DLFA-JXS3机械手实训装置
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。
机械手实训系统技术方案(纯方案,5页)
DLFA-JXS1机械手实训系统技术文件图片仅供参考，以实物为准一、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“DLFA-JXS1机械手实训系统”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。
该系统集位置控制、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。
该系统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系统由底板、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。
三、设备的系统特点1、实训系统由底板、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。
2、实训系统传动机械采用铝型材组成。
3、电气方面由可编程控制器、开关电源、行程开关、传感器、位置开关等组成。
电工电子类专业仪器设备基本配置推荐标准 Microsoft Word 文档
安全性能符合国家标准要求。
台
25
选配
5.仿真训练
8.掌握常用设备程序的编写，初步形成在生产现场编写PLC控制程序的能力和PLC控制设备的调试能力。
7
PLC仿真教学软件
对象：液体混合\电梯\小型售货机等或实际生产设备等；
仿真设备的硬件连接；
仿真控制电器的状态变化；
仿真设备动作及加工过程。
PLC：I/O≥40点，专用12/24V直流电源；
输入输出设备：按钮、行程开关、接触器、继电器、端子排、指示灯，交流异步电动机；
电器采用卡轨式安装。
套
25
2
计算机
选用主流机型配置
台
25
3
电工工具
机床电气维修，成套。
套
25
可
编
程
序
控
制
器
实
训
室
2.模拟模块
5.掌握步进顺控指令，定时器、计数器的使用，形成应用步进顺控指令对控制设备的能力。
整机容量：≤1kVA；
安全保护措施符合国家标准。
套
≥6
工
业
自
动
化
实
训
室
2.精密定位及平面复杂轨迹运动控制
3.掌握平面加工传动及平面复杂运动轨迹的控制。
2
平面双轴运行控制实训装置
晶体管式PLC控制器1套；
双轴执行机构滚珠丝杠传动（两轴均采用伺服驱动）；
定位专用软件；
组态软件；
计算机1套；
工作电源：三相五线,380VAC±10% 50Hz；
5.接地电阻的测量
6.触电急救及电气消防
7.培养电气控制线路识图能力;
8.学会电动机控制电器的选型;
典型机电设备安装与调试项目二 机械手搬运机构的组装与调试
三、实施任务
5)细化设备调试流程，理清设备调试步骤，保证设备的安全性， 调试流程如图2-31所示。
图2-31 设备调试流程图
三、实施任务
(2)模拟调试 1)PLC静态调试 ① 连接计算机与PLC。 ② 确认PLC的输出负载回路电源处于断开状态，并检查空气压缩 机的阀门是否关闭。 ③ 合上断路器，给设备供电。 ④ 写入程序。 ⑤ 运行PLC，按表2-6所示步骤用PLC模块上的钮子开关模拟PLC 输入信号，观察PLC的输出指示LED，将结果记入表2-6中。
三、实施任务
3)连接PLC的输入信号端子至端子排。 4)通过端子排，将PLC的输入信号端子引至按钮模块。 5)连接PLC的输出信号端子至端子排。 6)连接电源模块中的单相交流电源至PLC模块。 7)电路检查。 8)清理台面，工具入箱。
3.气动回路连接 (1)气路连接前的准备 (2)气路连接步骤 1)连接气源。
三、实施任务
图2-21 固定物料料盘
三、实施任务
11)固定电磁阀阀组。
图2-22 固定电磁阀阀组
12)清理台面，保持台面无杂物或多余部件。
2.电路连接 (1)电路连接
三、实施任务
图2-23 电路连接流程图
三、实施任务
(2)电路连接步骤 电路连接应符合工艺、安全规范要求，所有导线应置于线槽内。 1)连接传感器至端子排。
表2-3 施工计划表
二、施工前准备
2.施工准备 (1)设备清点 检查机械手搬运机构的部件是否齐全，并归类放置。 (2)工具清点 设备组装工具清单见表2-5，施工人员应清点工量具 的数量，并认真检查其性能是否完好。
三、实施任务
表2-4 设备清单
三、实施任务
表2-5 工具清单
气动机械手的安装与调试教案
项目二气动机械手的安装与调试一、设计思路本项目是以天煌THMSCL-1柔性自动化检测生产线实训系统为平台，以电气专业相关知识为基础，以项目教学为主导，工作任务为驱动，通过学案导学，小组合作，科学评价，从而实现预定的教学目标。
二、教学目标（一）知识与技能目标1.通过气动机械手装置电路的安装与调试，学生能够说明传感器的作用及调试方法。
2.通过气动机械手装置气路的安装与调试，学生能够阐述气管的连接及气缸的调试方法。
3.通过编程调试气动机械手，学生能够说出机械手的动作顺序，并根据技巧进行气动机械手的调试。
（二）过程与方法目标1.学生能通过制定计划，分解细化任务，实施操作完成任务，形成分析问题，解决问题的思维习惯。
2.学生能通过小组合作，相互配合，协作学习，借助学案制定计划、合理分工并进行实践操作，形成学生主动探究问题，相互学习的习惯。
（三）情感与态度目标1.通过理实一体化教学学生产生学习专业课程的兴趣2.养成做事严谨、科学的作风，提供“7S”管理意识3.小组成员相互协作学习，学会交流，相互合作，增强团队意识三、教学重点和难点（一）教学重点按照要求完成气动机械手装置气路和电路的安装（二）教学难点协调各小组成员，编程完成气动机械手的调试四、学情分析1.中职学生喜欢实践操作，缺乏理论学习的兴趣，逻辑思维能力较弱，学习的主动性较弱。
2.通过前期的学习，学生已有一定的编程基础，对于电路和气路连接的有所了解，但是缺乏整体的把握，联机调试排除故障的能力也较差。
五、教学方法设计(一)游戏激趣，结合多种教学手段，变抽象为具体以游戏的方式导入教学，激发学生的学习兴趣，通过播放视频，学生直观的了解任务，并明确了自己的任务，利用系统的触摸屏工具，帮助学生完成调试，学生在学习的过程中不仅体会到了学习的乐趣，同时也接触了新的技术，新的方法，为以后学生的学习打开了思路。
(二)明确分工，分解任务，学案导学本次项目共分成10个小组，每组4人，各方面知识较为全面的同学担任组长，根据学生特质分组，明确每位学生的任务，甲负责气路安装与调试，乙负责传感器的安装与调试，丙负责编程，丁负责画流程图协调丙完成编程，共同完成气动机械手的安装和调试。
桁架机械手综合训练指导书
桁架机械手综合训练指导书第一章设备整体说明1.1设备外观实训装置整体外观图〔现场图片替换〕1.2设备概述桁架机械手实训装置元器件主要由伺服电机〔可选配同功能不同厂家伺服〕、电磁阀、伸缩气缸、滚轴丝杆、传感器等组成。
装置掌握系统承受西门子S7-1200PLC〔可选配同功能不同厂家 PLC〕,设备主要功能通过 PLC 掌握伺服电机来实现左右 X 轴、上下 Z 轴的高精度定位，结合气动机构实现工件的物料搬运功能；可以完成垂直平面内简单运动轨迹的掌握，使实训内容与生产实际更加接近。
适合高等院校“机电工程系”自动化课程的教学/实训。
开放式教学、在提升趣味性的同时提高学生动手力量是产品的优势；轻松、美观、易学习是产品的特色。
1.3设备特点1.装置由铝型材、高强度钣金制作，外表高亮度银色硬质氧化；2.PLC 掌握端口对外开放；3.用PLC 实现对伺服电机的掌握；4.承受伺服电机实现高精度定位的运动掌握；5.表达丝杆传动在实际生产中的应用；6.运用了气动回路掌握技术、很好的表达气压传动在实际生产中的运用；7.可选配上位机〔触摸屏、电脑等〕对硬件检测及程序校验；8.承受铝材加工，不生锈、轻松、美观；9.学习趣味性，耐用、直观。
1.4设备工程通过配置的设备部件：PLC、传感器、滚轴丝杆、按钮开关、中间继电器、气缸、电磁阀、气管、导线等，可完成以下机电设备安装和机电一体化技术的工作任务：1.传感器的安装与调试；2.直线滑轨、滚轴丝杆的安装与调试；3.气动元件的安装与调试；4.伺服电机及驱动器的安装与调试；5.PLC 掌握器与外围电器元件的安装与调试。
1.4.1传感器的安装与调试●电感开关的接线方式、感应材质距离及输出电压的正负●光电对射开关的接线方式、感应材质距离及输出电压的正负●传感器在滚轴丝杆有效行程内的安装与感应1.4.2直线滑轨、滚轴丝杆的安装与调试●滚轴丝杆与电机的连接及固定●直线滑轨的安装及作用●运动掌握中其他部件的安装及应用1.4.3气动元件的安装与调试●气动元件间的管路连接●气动方向掌握回路的安装●气动三联件〔又称气源处理装置〕的安装与应用●气动夹爪在实际生产中的应用1.4.4伺服电机及驱动器的安装与调试●伺服电机及伺服驱动器的安装与接线方法●伺服驱动器的参数调整●伺服电机在机械设备运动掌握中的应用1.4.5PLC 可编程掌握器的应用●学习 PLC 的接线方法●学习 PLC 规律编程●学习 PLC 脉冲输出掌握●学习 PLC 掌握器在自动化机械中的应用1.5设备配置桁架机械手实训装置配置了可编程掌握器〔PLC〕、电器掌握装置、驱动器掌握、传感器掌握、机械手模块等实训机构。
光机电一体化实训考核装置组成工作原理
三、
1.上料机构
在复位完成后，点动“启动”按钮，料筒光电传感器检测到有工件时，推料气缸将工件推出至存放料台，若3秒钟后，料筒检测光电传感器仍未检测到工件，则说明料筒内无物料，这时警示黄灯闪烁，放入物料后熄灭；机械手将工件取走后，推料气缸缩回，工件下落，气缸重复上一次动作。
2.搬运机械手机构
当存放料台检测光电传感器检测物料到位后，机械手手臂前伸，手臂伸出限位传感器检测到位后，延时0.5秒，手爪气缸下降，手爪下降限位传感器检测到位后，延时0.5秒，气动手爪抓取物料,手爪夹紧限位传感器检测到夹紧信号后；延时0.5秒，手爪气缸上升，手爪提升限位传感器检测到位后，手臂气缸缩回，手臂缩回限位传感器检测到位后；手臂向右旋转，手臂旋转一定角度后，手臂前伸，手臂伸出限位传感器检测到位后，手爪气缸下降，手爪下降限位传感器检测到位后，延时0.5秒，气动手爪放开物料,手爪气缸上升，手爪提升限位传感器检测到位后，手臂气缸缩回，手臂缩回限位传感器检测到位后，手臂向左旋转，等待下一个物料到位，重复上面的动作。在分拣气缸完成分拣后，再将物料放入输送线上。
(8)光电传感器：SB03-1K、WS/WE100-N1439
(9)电感传感器：LE4-1K
(10)光纤传感器：E3X-NA11、E32-DC200
(11)电容传感器：CLG5-1K
(12)调压过滤器：AFR-2000M（配有压力表0～1MPa）
(5)磁性传感器：用于气缸的位置检测。当检测到气缸准确到位后将给PLC发出一个到位信号。（磁性传感器接线时注意蓝色接“-”，棕色接“PLC输入端”）。
(6)步进电机及驱动器：用于控制机械手手臂的旋转。通过脉冲个数进行精确定位。
2.主要技术指标
(1)控制电源：直流24V/6A
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DLFA-JXS3机械手实训系统
技术文件
图片仅供参考，以实物为准
一、产品概述
DLFA-JXS3型机械手综合实训装置是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。
该装置集PLC、步进电机、直流电机、三相异步电动机、变频器、伺服控制系统有机结合于一体的实训系统，通过传感器信号采集、PLC编程，对伺服电机、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的颜色分拣，抓取、移、放等功能。
该系统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
设备整体由铝合金实训平台构成。
控制系统采用模块组合式，它由各种执行机构等组成，可按实训需要,对模块进行单一动作或灵活组合、安装和调试。
选用该装置配置的伺服电机、伺服驱动、直流电机、步进电机、电磁阀等执行元件和接近传感器等控制元件，控制单元为PLC。
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；机械手臂前后限位保护功能。
四、设备的系统技术指标
1、电源输入：单相三线AC220V±10％50Hz
2、电源输出：24V直流电源
3、气源：0.2Mpa～0.55Mpa
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4、工作环境：-10～40℃
5、外形尺寸：1200*750*1600mm
6、驱动类型：伺服驱动，直流电机、三相交流异步电动机、步进电机；
7、整机容量：< 200VA
五、设备各模块介绍
1）、供料模块
组成：该模块由供料气缸、料筒、安装支架、信号检测传感器组成
主要完成的功能：料仓有料块，PLC发出信号使供料电磁阀吸合，供料气缸通气，将料仓中的信号推出到皮带输送机上，供料气缸缩回，等待下一个动作信号。
3
2）、皮带输送模块
功能介绍
整个皮带输送模块能完成自动送料、颜色辨别和工件运输等动作。
当接收到供料模块发送的信息后，皮带输送机开始运转，经过两种传感器的检测后，对料块进行识别后，PLC收集信号并储存信息，当输送带运送到未端时，有一个光电传感器发出信号，表示料块到达，皮带输送机停止。
等待搬运单元将模块搬走。
颜色分拣：检测系统，红色料块时光电传感器和电容传感器动作；黑色料块时只有电容传感器动作。
料块运输：直流电机控制系统，实现料块的运输。
3）、机械手搬运模块
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功能介绍
该模块有X轴丝杠和光杆、Y轴丝杠和光杆、伺服电机、三相异步电动机、步进电机、气手指、旋转圆盘、限位开关、传感器组成。
整个搬运模块能完成四个自由度动作，包括手臂上下、手臂旋转、手臂伸缩和手爪松紧4个动作。
Y轴手臂上下：伺服控制系统，升降轴设有上下限位和原点。
X轴手臂伸缩：变频器控制系统，伸缩轴设有伸缩限位、A点、B点和C点信号。
手臂旋转：步进电机控制系统，旋转轴设有左右两个原点。
手爪松紧：手抓电磁阀控制。
接近传感器：检测电机的原点位置。
六、设备配置清单
5。