一種多維運動控制系統的教學平臺的製作方法

2023-05-29 00:01:31

專利名稱:一種多維運動控制系統的教學平臺的製作方法
【專利摘要】本實用新型公開一種多維運動控制系統的教學平臺，包括桌體，所述桌體上置有三維運動模塊、執行裝置、驅動裝置、運動控制裝置、以及反饋元件，還包括PC機，其特徵在於，所述PC機輸出端連運動控制裝置的輸入端，所述運動控制裝置的輸出端連接驅動裝置的輸入端，所述驅動裝置的輸出端連接執行裝置的輸入端，所述三維運動模塊由執行裝置帶動執行動作，所述反饋元件反饋信號。本實用新型採用模塊化，方便用於根據需要進行不同選擇，實現多運動控制教學的演示，另外，本實用新型結合PC機以及模塊化的運動控制裝置，可以實現生動直觀高精度的運動控制的演示。
【專利說明】一種多維運動控制系統的教學平臺

【技術領域】
[0001]本實用新型屬於教學演示平臺，具體涉及一種多維運動控制系統的教學平臺。

【背景技術】
[0002]綜合電機拖動技術、PLC控制技術和傳感器檢測技術的運動控制技術作為企業生產設備中運用的關鍵技術和核心技術，對企業的生產起著極其重要的作用，實訓單位或者教學單位需要針對企業的需求培養和鍛鍊高素質人才，但在傳統的運動控制技術的教學過程中，往往採用集成化的實訓裝置和教學裝置，實訓人員只能直接參觀，卻不能利用該裝置自行設計，大大限制了實訓裝置和教學裝置的開放、擴展以及靈活性。
實用新型內容
[0003]本實用新型針對傳統的集成的實訓裝置和教學裝置的不足，提供一種多維運動控制系統的教學平臺。
[0004]為了實現上述目的，本實用新型採用的技術方案如下:一種多維運動控制系統的教學平臺，包括桌體，所述實訓桌上置有三維運動模塊、執行裝置、驅動裝置、運動控制裝置以及反饋元件，還包括PC機，其特徵在於，所述PC機輸出端連運動控制裝置的輸入端，所述運動控制裝置的輸出端連接驅動裝置的輸入端，所述驅動裝置的輸出端連接執行裝置的輸入端，所述三維運動模塊由執行裝置帶動執行動作，所述反饋元件反饋信號。
[0005]所述三維運動模塊包括採用滾珠絲槓傳動的模塊化工作檯、直線電機運動工作檯、旋轉角度視覺檢測工作檯；
[0006]所述執行裝置為伺服電機、步進電機、直線電機的一種。
[0007]所述驅動裝置為與執行裝置匹配的驅動器。
[0008]所述執行裝置通過滾珠絲槓傳動執行動作。
[0009]所述運動控制裝置包括GT-300SV-PCI運動控制卡、功率放大器，所述GT-300SV-PCI運動控制卡的輸入端連接有PC機，輸出端連接至功率放大器。
[0010]所述反饋元件反饋執行裝置的信息給驅動裝置或運動控制裝置。
[0011]所述反饋元件反饋驅動裝置的信息給運動控制裝置。
[0012]本實用新型的有益效果是:
[0013]I)本實用新型的運動控制裝置採用GT-300SV-PCI運動控制卡可以接收PC機指令實現多軸運動控制。
[0014]2)本實用新型中可以選用伺服電機、步進電機、直線電機的一種實現不同運動控制，並根據採用執行裝置的類型決定結合的反饋類型實現不同精度和類型的運動控制。
[0015]3)本實用新型採用模塊化，方便用於根據需要進行不同選擇，實現多實驗的演示，另外，本實用新型結合PC機以及集成化的運動控制裝置，可以實現生動直觀高精度的運動控制的演示。

【附圖說明】

[0016]圖1是本實用新型的結構示意圖。
[0017]圖中:1、PC機；2、運動控制裝置；3、驅動裝置；4、三位運動模塊；5、執行裝置；6、反饋元件；7、桌體。

【具體實施方式】
[0018]下面結合附圖與實施例對本實用新型的技術方案進行說明。
[0019]本實用新型提供一種多維運動控制系統的教學平臺，包括桌體7，所述桌體7上置有三維運動模塊4、執行裝置5、驅動裝置3、運動控制裝置2以及反饋元件6，還包括PC機I，所述PC機I輸出端連運動控制裝置2的輸入端，所述運動控制裝置2的輸出端連接驅動裝置3的輸入端，所述驅動裝置3的輸出端連接執行裝置5的輸入端，所述三維運動模塊4由執行裝置5帶動執行動作，所述反饋元件6反饋信號。通過本實用新型實現PC機I指令的物理實驗的直觀生動的演示。所述執行裝置5為伺服電機、步進電機、直線電機的一種。所述驅動裝置3為與執行裝置5匹配的驅動器。
[0020]優選地，根據以上方案，在桌體7上實現三維運動模塊4正轉、反轉運動控制的演示，選用的三維運動模塊4採用旋轉角度視覺檢測工作檯，所述執行裝置5為步進電機，所述的驅動裝置3為與步進電機匹配的驅動器，所述運動控制裝置2選擇GT-300SV-PCI運動控制卡以及連接在GT-300SV-PCI運動控制卡輸出端的功率放大器，所述PC機I輸出端連GT-300SV-PCI運動控制卡輸入端，GT-300SV-PCI運動控制卡輸出端接入功率放大器，所述功率放大器的輸出端連接驅動器的輸入端，所述驅動器的輸出端連接步進電機的輸入端，所述採用滾珠絲槓傳動的旋轉角度視覺檢測工作檯由步進電機帶動執行動作，此時，對工作檯進行的是開環控制，不需要反饋元件，只需實現工作檯正轉和反轉。
[0021]優選地，根據以上方案，在桌體7上實現三維運動模塊4 一維直線運動控制的演示，選用的所述三維運動模塊4為滾珠絲槓傳動的直線電機運動工作檯，選用的執行裝置5為直線電機，所述的驅動裝置3為與直線電機匹配的驅動器，所述運動控制裝置2選擇GT-300SV-PCI運動控制卡以及連接在GT-300SV-PCI運動控制卡輸出端的功率放大器，所述PC機I輸出端連接GT-300SV-PCI運動控制卡輸入端，GT-300SV-PCI運動控制卡輸出端接入功率放大器，所述功率放大器的輸出端連接驅動器的輸入端，所述驅動器的輸出端連接直線電機的輸入端，所述直線電機工作檯由直線電機帶動執行動作，所述反饋單元6為安裝在直線電機上的速度傳感器，所述速度傳感器反饋信號值驅動器，進而控制一維運動速度，實現三維運動模塊一維水平方向直線運動控制的演示。
[0022]優選地，根據以上方案，在桌體7上實現三維運動模塊4多維運動控制的演示，所述三維運動模塊4採用滾珠絲槓傳動的模塊化工作檯，所述執行裝置5為伺服電機，所述的驅動裝置3為與伺服電機匹配的驅動器，所述的伺服電機轉軸上安裝有編碼器，所述運動控制裝置2選擇GT-300SV-PCI運動控制卡以及連接在GT-300SV-PCI運動控制卡輸出端的功率放大器，所述PC機I輸出端連GT-300SV-PCI運動控制卡輸入端，GT-300SV-PCI運動控制卡輸出端接入功率放大器，所述功率放大器的輸出端連接驅動器的輸入端，所述驅動器的輸出端連接伺服電機的輸入端，所述採用滾珠絲槓傳動的模塊化工作檯由伺服電機帶動執行動多維動作，所述反饋單元6還包括安裝在伺服電機上的速度傳感器、力矩傳感器，結合編碼器共通測量三維模塊化工作平臺的速度、力矩以及位置，所述速度傳感器、力矩傳感器以及位置傳感器反饋速遞、力矩、位置信號值給驅動器實現三維模塊工作平臺的控制，或者所述速度傳感器、力矩傳感器反饋速度、力矩信號值驅動器，而所述編碼器反饋信號位置信號至運動控制器，實現三維運動模塊多維運動的控制。
【權利要求】
1.一種多維運動控制系統的教學平臺，包括桌體，所述桌體上置有三維運動模塊、執行裝置、驅動裝置、運動控制裝置以及反饋元件，還包括PC機，其特徵在於，所述PC機輸出端連運動控制裝置的輸入端，所述運動控制裝置的輸出端連接驅動裝置的輸入端，所述驅動裝置的輸出端連接執行裝置的輸入端，所述三維運動模塊由執行裝置帶動執行動作，所述反饋元件反饋信號。2.根據權利要求1所述的一種多維運動控制系統的教學平臺，其特徵在於，所述三維運動模塊包括採用滾珠絲槓傳動的模塊化工作檯、直線電機運動工作檯、旋轉角度視覺檢測工作檯。3.根據權利要求1所述的一種多維運動控制系統的教學平臺，其特徵在於，所述執行裝置為伺服電機、步進電機、直線電機的一種。4.根據權利要求3所述的一種多維運動控制系統的教學平臺，其特徵在於，所述執行裝置通過滾珠絲槓傳動執行動作。5.根據權利要求1所述的一種多維運動控制系統的教學平臺，其特徵在於，所述運動控制裝置包括GT-300SV-PCI運動控制卡、功率放大器。6.根據權利要求1所述的一種多維運動控制系統的教學平臺，其特徵在於，所述反饋元件反饋執行裝置的信息給驅動裝置或運動控制裝置。7.根據權利要求1所述的一種多維運動控制系統的教學平臺，其特徵在於，所述反饋元件反饋驅動裝置的信息給運動控制裝置。
【文檔編號】G09B25-00GK204270588SQ201420773574
【發明者】史克科, 李金良, 關文彬 [申請人]杭州步隆科技有限公司