《[工学]KNTPJS3 机械手综合实训装置实验指导书》由会员分享，可在线阅读，更多相关《[工学]KNTPJS3 机械手综合实训装置实验指导书（32页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、KNT-PJS3机械手综合实训装置实验指导书目 录使用说明及注意事项 3实验一、设备的认识 4实验二、手动控制 22实验三、自动控制 30使用说明及注意事项1、安全注意事项1）上机实训前必须认真仔细阅读实验指导书。2）严禁散落长发、衣冠不整操作设备。3）安装设备时注意不要损坏各种阀件及气动元件。4）请勿使用损坏的插座或电缆，以免发生触电及火灾。5）安装时请在清洁平坦的位置，以防发生意外事故。6）请使用额定电压，以防发生意外事故。7）必须使用带有接地端子的多功能插座,确认主要插座的接地端子有没有漏电，导电。8）为了防止机械的差错或故障，请不要在控制器和电磁阀附近放置磁性物品。9）设备的安装或移动
2、时，请切断电源。2、使用注意事项1）长时间不使用设备时请切断电源。2）在光线直射, 灰尘, 震动, 冲击严重的场所请勿使用。3）在湿度较大或容易溅到水的场所, 以及导电器械, 易燃性物品附近请勿 使用。4）请勿用湿手触摸电源插头.防止触电或火灾。5）用户在任意分解, 修理, 改造下无法享有正常的保修权利。6）注意切勿将手以及衣物夹进电机或气缸操作部位。实验一 设备的认识一、实验目的 1、了解KNT-PJS3气动机械手实训装置的基本组成及可实现的功能； 2、了解各机械运动执行单元的构造和工作原理； 3、了解电气控制电路的组成及各元气件的功能； 4、了解气动控制回路的组成及各气动元件的功能；二、实
3、验设备 1、KNT-PJS3气动机械手实训装置； 2、辅助设备及工具；三、实验内容 1、KNT-PJS3 气动机械手实训装置简述 该装置可自动实现产品的出仓，产品输送，产品的搬运，然后按产品材质属性分别入仓的功能，实训装置的机械结构设计贴近工业自动化模块化生产线上的实用气动机械手，实训装置使用的电机、电气控制元件、检测定位传感器件、气动元件、气动控制元件、压缩空气减压净化器件等都与工业现场使用的器件相同，实训装置融机械设计制造、电气控制、电机拖动、传感器、气动控制、PLC编程及应用技术等在一起，学生可以把以前所学的单科理论知识，在这里得到全面综合的实践认识，提高实践和动手能力，提高所学技术在生
4、产实践中的应用水平。 2、KNT-PJS3 气动机械手实训装置的组成 该实训装置主要有机械运动，电气电路，气动回路和实训桌四部分所组成。如图1-1所示。 1）机械运动部分：该部分主要由供料、传送带及材质检测、机械手和堆料仓四个单元所组成。 2）电气电路部分：该部分主要由断路器、开关电源、PLC、步进电机及驱动器、直流电机、控制盒、继电器、传感器等所组成。 3）气动回路部分：该部分主要由减压阀与空气过滤器、电磁阀、推料汽缸、升降汽缸，爪手汽缸等所组成。 4）实训桌：实训桌主要有铝型材台面板、铝型材桌脚架和滑轮等所组成。 图1-1 KNT-PJS3气动机械手实训装置图 3、机械运动部分各单元构造、
5、功能及工作原理 机械运动部分各单元的位置分布，如图1-2所示。 1）供料单元 a 结构：供料单元是由柱形管铝材供料仓、铝材工件滑道和推料汽缸构成。 b 功能：是将工件从供料仓内推到传送带上。 c 工作原理：首先设在供料仓上的工件有无检测传感器检测仓内是否有工件，如果有工件，推料汽缸动作，汽缸活塞杆伸出将工件沿着滑道推倒传送带上，然后自动收回，等收到下一个推料命令后，再次动作。3214 图1-2 机械运动单元布置图 2）传送带及材质检测单元 a 结构：由皮带传动轮、铝型材传动轮固定杠、皮带、工件阻挡件和材质检测传装置（电感型接近传感器）等够成。皮带传动轮由直流电机驱动。 b 功能：是将工件传送到
6、机械爪手可以抓到的 位置，同时对工件的材质进行检测。 c 工作原理：当工件被推到传送带上后，传送带开始运行，皮带托着工件经过材质检测装置时，检测装置对其材质进行检测，并将检测结果传给主控单元PLC，传送带继续运行，直到工件撞到阻挡件传送带停止运行，设在阻挡件上的工件检测传感器把工件已到的信息传给主控单元PLC。3）机械手a 结构：由爪手（既气爪）、升降臂（既升降汽缸活塞杆）、铝型材制作的旋转臂（在水平面旋转）等组成。爪手的张合由爪手汽缸驱动，爪手汽缸固定在升降汽缸活塞杆端头，活塞杆伸缩带动爪手完成上升、下降动作，升降汽缸固定在旋转臂端头，旋转臂转动同样也带着爪手在水平面上顺时针或逆时针转动。
7、b 功能：是将不同材质的工件搬到对应的堆料仓内。 c 工作原理：当主控单元PLC接到工件已到位信号，控制旋转臂转动，到位（工件垂直上方位置）后停止转动，升降汽缸动作爪手开始下降，同时爪手汽缸动作，爪手张开，到位（适合抓取工件位置）停止下降，爪手汽缸动作，爪手开始收拢将工件抓牢后升降汽缸动作，爪手抓着工件上升到位后停止上升，旋转臂开始反向转动，到和该工件材质相对应的堆料仓位（堆料仓垂直上方位置）后停止转动，升降汽缸再次动作，爪手抓着工件开始下降到位（适合释放工件位置）后，爪手汽缸动作，爪手张开，工件自然落到堆料仓内。到此机械手完成了工件搬运任务后，爪手收拢，升降臂上升，旋转臂转动回到初始位置，准
8、备搬运下个工件。 4）堆料仓 a 结构：由两个铝材加工的柱型管堆料仓和一个铝材加工的工件出仓滑道所组成。 b 功能：用来堆放两种不同材质的工件。 c 工作原理：机械手将工件搬到柱型管堆料仓上方，爪手松开，工件沿着管内壁自由落进仓内。 4、电气电路部分各器件的功能及作用 电气电路各电器元件的位置分布图，如图1-3所示。1）小型断路器：实训装置电源总开关，具有漏电、短路和过电流保护功能。2）开关电源：将交流220V转换为直流24V供中间继电器、步进电机驱动器、电磁阀等弱电电路使用。3）继电器：控制电机的输入电源和自动/手动工作模式切换等。4）PLC：采用西门子CPU226（6ES7216-2AD2
9、3-OXB8）主机模块。5）步进电机驱动器：采用SWT-225M型步进电机驱动器，驱动旋转臂的驱动电机M2。 6）接线端子：连接各电器元件的接线端作为转接器使用。7）走线槽：电器元件到端子及电器元件与电器元件之间的连接线都从走线槽里走。图1-3 电器元件分布图8）按钮控制盒，包括如下功能按钮，如图1-4所示。A 启动按钮：分拣系统运行启动控制按钮（SB5）；B 停止按钮：分拣系统运行停止控制按钮（SB6）；C复位按钮：手动/自动运行前必须对系统进行复位，复位后再进行具体的控制操作（SB7）；D 紧急停止按钮：在运行过程中遇到突发异常事件，可按下急停按钮，停止运行，并保持自锁状态，此时如果按启动
10、按钮是不会运行的，只有急停按钮解锁复位后，才能从新启动运行（ES1）E 手动/自动工作模式选择旋钮：工作模式切换旋钮（SA1）；GEFIHBAKJDC 图1-4 按钮控制盒图F 左转 停 右转旋钮：是手动控制模式下控制旋转臂顺时针或逆时针转动的控制旋钮（SA2）；G 推料控制按钮：手动控制模式下控制推料汽缸推料的按钮（SB1）；H 传送控制按钮：手动控制模式下控制传送带运行按钮（SB2）；I 升降控制按钮：手动控制模式下控制爪手上升或下降的按钮（SB3）；J 气爪控制按钮：手动控制模式下控制爪手张或合的按钮（SB4）；K 电源指示灯：作为实训装置DC24V电源的指示灯（H1）其中（A）至（J）
11、项接入PLC，（K）为DC24V电源的指示灯。 驱动旋转臂旋转的步进电机M2和驱动传送带运动的直流电机M1都安装在各自的驱动机械结构件上，传感器也安装在各个机械单元的相关位置上。 5、气动回路各器件的功能及作用 气动回路各器件的分布，以气路图来加以说明，如图1-5所示。 图1-5 气路连接图1）减压阀与空气过滤器：减压阀的主要作用是将气源送来的高压压缩空气进行减压，把高压气压变成压力适合汽缸工作的气压，空气过滤器的主要作用是将压缩空气中的水分除去，将直径超过允许范围颗粒物及灰尘等过滤掉，保证汽缸良好的工作，延长汽缸使用寿命。2）单电控二位五通电磁阀：控制爪手的升降汽缸，控制爪手上升或下降。3）
12、单电控二位五通电磁阀：控制推料汽缸活塞杆伸缩完成推料作业。4）单电控二位五通电磁阀：控制气爪汽缸从而控制爪手张合，实现抓取或释放工件。5）推料汽缸：是将工件从供料仓推到传送带上的动力源。6）爪手升降汽缸：是驱动爪手上升或下降的动力源。 7）爪手汽缸：是驱动爪手张合的动力源。 6、实训桌的功能和作用实训桌的主要功能是承重和支撑，该实训装置的实训桌全部用铝型材加工，机械强度好、重量轻，美观实用，桌面台板上铝型材的T型槽可以很方便地安装、拆卸机械构件和电气元气件，另外实训桌桌脚上还装有滑轮，使实训设备的移动变的十分便捷。如图1-6所示。213 图1-6 实训桌图 1）实训桌台板：采用优质铝型材加工制
13、作。 2）实训桌脚：采用优质铝型材加工制作。 3）滑轮：高承重万向滑轮。7、主要电气、气动元件功能说明1) 可编程控制器可编程控制器（PLC），是具有运算器，控制器，存储器，是设备的控制中心，由于本套系统中，共有22个输入点，12个输出点，采用三菱FX2n系列，晶体管输出型，即FX2n-48MT，具体相关参数如图片所示。PLC 实物与参数表2)总电源开关外接电源接入设备总电源开关控制总电源的通断。总电源开关实物图3)开关电源利用开关电源将接入的交流220V转换出直流24V供设备中继电器、电机等弱电设备使用。 开关电源实物图4)中间继电器中间继电器线圈采用DC24V工作电源，主要用来控制传输带驱动电机的电源。中间继电器实物图 2）步进电机驱动器功能及参数SWT-225M是2.5A细分步进驱动器，适合驱动42-57型各种品牌的两相混合式步进电机。由于采用新型的双极性恒流斩波驱动技术，使用同样的电机时可以比其它驱动方式输出更大的速度和功率。其细分功能使步进电机运转精度提高，振动减小，噪声降低。此驱动器还具有其它许多理想特点，例如：单电源供电、光隔离输入、细分精度1-8倍。每秒两万次的斩波频率，可以消除驱动器中的斩波噪声。另一有用的功能是静止自动减流：
