一种直驱球杆教学装置的制作方法

本实用新型属于自动化技术领域，具体地说是一种球杆教学控制。

背景技术：

在“自动控制原理”及“计算机控制”等相关课程的教学实验中，一般需要采用实验装置配合来讲解自动控制的组成、结构、运行与实际效果，使学生对课程的内容有更加深入、全面和具体的理解。

球杆控制系统是为自动控制原理等基础控制课程的教学实验而设计的实验设备，该系统涵盖了许多经典和现代的设计方法，整个装置由球杆执行系统，控制器和直流电源部分组成，该系统对控制系统来说是一种理想的实验模型。传统的球杆控制装置包括支撑端、平衡杆、以及驱动平衡杆上下摆动的调节部分，小球滚动于平衡杆上。该系统的关键技术是检测及控制小球的水平位置。

传统的直驱球杆教学装置通常是以直流旋转电机作为执行部件，并且以多连杆的传动方式实现平衡杆与水平夹角的改变。传统球杆装置由于采用转盘-联杆的方式将电机的转动转化为球杆系统的平衡杆角度，因而具有高度非线性。以上结构通常会使得传动效率低下，电机发热严重，而且整个产品的体积较大，外观上较为单一。

技术实现要素：

本实用新型要解决的技术问题是提供一种操作方便，简洁流畅的直驱球杆教学装置。

为了解决上述技术问题，本实用新型采取以下技术方案：

一种直驱球杆教学装置，包括底座，所述底座上安装有直驱电机，该直驱电机的驱动轴装接有连杆，该连杆与直驱电机的驱动轴呈垂直方向，该连杆上固定安装有水平摆放的平衡杆，该平衡杆上装设有平衡滑动机构，该平衡滑动机构内设有导电钢球，底座上设有面板架，该面板架上设有位于连杆侧边的限位块。

所述平衡滑动机构包括安装导电尺、支撑杆、导电杆及护板，平衡杆两端各安装一个护板，导电尺贴装在平衡杆表面，支撑杆和导电杆的两端分别安装在平衡杆两端的护板上，导电钢球设在导电尺、导电杆、支撑杆和护板围合构成的滑动空间内。

所述面板架包括两个侧板架，该两个侧板架的下端安装在底座上，该两个侧板架的上端连接，两个侧板架上各设置一个限位块，连杆位于该两个限位块之间。

所述两个侧板架为一体成型结构。

所述面板架包括但不限于弧形、三角形或梯形。

所述底座上装设有电机安装架，直驱电机安装在该电机安装架上。

所述连杆的上端安装有支撑块，平衡杆卡装在该支撑块上。

所述限位块呈圆柱状。

电机安装架上还设有引线端盖。

本实用新型采用直驱电机驱动，直接带动连杆左右摆动，传动结构较为简单，有利于后继模型的建立和控制算法的研究和实施，而且使得产品的外观设计更加简洁流畅。

附图说明

附图1为本实用新型立体结构示意图；

附图2为本实用新型剖面结构示意图。

具体实施方式

为了便于本领域技术人员的理解，下面结合附图对本实用新型作进一步的描述。

如附图1和2所示，本实用新型揭示了一种直驱球杆教学装置，包括底座1，所述底座1上安装有直驱电机9，该直驱电机9的驱动轴装接有连杆7，该连杆7与直驱电机9的驱动轴呈垂直方向，该连杆7上固定安装有水平摆放的平衡杆4，该平衡杆4上装设有平衡滑动机构，该平衡滑动机构内设有导电钢球6，底座1上设有面板架2，该面板架2上设有位于连杆7侧边的限位块3。平衡滑动机构包括安装导电尺51、支撑杆53、导电杆54及护板52，平衡杆4两端各安装一个护板52，导电尺51贴装在平衡杆4表面，支撑杆53和导电杆54的两端分别安装在平衡杆4两端的护板52上，导电钢球设在导电尺、导电杆、支撑杆和护板围合构成的滑动空间内。导电钢球受连杆7摆动可沿着导电尺来回移动。连杆7的上端安装有支撑块11，平衡杆4卡装在该支撑块11上。

所述面板架2包括两个侧板架21，该两个侧板架21的下端安装在底座1上，该两个侧板架21的上端连接，两个侧板架21上各设置一个限位块3，连杆7位于该两个限位块3之间。两个侧板架为一体成型结构。面板架包括但不限于弧形、三角形或梯形，或者其他不规则形状，在此并无具体限定。限位块呈圆柱状。通常情况下，将直驱电机安装在面板架的两个侧板架中间的位置，从而更加简洁顺畅。两个限位块确保连杆的左右摆动在一定的范围内。

此外，底座1上装设有电机安装架10，直驱电机9安装在该电机安装架10上。

电机安装架10上还可设置引线端盖8，使连接线路整洁，而且也能够对线路起到一定的保护作用。

本实用新型中，直驱电机带动连杆左右摆动，从而实现带动平衡机构的摆动，进而可以精确的调整导电钢球在平衡机构内的位置，操作较为方便，有利于后续模型的建立和控制算法的研究和实施。

需要说明的是，以上所述并非是对本实用新型技术方案的限定，在不脱离本实用新型的创造构思的前提下，任何显而易见的替换均在本实用新型的保护范围之内。