亚龙YL-JS-Z-Ⅰ型工业机械手实训装置实训指导书

1、亚龙 YL-JS-Z-型工业机械手 实训指导书 汇 编: 校 对: 审 核: 批 准: 日 期: 中国亚龙科技集团有限公司 目目 录录 第第 1 1 章章 亚龙亚龙 YL-JS-Z-YL-JS-Z-型工业机械手实训装置型工业机械手实训装置.1 1 1.1 实训装置外观.1 1.2 实训考核装置概述.1 1.3 机械手的特点.2 1.4 实训项目.2 1.5 实训装置配置.3 1.6 实训装置配置清单.3 第第 2 2 章章 YL-JS-Z-YL-JS-Z-工业机械手实训装置工业机械手实训装置 .4 4 2.1 机构说明.4 2.2 工作原理说明.5 2.3 自动运行操作.6 第第 3 3 章章

2、 YL-JS-Z-YL-JS-Z-型工业机械手实训装置电气说明型工业机械手实训装置电气说明 .7 7 3.1 电气组成.7 3.2 三菱 PLC 主机.7 3.3 电气接线图.8 3.3.1 机械手装置说明.8 3.3.2 步进电机及驱动器说明.9 3.3.3 单电控电磁阀的说明 .10 3.3.4 气动手爪.10 3.4 三菱 PLC 控制原理图.11 3.4.1 转盘电机正反转控制接线图.12 3.4.2 手爪电机正反转控制接线图.12 3.5 三菱 I/O 分配图.13 3.6 机械手演示的外部接线图.13 3.7 实训时的外部接线图（示例）.15 第第 4 4 章章 其其 他他 .17

3、17 4.1 注意事项.17 4.2 技术参数.17 第第 1 1 章章 亚龙亚龙 YL-JS-Z-YL-JS-Z-型工业机械手实训型工业机械手实训装置装置 1.1 实训装置外观 1.2 实训考核装置概述 亚龙 YL-JS-Z-型工业机械手实训装置，由铝合金导轨式实训台、机械手装置、控制 系统等组成。 该实训装置为坐标式机械手，可完成机械手旋转、手臂垂直上下、手臂水平移动，手爪 旋转四个自由度的位置精确控制。同时配置晶体管式 PLC 可编程控制器，用于对整个机械手 进行复杂地位置控制。 控制系统采用标准模块化设计，主要由 PLC 模块、电源模块、机械手控制模块等组成。 该装置包含了机电一体化专

4、业中所涉及的诸如步进电机驱动、机械传动、气动、可编程 控制器、传感器等多项技术，给学生提供了一个综合实训环境，使学生学过的诸多单科专业 知识在这里得到全面认识、综合训练和相互提升。通过在该实训装置上的实训，学生可熟练 掌握对 PLC 高级指令、传感器、气动、步进电机、直流电机、精确机械位置传动等技术应用， 该实训装置主要用于电气、电工电子、自动化控制、机电一体化专业岗位技能实训、考核， 是各中专、高职、本科院校相关专业实训室建设中最佳设备选择之一。 1.3 机械手的特点 1）机械手的横轴和竖轴的机械传动采用高精密的滚珠丝杆，高精密的光杆导轨和直线 轴承，配以先进的机械设计、精密的机械加工及装配

5、，可使机械手臂非常平稳地进行垂直、 水平移动和水平方向旋转及精确位置控制； 2）采用选进的步进电机作为横轴和竖轴的动力源，可实现 0.45 度的细分，即每转一圈 需要 800 步，滚珠丝杆导程为 4mm，则手臂每步位移精度为 0.005mm； 3）机械手臂和机械手爪水平方向旋转采用高级减速直流电机传动，配置光电传感器及 码盘，可实现旋转方向的精确位置控制； 4）机械手爪采用高精度气动式手爪、配置高级电磁位置开关及两位三通电磁阀，可实 现快速准确地抓取和放开动作； 5）采用输出方式为晶体管的可编程控制器作为控制主机，配置传感器，可实现 PLC 高 级指令编程、光电传感器的技术应用； 6）PLC

6、各 I/O 点和传感器、电机、各电器的连接线都被开放到控制模块的安全插座上， 学生可根据 PLC 程序和各电器的技术要求进行现场接线操作实训，培训学生实际动手接线能 力。 7）配套铝钢式机械手台架，竖轴及横轴采用经氧化处理的铝型材，而台架的侧面及底 面采用 1mm 厚度经烤漆处理的钢板，台架与地面之间采用带自锁功能的万向轮，使整个台架 不但坚固耐用而且移动方便；美观大方，坚固耐用。 1.4 实训项目 1、传感器技术使用实训； 2、步进电机及其驱动技术的应用实训； 3、气动技术应用实训； 4、可编程控制器高级指令的编程实训； 5、电气控制电路的实训； 6、自动控制技术教学与实训； 7、机械系统安

7、装和调试实训； 8、系统维护与故障检测实训； 1.5 实训装置配置 该装置集成了可编程控制器 PLC、气动装置、传感器、机械手等机构。整个系统的结构 为开放式，实训装置可根据教学要求进行演示操作和实训教学，同时学校可以根据教学需要 配置不同品牌的 PLC 模块。 控制部分采用可编程控制器 PLC，整个实训连接方式采用安全导线连接，以更好的保证 实训的安全性。 1.6 实训装置配置清单 序号名 称主要元件或型号、规格数量单位备 注 1 工作台 1200800850 mm1 张 2 PLC 模块 FX2N-48MT1 台可选 3 电源模块 三相电源总开关（带漏电和短路保护） 1 个，熔断器 3 只

8、，单相电源插座 2 个， 安全插座 5 个 1 块 4 机械手装置 步进电机 2 只、直流电机 2 只、丝杠 2 条、行程限位 5 只、光电传感器 2 只及 机械部分 1 套 5 系统控制模块 步进驱动器 2 只、继电器 4 只、开关电 源 24V6A1 只、12V2A1 只、 DC24V/AC220V 指示灯各一只、船型开关 1 只、按钮 3 只、钮子开关 1 只、安全 插座若干只 1 块 6 安全插线 1 套 7 PLC 编程线缆亚龙 1 条 8 PLC 编程软件 1 套拷贝版 9 电脑推车亚龙 1 台可选 10 计算机品牌机 1 台可选 第第 2 2 章章 YL-JS-Z-YL-JS-Z

9、-工业机械手实训装置工业机械手实训装置 2.1 机构说明 2.2 工作原理说明 按复位按扭后，PLC 启动转盘电机、横轴和竖轴步进电机使机械手运行到初始位置 0。 然后按启动按扭后，PLC 启动转盘电机正转，通过底盘光电传感器记数到达设定位置后 驱动转盘电机反转，运行到设定位置 1 后，PLC 驱动横轴和竖轴步进电机，横轴通过 PLC 内 部脉冲记数，竖轴通过竖轴光电传感器记数，运行到设定位置 2 后，PLC 驱动单向电控阀使 手爪抓紧物料之后，PLC 驱动手爪电机正转若干秒之后，PLC 驱动横轴和竖轴电机按原路线 返回到设定位置 1 后松开物料，PLC 驱动手爪电机反转若干秒后又按原路运行到

10、位置 2 搬运 第 2 个物料到位置 1，结束以后机械手运行到初始位置 0，一个循环结束。 若不停止运行，则装置会重复上述过程。机械手运行到任意位置，均可对装置进行停止 操作，停止以后再按启动按钮，装置会继续运行。若要对装置进行复位操作，则需先按启动 按钮再按复位按钮，方可进行复位。 2.3 自动运行操作 第第 3 3 章章 YL-JS-Z-YL-JS-Z-型工业机械手实训装置电气说明型工业机械手实训装置电气说明 3.1 电气组成 实训考核装置电气部分主要由电源模块、可编程控制 PLC 模块及系统控制模块组成。上 述模块上所有的电气元件均连接到面板安全插孔上，实训时用安全插线和各个模块相连接，

11、 提高实训装置的安全性。结构为拼装式，各个模块均为通用模块，可以互换。 3.2 三菱 PLC 主机 电源模块：电源模块：三相电源总开关（带漏电和短路保护） 、熔断器、单相电源插座用于模块电 源连接和给外部设备提供电源，模块之间电源连接采用国标电源线连接。 PLCPLC 模块：模块：主机采用三菱 FX2N-48MT 晶体管输出，所有接口采用安全插连接。输入端接 有钮子开关，可进行模拟输入。 系统控制模块：系统控制模块：步进驱动器、继电器、指示灯、按钮所有接口均开放到面板，采用安全 插连接。 3.3 电气接线图 3.3.1 机械手装置说明机械手装置说明 5132 表示与 K03 相对应的脚； 3.

12、3.2 步进电机及驱动器说明步进电机及驱动器说明 3.3.3 单电控电磁阀的说明单电控电磁阀的说明 单相电磁阀示意图单相电磁阀示意图 注：注： 单向电控阀用来控制气缸单个方向运动，实现气缸的伸出、缩回运动。与双向电 控阀区别在于双向电控阀初始位置是任意的，可以随意控制两个位置，而单控阀初始位置是 固定的只能控制一个方向。 3.3.4 气动手爪气动手爪 手爪控制示意图手爪控制示意图 上图中手爪夹紧由单向电控阀控制，当电控阀得电吸合时，手爪夹紧，当电控阀断电时， 手爪张开。 3.4 三菱 PLC 控制原理图 3.4.1 转盘电机正反转控制接线图转盘电机正反转控制接线图 3.4.2 手爪电机正反转控

13、制接线图手爪电机正反转控制接线图 3.5 三菱 I/O 分配图 I/O 名称说 明I/O 名称说 明 X000 竖轴旋转计数器 Y000 竖轴步进电机脉冲驱动 X001 底盘码盘旋转计数器 Y001 横向步进电机脉冲驱动 X005 机械手爪位置传感器 Y002 竖轴步进电机方向驱动 X010 竖轴向上限位开关 Y003 横向步进电机方向驱动 X011 横向伸出限位开关 Y004 转盘正转驱动 X012 横向缩回限位开关 Y005 转盘反转驱动 X013 底盘左限位 Y006 机械手正转驱动 X014 底盘右限位 Y007 机械手反转驱动 X020 复位开关 Y010 机械手抓紧&放松驱动 X0

14、21 启动开关 X3 停止 3.6 机械手演示的外部接线图 1、将机械手端 51 针接插件和系统控制模块上的 51 针接插件（接机械手）用连接线连 接； 2、将 PLC 端 51 针接插件和系统控制模块上的 51 针接插件（接 PLC）用连接线连接； （注：只有在装置演示时才连接注：只有在装置演示时才连接） 3、按下图连接安全导线； 3.7 实训时的外部接线图（示例） 1将机械手端 51 针接插件和系统控制模块上的 51 针接插件（接机械手）用连接线连 接； 2按下表连接安全导线 第第 4 4 章章 其其 他他 4.1 注意事项 在实训装置运往学校之前我公司就已将其安装调试完毕，为了设备能正常安全地运行， 在使用该实训装置之前需检查设备在运输途中是否有所损害；检查各部件是否移位；各个传 感器、限位开关等有无松动。确保上述问题均正常。 在使用本实训装置的时候，请按图或者要求接完线后，再仔细检查电机、驱动器、光电 传感器的线是否接正确，特别是电源正负端的接线（杜绝短路现象） ，传感器、电磁阀的信 号线是否与 PLC 的相对应的输入端子正确连接，以免通电后损坏电气元件。 4.2 技术参数 1、电源：三相五线 380V 输