CN217942173U - 一种新型激光实训平台结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种新型激光实训平台结构，属于教学培训技术领域，包括机台，以及机台上的激光示教装置、计算机和电控箱，所述激光示教装置分别与计算机、电控箱电连接，所述激光示教装置设置有激光加工机构，所述激光加工机构包括依次设置的激光器、红光合束装置、光路组件和扫描头，激光器、红光合束装置和光路组件的外部围蔽有一保护罩，所述保护罩上覆盖有若干个供观察的透明板；所述电控箱内部设有多个电控元件，并与多个故障灯分别相连，当各电控元件之间误接时，对应的故障灯点亮预警。设置可视化的保护罩对光路组件进行围蔽，并配置多个故障灯与电控元件相连，使得学生在拆装接线实践中直观了解各部分连接关系，教学效果佳。

Description

一种新型激光实训平台结构

技术领域

本实用新型属于教学培训技术领域，具体涉及一种新型激光实训平台结构。

背景技术

激光切割技术广泛应用于金属和非金属材料的加工中，可大大减少加工时间，提高工件质量。随着激光行业产业不断发展壮大，我国的激光产业已经逐步成为区域经济的重要增长点。现在很多高职、本科院校开设了激光加工应用的专业实训课程，要求从业者能够掌握激光系统中的机械原理、电控元件拆装接线调试、激光光学调试等各模块的装调技能，而在当前高职、本科院校的教学实践中，大多使用的是传统的工业级激光加工设备，此类设备仪器的集成度高、较为封闭，无法系统地完成激光加工系统的结构组建、装配调试等教学内容，从而导致相关专业的教学效果不理想。

现有技术中，如公开号为CN207205559U的中国专利提供了一种激光加工设备及激光加工教学实训设备，包括：机架、激光加工头、驱动装置以及控制装置，驱动装置驱动激光加工头运动至零件待加工位置，激光加工头能根据工作需要更换为不同功能的激光加工头。该激光加工教学实训设备主要是解决现有激光加工设备集成度高的问题，便于讲解激光加工系统各组件相应的功能。但是采用模块化的形式只能初浅地展示激光加工系统各部件构件的连接，无法为高职、本科院校的学生提供接近于加工实操的教学体验，学生无法通过上述激光加工教学实训设备直观明确地了解激光加工系统的工作原理，难以实现电控元件拆装接线、激光光学调试和机械结构组建等各模块的装调实践，调试教学没有针对性，无法对接激光加工企业逐步更新的用人标准。

因此，针对现有技术中存在的问题，亟需提供一种新型的可实现电控元件拆装接线、光学调试装调实践的可视化激光实训平台结构。

发明内容

针对相关技术中的问题，本实用新型提出一种新型激光实训平台结构，以克服现有相关技术所存在的上述技术问题。

本实用新型的技术方案是这样实现的：一种新型激光实训平台结构，包括机台，以及机台上的激光示教装置、计算机和电控箱，所述激光示教装置分别与计算机、电控箱电连接，

所述计算机包括一显示屏，所述显示屏置于机台的上表面，所述激光示教装置位于显示屏的左侧，包括基板、升降组件、承托架，以及承托架上的激光加工机构，所述升降组件垂直设置在所述基板上，所述承托架与所述升降组件滑动连接，激光加工机构通过所述承托架呈上升/下降动作；

所述激光加工机构包括依次设置的激光器、红光合束装置、光路组件和扫描头，激光器、红光合束装置和光路组件的外部围蔽有一保护罩，所述保护罩上覆盖有若干个供观察的透明板，激光自所述激光器发出，与所述红光合束装置的红光进行合束，合束后的激光通过所述光路组件进入所述扫描头，激光借助所述扫描头以扫描的方式朝向所述基板射出；

所述电控箱位于显示屏的右侧，所述电控箱内部设有多个电控元件，各电控元件相互连接，并与多个故障灯分别相连，当各电控元件之间误接时，对应的故障灯点亮预警。

在本实用新型中，针对激光加工系统的电控元件拆装接线装调实践，设置电控箱，并配置多个故障灯与所述电控箱内的电控元件相连，使得学生在拆装接线实践中直观地明确激光加工系统的电控元件之间的连接关系，系统地完成激光加工系统的电控组建、装配调试等教学内容，教学效果佳。

作为以上方案的进一步改进，所述电控箱包括箱体，所述箱体内设有一竖直布置的隔板，隔板上分布有所述多个电控元件，所述隔板将箱体分隔为前箱体和后箱体，前箱体/后箱体上对应铰接有前盖/后盖；

所述故障灯包括前故障灯和后故障灯，所述前故障灯位于所述前箱体外壁的上部，所述后故障灯位于所述后箱体内腔的下部；

需要说明的是，传统的激光实训平台难以实现电控元件拆装接线、激光光学调试和机械结构组建等各模块的装调实践；进一步的，配置多个故障灯对激光加工系统的拆装接线结果进行预警，能有效减少激光加工系统构建中的误启动状况，延长激光实训平台结构的使用寿命。

作为以上方案的进一步改进，所述电控箱的前箱体的下部还设有一控制面板，所述控制面板与水平面呈倾角设置，所述控制面板上设有启动按钮和急停旋钮；

作为供给高职、本科院校的老师及学生进行教学实践的激光实训平台，平台的使用安全性尤为重要，进一步的，配置控制面板与水平面呈倾角，并在控制面板上设置急停旋钮，便于遇到紧急情况可快速拍打急停旋钮，实现激光实训平台的紧急停止。

作为以上方案的进一步改进，所述电控箱的左侧下部设有一出线端，所述电控箱内多个电控元件的线缆由所述出线端导出/导入。

作为以上方案的进一步改进，所述机台整体为铝合金框架，所述机台的上部设置有若干个抽屉，用于收纳激光加工调装配工具，所述机台的下部放置有所述计算机的主机，所述机台的上表面还放置有所述计算机的键盘和鼠标。

作为以上方案的进一步改进，所述升降组件包括支架、丝杆、螺母和导柱，所述支架与基板呈垂直设置，支架上设有丝杆和导柱；

所述螺母与所述丝杆传动连接，所述承托架与所述螺母相固接，并与所述导柱滑动连接，丝杆的上端还固接有一手轮，当转动手轮时，丝杆旋转驱动所述螺母，所述螺母带动所述承托架沿导柱呈上升/下降动作。

作为以上方案的进一步改进，所述承托架具有一承托平台，所述承托平台的上表面与基板相平行，所述激光加工机构设置在所述承托平台上，所述承托平台与基板的高度尺寸范围为150mm～650mm。

作为以上方案的进一步改进，所述保护罩的透明板包括位于保护罩上部的第一透明板和位于保护罩侧部的第二透明板，各透明板与所述保护罩相铰接，或形成可拆卸连接；

需要说明的是，当前激光加工教学实践中，大多使用的是传统的工业级激光加工设备，此类设备仪器的集成度高、较为封闭，无法为学生提供明确直观的激光加工原理展示；进一步的，设置可视化的保护罩对光路组件进行围蔽，使得激光加工操作、演示安全，便于学生能够直接观察到激光加工系统的运行情况，构筑学生对激光加工系统原理的理解。

作为以上方案的进一步改进，所述基板上具有一加工区域，激光借助所述扫描头以扫描的方式朝向所述基板的加工区域射出，所述基板的加工区域上呈间距均匀分布有多个圆孔，各圆孔的直径范围为3mm～8mm；

在基板的加工区域上设置多个圆孔，使得激光示教过程中产生的烟尘沉降，便于展示激光加工的工作过程。

作为以上方案的进一步改进，所述机台底部的四个顶角处分别设置有脚轮和脚撑，所述机台由所述脚撑支撑固定，所述机台通过所述脚轮可沿水平面平移动作。

本实用新型的有益效果：

(1)设置可视化的保护罩对光路组件进行围蔽，激光加工操作、演示安全，便于学生能够直接观察到激光加工系统的运行情况，构筑学生对激光加工系统原理的理解；同时配置红光合束装置，为激光光路的提供红光指示，避免学生调试或操作时，被激光灼伤等安全事故的发生；

(2)针对激光加工系统的电控元件拆装接线装调实践，设置电控箱，并配置多个故障灯与所述电控箱内的电控元件相连，使得学生在拆装接线实践中直观地明确激光加工系统的电控元件之间的连接关系，系统地完成激光加工系统的电控组建、装配调试等教学内容，教学效果佳；

(3)配置多个故障灯对激光加工系统的拆装接线结果进行预警，能有效减少激光加工系统构建中的误启动状况，延长激光实训平台结构的使用寿命；同时，激光实训平台结构的造价成本低，功能性强，性价比远远比工业级激光加工设备高，应用前景相当显著。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型的拆除电控箱前盖的主视图；

图3为本实用新型的拆除电控箱后盖的后视图；

图4为本实用新型的激光示教装置的结构示意图；

图5为本实用新型的激光示教装置的另一视角的结构示意图；

附图标记：

1、机台；

2、激光示教装置；

21、基板；Q1、加工区域；H1、圆孔；

22、升降组件；221、支架；222、丝杆；223、螺母；224、导柱；225、手轮；

23、激光加工机构；231、激光器；232、红光合束装置；233、光路组件；234、扫描头；

24、保护罩；241、第一透明板；242、第二透明板；

25、承托架；

3、计算机；

4、电控箱；41、隔板；42、电控元件；43、箱体；43a、前箱体；43b、后箱体；44、控制面板；441、急停旋钮；442、启动按钮；45a、前故障灯；45b、后故障灯；46、出线端。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。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，都属于本实用新型保护的范围。

如图1至图5所示，一种新型激光实训平台结构，包括机台1，以及机台1上的激光示教装置2、计算机3和电控箱4，所述激光示教装置2分别与计算机3、电控箱4电连接，

所述计算机3包括一显示屏，所述显示屏置于机台1的上表面，在本实施例中，所述机台1整体为铝合金框架，所述机台1的上部设置有若干个抽屉，用于收纳激光加工调装配工具，所述机台1的下部放置有所述计算机3的主机，所述机台1的上表面还放置有所述计算机3的键盘和鼠标；

在本实施例中，所述机台1底部的四个顶角处分别设置有脚轮和脚撑，所述机台1由所述脚撑支撑固定，所述机台1通过所述脚轮可沿水平面平移动作；需要说明的是，激光实训平台整体质量较重，当需要搬动激光实训平台时，可以上提脚撑，使得脚轮着地，便于整体激光实训平台的移动；当搬动到合适位置后，可以使脚撑下移并抵接地面，使得脚轮远离地面并上抬，通过调节各个脚撑以使得激光实训平台的工作表面保持在水平状态。

所述激光示教装置2位于显示屏的左侧，包括基板21、升降组件22、承托架25，以及承托架25上的激光加工机构23，所述升降组件22垂直设置在所述基板21上，所述承托架25与所述升降组件22滑动连接，激光加工机构23通过所述承托架25呈上升/下降动作；

具体的，所述升降组件22包括支架221、丝杆222、螺母223和导柱224，所述支架221与基板21呈垂直设置，支架221上设有丝杆222和导柱224；所述螺母223与所述丝杆222传动连接，所述承托架25与所述螺母223相固接，并与所述导柱224滑动连接，丝杆222的上端还固接有一手轮225，当转动手轮225时，丝杆222旋转驱动所述螺母223，所述螺母223带动所述承托架25沿导柱224呈上升/下降动作。

在本实施例中，所述承托架25具有一承托平台，所述承托平台的上表面与基板21相平行，所述激光加工机构23设置在所述承托平台上，所述承托平台与基板21的高度尺寸范围为150mm～650mm。

所述激光加工机构23包括依次设置的激光器231、红光合束装置232、光路组件233和扫描头234，激光器231、红光合束装置232和光路组件233的外部围蔽有一保护罩24，所述保护罩24上覆盖有若干个供观察的透明板，

在本实施例中，所述保护罩24的透明板包括位于保护罩24上部的第一透明板241和位于保护罩24侧部的第二透明板242，各透明板与所述保护罩24相铰接，或形成可拆卸连接；

需要说明的是，当前激光加工教学实践中，大多使用的是传统的工业级激光加工设备，此类设备仪器的集成度高、较为封闭，无法为学生提供明确直观的激光加工原理展示；进一步的，设置可视化的保护罩24对光路组件233进行围蔽，使得激光加工操作、演示安全，便于学生能够直接观察到激光加工系统的运行情况，构筑学生对激光加工系统原理的理解。

在本实施例中，所述基板21上具有一加工区域Q1，所述加工区域Q1呈矩形，尺寸范围为400mm*400mm；激光借助所述扫描头234以扫描的方式朝向所述基板21的加工区域Q1射出，所述基板21的加工区域Q1上呈间距均匀分布有多个圆孔H1，各圆孔H1的直径范围为3mm～8mm；在基板21的加工区域Q1上设置多个圆孔H1，使得激光示教过程中产生的烟尘沉降，便于展示激光加工的工作过程。

具体的，当启用激光实训平台的激光实训装置时，激光自所述激光器231发出，与所述红光合束装置232的红光进行合束，合束后的激光通过所述光路组件233进入所述扫描头234；

在本实施例中，所述红光合束装置232可以最大限度地实现红光与激光的重合，使不可见激光以红光的形式显现，避免学生调试或操作时，被激光灼伤等安全事故的发生；所述光路组件233，用于调节入射激光的光束焦距以适应打标物表面不同位置的高低起伏变化；合束后的激光经光路组件233调焦后入射至扫描头234，所述扫描头234包括若干振镜，用于改变激光的方向，激光借助所述扫描头234以扫描的方式朝向所述基板21射出。

所述电控箱4位于显示屏的右侧，所述电控箱4内部设有多个电控元件42，各电控元件42相互连接，并与多个故障灯分别相连，当各电控元件42之间误接时，对应的故障灯点亮预警；针对激光加工系统的电控元件42拆装接线装调实践，设置电控箱4，并配置多个故障灯与所述电控箱4内的电控元件42相连，使得学生在拆装接线实践中直观地明确激光加工系统的电控元件42之间的连接关系，系统地完成激光加工系统的电控组建、装配调试等教学内容，教学效果佳。

在本实施例中，所述电控箱4包括箱体43，所述箱体43内设有一竖直布置的隔板41，隔板41上分布有所述多个电控元件42，所述隔板41将箱体43分隔为前箱体43a和后箱体43b，前箱体43a/后箱体43b上对应铰接有前盖/后盖；所述故障灯包括前故障灯45a和后故障灯45b，所述前故障灯45a位于所述前箱体43a外壁的上部，所述后故障灯45b位于所述后箱体43b内腔的下部；

需要说明的是，传统的激光实训平台难以实现电控元件42拆装接线、激光光学调试和机械结构组建等各模块的装调实践；进一步的，配置多个故障灯对激光加工系统的拆装接线结果进行预警，能有效减少激光加工系统构建中的误启动状况，延长激光实训平台结构的使用寿命。

在本实施例中，所述电控箱4的前箱体43a的下部还设有一控制面板44，所述控制面板44与水平面呈倾角设置，所述控制面板44上设有启动按钮442和急停旋钮441；

作为供给高职、本科院校的老师及学生进行教学实践的激光实训平台，平台的使用安全性尤为重要，进一步的，配置控制面板44与水平面呈倾角，并在控制面板44上设置急停旋钮441，便于遇到紧急情况可快速拍打急停旋钮441，实现激光实训平台的紧急停止。在本实施例中，所述电控箱4的左侧下部设有一出线端46，所述电控箱4内多个电控元件42的线缆由所述出线端46导出/导入。

通过本实用新型的上述方案，在具体应用中：

首先，本激光实训平台可用于学生进行电控元件42拆装接线教学实践，通过设置电控箱4，并配置多个故障灯与所述电控箱4内的电控元件42相连，当各电控元件42之间误接时，对应的故障灯点亮预警，使得学生在拆装接线实践中直观地明确激光加工系统的电控元件42之间的连接关系，教学效果佳；

其次，本激光实训平台可用于学生进行光学调试装调实践，设置可视化的保护罩24对光路组件233进行围蔽，便于学生能够直接观察到激光加工系统的运行情况，构筑学生对激光加工系统原理的理解；同时配置红光合束装置232，为激光光路的提供红光指示，激光加工操作、演示安全；

最后，本激光实训平台可用于学生进行激光加工实操，启动电源，待计算机3将激光加工指令输出给激光示教装置2，激光示教装置2的激光器231发出激光，激光与所述红光合束装置232的红光进行合束，合束后的激光通过所述光路组件233进入所述扫描头234，并借助所述扫描头234以扫描的方式朝向所述基板21射出，完成激光加工操作流程，本激光实训平台造价成本低，且较之工业级激光加工设备功能性更强，应用前景相当显著。

根据上述说明书的揭示和教导，本实用新型所属领域的技术人员还可以对上述实施方式进行变更和修改。因此，本实用新型并不局限于上面揭示和描述的具体实施方式，对实用新型的一些修改和变更也应当落入本实用新型的权利要求的保护范围内。此外，尽管本说明书中使用了一些特定的术语，但这些术语只是为了方便说明，并不对本实用新型构成任何限制。

Claims (10)

1.一种新型激光实训平台结构，包括机台，以及机台上的激光示教装置、计算机和电控箱，所述激光示教装置分别与计算机、电控箱电连接，其特征在于：

所述计算机包括一显示屏，所述显示屏置于机台的上表面，所述激光示教装置位于显示屏的左侧，包括基板、升降组件、承托架，以及承托架上的激光加工机构，所述升降组件垂直设置在所述基板上，所述承托架与所述升降组件滑动连接，激光加工机构通过所述承托架呈上升/下降动作；

所述激光加工机构包括依次设置的激光器、红光合束装置、光路组件和扫描头，激光器、红光合束装置和光路组件的外部围蔽有一保护罩，所述保护罩上覆盖有若干个供观察的透明板，激光自所述激光器发出，与所述红光合束装置的红光进行合束，合束后的激光通过所述光路组件进入所述扫描头，激光借助所述扫描头以扫描的方式朝向所述基板射出；

所述电控箱位于显示屏的右侧，所述电控箱内部设有多个电控元件，各电控元件相互连接，并与多个故障灯分别相连，当各电控元件之间误接时，对应的故障灯点亮预警。

2.根据权利要求1所述的新型激光实训平台结构，其特征在于，所述电控箱包括箱体，所述箱体内设有一竖直布置的隔板，隔板上分布有所述多个电控元件，所述隔板将箱体分隔为前箱体和后箱体，前箱体/后箱体上对应铰接有前盖/后盖；

所述故障灯包括前故障灯和后故障灯，所述前故障灯位于所述前箱体外壁的上部，所述后故障灯位于所述后箱体内腔的下部。

3.根据权利要求1所述的新型激光实训平台结构，其特征在于，所述电控箱的前箱体的下部还设有一控制面板，所述控制面板与水平面呈倾角设置，所述控制面板上设有启动按钮和急停旋钮。

4.根据权利要求1所述的新型激光实训平台结构，其特征在于，所述电控箱的左侧下部设有一出线端，所述电控箱内多个电控元件的线缆由所述出线端导出/导入。

5.根据权利要求1所述的新型激光实训平台结构，其特征在于，所述机台整体为铝合金框架，所述机台的上部设置有若干个抽屉，用于收纳激光加工调装配工具，所述机台的下部放置有所述计算机的主机，所述机台的上表面还放置有所述计算机的键盘和鼠标。

6.根据权利要求1所述的新型激光实训平台结构，其特征在于，所述升降组件包括支架、丝杆、螺母和导柱，所述支架与基板呈垂直设置，支架上设有丝杆和导柱；

所述螺母与所述丝杆传动连接，所述承托架与所述螺母相固接，并与所述导柱滑动连接，丝杆的上端还固接有一手轮，当转动手轮时，丝杆旋转驱动所述螺母，所述螺母带动所述承托架沿导柱呈上升/下降动作。

7.根据权利要求1所述的新型激光实训平台结构，其特征在于，所述承托架具有一承托平台，所述承托平台的上表面与基板相平行，所述激光加工机构设置在所述承托平台上，所述承托平台与基板的高度尺寸范围为150mm～650mm。

8.根据权利要求1所述的新型激光实训平台结构，其特征在于，所述保护罩的透明板包括位于保护罩上部的第一透明板和位于保护罩侧部的第二透明板，各透明板与所述保护罩相铰接，或形成可拆卸连接。

9.根据权利要求1所述的新型激光实训平台结构，其特征在于，所述基板上具有一加工区域，激光借助所述扫描头以扫描的方式朝向所述基板的加工区域射出，所述基板的加工区域上呈间距均匀分布有多个圆孔，各圆孔的直径范围为3mm～8mm。

10.根据权利要求1所述的新型激光实训平台结构，其特征在于，所述机台底部的四个顶角处分别设置有脚轮和脚撑，所述机台由所述脚撑支撑固定，所述机台通过所述脚轮可沿水平面平移动作。

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