本技術(shù)屬于生產(chǎn)線監(jiān)測，具體涉及一種用于數(shù)字孿生的齒轂生產(chǎn)線數(shù)據(jù)監(jiān)測裝置。

背景技術(shù)：

1、數(shù)字孿生技術(shù)的崛起與應(yīng)用，改善了企業(yè)通過事后檢驗(yàn)環(huán)節(jié)確保產(chǎn)品質(zhì)量的滯后性。它憑借對實(shí)體生產(chǎn)線及其工藝過程的高度虛擬化模擬，能夠?qū)崟r(shí)收集和整合全方位的過程數(shù)據(jù)，克服傳統(tǒng)過程質(zhì)量控制中數(shù)據(jù)不全和響應(yīng)滯后的局限性。

2、對齒轂生產(chǎn)線進(jìn)行數(shù)字孿生的原因主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

3、一、實(shí)時(shí)監(jiān)控與優(yōu)化：通過數(shù)字孿生技術(shù)，可以實(shí)時(shí)監(jiān)控齒轂生產(chǎn)線的各個(gè)環(huán)節(jié)，包括設(shè)備狀態(tài)、生產(chǎn)進(jìn)度、物料流動(dòng)等，從而及時(shí)發(fā)現(xiàn)并解決潛在問題，優(yōu)化生產(chǎn)流程，提升生產(chǎn)效率。

4、二、故障預(yù)測與預(yù)防：通過對設(shè)備運(yùn)行數(shù)據(jù)的分析，數(shù)字孿生系統(tǒng)能夠預(yù)測設(shè)備故障的發(fā)生，提前進(jìn)行維護(hù)和保養(yǎng)，減少因設(shè)備故障導(dǎo)致的生產(chǎn)中斷和產(chǎn)品質(zhì)量問題。

5、三、數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)決策：數(shù)字孿生系統(tǒng)能夠收集并分析大量生產(chǎn)數(shù)據(jù)，為企業(yè)管理層提供全面的數(shù)據(jù)支持，提高生產(chǎn)管理的自動(dòng)化水平和智能化程度，幫助他們做出更加科學(xué)、合理的決策。

6、在構(gòu)建數(shù)字孿生系統(tǒng)的過程中，物理實(shí)體是數(shù)字孿生系統(tǒng)的基礎(chǔ)。通過對齒轂生產(chǎn)線的實(shí)時(shí)監(jiān)測，可以即時(shí)獲取生產(chǎn)過程中的各項(xiàng)數(shù)據(jù)，如設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)。設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的各項(xiàng)數(shù)據(jù)，作為齒轂生產(chǎn)線車間的虛擬數(shù)字孿生模型的仿真數(shù)據(jù)，為虛擬數(shù)字孿生模型提供實(shí)時(shí)反饋。

7、隨著工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能等技術(shù)的不斷發(fā)展，實(shí)時(shí)監(jiān)測將在齒轂生產(chǎn)線中發(fā)揮更加重要的作用。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題在于針對上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種用于數(shù)字孿生的齒轂生產(chǎn)線數(shù)據(jù)監(jiān)測裝置，其結(jié)構(gòu)簡單、設(shè)計(jì)合理，通過車床監(jiān)測單元、銑床監(jiān)測單元、滾齒機(jī)監(jiān)測單元、比對儀監(jiān)測單元和機(jī)器人監(jiān)測單元實(shí)現(xiàn)齒轂生產(chǎn)線的物理實(shí)體的數(shù)據(jù)采集，為數(shù)字孿生模型提供輸入，為構(gòu)建準(zhǔn)確、可靠的數(shù)字孿生模型提供保障，使用效果好。

2、為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是：一種用于數(shù)字孿生的齒轂生產(chǎn)線數(shù)據(jù)監(jiān)測裝置，其特征在于：包括主控芯片，以及與主控芯片電連接的車床監(jiān)測單元、銑床監(jiān)測單元、滾齒機(jī)監(jiān)測單元、比對儀監(jiān)測單元和機(jī)器人監(jiān)測單元；還包括用于安裝車床監(jiān)測單元的第一安裝單元、用于安裝銑床監(jiān)測單元的第二安裝單元、用于安裝滾齒機(jī)監(jiān)測單元的第三安裝單元、用于安裝機(jī)器人監(jiān)測單元的第四安裝單元，和用于安裝比對儀監(jiān)測單元的第五安裝單元；第一安裝單元包括第一安裝架，以及可拆卸連接在第一安裝架上的第一攝像頭支架和第二攝像頭支架，第一安裝架上固定連接有第一安裝盒；車床監(jiān)測單元包括設(shè)置在第一安裝盒內(nèi)的第一電子線路板，第一電子線路板上集成有第一微處理器和第一通信模塊，第一通信模塊用于實(shí)現(xiàn)主控芯片和第一微處理器的通信，第一微處理器接有用于拍攝車床的卡盤位置處圖像的第一攝像頭、用于拍攝車床的刀架位置處圖像的第二攝像頭、用于測量刀架位置的位置傳感器、用于檢測卡盤轉(zhuǎn)動(dòng)角度的角度傳感器和用于檢測卡盤轉(zhuǎn)速的加速度傳感器。

3、上述的一種用于數(shù)字孿生的齒轂生產(chǎn)線數(shù)據(jù)監(jiān)測裝置，其特征在于：第二安裝單元包括第二安裝架，以及可拆卸連接在第二安裝架上的第三攝像頭支架，第二安裝架上固定連接有第二安裝盒；銑床監(jiān)測單元包括設(shè)置在第二安裝盒內(nèi)的第二電子線路板，第二電子線路板上集成有第二微處理器和第二通信模塊，第二通信模塊用于實(shí)現(xiàn)主控芯片和第二微處理器的通信，第二微處理器接有用于拍攝銑床的旋轉(zhuǎn)刀具位置處圖像的第三攝像頭、用于實(shí)時(shí)監(jiān)測銑床的旋轉(zhuǎn)刀具的轉(zhuǎn)速的旋轉(zhuǎn)編碼器，以及用于檢測銑床的工作臺振動(dòng)狀況的振動(dòng)傳感器。

4、上述的一種用于數(shù)字孿生的齒轂生產(chǎn)線數(shù)據(jù)監(jiān)測裝置，其特征在于：第三安裝單元包括第三安裝架，第三安裝架上固定連接有第三安裝盒；滾齒機(jī)監(jiān)測單元包括設(shè)置在第三安裝盒內(nèi)的第三電子線路板，第三電子線路板上集成有第三微處理器和第三通信模塊，第三通信模塊用于實(shí)現(xiàn)主控芯片和第三微處理器的通信，第三微處理器接有用于測量滾齒機(jī)的刀具位移的位移傳感器，用于采集滾齒機(jī)工作臺溫度的第一紅外測溫傳感器，用于采集滾齒機(jī)主軸溫度的第二紅外測溫傳感器。

5、上述的一種用于數(shù)字孿生的齒轂生產(chǎn)線數(shù)據(jù)監(jiān)測裝置，其特征在于：第四安裝單元包括第四安裝架，以及可拆卸連接在第四安裝架上的第四攝像頭支架，第四安裝架上固定連接有第四安裝盒；機(jī)器人監(jiān)測單元包括設(shè)置在第四安裝盒內(nèi)的第四電子線路板，第四電子線路板上集成有第四微處理器和第四通信模塊，第四通信模塊用于實(shí)現(xiàn)主控芯片和第四微處理器的通信，第四微處理器接有用于拍攝fanuc工業(yè)機(jī)器人機(jī)械臂終端位置處圖像的第四攝像頭、安裝在fanuc工業(yè)機(jī)器人運(yùn)動(dòng)部件上的第一陀螺儀，和安裝在fanuc工業(yè)機(jī)器人運(yùn)動(dòng)部件上的聲音傳感器。

6、上述的一種用于數(shù)字孿生的齒轂生產(chǎn)線數(shù)據(jù)監(jiān)測裝置，其特征在于：第五安裝單元包括第五安裝架，以及可拆卸連接在第五安裝架上的第五攝像頭支架，第五安裝架上固定連接有第五安裝盒；比對儀監(jiān)測單元包括設(shè)置在第五安裝盒內(nèi)的第五電子線路板，第五電子線路板上集成有第五微處理器和第五通信模塊，第五通信模塊用于實(shí)現(xiàn)主控芯片和第五微處理器的通信，第五微處理器接有用于拍攝測頭組件位置處圖像的第五攝像頭、安裝在測頭座上的第二陀螺儀。

7、上述的一種用于數(shù)字孿生的齒轂生產(chǎn)線數(shù)據(jù)監(jiān)測裝置，其特征在于：第一攝像頭支架、第二攝像頭支架、第三攝像頭支架、第四攝像頭支架和第五攝像頭支架的結(jié)構(gòu)相同，第一攝像頭支架包括伸縮桿，伸縮桿的一端固定連接有抱箍，伸縮桿的另一端固定連接有攝像頭安裝座。

8、上述的一種用于數(shù)字孿生的齒轂生產(chǎn)線數(shù)據(jù)監(jiān)測裝置，其特征在于：位置傳感器通過第一傳感器安裝座安裝在車床的機(jī)架上；角度傳感器通過第一傳感器安裝座安裝在車床的卡盤上，加速度傳感器通過第一傳感器安裝座安裝在車床的卡盤上。

9、上述的一種用于數(shù)字孿生的齒轂生產(chǎn)線數(shù)據(jù)監(jiān)測裝置，其特征在于：第一傳感器安裝座包括吸盤，固定設(shè)置在吸盤背面的第一安裝板，第一安裝板的表面沿第一圓周線方向開設(shè)有多個(gè)第一螺紋孔，第一安裝板的表面沿第二圓周線方向開設(shè)有多個(gè)第二螺紋孔，第一圓周線與第二圓周線為同心圓。

10、上述的一種用于數(shù)字孿生的齒轂生產(chǎn)線數(shù)據(jù)監(jiān)測裝置，其特征在于：第二傳感器安裝座包括第二安裝板，第二安裝板的兩端分別固定連接有第一綁扎帶和第二綁扎帶。

11、上述的一種用于數(shù)字孿生的齒轂生產(chǎn)線數(shù)據(jù)監(jiān)測裝置，其特征在于：主控芯片接有將齒轂生產(chǎn)線的物理實(shí)體數(shù)據(jù)傳輸給數(shù)字孿生模塊的第六通信模塊。

12、本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點(diǎn)：

13、1、本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)簡單、設(shè)計(jì)合理，實(shí)現(xiàn)及使用操作方便。

14、2、本實(shí)用新型通過車床監(jiān)測單元、銑床監(jiān)測單元、滾齒機(jī)監(jiān)測單元、比對儀監(jiān)測單元和機(jī)器人監(jiān)測單元實(shí)現(xiàn)齒轂生產(chǎn)線的物理實(shí)體的數(shù)據(jù)采集，反映了物理實(shí)體的實(shí)時(shí)狀態(tài)，為數(shù)字孿生模型提供輸入，為構(gòu)建準(zhǔn)確、可靠的數(shù)字孿生模型提供保障。

15、3、本實(shí)用新型車床監(jiān)測單元包括第一攝像頭、第二攝像頭、位置傳感器、角度傳感器和加速度傳感器，通過傳感器采集車床的數(shù)據(jù)，具有高精度、高穩(wěn)定性和實(shí)時(shí)性強(qiáng)的特點(diǎn)，能夠準(zhǔn)確捕捉車床在生產(chǎn)過程中的狀態(tài)的變化，使用效果好。

16、綜上所述，本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡單、設(shè)計(jì)合理，通過車床監(jiān)測單元、銑床監(jiān)測單元、滾齒機(jī)監(jiān)測單元、比對儀監(jiān)測單元和機(jī)器人監(jiān)測單元實(shí)現(xiàn)齒轂生產(chǎn)線的物理實(shí)體的數(shù)據(jù)采集，為數(shù)字孿生模型提供輸入，為構(gòu)建準(zhǔn)確、可靠的數(shù)字孿生模型提供保障，使用效果好。

17、下面通過附圖和實(shí)施例，對本實(shí)用新型的技術(shù)方案做進(jìn)一步的詳細(xì)描述。