一种多功能电气综合训练平台

1.本发明涉及电气实训平台技术领域，特别涉及一种多功能电气综合训练平台。


背景技术：

2.随着计算机技术的发展，自动控制技术在机械加工或生产以及检验过程中也得到了广泛的应用，例如plc控制技术、人机界面技术、触摸屏技术、控制网络技术与计算机监控技术等。由于普通大学、高职高专、培训机构等设置有自动化类相关专业，因此在教学中针对整个机加工生产以及检验等各环节，都需要设置不同程度的试验或训练的综合平台装置，以进行实训操作。
3.现有的有关电气自动化类的综合平台装置，或者针对加工以及转运环节设置，或者针对检验环节设置，训练项目较为单一，或者训练项目较为笼统，例如cn215068719u的专利文件提出电气一体化教学用训练平台，训练台的上表面设有与物料对应的移料区；移料区的起点、终点、拐点均固设有与物料适配的定位托盘；训练台的上表面还安装有与弧形区对应的第一气动机械手、与直线区对应的第二气动机械手，可以模拟物料的运输与搬运操作，但是无法模拟加工以及检验过程，并且在操作时训练台上会产生铁粉等杂质，不能及时清理容易堵塞相应的连接件或者插孔。
4.因此，发明一种多功能电气综合训练平台来解决上述问题很有必要。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于提供一种多功能电气综合训练平台，以解决上述背景技术中提出的问题。
6.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种多功能电气综合训练平台，包括支撑组件，所述支撑组件的上方设置有仪表盘，所述支撑组件的顶端设置有送料组件、上料组件、加工组件、检测组件和分料组件，所述上料组件、加工组件、检测组件和分料组件依次并排设置在送料组件的一侧；
7.所述送料组件包括两个对称分布的“h”形支撑座，所述“h”形支撑座底部设有与支撑组件插接配合的电动伸缩柱，所述“h”形支撑座的内侧面两端均固定连接有滑杆，所述滑杆滑动连接有滑座，所述滑座的一侧中部贯穿开设有方形槽，所述方形槽内壁呈对角设有两个调节组件；所述“h”形支撑座的外侧面中部对称设置有由送料步进电机驱动的两组皮带轮，同一组两个所述皮带轮之间通过同步皮带传动连接；所述同步皮带外侧壁设有与滑杆长度相等的吸附区，所述吸附区包括多个吸附孔，所述同步皮带内开设有使吸附孔连通的连通腔，所述同步皮带侧壁开设有多个与连通腔相连通的通孔，所述通孔内设有单向透气阀门，所述通孔一侧滑动连接有空心连杆，所述空心连杆与负压设备连接；所述空心连杆同时与至少两个通孔相连通；
8.所述滑座的上表面中部固定连接有伺服电机，所述伺服电机一端的输出轴贯穿滑座并固定有锁止组件，所述伺服电机的另一端输出轴顶端固定连接有升降气缸，所述升降
气缸的伸缩端固定连接有伸缩组件，所述伸缩组件的伸缩端固定连接有固定座，所述固定座两端对称铰接有取料夹爪，所述固定座中部固定有一气动伸缩杠，所述气动伸缩杠伸缩端设有连接座，所述连接座通过铰接件与取料夹爪中部铰接；
9.所述调节组件包括与方形槽顶壁连接的第一电动伸缩杆，所述第一电动伸缩杆远离滑座一端固定有与滑杆轴心线相平行的旋转电机，所述旋转电机输出轴上固定有与伺服电机输出轴相平行的转动电机，所述转动电机上固定有液压伸缩杆，所述液压伸缩杆的伸缩端垂直固定有第二电动伸缩杆，所述第二电动伸缩杆远离液压伸缩杆的一端固定有步进电机，所述步进电机输出轴上固定有电磁辊，所述电磁辊远离步进电机的一端侧壁开设有与锁止组件锁止配合的锁止孔。
10.优选的，所述支撑组件包括供电箱，所述供电箱的顶部上表面左右对称设有用于收纳仪表盘的滑轨，所述供电箱的顶部四角通过固定柱连接有训练板，所述训练板顶部呈阵列均匀开设有多个与电动伸缩柱插接配合的插接槽。
11.优选的，所述仪表盘包括活动板，所述活动板的两侧一端均固定连接有滑块，所述滑块与滑轨相适配。
12.优选的，所述上料组件包括与支撑组件插接配合的上料底板，所述上料底板顶部设有盛料台。
13.优选的，所述加工组件包括与支撑组件插接配合的加工底板，所述加工底板顶部通过驱动电机转动连接有加工台，所述加工台顶部呈均匀阵列设置有多个弹性“u”形夹持片，所述“u”形夹持片中部与加工台固定连接，所述“u”形夹持片两端与加工台滑动连接；所述加工底板顶部通过连接板固定有加工刀具。
14.优选的，所述检测组件包括与支撑组件插接配合的检测底板，所述检测底板顶部固定有“u”形架，所述“u”形架顶部设有检测仪器，所述“u”形架内部滑动连接有检测台，所述检测台一侧贯穿螺纹连接有丝杠，所述丝杠一端与“u”形架转动连接，所述丝杠另一端与无刷电机输出轴连接，所述无刷电机固定于检测底板上。
15.优选的，所述分料组件包括与支撑组件插接配合的支架，所述支架的内侧面两端均设置有驱动辊，所述驱动辊的外侧设置有传送带，所述支架的外侧壁一侧固定连接有多个呈等间距分布的下料推杆，所述下料推杆一侧设有物料识别传感器，所述支架的外侧壁另一侧固定连接有下料板。
16.优选的，所述活动板的上表面一端镶嵌有显示屏、电源插孔以及各种电控开关。
17.优选的，所述锁止组件为电磁插销。
18.本发明的技术效果和优点：
19.1、本发明通过设置支撑组件、仪表盘、送料组件、上料组件、加工组件、检测组件和分料组件，送料组件、加工组件、检测组件、分料组件均可以通过连接导线与仪表盘连接，通过仪表盘即可实现对多个模拟组件的控制，从而可以实现对多个组件内自动化设备的模拟控制，且多个组件配合，可以形成上料、加工、检验等多种机械制造过程中电气自动化的模拟，从而实现了一机多用、高效直接的自动化设备模拟，进而可以提升装置的模拟实训效果。
20.2、本发明通过设置仪表盘，仪表盘可以插入支撑组件内部，从而方便了装置的收纳，通过在仪表盘的上方设置显示屏、电源插孔、电控开关配合，在实现了对各组件控制的
同时可以实现对各组件内部的电气设备检测，方便了使用者判断各电气设备的工作状态，方便了使用者查找故障点，进而可以提升实训效果。
21.3、本发明通过设置送料组件、上料组件、加工组件、检测组件和分料组件，各个组件可以分别使用，也可以组合使用，从而可以通过训练平台实现多种场景的模拟，提升了训练平台的实训模拟效果。
22.4、本发明通过设置送料组件和调节组件的配合，第一方面，实现滑座的移动；第二方面，实现对训练板表面的铁粉清理，第三方面，实现对同步皮带表面大的铁粉清理，避免堵塞吸附孔，影响后续的清理效果，第四方面，在伺服电机出现故障时，通过送料组件和调节组件的配合依然能够实现对伺服电机的旋转控制。
附图说明
23.图1为本发明整体结构示意图；
24.图2为本发明支撑组件结构示意图；
25.图3为本发明仪表盘结构示意图；
26.图4为本发明上料组件结构示意图；
27.图5为本发明加工组件结构示意图；
28.图6为本发明检测组件结构示意图；
29.图7为本发明分料组件结构示意图；
30.图8为本发明送料组件结构示意图；
31.图9为本发明送料组件部分结构示意图；
32.图10为本发明送料组件剖视图；
33.图11为本发明调节组件结构示意图；
34.图12为本发明图9中a部分结构放大示意图；
35.图13为本发明取料夹爪与伸缩组件连接示意图。
36.图中：1、支撑组件；101、供电箱；102、滑轨；103、训练板；104、插接槽；2、仪表盘；201、活动板；202、滑块；203、显示屏；204、电源插孔；205、电控开关；3、送料组件；301、“h”形支撑座；3011、电动伸缩柱；302、滑杆；303、滑座；304、方形槽；305、送料步进电机；306、皮带轮；307、同步皮带；308、伺服电机；309、升降气缸；310、伸缩组件；311、取料夹爪；312、空心连杆；313、吸附孔；314、连通腔；315、通孔；316、气动伸缩杠；4、上料组件；401、上料底板；402、盛料台；5、加工组件；501、加工底板；502、加工台；503、“u”形夹持片；6、检测组件；601、检测底板；602、“u”形架；603、检测台；604、丝杠；7、分料组件；701、支架；702、下料板；703、传送带；704、下料推杆；8、调节组件；801、第一电动伸缩杆；802、旋转电机；803、转动电机；804、液压伸缩杆；805、第二电动伸缩杆；806、步进电机；807、电磁辊。
具体实施方式
37.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
38.如图1-13所示，一种多功能电气综合训练平台，包括支撑组件1，支撑组件1的上方设置有仪表盘2，支撑组件1的顶端设置有送料组件3、上料组件4、加工组件5、检测组件6和分料组件7。
39.支撑组件1包括供电箱101，供电箱101的顶部上表面左右对称设有用于收纳仪表盘2的滑轨102，供电箱101的顶部四角通过固定柱连接有铁磁性的训练板103，训练板103顶部呈阵列均匀开设有多个与电动伸缩柱3011插接配合的插接槽104。
40.仪表盘2包括活动板201，活动板201的两侧一端均固定连接有滑块202，滑块202与滑轨102相适配；通过滑块202与滑轨102配合，使得仪表盘2可以水平滑动，从而方便了仪表盘2的收纳；活动板201的上表面一端镶嵌有显示屏203、电源插孔204以及各种电控开关205。
41.送料组件3包括两个对称分布的“h”形支撑座301，“h”形支撑座301底部设有与支撑组件1插接配合的电动伸缩柱3011，使用时，通过控制电动伸缩柱3011伸出插入至插接槽104内从而实现送料组件3固定；“h”形支撑座301的内侧面两端均固定连接有滑杆302，滑杆302的外侧滑动设置有滑座303，滑座303的一侧贯穿开设有两个对称分布的滑槽，滑杆302与滑槽贯穿连接，滑座303的一侧中部贯穿开设有方形槽304，方形槽304内壁呈对角设有两个调节组件8；“h”形支撑座301的外侧面中部对称设置有由送料步进电机305驱动的两组皮带轮306，每组皮带轮306数量为两个，且呈前后对称设置，同一组两个皮带轮306之间通过同步皮带307传动连接；同步皮带307外侧壁设有与滑杆302长度相等的吸附区，吸附区包括多个呈矩形阵列设置的吸附孔313，同步皮带307内开设有使吸附孔313连通的连通腔314，同步皮带307侧壁呈等间距开设有多个与连通腔314相连通的通孔315，通孔315内设有单向透气阀门，通孔315一侧滑动连接有空心连杆312，空心连杆312与负压设备连接；空心连杆312同时与至少两个通孔315相连通；通过设置空心连杆312同时与至少两个通孔315连通，从而避免在同步皮带307传送过程中通孔315与空心连杆312出现断续抽气的情况。
42.滑座303的上表面中部固定连接有伺服电机308，伺服电机308的输出轴一端延长并贯穿滑座303，伺服电机308的输出轴贯穿滑座303的一端固定有锁止组件，所述锁止组件为电磁插销，电磁插销形状为方形，伺服电机308的另一输出轴顶端固定连接有升降气缸309，升降气缸309的上表面中部固定连接有伸缩组件310，伸缩组件310可以为气动伸缩气缸或者液压伸缩缸，伸缩组件310的伸缩端固定连接有固定座，固定座两端对称铰接有取料夹爪311，固定座中部固定有一气动伸缩杠316，气动伸缩杠316伸缩端设有连接座，连接座通过铰接件与取料夹爪311中部铰接；使用时，通过控制气动伸缩杠316伸缩，使气动伸缩杠316通过铰接件带动取料夹爪311张开或夹紧。
43.调节组件8包括与方形槽304顶壁连接的第一电动伸缩杆801，第一电动伸缩杆801远离滑座303一端固定有与滑杆302轴心线相平行的旋转电机802，旋转电机802输出轴上固定有与伺服电机308输出轴相平行的转动电机803，转动电机803上固定有液压伸缩杆804，液压伸缩杆804的伸缩端垂直固定有第二电动伸缩杆805，第二电动伸缩杆805远离液压伸缩杆804的一端固定有步进电机806，步进电机806输出轴上固定有电磁辊807，电磁辊807远离步进电机806的一端侧壁开设有与锁止组件锁止配合的锁止孔。
44.上料组件4包括与支撑组件1插接配合的上料底板401，训练时，通过将上料底板401插至支撑组件1上，便可完成上料组件4的固定，上料底板401顶部设有盛料台402，通过
设置盛料台402，以便于放置物料。
45.加工组件5包括与支撑组件1插接配合的加工底板501，训练时，通过将加工底板501插至支撑组件1上，便可完成加工组件5的固定，加工底板501顶部通过驱动电机转动连接有加工台502，加工台502顶部呈均匀阵列设置有多个弹性“u”形夹持片503，“u”形夹持片503中部与加工台502固定连接，“u”形夹持片503两端与加工台502滑动连接；本发明通过“u”形夹持片503设置，以便于对物料的夹持固定；加工底板501顶部通过连接板固定有加工刀具。
46.检测组件6包括与支撑组件1插接配合的检测底板601，训练时，通过将检测底板601插至支撑组件1上，便可完成检测组件6的固定，检测底板601顶部固定有“u”形架602，“u”形架602顶部设有检测仪器，“u”形架602内部滑动连接有检测台603，检测台603一侧贯穿螺纹连接有丝杠604，丝杠604一端与“u”形架602转动连接，丝杠604另一端与无刷电机输出轴连接，无刷电机固定于检测底板601上；本发明通过无刷电机、丝杠604等的配合，从而能够根据物料高度大小，进而调节检测台603的位置。
47.分料组件7包括与支撑组件1插接配合的支架701，训练时，通过将支架701插至支撑组件1上，便可完成分料组件7的固定，支架701的内侧面两端均设置有驱动辊，驱动辊的外侧设置有传送带703，支架701的外侧壁一侧固定连接有多个呈等间距分布的下料推杆704，下料推杆704一侧设有物料识别传感器，支架701的外侧壁另一侧固定连接有下料板702，通过送料组件3将产品移动至传送带703的上表面一端，传送带703带动产品水平移动，产品移动至下料推杆704的一侧时，物料识别传感器对物料进行识别，并根据识别结果对下料推杆704发出指令，下料推杆704将产品推下传送带703，产品经过下料板702滑落，即可实现产品的筛分。
48.首先将上料组件4、加工组件5、检测组件6、分料组件7与支撑组件1插接，从而完成固定，然后将送料组件3放置于支撑组件1顶部，然后通过控制电动伸缩柱3011伸出，使电动伸缩柱3011与插接槽104插接，从而实现送料组件3的固定；然后将仪表盘2通过连接导线分别与送料组件3、加工组件5、检测组件6、分料组件7进行连接，此时通过仪表盘2上的电控开关205即可实现对各组件内部的电气设备进行控制，且通过仪表盘2上的显示屏203可以监测各组件中的电气设备运行状态，此过程可以模拟参训人员对多种电气设备的接线、控制以及故障排查技术，从而可以实现实训效果；然后通过控制两组调节组件8的转动电机803启动，转动电机803转动并带动液压伸缩杆804、第二电动伸缩杆805、步进电机806、电磁辊807转动至同步皮带307外部，然后通过控制第一电动伸缩杆801伸长使电磁辊807与训练板103接触，然后通过控制电磁辊807通电，从而使电磁辊807与铁磁性的训练板103之间产生磁吸力，然后控制步进电机806启动，步进电机806启动并带动电磁辊807转动，电磁辊807转动从而带动滑座303滑动至靠近上料组件4一侧，然后通过控制伺服电机308带动取料夹爪311旋转至适合角度，通过控制升降气缸309带动取料夹爪311移动至适合高度，通过控制伸缩组件310带动取料夹爪311移动靠近物料，然后通过取料夹爪311夹取物料，将物料移动至加工组件5上，然后通过加工组件5来实现对物料的加工，具体的，通过控制驱动电机的转动，使加工台502带动物料转动至加工刀具的下方，以通过控制刀具对物料加工，在完成加工后，通过控制送料组件3将加工后的物料移动至检测组件6上，通过控制无刷电机带动丝杠604转动，在丝杠604螺纹作用下，使检测台603移动至合适高度；然后通过控制送料组件3
将检测后的物料移动至传送带703上，然后通过物料识别传感器对物料进行识别，并根据识别结果对下料推杆704发出指令，下料推杆704将产品推下传送带703，产品经过下料板702滑落，即可实现产品的筛分。
49.当需要对加工组件5加工物料过程中掉落的铁粉进行清理时，通过控制同步皮带307对应的负压设备启动，使同步皮带307与支撑组件1之间产生吸力，在吸力作用下，将对插接槽104内的铁粉进行清理时，通过控制电动伸缩柱3011收缩，然后通过控制调节组件8的转动电机803转动，转动电机803转动并带动液压伸缩杆804、第二电动伸缩杆805、步进电机806、电磁辊807转动至同步皮带307外部，然后通过控制第一电动伸缩杆801伸长，使电磁辊807与训练板103接触，然后通过控制电磁辊807通电，从而使电磁辊807与铁磁性的训练板103之间产生磁吸力，然后控制步进电机806启动，步进电机806启动并带动电磁辊807转动，电磁辊807转动从而带动送料组件3移动，从而使同步皮带307移动，并在负压设备作用下，对训练板103表面铁粉清理；当电磁辊807前进方向上的铁粉清理完毕后，通过控制电磁辊807断电、控制步进电机806停止工作，同时控制转动电机803转动，使电磁辊807轴线与同步皮带307长度方向平行，然后控制电磁辊807通电、控制步进电机806开始工作，从而使电磁辊807与铁磁性的训练板103之间产生磁吸力，步进电机806启动并带动电磁辊807转动，电磁辊807转动从而带动送料组件3平移，从而使同步皮带307更换清扫区域，从而便可实现对整个训练板103平面进行清理。
50.在清理完成后，首先控制电动伸缩柱3011与训练板103锁止，然后通过控制第一电动伸缩杆801收缩，同时控制转动电机803转动并带动电磁辊807转动至同步皮带307顶部，然后通过控制电磁辊807通电，然后通过控制送料步进电机305启动，送料步进电机305启动并带动同步皮带307上的吸附孔313携带的大铁粉移动至同步皮带307顶部，从而使电磁辊807对大铁粉吸取，从而避免影响后续同步皮带307的清理使用，进而对吸附孔313处的大铁粉清理。
51.在伺服电机308出现故障时，通过控制其中一个调节组件8上对应的控制第一电动伸缩杆801伸长，使电磁辊807避开同步皮带307，然后通过控制转动电机803转动预设角度，然后控制旋转电机802转动，旋转电机802转动，使电磁辊807轴线与伺服电机308轴线相互平行，然后通过控制液压伸缩杆804伸长，使电磁辊807轴线与伺服电机308轴线共线，然后通过控制第二电动伸缩杆805伸长，使电磁辊807与伺服电机308底部的锁止组件相对应，从而电磁辊807与伺服电机308输出轴锁止，然后通过控制步进电机806转动将带动伺服电机308输出轴转动，从而在伺服电机308出现故障情况下，依然能够进行训练。
52.在伺服电机308出现故障时，还可通过以下方式实现上述滑座303边滑移且取料夹爪311边旋转的过程，具体为，通过控制其中一个调节组件8按照对应的伺服电机308出现故障的状态工作，另一调节组件8按照对应的使滑座303滑移的动作来工作，从而使其中一个调节组件8带动伺服电机308工作，另一调节组件8推动滑座303滑移，便可即使在伺服电机308出现故障的情况下依旧能够训练的同时使滑座303滑移，即能够使伺服电机308边继续工作，边使滑座303滑移的运动，本发明通过调节组件8和送料组件3之间相互配合来完成多种复杂控制，从而提高训练人员的实操能力。
53.最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可
以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。