物联网型运动控制模块化实训教学平台制造技术

本实用新型专利技术公开了一种物联网型运动控制模块化实训教学平台，包括物联网系统、与物联网系统连接的运动控制系统和受控对象，受控对象为二维机械手；物联网系统包括PC端或手机端，与PC端或手机端连接的网络平台、与网络平台连接的VPN路由器；运动控制系统包括由PLC控制器、变频器组成的控制系统，与所述控制系统统连接的伺服驱动系统，伺服驱动系统控制二维机械手的运动。通过物联网系统和运动控制系统精准地控制受控对象，通过二维机械手实现插头在教学平台的上的前后左右快速位移，快速、逐一的对线路进行插拔，位移的精度高，效率高，采用直线伸缩气缸控制机械手进行上下位移，以方便连接线路，实现了教学平台二维平面的自动化插拔。

【技术实现步骤摘要】
物联网型运动控制模块化实训教学平台
本技术属于教学平台的
，尤其涉及一种物联网型运动控制模块化实训教学平台。
技术介绍
目前，对物联网的研究主要集中在物流管理，智能家居，交通事故管理，电子警察违规抓拍等领域，在教育领域的探讨尚为鲜见，但随着物联网技术的日益成熟，其在教育中的应用越来越广泛。如何构建基于物联网的教学平台，旨在通过物联网远程通讯技术改造现有的基于PLC和变频器的教学实验装置，实现多个教学实验装置和多个控制对象组成小组构建成智能化教学平台，丰富实训教学，辅助教学管理，拓展课外教学活动。从而达到因材施教，培养创新型高技能人才的目的。实训教学是培养高级应用型人才的重要教学环节，为此在实训教学中必须建立一种适合自身培养模式的实训教学新模式。现有技术中对教学平台上的线路的插拔需人工进行，效率低，精度不高。
技术实现思路
基于以上现有技术的不足，本技术所解决的技术问题在于提供一种物联网型运动控制模块化实训教学平台，控制精准，自动实现插头在教学平台的线路上快速插拔。为了解决上述技术问题，本技术通过以下技术方案来实现：本技术提供一种物联网型运动控制模块化实训教学平台，包括物联网系统、与所述物联网系统连接的运动控制系统和受控对象，所述受控对象为二维机械手；所述物联网系统包括PC端或手机端，与所述PC端或手机端连接的网络平台、与所述网络平台连接的VPN路由器；所述运动控制系统包括由PLC控制器、变频器组成的控制系统，与所述控制系统统连接的伺服驱动系统，所述伺服驱动系统控制所述二维机械手的运动。由上，通过物联网系统和运动控制系统精准地控制受控对象，用户可以利用网络平台、物联网技术在PC端或者手机端任意操控和监控运动控制平台，通过精准控制机械手在教学平台上进行线路插拔，精度和效率高。作为上述技术方案的优选实施方式，本技术实施例提供的物联网型运动控制模块化实训教学平台进一步包括下列技术特征的部分或全部：作为上述技术方案的改进，在本技术的一个实施例中，所述二维机械手可在沿教学平台的长度方向设置的导轨上移动，包括竖直设置的竖直直线伸缩气缸、水平设置并位于所述竖直直线伸缩气缸顶部的水平直线伸缩气缸，所述水平直线伸缩气缸的端部具有机械手。采用上述结构，通过竖直直线伸缩气缸带动机械手在上下方向上移动，通过水平直线伸缩气缸带动机械手在前后方向上移动，移动快速，自动化地实现机械手的前后上下快速位移。作为上述技术方案的改进，所述机械手包括两个相对设置的夹取部，两个夹取部的一端转动的连接在一平台上，该平台固定在所述水平直线伸缩气缸的伸缩杆上。采用上述结构，通过夹取部在平台上的转动连接，实现两个夹取部的相对运动对插头进行抓取。作为上述技术方案的改进，所述夹取部与所述平台相连的一端部内形成有圆环内齿轮，所述平台上安装有两个圆柱齿轮，分别与所述两个夹取部内的圆环内齿轮啮合连接，所述两个圆柱齿轮分别由两个伺服驱动电机驱动。采用上述结构，伺服驱动电机带动圆柱齿轮转动，通过圆柱齿轮与圆环内齿轮之间的啮合传动，带动夹取部与平台的转动连接。作为上述技术方案的改进，所述导轨的两端的中间部分分别设置一个同步轮，两个同步轮之间通过同步带连接，并且，所述导轨的一端配置有与所述同步带啮合连接的行走齿轮，所述行走齿轮由一个伺服驱动电机驱动进行转动。采用上述结构，在伺服驱动电机的动力驱动下，行走齿轮带动同步带移动，在同步带的牵引和导轨的支承作用下，底座沿导轨往复移动，进而带动机械手沿教学平台的长度方向来回移动。进一步地，所述PLC控制器通过处理器芯片连接无线通讯模块，所述控制系统包括数字信号处理器，所述伺服驱动系统为伺服驱动器，所述数字信号微处理器通过光电隔离器与所述伺服驱动器相连，所述伺服驱动器的输出端与所述竖直直线伸缩气缸、水平直线伸缩气缸和伺服驱动电机的输入端相连。由上，通过PLC控制器、变频器和伺服驱动系统对机械手进行控制，保证控制的可靠性。上述说明仅是本技术技术方案的概述，为了能够更清楚了解本技术的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本技术的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下结合优选实施例，并配合附图，详细说明如下。附图说明为了更清楚地说明本技术实施例的技术方案，下面将对实施例的附图作简单地介绍。图1是本技术优选实施例的物联网型运动控制模块化实训教学平台的结构示意图；图2是本技术优选实施例的物联网型运动控制模块化实训教学平台的二维机械手的结构示意图；图3是本技术优选实施例的物联网型运动控制模块化实训教学平台的运动控制系统的结构示意图。图4是本技术优选实施例的物联网型运动控制模块化实训教学平台的运动控制系统的电路示意图。图5是本技术优选实施例的物联网型运动控制模块化实训教学平台的另一实施例中的运动控制系统的结构示意图。具体实施方式下面结合附图详细说明本技术的具体实施方式，其作为本说明书的一部分，通过实施例来说明本技术的原理，本技术的其他方面、特征及其优点通过该详细说明将会变得一目了然。在所参照的附图中，不同的图中相同或相似的部件使用相同的附图标号来表示。如图1所示，本技术优选实施例的物联网型运动控制模块化实训教学平台的结构示意图，本技术的物联网型运动控制模块化实训教学平台包括物联网系统10、与所述物联网系统10连接的运动控制系统20和受控对象30，所述受控对象为二维机械手，所述物联网系统10包括PC端或手机端，与所述PC端或手机端连接的网络平台11、与所述网络平台11连接的VPN路由器12，本技术的网络平台11借助3G网络、互联网和VPN路由器12实现现场设备的远程访问，所述运动控制系统20包括由PLC控制器21、变频器22组成的控制系统，与所述控制系统连接的伺服驱动系统23，所述伺服驱动系统23控制所述二维机械手的运动。其中，所述PLC控制器21通过处理器芯片连接无线通讯模块，所述控制系统包括数字信号处理器，所述伺服驱动系统23为伺服驱动器，所述数字信号微处理器通过光电隔离器与伺服驱动器相连，伺服驱动器驱动受控对象进行动作。PLC控制器、变频器是满足一系列运动控制需求的控制单元，通过接线柱与伺服驱动器连接构成主电路和控制电路，驱动步进或伺服驱动电机完成各种运动(单轴运动、多轴联动、多轴插补等)，接收各种输入信号(限位原点信号，sensor)，如图3，通过PID调节闭环控制，可输出控制继电器、电磁阀、电动机等元件。PLC控制器选用TSRF-PLC-02F型PLC可编程控制器，由电源模块、处理器模块、通讯模块、数字量输入模块、数字量输出模块、模拟量I/O模块组成，拥有65个接口，PLC控制器的通讯模块通过串行通信接口配置4G无线通讯模块，与配置了VPN路由器的网络平台11，实现网络通讯，进行现场设备的远程访问。当采用由PLC控制器和变频器组成的运动控制系统20时，运动控制系统20的主电路和控制电路如图4所示，当选择开关SB2选择到11号挡位时的电路图，合上运动控制系统20内的电源开关QS，依次串联的电源正极、熔断器FU、热继电器复合开关FR、急停开关SB1、选择开关SB2、接触器KM3线圈、电源负极回路通电，同时串接在热继电器复本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.物联网型运动控制模块化实训教学平台，其特征在于，包括物联网系统、与所述物联网系统连接的运动控制系统和受控对象，所述受控对象为二维机械手；所述物联网系统包括PC端或手机端，与所述PC端或手机端连接的网络平台、与所述网络平台连接的VPN路由器；所述运动控制系统包括由PLC控制器、变频器组成的控制系统，与所述控制系统连接的伺服驱动系统，所述伺服驱动系统控制所述二维机械手的运动。

【技术特征摘要】
1.物联网型运动控制模块化实训教学平台，其特征在于，包括物联网系统、与所述物联网系统连接的运动控制系统和受控对象，所述受控对象为二维机械手；所述物联网系统包括PC端或手机端，与所述PC端或手机端连接的网络平台、与所述网络平台连接的VPN路由器；所述运动控制系统包括由PLC控制器、变频器组成的控制系统，与所述控制系统连接的伺服驱动系统，所述伺服驱动系统控制所述二维机械手的运动。2.如权利要求1所述的物联网型运动控制模块化实训教学平台，其特征在于，所述二维机械手可在沿教学平台的长度方向设置的导轨上移动，包括竖直设置的竖直直线伸缩气缸、水平设置并位于所述竖直直线伸缩气缸顶部的水平直线伸缩气缸，所述水平直线伸缩气缸的端部具有机械手。3.如权利要求2所述的物联网型运动控制模块化实训教学平台，其特征在于，所述机械手包括两个相对设置的夹取部，两个夹取部的一端转动的连接在一平台上，该平台固定在所述水平直线伸缩气缸的伸缩杆上。4.如权利要求3所述的物联网型运动控制模块化实训教学平台，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：董绪巧，蔡曙仙，
申请(专利权)人：湖北拓实瑞丰科教设备股份有限公司，
类型：新型
国别省市：湖北,42