一種便攜式氣動技術控制實驗箱的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種便攜式氣動技術控制實驗箱，包括箱體與上蓋，所述上蓋設有氣源處理模塊以及氣動執行模塊；所述箱體內設有電磁閥模塊以及控制系統；所述氣源處理模塊包括二聯件，所述氣動執行模塊包括多個氣動執行件；所述電磁閥模塊包括多個電磁閥，所述控制系統包括空氣開關、24V開關電源、PLC以及觸摸屏。采用本實用新型可以學習PLC可編程控制器技術、觸摸屏技術、氣壓傳動與控制技術，從而實現機、電、氣的結合，充分發揮氣動實驗教學的實踐性、互動性，增強解決實際問題能力；且解決了現有技術的氣動控制實驗箱價格昂貴、體型龐大不便攜帶的問題，可廣泛應用于桌面教學，有效降低教學成本。
【專利說明】
一種便攜式氣動技術控制實驗箱
技術領域
[0001]本實用新型涉及實驗箱領域，尤其涉及的是一種便攜式氣動技術控制實驗箱。
【背景技術】
[0002]氣壓傳動與控制技術、PLC可編程控制器技術、觸摸屏技術是高職院校的機電一體化專業的學生需要掌握的技術內容，而目前國內擁有這些技術的教學儀器價格昂貴，外觀設計體型龐大不便于隨身攜帶且操作復雜，不利于教學。
[0003]因此，現有技術還有待于改進和發展。
【實用新型內容】
[0004]鑒于上述現有技術的不足，本實用新型的目的在于提供一種便攜式氣動技術控制實驗箱，以解決現有技術的氣動控制實驗箱價格昂貴、體型龐大不便攜帶的問題，可廣泛應用于桌面教學，有效降低教學成本。
[0005]本實用新型的技術方案如下:
[0006]—種便攜式氣動技術控制實驗箱，包括箱體以及與所述箱體連接的上蓋，所述上蓋設有氣源處理模塊以及氣動執行模塊;所述箱體內設有電磁閥模塊以及控制系統;其中，
[0007]所述氣源處理模塊包括二聯件，所述二聯件通過氣管與外部氣源連通；
[0008]所述氣動執行模塊包括多個氣動執行件；
[0009]所述電磁閥模塊包括多個電磁閥，所述電磁閥通過匯流板與所述二聯件連通，所述匯流板的進氣口通過氣管與二聯件連通，所述電磁閥通過螺栓固定于匯流板的上方，所述電磁閥的進氣口與出氣口分別與氣動執行件的進氣口與出氣口連通；
[0010]所述控制系統包括空氣開關、24V開關電源、PLC以及觸摸屏，所述空氣開關通過銅線分別與24V開關電源的的L線端、N線端以及PLC的L線端、N線端連接；
[0011]所述上蓋設有多個傳感器插座以及用于給氣動執行件上的傳感器供電的第一電源插座，所述氣動執行件上的傳感器的各接線端子分別與對應的傳感器插座內的插針電連接；
[0012]所述箱體內設有多個元器件插座以及用于與第一電源插座電連接的第二電源插座;所述電磁閥、所述24V開關電源、所述PLC以及所述觸摸屏的各接線端子分別與對應的元器件插座內的插針電連接。
[0013]所述的一種便攜式氣動技術控制實驗箱，其中，所述箱體內還設有點動開關按鈕，所述點動開關按鈕的各接線端子分別與對應的元器件插座內的插針電連接。
[0014]所述的一種便攜式氣動技術控制實驗箱，其中，所述氣動執行件包括氣缸以及氣動手指。
[0015]所述的便一種便攜式氣動技術控制實驗箱，其中，所述氣缸為雙軸氣缸、回轉氣缸、磁親合式無桿氣缸、不銹鋼氣缸、招合金氣缸中的一種或者幾種。
[0016]所述的一種便攜式氣動技術控制實驗箱，其中，所述電磁閥為二位五通雙電控電磁閥、直動電磁閥、二位三通雙電控電磁閥、三位五通雙電控電磁閥、二位五通單電控電磁閥、二位三通單電控電磁閥中的一種或者多種。
[0017]所述的一種便攜式氣動技術控制實驗箱，其中，所述匯流板的進氣口處設置有用于控制氣源通斷以及氣源大小的單向節流閥。
[0018]所述的一種便攜式氣動技術控制實驗箱，其中，所述電磁閥模塊進一步包括彈簧復位手動閥和/或手動復位閥。
[0019]所述的一種便攜式氣動技術控制實驗箱，其中，所述氣源處理模塊進一步包括用于控制總氣源通斷的手滑閥，所述手滑閥設于二聯件的出氣口。
[0020]本實用新型所提供的一種便攜式氣動技術控制實驗箱，由于采用了在上蓋設有氣源處理模塊以及氣動執行模塊，箱體內設有電磁閥模塊以及控制系統，其布局清晰合理直觀，通過本實用新型的氣動控制實驗箱，學生可以學習PLC可編程控制器技術、觸摸屏技術、氣壓傳動與控制技術，從而實現機、電、氣的結合，充分發揮氣動實驗教學的實踐性、互動性，增強解決實際問題能力;且解決了現有技術的氣動控制實驗箱價格昂貴、體型龐大不便攜帶的問題，可廣泛應用于桌面教學，有效降低教學成本。
【附圖說明】
[0021]圖1是本實用新型中一種便攜式氣動技術控制實驗箱的立體結構示意圖；
[0022]圖2是本實用新型中一種便攜式氣動技術控制實驗箱的側視圖；
[0023]圖3是本實用新型中一種便攜式氣動技術控制實驗箱的俯視圖；
[0024]圖4是本實用新型中一種便攜式氣動技術控制實驗箱的局部氣動原理圖；
[0025]圖5是本實用新型中一種便攜式氣動技術控制實驗箱的局部電氣原理圖。
【具體實施方式】
[0026]本實用新型提供一種便攜式氣動技術控制實驗箱，為使本實用新型的目的、技術方案及效果更加清楚、明確，以下參照附圖并舉實例對本實用新型進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本實用新型，并不用于限定本實用新型。
[0027]請參照圖1至圖3所示，圖1是本實用新型中一種便攜式氣動技術控制實驗箱的立體結構示意圖；圖2是本實用新型中一種便攜式氣動技術控制實驗箱的側視圖；圖3是本實用新型中一種便攜式氣動技術控制實驗箱的俯視圖。本實用新型提供了一種便攜式氣動技術控制實驗箱，包括箱體10以及與所述箱體10連接的上蓋20，所述上蓋20設有氣源處理模塊30以及氣動執行模塊40;所述箱體1內設有電磁閥模塊50以及控制系統60;其中，所述氣源處理模塊30包括二聯件31，所述二聯件31通過氣管與外部氣源連通;所述氣動執行模塊40包括多個氣動執行件;所述電磁閥模塊50包括多個電磁閥，所述電磁閥通過匯流板55與所述二聯件31連通，所述匯流板55的進氣口通過氣管與二聯件31連通，所述電磁閥通過螺栓固定于匯流板55的上方，所述電磁閥的進氣口與出氣口分別與氣動執行件的進氣口與出氣口連通。所述控制系統60包括空氣開關61、24V開關電源(圖中未示)、PLC62以及觸摸屏63。所述空氣開關61通過銅線分別與24V開關電源的的L線端、N線端以及PLC62的L線端、N線端連接。
[0028]其中，氣源處理模塊30具有對經過的氣源進行穩壓以及清潔作用，外部氣源經氣源處理模塊30處理后再到達電磁閥模塊50，避免因氣源不穩定導致對電磁閥以及氣動執行件的損傷。所述匯流板55的設置可實現少量氣源同時供應多個氣動執行件工作，且可實現集中供氣和集中排氣，并節省所占空間。
[0029]具體而言，在本實施例中，所述上蓋20的側壁上設有供氣管通過的隔板直通201，所述二聯件31的進氣口與出氣口均通過L型接頭311與氣管連通。
[0030]優選的，所述氣源處理模塊30進一步包括用于控制總氣源通斷的手滑閥32，所述手滑閥32設于二聯件31的出氣口。通過手滑閥32的左右滑動來控制總氣源的通斷，十分方便。
[0031]所述空氣開關61用于保護電源電路的正常運行和避免短路危險事件的發生，所述24V開關電源將220V交流電轉化為24V直流穩定的電源，所述PLC62用于存儲程序，根據控制要求，通過控制信號，執行各項用戶指令，所述觸摸屏63用于接收PLC62反饋信息，將整個系統運行可視化，同時作為PLC62人為輸入控制部件。
[0032]所述氣動執行件的活動是通過控制電磁閥的電磁鐵的通斷電，來控制電磁閥內的閥芯的移動，來實現電磁閥的換向，進而控制氣動執行件的活動的。
[0033]本實用新型的氣動控制實驗箱內設有氣源處理模塊30、氣動執行模塊40、電磁閥模塊50以及控制系統60，其布局清晰合理直觀，學生可以學習PLC可編程控制器技術、觸摸屏技術、氣壓傳動與控制技術，從而實現機、電、氣的結合，充分發揮氣動實驗教學的實踐性、互動性，增強解決實際問題能力。另外，通過實驗實訓基本掌握氣動系統特性的同時，采用觸摸屏人機交互方式，更深刻地掌握信號單元的采集及處理，計算機仿真監控技術，從而實行工程工況再現。
[0034]所述上蓋20設有多個傳感器插座21以及用于給氣動執行件上的傳感器供電的第一電源插座22，所述氣動執行件上的傳感器的各接線端子分別與對應的傳感器插座21內的插針電連接。
[0035]所述箱體10內設有多個元器件插座11以及用于與第一電源插座22電連接的第二電源插座12。所述電磁閥、24V開關電源、PLC62以及觸摸屏63的各接線端子分別與對應的元器件插座11內的插針電連接。
[0036]當需要實現某個功能時，只需要將對應功能的元器件插座11用插頭電連接即可，從而培養了學生的動手能力以及觀察能力，激發了他們的學習興趣。在本實施例中，所述元器件插座11、第一電源插座22、第二電源插座12以及傳感器插座21均為香蕉型插座，插拔十分方便快捷。
[0037]優選的，所述箱體10內還設有點動開關按鈕13，所述點動開關按鈕13的各接線端子分別與對應的元器件插座11內的插針電連接。所述點動開關按鈕13用于控制PLC62的輸出，從而使得電磁閥通斷電，進而控制氣動執行件的活動。
[0038]優選的，所述氣動執行件包括氣缸以及氣動手指41。所述氣缸為雙軸氣缸421、回轉氣缸422、磁耦合式無桿氣缸423、不銹鋼氣缸424、鋁合金氣缸425中的一種或者幾種。設置多種類型的氣缸，學生可以通過實際操作增加其對不同類型的氣缸的理解。
[0039 ] 優選的，所述電磁閥為二位五通雙電控電磁閥511、直動電磁閥512、二位三通雙電控電磁閥513、三位五通雙電控電磁閥514、二位五通單電控電磁閥515、二位三通單電控電磁閥516中的一種或者多種。設置多種不同類型的電磁閥，學生操作時，根據自己需要選擇電磁閥，通過學習可以掌握不同電磁閥的工作原理以及要求，從而提高學生的學習能力以及動手能力。
[0040]優選的，所述匯流板55的進氣口處設置有用于控制氣源通斷以及氣源大小的單向節流閥52。
[0041]優選的，所述電磁閥模塊50進一步包括彈簧復位手動閥53以及手動復位閥54。具體而言，所述彈簧復位手動閥53是通過彈簧復位來控制電磁閥的閥芯的左右移動，實現換向，進而控制氣缸的伸縮或旋轉。所述手動復位閥54是通過手動復位來實現電磁閥閥芯的的左右移動，進而控制電磁閥的閥芯的左右移動，實現換向的。當氣缸與所述彈簧復位手動閥53或者手動復位閥54連接時，不需要通過PLC來控制，只需要手動調節即可控制閥芯左右移動來控制氣缸的伸縮或旋轉，操作簡單方便快捷。應當說明的是，所述彈簧復位手動閥53與手動復位閥54可以單獨設置也可以一起設置。
[0042]如圖4、圖5所示，圖4是本實用新型中一種便攜式氣動技術控制實驗箱的局部氣動原理圖；圖5是本實用新型中一種便攜式氣動技術控制實驗箱的局部電氣原理圖。在本實用新型的一個具體實施例中，所述二位五通雙電控電磁閥511用于控制雙軸氣缸421的伸縮，所述二位五通單電控電磁閥515用于控制不銹鋼氣缸424的伸縮，所述三位五通雙電控電磁閥514用于控制氣動手指41的夾緊或者松開。在工作前，首先需要將外部電源與空氣開關61電連接，所述空氣開關61通過銅線分別與24V開關電源的的L線端、N線端以及PLC62的L線端、N線端連接;第二電源插座12與24V開關電源電連接，第一電源插座22與第二電源插座12電連接;接著，將PLC62的輸出端對應的元器件插座11分別與二位五通雙電控電磁閥511、二位五通單電控電磁閥515、三位五通雙電控電磁閥514對應的元器件插座11電連接;然后，將雙軸氣缸421、不銹鋼氣缸424以及氣動手指41上的傳感器的接線端子對應的傳感器插座21分別與第一電源插座22以及PLC62對應的元器件插座11電連接;最后，將二聯件31的出氣口通過氣管分別與所述匯流板55的進氣口連通;再將二位五通雙電控電磁閥511、二位五通單電控電磁閥515以及三位五通雙電控電磁閥514的進氣口與出氣口分別通過氣管與雙軸氣缸421、不銹鋼氣缸424以及氣動手指41的進氣口與出氣口連通。工作時，如圖4、圖5所示，通過點動開關按鈕13的開關來控制二位五通雙電控電磁閥511、二位五通單電控電磁閥515以及三位五通雙電控電磁閥514的通斷電，進而控制雙軸氣缸421、不銹鋼氣缸424的伸縮以及氣動手指41的夾緊或者松開。
[0043]優選的，所述箱體10以及上蓋20均為鋁合金型材，采用鋁合金型材制作，重量輕且成本較低，可以廣泛用于桌面教學，便于隨身攜帶。所述箱體10與上蓋20內均設有一 PVC板材101，所述氣源處理模塊30、氣動執行模塊40、電磁閥模塊50以及控制系統60均設于PVC板材101上，所述箱體10以及上蓋20上均安裝有一提手102，可方便攜帶。在本實用新型的其它較佳實施例中，所述隔板直通201還可以固定于PVC板材101上。
[0044]優選的，所述觸摸屏53的右下方設置有一船型開關(圖中未示)，所述船型開關用于控制觸摸屏53的電源開關。
[0045]所述觸摸屏53為威綸通態TK6070IP觸摸屏。所述PLC為三菱PLC，選用生產一線工業型大品牌，可以增強學習技術技能的實用性與穩定性。
[0046]應當理解的是，本實用新型的應用不限于上述的舉例，對本領域普通技術人員來說，可以根據上述說明加以改進或變換，所有這些改進和變換都應屬于本實用新型所附權利要求的保護范圍。
【主權項】
1.一種便攜式氣動技術控制實驗箱，包括箱體以及與所述箱體連接的上蓋，其特征在于:所述上蓋設有氣源處理模塊以及氣動執行模塊;所述箱體內設有電磁閥模塊以及控制系統;其中， 所述氣源處理模塊包括二聯件，所述二聯件通過氣管與外部氣源連通； 所述氣動執行模塊包括多個氣動執行件； 所述電磁閥模塊包括多個電磁閥，所述電磁閥通過匯流板與所述二聯件連通，所述匯流板的進氣口通過氣管與二聯件連通，所述電磁閥通過螺栓固定于匯流板的上方，所述電磁閥的進氣口與出氣口分別與氣動執行件的進氣口與出氣口連通； 所述控制系統包括空氣開關、24V開關電源、PLC以及觸摸屏，所述空氣開關通過銅線分別與24V開關電源的的L線端、N線端以及PLC的L線端、N線端連接； 所述上蓋設有多個傳感器插座以及用于給氣動執行件上的傳感器供電的第一電源插座，所述氣動執行件上的傳感器的各接線端子分別與對應的傳感器插座內的插針電連接； 所述箱體內設有多個元器件插座以及用于與第一電源插座電連接的第二電源插座;所述電磁閥、所述24V開關電源、所述PLC以及所述觸摸屏的各接線端子分別與對應的元器件插座內的插針電連接。2.根據權利要求1所述的一種便攜式氣動技術控制實驗箱，其特征在于，所述箱體內還設有點動開關按鈕，所述點動開關按鈕的各接線端子分別與對應的元器件插座內的插針電連接。3.根據權利要求1所述的一種便攜式氣動技術控制實驗箱，其特征在于，所述氣動執行件包括氣缸以及氣動手指。4.根據權利要求3所述的一種便攜式氣動技術控制實驗箱，其特征在于，所述氣缸為雙軸氣缸、回轉氣缸、磁親合式無桿氣缸、不銹鋼氣缸、招合金氣缸中的一種或者幾種。5.根據權利要求1所述的一種便攜式氣動技術控制實驗箱，其特征在于，所述電磁閥為二位五通雙電控電磁閥、直動電磁閥、二位三通雙電控電磁閥、三位五通雙電控電磁閥、二位五通單電控電磁閥、二位三通單電控電磁閥中的一種或者多種。6.根據權利要求1所述的一種便攜式氣動技術控制實驗箱，其特征在于，所述匯流板的進氣口處設置有用于控制氣源通斷以及氣源大小的單向節流閥。7.根據權利要求1所述的一種便攜式氣動技術控制實驗箱，其特征在于，所述電磁閥模塊進一步包括彈簧復位手動閥和/或手動復位閥。8.根據權利要求1所述的一種便攜式氣動技術控制實驗箱，其特征在于，所述氣源處理模塊進一步包括用于控制總氣源通斷的手滑閥，所述手滑閥設于二聯件的出氣口。
【文檔編號】G09B25/02GK205508251SQ201620073439
【公開日】2016年8月24日
【申請日】2016年1月26日
【發明人】陳勝利, 張劍飛, 丘英強
【申請人】河源職業技術學院