機電一體化實訓裝置製造方法
2023-06-21 14:53:01 1
機電一體化實訓裝置製造方法
【專利摘要】本實用新型提供一種機電一體化實訓裝置，包括電機、絲槓、控制器、支架，所述支架上設置有兩條並行的導軌，在所述兩條並行的導軌的兩端分別設置有左位置開關和右位置開關；在所述兩導軌上放置有工作檯，工作檯的左右兩側分別設置有與所述左位置開關和右位置開關對應的左擋鐵和右擋鐵；所述絲槓與兩條並行的導軌平行設置，工作檯的底部與連接杆的一端固定連接，連接杆的另一端設置有絲杆螺母，所述絲杆螺母套在絲槓上；所述電機的輸出軸通過皮帶與轉盤連接，所述轉盤的中心與絲杆固定連接；所述左位置開關和右位置開關分別於控制器電氣連接，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】
機電一體化實訓裝置
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種實訓裝置，尤其涉及一種機電一體化實訓裝置。
【背景技術】
[0002]目前職業技術學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半自動化，由於該裝置當工作檯運動到極限位置時，必須的通過手動換接電動機正反轉來控制電路，從而使工作檯實現往返運動，不僅不方便，而且有一定的安全隱患；因此，現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工作檯的自動往返控制，無法使學生真正體驗到工廠實際設備自動控制的原理與調試。因此，現有實訓裝置有待改進，以實現全自動化。
實用新型內容
[0003]本實用新型的目的在於改進目前職業技術學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控制的工作檯在一定距離內自動往返運動的裝置。
[0004]一種機電一體化實訓裝置，支架，所述支架上設置有兩條並行的導軌，在所述兩條並行的導軌的兩端分別設置有左位置開關和右位置開關；在所述左位置開關和右位置開關之間設置有工作檯，所述工作檯的左右兩側分別設置有與所述左位置開關和右位置開關對應的左擋鐵和右擋鐵；工作檯的底部固定連接有連接杆，所述連接杆通過絲杆螺母與絲槓連接，所述絲槓與兩條並行的導軌平行設置；所述絲槓通過電機驅動其轉動；所述左位置開關和右位置開關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裝置，所述工作檯的左右兩側設置的左擋鐵和右擋鐵的位置可調節。
[0006]進一步地，如上所述的機電一體化實訓裝置，在所述左位置開關的一側還設置有左終端位置開關，右位置開關的一側設置有右終端位置開關。
[0007]進一步地，如上所述的機電一體化實訓裝置，所述支架由角鐵製成。
[0008]進一步地，如上所述的機電一體化實訓裝置，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裝置，所述電機固定在底座上，所述底座固定在內支撐架上，所述內支撐架與支架共用2條支撐腿，所述內支撐架由由角鐵製成。
[0010]進一步地，如上所述的機電一體化實訓裝置，所述內支撐架與支架上分別設置有若干小孔。
[0011]進一步地，如上所述的機電一體化實訓裝置，所述左位置開關和右位置開關的位置可調節。
[0012]本實用新型的機電一體化實訓裝置，當工作檯運動到極限位置時，工作檯一側的擋鐵碰撞位置開關，自動換接電動機正反轉控制電路，通過機械傳動機構使工作檯自動往返。本實用新型特別適合職業學校電工電子專業、機電技術應用、機械製造、機電一體化等專業電力拖動與自動控制實訓室的實踐教學；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構圖；
[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、技術方案和優點更加清楚，下面對本實用新型中的技術方案進行清楚、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。基於本實用新型中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬於本實用新型保護的範圍。
[0016]圖1為本實用新型機電一體化裝置結構圖，如圖1所示，本實用新型提供的機電一體化實訓裝置，包括電機9、絲槓13、控制器、由角鐵材料製成的支架1，所述支架I上設置有兩條並行的導軌2，在所述兩條並行的導軌2的兩端分別設置有左位置開關5和右位置開關4 ;在所述兩導軌2上放置有工作檯3，工作檯3的左右兩側分別設置有與所述左位置開關5和右位置開關4對應的可調節位置的左擋鐵15和右擋鐵16 ;所述絲槓13與兩條並行的導軌2平行設置，工作檯I的底部與連接杆17的一端固定連接，連接杆17的另一端設置有絲杆螺母14，所述絲杆螺母14套在絲槓13上；所述電機9的輸出軸通過皮帶7與轉盤6連接，所述轉盤6的中心與絲杆13固定連接；所述左位置開關5和右位置開關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:控制器發出信號，使電機9啟動，電機9啟動就帶動皮帶7轉動，皮帶7轉動就帶動轉盤6轉動，轉盤6轉動就帶動絲槓13轉動，絲槓13轉動就驅使套在其上的絲杆螺母14超一個方向運行，絲杆螺母14超一個方向運行從而就帶動通過連接杆17連接的工作檯3隨之運行，當工作檯運行到導軌2的一端時，工作檯3 —側的擋鐵碰觸到位置開關，此時，位置開關給控制器一個信號，控制器則控制電機反方向旋轉，從而帶動工作檯也像相反的方向運行，如此，實現了工作檯的自動往返行程的控制。
[0018]本機電一體化實訓裝置為了更好的在實驗室能模擬安裝調試工廠設備的自動控制線路，克服實驗室與生產實際脫節的弊端，在實驗室的電氣控制線路基礎上，自製器材，利用在焊接、車工車間加工製作的機架、皮帶輪、絲槓等部件組成絲槓螺旋傳動系統，實現機電一體化自動控制。本裝置能完成由位置開關控制的工作檯在一定距離內自動往返運動，當工作檯運動到極限位置時，擋鐵碰撞位置開關，自動換接電動機正反轉控制電路，通過機械傳動機構使工作檯自動往返；工作檯行程可通過移動擋鐵位置來調節，拉開兩塊擋鐵間的距離行程就短，反之則長；工作檯行程可通過移動擋鐵位置來調節，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設備控制線路的實訓，有效地克服了實訓條件的不足，能夠節約大量資金，實現了實訓教學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控制的工作檯在一定距離內自動往返運動，使學生不僅能掌握自動往返控制線路的安裝與調試，還能熟悉工廠自動化設備的運行原理，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5的一側還設置有左終端位置開關(圖中未示出)，右位置開關4的一側設置有右終端位置開關(圖中未示出)。
[0020]為了使電動機的正反轉控制與工作檯的左右運動相配合，在本實用新型實訓裝置中設置了四個位置開關(分別為左位置開關、右位置開關、左終端位置開關、右終端位置開關)，並把它們安裝在工作檯需限位的地方。其中左位置開關、右位置開關被用來自動換接電動機正反轉控制電路，實現工作檯的自動往返行程控制；左終端位置開關、右終端位置開關被用來作終端保護，以防止左位置開關、右位置開關失靈，工作檯越過限定位置而造成事故。工作檯邊的T型槽中裝有兩塊擋鐵，左擋鐵只能和左位置開關、左終端位置開關相碰撞，右擋鐵只能和右位置開關、右終端位置開關相碰撞。當工作檯運動到極限位置時，擋鐵碰撞位置開關，使其觸頭動作，自動換接電動機正反轉控制電路，通過機械傳動機構使工作檯自動往返運動。工作檯行程可通過移動擋鐵位置來調節，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了兩個信號指示燈，分別表示工作檯正反向運轉的狀態，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固定在內支撐架10上，所述內支撐架10與支架I共用2條支撐腿，所述內支撐架10由角鐵製成。
[0024]為了減小電機運行時產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，底座固定在內支撐架10上，同時為了降低耗材，本實用新型將內支撐架與支架設計為共用2條支撐腿，並且將內支撐架10與支架I上分別設置若干小孔11來進一步降低耗材、減輕自重，同時也便於安裝。
[0025]本實用新型特點:
[0026]1、在電動機正反轉控制線路的基礎上，增設機械傳動系統和工作負荷，模擬實際設備的運行。
[0027]2、本裝置使用了簡易器材，用一般角鐵製作機架、用皮帶輪、絲槓、絲槓螺母等廉價部件組成絲槓螺旋傳動系統，成本很低，設計精巧，可以模擬多個生產設備控制線路的實訓，克服了資金、設備等條件的不足。
[0028]3、採用行程開關控制三相異步電動機的正反轉運行，機械傳動採用了絲槓螺旋傳動，並且有指示燈顯示工作狀態，實現機電一體化設備的自動控制。
[0029]主要技術指標:機架長45cm，高度30cm ；電動機380V，4A，轉速1400r/min，功率180W ;行程開關380V，5A ;交流接觸器380V，1A0
[0030]在生產實際中，很多情況下要求工作檯在一定距離內能自動往返運動，這就需要電氣控制線路能對電動機實現自動轉換正反轉控制。由位置開關控制的工作檯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控制與工作檯的左右運動相配合，在控制線路中設置了四個位置開關SQl、SQ2、SQ3、SQ4，並把它們安裝在工作檯需限位的地方。其中SQ1、SQ2被用來自動換接電動機正反轉控制電路，實現工作檯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，工作檯越過限定位置而造成事故。在工作檯邊的T型槽中裝有兩塊擋鐵，擋鐵I只能和SQ1、SQ3相碰撞，擋鐵2隻能和SQ2、SQ4相碰撞。當工作檯運動到極限位置時，擋鐵碰撞位置開關，使其觸頭動作，自動換接電動機正反轉控制電路，通過機械傳動機構使工作檯自動往返運動。工作檯行程可通過移動擋鐵位置來調節，拉開兩塊擋鐵間的距離行程就短，反之則長。
[0032]本機電一體化實訓裝置能完成由位置開關控制的工作檯在一定距離內自動往返運動，當工作檯運動到極限位置時，工作檯的擋鐵碰撞所述位置開關，從而實現自動換接電動機正反轉控制電路，通過機械傳動機構使工作檯自動往返；由於工作檯的擋鐵位置可調節，因此，工作檯的行程可通過移動擋鐵位置來調節，拉開兩塊擋鐵間的距離，工作檯的行程就短，反之則長。另外，本實用新型還可以調整位置開關之間的距離來實現工作檯運行的往返行程。而且本裝置還增設了兩個信號指示燈(左指示燈12、右指示燈18)，這兩個信號燈分別表示工作檯正反向運轉的狀態，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控制線路的基礎上，增設機械傳動系統和工作負荷，模擬實際設備的運行。
[0034]本實用新型使用了簡易器材，用一般角鐵製作機架、用皮帶輪、絲槓、螺母等廉價部件組成絲槓螺旋傳動系統，成本很低，設計精巧，可以模擬多個生產設備控制線路的實訓，克服了資金、設備等條件的不足。
[0035]本實用新型採用位置開關控制三相異步電動機的正反轉運行，機械傳動採用了絲槓螺旋傳動，並且有指示燈顯示工作狀態，實現機電一體化設備的自動控制。
[0036]本實用新型裝置的電氣控制系統可以用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荷的機械傳動系統也可以由齒輪、鏈傳動等代替。
[0038]最後應說明的是:以上實施例僅用以說明本實用新型的技術方案，而非對其限制；儘管參照前述實施例對本實用新型進行了詳細的說明，本領域的普通技術人員應當理解:其依然可以對前述各實施例所記載的技術方案進行修改，或者對其中部分技術特徵進行等同替換；而這些修改或者替換，並不使相應技術方案的本質脫離本實用新型各實施例技術方案的精神和範圍。
【權利要求】
1.一種機電一體化實訓裝置，其特徵在於，支架(1)，所述支架(1)上設置有兩條並行的導軌(2)，在所述兩條並行的導軌(2)的兩端分別設置有左位置開關(5)和右位置開關(4);在所述左位置開關(5)和右位置開關(4)之間設置有工作檯(3)，所述工作檯(3)的左右兩側分別設置有與所述左位置開關(5)和右位置開關(4)對應的左擋鐵(15)和右擋鐵(16);工作檯的底部固定連接有連接杆(17)，所述連接杆(17)通過絲杆螺母(14)與絲槓(13)連接，所述絲槓(13)與兩條並行的導軌(2)平行設置；所述絲槓(13)通過電機(9)驅動其轉動；所述左位置開關(5)和右位置開關(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.據權利要求1所述的機電一體化實訓裝置，其特徵在於，所述工作檯(3)的左右兩側設置的左擋鐵(15)和右擋鐵(16)的位置可調節。
3.據權利要求1所述的機電一體化實訓裝置，其特徵在於，在所述左位置開關(5)的一側還設置有左終端位置開關，右位置開關(4)的一側設置有右終端位置開關。
4.據權利要求1所述的機電一體化實訓裝置，其特徵在於，所述支架(1)由角鐵製成。
5.據權利要求1所述的機電一體化實訓裝置，其特徵在於，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.據權利要求1所述的機電一體化實訓裝置，其特徵在於，所述電機(9)固定在底座(8)上，所述底座⑶固定在內支撐架(10)上，所述內支撐(10)架與支架⑴共用2條支撐腿，所述內支撐架(10)由角鐵製成。
7.據權利要求6所述的機電一體化實訓裝置，其特徵在於，所述內支撐架(10)與支架(1)上分別設置有若干小孔(11)。
8.據權利要求1所述的機電一體化實訓裝置，其特徵在於，所述左位置開關(5)和右位置開關(4)的位置可調節。
【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 優先權日:2014年9月1日
【發明者】王學斌 申請人:王學斌