机器人数控机床自动上下料项目

1、加工装配工作站由上下料工业机器人，机器人控制柜，PLC控制柜，仓库，上料输送线工作站等构成，机器人完成对工件的搬运和入仓装配，而数控机床则对搬运的工件进行加工处理，机器人与数控机床配合零件的加工入仓。加工装配工作站运行的准备条件（1 ）物料台八个凹槽检测有，仓库八个凹槽检测无，且配件台待装配零件放满。转盘旋转到位，即工件到达机器人抓取的指定位置（运行前用手动模式触摸屏校正）。（2）机器人选择远程模式，机器人在作业原点，机器人运行无。（3 ）机器人报警无，CNC报警无。（4）CNC 卡盘上无工件， CNC 就绪。（1）按下启动按钮，机器人伺服使能，机器人启动，发出机器人上料开始信号。（2） 机器

2、人接到上料开始信号，机器人搬运工件到达CNC正前方50cm处，发出机器 人上料完成信号。（3）CNC接到上料完成信号，CNC门打开，CNC门开到位，发出机器人送料开始信号。（4） 机器人接到送料开始信号，机器人将工件送入CNC，返回CNC正前方50cm 处， 发出机器人送料完成信号。（5） CNC接到送料完成信号，CNC门关闭，CNC门关到位，CNC加工开始，CNC加 工完成，CNC门打开，CNC门开到位，发出机器人取料开始信号。（6）机器人接到取料开始信号， 机器人将 CNC内的工件取出，发出机器人取料完成信号。（7） CNC接到机器人取料完成信号，CNC门关闭，CNC门关闭到位，发出机器人

3、入仓 装配开始信号。（8 ）机器人接到入仓装配开始信号，机器人把工件放入仓库的凹槽中，机器人移动到装配 台夹取配件，待装配完成，发出机器人装配完成信号。（9）机器人接到装配完成信号，机器人回原点，若仓库装配完的工件数超过八个（含八个）则机器人停止搬运，待清仓与加料加配件后，按下复位按钮，系统继续运行。若仓库装配完的工件数低于八个则系统继续运行。（10 ）暂停：按下暂停按钮，机器人停止搬运，按下复位键后一切运行正常。急停：拍下急停按钮，红灯常亮，机器人停止搬运，PLC输出复位（除警示灯（红）、机器人急停、CNC急停外），待按下复位按钮，警示灯（红）灭，机器人及CNC急停清除,旋转转换开关，手动恢

4、复各部分为初始状态，机器人选择示教模式回原点，仓库清空，按下启动按钮工作站运作重新开始。注：条件没准备好时，黄灯 1HZ闪烁，条件准备好时，黄灯常亮。待按下启动按钮设备运 行绿灯常亮，急停时红灯常亮。转换开关用于手动与自动间的切换，以及急停后各部件初始状态的恢复。上下料装配工作站系统配置数名称型号厂商备注六关节机器人本体安川MH61日本株式会社安川电机上下料机器人与控制系统机器人控制柜DX1001日本株式会社安川电机数控机床CNCTOM-ZH540B1德国西门子加工中心PLCOMRON CP1L-M60DR1欧姆龙自动化（中国）有限公司系统控制/O扩展单元CP1L-32ER1欧姆龙自动化（中国

5、）有限公司扩展输入20点，输出32点步进电机86BYG250A （ 50 齿）15 5配件台的转动光电传感器E3Z-LS6317欧姆龙自动化（中国）有限公司仓库/物料台/装配台启停/复位按钮LA42P-10/G/Y/R3Schn eider工作站启动与停止急停按钮LA42J-11/R1Schn eider工作站急停步进驱动器两相 0.90/1.801聚英电子电机驱动触摸屏TPC-7062k1北京昆仑通态工作站控制转换开关SBQ1A-63Z1Schn eider手动/自动变压器AC380v-AC220v1山东永昌电力设备有限公司DX100供电变压器AC220v-AC110v1山东永昌电力设备有限

6、公司步进驱动供电上下料装配工作站硬件的系统设计包括工作站主电路的设计，控制柜及其内部设备的配置，PLCPLC的i/o表，外围设备（传感器、按钮、驱动器）与 PLC的接口电路，机器人与的接口电路。控制柜及其设备配置PLC控制柜的设计包括空开、PLC、驱动器、开关电源、端子排等元器件安放位置的设计。控制柜设计如图所示。控制柜设备配置设备标识符设备名称设备型号/规格QS断路器3PCHNT DZ47-60QF1、QF5断路器3PCHNT DZ47-32QF2、QF3、QF4断路器2PCHNT DZ47-10插座1、插座2插座2P、3PDELIXIFU熔断器RT18-2APE接线端子排开关电源开关电源A

7、C220vAC110vAC220vDC5vPLC可编程器件CP1L-M60DR步进驱动器步进驱动两相驱动机器人工作站i/o表数控机床上下料I/O表工位名称输入工位名称输出触摸屏开关按钮启动0.00步进驱动脉冲100.00W0.00复位0.01方向100.01W0.01暂停0.02急停0.03转换开关0.04警示灯绿灯100.02W0.02红灯100.03w0.03配件台定位黄灯100.04W0.04转盘旋转到位0.05机器人机器人伺服使能100.05w0.05机器人机器人运行中0.06机器人启动100.06w0.06机器人伺服使能0.07机器人暂停100.07W0.07机器人报警/错误1.00

8、机器人急停101.00w1.00机器人选择远程模式1.01机器人在作业原1.02点机器人上料101.0w1.0机器人信号开始11机器人送料开始101.02w1.02机器人取料101.0w1.0机器人信号点机器人上料完成1.03开始33机器人入仓装配w1.0机器人送料完成1.04开始101.044机器人取料完成1.05w1.0机器人装配完成1.06数控机床CNC急停101.055CNC门打101.06W1.06开w1.0CNC门关闭101.077数控机床CNC就绪2.00CNC加工开始102.00w1.08CNC报警2.01CNC门开到位2.02CNC门关到位2.03CNC加工完成2.04物料台

9、1号槽2.052号槽2.063号槽2.074号槽3.005号槽3.016号槽3.027号槽3.038号槽3.04仓库1号仓库3.052号仓库3.063号仓库3.074号仓库4.005号仓库4.016号仓库4.027号仓库4.038号仓库4.04备注：上下料装配工作站软件系统设计上下料装配工作站 PLC程序设计机器人上下料工作站 PLC程序分为：手动、状态准备、主程序、暂停、急停五个部分。程序框架如图手动手动程序部分主要是为了测试各部件的动作正常及急停后初始状态的恢复，程序如图状态准备主要包括：自动手动切换、满足条件指示灯情况、 不满足条件指示灯情况及按钮启动。状态准备 PLC程序如图主程序部分

10、主要包括：机器人启动、机器人上料、机器人送料、机器人取料、CNC加工、机器人入仓装配、对于加工工件数目的判断等。机器人启动程序需先接通伺服使能，具体程序如图机器人夹取物料台上的工件在数控机床正前方50cm出停下，并通知 CNC把门打开，程序如图机器人将工件送入数控机床，CNC门关闭通知机床加工开始，程序如图。CNC加工之后门开通知机器人来取料，程序如图机器人将料取出，CNC门关闭开始进入装配阶段，程序如图机器人将工件夹取放入仓库指定位置，并夹取配料台上的工件装配进仓库的工件上，入仓装配程序如图机器人回原点位置，旋转盘旋转45度将新的工件转到机器人夹取位置，程序如图序根据加工的个数判断机器人是否

11、接着上下料，程序如图暂停PLC程序需单列，暂停只是机器人运动的暂停，程序如图工作站遇到特殊情况，按下急停按钮机器人伺服、启动断开，警示灯（红）常亮，CNC急停加工停止，机器人各信号点复位，PLC具体程序如图机床上下料机器人程序序号程序注释1 NOP2 *L0程序标号3 CLEAR B000 1CLEAR B001 1 置记忆存储器 B000和B001为0;初始化4 DOUT OUT# ( 12)=OFF清除 机器人装配完成”信号；初始化5 CALL JOB : HANDOPEN 手爪松开；初始化6 *L10程序标号7 WAIT IN#(9)=ON 等待PLC '机器人上料开始”指令8

12、MOVJ VJ=10.00 PL=0机器人作业原点，关键示教点9 JUMP *L1 IF B000=0如果夹取第一块工件，跳转至*L110 JUMP *L2 IF B000=1如果夹取第二块工件,跳转至*L211 JUMP *L3 IF B000=2如果夹取第三块工件,跳转至*L312 JUMP *L4 IF B000=3如果夹取第四块工件,跳转至*L413 JUMP *L5 IF B000=4如果夹取第五块工件,跳转至*L514 JUMP *L6 IF B000=5如果夹取第六块工件,跳转至*L615 JUMP *L7 IF B000=6如果夹取第七块工件,跳转至*L7*L817 *L1夹取

13、第1个工件时程序标号18 MOVJ VJ=15.00 PL=3 中间移动点19 MOVJ VJ=15.00 PL=3 中间移动点20 MOVL V=83.3 开始夹取第1个工件21 JUMP *L9 跳转至 *L922 *L2夹取第2个工件时程序标号23 MOVJ VJ=15.00 PL=3中间移动点24 MOVJ VJ=15.00 PL=3中间移动点25 MOVL V=83.3 开始夹取第 2个工件26 JUMP *L9 跳转至 *L927 *L3夹取第3个工件时程序标号28 MOVJ VJ=15.00 PL=3中间移动点29 MOVJ VJ=15.00 PL=3中间移动点30 MOVL V

14、=83.3 开始夹取第3个工件31 JUMP *L9 跳转至 *L932 *L4夹取第4个工件时程序标号33 MOVJ VJ=15.00 PL=3中间移动点34 MOVJ VJ=15.00 PL=3中间移动点35 MOVL V=83.3 开始夹取第4个工件36 JUMP *L9 跳转至 *L937 *L5夹取第5个工件时程序标号38 MOVJ VJ=15.00 PL=3中间移动点39 MOVJ VJ=15.00 PL=3中间移动点40 MOVL V=83.3 开始夹取第5个工件41 JUMP *L9 跳转至 *L942 *L6夹取第6个工件时程序标号43 MOVJ VJ=15.00 PL=3中

15、间移动点44 MOVJ VJ=15.00 PL=3中间移动点45 MOVL V=83.3 开始夹取第6个工件46 JUMP *L9 跳转至 *L947 *L7夹取第7个工件时程序标号48 MOVJ VJ=15.00 PL=3中间移动点49 MOVJ VJ=15.00 PL=3中间移动点50 MOVL V=83.3 开始夹取第7个工件51 JUMP *L9 跳转至 *L952 *L8夹取第8个工件时程序标号53 MOVJ VJ=15.00 PL=3中间移动点54 MOVJ VJ=15.00 PL=3中间移动点55 MOVL V=83.3 开始夹取第8个工件56 JUMP *L9 跳转至 *L95

16、7 *L9程序标号58 CALL JOB : HANDCLOSE 手爪夹紧，调用手爪夹紧子程序59 INC B000 上料数加160 MOVJ VJ=15.00 PL=3中间移动点61 MOVJ VJ=15.00 PL=3中间移动点62 MOVL V=83.3 中间移动点63 MOVL V=83.3 夹取工件移动到 CNC正前方0.5m处停下64 PULSE OUT#(9) T=1 向PLC发出1s机器人上料完成”信号65 WAIT IN#(10)=ON 等待PLC '机器人送料开始”指令66 MOVJ VJ=15.00 PL=3中间移动点67 MOVJ VJ=15.00 PL=3中间

17、移动点68 MOVL V=83.3 机器人接近卡盘，关键示教点69 CALL JOB : HANDOPEN 手爪释放，调用手爪释放子程序70 MOVJ VJ=15.00 PL=3中间移动点71 MOVJ VJ=50.00 PL=3中间移动点72 MOVJ VJ=5.00 PL=3中间移动点(返回 CNC正前方0.5m处)73 PULSE OUT#(10) T=1向PLC发出1s机器人送料完成”信号74 WAIT IN#(11)=ON 等待PLC 1机器人取料开始”指令75 MOVJ VJ=15.00 PL=3中间移动点76 MOVJ VJ=50.00 PL=3中间移动点77 MOVJ VJ=5

18、.00 PL=3机器人接近卡盘，关键示教点78 CALL JOB : HANDCLOSE 手爪夹紧，调用手爪夹紧子程序79 MOVJ VJ=50.00 PL=3中间移动点80 MOVJ VJ=5.00 PL=3中间移动点(返回 CNC正前方0.5m处)81 PULSE OUT#(11) T=1 向PLC发出1s机器人取料完成”信号82 WAIT IN#(12)=ON 等待PLC '机器人入仓装配开始”指令83 MOVJ VJ=15.00 PL=3中间移动点84 MOVJ VJ=50.00 PL=3中间移动点85 JUMP *L11 IF B001=0如果入仓第一块工件，跳转至*L118

19、6 JUMP *L12 IF B001=1如果入仓第二块工件，跳转至*L1287 JUMP *L13 IF B001=2如果入仓第三块工件，跳转至*L1388 JUMP *L14 IF B001=3如果入仓第四块工件，跳转至*L1489 JUMP *L15 IF B001=4如果入仓第五块工件，跳转至*L1590 JUMP *L16 IF B001=5如果入仓第六块工件，跳转至*L1691 JUMP *L17 IF B001=6如果入仓第七块工件，跳转至*L1792 JUMP *L18 IF B001=7如果入仓第八块工件，跳转至*L1893 *L11入仓装配第1个工件时程序标号94 MOVJ

20、 VJ=15.00 PL=3中间移动点95 MOVJ VJ=50.00 PL=3中间移动点96 MOVL V=250 PL=1接近仓库，重要示教点97 CALL JOB : HANDOPEN 手爪释放，调用手爪释放子程序98 MOVJ VJ=15.00 PL=3中间移动点99 MOVJ VJ=50.00 PL=3中间移动点100 MOVL V=250 PL=1接近配件，重要示教点101 CALL JOB : HANDCLOSE 手爪夹紧配件，调用手爪夹紧子程序102 MOVJ VJ=15.00 PL=3中间移动点103 MOVJ VJ=50.00 PL=3中间移动点104 MOVL V=250

21、 PL=1接近工件，重要示教点106 CALL JOB : HANDOPEN 手爪释放配件，调用手爪释放子程序107 MOVJ VJ=50.00 PL=3中间移动点108 MOVJ VJ=50.00 PL=3中间移动点109 JUMP *L19 跳转至 *L9110 *L12入仓装配第2个工件时程序标号111 MOVJ VJ=15.00 PL=3中间移动点112 MOVJ VJ=50.00 PL=3中间移动点113 MOVL V=250 PL=1接近仓库，重要示教点114 CALL JOB : HANDOPEN 手爪释放，调用手爪释放子程序115 MOVJ VJ=15.00 PL=3中间移动点

22、116 MOVJ VJ=50.00 PL=3中间移动点117 MOVL V=250 PL=1接近配件，重要示教点118 CALL JOB : HANDCLOSE 手爪夹紧配件，调用手爪夹紧子程序119 MOVJ VJ=15.00 PL=3中间移动点122 MOVJ VJ=15.00 PL=3中间移动点123 CALL JOB : HANDOPEN 手爪释放配件，调用手爪释放子程序124 MOVJ VJ=50.00 PL=3中间移动点125 MOVJ VJ=50.00 PL=3中间移动点126 JUMP *L19 跳转至 *L9127 *L13入仓装配第3个工件时程序标号128 MOVJ VJ=

23、15.00 PL=3中间移动点129 MOVJ VJ=50.00 PL=3中间移动点130 MOVL V=250 PL=1接近仓库，重要示教点131 CALL JOB : HANDOPEN 手爪释放，调用手爪释放子程序132 MOVJ VJ=15.00 PL=3中间移动点133 MOVJ VJ=50.00 PL=3中间移动点134 MOVL V=250 PL=1接近配件，重要示教点135 CALL JOB : HANDCLOSE 手爪夹紧，调用手爪夹紧子程序137 MOVJ VJ=50.00 PL=3中间移动点138 MOVL V=250 PL=1接近工件，重要示教点139 MOVJ VJ=1

24、5.00 PL=3中间移动点140 CALL JOB : HANDOPEN 手爪释放，调用手爪释放子程序141 MOVJ VJ=50.00 PL=3中间移动点142 MOVJ VJ=50.00 PL=3中间移动点143 JUMP *L19 跳转至 *L9144 *L14入仓装配第4个工件时程序标号145 MOVJ VJ=15.00 PL=3中间移动点146 MOVJ VJ=50.00 PL=3中间移动点147 MOVL V=250 PL=1接近仓库，重要示教点148 CALL JOB : HANDOPEN 手爪释放，调用手爪释放子程序149 MOVJ VJ=15.00 PL=3中间移动点152

25、 CALL JOB : HANDCLOSE 手爪夹紧，调用手爪夹紧子程序153 MOVJ VJ=15.00 PL=3中间移动点154 MOVJ VJ=50.00 PL=3中间移动点155 MOVL V=250 PL=1接近工件，重要示教点156 MOVJ VJ=15.00 PL=3中间移动点157 CALL JOB : HANDOPEN 手爪释放，调用手爪释放子程序158 MOVJ VJ=50.00 PL=3中间移动点159 MOVJ VJ=50.00 PL=3中间移动点160 JUMP *L19 跳转至 *L9161 *L15入仓装配第5个工件时程序标号162 MOVJ VJ=15.00 P

26、L=3中间移动点163 MOVJ VJ=50.00 PL=3中间移动点164 MOVL V=250 PL=1接近仓库，重要示教点165 CALL JOB : HANDOPEN 手爪释放，调用手爪释放子程序MOVJ VJ=15.00 PL=3中间移动点MOVJ VJ=50.00 PL=3中间移动点MOVL V=250 PL=1接近配件，重要示教点166167168169170171172173174175176177178179180CALL JOB : HANDCLOSE 手爪夹紧，调用手爪夹紧子程序MOVJ VJ=15.00 PL=3中间移动点MOVJ VJ=50.00 PL=3中间移动点M

27、OVL V=250 PL=1接近工件，重要示教点MOVJ VJ=15.00 PL=3中间移动点CALL JOB : HANDOPEN 手爪释放，调用手爪释放子程序MOVJ VJ=50.00 PL=3中间移动点MOVJ VJ=50.00 PL=3中间移动点JUMP *L19 跳转至 *L9*L16入仓装配第6个工件时程序标号MOVJ VJ=15.00 PL=3中间移动点MOVJ VJ=50.00 PL=3中间移动点182 CALL JOB : HANDOPEN 手爪释放，调用手爪释放子程序183 MOVJ VJ=15.00 PL=3 中间移动点184 MOVJ VJ=50.00 PL=3中间移动

28、点185 MOVL V=250 PL=1接近配件，重要示教点186 CALL JOB : HANDCLOSE 手爪夹紧，调用手爪夹紧子程序187 MOVJ VJ=15.00 PL=3中间移动点188 MOVJ VJ=50.00 PL=3中间移动点189 MOVL V=250 PL=1接近工件，重要示教点190 MOVJ VJ=15.00 PL=3中间移动点191 CALL JOB : HANDOPEN 手爪释放，调用手爪释放子程序192 MOVJ VJ=50.00 PL=3中间移动点193 MOVJ VJ=50.00 PL=3中间移动点194 JUMP *L19 跳转至 *L9195 *L17

29、入仓装配第7个工件时程序标号196197198199200201202203204205206207208209210MOVJ VJ=50.00 PL=3中间移动点MOVL V=250 PL=1接近仓库，重要示教点CALL JOB : HANDOPEN 手爪释放，调用手爪释放子程序MOVJ VJ=15.00 PL=3中间移动点MOVJ VJ=50.00 PL=3中间移动点MOVL V=250 PL=1接近配件，重要示教点CALL JOB : HANDCLOSE 手爪夹紧，调用手爪夹紧子程序MOVJ VJ=15.00 PL=3中间移动点MOVJ VJ=50.00 PL=3中间移动点MOVL V=250 PL=1接近工件，重要示教点MOVJ VJ=15.00 PL=3中间移动点CALL JOB : HANDOPEN 手爪释放，调用手爪释放子程序MOVJ VJ=50.00 PL=3中间移动点MOVJ VJ=50.00 PL=3中间移动点JUMP *L19 跳转至 *L9*L18入仓装配第8个工件时程序标号