一种教学用同步冲孔实验机的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种冲孔机，尤其涉及实验教学领域的一种教学用同步冲孔实验机。
【背景技术】
[0002]冲孔运动是一种间歇运动过程，在各种制造及装配工序中广泛应用。传统的冲孔运动一般采用凸轮机构，体积大、传动结构也较为复杂，且具有易磨损、难调整等缺点。以可编程控制器及运动控制模块为核心的高速同步冲孔机构具有精度高、稳定性好，柔性输出，响应速度快等特点，符合现代机械自动化、高速化、多功能柔性化的发展趋势，在食品包装、机械装配、纺织、日化品生产等多领域有广泛需求。
[0003]目前的机械工程实验教学，多数仍停留在传统机械原理实验阶段，与现在大规模化和先进生产技术存在较大的脱节。现有教学中缺少将先进的工业控制技术引入到传统机械工程的实验教学。
【发明内容】
[0004]为了解决【背景技术】中提出的问题，本发明的目的是提供一种教学用同步冲孔实验机，以CPU和运动控制模块为核心的同步冲孔实验机取代传统的以凸轮机构为核心的冲孔机构，进行同步冲孔机构运动模拟的实验。
[0005]本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:
本发明包括机架与安装在机架上的直线运动模块和转盘模块；直线运动模块与转盘模块配合完成冲孔动作，直线运动模块上安装有冲击钻头，转盘模块上安装有转盘，冲击钻头与转盘上的孔配合形成冲孔。
[0006]所述的直线运动模块包括第一伺服电机、第一电机座、第一联轴器、第一从动轴、第一传动机构、直线运动导杆、第一直线运动导杆套筒、直线运动导块、从动轴套筒、第一轴承、横向轴承座、第二直线运动导杆套筒、钻头固定座、钻头固定套筒和冲击钻头；第一伺服电机通过第一伺服电机座固定在机架上，第一伺服电机的输出轴经第一联轴器与第一从动轴的一端同轴相连，第一从动轴另一端通过第一轴承套在横向轴承座内，第一从动轴上套有紧靠横向轴承座的从动轴套筒进行轴向固定，横向轴承座固定安装在机架上；直线运动导块套在竖直安装的直线运动导杆上并沿直线运动导杆上下滑动，直线运动导块固定在机架上，直线运动导杆的两端分别通过第一直线运动导杆套筒与第二直线运动导杆套筒固定在机架上；第一从动轴通过第一传动机构与直线运动导块传动连接，使得直线运动导块沿直线运动导杆竖直上下运动；钻头固定座固定在直线运动导块底部，钻头通过钻头套筒固定在钻头固定座上。
[0007]所述的转盘模块包括第二电机、第二电机座、第二联轴器、链条、第一带轮、第二从动轴、第二带轮、第一齿轮轴、第一齿轮、第一轴承座、第二齿轮、第二齿轮轴、第二轴承座、第三齿轮轴、转盘、第三齿轮、第三轴承座、第三固定座、第二固定座和第一固定座；第二电机通过第二电机座固定在机架上，第二电机的输出轴经第二联轴器与第二从动轴的一端相连；第一带轮同轴固定安装在第二从动轴上，第二带轮通过链条与第一带轮链连接，第二带轮和第一齿轮同轴固定安装在第一齿轮轴上，第一齿轮轴经轴承安装在所述第一轴承座上，第一轴承座固定安装在机架上；第二齿轮与第一齿轮啮合传动，第二齿轮同轴固定在第二齿轮轴上，第二齿轮轴经轴承安装在所述第二轴承座上，第二轴承座固定安装在机架上；第三齿轮与第二齿轮啮合传动，第三齿轮与转盘同轴固定在第三齿轮轴上，第三齿轮轴经轴承安装在第三轴承座上，第三轴承座固定安装在机架上；转盘上开有与冲击钻头配合的孔。
[0008]所述的第一传动机构为齿条齿轮结构，包括齿条与纵向齿轮，纵向齿轮固定套在所述第一从动轴上，竖直安装的齿条与纵向齿轮啮合，齿条竖直固定在直线运动导块上。
[0009]所述的第一传动机构为蜗轮蜗杆结构。
[0010]所述的直线运动导块与钻头固定座为一体结构。
[0011]所述的第一齿轮、第二齿轮和第三齿轮的齿数根据传动比需求进行调整改变变速级，变速级不限于三级。
[0012]所述的第一轴承座、第二轴承座和第三轴承座分别经第一固定座、第二固定座和第三固定座固定安装在机架上。
[0013]所述的转盘上的孔包括有沉孔、盲孔或者通孔。
[0014]所述的转盘上的孔沿圆周间隔均布。
[0015]本发明相对于现有技术的有益效果是:
本发明首次将冲孔机构引入到实验教学中，可更加快速方便精确地模拟冲孔机构的运动，通过控制电机的运动可实现不同冲孔运动模式的展示，从而加深对机械冲孔机构和电子式冲孔机构的理解。
【附图说明】
[0016]图1是本发明整体结构示意图。
[0017]图2是本发明直线运动模块的结构示意图。
[0018]图3是本发明转盘模块的结构示意图。
[0019]图中:1、机架，2、直线运动模块，3、转盘模块；2-1、第一伺服电机，2-2、第一电机座，2-3、第一联轴器，2-4、第一从动轴，2-5、纵向齿轮，2-6、齿条，2-7、直线运动导杆，2-8、第一直线运动导杆套筒，2-9、直线运动导块，2-10、从动轴套筒，2-11、第一轴承，2-12、横向轴承座，2-13、第二直线运动导杆套筒，2-14、钻头固定座，2-15、钻头固定套筒，2-16、冲击钻头；3-1、第二电机，3-2、第二电机座，3-3、第二联轴器，3-4、链条，3-5、第一带轮，3-6、第二从动轴，3-7、第二带轮，3-8、第一齿轮轴，3-9、第一齿轮，3-10、第一轴承座，3_11、第二齿轮，3-12、第二齿轮轴，3-13、第二轴承座，3-14、第三齿轮轴，3-15、转盘，3-16、第三齿轮，3-17、第三轴承座，3-18、第三固定座，3-19、第二固定座，3-20、第一固定座。
【具体实施方式】
[0020]下面结合附图及具体实施例对本发明作进一步详细说明。
[0021]如图1所示，本发明包括机架I与安装在机架I上的直线运动模块2和转盘模块3 ;直线运动模块2与转盘模块3配合完成冲孔动作，直线运动模块2上安装有冲击钻头2-16，转盘模块3上安装有转盘3-15，冲击钻头2-16与转盘3-15上的孔配合形成冲孔。
[0022]如图2所不，直线运动模块2包括第一伺服电机2-1、第一电机座2-2、第一联轴器2-3、第一从动轴2-4、第一传动机构、直线运动导杆2-7、第一直线运动导杆套筒2-8、直线运动导块2-9、从动轴套筒2-10、第一轴承2-11、横向轴承座2-12、第二直线运动导杆套筒
2-13、钻头固定座2-14、钻头固定套筒2-15和冲击钻头2_16。
[0023]如图2所示，第一伺服电机2-1通过第一伺服电机座2-2固定在机架I上，第一伺服电机2-1的输出轴经第一联轴器2-3与第一从动轴2-4的一端同轴相连，第一从动轴2-4另一端通过第一轴承2-11套在横向轴承座2-12内，第一从动轴2-4上套有紧靠横向轴承座2-12的从动轴套筒2-10进行轴向固定，横向轴承座2-12固定安装在机架上；直线运动导块2-9套在竖直安装的直线运动导杆2-7上并沿直线运动导杆2-7上下滑动，直线运动导块2-9固定在机架I上，直线运动导杆2-7的两端分别通过第一直线运动导杆套筒2-8与第二直线运动导杆套筒2-13固定在机架I上；第一从动轴2-4通过第一传动机构与直线运动导块2-9传动连接，使得直线运动导块2-9沿直线运动导杆2-7竖直上下运动；钻头固定座2-14固定在直线运动导块2-9底部，钻头2-16通过钻头套筒2_15固定在钻头固定座2-14上，钻头套筒2-15与钻头固定座2-14固定连接，钻头2_16固定套在钻头套筒2_15内。
[0024]如图3所示，转盘模块3包括第二电机3-1、第二电机座3-2、第二联轴器3_3、链条
3-4、第一带轮3-5、第二从动轴3-6、第二带轮3-7、第一齿轮轴3-8、第一齿轮3-9、第一轴承座3-10、第二齿轮3-11、第二齿轮轴3-12、第二轴承座3-13、第三齿轮轴3_14、转盘3_15、第三齿轮3-16、第三轴承座3-17、第三固定座3-18、第二固定座3_19和第一固定座3_20。
[0025]如图3所示，第二电机3-1通过第二电机座3-2固定在机架I上，第二电机3_1的输出轴经第二联轴器3-3与第二从动轴3-6的一端相连；第一带轮3-5同轴固定安装在第二从动轴3-6上，第二带轮3-7通过链条3-4与第一带轮3-5链连接，第二带轮3-7和第一齿轮3-9同轴固定安装在第一齿轮轴3-8上，第一齿轮轴3-8经轴承安装在所述第一轴承座3-10上，第一轴承座3-10固定安装在机架I上；第二齿轮3-11与第一齿轮3-9啮合传动，第二齿轮3-11同轴固定在第二齿轮轴3-12上，第二齿轮轴3-12经轴承安装在所述第二轴承座3-13上，第二轴承座3-13固定安装在机架I上；第三齿轮3-16与第二齿轮3_11啮合传动，第三齿轮3-16与转盘3-15同轴固定在第三齿轮轴3-14上，第三齿轮轴3_1