光机电一体化实验实训箱制造技术

本实用新型专利技术公开了一种光机电一体化实验实训箱包括：箱体、箱盖、嵌设于箱盖上的LED模拟模块及嵌设于箱体内的流水线模拟模块、PLC控制模块和用于为各模块供电的电源模块；流水线模拟模块包括送料模块、夹持模块、分拣模块及用于给流水线模拟模块供气的供气模块本实用新型专利技术提出的光机电一体化实验实训箱，通过将LED模拟模块设于箱盖上，而将流水线模拟模块和PLC控制模块嵌设于箱体上，具有体积小，便于携带的特点，通过整合PLC基础实验与实训内容于一个实训箱中，减少了实验设备种类及实验室场地占用面，提高了教学质量与资源效用。

Optical-mechatronics experimental training box

The utility model discloses an optical-mechanical integration experimental training box, which comprises a box body, a box cover, an LED analog module embedded in the box cover, a pipeline analog module embedded in the box body, a PLC control module and a power supply module for each module, and a pipeline analog module including a feeding module, a clamping module, a sorting module and a gas supply for the pipeline analog module. The optical-mechanical integration experimental training box proposed by the gas module utility model has the characteristics of small size and easy to carry by installing the LED analog module on the cover of the box and the pipeline analog module and the PLC control module on the box. By integrating the basic experiment and training content of PLC into a training box, the type of experimental equipment and the occupancy of laboratory site are reduced, and the occupancy of laboratory site is improved. The quality of teaching and the utility of resources are also discussed.

【技术实现步骤摘要】
光机电一体化实验实训箱
本技术涉及教学设备领域，具体涉及一种光机电一体化实验实训箱。
技术介绍
现有的PLC课程实验中，其PLC的基础实验内容多数都通过PLC实验箱来实现，该种实验箱通常采用LED灯进行的模拟实验，而PLC的基础实验内容除PLC技术的基本指令、八段数数码显示、艺术彩灯、十字路口交通灯试验可以得到较好的实验效果外，其他如自动运料装车单元、加工中心刀库选择单元、水塔水位自动控制单元、全自动洗衣机单元、自动成型机单元、液体混合单元和自动轧钢机单元等模拟实验效果都不理想。而为了训练学生的实际动手能力，需要借助较大型的教学实训设备，如模拟工厂流水线的光机电一体化试验台等来完成，因此为了达到较好的效果，该门课程的实验需在多种实验台完成，造成设备的种类增多，同时也导致设备占用的教学场地增多，增加了教学成本；另外，不同的教学实验设备通常放置于不同场地，导致教学时需要更换场地，浪费教学时间，教学质量受到影响。因此需要一套体积小，便于携带且费用较为合理的设备来整合PLC基础实验与实训内容。
技术实现思路
本技术旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本技术提出了光机电一体化实验实训箱，包括：箱体、箱盖、嵌设于所述箱盖上的LED模拟模块及嵌设于所述箱体内的流水线模拟模块、PLC控制模块和用于为各模块供电的电源模块；所述流水线模拟模块包括送料模块、夹持模块、分拣模块及用于给流水线模拟模块供气的供气模块；所述送料模块用于供应物料并使物料有序的传送到夹持模块对应工位；所述送料模块包括通过转盘支架固定于箱体底部的转盘、设于转盘下端的转盘电机、与所述转盘电机输出轴配合并设于转盘上端的拨块及设于所述转盘的出料口下端的光电传感器；所述物料受到拨块驱动处于所述光电传感器正上方时，所述光电传感器反馈信号至所述PLC控制模块，所述PLC控制模块根据反馈信号控制所述转盘电机通断电；所述夹持模块用于夹取所述送料模块传送来的物料并将该物料传送至所述分拣模块对应工位；所述夹持模块包括竖直双杆气缸、设于竖直双杆气缸的活塞杆末端的水平双杆气缸、设于所述水平双杆气缸的活塞杆末端的气动手指及与所述竖直双杆气缸通过L型连接件固定的旋转气缸；所述旋转气缸通过旋转气缸支架与所述箱体底部固定；所述旋转气缸两侧分别安装有一个用于调节旋转气缸的旋转角度的油压减速器；所述气动手指、竖直双杆气缸、水平双杆气缸和旋转气缸两侧分别安装有至少一个用于检测其伸缩状态并将伸缩状态信息反馈至所述PLC控制模块的传感器；所述分拣模块用于对夹持模块传过来的物料进行检测并分类；所述分拣模块包括分料仓底板、至少三个并排间距设于分料仓底板上的分料仓导块、每两个相邻分料仓导块与分料仓底板形成的一个物料仓、设于分料仓底板一侧的传送带机构及设于传送带机构背对物料仓一侧的推料机构；所述传送带机构的传输方向平行于分料仓导块的排列方向；所述推料机构包括多个与物料仓一一对应的气缸及设于所述气缸的活塞杆末端的推料块；所述分拣模块还包括设于物料仓背对传送带机构的满仓电容传感器，所述满仓电容传感器用于检测物料仓内的物料是否装满并将信号传递至所述PLC控制模块；所述分拣模块还包括依次设于传送带机构背对物料仓一侧并与所述PLC控制模块电信号连接的光纤传感器、电感传感器和电容传感器；所述PLC控制模块包括PLC单元及与所述PLC单元连接的电气控制单元、电源显示控制单元、转接插孔和触摸屏；所述电源显示控制单元用于显示电路中的电压、电流及电功率参数；所述转接插孔通过转接线与LED模拟模块拔插式连接。进一步地，所述LED模拟模块包括自动运料装车单元、八段数码显示和艺术彩灯单元、交通信号灯单元、加工中心刀库选择单元、水塔水位自动控制单元、全自动洗衣机单元、自动成型机单元、液体混合单元和自动轧钢机单元；所述LED模拟模块的上述各单元分别在对应位置设有LED灯及与所述转接插孔通过转接线连接的插孔；所述LED灯与所述电气控制单元电信号连接。进一步地，所述流水线模拟模块还包括用于与其各个模块中的气缸相连接并接收所述PLC控制模块的控制信号而驱动各气缸执行相应动作的电磁阀。进一步地，所述供气模块包括进气接口、与进气接口连接的供气设备及连通进气接口与各用气设备的连接管路；所述用气设备为电磁阀和/或气缸。进一步地，所述箱体内还设有连通进气接口和供气设备的气动三联件。进一步地，所述箱体内还设有气源急停阀，所述气源急停阀设于进气接口与气动三联件之间。进一步地，所述箱体内还设有用于连接PLC控制模块与流水线模拟模块的连接端子。进一步地，所述箱体内还设有电磁阀底座；所述电磁阀安装于所述电磁阀底座上，所述电磁阀底座安装于所述箱体底部。进一步地，所述传送带机构包括传送带、设于传送带两端用于将其固定于分料仓底板上的传送带支架、设于所述传送带一端的主动轮、设于传送带另一端的从动轮、与传送带支架连接用于驱动主动轮转动的传送带电机、与所述从动轮配合的连接于所述传送带支架上的同步轮轴及通过紧固螺母螺杆固定于设有从动轮的所述传送带支架一端的U型张紧机构；所述传送带支架位于所述从动轮的一端两侧设有调节槽，所述从动轮的轮轴支撑于所述调节槽内。进一步地，所述电源模块包括设于所述箱体一侧的电源接口和总开关。本技术提出的光机电一体化实验实训箱，通过将LED模拟模块设于箱盖上，而将流水线模拟模块和PLC控制模块嵌设于箱体上，具有体积小，便于携带的特点，通过整合PLC基础实验与实训内容于一个实训箱中，减少了实验设备种类及实验室场地占用面，提高了教学质量与资源效用。附图说明图1是本技术提供的光机电一体化实验实训箱的立体结构示意图；图2是图1中箱体的俯视结构示意图；图3是图2中送料模块的俯视结构示意图；图4为图3的左视示意图；图5为图3的俯视示意图；图6为图2中夹持模块的立体结构示意图；图7为图6中夹持模块的主视示意图；图8为图6的左视示意图；图9为图6的俯视示意图；图10为图2中分拣模块的立体结构示意图；图11为图10中分拣模块的俯视结构示意图；图12为图11的前视结构示意图；图13为图11的局部剖视示意图；图14为图2中PLC控制模块的结构示意图；图15为图1中箱盖上LED模拟模块的结构示意图；图16为图15的控制原理图；图17为本技术提供的光机电一体化实验实训箱的控制原理结构框图；图18为图2中流水线模拟模块的输入输出布置图；图19为图18的PLC控制模块的连线图。其中，箱体1；进气接口6；箱盖7；连接端子8；电磁阀底座9；电磁阀10；气动三联件11；气源急停阀12；电源接口14；电源模块15；供气模块16；送料模块2；转盘支架201；转盘电机202；光电传感器203；拨块204；转盘205；夹持模块3；气动手指301；竖直双杆气缸302；旋转气缸支架303；旋转气缸304；L型连接件305；水平双杆气缸306；分拣模块4；满仓电容传感器401；分料仓导块402；同步轮轴403；U型张紧机构404；传送带405；从动轮406；传送带支架407；光纤传感器408；气缸409；电感传感器410；电容传感器411；传送带电机412；推料块413；主动轮414；分料仓底板415；紧固螺母螺杆416；调节槽417；物料仓418本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种光机电一体化实验实训箱，其特征在于，包括：箱体、箱盖、嵌设于所述箱盖上的LED模拟模块及嵌设于所述箱体内的流水线模拟模块、PLC控制模块和用于为各模块供电的电源模块；所述流水线模拟模块包括送料模块、夹持模块、分拣模块及用于给流水线模拟模块供气的供气模块；所述送料模块用于供应物料并使物料有序的传送到夹持模块对应工位；所述送料模块包括通过转盘支架固定于箱体底部的转盘、设于转盘下端的转盘电机、与所述转盘电机输出轴配合并设于转盘上端的拨块及设于所述转盘的出料口下端的光电传感器；所述物料受到拨块驱动处于所述光电传感器正上方时，所述光电传感器反馈信号至所述PLC控制模块，所述PLC控制模块根据反馈信号控制所述转盘电机通断电；所述夹持模块用于夹取所述送料模块传送来的物料并将该物料传送至所述分拣模块对应工位；所述夹持模块包括竖直双杆气缸、设于竖直双杆气缸的活塞杆末端的水平双杆气缸、设于所述水平双杆气缸的活塞杆末端的气动手指及与所述竖直双杆气缸通过L型连接件固定的旋转气缸；所述旋转气缸通过旋转气缸支架与所述箱体底部固定；所述旋转气缸两侧分别安装有一个用于调节旋转气缸的旋转角度的油压减速器；所述气动手指、竖直双杆气缸、水平双杆气缸和旋转气缸两侧分别安装有至少一个用于检测其伸缩状态并将伸缩状态信息反馈至所述PLC控制模块的传感器；所述分拣模块用于对夹持模块传过来的物料进行检测并分类；所述分拣模块包括分料仓底板、至少三个并排间距设于分料仓底板上的分料仓导块、每两个相邻分料仓导块与分料仓底板形成的一个物料仓、设于分料仓底板一侧的传送带机构及设于传送带机构背对物料仓一侧的推料机构；所述传送带机构的传输方向平行于分料仓导块的排列方向；所述推料机构包括多个与物料仓一一对应的气缸及设于所述气缸的活塞杆末端的推料块；所述分拣模块还包括设于物料仓背对传送带机构的满仓电容传感器，所述满仓电容传感器用于检测物料仓内的物料是否装满并将信号传递至所述PLC控制模块；所述分拣模块还包括依次设于传送带机构背对物料仓一侧并与所述PLC控制模块电信号连接的光纤传感器、电感传感器和电容传感器；所述PLC控制模块包括PLC单元及与所述PLC单元连接的电气控制单元、电源显示控制单元、转接插孔和触摸屏；所述电源显示控制单元用于显示电路中的电压、电流及电功率参数；所述转接插孔通过转接线与LED模拟模块拔插式连接。...

【技术特征摘要】
1.一种光机电一体化实验实训箱，其特征在于，包括：箱体、箱盖、嵌设于所述箱盖上的LED模拟模块及嵌设于所述箱体内的流水线模拟模块、PLC控制模块和用于为各模块供电的电源模块；所述流水线模拟模块包括送料模块、夹持模块、分拣模块及用于给流水线模拟模块供气的供气模块；所述送料模块用于供应物料并使物料有序的传送到夹持模块对应工位；所述送料模块包括通过转盘支架固定于箱体底部的转盘、设于转盘下端的转盘电机、与所述转盘电机输出轴配合并设于转盘上端的拨块及设于所述转盘的出料口下端的光电传感器；所述物料受到拨块驱动处于所述光电传感器正上方时，所述光电传感器反馈信号至所述PLC控制模块，所述PLC控制模块根据反馈信号控制所述转盘电机通断电；所述夹持模块用于夹取所述送料模块传送来的物料并将该物料传送至所述分拣模块对应工位；所述夹持模块包括竖直双杆气缸、设于竖直双杆气缸的活塞杆末端的水平双杆气缸、设于所述水平双杆气缸的活塞杆末端的气动手指及与所述竖直双杆气缸通过L型连接件固定的旋转气缸；所述旋转气缸通过旋转气缸支架与所述箱体底部固定；所述旋转气缸两侧分别安装有一个用于调节旋转气缸的旋转角度的油压减速器；所述气动手指、竖直双杆气缸、水平双杆气缸和旋转气缸两侧分别安装有至少一个用于检测其伸缩状态并将伸缩状态信息反馈至所述PLC控制模块的传感器；所述分拣模块用于对夹持模块传过来的物料进行检测并分类；所述分拣模块包括分料仓底板、至少三个并排间距设于分料仓底板上的分料仓导块、每两个相邻分料仓导块与分料仓底板形成的一个物料仓、设于分料仓底板一侧的传送带机构及设于传送带机构背对物料仓一侧的推料机构；所述传送带机构的传输方向平行于分料仓导块的排列方向；所述推料机构包括多个与物料仓一一对应的气缸及设于所述气缸的活塞杆末端的推料块；所述分拣模块还包括设于物料仓背对传送带机构的满仓电容传感器，所述满仓电容传感器用于检测物料仓内的物料是否装满并将信号传递至所述PLC控制模块；所述分拣模块还包括依次设于传送带机构背对物料仓一侧并与所述PLC控制模块电信号连接的光纤传感器、电感传感器和电容传感器；所述PLC控制模块包括PLC单元及与所述PLC单元连接的电气控制单元、电源显示控制单元、转接插孔和触摸屏；所述电源显示控制单元用于显示电路...

【专利技术属性】
技术研发人员：吕俊，王命国，黎子安，
申请(专利权)人：湖北民族学院，
类型：新型
国别省市：湖北,42