專利名稱:一種基于激光雕刻機(jī)的教學(xué)系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種基于激光雕刻機(jī)的教學(xué)系統(tǒng)，所述工作臺(tái)上端面一側(cè)設(shè)置一支撐臺(tái)，該支撐臺(tái)和該側(cè)的工作臺(tái)的表面縱向間隔安裝兩個(gè)導(dǎo)軌，該兩個(gè)導(dǎo)軌通過縱向進(jìn)給單元滑動(dòng)安裝縱向行走梁，該縱向行走梁內(nèi)安裝的橫向?qū)к壣习惭b橫向進(jìn)給單元，該橫向進(jìn)給單元上豎直安裝縱向進(jìn)給單元，該縱向進(jìn)給單元下端面安裝一朝下的繪圖筆，在兩個(gè)導(dǎo)軌之間的工作臺(tái)和支撐臺(tái)表面通過支柱安裝一雕刻臺(tái)，該雕刻臺(tái)上限位放置待雕刻板。本實(shí)用新型可以使學(xué)生對(duì)數(shù)控技術(shù)有深刻的理解，在控制原理、程序編寫、通信原理以及安全施工等方面對(duì)學(xué)生進(jìn)行訓(xùn)練，比對(duì)計(jì)算機(jī)將拍攝的圖形的圖片與原始設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)進(jìn)行比對(duì)，以判斷控制過程是否存在問題，可以給學(xué)生的實(shí)踐結(jié)果給出綜合性的評(píng)估。
【專利說明】
一種基于激光雕刻機(jī)的教學(xué)系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型屬于計(jì)算機(jī)數(shù)控技術(shù)教學(xué)設(shè)備領(lǐng)域，尤其是一種基于激光雕刻機(jī)的教學(xué)系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)如今計(jì)算機(jī)數(shù)控技術(shù)(CNC)作為實(shí)現(xiàn)制造業(yè)自動(dòng)化、柔性化、集成化生產(chǎn)的基礎(chǔ)，己成為先進(jìn)制造技術(shù)的重要組成部分，是發(fā)展現(xiàn)代集成制造和智能制造的主體技術(shù)，是當(dāng)今各種先進(jìn)制造系統(tǒng)的基礎(chǔ)和前提條件。計(jì)算機(jī)數(shù)控集傳統(tǒng)的機(jī)械制造、計(jì)算機(jī)、自動(dòng)控制、電氣傳動(dòng)、傳感檢測(cè)和信息處理等技術(shù)于一體，是先進(jìn)制造技術(shù)(如柔性制造系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng))的基礎(chǔ)，是數(shù)控機(jī)床的核心，它的迅速發(fā)展和廣泛應(yīng)用，使得普通機(jī)械逐漸被高效率、高精度的數(shù)控機(jī)械所代替，從而形成了巨大的生產(chǎn)力。CNC的技術(shù)水平高低已成為衡量一個(gè)國家工業(yè)現(xiàn)代化的重要標(biāo)志之一。
[0003]如此看來，數(shù)控技術(shù)的重要性對(duì)專業(yè)的數(shù)控人才需求量大幅增加，而作為培養(yǎng)數(shù)控人才主要力量的高職院校和高等院校，其培養(yǎng)數(shù)控人才能力受制于普通數(shù)控雕刻機(jī)功能相對(duì)單一、金屬床身難以觀察內(nèi)部情況、價(jià)格昂貴、維護(hù)復(fù)雜等問題，這讓很多教學(xué)經(jīng)費(fèi)不充分的高等職業(yè)院校難以承受。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]本實(shí)用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供集成度高、教學(xué)效果好且能進(jìn)行多項(xiàng)培訓(xùn)的一種基于激光雕刻機(jī)的教學(xué)系統(tǒng)。
[0005]本實(shí)用新型采取的技術(shù)方案是:
[0006]—種基于激光雕刻機(jī)的教學(xué)系統(tǒng)，其特征在于:包括工作臺(tái)，控制計(jì)算機(jī)、雕刻控制單元、縱向進(jìn)給單元、橫向進(jìn)給單元、豎向進(jìn)給單元、雕刻臺(tái)和比對(duì)計(jì)算機(jī)，所述工作臺(tái)上端面一側(cè)設(shè)置一支撐臺(tái)，該支撐臺(tái)和該側(cè)的工作臺(tái)的表面縱向間隔安裝兩個(gè)導(dǎo)軌，該兩個(gè)導(dǎo)軌通過縱向進(jìn)給單元滑動(dòng)安裝縱向行走梁，該縱向行走梁內(nèi)安裝的橫向?qū)к壣习惭b橫向進(jìn)給單元，該橫向進(jìn)給單元上豎直安裝縱向進(jìn)給單元，該縱向進(jìn)給單元下端面安裝一朝下的繪圖筆，在兩個(gè)導(dǎo)軌之間的工作臺(tái)和支撐臺(tái)表面通過支柱安裝一雕刻臺(tái)，該雕刻臺(tái)上限位放置待雕刻板，在工作臺(tái)另一側(cè)的內(nèi)部放置所述控制計(jì)算機(jī)和比對(duì)計(jì)算機(jī)，所述控制計(jì)算機(jī)通過中央控制模塊分別驅(qū)動(dòng)橫向進(jìn)給單元中的橫向步進(jìn)電機(jī)、縱向進(jìn)給單元中的縱向步進(jìn)電機(jī)和豎向進(jìn)給單元中的豎向步進(jìn)電機(jī)，所述繪圖筆旁側(cè)的縱向進(jìn)給單元下端面安裝一攝像頭模塊，該攝像頭模塊的輸出端連接所述比對(duì)計(jì)算機(jī)的輸入端。
[0007]而且，中央控制模塊通過橫向步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊驅(qū)動(dòng)橫向步進(jìn)電機(jī)，中央控制模塊通過縱向步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊驅(qū)動(dòng)縱向步進(jìn)電機(jī)，中央控制模塊通過豎向步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊驅(qū)動(dòng)豎向步進(jìn)電機(jī)。
[0008]而且，所述控制計(jì)算機(jī)和比對(duì)計(jì)算機(jī)的視頻口通過一視頻切換器連接放置在工作臺(tái)上的顯示器。
[0009]而且，所述雕刻臺(tái)橫向間隔制出兩個(gè)橫截面為倒T型的橫槽，所述雕刻臺(tái)縱向間隔制出兩個(gè)橫截面為倒T型的縱槽，每個(gè)橫槽和每個(gè)縱槽的兩端均滑動(dòng)限位嵌裝一固定柱，每個(gè)固定住位于雕刻臺(tái)上方的外緣套裝一定位片，該定位片凸起的一側(cè)用于卡住所述待雕刻板的側(cè)邊，該定位片穿裝固定柱的部分通過一鎖緊螺母將定位片、固定柱與雕刻臺(tái)鎖緊。
[0010]本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)和積極效果是:
[0011]本實(shí)用新型以激光雕刻機(jī)為原形，將激光雕刻機(jī)的橫向進(jìn)給、縱向進(jìn)給單元安裝在工作臺(tái)上，并引入了豎向進(jìn)給單元，使豎向進(jìn)給單元下端面的繪圖筆在待雕刻板上繪圖，無需激光發(fā)射裝置，組合后的系統(tǒng)可以進(jìn)行通信協(xié)議的學(xué)習(xí)和實(shí)踐，給學(xué)生提供了一個(gè)實(shí)時(shí)通信協(xié)議學(xué)習(xí)實(shí)踐的過程，還可以進(jìn)行步進(jìn)電機(jī)控制、嵌入式控制、控制板硬件擴(kuò)展等的學(xué)習(xí)和實(shí)踐，該系統(tǒng)功能多、價(jià)格低、維修方便，可以使學(xué)生對(duì)數(shù)控技術(shù)有深刻的理解，在控制原理、程序編寫、通信原理以及安全施工等方面對(duì)學(xué)生進(jìn)行訓(xùn)練，圖形繪制完畢后，可以使用攝像頭模塊進(jìn)行圖形的攝制，然后由比對(duì)計(jì)算機(jī)將其與原始設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)進(jìn)行比對(duì)，以判斷控制過程是否存在問題，可以給學(xué)生的實(shí)踐結(jié)果給出綜合性的評(píng)估，是一種從學(xué)生學(xué)習(xí)的角度出發(fā)，以學(xué)生學(xué)習(xí)和實(shí)踐為落腳點(diǎn)，綜合性、系統(tǒng)性均很好的培訓(xùn)設(shè)備。
【附圖說明】

[0012]圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)不意圖；
[0013]圖2是圖1的左上部的放大圖；
[0014]圖3是雕刻臺(tái)的俯視圖；
[0015]圖4是圖1的原理圖。
【具體實(shí)施方式】
[0016]下面結(jié)合實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步說明，下述實(shí)施例是說明性的，不是限定性的，不能以下述實(shí)施例來限定本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
[0017]—種基于激光雕刻機(jī)的教學(xué)系統(tǒng)，如圖1?4所示，本實(shí)用新型的創(chuàng)新在于:包括工作臺(tái)14，控制計(jì)算機(jī)16、雕刻控制單元、縱向進(jìn)給單元2、橫向進(jìn)給單元6、豎向進(jìn)給單元5、雕刻臺(tái)10和比對(duì)計(jì)算機(jī)17，所述工作臺(tái)上端面13—側(cè)設(shè)置一支撐臺(tái)18，該支撐臺(tái)和該側(cè)的工作臺(tái)的表面縱向間隔安裝兩個(gè)導(dǎo)軌11，該兩個(gè)導(dǎo)軌通過縱向進(jìn)給單元滑動(dòng)安裝縱向行走梁I，該縱向行走梁內(nèi)安裝的橫向?qū)к?上安裝橫向進(jìn)給單元，該橫向進(jìn)給單元上豎直安裝縱向進(jìn)給單元，該縱向進(jìn)給單元下端面安裝一朝下的繪圖筆21，在兩個(gè)導(dǎo)軌之間的工作臺(tái)和支撐臺(tái)表面上方24通過支柱19安裝一雕刻臺(tái)，該雕刻臺(tái)上限位放置待雕刻板7，在工作臺(tái)另一側(cè)的內(nèi)部15放置所述控制計(jì)算機(jī)和比對(duì)計(jì)算機(jī)，所述控制計(jì)算機(jī)通過中央控制模塊分別驅(qū)動(dòng)橫向進(jìn)給單元中的橫向步進(jìn)電機(jī)、縱向進(jìn)給單元中的縱向步進(jìn)電機(jī)和豎向進(jìn)給單元中的豎向步進(jìn)電機(jī)，所述繪圖筆旁側(cè)的縱向進(jìn)給單元下端面安裝一攝像頭模塊22，該攝像頭模塊的輸出端連接所述比對(duì)計(jì)算機(jī)的輸入端。
[0018]本實(shí)施例中，中央控制模塊通過橫向步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊驅(qū)動(dòng)橫向步進(jìn)電機(jī)，中央控制模塊通過縱向步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊驅(qū)動(dòng)縱向步進(jìn)電機(jī)，中央控制模塊通過豎向步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊驅(qū)動(dòng)豎向步進(jìn)電機(jī)。
[0019]所述控制計(jì)算機(jī)和比對(duì)計(jì)算機(jī)的視頻口通過一視頻切換器28和視頻數(shù)據(jù)線纜29連接放置在工作臺(tái)上的顯示器12。
[0020]所述雕刻臺(tái)橫向間隔制出兩個(gè)橫截面為倒T型的橫槽27，所述雕刻臺(tái)縱向間隔制出兩個(gè)橫截面為倒T型的縱槽25，每個(gè)橫槽和每個(gè)縱槽的兩端均滑動(dòng)限位嵌裝一固定柱8，每個(gè)固定住下端一體制出的固定帽20嵌裝在縱槽或橫槽內(nèi)，位于雕刻臺(tái)上方的外緣套裝一定位片23，該定位片凸起的一側(cè)4用于卡住所述待雕刻板的側(cè)邊，該定位片穿裝固定柱的部分通過一鎖緊螺母9將定位片、固定柱與雕刻臺(tái)鎖緊。
[0021]本實(shí)用新型使用時(shí):
[0022]1.將待雕刻板放置在雕刻臺(tái)上，并將所有的定位片鎖緊壓在待雕刻板側(cè)面；
[0023]2.將待雕刻的圖形的數(shù)據(jù)輸入控制計(jì)算機(jī)中，啟動(dòng)；
[0024]3.控制計(jì)算機(jī)將數(shù)據(jù)輸送到中央控制模塊內(nèi)，由其首先控制繪圖筆橫向和縱向的移動(dòng)，定位后控制繪圖筆豎向移動(dòng)，使其壓在待雕刻板上，在繪圖筆與豎向進(jìn)給單元下端面之間安裝一壓力傳感器模塊，檢測(cè)該壓力傳感器模塊的輸出即可以判斷繪圖筆是否穩(wěn)定的壓在待雕刻板上，然后不斷的重復(fù)上述過程，完成圖形26的繪制；
[0025]4.繪制完成后，使攝像頭模塊運(yùn)行到待雕刻板鄭重部，拍攝的圖片輸送到比對(duì)計(jì)算機(jī)內(nèi)，比對(duì)計(jì)算機(jī)將拍攝的圖片與控制計(jì)算機(jī)傳來的數(shù)據(jù)進(jìn)行比對(duì)，以判斷控制過程是否存在冋題；
[0026]5.根據(jù)比對(duì)結(jié)果，在屏幕上給出本次控制的評(píng)估結(jié)果。
[0027]本實(shí)用新型以激光雕刻機(jī)為原形，將激光雕刻機(jī)的橫向進(jìn)給、縱向進(jìn)給單元安裝在工作臺(tái)上，并引入了豎向進(jìn)給單元，使豎向進(jìn)給單元下端面的繪圖筆在待雕刻板上繪圖，無需激光發(fā)射裝置，組合后的系統(tǒng)可以進(jìn)行通信協(xié)議的學(xué)習(xí)和實(shí)踐，給學(xué)生提供了一個(gè)實(shí)時(shí)通信協(xié)議學(xué)習(xí)實(shí)踐的過程，還可以進(jìn)行步進(jìn)電機(jī)控制、嵌入式控制、控制板硬件擴(kuò)展等的學(xué)習(xí)和實(shí)踐，該系統(tǒng)功能多、價(jià)格低、維修方便，可以使學(xué)生對(duì)數(shù)控技術(shù)有深刻的理解，在控制原理、程序編寫、通信原理以及安全施工等方面對(duì)學(xué)生進(jìn)行訓(xùn)練，圖形繪制完畢后，可以使用攝像頭模塊進(jìn)行圖形的攝制，然后由比對(duì)計(jì)算機(jī)將其與原始設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)進(jìn)行比對(duì)，以判斷控制過程是否存在問題，可以給學(xué)生的實(shí)踐結(jié)果給出綜合性的評(píng)估，是一種從學(xué)生學(xué)習(xí)的角度出發(fā)，以學(xué)生學(xué)習(xí)和實(shí)踐為落腳點(diǎn)，綜合性、系統(tǒng)性均很好的培訓(xùn)設(shè)備。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種基于激光雕刻機(jī)的教學(xué)系統(tǒng)，其特征在于:包括工作臺(tái)，控制計(jì)算機(jī)、雕刻控制單元、縱向進(jìn)給單元、橫向進(jìn)給單元、豎向進(jìn)給單元、雕刻臺(tái)和比對(duì)計(jì)算機(jī)，所述工作臺(tái)上端面一側(cè)設(shè)置一支撐臺(tái)，該支撐臺(tái)和該側(cè)的工作臺(tái)的表面縱向間隔安裝兩個(gè)導(dǎo)軌，該兩個(gè)導(dǎo)軌通過縱向進(jìn)給單元滑動(dòng)安裝縱向行走梁，該縱向行走梁內(nèi)安裝的橫向?qū)к壣习惭b橫向進(jìn)給單元，該橫向進(jìn)給單元上豎直安裝縱向進(jìn)給單元，該縱向進(jìn)給單元下端面安裝一朝下的繪圖筆，在兩個(gè)導(dǎo)軌之間的工作臺(tái)和支撐臺(tái)表面通過支柱安裝一雕刻臺(tái)，該雕刻臺(tái)上限位放置待雕刻板，在工作臺(tái)另一側(cè)的內(nèi)部放置所述控制計(jì)算機(jī)和比對(duì)計(jì)算機(jī)，所述控制計(jì)算機(jī)通過中央控制模塊分別驅(qū)動(dòng)橫向進(jìn)給單元中的橫向步進(jìn)電機(jī)、縱向進(jìn)給單元中的縱向步進(jìn)電機(jī)和豎向進(jìn)給單元中的豎向步進(jìn)電機(jī)，所述繪圖筆旁側(cè)的縱向進(jìn)給單元下端面安裝一攝像頭模塊，該攝像頭模塊的輸出端連接所述比對(duì)計(jì)算機(jī)的輸入端。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于激光雕刻機(jī)的教學(xué)系統(tǒng)，其特征在于:中央控制模塊通過橫向步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊驅(qū)動(dòng)橫向步進(jìn)電機(jī)，中央控制模塊通過縱向步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊驅(qū)動(dòng)縱向步進(jìn)電機(jī)，中央控制模塊通過豎向步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊驅(qū)動(dòng)豎向步進(jìn)電機(jī)。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種基于激光雕刻機(jī)的教學(xué)系統(tǒng)，其特征在于:所述控制計(jì)算機(jī)和比對(duì)計(jì)算機(jī)的視頻口通過一視頻切換器連接放置在工作臺(tái)上的顯示器。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種基于激光雕刻機(jī)的教學(xué)系統(tǒng)，其特征在于:所述雕刻臺(tái)橫向間隔制出兩個(gè)橫截面為倒T型的橫槽，所述雕刻臺(tái)縱向間隔制出兩個(gè)橫截面為倒T型的縱槽，每個(gè)橫槽和每個(gè)縱槽的兩端均滑動(dòng)限位嵌裝一固定柱，每個(gè)固定住位于雕刻臺(tái)上方的外緣套裝一定位片，該定位片凸起的一側(cè)用于卡住所述待雕刻板的側(cè)邊，該定位片穿裝固定柱的部分通過一鎖緊螺母將定位片、固定柱與雕刻臺(tái)鎖緊。
【文檔編號(hào)】G09B25/02GK205722550SQ201620118893
【公開日】2016年11月23日
【申請(qǐng)日】2016年2月10日
【發(fā)明人】龔?fù)? 張巖, 王慧慧, 李梅, 趙俊剛, 李夏萱
【申請(qǐng)人】天津城建大學(xué)