一种综合教学设备

一种综合教学设备 

本实用新型提供一种综合教学设备，属于教学机器人技术领域，包括： 

安装部，所述安装部上设有电主轴、写字笔、激光头、车刀和吸盘，且所 

述电主轴、所述写字笔、所述激光头、所述车刀和所述吸盘分别朝向各自 

的待加工工件设置，还设有卡盘，所述卡盘设于所述安装部的一侧，以对 

待加工工件进行夹持；传动机构，与所述安装部相连接，以带动所述电主 

轴、或者所述写字笔、或者所述激光头、或者所述车刀、或者所述吸盘与 

各自的待加工工件产生相对移动，并对待加工工件进行加工。本实用新型 

提供的一种综合教学设备，将雕刻机、激光加工机、写字机、码垛机和车 

床集成为一体，功能丰富，且成本较低，占地面积小。

技术领域 

本实用新型涉及教学机器人技术领域，具体涉及一种综合教学设备。 

背景技术 

工业生产教学通常包括数控雕刻机、数控激光加工机、写字机器人、 

码垛机器人和数控车床等设备的学习。然而，以上设备只具备单一功能， 

专业性强，用于教学时需要购买多台设备，才能实现全功能，这样导致采 

购设备成本上升，并且占用场地面积大。

实用新型内容 

因此，本实用新型要解决的技术问题在于克服现有的教学设备功能单 

一，需购买多台，导致成本高、占地面积大的缺陷。 

为解决上述技术问题，本实用新型提供了一种综合教学设备，包括： 

安装部，所述安装部上设有电主轴、写字笔、激光头、车刀和吸盘， 

且所述电主轴、所述写字笔、所述激光头、所述车刀和所述吸盘分别朝向 

各自的待加工工件设置，还设有卡盘，所述卡盘设于所述安装部的一侧， 

以对待加工工件进行夹持； 

传动机构，与所述安装部相连接，以带动所述电主轴、或者所述写字 

笔、或者所述激光头、或者所述车刀、或者所述吸盘与各自的待加工工件 

产生相对移动，并对待加工工件进行加工。 

所述传动机构包括两两相互垂直设置的第一传动部、第二传动部和第

三传动部，所述第二传动部沿所述第一传动部的延伸方向可滑动的连接， 

所述第三传动部沿所述第二传动部的延伸方向可滑动的连接，所述安装部 

设于所述第三传动部远离与所述第二传动部相连接的一端，且所述安装部 

在所述第三传动部的带动下沿所述第三传动部的延伸方向移动。

所述第一传动部和所述第二传动部均为同步带线性模组，所述第三传 

动部为滚珠丝杠，所述安装部与所述滚珠丝杠螺纹连接。 

还设有辅助吊装杆，所述辅助吊装杆与所述第一传动部平行设置，所 

述第二传动部与所述辅助吊装杆滑动连接。 

还设有防护箱，所述安装部和所述传动机构均设于所述防护箱的内部， 

所述电主轴、所述写字笔、所述激光头和所述吸盘均朝向所述防护箱的底 

面设置，且所述防护箱的底面适于放置待加工工件，所述卡盘设于所述防 

护箱的底面，所述车刀朝向所述防护箱的侧面设置，所述防护箱的周面和 

顶面均呈透明结构，且所述防护箱的一侧面呈开合结构。 

所述透明结构为钢化玻璃。 

所述开合结构上设有感应器，且所述感应器与所述传动机构、所述电 

主轴、所述写字笔、所述激光头、所述吸盘和所述卡盘电连接，当所述感 

应器感应到所述开合结构打开时，控制所述传动机构、所述电主轴、所述 

写字笔、所述激光头、所述吸盘和所述卡盘均停止工作。 

所述防护箱的底面上设有导轨，所述卡盘与所述导轨滑动连接，以调 

节所述卡盘的位置，并当所述卡盘的位置调节完成后，通过紧固件将所述 

卡盘的位置固定。 

所述传动机构和所述卡盘均为可编程数控设备，所述吸盘为电磁吸盘。

所述电主轴、所述车刀和所述写字笔均与所述安装部可拆卸的连接。 

本实用新型技术方案，具有如下优点： 

1.本实用新型提供的一种综合教学设备，将电主轴、写字笔、激光头、 

车刀和吸盘设置于安装部上，安装部的一侧还设有卡盘，并利用传动机构 

带动安装部移动。通过电主轴可以对待加工工件进行铣削和钻削；通过写 

字笔可以在待加工工件上进行书写；通过激光头可以在待加工工件上进行 

雕刻；通过吸盘可以吸取待加工工件，并在传动机构的带动下移动到不同 

的位置；通过卡盘可以夹持待加工工件，并利用车刀进行车削，可以进行 

阶梯轴、锥轴、圆弧等的加工。该设备将雕刻机、激光加工机、写字机、 

码垛机和车床集成为一体，功能丰富，且成本较低，占地面积小。

2.本实用新型提供的一种综合教学设备，通过设置第一传动部、第二 

传动部和第三传动部，使得安装部可以沿 X 轴、Y 轴和 Z 轴进行移动，以 

带动电主轴、写字笔、激光头、车刀和吸盘移动，并对待加工工件进行加 

工。 

3.本实用新型提供的一种综合教学设备，第一传动部和第二传动部采 

用同步带线性模组，具有高速、高精度、高柔性、高复合、低噪音的特点； 

第三传动部采用滚珠丝杠，可以承受较大的负载。 

4.本实用新型提供的一种综合教学设备，通过设置辅助吊装杆，加强 

第二传动部沿第一传动部延伸方向滑动的稳定性，进一步保证了加工精度。 

5.本实用新型提供的一种综合教学设备，通过在外部设置防护箱，保 

证在教学演示时围观的学生的安全；将防护箱的周面和顶面设置为透明结

构，不妨碍学生观察设备内部的运行；并且，将防护箱的一侧设为开合结 

构，更便于待加工工件的放置。 

6.本实用新型提供的一种综合教学设备，透明结构为钢化玻璃，确保 

了防护箱的强度，进一步保证学生的安全。 

7.本实用新型提供的一种综合教学设备，通过在开合结构上设置感应 

器，以控制设备是否运行，确保当开合结构打开时设备停止工作，防止设 备运行误伤操作人员。 

8.本实用新型提供的一种综合教学设备，将卡盘可滑动的设置在防护 

箱的底面上，可以对卡盘的位置进行调节，以与卡盘所夹持的待加工工件 相适配.

9.本实用新型提供的一种综合教学设备，传动机构和卡盘均为可编程 

数控设备，因此，可以利用数控编程进行待加工工件的加工，可以为学生 

演示数控编程的过程，并且，加工更加精确。 

10.本实用新型提供的一种综合教学设备，电主轴、车刀和写字笔为易 

磨损部件，将电主轴、车刀和写字笔设置为可拆卸连接结构，便于电主轴、 

车刀和写字笔的更换。 

在使用本实施例的综合教学设备进行教学演示时，首先，可对需要演 

示的铣削、或钻削、或书写、或雕刻、或码垛、或车削进行编程，并将待 

加工工件放置在防护箱 12 的底面或者夹持在卡盘 6 上；然后，关闭防护箱 

12 上的开合结构，启动设备，传动机构 7 带动安装部 1 运动，并根据程序 

对待加工工件进行加工；加工完成后，打开开合结构，设备停止运行，可 

将加工完成的工件取出向学生展示，并可将防护箱 12 内部清扫干净。 

综上所述，本实施例提供的综合教学设备将雕刻机、激光加工机、写 

字机、码垛机和车床集成为一体，功能丰富，且成本较低，占地面积小。

上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方 

式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可 

以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予 

以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型创造 

的保护范围之中。 

一种综合教学设备 

本实用新型提供一种综合教学设备，属于教学机器人技术领域，包括： 

安装部，所述安装部上设有电主轴、写字笔、激光头、车刀和吸盘，且所 

述电主轴、所述写字笔、所述激光头、所述车刀和所述吸盘分别朝向各自 

的待加工工件设置，还设有卡盘，所述卡盘设于所述安装部的一侧，以对 

待加工工件进行夹持；传动机构，与所述安装部相连接，以带动所述电主 

轴、或者所述写字笔、或者所述激光头、或者所述车刀、或者所述吸盘与 

各自的待加工工件产生相对移动，并对待加工工件进行加工。本实用新型 

提供的一种综合教学设备，将雕刻机、激光加工机、写字机、码垛机和车 

床集成为一体，功能丰富，且成本较低，占地面积小。

技术领域 

本实用新型涉及教学机器人技术领域，具体涉及一种综合教学设备。 

背景技术 

工业生产教学通常包括数控雕刻机、数控激光加工机、写字机器人、 

码垛机器人和数控车床等设备的学习。然而，以上设备只具备单一功能， 

专业性强，用于教学时需要购买多台设备，才能实现全功能，这样导致采 

购设备成本上升，并且占用场地面积大。

实用新型内容 

因此，本实用新型要解决的技术问题在于克服现有的教学设备功能单 

一，需购买多台，导致成本高、占地面积大的缺陷。 

为解决上述技术问题，本实用新型提供了一种综合教学设备，包括： 

安装部，所述安装部上设有电主轴、写字笔、激光头、车刀和吸盘， 

且所述电主轴、所述写字笔、所述激光头、所述车刀和所述吸盘分别朝向 

各自的待加工工件设置，还设有卡盘，所述卡盘设于所述安装部的一侧， 

以对待加工工件进行夹持； 

传动机构，与所述安装部相连接，以带动所述电主轴、或者所述写字 

笔、或者所述激光头、或者所述车刀、或者所述吸盘与各自的待加工工件 

产生相对移动，并对待加工工件进行加工。 

所述传动机构包括两两相互垂直设置的第一传动部、第二传动部和第

三传动部，所述第二传动部沿所述第一传动部的延伸方向可滑动的连接， 

所述第三传动部沿所述第二传动部的延伸方向可滑动的连接，所述安装部 

设于所述第三传动部远离与所述第二传动部相连接的一端，且所述安装部 

在所述第三传动部的带动下沿所述第三传动部的延伸方向移动。

所述第一传动部和所述第二传动部均为同步带线性模组，所述第三传 

动部为滚珠丝杠，所述安装部与所述滚珠丝杠螺纹连接。 

还设有辅助吊装杆，所述辅助吊装杆与所述第一传动部平行设置，所 

述第二传动部与所述辅助吊装杆滑动连接。 

还设有防护箱，所述安装部和所述传动机构均设于所述防护箱的内部， 

所述电主轴、所述写字笔、所述激光头和所述吸盘均朝向所述防护箱的底 

面设置，且所述防护箱的底面适于放置待加工工件，所述卡盘设于所述防 

护箱的底面，所述车刀朝向所述防护箱的侧面设置，所述防护箱的周面和 

顶面均呈透明结构，且所述防护箱的一侧面呈开合结构。 

所述透明结构为钢化玻璃。 

所述开合结构上设有感应器，且所述感应器与所述传动机构、所述电 

主轴、所述写字笔、所述激光头、所述吸盘和所述卡盘电连接，当所述感 

应器感应到所述开合结构打开时，控制所述传动机构、所述电主轴、所述 

写字笔、所述激光头、所述吸盘和所述卡盘均停止工作。 

所述防护箱的底面上设有导轨，所述卡盘与所述导轨滑动连接，以调 

节所述卡盘的位置，并当所述卡盘的位置调节完成后，通过紧固件将所述 

卡盘的位置固定。 

所述传动机构和所述卡盘均为可编程数控设备，所述吸盘为电磁吸盘。

所述电主轴、所述车刀和所述写字笔均与所述安装部可拆卸的连接。 

本实用新型技术方案，具有如下优点： 

1.本实用新型提供的一种综合教学设备，将电主轴、写字笔、激光头、 

车刀和吸盘设置于安装部上，安装部的一侧还设有卡盘，并利用传动机构 

带动安装部移动。通过电主轴可以对待加工工件进行铣削和钻削；通过写 

字笔可以在待加工工件上进行书写；通过激光头可以在待加工工件上进行 

雕刻；通过吸盘可以吸取待加工工件，并在传动机构的带动下移动到不同 

的位置；通过卡盘可以夹持待加工工件，并利用车刀进行车削，可以进行 

阶梯轴、锥轴、圆弧等的加工。该设备将雕刻机、激光加工机、写字机、 

码垛机和车床集成为一体，功能丰富，且成本较低，占地面积小。

2.本实用新型提供的一种综合教学设备，通过设置第一传动部、第二 

传动部和第三传动部，使得安装部可以沿 X 轴、Y 轴和 Z 轴进行移动，以 

带动电主轴、写字笔、激光头、车刀和吸盘移动，并对待加工工件进行加 

工。 

3.本实用新型提供的一种综合教学设备，第一传动部和第二传动部采 

用同步带线性模组，具有高速、高精度、高柔性、高复合、低噪音的特点； 

第三传动部采用滚珠丝杠，可以承受较大的负载。 

4.本实用新型提供的一种综合教学设备，通过设置辅助吊装杆，加强 

第二传动部沿第一传动部延伸方向滑动的稳定性，进一步保证了加工精度。 

5.本实用新型提供的一种综合教学设备，通过在外部设置防护箱，保 

证在教学演示时围观的学生的安全；将防护箱的周面和顶面设置为透明结

构，不妨碍学生观察设备内部的运行；并且，将防护箱的一侧设为开合结 

构，更便于待加工工件的放置。 

6.本实用新型提供的一种综合教学设备，透明结构为钢化玻璃，确保 

了防护箱的强度，进一步保证学生的安全。 

7.本实用新型提供的一种综合教学设备，通过在开合结构上设置感应 

器，以控制设备是否运行，确保当开合结构打开时设备停止工作，防止设 备运行误伤操作人员。 

8.本实用新型提供的一种综合教学设备，将卡盘可滑动的设置在防护 

箱的底面上，可以对卡盘的位置进行调节，以与卡盘所夹持的待加工工件 相适配.

9.本实用新型提供的一种综合教学设备，传动机构和卡盘均为可编程 

数控设备，因此，可以利用数控编程进行待加工工件的加工，可以为学生 

演示数控编程的过程，并且，加工更加精确。 

10.本实用新型提供的一种综合教学设备，电主轴、车刀和写字笔为易 

磨损部件，将电主轴、车刀和写字笔设置为可拆卸连接结构，便于电主轴、 

车刀和写字笔的更换。 

在使用本实施例的综合教学设备进行教学演示时，首先，可对需要演 

示的铣削、或钻削、或书写、或雕刻、或码垛、或车削进行编程，并将待 

加工工件放置在防护箱 12 的底面或者夹持在卡盘 6 上；然后，关闭防护箱 

12 上的开合结构，启动设备，传动机构 7 带动安装部 1 运动，并根据程序 

对待加工工件进行加工；加工完成后，打开开合结构，设备停止运行，可 

将加工完成的工件取出向学生展示，并可将防护箱 12 内部清扫干净。 

综上所述，本实施例提供的综合教学设备将雕刻机、激光加工机、写 

字机、码垛机和车床集成为一体，功能丰富，且成本较低，占地面积小。

上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方 

式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可 

以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予 

以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型创造 

的保护范围之中。