CN114648910A - 一种用于工厂布局的演示系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于工厂布局的演示系统，所述演示系统包括：工作台面，设置于工作台面上的布局演示模型、存储单元、操作单元，以及设置于工作台面下的转移单元；所述布局演示模型由若干不同类型的工厂单元和/或配套设施单元组合形成；所述工厂单元中还设置有若干不同类型的单元模型，若干不同类型的单元模型组合形成工厂单元内的规划模型；其中，所述操作单元用于实现布局演示模型的安装和替换。该演示系统能够快速且方便地实现对布局演示模型的安装和替换，以便提高汇报展示或现场教学效果。

Description

一种用于工厂布局的演示系统

技术领域

本发明属于教育或演示系统领域，具体涉及一种用于工厂布局的演示系统。

背景技术

工厂布局是指以生产工艺流程为依据，确定全厂用地的选址和分区、工厂总体平面布局和竖向设计，以及公用设施的配置，运输道路和管道网路的分布等。此外，生产经营管理用房和全厂职工生活、福利设施用房的安排也属于工厂布局的内容。工厂布局的关键是合理地解决全厂各部分之间的分隔和联系，从发展的角度考虑全局问题。同时，在完成工厂总体布局的基础上，还需要考虑对各个车间内所有占据空间位置的组成部分和要素，例如生产设备、运输路线等进行合理安排，使其在有限的空间内各得其所、协调一致，形成一个有机的整体，与总体布局中的公用设施的配置，运输道路和管道网路的分布等协调一致，确保整个厂区布局合理。因此，对于工业厂区而言，整体布置合理，对保证生产的顺利进行，实现科学管理和安全文明生产，提高企业经济效益等，都有着重要的意义，而且是长期发生作用的。对于企业或者学校而言，通常采用演示模型向客户或学生对工厂布局进行演示或展示，以提高客户或学生的切身感受。现有的演示模型通常是设计并组装好的整体。然而，在现场教学或汇报展示的过程中，如果需要临时改变工厂布局时，则需要对演示模型中的某些模块进行替换，进而展示工厂布局前后的变化。但由于演示模型是事先设计并组装好的整体，当需要对中间某一模块进行替换时，难以将该模块快速取出，这一技术问题将造成取出单个模块耗费时间较长。

此外，在汇报展示或现场教学的过程中往往需要同时取出多个模块，与此同时相应地替换上多个模块，此时，现场寻找相应的替换模块，并安装在准确的位置对于操作人员而言具有一定难度。一方面，找到相应的替换模块需要一定时间，另一方面，由于在汇报展示或现场教学的现场由于操作人员较为紧张，容易出现误操作，进而影响展示或教学效果。

另外，现有的演示模型通常较为笨重且体积大，转移演示模型时需要多人同时搬运。在汇报展示或现场教学时如果需要移动演示模型，则费时费力，操作不便。

综上，现有技术中的演示模型不能适应汇报展示、现场教学等需要转移及快速替换模块的场合，本发明的提出旨在解决该技术问题，提出一种用于工厂布局的演示系统。

发明内容

为解决现有技术中存在的问题，本发明的目的是提供一种用于工厂布局的演示系统，该演示系统能够快速且方便地实现对工厂演示模型的替换，以便提高汇报展示或现场教学效果等。

为了实现上述发明目的，本发明提供了以下技术方案：

一种用于工厂布局的演示系统，包括：

工作台面，设置于工作台面上的布局演示模型、存储单元、操作单元，以及设置于工作台面下的转移单元；其中，所述布局演示模型设置于安装单元上，所述布局演示模型由若干不同类型的工厂单元和/或配套设施单元组合形成；所述操作单元用于从所述存储单元中获取工厂单元和/或配套设施单元并将工厂单元和/或配套设施单元安装于所述安装单元中的对应位置，或从所述布局演示模型中获取工厂单元和/或配套设施单元并将工厂单元和/或配套设施单元安装于所述存储单元中的对应位置；

所述工厂单元中还设置有若干不同类型的单元模型，所述单元模型安装在工厂单元的基座上，若干不同类型的单元模型组合形成工厂单元内的规划模型，所述操作单元还用于从所述存储单元中获取单元模型并将所述单元模型安装于所述工厂单元中的对应位置，或从所述工厂单元中获取所述单元模型并将所述单元模型安装于所述存储单元中的对应位置；

其中，工厂单元和/或配套设施单元的底部设置有若干第一导向柱和若干第一安装槽，所述第一导向柱内设置有第一回位弹簧，所述第一安装槽内设置有第一铁片；所述安装单元由若干与工厂单元和配套设施单元对应的安装部组成，每个安装部上均设置有第一导向槽和第二安装槽，所述第二安装槽内设置有第一电磁铁；当控制器控制所述第一电磁铁通电时，所述第一电磁铁吸引所述第一铁片将工厂单元和/或配套设施单元固定在所述安装部上；当所述控制器控制所述第一电磁铁断电时，所述第一回位弹簧用于将工厂单元和/或配套设施单元顶起回位；

所述工厂单元的基座上部还设置有若干第二导向槽和第四安装槽，所述第四安装槽内设置有第二电磁铁；在所述单元模型的底部设置有第二导向柱和第三安装槽，所述第二导向柱内设置有第二回位弹簧，所述第三安装槽内设置有第二铁片；当所述控制器控制所述第二电磁铁通电时，所述第二电磁铁吸引所述第二铁片将单元模型固定在所述基座上；当所述控制器控制所述第二电磁铁断电时，所述第二回位弹簧用于将单元模型顶起回位；

所述操作单元包括纵向设置的第一导轨、横向设置的第二导轨；所述第一导轨内设置有第一螺杆，以及设置在所述第一导轨端部的第一电机；所述第一电机的输出端与所述第一螺杆传动连接，所述第一螺杆上传动连接有第一滑块，所述第一滑块另一端与所述第二导轨连接，所述第一电机转动时带动所述第一滑块在所述第一导轨内滑动，从而带动所述第二导轨沿纵向移动；所述第二导轨内设置有第二螺杆，以及设置在所述第二导轨端部的第二电机；所述第二电机的输出端与所述第二螺杆传动连接，所述第二螺杆上传动连接有第二滑块，所述第二滑块另一端与操作装置连接，所述第二电机转动时带动所述第二滑块在所述第二导轨内滑动，从而带动所述操作装置沿横向移动；所述操作装置具备操作端，所述操作端用于提取工厂单元和/或配套设施单元和/或单元模型，以在所述布局演示模型和所述存储单元之间进行替换。

优选地，所述存储单元包括安装底板、设置在安装底板上的第一单元舱和第二单元舱、以及围绕安装底板的外壳；其中，所述第一单元舱用于存储工厂单元和配套设施单元，所述第一单元舱内的安装底板上设置有对应的第一导向槽，用于工厂单元和配套设施单元的安装定位；所述第二单元舱用于存储单元模型，所述第二单元舱内的安装底板上设置有对应的第二导向槽，用于单元模型的安装定位。

优选地，所述操作装置为气缸，所述操作端为气体吸盘，通过所述气缸的伸缩带动所述气体吸盘在垂直方向移动，当移动到指定位置时，所述气体吸盘吸取工厂单元和/或配套设施单元和/或单元模型，并随后将工厂单元和/或配套设施单元和/或单元模型放置于指定位置。

优选地，所述转移单元包括固定设置于工作台面立柱一侧的引导部，在所述引导部内滑动设置有滑动部，所述滑动部两端设置有第一滚轮、第二滚轮；在所述第一滚轮的一侧设置有偏心轮，所述偏心轮与所述第一滚轮接触；所述工作台面下侧安装有第三电机，所述第三电机用于驱动所述偏心轮转动并驱动所述第一滚轮向下移动，从而带动所述滑动部向下滑动，使所述第二滚轮凸出于所述工作台面立柱的下侧，以方便转移所述工作台面。

优选地，还包括图像采集单元，所述图像采集单元用于采集所述布局演示模型的视频影像，并将所述视频影像传递至显示装置进行展示。

优选地，所述演示系统具备控制装置，所述控制装置包括操作终端，以及与操作终端通信连接的控制器，所述控制器分别控制第一电磁铁、第二电磁铁、第一电机、第二电机、第三电机、气缸动作，实现布局演示模型的安装和替换过程；其中，所述操作终端用于输入初始布局演示模型信息和/或所需替换的工厂单元信息和/或配套设施单元信息和/或单元模型信息。

优选地，所述控制装置用于完成如下操作：

S1：根据展示或教学需要，从操作终端中输入确定的初始布局演示模型，控制器根据初始布局演示模型确定需要安装的第一模型B_1n、第一模型B_1n在安装单元中对应的安装部A_1n、第一模型B_1n在存储单元中对应的存储位置C_1n；以及第二模型B_2m、第二模型B_2m在第一模型B_1n中对应的安装位置A_2m、第二模型B_2m在存储单元中对应的存储位置C_2m；其中，n表示第一模型的数量；m表示第二模型的数量；第一模型B_1n表示工厂单元和/或配套设施单元；第二模型B_2m表示安装在工厂单元中的单元模型；

S2：控制器控制第一电机、第二电机转动，将气缸移动至存储单元中与第一模型B_1i对应的存储位置C_1i上方，控制气体吸盘向下移动并吸取第一模型B_1i，控制气体吸盘向上移动至初始位置后，控制第一电机、第二电机转动，将气缸移动至坐标原点；其中，1≤i≤n，i的初始值为1；

S3：控制器控制第一电机、第二电机转动，将气缸移动至与第一模型B_1i对应的安装部A_1i的上方，控制气体吸盘向下移动直至第一模型B_1i底部与安装部A_1i贴合后，控制安装部A_1i上的电磁铁得电，并控制气体吸盘脱离第一模型B_1i，使第一模型B_1i底部与安装部A_1i贴合固定，随后控制气体吸盘向上移动至初始位置；

S4：校验i的值；如果i≤n，令i=i+1，重复上述步骤S2-步骤S3；如果i＞n，则表明所有第一模型B_1n均完成安装，则控制器控制第一电机、第二电机转动，将气缸移动至坐标原点后，继续执行步骤S5-步骤S7；

S5：控制器控制第一电机、第二电机转动，将气缸移动至存储单元中与第二模型B_2j对应的存储位置C_2j上方，控制气体吸盘向下移动并吸取第二模型B_2j，控制气体吸盘向上移动至初始位置后，控制第一电机、第二电机转动，将气缸移动至坐标原点；其中，1≤j≤m，j的初始值为1；

S6：控制器控制第一电机、第二电机转动，将气缸移动至在工厂单元中与第二模型B_2j对应的安装位置A_2j的上方，控制气体吸盘向下移动直至第二模型B_2j底部与安装位置A_2j贴合后，控制安装位置A_2j上的电磁铁得电，并控制气体吸盘431脱离第二模型B_2j，使第二模型B_2j底部与工厂单元底部贴合固定，随后控制气体吸盘向上移动至初始位置；

S7：校验j的值；如果j≤m，令j=j+1，重复上述步骤S5-步骤S6；如果j＞m，则表明所有第二模型B_2m均完成安装，则控制器控制第一电机、第二电机转动，将气缸移动至坐标原点后，控制第一电机、第二电机停止工作。

优选地，所述控制装置还用于完成如下操作：

s11：从操作终端中确定需要替换的待替换单元模型B_M以及随后需要安装的替换单元模型b_M；控制器根据待替换单元模型B_M信息确定待替换单元模型B_M在工厂单元中对应的安装位置A_M、以及确定替换单元模型b_M在存储单元中对应的存储位置C_M；其中，M表示需要替换的单元模型的数量；

s22：控制器控制与待替换单元模型B_J对应的安装位置A_J中的电磁铁失电，待替换单元模型B_J在弹簧回复力的作用下被顶起回位；其中，1≤J≤M，J的初始值为1；

s33：控制器控制第一电机、第二电机转动，将气缸移动至待替换单元模型B_J上方后，控制气体吸盘向下移动并吸取待替换单元模型B_J，控制气体吸盘向上移动至初始位置后，控制第一电机、第二电机转动，将气缸移动至坐标原点；随后控制第一电机、第二电机转动，将气缸移动至存储单元的空缺位置上方，并控制气体吸盘向下移动至安放位置后，控制气体吸盘脱离替换单元模型B_J，控制气体吸盘向上移动至初始位置后，控制第一电机、第二电机转动，将气缸移动至坐标原点；

s44：控制器控制第一电机、第二电机转动，将气缸移动至存储单元中与替换单元模型b_J对应的存储位置C_J上方，控制气体吸盘向下移动并吸取替换单元模型b_J，控制气体吸盘向上移动至初始位置后，控制第一电机、第二电机转动，将气缸移动至坐标原点；

s55：控制器控制第一电机、第二电机转动，将气缸移动至安装位置A_J的上方，控制气体吸盘向下移动直至替换单元模型b_J底部与安装位置A_J贴合后，控制安装位置A_J上的电磁铁得电，并控制气体吸盘脱离替换单元模型b_J，使替换单元模型b_J底部与工厂单元底部贴合固定，随后控制气体吸盘向上移动至初始位置；

s66：校验J的值；如果J≤M，令J=J+1，重复上述步骤s22-步骤s55；如果J＞M，则表明所有替换单元模型均完成安装，则控制器控制第一电机、第二电机转动，将气缸移动至坐标原点后，控制第一电机、第二电机停止工作。

与现有技术相比，本发明提供的一种用于工厂布局的演示系统具有如下有益的技术效果：

1、本发明采用工厂单元、配套设施单元以及若干不同类型的单元模型组合形成布局演示模型，通过设置操作单元用于实现布局演示模型的安装和替换，从而可以快速且方便地实现对布局演示模型中某些模块进行替换的需要，进而展示规划前后的变化，由此提高了汇报展示或现场教学效果。并且，本发明的演示系统可根据具体展示或教学的需要，将工厂单元、配套设施单元、单元模型设置为不同的模型样式，从而组合形成所需要的展示或教学的布局演示模型，由此适应不同的展示或教学目的。

2、本发明采用电磁铁作为固定装置，并将其固定嵌设于安装单元或工厂单元中，与之相应地在需要安装的模型中固定嵌设铁片，同时还设置导向柱用于安装定位，在导向柱内设置弹簧用于将安装的模型顶出回位，同时，配合控制器控制每个电磁铁通电或断电来固定或顶出安装的模型，从而可以精确且快速地控制需要替换的模型，节约操作时间，提高操作准确性。

3、本发明利用控制装置可以实现布局演示模型的自动安装与替换。通过操作终端输入初始布局演示模型以及需要替换的工厂单元和/或配套设施单元和/或单元模型后，控制器控制操作单元自动完成布局演示模型的安装以及模型的替换，不仅降低了操作人员的操作难度，不容易出现误操作；同时在操作单元的操作过程中，操作人员还能根据操作过程进行相关讲解或教学，由此提高了演示或教学的效果。

4、本发明通过在工作台面立柱上设置转移单元，当在演示或教学过程中需要转移或搬运该演示系统时，控制器通过控制转移单元的第三电机转动，并进一步带动偏心轮转动，使得偏心轮的圆心位于转动轴的下侧，由此驱动滑动部向下移动，并使得第二滚轮凸出于工作台面立柱的下侧，此时工作台面可方便地进行转移。该转移单元不仅结构简单，操作方便，配合控制装置可以实现自动控制，大大降低了转移时的工作负担。

附图说明

图1为本发明演示系统的示意图；

图2为演示系统的工厂布局演示模型示意图；

图3为工厂布局演示模型的装配示意图；

图4为工厂单元模型的装配示意图；

图5为工厂单元模型的示意图；

图6为工厂单元模型底部的示意图；

图7为工厂单元模型A-A、B-B截面的局部剖视图；

图8为车间单元模型的装配示意图；

图9为车间单元模型C-C局部剖视图；

图10为车间单元模型D-D局部剖视图；

图11为存储单元示意图；

图12为存储单元俯视图；

图13为操作单元示意图；

图14为转移单元示意图；

图15为转移单元工作过程示意图。

其中，图中标注符号的含义如下：

1、工作台面；2、布局演示模型；3、存储单元；4、操作单元；5、转移单元；6、图像采集单元；21、工厂单元；22、配套设施单元；23、安装单元；211、基座；212、单元模型；213、第一导向柱；231、第一导向槽；216、第一回位弹簧；214、第一安装槽；215、第一铁片；232、第二安装槽；233、第一电磁铁；2123、第二导向柱；217、第二导向槽；2171、第二回位弹簧；2121、第三安装槽；2122、第二铁片；218、第四安装槽；2181、第二电磁铁；31、安装底板；32、外壳；33、第一单元舱；34、第二单元舱；41、第一导轨；411、第一滑块；412、第一电机；42、第二导轨；421、第二滑块；422、第二电机；43、气缸；431、气体吸盘；51、引导部；52、滑动部；521、第一滚轮；522、第二滚轮；53、偏心轮；54、第三电机。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述。显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。

因此，以下对本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的部分实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征和技术方案可以相互组合。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，或者是本领域技术人员惯常理解的方位或位置关系，这类术语仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

如图1-图12中所示，本发明提供了一种用于工厂布局的演示系统，其包括：工作台面1，设置于工作台面1上的布局演示模型2、存储单元3、操作单元4，以及设置于工作台面1下的转移单元5；其中，所述布局演示模型2设置于安装单元23上，所述布局演示模型2由若干不同类型的工厂单元21和/或配套设施单元22组合形成；所述操作单元4用于从所述存储单元3中获取工厂单元21和/或配套设施单元22并将工厂单元21和/或配套设施单元22安装于所述安装单元23中的对应位置，或从所述布局演示模型2中获取工厂单元21和/或配套设施单元22并将工厂单元21和/或配套设施单元22安装于所述存储单元3中的对应位置。

本发明中，通过选择不同类型的工厂单元21和/或配套设施单元22进行组合形成布局演示模型2，并将所述布局演示模型2设置于安装单元23中，通过设置操作单元4用于实现布局演示模型2中的工厂单元21和/或配套设施单元22在安装单元23、存储单元3之间的替换，从而可以快速且方便地实现对布局演示模型中某些模块进行替换的需要，进而展示工厂布局前后的变化，由此提高了汇报展示或现场教学效果。需要说明的是，工厂单元可以是各种厂房，配套设施单元可以是各种公用设施、运输道路和管道网路、职工宿舍、福利设施等建筑。图中仅是给出了工厂单元和配套设施单元的示例，本领域技术人员可以根据需要设置工厂单元和配套设施单元的具体样式。

在完成工厂的总体布局之后，还需要对工厂单元中的生产设备、运输路线等进行规划，以使得工厂单元内部规划与工厂总体布局协调一致，形成一个有机的整体。针对此，本发明的工厂单元21中还设置有若干不同类型的单元模型212，所述单元模型212安装在工厂单元21的基座211上，若干不同类型的单元模型212组合形成工厂单元21内的规划模型，所述操作单元4还用于从所述存储单元3中获取单元模型212并将所述单元模型212安装于所述工厂单元21中的对应位置，或从所述工厂单元21中获取所述单元模型212并将所述单元模型212安装于所述存储单元3中的对应位置。

如上所述的，本发明采用若干不同类型的单元模型212组合形成规划模型，并将所述规划模型设置于工厂单元21中，通过设置操作单元4用于实现规划模型中的单元模型212在工厂单元21、存储单元3之间的替换，从而可以快速且方便地实现对规划模型中某些模块进行替换的需要，进而展示工厂布局前后的变化，由此提高了汇报展示或现场教学效果。需要说明的是，图中仅是给出了规划模型的一种示例。当然，本领域技术人员可以根据具体展示或教学的需要，将单元模型设置为不同的模型样式，例如可以是车床、铣床、刨床、钻床、加工中心等加工设备，也可以是运输路线、过道、仓库等功能设施，从而组合形成所需要展示或教学的规划模型。

如图1-图7中所示的，本发明中所述布局演示模型2由工厂单元21和配套设施单元22组合形成，并安装在安装单元23上。其中，工厂单元21和配套设施单元22包括基座211，工厂单元21和配套设施单元22的底部设置有若干第一导向柱213和若干第一安装槽214，所述第一导向柱213内设置有第一回位弹簧216，所述第一安装槽214内设置有第一铁片215；所述安装单元23由若干与工厂单元21和配套设施单元22对应的安装部组成，每个安装部上均设置有第一导向槽231和第二安装槽232，所述第二安装槽232内设置有第一电磁铁233；所述第一铁片215和所述第一电磁铁233配合使用以将工厂单元21和配套设施单元22固定于安装部上；所述第一导向柱213和所述第一导向槽231配合使用以便对工厂单元21和配套设施单元22进行定位；当控制器控制所述第一电磁铁233通电时，所述第一电磁铁233吸引所述第一铁片215将工厂单元21和配套设施单元22固定在所述安装部上；当所述控制器控制所述第一电磁铁233断电时，所述第一回位弹簧216用于将工厂单元21和配套设施单元22顶起回位。

本发明采用电磁铁作为固定装置，并将其固定嵌设于安装单元23中，与之相应地在工厂单元21和配套设施单元22底部固定嵌设铁片，并设置导向柱用于安装定位，在导向柱内设置回位弹簧用于将工厂单元21和配套设施单元22顶出回位。同时，配合控制器控制每个安装部上的电磁铁通电或断电来固定或顶出工厂单元21和配套设施单元22，从而可以精确且快速地控制需要替换的工厂单元21和配套设施单元22，节约操作时间，提高操作准确性。

优选地，参见图8-图10中所示，所述工厂单元21的基座211上部还设置有若干第二导向槽217和第四安装槽218，所述第四安装槽218内设置有第二电磁铁2181；与之对应的，在所述单元模型212的底部设置有第二导向柱2123和第三安装槽2121，所述第二导向柱2123内设置有第二回位弹簧2171，所述第三安装槽2121内设置有第二铁片2122。

与前面类似的，所述第二铁片2122和所述第二电磁铁2181配合使用以将单元模型212固定于基座211上；所述第二导向柱2123和所述第二导向槽217配合使用以便对单元模型212进行定位；当所述控制器控制所述第二电磁铁2181通电时，所述第二电磁铁2181吸引所述第二铁片2122将单元模型212固定在所述基座211上；当所述控制器控制所述第二电磁铁2181断电时，所述第二回位弹簧2171用于将单元模型212顶起回位。

本发明中，为了实现对工厂单元内部的规划模型的展示，同样采用电磁铁作为固定装置，并将其固定嵌设于基座中，与之相应地在单元模型固定嵌设铁片，同时在单元模型上设置导向柱用于安装定位，在导向柱内设置回位弹簧用于将单元模型顶出回位，同时，配合控制器控制基座上对应的电磁铁通电或断电来固定或顶出单元模型，从而可以精确且快速地控制需要替换的单元模型，节约操作时间，提高操作准确性。

需要说明的是，图8-图10中仅以单元模型中最小的单元模型的局部为例，展示了本发明中单元模型固定于基座上的实施方式。然而对于其他不同大小的单元模型所采用的实施方式与上述最小单元模型一致。并且，优选地，其他单元模型的大小设置为最小单元模型的大小的倍数，例如2倍、4倍等。当然，本领域技术人员也可根据需要设置单元模型的大小，并不限于上述实施方式。

参见图11-图12中所示的，为了方便操作单元4快速地替换工厂单元21、配套设施单元22、工厂单元21中的一个或多个单元模型212，本发明设置了存储单元3用于预先存储在展示或教习过程中需要使用的工厂单元、配套设施单元、单元模型。其中，所述存储单元3包括安装底板31、设置在安装底板31上的第一单元舱33、第二单元舱34，以及围绕所述安装底板31的外壳32。其中，所述第一单元舱33用于存储工厂单元21和配套设施单元22，所述第一单元舱33内的安装底板31上设置有对应的第一导向槽，用于工厂单元21和配套设施单元22的安装定位；所述第二单元舱34用于存储单元模型212，所述第二单元舱34内的安装底板31上设置有对应的第二导向槽，用于所述单元模型212的安装定位；或者，所述第二单元舱34可以进一步划分为具有不同的尺寸单元舱以分别存放不同尺寸的所述单元模型，或进一步划分为具有不同的类别的单元舱以分别存放不同类别的单元模型（例如车床、铣床、刨床、钻床、加工中心等加工设备，或运输路线、过道、仓库等功能设施）。

图13中显示了本发明采用的操作单元4，所述操作单元4包括纵向设置的第一导轨41、横向设置的第二导轨42；所述第一导轨41内设置有第一螺杆，以及设置在所述第一导轨41端部的第一电机412；所述第一电机412的输出端与所述第一螺杆传动连接，所述第一螺杆上传动连接有第一滑块411，所述第一滑块411另一端与所述第二导轨42连接，所述第一电机412转动时带动所述第一滑块411在所述第一导轨41内滑动，从而带动所述第二导轨42沿纵向移动；所述第二导轨42内设置有第二螺杆，以及设置在所述第二导轨42端部的第二电机422；所述第二电机422的输出端与所述第二螺杆传动连接，所述第二螺杆上传动连接有第二滑块421，所述第二滑块421另一端与操作装置连接，所述第二电机422转动时带动所述第二滑块421在所述第二导轨42内滑动，从而带动所述操作装置沿横向移动；所述操作装置具备操作端，所述操作端用于提取所述工厂单元21、配套设施单元22、单元模型212，并用于在布局演示模型2、存储单元3之间进行替换。所述操作装置可以设置为本领域中常见的抓取装置，在本发明中，所述操作装置为气缸43，所述操作端为气体吸盘431，通过气缸43的伸缩带动所述气体吸盘431在垂直方向移动，当移动到指定位置时，所述气体吸盘431吸取工厂单元21、配套设施单元22、单元模型212，并随后将其放置于指定位置。

当然，需要说明的是，本发明的演示系统也可以采用手动的方式替换布局演示模型中的工厂单元、配套设施单元、单元模型，即可以不设置存储单元和/或操作单元，具体应用过程中可以根据需要灵活选择手动还是自动操作。由于本发明是利用控制器控制每个电磁铁吸引工厂单元、配套设施单元、单元模型而将其固定在安装部或基座上，并且对每个工厂单元、配套设施单元、单元模型还对应设置了回位弹簧以便在电磁铁断电时将其顶起回位。因此，即使采用手动替换的方式，同样可以快速且方便地实现对布局演示模型中某些模块进行替换的需要，进而展示规划前后的变化，由此提高了汇报展示或现场教学效果。

图14-图15显示了本发明采用的转移单元5，其中图15中示意出了转移单元5两种不同的工作方式。所述转移单元5包括固定设置于工作台面立柱一侧的引导部51，在所述引导部51内滑动设置有滑动部52，所述滑动部52两端设置有第一滚轮521、第二滚轮522；在所述第一滚轮521的一侧设置有偏心轮53，所述偏心轮53与所述第一滚轮521接触；所述工作台面下侧安装有第三电机54，所述第三电机54驱动所述偏心轮53转动并驱动所述第一滚轮521向下移动，并带动所述滑动部52向下滑动，从而使所述第二滚轮522凸出于所述工作台面立柱的下侧，以方便转移所述工作台面1。如图15左侧所示的，当不需要转移工作台面时，所述偏心轮53的圆心位于转动轴上侧，此时滑动部52收起，第二滚轮522与工作台面立柱的下侧持平，工作台面可稳定地放置于地面上。如图15中右侧所示的，当在演示或教学过程中需要转移工作台面1时，控制第三电机54转动，并进一步带动偏心轮53转动，使得偏心轮53的圆心位于转动轴的下侧，由此驱动滑动部52向下移动，并使得第二滚轮522凸出于工作台面立柱的下侧，此时工作台面可方便地进行转移，以便更好地展示或教学。该转移单元不仅结构简单，操作方便，配合控制装置可以实现自动控制，大大降低了转移时的工作负担。

为了控制上述演示系统工作，所述演示系统还具备控制装置，所述控制装置包括操作终端，以及与操作终端通信连接的控制器，所述控制器分别控制第一电磁铁233、第二电磁铁2181、第一电机412、第二电机422、第三电机54、气缸43动作，实现所述布局演示模型2的安装和替换过程。其中，所述操作终端用于输入初始布局演示模型信息和/或所需替换的工厂单元信息和/或配套设施单元信息和/或单元模型信息。

另外，如图1所示的，为了方便展示整个规划模型及规划前后的变化，本发明还设置有图像采集单元6，所述图像采集单元6用于采集布局演示模型2的视频影像，并将所述视频影像传递至显示装置（图中未示出）进行展示。

如上所述的，本发明提供了一种用于工厂布局的演示系统，采用若干不同类型的工厂单元21、配套设施单元22、单元模型212组合形成布局演示模型2，并将所述布局演示模型2设置于安装单元23中，通过设置操作单元4用于实现布局演示模型2在安装单元23、存储单元3之间的替换，从而可以快速且方便地实现对布局演示模型中某些模块进行替换的需要，进而展示规划前后的变化，由此提高了汇报展示或现场教学效果。为了实现上述目的，所述控制装置具体用于完成如下操作：

首次安装步骤：

S1：安装布局演示模型；根据展示或教学需要，从操作终端中输入确定的初始布局演示模型，控制器根据初始布局演示模型确定需要安装的第一模型B_1n、第一模型B_1n在安装单元中对应的安装部A_1n、第一模型B_1n在存储单元中对应的存储位置C_1n；以及第二模型B_2m、第二模型B_2m在第一模型B_1n中对应的安装位置A_2m、第二模型B_2m在存储单元中对应的存储位置C_2m；其中，n表示第一模型的数量；m表示第二模型的数量；第一模型B_1n表示工厂单元和/或配套设施单元；第二模型B_2m表示安装在工厂单元中的单元模型；

S2：控制器控制第一电机412、第二电机422转动，将气缸43移动至存储单元中与第一模型B_1i对应的存储位置C_1i上方，控制气体吸盘431向下移动并吸取第一模型B_1i，控制气体吸盘431向上移动至初始位置后，控制第一电机412、第二电机422转动，将气缸43移动至坐标原点；其中，1≤i≤n，i的初始值为1；

S3：控制器控制第一电机412、第二电机422转动，将气缸43移动至与第一模型B_1i对应的安装部A_1i的上方，控制气体吸盘431向下移动直至第一模型B_1i底部与安装部A_1i贴合后，控制安装部A_1i上的电磁铁得电，并控制气体吸盘431脱离第一模型B_1i，使第一模型B_1i底部与安装部A_1i贴合固定，随后控制气体吸盘431向上移动至初始位置；

S4：校验i的值；如果i≤n，令i=i+1，重复上述步骤S2-步骤S3；如果i＞n，则表明所有第一模型B_1n均完成安装，则控制器控制第一电机412、第二电机422转动，将气缸43移动至坐标原点后，继续执行步骤S5-步骤S7；

S5：控制器控制第一电机412、第二电机422转动，将气缸43移动至存储单元中与第二模型B_2j对应的存储位置C_2j上方，控制气体吸盘431向下移动并吸取第二模型B_2j，控制气体吸盘431向上移动至初始位置后，控制第一电机412、第二电机422转动，将气缸43移动至坐标原点；其中，1≤j≤m，j的初始值为1；

S6：控制器控制第一电机412、第二电机422转动，将气缸43移动至在工厂单元中与第二模型B_2j对应的安装位置A_2j的上方，控制气体吸盘431向下移动直至第二模型B_2j底部与安装位置A_2j贴合后，控制安装位置A_2j上的电磁铁得电，并控制气体吸盘431脱离第二模型B_2j，使第二模型B_2j底部与工厂单元底部贴合固定，随后控制气体吸盘431向上移动至初始位置；

S7：校验j的值；如果j≤m，令j=j+1，重复上述步骤S5-步骤S6；如果j＞m，则表明所有第二模型B_2m均完成安装，则控制器控制第一电机412、第二电机422转动，将气缸43移动至坐标原点后，控制第一电机412、第二电机422停止工作。

替换步骤：

示意性地，以采用替换单元模型b_M替换安装单元中的待替换单元模型B_M为例做如下说明：

s11：从操作终端中确定需要替换的待替换单元模型B_M以及随后需要安装的替换单元模型b_M；控制器根据待替换单元模型B_M信息确定待替换单元模型B_M在工厂单元中对应的安装位置A_M、以及确定替换单元模型b_M在存储单元中对应的存储位置C_M；其中，M表示需要替换的单元模型的数量；

s22：控制器控制与待替换单元模型B_J对应的安装位置A_J中的电磁铁失电，待替换单元模型B_J在弹簧回复力的作用下被顶起回位；其中，1≤J≤M，J的初始值为1；

s33：控制器控制第一电机412、第二电机422转动，将气缸43移动至待替换单元模型B_J上方后，控制气体吸盘431向下移动并吸取待替换单元模型B_J，控制气体吸盘431向上移动至初始位置后，控制第一电机412、第二电机422转动，将气缸43移动至坐标原点；随后控制第一电机412、第二电机422转动，将气缸43移动至存储单元的空缺位置上方，并控制气体吸盘431向下移动至安放位置后，控制气体吸盘431脱离替换单元模型B_J，控制气体吸盘431向上移动至初始位置后，控制第一电机412、第二电机422转动，将气缸43移动至坐标原点；

s44：控制器控制第一电机412、第二电机422转动，将气缸43移动至存储单元中与替换单元模型b_J对应的存储位置C_J上方，控制气体吸盘431向下移动并吸取替换单元模型b_J，控制气体吸盘431向上移动至初始位置后，控制第一电机412、第二电机422转动，将气缸43移动至坐标原点；

s55：控制器控制第一电机412、第二电机422转动，将气缸43移动至安装位置A_J的上方，控制气体吸盘431向下移动直至替换单元模型b_J底部与安装位置A_J贴合后，控制安装位置A_J上的电磁铁得电，并控制气体吸盘431脱离替换单元模型b_J，使替换单元模型b_J底部与工厂单元底部贴合固定，随后控制气体吸盘431向上移动至初始位置；

s66：校验J的值；如果J≤M，令J=J+1，重复上述步骤s22-步骤s55；如果J＞M，则表明所有替换单元模型均完成安装，则控制器控制第一电机412、第二电机422转动，将气缸43移动至坐标原点后，控制第一电机412、第二电机422停止工作。

需要说明的是，工厂单元和配套设施单元的替换步骤与上述操作过程类似，在此不做赘述。

由上述操作步骤可知，本发明通过操作终端输入布局演示模型以及需要替换的模型后，控制器控制操作单元自动完成安装布局演示模型以及模型的替换，不仅降低了操作人员的操作难度，不容易出现误操作；同时在操作单元的操作过程中，操作人员还能根据操作过程进行相关讲解或教学，由此提高了演示或教学的效果。

以上实施例仅用以说明本发明而并非限制本发明所描述的技术方案，尽管本说明书参照上述的各个实施例对本发明已进行了详细的说明，但本发明不局限于上述具体实施方式，因此任何对本发明进行修改或等同替换；而一切不脱离发明的精神和范围的技术方案及其改进，其均涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (8)

1.一种用于工厂布局的演示系统，其特征在于，包括：工作台面，设置于工作台面上的布局演示模型、存储单元、操作单元，以及设置于工作台面下的转移单元；其中，所述布局演示模型设置于安装单元上，所述布局演示模型由若干不同类型的工厂单元和/或配套设施单元组合形成；所述操作单元用于从所述存储单元中获取工厂单元和/或配套设施单元并将工厂单元和/或配套设施单元安装于所述安装单元中的对应位置，或从所述布局演示模型中获取工厂单元和/或配套设施单元并将工厂单元和/或配套设施单元安装于所述存储单元中的对应位置；

所述工厂单元中还设置有若干不同类型的单元模型，所述单元模型安装在工厂单元的基座上，若干不同类型的单元模型组合形成工厂单元内的规划模型，所述操作单元还用于从所述存储单元中获取单元模型并将所述单元模型安装于所述工厂单元中的对应位置，或从所述工厂单元中获取所述单元模型并将所述单元模型安装于所述存储单元中的对应位置；

其中，工厂单元和/或配套设施单元的底部设置有若干第一导向柱和若干第一安装槽，所述第一导向柱内设置有第一回位弹簧，所述第一安装槽内设置有第一铁片；所述安装单元由若干与工厂单元和配套设施单元对应的安装部组成，每个安装部上均设置有第一导向槽和第二安装槽，所述第二安装槽内设置有第一电磁铁；当控制器控制所述第一电磁铁通电时，所述第一电磁铁吸引所述第一铁片将工厂单元和/或配套设施单元固定在所述安装部上；当所述控制器控制所述第一电磁铁断电时，所述第一回位弹簧用于将工厂单元和/或配套设施单元顶起回位；

所述工厂单元的基座上部还设置有若干第二导向槽和第四安装槽，所述第四安装槽内设置有第二电磁铁；在所述单元模型的底部设置有第二导向柱和第三安装槽，所述第二导向柱内设置有第二回位弹簧，所述第三安装槽内设置有第二铁片；当所述控制器控制所述第二电磁铁通电时，所述第二电磁铁吸引所述第二铁片将单元模型固定在所述基座上；当所述控制器控制所述第二电磁铁断电时，所述第二回位弹簧用于将单元模型顶起回位；

所述操作单元包括纵向设置的第一导轨、横向设置的第二导轨；所述第一导轨内设置有第一螺杆，以及设置在所述第一导轨端部的第一电机；所述第一电机的输出端与所述第一螺杆传动连接，所述第一螺杆上传动连接有第一滑块，所述第一滑块另一端与所述第二导轨连接，所述第一电机转动时带动所述第一滑块在所述第一导轨内滑动，从而带动所述第二导轨沿纵向移动；所述第二导轨内设置有第二螺杆，以及设置在所述第二导轨端部的第二电机；所述第二电机的输出端与所述第二螺杆传动连接，所述第二螺杆上传动连接有第二滑块，所述第二滑块另一端与操作装置连接，所述第二电机转动时带动所述第二滑块在所述第二导轨内滑动，从而带动所述操作装置沿横向移动；所述操作装置具备操作端，所述操作端用于提取工厂单元和/或配套设施单元和/或单元模型，以在所述布局演示模型和所述存储单元之间进行替换。

2.如权利要求1所述的演示系统，其特征在于：所述存储单元包括安装底板、设置在安装底板上的第一单元舱和第二单元舱、以及围绕安装底板的外壳；其中，所述第一单元舱用于存储工厂单元和配套设施单元，所述第一单元舱内的安装底板上设置有对应的第一导向槽，用于工厂单元和配套设施单元的安装定位；所述第二单元舱用于存储单元模型，所述第二单元舱内的安装底板上设置有对应的第二导向槽，用于单元模型的安装定位。

3.如权利要求2所述的演示系统，其特征在于：所述操作装置为气缸，所述操作端为气体吸盘，通过所述气缸的伸缩带动所述气体吸盘在垂直方向移动，当移动到指定位置时，所述气体吸盘吸取工厂单元和/或配套设施单元和/或单元模型，并随后将工厂单元和/或配套设施单元和/或单元模型放置于指定位置。

4.如权利要求3所述的演示系统，其特征在于：所述转移单元包括固定设置于工作台面立柱一侧的引导部，在所述引导部内滑动设置有滑动部，所述滑动部两端设置有第一滚轮、第二滚轮；在所述第一滚轮的一侧设置有偏心轮，所述偏心轮与所述第一滚轮接触；所述工作台面下侧安装有第三电机，所述第三电机用于驱动所述偏心轮转动并驱动所述第一滚轮向下移动，从而带动所述滑动部向下滑动，使所述第二滚轮凸出于所述工作台面立柱的下侧，以方便转移所述工作台面。

5.如权利要求4所述的演示系统，其特征在于：还包括图像采集单元，所述图像采集单元用于采集所述布局演示模型的视频影像，并将所述视频影像传递至显示装置进行展示。

6.如权利要求5所述的演示系统，其特征在于：所述演示系统具备控制装置，所述控制装置包括操作终端，以及与操作终端通信连接的控制器，所述控制器分别控制第一电磁铁、第二电磁铁、第一电机、第二电机、第三电机、气缸动作，实现布局演示模型的安装和替换过程；其中，所述操作终端用于输入初始布局演示模型信息和/或所需替换的工厂单元信息和/或配套设施单元信息和/或单元模型信息。

7.如权利要求6所述的演示系统，其特征在于：所述控制装置用于完成如下操作：

S1：根据展示或教学需要，从操作终端中输入确定的初始布局演示模型，控制器根据初始布局演示模型确定需要安装的第一模型B_1n、第一模型B_1n在安装单元中对应的安装部A_1n、第一模型B_1n在存储单元中对应的存储位置C_1n；以及第二模型B_2m、第二模型B_2m在第一模型B_1n中对应的安装位置A_2m、第二模型B_2m在存储单元中对应的存储位置C_2m；其中，n表示第一模型的数量；m表示第二模型的数量；第一模型B_1n表示工厂单元和/或配套设施单元；第二模型B_2m表示安装在工厂单元中的单元模型；

S2：控制器控制第一电机、第二电机转动，将气缸移动至存储单元中与第一模型B_1i对应的存储位置C_1i上方，控制气体吸盘向下移动并吸取第一模型B_1i，控制气体吸盘向上移动至初始位置后，控制第一电机、第二电机转动，将气缸移动至坐标原点；其中，1≤i≤n，i的初始值为1；

S3：控制器控制第一电机、第二电机转动，将气缸移动至与第一模型B_1i对应的安装部A_1i的上方，控制气体吸盘向下移动直至第一模型B_1i底部与安装部A_1i贴合后，控制安装部A_1i上的电磁铁得电，并控制气体吸盘脱离第一模型B_1i，使第一模型B_1i底部与安装部A_1i贴合固定，随后控制气体吸盘向上移动至初始位置；

S4：校验i的值；如果i≤n，令i=i+1，重复上述步骤S2-步骤S3；如果i＞n，则表明所有第一模型B_1n均完成安装，则控制器控制第一电机、第二电机转动，将气缸移动至坐标原点后，继续执行步骤S5-步骤S7；

S5：控制器控制第一电机、第二电机转动，将气缸移动至存储单元中与第二模型B_2j对应的存储位置C_2j上方，控制气体吸盘向下移动并吸取第二模型B_2j，控制气体吸盘向上移动至初始位置后，控制第一电机、第二电机转动，将气缸移动至坐标原点；其中，1≤j≤m，j的初始值为1；

S6：控制器控制第一电机、第二电机转动，将气缸移动至在工厂单元中与第二模型B_2j对应的安装位置A_2j的上方，控制气体吸盘向下移动直至第二模型B_2j底部与安装位置A_2j贴合后，控制安装位置A_2j上的电磁铁得电，并控制气体吸盘431脱离第二模型B_2j，使第二模型B_2j底部与工厂单元底部贴合固定，随后控制气体吸盘向上移动至初始位置；

S7：校验j的值；如果j≤m，令j=j+1，重复上述步骤S5-步骤S6；如果j＞m，则表明所有第二模型B_2m均完成安装，则控制器控制第一电机、第二电机转动，将气缸移动至坐标原点后，控制第一电机、第二电机停止工作。

8.如权利要求7所述的演示系统，其特征在于：所述控制装置还用于完成如下操作：

s11：从操作终端中确定需要替换的待替换单元模型B_M以及随后需要安装的替换单元模型b_M；控制器根据待替换单元模型B_M信息确定待替换单元模型B_M在工厂单元中对应的安装位置A_M、以及确定替换单元模型b_M在存储单元中对应的存储位置C_M；其中，M表示需要替换的单元模型的数量；

s22：控制器控制与待替换单元模型B_J对应的安装位置A_J中的电磁铁失电，待替换单元模型B_J在弹簧回复力的作用下被顶起回位；其中，1≤J≤M，J的初始值为1；

s33：控制器控制第一电机、第二电机转动，将气缸移动至待替换单元模型B_J上方后，控制气体吸盘向下移动并吸取待替换单元模型B_J，控制气体吸盘向上移动至初始位置后，控制第一电机、第二电机转动，将气缸移动至坐标原点；随后控制第一电机、第二电机转动，将气缸移动至存储单元的空缺位置上方，并控制气体吸盘向下移动至安放位置后，控制气体吸盘脱离替换单元模型B_J，控制气体吸盘向上移动至初始位置后，控制第一电机、第二电机转动，将气缸移动至坐标原点；

s44：控制器控制第一电机、第二电机转动，将气缸移动至存储单元中与替换单元模型b_J对应的存储位置C_J上方，控制气体吸盘向下移动并吸取替换单元模型b_J，控制气体吸盘向上移动至初始位置后，控制第一电机、第二电机转动，将气缸移动至坐标原点；

s55：控制器控制第一电机、第二电机转动，将气缸移动至安装位置A_J的上方，控制气体吸盘向下移动直至替换单元模型b_J底部与安装位置A_J贴合后，控制安装位置A_J上的电磁铁得电，并控制气体吸盘脱离替换单元模型b_J，使替换单元模型b_J底部与工厂单元底部贴合固定，随后控制气体吸盘向上移动至初始位置；

s66：校验J的值；如果J≤M，令J=J+1，重复上述步骤s22-步骤s55；如果J＞M，则表明所有替换单元模型均完成安装，则控制器控制第一电机、第二电机转动，将气缸移动至坐标原点后，控制第一电机、第二电机停止工作。

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