CN205810236U

CN205810236U - 三轴联动实训平台

Info

Publication number: CN205810236U
Application number: CN201620211798.9U
Authority: CN
Inventors: 余德泉
Original assignee: Changsha Gongkongbang Education Technology Co Ltd
Current assignee: Hunan Industrial Control Band Network Technology Co., Ltd.
Priority date: 2016-03-18
Filing date: 2016-03-18
Publication date: 2016-12-14
Anticipated expiration: 2026-03-18

Abstract

本实用新型涉及教学器材技术领域，尤其是涉及一种三轴联动实训平台，包括控制箱和平台底座；控制箱包括PLC控制器；平台底座上设置有X轴运动装置、Y轴运动装置和Z轴运动装置；X轴运动装置、Y轴运动装置和Z轴运动装置分别与PLC控制器电连接；X轴运动装置包括X轴丝杠，Y轴运动装置设置在X轴丝杠上，且Y轴运动装置能够沿X轴丝杠的轴向往复运动；Y轴运动装置包括Y轴丝杠；Z轴运动装置设置在Y轴丝杠上，且Z轴运动装置能够沿Y轴丝杠的轴向往复运动；Z轴运动装置包括Z轴丝杠；Z轴丝杠上设置有画笔组件，且画笔组件能够沿Z轴丝杠的轴向往复运动。本实用新型能够使学生学以致用，快速掌握PLC编程的技能，提高学习效率。

Description

三轴联动实训平台

技术领域

本实用新型涉及教学器材技术领域，尤其是涉及一种三轴联动实训平台。

背景技术

随着现代化工业生产的迅速发展，自动化控制技术的集成应用正起着越来越重要的作用。由气动、液压、传感器、PLC、网络及通讯等技术的相互渗透而形成的机电一体化技术已成为当今工业科技的重要组成部分，它的应用范围涉及工业、农业、交通、能源、国防等众多领域。真正意义上的机电一体化产品，应具备两个明显特征：第一，必须是机械产品；第二，采用电子技术，使机械产品的控制具有可编程和智能化的特性。一个机电一体化系统主要由机械装置、动力源、传感器、执行装置、控制器五个要素构成，因此，机电一体化实训内容、实训方法和实训设备的研制均必须围绕这些要素设计、展开。

机电一体化专业综合实训课程是集气压技术、液压技术、电机及电气控制技术、自动检测技术、PLC及其自动控制技术、网络通讯技术于一体的专业技能综合训练课程。课程紧扣机电一体化技术的核心技术环节，即检测、控制与执行三大技术环节展开，同时引入最新的网络控制技术。训练时应遵循以学生为中心、以培养学生实践能力为中心和以培养学生素质为中心的原则，通过实训使学生既能掌握机电一体化专业的理论知识，又能从事机电设备或自动化生产线操作、安装、调试、维修、维护及设计改造等方面的工作，并具有良好的职业素质。

现有的机电一体化专业教学训练中，对于有电工基础而没有接触过PLC编程，但又想学PLC的学生来说，如果只看书，学生又无法直观的去感受PLC编程，无法学以致用，也就不能快速掌握PLC编程的技能。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种三轴联动实训平台，以解决现有技术中存在的机电一体化专业教学训练中，对于有电工基础而没有接触过PLC编程，但又想学PLC的学生来说，如果只看书，学生又无法直观的去感受PLC编程，无法学以致用，也就不能快速掌握PLC编程的技能的技术问题。

本实用新型提供了一种三轴联动实训平台，包括控制箱和平台底座；所述控制箱包括PLC控制器；所述平台底座上设置有X轴运动装置、Y轴运动装置和Z轴运动装置；所述X轴运动装置、所述Y轴运动装置和所述Z轴运动装置分别与所述PLC控制器电连接；所述X轴运动装置包括X轴丝杠，所述Y轴运动装置设置在所述X轴丝杠上，且所述Y轴运动装置能够沿所述X轴丝杠的轴向往复运动；所述Y轴运动装置包括Y轴丝杠；所述Z轴运动装置设置在所述Y轴丝杠上，且所述Z轴运动装置能够沿所述Y轴丝杠的轴向往复运动；所述Z轴运动装置包括Z轴丝杠；所述Z轴丝杠上设置有画笔组件，且所述画笔组件能够沿所述Z轴丝杠的轴向往复运动。

进一步地，所述X轴运动装置还包括第一伺服电机和第一滑台；所述X轴丝杠与所述第一伺服电机的传动轴连接；所述第一滑台与所述X轴丝杠螺纹连接。

进一步地，所述Y轴运动装置还包括第二伺服电机和第二滑台；所述第二伺服电机固定在所述第一滑台上；所述Y轴丝杠与所述第二伺服电机的传动轴连接；所述第二滑台与所述Y轴丝杠螺纹连接。

进一步地，所述Z轴运动装置还包括第三伺服电机和第三滑台；所述第三伺服电机固定在所述第二滑台上；所述Z轴丝杠与所述第三伺服电机的传动轴连接；所述第三滑台与所述Z轴丝杠螺纹连接。

进一步地，所述第一伺服电机、所述第二伺服电机和所述第三伺服电机分别与所述PLC控制器连接。

进一步地，所述控制箱还包括触摸屏；所述触摸屏与所述PLC控制器连接。

进一步地，所述画笔组件包括笔夹具和轨迹笔；所述轨迹笔与所述笔夹具可拆卸连接；所述笔夹具固定在所述第三滑台上。

进一步地，所述笔夹具包括夹具本体，所述夹具本体上设置有插孔，所述轨迹笔插装在所述插孔中。

进一步地，所述夹具本体上还设置有锁紧螺钉，用于将所述轨迹笔锁紧在所述插孔中。

进一步地，所述平台底座还安装有轨迹板，用于记录所述轨迹笔在轨迹平面上的运动轨迹，其中，所述轨迹平面为所述X轴丝杠的轴向与所述Y轴丝杠的轴向所形成的平面。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果为：

本实用新型提供的三轴联动实训平台，包括控制箱和平台底座；控制箱包括PLC控制器；平台底座上设置有X轴运动装置、Y轴运动装置和Z轴运动装置；X轴运动装置、Y轴运动装置和Z轴运动装置分别与PLC控制器电连接；X轴运动装置包括X轴丝杠，Y轴运动装置设置在X轴丝杠上，且Y轴运动装置能够沿X轴丝杠的轴向往复运动；Y轴运动装置包括Y轴丝杠；Z轴运动装置设置在Y轴丝杠上，且Z轴运动装置能够沿Y轴丝杠的轴向往复运动；Z轴运动装置包括Z轴丝杠；Z轴丝杠上设置有画笔组件，且画笔组件能够沿Z轴丝杠的轴向往复运动。学生可以通过学到的知识进行编程，通过PLC控制器使X轴运动装置、Y轴运动装置和Z轴运动装置分别运动，从而使画笔组件的产生不同类型的运动轨迹，例如：圆形、矩形或星形，这样学生便能学以致用，快速掌握PLC编程的技能，提高学习效率，并且能够培养学生敢于挑战技术难题、善于解决技术难题的精神，从而增强学生的创新意识和创新能力。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例中X轴运动装置、Y轴运动装置和Z轴运动装置安装在平台底座上的结构示意图；

图2为本实用新型实施例中控制箱的结构示意图。

附图标记：

100-平台底座；101-控制箱；102-Y轴丝杠；

103-Z轴丝杠；104-第一伺服电机；105-第一滑台；

106-第二伺服电机；107-第二滑台；108-第三伺服电机；

109-第三滑台；110-触摸屏；111-笔夹具；

112-轨迹笔；113-锁紧螺钉。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和显示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”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，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，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实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

实施例

参见图1和图2所示，本实用新型实施例提供了一种三轴联动实训平台，包括控制箱101和平台底座100；控制箱101包括PLC控制器；平台底座100上设置有X轴运动装置、Y轴运动装置和Z轴运动装置；X轴运动装置、Y轴运动装置和Z轴运动装置分别与PLC控制器电连接，这样可以通过PLC控制器编程来控制X轴运动装置、Y轴运动装置和Z轴运动装置的运动；X轴运动装置包括X轴丝杠，Y轴运动装置设置在X轴丝杠上，且Y轴运动装置能够沿X轴丝杠的轴向往复运动；Y轴运动装置包括Y轴丝杠102；Z轴运动装置设置在Y轴丝杠102上，且Z轴运动装置能够沿Y轴丝杠102的轴向往复运动；Z轴运动装置包括Z轴丝杠103；Z轴丝杠103上设置有画笔组件，且画笔组件能够沿Z轴丝杠103的轴向往复运动。学生可以通过学到的知识进行编程，通过PLC控制器使X轴运动装置、Y轴运动装置和Z轴运动装置分别运动，从而使画笔组件的产生不同类型的运动轨迹，例如：圆形、矩形或星形，这样学生便能学以致用，快速掌握PLC编程的技能，提高学习效率，并且能够培养学生敢于挑战技术难题、善于解决技术难题的精神，从而增强学生的创新意识和创新能力。

本实施例中，X轴运动装置还包括第一伺服电机104和第一滑台105；X轴丝杠与第一伺服电机104的传动轴连接；第一滑台105与X轴丝杠螺纹连接。

本实施例中，Y轴运动装置还包括第二伺服电机106和第二滑台107；第二伺服电机106固定在第一滑台105上；Y轴丝杠102与第二伺服电机106的传动轴连接；第二滑台107与Y轴丝杠102螺纹连接。

本实施例中，Z轴运动装置还包括第三伺服电机108和第三滑台109；第三伺服电机108固定在第二滑台107上；Z轴丝杠103与第三伺服电机108的传动轴连接；第三滑台109与Z轴丝杠103螺纹连接。

本实施例中，第一伺服电机104、第二伺服电机106和第三伺服电机108分别与PLC控制器连接。

本实施例中，控制箱101还包括触摸屏110；触摸屏110与PLC控制器连接。通过触摸屏110用来输入指令和查看该平台的运行情况。

本实施例中，画笔组件包括笔夹具111和轨迹笔112；轨迹笔112与笔夹具111可拆卸连接；笔夹具111固定在第三滑台109上。具体而言，轨迹笔112为油性笔。需要说明的是，本实施例中，轨迹笔112不仅局限于油性笔，也可以根据实际情况自由选取其他类型的笔，用以实现画出自身运动轨迹的功能，例如：铅笔或水笔；对于其他类型的笔，本实施例不再一一具体赘述。

本实施例中，笔夹具111包括夹具本体，夹具本体上设置有插孔，轨迹笔112插装在插孔中。

本实施例中，夹具本体上还设置有锁紧螺钉113，用于将轨迹笔112锁紧在插孔中。

本实施例中，平台底座100还安装有轨迹板，用于记录轨迹笔112在轨迹平面上的运动轨迹，其中，轨迹平面为X轴丝杠的轴向与Y轴丝杠102的轴向所形成的平面。具体而言，Z轴丝杠103的轴向垂直于轨迹平面；X轴丝杠的轴向与Y轴丝杠102的轴向垂直。这样，生通过PLC编程后，可以控制轨迹笔112在空间中的运动，当轨迹笔112在轨迹平面内移动时，轨迹笔112的运动轨迹便在轨迹板上显示出来，具体的可以在轨迹板上平铺安放好画纸，这样轨迹笔112的运动轨迹便可以在画纸上记录下来。

综上所述，本实用新型实施例提供的三轴联动实训平台具有以下优点：

1、学生通过老师所讲的理论知识实时进行实验操作，能迅速掌握自己所学的知识点有没有学到位。

2、能每次学完一个知识点马上进行实验，实验的过程更能提升自己学习的乐趣。

3、如果实验中间发现自己没有搞懂的能实时在课上向老师提出问题，能做到实时解答心中的疑惑。

4、一个知识点学完以后经过自己的实验能使自己更加牢固的记住掌握对应的知识点。

5、学生能通过自己的想法进行实验达到举一反三的效果。

6、能更加快速掌握PLC编程，提高学习效率。

7、触摸屏110与伺服电机能使学生不光学到PLC的普通编程，还能学到触摸屏110跟PLC之间的通讯以及PLC对伺服电机的控制进而提升自己的竞争力。

8、提供了多个难易程度不同的创新型实验，通过此类实验培养学生敢于挑战技术难题、善于解决技术难题，从而自觉不自觉地增强学生的创新意识和创新能力。

9、本装置提供的实验既考虑培养学生在工业控制应用方面的独立创新能力，也考虑使学生能够对开环系统，闭环反馈系统，PID，信号采集等方面知识深入理解和扎实掌握，同时也使得学生对工业自动生产线的过程有更为直观的感受。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。

Claims

1.一种三轴联动实训平台，其特征在于，包括控制箱和平台底座；所述控制箱包括PLC控制器；所述平台底座上设置有X轴运动装置、Y轴运动装置和Z轴运动装置；所述X轴运动装置、所述Y轴运动装置和所述Z轴运动装置分别与所述PLC控制器电连接；所述X轴运动装置包括X轴丝杠，所述Y轴运动装置设置在所述X轴丝杠上，且所述Y轴运动装置能够沿所述X轴丝杠的轴向往复运动；所述Y轴运动装置包括Y轴丝杠；所述Z轴运动装置设置在所述Y轴丝杠上，且所述Z轴运动装置能够沿所述Y轴丝杠的轴向往复运动；所述Z轴运动装置包括Z轴丝杠；所述Z轴丝杠上设置有画笔组件，且所述画笔组件能够沿所述Z轴丝杠的轴向往复运动。

2.根据权利要求1所述的三轴联动实训平台，其特征在于，所述X轴运动装置还包括第一伺服电机和第一滑台；所述X轴丝杠与所述第一伺服电机的传动轴连接；所述第一滑台与所述X轴丝杠螺纹连接。

3.根据权利要求2所述的三轴联动实训平台，其特征在于，所述Y轴运动装置还包括第二伺服电机和第二滑台；所述第二伺服电机固定在所述第一滑台上；所述Y轴丝杠与所述第二伺服电机的传动轴连接；所述第二滑台与所述Y轴丝杠螺纹连接。

4.根据权利要求3所述的三轴联动实训平台，其特征在于，所述Z轴运动装置还包括第三伺服电机和第三滑台；所述第三伺服电机固定在所述第二滑台上；所述Z轴丝杠与所述第三伺服电机的传动轴连接；所述第三滑台与所述Z轴丝杠螺纹连接。

5.根据权利要求4所述的三轴联动实训平台，其特征在于，所述第一伺服电机、所述第二伺服电机和所述第三伺服电机分别与所述PLC控制器连接。

6.根据权利要求5所述的三轴联动实训平台，其特征在于，所述控制箱还包括触摸屏；所述触摸屏与所述PLC控制器连接。

7.根据权利要求4-6中任一项所述的三轴联动实训平台，其特征在于，所述画笔组件包括笔夹具和轨迹笔；所述轨迹笔与所述笔夹具可拆卸连接；所述笔夹具固定在所述第三滑台上。

8.根据权利要求7所述的三轴联动实训平台，其特征在于，所述笔夹具包括夹具本体，所述夹具本体上设置有插孔，所述轨迹笔插装在所述插孔中。

9.根据权利要求8所述的三轴联动实训平台，其特征在于，所述夹具本体上还设置有锁紧螺钉，用于将所述轨迹笔锁紧在所述插孔中。

10.根据权利要求7所述的三轴联动实训平台，其特征在于，所述平台底座还安装有轨迹板，用于记录所述轨迹笔在轨迹平面上的运动轨迹，其中，所述轨迹平面为所述X轴丝杠的轴向与所述Y轴丝杠的轴向所形成的平面。