一种基于数字孪生的机电装备制造技术

本发明专利技术涉及数字孪生技术领域，具体涉及一种基于数字孪生的机电装备，包括底座，所述底座上设置有横轴监测机构和纵轴监测机构；所述横轴监测机构包括电机，所述电机的输出端固定连接有丝杆，所述丝杠上螺纹连接有滑块，所述滑块与所述底座滑动连接，所述滑块上固定设置有安装套，所述安装套上转动连接有固定轴，所述固定轴滑动套设在延伸轴上，所述延伸轴的一端与所述固定轴之间连接有第一弹簧，所述延伸轴的另一端固定连接有转动块，所述转动块能够与相邻的设备抵接，所述丝杠远离所述电机的一端固定套设有主动齿轮，所述固定轴上固定套设有从动齿轮，所述主动齿轮能够与所述从动齿轮啮合，所述丝杠远离所述电机的一端为光轴。所述丝杠远离所述电机的一端为光轴。所述丝杠远离所述电机的一端为光轴。

【技术实现步骤摘要】
一种基于数字孪生的机电装备


[0001]本专利技术涉及数字孪生
，具体涉及一种基于数字孪生的机电装备。

技术介绍

[0002]数字孪生是充分利用物理模型、传感器更新、运行历史等数据，集成多学科、多物理量、多尺度、多概率的仿真过程，在虚拟空间中完成映射，从而反映相对应的实体装备的全生命周期过程。数字孪生是一种超越现实的概念，可以被视为一个或多个重要的、彼此依赖的装备系统的数字映射系统。
[0003]目前，数字孪生技术在我国主要运用在工程建设领域和智能制造领域，具体表现为将一个工厂的厂房及产线，在没有建造之前，就完成数字化模型。从而在虚拟的赛博空间中对工厂进行仿真和模拟，并将真实参数传给实际的工厂建设。而工房和产线建成之后，在日常的运维中二者继续进行信息交互。
[0004]在产线的运维过程中，设备相对于整条生产线的位置也会影响生产质量，而反映在数字化模型上，就需要精确的确定设备相对于整条生产线的位置，但是现有的数字孪生数字化模型上，对设备相对于整条生产线的位置是固定的，并没有考虑设备由于生产线多个设备之间共振以及外部撞击影响到的位置变化的情况，尤其是一些质量较轻，并且无法与地面固定连接的设备。
[0005]因此，需要一种基于数字孪生的机电装备，以解决上述问题。

技术实现思路

[0006]为了解决上述问题，即为了解决现有的数字化模型没有对设备相对于生产线的位置变化进行监测的问题，本专利技术提供了一种基于数字孪生的机电装备。
[0007]一种基于数字孪生的机电装备，包括底座，所述底座上设置有横轴监测机构和纵轴监测机构；
[0008]所述横轴监测机构包括电机，所述电机的输出端固定连接有丝杆，所述丝杠上螺纹连接有滑块，所述滑块与所述底座滑动连接，所述滑块上固定设置有安装套，所述安装套上转动连接有固定轴，所述固定轴滑动套设在延伸轴上，所述延伸轴的一端与所述固定轴之间连接有第一弹簧，所述延伸轴的另一端固定连接有转动块，所述转动块能够与相邻的设备抵接，所述丝杠远离所述电机的一端固定套设有主动齿轮，所述固定轴上固定套设有从动齿轮，所述主动齿轮能够与所述从动齿轮啮合，所述丝杠远离所述电机的一端为光轴，所述丝杠上远离所述电机的一端滑动套设有抵接环，所述抵接环与所述丝杠之间连接有第二弹簧，所述滑块能够与所述抵接环抵接，所述丝杠远离所述电机的一端设置有第一测距传感器，所述第一测距传感器与所述转动块抵接。
[0009]优选的，所述纵轴监测机构包括两个对称设置的监测件，所述监测件包括开设在所述底座上开口方向朝向相邻设备的滑槽，所述滑槽中滑动连接有移动块，所述移动块上固定连接有安装框，所述安装框滑动套设在支杆上，所述支杆上端固定连接有监测杆，两个
所述监测件中的两个所述监测杆之间设置有标准杆，所述标准杆与相邻的设备固定连接，所述监测杆上设置有第二测距传感器，所述移动块与所述滑槽之间连接有第三弹簧，所述监测机构还包括保护件。
[0010]优选的，所述保护件包括与所述滑槽连通的滑动腔，所述移动块、所述安装框与所述支杆上共同开设有贯穿孔，所述贯穿孔中滑动连接有限位杆，所述限位杆上固定有限位环，所述限位环与所述移动块之间连接有第四弹簧，所述滑动腔远离所述滑槽的一侧壁设置有保护槽，所述保护槽靠近所述底座横轴轴线的一侧面为斜面，所述限位杆与所述滑动腔远离所述滑槽的一侧壁抵接时，所述第四弹簧处于压缩状态。
[0011]优选的，所述底座中设置有缓冲机构，所述缓冲机构包括开设在所述底座中的安装腔，所述安装腔中滑动连接有移动板，所述移动板与所述安装腔的纵向两侧壁之间分别连接有第五弹簧，所述移动板的两端分别固定连接有缓冲轴，所述缓冲轴贯穿所述底座，所述缓冲轴的端部滑动套设在安装杆上，所述安装杆与所述缓冲轴之间连接有压缩弹簧，位于所述底座同侧的两个所述安装杆上共同连接有缓冲板。
[0012]优选的，所述安装杆与所述缓冲板之间连接有铰接件，所述铰接件包括固定连接在所述安装杆端部的铰接叉，所述铰接叉上转动连接有铰接轴，所述铰接轴上固定套设有铰接板，所述铰接板与所述缓冲板固定连接，所述铰接轴与所述铰接叉之间连接有扭簧。
[0013]优选的，所述缓冲轴与所述安装杆之间设置有翻转件，所述翻转件包括触发杆，所述缓冲轴、所述安装杆与所述铰接叉滑动套设在所述触发杆上，所述触发杆的端部固定连接有固定板，所述固定板上固定连接有齿条，所述铰接轴上通过单向轴承套设有翻转齿轮，所述齿条与所述翻转齿轮啮合。
[0014]优选的，所述翻转件还包括开设在所述触发杆端部的开口朝向所述缓冲板的安装槽，所述安装槽中滑动连接有抵接块，所述抵接块与所述安装槽之间连接有复位弹簧，所述铰接板中开设有开口向下的插入孔，所述抵接块能够插入所述插入孔中。
[0015]优选的，所述底座上对称固定连接有两个夹板，所述夹板上设置有除尘机构，所述除尘机构包括固定连接在所述夹板上的气泵，所述气泵的吸气端连通设置有气箱，所述气箱固定连接在所述夹板上，所述气箱上连通设置有吸尘口。
[0016]优选的，所述缓冲板中开设有气腔，所述气腔远离所述底座的一侧壁连通设置有至少十个与外界连通的排气孔，所述气腔通过连接管与所述气泵的排气端连通。
[0017]优选的，所述底座靠近所述缓冲板的一侧开设有开口朝向所述缓冲板的集尘腔，所述集尘腔的下侧面为斜面。
[0018]本专利技术的有益效果为：
[0019]1.通过横轴监测机构的设置，使得在需要对设备与生产线上相邻设备之间的相对位置进行测量时，首先通过转动块对相邻设备的接触面进行处理，之后再通过第一测距传感器进行测距，避免生产过程中产生的尘屑等附着在设备接触面上，影响第一测距传感器的测量结果，并且在未监测时，转动块与第一测距传感器抵接，防止第一测距传感器自身被尘屑等影响。
[0020]2.通过两个监测件的设置，实现对纵轴方向位移的检测，同时通过滑槽与移动块的设置，使得发生位移时，避免监测件与标准杆发生刚性碰撞；通过保护件的设置，使得底座发生的位移过大时，限位杆能够从支杆的贯穿孔中脱离，解除对支杆的限制，使得监测杆
在自身重力作用下向下移动，与标准杆脱离抵接，避免位移过大时，监测件发生损坏。
[0021]3.通过缓冲机构的设置，使得外部设备与底座发生撞击时，通过缓冲板、压缩弹簧对撞击力进行缓冲，防止发生碰撞时，底座的位移量过大，减小设备发生移动时对生产线的影响；通过翻转件的设置，使得底座发生撞击时，未与外部设备抵接的缓冲板在触发杆以及翻转齿轮的作用下发生翻转，与地面接触，增大装备与地面的接触面积，进一步减少发生撞击时，设备发生的位移；通过抵接块与插入孔的设置，使得缓冲板在与地面接触后，抵接块限制铰接板的转动，使得缓冲板保持与地面接触，防止撞击力度过大，导致缓冲板翻转角度超过90
°
，从而减少与地面的接触面积。
[0022]4.通过排气孔的设置，使得底座发生撞击位移时，缓冲板翻转过程中，排气孔逐渐朝下，排气孔排出的气体将底面的灰尘以及尘屑等污物吹离，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于数字孪生的机电装备，其特征在于，包括底座(1)，所述底座(1)上设置有横轴监测机构(2)和纵轴监测机构(3)；所述横轴监测机构(2)包括电机(21)，所述电机(21)的输出端固定连接有丝杠(22)，所述丝杠(22)上螺纹连接有滑块(23)，所述滑块(23)与所述底座(1)滑动连接，所述滑块(23)上固定设置有安装套(24)，所述安装套(24)上转动连接有固定轴(25)，所述固定轴(25)滑动套设在延伸轴(26)上，所述延伸轴(26)的一端与所述固定轴(25)之间连接有第一弹簧(27)，所述延伸轴(26)的另一端固定连接有转动块(28)，所述转动块(28)能够与相邻的设备抵接，所述丝杠(22)远离所述电机(21)的一端固定套设有主动齿轮(29)，所述固定轴(25)上固定套设有从动齿轮(210)，所述主动齿轮(29)能够与所述从动齿轮(210)啮合，所述丝杠(22)远离所述电机(21)的一端为光轴，所述丝杠(22)上远离所述电机(21)的一端滑动套设有抵接环(211)，所述抵接环(211)与所述丝杠(22)之间连接有第二弹簧(212)，所述滑块(23)能够与所述抵接环(211)抵接，所述丝杠(22)远离所述电机(21)的一端设置有第一测距传感器(213)，所述第一测距传感器(213)与所述转动块(28)抵接。2.根据权利要求1所述的一种基于数字孪生的机电装备，其特征在于，所述纵轴监测机构(3)包括两个对称设置的监测件，所述监测件包括开设在所述底座(1)上开口方向朝向相邻设备的滑槽(31)，所述滑槽(31)中滑动连接有移动块(32)，所述移动块(32)上固定连接有安装框(33)，所述安装框(33)滑动套设在支杆(34)上，所述支杆(34)上端固定连接有监测杆(35)，两个所述监测件中的两个所述监测杆(35)之间设置有标准杆(36)，所述标准杆(36)与相邻的设备固定连接，所述监测杆(35)上设置有第二测距传感器(37)，所述移动块(32)与所述滑槽(31)之间连接有第三弹簧(38)，所述监测机构(3)还包括保护件(39)。3.根据权利要求2所述的一种基于数字孪生的机电装备，其特征在于，所述保护件(39)包括与所述滑槽(31)连通的滑动腔(391)，所述移动块(32)、所述安装框(33)与所述支杆(34)上共同开设有贯穿孔(392)，所述贯穿孔(392)中滑动连接有限位杆(393)，所述限位杆(393)上固定有限位环(394)，所述限位环(394)与所述移动块(32)之间连接有第四弹簧(395)，所述滑动腔(391)远离所述滑槽(31)的一侧设置有保护槽(396)，所述保护槽(396)靠近所述底座(1)横轴轴线的一侧面为斜面，所述限位杆(393)与所述滑动腔(391)远离所述滑槽(31)的一侧壁抵接时，所述第四弹簧(395)处于压缩状态。4.根据权利要求3所述的一种基于数字孪生的机电装备，其特征在于，所述底座(1)中设置有缓冲机构(4)，所述缓冲机构(4)包括开设在所述底座(1)中的安装腔(41)，所述安装腔(41)中滑动连...

【专利技术属性】
技术研发人员：姚东永，李贵胜，贾英锋，任林，张红岩，纪帅，
申请(专利权)人：平顶山职业技术学院，
类型：发明
国别省市：