本實(shí)用新型涉及激光加工實(shí)訓(xùn)裝置技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種雙光路遠(yuǎn)程激光雕刻切割加工維修綜合實(shí)訓(xùn)裝置。

背景技術(shù)：

傳統(tǒng)的激光雕刻機(jī)是用于生產(chǎn)而設(shè)計(jì)的，傳統(tǒng)的激光雕刻機(jī)主要是單工位操作，而且夾具功能單一，加工效率不高，同時(shí)傳統(tǒng)的激光雕刻機(jī)也無法在學(xué)校中實(shí)現(xiàn)對(duì)教學(xué)的需求。

現(xiàn)有的一種雙光路激光雕刻切割加工維修綜合實(shí)訓(xùn)裝置，是專門針對(duì)教學(xué)的激光雕刻加工機(jī)的裝配維修實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)，但其只能在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行操作和教學(xué)，無法實(shí)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?，F(xiàn)有的激光雕刻教學(xué)設(shè)備不能滿足對(duì)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(jì)一種雙光路遠(yuǎn)程激光雕刻切割加工維修綜合實(shí)訓(xùn)裝置，以解決上述問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的在于提供一種雙光路遠(yuǎn)程激光雕刻切割加工維修綜合實(shí)訓(xùn)裝置，旨在用于解決現(xiàn)有的激光雕刻機(jī)只能在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行操作和教學(xué)，無法實(shí)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(shí)用新型是這樣實(shí)現(xiàn)的：

本實(shí)用新型提供一種雙光路遠(yuǎn)程激光雕刻切割加工維修綜合實(shí)訓(xùn)裝置，裝置包括操作臺(tái)以及設(shè)置在操作臺(tái)上的顯示單元、電源控制面板、電氣控制單元、工控機(jī)、PLC控制單元、直流電源單元、驅(qū)動(dòng)器單元、步進(jìn)電機(jī)單元、常規(guī)控制單元、激光單元、傳感器單元以及攝像頭，工控機(jī)設(shè)置在操作臺(tái)底部?jī)?nèi)側(cè)，PLC控制單元、直流電源單元、驅(qū)動(dòng)器單元、步進(jìn)電機(jī)單元、常規(guī)控制單元內(nèi)嵌在操作臺(tái)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(shí)與傳感器單元信號(hào)連接，顯示單元分別與電氣控制單元、工控機(jī)、PLC控制單元、直流電源單元、步進(jìn)電機(jī)單元、驅(qū)動(dòng)單元、常規(guī)控制單元、激光單元連接，裝置還包括現(xiàn)場(chǎng)客戶端以及遠(yuǎn)程診斷平臺(tái)，所述現(xiàn)場(chǎng)客戶端與PLC控制單元以及攝像頭信號(hào)連接，所述遠(yuǎn)程診斷平臺(tái)與所述現(xiàn)場(chǎng)客戶端通訊連接。

進(jìn)一步地，所述傳感器單元包括振動(dòng)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(jìn)一步地，所述現(xiàn)場(chǎng)客戶端包括嵌入式計(jì)算機(jī)以及信號(hào)調(diào)理單元，所述嵌入式計(jì)算機(jī)包含信號(hào)多功能采集單元。

進(jìn)一步地，所述遠(yuǎn)程診斷平臺(tái)包括狀態(tài)數(shù)據(jù)和故障信息數(shù)據(jù)庫(kù)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(jìn)一步地，所述裝置還包括存放實(shí)訓(xùn)工具的工具抽屜。

進(jìn)一步地，所述裝置還包括控制盒，所述控制盒與電氣控制單元采用插拔連接。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型具有以下有益效果：

本實(shí)用新型提供的這種雙光路遠(yuǎn)程激光雕刻切割加工維修綜合實(shí)訓(xùn)裝置，將激光雕刻機(jī)通過巧妙的設(shè)計(jì)，將光機(jī)電控系統(tǒng)做成開放式的實(shí)訓(xùn)平臺(tái)，滿足裝配維修一線技術(shù)人員的培養(yǎng)要求；同時(shí)，該裝置通過在現(xiàn)場(chǎng)設(shè)置傳感器單元、攝像頭、現(xiàn)場(chǎng)客戶端，以及在遠(yuǎn)端設(shè)置遠(yuǎn)程診斷平臺(tái)，可以實(shí)現(xiàn)通過PLC控制單元采集傳感器信號(hào)并傳遞給現(xiàn)場(chǎng)客戶端，以及通過攝像頭采集現(xiàn)場(chǎng)視頻并傳遞給現(xiàn)場(chǎng)客戶端，現(xiàn)場(chǎng)客戶端對(duì)采集的信息以及視頻進(jìn)行處理和分析，并通過網(wǎng)絡(luò)反饋給遠(yuǎn)程診斷平臺(tái)，遠(yuǎn)程診斷平臺(tái)進(jìn)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(duì)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行教學(xué)，實(shí)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是本實(shí)用新型主視結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是本實(shí)用新型立體結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3是本實(shí)用新型側(cè)視結(jié)構(gòu)示意圖。

圖4是本實(shí)用新型整機(jī)電路連接圖。

圖5是本實(shí)用新型中電源控制面板接線圖。

圖6是本實(shí)用新型中驅(qū)動(dòng)單元接線圖。

圖7是本實(shí)用新型中旋轉(zhuǎn)電機(jī)接線圖。

圖8是本實(shí)用新型按鍵接線圖。

圖9是本實(shí)用新型中繼電器接線圖。

圖10是本實(shí)用新型中驅(qū)動(dòng)電機(jī)接線圖。

圖11是本實(shí)用新型燈泵浦脈沖激光電源安裝示意圖。

圖12是本實(shí)用新型主控箱與放電箱接線示意圖。

圖13是本實(shí)用新型遠(yuǎn)程監(jiān)控示意圖。

附圖標(biāo)記說明：1-顯示單元；2-電源控制面板；3-電氣控制單元；4-控制盒；5-工控機(jī)；6-PLC控制單元；7-直流電源單元；8-驅(qū)動(dòng)器單元；9-步進(jìn)電機(jī)單元；10-常規(guī)控制單元；11-工具抽屜；12-激光單元；13-操作臺(tái)。

具體實(shí)施方式

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

如圖1、圖2、圖3所示，本實(shí)用新型實(shí)施例提供一種雙光路遠(yuǎn)程激光雕刻切割加工維修綜合實(shí)訓(xùn)裝置，裝置包括操作臺(tái)13以及設(shè)置在操作臺(tái)13上的顯示單元1、電源控制面板2、電氣控制單元3、工控機(jī)5、PLC控制單元6、直流電源單元7、驅(qū)動(dòng)器單元8、步進(jìn)電機(jī)單元9、常規(guī)控制單元10、激光單元12、傳感器單元以及攝像頭，工控機(jī)5設(shè)置在操作臺(tái)13底部?jī)?nèi)側(cè)，PLC控制單元6、直流電源單元7、驅(qū)動(dòng)器單元8、步進(jìn)電機(jī)單元9、常規(guī)控制單元10內(nèi)嵌在操作臺(tái)13上端，PLC控制單元6與直流電源單元7連接，顯示單元1分別與電氣控制單元3、工控機(jī)5、PLC控制單元6、直流電源單元7、步進(jìn)電機(jī)單元9、驅(qū)動(dòng)單元8、常規(guī)控制單元10、激光單元12連接，裝置還包括現(xiàn)場(chǎng)客戶端以及遠(yuǎn)程診斷平臺(tái)，所述現(xiàn)場(chǎng)客戶端與PLC控制單元6以及攝像頭信號(hào)連接，所述遠(yuǎn)程診斷平臺(tái)與所述現(xiàn)場(chǎng)客戶端通訊連接。

本實(shí)施例中，所述直流電源單元7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6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(shí)施例中，所述傳感器單元包括振動(dòng)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(dòng)傳感器設(shè)置在操作臺(tái)側(cè)邊或者上方，用于采集整個(gè)操作臺(tái)的振動(dòng)情況，所述溫度傳感器設(shè)置在裝置的冷水機(jī)旁，用于采集冷水機(jī)附近的溫度，所述電火花傳感器設(shè)置在裝置的強(qiáng)電部位，例如變壓器旁邊，用于檢測(cè)強(qiáng)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(shí)易產(chǎn)生煙霧的部位，用于檢測(cè)煙霧中的二氧化碳含量。在其他實(shí)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(hào)，當(dāng)它們檢測(cè)到周圍有異常的時(shí)候，會(huì)通過繼電器輸出信號(hào)給PLC控制單元6，PLC控制單元6采集這些傳感器的信號(hào)，利用PLC控制單元6的實(shí)時(shí)通訊接口將PLC控制單元6內(nèi)部產(chǎn)生的故障信息通過PLC通訊線傳遞給現(xiàn)場(chǎng)客戶端。

進(jìn)一步地，所述現(xiàn)場(chǎng)客戶端包括嵌入式計(jì)算機(jī)以及信號(hào)調(diào)理單元，所述嵌入式計(jì)算機(jī)包含信號(hào)多功能采集單元。所述現(xiàn)場(chǎng)客戶端通過信號(hào)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(chǎng)客戶上顯示傳感器單元的報(bào)警類型。同時(shí)，所述現(xiàn)場(chǎng)客戶端通過所述攝像頭對(duì)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)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(jī)和企業(yè)級(jí)路由器組網(wǎng)成一路或者多路監(jiān)控，只需要在現(xiàn)場(chǎng)客戶端中添加攝像頭的IP地址，即可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控的效果。然后，現(xiàn)場(chǎng)客戶端再經(jīng)信號(hào)調(diào)理單元對(duì)采集到的信息以及視頻進(jìn)行處理和分析，并通過網(wǎng)絡(luò)反饋給遠(yuǎn)程診斷平臺(tái)。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(tái)，如在各監(jiān)測(cè)信號(hào)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(bào)出故障等情況下。

進(jìn)一步地，所述遠(yuǎn)程診斷平臺(tái)設(shè)置在激光標(biāo)刻機(jī)的生產(chǎn)廠家，與現(xiàn)場(chǎng)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(tái)包括狀態(tài)數(shù)據(jù)和故障信息數(shù)據(jù)庫(kù)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(shí)方便地向知識(shí)庫(kù)中增加自己的知識(shí)，也可以通過出現(xiàn)的故障方案進(jìn)行記憶貯存增加，當(dāng)后期出現(xiàn)同樣的故障時(shí)候會(huì)有不同的方案進(jìn)行選擇，供工人逐一排查故障。所述遠(yuǎn)程診斷平臺(tái)通過獲取現(xiàn)場(chǎng)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(jìn)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(tái)可以自動(dòng)或人為推送相關(guān)解決方案至現(xiàn)場(chǎng)客戶端，也可以與現(xiàn)場(chǎng)客戶端進(jìn)行視頻或語(yǔ)音的交流，從而實(shí)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(shí)訓(xùn)工具的工具抽屜11，該裝置還包括控制盒4，控制盒4與電氣控制單元3采用插拔連接。

參見圖4是本實(shí)用新型整機(jī)電路連接關(guān)系示意圖，其中KM1為9A交流接觸器，KM2為25A交流接觸器；KM3為25A交流接觸器，KM4為220VAC繼電器，工控機(jī)5為電腦，工控機(jī)5通過插排與空氣開關(guān)連接，疝燈電源與開關(guān)電源連接。

參見圖5是本實(shí)用新型中電源控制面板接線圖，電源接口為24V和5V開關(guān)電源，面板接口中激光開關(guān)進(jìn)（藍(lán)），激光開關(guān)出（黃），運(yùn)行開關(guān)進(jìn)（紅） ，運(yùn)行開關(guān)出（綠） ，零線（灰），急停進(jìn)（粉紅），鑰匙出（淺綠），14芯軍用航插，工控機(jī)5開關(guān)分別與開始開關(guān)，運(yùn)行開關(guān)連接，激光與工控機(jī)5連接。

參見圖6是本實(shí)用新型中驅(qū)動(dòng)單元接線圖，X軸電機(jī)帶動(dòng)X軸驅(qū)動(dòng)器，Y軸電機(jī)帶動(dòng)Y軸驅(qū)動(dòng)器。

參見圖7是本實(shí)用新型中旋轉(zhuǎn)電機(jī)接線圖，5V的開關(guān)電源與Y軸電機(jī)連接，Y軸電機(jī)與X軸電機(jī)連接。

參見圖8是本實(shí)用新型按鍵接線圖，按鍵包含開始停止自鎖開關(guān)、電機(jī)2正轉(zhuǎn)、電機(jī)1正傳、X軸原點(diǎn)、Y軸正限位、X軸正限位、測(cè)試出光、電機(jī)2反轉(zhuǎn)、電機(jī)1反轉(zhuǎn)、Y軸原點(diǎn)、Y軸負(fù)限位、X軸負(fù)限位，以上按鍵通過接線連接。

參見圖9是本實(shí)用新型中繼電器接線圖，多個(gè)24V繼電器通過接線連接。

參見圖10是本實(shí)用新型中驅(qū)動(dòng)電機(jī)接線圖，電機(jī)與開關(guān)電源連接，電機(jī)還與PLC驅(qū)動(dòng)方向信號(hào)連接。

參見圖11是本實(shí)用新型燈泵浦脈沖激光電源安裝示意圖，主控箱與放電箱連接，放電箱與觸摸屏連接，觸摸屏與按鍵板連接。

參見圖12是本實(shí)用新型主控箱與放電箱接線示意圖，主控箱通過接線與放電箱連接。

本實(shí)用新型將激光雕刻加工設(shè)備的光機(jī)電控系統(tǒng)做成開放式的實(shí)訓(xùn)平臺(tái)，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，集合激光雕刻機(jī)的光機(jī)電控裝配調(diào)試實(shí)際訓(xùn)練的要求，采用模塊化、開放式的設(shè)計(jì)思路，最終在該綜合實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)上實(shí)現(xiàn)激光雕刻機(jī)數(shù)控模塊、激光雕刻機(jī)電控模塊等的裝配、維修、操作、加工訓(xùn)練，激光雕刻加工的程序及加工的進(jìn)程在顯示單元1上面可以直觀的適時(shí)顯現(xiàn)，電氣控制單元3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(yùn)動(dòng)系統(tǒng)、控制系統(tǒng)的開關(guān)，控制盒4和工控機(jī)5分別控制激光電源控制及工控機(jī)電源，能夠?qū)崿F(xiàn)激光單元12的開啟及計(jì)算機(jī)的開啟，并通過計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)對(duì)激光器部分的控制， PLC控制單元6、直流電源單元7構(gòu)成了PLC控制運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)單元，包括PLC控制器，PLC外接直流開關(guān)電源，步進(jìn)電機(jī)單元9、驅(qū)動(dòng)器單元8包括步進(jìn)電機(jī)及步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器，構(gòu)成運(yùn)動(dòng)單元，當(dāng)與PLC控制器連接后，可是共同構(gòu)成激光雕刻機(jī)的數(shù)控加工模塊實(shí)訓(xùn)單元，工具抽屜11為存放常用的實(shí)訓(xùn)工具，例如萬用表、電烙鐵、螺絲刀等等，操作臺(tái)13，可以臨時(shí)存放工具，還可以將其它單元放置其上進(jìn)行實(shí)訓(xùn)單元的裝配訓(xùn)練。同時(shí)，該裝置通過在現(xiàn)場(chǎng)設(shè)置傳感器單元、攝像頭、現(xiàn)場(chǎng)客戶端，以及在遠(yuǎn)端設(shè)置遠(yuǎn)程診斷平臺(tái)，可以實(shí)現(xiàn)通過PLC控制單元采集傳感器信號(hào)并傳遞給現(xiàn)場(chǎng)客戶端，以及通過攝像頭采集現(xiàn)場(chǎng)視頻并傳遞給現(xiàn)場(chǎng)客戶端，現(xiàn)場(chǎng)客戶端對(duì)采集的信息以及視頻進(jìn)行處理和分析，并通過網(wǎng)絡(luò)反饋給遠(yuǎn)程診斷平臺(tái)，遠(yuǎn)程診斷平臺(tái)進(jìn)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(duì)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行教學(xué)，實(shí)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(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本實(shí)用新型，凡在本實(shí)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(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。