機械傳動與自動化綜合實訓(xùn)裝置：提高學(xué)生的實踐能力
2024-06-11 06:50 隨著科技的不斷發(fā)展，機械傳動與自動化技術(shù)在各個領(lǐng)域中得到了廣泛的應(yīng)用。為了培養(yǎng)學(xué)生的專業(yè)技能，提高學(xué)生的實踐能力，許多高校都將機械傳動與自動化綜合實訓(xùn)裝置納入了教學(xué)大綱。
一、引言
機械傳動與自動化綜合實訓(xùn)裝置是一款集機械傳動、自動化控制、傳感器檢測、電氣控制等多種功能于一體的實驗設(shè)備。它可以滿足學(xué)生對機械傳動原理、自動化控制技術(shù)、傳感器檢測技術(shù)等方面的實際操作需求，為學(xué)生提供了一個良好的實踐平臺。本文將從以下幾個方面對這款實訓(xùn)裝置進行詳細介紹：
二、機械傳動部分
1. 傳動原理講解
在實訓(xùn)裝置中，我們可以通過觀察和分析各種機械傳動裝置的結(jié)構(gòu)，學(xué)習(xí)到不同類型的傳動原理。例如，齒輪傳動、鏈條傳動、帶傳動等。通過對這些傳動原理的學(xué)習(xí)，學(xué)生可以更好地理解機械傳動過程中的能量轉(zhuǎn)換和傳遞規(guī)律。
2. 傳動系統(tǒng)設(shè)計
在實訓(xùn)裝置中，學(xué)生可以根據(jù)所學(xué)知識，自行設(shè)計和搭建各種機械傳動系統(tǒng)。通過這個過程，學(xué)生可以將理論知識與實際操作相結(jié)合，提高自己的動手能力和創(chuàng)新能力。
三、自動化控制部分
1. 傳感器檢測技術(shù)
實訓(xùn)裝置提供了多種傳感器，如溫度傳感器、壓力傳感器、光電傳感器等。學(xué)生可以通過學(xué)習(xí)這些傳感器的原理和應(yīng)用，掌握傳感器檢測技術(shù)的基本方法。同時，學(xué)生還可以利用實訓(xùn)裝置中的模擬儀器，進行實際測量和數(shù)據(jù)處理，提高自己的實踐能力。
2. PLC控制系統(tǒng)設(shè)計
在實訓(xùn)裝置中，學(xué)生可以學(xué)習(xí)和掌握PLC(可編程邏輯控制器)控制系統(tǒng)的設(shè)計方法。通過對PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計和調(diào)試，學(xué)生可以了解控制系統(tǒng)的基本工作原理和設(shè)計技巧。此外，實訓(xùn)裝置還提供了多種通信接口和擴展模塊，方便學(xué)生進行硬件擴展和軟件編程。
四、電氣控制部分
1. 電氣線路設(shè)計與安裝
在實訓(xùn)裝置中，學(xué)生可以學(xué)習(xí)到電氣線路的基本設(shè)計原則和安裝方法。通過對電氣線路的設(shè)計與安裝，學(xué)生可以掌握電氣控制的基本技能，為今后從事相關(guān)領(lǐng)域的工作打下堅實的基礎(chǔ)。
2. 電氣元件選型與連接
實訓(xùn)裝置提供了多種常用電氣元件，如繼電器、接觸器、按鈕開關(guān)等。學(xué)生可以通過學(xué)習(xí)這些元件的選型和連接方法，掌握電氣控制的基本技能。同時，學(xué)生還可以利用實訓(xùn)裝置中的模擬儀器，進行實際操作和測試，提高自己的實踐能力。
五、總結(jié)
機械傳動與自動化綜合實訓(xùn)裝置是一款集多種功能于一體的實驗設(shè)備，它可以有效地提高學(xué)生的實踐能力，培養(yǎng)學(xué)生的專業(yè)技能。通過對這臺實訓(xùn)裝置的學(xué)習(xí)，學(xué)生可以深入了解機械傳動原理、自動化控制技術(shù)、傳感器檢測技術(shù)等方面的知識，為今后從事相關(guān)領(lǐng)域的工作打下堅實的基礎(chǔ)。
一、設(shè)備簡介
機械傳動與自動化綜合實訓(xùn)裝置首先通過電氣控制柜中的觸摸屏、PLC/工業(yè)控制器、傳感器等控制步進電機的旋轉(zhuǎn)來控制數(shù)控十字滑臺運動，實現(xiàn)工作臺前后、左右控制；其次根據(jù)要求通過觸摸屏控制變頻器的輸出使主電機帶動多級變速箱產(chǎn)生運動。另一路變頻器驅(qū)動三相交流電機通過同步帶傳動帶動變速箱，變速箱分兩路輸出，其中一路輸出帶動齒輪分配器驅(qū)動減速器和減速型間歇工作臺運動，減速器帶動沖床實現(xiàn)運動，減速型間歇工作臺帶動卡盤進行分度運動，沖床沖頭在卡盤裝夾工件上實現(xiàn)刻線分度。PLC和工業(yè)控制器之間通過面板開關(guān)進行控制模式切換。
機械傳動與自動化綜合實訓(xùn)裝置主要由實訓(xùn)臺、電氣控制（包括電源控制模塊、可編程控制器模塊、變頻器模塊、觸摸屏模塊、工業(yè)控制器模塊、步進電機驅(qū)動模塊、電氣擴展模塊等）、動力源、機械裝調(diào)對象（機械傳動機構(gòu)、多級變速箱、齒輪分配器、數(shù)控十字滑臺、減速型間歇回轉(zhuǎn)工作臺、沖床機構(gòu)等）、鉗工常用工具、量具等部分組成。
1.實訓(xùn)臺：采用鐵質(zhì)雙層亞光密紋噴塑結(jié)構(gòu)。機械裝調(diào)區(qū)域采用鑄件操作臺面，學(xué)生可在上面安裝和調(diào)整各種機械機構(gòu)。
2.機械傳動機構(gòu)：主要由同步帶、鏈、齒輪、蝸桿等傳動機構(gòu)組成；通過學(xué)生在平臺上的安裝、調(diào)整與檢測，掌握機械傳動機構(gòu)的裝配與調(diào)整技能。
3.多級變速箱：具有雙軸三級變速輸出，其中一軸輸出帶正反轉(zhuǎn)功能，頂部用透明有機玻璃防護。主要由箱體、齒輪、花鍵軸、間隔套、鍵、角接觸軸承、深溝球軸承、卡簧、端蓋、手動移動換檔機構(gòu)等組成，可完成多級變速箱的裝配工藝實訓(xùn)。
4.數(shù)控十字滑臺：主要由滾珠絲桿、直線導(dǎo)軌、臺面、墊塊、軸承、支座、端蓋等組成。臺面采用鋼板材料，分上下（X軸、Y軸）兩層，兩軸動力由步進電機經(jīng)步進控制器控制，實現(xiàn)工作臺往返運行，工作臺面裝有行程開關(guān)，實現(xiàn)限位保護功能；能完成直線導(dǎo)軌、滾珠絲桿、數(shù)控工作臺的裝配工藝及精度檢測實訓(xùn)。
5.減速器：主要由直齒圓柱齒輪、角接觸軸承、深溝球軸承、支架、軸、端蓋、鍵、曲柄等組成�？赏瓿蓽p速器的裝配工藝實訓(xùn)。
6.減速型間歇回轉(zhuǎn)工作臺：主要由四槽槽輪機構(gòu)、蝸輪蝸桿、推力球軸承、角接觸軸承、自定心卡盤、支架等組成。由多級變速箱經(jīng)鏈傳動、齒輪傳動、蝸輪蝸桿傳動及四槽槽輪機構(gòu)分度后，實現(xiàn)間歇回轉(zhuǎn)功能；能完成蝸輪蝸桿、四槽槽輪、自定心卡盤裝夾、軸承等的裝配與調(diào)整實訓(xùn)。
7.沖床機構(gòu)：主要由曲軸、連桿、滑塊、支架、刻線沖頭、軸承等組成，與間歇回轉(zhuǎn)工作臺配合，實現(xiàn)刻線功能動作�？赏瓿蓻_床機構(gòu)的裝配工藝實訓(xùn)。
8.動力源：配置步進電機控制器、步進電機、交流減速電機、變頻器、電源控制箱等，為機械系統(tǒng)提供動力源。電源控制箱帶有調(diào)速電機電源接口，步進控制器帶有步進電機接口、行程開關(guān)接口。
9.裝調(diào)工具：主要有套裝工具（34件）、臺虎鉗、拉馬、紫銅棒、沖擊套筒、截鏈器、沖擊扳手。套裝工具由工具箱、內(nèi)六角扳手、呆扳手、活動扳手、銼刀、絲錐、鉸杠、劃規(guī)、樣沖、錘子、板牙、板牙架、螺絲刀、鋸弓、尖嘴鉗、老虎鉗等組成。
10.常用量具：主要由游標卡尺、寬度角尺、百分表、千分尺、塞尺、水平儀等組成；通過使用量具進行測量，使學(xué)生掌握常用量具的使用方法，掌握機械裝配的檢測方法等。
二、技術(shù)參數(shù)
1．輸入電源：單相三線 AC220V±10% 50Hz；
2．PLC: 西門子1200 CPU 1214C DC/DC/DC主機1臺
3．觸摸屏：人機對話TPC7062Ti、分辨率800*480、1臺;
4．工業(yè)控制器：4 軸差分脈沖輸出；3.5 寸彩色液晶屏，分辨率 320*240; 1臺
5. 步進驅(qū)動器：雷賽DM542C 2臺
6．步進電機（型號：57BYG250C）2臺;
7. 三相電機：額定功率 370W，轉(zhuǎn)速1440rpm 1臺
8．變頻器：I/O 接口：4DI/2DO/2AI，支持USS/MODBUS RTU總線通訊。
9．外形尺寸（實訓(xùn)臺）：約為1100mm×700mm×820mm；
10.控制柜：約為620mm×540mm×1250mm；
11．設(shè)備重量：500kg
12．安全保護：具有漏電流保護，安全符合國家標準。
機械傳動與自動化綜合實訓(xùn)裝置是一款集機械傳動、自動化控制、傳感器檢測、電氣控制等多種功能于一體的實驗設(shè)備。它可以滿足學(xué)生對機械傳動原理、自動化控制技術(shù)、傳感器檢測技術(shù)等方面的實際操作需求，為學(xué)生提供了一個良好的實踐平臺。本文將從以下幾個方面對這款實訓(xùn)裝置進行詳細介紹：
二、機械傳動部分
1. 傳動原理講解
在實訓(xùn)裝置中，我們可以通過觀察和分析各種機械傳動裝置的結(jié)構(gòu)，學(xué)習(xí)到不同類型的傳動原理。例如，齒輪傳動、鏈條傳動、帶傳動等。通過對這些傳動原理的學(xué)習(xí)，學(xué)生可以更好地理解機械傳動過程中的能量轉(zhuǎn)換和傳遞規(guī)律。
2. 傳動系統(tǒng)設(shè)計
在實訓(xùn)裝置中，學(xué)生可以根據(jù)所學(xué)知識，自行設(shè)計和搭建各種機械傳動系統(tǒng)。通過這個過程，學(xué)生可以將理論知識與實際操作相結(jié)合，提高自己的動手能力和創(chuàng)新能力。
三、自動化控制部分
1. 傳感器檢測技術(shù)
實訓(xùn)裝置提供了多種傳感器，如溫度傳感器、壓力傳感器、光電傳感器等。學(xué)生可以通過學(xué)習(xí)這些傳感器的原理和應(yīng)用，掌握傳感器檢測技術(shù)的基本方法。同時，學(xué)生還可以利用實訓(xùn)裝置中的模擬儀器，進行實際測量和數(shù)據(jù)處理，提高自己的實踐能力。
2. PLC控制系統(tǒng)設(shè)計
在實訓(xùn)裝置中，學(xué)生可以學(xué)習(xí)和掌握PLC(可編程邏輯控制器)控制系統(tǒng)的設(shè)計方法。通過對PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計和調(diào)試，學(xué)生可以了解控制系統(tǒng)的基本工作原理和設(shè)計技巧。此外，實訓(xùn)裝置還提供了多種通信接口和擴展模塊，方便學(xué)生進行硬件擴展和軟件編程。
四、電氣控制部分
1. 電氣線路設(shè)計與安裝
在實訓(xùn)裝置中，學(xué)生可以學(xué)習(xí)到電氣線路的基本設(shè)計原則和安裝方法。通過對電氣線路的設(shè)計與安裝，學(xué)生可以掌握電氣控制的基本技能，為今后從事相關(guān)領(lǐng)域的工作打下堅實的基礎(chǔ)。
2. 電氣元件選型與連接
實訓(xùn)裝置提供了多種常用電氣元件，如繼電器、接觸器、按鈕開關(guān)等。學(xué)生可以通過學(xué)習(xí)這些元件的選型和連接方法，掌握電氣控制的基本技能。同時，學(xué)生還可以利用實訓(xùn)裝置中的模擬儀器，進行實際操作和測試，提高自己的實踐能力。
五、總結(jié)
機械傳動與自動化綜合實訓(xùn)裝置是一款集多種功能于一體的實驗設(shè)備，它可以有效地提高學(xué)生的實踐能力，培養(yǎng)學(xué)生的專業(yè)技能。通過對這臺實訓(xùn)裝置的學(xué)習(xí)，學(xué)生可以深入了解機械傳動原理、自動化控制技術(shù)、傳感器檢測技術(shù)等方面的知識，為今后從事相關(guān)領(lǐng)域的工作打下堅實的基礎(chǔ)。
DB-JX10 機械傳動與自動化綜合實訓(xùn)裝置
機械傳動與自動化綜合實訓(xùn)裝置首先通過電氣控制柜中的觸摸屏、PLC/工業(yè)控制器、傳感器等控制步進電機的旋轉(zhuǎn)來控制數(shù)控十字滑臺運動，實現(xiàn)工作臺前后、左右控制；其次根據(jù)要求通過觸摸屏控制變頻器的輸出使主電機帶動多級變速箱產(chǎn)生運動。另一路變頻器驅(qū)動三相交流電機通過同步帶傳動帶動變速箱，變速箱分兩路輸出，其中一路輸出帶動齒輪分配器驅(qū)動減速器和減速型間歇工作臺運動，減速器帶動沖床實現(xiàn)運動，減速型間歇工作臺帶動卡盤進行分度運動，沖床沖頭在卡盤裝夾工件上實現(xiàn)刻線分度。PLC和工業(yè)控制器之間通過面板開關(guān)進行控制模式切換。
機械傳動與自動化綜合實訓(xùn)裝置主要由實訓(xùn)臺、電氣控制（包括電源控制模塊、可編程控制器模塊、變頻器模塊、觸摸屏模塊、工業(yè)控制器模塊、步進電機驅(qū)動模塊、電氣擴展模塊等）、動力源、機械裝調(diào)對象（機械傳動機構(gòu)、多級變速箱、齒輪分配器、數(shù)控十字滑臺、減速型間歇回轉(zhuǎn)工作臺、沖床機構(gòu)等）、鉗工常用工具、量具等部分組成。
1.實訓(xùn)臺：采用鐵質(zhì)雙層亞光密紋噴塑結(jié)構(gòu)。機械裝調(diào)區(qū)域采用鑄件操作臺面，學(xué)生可在上面安裝和調(diào)整各種機械機構(gòu)。
2.機械傳動機構(gòu)：主要由同步帶、鏈、齒輪、蝸桿等傳動機構(gòu)組成；通過學(xué)生在平臺上的安裝、調(diào)整與檢測，掌握機械傳動機構(gòu)的裝配與調(diào)整技能。
3.多級變速箱：具有雙軸三級變速輸出，其中一軸輸出帶正反轉(zhuǎn)功能，頂部用透明有機玻璃防護。主要由箱體、齒輪、花鍵軸、間隔套、鍵、角接觸軸承、深溝球軸承、卡簧、端蓋、手動移動換檔機構(gòu)等組成，可完成多級變速箱的裝配工藝實訓(xùn)。
4.數(shù)控十字滑臺：主要由滾珠絲桿、直線導(dǎo)軌、臺面、墊塊、軸承、支座、端蓋等組成。臺面采用鋼板材料，分上下（X軸、Y軸）兩層，兩軸動力由步進電機經(jīng)步進控制器控制，實現(xiàn)工作臺往返運行，工作臺面裝有行程開關(guān)，實現(xiàn)限位保護功能；能完成直線導(dǎo)軌、滾珠絲桿、數(shù)控工作臺的裝配工藝及精度檢測實訓(xùn)。
5.減速器：主要由直齒圓柱齒輪、角接觸軸承、深溝球軸承、支架、軸、端蓋、鍵、曲柄等組成�？赏瓿蓽p速器的裝配工藝實訓(xùn)。
6.減速型間歇回轉(zhuǎn)工作臺：主要由四槽槽輪機構(gòu)、蝸輪蝸桿、推力球軸承、角接觸軸承、自定心卡盤、支架等組成。由多級變速箱經(jīng)鏈傳動、齒輪傳動、蝸輪蝸桿傳動及四槽槽輪機構(gòu)分度后，實現(xiàn)間歇回轉(zhuǎn)功能；能完成蝸輪蝸桿、四槽槽輪、自定心卡盤裝夾、軸承等的裝配與調(diào)整實訓(xùn)。
7.沖床機構(gòu)：主要由曲軸、連桿、滑塊、支架、刻線沖頭、軸承等組成，與間歇回轉(zhuǎn)工作臺配合，實現(xiàn)刻線功能動作�？赏瓿蓻_床機構(gòu)的裝配工藝實訓(xùn)。
8.動力源：配置步進電機控制器、步進電機、交流減速電機、變頻器、電源控制箱等，為機械系統(tǒng)提供動力源。電源控制箱帶有調(diào)速電機電源接口，步進控制器帶有步進電機接口、行程開關(guān)接口。
9.裝調(diào)工具：主要有套裝工具（34件）、臺虎鉗、拉馬、紫銅棒、沖擊套筒、截鏈器、沖擊扳手。套裝工具由工具箱、內(nèi)六角扳手、呆扳手、活動扳手、銼刀、絲錐、鉸杠、劃規(guī)、樣沖、錘子、板牙、板牙架、螺絲刀、鋸弓、尖嘴鉗、老虎鉗等組成。
10.常用量具：主要由游標卡尺、寬度角尺、百分表、千分尺、塞尺、水平儀等組成；通過使用量具進行測量，使學(xué)生掌握常用量具的使用方法，掌握機械裝配的檢測方法等。
二、技術(shù)參數(shù)
1．輸入電源：單相三線 AC220V±10% 50Hz；
2．PLC: 西門子1200 CPU 1214C DC/DC/DC主機1臺
3．觸摸屏：人機對話TPC7062Ti、分辨率800*480、1臺;
4．工業(yè)控制器：4 軸差分脈沖輸出；3.5 寸彩色液晶屏，分辨率 320*240; 1臺
5. 步進驅(qū)動器：雷賽DM542C 2臺
6．步進電機（型號：57BYG250C）2臺;
7. 三相電機：額定功率 370W，轉(zhuǎn)速1440rpm 1臺
8．變頻器：I/O 接口：4DI/2DO/2AI，支持USS/MODBUS RTU總線通訊。
9．外形尺寸（實訓(xùn)臺）：約為1100mm×700mm×820mm；
10.控制柜：約為620mm×540mm×1250mm；
11．設(shè)備重量：500kg
12．安全保護：具有漏電流保護，安全符合國家標準。