★培养学生的创新动手能力
机械方案创意设计五位一体化（JXCY-5IN1）实验仪技术参数及配置
. —— ☆机构创新拼接组装☆电机驱动☆气缸驱动☆PLC程序控制☆运动测试分析
一、机构创新拼接组装
- 实验方式：零、部件积木式组合拆、装，调整
- 机架套数：1
- 机架框性能：使用时可调整角度0～90°
- 机架框存放：待用时可放平，几台重叠
- 铰链固定范围：750×750mm（无级调整）
- 铰链运动范围：1160×960mm
- 导路基点范围：750×750mm（无级调整）
- 导路倾角范围：0～360°（固定或运动）
- 包含平面机构：低副多杆、齿轮齿条、蜗杆蜗轮、盘形凸轮、带传动和槽轮及这六种机构的任意选型组合
- 机构自由度数：1～4
- 低副结构：铰链和滑块内部采用滚动轴承
- 杆件外端长度：33mm，43mm，53mm，……，413mm，423mm（40种）
- 铰链距范围：14～410mm（无级调整）
- 铰链分布: 1)可在一个活动构件上,位置共线或不共线安装三个以上铰链; 2)复合铰链个数不限
- 齿轮齿条模数：1.5mm
- 齿轮齿数： 20、25、30、35、40、45、50、55、60、65和70(11种)
- 齿条齿轮啮合级数：1～4
- 蜗杆蜗轮模数：1.5mm
- 蜗杆头数：1
- 蜗轮齿数：20、25、30和35(4种)
- 凸轮廓线：3种(包含了教材中4种典型运动规律)
- 推杆类型：直动滚子、摆动滚子、直动平底、摆动平底(4种)
- 皮带轮直径：2种
- 皮带长度：5种
- 拨盘带圆销数：2
- 槽轮槽数：4
- 非标准零件材料：铝合金
- 非标准零件颜色：红、黄、绿、蓝等八种
- 零件箱式样：三层联动启闭
- 零件箱性能：三层零件箱、盘随箱盖联动展开和关闭
二、电机驱动
1.微型电机转速：15r/min、30 r/min、100 r/min(3种)
2.微型电机功率：2W
3.电机工作电压：直流13.5V
4.电气控制盒：4路(控制1～4个原动件。气、电动可混用)
三、气缸驱动
1.微型气缸行程： 30mm、45mm、60mm、75mm、100mm、125mm、150mm(7种)
2.电磁阀工作电压：直流13.5V
3.空气压缩机功率：1.5KW
4.空压机额定气压：0.8Mpa
四、PLC程序控制
(一) 硬件：
1.采用“OmRon”PLC机芯和继电器，配套编程电缆。全部零件符合工业生产的要求。
2.PLC机芯、继电器等大部分元件安装在机箱内，PLC机芯表面外露便于观察，面板上有控制开关按钮、侧面有一个交流220V输入电源插座和四个DC13.5V负载输出插座。保证程序控制器安全、可靠，便于与负载之间的连接、脱离。（所述负载为直流电机或气动电磁阀，可以混合使用。下同。）
3.以时间为参数，用计算机编程，输进本程序控制仪，本程序控制仪的四个DC13.5V分别输出驱动四个负载, 按照程序编好的时间顺序、时间长度执行正向动作、停止、反向动作。该四个负载的工作电压都为DC13.5V，每个负载允许电流为500mA。也可以用手动按钮分别开启、关闭该四路DC13.5V的输出。
4.既可以使程序运行一次，又可以使程序循环运行（理论上）无数次。运行时可以随时停止。既可以从停止时的状态继续运行，又可以从初始状态开始重新运行。
5.可以预先存储十个程序并方便地选择运行。
6.具有输入/输出保护，能够散热，动作可靠，方便使用以及接地安全。
(二) 软件：
1.提供配套的编程软件和手册。
2.编好并提供四个实例程序。
PLC程序控制举例：后装压缩推卸式垃圾车机构
五、运动测试分析
1.技术功能
本实验仪的运动测试仪具有对各种被测机构进行运动测试分析的实验功能，可以在屏幕上显示被测机构运动参数的适时变化函数曲线——从动件位置（角位置）、速度（角速度）、加速度（角加速度）与主动件角位置（长度）的函数关系曲线。
即：以一个传感器测出的主动件的角位置（长度）为横坐标，以另一个传感器测出的从动件的位置（角位置）为纵坐标，可以得出平面上一个点的坐标值，在平面上绘出一个点；机构连续运动时，可以得出平面上一系列点的坐标值，在平面上绘出一条曲线，这就是从动件位置（角位置）与主动件角位置（长度）的适时变化函数曲线。用数值分析方法计算出该函数对时间的一阶和二阶导数，又可以得出从动件速度（角速度）、加速度（角加速度）与主动件角位置（长度）的适时变化函数曲线。运动测试结果的输出方式为显示绘制上述三个函数曲线（也可以列表打印函数数值），具体实现：
1)在同一坐标系中同时用不同的颜色绘制上述三条曲线，包括带有刻度的坐标轴和必要的文字标注，三个纵坐标标尺及其标注文字与对应的曲线颜色相同，三个纵坐标标尺的幅值可无级调整。
2)上述曲线和数值可以在电脑屏幕上显示，也可以联接打印机打印。
3)具有友好界面，实现人机对话，进行分析计算、绘制曲线、及标注文字。
4)以下四种情况都能达到上述技术目的：①主动件转动，从动件摆动；②主动件转动，从动件移动；③主动件移动，从动件摆动；④主动件移动，从动件也移动。
2．技术指标
电源：单相，AC220V，50HZ
直线位移传感器：L=200mm，0.5%、
A/D转换器：10位
角位移传感器(旋转编码器):DC12V, 1000P/转
3. 配套软件
平面机构运动测试分析软件。
注：需配套使用的普通电脑由用户自备。
机械方案创意设计五位一体化实验仪(及两个机构举例)
运动测试举例：组合机构A的运动测试曲线
运动测试举例：槽轮机构及其运动测试曲线
☆ 主要零部件配置如下：
主要零部件 | 件数 | 主要零部件 | 件数 | 主要零部件 | 件数 |
机架 | 1 | 凸轮 | 3 | PLC程控器 | 1 |
各类铰链 | 30 | 皮带轮 | 2 | 编程电缆 | 1 |
带铰滑块 | 3 | 皮带 | 5 | 编程软件 | 1 |
偏心滑块 | 3 | 拨盘 | 1 | 运动测试仪 | 1 |
杆件 | 62 | 槽轮 | 1 | 直移传感器 | 2 |
齿条 | 2 | 电机 | 4 | 旋转编码器 | 2 |
齿轮 | 13 | 气缸 | 9 | 零件箱 | 1 |
蜗杆 | 2 | 电磁换向阀 | 4 | 零件柜 | 1 |
蜗轮 | 5 | 电气控制盒 | 2 | 空气压缩机 | 1 |
配套资料：1)实验教程(学生用书)，2)机械方案创意设计题目，3)优秀学生创意设计组装图册(教师用书)，4)实验操作细节指导录像光盘(教师可免讲)。
成都通达恒力科技实业有限公司
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