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一种气动实训装置的制作方法

时间:2022-02-13 阅读: 作者:专利查询

一种气动实训装置的制作方法

1.本实用新型属于气动装置实训实验技术领域,具体涉及一种气动实训装置。


背景技术:

2.随着科学技术的发展,新技术的出现,社会对技术更新开发人才的需求日益增加,我国高校对学员动手能力的培养、个性的发展以及创新能力的培养重视程度日益显著,同时部分工程技术训练中心的实验设备相对注重知识的讲解与训练,缺乏与实际生产、制造、设计相关应用场景的结合,特别是机电类相关教学培训设备,只是注重原理知识传授,缺乏对工业现场情景体验和创新。现在市面上的教学培训设备功能相对偏理论掌握,或者情景相对单一,功能多的实训设备综合性较强,大多缺乏与工业场景的结合,灵活性不够,跨学科专业的的场景难以实现。


技术实现要素:

3.本实用新型的目的是为了解决上述现有技术上存在的问题,提供一种气动实训装置,本装置具有一种气动实训装置,可以根据相关实验情景模式需求,进行对气动及控制元件的选取,本装置结构简单,通用性、灵活性更强,能够有效降低设备成本。
4.为实现上述目的,本实用新型采用如下技术方案:一种气动实训装置,包括实训台和网孔安装板,所述实训台由型材对接而成,包括一体连接的控制台体和装置台体,所述控制台体设置在装置台体的后侧,控制台体高于装置台体的高度,网孔安装板的上侧与控制台体通过合页铰接连接,并在网孔安装板与控制台体之间设置有调节支架,调节支架用于对网孔安装板的倾斜角度进行调节,且网孔安装板位于装置台体的上方,所述控制台体上方控制面板内设置有电源控制模块;所述电源控制模块包括电源模块ⅰ,电源模块ⅰ采用380v交流电源,按下启动按钮sb1时,km1线圈吸合, km1主触点km1-1、2、3、4、5、6吸合,面板接线柱sz1-1、2、3、4带电,按下启动按钮sb2,km1线圈断电,km1主触点km1-1、2、3、4、5、6断开,面板接线柱sz1-1、2、3、4不带电,按下启动按钮sb3时,km2线圈吸合,km2主触点km2-1、2、3、4、5、6吸合,面板接线柱sz1-5、6、7、8带电,按下停止按钮sb4,km2线圈断电,km2主触点km2-1、2、3、4、5、6断开,面板接线柱sz1-5、6、7、8不带电。
5.进一步改进本方案,所述电源控制模块还包括电源模块ⅱ,所述电源模块ⅱ为220v电源,电源模块ⅱ通过导线连接线路a、n,合上控制1路电源开关qf2,面板接线柱sz2-1、2带电,可以正常实验使用,断开电源开关qf2时,面板接线柱sz2-1、2不带电;合上控制2路电源开关qf3,面板接线柱sz2-3、4带电,可以正常实验使用,断开电源开关qf3时,面板接线柱sz2-3、4不带电。
6.进一步改进本方案,所述电源控制模块还包括电源模块ⅲ,所述电源模块ⅲ为24v电源,电源模块ⅲ的电源开关ps1的端子l,n通过导线连接线路a、n,电源开关ps1的24v+端子分别电连接电源开关qf4和电源开关qf5,合上dc24v控制1路电源开关qf4,面板接线柱sz3-1、2带电,可以正常实验使用,断开电源开关qf4时,面板接线柱sz3-1、2不带电;合上
dc24v控制2路电源开关qf5,面板接线柱sz3-3、4带电,可以正常实验使用,断开电源开关qf5时,面板接线柱sz3-3、4不带电。
7.进一步改进本方案,所述装置台体由隔板依次分隔为气泵柜、工具柜和主机柜,气泵柜和主机柜分别位于工具柜两侧。
8.进一步改进本方案,所述网孔安装板上分布有横条纹孔列组和竖条纹孔列组,所述横条纹孔列组包括多个沿横向排列的横条纹孔,所述竖条纹孔列组包括多个沿横向排列的竖条纹孔,所述横条纹孔列组和竖条纹孔列组交错间隔布置,用于固定安装各实验元件。
9.进一步改进本方案,所述控制台体上设置有显示器托架和显示器,显示器通过显示器托架与控制台体连接,且其三维角度可调。
10.进一步改进本方案,所述调节支架包括铰接座ⅰ、气弹簧和铰接座ⅱ,其中气弹簧的活塞杆端通过铰接座ⅰ与网孔安装板连接,气弹簧的基座端通过铰接座ⅱ与控制台体连接。
11.有益效果
12.其一、本实用新型,通过创新,完全采用真实工业生产设计现场情景,增加了实训人员生产工艺的了解度和参与内容,在提升实训人员的动手能力的同时,更加注重其创新开发能力的培养与锻炼,具体分析如下:试验台主体,采用铝型材通过专用螺栓螺母及铝型材专用连接件搭建组合;网孔安装板的上侧边通过合页与实训装置主台体连接,两侧边框通过气弹簧与控制台体连接,网孔安装板主要用于安装气动实训控制元件、执行元件、检测元件、仪表仪器及计相关安装结构部分等,网孔安装板可调角度,方便实训安装接线,实训装置安装有主机及显示器支架,节省实训台面空间。调节支架通过机械连接,可调整网孔安装板的角度,方便元器件安装、固定、接线和调试,符合人体力学要求。电源控制模块通过嵌入安装于控制台体上,模块上元器件采用面板安装,各电控元件通过专用结构件及螺丝螺栓嵌装于面板,元器件间通过电信号连接,主要用于电源的提供与控制,控制信号的输入。
13.其二、本实用新型,气泵通过结构件及螺栓固定于装置台体下方,且有减震防护,减小实训中震动对设备的影响。万向轮与装置台体通过机械结构连接,可锁紧重载万向轮,移动方便,搬运省力。
14.其三、本实用新型,电源控制模块包括主电源和控制电源,合上实训台电源部分主回路电源、控制回路电源,启动编程主机及编程软件,通过编程软件进行场景控制编程,包括整个情景模拟实训项目从控制执行,数据采集、监视反馈以及过程控制部分和界面的仿真绘制,编程完成后装载至plc和触摸屏。
附图说明
15.为了更清楚地说明实用新型实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例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,下面描述中的附图仅仅是实用新型的一些实施例,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。
16.图1为本实用新型实训装置的结构图;
17.图2为本实用新型中调节支架的结构图;
18.图3为本实用新型中网孔安装板的安装结构图;
19.图4为本实用新型中电源模块ⅰ的结构图;
20.图5为本实用新型中电源模块ⅱ和电源模块ⅲ的结构图;
21.图6为本实用新型中按钮模块的结构图;
22.图中标记:1、实训台,11、控制台体,12、装置台体,121、气泵柜,122、工具柜,123、主机柜,2、网孔安装板,21、横条纹孔列组,22、竖条纹孔列组,23、合页,3、显示器托架,4、显示器,5、调节支架,51、铰接座ⅰ,52、铰接座ⅱ,53、气弹簧,6、气泵、7、编程主机,8、电源控制模块。
具体实施方式
23.为了使本实用新型的技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本实用新型进行进一步详细说明。
24.如图所示:本实施例提供一种气动实训装置,包括实训台1和网孔安装板2,实训台1由型材对接而成,采用铝型材通过专用螺栓螺母及铝型材专用连接件搭建组合,配合喷漆铁板和防静电实木台面通过结构件及螺栓连接组装而成,牢固可靠,实训方便安全。本装置主要由电源控制部分、实训按钮操作区域、气动实训元件安装实训区域、气源装置、编程主机7及显示器4、气动元件及控制元件、plc及触摸屏等组成。该实训装置完全采用真实工业生产设计现场情景,增加了实训人员生产工艺的了解度和参与内容,在提升实训人员的动手能力的同时,更加注重实训人员的创新开发能力的培养与锻炼。
25.实训台1包括一体连接的控制台体11和装置台体12,控制台体11的高度高于装置台体12,网孔安装板2与控制台体11连接,并位于装置台体12上方,网孔安装板2的上侧通过合页23与控制台体11铰接,网孔安装板2主要用于安装气动实训控制元件、执行元件、检测元件、仪表仪器及相关安装结构部分等,在网孔安装板2与控制台体11之间设置有调节支架5,调节支架5包括铰接座ⅰ51、气弹簧53和铰接座ⅱ52,通过机械连接,气弹簧53可调整网孔安装板2的角度,方便元器件安装、固定、接线和调试,符合人体力学要求。显示器托架3通过螺丝紧固于型材上,显示器托架3为三维角度可调,可调节方向及位置,实训台1下方边角处设置有万向轮9,万向轮9与实训台1通过机械结构连接,为可锁紧重载万向轮,移动方便,搬运省力。气泵6通过结构件及螺栓固定于装置台体12下方,且有减震防护,减小实训中震动对设备的影响。主机托架通过机械结构件及螺栓连接,安装于装置台体12,该托架可承受任何一款电脑主机的重量,且支架前后端均有调节挡接结构,防止编程主机7移动坠落。
26.控制台体11上设置有显示器托架3和显示器4,显示器4通过显示器托架3与控制台体11连接,且其三维角度可调。装置台体12由隔板依次分隔为气泵柜121、工具柜122和主机柜123,气泵柜121和主机柜123分别位于工具柜122两侧。
27.网孔安装板2上分布有横条纹孔列组21和竖条纹孔列组22,横条纹孔列组21包括多个沿横向排列的横条纹孔,竖条纹孔列组22包括多个沿横向排列的竖条纹孔,横条纹孔列组21和竖条纹孔列组22交错间隔布置,用于固定安装各实验元件。
28.控制台体11上设置有电源控制模块8,该模块通过嵌入安装于控制台体11上,模块上元器件采用面板安装,各电控元件通过专用结构件及螺丝螺栓嵌装于面板,元器件间通过电信号连接,主要用于电源的提供与控制,控制信号的输入。
29.电源控制模块8包括电源模块ⅰ、电源模块ⅱ、电源模块ⅲ和按钮模块,主电源部分
工作原理:电源盒部分主电源由总电源开关qf1控制,当qf1置于on状态时,其状态指示灯h1亮起,旋转电压转换开关sa1,查看电压表v1示数,显示电压为:ab相、bc相、ca相均为380v,an相、bn相、cn相均为220v,说明进线电源正常;当想使用ac380v交流电源时,电源模块ⅰ采用380v交流电源,按下启动按钮sb1时,km1线圈吸合, km1主触点km1-1、2、3、4、5、6吸合,面板接线柱sz1-1、2、3、4带电,按下启动按钮sb2, km1线圈断电,km1主触点km1-1、2、3、4、5、6断开,面板接线柱sz1-1、2、3、4断电,按下启动按钮sb3时,km2线圈吸合,km2主触点km2-1、2、3、4、5、6吸合,面板接线柱sz1-5、6、7、8带电,按下停止按钮sb4,km2线圈断电,km2主触点km2-1、2、3、4、5、6断开,面板接线柱sz1-5、6、7、8断电。
30.电源模块ⅱ为220v电源,电源模块ⅱ通过导线连接线路a、n,合上控制1路电源开关qf2,电源指示灯h2亮起,面板接线柱sz2-1、2带电,可以正常实验使用,断开电源开关qf2时,面板接线柱sz2-1、2不带电;合上控制2路电源开关qf3,电源指示灯h3亮起,面板接线柱sz2-3、4带电,可以正常实验使用,断开电源开关qf3时,面板接线柱sz2-3、4不带电。
31.电源模块ⅲ为24v电源,电源模块ⅲ的电源开关ps1的端子l,n通过导线对应连接线路a1、n1,电源开关ps1的24v+端子分别电连接电源开关qf4和电源开关qf5,电源开关ps1的24v-端子分别连接面板接线柱sz3-2、4,合上dc24v控制1路电源开关qf4,电源指示灯h4亮起,面板接线柱sz3-1、2带电,可以正常实验使用,断开qf4时,面板接线柱sz3-1、2不带电;合上dc24v控制2路电源开关qf5,电源指示灯h5亮起,面板接线柱sz3-3、4带电,可以正常实验使用,断开电源开关qf5时,面板接线柱sz3-3、4不带电。
32.按钮区域的使用,当要使用按钮进行实验控制时,可根据需要选择s1、s2、s3、s4其中一个或几个,若需要用到常开触点控制时,连接s1-3、s1-4到控制回路中,若需要用到常闭触点控制时,连接s2-1、s1-2到控制回路中即可实现控制。
33.采用本装置进行实验操作步骤如下:步骤一:选取模拟情景课程实训所需的控制元件、执行元件、检测元件、仪表、气管、接头等器件,检查接头是否匹配,器件是否完好;步骤二:根据使用场景及使用情况要求,选取合适的控制元件安装结构器件、执行元件安装结构器件、检测元件安装结构器件、以及仪器仪表的安装固定件,并将所选择实验元件按要求使用相关结构部分牢固固定在网孔安装板2上;步骤三:用合适的气管将气控部分调压过滤、阀体、执行机构、检测指示表等部分安全可靠的连接起来,并确保工艺走线美观。用实验用导线将plc、按钮、继电器、触摸屏、电源部分按照控制情景设计的控制线路图,有效连接起来;步骤四:检查接线是否正确,合上实训台1上的电源控制模块8的主回路电源、控制回路电源,启动编程主机7及编程软件,通过编程软件进行场景控制编程,包括整个情景模拟实训项目从控制执行,数据采集、监视反馈以及过程控制部分和界面的仿真绘制,编程完成后装载至plc和触摸屏;步骤五:按照实训项目课程情景设计进行逐步实验,根据实验过程中系统对气源压力、检测传感器状态及数据的采集,自动/手动操作情况进行记录,记录的主要内容为实验步骤、内容和试验数据;步骤六:实验完成后,关闭系统和各开关、按钮复位,实验导线、试验模块复位,最后对实验步骤、实验数据进行分析处理,总结出实验结果,一个完整的实验过程及实验方法完成。
34.以气动打标机控制案例举例:首先把由打标针、弹簧、气腔和排气机构组成的机械震子安装固定在网孔安装板2上,再将控制元件配合合适的结构合理固定在网孔安装板2上,以及检测传感器、仪表等合理固定在网孔安装板2上;最后把气泵6通过气管连接于各个
控制元件、执行机构出,确认连接牢固可靠。
35.控制部分:通过电线缆将电源控制模块8、控制信号连接各控制元件、按钮、plc等;再在计算机编程软件上进行程序编程,通过通讯电缆将程序下载至plc,检查上电,准备就绪。
36.打标机动作原理:主要通过对气的控制,来对由打标针、弹簧、气腔和泄气孔等形成一个机械振子,打标针在压缩空气的作用下作高频振动来实现打标。计算机控制下的x-y平面的两个电机带动打标针,按预先在计算机内编辑好了的标识图形的矢朵路径行走,与此同时,计算机按笔画的起止控制打标针的起动和停止振动,这样就可以在工件上打印出美观的标识图形。
37.本方案,可以根据相关实验情景模式需求,进行对气动及控制元件的选取,根据自己对场景的理解,进行元件的固定安装、接线、功能程序编写、调试等,实训人员通过亲自动手,对场景的体验和实际操作训练,培养实训人员专业技术知识和实践能力的同时,也可充分发挥学员的创新能动性和创新意识,通过自己对工业应用场景的理解和实训,进行创新性实验。同时,该实训设备结构相对简单,组成相对丰富;通用性、灵活性更强,降低设备成本,提高高校、工程技术培训中心设备利用率。该实训装置完全采用真实工业生产设计现场情景,增加了实训人员生产工艺的了解度和参与内容,在提升学员、专业技术人员的动手能力的同时,更加注重学员、专业技术人员的创新开发能力的培养与锻炼。
38.以上所述,仅是本实用新型的较佳实施例而已,并非对本实用新型作任何形式上的限制,虽然本实用新型已以较佳实施例揭露如上,然而并非用以限定本实用新型,任何熟悉本专业的技术人员,在不脱离本实用新型技术方案范围内,当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例,但凡是未脱离本实用新型技术方案内容,依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰,均仍属于本实用新型技术方案的范围内。