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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）机器人接
2、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 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
3、 门关闭到位，发出机器人入仓装配开始信号。（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
4、转转换开关，手动恢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名称型号数量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）系统控制I/O扩展单元CP1L-32ER1欧姆
5、龙自动化（中国）扩展输入20点，输出32点步进电机86BYG250A（50齿）1配件台的转动光电传感器E3Z-LS6317欧姆龙自动化（中国）仓库/物料台/装配台启停/复位按钮LA42P-10/G/Y/R3Schneider工作站启动与停止急停按钮LA42J-11/R1Schneider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昆仑通态工作站控制转换开关SBQ1A-63Z1Schneider手动/自动变压器AC380v-AC220v1永昌电力设备DX100供电变压器AC220v-AC110v1永昌电力设备步进驱动供电上下料装配工作站硬件的系统设计包括
6、工作站主电路的设计，控制柜及其部设备的配置，PLC 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 PLC 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AC220vAC110vAC220vDC
7、5vPLC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机器人急停101.00w1.00机器人
8、选择远程模式1.01机器人在作业原点1.02机器人信号机器人上料开始101.01w1.01机器人送料开始101.02w1.02机器人信号点机器人上料完成1.03机器人取料开始101.03w1.03机器人送料完成1.04机器人入仓装配开始101.04w1.04机器人取料完成1.05机器人装配完成1.06数控机床CNC急停101.05w1.05CNC门打开101.06w1.06CNC门关闭101.07w1.07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1号槽2.052号槽2.063号槽2.
9、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主要包括：机器人启动、机器人上料、机器人
10、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接着上下料，程序如图暂停PLC
11、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 MOVJ VJ=10.00 PL=0 机
12、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*L716 JUMP *L8 IF B000=7 如果夹取第八块工件，跳转至*L817 *L1 夹取第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
