THWJX实训指导书.docVIP

目 录 第一章 机械手实训装置产品简介 2 一、产品概述 2 二、装置特点 2 三、技术参数 2 四、装置组成 2 五、实训工作任务 3 第二章 步进电机驱动器使用说明 5 第一节 3ND583步进驱动器 5 第二节 M415B步进驱动器 10 第三章 机械手实训装置气动部分介绍 13 一、电气控制电路组成 13 二、气动原理及气动回路原理图 13 第四章 实训项目 14 实训一 步进电机控制实训 14 实训二 编码器及高速计数器实训 18 实训三 单工件多点搬运实训 22 实训四 机械手多轴联动控制实训 26 附录一 THWJX-1型 机械手实训装置使用说明 32 附录二 THWJX-1型 机械手实训装置图纸 35 附录三 故障箱故障设置及排故说明 41 附录四 西门子编程软件STEP 7-MicroWIN使用说明 43 附录五 三菱编程软件GX Developer使用说明 51 第一章 机械手实训装置产品简介 产品概述 本实训装置是针对机电一体化教学的要求而研发的，装置集PLC、步进电机、直流电机、气动、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。通过不同控制程序的编写训练，可培养学员的复杂动作编程能力、全局思考能力、安全意识、效率意识。本装置也适用于机械制造及自动化、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，可充分锻炼操作者系统接线、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。 装置特点 机械手实训装置型材结构实训桌、旋转底座、气动部分、手爪、三维运动机械、电气控制、工件及物料台等八部分组成。气动部分由电磁阀和汽缸组成；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，由步进电机及驱动器、气动手爪等组成。具备底盘旋转、手臂升降、手臂伸缩、手爪旋转等多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。 PLC可选用西门子或三菱或欧姆龙系列的可编程控制器，其中西门子主机为CPU224 DC/DC/DC 内置数字量I/O（14路数字量输入/10路数字量输出）；三菱主机为FX1N-24MT-D 内置开关量I/O（14路开关量输入/10路晶体管输出）；欧姆龙主机CPM2AH-30CDT-D内置开关量I/O（18路开关量输入/12路晶体管输出）。 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；设有限位开关可供学员使用，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 技术参数 0.2Mpa～0.55Mpa 工作环境：温度-10℃～40℃ 相对湿度≤85%（25℃）海拔＜4000m 装置容量：≤0.5KVA 外形尺寸：1000mm×640mm×1420mm 装置组成 实训装置主要由型材结构实训桌、旋转底座、气动部分、手爪、三维运动机械、工件、物料台、设故排故单元及电气控制等组成。 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 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。 气动部分为电磁阀和气动机械手爪，能快速抓取放开物体。 运动机械采用滚珠丝杆、齿轮等机械部件组成。 电气方面由步进电机级驱动器、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。 机械手爪旋转控制为减速直流电机。 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，可通过在端子排上排除故障。 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。 开关电源为输入电源220VAC 50Hz，提供直流电源DC24V。 实训工作任务 气动系统的安装与调试 通过配置气动手指和单控电磁换向阀等气动控制元件，可完成下列气动技术的工作任务； 气动速度控制的调试 气动机械手爪的安装 气动系统安装与调试 电气控制电路的安装 通过配置的直流电机、步进电机、编码器和传感器等，可完成下列电气安装的工作任务； 步进电机控制电路的连接 直流电机控制电路的连接 直流电机正反转控制电路的链接 传感器检测电路的连接 步进电机实训 步进电机的启动特性