智能制造生产管理与控制（中级）课件 4.3.123机床上下料系统等

工业机器人上下料程序设计与编制智能制造上下料应用机床上下料系统机床上下料系统，主要用于完成加工单元和自动化生产线待加工的毛坯件，实现机器人代替人工拾取毛坯件，进行机床上料，机床加工，机床加工完成的下料、机床与机床之间工序转换工、工件的搬运和工件的反转等。以实现车削、铣削、钻削等金属、塑胶等切削机床的自动化加工过程。机床上下料系统机床上下料系统由机器人控制系统主导，由机器人控制末端工具系统从仓库中取件，放置到机床中，并控制机床夹具开合，机器人控制机床加工，工件加工完毕后由机器人进行取件，放置到仓库中，机器人按照此流程循环工作。在智能制造机床上下料中，由MES作为主导，机器人接收相应指令，执行相应运动。程序执行流程类似，不同的是MES会根据各单元运行状态，智能调度，如机床1正在加工工件，机床2空闲，机器人也处于空闲状态，MES会调度机器人取件到机床2加工。上下料程序设计机床取放程序主要分为机床放料和机床取料两个程序组成。机床取放主要靠机器人控制末端工具夹取工件放置在机床夹具上或从机床夹具上取回工件。机床取放程序分为运动控制和外部I/O控制，运动控制管理控制机器人从工作原点运行至机床夹具位置，在从夹具位置返回工作原点。I/O控制管理机器人末端工具的张开闭合与机床夹具的张开闭合。上下料程序设计序号位置名称数据类型功能说明备注1CncHomeAXISPOS取放弧口手爪工具位置示教2PartPosInCncCARTPOS夹具放置位通用赋值3MotorPosInCncCARTPOS电机外壳夹具取放位置示教4BasePosInCncCARTPOS关节基座夹具取放位置示教5IEC.UserDefineIntIn[6]Int仓库位置外部发送上下料程序设计开始夹具工件类型判断移动至工作原点工具手闭合结束移动至拾取点工具手张开移动至接近点夹具闭合移动至过渡点移动至工作原点机床放料流程开始夹具工件类型判断移动至工作原点夹具张开结束移动至过渡点工具手张开移动至接近点工具手闭合移动至过渡点移动至工作原点机床下料流程移动至拾取点上下料程序设计指令下发指令传输状态传输上下料程序设计变量名称类型说明IEC.UserDefineIntIn[0]INT机器人控制字IEC.UserDefineIntIn[1]INT示教号IEC.UserDefineIntIn[2]INT上料允许IEC.UserDefineIntOUT[0]INT机器人状态IEC.UserDefineIntOUT[2]INT机器人机床上料请求在机床上下料系统中，外部发送指令的对象为PLC，发送信息控制机器人运行控制、机器人运行流程、机床上料允许，同时机器人向PLC反馈机器人状态和机器人请求机床上料，注意示教号为11时，机器人进入仓库取件流程；示教号为12，时机器人进入仓库放工件流程；示教号为21时，机器人进入机床取料流程；当示教号为22时，机器人进入机床放料流程；机器人状态100表示空闲，200表示忙碌；上料允许100代表允许上料，200代表不允许机床上下料；机器人控制字100代表进入系统运行状态。上下料程序设计序号程序名称功能说明备注1Main主程序机床上下料流程控制2Reset复位机床、机器人状态初始化3OpenGrip工具手张开控制工具手张开4CloseGrip工具手闭合控制工机具手闭合5ToolPick工具手拾取工具手拾取流程控制6ToolPut工具手放置工具手放置流程控制7ToolCheck工具手检测工具手检测判断8PickPartFromCnc机床下料机床下料流程控制9PutPartToCnc机床放料机床上料流程控制10PickPartFromStore仓库取料仓库取料流程控制11PutPartToStore仓库放疗仓库放疗流程控制12StoreCheck仓库物料判断仓库取放料位置判断13OFFS偏移功能函数主程序用于执行PLC指令调用相关流程；复位程序对机器人上下料系统进行复位；工具手单元分为工具手检测、工具手取和工具手放程序，工具取放程序由工具手检测进行判断调用；仓库单元可分为仓库检测程序、仓库取、仓库放，一共三个程序；机床上下料可大致分为机床上料、机床下料，共两个程序；以及工具手控制程序，控制工具手的张开和闭合；以及OFFS功能程序。上下料程序设计开始机器人开始运行仓库取料判断执行仓库取料执行仓库放疗执行机床放疗结束机器人状态为空闲机器人复位仓库放料判断机床取料判断机床放料判断执行机床取料机器人系统开始运行由机器人控制信号进行控制，机器人上下料流程由PLC指定，相关变量为机器人示教号，分别为机器人仓库取料、机器人仓库放料、机床上料、机床下料四个流程控制，每个流程由PLC发送指令控制执行。在机床上下料中，系统启动前对机器人系统进行复位，复位完成由PLC启动上下料流程机器人开始运行，PLC先判断机器人状态，根据机器人状态PLC发送示教号，机器人接收指令完成指定流程，指定流程根据WHILE循环执行，直至系统接收PLC指令停止运行上下料程序设计开始仓库取工件工具检测结束机器人仓库取料机器人状态为忙碌开始仓库放工件工具检测结束机器人仓库放料机器人状态为忙碌仓库取料流程，根据工件类型到仓库取料，PLC发送运行机器人仓库取料指令，机器人进入仓库取料流程，机器人状态变为运行中，流程开始。取工件需要装载工具手，先执行工具手检测装载工具手，在执行仓库取件。上下料程序设计开始机器人机床放料允