實訓系統的制作方法
【專利摘要】本實用新型提供了一種實訓系統，包括：實訓裝置，實訓裝置具有多個獨立運行的動作單元；操作臺，操作臺為多個，多個操作臺繞實訓裝置的周向設置，每個操作臺的輸出端口均可選擇性地與多個動作單元可拆卸地連接。使用本實用新型中的實訓系統時，每個使用者獨立對應一個操作臺，由于操作臺的輸出端口均可選擇性地與多個動作單元可拆卸地連接，因而多個使用者共享同一個實訓裝置，從而在保證實訓的效果的前提下，降低了設備成本、減小了占地面積、降低了使用成本，進而保證了實訓系統的使用可靠性。同時，本實用新型中的實訓系統具有結構簡單、制造成本低的特點。
【專利說明】實訓系統
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及教學設備【技術領域】，更具體地，涉及一種實訓系統。
【背景技術】
[0002]現有技術中的實訓系統僅包括實訓裝置，實訓裝置具有多個獨立設置的動作單元，每個動作單元均對應有獨立設置的控制器。當使用者使用該實訓裝置時，為了達到良好的教學效果，需要為每人配備一臺上述實訓裝置，這樣不僅使教學成本高、設備成本高，還增加了設備的占地面積和使用成本，因而很難滿足日常教學的使用要求。
實用新型內容
[0003]本實用新型旨在提供一種實訓系統，以解決現有技術中實訓系統占地面積大、使用成本高、設備成本高的問題。
[0004]為解決上述技術問題，本實用新型提供了一種實訓系統，包括:實訓裝置，實訓裝置具有多個獨立運行的動作單元；操作臺，操作臺為多個，多個操作臺繞實訓裝置的周向設置，每個操作臺的輸出端口均可選擇性地與多個動作單元可拆卸地連接。
[0005]進一步地，每個操作臺均具有控制器，每個控制器的輸出端口均可選擇性地與多個動作單元可拆卸地連接。
[0006]進一步地，輸出端口為插拔式接口。
[0007]進一步地，操作臺包括:主體，主體的上端具有用于容納顯示器的容納槽；蓋板，蓋板與主體可樞轉地連接，顯示器設置在蓋板的朝向容納槽的一側，且蓋板位于容納槽所在位置處。
[0008]進一步地，實訓系統還包括電氣單元，電氣單元為多個，多個電氣單元設置在操作臺上。
[0009]進一步地，操作臺包括:主體，多個電氣單元中的至少一個電氣單元設置在主體上；安裝板，安裝板垂直于主體的上端設置在主體的第一側，且多個電氣單元中的除至少一個電氣單元外的電氣單元設置在安裝板上。
[0010]進一步地，多個電氣單元包括用于顯示操作臺的輸出端口工作狀態的顯示單元，顯示單元與操作臺的輸出端口連接。
[0011]進一步地，多個電氣單元包括雙軸實訓單元、異步電動機實訓單元、直流電動機實訓單元、傳感器安裝實訓單元、編碼器實訓單元、運動控制原理實訓單元、觸摸屏控制單元、以太網實訓單元和/或變頻器實訓單元。
[0012]進一步地，雙軸實訓單元包括:底座；第一絲桿傳動機構，第一絲桿傳動機構設置在底座上；導軌支架，導軌支架滑動設置在底座上，且導軌支架的延伸方向垂直于底座的長度方向；第二絲桿傳動機構，第二絲桿傳動機構設置在導軌支架上；托板，托板滑動設置在導軌支架上；控制器；伺服放大器；第一伺服電機，第一伺服電機與第一絲杠傳動機構驅動連接，控制器通過伺服放大器與第一伺服電機電連接；第二伺服電機，第二伺服電機與第二絲杠傳動機構驅動連接，控制器通過伺服放大器與第二伺服電機電連接。
[0013]進一步地，異步電動機實訓單元包括:異步電動機；繼電器，繼電器與異步電動機電連接。
[0014]本實用新型中的實訓裝置具有多個獨立運行的動作單元，操作臺為多個，多個操作臺繞實訓裝置的周向設置，每個操作臺的輸出端口均可選擇性地與多個動作單元可拆卸地連接。使用本實用新型中的實訓系統時，每個使用者獨立對應一個操作臺，由于操作臺的輸出端口均可選擇性地與多個動作單元可拆卸地連接，因而多個使用者共享同一個實訓裝置，從而在保證實訓的效果的前提下，降低了設備成本、減小了占地面積、降低了使用成本，進而保證了實訓系統的使用可靠性。同時，本實用新型中的實訓系統具有結構簡單、制造成本低的特點。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0015]構成本申請的一部分的附圖用來提供對本實用新型的進一步理解，本實用新型的示意性實施例及其說明用于解釋本實用新型，并不構成對本實用新型的不當限定。在附圖中:
[0016]圖1示意性示出了本實用新型中的實訓裝置與操作臺的位置關系示意圖；以及
[0017]圖2示意性示出了本實用新型中的操作臺的結構示意圖。
[0018]圖中附圖標記:10、實訓裝置；20、操作臺；21、主體；21a、收納部；21b、抽屜；22、蓋板；23、安裝板；30、電氣單元。
【具體實施方式】
[0019]以下結合附圖對本實用新型的實施例進行詳細說明，但是本實用新型可以由權利要求限定和覆蓋的多種不同方式實施。
[0020]本實用新型提供了一種實訓系統。如圖1和圖2所示，實訓系統包括實訓裝置10和操作臺20，實訓裝置10具有多個獨立運行的動作單元，操作臺20為多個，多個操作臺20繞實訓裝置10的周向設置，每個操作臺20的輸出端口均可選擇性地與多個動作單元可拆卸地連接。使用本實用新型中的實訓系統時，每個使用者獨立對應一個操作臺20，由于操作臺20的輸出端口均可選擇性地與多個動作單元可拆卸地連接，因而多個使用者共享同一個實訓裝置10，從而在保證實訓的效果的前提下，降低了設備成本、減小了占地面積、降低了使用成本，進而保證了實訓系統的使用可靠性。同時，本實用新型中的實訓系統具有結構簡單、制造成本低的特點。
[0021]如圖1所示的實施例中，實訓裝置10具有五個獨立運行的動作單元，操作臺20為五個，五個操作臺20繞實訓裝置10的周向間隔設置。當每個操作臺20均對應有一位使用者時，五個使用者可以同時對五個不同的動作單元進行獨立控制，從而不僅保證了教學效果、還提高了實訓裝置10的使用頻率和操作可靠性。優選地，五個動作單元分別為供料單元、加工單元、裝配單元、分揀單元和輸送單元。各個動作單元的執行機構基本上以氣動執行機構為主，但輸送單元的機械手裝置的整體運動則采用伺服電機驅動、并精密定位，分揀單元的傳送帶通過通用變頻器驅動三相異步電動機的交流傳動裝置進行驅動。
[0022]在上述實施例中，假設使用者為30人，每個人對應一個操作臺20，則僅需設置六個實訓裝置10即可。這樣大大減少了實訓裝置10的使用量、降低了使用成本和設備成本、減小了占地面積。在一個實驗室中，六個實訓裝置10可以均布在實驗室中線的兩側，每個實訓裝置10的周圍對應設置五個操作臺20，從而使一個實訓裝置10、五個操作臺20組成一個獨立的工作島。其余的實驗室設備放置在實驗室的角落。一個工作島的占地面積約為4米*5米。
[0023]優選地，實訓裝置10具有多種類型的傳感器，分別用于判斷物體的運動位置、物體通過的狀態、物體的顏色及材質等。
[0024]本實用新型中的每個操作臺20均具有控制器，每個控制器的輸出端口均可選擇性地與多個動作單元可拆卸地連接。由于每個控制器的輸出端口均可選擇性地與多個動作單元可拆卸地連接，因而每個操作臺20的使用者均可完成對多個動作單元的獨立控制，從而保證了教學效果，并且提高了實訓裝置10的使用率、有效避免多個動作單元之間運動干涉，進而保證了實訓系統的運行可靠性。
[0025]優選地，控制器是PLC控制器。當然，控制器還可以是具有一定電路連接結構的電路板和開關元件組成的控制結構。當然，控制器還可以是單片機。
[0026]優選地，輸出端口為插拔式接口。由于插拔式接口具有連接可靠性好、拆裝方便的特點，因而提高了實訓系統的操作可靠性。也就是，實訓裝置10與多個操作臺20通過島式插拔共享結構連接。
[0027]優選地，輸出端口是DB接口。
[0028]如圖2所示的實施例中，操作臺20包括主體21和蓋板22，主體21的上端具有用于容納顯示器的容納槽，蓋板22與主體21可樞轉地連接，顯示器設置在蓋板22的朝向容納槽的一側，且蓋板22位于容納槽所在位置處。由于設置有容納槽，因而顯示器可以收納在容納槽中，從而減小了顯示器的占用面積、有效避免顯示器因外力撞擊受損，進而提高了操作臺20的使用可靠性。當然，鼠標也可收納在上述容納槽內。優選地，蓋板22和主體21之間設置有彈簧。進一步地，彈簧為氮氣彈簧。
[0029]優選地，蓋板22上設置有閉鎖裝置，主體21與閉鎖裝置配合。當使用者將蓋板22蓋上后，閉鎖裝置自動鎖住。當需要打開閉鎖裝置時，使用者需要用鑰匙打開閉鎖裝置，此時彈簧作用將蓋板22彈起。當然，蓋板22上還可設置有卡扣，容納槽的側壁上具有與卡扣配合的卡槽。
[0030]請參考圖2，優選地，主體21具有收納部21a，收納部21a用于放置主機箱。
[0031]優選地，操作臺20是方形鋼材焊接而成。優選地，主體21的上表面為全鋼鐵結構。保證操作臺20結構堅固。
[0032]請參考圖2，優選地，主體21具有多個抽拉式帶鎖抽屜21b。便于使用者放置操作工具或其他物品。
[0033]優選地，操作臺20包括工作電源，工作電源設置在主體21上。工作電源為三相五線制的工作電源，其技術參數為交流380伏±10%、頻率50赫茲。優選地，總電源開關選用型號為DZ47LE-32/C32型的三相四線漏電開關。實訓系統的各主要負載通過自動開關單獨供電。
[0034]優選地，實訓系統的整機消耗功率小于I千瓦每小時。
[0035]優選地，操作臺20具有接地保護、漏電過載過流保護、誤操作保護的功能。其安全性符合相關的國標標準，所有使用的材料均符合環保標準。
[0036]本實用新型中的實訓系統還包括電氣單元30，電氣單元30為多個，多個電氣單元30設置在操作臺20上。由于操作臺20上設置有多個電氣單元30，因而使用者不僅可以對實訓裝置10進行控制，還可以在操作臺20上完成與電氣單元30對應的基礎實訓課程，從而擴大了實訓系統的使用范圍、提高了實訓系統的利用率。
[0037]優選地，多個電氣單元30可以具有獨立設置的單元控制器。當然，也可以使用上述用于控制實訓裝置10的控制器對電氣單元30進行控制。優選地，控制器采用標準通用I/O分配。當需要對某一個電氣單元30進行操控時，只需將與實訓裝置10連接的控制器的連接端口拔出、并將其插接到該電氣單元30上即可。
[0038]如圖2所示的實施例中，操作臺20包括主體21和安裝板23，多個電氣單元30中的至少一個電氣單元30設置在主體21上，安裝板23垂直于主體21的上端設置在主體21的第一側，且多個電氣單元30中的除至少一個電氣單元30外的電氣單元30設置在安裝板23上。由于多個電氣單元30中的一部分電氣單元30設置在安裝板23上，因而減小了電氣單元30在主體21上的占用面積，為主體21提供更多可操作的空間。優選地，安裝板23為網孔板。進一步地，網孔板為兩塊，兩塊網孔板拼接。再進一步地，網孔板兩端采用鋁合金型材固定，且網孔板的底部通過螺栓與主體21固定。
[0039]優選地，操作臺20的尺寸為長2.1米、寬I米、高1.5米。
[0040]本實用新型中的多個電氣單元30包括用于顯示操作臺20的輸出端口工作狀態的顯示單元，顯示單元與操作臺20的輸出端口連接。由于設置有顯示單元，因而方便使用者觀察操作臺20的輸出端口工作狀態，從而為使用者判斷操作是否正確提供參考依據、并有效避免因誤操作而導致安全事故。優選地，顯示單元為指示燈。進一步地，指示燈為多個，多個指示燈的顏色不同。再進一步地，多個指示燈的顏色有紅、黃、綠三種顏色。在一個具體的實施例中，黃色指示燈3個、綠色2個、紅色2個。
[0041]優選地，多個電氣單元30包括雙軸實訓單元、異步電動機實訓單元、直流電動機實訓單元、傳感器安裝實訓單元、編碼器實訓單元、運動控制原理實訓單元、觸摸屏控制單元、以太網實訓單元和/或變頻器實訓單元。由于設置有多種類型的電氣單元30，因而使實訓系統能夠滿足不同的實訓要求，從而保證了實訓系統的使用可靠性。
[0042]優選地，傳感器安裝實訓單元中的模擬量輸出口、編碼器實訓單元中的高速脈沖輸出端口和編碼器高數計數接口采用航空插頭進行連接。優選地，變頻器電源通過型號為DZ47C16/3P的三相開關供電。優選地，各個電氣單元30的單獨供電均采用型號為DZ47C5/2P的單相開關供電。
[0043]優選地，多個電氣單元30還包括按鈕單元,按鈕單元具有多個操作按鈕，多個操作按鈕與其他電氣單元30 —一對應連接。由于設置有操作按鈕，因而使用者可以獨立控制電氣單元30的使用狀態，從而提高了操作臺20的使用可靠性。進一步地，多個操作按鈕的顏色不同。再進一步地，多個操作按鈕的顏色有紅、綠兩種顏色。在一個具體的實施例中，綠色常開按鈕為2個、紅色常開按鈕為2個。優選地，多個操作按鈕中還包括至少一個選擇開關、一對轉換觸點、兩個急停按鈕和一個常閉觸點。
[0044]本實用新型中的雙軸實訓單元包括底座、第一絲桿傳動機構、導軌支架、第二絲桿傳動機構、托板、控制器、伺服放大器、第一伺服電機和第二伺服電機，第一絲桿傳動機構設置在底座上；導軌支架滑動設置在底座上，且導軌支架的延伸方向垂直于底座的長度方向；第二絲桿傳動機構設置在導軌支架上；托板滑動設置在導軌支架上；第一伺服電機與第一絲杠傳動機構驅動連接，控制器通過伺服放大器與第一伺服電機電連接；第二伺服電機與第二絲杠傳動機構驅動連接，控制器通過伺服放大器與第二伺服電機電連接。本實用新型中的雙軸實訓單元是將兩臺交流伺服電機，分別通過聯軸器控制二根高精度滾珠絲桿及滾珠式雙滑塊平面直線線性導軌，構成X,Y兩軸定位裝置。X、Y軸之間在水平方向相互垂直，使整個機構不但具有高精密定位功能，還具有平面復雜軌跡運行功能，從而可完成各種高精度、高難度平面加工傳動。
[0045]優選地，雙軸實訓單元還包括傳感器，傳感器與控制器連接。優選地，控制器為PLC控制器。優選地，導軌支架為鋁合金材料制成的。本實用新型中的雙軸實訓單元是集PLC控制、交流伺服電機調速、位 置控制、復雜的開關量控制、時序邏輯控制有機結合成一體的教學裝置。
[0046]在一個具體的實施例中，雙軸實訓單元采用單相交流電源，其技術參數為交流220伏±10%、頻率50赫茲。雙軸實訓單元的外形尺寸為長0.4米、寬0.4米、高0.4米。整機功耗0.5千瓦每小時。
[0047]本實用新型中的異步電動機實訓單元包括異步電動機和繼電器，繼電器與異步電動機電連接。優選地，異步電動機為三相異步電動機。本實用新型中的異步電動機實訓單元能夠完成繼電器控制電機正反轉實驗，變頻器控制三相異步電動機實驗，單段速、多段速、模擬量控制實驗等。
[0048]本實用新型中的實訓系統能夠完成下列實訓內容:
[0049]1、三相異步電動機點動和自鎖的控制線路；
[0050]2、三相異步電動機正反轉的控制線路；
[0051]3、三相異步電動機順序控制線路；
[0052]4、模擬三相異步電動機降壓起動的控制線路；
[0053]5、模擬工作臺往返循環的控制線路；
[0054]6、直流電動機正反轉實驗；
[0055]7、對射型傳感器安裝調試；
[0056]8、編碼器高速計數反饋實訓；
[0057]9、接近傳感器檢測原理實訓；
[0058]10、光纖傳感器檢測原理實訓；
[0059]11、伺服運動控制原理實驗；
[0060]12、伺服驅動器齒輪比計算；
[0061]13、伺服驅動器接線原理實訓；
[0062]14、NC運動控制模塊控制原理實訓；
[0063]15、單軸直線軌跡運行實驗；
[0064]16、雙軸運行軌跡實驗；
[0065]17、直線插補運動控制實驗；
[0066]18、圓弧插補運動控制實驗；
[0067]19、變頻實驗。[0068]本實用新型中的實訓系統可以用培養現代化制造業、現代化服務業的培訓專業人才和復合型人才。實訓系統的培養【技術領域】涉及項目設計技術、PLC控制技術、變頻器技術、觸摸屏技術、伺服技術、氣動技術、傳感器技術、機械技術。面向的人才有電子技術類人才、可變程控制器程序設計類人才、變頻器應用類人才、觸摸屏應用類人才、自動化系統集成類人才、機器(包括自動化生產線和數控)設備的開發、維修類人才等。服務的行業有鋼鐵、石油、化工、電力、建材、機械制造、汽車、輕紡、交通運輸等。
[0069]以上所述僅為本實用新型的優選實施例而已，并不用于限制本實用新型，對于本領域的技術人員來說，本實用新型可以有各種更改和變化。凡在本實用新型的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本實用新型的保護范圍之內。
【權利要求】
1.一種實訓系統，其特征在于，包括: 實訓裝置(10)，所述實訓裝置(10)具有多個獨立運行的動作單元； 操作臺(20)，所述操作臺(20)為多個，多個所述操作臺(20)繞所述實訓裝置(10)的周向設置，每個所述操作臺(20)的輸出端口均可選擇性地與多個所述動作單元可拆卸地連接。
2.根據權利要求1所述的實訓系統，其特征在于，每個所述操作臺(20)均具有控制器，每個所述控制器的輸出端口均可選擇性地與多個所述動作單元可拆卸地連接。
3.根據權利要求1所述的實訓系統，其特征在于，所述輸出端口為插拔式接口。
4.根據權利要求1所述的實訓系統，其特征在于，所述操作臺(20)包括: 主體(21)，所述主體(21)的上端具有用于容納顯示器的容納槽； 蓋板(22 )，所述蓋板(22 )與所述主體(21)可樞轉地連接，所述顯示器設置在所述蓋板(22)的朝向所述容納槽的一側，且所述蓋板(22)位于所述容納槽所在位置處。
5.根據權利要求1所述的實訓系統，其特征在于，所述實訓系統還包括電氣單元(30)，所述電氣單元(30)為多個，多個所述電氣單元(30)設置在所述操作臺(20)上。
6.根據權利要求5所述的實訓系統，其特征在于，所述操作臺(20)包括: 主體(21)，所述多個電氣單元(30)中的至少一個所述電氣單元(30)設置在所述主體(21)上； 安裝板(23)，所述安裝板(23)垂直于所述主體(21)的上端設置在所述主體(21)的第一側，且所述多個電氣單元(30)中的除所述至少一個電氣單元(30)外的所述電氣單元(30)設置在所述安裝板(23)上。
7.根據權利要求5所述的實訓系統，其特征在于，所述多個電氣單元(30)包括用于顯示所述操作臺(20)的所述輸出端口工作狀態的顯示單元,所述顯示單元與所述操作臺(20)的所述輸出端口連接。
8.根據權利要求5所述的實訓系統，其特征在于，所述多個電氣單元(30)包括雙軸實訓單元、異步電動機實訓單元、直流電動機實訓單元、傳感器安裝實訓單元、編碼器實訓單元、運動控制原理實訓單元、觸摸屏控制單元、以太網實訓單元和/或變頻器實訓單元。
9.根據權利要求8所述的實訓系統，其特征在于，所述雙軸實訓單元包括: 底座； 第一絲桿傳動機構，所述第一絲桿傳動機構設置在所述底座上； 導軌支架，所述導軌支架滑動設置在所述底座上，且所述導軌支架的延伸方向垂直于所述底座的長度方向； 第二絲桿傳動機構，所述第二絲桿傳動機構設置在所述導軌支架上； 托板，所述托板滑動設置在所述導軌支架上； 控制器； 伺服放大器； 第一伺服電機，所述第一伺服電機與所述第一絲杠傳動機構驅動連接，所述控制器通過所述伺服放大器與所述第一伺服電機電連接； 第二伺服電機，所述第二伺服電機與所述第二絲杠傳動機構驅動連接，所述控制器通過所述伺服放大器與所述第二伺服電機電連接。
10.根據權利要求8所述的實訓系統，其特征在于，所述異步電動機實訓單元包括:異步電動機；繼電器，所述繼電器與所 述異步電動機電連接。
【文檔編號】G09B9/00GK203799511SQ201420160905
【公開日】2014年8月27日 申請日期:2014年4月3日 優先權日:2014年4月3日
【發明者】陳小艷, 王斌, 周斌, 趙文兵, 馮顯俊 申請人:浙江亞龍教育裝備股份有限公司