機器人數(shù)控機床自動上下料項目上下料裝配系統(tǒng)總體方案加工裝配工作站由上下料工業(yè)機器人，機器人控制柜，PLC控制柜，倉庫，上料輸送線工作站等構成，機器人完成對工件的搬運和入倉裝配，而數(shù)控機床則對搬運的工件進行加工處理，機器人與數(shù)控機床配合零件的加工入倉。準備條件加工裝配工作站運行的準備條件（1）物料臺八個凹槽檢測有，倉庫八個凹槽檢測無，且配件臺待裝配零件放滿。轉盤旋轉到位，即工件到達機器人抓取的指定位置（運行前用手動模式觸摸屏校正）。（2）機器人選擇遠程模式，機器人在作業(yè)原點,機器人運行無。（3）機器人報警無，CNC報警無。（4）CNC卡盤上無工件，CNC就緒。工作流程（1）按下啟動按鈕，機器人伺服使能，機器人啟動，發(fā)出機器人上料開始信號。（2）機器人接到上料開始信號，機器人搬運工件到達CNC正前方50cm處，發(fā)出機器人上料完成信號。（3）CNC接到上料完成信號，CNC門打開，CNC門開到位，發(fā)出機器人送料開始信號。機器人控制柜DX1001日本株式會社安川電機數(shù)控機床CNCTOM-ZH540B1德國西門子加工中心PLCOMRONCP1L-M60DR1歐姆龍自動化（中國）有限公司系統(tǒng)控制I/O擴展單元CP1L-32ER1歐姆龍自動化（中國）有限公司擴展輸入20點，輸出32點步進電機86BYG250A（50齒）1??配件臺的轉動光電傳感器E3Z-LS6317歐姆龍自動化（中國）有限公司倉庫/物料臺/裝配臺啟停/復位按鈕LA42P-10/G/Y/R3Schneider工作站啟動與停止急停按鈕LA42J-11/R1Schneider工作站急停步進驅動器兩相0.90/1.801聚英電子電機驅動觸摸屏TPC-7062k1北京昆侖通態(tài)工作站控制轉換開關SBQ1A-63Z1Schneider手動/自動變壓器AC380v-AC220v1山東永昌電力設備有限公司DX100供電變壓器AC220v-AC110v1山東永昌電力設備有限公司步進驅動供電上下料裝配工作站硬件系統(tǒng)設計上下料裝配工作站硬件的系統(tǒng)設計包括工作站主電路的設計，控制柜及其內(nèi)部設備的配置，PLC的i/o表，外圍設備（傳感器、按鈕、驅動器）與PLC的接口電路，機器人與PLC的接口電路。工作站主電路系統(tǒng)設計控制柜及其設備配置PLC控制柜設計PLC控制柜的設計包括空開、PLC、驅動器、開關電源、端子排等元器件安放位置的設計。控制柜設計如圖所示。控制柜設備配置設備標識符設備名稱設備型號/規(guī)格QS斷路器3PCHNTDZ47-60QF1、QF5斷路器3PCHNTDZ47-32QF2、QF3、QF4斷路器2PCHNTDZ47-10插座1、插座2插座2P、3PDELIXIFU熔斷器RT18-2APE接線端子排開關電源開關電源AC220v~AC110vAC220v~DC5vPLC可編程器件CP1L-M60DR步進驅動器步進驅動兩相驅動機器人工作站i/o表數(shù)控機床上下料I/O表工位名稱輸入工位名稱輸出觸摸屏開關按鈕啟動0.00步進驅動脈沖100.00w0.00復位0.01方向100.01w0.01暫停0.02急停0.03轉換開關0.04警示燈綠燈100.02W0.02紅燈100.03w0.03配件臺定位黃燈100.04W0.04轉盤旋轉到位0.05機器人機器人伺服使能100.05w0.05機器人機器人運行中0.06機器人啟動100.06w0.06機器人伺服使能0.07機器人暫停100.07w0.07機器人報警/錯誤1.00機器人急停101.00w1.00機器人選擇遠程模式1.01機器人在作業(yè)原點1.02機器人信號機器人上料開始101.01w1.01機器人送料開始101.02w1.02機器人信號點機器人上料完成1.03機器人取料開始101.03w1.03機器人送料完成1.04機器人入倉裝配開始101.04w1.04機器人取料完成1.05機器人裝配完成1.06數(shù)控機床CNC急停101.05w1.05CNC門打開101.06w1.06CNC門關閉101.07w1.07數(shù)控機床CNC就緒2.00CNC加工開始102.00w1.08CNC報警2.01CNC門開到位2.02CNC門關到位2.03CNC加工完成2.04物料臺1號槽2.052號槽2.063號槽2.074號槽3.005號槽3.016號槽3.027號槽3.038號槽3.04倉庫1號倉庫3.052號倉庫3.063號倉庫3.074號倉庫4.005號倉庫4.016號倉庫4.027號倉庫4.038號倉庫4.04備注：上下料裝配工作站軟件系統(tǒng)設計上下料裝配工作站PLC程序設計機器人上下料工作站PLC程序分為：手動、狀態(tài)準備、主程序、暫停、急停五個部分。程序框架如圖手動手動程序部分主要是為了測試各部件的動作正常及急停后初始狀態(tài)的恢復，程序如圖狀態(tài)準備狀態(tài)準備主要包括：自動手動切換、滿足條件指示燈情況、不滿足條件指示燈情況及按鈕啟動。狀態(tài)準備PLC程序如圖主程序主程序部分主要包括：機器人啟動、機器人上料、機器人送料、機器人取料、CNC加工、機器人入倉裝配、對于加工工件數(shù)目的判斷等。（1）機器人啟動機器人啟動程序需先接通伺服使能，具體程序如圖（2）機器人上料機器人夾取物料臺上的工件在數(shù)控機床正前方50cm出停下，并通知CNC把門打開，程序如圖（3）機器人送料程序機器人將工件送入數(shù)控機床，CNC門關閉通知機床加工開始，程序如圖。（4）CNC加工CNC加工之后門開通知機器人來取料，程序如圖（5）機器人取料機器人將料取出，CNC門關閉開始進入裝配階段，程序如圖（6）機器人入倉裝配程序機器人將工件夾取放入倉庫指定位置，并夾取配料臺上的工件裝配進倉庫的工件上，入倉裝配程序如圖（7）機器人回原點旋轉盤旋轉機器人回原點位置，旋轉盤旋轉45度將新的工件轉到機器人夾取位置，程序如圖（8）工件判斷序根據(jù)加工的個數(shù)判斷機器人是否接著上下料，程序如圖（9）暫停暫停PLC程序需單列，暫停只是機器人運動的暫停，程序如圖（10）急停工作站遇到特殊情況，按下急停按鈕機器人伺服、啟動斷開，警示燈（紅）常亮，CNC急停加工停止，機器人各信號點復位，PLC具體程序如圖上下料裝配工作站機器人程序設計機床上下料機器人程序序號程序注釋1NOP2*L0程序標號3CLEARB0001CLEARB0011置記憶存儲器B000和B001為0；初始化4DOUTOUT#（12）=OFF清除“機器人裝配完成”信號；初始化5CALLJOB：HANDOPEN手爪松開；初始化6*L10程序標號7WAITIN#(9)=ON等待PLC“機器人上料開始”指令8MOVJVJ=10.00PL=0機器人作業(yè)原點，關鍵示教點9JUMP*L1IFB000=0如果夾取第一塊工件，跳轉至*L110JUMP*L2IFB000=1如果夾取第二塊工件，跳轉至*L211JUMP*L3IFB000=2如果夾取第三塊工件，跳轉至*L312JUMP*L4IFB000=3如果夾取第四塊工件，跳轉至*L413JUMP*L5IFB000=4如果夾取第五塊工件，跳轉至*L514JUMP*L6IFB000=5如果夾取第六塊工件，跳轉至*L615JUMP*L7IFB000=6如果夾取第七塊工件，跳轉至*L716JUMP*L8IFB000=7如果夾取第八塊工件，跳轉至*L817*L1夾取第1個工件時程序標號18MOVJVJ=15.00PL=3中間移動點19MOVJVJ=15.00PL=3中間移動點20MOVLV=83.3開始夾取第1個工件21JUMP*L9跳轉至*L922*L2夾取第2個工件時程序標號23MOVJVJ=15.00PL=3中間移動點24MOVJVJ=15.00PL=3中間移動點25MOVLV=83.3開始夾取第2個工件26JUMP*L9跳轉至*L927*L3夾取第3個工件時程序標號28MOVJVJ=15.00PL=3中間移動點29MOVJVJ=15.00PL=3中間移動點30MOVLV=83.3開始夾取第3個工件31JUMP*L9跳轉至*L932*L4夾取第4個工件時程序標號33MOVJVJ=15.00PL=3中間移動點34MOVJVJ=15.00PL=3中間移動點35MOVLV=83.3開始夾取第4個工件36JUMP*L9跳轉至*L937*L5夾取第5個工件時程序標號38MOVJVJ=15.00PL=3中間移動點39MOVJVJ=15.00PL=3中間移動點40MOVLV=83.3開始夾取第5個工件41JUMP*L9跳轉至*L942*L6夾取第6個工件時程序標號43MOVJVJ=15.00PL=3中間移動點44MOVJVJ=15.00PL=3中間移動點45MOVLV=83.3開始夾取第6個工件46JUMP*L9跳轉至*L947*L7夾取第7個工件時程序標號48MOVJVJ=15.00PL=3中間移動點49MOVJVJ=15.00PL=3中間移動點50MOVLV=83.3開始夾取第7個工件51JUMP*L9跳轉至*L952*L8夾取第8個工件時程序標號53MOVJVJ=15.00PL=3中間移動點54MOVJVJ=15.00PL=3中間移動點55MOVLV=83.3開始夾取第8個工件56JUMP*L9跳轉至*L957*L9程序標號58CALLJOB：HANDCLOSE手爪夾緊，調(diào)用手爪夾緊子程序59INCB000上料數(shù)加160MOVJVJ=15.00PL=3中間移動點61MOVJVJ=15.00PL=3中間移動點62MOVLV=83.3中間移動點63MOVLV=83.3夾取工件移動到CNC正前方0.5m處停下64PULSEOUT#(9)T=1向PLC發(fā)出1s“機器人上料完成”信號65WAITIN#(10)=ON等待PLC“機器人送料開始”指令66MOVJVJ=15.00PL=3中間移動點67MOVJVJ=15.00PL=3中間移動點68MOVLV=83.3機器人接近卡盤，關鍵示教點69CALLJOB：HANDOPEN手爪釋放，調(diào)用手爪釋放子程序70MOVJVJ=15.00PL=3中間移動點71MOVJVJ=50.00PL=3中間移動點72MOVJVJ=5.00PL=3中間移動點（返回CNC正前方0.5m處）73PULSEOUT#(10)T=1向PLC發(fā)出1s“機器人送料完成”信號74WAITIN#(11)=ON等待PLC“機器人取料開始”指令75MOVJVJ=15.00PL=3中間移動點76MOVJVJ=50.00PL=3中間移動點77MOVJVJ=5.00PL=3機器人接近卡盤，關鍵示教點78CALLJOB：HANDCLOSE手爪夾緊，調(diào)用手爪夾緊子程序79MOVJVJ=50.00PL=3中間移動點80MOVJVJ=5.00PL=3中間移動點（返回CNC正前方0.5m處）81PULSEOUT#(11)T=1向PLC發(fā)出1s“機器人取料完成”信號82WAITIN#(12)=ON等待PLC“機器人入倉裝配開始”指令83MOVJVJ=15.00PL=3中間移動點84MOVJVJ=50.00PL=3中間移動點85JUMP*L11IFB001=0如果入倉第一塊工件，跳轉至*L1186JUMP*L12IFB001=1如果入倉第二塊工件，跳轉至*L1287JUMP*L13IFB001=2如果入倉第三塊工件，跳轉至*L1388JUMP*L14IFB001=3如果入倉第四塊工件，跳轉至*L1489JUMP*L15IFB001=4如果入倉第五塊工件，跳轉至*L1590JUMP*L16IFB001=5如果入倉第六塊工件，跳轉至*L1691JUMP*L17IFB001=6如果入倉第七塊工件，跳轉至*L1792JUMP*L18IFB001=7如果入倉第八塊工件，跳轉至*L1893*L11入倉裝配第1個工件時程序標號94MOVJVJ=15.00PL=3中間移動點95MOVJVJ=50.00PL=3中間移動點96MOVLV=250PL=1接近倉庫，重要示教點97CALLJOB：HANDOPEN手爪釋放，調(diào)用手爪釋放子程序98MOVJVJ=15.00PL=3中間移動點99MOVJVJ=50.00PL=3中間移動點100MOVLV=250PL=1接近配件，重要示教點101CALLJOB：HANDCLOSE手爪夾緊配件，調(diào)用手爪夾緊子程序102MOVJVJ=15.00PL=3中間移動點103MOVJVJ=50.00PL=3中間移動點104MOVLV=250PL=1接近工件，重要示教點105MOVJVJ=15.00PL=3中間移動點106CALLJOB：HANDOPEN手爪釋放配件，調(diào)用手爪釋放子程序107MOVJVJ=50.00PL=3中間移動點108MOVJVJ=50.00PL=3中間移動點109JUMP*L19跳轉至*L9110*L12入倉裝配第2個工件時程序標號111MOVJVJ=15.00PL=3中間移動點112MOVJVJ=50.00PL=3中間移動點113MOVLV=250PL=1接近倉庫，重要示教點114CALLJOB：HANDOPEN手爪釋放，調(diào)用手爪釋放子程序115MOVJVJ=15.00PL=3中間移動點116MOVJVJ=50.00PL=3中間移動點117MOVLV=250PL=1接近配件，重要示教點118CALLJOB：HANDCLOSE手爪夾緊配件，調(diào)用手爪夾緊子程序119MOVJVJ=15.00PL=3中間移動點120MOVJVJ=50.00PL=3中間移動點121MOVLV=250PL=1接近工件，重要示教點122MOVJVJ=15.00PL=3中間移動點123CALLJOB：HANDOPEN手爪釋放配件，調(diào)用手爪釋放子程序124MOVJVJ=50.00PL=3中間移動點125MOVJVJ=50.00PL=3中間移動點126JUMP*L19跳轉至*L9127*L13入倉裝配第3個工件時程序標號128MOVJVJ=15.00PL=3中間移動點129MOVJVJ=50.00PL=3中間移動點130MOVLV=250PL=1接近倉庫，重要示教點131CALLJOB：HANDOPEN手爪釋放，調(diào)用手爪釋放子程序132MOVJVJ=15.00PL=3中間移動點133MOVJVJ=50.00PL=3中間移動點134MOVLV=250PL=1接近配件，重要示教點135CALLJOB：HANDCLOSE手爪夾緊，調(diào)用手爪夾緊子程序136MOVJVJ=15.00PL=3中間移動點137MOVJVJ=50.00PL=3中間移動點138MOVLV=250PL=1接近工件，重要示教點139MOVJVJ=15.00PL=3中間移動點140CALLJOB：HANDOPEN手爪釋放，調(diào)用手爪釋放子程序141MOVJVJ=50.00PL=3中間移動點142MOVJVJ=50.00PL=3中間移動點143JUMP*L19跳轉至*L9144*L14入倉裝配第4個工件時程序標號145MOVJVJ=15.00PL=3中間移動點146MOVJVJ=50.00PL=3中間移動點147MOVLV=250PL=1接近倉庫，重要示教點148CALLJOB：HANDOPEN手爪釋放，調(diào)用手爪釋放子程序149MOVJVJ=15.00PL=3中間移動點150MOVJVJ=50.00PL=3中間移動點151MOVLV=250PL=1接近配件，重要示教點152CALLJOB：HANDCLOSE手爪夾緊，調(diào)用手爪夾緊子程序153MOVJVJ=15.00PL=3中間移動點154MOVJVJ=50.00PL=3中間移動點155MOVLV=250PL=1接近工件，重要示教點156MOVJVJ=15.00PL=3中間移動點157CALLJOB：HANDOPEN手爪釋放，調(diào)用手爪釋放子程序158MOVJVJ=50.00PL=3中間移動點159MOVJVJ=50.00PL=3中間移動點160JUMP*L19跳轉至*L9161*L15入倉裝配第5個工件時程序標號162MOVJVJ=15.00PL=3中間移動點163MOVJVJ=50.00PL=3中間移動點164MOVLV=250PL=1接近倉庫，重要示教點165CALLJOB：HANDOPEN手爪釋放，調(diào)用手爪釋放子程序166MOVJVJ=15.00PL=3中間移動點167MOVJVJ=50.00PL=3中間移動點168MOVLV=250PL=1接近配件，重要示教點169CALLJOB：HANDCLOSE手爪夾緊，調(diào)用手爪夾緊子程序170MOVJVJ=15.00PL=3中間移動點171MOVJVJ=50.00PL=3中間移動點172MOVLV=250PL=1接近工件，重要示教點173MOVJVJ=15.00PL=3中間移動點174CALLJOB：HANDOPEN手爪釋放，調(diào)用手爪釋放子程序175MOVJVJ=50.00PL=3中間移動點176MOVJVJ=50.00PL=3中間移動點177JUMP*L19跳轉至*L9178*L16入倉裝配第6個工件時程序標號179MOVJVJ=15.00PL=3中間移動點180MOVJVJ=50.00PL=3中間移動點181MOVLV=250PL=1接近倉庫，重要示教點182CALLJOB：HANDOPEN手爪釋放，調(diào)用手爪釋放子程序183MOVJVJ=15.00PL=3中間移動點184MOVJVJ=50.00PL=3中間移動點185MOVLV=250PL=1接近配件，重要示教點186CALLJOB：HANDCLOSE手爪夾緊，調(diào)用手爪夾緊子程序187MOVJVJ=15.00PL=3中間移動點188MOVJVJ=50.00PL=3中間移動點189MOVLV=250PL=1接近工件，重要示教點190MOVJVJ=15.00PL=3中間移動點191CALLJOB：HANDOPEN手爪釋放，調(diào)用手爪釋放子程序192MOVJVJ=50.00PL=3中間移動點193MOVJVJ=50.00PL=3中間移動點194JUMP*L19跳轉至*L9195*L17入倉裝配第7個工件時程序標號196MOVJVJ=15.00PL=3中間移動點197MOVJVJ=50.00PL=3中間移動點198MOVLV=250PL=1接近倉庫，重要示教點199CALLJOB：HANDOPEN手爪釋放，調(diào)用手爪釋放子程序200MOVJVJ=15.00PL=3中間移動點201MOVJVJ=50.00PL=3中間移動點202MOVLV=250PL=1接近配件，重要示教點203CALLJOB：HANDCLOSE手爪夾緊，調(diào)用手爪夾緊子程序204MOVJVJ=15.00PL=3中間移動點205MOVJVJ=50.00PL=3中間移動點206MOVLV=250PL=1接近工件，重要示教點207MOVJVJ=15.00PL=3中間移動點208CALLJOB：HANDOPEN手爪釋放，調(diào)用手爪釋放子程序209MOVJVJ=50.00PL=3中間移動點210MOVJVJ=50.00PL=3中間移動點211JUMP*L19跳轉至*L9212*L18入倉裝配第8個工件時程序標號213MOVJVJ=15.00PL=3