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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内的工件取出，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PLCOMRONCP1L-M60DR1欧姆龙自动化（中国）有限公司系统控制I/O扩展单元CP1L-32ER1欧姆龙自动化（中国）有限公司扩展输入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）有限公司仓库/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北京昆仑通态工作站控制转换开关SBQ1A-63Z1Schneider手动/自动变压器AC380v-AC220v1山东永昌电力设备有限公司DX100供电变压器AC220v-AC110v1山东永昌电力设备有限公司步进驱动供电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，控制柜及其内部设备的配置，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3PCHNTDZ47-60QF1、QF5断路器3PCHNTDZ47-32QF2、QF3、QF4断路器2PCHNTDZ47-10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AC220v~AC110vAC220v~DC5vPLC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2.074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1NOP2*L0程序标号3CLEARB0001CLEARB0011置记忆存储器B000和B001为0；初始化4DOUTOUT#（12）=OFF清除“机器人装配完成”信号；初始化5CALLJOB：HANDOPEN手爪松开；初始化6*L10程序标号7WAITIN#(9)=ON等待PLC“机器人上料开始”指令8MOVJVJ=10.00PL=0机器人作业原点，关键示教点9JUMP*L1IFB000=0如果夹取第一块工件，跳转至*L110JUMP*L2IFB000=1如果夹取第二块工件，跳转至*L211JUMP*L3IFB000=2如果夹取第三块工件，跳转至*L312JUMP*L4IFB000=3如果夹取第四块工件，跳转至*L413JUMP*L5IFB000=4如果夹取第五块工件，跳转至*L514JUMP*L6IFB000=5如果夹取第六块工件，跳转至*L615JUMP*L7IFB000=6如果夹取第七块工件，跳转至*L716JUMP*L8IFB000=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18MOVJVJ=15.00PL=3中间移动点19MOVJVJ=15.00PL=3中间移动点20MOVLV=83.3开始夹取第1个工件21JUMP*L9跳转至*L922*L2夹取第2个工件时程序标号23MOVJVJ=15.00PL=3中间移动点24MOVJVJ=15.00PL=3中间移动点25MOVLV=83.3开始夹取第2个工件26JUMP*L9跳转至*L927*L3夹取第3个工件时程序标号28MOVJVJ=15.00PL=3中间移动点29MOVJVJ=15.00PL=3中间移动点30MOVLV=83.3开始夹取第3个工件31JUMP*L9跳转至*L932*L4夹取第4个工件时程序标号33MOVJVJ=15.00PL=3中间移动点34MOVJVJ=15.00PL=3中间移动点35MOVLV=83.3开始夹取第4个工件36JUMP*L9跳转至*L937*L5夹取第5个工件时程序标号38MOVJVJ=15.00PL=3中间移动点39MOVJVJ=15.00PL=3中间移动点40MOVLV=83.3开始夹取第5个工件41JUMP*L9跳转至*L942*L6夹取第6个工件时程序标号43MOVJVJ=15.00PL=3中间移动点44MOVJVJ=15.00PL=3中间移动点45MOVLV=83.3开始夹取第6个工件46JUMP*L9跳转至*L947*L7夹取第7个工件时程序标号48MOVJVJ=15.00PL=3中间移动点49MOVJVJ=15.00PL=3中间移动点50MOVLV=83.3开始夹取第7个工件51JUMP*L9跳转至*L952*L8夹取第8个工件时程序标号53MOVJVJ=15.00PL=3中间移动点54MOVJVJ=15.00PL=3中间移动点55MOVLV=83.3开始夹取第8个工件56JUMP*L9跳转至*L957*L9程序标号58CALLJOB：HANDCLOSE手爪夹紧，调用手爪夹紧子程序59INCB000上料数加160MOVJVJ=15.00PL=3中间移动点61MOVJVJ=15.00PL=3中间移动点62MOVLV=83.3中间移动点63MOVLV=83.3夹取工件移动到CNC正前方0.5m处停下64PULSEOUT#(9)T=1向PLC发出1s“机器人上料完成”信号65WAITIN#(10)=ON等待PLC“机器人送料开始”指令66MOVJVJ=15.00PL=3中间移动点67MOVJVJ=15.00PL=3中间移动点68MOVLV=83.3机器人接近卡盘，关键示教点69CALLJOB：HANDOPEN手爪释放，调用手爪释放子程序70MOVJVJ=15.00PL=3中间移动点71MOVJVJ=50.00PL=3中间移动点72MOVJVJ=5.00PL=3中间移动点（返回CNC正前方0.5m处）73PULSEOUT#(10)T=1向PLC发出1s“机器人送料完成”信号74WAITIN#(11)=ON等待PLC“机器人取料开始”指令75MOVJVJ=15.00PL=3中间移动点76MOVJVJ=50.00PL=3中间移动点77MOVJVJ=5.00PL=3机器人接近卡盘，关键示教点78CALLJOB：HANDCLOSE手爪夹紧，调用手爪夹紧子程序79MOVJVJ=50.00PL=3中间移动点80MOVJVJ=5.00PL=3中间移动点（返回CNC正前方0.5m处）81PULSEOUT#(11)T=1向PLC发出1s“机器人取料完成”信