一种用于智能教学的智能制造实验平台
阅读说明：本技术 一种用于智能教学的智能制造实验平台 (Intelligent manufacturing experiment platform for intelligent teaching ) 是由 段宏伟 曾敏 关锐钟 李亮 于 2021-07-22 设计创作，主要内容包括：本发明涉及一种用于智能教学的智能制造实验平台,包括支架、操作平台、联动装置和防尘罩,支架的上端安装有操作平台,操作平台的中部安装有联动装置,操作平台的左右两端对称安装有防尘罩。本发明可以解决在智能制造过程中,常常会产生料屑从而落在平台上,在每次实训结束后需要对这些料屑进行清理,常用的清理方式为工具刷清扫,但是这种清理方式难以全面清理,往往会有些许的料屑残留在上面,且清扫的料屑收集起来较为繁琐,消耗时间较长,人员为了清楚看到整个实训过程,会围绕在实验平台周边,导致光线不充足,从而影响了一些精加工的实操教学等情况。(The invention relates to an intelligent manufacturing experiment platform for intelligent teaching, which comprises a support, an operation platform, a linkage device and dust covers, wherein the operation platform is installed at the upper end of the support, the linkage device is installed in the middle of the operation platform, and the dust covers are symmetrically installed at the left end and the right end of the operation platform. The intelligent cleaning device can solve the problems that in the intelligent manufacturing process, material scraps are often generated and fall on a platform, the material scraps need to be cleaned after each practical training is finished, a common cleaning mode is cleaning by a tool brush, but the cleaning mode is difficult to clean comprehensively, a lot of material scraps often remain on the cleaning mode, the cleaned material scraps are complicated to collect, the consumed time is long, and personnel can surround the periphery of the experimental platform for clearly seeing the whole practical training process, so that the light is insufficient, and the situations of fine-machining practical teaching and the like are influenced.)
技术领域
本发明涉及教学实训技术领域，特别涉及一种用于智能教学的智能制造实验平台。
背景技术
随着科学技术进步，各种智能制造技术不断被应用和推广到各种不同领域的制造企业，智能制造及设备操作成为必不可少的教学内容，在进行智能制造的教学过程中，人们通常在实验平台上进行教学实验，让学生直观的看清整个操作流程，将教学实训和讲解相结合，使学生获取相关知识。
但是，传统的实验平台多为单独的一张加工桌，只具有放置器械的功能，功能单一，在具体的实操中，往往会遇到一些问题：
1、在智能制造过程中，常常会产生料屑从而落在平台上，在每次实训结束后需要对这些料屑进行清理，常用的清理方式为工具刷清扫，但是这种清理方式难以全面清理，往往会有些许的料屑残留在上面，且清扫的料屑收集起来较为繁琐，消耗时间较长；
2、人员为了清楚看到整个实训过程，会围绕在实验平台周边，导致光线不充足，从而影响了一些精加工的实操教学。
发明内容
（一）技术方案
为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：一种用于智能教学的智能制造实验平台，包括支架、操作平台、联动装置和防尘罩，支架的上端安装有操作平台，操作平台的中部安装有联动装置，操作平台的左右两端对称安装有防尘罩。
所述的操作平台包括底板、滑动轨道、收集框、对位机构、对位柱、复位弹簧、堵塞板，底板的下端对称安装有滑动轨道，滑动轨道之间通过滑动配合的方式与收集框连接，收集框对风吹下落后的料屑进行收集，且滑动配合的设置保证了收集框可拉出，收集框的底部对称安装有对位机构，滑动轨道的下端与支架相连接，底板上设置有对位柱，对位柱的上端安装有堵塞板，罩体打开时，堵塞板受到挤压后同步下降，从而插入到对位机构内，从而对收集框的位置进行定位锁定，保证了操作平台露出时，收集框不会滑动，避免料屑的以外外泄，堵塞板与底板之间连接有复位弹簧，复位弹簧起到复位的作用，罩体向两侧反向角度打开时，堵塞板受到挤压后下降从而嵌入到底板上，从而得到表面平整的实验台面，罩体关闭时，堵塞板在复位弹簧的作用下回升，堵塞板与底板之间分离，输出槽打开，在气吹作用下料屑从输出槽吹入到收集框内进行收集。
所述的联动装置包括U型架、活动块、连接气缸、挤压架、啮合机构、隐藏槽和照明机构，U型架安装在底板的中部，U型架由绝缘材质制得，U型架的后端通过滑动配合的方式与活动块连接，活动块与U型架之间连接有连接气缸，活动块的前端安装有挤压架，活动块的后端安装有啮合机构，U型架的上端开设有隐藏槽，隐藏槽的内部设置有照明机构，照明机构起到照明的效果，方便教学时实验人员以及观察人员能够看清实验过程。
所述的照明机构包括照明灯、第一电源、两个接触支链和导线，隐藏槽的下端安装有照明灯，隐藏槽的上端安装有第一电源，第一电源充当电源供给的作用，隐藏槽的左右两侧壁各安装有一个接触支链，且照明灯、第一电源、两个接触支链之间通过导线串联连接。
所述的防尘罩包括罩体、转轴、齿轮、气腔、气泵、电源线、第二电源、连接机构，罩体的下端内侧安装有转轴，转轴与底板之间为轴承连接，转轴的前端安装有齿轮，罩体的内部开设有气腔，罩体的上端开设有工作槽，工作槽的上端安装有气泵，气泵与气腔相连通，工作槽内靠近U型架的一侧安装有连接机构，工作槽内远离U型架的一侧安装有第二电源，且气泵、第二电源、连接机构之间通过电源线串联连接。
其中，所述的底板上开设有输出槽，输出槽的下端与柔性回型罩连接，柔性回型罩为上下开口结构，料屑在气吹的作用下进入到输出槽时，由于收集框内部的气流较乱，料屑可能出现回流的现象，柔性回型罩的设置避免了料屑的回流。
其中，所述的对位机构包括对位筒、内置弹簧和弹出板，对位筒安装在收集框的底部，对位筒的内部与弹出板之间连接有内置弹簧，内置弹簧起到弹性复位的作用，由于内置弹簧、弹出板始终保持向上顶升的效果，保证了料屑进入到收集框内时，不会进入到对位筒内，只有在对位柱下降才能强行将弹出板下压，从而嵌入到对位筒内对收集框的位置进行锁定。
其中，所述的堵塞板包括堵塞块和连接板，堵塞块之间连接有连接板，堵塞块、输出槽之间的位置上下对应，下降的堵塞板嵌入到输出槽内，一方面堵住了输出槽，另一方面契合后的堵塞板、底板形成了表面平整的实验台面。
其中，所述的挤压架与连接板上下贴合,堵塞块上开设有定位孔，定位孔的开设保证了实验时一些机械设备与操作平台之间可通过连接件进行定位。
其中，所述的啮合机构包括联动架、齿条，联动架安装在活动块的后端，联动架的内壁对称安装有齿条，齿轮与齿条相啮合，下降的联动架带动齿条下降，通过齿条、齿轮相配合从而带动两个罩体反向打开。
其中，所述的接触支链包括接触杆、绝缘杆、中间杆、连接弹簧和铜块，接触杆与U型架之间为滑动配合连接，接触杆的内端安装有绝缘杆，绝缘杆与中间杆之间为滑动配合连接，中间杆安装在隐藏槽上，且中间杆与绝缘杆之间连接有连接弹簧，连接弹簧起到复位的作用，铜块安装在U型架上，且导线与接触支链中的铜块连接，接触杆位于铜块之间。
其中，所述的接触杆的内半部分为导电部分，接触杆的外半部分为绝缘部分，接触杆内外部分材质的不同，从而控制着照明机构是否通路。
其中，所述的罩体的内壁均匀开设有气孔，气孔与气腔相连通，通入气腔内的气体从气孔喷出，从而将操作平台上的料屑吹入到收集框中。
其中，所述的连接机构包括连接杆、工作弹簧、固定板和导电块，工作槽上对称安装有导电块，连接杆位于导电块之间，连接杆与固定板之间连接有工作弹簧，固定板安装在工作槽上，电源线与连接机构中的导电块相连接，连接杆只有中部为导电部分，在罩体初始向外侧打开或者即将与U型架重新接触时，导电块会与连接杆的绝缘部分接触，保证了罩体对操作平台完全关闭或者完全打开时，无气吹，完全关闭时无气吹是节省了电源供给，避免长期关闭时仍在气吹的情况，完全打开时，由于需要进行实验操作，无气吹避免了气吹影响操作，在导电块与连接杆的导电部分接触时，气泵会短暂通电从而将外界的气体吸入后将其吹入到气腔内进而从气孔喷出，进行气吹处理。
其中，所述的连接杆的左右两端为绝缘部分，连接杆的中部为导电部分。
其中，所述的对位柱与底板之间为上下滑动配合连接，对位柱与对位筒之间为上下对应布置，对位柱嵌入在对位筒内部时，从而对收集框的位置进行锁定。
（二）有益效果
1、本发明所述的一种用于智能教学的智能制造实验平台，通过封闭环境中气吹清理的方式代替工具清扫，提高了清理的全面性，保证了清理后的料屑能够轻易被收集，提高了清理效率，同时增加了照明功能，采用联动结构的设计，保证了实训前灯光打开，结束后灯光关闭的情况，节省了电源的同时，提高了光照度，使得在精加工时看清零件的位置以及产生的效果；
2、本发明所述的一种用于智能教学的智能制造实验平台，本发明采用结构联动化的设计理念，使得罩体被打开时，操作平台表面形成平整面，照明灯通电照明，在罩体对操作平台关闭过程中，堵塞板上升，输出槽露出，即将完全关闭时，气吹短暂出现，从而将操作平台上的料屑吹入到收集框中，使得料屑在较为密封的环境中被清理收集，在完全关闭时，照明灯断电，节省了能源；
3、本发明所述的一种用于智能教学的智能制造实验平台，通过控制堵塞板是否嵌入到底板中来适应当前需求，在需要实操时，堵塞板嵌入到底板内形成平整面，为实操器械提供场地，在清理料屑时，堵塞板回升，输出槽漏出，料屑在气吹的作用下经过输出槽后进入到收集框中，一物两用，增加了功能；
4、本发明所述的一种用于智能教学的智能制造实验平台，所述的联动装置控制着防尘罩是否打开的同时，控制着照明，防尘罩的设置避免了气吹时料屑乱飞进入到人员鼻口中的情况，照明功能的增设，提高了光照度，提高了实训的效率。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明的第一立体结构示意图；
图2是本发明的第二立体结构示意图（从后往前看）；
图3是本发明的剖视图；
图4是本发明对位柱、复位弹簧与堵塞板之间的立体结构示意图；
图5是本发明底板的立体结构示意图；
图6是本发明联动装置的立体结构示意图；
图7是本发明图3的X处局部放大图；
图8是本发明图3的Y处局部放大图。
具体实施方式
下面参考附图对本发明的实施例进行说明。在此过程中，为确保说明的明确性和便利性，我们可能对图示中线条的宽度或构成要素的大小进行夸张的标示。
另外，下文中的用语基于本发明中的功能而定义，可以根据使用者、运用者的意图或惯例而不同。因此，这些用语基于本说明书的全部内容进行定义。
如图1至图8所示，一种用于智能教学的智能制造实验平台，包括支架1、操作平台2、联动装置3和防尘罩4，支架1的上端安装有操作平台2，操作平台2的中部安装有联动装置3，操作平台2的左右两端对称安装有防尘罩4。
所述的操作平台2包括底板21、滑动轨道22、收集框23、对位机构24、对位柱25、复位弹簧26、堵塞板27，底板21的下端对称安装有滑动轨道22，滑动轨道22之间通过滑动配合的方式与收集框23连接，收集框23对风吹下落后的料屑进行收集，且滑动配合的设置保证了收集框23可拉出，收集框23的底部对称安装有对位机构24，滑动轨道22的下端与支架1相连接，底板21上设置有对位柱25，对位柱25的上端安装有堵塞板27，罩体41打开时，堵塞板27受到挤压后同步下降，从而插入到对位机构24内，从而对收集框23的位置进行定位锁定，保证了操作平台2露出时，收集框23不会滑动，避免料屑的以外外泄，堵塞板27与底板21之间连接有复位弹簧26，复位弹簧26起到复位的作用，罩体41向两侧反向角度打开时，堵塞板27受到挤压后下降从而嵌入到底板21上，从而得到表面平整的实验台面，罩体41关闭时，堵塞板27在复位弹簧26的作用下回升，堵塞板27与底板21之间分离，输出槽打开，在气吹作用下料屑从输出槽吹入到收集框23内进行收集，所述的底板21上开设有输出槽，输出槽的下端与柔性回型罩连接，柔性回型罩为上下开口结构，料屑在气吹的作用下进入到输出槽时，由于收集框23内部的气流较乱，料屑可能出现回流的现象，柔性回型罩的设置避免了料屑的回流。
所述的对位机构24包括对位筒241、内置弹簧242和弹出板243，对位筒241安装在收集框23的底部，对位筒241的内部与弹出板243之间连接有内置弹簧242，内置弹簧242起到弹性复位的作用，由于内置弹簧242、弹出板243始终保持向上顶升的效果，保证了料屑进入到收集框23内时，不会进入到对位筒241内，只有在对位柱25下降才能强行将弹出板243下压，从而嵌入到对位筒241内对收集框23的位置进行锁定，所述的对位柱25与底板21之间为上下滑动配合连接，对位柱25与对位筒241之间为上下对应布置，对位柱25嵌入在对位筒241内部时，从而对收集框23的位置进行锁定。
所述的堵塞板27包括堵塞块271和连接板272，堵塞块271之间连接有连接板272，堵塞块271、输出槽之间的位置上下对应，下降的堵塞板27嵌入到输出槽内，一方面堵住了输出槽，另一方面契合后的堵塞板27、底板21形成了表面平整的实验台面，所述的挤压架34与连接板272上下贴合,堵塞块271上开设有定位孔，定位孔的开设保证了实验时一些机械设备与操作平台2之间可通过连接件进行定位。
所述的联动装置3包括U型架31、活动块32、连接气缸33、挤压架34、啮合机构35、隐藏槽36和照明机构37，U型架31安装在底板21的中部，U型架31由绝缘材质制得，U型架31的后端通过滑动配合的方式与活动块32连接，活动块32与U型架31之间连接有连接气缸33，活动块32的前端安装有挤压架34，活动块32的后端安装有啮合机构35，U型架31的上端开设有隐藏槽36，隐藏槽36的内部设置有照明机构37，照明机构37起到照明的效果，方便教学时实验人员以及观察人员能够看清实验过程，具体工作时，需要打开罩体41时，通过连接气缸33带动活动块32下降，挤压架34、啮合机构35同步下降，下降的挤压架34对堵塞板27进行挤压使其下降从而嵌入到底板21上，得到表面平整的实验台面，下降的啮合机构35与齿轮43相配合从而带动罩体41反向打开，打开的同时，照明机构37形成完整的串联电路，照明机构37通电后照明。
所述的啮合机构35包括联动架351、齿条352，联动架351安装在活动块32的后端，联动架351的内壁对称安装有齿条352，齿轮43与齿条352相啮合，下降的联动架351带动齿条352下降，通过齿条352、齿轮43相配合从而带动两个罩体41反向打开。
所述的照明机构37包括照明灯371、第一电源372、两个接触支链373和导线374，隐藏槽36的下端安装有照明灯371，隐藏槽36的上端安装有第一电源372，第一电源372充当电源供给的作用，隐藏槽36的左右两侧壁各安装有一个接触支链373，且照明灯371、第一电源372、两个接触支链373之间通过导线374串联连接，具体工作时，罩体41反向打开时，两个接触支链373在弹性作用下向外弹出，此时，照明灯371、第一电源372、两个接触支链373之间在导线374的连接下形成完整的通路，照明灯371通电后照明。
所述的接触支链373包括接触杆3731、绝缘杆3732、中间杆3733、连接弹簧3734和铜块3735，接触杆3731与U型架31之间为滑动配合连接，接触杆3731的内端安装有绝缘杆3732，绝缘杆3732与中间杆3733之间为滑动配合连接，中间杆3733安装在隐藏槽36上，且中间杆3733与绝缘杆3732之间连接有连接弹簧3734，连接弹簧3734起到复位的作用，铜块3735安装在U型架31上，且导线374与接触支链373中的铜块3735连接，接触杆3731位于铜块3735之间，所述的接触杆3731的内半部分为导电部分，接触杆3731的外半部分为绝缘部分，接触杆3731内外部分材质的不同，从而控制着照明机构37是否通路，具体工作时，通过罩体41对操作平台2上端包裹关闭时，罩体41将接触杆3731向内挤压，使得接触杆3731的绝缘部分与铜块3735接触，此时为断路状态，在罩体41向外打开时，接触杆3731在连接弹簧3734的作用下向外伸出，此时，接触杆3731的导电部分与铜块3735接触，此时为通路状态，照明灯371通电后照明。
所述的防尘罩4包括罩体41、转轴42、齿轮43、气腔44、气泵45、电源线46、第二电源47、连接机构48，罩体41的下端内侧安装有转轴42，转轴42与底板21之间为轴承连接，转轴42的前端安装有齿轮43，罩体41的内部开设有气腔44，罩体41的上端开设有工作槽，工作槽的上端安装有气泵45，气泵45与气腔44相连通，工作槽内靠近U型架3的一侧安装有连接机构48，工作槽内远离U型架3的一侧安装有第二电源47，且气泵45、第二电源47、连接机构48之间通过电源线46串联连接，所述的罩体41的内壁均匀开设有气孔，气孔与气腔44相连通，通入气腔44内的气体从气孔喷出，从而将操作平台2上的料屑吹入到收集框23中，具体工作时，下降的啮合机构35与齿轮43相配合从而带动两个罩体41反向打开，此时，连接机构48在弹性作用下伸出，伸出的连接机构48、气泵45、第二电源47在电源线46的连接下形成完整的通路，气泵45短暂通电从而将外界的气体吸入后将其吹入到气腔44内进而从气孔喷出，将操作平台2上的残余料屑吹离，在两个罩体41逐渐关闭过程中，气泵45也会短暂通电从而将外界的气体吸入后将其吹入到气腔44内进而从气孔喷出，从而将操作平台2上的料屑吹落至输出槽后进入到收集框23中进行收集。
所述的连接机构48包括连接杆481、工作弹簧482、固定板483和导电块484，工作槽上对称安装有导电块484，连接杆481位于导电块484之间，连接杆481与固定板483之间连接有工作弹簧482，固定板483安装在工作槽上，电源线46与连接机构48中的导电块484相连接，所述的连接杆481的左右两端为绝缘部分，连接杆481的中部为导电部分，具体工作时，连接杆481只有中部为导电部分，在罩体41初始向外侧打开或者即将与U型架31重新接触时，导电块484会与连接杆481的绝缘部分接触，保证了罩体41对操作平台2完全关闭或者完全打开时，无气吹，完全关闭时无气吹是节省了电源供给，避免长期关闭时仍在气吹的情况，完全打开时，由于需要进行实验操作，无气吹避免了气吹影响操作，在导电块484与连接杆481的导电部分接触时，气泵45会短暂通电从而将外界的气体吸入后将其吹入到气腔44内进而从气孔喷出，进行气吹处理。
教学实验前：通过连接气缸33带动活动块32下降，挤压架34、啮合机构35同步下降，下降的挤压架34对堵塞板27进行挤压使其下降从而嵌入到底板21上，得到表面平整的实验台面，下降的齿条352与齿轮43相配合从而带动两个罩体41角度反向打开，打开的同时，照明机构37内部为通路状态，照明机构37通电后照明，且通过短暂通电的气泵45对平整的实验台面进行短暂的气吹清理，在罩体41完全打开后，人员在实验台面上进行教学实验；
教学实验后：通过连接气缸33带动活动块32回升，挤压架34、啮合机构35同步回升，堵塞板27在复位弹簧26的作用下回升，堵塞板27与底板21之间分离，输出槽露出，上升的齿条352与齿轮43相配合从而带动两个罩体41相向角度运动，在罩体41与U型架31重新接触时，连接杆481向外侧运动，使得导电块484与连接杆481的导电部分短暂接触，此时，气泵45会将外界的气体吸入并从气孔喷出，从而将操作平台2上实验留下的料屑从输出槽中吹入到收集框23中，在两个罩体41对操作平台2完全关闭时，导电块484与连接杆481的绝缘部分重新接触，气吹停止消失。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
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