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   新一代EM系列 机电一体化教学设备2010年版
适合专业:运动控制,数控技术,机电一体化,机电控制,自动控制,电机控制等

1998年8月,元茂兴为清华大学精仪系开发了第一台机电一体化教学设备,并生产30台作为清华大学编写的《机电一体化》教材配套教学实验设备,承接课题的开发平台。随后,我们开发了EM-300,EM-350,EM-400机电一体化教学设备,在高教部世行两次招标中,受到各名校大量选用,有上海交通大学、北京理工大学、哈尔滨工业大学、天津大学、浙江工程学院,重庆工学院等。
今天,随着运动控制技术的快速发展,北京元茂兴在总结过去十年机电一体化教学设备的开发、生产和应用经验,并结合美国元茂兴对美国高校机电一体化教学、教材和教具的了解,确定了新一代机电一体化教学设备的方案,并编制了新的《机电一体化教学实验指导书》,《运动控制技术及应用》,《多轴运动控制器快速入门》,《伺服驱动简易操作手册》,开发了新的《机电控制教学软件》。
新一代机电一体化教学设备分两个层面:对老型号的改造和开发新型号。
老型号为2轴控制系统,按配的电机品种不同分为步进EM-300,直流有刷伺服EM-350,无刷伺服EM-400,改进后的型号为在原有型号后加A1,意思是随着控制技术的发展和教学易学性的要求,对原型号采用的技术进行了第一次升级,分别变为:EM-300A1,EM-350A1,EM-400A1
新型号EM-800经典机电一体化教学设备,EM-900先进机电一体化教学设备,都为3轴控制系统。而且EM-800上可实现步进,直流伺服,交流伺服的互换,即将老型号三合一,同时控制轴数增多,可进行实际零件加工

产品系列:
◆ EM-300A1型步进电机控制系统教学设备
◆ EM-350A1型直流伺服控制系统教学设备
◆ EM-400A1型交流伺服控制系统教学设备

EM-800经典机电一体化教学设备
EM-900先进机电一体化教学设备

系统组成:
◆ X-Y精密定位平台
◆ 电机及驱动器
◆ 运动控制器
◆ 操作面板
◆ 电控机箱
◆ 软件及操作手册,实验指导书

产品特点:

◆ 核心控制部件采用世界上最先进的独立式多轴运动控制器
◆ 运动部分采用重复定位精度高的运动控制平台
◆ 开放式结构,学习效果举一反三,一劳永逸
◆ 学用结合,即可用于教学,也可作为实际工业产品应用
◆ 体积小,功能强,一机多用,不仅可以进行多项实验操作,而且还是控制软件设计的理想平台



EM系列教学设备系统图




实验指导书及配套软件

EM系列实验内容:

◆ 各种机电控制系统认知实验,熟悉系统组成、功能及控制原理。
◆ 运动本体设计及运动实验,以精密定位平台为例进行运动机构加减速特性实验,系统力学模型建立实验。
◆ 运动本体机构实验,熟悉精密定位平台的丝杠、导轨、螺母副、联轴器等机械构件,对运动及定位精度进行分析计算。
◆ 机电控制元部件教学,学习步进电机,伺服电机的特性和选择。
◆ 机电系统反馈测量传感器,执行元件安装维护及选型联接实验。
◆ 体验步进电机,直流有刷伺服和无刷伺服的区别。
◆ 掌握采用不同伺服环(位置环,电流环,速度环)进行调试设备和进行加工的区别。
◆ 系统分析,数学模型建立并对系统进行PID调整实验。
◆ PLC编程,运动程序编制,编译G代码,G代码编程,数控软件编程实验。
◆ 进行2D和3D(EM-800)插补编程训练
◆ 进行数控铣削加工实验(EM-800)
◆ 开展CAD,CAM实验

◆ 进行精密雕刻中英文字体实验(EM-800)
◆ 上位机软件编程实验。
◆ 数据采集分析实验。
◆ 整体机电控制系统及系统评估实验。


◆ EM系列机电一体化教学设备软件运行实例
  为学生提供如何同控制器进行通讯,数据交换的上位机编程实例,源代码公开。

◆ EM系列机电一体化教学设备执行软件
  具有初始化,参数设置,数据采集,PID参数调整,故障诊断,监视运行状态,编制运动程序,PLC程序等多种功能。

系 统 配 置

 

执行机构

反馈元件

驱动部分指标

机箱配置

平台配置

EM-300A1步进电机驱动的机电一体化教学设备

日本Mycom 纳米步进电机系统

电源12-30V, 可到每圈20万步细分

集成开关电源、两轴运动控制器美国Parker9000(经济型可选Parker1505卡),驱动部分及转接板、面板配有手轮,按钮及指示灯、RS232,Ethenet,USB,CANopen通讯端口

中美合资北京贝赛德生产的平台X/Y两轴,电机内藏滚珠丝杠微型滚动导轨定位精度<20μ重复定位精度<10μ
可选直线光栅尺反馈
行程:200X200MM台面:250X320MM
可选笔架

EM-350A1直流伺服驱动的机电一体化教学设备

美国GLENTEK直流伺服:最大速度4000r/min?

1000cts/rev增量式码盘

美国Glentek驱动SMB9508,速度/位置/转矩多种控制方式及组合,25KHzPWM带宽

EM-400A1交流伺服驱动的机电一体化教学设备

美国Glentek无刷伺服:小惯量200W、0.64Nm、3000r/min

2500cts/rev增量式码盘

美国Glentek驱动SMB9807,速度/位置/转矩多种控制方式及组合,25KHzPWM带宽


 EM系列机电一体化教学设备目前主要用户
清华大学精仪系
清华大学机械系
北京科技大学机械系 上海大学机械系
哈尔滨工业大学机械学院 北京理工大学
天津大学自动控制学院 北京机械工业学院机械系
天津大学机械学院 浙江工程学院集成制造中心
天津大学材料学院 重庆工学院
北京服装学院      
 

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