[实用新型]一种三维多功能实训平台

说明书

技术领域

    本实用新型涉及教学器材领域，具体为一种三维多功能实训平台。

背景技术

传统的教学实训平台为步进电机驱动滚珠丝杠组成的运动平台，步进电机采用开环控制，存在失步造成的误差，同时，由于机械传动惯量、刚性、磨损等原因，使得系统存在一定的跟踪误差，而且误差会积累，需要经常校核原点。

此外，传统的教学实训平台功能单一，对于PLC(Programmable Logic Controller可编程逻辑控制器)、单片机、数控机床及雕刻机等的课程实训，只能用来完成其中一类的实训。

发明内容

本实用新型的任务是提供一种三维多功能实训平台，降低误差，可进行多功能课程实训。

本实用新型通过下述技术方案来实现：

一种三维多功能实训平台，其特征在于：包括矩形框架，以及在其上设置的X轴运动系统、Y轴运动系统和Z轴运动系统，

矩形框架的一侧面的控制板上设有用于安装控制器的安装位，安装可编程逻辑控制器、单片计算机、数字控制机床控制器或雕刻机控制器，

X轴运动系统、Y轴运动系统和Z轴运动系统分别与控制器电连接，

X轴运动系统、Y轴运动系统和Z轴运动系统上还分别设有光栅编码器，光栅编码器与控制器电连接，形成全闭环控制。

本实用新型进一步的改进方案包括：

所述光栅编码器为直尺型光栅编码器，直尺型光栅编码器包括光栅传感器和光栅尺。

所述X轴运动系统、所述Y轴运动系统和所述Z轴运动系统分别包括步进电机、滚珠丝杠、导轨及滑块，

    步进电机与所述控制器电连接并驱动滚珠丝杠，滚珠丝杠和导轨贯穿滑块，且滑块沿滚珠丝杠和导轨运动，

所述光栅编码器的光栅尺与导轨连接，光栅编码器的光栅传感器与滑块固定连接，光栅传感器与控制器电连接。

所述控制器与触摸屏电连接。

所述Z轴运动系统的所述滑块上固定连接有用于安装机械夹具的移动座，或者滑块上固定连接用于安装刀具的刀座。

本实用新型的优点：

本实用新型通过安装位安装不同的控制器，可进行多功能课程实训，利用光栅编码器形成全闭环控制，降低误差。

附图说明

图1为本实用新型的控制板示意图；

图2为本实用新型X轴运动系统、Y轴运动系统和Z轴运动系统的示意图。

具体实施方式

实施例1：

如图1，一种三维多功能实训平台，包括矩形框架1，以及在其上设置的X轴运动系统、Y轴运动系统和Z轴运动系统，矩形框架1的一侧面的控制板上设有用于安装控制器的安装位2，安装可编程逻辑控制器PLC、单片计算机（即单片机）、数字控制机床控制器或雕刻机控制器，进行多种课程实训；X轴运动系统、Y轴运动系统和Z轴运动系统分别与控制器电连接，控制器还与安装在矩形框架1其他侧面的触摸屏电连接，触摸屏与控制器进行通信，实现人机交互；X轴运动系统、Y轴运动系统和Z轴运动系统上还分别设有光栅编码器，光栅编码器与控制器电连接，形成全闭环控制。

所述矩形框架为铝合金框架。

光栅编码器为直尺型光栅编码器，直尺型光栅编码器包括光栅传感器和光栅尺。X轴运动系统、Y轴运动系统和Z轴运动系统分别包括步进电机、滚珠丝杠、导轨及滑块，控制板上还安装有步进电机驱动器，控制器通过步进电机驱动器驱动步进电机，带动与步进电机连接的滚珠丝杠运动，滚珠丝杠和导轨贯穿滑块，且滑块沿滚珠丝杠和导轨运动，光栅编码器的光栅尺与导轨连接，光栅编码器的光栅传感器与滑块固定连接，光栅传感器与控制器电连接。

    本实施例中，如图2，安装位上安装PLC，所述X轴运动系统包括第一光栅编码器、第一步进电机驱动器32、第一步进电机33、第一滚珠丝杠34、第一导轨35及第一滑块36， PLC通过第一步进电机驱动器驱动32第一步进电机33，第一步进电机33通过第一联轴器37驱动第一滚珠丝杠34，第一滚珠丝杠34和第一导轨35贯穿第一滑块36，且第一滑块36沿第一滚珠丝杠34和第一导轨35运动，第一光栅编码器的第一光栅尺312与第一导轨35连接，第一光栅编码器的第一光栅传感器311与第一滑块36固定连接，第一光栅传感器311的读数头随第一滑块36的运动而运动，读取并记录第一滑块36在第一光栅尺312上的位置信息并反馈给PLC，PLC运算判断第一步进电机33是否有误差，如果有误差，PLC控制对第一步进电机33进行校准，从而实现精确定位，消除误差。