一种多功能可移动组合型气动实验箱的制作方法

本实用新型涉及气动教学设备技术领域，尤其涉及一种多功能可移动组合型气动实验箱。

背景技术：

气动实验是大学理工科专业中涉及流体传动与控制类以及液压传动类课程实践教学的重要环节和理论教学的必要补充，气动实验设备是开展实验教学的常用设备，也是企业培训员工掌握液压与气动知识的一种重要实训设备。

常规的气压传动实验台体积重量大，占地面积广，不宜移动，一般只能在实验室使用，无法带到课堂教学现场进行演示，其功能也比较简单，学生对于学习和使用的气动元件只能观察其外部结构，缺少认知其内部结构特点的手段。目前市场上也出现了一种便携式的气动实训箱(其型号为xy-qx05)，该气动实训箱主要由铝合金机箱、各种小型标准工业气动元件、电气控制部分等组成，其特点是结构紧凑，便于携带。但该型实验箱功能由于体积限制，缺少足够的元件存放空间和plc安装空间，只能进行一些简单的的气动回路实验和继电器控制回路实验，不能进行较为复杂的气动回路实验以及plc控制回路实验；该实验箱的主要缺点是没有空间来安装空压机等动力元件，因此进行实验时必须从外部引入气源，否则无法独立正常工作，一定程度上限制了实验箱的使用范围。

技术实现要素：

有鉴于此，本实用新型提供了一种多功能可移动组合型气动实验箱

本实用新型提供一种多功能可移动组合型气动实验箱，包括实验箱本体，所述实验箱本体由由上至下依次可拆卸连接的控制操作箱、元件存储箱和动力单元箱组成，所述动力单元箱的底部设有多个万向轮，其后侧设有沿竖直方向设置的拉杆，其中，所述动力单元箱用于提供气源和电源，所述存储箱用于存放气动实验所需的用品，所述控制操作箱用于进行气动回路实验、操作和演示。

进一步地，所述动力单元箱包括第一箱体、电源、继电器组、plc模块和空压机，所述第一箱体的内部中空，且其至少一侧为敞口结构，并在所述敞口侧转动设有门板，所述门板均通过第二固定件与所述第一箱体连接固定，其用于盖住或打开所述敞口，多个所述万向轮均设置在所述第一箱体的底部，所述电源、所述继电器组、所述plc模块和所述空压机均固定在所述第一箱体内，所述继电器组、所述plc模块和所述空压机均与所述电源电连接，所述第一箱体的外侧壁上设有第一外联接口板。

进一步地，所述元件存储箱包括第二箱体和存储单元，所述第二箱体的内部中空，所述第二箱体任意相对的两侧分别设有与其内部连通的第一缺口和第二缺口，且所述第一缺口和所述第二缺口处均滑动安装有至少一个所述存储单元，所述存储单元穿过所述第一缺口和所述第二缺口滑动至伸出所述第二箱体外，或伸入所述第二箱体内，所述存储单元用于存放气动实验所需的用品。

进一步地，所述存储单元为抽屉，且所述存储单元设有三个，三个所述存储单元分别平行且上下间隔分布，所述第一缺口设置在第二箱体右侧的上部，第二缺口设置在第二箱体左侧的中下部，其中一个所述存储单元穿过所述第一缺口与所述第二箱体滑动连接，另外两个所述存储单元均设置在所述第二缺口内，并均与所述第二箱体滑动连接。

进一步地，所述控制操作箱包括第三箱体、上部显示操作面板区和下部显示操作面板区；

所述第三箱体的内部中空且上端敞口，其上端转动设有翻盖，所述翻盖用于关闭和打开所述第三箱体的上端敞口，所述第三箱体的后侧设有第二外联接口板；

所述上部显示操作面板区由第一面板、触摸显示屏、plc控制面板和传感器操作面板组成，所述第一面板嵌装在所述翻盖内，所述触摸显示屏嵌装在所述第一面板上，所述plc控制面板和所述传感器操作面板均设置在所述第一面板上；

所述下部显示操作面板区由第二面板、继电器操作面板和开关压力操作面板组成，所述第二面板水平设置并嵌装在所述第三箱体内，其上端面设有气动回路搭建区，且所述气动回路搭建区内设有多个沿所述第二面板的宽度方向设置并与所述第三箱体内部连通的条形缺口，所述条形缺口的两端分别延伸至与所述气动回路搭建区的对应侧，多个所述条形缺口分别沿所述第二面板的长度方向均匀间隔设置，所述条形缺口用于夹持气动元件，所述继电器操作面板和所述开关压力操作面板均设置在所述第二面板上。

进一步地，所述控制操作箱还包括支撑装置，所述第三箱体的左侧设有沿前后方向设置的第五缺口，所述支撑装置与所述第三箱体的前侧内壁滑动连接，并可沿左右方向滑动至穿过所述第五缺口伸出所述第三箱体外，或伸入所述第三箱体内，所述支撑装置用于夹持平板电脑。

进一步地，所述支撑装置包括夹持件、连接臂和连接板，所述连接板沿左右方向竖直设置在所述第二面板的下方，其前侧通过滑动件与所述第三箱体的前侧内壁滑动连接，所述连接板可穿过所述第五缺口移动至所述第三箱体外，或伸入所述第三箱体内，所述连接臂的一端与所述连接板的后侧转动连接，其可绕其与所述连接板的连接处向上90°转动，并固定在其滑动轨迹的任意位置，所述夹持件的后侧与所述连接臂的另一端转动连接，其可绕其与所述连接臂的连接处转动，并固定在其滑动轨迹的任意位置，所述夹持件的前侧设有u型结构的夹持部，所述夹持部用于夹持平板电脑。

进一步地，所述控制操作箱还包括置物台，所述第三箱体的右侧设有收纳盒，所述收纳盒的右侧设有与所述置物台匹配的收纳槽，所述置物台设置在所述收纳槽内，其上端与所述收纳槽对应侧的内壁转动连接，在外力作用下，所述置物台可绕其与所述收纳槽的连接处向上90°转动，所述收纳槽的底壁上设有支撑臂，所述支撑臂的一端与所述收纳槽的底壁转动连接，其另一端设有凸起，所述置物台的左侧设有与所述凸起匹配的凹槽。

进一步地，所述plc控制面板上设有第一控制按键和第一指示灯，所述传感器操作面板设有多个第一插孔及与多个所述第一插孔一一对应的第二指示灯

进一步地，所述继电器操作面板上设有多个第二插口、第三指示灯和第二控制按键，所述开关压力操作面板上设有电源开关、空压机开关、急停开关、保险丝、电源指示灯和信号指示灯以及气泵输出压力表。

本实用新型提供的技术方案带来的有益效果是：本实用新型所述的一种多功能可移动组合型气动实验箱，其具有以下优点：

(1)相比于传统气动实验台占地空间大，笨重、不易移动等缺点，本实用新型设计的实验箱结构紧凑、体积小、重量轻，底部安装的万向轮和背后的拉杆极大地提高了箱体的可移动性，进行实验的场地不再仅限于实验室，可将实验箱直接带入课堂，进行课堂教学。且实验箱由3个独立的箱体组合而成，每一个箱体都是一个独立的模块，能够完成特定的功能，动力单元箱可以作为移动动力源给处于工业现场的气动执行元件或气动设备提供气源及电源；元件存储箱可以存储和收纳气动元件及辅件，带到课堂上进行样品展示；控制操作箱利用其内置的平板电脑进行多媒体气动知识学习，也可以利用触摸显示屏进行plc气动控制回路与编程的学习；

(2)实验箱的拆解和组合非常便利，利用卡扣可以实现三个箱体之间机械结构的快速拆装，利用箱体两个外联接口板可以实现上下箱体之间气路与电路的快速连接和脱离。实验操作时控制操作箱的上部显示操作面板区、平板电脑及置物台等均可以快速展开，实验完毕后又可以迅速收起复位，使得实验箱整体外观整洁，便于运移；

(3)气动元件的学习对于气动知识的掌握具有重要的意义，传统的气动元件的学习，只能观察气动元件实物外面的结构，无法了解其内部结构。本实用新型的气动实验箱采用通过平板电脑对元器件内部结构进行三维虚拟展示的方式，结合实物对照学习，加强了学生对气动元器件结构和功能的认知；

(4)实验箱能够模拟仿真气动回路实验功能，实现常规的气动基本控制回路，便于学生更加直观地学习气动回路知识。实验箱采用plc与触摸显示屏相结合的控制方式，增强了人机交互感。通过一定的气动故障模拟功能，可以解决教学中气动故障诊断实验教学不足的问题；

(5)根据用户需求，实验箱可以采用模块化的配置形式，如用户只需要达到普通气动试验台的实验功能并且控制购置成本时，则在上层控制操作箱上可以取消支撑装置的设置。用户需要进行气动元件三维虚拟展示学习时再恢复配置。另外传感器操作面板以及配套的传感器也可以作为选配模块，用户需要学习气动系统故障诊断知识时再进行增配。

附图说明

图1是本实用新型所述一种多功能可移动组合型气动实验箱的结构示意图；

图2是本实用新型所述一种多功能可移动组合型气动实验箱的右视图；

图3是本实用新型所述动力单元箱的结构示意图；

图4是本实用新型所述控制操作箱的俯视图；

图5是本实用新型所述控制操作箱的局部结构示意图；

图6是本实用新型所述收纳盒的局部结构示意图；

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型实施方式作进一步地描述。

请参考图1-6，一种多功能可移动组合型气动实验箱，包括实验箱本体，所述实验箱本体由由上至下依次可拆卸连接的控制操作箱10、元件存储箱和动力单元箱30组成，所述动力单元箱30的底部设有多个万向轮40，其后侧设有沿竖直方向设置的拉杆41，其中，所述动力单元箱30用于提供气源和电源32，所述存储箱用于存放气动实验所需的用品，所述控制操作箱10用于进行气动回路实验、操作和演示。

在本发明中，万向轮40和拉杆41均可达到方便移动实验箱本体的目的，其中，万向轮40设有4个，并均布在所述动力单元箱30的底部，拉杆41为现有技术，现有技术中能实现拉动实验箱本体移动的拉杆41结构均可作为本发明中所述拉杆41的具体实施例，因此，本发明对其具体结构和安装原理不再进行赘述。需要说明的是，控制操作箱10、元件存储箱和动力单元箱30的长度和宽度均一致。控制操作箱10与元件存储箱，以及元件存储箱和动力单元箱30之间均通过第一固定件42进行可拆卸连接，其中第一固定件42可以为卡扣或绑带，以及其他能实现控制操作箱10与元件存储箱，以及元件存储箱和动力单元箱30可拆卸连接的固定结构，具体的，本发明中的第一固定件42为卡扣，卡扣具有拆装方便、拆装速度快、固定效果好和实施成本低等优点。此外，为了提高控制操作箱10与元件存储箱，以及元件存储箱和动力单元箱30之间的固定效果，控制操作箱10与元件存储箱的连接侧，以及元件存储箱和动力单元箱30的连接侧均设有至少2个第一固定件42。

本发明所述的实验箱具有三个在功能上相互独立却又彼此关联的箱体，且三个箱体均可以拆卸后单独携带及使用，而组合后可通过拉杆41和万向轮40进行移动，不仅能具有功能齐全，满足实验操作和演示需要，还具有实用性强、携带方便和操作方便等优点。

所述动力单元箱30包括第一箱体31、电源32、继电器组33、plc模块34和空压机35，所述第一箱体31的内部中空，且其任意两侧为敞口结构，并在所述敞口侧均转动设有门板36，所述门板36均通过第二固定件37与所述第一箱体31连接固定，其用于盖住或打开对应的敞口，且其中一个所述门板36上设有多个与所述第一箱体31内部连通的散热孔39，多个所述万向轮40均设置在所述第一箱体31的底部，所述电源32、所述继电器组33、所述plc模块34和所述空压机35均采用紧固件固定在所述第一箱体31内，所述继电器组33、所述plc模块34和所述空压机35均与所述电源32电连接，所述第一箱体31的外侧壁上设有第一外联接口板38。

在本发明中，为了方便对第一箱体31内各部件及元件器件的维修和安装，第一箱体31的前侧和左侧设置为敞口结构，且位于第一箱体31左侧的门板36上设有多个散热孔39，以便于空压机35的散热，此外，为了提高散热效果，第一箱体31的右侧壁上设有散热风扇391。电源32和继电器组33固定第一箱体31后侧的内壁上。第一外联接口板38设置在第一箱体31后侧外壁的下部，第一外联接口板38主要实现动力单元箱30和控制操作箱10之间的气路和电路的连接和分断。此外，第一箱体31内还设有保险管(图中未示出)、端子排(图中未示出)和用于连接电线的电器接插件(图中未示出)。第二固定件37可以为卡扣或销轴，或其他实现门板36与第一箱体31固定连接的固定结构，具体的，本发明中第二固定件37为卡扣，卡扣具有拆装方便和实施成本低等优点。

在上述实施例中，所述元件存储箱包括第二箱体20和存储单元22，所述第二箱体20的内部中空，所述第二箱体20任意相对的两侧分别设有与其内部连通的第一缺口(图中未示出)和第二缺口(图中未示出)，且所述第一缺口和所述第二缺口处均滑动安装有至少一个所述存储单元22，所述存储单元22穿过所述第一缺口和所述第二缺口滑动至伸出所述第二箱体20外，或伸入所述第二箱体20内，所述存储单元22用于存放气动实验所需的用品。

在本发明中，为了方便取用气动实验所需的用品，所述第一缺口设置在第二箱体20右侧的上部，第二缺口设置在第二箱体20左侧的中下部，且所述第一缺口和所述第二缺口均为矩形结构。本发明中所述存储单元22为抽屉，且设有三个，三个所述存储单元22分别平行且上下间隔分布，且其中一个所述存储单元22穿过所述第一缺口与所述第二箱体20滑动连接，另外两个所述存储单元22上下间隔的设置在所述第二缺口内，并均与所述第二箱体20滑动连接。其中，抽屉与箱体之间的滑动连接结构为现有技术，本发明对其具体安装结构和滑动原理不再进行赘述。而为了提高每个存储单元22的存储空间，每个抽屉的长度等于或略小于第二箱体20的长度。需要说明的是，在实际应用中，可根据需要增加存储单元22的数量。

在上述实施例中，所述控制操作箱10包括第三箱体11、支撑装置、上部显示操作面板区、下部显示操作面板区和置物台172；

所述第三箱体11的内部中空且上端敞口，其上端转动设有翻盖12，所述翻盖12用于关闭和打开所述第三箱体11的上端敞口，所述第三箱体11的后侧设有第二外联接口板13；其中，第三箱体11和翻盖12通过阻尼螺栓连接定位，并共同组成一个手提箱式的箱体结构。第二外联接口板13与第一外联接口板38共同实现实现动力单元箱30和控制操作箱10之间的气路和电路的连接和分断。

所述上部显示操作面板区由第一面板140、触摸显示屏141、plc控制面板142和传感器操作面板143组成，所述第一面板140嵌装在所述翻盖12内，其上设有与所述触摸显示屏141匹配的第三缺口(图中未示出)，所述触摸显示屏141嵌装在所述第三缺口内，所述plc控制面板142和所述传感器操作面板143均设置在所述第一面板140上，所述plc控制面板142上设有与plc输入/输出接点相联的第一控制按键及第一指示灯，其用于进行对plc模块34的控制操作，所述传感器操作面板143设有多个第一插孔及与多个所述第一插孔一一对应的第二指示灯；其中，本发明对触摸显示屏141、plc控制面板142和传感器操作面板143的安装位置不做限定，具体的，plc控制面板142和传感器操作面板143上下间隔的安装在触摸显示屏141的右侧。传感器操作面板143上分别设有用于外接温度传感器、压力传感器和流量传感器的第一插孔。在此，需要说明的是，本发明不涉及对plc控制面板142和所述传感器操作面板143的改进，其具体结构和功能适用于现有技术。

所述下部显示操作面板区由第二面板150、继电器操作面板151和开关压力操作面板152组成，所述第二面板150水平设置并嵌装在所述第三箱体11内，其上端面设有气动回路搭建区153，且所述气动回路搭建区153内设有多个沿所述第二面板150的宽度方向设置并与所述第三箱体11内部连通的条形缺口154，所述条形缺口154的两端分别延伸至与所述气动回路搭建区153的对应侧，多个所述条形缺口154分别沿所述第二面板150的长度方向均匀间隔设置，所述条形缺口154用于夹持气动元件，所述继电器操作面板151和所述开关压力操作面板152均设置在所述第二面板150上，其中，所述继电器操作面板151上设有多个第二插口、第三指示灯和第二控制按键，第二插口用于实现外接电学元件，如行程开关和气动阀，第三指示灯显示对应电学元件是否处于工作状态，第二控制按键用于控制对应电学元件的开/关，其均为现有技术，本发明在此不进行赘述。所述开关压力操作面板152上设有电源32开关、空压机35开关、急停开关、保险丝、电源32指示灯和信号指示灯以及气泵输出压力表；同理，本发明对气动回路搭建区153、继电器操作面板151和开关压力操作面板152的安装位置不做具体的限制，具体的，气动回路搭建区153设置在第二面板150的左侧，继电器操作面板151和开关压力操作面板152上下间隔的设置在气动回路搭建区153的右侧。在此，需要说明的是，本发明不涉及对继电器操作面板151和开关压力操作面板152的改进，其具体结构和功能适用于现有技术。

所述支撑装置包括夹持件160、连接臂161和连接板162，所述连接板162沿左右方向竖直设置在所述第二面板150的下方，其前侧通过滑动件164与所述第三箱体11的前侧内壁滑动连接，所述第三箱体11的左侧设有沿前后方向设置的第五缺口(图中未示出)，所述第五缺口处转动安装有用于盖住或打开其的盖板168，在外力作用下，所述连接板162可穿过所述第五缺口移动至所述第三箱体11外，或伸入所述第三箱体11内，所述连接臂161的一端与所述连接板162的后侧转动连接，其可绕其与所述连接板162的连接处向上90°转动，并固定在其滑动轨迹的任意位置，所述夹持件160的后侧与所述连接臂161的另一端转动连接，其可绕其与所述连接臂161的连接处转动，并固定在其滑动轨迹的任意位置，所述夹持件160的前侧设有u型结构的夹持部163，所述夹持部163用于夹持平板电脑。其中，所述滑动件164为钢珠滑轨，其通过安装板166安装在第二箱体20的前侧内壁上，且为了方便滑动连接板162，钢珠滑轨的左端设有拉手165。平板电脑用于学习气动知识及了解气动元件三维虚拟结构，其通过夹持件160的夹持部163进行夹持固定，而夹持件160与连接臂161的转动连接，以及连接臂161与连接板162的转动连接，均可达到方便及随时调节平板电脑固定高度和角度的目的，进而方便实验者进行观看。而当不需要使用平板电脑时，可以通过转动连接臂161和滑动连接板162以将平板电脑收回第三箱体11内，以实现对平板电脑的防护。而为了将用于放置平板电脑的区域与第三箱体11内其他的元器件隔开，第三箱体11内还竖直设有沿前后方向竖直设置分隔板167。

所述第三箱体11的右侧设有收纳盒170，所述收纳盒170的右侧设有与所述置物台172匹配的收纳槽171，所述置物台172设置在所述收纳槽171内，其上端与所述收纳槽171对应侧的内壁转动连接，在外力作用下，所述置物台172可绕其与所述收纳槽171的连接处向上90°转动至与所述收纳槽171垂直，或向下转动至收回所述收纳槽171内，所述收纳槽171的底壁上设有子槽体173，所述子槽体173内设有内与其匹配的支撑臂174，所述支撑臂174的一端与所述子槽体173的底壁上部转动连接，其另一端中部设有矩形结构的凸起，所述置物台172的左侧设有与所述凸起匹配的凹槽(图中未示出)。其中，置物台172用于放置气动元件，且为了防止气动元件掉落，置物台172的右侧边缘的上端均设有一圈凸缘。当需要使用置物台172时，将置物台172从收纳槽171中取出，并将其抬升到水平位置，再将支撑臂174取出，将其上的凸起插入置物台172左侧的凹槽内，以将置物台172进行固定后，就可将气动元件放置于置物平台上，而不使用时，将支撑臂174放倒，使置物台172落下并收回收纳槽171内即可。

本发明的控制操作箱10上具有三种实验教学显示功能区，翻盖12打开后，内嵌的触摸显示屏141可以作为气动控制回路的人机界面，右侧置物台172翻转固定后可以展示气动元件实物，而左侧内置的平板电脑可以拉出并打开进行与前述气动元件实物对应的气动元件三维内部结构的虚拟展示，并能播放多媒体气动知识课件。

在本文中，所涉及的前、后、上、下等方位词是以附图中零部件位于图中以及零部件相互之间的位置来定义的，只是为了表达技术方案的清楚及方便。应当理解，所述方位词的使用不应限制本申请请求保护的范围。

在不冲突的情况下，本文中上述实施例及实施例中的特征可以相互结合。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

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