机电一体化专业课程设计实验室建设方案建设目标本实验室建成后，能够满足：机床结构设计、机床电气与PLC控制技术、机电传动与控制、机床数控技术和机电一体化技术与应用等核心专业课程相关实验项目、课程设计以及毕业设计项目的需要。
配置方案和预算序号模块、部件名称主要技术参数数量小计1 机械电子工程专业课程设计平台型材桌面，尺寸：1000m m×800mm电气安装板，尺寸：700m m×600mm四个移动滚轮，整体平台尺寸：1000m m×800mm×800mm（高）122 直线运动模块组装套件滚珠丝杠1根，滚动导轨2根，安装基座1个，挡块2个，电机安装法兰、步进电机1套，电磁感应限位开关2个，相应的安装工具和配件等123 开放式单轴直线运动模块行程200mm，配施耐德交流伺服电机和驱动1套，成型铝材基座和滚动导轨等124 一体化单轴直线运动模块行程200mm，配直流伺服电机，成型铝材基座，滑动导轨125 带视觉检测功能的直线传送带变频调速功能、交流电机传动，皮带输送线等，USB视觉检测功能、电机分拣装置126 三自由度圆柱坐标机械手三坐标步进电机驱动、智能控制与驱动器、气动手爪等67 PLC控制器施耐德品牌 128 智能控制与驱动器 48V5A，电流环、速度环、位置环可调，自动参数整定，独立运行模式和主控模式可选，过流、多热和过压保护等功能。
129 PCI总线运动控制器（数字量）四轴DSP运动控制器、数字量输出 610 数控装置华中或者广数的车床数控系统 6可开设的实验1.机电传动与控制课程实验●直线传动精度计算和测量（采用直线运动模块组装套件）●皮带传动速度的计算和测量●步进电机控制与驱动实验（用步进电机驱动器完成）●交流伺服电机的位置控制、速度控制和驱动器参数调整实验●直流伺服电机电流环、速度环和位置环控制与参数调整2.机床电气与PLC控制技术●PLC控制步进电机实验●PLC控制交流伺服电机实验●PLC控制变频器的实验●PLC控制直线传送带进行视觉分拣的实验3.机床数控技术课程实验●经济型数控系统的电气组成实验●普及型数控系统的电气组成实验●数控插补技术与实验●数控G代码编程实验等4.机电一体化系统设计实验●机电一体化开环控制系统设计●机电一体化半闭环控制系统设计●机电一体化闭环控制系统设计●机电一体化应用系统设计实验可承担的课程设计项目1.机电传动与控制课程设计●不同速度、精度和承载能力要求的直线运动模块设计，包括传动方式的选择、电机的选择、支承方式的选择和计算等●不同传输速度的直线或者环形输送线的设计，包括传动方式和电机的选择等2.机床电气与PLC控制技术●普通数控车床的PLC控制电气设计●普通数控铣床的PLC控制电气设计●三坐标加工中心的PLC控制电气设计3.机电一体化系统设计项目（可作为综合设计或者毕业设计内容）●基于PC的两坐标数控钻床设计●基于PC的三坐标数控雕铣床设计●数控火焰切割机系统设计●ＰＣＢ钻孔机设计●ＰＣＢ贴片机系统设计●直角坐标机器人系统设计●不同承载能力和速度要求的ＡＧＶ系统设计●小型柔性制造单元的设计等配套教材和实验指导书●陈泽宇、秦志强编著数控机床的装配与调试，电子工业出版社，2009年9月出版大纲目录：第一讲数控机床概述 (1)数控机床的历史、现状和发展 (1)任务1 数控机床的构成 (1)HNC-21M数控系统界面 (4)Lexium 23伺服电机和驱动系统 (6)OT-XYZ小型数控钻铣床本体组装套件 (8)任务2 数控机床的装调过程 (8)第二讲进给传动系统的装调 (11)进给传动系统的作用 (11)任务1 进给传动系统的机械装调 (11)Z轴进给直线运动模块的机械装调 (11)拓展知识与技能——滚珠丝杠、滚动导轨和贴塑导轨 (16)底座和立柱装调 (21)三坐标进给传动机构总装 (24)数控铣床进给传动机构的几何精度要求 (25)几何精度的检测方法 (25)任务2 进给传动系统的电气装调 (26)Lexium 23伺服驱动器与BCH伺服电机的安装、连接与调试 (27)HNC-21M与Lexium 23 C伺服驱动的电气连接 (36)HNC-21M与辅助电气控制回路的连接 (44)拓展知识与技能—— 伺服电机、伺服驱动和传感器 (46)任务3 进给传动与控制系统的参数设置与调整 (49)Lexium 23 C伺服驱动位置模式参数的设置和调整 (50)Lexium 23 C驱动器速度模式的设置和调整 (55)Lexium 23 C驱动器其他重要参数的设置和调整 (62)HNC-21M数控装置进给系统参数的设置和调整 (63)拓展知识与技能—— 电磁兼容问题 (68)工程素质和技能归纳 (71)第三讲主轴传动系统的装调 (73)主轴传动系统 (73)任务1 主轴传动系统的机械装调 (73)主轴传动系统的机械装调 (73)拓展知识与技能—— 电机主轴的结构和特点 (76)数控铣床主轴精度要求及其检测方法 (78)任务2 主轴传动系统电气装调 (79)主轴传动系统的电气装调 (79)拓展知识与技能—— 机床主轴调速系统的分类及特点 (83)任务3 主轴传动系统的参数设定与调试 (84)主轴变频器装调 (84)工程素质和技能归纳 (87)第四讲自动换刀系统的装调 (89)自动换刀系统 (89)任务1 自动换刀系统的机械装调 (89)立式四方刀架的机械装调 (89)工程素质和技能归纳 (98)第五讲整机装调和精度测量 (99)数控铣床的基本结构和精度要求 (99)任务1 整机联调和功能测试 (99)数控铣床PLC的调试 (99)任务2 整机位置精度检测 (101)数控机床位置精度常用的测量方法及评定标准 (101)定位精度测量工具和方法 (102)任务3 整机试切加工 (103)数控代码编程 (103)HNC-21M数控系统的基本操作 (105)机床手动操作 (108)坐标系数据的设置 (111)程序的输入和编辑 (112)程序运行 (112)工程素质和技能归纳 (113)鸥鹏科技编著机械电子工程基础教学与实训，深圳市鸥鹏科技有限公司，2008年9月方案的简要说明机械电子工程涉及的系统部件和相关课程示意图机床构造与设计步进驱动变频器ＰＬＣ数控装ＰＣ或者工直线运动模块机床电气与模块技术参数和简要说明机电一体化专业课程设计平台●采用型材拼装面板，便于将各种模块和部件安装到工作台面上，而且便于扩展。
●标准化制作，美观耐用。
●带有四个全向滚轮，便于移动和重组。
●工业级电气安装板。
●工作台面尺寸：1000m m×800mm●电气安装板尺寸：700m m×600mm●总体尺寸：1000m m×800mm×800mm（高）直线运动模块组装套件零部件清单如下表：零件名称数量端盖板 1轴端螺栓 1角接触球轴承 2轴承座 2滚珠丝杆副 1感应磁铁 1螺母座 1滑台 1直线导轨副 2电磁感应开关 2限位块 2底板 1隔套 1自锁螺母 1联轴器 1电机法兰 1步进电机 1黑内六角螺钉 60黑内六角螺钉 10黑内六角螺钉 20组装工具 1开放式直线运动模块● 工业铝材一次成型底座 ● 工业级滚动导轨 ● 工业级滚珠丝杠●可以根据客户要求选配各种步进/直流伺服/交流伺服电机和安装法兰● 适合轻载和快速运动的场合 ● 运动平台标准尺寸： ● 底座截面尺寸：开放式直线运动模块机械技术参数 （单位：mm ） 行程 长度宽度高度 台面尺寸 型号 重复定位精度 定位精度 间隙导轨安装平行度S L W H La Wa OT-X05 ±0.005 0.025 ∕ ∕ 50 305 75 68 100 100 OT-X10 ±0.005 0.025 ∕ 0.020 100 355 75 68 100 100 OT-X15 ∕ 0.040 ∕ ∕ 150 405 75 68 120 120 OT-X20 ±0.007 0.040 0.005∕ 200 455 100 78 120 120 OT-X25 ∕ 0.060 ∕ 0.030 250 505 100 78 120 120 OT-X30 ∕ 0.060 ∕ 0.030 300 555 100 78 120 120 OT-X40 ±0.009 0.070 ∕ ∕ 400 655 100 78 120 120 OT-X50 ±0.009 0.070 ∕ 0.040 500 755 100 78 120 120 OT-X60∕∕∕∕60085510078120120一体化直线运动模块● 底座、上盖等主要结构件由工业铝材一次成型 ● 工业级滑动动导轨 ● 工业级滚珠丝杠● 可以根据客户要求选配各种步进/直流伺服/交流伺服电机和安装法兰● 适合轻载和快速运动的场合 ● 根据用户要求确定行程 ● 运动平台尺寸： ● 底座截面尺寸：带视觉检测功能的直线传送带根据视觉检测功能的不同，可将每个传送带定义为：颜色识别工作站、形状识别工作站和尺寸检测工作站等，每个工作站的工作原理一样，通过摄像机完成对工件图像的采集，通过工业图像处理识别物料颜色、形状和尺寸等特征，将其特征存入档案，并确定相应的动作，区分不同颜色或者不同形状或者不同尺寸的物品。
一个带PLC控制器的直线传送带构成一个主站，一个主站可以带多个从站。
从站不另配PLC 或者其它控制器。
主站主要设备清单和技术参数：货物 品牌 型号 参数说明 数量PLC 施耐德 一体型设备，230V AC，24 路输入 (24V DC)，2 个晶体管 (24V DC)，14 路继电器 (2A) 输出，嵌入式 RTC，100Base Tx 以太网1触摸屏 彩色 1HUB TP-Link TL-HP8MU 8个10/100M自适应RJ45端口,支持端口自动翻转1摄像头 500万像素专业数码相机镀膜金属大镜头;高速USB2.0接口1输送线 定制(1000X230X180)mm 1 减速电机 1 阻挡机构 电磁控制 1 继电器 1 传感器 1 开关电源 1 附件 1一个主站和三个从站示意图主站示意图三自由度圆柱坐标机械手●控制系统硬件平台采用智能驱动控制一体运动控制器与步进驱动系统，结构简单紧凑，性价比高●开放传动系统，结构清晰，便于教学示范。
●转动坐标选用高精度一体化转台，控制精度高。
●机器人本体集成了执行工具的电、气线路，工具扩展方便快捷●控制系统软件平台采用Labview平台，软件全面开放，提供源代码，方便应用软件的二次开发，用户可根据需要进行机器人专用系统的开发●机器人提供了控制器的VC，Labview接口函数，为机器人的控制研究体提供了全开放的开发环境●工业传动结构设计，可同时兼顾教学和实训●工具配备气动手抓工具，也可以可扩展其他执行工具●机械手可以通过在线示教编程，并回放重复作业，并能够与输送线配合操作●配套智能控制其培训使用手册，开展十多项电机控制和机械手操作编程实验，提升学生实际动手能力主要技术参数项目名称性能参数臂长X： 400mm Y：210mmZ轴旋转角度范围270度手爪形式气动手抓运动控制方式基于DSP嵌入式智能驱动控制一体化运动控制器上下位通讯方式RS232通讯方式重复定位精度0.5mm最大运动速度50mm/s, Z: 50°/s电源220V AC负载(kg) 0.5kg重量(kg) 15kg安装环境温度：0～45°c，湿度：20～80%RH（不能结露）其它：避免易燃，腐蚀性气体、液体；勿近水、油、粉尘等远离电气噪声源施耐德PLCOpenCS5A运动控制器OpenCS系列智能控制与驱动器是基于最新DSP控制器技术的智能控制与数字伺服驱动器，集单轴控制与驱动于一体。