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机电一体化实训装置

2、灵感来源

我在学校的集训队里接触过光机电设备，学习了一段时间之后发现，传统的教学设备存在着很多问题：1、教学成本高（10多万一套）2、体积庞大（占地方不易搬运）3、安装调试费时间4、很难实现每人一台教学。

事后我一直在思考，总觉得这么大成本大体积的设备不适于正常教学。既然设备大，为什么不缩小规模呢？老师解释说，首先机电一体化设备模拟工厂生产线物品的分类，其次尽量还原生产线上相应的设备。在他讲述一系列问题后，我觉得我应该发挥自己电气专业的特长与机械专业的学生合作，尝试着自主创新一套新型的机电一体化实训装置。

3、项目现状

在查询相关资料后，我对机电一体化设备进行了一定的研究和分析，得出如下结论: 教学培训设备是一种能够开发培训学生动手及动脑的教学设备，其通过模拟机械相关动作而使培训学生更加容易地掌握各种知识。然而，目前市场上销售的类式教学培训设备没有气缸、步进电机、直流电机及机械结构实现控制动作，其仅仅靠指示灯的亮灭来模拟机械相关的动作、不够直观、培训学生不容易理解。而能达到类式功能的教学培训设备则把电器控制部分和机械执行结构完全分开，使得教学培训设备体积庞大、重量重，不便于移动，从而使得使用起来较为不方便并且价格十分昂贵。

传统机电一体化设备如下图所示

（长：120cm，宽：80cm，高：140cm）

有鉴于此，传统装置针对现有技术存在缺失，其主要目的是提供一种机电一体化及自动化教学设备，其能够有效的解决现有之教学培训设备工作过程不直观、不容易被理解、并且体积庞大、重量重导致不方便的问题

创新过程如图所示（部分）

(传送带）

触摸屏

创新后的新型设备如下图

（长：60cm，宽：45cm，高：20cm）

优点：由于本装置高度集成，大部分配件采用学校冲剪弯设备进行加工，大大降低了制作成本，便于广泛推广教学使用。

4、技术分析

为实现上述目的，本装置采用如下之技术方案：

它包括有安装底板以及设置于安装底板上控制电路板、PLC、开关电源、传送带和收料槽等。

该PLC和开关电源均与控制电路板连接：

传送带由直流齿轮电机带动，它的侧旁沿传送带延伸的方向依次设置有检测传感器、第一推杆气缸、分拣传感器、第二推杆气缸和送料气缸，传送带的输出端出处设置有到位检查传感器；

传送带与收料槽之间设有转盘，转盘由步进电动机带动旋转，该转盘的侧旁设置有用于把物件顶到收料槽的顶料气缸和用于将物料拉出的收料气缸。

5、主要创新

1、体积小、成本低，重量轻。

2、产品简单易装卸 。

3、取代了传统之靠指示灯的亮灭来模拟机械相关动作。

4、各个功能部件可以单独教学，也可以组合起来实现负载的功能。

5、安装底板上设置有人机界面，该人机界面与控制电路板连接。

6、转盘的侧旁设置有用于控制转盘旋转角度的旋转角度的旋转编码器，该旋转编码器与控制电路板连接

7、传送带与收料槽彼此平行间隔设置

6、市场前景

机电一体化技术专业应用领域广泛。毕业生主要可从事数控设备的维护、调试、操作、制造、安装和营销等技术与管理工作，就业岗位群大。主要可适应的岗位与就业方向为：1、从事数控设备的安装、调试、生产运行、维护等方面的技术工作；2、从事数控设备（数控车床、数控铣床、加工中心和其它数控设备）的编程、操作工作；3、从事数控设备的技术改造、技术革新、电气维修、销售和售后服务等工作。

附：机电一体化图片（部分图片）

中学生科技创新论文《机电一体化实训装置》