一种数控系统伺服实训工作站技术方案

一种数控系统伺服实训工作站，包括数控系统、伺服系统及实训模块，它们 均安装在工作台是并且通过电气相连，其特征是实训模块包括特性实验工作单元 和反馈式实验工作单元，特性实验工作单元包括立支架(9)，伺服电机(8)和磁 粉制动器(1)固定在立支架(9)上，磁粉制动器(1)安装在转轴(2)上，转 轴(2)安装在立支架(9)上，其上安装有可拆卸的惯量盘(6)；所述的反馈式 实验工作单元包括安装架(10)，伺服电机(11)固定安装在安装架(10)上，安 装架(10)上安装有滚珠丝杆(15)，其上设有编码器(19)；滚珠丝杆(15)上 安装有螺母(17)及上拖板(16)，上拖板(16)连接有支架(23)，光栅尺(21) 的动尺与支架(23)相连。本实用新型专利技术不仅功能齐全，而且有利于提高教学质量 和学员解决实际问题的能力。（*该技术在2018年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术属于一种教学教具，尤其是一种数控系统伺服教学装置，具体地说 是一种縱系统伺服实训工作站。 背景M目前id^机床的应用己经非常广泛，但在I^TO的教学、维修、维护工作中， 遇到各种和数控机宋伺服系统相关领域的问题解决却相对比较困难，而目前的伺服 教学系统都为数字式伺服系统，不宜测量，而伺服原理本身相对也比较抽象、复杂， 且所旨激行的实验有限，功能单一，不能很好地反映实际工作现状，因此导致现有 的教学和实际产生严重的脱节，影响了教学质量的提高，使学员的学习难以致用。
技术实现思路
本技术的目的是针对现有的数控伺服系统功能单一，所能进行的实验有 限，与生产实际脱节严重的问题，提供一种能完成所有涉及伺服系统实验，每个单 元的实验内容均可通过简单拆装更换相近组件，并且观懂方便的数控系统伺服实训 工作站。本技术的目的可以通过以下措施来实现-一种数控系统伺服实训工作站，包括数控系统， 操作面板，输入输出接口，伺服系舰实训模i央，它们均安装在工作台是并且通过电气相连，其特征是实训模 块包括特性实验工作单元和反馈式实验工作单元，所述的特性实验工作单元包括立 支架9，伺服电机8和磁私、制动器1固定在立支架9的一侧，伺服电机8的转轴上 设有同步轮7，磁粉制动器1安装在转轴2,转轴2可转动地安装在立支架9上，转 轴2与伺服电机8转轴同侧的一端设有同步轮3，另一端安装有可拆卸的惯量盘6， 同步轮3与同步轮7之间通过同步带4连接；所述的反馈式实验工作单元包括安装 架10，伺服电机11固定安装在安装架10上，其转轴上设有同步轮12，安装架IO3上安装有滚珠丝杆15，滚珠丝杆15与伺服电机11的转轴平行，其与伺服电机11 转轴同侧的一端设有同步轮14，另一端通过连轴节18与编码器19连接，同步轮12 与同步轮14之间il31同步带13连接；^丝杆15上安装有螺母17，螺母17的上 部固定有上拖板16，螺母17的下部安装在导轨22上并能沿其来回移动，上拖板16 连接有随动支架23，光栅尺21的动尺与支架23相连，光栅尺21的定尺固定在安 装架10的侧面上。所述同步轮3与同步轮7之间设有张紧轮5，并且张紧轮5的外沿与同步带4 的内侧敬卜侧接触。所述同步轮12与同步轮14之间设有张紧轮20，并且张紧轮20的外沿与同步 带13的内侧或外侧接触。所述伺服电机11的输出轴上安装有编码器。该伺服实训工作站将,IW所有涉及伺服系统的实验均可在工作站上完成， 并能最有效的将多种相关功能集成在一个工作单元上。每个单元上的实验内容均可 通过简单拆装更换相近组件，可得到相应数控机床的工作环境，最后可通过伺服调 整软件得到相应调试结果。附图说明图1为本技术的立体结构示意图。 图2为特性实验工作单元的结构示意图。 图3为反馈式实验工作单元的结构示意图。 图4是图3的左视结构示意图。 具体实IK"式以下结合附图和实施例对本技术作进一步说明。 如图1-4所示。—种数控系统伺服实训工作站，包括数控系统24、机床操作面板25、输入输 出接口 26、伺服系统27及实训模块28，它们均安装在工作台29上并且通过电气相 连，将各部分连接成一个整体的电气系统的电控柜32可安装在工作台29的下部、 侧面、正面或工作台上，实训模块28由特性实验工作单元30和反馈式实验工作单4元31组成，如图1所示，其中的数控系统24、 TO操作面板25、输入输出接口26 和伺服系统27均与现有的实验装置相同或可采用教科书上所揭示的相同的装置、电 路等加以实5见。其中特性实验工作单元30包括磁粉制动器1，转轴2，同步轮3，同步带4， 涨紧轮5，惯量盘6，同步轮7，伺服电机8，立支架9，如图2所示，伺服电机8、 磁縱恸器1固定在立支架9的同侧，转轴2可转动地安装在立支架9上，同步轮 7安装在伺服电机8的转轴上并且与同步轮3通过同步带4连接，同步轮3与同步 轮7之间设有张紧轮5，张紧轮5的外沿与同步带4的内侦蜮者外侧接触，可以用 来调节同步带4的张紧程度，伺服电机8带动同步轮7转动，同步轮7通过同步带 4带动同步轮3转动，转轴2穿过磁粉制动器1后一端安装有惯量盘6，另一端通过 涨紧轮与同步轮3相连,，磁教嘴恸器1酉己有直流恒流源，通过给予磁粉制动器1 不同的电流而使其产生不同数值的制动扭矩，同步轮3设在转轴2与伺服电机8的 转轴同侧的一端，通过同步轮3的转动来带动转轴2转动，另一端以可拆卸的方式 安装有惯量盘6,通过拆换不同规格的惯量盘来产生不同数值的转动惯量。所述的反馈式实验工作单元包括安装架10，伺服电机ll，同步轮12，同步带 13，同步轮14，滚珠丝杆15，上拖板16，螺母17，连轴节18，编码器19，张紧轮 20，光栅尺21，导轨22，支架23，如图3所示。伺服电机11固定在安装架10上， 其转轴上设有同步轮12，安装架10上安装有滚珠丝杆15，滚珠丝杆15与伺服电机 ll的转轴平行，其与伺服电机11转轴同侧的一端设有同步轮14，另一端通过连轴 节18与编码器19 (可采用现有教学用的圆编码器)连接，同步轮12与同步轮14 之间通过同步带13连接，两者之间设有张紧轮20，张紧轮20外沿与同步带13内 侧或者外侧接触，起到调整同步带13张紧程度的作用，伺服电机11带动同步轮12 转动并且通过同步带13、同步轮14带动滚珠丝杆15转动，滚珠丝杆15通过连轴 节18带动编码器19转动，从而完成伺服电机的半闭环实验。滚珠丝杆15上安装有 螺母17，螺母17的上部固定有上拖板16，螺母17的下部安装在导轨22上并沿其 来回移动，上拖板16与随动支架23相连，如图4所示，光栅尺21的动尺与支架 23相连，光栅尺21的定尺固定在安装架10的侧面上，从而可以完成闭环实验，此 时应在伺服电机上安装一个编码器(图中未示出，也可采用教学上常用的圆编码器)。5本技术可完成的实验主要有-1、 扭矩特性实验；磁教嘴恸器1工作运行，通过调整其电流大小可以调整伺服电机8负载大小, 从而完成伺服电机特性实验。2、 伺服电机惯量特性实验在磁彩淛动器1的转轴2的安装掼量盘6的一端配装不同大小规格的惯量盘, 可产生不同数值的转动惯量，从而完成伺服电机的转动惯量特性实验。3、 电机圆编码器反馈实验反馈式实验工作单元的伺服电机11半闭环，伺服电机11通过同步轮12，同 步带13，同步轮14带动,丝杆15转动，从而使安装在导轨22上的螺母17的上 方的上拖板16运行，上拖板16上可装载多种重量的砝码。数控系统的闭环反馈用 伺服电机11上所配编码^f寻到，最终运动精度可通过上拖板16所配光栅尺21带一 数显表得到。4、 丝杆圆编码器半闭环实验反馈式实验工作单元的滚珠丝杆15半闭环，伺服电机11通过同步轮12，同 步带13，同步轮14带动滚珠丝杆15转动，从而使安装在导轨22上的螺母17的上 方的上拖板16运行，上拖板16上可装载多种重量的砝码。数控系统的闭环反馈用 滚珠丝杆15上所配5、 拖板光栅尺反馈实验反馈式实验工作单元的上拖板16全闭环，伺服电机11通过同步轮12，同步 带13，同步轮14带动滚珠丝杆15转动，从而使安装在导轨22上的螺母17的上方 的上拖板16运行，上拖板16上可装载本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种数控系统伺服实训工作站，包括数控系统，机床操作面板，输入输出接口，伺服系统及实训模块，它们均安装在工作台是并且通过电气相连，其特征是实训模块包括特性实验工作单元和反馈式实验工作单元，所述的特性实验工作单元包括立支架（９），伺服电机（８）和磁粉制动器（１）固定在立支架（９）的一侧，伺服电机（８）的转轴上设有同步轮（７），磁粉制动器（１）安装在转轴（２），转轴（２）可转动地安装在立支架（９）上，转轴（２）与伺服电机（８）转轴同侧的一端设有同步轮（３），另一端安装有可拆卸的惯量盘（６），同步轮（３）与同步轮（７）之间通过同步带（４）连接；所述的反馈式实验工作单元包括安装架（１０），伺服电机（１１）固定安装在安装架（１０）上，其转轴上设有同步轮（１２），安装架（１０）上安装有滚珠丝杆（１５），滚珠丝杆（１５）与伺服电机（１１）的转轴平行，其与伺服电机（１１）转轴同侧的一端设有同步轮（１４），另一端通过连轴节（１８）与编码器（１９）连接，同步轮（１２）与同步轮（１４）之间通过同步带（１３）连接；滚珠丝杆（１５）上安装有螺母（１７），螺母（１７）的上部固定有上拖板（１６），螺母（１７）的下部安装在导轨（２２）上并能沿其来回移动，上拖板（１６）连接有随动支架（２３），光栅尺（２１）的动尺与支架（２３）相连，光栅尺（２１）的定尺固定在安装架（１０）的侧面上。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：张存亮，祁连祥，陆江，
申请(专利权)人：张存亮，祁连祥，陆江，
类型：实用新型
国别省市：84