一種伺服電機(jī)位置控制的教學(xué)實(shí)驗(yàn)裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種教學(xué)實(shí)驗(yàn)裝置，尤其涉及一種伺服電機(jī)位置控制的教學(xué)實(shí)驗(yàn)
目.0
【背景技術(shù)】
[0002]伺服電機(jī)非常普遍地應(yīng)用于精密儀器、工業(yè)控制系統(tǒng)、辦公自動(dòng)化、機(jī)器人等領(lǐng)域。伺服電機(jī)有控制定位精度高，控制轉(zhuǎn)速準(zhǔn)確等優(yōu)點(diǎn)，但前期要對(duì)一些參數(shù)進(jìn)行必要的設(shè)置。一般對(duì)控制精度的要求要優(yōu)先于進(jìn)給的速度控制要求，當(dāng)精度要求達(dá)到后再考慮速度問(wèn)題，因此優(yōu)先考慮解析度進(jìn)行電子齒輪比設(shè)定。以往在職業(yè)教育的教學(xué)中，一般都是舉一個(gè)例題，給一些電機(jī)轉(zhuǎn)速、滾珠螺桿導(dǎo)程、脈沖輸出最高頻率、減速比等條件，講解電子齒輪比的設(shè)定方法，沒(méi)有實(shí)踐演示或者學(xué)生操作試驗(yàn)，學(xué)生理解困難。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0003]本實(shí)用新型為了克服現(xiàn)有教學(xué)設(shè)備的不足，提供一種伺服電機(jī)位置控制的教學(xué)實(shí)驗(yàn)裝置。
[0004]本實(shí)用新型提供的技術(shù)方案如下:
[0005]一種伺服電機(jī)位置控制的教學(xué)實(shí)驗(yàn)裝置，應(yīng)用于伺服電機(jī)的原理及應(yīng)用的教學(xué)，包括電機(jī)機(jī)構(gòu)、聯(lián)軸機(jī)構(gòu)、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、滾珠絲杠副、工作臺(tái)、導(dǎo)軌；
[0006]所述電機(jī)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)所述聯(lián)軸機(jī)構(gòu)旋轉(zhuǎn)，所述聯(lián)軸機(jī)構(gòu)通過(guò)所述傳動(dòng)機(jī)構(gòu)傳動(dòng)，所述傳動(dòng)機(jī)構(gòu)使所述滾珠絲杠副的絲杠轉(zhuǎn)動(dòng)，進(jìn)而使得安裝于所述滾珠絲杠副螺母上的所述工作臺(tái)沿所述導(dǎo)軌滑動(dòng)。
[0007]優(yōu)選的，所述導(dǎo)軌包括第一導(dǎo)軌和第二導(dǎo)軌，所述第一導(dǎo)軌和第二導(dǎo)軌分別位于所述滾珠螺桿的兩側(cè)，所述工作臺(tái)分別沿所述第一導(dǎo)軌和第二導(dǎo)軌滑動(dòng)。
[0008]優(yōu)選的，所述傳動(dòng)機(jī)構(gòu)包括齒形皮帶、第一齒輪和第二齒輪，所述第一齒輪在所述聯(lián)軸機(jī)構(gòu)上，所述第二齒輪在所述滾珠螺桿上，所述第一齒輪和所述第二齒輪通過(guò)所述齒形皮帶嚙合傳動(dòng)。
[0009]優(yōu)選的，所述聯(lián)軸機(jī)構(gòu)包括兩個(gè)聯(lián)軸器和一個(gè)磁粉離合器，所述磁粉離合器的輸入端通過(guò)一個(gè)所述聯(lián)軸器連接至所述電機(jī)機(jī)構(gòu)，所述磁粉離合器的輸出端通過(guò)一個(gè)所述聯(lián)軸器連接至所述傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。
[0010]優(yōu)選的，所述電機(jī)機(jī)構(gòu)包括伺服電機(jī)、編碼器、伺服驅(qū)動(dòng)器和控制器；
[0011]所述控制器用以輸出脈沖信號(hào)至所述伺服驅(qū)動(dòng)器，所述伺服驅(qū)動(dòng)器與所述伺服電機(jī)和所述編碼器連接，所述編碼器與所述伺服電機(jī)連接，所述伺服電機(jī)與所述編碼器同步運(yùn)轉(zhuǎn)，所述伺服驅(qū)動(dòng)器響應(yīng)所述控制器的脈沖信號(hào)和所述編碼器的反饋信號(hào)，進(jìn)而驅(qū)動(dòng)所述伺服電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)。
[0012]優(yōu)選的，還包括檢測(cè)機(jī)構(gòu)，所述檢測(cè)機(jī)構(gòu)與所述伺服驅(qū)動(dòng)器連接，所述檢測(cè)機(jī)構(gòu)用以當(dāng)所述工作臺(tái)行至特定位置時(shí)反饋觸發(fā)信號(hào)至所述伺服驅(qū)動(dòng)器，所述伺服驅(qū)動(dòng)器響應(yīng)所述觸發(fā)信號(hào)，驅(qū)動(dòng)所述伺服電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，從而使工作臺(tái)停止運(yùn)動(dòng)或反向運(yùn)動(dòng)。
[0013]優(yōu)選的，所述檢測(cè)機(jī)構(gòu)采用微動(dòng)開(kāi)關(guān)，所述微動(dòng)開(kāi)關(guān)設(shè)于所述導(dǎo)軌的兩端。
[0014]優(yōu)選的，所述導(dǎo)軌上帶有刻度，可以根據(jù)所述工作臺(tái)位置讀出所述工作臺(tái)移動(dòng)的距離。
[0015]優(yōu)選的，通過(guò)設(shè)定所述控制器輸出脈沖信號(hào)的數(shù)量，對(duì)所述伺服電機(jī)實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確的位置控制。
[0016]本實(shí)用新型的有益技術(shù)效果在于:
[0017]本實(shí)用新型提供了一種伺服電機(jī)位置控制的教學(xué)實(shí)驗(yàn)裝置，能夠方便學(xué)生理解與實(shí)踐伺服電機(jī)原理及應(yīng)用的教學(xué)內(nèi)容；
[0018]本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)緊湊，容易操作，適用于教師教學(xué)和學(xué)生實(shí)踐；
[0019]本實(shí)用新型具有響應(yīng)速度快、無(wú)污染、無(wú)噪音、無(wú)沖擊振動(dòng)、節(jié)約能源等優(yōu)點(diǎn)；
[0020]本實(shí)用新型實(shí)現(xiàn)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)向直線運(yùn)動(dòng)的轉(zhuǎn)化，并且傳動(dòng)效率高。
【附圖說(shuō)明】
[0021 ]圖1為本實(shí)用新型一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0022]圖2為本實(shí)用新型一實(shí)施例的左視圖。
[0023]其中，1-固定件，2-軸承，3-齒形皮帶，4-第一齒輪，5-伺服電機(jī)，6_工作臺(tái)，7_第一導(dǎo)軌、8-滾珠絲杠副，9-編碼器，10-左微動(dòng)開(kāi)關(guān)，11-右微動(dòng)開(kāi)關(guān)，12-右固定件，13-固定件，14-聯(lián)軸器，15-磁粉離合器，16-固定件，17-電機(jī)固定件，18-伺服驅(qū)動(dòng)器，19-控制器，20-第二齒輪，21-第二導(dǎo)軌。
【具體實(shí)施方式】
[0024]下面將結(jié)合附圖以及實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的解釋說(shuō)明。
[0025]—種伺服電機(jī)位置控制的教學(xué)實(shí)驗(yàn)裝置，應(yīng)用于伺服電機(jī)的原理及應(yīng)用的教學(xué)，包括電機(jī)機(jī)構(gòu)、聯(lián)軸機(jī)構(gòu)、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、滾珠絲杠副8、工作臺(tái)6、導(dǎo)軌；
[0026]電機(jī)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)聯(lián)軸機(jī)構(gòu)旋轉(zhuǎn)，聯(lián)軸機(jī)構(gòu)通過(guò)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)傳動(dòng)，傳動(dòng)機(jī)構(gòu)使?jié)L珠絲杠副8的絲杠轉(zhuǎn)動(dòng)，進(jìn)而使得安裝于滾珠絲杠副8螺母上的工作臺(tái)6沿導(dǎo)軌滑動(dòng)。
[0027]導(dǎo)軌包括第一導(dǎo)軌7和第二導(dǎo)軌21，第一導(dǎo)軌7和第二導(dǎo)軌21分別位于滾珠絲杠副8的兩側(cè)，工作臺(tái)6分別沿第一導(dǎo)軌7和第二導(dǎo)軌21滑動(dòng)。
[0028]傳動(dòng)機(jī)構(gòu)包括齒形皮帶3、第一齒輪4和第二齒輪20，第一齒輪4在聯(lián)軸機(jī)構(gòu)上，第二齒輪20在滾珠絲杠副8上，第一齒輪4和第二齒輪20通過(guò)齒形皮帶3嚙合傳動(dòng)。
[0029]聯(lián)軸機(jī)構(gòu)包括兩個(gè)聯(lián)軸器14和一個(gè)磁粉離合器15，磁粉離合器15的輸入端通過(guò)一個(gè)聯(lián)軸器14連接至電機(jī)機(jī)構(gòu)，磁粉離合器15的輸出端通過(guò)一個(gè)聯(lián)軸器14連接至傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。
[0030]電機(jī)機(jī)構(gòu)包括伺服電機(jī)5、編碼器9、伺服驅(qū)動(dòng)器18和控制器19;
[0031]控制器19用以輸出脈沖信號(hào)至伺服驅(qū)動(dòng)器18，伺服驅(qū)動(dòng)器18與伺服電機(jī)5和編碼器9連接，編碼器9與伺服電機(jī)5連接，伺服電機(jī)5與編碼器9同步運(yùn)轉(zhuǎn)，伺服驅(qū)動(dòng)器18響應(yīng)控制器19的脈沖信號(hào)和編碼器9的反饋信號(hào)，進(jìn)而驅(qū)動(dòng)伺服電機(jī)5運(yùn)轉(zhuǎn)。
[0032]還包括檢測(cè)機(jī)構(gòu)，檢測(cè)機(jī)構(gòu)與伺服驅(qū)動(dòng)器18連接，檢測(cè)機(jī)構(gòu)用以當(dāng)工作臺(tái)6行至特定位置時(shí)反饋觸發(fā)信號(hào)至伺服驅(qū)動(dòng)器18，伺服驅(qū)動(dòng)器18響應(yīng)觸發(fā)信號(hào)，驅(qū)動(dòng)伺服電機(jī)5運(yùn)轉(zhuǎn)，從而使工作臺(tái)6停止運(yùn)動(dòng)或反向運(yùn)動(dòng)。
[0033]較佳的，檢測(cè)機(jī)構(gòu)采用微動(dòng)開(kāi)關(guān)，微動(dòng)開(kāi)關(guān)設(shè)于導(dǎo)軌的兩端。
[0034]本實(shí)用新型的【具體實(shí)施方式】如下:
[0035]如圖1所示，控制器19用以輸出脈沖信號(hào)至伺服驅(qū)動(dòng)器18，伺服電機(jī)5與編碼器9同步運(yùn)轉(zhuǎn)，伺服驅(qū)動(dòng)器18根據(jù)控制器19的脈沖信號(hào)和編碼器9的反饋信號(hào)判斷伺服電機(jī)5的轉(zhuǎn)向、速度和位置是否正確，進(jìn)而修正參數(shù)，驅(qū)動(dòng)伺服電機(jī)5運(yùn)轉(zhuǎn)，磁粉離合器15的輸入端通過(guò)一個(gè)聯(lián)軸器14連接至伺服電機(jī)5，磁粉離合器15的輸出端通過(guò)一個(gè)聯(lián)軸器14連接至第一齒輪4，第一齒輪4和第二齒輪20通過(guò)齒形皮帶3嚙合傳動(dòng)，第二齒輪20帶動(dòng)滾珠絲杠副8的絲杠轉(zhuǎn)動(dòng)，進(jìn)而使得安裝于滾珠絲杠副8螺母上的工作臺(tái)6沿第一導(dǎo)軌7和第二導(dǎo)軌21方向滑動(dòng)。此外，固定件1、右固定件2、固定件13、固定件16以及電機(jī)固定件17是對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例起固定連接作用。第一導(dǎo)軌7兩端分別設(shè)有左微動(dòng)開(kāi)關(guān)10和右微動(dòng)開(kāi)關(guān)11，左微動(dòng)開(kāi)關(guān)10和右微動(dòng)開(kāi)關(guān)11與伺服驅(qū)動(dòng)器18連接，可以實(shí)現(xiàn)工作臺(tái)6定位檢測(cè)功能。
[0036]如圖2所示，軸承2是連接第一齒輪4、第二齒輪20、固定件I以及固定件13，第一齒輪4和第二齒輪20通過(guò)齒形皮帶3嚙合傳動(dòng)。
[0037]教學(xué)中，對(duì)于理論上有電機(jī)轉(zhuǎn)速、滾珠螺桿導(dǎo)程、脈沖輸出最高頻率、減速比等條件，計(jì)算電子齒輪比的設(shè)定方法，有很好的實(shí)踐演示作用，能夠讓學(xué)生有直觀的理解。同時(shí)第一導(dǎo)軌7和第二導(dǎo)軌21上帶有刻度，可以根據(jù)工作臺(tái)6位置，讀出工作臺(tái)6移動(dòng)的距離。學(xué)生通過(guò)設(shè)定控制器19輸出脈沖數(shù)量，對(duì)伺服電機(jī)5實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確的位置控制。
[0038]以上所述，僅為本實(shí)用新型較佳的【具體實(shí)施方式】，但本實(shí)用新型的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本實(shí)用新型揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本實(shí)用新型的保護(hù)范圍應(yīng)該以權(quán)力要求的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種伺服電機(jī)位置控制的教學(xué)實(shí)驗(yàn)裝置，應(yīng)用于伺服電機(jī)的原理及應(yīng)用的教學(xué)，其特征在于:包括電機(jī)機(jī)構(gòu)、聯(lián)軸機(jī)構(gòu)、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、滾珠絲杠副、工作臺(tái)、導(dǎo)軌； 所述電機(jī)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)所述聯(lián)軸機(jī)構(gòu)旋轉(zhuǎn)，所述聯(lián)軸機(jī)構(gòu)通過(guò)所述傳動(dòng)機(jī)構(gòu)傳動(dòng)所述滾珠絲杠副，使所述滾珠絲杠副的絲杠轉(zhuǎn)動(dòng)，進(jìn)而使得安裝于所述滾珠絲杠副的螺母上的所述工作臺(tái)沿所述導(dǎo)軌滑動(dòng)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種伺服電機(jī)位置控制的教學(xué)實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于:所述導(dǎo)軌包括第一導(dǎo)軌和第二導(dǎo)軌，所述第一導(dǎo)軌和第二導(dǎo)軌分別位于所述滾珠螺桿的兩側(cè)，所述工作臺(tái)分別沿所述第一導(dǎo)軌和第二導(dǎo)軌滑動(dòng)。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種伺服電機(jī)位置控制的教學(xué)實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于:所述傳動(dòng)機(jī)構(gòu)包括齒形皮帶、第一齒輪和第二齒輪，所述第一齒輪在所述聯(lián)軸機(jī)構(gòu)上，所述第二齒輪在所述滾珠螺桿上，所述第一齒輪和所述第二齒輪通過(guò)所述齒形皮帶嚙合傳動(dòng)。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種伺服電機(jī)位置控制的教學(xué)實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于:所述聯(lián)軸機(jī)構(gòu)包括兩個(gè)聯(lián)軸器和一個(gè)磁粉離合器，所述磁粉離合器的輸入端通過(guò)一個(gè)所述聯(lián)軸器連接至所述電機(jī)機(jī)構(gòu)，所述磁粉離合器的輸出端通過(guò)一個(gè)所述聯(lián)軸器連接至所述傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種伺服電機(jī)位置控制的教學(xué)實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于:所述電機(jī)機(jī)構(gòu)包括伺服電機(jī)、編碼器、伺服驅(qū)動(dòng)器和控制器； 所述控制器用以輸出脈沖信號(hào)至所述伺服驅(qū)動(dòng)器，所述伺服驅(qū)動(dòng)器與所述伺服電機(jī)和所述編碼器連接，所述編碼器與所述伺服電機(jī)連接，所述伺服電機(jī)與所述編碼器同步運(yùn)轉(zhuǎn)，所述伺服驅(qū)動(dòng)器響應(yīng)所述控制器的脈沖信號(hào)和所述編碼器的反饋信號(hào)，進(jìn)而驅(qū)動(dòng)所述伺服電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述一種伺服電機(jī)位置控制的教學(xué)實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于:還包括檢測(cè)機(jī)構(gòu)，所述檢測(cè)機(jī)構(gòu)與所述伺服驅(qū)動(dòng)器連接，所述檢測(cè)機(jī)構(gòu)用以當(dāng)所述工作臺(tái)行至特定位置時(shí)反饋觸發(fā)信號(hào)至所述伺服驅(qū)動(dòng)器，所述伺服驅(qū)動(dòng)器響應(yīng)所述觸發(fā)信號(hào)，驅(qū)動(dòng)所述伺服電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，從而使工作臺(tái)停止運(yùn)動(dòng)或反向運(yùn)動(dòng)。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述一種伺服電機(jī)位置控制的教學(xué)實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于:所述檢測(cè)機(jī)構(gòu)采用微動(dòng)開(kāi)關(guān)，所述微動(dòng)開(kāi)關(guān)設(shè)于所述導(dǎo)軌的兩端。
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)了一種伺服電機(jī)位置控制的教學(xué)實(shí)驗(yàn)裝置，包括電機(jī)機(jī)構(gòu)、聯(lián)軸機(jī)構(gòu)、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、滾珠絲杠副、工作臺(tái)、導(dǎo)軌。電機(jī)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)聯(lián)軸機(jī)構(gòu)旋轉(zhuǎn)，聯(lián)軸機(jī)構(gòu)通過(guò)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)傳動(dòng)，傳動(dòng)機(jī)構(gòu)使?jié)L珠絲杠副的絲杠轉(zhuǎn)動(dòng)，進(jìn)而使得安裝于滾珠絲杠副的螺母上的工作臺(tái)沿導(dǎo)軌滑動(dòng)。該裝置還包括檢測(cè)機(jī)構(gòu)，所述檢測(cè)機(jī)構(gòu)用以當(dāng)所述工作臺(tái)行至特定位置時(shí)，反饋觸發(fā)信號(hào)至所述伺服驅(qū)動(dòng)器，所述伺服驅(qū)動(dòng)器響應(yīng)所述觸發(fā)信號(hào)，驅(qū)動(dòng)所述伺服電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，從而使工作臺(tái)停止運(yùn)動(dòng)或反向運(yùn)動(dòng)。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)緊湊，易于展示，容易操作，適用于教師教學(xué)和學(xué)生實(shí)踐。
【IPC分類(lèi)】G09B25/02
【公開(kāi)號(hào)】CN205302813
【申請(qǐng)?zhí)枴?br>【發(fā)明人】許月琳, 楊亞琴, 費(fèi)娜, 凌紅軍, 陸琦
【申請(qǐng)人】蘇州工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院
【公開(kāi)日】2016年6月8日
【申請(qǐng)日】2015年12月31日