SG-JXS01型工业机械手实训装置
基于S7-300 PLC的一种工业机械手控制系统设计
ｐｌｉ ｙｎｇ Ｓ７—３ ０ Ｃ ｎ ｒ ｙ ｔ ｔ ｙ ｔｍ ｏ ｒ ０ ＰＬ ｃｏ ｔｏｌｓ ｓｅｍ， ｈｅ ｓ ｓｅ ｆｈａｄｗａ ｅ ｄｅ ｉ ａ ｏｆ ｒ ｄｅ ｉｎ ｒ ｓｇｎ ｎｄ ｓ ｔ ｅ ｗａ ｓｇ Ｋｅ ｗｏｒｓ： ｙ ｄ ｍａｎｐ ａ ｏ ， —３ Ｃ ｃ ｔｏｌ ｉｕｌｔ ｒＳ７ ００ ＰＬ ｏｎｒ
，
了 系统 的硬 件 设 计 和 软 件设 计 。
关 键 词 ：Biblioteka 械 手 ， ７ ３ ０ Ｐ Ｃ控 制 机 Ｓ — ０ Ｌ
Ａｂｓｒ ｔ ｔａｃ
Ｉ ａ ｈｒ ｎ ｔ ｅｅ—ｐ ｓ ａ ｍｏ ｏ ａ ｃ ｌ ｅｒ ｏ ｐ ｅ ｏ ｉｄｕ ｔｉｌ ｏ ｔ ｈａ ｅ ｃ ｔ ｒ ｎｄ ｙｉ ｎｄ ｃ ｍ ｏｓ ｄ ｆ ｎ ｓｒａ ｒ ｂｏｓ ｗｏｒｉｇ ｋｎ ｐｒ ｃｉｌ ｉ ａ ａｌｓ ｄ ｎ ｈｓ ｉ ｐｅ ｓ ｎ ｙ ｅ ｉ ｔｉ ｐａｐ ａｐ ｎ ｅｒ —
械 手 手 爪 结 构 图 如 图 ３所 示 。
１
盘 旋 转 到 位后 ，刹 车 气 缸 动 作 刹 车 ， 随后 机 械 手 下 降 到 下 降位
置 ， 行 释 轮 胎 ， 轮 进 释 胎 完 毕 后 ，同 样机 械
手 在 升 降 电机 、滚 珠
丝 杠 和 丝 杠母 的传 动 上 升到 上升 位置 ， 在 旋 转 油缸 的作 用 下 机 械 手 转 盘 顺 时针 旋 转 １ Ｏ ， 机 械 手 转 盘 ２ 。当
图 ２ 机械 手 工作 过 程 示 意 图
撞块等组成。 机 械 手 工 作 原
理 ：起 初 机 械 手处 于
原 位 ， 当有 轮 胎需 搬
２ 硬 件 设 计
机 械 手 的 升 降 直线 运 动 采 用 三 相 交 流 异 步 电 动 机驱 动 滚 珠 丝杠 ， 由滚 珠 丝 杠 螺母 传动 实 现 ， 升 降 速 度 为 ６５ ｍｉ。 再 其 ．ｍ／ ｎ 机 械 手 的旋 转 运 动 由旋 转 油 缸 驱 动 实 现 。机 械 手 手爪 是用 来 抓 取
SG-GJD01光机电一体化控制实训装置
KH-GJD01光机电一体化控制实训装置一、装置的构成：实训装置由由铝合金导轨式实训台、典型的机电一体化设备的机械部件、PLC模块、变频器模块、按钮模块、电源模块、模拟生产设备实训模块、接线端子排和各种传感器、计算机等组成。
整体结构采用开放式和拆装式，实训装置用于机械部件组装，可根据现有的机械部件组装生产设备，也可添加机械部件组装其他生产设备，使整个装置能够灵活的按教学或竞赛要求组装具有生产功能的机电一体化设备。
模块采用标准结构和抽屉式模块放置架，互换性强；按具有生产性功能和整合学习功能的原则确定模块内容，使教学或竞赛时可方便的选择需要的模块。
设备需完全符合电工电子全国职业技能大赛所要求，同时还要求具有可拓展功能，可以组成更加大型的生产模拟系统，以配合各个用户学校不同层次，不同专业的教学及培训要求。
二、配置清单序号名称主要元件或型号、规格数量备注1实训桌1200×800×840 mm1张桌台采用的是20*80的铝型材。
2触摸屏模MCGS 7062 7英寸工业彩色触摸屏1块螺旋上料机构：工件库1件，物料推出机构1件，接近开关1只，减速电机1只，主要完成将工件库中的工件依次推出。
气动机械手装置：四自由度气动机械手，气缸及附属传感器选用SMC；气动手臂两侧装有2个限位挡板，挡板上装有电感传感器、缓冲阀，进行对手臂的旋转限位。
整个搬运机构能完成四个自由度动作，手臂伸缩、手臂旋转、手爪上下、手爪松紧。
气缸及附属传感器选用SMC。
物料分拣装置：传送带通过三相异步电动机驱动，在传送带端点处设计有落料口，通过光电传感器检测物料；传送带上装有三个出料槽，对应位置有电感传感器、光纤传感器等，同时正对料槽位置装有推料气缸，共计三个气缸。
传送带采用可拆卸的铝合金支架。
气缸及附属传感器选用SMC。
四、部分实训项目：1．气动系统的安装与调试（1）气动方向控制回路的安装（2）气动速度控制回路的安装（3）气动顺序控制回路的安装（4）气动机械手的安装（5）气动系统气路的连接（6）磁性开关的位置调整（7）气动系统调试（8）摆动控制回路的安装2．变频器的安装与调试（1）变频器与交流电机主电路的连接（2）变频器面板的参数设置与操作（3）变频器面板控制交流电机调速（4）通过变频器外部端子控制电机启停3．机电设备的安装与调试（1）传动装置同轴度的调整（2）皮带输送机的安装与调整（3）搬运机械手设备安装与调试（4）物件分拣设备的安装与调试（5）送料设备的安装与调试（6）自动生产线设备安装与调试4．电气控制电路的安装与PLC编程（1）电动机正反转控制电路的连接与程序编写（2）电动机调速控制电路的连接与程序编写（3）皮带输送检测程序编写（4）气动顺序动作控制程序编写（5）气动机械手控制程序编写（6）机电一体化设备控制程序编写（7）自动生产线控制程序编写5．自动控制系统的安装与调试（1）多种传感器的安装与调试（2）皮带输送检测的自动控制（3）机械手的自动控制（4）机电一体化的自动控制（5）PLC控制系统的安装与调试（6）自动生产线的安装与调试6．触摸屏基本控制及设置（1）触摸屏的接线和基本参数设置；（2）基于触摸屏控制方式的基本指令编程练习；（3）PLC、触摸屏与变频器通信控制。
SGA1I型工业机器人基础运用实训装置
SG-AlI型工业机器人基础运用实训装置1 .机器人的应用与接线工业机器人的简介工业机器人是面向工业领域的多关节机械手或多自由度的机器装置，它能自动执行工作，是靠自身动力和控制能力来实现各种功能的一种机器。
它可以接受人类指挥，也可以按照预先编排的程序运行，现代的工业机器人还可以根据人工智能技术制定的原则纲领行动。
工业机器人的特点(1)可编程。
生产自动化的进一步发展是柔性启动化。
工业机器人可随其工作环境变化的需要而再编程，因此它在小批量多品种具有均衡高效率的柔性制造过程中能发挥很好的功用, 是柔性制造系统中的一个重要组成部分。
(2)拟人化。
工业机器人在机械结构上有类似人的行走、腰转、大臂、小臂、手腕、手爪等部分，在控制上有电脑。
此外，智能化工业机器人还有许多类似人类的”生物传感器"，如皮肤型接触传感器、力传感器、负载传感器、视觉传感器、声觉传感器、语言功能等。
传感器提高了工业机器人对周围环境的自适应能力。
(3)通用性。
除了专门设计的专用的工业机器人外，一般工业机器人在执行不同的作业任务时具有较好的通用性。
比如，更换工业机器人手部末端操作器(手爪、工具等)便可执行不同的作业任务。
(4)工业机器技术涉及的学科相当广泛，归纳起来是机械学和微电子学的结合-机电一体化技术。
第三代智能机器人不仅具有获取外部环境信息的各种传感器，而且还具有记忆能力、语言理解能力、图像识别能力、推理判断能力等人工智能，这些都是微电子技术的应用，特别是计算机技术的应用密切相关。
因此，机器人技术的发展必将带动其他技术的发展，机器人技术的发展和应用水平也可以验证一个国家科学技术和工业技术的发展水平。
(5 )技术先进工业机器人集精密化、柔性化、智能化、软件应用开发等先进制造技术于一体，通过对过程实施检测、控制、优化、调度、菅理和决策，实现增加产量、提高质量、降低成本、减少资源消翻口环境污染，是工业自动化水平的最高体现。
(6)技术升级工业机器人与自动化成套装备具备精细制造、精细加工以及柔性生产等技术特点,是继动力机械、计算机之后，出现的全面延伸人的体力和智力的新T弋生产工具，是实现生产数字化、自动化、网络化以及智能化的重要手段。
SGGD-01工厂供电技术实训装置
SGGD-01工厂供电技术实训装置一、概述:"SGGD-01工厂供电技术实训装置"是根据机械工业职业技能鉴定指导中心编写的《高级电工技术》、《电工基础(高级工适用)》、《电工技师培训教材》结合《工厂供电》和《供配电技术》课程研制生产的。
主要对教材中的35kV总降压变电所、10kV高压变电所及车间用电负荷的供配电线路中涉及的微机继电保护装置、备用电源自动投入装置、无功自动补偿装置、智能采集模块以及工业人机界面等电气一次、二次、控制、保护等重点教学内容进行设计开发的，通过在本实训装置中的技能训练能在深入理解专业知识的同时，培养学生的实践技能。
并且本套实训装置还有利于学生对变压器、电动机组、电流互感器、电压互感器、模拟表记、数宇电秒表及开关元器件工作特性和接线原理的理解和掌握。
二、特点1、实用性强本装置根据典型教学内容设计，在开发中征求了专业教师的建议、吸收了工程应用中的实际经验。
比较系统地实现了工厂供电系统的受电、输送、分配、控制、保护等实践技能训练要求。
学生在实训中，还能够掌握正确的电路投切操作，倒闸操作，运行控制以及各种运行方式的调整操作规程。
本装置结构清晰，运行灵活，操作方便，安全可靠。
为学生提高实践技能建立了一个良好的实训平台。
2、综台性强本装置综合了与工厂供电相关的微机线路保护，微机电动机保护，备自投和无功补偿等功能。
采用的是工业现场产品，线路模型和电动机模型都能较典型的模拟工厂的现场状况，有利于进行理论分析和数值分析。
3、先进性本装置综合微机继电保护、工业触摸屏和PLC等微机职能检测控制的相关技术，采用分层分布式控制方式，组建成集控制，保护，测量和信号为一体的综合自动化实训平台。
体现了当前自动化技术和通信技术在供配电网的深刻变革。
三、技术性能1、输入电源：三相四线AC 380V±10％ 50±2％Hz2、整机容量：≤ 3kVA3、实训台采用铁质亚光密纹喷塑，铝质面板(凹字烂板工艺技术)4、台体尺寸：1780mm×1800mm×740mm5、RS-485和以太网两种通讯接口；标准MODBUS通讯协议6、微机保护装置测量元件精度：刻度误差：不大于1％；测量电流：0.2级；母线电压：0.2级；输出精度：0.2级；频率：0.01Hz；P、Q、COSФ；0.5级；通讯分辨率：不大于1ms四、实训项目1、工厂供电电气接线图的认知（1）实训台电气主接线模拟图的认知（2）触摸屏的正确操作（3）电气主接线图的认知2、工厂变配电室值班技能培训（1）电流互感器与电压互感器的接线方式（2）变压器有载调压（3）线路停送电操作（4）变压器倒闸操作（5）母线倒闸操作3、工厂高压线路的微机继电保护（1）模拟系统正常、最大、最小运行方式（2）模拟系统短路（3）电秒表的正确操作（4）微机线路保护装置（5）无时限电流速断保护（6）带时限电流速断保护（7）定时限过电流保护（8）反时限过电流保护4、高压电动机的继电保护（1）变频器参数整定操作（2）变频器的开环调速实训（3）三相异步电动机的启动方式（4）微机电动机保护装置参数整定操作（5）高压电动机的速断保护（6）高压电动机的反时限过流保护（7）模拟电动机出口短路。
THJDJ型机械手实训装置实训指导书
THJDJX-1 型机械手实训装置一、概述THJDJX-1 型机械手实训装置的机械构造承受滚珠丝杆、滑杆、气缸、气夹等机械部件组成；电气方面有步进电机、步进电机驱动器、传感器、开关电源、电磁阀等电子器件组成；可编程把握器可承受目前市面上比较流行的各类 PLC，如西门子、三菱或欧姆龙等。
该模型是涵盖了 PLC 技术，位置把握技术、气动技术有机结合成一体的教学仪器。
二、试验目的1.把握 PLC 把握的根本原理、步进电机及驱动、直流电机、传感器等器件的原理及使用。
2.把握位置把握技术、气动技术。
3.把握机械传动原理及应用。
4.理解 PLC 的脉冲输出把握。
5.了解工业现场把握技术。
三、技术性能1．输入电源：单相三线220V±10% 50Hz2．工作环境：温度-10℃～+40℃ 相对湿度＜85%(25℃) 海拔＜4000m3．绝缘电阻：大于 3MΩ4．外形尺寸：80×50×120cm3四、试验设备1.机械手模型一台2.计算机〔用户自备〕一台3.导线假设干4.气泵(用户自备) 一台5.晶体管输出型可编程把握器(带编程电缆)〔用户自备〕一套注：输入/输出端各不少于9 个点五、试验原理1.步进电机承受二相八拍混合式步进电机，主要特点：体积小，具有较高的起动和运行频率，有定位转矩等优点。
本模型中承受串联型接法，其电气图如以以以以下图所示：2.步进电机驱动器步进电机驱动器主要有电源输入局部、信号输入局部、输出局部等。
驱动器参数如以以以以下图表所示：（1）电气规格说明最小值典型值最大值单位供电电压18 24 40 V均值输出电流0.21 1 1.50 A规律输入电流 6 15 30 mA步进脉冲响应频——100 kHz脉冲低电寻常间 5 — 1 μs（2）电流设定电流值SW1 SW2 SW30.21A OFF ON ON0.42A ON OFF ON0.63A OFF OFF ON0.84A ON ON OFF1.05A 0FF ON OFF1.26A ON OFF OFF1.50A OFF OFF OFF（3）细分设定细分倍数步数/圈〔1.8Ｏ整步〕SW4 SW5 SW61 200 ON ON ON2 400 OFF ON ON4 800 ON OFF ON1600 OFF OFF ON3200 ON ON OFF8 6400 OFF ON OFF16 12800 OFF ON OFF由外部确定动态改细分/制止工作OFF OFF OFF（4）接线信号描述信号功能PUL DIR OPTO ENA GND +V A+ 脉冲信号：上升沿有效，每当脉冲由低变高时电机走一步方向信号：用于转变电机转向，TTL 平驱动光耦驱动电源使能信号：制止或允许驱动器工作，低电平制止直流电源地直流电源正极，典型值+24V电机 A 相（5） PLC 把握器与步进电机驱动器连接的工作原理如以以以下图：驱动器电源由面板上电源模块供给，留意正负极性，驱动器信号端承受+24V 供电，需加1.5K 限流电阻〔见图中 1.5K 电阻〕。
SG-JXS02机械手实训装置
KH-JXS02机械手实训装置一、产品概述：以可编程序控制器为核心的工业控制集成技术，目前在高等院校已经迅速发展成为一门新的学科，其内容既有丰富的理论，又有广泛的实践，既能锻炼学生的动手能力，又能培养学生的创新思想，已经形成自动化专业、机电一体化专业、机械专业的一门重要的主干课程。
关于可编程序控制器的课程设置、配套教材、实践环节、实验室建设等方面的规划，得到了各级领导和专业教师的充分重视。
我公司的“KH-JXS02 机械手实训装置”是为职业技术教育、高等教育而开发的PLC专业性控制实训平台，专为目前我国各院校开设的“可编程序逻辑控制器技术”、“可编程序逻辑控制器原理及其应用”、“维修电工”、“PLC应用技术”、“PLC原理与应用”等课程配套设计的。
该装置集PLC、位置控制、气动技术有机结合于一体的实训系统，通过传感器信号采集、PLC编程，对步进电机、直流电机、电磁阀进行较复杂的开关量控制、位置控制、时序逻辑控制，实现对机械手在工作台面范围内物体抓取、移、放的功能。
该装置适用于中高级职业院校、高等院校学生的可编程控制器的学习与应用培训、学生的岗前培训和职工再培训，不仅可满足各高等院校、职业学校对PLC 实验教学和相关课程设计、考核的要求，还可作为工程技术人员的培训设备。
二、设备的系统功能机械手实训装置由底板、旋转底座、气动部分、手爪、三维（X、Y、Z）运动气缸及电气控制等组成。
气动部分由电磁阀和气缸组成、气动手爪等组成。
具备底部旋转、手臂升降、手臂伸缩三个自由度控制的功能，可手动、自动、单步、多步、综合抓取、移、放控制，能够练习定时器、计数器的用法，熟悉四则运算指令、传送与比较指令、高速计数指令等。
整体为铝合金材料制作，美观耐用。
机械手实训装置通过从仓储站抓取物料，进行搬运，将物料放在分拣站内，进行分拣。
三、设备的系统特点1、实训装置由底板、旋转底座、气动部分、手爪、三维（X、Y、Z）气缸及电气控制等组成。
一、需求清单
一、需求清单
二、参数要求
二、设备安装，测试和验收要求
安装调试在设备到货后10个工作日内开始进行；所有设备均须由中标供应商上门并安装调试，采购人不再支付任何费用。
验收要求:满足需求清单的要求。
润滑部位应有足够的润滑措施，螺纹连接应紧固，存在触电风险的金属部件应可靠接地，应提供与设备实际情况一致电路图纸和机械图纸。
满足中华人民共和国国家标准:电气装置安装工程、盘、柜及二次回路接线施工及验收规范(GB 50171-2012)。
三、售后服务和培训要求说明
（一）保修：实训设备免费上门保修3年。
（二）培训：培训教师3人。
四、项目工期要求
项目要求在2017年一次性建设完成，中标供应商中标后4个月内完成供货和安装调试、验收以及培训。
五、付款方式
本项目款项分2笔支付：合同签署后的10个工作日内，支付合同总额的50%；设备安装验收合格、提供银行出具的合同金额5%一年期的质保函原件后10个工作日内支付合同总额的50%。
SG-WZ01现代电工技术实训考核装置
SG-WZ01现代电工技术实训考核装置一、概述“SG-WZ01现代电工技术实训考核装置”是根据教育部“振兴21世纪职业教育课程改革和教材建设规划”要求，结合生产实际和职业岗位的技能要求，按照职业学校的教学和实训要求研制和开发的产品。
该实训考核设备适合高等职业学校、中等职业学校的机电设备安装与维修、机电技术应用、电气运行与控制、电气技术应用和电子电器应用与维修等专业和非电类专业的《电工技术》、《电工基本技能》、《电工测量与仪表》、《电机与电气控制》、《电动机控制电路》、《电力拖动控制电路》等相关专业模块的职业能力教学与实训。
维修电工高级、技师培训涉及专业内容广，技术跨越性大，现有维修电工教学、培训、考核设备均采用多种不同的专用设备组合考核的形式，（如：电力电子考核设备、机床电气考核设备、PLC设备等），投入成本大，专业培训、考核点多，不便使用、考核准备时间长、占用考核资源多、且不利于占地面积有限的环境使用。
本设备设备以标准的配电柜为主柜，合理利用柜体的双面空间，科学地布置电器及配套实验器材，本实用新型的目的在于克服上述现有技术中的不足之处，提供一种占地面积小、布局合理、结构紧凑、功能齐全，提高考核效率的创新技术方案。
该种维修电工教学柜式实训考核装置，包括有柜架、观察窗、仪表操作盘、电气系统、电机机组组成，所说的电气系统由多个部分前后面板纵向展开排列，包括触摸屏部分、PLC主机部分、变频器部分、直流电源部分、电力拖动与继电控制部分，转速测量部分，交直流电压、电流，单三相交流电能、交流功率、功率因数测量部分等组成，是一套综合性很强是实训、考核、鉴定设备，可用于维修电工高级、技师的实训、考核鉴定。
二、设备技术指标1.设备结构：实训柜；2.电源：1)输入：三相AC 380V ±10% 50HZ 三相五线；2)固定交流输出：380V 接插式1组；220V 接插式1组；220V 插座式3组；3)固定直流输出：+24V 1组；-24V 1组；±12V 各1组；±5V 各1组；3.接口及仪表：数显交流电流表3只；单相功率因数表1只；单/三相功率表2只；数显交流电压表1只；4.整流桥：1组。
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KH-JXS01型工业机械手实训装置
一、概述
本装置是针对机电一体化教学的要求而研制的，装置集PLC、步进电机、直流电机、气动手爪、三维位置控制技术于一体的教学实训系统。
通过传感器信号采集，PLC编程，对步进电机、直流电机、电磁阀进行较复杂的开关量控制、位置控制、时序逻辑控制，实现对机械手行程范围内任一位置物体的抓取、移动、存放功能。
可培养学生的复杂动作编程能力。
本装置也适用于机械制造及自动化、自动化、电气自动化、电气工程等专业的《机电传动与控制》、《运动控制》、《气压系统》、《机电一体化技术》、《检测与转换技术》等课程开设实训课。
本装置采用型材桌及伸缩式网孔板抽屉结构，全开放式布局且具有设故排故单元，可充分锻炼学生系统接线、机械调试安装、软件编程、独立构建控制系统、反馈整定、故障检测及检修的能力。
二、特点
1.机械手实训装置由实训桌（型材结构）、旋转底座、气动组件、三维(X、Y、Z)运动机械及电气控制等六部分组成。
三维运动机械部分采用滚珠丝杠传动和齿轮传动相结合的模块化结构。
具备底盘旋转、手臂升降、手臂伸缩、手爪旋转四个自由度控制的功能，可实现在一定范围内物体的抓取控制，用于实现定位功能。
2.PLC可选用三菱系列的可编程控制器，其中三菱主机为FX1N-24MT 内置开关量I/O（14路开关量输入/10路晶体管输出）。
3.装置设有黄、绿、红及急停等控制按钮，方便操作者编写机械手各种控制功能；
设有急停开关可供学员使用，防止损坏设备。
注：静音气泵（用户自行采购），也可由本企业代为采购
三、技术参数
1.输入电源：单相三线～220V±10% 50Hz
2.气源：0.2Mpa～0.55Mpa
3.工作环境：温度-10℃～+40℃相对湿度≤85%（25℃）海拔＜4000m
4.装置容量：＜0.5kVA
5.外形尺寸：1100mm×650mm×1500mm
四、装置组成
实训装置主要由型材结构实训桌、旋转底座、气动组件、三维(X、Y、Z)运动机械、工件、物料台、设故排故单元及电气控制等组成。
1.实训桌由型材桌面、型材支架、固定板、伸缩式抽屉及自锁紧轮子组成。
抽屉上安装有网孔板，可灵活布局器件。
自锁紧轮子使整个装置可灵活移动及固定
2.旋转定位机构为底盘旋转采用稳定的行星直流减速电机传动，配置光电传感器及编码器，可实现水平旋转方向的精确定位。
3.气动组件为电磁阀和气动机械手爪，能快速抓取放开物体。
4.三维运动机械采用滚珠丝杆、齿轮等机械部件组成。
5.电气方面由步进电机驱动器、多种类型的直流减速电机、传感器、光电编码器、电磁阀等组成。
6.机械手爪旋转由减速直流电机控制。
7.设故排故单元主要有故障设置箱及排故端子排组成。
通过该单元可设置机械手的10种故障，由操作者根据故障现象，线路的测量、对照原理图分析后，可通过端子排排除故障。
8.保护功能：底盘机械旋转角度限位保护功能；上升、下降机械限位保护功能；前后机械限位保护功能；手旋转限位保护功能。
9.开关电源为输入电源220VAC 50Hz，提供直流电源DC24V。
五、实训项目
1.PLC基本指令练习
2.高速计数器应用
3.气动控制技术
4.传感器技术实训
5.步进电机控制电路的连接
6.机械手控制系统设计、安装、接线及调试
7.步进电机定位
8.编码器的定位
9.单轴往返运动控制
10.双轴手臂直线运动控制
11.三轴机械手空间直线控制
12.机械手搬运控制
13.机械手故障分析及排除实训
14.机械手多点定位控制
15.双工件多轴联动机械手高级运动控制。