毕业设计PLC机械手供料站

第三章 自动生产线的组成及基本功能

3.1 基本组成

自动生产线由安装在铝合金导轨式台面上的供料单元、加工单元、装配单元、输送单元和分拣单元5个单元组成。其外观如图3-1所示。

其中，每一工作单元都可自成一个独立的系统，同时也都是一个机电一体化的系统。各个单元的执行机构基本上以气动执行机构为主，但输送单元的机械手装置整体运动则采取步进电机驱动、精密定位的位置控制，该驱动系统具有长行程、多定位点的特点，是一个典型的一维位置控制系统。分拣单元的传送带驱动则采用了通用变频器驱动三相异步电动机的交流传动装置。位置控制和变频器技术是现代工业企业应用最为广泛的电气控制技术。

设计中应用了多种类型的传感器，分别用于判断物体的运动位置、物体的状态、物体的颜色及材质等。

3.2 基本功能

供料单元的基本功能：供料单元是本次设计中的起始单元，在整个系统中，起着向系统中的其他单元提供原料的作用。具体的功能是：按照需要将放置在料仓中待加工工

件（原料）自动地推出到物料台上，以便输送单元的机械手将其抓取，输送到其他单元上。如图3-2所示为供料单元实物的全貌。

第四章 电气控制

4.1 接线端子及主令部件 4.1.1

接线端子

本次任务的设备中的各工作单元的结构特点是机械装置和电器控制部分的相对分离。每一工作单元机械装置整体安装在地板上，而控制工作单元生产过程的PLC装置则安装在工作台两侧的抽屉板上，因此，工作单元机械装置与PLC装置之间的信息交换是一个关键的问题。解决方案是：机械装置上的各电磁阀和传感器的引线连接到装置侧接线端口上，PLC的I/O引出线则连接到PLC侧的接线端口上。两个连线端口间通过多芯信号电缆互联。图4-1和图4-2分别是装置侧的接线端口和PLC侧的接线端口。

装置侧的接线端口的接线端子采用三层端子结构，上层端子用以连接DC24V电源的+24V端，底层端子用以连接DC24V电源的0V端，中间层端子用以连接各信号线。

PLC侧的接线端口的接线端子采用两层端子结构，上层端子用以连接各信线，其端子号与装置侧的接线端口的接线端子相对应。底层端子用以连DC24V电源的+24V端和0V端。

装置侧的接线端口和PLC侧的接线端口之间通过专用电缆连结。其中25针接头电缆连接PLC的输入信号，15针接头电缆连接PLC的输出信号。

4.1.2 控制系统

任务每一工作单元都可自成一个独立的系统，同时也可以通过网络互连构成一个分布式的控制系统。

1、当工作单元自成一个独立的系统时，其设备运行的主令信号以及运行过程中的状态显示信号，来源于该工作单元按钮指示灯模块。按钮指示灯模块如图4-3所示。模块上的指示灯和按钮的端脚全部引到端子排上。

模块盒上器件包括：

⑴指示灯（24VDC）：黄色（HL1）、绿色（HL2）、红色（HL3）各一只。 ⑵主令器件： 绿色常开按钮SB1一只 选择开关SA（一对转换触点）

红色常开按钮SB2一只

急停按钮QS（一个常闭触点）

2、当各工作单元通过网络互连构成一个分布式的控制系统时，对于采用三菱FX系列PLC的设备，各工作站PLC配置如下：

⑴输送单元：FX1N-40MT主单元，共24点输入，16点晶体管输出。 ⑵供料单元：FX2N-32MR主单元，共16点输入，16点继电器输出。 ⑶加工单元：FX2N-32MR主单元，共16点输入，16点继电器输出。 ⑷装配单元：FX2N-48MR主单元，共24点输入，24点继电器输出。 ⑸分拣单元：FX2N-32MR主单元，共16点输入，16点继电器输出。