一種三自由度運動控制實訓(xùn)模型的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種機械實踐教學(xué)模型，更具體地說，它涉及一種三自由度運動控制實訓(xùn)模型。
【背景技術(shù)】
[0002]在機械及自動化領(lǐng)域，由PLC控制的三自由度運動控制系統(tǒng)運用十分廣泛，深入到我國的制造業(yè)中，在高校教育中，為了培養(yǎng)學(xué)生的動手實踐能力，常常采用模擬實際工業(yè)生產(chǎn)的三自由度運動控制系統(tǒng)教學(xué)平臺來對實際的工業(yè)生產(chǎn)進(jìn)行模擬，讓同學(xué)們能夠明白三自由度控制系統(tǒng)的原理，并能夠進(jìn)行簡單地動手實踐。
[0003]現(xiàn)有的三自由度運動控制系統(tǒng)教學(xué)平臺中，常常使用多根滾珠絲杠分別帶動目標(biāo)件在X軸與Y軸上做直線運動，Z軸上亦設(shè)有連接有機械夾子的滾珠絲杠，用以模擬工業(yè)生產(chǎn)中的機械手夾取指定位置上的目標(biāo)件，但是，現(xiàn)有的教學(xué)平臺，目標(biāo)件所處的位置坐標(biāo)是已經(jīng)標(biāo)定完成的，若以夾取目標(biāo)件的機械夾子所在位置作為坐標(biāo)原點，如需要夾取在坐標(biāo)位置為(2，2)的目標(biāo)件，只需要將目標(biāo)件在總體上沿X軸運動2個長度單位，沿Y軸運動兩個長度單位即可，但是在實際工業(yè)生產(chǎn)中，機械手夾取目標(biāo)件的方法多種多樣，而盛放目標(biāo)件的物料板形狀也各不相同，如圓盤狀的物料板，依照現(xiàn)有的模型進(jìn)行夾取，雖然能夠夾取到目標(biāo)件，但是需要多根滾珠絲杠相互配合，占用的空間面積大，操作流程及原理都比較單一，絲杠運動的來回距離也很長，夾取時間及能耗均較高，需要一種新的三自由度運動控制實訓(xùn)模型。
【實用新型內(nèi)容】
[0004]針對實際運用中的問題，本實用新型提出了一種三自由度運動控制實訓(xùn)模型，具體方案如下:
[0005]—種三自由度運動控制實訓(xùn)模型，包括控制器、實驗平臺以及實驗平臺上分別沿X軸、Z軸設(shè)置的第一絲杠、第二絲杠，所述第一絲杠上套設(shè)有滑塊，所述第一絲杠與第二絲杠分別由與之一端連接的伺服電機驅(qū)動，所述滑塊上設(shè)有步進(jìn)電機，所述步進(jìn)電機的轉(zhuǎn)軸垂直于所述滑塊的上表面且套設(shè)有托盤，所述步進(jìn)電機與伺服電機均與控制器電連接。
[0006]通過上述技術(shù)方案，當(dāng)要夾取托盤上特定位置的目標(biāo)件時，只需要結(jié)合第一絲杠上滑塊沿X軸運動的距離與托盤的轉(zhuǎn)動距離即可實現(xiàn)，用托盤代替原有Y軸上的絲杠，不僅達(dá)到了讓學(xué)生對絲杠傳動直線定位單元的了解與操作的目的，也達(dá)到了讓學(xué)生對步進(jìn)電機的認(rèn)識與操作的目的，且減少了模型占用空間大小的面積。
[0007]所述托盤為圓形且直徑小于第一絲杠到第二絲杠的水平最短直線距離。
[0008]通過上述技術(shù)方案，確保了托盤不會撞擊到沿Z軸設(shè)置的第二絲杠。
[0009]所述托盤的上表面鍍有刻度尺，所述刻度尺以托盤中心為圓心呈環(huán)形設(shè)置。
[0010]通過設(shè)置呈環(huán)形的刻度尺，可以更加直觀地知曉托盤的轉(zhuǎn)動距離，轉(zhuǎn)動角度，方便操作與記錄實現(xiàn)數(shù)據(jù)。
[0011]所述實驗平臺上沿第一絲杠、第二絲杠的長度方向分別設(shè)置有多個支架，多個所述支架沿其長度方向均設(shè)有限位桿，所述滑塊套設(shè)于所述限位桿上。
[0012]通過設(shè)置限位桿，可以防止滑塊在運動過程中位置發(fā)生偏移，通過設(shè)置支架，可以使得第一、第二絲杠與實驗平臺更加緊密地結(jié)合在一起，使得實訓(xùn)模型更加的穩(wěn)固。
[0013]所述第二絲杠上設(shè)有用于夾取目標(biāo)件的機械夾。
[0014]通過上述設(shè)置，可以模擬實際工業(yè)生產(chǎn)中的機械手夾取目標(biāo)件。
[0015]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型通過在沿X軸設(shè)置的絲杠滑塊上設(shè)置步進(jìn)電機與托盤，即達(dá)到了讓學(xué)生熟悉并操作絲杠傳動直線定位單元的目的，也達(dá)到了讓學(xué)生熟悉并操作步進(jìn)電機的目的，且減少了模型占用空間大小的面積。
【附圖說明】
[0016]圖1為本實用新型的整體示意圖；
[0017]圖2為本實用新型的側(cè)視圖。
[0018]附圖標(biāo)志:1、實驗平臺，2、第一絲杠，3、第二絲杠，4、滑塊，5、伺服電機，6、步進(jìn)電機，7、托盤，8、刻度尺，9、限位桿，10、機械夾，11、支架。
【具體實施方式】
[0019]參照圖1-2對本實用新型實施例做進(jìn)一步說明。
[0020]—種三自由度運動控制實訓(xùn)模型，包括控制器、實驗平臺1以及實驗平臺1上分別沿X軸、Z軸設(shè)置的第一絲杠2、第二絲杠3，第一絲杠2上套設(shè)有滑塊4，第一絲杠2與第二絲杠3分別由與之一端連接的伺服電機5驅(qū)動，滑塊4上設(shè)有步進(jìn)電機6，步進(jìn)電機6的轉(zhuǎn)軸垂直于滑塊4的上表面且套設(shè)有托盤7，步進(jìn)電機6與伺服電機5均與控制器電連接，為了確保了托盤7不會撞擊到沿Z軸設(shè)置的第二絲杠3，托盤7為圓形且直徑小于第一絲杠2到第二絲杠3的水平最短直線距離。
[0021]在使用時，當(dāng)要夾取托盤7上特定位置的目標(biāo)件時，只需要結(jié)合第一絲杠2上滑塊4沿X軸運動的距離與托盤7的轉(zhuǎn)動距離即可實現(xiàn)，用托盤7代替原有Y軸上的絲杠，不僅達(dá)到了讓學(xué)生對絲杠傳動直線定位單元的了解與操作的目的，也達(dá)到了讓學(xué)生對步進(jìn)電機6的認(rèn)識與操作的目的，且減少了模型占用空間大小的面積。
[0022]為了更加直觀地知曉托盤7的轉(zhuǎn)動距離，轉(zhuǎn)動角度，方便操作與記錄實現(xiàn)數(shù)據(jù)，托盤7的上表面鍍有刻度尺8，刻度尺8以托盤7中心為圓心呈環(huán)形設(shè)置。
[0023]進(jìn)一步優(yōu)化的，為了防止滑塊4在運動過程中位置發(fā)生偏移，以及使得第一、第二絲杠3與實驗平臺1更加緊密地結(jié)合在一起，使得實訓(xùn)模型更加的穩(wěn)固，第一絲杠2、第二絲杠3均配套設(shè)置有支架11以及限位桿9，第二絲杠3上套設(shè)有用于模擬實際工業(yè)生產(chǎn)中的機械手夾取目標(biāo)件的機械夾10。
[0024]以上僅是本實用新型的優(yōu)選實施方式，本實用新型的保護(hù)范圍并不僅局限于上述實施例，凡屬于本實用新型思路下的技術(shù)方案均屬于本實用新型的保護(hù)范圍。應(yīng)當(dāng)指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實用新型原理前提下的若干改進(jìn)和潤飾，這些改進(jìn)和潤飾也應(yīng)視為本實用新型的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項】
1.一種三自由度運動控制實訓(xùn)模型，包括控制器、實驗平臺以及實驗平臺上分別沿X軸、Z軸設(shè)置的第一絲杠、第二絲杠，所述第一絲杠上套設(shè)有滑塊，所述第一絲杠與第二絲杠分別由伺服電機驅(qū)動，其特征是:所述滑塊上設(shè)有步進(jìn)電機，所述步進(jìn)電機的轉(zhuǎn)軸垂直于所述滑塊的上表面且套設(shè)有托盤，所述步進(jìn)電機與伺服電機均與控制器電連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的三自由度運動控制實訓(xùn)模型，其特征是:所述托盤為圓形且直徑小于第一絲杠到第二絲杠的水平最短直線距離。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的三自由度運動控制實訓(xùn)模型，其特征是: 所述托盤的上表面鍍有刻度尺，所述刻度尺以托盤中心為圓心呈環(huán)形設(shè)置。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的三自由度運動控制實訓(xùn)模型，其特征是:所述實驗平臺上沿第一絲杠、第二絲杠的長度方向分別設(shè)置有多個支架，多個所述支架沿其長度方向均設(shè)有限位桿，所述滑塊套設(shè)于所述限位桿上。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的三自由度運動控制實訓(xùn)模型，其特征是:所述第二絲杠上套設(shè)有用于夾取目標(biāo)件的機械夾。
【專利摘要】本實用新型公開了一種三自由度運動控制實訓(xùn)模型，包括控制器、實驗平臺以及實驗平臺上分別沿X軸、Z軸設(shè)置的第一絲杠、第二絲杠，第一絲杠上套設(shè)有滑塊，第一絲杠與第二絲杠分別由與之一端連接的伺服電機驅(qū)動，所述滑塊上嵌設(shè)有步進(jìn)電機，所述步進(jìn)電機的轉(zhuǎn)軸垂直于所述滑塊的上表面且套設(shè)有托盤，所述步進(jìn)電機與伺服電機均與控制器電連接，與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型通過在沿X軸設(shè)置的絲杠滑塊上設(shè)置步進(jìn)電機與托盤，即達(dá)到了讓學(xué)生熟悉并操作絲杠傳動直線定位單元的目的，也達(dá)到了讓學(xué)生熟悉并操作步進(jìn)電機的目的，且減少了模型占用空間大小的面積。
【IPC分類】G09B25/02
【公開號】CN205003947
【申請?zhí)枴緾N201520617131
【發(fā)明人】李書生
【申請人】浙江?？亟虒W(xué)設(shè)備有限公司
【公開日】2016年1月27日
【申請日】2015年8月15日