4经轴承安装在第三轴承座3-17上，第三轴承座3-17固定安装在机架I上；转盘3-15上开有与冲击钻头2-16配合的孔。
[0026]第一传动机构可以为齿条齿轮结构，包括齿条2-6与纵向齿轮2-5，纵向齿轮2_5固定套在所述第一从动轴2-4上，竖直安装的齿条2-6与纵向齿轮2-5啮合，齿条2-6竖直固定在直线运动导块2-9上。
[0027]第一传动机构可以为蜗轮蜗杆结构。
[0028]如图1所示，本发明钻头固定座2-14与直线运动导块2-9是分开的，但钻头固定座2-14与直线运动导块2-9可以是一体结构，一体成型。
[0029]优选地，第一齿轮3-9、第二齿轮3-11和第三齿轮3_16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。
[0030]优选地，第一轴承座3-10、第二轴承座3-13和第三轴承座3_17分别经第一固定座3-20、第二固定座3-19和第三固定座3-18固定安装在机架I上。第一固定座3_20、第二固定座3-19和第三固定座3-18固定在机架I上。
[0031]转盘上的孔包括有盲孔或者通孔，形状大小相同，其中深度不同。
[0032]转盘上的孔沿圆周间隔均布。
[0033]本发明的工作过程如下:
本实施例通过向直线运动模块和转盘模块的电机输入各自的运动曲线信号，实现不同冲孔的教学展示:第一伺服电机2-1接收来自PLC (单片机)及相应的伺服放大器输出的直线运动信号而旋转，第一伺服电机2-1直接驱动纵向齿轮2-5转动，通过纵向齿轮2-5带动齿条2-6实现往复运动，齿条带动直线运动导块2-9沿直线运动导柱2-7上下往复运动，从而带动钻头固定座2-14及冲孔钻头上下往复运动。第二伺服电机接收来自相同PLC(单片机)及相应的伺服放大器输出的转盘运动信号而旋转，第一带轮3-5通过链条3-4实现与第二带轮3-7的传动，通过第一齿轮3-9，第二齿轮3-11，第三齿轮3-16的连续传动，实现转盘3-15的转动。
[0034]转盘上均匀分布了若干圆孔，孔包含有多种冲孔运动模式下的各种孔，由两轴的运动均为间歇性运动，且具有互补关系，当转盘转动时冲孔钻头静止，而冲孔钻头动作时转盘则静止。通过PLC控制可实现转盘与钻头相配合的点动、单圈、多圈运转，正反转运动等运动的模拟，并且还可以实现不同的冲孔速度及不同冲孔深度的模拟。
[0035]同步冲孔实验机包含有正点动、反点动、转单圈、转多圈等多个选项。正点动运动模式表示转盘顺时针方向转动；反点动运动模式表示转盘逆时针方向转动；转单圈模式表示转盘冲孔过程中转过一个圆周；转多圈表示转盘冲孔过程中转过多个圆周。根据冲孔深度，又可得到通孔或盲孔。正反点动、转单、多圈与通、盲孔三者相互组合，可形成多种冲孔运动模式。
【主权项】
1.一种教学用同步冲孔实验机，其特征在于: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。
2.根据权利要求1所述的一种教学用同步冲孔实验机，其特征在于:所述的直线运动模块(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)； 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。
3.根据权利要求1所述的一种教学用同步冲孔实验机，其特征在于:所述的转盘模块(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)； 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(3-14)经轴承安装在第三轴承座(3-17)上，第三轴承座(3-17)固定安装在机架I上；转盘(3-15)上开有与冲击钻头(2-16)配合的孔。
4.根据权利要求1所述的一种教学用同步冲孔实验机，其特征在于:所述的第一传动机构为齿条齿轮结构，包括齿条(2_6)与纵向齿轮(2_5)，纵向齿轮(2_5)固定套在所述第一从动轴(2-4)上，竖直安装的齿条(2-6)与纵向齿轮(2-5)啮合，齿条(2-6)竖直固定在直线运动导块(2-9)上。
5.根据权利要求1所述的一种教学用同步冲孔实验机，其特征在于:所述的第一传动机构为蜗轮蜗杆结构。
6.根据权利要求1所述的一种教学用同步冲孔实验机，其特征在于:所述的直线运动导块(2-9)与钻头固定座(2-14)为一体结构。
7.根据权利要求1所述的一种教学用同步冲孔实验机，其特征在于:所述的第一齿轮(3-9)、第二齿轮(3-11)和第三齿轮(3-16)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。
8.根据权利要求1所述的一种教学用同步冲孔实验机，其特征在于:所述的第一轴承座(3-10)、第二轴承座(3-13)和第三轴承座(3-17)分别经第一固定座(3-20)、第二固定座(3-19)和第三固定座(3-18)固定安装在机架I上。
9.根据权利要求1所述的一种教学用同步冲孔实验机，其特征在于:所述的转盘上的孔包括有沉孔、盲孔或者通孔。
10.根据权利要求1所述的一种教学用同步冲孔实验机，其特征在于:所述的转盘上的孔沿圆周间隔均布。
【专利摘要】本发明公开了一种教学用同步冲孔实验机。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。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，通过控制电机运转可实现不同冲孔运动模式的展示，从而加深对传统冲孔机构和电子式冲孔机构的理解。
【IPC分类】G09B25-02
【公开号】CN104637386
【申请号】CN201410803265
【发明人】朱新杰, 叶陈吉, 何星, 顾大强
【申请人】浙江大学
【公开日】2015年5月20日
【申请日】2014年12月21日