機電一體化實訓(xùn)裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型提供一種機電一體化實訓(xùn)裝置，包括電機、絲杠、控制器、支架，所述支架上設(shè)置有兩條并行的導(dǎo)軌，在所述兩條并行的導(dǎo)軌的兩端分別設(shè)置有左位置開關(guān)和右位置開關(guān)；在所述兩導(dǎo)軌上放置有工作臺，工作臺的左右兩側(cè)分別設(shè)置有與所述左位置開關(guān)和右位置開關(guān)對應(yīng)的左擋鐵和右擋鐵；所述絲杠與兩條并行的導(dǎo)軌平行設(shè)置，工作臺的底部與連接桿的一端固定連接，連接桿的另一端設(shè)置有絲桿螺母，所述絲桿螺母套在絲杠上；所述電機的輸出軸通過皮帶與轉(zhuǎn)盤連接，所述轉(zhuǎn)盤的中心與絲桿固定連接；所述左位置開關(guān)和右位置開關(guān)分別于控制器電氣連接，所述控制器與電機電氣連接。成本低，性價比高，實用性強。
【專利說明】
機電一體化實訓(xùn)裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種實訓(xùn)裝置，尤其涉及一種機電一體化實訓(xùn)裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]目前職業(yè)技術(shù)學(xué)校電工電子實驗室使用的位置控制與自動往返控制裝置只能實現(xiàn)半自動化，由于該裝置當(dāng)工作臺運動到極限位置時，必須的通過手動換接電動機正反轉(zhuǎn)來控制電路，從而使工作臺實現(xiàn)往返運動，不僅不方便，而且有一定的安全隱患；因此，現(xiàn)有電工電子實驗室使用的位置控制與自動往返控制裝置無法實現(xiàn)工作臺的自動往返控制，無法使學(xué)生真正體驗到工廠實際設(shè)備自動控制的原理與調(diào)試。因此，現(xiàn)有實訓(xùn)裝置有待改進，以實現(xiàn)全自動化。
實用新型內(nèi)容
[0003]本實用新型的目的在于改進目前職業(yè)技術(shù)學(xué)校電工電子實驗室使用的位置控制與自動往返控制線路，提供一種能完成由位置開關(guān)控制的工作臺在一定距離內(nèi)自動往返運動的裝置。
[0004]一種機電一體化實訓(xùn)裝置，支架，所述支架上設(shè)置有兩條并行的導(dǎo)軌，在所述兩條并行的導(dǎo)軌的兩端分別設(shè)置有左位置開關(guān)和右位置開關(guān)；在所述左位置開關(guān)和右位置開關(guān)之間設(shè)置有工作臺，所述工作臺的左右兩側(cè)分別設(shè)置有與所述左位置開關(guān)和右位置開關(guān)對應(yīng)的左擋鐵和右擋鐵；工作臺的底部固定連接有連接桿，所述連接桿通過絲桿螺母與絲杠連接，所述絲杠與兩條并行的導(dǎo)軌平行設(shè)置；所述絲杠通過電機驅(qū)動其轉(zhuǎn)動；所述左位置開關(guān)和右位置開關(guān)分別與控制器電氣連接，所述控制器與電機電氣連接。
[0005]進一步地，如上所述的機電一體化實訓(xùn)裝置，所述工作臺的左右兩側(cè)設(shè)置的左擋鐵和右擋鐵的位置可調(diào)節(jié)。
[0006]進一步地，如上所述的機電一體化實訓(xùn)裝置，在所述左位置開關(guān)的一側(cè)還設(shè)置有左終端位置開關(guān)，右位置開關(guān)的一側(cè)設(shè)置有右終端位置開關(guān)。
[0007]進一步地，如上所述的機電一體化實訓(xùn)裝置，所述支架由角鐵制成。
[0008]進一步地，如上所述的機電一體化實訓(xùn)裝置，還包括左指示燈、右指示燈，所述左指示燈、右指示燈分別與控制器電氣連接。
[0009]進一步地，如上所述的機電一體化實訓(xùn)裝置，所述電機固定在底座上，所述底座固定在內(nèi)支撐架上，所述內(nèi)支撐架與支架共用2條支撐腿，所述內(nèi)支撐架由由角鐵制成。
[0010]進一步地，如上所述的機電一體化實訓(xùn)裝置，所述內(nèi)支撐架與支架上分別設(shè)置有若干小孔。
[0011]進一步地，如上所述的機電一體化實訓(xùn)裝置，所述左位置開關(guān)和右位置開關(guān)的位置可調(diào)節(jié)。
[0012]本實用新型的機電一體化實訓(xùn)裝置，當(dāng)工作臺運動到極限位置時，工作臺一側(cè)的擋鐵碰撞位置開關(guān)，自動換接電動機正反轉(zhuǎn)控制電路，通過機械傳動機構(gòu)使工作臺自動往返。本實用新型特別適合職業(yè)學(xué)校電工電子專業(yè)、機電技術(shù)應(yīng)用、機械制造、機電一體化等專業(yè)電力拖動與自動控制實訓(xùn)室的實踐教學(xué)；成本低，性價比高，實用性強。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0013]圖1為本實用新型機電一體化裝置結(jié)構(gòu)圖；
[0014]圖2為本實用新型機電一體化裝置電路圖。

【具體實施方式】
[0015]為使本實用新型的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面對本實用新型中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒緦嵱眯滦椭械膶嵤├绢I(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護的范圍。
[0016]圖1為本實用新型機電一體化裝置結(jié)構(gòu)圖，如圖1所示，本實用新型提供的機電一體化實訓(xùn)裝置，包括電機9、絲杠13、控制器、由角鐵材料制成的支架1，所述支架I上設(shè)置有兩條并行的導(dǎo)軌2，在所述兩條并行的導(dǎo)軌2的兩端分別設(shè)置有左位置開關(guān)5和右位置開關(guān)4 ;在所述兩導(dǎo)軌2上放置有工作臺3，工作臺3的左右兩側(cè)分別設(shè)置有與所述左位置開關(guān)5和右位置開關(guān)4對應(yīng)的可調(diào)節(jié)位置的左擋鐵15和右擋鐵16 ;所述絲杠13與兩條并行的導(dǎo)軌2平行設(shè)置，工作臺I的底部與連接桿17的一端固定連接，連接桿17的另一端設(shè)置有絲桿螺母14，所述絲桿螺母14套在絲杠13上；所述電機9的輸出軸通過皮帶7與轉(zhuǎn)盤6連接，所述轉(zhuǎn)盤6的中心與絲桿13固定連接；所述左位置開關(guān)5和右位置開關(guān)4分別與控制器電氣連接，所述控制器與電機9電氣連接。
[0017]工作原理:控制器發(fā)出信號，使電機9啟動，電機9啟動就帶動皮帶7轉(zhuǎn)動，皮帶7轉(zhuǎn)動就帶動轉(zhuǎn)盤6轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)盤6轉(zhuǎn)動就帶動絲杠13轉(zhuǎn)動，絲杠13轉(zhuǎn)動就驅(qū)使套在其上的絲桿螺母14超一個方向運行，絲桿螺母14超一個方向運行從而就帶動通過連接桿17連接的工作臺3隨之運行，當(dāng)工作臺運行到導(dǎo)軌2的一端時，工作臺3 —側(cè)的擋鐵碰觸到位置開關(guān)，此時，位置開關(guān)給控制器一個信號，控制器則控制電機反方向旋轉(zhuǎn)，從而帶動工作臺也像相反的方向運行，如此，實現(xiàn)了工作臺的自動往返行程的控制。
[0018]本機電一體化實訓(xùn)裝置為了更好的在實驗室能模擬安裝調(diào)試工廠設(shè)備的自動控制線路，克服實驗室與生產(chǎn)實際脫節(jié)的弊端，在實驗室的電氣控制線路基礎(chǔ)上，自制器材，利用在焊接、車工車間加工制作的機架、皮帶輪、絲杠等部件組成絲杠螺旋傳動系統(tǒng)，實現(xiàn)機電一體化自動控制。本裝置能完成由位置開關(guān)控制的工作臺在一定距離內(nèi)自動往返運動，當(dāng)工作臺運動到極限位置時，擋鐵碰撞位置開關(guān)，自動換接電動機正反轉(zhuǎn)控制電路，通過機械傳動機構(gòu)使工作臺自動往返；工作臺行程可通過移動擋鐵位置來調(diào)節(jié)，拉開兩塊擋鐵間的距離行程就短，反之則長；工作臺行程可通過移動擋鐵位置來調(diào)節(jié)，拉開兩塊擋鐵間的距離行程就短，反之則長。本裝置在實驗室可以模擬多個生產(chǎn)設(shè)備控制線路的實訓(xùn)，有效地克服了實訓(xùn)條件的不足，能夠節(jié)約大量資金，實現(xiàn)了實訓(xùn)教學(xué)和工廠崗位技能要求的無縫對接。本裝置能模擬工廠由位置開關(guān)控制的工作臺在一定距離內(nèi)自動往返運動，使學(xué)生不僅能掌握自動往返控制線路的安裝與調(diào)試，還能熟悉工廠自動化設(shè)備的運行原理，還能掌握機械控制方法，理解機電一體化和自動控制的含義。
[0019]進一步地，在所述左位置開關(guān)5的一側(cè)還設(shè)置有左終端位置開關(guān)(圖中未示出)，右位置開關(guān)4的一側(cè)設(shè)置有右終端位置開關(guān)(圖中未示出)。
[0020]為了使電動機的正反轉(zhuǎn)控制與工作臺的左右運動相配合，在本實用新型實訓(xùn)裝置中設(shè)置了四個位置開關(guān)(分別為左位置開關(guān)、右位置開關(guān)、左終端位置開關(guān)、右終端位置開關(guān))，并把它們安裝在工作臺需限位的地方。其中左位置開關(guān)、右位置開關(guān)被用來自動換接電動機正反轉(zhuǎn)控制電路，實現(xiàn)工作臺的自動往返行程控制；左終端位置開關(guān)、右終端位置開關(guān)被用來作終端保護，以防止左位置開關(guān)、右位置開關(guān)失靈，工作臺越過限定位置而造成事故。工作臺邊的T型槽中裝有兩塊擋鐵，左擋鐵只能和左位置開關(guān)、左終端位置開關(guān)相碰撞，右擋鐵只能和右位置開關(guān)、右終端位置開關(guān)相碰撞。當(dāng)工作臺運動到極限位置時，擋鐵碰撞位置開關(guān)，使其觸頭動作，自動換接電動機正反轉(zhuǎn)控制電路，通過機械傳動機構(gòu)使工作臺自動往返運動。工作臺行程可通過移動擋鐵位置來調(diào)節(jié)，拉開兩塊擋鐵間的距離行程就短，反之則長。
[0021]進一步地,所述機電一體化實訓(xùn)裝置包括左指示燈12、右指示燈18,所述左指示燈12、右指示燈18分別與控制器電氣連接。
[0022]本實用新型裝置增設(shè)了兩個信號指示燈，分別表示工作臺正反向運轉(zhuǎn)的狀態(tài)，使本控制線路更醒目、安全。
[0023]進一步地，所述電機9固定在底座8上，所述底座8固定在內(nèi)支撐架10上，所述內(nèi)支撐架10與支架I共用2條支撐腿，所述內(nèi)支撐架10由角鐵制成。
[0024]為了減小電機運行時產(chǎn)生的振動對整個裝置的影響，本實用新型將電機固定在底座上，底座固定在內(nèi)支撐架10上，同時為了降低耗材，本實用新型將內(nèi)支撐架與支架設(shè)計為共用2條支撐腿，并且將內(nèi)支撐架10與支架I上分別設(shè)置若干小孔11來進一步降低耗材、減輕自重，同時也便于安裝。
[0025]本實用新型特點:
[0026]1、在電動機正反轉(zhuǎn)控制線路的基礎(chǔ)上，增設(shè)機械傳動系統(tǒng)和工作負(fù)荷，模擬實際設(shè)備的運行。
[0027]2、本裝置使用了簡易器材，用一般角鐵制作機架、用皮帶輪、絲杠、絲杠螺母等廉價部件組成絲杠螺旋傳動系統(tǒng)，成本很低，設(shè)計精巧，可以模擬多個生產(chǎn)設(shè)備控制線路的實訓(xùn)，克服了資金、設(shè)備等條件的不足。
[0028]3、采用行程開關(guān)控制三相異步電動機的正反轉(zhuǎn)運行，機械傳動采用了絲杠螺旋傳動，并且有指示燈顯示工作狀態(tài)，實現(xiàn)機電一體化設(shè)備的自動控制。
[0029]主要技術(shù)指標(biāo):機架長45cm，高度30cm ；電動機380V，4A，轉(zhuǎn)速1400r/min，功率180W ;行程開關(guān)380V，5A ;交流接觸器380V，1A0
[0030]在生產(chǎn)實際中，很多情況下要求工作臺在一定距離內(nèi)能自動往返運動，這就需要電氣控制線路能對電動機實現(xiàn)自動轉(zhuǎn)換正反轉(zhuǎn)控制。由位置開關(guān)控制的工作臺自動往返控制線路如圖所示。
[0031 ] 圖2為本實用新型機電一體化裝置電路圖，如圖2所示，為了使電動機的正反轉(zhuǎn)控制與工作臺的左右運動相配合，在控制線路中設(shè)置了四個位置開關(guān)SQl、SQ2、SQ3、SQ4，并把它們安裝在工作臺需限位的地方。其中SQ1、SQ2被用來自動換接電動機正反轉(zhuǎn)控制電路，實現(xiàn)工作臺的自動往返行程控制；SQ3、SQ4被用來作終端保護，以防止SQ1、SQ2失靈，工作臺越過限定位置而造成事故。在工作臺邊的T型槽中裝有兩塊擋鐵，擋鐵I只能和SQ1、SQ3相碰撞，擋鐵2只能和SQ2、SQ4相碰撞。當(dāng)工作臺運動到極限位置時，擋鐵碰撞位置開關(guān)，使其觸頭動作，自動換接電動機正反轉(zhuǎn)控制電路，通過機械傳動機構(gòu)使工作臺自動往返運動。工作臺行程可通過移動擋鐵位置來調(diào)節(jié)，拉開兩塊擋鐵間的距離行程就短，反之則長。
[0032]本機電一體化實訓(xùn)裝置能完成由位置開關(guān)控制的工作臺在一定距離內(nèi)自動往返運動，當(dāng)工作臺運動到極限位置時，工作臺的擋鐵碰撞所述位置開關(guān)，從而實現(xiàn)自動換接電動機正反轉(zhuǎn)控制電路，通過機械傳動機構(gòu)使工作臺自動往返；由于工作臺的擋鐵位置可調(diào)節(jié)，因此，工作臺的行程可通過移動擋鐵位置來調(diào)節(jié)，拉開兩塊擋鐵間的距離，工作臺的行程就短，反之則長。另外，本實用新型還可以調(diào)整位置開關(guān)之間的距離來實現(xiàn)工作臺運行的往返行程。而且本裝置還增設(shè)了兩個信號指示燈(左指示燈12、右指示燈18)，這兩個信號燈分別表示工作臺正反向運轉(zhuǎn)的狀態(tài)，從而使本控制線路更醒目、安全。
[0033]本實用新型在電動機正反轉(zhuǎn)控制線路的基礎(chǔ)上，增設(shè)機械傳動系統(tǒng)和工作負(fù)荷，模擬實際設(shè)備的運行。
[0034]本實用新型使用了簡易器材，用一般角鐵制作機架、用皮帶輪、絲杠、螺母等廉價部件組成絲杠螺旋傳動系統(tǒng)，成本很低，設(shè)計精巧，可以模擬多個生產(chǎn)設(shè)備控制線路的實訓(xùn)，克服了資金、設(shè)備等條件的不足。
[0035]本實用新型采用位置開關(guān)控制三相異步電動機的正反轉(zhuǎn)運行，機械傳動采用了絲杠螺旋傳動，并且有指示燈顯示工作狀態(tài)，實現(xiàn)機電一體化設(shè)備的自動控制。
[0036]本實用新型裝置的電氣控制系統(tǒng)可以用PLC控制或單片機完成同樣的電氣控制功能。
[0037]本實用新型裝置的電動機拖動負(fù)荷的機械傳動系統(tǒng)也可以由齒輪、鏈傳動等代替。
[0038]最后應(yīng)說明的是:以上實施例僅用以說明本實用新型的技術(shù)方案，而非對其限制；盡管參照前述實施例對本實用新型進行了詳細(xì)的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解:其依然可以對前述各實施例所記載的技術(shù)方案進行修改，或者對其中部分技術(shù)特征進行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本實用新型各實施例技術(shù)方案的精神和范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種機電一體化實訓(xùn)裝置，其特征在于，支架(1)，所述支架(1)上設(shè)置有兩條并行的導(dǎo)軌(2)，在所述兩條并行的導(dǎo)軌(2)的兩端分別設(shè)置有左位置開關(guān)(5)和右位置開關(guān)(4);在所述左位置開關(guān)(5)和右位置開關(guān)(4)之間設(shè)置有工作臺(3)，所述工作臺(3)的左右兩側(cè)分別設(shè)置有與所述左位置開關(guān)(5)和右位置開關(guān)(4)對應(yīng)的左擋鐵(15)和右擋鐵(16);工作臺的底部固定連接有連接桿(17)，所述連接桿(17)通過絲桿螺母(14)與絲杠(13)連接，所述絲杠(13)與兩條并行的導(dǎo)軌(2)平行設(shè)置；所述絲杠(13)通過電機(9)驅(qū)動其轉(zhuǎn)動；所述左位置開關(guān)(5)和右位置開關(guān)(4)分別與控制器電氣連接，所述控制器與電機(9)電氣連接。
2.據(jù)權(quán)利要求1所述的機電一體化實訓(xùn)裝置，其特征在于，所述工作臺(3)的左右兩側(cè)設(shè)置的左擋鐵(15)和右擋鐵(16)的位置可調(diào)節(jié)。
3.據(jù)權(quán)利要求1所述的機電一體化實訓(xùn)裝置，其特征在于，在所述左位置開關(guān)(5)的一側(cè)還設(shè)置有左終端位置開關(guān)，右位置開關(guān)(4)的一側(cè)設(shè)置有右終端位置開關(guān)。
4.據(jù)權(quán)利要求1所述的機電一體化實訓(xùn)裝置，其特征在于，所述支架(1)由角鐵制成。
5.據(jù)權(quán)利要求1所述的機電一體化實訓(xùn)裝置，其特征在于，還包括左指示燈(12)、右指示燈(18)，所述左指示燈(12)、右指示燈(18)分別與控制器電氣連接。
6.據(jù)權(quán)利要求1所述的機電一體化實訓(xùn)裝置，其特征在于，所述電機(9)固定在底座(8)上，所述底座⑶固定在內(nèi)支撐架(10)上，所述內(nèi)支撐(10)架與支架⑴共用2條支撐腿，所述內(nèi)支撐架(10)由角鐵制成。
7.據(jù)權(quán)利要求6所述的機電一體化實訓(xùn)裝置，其特征在于，所述內(nèi)支撐架(10)與支架(1)上分別設(shè)置有若干小孔(11)。
8.據(jù)權(quán)利要求1所述的機電一體化實訓(xùn)裝置，其特征在于，所述左位置開關(guān)(5)和右位置開關(guān)(4)的位置可調(diào)節(jié)。
【文檔編號】G09B25/02GK204117392SQ201420495127
【公開日】2015年1月21日 申請日期:2014年9月1日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月1日
【發(fā)明者】王學(xué)斌 申請人:王學(xué)斌