CN203799511U - 实训系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种实训系统，包括：实训装置，实训装置具有多个独立运行的动作单元；操作台，操作台为多个，多个操作台绕实训装置的周向设置，每个操作台的输出端口均可选择性地与多个动作单元可拆卸地连接。使用本实用新型中的实训系统时，每个使用者独立对应一个操作台，由于操作台的输出端口均可选择性地与多个动作单元可拆卸地连接，因而多个使用者共享同一个实训装置，从而在保证实训的效果的前提下，降低了设备成本、减小了占地面积、降低了使用成本，进而保证了实训系统的使用可靠性。同时，本实用新型中的实训系统具有结构简单、制造成本低的特点。

Description

实训系统

技术领域

本实用新型涉及教学设备技术领域，更具体地，涉及一种实训系统。

背景技术

现有技术中的实训系统仅包括实训装置，实训装置具有多个独立设置的动作单元，每个动作单元均对应有独立设置的控制器。当使用者使用该实训装置时，为了达到良好的教学效果，需要为每人配备一台上述实训装置，这样不仅使教学成本高、设备成本高，还增加了设备的占地面积和使用成本，因而很难满足日常教学的使用要求。

实用新型内容

本实用新型旨在提供一种实训系统，以解决现有技术中实训系统占地面积大、使用成本高、设备成本高的问题。

为解决上述技术问题，本实用新型提供了一种实训系统，包括：实训装置，实训装置具有多个独立运行的动作单元；操作台，操作台为多个，多个操作台绕实训装置的周向设置，每个操作台的输出端口均可选择性地与多个动作单元可拆卸地连接。

进一步地，每个操作台均具有控制器，每个控制器的输出端口均可选择性地与多个动作单元可拆卸地连接。

进一步地，输出端口为插拔式接口。

进一步地，操作台包括：主体，主体的上端具有用于容纳显示器的容纳槽；盖板，盖板与主体可枢转地连接，显示器设置在盖板的朝向容纳槽的一侧，且盖板位于容纳槽所在位置处。

进一步地，实训系统还包括电气单元，电气单元为多个，多个电气单元设置在操作台上。

进一步地，操作台包括：主体，多个电气单元中的至少一个电气单元设置在主体上；安装板，安装板垂直于主体的上端设置在主体的第一侧，且多个电气单元中的除至少一个电气单元外的电气单元设置在安装板上。

进一步地，多个电气单元包括用于显示操作台的输出端口工作状态的显示单元，显示单元与操作台的输出端口连接。

进一步地，多个电气单元包括双轴实训单元、异步电动机实训单元、直流电动机实训单元、传感器安装实训单元、编码器实训单元、运动控制原理实训单元、触摸屏控制单元、以太网实训单元和/或变频器实训单元。

进一步地，双轴实训单元包括：底座；第一丝杆传动机构，第一丝杆传动机构设置在底座上；导轨支架，导轨支架滑动设置在底座上，且导轨支架的延伸方向垂直于底座的长度方向；第二丝杆传动机构，第二丝杆传动机构设置在导轨支架上；托板，托板滑动设置在导轨支架上；控制器；伺服放大器；第一伺服电机，第一伺服电机与第一丝杠传动机构驱动连接，控制器通过伺服放大器与第一伺服电机电连接；第二伺服电机，第二伺服电机与第二丝杠传动机构驱动连接，控制器通过伺服放大器与第二伺服电机电连接。

进一步地，异步电动机实训单元包括：异步电动机；继电器，继电器与异步电动机电连接。

本实用新型中的实训装置具有多个独立运行的动作单元，操作台为多个，多个操作台绕实训装置的周向设置，每个操作台的输出端口均可选择性地与多个动作单元可拆卸地连接。使用本实用新型中的实训系统时，每个使用者独立对应一个操作台，由于操作台的输出端口均可选择性地与多个动作单元可拆卸地连接，因而多个使用者共享同一个实训装置，从而在保证实训的效果的前提下，降低了设备成本、减小了占地面积、降低了使用成本，进而保证了实训系统的使用可靠性。同时，本实用新型中的实训系统具有结构简单、制造成本低的特点。

附图说明

构成本申请的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1示意性示出了本实用新型中的实训装置与操作台的位置关系示意图；以及

图2示意性示出了本实用新型中的操作台的结构示意图。

图中附图标记：10、实训装置；20、操作台；21、主体；21a、收纳部；21b、抽屉；22、盖板；23、安装板；30、电气单元。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的实施例进行详细说明，但是本实用新型可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。

本实用新型提供了一种实训系统。如图1和图2所示，实训系统包括实训装置10和操作台20，实训装置10具有多个独立运行的动作单元，操作台20为多个，多个操作台20绕实训装置10的周向设置，每个操作台20的输出端口均可选择性地与多个动作单元可拆卸地连接。使用本实用新型中的实训系统时，每个使用者独立对应一个操作台20，由于操作台20的输出端口均可选择性地与多个动作单元可拆卸地连接，因而多个使用者共享同一个实训装置10，从而在保证实训的效果的前提下，降低了设备成本、减小了占地面积、降低了使用成本，进而保证了实训系统的使用可靠性。同时，本实用新型中的实训系统具有结构简单、制造成本低的特点。

如图1所示的实施例中，实训装置10具有五个独立运行的动作单元，操作台20为五个，五个操作台20绕实训装置10的周向间隔设置。当每个操作台20均对应有一位使用者时，五个使用者可以同时对五个不同的动作单元进行独立控制，从而不仅保证了教学效果、还提高了实训装置10的使用频率和操作可靠性。优选地，五个动作单元分别为供料单元、加工单元、装配单元、分拣单元和输送单元。各个动作单元的执行机构基本上以气动执行机构为主，但输送单元的机械手装置的整体运动则采用伺服电机驱动、并精密定位，分拣单元的传送带通过通用变频器驱动三相异步电动机的交流传动装置进行驱动。

在上述实施例中，假设使用者为30人，每个人对应一个操作台20，则仅需设置六个实训装置10即可。这样大大减少了实训装置10的使用量、降低了使用成本和设备成本、减小了占地面积。在一个实验室中，六个实训装置10可以均布在实验室中线的两侧，每个实训装置10的周围对应设置五个操作台20，从而使一个实训装置10、五个操作台20组成一个独立的工作岛。其余的实验室设备放置在实验室的角落。一个工作岛的占地面积约为4米*5米。

优选地，实训装置10具有多种类型的传感器，分别用于判断物体的运动位置、物体通过的状态、物体的颜色及材质等。

本实用新型中的每个操作台20均具有控制器，每个控制器的输出端口均可选择性地与多个动作单元可拆卸地连接。由于每个控制器的输出端口均可选择性地与多个动作单元可拆卸地连接，因而每个操作台20的使用者均可完成对多个动作单元的独立控制，从而保证了教学效果，并且提高了实训装置10的使用率、有效避免多个动作单元之间运动干涉，进而保证了实训系统的运行可靠性。

优选地，控制器是PLC控制器。当然，控制器还可以是具有一定电路连接结构的电路板和开关元件组成的控制结构。当然，控制器还可以是单片机。

优选地，输出端口为插拔式接口。由于插拔式接口具有连接可靠性好、拆装方便的特点，因而提高了实训系统的操作可靠性。也就是，实训装置10与多个操作台20通过岛式插拔共享结构连接。

优选地，输出端口是DB接口。

如图2所示的实施例中，操作台20包括主体21和盖板22，主体21的上端具有用于容纳显示器的容纳槽，盖板22与主体21可枢转地连接，显示器设置在盖板22的朝向容纳槽的一侧，且盖板22位于容纳槽所在位置处。由于设置有容纳槽，因而显示器可以收纳在容纳槽中，从而减小了显示器的占用面积、有效避免显示器因外力撞击受损，进而提高了操作台20的使用可靠性。当然，鼠标也可收纳在上述容纳槽内。优选地，盖板22和主体21之间设置有弹簧。进一步地，弹簧为氮气弹簧。

优选地，盖板22上设置有闭锁装置，主体21与闭锁装置配合。当使用者将盖板22盖上后，闭锁装置自动锁住。当需要打开闭锁装置时，使用者需要用钥匙打开闭锁装置，此时弹簧作用将盖板22弹起。当然，盖板22上还可设置有卡扣，容纳槽的侧壁上具有与卡扣配合的卡槽。

请参考图2，优选地，主体21具有收纳部21a，收纳部21a用于放置主机箱。

优选地，操作台20是方形钢材焊接而成。优选地，主体21的上表面为全钢铁结构。保证操作台20结构坚固。

请参考图2，优选地，主体21具有多个抽拉式带锁抽屉21b。便于使用者放置操作工具或其他物品。

优选地，操作台20包括工作电源，工作电源设置在主体21上。工作电源为三相五线制的工作电源，其技术参数为交流380伏±10%、频率50赫兹。优选地，总电源开关选用型号为DZ47LE-32/C32型的三相四线漏电开关。实训系统的各主要负载通过自动开关单独供电。

优选地，实训系统的整机消耗功率小于1千瓦每小时。

优选地，操作台20具有接地保护、漏电过载过流保护、误操作保护的功能。其安全性符合相关的国标标准，所有使用的材料均符合环保标准。

本实用新型中的实训系统还包括电气单元30，电气单元30为多个，多个电气单元30设置在操作台20上。由于操作台20上设置有多个电气单元30，因而使用者不仅可以对实训装置10进行控制，还可以在操作台20上完成与电气单元30对应的基础实训课程，从而扩大了实训系统的使用范围、提高了实训系统的利用率。

优选地，多个电气单元30可以具有独立设置的单元控制器。当然，也可以使用上述用于控制实训装置10的控制器对电气单元30进行控制。优选地，控制器采用标准通用I/O分配。当需要对某一个电气单元30进行操控时，只需将与实训装置10连接的控制器的连接端口拔出、并将其插接到该电气单元30上即可。

如图2所示的实施例中，操作台20包括主体21和安装板23，多个电气单元30中的至少一个电气单元30设置在主体21上，安装板23垂直于主体21的上端设置在主体21的第一侧，且多个电气单元30中的除至少一个电气单元30外的电气单元30设置在安装板23上。由于多个电气单元30中的一部分电气单元30设置在安装板23上，因而减小了电气单元30在主体21上的占用面积，为主体21提供更多可操作的空间。优选地，安装板23为网孔板。进一步地，网孔板为两块，两块网孔板拼接。再进一步地，网孔板两端采用铝合金型材固定，且网孔板的底部通过螺栓与主体21固定。

优选地，操作台20的尺寸为长2.1米、宽1米、高1.5米。

本实用新型中的多个电气单元30包括用于显示操作台20的输出端口工作状态的显示单元，显示单元与操作台20的输出端口连接。由于设置有显示单元，因而方便使用者观察操作台20的输出端口工作状态，从而为使用者判断操作是否正确提供参考依据、并有效避免因误操作而导致安全事故。优选地，显示单元为指示灯。进一步地，指示灯为多个，多个指示灯的颜色不同。再进一步地，多个指示灯的颜色有红、黄、绿三种颜色。在一个具体的实施例中，黄色指示灯3个、绿色2个、红色2个。

优选地，多个电气单元30包括双轴实训单元、异步电动机实训单元、直流电动机实训单元、传感器安装实训单元、编码器实训单元、运动控制原理实训单元、触摸屏控制单元、以太网实训单元和/或变频器实训单元。由于设置有多种类型的电气单元30，因而使实训系统能够满足不同的实训要求，从而保证了实训系统的使用可靠性。

优选地，传感器安装实训单元中的模拟量输出口、编码器实训单元中的高速脉冲输出端口和编码器高数计数接口采用航空插头进行连接。优选地，变频器电源通过型号为DZ47C16/3P的三相开关供电。优选地，各个电气单元30的单独供电均采用型号为DZ47C5/2P的单相开关供电。

优选地，多个电气单元30还包括按钮单元，按钮单元具有多个操作按钮，多个操作按钮与其他电气单元30一一对应连接。由于设置有操作按钮，因而使用者可以独立控制电气单元30的使用状态，从而提高了操作台20的使用可靠性。进一步地，多个操作按钮的颜色不同。再进一步地，多个操作按钮的颜色有红、绿两种颜色。在一个具体的实施例中，绿色常开按钮为2个、红色常开按钮为2个。优选地，多个操作按钮中还包括至少一个选择开关、一对转换触点、两个急停按钮和一个常闭触点。

本实用新型中的双轴实训单元包括底座、第一丝杆传动机构、导轨支架、第二丝杆传动机构、托板、控制器、伺服放大器、第一伺服电机和第二伺服电机，第一丝杆传动机构设置在底座上；导轨支架滑动设置在底座上，且导轨支架的延伸方向垂直于底座的长度方向；第二丝杆传动机构设置在导轨支架上；托板滑动设置在导轨支架上；第一伺服电机与第一丝杠传动机构驱动连接，控制器通过伺服放大器与第一伺服电机电连接；第二伺服电机与第二丝杠传动机构驱动连接，控制器通过伺服放大器与第二伺服电机电连接。本实用新型中的双轴实训单元是将两台交流伺服电机，分别通过联轴器控制二根高精度滚珠丝杆及滚珠式双滑块平面直线线性导轨，构成X、Y两轴定位装置。X、Y轴之间在水平方向相互垂直，使整个机构不但具有高精密定位功能，还具有平面复杂轨迹运行功能，从而可完成各种高精度、高难度平面加工传动。

优选地，双轴实训单元还包括传感器，传感器与控制器连接。优选地，控制器为PLC控制器。优选地，导轨支架为铝合金材料制成的。本实用新型中的双轴实训单元是集PLC控制、交流伺服电机调速、位置控制、复杂的开关量控制、时序逻辑控制有机结合成一体的教学装置。

在一个具体的实施例中，双轴实训单元采用单相交流电源，其技术参数为交流220伏±10%、频率50赫兹。双轴实训单元的外形尺寸为长0.4米、宽0.4米、高0.4米。整机功耗0.5千瓦每小时。

本实用新型中的异步电动机实训单元包括异步电动机和继电器，继电器与异步电动机电连接。优选地，异步电动机为三相异步电动机。本实用新型中的异步电动机实训单元能够完成继电器控制电机正反转实验，变频器控制三相异步电动机实验，单段速、多段速、模拟量控制实验等。

本实用新型中的实训系统能够完成下列实训内容：

1、三相异步电动机点动和自锁的控制线路；

2、三相异步电动机正反转的控制线路；

3、三相异步电动机顺序控制线路；

4、模拟三相异步电动机降压起动的控制线路；

5、模拟工作台往返循环的控制线路；

6、直流电动机正反转实验；

7、对射型传感器安装调试；

8、编码器高速计数反馈实训；

9、接近传感器检测原理实训；

10、光纤传感器检测原理实训；

11、伺服运动控制原理实验；

12、伺服驱动器齿轮比计算；

13、伺服驱动器接线原理实训；

14、NC运动控制模块控制原理实训；

15、单轴直线轨迹运行实验；

16、双轴运行轨迹实验；

17、直线插补运动控制实验；

18、圆弧插补运动控制实验；

19、变频实验。

本实用新型中的实训系统可以用培养现代化制造业、现代化服务业的培训专业人才和复合型人才。实训系统的培养技术领域涉及项目设计技术、PLC控制技术、变频器技术、触摸屏技术、伺服技术、气动技术、传感器技术、机械技术。面向的人才有电子技术类人才、可变程控制器程序设计类人才、变频器应用类人才、触摸屏应用类人才、自动化系统集成类人才、机器（包括自动化生产线和数控）设备的开发、维修类人才等。服务的行业有钢铁、石油、化工、电力、建材、机械制造、汽车、轻纺、交通运输等。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种实训系统，其特征在于，包括：

实训装置（10），所述实训装置（10）具有多个独立运行的动作单元；

操作台（20），所述操作台（20）为多个，多个所述操作台（20）绕所述实训装置（10）的周向设置，每个所述操作台（20）的输出端口均可选择性地与多个所述动作单元可拆卸地连接。

2.根据权利要求1所述的实训系统，其特征在于，每个所述操作台（20）均具有控制器，每个所述控制器的输出端口均可选择性地与多个所述动作单元可拆卸地连接。

3.根据权利要求1所述的实训系统，其特征在于，所述输出端口为插拔式接口。

4.根据权利要求1所述的实训系统，其特征在于，所述操作台（20）包括：

主体（21），所述主体（21）的上端具有用于容纳显示器的容纳槽；

盖板（22），所述盖板（22）与所述主体（21）可枢转地连接，所述显示器设置在所述盖板（22）的朝向所述容纳槽的一侧，且所述盖板（22）位于所述容纳槽所在位置处。

5.根据权利要求1所述的实训系统，其特征在于，所述实训系统还包括电气单元（30），所述电气单元（30）为多个，多个所述电气单元（30）设置在所述操作台（20）上。

6.根据权利要求5所述的实训系统，其特征在于，所述操作台（20）包括：

主体（21），所述多个电气单元（30）中的至少一个所述电气单元（30）设置在所述主体（21）上；

安装板（23），所述安装板（23）垂直于所述主体（21）的上端设置在所述主体（21）的第一侧，且所述多个电气单元（30）中的除所述至少一个电气单元（30）外的所述电气单元（30）设置在所述安装板（23）上。

7.根据权利要求5所述的实训系统，其特征在于，所述多个电气单元（30）包括用于显示所述操作台（20）的所述输出端口工作状态的显示单元，所述显示单元与所述操作台（20）的所述输出端口连接。

8.根据权利要求5所述的实训系统，其特征在于，所述多个电气单元（30）包括双轴实训单元、异步电动机实训单元、直流电动机实训单元、传感器安装实训单元、编码器实训单元、运动控制原理实训单元、触摸屏控制单元、以太网实训单元和/或变频器实训单元。

9.根据权利要求8所述的实训系统，其特征在于，所述双轴实训单元包括：

底座；

第一丝杆传动机构，所述第一丝杆传动机构设置在所述底座上；

导轨支架，所述导轨支架滑动设置在所述底座上，且所述导轨支架的延伸方向垂直于所述底座的长度方向；

第二丝杆传动机构，所述第二丝杆传动机构设置在所述导轨支架上；

托板，所述托板滑动设置在所述导轨支架上；

控制器；

伺服放大器；

第一伺服电机，所述第一伺服电机与所述第一丝杠传动机构驱动连接，所述控制器通过所述伺服放大器与所述第一伺服电机电连接；

第二伺服电机，所述第二伺服电机与所述第二丝杠传动机构驱动连接，所述控制器通过所述伺服放大器与所述第二伺服电机电连接。

10.根据权利要求8所述的实训系统，其特征在于，所述异步电动机实训单元包括：

异步电动机；

继电器，所述继电器与所述异步电动机电连接。