专利名称：Bt-fz分组法装配试验装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及机械制造相关专业教学分组法装配实验装置，具体是一种用于在分组法装配教学实验过程中对钢球直径进行自动测量、筛选、分组的实验装置，属分析及测量控制技术领域。
背景技术：
为提高学生装配技术的操作技能，拓展学生思路，机械制造相关专业课程开设了分组法装配实验，但是缺乏相关的实验装置。目前分组法装配实验是由人工通过使用千分尺对工件进行测量、记录相关数据，然后再对数据进行逐一比较、排列进行分组，这种方式不仅耗费时间长而且测量误差大数据不够准确，因为学生个人操作水平的不同造成实验结果的不准确不科学。有些学校也采用了将电脑测量技术应用到实验中，但不能将钢球自动分组，只是简单的将钢球直径的数据罗列出来，不能实现快速分组而且不能节省教学时间。 本装置实现了对钢球直径的自动测量和钢球自动分组，克服人为测量的偏差的出现和分组标记容易混乱的缺点。
发明内容本实用新型的目的是解决避免和克服已有技术的缺点和不足，而提出一种新型的教学实验分组法装配实验装置，该装置实现了对钢球直径的自动测量和钢球自动分组，克服人为测量的偏差的出现和分组标记容易混乱的缺点，并且缩短了实验时间，提高了学习效率，本实用新型不仅能起到分组法装配的作用，而且在实验过程中学生对自动控制有拓展思路的作用。本实用新型解决其技术问题是采用以下技术方案实现的本实用新型涉及BT-FZ分组法装配试验装置，由送料机构、抬升机构、测量机构、 检测机构、接受机构、控制部分组成。其中，送料机构通过长立柱固定在试验台底板上；抬升机构通过抬升电机立柱与试验台底板连接；检测机构的金属检测传感器固定在静磨圆盘下方，并于漏斗保持同心；测量机构的容栅传感器固定在容栅传感器升降杆上；接收机构通过短立柱固定在导轨上。所述的送料机构是由漏斗、固定架、动圆盘、固定圆盘装配制成。所述的抬升机构是由步进电机、圆盘、摆臂连接而成。所述的测量机构是由容栅传感器、数据采集卡、控制计算机构成。所述的检测机构是由金属探测器通过数据转化连接到控制计算机。所述的接受机构是由步进电机、转盘、钢珠接收器组成。所述的控制部分是由步进电机控制器、电源模块、控制计算机构成。本实用新型是一种用于机械加工教学实验的装置，该装置利用220V交流电作电源，计算机控制步进电机对钢球进行传递，容栅传感器通过数据采集卡采集测量钢球直径数据并传送至计算机，计算机通过软件进行数据分析处理，根据分析结果对钢球进行控制分组。该装置能克服人为的偏差的出现，缩短实验时间，提高学习效率，本实用新型不仅能起到分组法装配的作用，而且在实验过程中学生对自动控制有拓展思路的作用。
图1为本实用新型结构示意图。图2为本实用新型的抬升、测量机构示意图。图3为为本实用新型的分组、接收机构示意图。图4是本实用新型的检测机构示意图。图5是控制部分电路框图图6是软件流程图其中1、漏斗 2、漏斗支架 3、动圆盘 4、固定圆盘 5、测量电机6、长立柱 7、试验台底板 8、短立柱 9、分组电机 10、法兰11、接收器承载圆盘 12、钢珠接收器 13、抬升电机立柱14、指示灯15、抬升电机底座16、抬升圆盘17、测量支撑18、容栅传感器19、升降杆 20、试验台外 21、抬升电机 22、支撑底座壳 23、导轨M、推拉手 25、窥视孔盖板26、限位手柄27、尼龙隔套28、树脂隔板四、金属检测器。
具体实施方式
以下结合附图和实施例对本实用新型作进一步的描述。如图所示BT-FZ分组法装配试验装置，它是由安装在试验台底板7上的送料机构、抬升机构、测量机构、检测机构、接收机构和控制计算机组成。送料机构的漏斗1通过漏斗支架2与动圆盘3的传递孔对齐；固定圆盘4安装在动圆盘3的下方，并保持同心；测量电机5通过法兰固定在固定圆盘4的下方，其转动轴与动圆盘3连接，为动圆盘3的工作提供动力和转动角度的准确定位；将钢球放置到漏斗1中， 钢球在重力作用下进入动圆盘3的钢球传递孔，动圆盘3的钢球传递孔每次只能容纳一只钢球。检测机构的金属检测器四安装在固定圆盘4的下方，金属检测器四检测部分穿过固定圆盘4置于动圆盘3的钢球传递孔底部，用于检测钢球是否到位并将信号传送至控制计算机；金属检测器四通过树脂隔板观与固定圆盘4进行隔离，动圆盘3的钢球传递孔使用尼龙隔套27与钢球进行隔离。安装在固定圆盘4上的金属检测器位于动圆盘3的钢球传递孔下方(图幻，金属检测器产生信号发送给数据采集转换模块，数据采集转换模块将信号传达给控制计算机。计算机判定钢球放置是否到位，如不到位则等待放入钢球，如到位计算机对装置发出相应指令。测量机构由容栅传感器18通过数据线连接到数据采集卡，数据采集卡通过USB连接线与计算机的USB接口相连接。本实用新型的钢球直径测量精度为0. 001mm，数据采集卡为16位精度。采集卡与计算机之间采用RS485通讯。计算机对步进电机控制驱动模块发出指令，步进电机控制驱动模块驱动测量电机5工作，测量电机5将动圆盘顺时针方向转动 90度即将动圆盘3的钢球传递孔中的钢球移动到已抬起的容栅传感器的下方，对钢球直径进行测量。容栅传感器的测量信号经模数转换后送达给计算机。计算机记录测定的数据并保存、计算和分析。[0025]抬升机构通过支撑底座22固定在动圆盘3上方，测量支撑17处于动圆盘3在初始位置顺时针转动90度后的正上方，并可通过传递孔放置到到固定圆盘4的上表面；抬升电机21通过抬升电机立柱13固定在试验台底板7上；抬升电机21主轴与抬升圆盘16连接， 抬升圆盘16通过升降杆19与容栅传感器连接；步进电机控制驱动模块驱动抬升电机21， 抬升电机21驱动抬升圆盘16，抬升圆盘16将拉动升降杆19将容栅传感器18抬起。计算机再发出指令步进电机控制驱动模块驱动抬升电机21，抬升电机21反向转动抬升圆盘16， 抬升圆盘16拉动升降杆19将容栅传感器复位，对钢球进行测量。接收机构的分组电机9的主轴通过法兰10与接收器承载圆盘11连接，钢珠接收器12插放在接收器承载圆盘11的接收器孔上，接收机构安装在导轨23上，导轨通过限位手柄沈和推拉手柄M实现接收机构的移动和定位。计算机对步进电机控制驱动模块发出指令，步进电机控制驱动模块驱动测量电机5工作，测量电机5将动圆盘顺时针方向转动90 度即将动圆盘3的钢球传递孔中的钢球移动到接受装置钢珠接收器12的上方，将钢球放入钢珠接收器12中。控制分组电机9可实现钢球分组后放置到不同的钢球接收器中。每一次钢球测量完成后，计算机对步进电机控制驱动模块发出指令，步进电机控制驱动模块驱动测量电机5工作，测量电机5将动圆盘顺时针方向转动180度，动圆盘恢复到初始状态。本实用新型是一种用于机械加工教学实验的装置，是以计算机控制为中心，对相关机构的数据采集和驱动控制，实现了对钢球的测量与分组。能够降低人为测量的误差，提高学习效率，本实用新型不仅能起到分组法装配的作用，而且在实验过程中学生对自动控制有拓展思路的作用。在实验过程中能完成钢球的传送、测量、统计、分组等工作流程。本实用新型的工作流程将统计测量后的钢球放置到漏斗1中，钢球在重力作用下进入动圆盘3的钢球传递孔，金属检测器产生信号发送给数据采集转换模块，数据采集转换模块将信号传达给计算机。计算机发出指令，步进电机控制驱动模块驱动抬升电机21，抬升电机21驱动抬升圆盘16，抬升圆盘16拉动升降杆19将容栅传感器抬起。计算机通过步进电机控制驱动模块驱动测量电机5工作，测量电机5将动圆盘顺时针方向转动90度即把钢球传送到容栅传感器18的测量位置。计算机通过控制抬升电机21反向转动将容栅传感器18恢复初始位置， 对钢球进行测量。测量的数据通过USB数据线传送到计算机，由计算机对数据进行分析比较和保存。计算机通过控制驱动测量电机5工作，将动圆盘顺时针方向转动90度即将动圆盘3的钢球传递孔中的钢球移动到接受装置钢珠接收器12的上方，将钢球放入钢珠接收器 12中。计算机控制测量电机5工作，测量电机5将动圆盘顺时针方向转动180度，动圆盘恢复到初始状态，等待下一个钢球测量。统计测量完成后，通过推拉手柄对，将钢珠接收器12 中的钢球取出并将接受机构恢复原位。分组测量的过程与统计测量的过程相同，不同之处是在每个钢球测量完成后，计算机依照数值依次相邻，等个数分段的原则，对分组电机9发送工作指令，将钢球放入不同的钢球接受器中。
权利要求1.BT-FZ分组法装配试验装置，其特征在于它是由送料机构、抬升机构、测量机构、检测机构、接收机构、控制部分共同组成的机械加工装配教学实验装置，其中，送料机构通过长立柱(6)固定在试验台底板(7)上；抬升机构通过抬升电机立柱(1 与试验台底板(7)连接；检测机构的金属检测传感器固定在静磨圆盘(4)下方，并于漏斗(1)保持同心；测量机构的容栅传感器(18)固定在容栅传感器升降杆(19)上；接收机构通过短立柱(8)固定在导轨(23)上。
2.根据权利要求1所述的BT-FZ分组法装配试验装置，其特征在于，送料机构的漏斗 (1)通过漏斗支架O)与动圆盘(3)的传递孔对齐；固定圆盘(4)安装在动圆盘(3)的下方，并保持同心；测量电机( 通过法兰固定在固定圆盘的下方，其转动轴与动圆盘 (3)连接，为动圆盘(3)的工作提供动力和转动角度的准确定位。
3.根据权利要求1所述的BT-FZ分组法装配试验装置，其特征在于，检测机构的金属检测器09)安装在固定圆盘的下方，金属检测器09)检测部分穿过固定圆盘(4)置于动圆盘⑶的钢球传递孔底部，金属检测器09)通过树脂隔板08)与固定圆盘⑷进行隔离，动圆盘(3)的钢球传递孔使用尼龙隔套(XT)与钢球进行隔离；安装在固定圆盘(4) 上的金属检测器位于动圆盘(3)的钢球传递孔下方。
4.根据权利要求1所述的BT-FZ分组法装配试验装置，其特征在于，测量机构由容栅传感器(18)通过数据采集卡与计算机连接，计算机控制测量电机( 工作，测量电机(5)将动圆盘顺时针方向转动90度即将动圆盘(3)的钢球传递孔中的钢球移动到已抬起的容栅传感器的下方。
5.根据权利要求1所述的BT-FZ分组法装配试验装置，其特征在于，抬升机构通过支撑底座0 固定在动圆盘C3)上方，测量支撑(17)处于动圆盘C3)在初始位置顺时针转动 90度后的正上方，并可通过传递孔放置到到固定圆盘(4)的上表面；抬升电机通过抬升电机立柱(1 固定在试验台底板(7)上；抬升电机主轴与抬升圆盘(16)连接，抬升圆盘(16)通过升降杆(19)与容栅传感器(18)连接；抬升电机驱动抬升圆盘(16)， 抬升圆盘(16)将拉动升降杆(19)将容栅传感器(18)抬起，计算机控制抬升电机反向转动抬升圆盘(16)，抬升圆盘(16)拉动升降杆(19)将容栅传感器(18)复位。
6.根据权利要求1所述的BT-FZ分组法装配试验装置，其特征在于，接收机构的分组电机(9)的主轴通过法兰(10)与接收器承载圆盘(11)连接，钢珠接收器(1 插放在接收器承载圆盘(11)的接收器孔上，接收机构安装在导轨上，导轨通过限位手柄06)和推拉手柄04)实现接收机构的移动和定位；计算机控制测量电机(5)工作，测量电机(5)将动圆盘顺时针方向转动90度即将动圆盘(3)的钢球传递孔中的钢球移动到接受装置钢珠接收器(12)的上方，将钢球放入钢珠接收器(12)中，控制分组电机(9)可实现钢球分组后放置到不同的钢球接收器中。
专利摘要本装置涉及BT-FZ分组法装配试验装置，由送料机构、抬升机构、测量机构、检测机构、接受机构、控制部分共同组成的。送料机构是由漏斗、固定架、动圆盘、固定圆盘装配制成；抬升机构是由步进电机、圆盘、摆臂连接而成；测量机构是由容栅传感器、数据采集卡、控制计算机构成；检测机构是由金属探测器通过数据转化连接到控制计算机；接受机构是由步进电机、转盘、钢珠接收器组成；所述的控制部分是由步进电机控制器、电源、控制计算机构成。该装置实现了对钢球直径的自动测量和钢球自动分组，克服人为测量的偏差的出现和分组标记容易混乱的缺点，并且缩短了实验时间，提高了学习效率，本实用新型不仅能起到分组法装配的作用，而且在实验过程中学生对自动控制有拓展思路的作用。
文档编号G09B25/02GK202167176SQ20112002452
公开日2012年3月14日 申请日期2011年1月21日 优先权日2011年1月21日
发明者布占海, 李凯岭 申请人:聊城博泰电子科技开发有限公司