CN201278230Y - 一种无轴传动教学演示装置 - Google Patents

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张宽
石志远
陈茂华
仲鹏
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Abstract

本实用新型提供一种无轴传动教学演示装置，属于无轴传动技术领域，采用的技术方案是：主动左支架和主动右支架的左端分别安装有第一电机和第二电机且平行排列，主动左支架的外侧右端装有第三电机和第四电机且纵向平行叠放，每个电机上装有一个主动轴，每个主动轴连接一个主动轮；被动左支架和被动右支架平行排列，被动左支架和被动右支架之间设有两个被动轴，每个被动轴连接一个被动轮，主动轮和相对应的被动轮之间通过同步齿形带连接；每个电机都与控制器连接。此装置在能具有现有无轴传动的实验演示装置实验内容的同时也具有两种展现无轴传动技术控制精度的功能，并直观的演示出来，供学生观摩。

Description

一种无轴传动教学演示装置
技术领域
本实用新型涉及无轴传动技术领域，特别涉及一种无轴传动教学演示装置。
背景技术
无轴传动是印刷行业术语，又称为独立电机驱动技术。在无轴传动传动系统中，用多个伺服电机取代了各个机组之间的机械长轴或其它中间传动机构来驱动负载。传统的机械传动是通过齿轮或其它机构来实现，而无轴传动系统中，轴与轴之间是没有直接的物理连接的。每一组设备单元甚至是每个旋转轴都是相互独立的，由单个伺服电机直接驱动，用虚拟的电子主导轴来保持各个伺服电机的同步运动。
目前已有的无轴传动的实验演示装置仅限于演示指针式钟表实验，即控制三台伺服电机按时钟的时针，分针和秒针的角速度运动。但是这种实验演示装置只实现了各轴按设定传动比运动，不能深刻揭示同步运动控制的规律，也未能体现无轴传动技术的极高精度。
实用新型内容
为了解决现有无轴传动装置不能揭示同步运动控制的规律，也未能体现无轴传动技术的极高精度的问题，本实用新型提供一种新型无轴传动技术的教学实验演示装置，该装置可以通过两种直观的实验现象展示无轴传动技术的精度。
一种无轴传动教学演示装置，包括支架、电机、控制器、主动轴、被动轴、主动轮和被动轮，支架设在底座上，支架由主动支架和被动支架组成，主动支架分为主动左支架和主动右支架，主动左支架和主动右支架平行排列，主动左支架和主动右支架的左端分别安装有第一电机和第二电机，主动左支架的外侧右端装有第三电机和第四电机，第三电机和第四电机纵向平行叠放，且每个电机上装有一个主动轴，每个主动轴连接一个主动轮；被动支架分为被动左支架和被动右支架，且平行排列，被动左支架和被动右支架之间设有两个纵向平行叠放的被动轴，每个被动轴连接一个被动轮，主动轮和相对应的被动轮之间通过同步齿形带连接；每个电机都与控制器连接。
所述的：同步齿形带上方和下方各安装一个色标传感器，每个色标传感器与同步齿形带相距8～12mm，同步齿形带上设有色标。
所述的：第一电机和第二电机轴之间装有铅芯。
本实用新型的有益效果是：在能具有现有无轴传动的实验演示装置实验内容的同时也具有两种展现无轴传动技术控制精度的功能，并直观的演示出来，供学生观摩。
附图说明
图1是本实用新型的结构示意图；
图2是图1的俯视图；
图3是线位移跟踪同步实验流程图；
图中：1.底座，2.第一电机，3.第三电机，4.主动左支架，5.被动左支架，6.小轴套，7.被动轴，8.被动轮，9.同步齿形带，10.主动右支架，11.大轴套，12.主动轴，13第二电机，14.第四电机，15.第一色标传感器，16.第二色标传感器，17.主动轮。
具体实施方式
本实用新型结构如图1，图2所示，包括：包括底座1，第一电机2，第三电机3，主动左支架4，被动左支架5，小轴套6，被动轴7，被动轮8，同步齿形带9，主动右支架10，大轴套11，主动轴12，第二电机13，第四电机14，第一色标传感器15，第二色标传感器16，主动轮17等主要零件，支架设在底座1上，支架由主动支架和被动支架组成，主动支架分为主动左支架4和主动右支架10，主动左支架4和主动右支架10平行排列，主动左支架4和主动右支架10的左端分别安装有第一电机2和第二电机13，主动左支架4的外侧右端装有第三电机3和第四电机14，第三电机3和第四电机14纵向平行叠放，且每个电机上装有一个主动轴12，每个主动轴12连接一个主动轮17；被动支架分为被动左支架5和被动右支架，且平行排列，被动左支架5和被动右支架之间设有两个纵向平行叠放的被动轴7，每个被动轴7连接一个被动轮8，主动轮17和相对应的被动轮8之间通过同步齿形带9连接，同步齿形带9上方和下方各安装第一色标传感器15和第二色标传感器16；每个电机都与控制器连接。
应用本实用新型：在无轴传动装置上通过将伺服电机相对安装来实现铅芯实验，即在第一电机2轴和第二电机13轴上同时夹持同一铅芯两端，通过控制器控制两个电机在启动、加速、减速或停止条件下，铅芯均不折断即证明了随动实验达到了同步转动的效果，它可以验证无轴传动的真实效果。
应用本实用新型：进行线位移跟踪随动同步演示实验，将第三电机3和第四电机14安装在机架上，保证两个电机纵向平行叠放，两个伺服电机分别驱动两个主动轮17进行转动，主动轮17和被动轮8之间通过同步齿形带9传递运动，同步齿形带9上有预先打好的色标，输入程序，控制器使两个电机同步运动，由于机械误差和电机转动控制误差，两同步齿形带9会产生一定的位置误差，第一色标传感器15和第二色标传感器16分别与两个同步齿形带相距10mm，两个色标传感器通过识别两个同步齿形带9上的色标来确定两同步齿形带9的位置差，并将此信号反馈回电机控制器，作为从伺服电机输入的控制信号，若第一色标传感器15先识别到同步齿形带9上的色标，则连接此同步齿形带9的电机停止直到另一色标到达，同样的若第二色标传感器16先识别到同步齿形带上的色标，则连接此同步齿形带9的电机停止直到另一色标到达，使得两个同步齿形带9的线速度、线位移保持一直，以此验证同步齿形带9的线位移动态范围的跟踪。

Claims (3)

1.一种无轴传动教学演示装置，包括支架、电机、控制器、主动轴、被动轴、主动轮和被动轮，其特征在于：支架设在底座上，支架由主动支架和被动支架组成，主动支架分为主动左支架和主动右支架，主动左支架和主动右支架平行排列，主动左支架和主动右支架的左端分别安装有第一电机和第二电机，主动左支架的外侧右端装有第三电机和第四电机，第三电机和第四电机纵向平行叠放，且每个电机上装有一个主动轴，每个主动轴连接一个主动轮；被动支架分为被动左支架和被动右支架，且平行排列，被动左支架和被动右支架之间设有两个纵向平行叠放的被动轴，每个被动轴连接一个被动轮，主动轮和相对应的被动轮之间通过同步齿形带连接；每个电机都与控制器连接。
2.根据权利要求1所述的一种无轴传动教学演示装置，其特征在于：同步齿形带上方和下方各安装一个色标传感器，每个色标传感器与同步齿形带相距8～12mm，同步齿形带上设有色标。
3.根据权利要求1所述的一种无轴传动教学演示装置，其特征在于：第一电机和第二电机轴之间装有铅芯。
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