一種自動化綜合技能實訓臺的製作方法
2023-05-26 21:46:41 1
專利名稱：一種自動化綜合技能實訓臺的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及教學領域，特別是一種自動化綜合技能實訓臺。
背景技術：
自動化技術發展到今天，從軟體到硬體、從設備到系統、從手動控制到自動控制、 從現場控制到遠程監控，所涉及的設備越來越多、所涉及的技術也越來越廣泛。目前普通大學、高職高專、社會的培訓機構的自動化類相關專業的教學，所設置的專業課程除了傳統的專業理論課和電氣控制外，均結合自動化技術的發展，要設置不同程度的專業實踐課，這就需要大量的結合實際生產和工程項目的實訓裝置。目前，電氣控制、PLC控制、變頻控制、人機界面、計算機監控等各類實訓裝置國內已有不少，基本上有自動化類相關專業的普通大學、高職高專、社會培訓機構中都會有一些該實訓裝置。這些實訓裝置基本上可以分為兩類，一類是教具生產廠家的產品，一類是用戶自己設計製作或委託加工的裝置。這些實訓裝置多為操作臺或箱體式結構，大多將低壓電器、PLC、變頻器等各類設備封裝在操作臺內，臺面只露出設備的表面和從設備引出的接線端子，有的設備甚至被完全封閉，實訓者根本看不到設備的實際結構。引出的接線端子往往是插接式的，接線實訓時只要將線插接在相應的引出端子即可；學生往往學完了課程，結束了實訓，只會在實訓臺上插接線，不知道實際設備間信號實際的接線狀況；接線雖然方便，但只適合初學者，不適於實訓者掌握現場實際設備的使用。更不利於實訓者完成自動化系統應用項目綜合技能的提尚ο其次，實訓臺上的設備不可改變，實現的實訓項目是固定的。綜上所述，已有技術存在1)實訓項目固定，設置項目的靈活性差。2)實訓裝置上的設備固定，不能更換設備，擴展性差。3)實訓裝置上的插接式接線方式，不適於實訓者掌握現場實際設備的使用，更不利於實訓者完成自動化系統項目綜合技能的提高。4)封裝式的結構不適於實訓者認識和掌握實際的設備的使用。5)設備安裝不方便。6)功能單一。
實用新型內容為了解決上述現有的技術問題，本實用新型提供一種自動化綜合技能實訓臺，其提供一實訓的操作平臺，即根據實訓項目的設計內容和選用的設備，首先將實訓對象安裝在實訓臺上，然後根據項目的設計目的進行設備的接線，通過開放式的運行調試，幫助實訓者學習、理解並掌握設備的使用和項目的實現方法。本實用新型解決上述現有的技術問題，提供一種自動化綜合技能實訓臺，其包括底座、操作面板、邊框、後支撐架和實訓對象，所述邊框固定在所述底座上，所述邊框支撐所述操作面板，所述操作面板包括設置於上部具有安裝孔的第一面板、設置於中部具有安裝槽的第二面板、設置於下部的電源面板盒；所述實訓對象安裝於所述第一面板或所述第二面板。本實用新型更進一步的改進如下所述。所述實訓對象包括第一類實訓對象和第二類實訓對象；所述第一類實訓對象包括 PLC系統、伺服驅動器、信號燈按鈕板、直流電源、變頻器、斷路器、接觸器、熱繼電器、中間繼電器、步進驅動器及其對應的端子排；所述第二類實訓對象包括單軸伺服機構、雙軸步進機構及其對應的端子排。所述第一類實訓對象設置於所述第一面板，所述第二類實訓對象設置於所述第二面板。所述電源面板盒的前面板上設置的電源插座有AC380V、AC220 V、DC24V, DC5V，同時該前面板上還設置有三相斷路器、漏電保護裝置、電源信號指示燈和緊急開關。所述第一面板、所述第二面板和所述邊框共平面；所述第一面板、所述第二面板和所述邊框所在平面的仰角為14度。在所述操作面板的右側設置觸控螢幕安裝架和觸控螢幕；所述觸控螢幕安裝架包括觸控螢幕支架和觸控螢幕面板，所述觸控螢幕設置於所述觸控螢幕面板。所述觸控螢幕面板轉動連接於所述觸控螢幕支架；所述觸控螢幕面板與所述觸控螢幕支架之間的轉動角度為90度至270度。所述後支撐架包括左支撐架和右支撐架，左支撐架和右支撐架均豎直設置、與底座形成一直角，左支撐架的上部與邊框的左側頂部連接、左支撐架的下部與底座的左側後邊緣連接，右支撐架的上部與邊框的右側頂部連接、右支撐架的下部與底座的右側後邊緣連接；所述後支撐架為鋁合金型材。所述電源面板盒豎直安裝在底座上，電源面板盒前方的底座寬度大於或等於電源面板盒後方的底座寬度；電源面板盒的前面板底邊與邊框底部對齊。所述實訓臺包括標識牌，所述標識牌固定於所述邊框的上沿，該標識牌為塗防鏽漆鐵板；所述第一面板為塗防鏽漆鐵板；所述第二面板為鋁合金型材；所述電源面板盒材料為塗防鏽漆鐵板。相較於現有技術，本實用新型的有益效果是1)該實訓臺除安裝普通的對象外，還可安裝較重的對象，並有抗振動的作用。2)實訓對象的安裝方式靈活，即可將全部常用實訓對象固定在實訓臺上，也可根據實訓項目有選擇地安裝。3)各實訓對象均裸裝在實訓臺的面板上，使實訓者面對的實訓對象與實際生產和工程項目中的設備完全相同，更適於實訓者的自主實踐學習。4)實訓項目的設置靈活，可以根據教學與實訓內容靈活的組合與選擇、設置實訓項目。5)本實訓臺使實訓者從認識設備、選擇設備、接線、編程，到安裝、調試與運行，進行項目的設計與實現，促進多方面掌握所學的專業知識和專業技能。6)本實訓臺有效促進基於項目的教學實踐、執行與推廣。[0032]7)實訓臺網格式分布的安裝孔和橫向安裝槽，使實訓對象的安裝方便、快捷。8)本實訓臺不僅適合於基本的自動化技術的實訓，而且更適合於綜合自動化技能提高性的實訓。
圖1為本實用新型自動化綜合技能實訓臺的結構示意圖。圖2為本自動化綜合技能實訓臺未安裝實訓對象時的正面示意圖。圖3為圖2的側面示意圖。
具體實施方式
以下結合附圖說明及具體實施方式
對本實用新型進一步說明。如圖1至圖3所示，一種自動化綜合技能實訓臺，其包括底座11、操作面板、邊框 12、後支撐架15和實訓對象，邊框12固定在底座11上，邊框12支撐操作面板，操作面板包括設置於上部具有安裝孔的第一面板131、設置於中部具有安裝槽的第二面板132、設置於下部的電源面板盒133 ；實訓對象固定連接於第一面板131或第二面板132。由於合理劃分上中下三區域，所以實訓對象分類安裝時更合理、更安全且更方便。本實用新型的實訓對象包括第一類實訓對象和第二類實訓對象；第一類實訓對象包括PLC系統171、伺服驅動器172、信號燈按鈕板173、直流電源174、變頻器175、斷路器 176、接觸器177、熱繼電器178、中間繼電器179、步進驅動器180及其對應的端子排181，除此之外，也包括其它常規使用的實訓對象；第二類實訓對象包括單軸伺服機構182、雙軸步進機構183及其對應的端子排181，除此之外，亦包括其它常規使用的實訓對象；第二類實訓對象相對第一類實訓對象而言，其重量相對較重、運行時有產生振動的可能；第一類實訓對象適合設置於第一面板，第二類實訓對象適合設置於第二面板。在第二面板設置多個標尺184，多個標尺184分別對著單軸伺服機構182和雙軸步進機構183，有利於機構運行時位移數據與控制要求的直接比較。本實用新型電源面板盒133設置在實訓臺的下部；該電源面板盒材料為塗防鏽漆鐵板，其前面板上設置的電源插座有AC380V187、AC220V 188、DC24V189和DC5V 190，同時該電源面板盒上還設置有三相斷路器與漏電保護裝置191、電源信號指示燈193、緊急開關 194和電源開關196等元件，保障安全使用。電源面板盒上安裝的電源器件均封閉式安裝、 嵌設在電源盒上，實訓者在實訓過程中僅需直接使用面板上的電源插座和開關即可。本實用新型第一面板131為塗防鏽漆鐵板；第二面板132為鋁合金型材，第二面板 132的強度遠高於第一面板131的強度，在實訓時，將較重和運行時可能產生振動的電氣設備安裝在第二面板132上，有利於實訓對象的穩定運行。本實用新型將第一面板131和第二面板132共平面，所有實訓對象處於同一平面有利於實訓對象之間連接關係的觀察，更進一步，為了便於對實訓對象的安裝和實訓者的操作，優選將第一面板131、第二面板132和邊框12所在平面的仰角設置為14度。本實用新型實訓臺的電源面板盒設計高度80mm、操作面板整體高度(即第一面板頂部到底座下部的高度尺寸)800mm 900mm(不宜超過1000mm)、 操作面板寬度1200mm 1500mm (不宜超過1600mm)，第二面板和第一面板的寬度近似、長度相同，整個實訓臺的總高度視實際需要而定，以放置在操作臺或桌上或架上後，適合操作為宜。在操作面板的外圍即第一面板131和第二面板132的周圍設置線槽195，用於電源線或信號線的走線。為了更全面的實施各種實訓項目，優選在操作面板的右側設置觸控螢幕安裝架14 和觸控螢幕185。該觸控螢幕安裝架14包括觸控螢幕支架141和觸控螢幕面板142，觸控螢幕185設置於觸控螢幕面板142上，觸控螢幕面板142轉動連接於觸控螢幕支架141 ；觸控螢幕面板142與觸控螢幕支架141之間的轉動角度為90度至270度，當觸控螢幕面板142與觸控螢幕支架141呈90 度時，處於實訓觀察狀態；當觸控螢幕面板142與觸控螢幕支架141呈180至270度時方便觸控螢幕支架141接線或是觸控螢幕支架141避讓以利於觸控螢幕面板142正對的第一面板131、第二面板132位置的實訓對象安裝。該觸控螢幕支架141由30 X 30mm鋁合金型材組成，該觸控螢幕面板142為2mm厚塗防鏽漆的鐵板。本實用新型的實訓臺包括後支撐架15和標識牌16，後支撐架15豎直設置，底座 11與後支撐架15相互垂直；該後支撐架15包括左支撐架和右支撐架，左支撐架和右支撐架均豎直設置、與底座形成一直角，左支撐架的上部與邊框的左側頂部連接、左支撐架的下部與底座的左側後邊緣連接，右支撐架的上部與邊框的右側頂部連接、右支撐架的下部與底座的右側後邊緣連接；後支撐架為60 X 30mm鋁合金型材；標識牌16設置於邊框的上沿， 垂直於水平面，採用2mm厚塗有防鏽漆的鐵板、高100mm，其上可絲印實訓臺名稱，從外觀上增加本實用新型的視覺效果。該底座11能夠穩定支撐，不管實訓對象是否沉重、振動，該底座11都保持不晃動。該底座11採用多段60 X 30mm鋁合金型材拼接，邊框採用30 X 30mm 和60X 30mm兩種鋁合金型材；第一面板131採用2mm厚的塗防鏽漆的鐵板，第二面板132 採用多段60X30mm帶3mm寬凹槽的鋁合金型材拼接。本實用新型的安裝孔其網格間距為 20X20mm、且為Φ3πιπι的圓孔。電源面板盒豎直安裝在底座上，電源面板盒前方的底座寬度大於或等於電源面板盒後方的底座寬度；電源面板盒的前面板底邊與邊框底部對齊。本實用新型實訓臺能夠安裝的實訓對象包括PLC系統171、伺服驅動器172、信號燈按鈕板173、直流電源174、變頻器175、斷路器176、接觸器177、熱繼電器178、中間繼電器179、步進驅動器180、單軸伺服機構182、雙軸步進機構183、觸控螢幕185、CC_Link網絡接口與設備、低壓電器、三相電源插座187與單相電源插座188和直流電源174、三相異步電機、各類線纜、接線端子與線槽、信號燈按鈕173、轉換開關186等。1 )PLC系統171為三菱FX3U-48MT-ES-A系列，帶模擬量輸入FX3U-4AD模塊、模擬量輸出FX3U-4DA模塊、高速脈衝輸出FX2N-1PG-E模塊、伺服定位單元FX2N-20GM、CC-Link 網絡模塊；或其它廠家同類產品。2)觸控螢幕為三菱GT1165-VNBA-C ；或其它廠家同類產品。3)變頻器175為三菱FR-E740-1，帶CC-Link網絡FR-A7NC接口 ；或其它廠家同類
Φ 口
廣 BFI ο4)步進驅動器180為廣州白山機電Q2HB34MA、步進電機BS57HB76-03和雙軸步進機構183 ；或其它廠家同類產品。5)伺服驅動器172為三菱MR-J3-40A、伺服電機為三菱HF-KP43和單軸伺服機構 182;或其它廠家同類產品。6)低壓電器，包括交流接觸器、熱繼電器178、中間繼電器179、三相與單相斷路器、轉換開關186 ；[0051]7)三相異步電機為380V、180W、星-三角，可調速。8)信號燈與按鈕由14個紅、黃、綠信號燈，7個按鈕組成。9)電源由 AC380V187、AC220 V188.DC24V189 和 DC5V190，，由三相斷路器與漏電保護裝置191、電源開關196、電源信號指示燈193、緊急開關194等組成。應用本實用新型實訓臺能夠進行的實訓項目包括1)本實訓臺，不僅可用於基本的教學實驗，更適合於基於自動化項目的綜合技能的提高性實驗。2)基於基本教學的實訓項目，如異步電機單臺啟停控制、異步電機正反轉控制、 異步電機γ-Δ啟動控制等電氣控制與PLC自動控制系統項目，「變頻器+電機」的變頻器參數設置實訓項目，單軸伺服的定位、方向、移位等自動控制項目，單軸或雙軸步進的定位、 方向、移位等自動控制項目，基於串口通信、基於CC-Link網絡、基於工業乙太網的電腦與 PLC、電腦與觸控螢幕、PLC與觸控螢幕、PLC與變頻器等通信項目，PLC的軟體編程、人機界面的設計與實現等的實驗與實訓項目。3)基於自動化系統項目的綜合技能實訓項目，如基於CC-Link網絡、基於工業乙太網的多臺設備的順序控制與故障聯鎖控制的監控系統，基於觸控螢幕、基於上位機組態軟體的多臺設備的順序控制、聯鎖控制與故障聯鎖控制的監控系統等的實訓項目；「PLC+變頻器+電機」的模擬量的調節系統、變頻開環控制系統與變頻閉環控制系統等的實訓項目； 可以通過人機界面設定與修改位置與方向等參數的高速脈衝計數與高速脈衝輸出控制的步進、伺服的運動控制系統等的實訓項目。4)本實訓臺，結合實際生產與自動化工程項目，可以進行從硬體與軟體的認識、硬體配置、軟體編程，硬體接線與安裝、軟體與硬體調試、實訓項目運行調試等項目的實訓，系統地進行自動化系統項目的設計與實現，從而掌握所學的專業知識和專業技能，提高分析與解決自動化系統項目問題的綜合能力。相較於現有技術，本實用新型的有益效果是1)該實訓臺除安裝普通的對象外，還可安裝較重的對象，並有抗振動的作用。2)實訓對象的安裝方式靈活，即可將全部常用實訓對象固定在實訓臺上，也可根據實訓項目有選擇地安裝。3)各實訓對象均裸裝在實訓臺的面板上，使實訓者面對的實訓對象與實際生產和工程項目中的設備完全相同，更適於實訓者的自主實踐學習。4)實訓項目的設置靈活，可以根據教學與實訓內容靈活的組合與選擇、設置實訓項目。5)本實訓臺使實訓者從認識設備、選擇設備、接線、編程，到安裝、調試與運行，進行項目的設計與實現，促進多方面掌握所學的專業知識和專業技能。6)本實訓臺有效促進基於項目的教學實踐、執行與推廣。7)實訓臺網格式分布的安裝孔和橫向安裝槽，使實訓對象的安裝方便、快捷。8)本實訓臺不僅適合於基本的自動化技術技能的實訓，而且更適合於綜合自動化技能提高性的實訓。以上內容是結合具體的優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於這些說明。對於本實用新型所屬技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本實用新型構思的前提下，還可以做出若干簡單推演或替換，都應當視為屬於本實用新型的保護範圍。
權利要求1.一種自動化綜合技能實訓臺，其包括底座、操作面板、邊框、後支撐架和實訓對象，所述邊框固定在所述底座上，所述邊框支撐所述操作面板，其特徵在於所述操作面板包括設置於上部具有安裝孔的第一面板、設置於中部具有安裝槽的第二面板、設置於下部的電源面板盒；所述實訓對象安裝於所述第一面板或所述第二面板。
2.根據權利要求1所述的自動化綜合技能實訓臺，其特徵在於所述實訓對象包括第一類實訓對象和第二類實訓對象；所述第一類實訓對象包括PLC系統、伺服驅動器、信號燈按鈕板、直流電源、變頻器、斷路器、接觸器、熱繼電器、中間繼電器、步進驅動器及其對應的端子排；所述第二類實訓對象包括單軸伺服機構、雙軸步進機構及其對應的端子排。
3.根據權利要求2所述的自動化綜合技能實訓臺，其特徵在於所述第一類實訓對象設置於所述第一面板，所述第二類實訓對象設置於所述第二面板。
4.根據權利要求1所述的自動化綜合技能實訓臺，其特徵在於所述電源面板盒的前面板上設置的電源插座有AC380V、AC220 V、DC24V、DC5V，同時該前面板上還設置有三相斷路器、漏電保護裝置、電源信號指示燈和緊急開關。
5.根據權利要求1所述的自動化綜合技能實訓臺，其特徵在於所述第一面板、所述第二面板和所述邊框共平面；所述第一面板、所述第二面板和所述邊框所在平面的仰角為14 度。
6.根據權利要求1至5任意一項所述的自動化綜合技能實訓臺，其特徵在於在所述操作面板的右側設置觸控螢幕安裝架和觸控螢幕；所述觸控螢幕安裝架包括觸控螢幕支架和觸控螢幕面板，所述觸控螢幕設置於所述觸控螢幕面板。
7.根據權利要求6所述的自動化綜合技能實訓臺，其特徵在於所述觸控螢幕面板轉動連接於所述觸控螢幕支架；所述觸控螢幕面板與所述觸控螢幕支架之間的轉動角度為90度至270 度。
8.根據權利要求1至5任意一項所述的自動化綜合技能實訓臺，其特徵在於所述後支撐架包括左支撐架和右支撐架，左支撐架和右支撐架均豎直設置、與底座形成一直角，左支撐架的上部與邊框的左側頂部連接、左支撐架的下部與底座的左側後邊緣連接，右支撐架的上部與邊框的右側頂部連接、右支撐架的下部與底座的右側後邊緣連接；所述後支撐架為鋁合金型材。
9.根據權利要求1至5任意一項所述的自動化綜合技能實訓臺，其特徵在於所述電源面板盒豎直安裝在底座上，電源面板盒前方的底座寬度大於或等於電源面板盒後方的底座寬度；電源面板盒的前面板底邊與邊框底部對齊。
10.根據權利要求1至5任意一項所述的自動化綜合技能實訓臺，其特徵在於所述實訓臺包括標識牌，所述標識牌固定於所述邊框的上沿，該標識牌為塗防鏽漆鐵板；所述第一面板為塗防鏽漆鐵板；所述第二面板為鋁合金型材；所述電源面板盒材料為塗防鏽漆鐵板。
專利摘要本實用新型提供一種自動化綜合技能實訓臺，其包括底座、操作面板、邊框、後支撐架和實訓對象，邊框固定在底座上，邊框支撐操作面板，操作面板包括設置於上部具有安裝孔的第一面板、設置於中部具有安裝槽的第二面板、設置於下部的電源面板盒；實訓對象安裝於第一面板或第二面板。相較於現有技術，本實用新型的有益效果是1)該實訓臺除安裝普通的對象外，還可安裝較重的對象，並有抗振動的作用。2)實訓對象的安裝方式靈活，即可將全部常用實訓對象固定在實訓臺上，也可根據實訓項目有選擇地安裝。3)各實訓對象均裸裝在實訓臺的面板上，使實訓者面對的實訓對象與實際生產和工程項目中的設備完全相同，更適於實訓者的自主實踐學習。
文檔編號G09B19/00GK202042078SQ20112016331
公開日2011年11月16日 申請日期2011年5月20日 優先權日2011年5月20日
發明者高素萍 申請人:深圳職業技術學院