一種用于焊接模擬培訓(xùn)設(shè)備的控制柜的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開一種用于焊接模擬培訓(xùn)設(shè)備的控制柜，包括機(jī)箱殼體、設(shè)置于機(jī)箱殼體內(nèi)的計算機(jī)和電源；機(jī)箱殼體包括前面板、后面板和兩個側(cè)面板；前面板上設(shè)有旋鈕式可變電阻和電流顯示數(shù)碼管；電源的輸出端連接計算機(jī)和旋鈕式可變電阻；旋鈕式可變電阻串聯(lián)連接電流傳感器，電流傳感器的輸出端連接模數(shù)轉(zhuǎn)換電路的輸入端，模數(shù)轉(zhuǎn)換電路的輸出端連接電流顯示數(shù)碼管和計算機(jī)。本實(shí)用新型通過設(shè)置旋鈕式可變電阻和電流顯示數(shù)碼管，可以實(shí)時模擬真實(shí)的焊接電流調(diào)節(jié)，而且該電流信號輸入計算機(jī)，計算機(jī)中焊接電流參數(shù)也會發(fā)生相應(yīng)變化，更接近真實(shí)焊機(jī)操作。
【專利說明】一種用于焊接模擬培訓(xùn)設(shè)備的控制柜
【【技術(shù)領(lǐng)域】】
[0001]本實(shí)用新型屬于焊接模擬與仿真培訓(xùn)領(lǐng)域，特別涉及一種用于焊接模擬培訓(xùn)設(shè)備的控制柜。
【【背景技術(shù)】】
[0002]焊接技術(shù)是現(xiàn)代工業(yè)技術(shù)中比較重要的一個方面，它被廣泛的應(yīng)用于造船、汽車、石油天然氣以及航空航天等領(lǐng)域。盡管當(dāng)前各種自動焊與半自動焊發(fā)展迅速，但是具體到我國國情，手工電弧焊仍然有著比較廣泛的應(yīng)用。因?yàn)?，相對于自動焊與半自動焊，手工電弧焊更為靈活、方便并且成本更低。但是隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，我國的一些發(fā)達(dá)地區(qū)出現(xiàn)了用工荒，在焊接領(lǐng)域則體現(xiàn)為焊接工人整體數(shù)量下降的同時熟練焊工比例在減少。該現(xiàn)象給傳統(tǒng)的焊接培訓(xùn)帶來了挑戰(zhàn)，如何縮短焊工培訓(xùn)周期，如何讓新的焊工快速掌握焊接的技術(shù)成為一個新的課題。
[0003]虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)發(fā)展為焊接培訓(xùn)領(lǐng)域帶來了新的思路一虛擬焊接培訓(xùn)。傳統(tǒng)的焊接培訓(xùn)周期長、污染大、損耗高、容易對新學(xué)員造成如灼傷、觸電等危害，直接導(dǎo)致培訓(xùn)成本較高、效果差。同時，由于手工電弧焊有一定危險性，容易給初級焊接學(xué)員帶來心里壓力，使得他們不能快速進(jìn)入學(xué)習(xí)狀態(tài)。模擬培訓(xùn)在焊接培訓(xùn)領(lǐng)域的應(yīng)用可以很好的解決上述問題。首先，模擬焊接培訓(xùn)損耗小、無污染，不僅符合節(jié)能減排的要求，還能極大的降低培訓(xùn)成本；其次，采用模擬焊接設(shè)備輔助教師的模式對學(xué)員進(jìn)行教學(xué)能極大的提高師資的利用率，徹底打破傳統(tǒng)焊接培訓(xùn)中一對一的低效培訓(xùn)模式；最后，模擬焊接培訓(xùn)設(shè)備可以綜合多媒體技術(shù)，使得焊接教學(xué)更加生動、有趣，并且能夠讓學(xué)員有針對性的學(xué)習(xí)，提高了學(xué)習(xí)效率與效果。
[0004]在國內(nèi)，哈爾濱工業(yè)大學(xué)在1987年開始著手虛擬焊接培訓(xùn)方面的研究工作，該校于1991年5月研制成功第一臺樣機(jī)。1998年，吉林工業(yè)大學(xué)設(shè)計了一種光學(xué)的模擬焊接操作的訓(xùn)練系統(tǒng)。2006年，天津大學(xué)和香港大學(xué)提出了一種基于虛擬現(xiàn)實(shí)和觸覺向?qū)У暮附优嘤?xùn)系統(tǒng)。2009年，裝甲兵技術(shù)學(xué)院的劉勝長等人發(fā)表論文“手工電弧焊操作模擬訓(xùn)練系統(tǒng)研究”，為模擬焊接培訓(xùn)領(lǐng)域帶來新思路。在國外，德國、美國較早的開始這方面的研究工作，法國、澳大利亞、日本等國也在上世紀(jì)末開始相關(guān)研究，并相繼取得一定成果。
[0005]西安交通大學(xué)焊接研究所已經(jīng)研發(fā)出了 “焊接操作模擬器”樣機(jī)HTS-08，并于2008年獲得國家發(fā)明專利。在此基礎(chǔ)之上，近兩年來焊接研究所的開發(fā)人員對樣機(jī)HTS-08進(jìn)行逐步改進(jìn)與完善，并相繼開發(fā)出HTS-09實(shí)驗(yàn)機(jī)型、HTS-10改良機(jī)型。
[0006]現(xiàn)有焊接模擬培訓(xùn)設(shè)備的控制柜具有以下缺陷:1、功能單一，只能用于開關(guān)控制柜中的計算機(jī)；而且計算機(jī)電源、顯示器電源，采集設(shè)備的電源分開控制，線路繁瑣，開關(guān)不變；2、培訓(xùn)者無法實(shí)施獲知培訓(xùn)時模擬電流的大小，真實(shí)感不好；3、計算機(jī)只具有一個顯示器輸出接口，不能滿足多監(jiān)測設(shè)備實(shí)施監(jiān)測焊接畫面的要求。
【實(shí)用新型內(nèi)容】[0007]本實(shí)用新型的目的在于，提供一種用于焊接模擬培訓(xùn)設(shè)備的控制柜，以解決上述技術(shù)問題。
[0008]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案:
[0009]一種用于焊接模擬培訓(xùn)設(shè)備的控制柜，包括機(jī)箱殼體、設(shè)置于機(jī)箱殼體內(nèi)的計算機(jī)和電源；機(jī)箱殼體包括前面板、后面板和兩個側(cè)面板；前面板上設(shè)有旋鈕式可變電阻和電流顯示數(shù)碼管；電源的輸出端連接計算機(jī)和旋鈕式可變電阻；旋鈕式可變電阻串聯(lián)連接電流傳感器，電流傳感器的輸出端連接模數(shù)轉(zhuǎn)換電路的輸入端，模數(shù)轉(zhuǎn)換電路的輸出端連接電流顯示數(shù)碼管和計算機(jī)。
[0010]本發(fā)明進(jìn)一步的改進(jìn)在于:前面板上還設(shè)有開機(jī)按鈕、指示燈、電源開關(guān)和前置USB接口 ；開機(jī)按鈕和前置USB接口連接所述計算機(jī)；電源開關(guān)連接所述電源；所述指示燈包括電源指示燈和故障指示燈，電源指示燈連接電源，故障指示燈連接計算機(jī)。
[0011]本發(fā)明進(jìn)一步的改進(jìn)在于:一個側(cè)面板上設(shè)有控制柜鎖、控制柜門把手和側(cè)面散熱孔。
[0012]本發(fā)明進(jìn)一步的改進(jìn)在于:后面板上設(shè)有視頻分屏器、后面散熱孔、顯示器電源插座、系統(tǒng)電源插座、散熱風(fēng)扇、后置USB接口和走線口 ；電源通過系統(tǒng)電源插座連接外接電源；電源的輸出端連接顯示器電源插座；視頻分屏器和后置USB接口連接所述計算機(jī)。
[0013]本發(fā)明進(jìn)一步的改進(jìn)在于:機(jī)箱殼體的頂部設(shè)有把手，底部設(shè)有支撐輪。
[0014]本發(fā)明進(jìn)一步的改進(jìn)在于:模數(shù)轉(zhuǎn)換電路的輸出端連接放大器的輸入端，放大器的輸出端連接電流顯示數(shù)碼管和計算機(jī)。
[0015]相對于現(xiàn)有技術(shù)，本`發(fā)明具有以下有益效果:
[0016]本實(shí)用新型通過設(shè)置旋鈕式可變電阻和電流顯示數(shù)碼管，可以實(shí)時模擬真實(shí)的焊接電流調(diào)節(jié)，而且該電流信號輸入計算機(jī)，計算機(jī)中焊接電流參數(shù)也會發(fā)生相應(yīng)變化，更接近真實(shí)焊機(jī)操作；通過設(shè)置電源指示燈和故障指示燈，可以明顯的指示電源是否接通，整個系統(tǒng)是否存在異常；通過設(shè)置總開關(guān)和計算機(jī)電源開關(guān)，方便電源控制；通過設(shè)置視屏分屏器，可以連接多個顯示器或者模擬面罩，方便操作者意見培訓(xùn)老師等多人實(shí)時觀看模擬操作畫面。
【【專利附圖】

【附圖說明】】
[0017]圖1為模擬設(shè)備控制柜的整體外形圖；
[0018]圖2為控制柜的側(cè)面板外形圖；
[0019]圖3為控制柜后面板外形圖；
[0020]其中，1-把手，2-旋鈕式可變電阻，3-開機(jī)按鈕，4-電流顯示數(shù)碼管，5-指示燈，6-電源開關(guān)，7-USB接口，8-機(jī)箱殼體，9-支撐輪，10-控制柜鎖，11-控制柜門把手，12-側(cè)面散熱孔，13-視頻分屏器，14-后面散熱孔，15-顯示器電源插座，16-系統(tǒng)電源插座，17-散熱風(fēng)扇，18-USB接口，19-走線口。
【【具體實(shí)施方式】】
[0021]下面結(jié)合附圖對本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)說明。
[0022]請參閱圖1至圖3所示，本實(shí)用新型一種用于焊接模擬培訓(xùn)設(shè)備的控制柜，包括機(jī)箱殼體8、設(shè)置于機(jī)箱殼體8內(nèi)的計算機(jī)和電源。
[0023]機(jī)箱殼體8的頂部設(shè)有把手I，底部設(shè)有支撐輪9，方便攜帶和搬運(yùn)。
[0024]機(jī)箱殼體8包括前面板、后面板和兩個側(cè)面板；前面板上設(shè)有旋鈕式可變電阻2、開機(jī)按鈕3、電流顯示數(shù)碼管4、指示燈5、電源開關(guān)6和USB接口 7。一個側(cè)面板上設(shè)有控制柜鎖10、控制柜門把手11和側(cè)面散熱孔12。后面板上設(shè)有視頻分屏器13、后面散熱孔14、顯示器電源插座15、系統(tǒng)電源插座16、散熱風(fēng)扇17、USB接口 18和走線口 19。
[0025]電源的輸入端通過系統(tǒng)電源插座16連接外接電源，用于給整個控制柜和外接顯示器等設(shè)備供電，電源連接有位于前面板上的電源開關(guān)6，通過電源開關(guān)6可以控制電源與電源插座16之間接通或者關(guān)斷。電源的輸出端連接顯示器電源插座15、計算機(jī)和旋鈕式可變電阻2。旋鈕式可變電阻2串聯(lián)連接電流傳感器，電流傳感器的輸出端連接模數(shù)轉(zhuǎn)換電路的輸入端，模數(shù)轉(zhuǎn)換電路的輸出端連接放大器的輸入端，放大器的輸出端連接電流顯示數(shù)碼管4和計算機(jī)。電源給旋鈕式可變電阻2供電，通過旋轉(zhuǎn)旋鈕式可變電阻2，改變其電阻大小，進(jìn)而改變流過其電流的大小，電流傳感器采集流過旋鈕式可變電阻2的電流大小，然后進(jìn)過模數(shù)轉(zhuǎn)換后傳給放大器，放大器經(jīng)該信號I倍或者數(shù)倍放大后，一路輸送給電流顯示數(shù)碼管4進(jìn)行顯示，用于模擬焊接操作的電流調(diào)節(jié)，另一路輸送給計算機(jī)，計算機(jī)根據(jù)該信號調(diào)節(jié)模擬焊接的參數(shù)。
[0026]計算機(jī)還連接開機(jī)按鈕3、USB接口 7、視頻分屏器13、散熱風(fēng)扇17和USB接口 18。視頻分屏器13可以連接多個顯示器或者模擬面罩，方便操作者意見培訓(xùn)老師等多人實(shí)時觀看模擬操作畫面。指示燈5包括電源指示燈和故障指示燈，電源指示燈連接電源，故障指示燈連接計算機(jī)。后面板的6排大面積后面散熱孔與散熱風(fēng)扇配合，降低電路盒和主機(jī)溫度，提高設(shè)備運(yùn)行穩(wěn)定性及使用周期；顯示器電源插座15和系統(tǒng)電源插座16為整個模擬設(shè)備硬件系統(tǒng)供電，且設(shè)計成接插件形式更方便分解獨(dú)立運(yùn)輸。
[0027]后面板上中心設(shè)有走線口 19，為硬件系統(tǒng)各部分，如模擬焊槍、攝像機(jī)、傾角傳感器等提供一個共同的獨(dú)立布線空間，更利于硬件系統(tǒng)的模塊化。
[0028]側(cè)面板上設(shè)有制柜鎖10、控制柜門把手11和側(cè)面散熱孔12 ;設(shè)備使用過程中，只有管理人員和調(diào)試人員擁有控制柜鑰匙，通過權(quán)限設(shè)置，可以防止學(xué)員誤開控制柜對設(shè)備電路造成損壞或引發(fā)安全事故；管理人員和調(diào)試人員打開控制柜鎖，配合控制柜把手可以打開控制柜，對設(shè)備電路、主機(jī)等進(jìn)行檢修、維護(hù)與調(diào)試；4排大面積側(cè)面散熱孔12主要出于設(shè)備運(yùn)行散熱考慮，通過散熱口與散熱風(fēng)扇配合，降低電路盒和主機(jī)溫度，提高設(shè)備運(yùn)行穩(wěn)定性及使用周期。
[0029]使用時，在將電源開關(guān)6調(diào)節(jié)到“0N”后，電源指示燈亮，提示用戶可以繼續(xù)操作，若系統(tǒng)存在故障，報警指示燈亮，提示系統(tǒng)電路存在故障，需要停機(jī)檢修；在按下電源開關(guān)6，且電源指示燈亮后，按下開機(jī)按鈕3系統(tǒng)啟動，可進(jìn)行相應(yīng)焊接模擬操作培訓(xùn)；同時，調(diào)節(jié)旋鈕式可變電阻2，電流顯示數(shù)碼管4會實(shí)時顯示焊接電流值，系統(tǒng)中焊接電流參數(shù)也會發(fā)生相應(yīng)變化，更接近真實(shí)焊機(jī)操作；USB接口 7、8主要用于操作數(shù)據(jù)、理論考試試題與成績等的導(dǎo)入與輸出，增加系統(tǒng)交互性。
【權(quán)利要求】
1.一種用于焊接模擬培訓(xùn)設(shè)備的控制柜，其特征在于，包括機(jī)箱殼體(8)、設(shè)置于機(jī)箱殼體(8)內(nèi)的計算機(jī)和電源；機(jī)箱殼體(8)包括前面板、后面板和兩個側(cè)面板；前面板上設(shè)有旋鈕式可變電阻(2)和電流顯示數(shù)碼管(4);電源的輸出端連接計算機(jī)和旋鈕式可變電阻(2);旋鈕式可變電阻(2)串聯(lián)連接電流傳感器，電流傳感器的輸出端連接模數(shù)轉(zhuǎn)換電路的輸入端，模數(shù)轉(zhuǎn)換電路的輸出端連接電流顯示數(shù)碼管(4)和計算機(jī)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于焊接模擬培訓(xùn)設(shè)備的控制柜，其特征在于，前面板上還設(shè)有開機(jī)按鈕(3 )、指示燈(5 )、電源開關(guān)(6 )和前置USB接口；開機(jī)按鈕(3 )和前置USB接口連接所述計算機(jī)；電源開關(guān)(6)連接所述電源；所述指示燈(5)包括電源指示燈和故障指示燈，電源指示燈連接電源，故障指示燈連接計算機(jī)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于焊接模擬培訓(xùn)設(shè)備的控制柜，其特征在于，一個側(cè)面板上設(shè)有控制柜鎖(10)、控制柜門把手(11)和側(cè)面散熱孔(12)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于焊接模擬培訓(xùn)設(shè)備的控制柜，其特征在于，后面板上設(shè)有視頻分屏器(13)、后面散熱孔(14)、顯示器電源插座(15)、系統(tǒng)電源插座(16)、散熱風(fēng)扇(17)、后置USB接口和走線口 ；電源通過系統(tǒng)電源插座(16)連接外接電源；電源的輸出端連接顯示器電源插座(15);視頻分屏器(13)和后置USB接口連接所述計算機(jī)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于焊接模擬培訓(xùn)設(shè)備的控制柜，其特征在于，機(jī)箱殼體(8)的頂部設(shè)有把手(I)，底部設(shè)有支撐輪(9)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于焊接模擬培訓(xùn)設(shè)備的控制柜，其特征在于，模數(shù)轉(zhuǎn)換電路的輸出端連接放大器的輸入端，放大器的輸出端連接電流顯示數(shù)碼管(4)和計算機(jī)。
【文檔編號】G09B9/00GK203552498SQ201320739552
【公開日】2014年4月16日 申請日期:2013年11月20日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月20日
【發(fā)明者】張曉亮, 牛靖, 聶敏, 李泓江, 曹遂軍, 張建勛, 董留寨, 王俊峰, 劉新海, 慕香奎, 丁自力, 王春生, 李軍, 陳小藝 申請人:中國石油天然氣第一建設(shè)公司