CN105197536A - 一种控制装置、运输设备及控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种控制装置、运输设备及控制方法，该控制装置用于运输设备，所述运输设备包括多个用于工件传送的运送机构，每一个运送机构包括以间距可调的方式相对设置的第一辊结构和第二辊结构，所述控制装置包括：压力传感模块，用于获取所述第一辊结构和/或第二辊结构在垂直于所述工件表面的方向上对所述工件的作用力；间距调整模块，用于根据所述作用力调整所述第一辊结构和第二辊结构之间的间距。本发明提高了调整双辊运输设备的辊轮间距的精度和效率。

Description

一种控制装置、运输设备及控制方法

技术领域

本发明涉及辊轮运输设备技术领域，特别是一种能够自动调整辊轮间间距的控制装置、运输设备及控制方法。

背景技术

利用辊结构来运输工件已经广泛应用于各生产线。如图1所示，一种常见的单辊结构的运输设备中，通过辊轮101的转动，在图1所示的传输方向上传送工件102。

但当工件在与传输方向相反的方向上受到的阻力较大(如在溶液中传输)时，又或者工件表面非常光滑时，此时辊轮101无法在传输方向上产生大于所述的阻力的作用力，因此无法在图1所示的传输方向上传送工件102。

为了克服上述的问题，现有技术中出现了一种如图2所示的双辊结构的运输设备。与图1相比，由于作用于工件102的辊轮101的数量增加，因此能够在传输方向上产生更大的作用力。

然而，如图2所示，上述的双辊结构的运输设备中，只有辊轮101之间的间距H与工件的厚度相适应时，才能保证运输设备的正常工作。

如辊轮101间的间距过大时，此时上方的辊轮101无法作用于工件102，导致双辊结构的运输设备失去意义。

而当辊轮101间的间距过小时，会出现如下两方面的问题：

1、辊轮101之间的间距过小，工件102无法进入辊轮之间的空隙；

2、辊轮101之间的间距过小，考虑到辊轮101的弹性，此时工件能够进入到辊轮之间的空隙，但弹性形变的辊轮101会对工件102产生垂直于工件102表面的作用力。而在工件102传输过程中，这些作用力都会转换为与传输方向相反的摩擦力。因此如果辊轮101无法在传输方向上产生较大的作用力，可能压碎某些比较脆弱的工件(如液晶显示面板)，即使不会压碎工件，也会出现辊轮在工件表面打滑，无法传动工件的现象。

可以发现，上述两方面的问题都会对生产线造成破坏性的影响。

因此，现有技术中，双辊结构的运输设备在生产开始之前都需要预先调整好辊轮之间的间距H，使得间距H与工件厚度相适应。

然而，发明人在实现本发明实施例的过程中发现，现有技术存在手动调整效率和精度都比较低的问题。

发明内容

本发明实施例的目的在于提供一种控制装置、运输设备及控制方法，自动调整辊轮间间距，提高辊轮间距调整的精度和效率。

为了实现上述目的，本发明实施例公开了一种控制装置，用于运输设备，所述运输设备包括多个用于工件传送的运送机构，每一个运送机构包括以间距可调的方式相对设置的第一辊结构和第二辊结构，所述控制装置包括：

压力传感模块，用于获取所述第一辊结构和/或第二辊结构在垂直于所述工件表面的方向上对所述工件的作用力；

间距调整模块，根据作用力调整第一辊结构和第二辊结构之间的间距。

上述的控制装置，其中，所述第一辊结构包括：

第一承载构件；和

设置于所述第一承载构件上，以在所述第一承载构件的带动下转动的至少一个第一驱动辊；

所述第二辊结构包括：

与第一承载构件平行的第二承载构件；和

设置于所述第二承载构件上，以在所述第二承载构件的带动下转动的至少一个第二驱动辊，和所述至少一个第一驱动辊成对设置；

所述间距调整模块用于通过改变所述第一承载构件和/或第二承载构件的位置来改变成对设置的第一驱动辊和第二驱动辊之间的间距，并维持所述第一承载构件和第二承载构件平行。

上述的控制装置，其中，所有运送机构的第二承载构件固定于机台，所述间距调整模块包括与第一承载构件一一对应设置的第一间距调整子模块，所述第一间距调整子模块与对应的第一承载构件的两端同时连接，使得对应的第一承载构件的两端能够在所述第一间距调整子模块的控制下同步运动。

上述的控制装置，其中，所有运送机构的第二承载构件固定于机台，所述间距调整模块包括至少一个第二间距调整子模块，所述第二间距调整子模块与至少两个运送机构的第一承载构件连接，能够同时作用于相连接的所有运送机构的第一承载构件。

上述的控制装置，其中，所有运送机构的所述第二承载构件固定于机台，所述间距调整模块包括多个第三间距调整子模块，每一个第一承载构件左右两端各设置一个所述第三间距调整子模块，使得第一承载构件的两端能够在两个所述第三间距调整子模块的控制下同步运动。

上述的控制装置，其中，所述间距调整模块包括线性马达。

为了实现上述目的，本发明实施例还公开了一种运输设备，包括多个用于工件传送的运送机构，每一个运送机构包括以间距可调的方式相对设置的第一辊结构和第二辊结构，所述运输设备还包括上述的控制装置。

上述的运输设备，其中，所述压力传感模块设置于所述第一辊结构和/或第二辊结构的能够与所述工件接触的表面。

上述的运输设备，其中，还包括：

与第一辊结构和第二辊结构连接，用于驱动所述第一辊结构和第二辊结构相向转动的磁传动结构。

为了实现上述目的，本发明实施例还公开了一种控制方法，用于运输设备，所述运输设备包括多个用于工件传送的运送机构，每一个运送机构包括相对设置的第一辊结构和第二辊结构，所述第一辊结构和第二辊结构具有用于工件通过的间距，所述控制方法包括：

获取垂直于所述工件表面的方向上所述第一辊结构和第二辊结构对所述工件的作用力；

根据所述作用力确定调整量；

根据所述调整量进行驱动操作，改变所述第一辊结构和第二辊结构之间的所述间距。

本发明实施例具有如下的有益效果：

本发明实施例中，通过获取辊结构在垂直于所述工件表面的方向上对所述工件的作用力来确定当前辊结构之间的间距与工件厚度的适应性，并在二者不合适时，根据所述作用力调整所述第一辊结构和第二辊结构之间的间距，使得辊结构之间改变后的间距与工件厚度相适应。本发明实施例能够自动调整辊轮间间距，提高了辊轮间间距调整的效率和精度。

附图说明

图1表示现有技术的单辊结构的运输设备的结构示意图；

图2表示现有技术的双辊结构的运输设备的结构示意图；

图3表示本发明实施例的控制装置的结构示意图；

图4表示本发明实施例的辊结构的结构示意图；

图5表示本发明实施例中采用第一种方式实现的间距调整子模块的结构示意图；

图6表示本发明实施例中采用第二种方式实现的间距调整子模块的结构示意图；

图7表示本发明实施例中采用第三种方式实现的间距调整子模块的结构示意图；

图8表示本发明实施例的控制方法的流程示意图。

具体实施方式

本发明实施例中，通过获取辊结构在垂直于所述工件表面的方向上对所述工件的作用力来确定当前辊结构之间的间距与工件厚度的适应性，并在二者不合适时，根据所述作用力调整所述第一辊结构和第二辊结构之间的间距，使得辊结构之间改变后的间距与工件厚度相适应。本发明实施例能够自动调整辊轮间间距，提高了辊轮间间距调整的效率和精度。

一般而言，双辊结构的运输设备包括多个用于工件传送的运送机构，每一个运送机构包括以间距可调的方式相对设置的第一辊结构和第二辊结构，而第一辊结构和第二辊结构中的驱动辊以相反的方向转动，带动工件运动。

上述的运输设备中，有三个息息相关的参数：工件厚度D、第一辊结构和第二辊结构之间的间距H以及第一辊结构和/或第二辊结构在垂直于所述工件表面的方向上对所述工件的作用力F。

当D一定时，在间距H小于D的情况下，H越小，则F越大，而当H一定时，在D大于H的情况下，D越大，则F越大。

而根据之前的描述可以知道，当F大于某一门限的时候，可能会压碎工件，在没有压碎工件的情况下，也可能会转化为较大的摩擦力，导致辊轮无法转动，也就无法传动工件，导致整个生产线停止。

因此，F需要维持在一定的区间，不会由于F过大导致上述的压碎工件或被辊轮卡住的现象出现，又不会由于过小而无法传动工件。

本发明实施例的一种控制装置，用于运输设备，所述运输设备包括多个用于工件传送的运送机构，每一个运送机构包括以间距可调的方式相对设置的第一辊结构和第二辊结构，如图3所示，所述控制装置包括：

压力传感模块，用于获取所述第一辊结构和/或第二辊结构在垂直于所述工件表面的方向上对所述工件的作用力；

间距调整模块，用于根据所述作用力调整所述第一辊结构和第二辊结构之间的间距。

本发明实施例中，通过获取辊结构在垂直于所述工件表面的方向上对所述工件的作用力来确定当前辊结构之间的间距与工件厚度的适应性，并根据所述作用力调整所述第一辊结构和第二辊结构之间的间距，使得辊结构的改变后的间距与工件厚度相适应，既不会破坏工件，也能够保证工件正常的传送。本发明实施例通过压力实现了辊结构之间的间距的自动调整，提高了辊轮间间距调整的效率和精度。

在此应该说明的是，本发明具体实施例中，第一辊结构和第二辊结构之间的间距与工件厚度相适应的含义是：

1、工件不会被第一辊结构和第二辊结构破坏；以及

2、工件能够在第一辊结构和第二辊结构的作用下朝预定的传输方向运动。

本发明实施例中，上述的辊结构可以是各种形式的结构，下面就辊结构的一种实现方式说明如下。

如图4所示，本发明实施例的第一辊结构包括：

第一承载构件4011；和

设置于所述第一承载构件4011上，以在所述第一承载构件4011的带动下转动的至少一个第一驱动辊4012；

而所述第二辊结构同样包括：

与第一承载构件4011平行的第二承载构件4021；和

设置于所述第二承载构件4021上，以在所述第二承载构件4021的带动下转动的至少一个第二驱动辊4022，和所述至少一个第一驱动辊4012成对设置；

上述的结构中，驱动电机(图中未示出)通过驱动第一承载构件4011和第二承载构件4021以相反的方向转动，从而带动成对设置的第一驱动辊4012和第二驱动辊4022以相反的方向转动，运送工件102。

上述的结构中，间距调整模块可以通过改变所述第一承载构件4011和/或第二承载构件4021的位置，来改变成对设置的第一驱动辊4012和第二驱动辊4022之间的间距，同时维持第一承载构件4011和第二承载构件4021的平行。

本发明具体实施例中，间距调整模块可以通过多种方式来改变成对设置的第一驱动辊4012和第二驱动辊4022之间的间距，下面分别说明如下。

<方式一>

在方式一中，所有运送机构的第二承载构件固定于机台，然后针对每一个第一承载构件左右两端各设置一个间距调整子模块，分别负责第一承载构件左右两端的距离调整。

即：所有运送机构的所述第二承载构件固定于机台，所述间距调整模块包括多个第三间距调整子模块，每一个第一承载构件左右两端各设置一个所述第三间距调整子模块，使得第一承载构件的两端能够在两个所述第三间距调整子模块的控制下同步运动。

这种方式下，只要第三间距调整子模块的间距调整算法一致，则可以保证第一承载构件的两端能够在所述第三间距调整子模块的控制下同步运动，同时可以保证所有的第一承载构件与其相对应的第二承载构件之间的距离的一致性。

如图5所示，为本发明实施例采用第一种方式实现的间距调整子模块的结构示意图，其包括：

第一支架501，一端具有与第一承载构件端部结构相适应，用于固定第一承载构件4011端部的第一容纳部；

第一直线驱动机构502，用于驱动支架501在垂直于所述第一承载构件4011的方向上直线运动；

第一控制器503，用于根据压力传感模块检测到的作用力控制所述第一直线驱动机构502的运动距离。

第一直线驱动机构可以是旋转电机和滚珠丝杠的组合，也可以是直线电动机。

第一直线驱动结构502能够带动支架501上下运动，而支架501上下运动会通过第一承载构件4011端部带动第一承载构件4011上下运动，从而改变第一承载构件与第二承载构件之间的间距。

<方式二>

在方式一中，需要设置2N(N为成对设置的辊结构的对数)个间距调整子模块。

在方式二中，所有运送机构的第二承载构件固定于机台，所述间距调整模块包括与第一承载构件一一对应设置的第一间距调整子模块，所述第一间距调整子模块与对应的第一承载构件的两端同时连接，使得对应的第一承载构件的两端能够在所述第一间距调整子模块的控制下同步运动。

方式二中，只需要设置N(N为成对设置的辊结构的对数)个间距调整子模块，大大减少了间距调整子模块的数量。而每一个间距调整子模块都包括一个马达，因此马达的数量减半能够大大降低间距自动调整的成本。

如图6所示，为本发明实施例采用第二种方式实现的间距调整子模块的结构示意图，其包括：

第二支架601，具有用于容纳第一承载构件4011两个端部的第二容纳部；

第二直线驱动机构602，用于驱动第二支架601在垂直于所述第一承载构件4011的方向上直线运动；

第二控制器603，用于根据压力传感模块检测到的作用力控制所述第二直线驱动机构602的运动距离。

第二直线驱动机构可以是旋转电机和滚珠丝杠的组合，也可以是直线电动机。

第二直线驱动结构602能够带动支架601上下运动，而支架601上下运动会通过第一承载构件4011两端带动第一承载构件4011上下运动，从而改变第一承载构件与第二承载构件之间的间距。

<方式三>

方式二减少了间距调整子模块的数量，但还是有进一步调整的空间。

在实施例三中，上述的控制装置，其中，所有运送机构的第二承载构件固定于机台，所述间距调整模块包括至少一个第二间距调整子模块，所述第二间距调整子模块与至少两个运送机构的第一承载构件连接，能够同时作用于相连接的所有运送机构的第一承载构件。

如图7所示，为本发明实施例采用第三种方式实现的间距调整子模块的结构示意图，其包括：

第三支架701，具有用于容纳多个第一承载构件4011中每一个第一承载构件4011的两个端部的第三容纳部；

第三直线驱动机构702，用于驱动第三支架701在垂直于所述第一承载构件4011的方向上直线运动。

第三控制器703，用于根据压力传感模块检测到的作用力控制所述第三直线驱动机构702的运动距离。

第三直线驱动机构可以是旋转电机和滚珠丝杠的组合，也可以是直线电动机。

第三直线驱动结构702能够带动支架701上下运动，而支架701上下运动会通过多个第一承载构件4011两端带动同时带动多个第一承载构件4011上下运动，从而同时改变多对第一承载构件与第二承载构件之间的间距。

本发明具体实施例中，为了提高控制精度和控制速度，所述间距调整模块都包括线性马达。

在本发明具体实施例中，不管是何种实现方式，都需要设置一个控制器根据压力传感模块检测到的压力值控制直线驱动机构，进而通过直线驱动机构的运动来调整支架以及支架支撑的第一承载构件4011的位置，最终实现辊结构之间的间距的自动调整。

在本发明具体实施例中，该控制器的算法多种多样，如：设置一个压力门限值区间，当实际压力检测值大于压力门限值区间的最大值时，应该升高第一承载构件4011的位置，而当实际压力检测值小于压力门限值区间的最小值时，应该降低第一承载构件4011的位置。

上述过程循环往复，最终保证实际压力检测值位于压力门限值区间内。而压力门限值区间可以通过实际的实验测试得到，在此不作详细说明。

为了实现上述目的，本发明实施例还公开了一种运输设备，包括多个用于工件传送的运送机构，每一个运送机构包括以间距可调的方式相对设置的第一辊结构和第二辊结构，所述运输设备还包括：

压力传感模块，用于获取所述第一辊结构和/或第二辊结构在垂直于所述工件表面的方向上对所述工件的作用力；

间距调整模块，用于根据所述作用力调整所述第一辊结构和第二辊结构之间的间距。

上述的运输设备，其中，所述第一辊结构包括：

第一承载构件；和

设置于所述第一承载构件上，以在所述第一承载构件的带动下转动的至少一个第一驱动辊；

所述第二辊结构包括：

与第一承载构件平行的第二承载构件；和

设置于所述第二承载构件上，以在所述第二承载构件的带动下转动的至少一个第二驱动辊，和所述至少一个第一驱动辊成对设置；

所述间距调整模块用于通过改变所述第一承载构件和/或第二承载构件的位置来改变成对设置的第一驱动辊和第二驱动辊之间的间距，并维持所述第一承载构件和第二承载构件平行。

上述的运输设备，其中，所有运送机构的第二承载构件固定于机台，所述间距调整模块包括与第一承载构件一一对应设置的第一间距调整子模块，所述第一间距调整子模块与对应的第一承载构件的两端同时连接，使得对应的第一承载构件的两端能够在所述第一间距调整子模块的控制下同步运动。

上述的运输设备，其中，所有运送机构的第二承载构件固定于机台，所述间距调整模块包括至少一个第二间距调整子模块，所述第二间距调整子模块与至少两个运送机构的第一承载构件连接，能够同时作用于相连接的所有运送机构的第一承载构件。

上述的运输设备，其中，所述间距调整模块包括线性马达。

上述的运输设备，其中，所述压力传感模块设置于辊结构的能够与所述工件接触的表面。

齿轮传动具有一些不可消除的问题，如机械疲劳、摩擦损耗、震动噪音等。为了避免以上问题，在本方面具体实施例中，采用磁传动方式来实现第一辊结构和第二辊结构相向转动，即：该运输设备还包括：与第一辊结构和第二辊结构连接，用于驱动所述第一辊结构和第二辊结构相向转动的磁传动结构。

磁传动结构利用磁力传动，没有机械接触的齿轮啮合，因此比机械啮合的齿轮传动结构具有无接触、无摩擦能耗以及传动平稳等优点，同时还具有无需润滑、无油污、防尘防水等优点。

为了实现上述目的，本发明实施例还公开了一种控制方法，用于运输设备，所述运输设备包括多个用于工件传送的运送机构，每一个运送机构包括相对设置的第一辊结构和第二辊结构，所述第一辊结构和第二辊结构具有用于工件通过的间距，如图8所示，所述控制方法包括：

步骤801，获取垂直于所述工件表面的方向上所述第一辊结构和第二辊结构对所述工件的作用力；

步骤802，根据作用力调整所述第一辊结构和第二辊结构之间的间距。

本发明实施例中，通过获取辊结构在垂直于所述工件表面的方向上对所述工件的作用力来确定当前辊结构之间的间距与工件厚度的适应性，并根据所述作用力调整所述第一辊结构和第二辊结构之间的间距，使得辊结构的改变后的间距与工件厚度相适应，既不会破坏工件，也能够保证工件正常的传送。本发明实施例通过压力实现了辊结构之间的间距的自动调整，提高了辊轮间间距调整的效率和精度。

本发明实施例中，部分模块可以用软件实现，以便由各种类型的处理器执行。举例来说，一个标识的可执行代码模块可以包括计算机指令的一个或多个物理或者逻辑块，举例来说，其可以被构建为对象、过程或函数。尽管如此，所标识模块的可执行代码无需物理地位于一起，而是可以包括存储在不同位里上的不同的指令，当这些指令逻辑上结合在一起时，其构成模块并且实现该模块的规定目的。

实际上，可执行代码模块可以是单条指令或者是许多条指令，并且甚至可以分布在多个不同的代码段上，分布在不同程序当中，以及跨越多个存储器设备分布。同样地，操作数据可以在模块内被识别，并且可以依照任何适当的形式实现并且被组织在任何适当类型的数据结构内。所述操作数据可以作为单个数据集被收集，或者可以分布在不同位置上(包括在不同存储设备上)，并且至少部分地可以仅作为电子信号存在于***或网络上。

在模块可以利用软件实现时，考虑到现有硬件工艺的水平，所以可以以软件实现的模块，在不考虑成本的情况下，本领域技术人员都可以搭建对应的硬件电路来实现对应的功能，所述硬件电路包括常规的超大规模集成(VLSI)电路或者门阵列以及诸如逻辑芯片、晶体管之类的现有半导体或者是其它分立的元件。模块还可以用可编程硬件设备，诸如现场可编程门阵列、可编程阵列逻辑、可编程逻辑设备等实现。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种控制装置，用于运输设备，所述运输设备包括多个用于工件传送的运送机构，每一个运送机构包括以间距可调的方式相对设置的第一辊结构和第二辊结构，其特征在于，所述控制装置包括：

压力传感模块，用于获取所述第一辊结构和/或第二辊结构在垂直于所述工件表面的方向上对所述工件的作用力；

间距调整模块，用于根据所述作用力调整所述第一辊结构和第二辊结构之间的间距。

2.根据权利要求1所述的控制装置，其特征在于，所述第一辊结构包括：

第一承载构件；和

设置于所述第一承载构件上，以在所述第一承载构件的带动下转动的至少一个第一驱动辊；

所述第二辊结构包括：

与第一承载构件平行的第二承载构件；和

设置于所述第二承载构件上，以在所述第二承载构件的带动下转动的至少一个第二驱动辊，和所述至少一个第一驱动辊成对设置；

所述间距调整模块用于通过改变所述第一承载构件和/或第二承载构件的位置来改变成对设置的第一驱动辊和第二驱动辊之间的间距，并维持所述第一承载构件和第二承载构件平行。

3.根据权利要求2所述的控制装置，其特征在于，所有运送机构的第二承载构件固定于机台，所述间距调整模块包括与第一承载构件一一对应设置的第一间距调整子模块，所述第一间距调整子模块与对应的第一承载构件的两端同时连接，使得对应的第一承载构件的两端能够在所述第一间距调整子模块的控制下同步运动。

4.根据权利要求2所述的控制装置，其特征在于，所有运送机构的第二承载构件固定于机台，所述间距调整模块包括至少一个第二间距调整子模块，所述第二间距调整子模块与至少两个运送机构的第一承载构件连接，能够同时作用于相连接的所有运送机构的第一承载构件。

5.根据权利要求1-4中任意一项所述的控制装置，其特征在于，所有运送机构的所述第二承载构件固定于机台，所述间距调整模块包括多个第三间距调整子模块，每一个第一承载构件左右两端各设置一个所述第三间距调整子模块，使得第一承载构件的两端能够在两个所述第三间距调整子模块的控制下同步运动。

6.根据权利要求1-4中任意一项所述的控制装置，其特征在于，所述间距调整模块包括线性马达。

7.一种运输设备，包括多个用于工件传送的运送机构，每一个运送机构包括以间距可调的方式相对设置的第一辊结构和第二辊结构，其特征在于，所述运输设备还包括权利要求1-6中任意一项所述的控制装置。

8.根据权利要求7所述的运输设备，其特征在于，所述压力传感模块设置于所述第一辊结构和/或第二辊结构的能够与所述工件接触的表面。

9.根据权利要求7所述的运输设备，其特征在于，所述运输设备还包括：

与第一辊结构和第二辊结构连接，用于驱动所述第一辊结构和第二辊结构相向转动的磁传动结构。

10.一种控制方法，用于运输设备，所述运输设备包括多个用于工件传送的运送机构，每一个运送机构包括相对设置的第一辊结构和第二辊结构，所述第一辊结构和第二辊结构具有用于工件通过的间距，其特征在于，所述控制方法包括：

获取垂直于所述工件表面的方向上所述第一辊结构和第二辊结构对所述工件的作用力；

根据所述作用力调整所述第一辊结构和第二辊结构之间的间距。