機(jī)器人數(shù)控機(jī)床自動上下料項目

1、加工裝配工作站由上下料工業(yè)機(jī)器人，機(jī)器人控制柜，PLC控制柜，倉庫，上料輸送線工作站等構(gòu)成，機(jī)器人完成對工件的搬運和入倉裝配，而數(shù)控機(jī)床則對搬運的工件進(jìn)行加工處理，機(jī)器人與數(shù)控機(jī)床配合零件的加工入倉。加工裝配工作站運行的準(zhǔn)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(zhuǎn)盤旋轉(zhuǎn)到位，即工件到達(dá)機(jī)器人抓取的指定位置（運行前用手動模式觸摸屏校正）。（2）機(jī)器人選擇遠(yuǎn)程模式，機(jī)器人在作業(yè)原點，機(jī)器人運行無。（3 ）機(jī)器人報警無，CNC報警無。（4）CNC 卡盤上無工件， CNC 就緒。（1）按下啟動按鈕，機(jī)器人伺服使能，機(jī)器人啟動，發(fā)出機(jī)器人上料開始信號。（2） 機(jī)器

2、人接到上料開始信號，機(jī)器人搬運工件到達(dá)CNC正前方50cm處，發(fā)出機(jī)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(jī)器人送料開始信號。（4） 機(jī)器人接到送料開始信號，機(jī)器人將工件送入CNC，返回CNC正前方50cm 處， 發(fā)出機(jī)器人送料完成信號。（5） CNC接到送料完成信號，CNC門關(guān)閉，CNC門關(guān)到位，CNC加工開始，CNC加 工完成，CNC門打開，CNC門開到位，發(fā)出機(jī)器人取料開始信號。（6）機(jī)器人接到取料開始信號， 機(jī)器人將 CNC內(nèi)的工件取出，發(fā)出機(jī)器人取料完成信號。（7） CNC接到機(jī)器人取料完成信號，CNC門關(guān)閉，CNC門關(guān)閉到位，發(fā)出機(jī)器人

3、入倉 裝配開始信號。（8 ）機(jī)器人接到入倉裝配開始信號，機(jī)器人把工件放入倉庫的凹槽中，機(jī)器人移動到裝配 臺夾取配件，待裝配完成，發(fā)出機(jī)器人裝配完成信號。（9）機(jī)器人接到裝配完成信號，機(jī)器人回原點，若倉庫裝配完的工件數(shù)超過八個（含八個）則機(jī)器人停止搬運，待清倉與加料加配件后，按下復(fù)位按鈕，系統(tǒng)繼續(xù)運行。若倉庫裝配完的工件數(shù)低于八個則系統(tǒng)繼續(xù)運行。（10 ）暫停：按下暫停按鈕，機(jī)器人停止搬運，按下復(fù)位鍵后一切運行正常。急停：拍下急停按鈕，紅燈常亮，機(jī)器人停止搬運，PLC輸出復(fù)位（除警示燈（紅）、機(jī)器人急停、CNC急停外），待按下復(fù)位按鈕，警示燈（紅）滅，機(jī)器人及CNC急停清除,旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換開關(guān)，手動恢

4、復(fù)各部分為初始狀態(tài)，機(jī)器人選擇示教模式回原點，倉庫清空，按下啟動按鈕工作站運作重新開始。注：條件沒準(zhǔn)備好時，黃燈 1HZ閃爍，條件準(zhǔn)備好時，黃燈常亮。待按下啟動按鈕設(shè)備運 行綠燈常亮，急停時紅燈常亮。轉(zhuǎn)換開關(guān)用于手動與自動間的切換，以及急停后各部件初始狀態(tài)的恢復(fù)。上下料裝配工作站系統(tǒng)配置數(shù)名稱型號廠商備注六關(guān)節(jié)機(jī)器人本體安川MH61日本株式會社安川電機(jī)上下料機(jī)器人與控制系統(tǒng)機(jī)器人控制柜DX1001日本株式會社安川電機(jī)數(shù)控機(jī)床CNCTOM-ZH540B1德國西門子加工中心PLCOMRON CP1L-M60DR1歐姆龍自動化（中國）有限公司系統(tǒng)控制/O擴(kuò)展單元CP1L-32ER1歐姆龍自動化（中國

5、）有限公司擴(kuò)展輸入20點，輸出32點步進(jìn)電機(jī)86BYG250A （ 50 齒）15 5配件臺的轉(zhuǎn)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(fù)位按鈕LA42P-10/G/Y/R3Schn eider工作站啟動與停止急停按鈕LA42J-11/R1Schn eider工作站急停步進(jìn)驅(qū)動器兩相 0.90/1.801聚英電子電機(jī)驅(qū)動觸摸屏TPC-7062k1北京昆侖通態(tài)工作站控制轉(zhuǎn)換開關(guān)SBQ1A-63Z1Schn eider手動/自動變壓器AC380v-AC220v1山東永昌電力設(shè)備有限公司DX100供電變壓器AC220v-AC110v1山東永昌電力設(shè)備有限

6、公司步進(jìn)驅(qū)動供電上下料裝配工作站硬件的系統(tǒng)設(shè)計包括工作站主電路的設(shè)計，控制柜及其內(nèi)部設(shè)備的配置，PLCPLC的i/o表，外圍設(shè)備（傳感器、按鈕、驅(qū)動器）與 PLC的接口電路，機(jī)器人與的接口電路?？刂乒窦捌湓O(shè)備配置PLC控制柜的設(shè)計包括空開、PLC、驅(qū)動器、開關(guān)電源、端子排等元器件安放位置的設(shè)計?？刂乒裨O(shè)計如圖所示?？刂乒裨O(shè)備配置設(shè)備標(biāo)識符設(shè)備名稱設(shè)備型號/規(guī)格QS斷路器3PCHNT DZ47-60QF1、QF5斷路器3PCHNT DZ47-32QF2、QF3、QF4斷路器2PCHNT DZ47-10插座1、插座2插座2P、3PDELIXIFU熔斷器RT18-2APE接線端子排開關(guān)電源開關(guān)電源A

7、C220vAC110vAC220vDC5vPLC可編程器件CP1L-M60DR步進(jìn)驅(qū)動器步進(jìn)驅(qū)動兩相驅(qū)動機(jī)器人工作站i/o表數(shù)控機(jī)床上下料I/O表工位名稱輸入工位名稱輸出觸摸屏開關(guān)按鈕啟動0.00步進(jìn)驅(qū)動脈沖100.00W0.00復(fù)位0.01方向100.01W0.01暫停0.02急停0.03轉(zhuǎn)換開關(guān)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(zhuǎn)盤旋轉(zhuǎn)到位0.05機(jī)器人機(jī)器人伺服使能100.05w0.05機(jī)器人機(jī)器人運行中0.06機(jī)器人啟動100.06w0.06機(jī)器人伺服使能0.07機(jī)器人暫停100.07W0.07機(jī)器人報警/錯誤1.00

8、機(jī)器人急停101.00w1.00機(jī)器人選擇遠(yuǎn)程模式1.01機(jī)器人在作業(yè)原1.02點機(jī)器人上料101.0w1.0機(jī)器人信號開始11機(jī)器人送料開始101.02w1.02機(jī)器人取料101.0w1.0機(jī)器人信號點機(jī)器人上料完成1.03開始33機(jī)器人入倉裝配w1.0機(jī)器人送料完成1.04開始101.044機(jī)器人取料完成1.05w1.0機(jī)器人裝配完成1.06數(shù)控機(jī)床CNC急停101.055CNC門打101.06W1.06開w1.0CNC門關(guān)閉101.077數(shù)控機(jī)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(guān)到位2.03CNC加工完成2.04物料臺

9、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(shè)計上下料裝配工作站 PLC程序設(shè)計機(jī)器人上下料工作站 PLC程序分為：手動、狀態(tài)準(zhǔn)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(fù)，程序如圖狀態(tài)準(zhǔn)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(zhǔn)備 PLC程序如圖主程序部分

10、主要包括：機(jī)器人啟動、機(jī)器人上料、機(jī)器人送料、機(jī)器人取料、CNC加工、機(jī)器人入倉裝配、對于加工工件數(shù)目的判斷等。機(jī)器人啟動程序需先接通伺服使能，具體程序如圖機(jī)器人夾取物料臺上的工件在數(shù)控機(jī)床正前方50cm出停下，并通知 CNC把門打開，程序如圖機(jī)器人將工件送入數(shù)控機(jī)床，CNC門關(guān)閉通知機(jī)床加工開始，程序如圖。CNC加工之后門開通知機(jī)器人來取料，程序如圖機(jī)器人將料取出，CNC門關(guān)閉開始進(jìn)入裝配階段，程序如圖機(jī)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(jìn)倉庫的工件上，入倉裝配程序如圖機(jī)器人回原點位置，旋轉(zhuǎn)盤旋轉(zhuǎn)45度將新的工件轉(zhuǎn)到機(jī)器人夾取位置，程序如圖序根據(jù)加工的個數(shù)判斷機(jī)器人是否

11、接著上下料，程序如圖暫停PLC程序需單列，暫停只是機(jī)器人運動的暫停，程序如圖工作站遇到特殊情況，按下急停按鈕機(jī)器人伺服、啟動斷開，警示燈（紅）常亮，CNC急停加工停止，機(jī)器人各信號點復(fù)位，PLC具體程序如圖機(jī)床上下料機(jī)器人程序序號程序注釋1 NOP2 *L0程序標(biāo)號3 CLEAR B000 1CLEAR B001 1 置記憶存儲器 B000和B001為0;初始化4 DOUT OUT# ( 12)=OFF清除 機(jī)器人裝配完成”信號；初始化5 CALL JOB : HANDOPEN 手爪松開；初始化6 *L10程序標(biāo)號7 WAIT IN#(9)=ON 等待PLC '機(jī)器人上料開始”指令8

12、MOVJ VJ=10.00 PL=0機(jī)器人作業(yè)原點，關(guān)鍵示教點9 JUMP *L1 IF B000=0如果夾取第一塊工件，跳轉(zhuǎn)至*L110 JUMP *L2 IF B000=1如果夾取第二塊工件,跳轉(zhuǎn)至*L211 JUMP *L3 IF B000=2如果夾取第三塊工件,跳轉(zhuǎn)至*L312 JUMP *L4 IF B000=3如果夾取第四塊工件,跳轉(zhuǎn)至*L413 JUMP *L5 IF B000=4如果夾取第五塊工件,跳轉(zhuǎn)至*L514 JUMP *L6 IF B000=5如果夾取第六塊工件,跳轉(zhuǎn)至*L615 JUMP *L7 IF B000=6如果夾取第七塊工件,跳轉(zhuǎn)至*L7*L817 *L1夾取

13、第1個工件時程序標(biāo)號18 MOVJ VJ=15.00 PL=3 中間移動點19 MOVJ VJ=15.00 PL=3 中間移動點20 MOVL V=83.3 開始夾取第1個工件21 JUMP *L9 跳轉(zhuǎn)至 *L922 *L2夾取第2個工件時程序標(biāo)號23 MOVJ VJ=15.00 PL=3中間移動點24 MOVJ VJ=15.00 PL=3中間移動點25 MOVL V=83.3 開始夾取第 2個工件26 JUMP *L9 跳轉(zhuǎn)至 *L927 *L3夾取第3個工件時程序標(biāo)號28 MOVJ VJ=15.00 PL=3中間移動點29 MOVJ VJ=15.00 PL=3中間移動點30 MOVL V

14、=83.3 開始夾取第3個工件31 JUMP *L9 跳轉(zhuǎn)至 *L932 *L4夾取第4個工件時程序標(biāo)號33 MOVJ VJ=15.00 PL=3中間移動點34 MOVJ VJ=15.00 PL=3中間移動點35 MOVL V=83.3 開始夾取第4個工件36 JUMP *L9 跳轉(zhuǎn)至 *L937 *L5夾取第5個工件時程序標(biāo)號38 MOVJ VJ=15.00 PL=3中間移動點39 MOVJ VJ=15.00 PL=3中間移動點40 MOVL V=83.3 開始夾取第5個工件41 JUMP *L9 跳轉(zhuǎn)至 *L942 *L6夾取第6個工件時程序標(biāo)號43 MOVJ VJ=15.00 PL=3中

15、間移動點44 MOVJ VJ=15.00 PL=3中間移動點45 MOVL V=83.3 開始夾取第6個工件46 JUMP *L9 跳轉(zhuǎn)至 *L947 *L7夾取第7個工件時程序標(biāo)號48 MOVJ VJ=15.00 PL=3中間移動點49 MOVJ VJ=15.00 PL=3中間移動點50 MOVL V=83.3 開始夾取第7個工件51 JUMP *L9 跳轉(zhuǎn)至 *L952 *L8夾取第8個工件時程序標(biāo)號53 MOVJ VJ=15.00 PL=3中間移動點54 MOVJ VJ=15.00 PL=3中間移動點55 MOVL V=83.3 開始夾取第8個工件56 JUMP *L9 跳轉(zhuǎn)至 *L95

16、7 *L9程序標(biāo)號58 CALL JOB : HANDCLOSE 手爪夾緊，調(diào)用手爪夾緊子程序59 INC B000 上料數(shù)加160 MOVJ VJ=15.00 PL=3中間移動點61 MOVJ VJ=15.00 PL=3中間移動點62 MOVL V=83.3 中間移動點63 MOVL V=83.3 夾取工件移動到 CNC正前方0.5m處停下64 PULSE OUT#(9) T=1 向PLC發(fā)出1s機(jī)器人上料完成”信號65 WAIT IN#(10)=ON 等待PLC '機(jī)器人送料開始”指令66 MOVJ VJ=15.00 PL=3中間移動點67 MOVJ VJ=15.00 PL=3中間

17、移動點68 MOVL V=83.3 機(jī)器人接近卡盤，關(guān)鍵示教點69 CALL JOB : HANDOPEN 手爪釋放，調(diào)用手爪釋放子程序70 MOVJ VJ=15.00 PL=3中間移動點71 MOVJ VJ=50.00 PL=3中間移動點72 MOVJ VJ=5.00 PL=3中間移動點(返回 CNC正前方0.5m處)73 PULSE OUT#(10) T=1向PLC發(fā)出1s機(jī)器人送料完成”信號74 WAIT IN#(11)=ON 等待PLC 1機(jī)器人取料開始”指令75 MOVJ VJ=15.00 PL=3中間移動點76 MOVJ VJ=50.00 PL=3中間移動點77 MOVJ VJ=5

18、.00 PL=3機(jī)器人接近卡盤，關(guān)鍵示教點78 CALL JOB : HANDCLOSE 手爪夾緊，調(diào)用手爪夾緊子程序79 MOVJ VJ=50.00 PL=3中間移動點80 MOVJ VJ=5.00 PL=3中間移動點(返回 CNC正前方0.5m處)81 PULSE OUT#(11) T=1 向PLC發(fā)出1s機(jī)器人取料完成”信號82 WAIT IN#(12)=ON 等待PLC '機(jī)器人入倉裝配開始”指令83 MOVJ VJ=15.00 PL=3中間移動點84 MOVJ VJ=50.00 PL=3中間移動點85 JUMP *L11 IF B001=0如果入倉第一塊工件，跳轉(zhuǎn)至*L118

19、6 JUMP *L12 IF B001=1如果入倉第二塊工件，跳轉(zhuǎn)至*L1287 JUMP *L13 IF B001=2如果入倉第三塊工件，跳轉(zhuǎn)至*L1388 JUMP *L14 IF B001=3如果入倉第四塊工件，跳轉(zhuǎn)至*L1489 JUMP *L15 IF B001=4如果入倉第五塊工件，跳轉(zhuǎn)至*L1590 JUMP *L16 IF B001=5如果入倉第六塊工件，跳轉(zhuǎn)至*L1691 JUMP *L17 IF B001=6如果入倉第七塊工件，跳轉(zhuǎn)至*L1792 JUMP *L18 IF B001=7如果入倉第八塊工件，跳轉(zhuǎn)至*L1893 *L11入倉裝配第1個工件時程序標(biāo)號94 MOVJ

20、 VJ=15.00 PL=3中間移動點95 MOVJ VJ=50.00 PL=3中間移動點96 MOVL V=250 PL=1接近倉庫，重要示教點97 CALL JOB : HANDOPEN 手爪釋放，調(diào)用手爪釋放子程序98 MOVJ VJ=15.00 PL=3中間移動點99 MOVJ VJ=50.00 PL=3中間移動點100 MOVL V=250 PL=1接近配件，重要示教點101 CALL JOB : HANDCLOSE 手爪夾緊配件，調(diào)用手爪夾緊子程序102 MOVJ VJ=15.00 PL=3中間移動點103 MOVJ VJ=50.00 PL=3中間移動點104 MOVL V=250

21、 PL=1接近工件，重要示教點106 CALL JOB : HANDOPEN 手爪釋放配件，調(diào)用手爪釋放子程序107 MOVJ VJ=50.00 PL=3中間移動點108 MOVJ VJ=50.00 PL=3中間移動點109 JUMP *L19 跳轉(zhuǎn)至 *L9110 *L12入倉裝配第2個工件時程序標(biāo)號111 MOVJ VJ=15.00 PL=3中間移動點112 MOVJ VJ=50.00 PL=3中間移動點113 MOVL V=250 PL=1接近倉庫，重要示教點114 CALL JOB : HANDOPEN 手爪釋放，調(diào)用手爪釋放子程序115 MOVJ VJ=15.00 PL=3中間移動點

22、116 MOVJ VJ=50.00 PL=3中間移動點117 MOVL V=250 PL=1接近配件，重要示教點118 CALL JOB : HANDCLOSE 手爪夾緊配件，調(diào)用手爪夾緊子程序119 MOVJ VJ=15.00 PL=3中間移動點122 MOVJ VJ=15.00 PL=3中間移動點123 CALL JOB : HANDOPEN 手爪釋放配件，調(diào)用手爪釋放子程序124 MOVJ VJ=50.00 PL=3中間移動點125 MOVJ VJ=50.00 PL=3中間移動點126 JUMP *L19 跳轉(zhuǎn)至 *L9127 *L13入倉裝配第3個工件時程序標(biāo)號128 MOVJ VJ=

23、15.00 PL=3中間移動點129 MOVJ VJ=50.00 PL=3中間移動點130 MOVL V=250 PL=1接近倉庫，重要示教點131 CALL JOB : HANDOPEN 手爪釋放，調(diào)用手爪釋放子程序132 MOVJ VJ=15.00 PL=3中間移動點133 MOVJ VJ=50.00 PL=3中間移動點134 MOVL V=250 PL=1接近配件，重要示教點135 CALL JOB : HANDCLOSE 手爪夾緊，調(diào)用手爪夾緊子程序137 MOVJ VJ=50.00 PL=3中間移動點138 MOVL V=250 PL=1接近工件，重要示教點139 MOVJ VJ=1

24、5.00 PL=3中間移動點140 CALL JOB : HANDOPEN 手爪釋放，調(diào)用手爪釋放子程序141 MOVJ VJ=50.00 PL=3中間移動點142 MOVJ VJ=50.00 PL=3中間移動點143 JUMP *L19 跳轉(zhuǎn)至 *L9144 *L14入倉裝配第4個工件時程序標(biāo)號145 MOVJ VJ=15.00 PL=3中間移動點146 MOVJ VJ=50.00 PL=3中間移動點147 MOVL V=250 PL=1接近倉庫，重要示教點148 CALL JOB : HANDOPEN 手爪釋放，調(diào)用手爪釋放子程序149 MOVJ VJ=15.00 PL=3中間移動點152

25、 CALL JOB : HANDCLOSE 手爪夾緊，調(diào)用手爪夾緊子程序153 MOVJ VJ=15.00 PL=3中間移動點154 MOVJ VJ=50.00 PL=3中間移動點155 MOVL V=250 PL=1接近工件，重要示教點156 MOVJ VJ=15.00 PL=3中間移動點157 CALL JOB : HANDOPEN 手爪釋放，調(diào)用手爪釋放子程序158 MOVJ VJ=50.00 PL=3中間移動點159 MOVJ VJ=50.00 PL=3中間移動點160 JUMP *L19 跳轉(zhuǎn)至 *L9161 *L15入倉裝配第5個工件時程序標(biāo)號162 MOVJ VJ=15.00 P

26、L=3中間移動點163 MOVJ VJ=50.00 PL=3中間移動點164 MOVL V=250 PL=1接近倉庫，重要示教點165 CALL JOB : HANDOPEN 手爪釋放，調(diào)用手爪釋放子程序MOVJ VJ=15.00 PL=3中間移動點MOVJ VJ=50.00 PL=3中間移動點MOVL V=250 PL=1接近配件，重要示教點166167168169170171172173174175176177178179180CALL JOB : HANDCLOSE 手爪夾緊，調(diào)用手爪夾緊子程序MOVJ VJ=15.00 PL=3中間移動點MOVJ VJ=50.00 PL=3中間移動點M

27、OVL V=250 PL=1接近工件，重要示教點MOVJ VJ=15.00 PL=3中間移動點CALL JOB : HANDOPEN 手爪釋放，調(diào)用手爪釋放子程序MOVJ VJ=50.00 PL=3中間移動點MOVJ VJ=50.00 PL=3中間移動點JUMP *L19 跳轉(zhuǎn)至 *L9*L16入倉裝配第6個工件時程序標(biāo)號MOVJ VJ=15.00 PL=3中間移動點MOVJ VJ=50.00 PL=3中間移動點182 CALL JOB : HANDOPEN 手爪釋放，調(diào)用手爪釋放子程序183 MOVJ VJ=15.00 PL=3 中間移動點184 MOVJ VJ=50.00 PL=3中間移動

28、點185 MOVL V=250 PL=1接近配件，重要示教點186 CALL JOB : HANDCLOSE 手爪夾緊，調(diào)用手爪夾緊子程序187 MOVJ VJ=15.00 PL=3中間移動點188 MOVJ VJ=50.00 PL=3中間移動點189 MOVL V=250 PL=1接近工件，重要示教點190 MOVJ VJ=15.00 PL=3中間移動點191 CALL JOB : HANDOPEN 手爪釋放，調(diào)用手爪釋放子程序192 MOVJ VJ=50.00 PL=3中間移動點193 MOVJ VJ=50.00 PL=3中間移動點194 JUMP *L19 跳轉(zhuǎn)至 *L9195 *L17

29、入倉裝配第7個工件時程序標(biāo)號196197198199200201202203204205206207208209210MOVJ VJ=50.00 PL=3中間移動點MOVL V=250 PL=1接近倉庫，重要示教點CALL JOB : HANDOPEN 手爪釋放，調(diào)用手爪釋放子程序MOVJ VJ=15.00 PL=3中間移動點MOVJ VJ=50.00 PL=3中間移動點MOVL V=250 PL=1接近配件，重要示教點CALL JOB : HANDCLOSE 手爪夾緊，調(diào)用手爪夾緊子程序MOVJ VJ=15.00 PL=3中間移動點MOVJ VJ=50.00 PL=3中間移動點MOVL V=250 PL=1接近工件，重要示教點MOVJ VJ=15.00 PL=3中間移動點CALL JOB : HANDOPEN 手爪釋放，調(diào)用手爪釋放子程序MOVJ VJ=50.00 PL=3中間移動點MOVJ VJ=50.00 PL=3中間移動點JUMP *L19 跳轉(zhuǎn)至 *L9*L18入倉裝配第8個工件時程序標(biāo)號