本實用新型涉及激光加工實訓(xùn)裝置技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種三維立體遠(yuǎn)程激光內(nèi)雕加工維修綜合實訓(xùn)裝置。

背景技術(shù)：

傳統(tǒng)的激光內(nèi)雕機是用于生產(chǎn)而設(shè)計的，傳統(tǒng)的激光內(nèi)雕機主要是單工位操作，而且夾具功能單一，加工效率不高，同時傳統(tǒng)的激光內(nèi)雕機也無法在學(xué)校中實現(xiàn)對教學(xué)的需求，目前市面上也沒有一款專門針對教學(xué)的激光內(nèi)雕加工機的裝配維修實訓(xùn)系統(tǒng)，因此現(xiàn)有的激光內(nèi)雕教學(xué)設(shè)備不能滿足對激光加工相關(guān)專業(yè)技術(shù)人員的培訓(xùn)。

現(xiàn)有的一種三維立體激光內(nèi)雕加工維修綜合實訓(xùn)裝置，是專門針對教學(xué)的激光內(nèi)雕加工機的裝配維修實訓(xùn)系統(tǒng)，但其只能在現(xiàn)場進行操作和教學(xué)，無法實現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控、遠(yuǎn)程指導(dǎo)維修以及遠(yuǎn)程教學(xué)的功能，導(dǎo)致維修成本高，教學(xué)質(zhì)量低。現(xiàn)有的激光內(nèi)雕教學(xué)設(shè)備不能滿足對激光加工相關(guān)專業(yè)技術(shù)人員的遠(yuǎn)程培訓(xùn)。

因此，有必要設(shè)計一種三維立體遠(yuǎn)程激光內(nèi)雕加工維修綜合實訓(xùn)裝置，以解決上述問題。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型的目的在于提供一種三維立體遠(yuǎn)程激光內(nèi)雕加工維修綜合實訓(xùn)裝置，旨在用于解決現(xiàn)有的激光內(nèi)雕加工機只能在現(xiàn)場進行操作和教學(xué)，無法實現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控、遠(yuǎn)程指導(dǎo)維修以及遠(yuǎn)程教學(xué)功能的問題。

本實用新型是這樣實現(xiàn)的：

本實用新型提供一種三維立體遠(yuǎn)程激光內(nèi)雕加工維修綜合實訓(xùn)裝置，裝置包括操作臺以及設(shè)置在操作臺上的顯示單元、電氣控制單元、遠(yuǎn)程控制單元、鍵盤、工控機、PLC控制單元、直流電源單元、步進電機單元、驅(qū)動器單元、傳感器單元以及攝像頭，鍵盤、工控機設(shè)置在操作臺底部內(nèi)側(cè)，顯示單元、電氣控制單元、PLC控制單元、直流電源單元、步進電機單元、驅(qū)動器單元內(nèi)嵌在操作臺上端，PLC控制單元、傳感器單元均與直流電源單元連接，PLC控制單元同時與傳感器單元信號連接，顯示單元分別與電氣控制單元、鍵盤、工控機、PLC控制單元、直流電源單元、步進電機單元、驅(qū)動器單元連接，裝置還包括現(xiàn)場客戶端以及遠(yuǎn)程診斷平臺，所述現(xiàn)場客戶端與PLC控制單元以及攝像頭信號連接，所述遠(yuǎn)程診斷平臺與所述現(xiàn)場客戶端通訊連接。

進一步地，所述傳感器單元包括振動傳感器、溫度傳感器、電火花傳感器、空氣質(zhì)量傳感器中的一種或多種

進一步地，所述現(xiàn)場客戶端包括嵌入式計算機以及信號調(diào)理單元，所述嵌入式計算機包含信號多功能采集單元。

進一步地，所述遠(yuǎn)程診斷平臺包括狀態(tài)數(shù)據(jù)和故障信息數(shù)據(jù)庫服務(wù)器、遠(yuǎn)程診斷服務(wù)器以及數(shù)據(jù)通訊服務(wù)器。

進一步地，所述裝置還包括存放實訓(xùn)工具的工具抽屜。

進一步地，所述裝置還包括便于外部存儲設(shè)備數(shù)據(jù)直接導(dǎo)入的USB板卡，PLC控制單元與USB板卡連接。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型具有以下有益效果：

本實用新型提供的這種三維立體遠(yuǎn)程激光內(nèi)雕加工維修綜合實訓(xùn)裝置，將激光內(nèi)雕機通過巧妙的設(shè)計，將光機電控系統(tǒng)做成開放式的實訓(xùn)平臺，滿足裝配維修一線技術(shù)人員的培養(yǎng)要求；同時，該裝置通過在現(xiàn)場設(shè)置傳感器單元、攝像頭、現(xiàn)場客戶端，以及在遠(yuǎn)端設(shè)置遠(yuǎn)程診斷平臺，可以實現(xiàn)通過PLC控制單元采集傳感器信號并傳遞給現(xiàn)場客戶端，以及通過攝像頭采集現(xiàn)場視頻并傳遞給現(xiàn)場客戶端，現(xiàn)場客戶端對采集的信息以及視頻進行處理和分析，并通過網(wǎng)絡(luò)反饋給遠(yuǎn)程診斷平臺，遠(yuǎn)程診斷平臺進行故障分析和判斷，并提供建議解決方法，指導(dǎo)維修工作，還可對現(xiàn)場進行教學(xué)，實現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控、遠(yuǎn)程指導(dǎo)維修、遠(yuǎn)程教學(xué)的功能，從而降低維修成本，提高教學(xué)質(zhì)量。

附圖說明

圖1為本實用新型實施例的主視結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為本實用新型實施例的立體結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3為本實用新型實施例的側(cè)視結(jié)構(gòu)示意圖。

圖4為本實用新型實施例的整機電路連接關(guān)系示意圖。

圖5為本實用新型實施例的整機遠(yuǎn)程監(jiān)控連接關(guān)系示意圖。

附圖標(biāo)記說明：1-顯示單元；2-電氣控制單元；3-鍵盤；4-工控機；5-PLC控制單元；6-直流電源單元；7-USB板卡；8-步進電機單元；9-驅(qū)動器單元；10-工具抽屜；11-操作臺。

具體實施方式

下面將結(jié)合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本實用新型中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其它實施例，都屬于本實用新型保護的范圍。

如圖1所示，本實用新型實施例提供一種三維立體遠(yuǎn)程激光內(nèi)雕加工維修綜合實訓(xùn)裝置，裝置包括操作臺11以及設(shè)置在操作臺11上的顯示單元1、電氣控制單元2、鍵盤3、工控機4、PLC控制單元5、直流電源單元6、步進電機單元8、驅(qū)動器單元9、傳感器單元以及攝像頭，鍵盤3、工控機4設(shè)置在操作臺11底部內(nèi)側(cè)，顯示單元1、電氣控制單元2、PLC控制單元5、直流電源單元6、步進電機單元8、驅(qū)動器單元9內(nèi)嵌在操作臺11上端，PLC控制單元5、傳感器單元均與直流電源單元6連接，顯示單元1分別與電氣控制單元2、鍵盤3、工控機4、PLC控制單元5、直流電源單元6、步進電機單元8、驅(qū)動器單元9連接，裝置還包括現(xiàn)場客戶端以及遠(yuǎn)程診斷平臺，所述現(xiàn)場客戶端與PLC控制單元5以及攝像頭信號連接，所述遠(yuǎn)程診斷平臺與所述現(xiàn)場客戶端通訊連接。

本實施例中，所述直流電源單元6用220V交流供電，通過直流電源開關(guān)分別轉(zhuǎn)換為12V和24V分別給傳感器單元和PLC控制單元5供電，攝像頭通過適配電源直接用220V電壓。

如圖5所示，本優(yōu)選實施例中，所述傳感器單元包括振動傳感器、溫度傳感器、電火花傳感器、空氣質(zhì)量傳感器，所述振動傳感器設(shè)置在操作臺側(cè)邊或者上方，用于采集整個操作臺的振動情況，所述溫度傳感器設(shè)置在裝置的風(fēng)扇旁，用于采集風(fēng)扇附近的溫度，所述電火花傳感器設(shè)置在裝置的強電部位，例如變壓器旁邊，用于檢測強電部位是否產(chǎn)生電火花，所述空氣質(zhì)量傳感器設(shè)置在裝置加工時易產(chǎn)生煙霧的部位，用于檢測煙霧中的二氧化碳含量。在其他實施例中，所述傳感器單元可以包括這些傳感器中的一種或多種。全部傳感器的輸出類型為開關(guān)量輸出信號，當(dāng)它們檢測到周圍有異常的時候，會通過繼電器輸出信號給PLC控制單元5，PLC控制單元5采集這些傳感器的信號，利用PLC控制單元5的實時通訊接口將PLC控制單元5內(nèi)部產(chǎn)生的故障信息通過PLC通訊線傳遞給現(xiàn)場客戶端。

進一步地，所述現(xiàn)場客戶端包括嵌入式計算機以及信號調(diào)理單元，所述嵌入式計算機包含信號多功能采集單元。所述現(xiàn)場客戶端通過信號多功能采集單元采集傳感器單元發(fā)出的故障信息，在所述現(xiàn)場客戶上顯示傳感器單元的報警類型。同時，所述現(xiàn)場客戶端通過所述攝像頭對現(xiàn)場進行視頻監(jiān)控，所述攝像頭為網(wǎng)絡(luò)攝像頭，通過攝像頭、交換機和企業(yè)級路由器組網(wǎng)成一路或者多路監(jiān)控，只需要在現(xiàn)場客戶端中添加攝像頭的IP地址，即可實現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控的效果。然后，現(xiàn)場客戶端再經(jīng)信號調(diào)理單元對采集到的信息以及視頻進行處理和分析，并通過網(wǎng)絡(luò)反饋給遠(yuǎn)程診斷平臺。其中包括在發(fā)現(xiàn)可能出現(xiàn)或者已經(jīng)出現(xiàn)故障的情況下，產(chǎn)生狀態(tài)數(shù)據(jù)和故障數(shù)據(jù)包并傳遞給遠(yuǎn)程診斷平臺，如在各監(jiān)測信號出現(xiàn)超限或者不平穩(wěn)的狀況下，以及數(shù)控系統(tǒng)已經(jīng)報出故障等情況下。

進一步地，所述遠(yuǎn)程診斷平臺設(shè)置在激光內(nèi)調(diào)機的生產(chǎn)廠家，與現(xiàn)場客戶端通過Internet或無線網(wǎng)絡(luò)通訊連接。所述遠(yuǎn)程診斷平臺包括狀態(tài)數(shù)據(jù)和故障信息數(shù)據(jù)庫服務(wù)器、遠(yuǎn)程診斷服務(wù)器以及數(shù)據(jù)通訊服務(wù)器，遠(yuǎn)程診斷服務(wù)器可以隨時方便地向知識庫中增加自己的知識，也可以通過出現(xiàn)的故障方案進行記憶貯存增加，當(dāng)后期出現(xiàn)同樣的故障時候會有不同的方案進行選擇，供工人逐一排查故障。所述遠(yuǎn)程診斷平臺通過獲取現(xiàn)場客戶端發(fā)回的視頻信息以及狀態(tài)數(shù)據(jù)和故障數(shù)據(jù)包，進行故障分析和判斷，并提供建議解決方法，指導(dǎo)維修工作。所述遠(yuǎn)程診斷平臺可以自動或人為推送相關(guān)解決方案至現(xiàn)場客戶端，也可以與現(xiàn)場客戶端進行視頻或語音的交流，從而實現(xiàn)遠(yuǎn)程指導(dǎo)維修、遠(yuǎn)程教學(xué)的功能。

該裝置還包括存放實訓(xùn)工具的工具抽屜10，裝置還包括便于外部存儲設(shè)備數(shù)據(jù)的直接導(dǎo)入USB板卡7，PLC控制單元5與USB板卡7連接。

如圖4所示，是本實用新型整機電路連接關(guān)系示意圖，計算機通過插排與開關(guān)電源連接，開關(guān)電源分別與驅(qū)動器和PLC連接，本實用新型中的電氣控制單元2、鍵盤3、工控機4、PLC控制單元5、直流電源單元6、步進電機單元8、驅(qū)動器單元9為激光內(nèi)雕設(shè)備中常用的控制單元模塊。

本實用新型將激光內(nèi)雕加工設(shè)備的光機電控系統(tǒng)做成開放式的實訓(xùn)平臺，可以滿足裝配維修一線技術(shù)人員的培養(yǎng)要求，融合生產(chǎn)與技術(shù)培訓(xùn)的需要，集合激光內(nèi)雕機的光機電控裝配調(diào)試實際訓(xùn)練的要求，采用模塊化、開放式的設(shè)計思路，最終在該綜合實訓(xùn)系統(tǒng)上實現(xiàn)激光內(nèi)雕機數(shù)控模塊、激光內(nèi)雕機電控模塊等的裝配、維修、操作、加工訓(xùn)練，激光內(nèi)雕加工的程序及加工的進程在顯示單元1上面可以直觀的適時顯現(xiàn)，電氣控制單元2通過鑰匙開關(guān)、急停開關(guān)、按鈕開關(guān)來控制裝置的主電源、激光電源控制、冷卻系統(tǒng)、運動系統(tǒng)、控制系統(tǒng)的開關(guān)，鍵盤3和工控機4分別控制激光電源控制及工控機電源，能夠?qū)崿F(xiàn)激光光源的開啟及計算機的開啟，并通過計算機實現(xiàn)對激光器部分的控制， PLC控制單元5、直流電源單元6、USB板卡7構(gòu)成了PLC控制運動機構(gòu)單元，包括PLC控制器，PLC外接直流開關(guān)電源，其中還包括USB板卡7，便于外部存儲設(shè)備數(shù)據(jù)的直接導(dǎo)入，步進電機單元8、驅(qū)動器單元9包括步進電機及步進電機驅(qū)動器，構(gòu)成運動單元，當(dāng)與PLC控制器連接后，可共同構(gòu)成激光內(nèi)雕機的數(shù)控加工模塊實訓(xùn)單元，工具抽屜10為存放常用的實訓(xùn)工具，例如萬用表、電烙鐵、螺絲刀等，操作臺11可以臨時存放工具，還可以將其它單元放置其上進行實訓(xùn)單元的裝配訓(xùn)練。同時，該裝置通過在現(xiàn)場設(shè)置傳感器單元、攝像頭、現(xiàn)場客戶端，以及在遠(yuǎn)端設(shè)置遠(yuǎn)程診斷平臺，可以實現(xiàn)通過PLC控制單元采集傳感器信號并傳遞給現(xiàn)場客戶端，以及通過攝像頭采集現(xiàn)場視頻并傳遞給現(xiàn)場客戶端，現(xiàn)場客戶端對采集的信息以及視頻進行處理和分析，并通過網(wǎng)絡(luò)反饋給遠(yuǎn)程診斷平臺，遠(yuǎn)程診斷平臺進行故障分析和判斷，并提供建議解決方法，指導(dǎo)維修工作，還可對現(xiàn)場進行教學(xué)，實現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控、遠(yuǎn)程指導(dǎo)維修、遠(yuǎn)程教學(xué)的功能，從而降低維修成本，提高教學(xué)質(zhì)量。

以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已，并不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應(yīng)包含在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。