机电一体化系统设计沈阳工学院.docx
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机电一体化系统设计沈阳工学院
《机电一体化系统设计》
实验指导书
沈阳工学院
机械与运载学院
目录
前言1
实验一机电一体化系统综合认知实验2
一、实验目的2
二、实验内容2
三、实验步骤3
四、思考题3
实验二机电一体化系统机械系统设计实验4
一、实验目的4
二、实验内容4
三、实验步骤5
四、思考题5
实验三机电一体化系统机械系统设计实验6
一、实验目的6
二、实验内容6
三、实验步骤7
四、思考题7
实验四机电一体化系统电气系统设计实验8
一、实验目的8
二、实验内容8
三、实验步骤9
四、思考题9
前言
《机电一体化系统设计》是机械电子工程专业学生的一门专业必修课,该课程对学生的在机械技术、液压与气动技术、传感器与检测技术、计算机控制技术、伺服控制技术等提出了很高的要求,涉及到很多方面的知识。
为了切实使学生理解和消化理论教学中相关知识点要真正掌握该技术,要求学生在加强理论学习的同时,必须增强学生实际实践操作技能的训练。
本课程实验选用THJDMT-1型机电一体化综合实训考核装置,该装置非常适合机械电子工程等相关专业的教学和培训。
它在接近工业生产制造现场基础上又针对教学及实训目的进行了专门设计,强化了机电一体化产品的安装与调试能力。
通过本课程实验,可使学生加深学生对机电一体化理论知识的理解,加强工程实践能力。
使学生初步具备机电一体化装置设计和控制能力,使学生尽快适应现代光、机、电、液技术的发展,成为具有机电一体化综合素质的新型人才和高级应用型人才。
本实验指导书的特点是通俗易懂,难度适中,适合本科教育。
由于本指导书编者水平有限,错漏难免,请广大师生指正。
实验一机电一体化系统综合认知实验
一、实验目的
1.学习THJDMT-1型机电一体化综合实训考核装置的结构组成。
2.学习THJDMT-1型机电一体化综合实训考核装置各单元的功能。
3.了解THJDMT-1型机电一体化综合实训考核装置的工作过程。
二、实验内容
1.THJDMT-1型机电一体化综合实训考核装置概述
本实验所用装置采用用模块化结构,由环形输送分拣单元、机器人搬运单元、切削加工单元、装配单元、仓库存取单元五部分组成,集光、机、电、气为一体,完成工件上料、搬运、加工、装配、入库等功能,能够充分体现机械结构安装与系统调试、电气接线、软件编程、调试检修等专业技能的实验教学。
2.THJDMT-1型机电一体化综合实训考核装置的技术性能
(1)输入电源:
三相四线(或三相五线)~380V±10%50Hz
(2)工作环境:
温度-10℃~40℃相对湿度≤85%(25℃)海拔<4000m
(3)装置容量:
<2.0kVA
(4)外形尺寸(含调试桌):
3120mm×1120mm×1300mm
(5)安全保护:
具有漏电压、漏电流保护,安全符合国家标准
三、实验步骤
1.感性认识实验装置的各个组成部分和结构特点。
在未上电的情况下,指出实验装置的环形输送分拣单元、机器人搬运单元、切削加工单元、装配单元及仓库存取单元。
2.给系统上电,打开强电开关及电脑,进入软件控制平台。
3.示教操作。
利用系统自带自动控制程序,使系统运行,观察系统的动作过程。
4.分析系统中各单元模块的功能。
四、思考题
1.简述实验装置的各个单元模块的功能。
2.该机电一体化系统设计中,运用到了那些机电一体化的关键技术?
请具体说明。
实验二机电一体化系统机械系统设计实验
一、实验目的
1.熟悉THJDMT-1型机电一体化综合实训考核装置机械系统的结构组成。
2.初步掌握THJDMT-1型机电一体化综合实训考核装置各单元机械系统的安装方式。
二、实验内容
1.环形输送单元机械系统
(1)链板式环形输送带的安装与调整
(2)三相异步减速电动机传动机构的安装与调整
(3)旋转编码器的安装与调整
(4)气缸的安装与调整
(5)传感器的安装与调整
(6)分拣机构安装与调整
2.机器人搬运单元机械系统
(1)直线导轨传动机构的安装与调整
(2)同步带轮传动机构的安装与调整
(3)四自由度机器人的安装与调整
(4)步进电机的安装与调整
(5)直流行星减速电机的安装与调整
(6)涡轮蜗杆减速箱的安装与调整
3.切削加工单元机械系统
(1)滚珠丝杆的安装与调整
(2)同步带轮的安装与调整
(3)步进电机的安装与调整
(4)气动手爪的安装与调整
4.装配单元机械系统
(1)螺旋式气缸的安装与调整
(2)气动吸盘的安装与调整
(3)直线导轨运动机构的安装与调整
5.仓库存取单元机械系统
(1)滚珠丝杆的安装与调整
(2)弹性联轴器的安装与调整
(3)交流伺服电机的安装与调整
(4)气动手爪的安装与调整
(5)双联导杆气缸的安装与调整
三、实验步骤
1.感性认识实验装置的各单元机械系统的组成。
在未上电的情况下,指出实验装置各单元机械系统中的主要结构及器件。
2.对给定机械机构(滚珠丝杠、直线导轨等)进行拆、装,观察其结构特点。
3.给系统上电,利用系统自带控制程序,使系统分块运行。
4.观察系统中各单元的动作过程。
5.就不同单元机械系统中的结构及器件进行组间讨论。
四、思考题
1.简述机电一体化机械系统的组成。
2.对于实验装置中的机械系统,简述你所安装与调试的结构或器件的组成、功能与工作原理。
实验三机电一体化系统检测系统设计实验
一、实验目的
1.熟悉THJDMT-1型机电一体化综合实训考核装置检测系统的结构组成。
2.初步掌握THJDMT-1型机电一体化综合实训考核装置各单元检测系统中传感器的类型与工作原理。
二、实验内容
1.环形输送单元检测系统
(1)反射型传感器的接线与调试
(2)光纤传感器的接线与调试
(3)磁性传感器的接线与调试
(4)旋转编码器的接线与调试
2.机器人搬运单元检测系统
(1)屏蔽型与非屏蔽型传感器的接线与调试
3.切削加工单元检测系统
(1)光电传感器的接线与调试
(2)磁性传感器的接线与调试
4.装配单元检测系统
(1)光电传感器的接线与调试
(2)磁性传感器的接线与调试
5.仓库存取单元电气系统
(1)屏蔽型与非屏蔽型传感器的接线与调试
三、实验步骤
1.感性认识实验装置的各单元检测系统的组成。
在未上电的情况下,指出实验装置各单元检测系统中的主要器件。
2.对给定单元检测系统中的给定器件进行拆线、接线,观察其接线方式。
3.给系统上电,利用系统自带控制程序,使系统分块运行。
4.观察系统中各单元的动作过程。
5.就不同单元检测系统中器件的接线方式进行组间讨论。
四、思考题
1.什么是机电一体化的检测系统。
列举检测系统中传感器的类型。
2.对于实验装置中的检测系统,简述你所安装与调试的传感器的工作原理与工作特点。
实验四机电一体化系统电气系统设计实验
一、实验目的
1.熟悉THJDMT-1型机电一体化综合实训考核装置电气系统的结构组成。
2.初步掌握THJDMT-1型机电一体化综合实训考核装置各单元电气系统的安装与调试。
二、实验内容
1.环形输送单元电气系统
(1)反射型传感器的接线与调试
(2)光纤传感器的接线与调试
(3)磁性传感器的接线与调试
(4)旋转编码器的接线与调试
(5)变频器的接线与调试
2.机器人搬运单元电气系统
(1)四自由度机器人的接线与调试
(2)步进驱动器与步进电机的接线与调试
(3)屏蔽型与非屏蔽型传感器的接线与调试
3.切削加工单元电气系统
(1)步进驱动器与步进电机的接线与调试
(2)直流减速电机的接线与调试
(3)光电传感器的接线与调试
(4)磁性传感器的接线与调试
4.装配单元电气系统
(1)光电传感器的接线与调试
(2)磁性传感器的接线与调试
(3)电磁阀的接线与调试
5.仓库存取单元电气系统
(1)伺服驱动器与伺服电机的接线与调试
(2)伺服驱动器与PLC系统的接线与调试
(3)基于伺服系统的位置控制接线与调试
(4)屏蔽型与非屏蔽型传感器的接线与调试
三、实验步骤
1.感性认识实验装置的各单元电气系统的组成。
在未上电的情况下,指出实验装置各单元电气系统中的主要器件。
2.对给定单元电气系统中的给定器件(直流电动机、交流电动机)进行拆线、接线,观察其接线方式。
3.给系统上电,利用系统自带控制程序,使系统分块运行。
4.观察系统中各单元的动作过程。
5.就不同单元电气系统中器件的接线方式进行组间讨论。
四、思考题
1.对于实验装置中的电气系统,是使用那种类型的工业控制计算机进行控制的?
简述其工作特点?
2.你所拆装的电动机属于什么类型的电动机,简述其结构组成和工作原理。
3.列举机电一体化系统中执行元件的分类及代表元件。
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