1、加工裝配工作站由上下料工業機器人，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，而數控機床則對搬運的工件進行加工處理，機器人與數控機床配合零件的加工入倉。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。（1）按下啟動按鈕，機器人伺服使能，機器人啟動，發出機器人上料開始信號。（2） 機器

2、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，發出機器人送料開始信號。（4） 機器人接到送料開始信號，機器人將工件送入CNC，返回CNC正前方50cm 處， 發出機器人送料完成信號。（5） CNC接到送料完成信號，CNC門關閉，CNC門關到位，CNC加工開始，CNC加 工完成，CNC門打開，CNC門開到位，發出機器人取料開始信號。（6）機器人接到取料開始信號， 機器人將 CNC內的工件取出，發出機器人取料完成信號。（7） CNC接到機器人取料完成信號，CNC門關閉，CNC門關閉到位，發出機器人

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

4、復各部分為初始狀態，機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：條件沒準備好時，黃燈 1HZ閃爍，條件準備好時，黃燈常亮。待按下啟動按鈕設備運 行綠燈常亮，急停時紅燈常亮。轉換開關用于手動與自動間的切換，以及急停后各部件初始狀態的恢復。上下料裝配工作站系統配置數名稱型號廠商備注六關節機器人本體安川MH61日本株式會社安川電機上下料機器人與控制系統機器人控制柜DX1001日本株式會社安川電機數控機床CNCTOM-ZH540B1德國西門子加工中心PLCOMRON CP1L-M60DR1歐姆龍自動化（中國）有限公司系統控制/O擴展單元CP1L-32ER1歐姆龍自動化（中國

5、）有限公司擴展輸入20點，輸出32點步進電機86BYG250A （ 50 齒）15 5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/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北京昆侖通態工作站控制轉換開關SBQ1A-63Z1Schn eider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

6、公司步進驅動供電上下料裝配工作站硬件的系統設計包括工作站主電路的設計，控制柜及其內部設備的配置，PLCPLC的i/o表，外圍設備（傳感器、按鈕、驅動器）與 PLC的接口電路，機器人與的接口電路。控制柜及其設備配置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接線端子排開關電源開關電源A

7、C220vAC110vAC220vDC5vPLC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

8、機器人急停101.00w1.00機器人選擇遠程模式1.01機器人在作業原1.02點機器人上料101.0w1.0機器人信號開始11機器人送料開始101.02w1.02機器人取料101.0w1.0機器人信號點機器人上料完成1.03開始33機器人入倉裝配w1.0機器人送料完成1.04開始101.044機器人取料完成1.05w1.0機器人裝配完成1.06數控機床CNC急停101.055CNC門打101.06W1.06開w1.0CNC門關閉101.077數控機床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

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的恢復，程序如圖狀態準備主要包括：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。狀態準備 PLC程序如圖主程序部分

10、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、對于加工工件數目的判斷等。機器人啟動程序需先接通伺服使能，具體程序如圖機器人夾取物料臺上的工件在數控機床正前方50cm出停下，并通知 CNC把門打開，程序如圖機器人將工件送入數控機床，CNC門關閉通知機床加工開始，程序如圖。CNC加工之后門開通知機器人來取料，程序如圖機器人將料取出，CNC門關閉開始進入裝配階段，程序如圖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，程序如圖序根據加工的個數判斷機器人是否

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具體程序如圖機床上下料機器人程序序號程序注釋1 NOP2 *L0程序標號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程序標號7 WAIT IN#(9)=ON 等待PLC '機器人上料開始”指令8

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

13、第1個工件時程序標號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 跳轉至 *L922 *L2夾取第2個工件時程序標號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 跳轉至 *L927 *L3夾取第3個工件時程序標號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 跳轉至 *L932 *L4夾取第4個工件時程序標號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 跳轉至 *L937 *L5夾取第5個工件時程序標號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 跳轉至 *L942 *L6夾取第6個工件時程序標號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 跳轉至 *L947 *L7夾取第7個工件時程序標號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 跳轉至 *L952 *L8夾取第8個工件時程序標號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 跳轉至 *L95

16、7 *L9程序標號58 CALL JOB : HANDCLOSE 手爪夾緊，調用手爪夾緊子程序59 INC B000 上料數加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發出1s機器人上料完成”信號65 WAIT IN#(10)=ON 等待PLC '機器人送料開始”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 機器人接近卡盤，關鍵示教點69 CALL JOB : HANDOPEN 手爪釋放，調用手爪釋放子程序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發出1s機器人送料完成”信號74 WAIT IN#(11)=ON 等待PLC 1機器人取料開始”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機器人接近卡盤，關鍵示教點78 CALL JOB : HANDCLOSE 手爪夾緊，調用手爪夾緊子程序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發出1s機器人取料完成”信號82 WAIT IN#(12)=ON 等待PLC '機器人入倉裝配開始”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，跳轉至*L118

19、6 JUMP *L12 IF B001=1如果入倉第二塊工件，跳轉至*L1287 JUMP *L13 IF B001=2如果入倉第三塊工件，跳轉至*L1388 JUMP *L14 IF B001=3如果入倉第四塊工件，跳轉至*L1489 JUMP *L15 IF B001=4如果入倉第五塊工件，跳轉至*L1590 JUMP *L16 IF B001=5如果入倉第六塊工件，跳轉至*L1691 JUMP *L17 IF B001=6如果入倉第七塊工件，跳轉至*L1792 JUMP *L18 IF B001=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 跳轉至 *L9110 *L12入倉裝配第2個工件時程序標號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 跳轉至 *L9127 *L13入倉裝配第3個工件時程序標號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 跳轉至 *L9144 *L14入倉裝配第4個工件時程序標號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 跳轉至 *L9161 *L15入倉裝配第5個工件時程序標號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 跳轉至 *L9*L16入倉裝配第6個工件時程序標號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 跳轉至 *L9195 *L17

29、入倉裝配第7個工件時程序標號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 跳轉至 *L9*L18入倉裝配第8個工件時程序標號