机器人数控机床自动上下料项目

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 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

上下料装配工作站硬件系统设计

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。

工作站主电路系统设计

控制柜及其设备配置

PLC控制柜设计

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3P CHNT DZ47-60 QF1、QF5断路器3P CHNT DZ47-32 QF2、QF3、QF4断路器2P CHNT DZ47-10

机器人工作站i/o表

5号仓库 4.01

6号仓库 4.02

7号仓库 4.03

8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

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

主程序部分主要包括：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。

（1）机器人启动

机器人启动程序需先接通伺服使能，具体程序如图

（2）机器人上料

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

（3）机器人送料程序

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。

（4）CNC 加工

CNC 加工之后门开通知机器人来取料，程序如图

（5）机器人取料

机器人将料取出，CNC门关闭开始进入装配阶段，程序如图

（6）机器人入仓装配程序

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

（7）机器人回原点旋转盘旋转

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

（8）工件判断

序根据加工的个数判断机器人是否接着上下料，程序如图

（9）暂停

暂停PLC程序需单列，暂停只是机器人运动的暂停，程序如图

（10）急停

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

上下料装配工作站机器人程序设计

机床上下料机器人程序

序号程序注释

1 NOP

2 *L0 程序标号

3 CLEAR B000 1

CLEAR 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