專利名稱：三軸伺服加工及激光測距檢測實訓(xùn)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及實訓(xùn)裝置，尤其涉及三軸伺服加工及激光測距檢測實訓(xùn)裝置。
背景技術(shù)：
目前現(xiàn)代化工廠的自動化程度越來越高，而這些自動化設(shè)備的控制系統(tǒng)大多數(shù)采用可編程邏輯控制器(Programmable Logic Controller, PLC)。現(xiàn)代化工廠中的高精度位移控制大多采用步進電機或是精度更高的伺服電機。這些涉及到計算機技術(shù)、通訊技術(shù)、電子技術(shù)、控制與信息技術(shù)等多個技術(shù)領(lǐng)域。隨著越來越多的工廠走向現(xiàn)代化、自動化，由PLC控制的綜合自動化生產(chǎn)設(shè)備的設(shè)計、安裝及維護方面的人才需求也越來越大。在這些方面的理論水平很高，但實訓(xùn)教學(xué)及實訓(xùn)設(shè)備較少?，F(xiàn)有這些實訓(xùn)設(shè)備有以下幾個缺陷I)、步進電機或交流伺服電機的高精度定位設(shè)備無實際運行機構(gòu)。2 )、運行機構(gòu)不具備交流伺服電機和步進電機雙動力控制。3)、沒有實際加工能力的控制對象。4 )、沒有激光測距傳感器。5)、沒有光柵尺，不可以實現(xiàn)全閉環(huán)控制。6)、核心控制器如PLC不能快速更換。在核心控制器升級，或是換用其他品牌時只能是對設(shè)備進行改造。因此，設(shè)計一種新型的融入高精控制型綜合性的多功能實訓(xùn)設(shè)備刻不容緩。
發(fā)明內(nèi)容為了解決現(xiàn)有技術(shù)中的問題，本實用新型提供了一種三軸伺服加工及激光測距檢測實訓(xùn)裝置。本實用新型提供了一種三軸伺服加工及激光測距檢測實訓(xùn)裝置，包括安裝平臺，所述安裝平臺上設(shè)有Y軸進給機構(gòu)，所述Y軸進給機構(gòu)上設(shè)有X軸進給機構(gòu)，所述X軸進給機構(gòu)上設(shè)有Z軸進給機構(gòu)，所述Z軸進給機構(gòu)上設(shè)有加工主軸，所述X軸進給機構(gòu)包括X軸驅(qū)動部與所述X軸驅(qū)動部連接的X軸進給執(zhí)行部，所述X軸驅(qū)動部包括X軸步進電機和X軸伺服電機，所述Y軸進給機構(gòu)包括Y軸驅(qū)動部與所述Y軸驅(qū)動部連接的Y軸進給執(zhí)行部，所述Y軸驅(qū)動部包括Y軸步進電機和Y軸伺服電機，所述Z軸進給機構(gòu)包括Z軸驅(qū)動部與所述Z軸驅(qū)動部連接的Z軸進給執(zhí)行部，所述Z軸驅(qū)動部包括Z軸步進電機和Z軸伺服電機，所述安裝平臺上設(shè)有光柵尺、激光測距傳感器和PLC掛箱，所述PLC掛箱分別與所述光柵尺、激光測距傳感器、加工主軸、Y軸進給機構(gòu)、X軸進給機構(gòu)和Z軸進給機構(gòu)連接。作為本實用新型的進一步改進，所述加工主軸為高速電主軸，所述光柵尺與所述Y軸進給機構(gòu)的進給方向相平行。作為本實用新型的進一步改進，所述安裝平臺上設(shè)有轉(zhuǎn)移機械手，所述PLC掛箱與所述轉(zhuǎn)移機械手連接。[0015]作為本實用新型的進一步改進，所述安裝平臺上設(shè)有伺服驅(qū)動器，所述伺服驅(qū)動器分別與所述X軸伺服電機、Y軸伺服電機和Z軸伺服電機連接，所述PLC掛箱與所述伺服驅(qū)動器連接。作為本實用新型的進一步改進，所述安裝平臺上設(shè)有步進驅(qū)動器，所述步進驅(qū)動器分別與所述X軸步進電機、Y軸步進電機和Z軸步進電機連接,所述PLC掛箱與所述步進驅(qū)動器連接。作為本實用新型的進一步改進，所述安裝平臺上設(shè)有掛箱抽屜、按鈕面板和觸摸屏，所述PLC掛箱設(shè)置在所述掛箱抽屜上，所述PLC掛箱分別與所述按鈕面板、觸摸屏連接。作為本實用新型的進一步改進，所述掛箱抽屜內(nèi)設(shè)有擴展模塊掛箱。作為本實用新型的進一步改進，所述安裝平臺上設(shè)有電磁閥和對象面板。作為本實用新型的進一步改進，所述安裝平臺上設(shè)有三色報警燈、氣源三聯(lián)件和電源開關(guān)。作為本實用新型的進一步改進，所述激光測距傳感器包括激光傳感器放大器和與所述激光傳感器放大器相配合的激光傳感器傳感頭。
本實用新型的有益效果是通過上述方案，具有步進電機或交流伺服電機的高精度定位設(shè)備的實際運行機構(gòu)；運行機構(gòu)具備交流伺服電機和步進電機雙動力控制；有實際加工能力的控制對象；有激光測距傳感器；有光柵尺，可以實現(xiàn)全閉環(huán)控制；PLC掛箱可快速更換。

圖1是本實用新型一種三軸伺服加工及激光測距檢測實訓(xùn)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本實用新型一種三軸伺服加工及激光測距檢測實訓(xùn)裝置的另一視角的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是本實用新型一種三軸伺服加工及激光測距檢測實訓(xùn)裝置的主視圖。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖說明及具體實施方式
對本實用新型進一步說明。圖1至圖3中的附圖標(biāo)號為Z軸進給機構(gòu)I ;X軸進給機構(gòu)2 ;伺服驅(qū)動器3 ;電磁閥4 ;步進驅(qū)動器5 ;對象面板6 ;按鈕面板7 ;擴展模塊掛箱8 ;掛箱抽屜9 ；PLC掛箱10 ;激光傳感器放大器11 ;Y軸進給機構(gòu)12 ;電源開關(guān)13 ;Υ軸步進電機14 ;觸摸屏15 ;Χ軸步進電機16 ;轉(zhuǎn)移機械手17 ;三色報警燈18 ;加工主軸19 ；Χ軸伺服電機20 ;光柵尺21 ；Υ軸伺服電機22 ;安裝平臺23 ;氣源三聯(lián)件24 ；Ζ軸步進電機25 ；Ζ軸伺服電機26 ;激光傳感器傳感頭27。如圖1至圖3所示，一種三軸伺服加工及激光測距檢測實訓(xùn)裝置，包括安裝平臺23，所述安裝平臺23上設(shè)有Y軸進給機構(gòu)12，所述Y軸進給機構(gòu)12上設(shè)有X軸進給機構(gòu)2，所述X軸進給機構(gòu)2上設(shè)有Z軸進給機構(gòu)1，所述Z軸進給機構(gòu)I上設(shè)有加工主軸19，所述X軸進給機構(gòu)2包括X軸驅(qū)動部與所述X軸驅(qū)動部連接的X軸進給執(zhí)行部，所述X軸驅(qū)動部包括X軸步進電機16和X軸伺服電機20，所述Y軸進給機構(gòu)12包括Y軸驅(qū)動部與所述Y軸驅(qū)動部連接的Y軸進給執(zhí)行部，所述Y軸驅(qū)動部包括Y軸步進電機14和Y軸伺服電機22，所述Z軸進給機構(gòu)I包括Z軸驅(qū)動部與所述Z軸驅(qū)動部連接的Z軸進給執(zhí)行部，所述Z軸驅(qū)動部包括Z軸步進電機25和Z軸伺服電機26，所述安裝平臺23上設(shè)有光柵尺21、激光測距傳感器和PLC掛箱10，所述PLC掛箱10分別與所述光柵尺21、激光測距傳感器、力口工主軸19、Y軸進給機構(gòu)12、X軸進給機構(gòu)2和Z軸進給機構(gòu)I連接。如圖1至圖3所示，所述加工主軸19為高速電主軸，所述光柵尺21與所述Y軸進給機構(gòu)12的進給方向相平行。如圖1至圖3所示，所述安裝平臺23上設(shè)有轉(zhuǎn)移機械手17，所述PLC掛箱10與所述轉(zhuǎn)移機械手17連接。如圖1至圖3所示，所述安裝平臺23上設(shè)有伺服驅(qū)動器3，所述伺服驅(qū)動器3分別與所述X軸伺服電機20、Y軸伺服電機22和Z軸伺服電機26連接，所述PLC掛箱10與所述伺服驅(qū)動器3連接。如圖1至圖3所示，所述安裝平臺23上設(shè)有步進驅(qū)動器5，所述步進驅(qū)動器5分別與所述X軸步進電機16、Y軸步進電機14和Z軸步進電機25連接，所述PLC掛箱10與所述步進驅(qū)動器2連接。如圖1至圖3所示，所述安裝平臺23上設(shè)有掛箱抽屜9、按鈕面板7和觸摸屏15，所述PLC掛箱10設(shè)置在所述掛箱抽屜9上，所述PLC掛箱10分別與所述按鈕面板7、觸摸屏15連接。如圖1至圖3所示，所述掛箱抽屜9內(nèi)設(shè)有擴展模塊掛箱8。如圖1至圖3所示，所述安裝平臺23上設(shè)有電磁閥4和對象面板6。如圖1至圖3所示，所述安裝平臺23上設(shè)有三色報警燈18、氣源三聯(lián)件24和電源開關(guān)13。如圖1至圖3所示，所述激光測距傳感器包括激光傳感器放大器11和與所述激光傳感器放大器11相配合的激光傳感器傳感頭27。如圖1至圖3所示，本實用新型提供的一種三軸伺服加工及激光測距檢測實訓(xùn)裝置，可以完成激光測距傳感器測距實訓(xùn)、伺服電機控制三軸運動實訓(xùn)、步進電機控制三軸運動實訓(xùn)等綜合實訓(xùn)項目1、激光測距傳感器測距實訓(xùn)，將PLC掛箱10掛到掛箱抽屜9，PLC掛箱10與按鈕面板7上的按鈕和指示燈、激光傳感器放大器11、觸摸屏15等相關(guān)器件連接插接導(dǎo)線；接通電源；對PLC掛箱10和觸摸屏15編程，實現(xiàn)激光測距傳感器的測量數(shù)據(jù)在觸摸屏15上顯示，完成激光測距傳感器測距實訓(xùn)；2、伺服電機控制三軸運動實訓(xùn)，將PLC掛箱10掛到掛箱抽屜9，PLC掛箱10與按鈕面板7上的按鈕和指示燈、伺服驅(qū)動器3、觸摸屏15等相關(guān)器件連接插接導(dǎo)線；接通電源；對PLC掛箱10和觸摸屏15編程，實現(xiàn)觸摸屏15控制X軸進給機構(gòu)2、Y軸進給機構(gòu)12和Z軸進給機構(gòu)I按要求運動，完成伺服電機控制三軸運動實訓(xùn)；3、步進電機控制三軸運動實訓(xùn)，將PLC掛箱10掛到掛箱抽屜9，PLC掛箱10與按鈕面板7上的按鈕和指示燈、步進驅(qū)動器5、觸摸屏15等相關(guān)器件連接插接導(dǎo)線；接通電源；對PLC掛箱10和觸摸屏15編程，實現(xiàn)觸摸屏15控制X軸進給機構(gòu)2、Y軸進給機構(gòu)12和Z軸進給機構(gòu)I按要求運動，完成伺服電機控制三軸運動實訓(xùn)。如圖1至圖3所示，本實用新型提供的一種三軸伺服加工及激光測距檢測實訓(xùn)裝置，通過創(chuàng)新的結(jié)構(gòu)設(shè)計，合理緊湊的布局，集成了一個小型開放銑床、一個轉(zhuǎn)移機械手17、一個激光測距傳感器，開放銑床的X軸進給機構(gòu)2、Y軸進給機構(gòu)12和Z軸進給機構(gòu)I都創(chuàng)新性的用伺服電機和步進電機雙動力驅(qū)動，裝配激光測距傳感器可以實現(xiàn)對工件高度的檢測，Y軸進給機構(gòu)12安裝光柵尺21，可以實現(xiàn)全閉環(huán)控制，使用模塊化掛箱的設(shè)計，可更換的觸摸屏15支架，可以對昂貴的核心器件快速更換，不同品牌的交叉更換使用，不僅節(jié)約了成本，設(shè)備的多樣性得到了極大的延伸。后續(xù)升級也極為方便，從而可以更好的適應(yīng)核心器件的快速更新?lián)Q代。以上內(nèi)容是結(jié)合具體的優(yōu)選實施方式對本實用新型所作的進一步詳細說明，不能認定本實用新型的具體實施只局限于這些說明。對于本實用新型所屬技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實用新型構(gòu)思的前提下，還可以做出若干簡單推演或替換，都應(yīng)當(dāng)視為屬于本實用新型的保護范圍。
權(quán)利要求1.一種三軸伺服加工及激光測距檢測實訓(xùn)裝置，其特征在于包括安裝平臺，所述安裝平臺上設(shè)有Y軸進給機構(gòu)，所述Y軸進給機構(gòu)上設(shè)有X軸進給機構(gòu)，所述X軸進給機構(gòu)上設(shè)有Z軸進給機構(gòu)，所述Z軸進給機構(gòu)上設(shè)有加工主軸，所述X軸進給機構(gòu)包括X軸驅(qū)動部與所述X軸驅(qū)動部連接的X軸進給執(zhí)行部，所述X軸驅(qū)動部包括X軸步進電機和X軸伺服電機，所述Y軸進給機構(gòu)包括Y軸驅(qū)動部與所述Y軸驅(qū)動部連接的Y軸進給執(zhí)行部，所述Y軸驅(qū)動部包括Y軸步進電機和Y軸伺服電機，所述Z軸進給機構(gòu)包括Z軸驅(qū)動部與所述Z軸驅(qū)動部連接的Z軸進給執(zhí)行部，所述Z軸驅(qū)動部包括Z軸步進電機和Z軸伺服電機，所述安裝平臺上設(shè)有光柵尺、激光測距傳感器和PLC掛箱，所述PLC掛箱分別與所述光柵尺、激光測距傳感器、加工主軸、Y軸進給機構(gòu)、X軸進給機構(gòu)和Z軸進給機構(gòu)連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的三軸伺服加工及激光測距檢測實訓(xùn)裝置，其特征在于所述加工主軸為高速電主軸，所述光柵尺與所述Y軸進給機構(gòu)的進給方向相平行。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的三軸伺服加工及激光測距檢測實訓(xùn)裝置，其特征在于所述安裝平臺上設(shè)有轉(zhuǎn)移機械手，所述PLC掛箱與所述轉(zhuǎn)移機械手連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的三軸伺服加工及激光測距檢測實訓(xùn)裝置，其特征在于所述安裝平臺上設(shè)有伺服驅(qū)動器，所述伺服驅(qū)動器分別與所述X軸伺服電機、Y軸伺服電機和Z軸伺服電機連接，所述PLC掛箱與所述伺服驅(qū)動器連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的三軸伺服加工及激光測距檢測實訓(xùn)裝置，其特征在于所述安裝平臺上設(shè)有步進驅(qū)動器，所述步進驅(qū)動器分別與所述X軸步進電機、Y軸步進電機和Z軸步進電機連接，所述PLC掛箱與所述步進驅(qū)動器連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的三軸伺服加工及激光測距檢測實訓(xùn)裝置，其特征在于所述安裝平臺上設(shè)有掛箱抽屜、按鈕面板和觸摸屏，所述PLC掛箱設(shè)置在所述掛箱抽屜上，所述PLC掛箱分別與所述按鈕面板、觸摸屏連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的三軸伺服加工及激光測距檢測實訓(xùn)裝置，其特征在于所述掛箱抽屜內(nèi)設(shè)有擴展模塊掛箱。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的三軸伺服加工及激光測距檢測實訓(xùn)裝置，其特征在于所述安裝平臺上設(shè)有電磁閥和對象面板。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的三軸伺服加工及激光測距檢測實訓(xùn)裝置，其特征在于所述安裝平臺上設(shè)有三色報警燈、氣源三聯(lián)件和電源開關(guān)。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的三軸伺服加工及激光測距檢測實訓(xùn)裝置，其特征在于所述激光測距傳感器包括激光傳感器放大器和與所述激光傳感器放大器相配合的激光傳感器傳感頭。
專利摘要本實用新型提供了一種三軸伺服加工及激光測距檢測實訓(xùn)裝置，包括安裝平臺，所述安裝平臺上設(shè)有Y軸進給機構(gòu)，所述Y軸進給機構(gòu)上設(shè)有X軸進給機構(gòu)，所述X軸進給機構(gòu)上設(shè)有Z軸進給機構(gòu)，所述Z軸進給機構(gòu)上設(shè)有加工主軸，所述X軸進給機構(gòu)包括X軸驅(qū)動部與所述X軸驅(qū)動部連接的X軸進給執(zhí)行部，所述X軸驅(qū)動部包括X軸步進電機和X軸伺服電機。本實用新型的有益效果是具有步進電機或交流伺服電機的高精度定位設(shè)備的實際運行機構(gòu)；運行機構(gòu)具備交流伺服電機和步進電機雙動力控制；有實際加工能力的控制對象；有激光測距傳感器；有光柵尺，可以實現(xiàn)全閉環(huán)控制；PLC掛箱可快速更換。
文檔編號G09B25/02GK202905000SQ20122056377
公開日2013年4月24日 申請日期2012年10月31日 優(yōu)先權(quán)日2012年10月31日
發(fā)明者黃煜奎, 張自忠, 曹修兵, 彭海虹 申請人:深圳市高技能人才公共實訓(xùn)管理服務(wù)中心