[实用新型]一种三自由度运动控制实训模型

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种机械实践教学模型，更具体地说，它涉及一种三自由度运动控制实训模型。

背景技术

在机械及自动化领域，由PLC控制的三自由度运动控制系统运用十分广泛，深入到我国的制造业中，在高校教育中，为了培养学生的动手实践能力，常常采用模拟实际工业生产的三自由度运动控制系统教学平台来对实际的工业生产进行模拟，让同学们能够明白三自由度控制系统的原理，并能够进行简单地动手实践。

现有的三自由度运动控制系统教学平台中，常常使用多根滚珠丝杠分别带动目标件在X轴与Y轴上做直线运动，Z轴上亦设有连接有机械夹子的滚珠丝杠，用以模拟工业生产中的机械手夹取指定位置上的目标件，但是，现有的教学平台，目标件所处的位置坐标是已经标定完成的，若以夹取目标件的机械夹子所在位置作为坐标原点，如需要夹取在坐标位置为（3,2）的目标件，只需要将目标件在总体上沿X轴运动3个长度单位，沿Y轴运动两个长度单位即可，但是在实际工业生产中，由于设备的变形移位或丝杠电机的传送精度发生变化，则根据上述方法目标件则不能到达预定的位置，这时就需要对系统进行重新标定，可是，这一点在现有的教学平台中没有任何涉及，为了使教学与实际生产更为紧密结合，本实用新型提出了一种改进的三自由度运动控制实训模型。

实用新型内容

针对实际运用中的问题，本实用新型提出了一种三自由度运动控制实训模型，具体方案如下：

一种三自由度运动控制实训模型，包括控制器、实验平台以及实验平台上分别沿X轴、Y轴、Z轴设置的第一丝杠、第二丝杠以及第三丝杠，所述第一丝杠上设有滑块，所述第二丝杠架设于所述滑块上，所述第一丝杠、第二丝杠以及第三丝杠分别由与之一端连接的伺服电机驱动，所述滑块由相对位置可以手动调节的多层结构组成，进一步的，所述滑块包括固定层与活动层，所述固定层套设于第一丝杠上且与活动层相接的一面设有滑槽，所述活动层与固定层相接的一面设有与滑槽相对应的卡块，所述固定层与活动层滑移连接且二者之间设置有用于调节二者位置距离的调节组件。

通过上述技术方案，可以手动调节第二丝杠相对于第一丝杠的位置，当第一丝杠的运行位置与标定位置有差异时，可以通过手动调节使得第一丝杠的位置重新得以标定，在实践中，也可以预先调整第一丝杠与第二丝杠之间的相对位置，由学生来完成标定，使得生产与实践结合得更加紧密，使得活动层与固定层之间的相对运动更加地定向，易于测量。

进一步的，所述滑槽沿X轴方向设置。

由于滑块的运动方向始终沿着丝杠的设置方向，即X轴方向，所以通过将滑槽沿X轴方向设置，可以使得第二丝杠相对于第一丝杠的位移仅仅局限与X轴方向，方便测量与标定，适当降低了标定的难度，易于学生实践操作。

进一步的，所述调节组件包括一螺旋测微仪，所述滑槽的一端与卡块通过弹性件固定连接，所述卡块相对于弹性件的一侧与螺旋测微仪的测微螺杆抵接，所述测微螺杆穿透所述固定层伸出到滑槽内部。

通过设置上述技术方案，可以更加精确的测量手动调整的距离值，提升实验精度。

进一步的，根据不同的需要，可以选择使用弹簧或弹性塑胶来作为弹性件。

进一步的，所述实验平台上沿第一丝杠、第二丝杠和第三丝杠的长度方向分别设置有多个支架，多个所述支架沿其长度方向均设有限位杆，所述滑块的固定层套设于所述限位杆上。

通过设置限位杆，可以防止滑块在运动过程中位置发生偏移，通过设置支架，可以使得第一丝杠、第二丝杠以及第三丝杠与实验平台更加紧密地结合在一起，使得实训模型更加的稳固。

进一步的，所述第三丝杠上套设有用于夹取目标件的机械夹。

通过上述设置，可以模拟实际工业生产中的机械手夹取目标件。

本实用新型通过在传统的丝杠传动直线定位单元中设置分层且层与层之间可相对移动滑块，使得实训模型中沿X轴与Y轴设置丝杠可以手动调节相对位置，避免了因设备老化而导致的标定误差，也增加了重新标定的功能，使得实训与实际生产更加切合。

附图说明

图1为本实用新型的整体示意图；

图2为图1中A部的放大图；

图3为滑块的局部剖视图。

附图标志：1、实验平台，2、第一丝杠，3、第二丝杠，4、第三丝杠，5、滑块，6、伺服电机，7、固定层，8、活动层，9、滑槽，10、卡块，11、弹簧，12、螺旋测微仪，13、测微螺杆，14、支架，15、限位杆，16、机械夹。

具体实施方式

参照图1-3对本实用新型实施例做进一步说明。