車(chē)銑復(fù)合類(lèi)零件加工的智能生產(chǎn)線搭建

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1、 本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 論 文 題 目 ： 車(chē)銑復(fù)合類(lèi)零件加工的智能生產(chǎn)線搭建 與仿真實(shí)現(xiàn) 姓 名 ： 學(xué) 號(hào) ： 班 級(jí) ： 年 級(jí) ： 專(zhuān) 業(yè) ： 學(xué) 院 ： 指 導(dǎo) 教 師 ： 完 成 時(shí) 間 ： 本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）專(zhuān)用 摘 要 隨著國(guó)家對(duì)中國(guó)制造 2025 的規(guī)劃，中國(guó)制造業(yè)企業(yè)逐漸從自動(dòng)化向智能制造轉(zhuǎn)型， 智能制造產(chǎn)線可以對(duì)傳統(tǒng)制造業(yè)進(jìn)行革新，傳統(tǒng)制造業(yè)廣泛應(yīng)用于汽車(chē)制造、航

2、空航天、 船舶業(yè)等等相關(guān)傳統(tǒng)行業(yè)。制造業(yè)屬于第二產(chǎn)業(yè)，其領(lǐng)域涉及廣泛，包含了民生、教育、 互聯(lián)網(wǎng)等等都會(huì)基于制造業(yè)發(fā)展。智能制造類(lèi)型廣泛，對(duì)于傳統(tǒng)制造業(yè)設(shè)備自動(dòng)化程度高， 但智能化程度不高，為了使得產(chǎn)線更加智能化必須保證最基本的智能制造單元的運(yùn)行。 本文以切削加工智能制造單元為研究對(duì)象，針對(duì)車(chē)銑復(fù)合類(lèi)零件加工的智能生產(chǎn)線搭 建與仿真實(shí)現(xiàn)展開(kāi)研究與設(shè)計(jì)，首先分析最基本智能制造單元的組成分別為：數(shù)控車(chē)床， 加工中心，帶地軌軸的七軸工業(yè)機(jī)器人，總控 PLC 軟件，MES 系統(tǒng)，立體化料倉(cāng)，中央 控制系統(tǒng)，RFID 讀寫(xiě)器以及 RFID 芯片等相關(guān)設(shè)備及軟件。首先通過(guò)智能產(chǎn)線數(shù)字孿生虛 擬調(diào)試軟件對(duì)

3、產(chǎn)線進(jìn)行搭建，其次對(duì)機(jī)器人進(jìn)行編程，利用 CAXA 軟件對(duì)零件建模并進(jìn)行 刀軌自動(dòng)編程，對(duì) PLC 進(jìn)行編程，利用智能制造單元理實(shí)一體化平臺(tái)將上述程序進(jìn)行可靠 性仿真并生成仿真動(dòng)畫(huà)。 本設(shè)計(jì)合理的搭建了切削加工智能制造單元，并編寫(xiě)了相關(guān)程序，解決了切削加工智 能制造單元的基本運(yùn)行以及原理。利用智能制造單元理實(shí)一體化平臺(tái)對(duì)產(chǎn)線搭建、編寫(xiě)程 序進(jìn)行仿真，驗(yàn)證了車(chē)銑復(fù)合類(lèi)零件加工的智能生產(chǎn)線搭建與仿真運(yùn)行的合理性，對(duì)實(shí)際 的車(chē)銑復(fù)合類(lèi)零件加工的智能生產(chǎn)線運(yùn)行具有良好的指導(dǎo)作用。 關(guān)鍵詞：車(chē)銑復(fù)合加工；智能生產(chǎn)線；系統(tǒng)搭建與仿真 Abstract With the nati

4、onal plan of "Made in China 2025", Chinese manufacturing enterprises are gradually transforming from automation to intelligent manufacturing. Intelligent manufacturing production line can innovate traditional manufacturing industry, which is widely used in automobile manufacturing, aerospace, shippi

5、ng and other related traditional industries. As a secondary industry, manufacturing industry involves a wide range of fields, including people's livelihood, education, the Internet and so on. Intelligent manufacturing has a wide range of types. For traditional manufacturing equipment, the degree of

6、automation is high, but the degree of intelligence is not high. In order to make the production line more intelligent, the operation of the most basic intelligent manufacturing unit must be guaranteed. In this paper, the cutting intelligent manufacturing unit is taken as the research object, aimin

7、g at the intelligent production line construction and simulation implementation of turning and milling composite parts processing research and design. Firstly, the composition of the most basic intelligent manufacturing unit is analyzed as follows: CNC lathes, processing centers, seven-axis industri

8、al robots with earth rail axis, total control PLC software, MES system, three-dimensional silo, central control system, RFID reader and RFID chip and other related equipment and software. Firstly, the production line was built through the digital twinning virtual debugging software of the intelligen

9、t production line. Secondly, the robot was programmed. CAXA software was used to model the parts and carry out automatic programming of the tool track, PLC was programmed. This design reasonably set up the cutting intelligent manufacturing unit, and write the relevant program, solve the basic opera

10、tion and principle of the cutting intelligent manufacturing unit. By using the integrated platform of intelligent manufacturing unit theory and reality to build production line and write program simulation, the rationality of intelligent production line construction and simulation operation of turni

11、ng milling composite parts processing is verified, which has a good guiding role for the actual intelligent production line operation of turning milling composite parts processing. Key words:Turn-milling composite machining; Intelligent production line; System construction and simulation 目

12、 錄 1 引 論 1 1.1 論文的研究目的及意義 1 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀 1 1.3 研究?jī)?nèi)容 2 2 車(chē)銑復(fù)合加工智能制造單元產(chǎn)線布局及搭建 3 2.1 車(chē)銑復(fù)合加工智能制造單元產(chǎn)線布局 3 2.2 智能產(chǎn)線數(shù)字孿生虛擬系統(tǒng)搭建 6 3 車(chē)銑復(fù)合加工智能制造單元各模塊編程 8 3.1 工業(yè)機(jī)器人程序設(shè)計(jì)思路及編程 8 3.2 PLC 程序設(shè)計(jì)思路及編程 21 3.3 CAXA 計(jì)算機(jī)輔助制造數(shù)控加工編程 25 4 車(chē)銑復(fù)合類(lèi)零件加工智能產(chǎn)線控制流程圖及聯(lián)調(diào)仿真 46 4.1 車(chē)銑復(fù)合類(lèi)零件加工智能產(chǎn)線控制流程圖 46 4.2 車(chē)銑復(fù)合類(lèi)零件

13、加工智能制造產(chǎn)線聯(lián)調(diào)仿真 48 5 結(jié) 語(yǔ) 49 參考文獻(xiàn) 50 致 謝 51 附 錄 52 1 引 論 1.1 論文的研究目的及意義 目的：以切削加工智能制造單元為研究對(duì)象，針對(duì)車(chē)銑復(fù)合類(lèi)零件加工的智能生產(chǎn)線 搭建與仿真實(shí)現(xiàn)展開(kāi)研究與設(shè)計(jì)，分析切削加工智能制造單元的設(shè)備組成以及切削加工智 能制造單元的工作原理，掌握組成設(shè)備的應(yīng)用以及設(shè)備與設(shè)備之間的通訊，通過(guò)對(duì)各類(lèi)設(shè) 備的編程，以及設(shè)備之間的通訊編程，將程序?qū)胫林悄苤圃炖韺?shí)一體化平臺(tái)對(duì)程序進(jìn)行 驗(yàn)證，目的是更深層次了解切削加工智能制造單元同時(shí)對(duì)實(shí)際車(chē)銑復(fù)合類(lèi)零件加工的智能 生產(chǎn)線運(yùn)行具有良好的指導(dǎo)作用。 意

14、義：智能制造是基于 21 世紀(jì)信息時(shí)代與 21 世紀(jì)先進(jìn)制造技術(shù)的融合，其作用貫穿 有關(guān)制造的多個(gè)環(huán)節(jié)，智能制造就是具有自感知、自學(xué)習(xí)、自決策、自執(zhí)行、自適應(yīng)的新 型生產(chǎn)方式，同時(shí)智能制造產(chǎn)線具有高度柔性化，可以根據(jù)產(chǎn)品需求定制，解決了自動(dòng)化 只能單一批量生產(chǎn)的問(wèn)題，且智能產(chǎn)線是具有智能化和高度集成的特點(diǎn)。隨著先進(jìn)制造技 術(shù)、信息技術(shù)、人工智能、大數(shù)據(jù)分析等技術(shù)的發(fā)展，智能制造將在企業(yè)中得到廣泛的應(yīng) 用和改進(jìn)，智能制造產(chǎn)線將會(huì)革新傳統(tǒng)的自動(dòng)化產(chǎn)線。 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀 國(guó)外研究現(xiàn)狀： 1988 年智能制造概念的提出是由美國(guó)紐約大學(xué)教授懷特（ P.K.Wright ） 和布恩 （DA

15、.Bourne）出版了書(shū)籍《智能制造》2011 年美國(guó)實(shí)施“先進(jìn)制造伙伴計(jì)劃”戰(zhàn)略該計(jì)劃 重新規(guī)劃了美國(guó)制造業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略方向，同時(shí)研究更加先進(jìn)的材料勇于工業(yè)，研究新型制造 工藝以及基于互聯(lián)網(wǎng)的新一代工業(yè)機(jī)器人來(lái)實(shí)現(xiàn)制造業(yè)由自動(dòng)化向智能化的升級(jí)。 2013 年德國(guó)提出“工業(yè) 4.0”計(jì)劃，德國(guó)將“工業(yè) 4.0”上升為國(guó)家戰(zhàn)略層，希望做第四次 工業(yè)革命的引領(lǐng)者，通過(guò)工業(yè)網(wǎng)絡(luò)、多傳感技術(shù)、信息集成技術(shù)、將各式工業(yè)制造單元模 塊化，通過(guò)信息集成將原材料信息借助于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)信息交互，使得機(jī)器可以做到自 主決策，自感知，同時(shí)使得生產(chǎn)柔性化程度更高，個(gè)性化程度更高，同時(shí)智能制造系統(tǒng)還 可以利用智能物流管

16、理系統(tǒng)和社交網(wǎng)絡(luò)，整合物資信息，實(shí)現(xiàn)物料信息快速匹配，提高生 產(chǎn)效率和柔性程度 2014 年英國(guó)開(kāi)展“高價(jià)值制造”戰(zhàn)略 2015 日本頒布“機(jī)器人新戰(zhàn)略”大力發(fā)展網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)，以信息技術(shù)推動(dòng)制造業(yè)發(fā)展。 通過(guò)發(fā)展協(xié)同機(jī)器人、多功能電子設(shè)備、智能機(jī)床和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)打造先進(jìn)的無(wú)人化智能工 廠。日本制造業(yè)十分注重自動(dòng)化、信息化與傳統(tǒng)制造業(yè)的融合，由于日本為老牌工業(yè)強(qiáng)國(guó)， 已經(jīng)廣泛的普及了工業(yè)機(jī)器人，通過(guò)信息技術(shù)與智能設(shè)備的結(jié)合大大提高生產(chǎn)效率和生產(chǎn) 穩(wěn)定性。 9 2016 年歐盟頒布“數(shù)字化歐洲工業(yè)計(jì)劃”歐盟的工業(yè)計(jì)劃是在各國(guó)戰(zhàn)略基礎(chǔ)上提出的 數(shù)字化歐洲工業(yè)計(jì)劃，該計(jì)劃期望利用

17、云計(jì)算和大數(shù)據(jù)技術(shù)有效結(jié)合起來(lái)提升大數(shù)據(jù)在工 業(yè)智能化方面的競(jìng)爭(zhēng)力。 國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀： 在 2010 年后各國(guó)相繼推出了自己有關(guān)于智能制造的方案，于 2015 年中國(guó)提出《中國(guó) 制造 2025》國(guó)家行動(dòng)綱領(lǐng)，中國(guó)智能制造的重點(diǎn)領(lǐng)域主要體現(xiàn)在：加快機(jī)械、航空、船舶 等相關(guān)制造行業(yè)的生產(chǎn)設(shè)備的智能化改造，統(tǒng)籌布局和推動(dòng)智能交通、智能工程機(jī)械、服 務(wù)機(jī)器人等等。其實(shí)我國(guó)對(duì)智能制造的研究始于 20 世紀(jì)八十年代取得了一些成果，但是 沒(méi)有形成完整的研究體系，現(xiàn)如今我國(guó)在智能制造等制造業(yè)發(fā)展明顯較快，但相對(duì)于制造 業(yè)強(qiáng)國(guó)我國(guó)的綜合競(jìng)爭(zhēng)能力較弱，根據(jù)國(guó)內(nèi)制造業(yè)的智能化實(shí)際情況來(lái)看，智能化只是解 決了制造效

18、率低和精度低的問(wèn)題，還沒(méi)達(dá)到正真意義上智能制造的五大特點(diǎn)既自感知、自 執(zhí)行、自適應(yīng)、自決策、自學(xué)習(xí)。但是不論是我國(guó)還是國(guó)外都在為這個(gè)目標(biāo)努力奮斗。 我國(guó)智能制造發(fā)展中也存在需要解決的問(wèn)題：一是自主創(chuàng)新能力不強(qiáng)，核心技術(shù)對(duì)外 依靠較高。二是智能裝備制造標(biāo)準(zhǔn)化普及不夠，企業(yè)建設(shè)沒(méi)有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)。三是工業(yè)大數(shù) 據(jù)應(yīng)用價(jià)值還沒(méi)有充分的挖掘。四是智能制造相關(guān)的現(xiàn)代服務(wù)業(yè)發(fā)展滯后。為此，制造業(yè) 智能化的發(fā)展需要我們繼續(xù)努力研究。 1.3 研究?jī)?nèi)容 研究對(duì)象：“車(chē)銑復(fù)合類(lèi)零件加工的智能產(chǎn)線系統(tǒng)搭建與仿真”為研究對(duì)象。 研究?jī)?nèi)容：本次畢業(yè)設(shè)計(jì)研究?jī)?nèi)容是“車(chē)銑復(fù)合類(lèi)零件加工的智能生產(chǎn)線搭建與仿真” 的程序

19、設(shè)計(jì)及系統(tǒng)搭建仿真，車(chē)銑復(fù)合類(lèi)零件加工的智能生產(chǎn)線搭建與仿真中主要包含了 切削加工智能制造單元中涉及到的 PLC 編程、工業(yè)機(jī)器人編程、CAXA 軟件應(yīng)用、MES 系統(tǒng)應(yīng)用以及理實(shí)一體化平臺(tái)聯(lián)調(diào)仿真，本次論文將詳細(xì)介紹工業(yè)機(jī)器人編程及 CAXA 軟 件應(yīng)用，其余程序及仿真視頻主要以附件形式放置附錄七中。 2 車(chē)銑復(fù)合加工智能制造單元產(chǎn)線布局及搭建 2.1 車(chē)銑復(fù)合加工智能制造單元產(chǎn)線布局 為了使得智能制造產(chǎn)線完整搭建，擬使用智能產(chǎn)線數(shù)字孿生虛擬調(diào)試軟件搭建智能制 造產(chǎn)線，切削加工智能制造單元硬件清單如下： 表 2.1 智能制造單元硬件清單 1、數(shù)控車(chē)床 ——自動(dòng)化接口

20、，配攝像頭 2、加工中心(三軸)——自動(dòng)化接口，配攝像頭、在線檢測(cè) 3、工業(yè)機(jī)器人——定制行走式機(jī)器人 4、機(jī)器人夾具——三種夾具，配快換系統(tǒng) 5、機(jī)器人導(dǎo)軌——有效行程 3.8 米，總長(zhǎng) 5 米 6、立體倉(cāng)庫(kù)——設(shè) 5 層 6 列共 30 個(gè)倉(cāng)位，含安全門(mén)、開(kāi)關(guān)按鈕、RFID 檢測(cè)設(shè)備、光電開(kāi)關(guān)及指示燈 7、在線測(cè)量裝置——用于加工中心 8、零點(diǎn)定位系統(tǒng)——用于加工中心 9、可視化系統(tǒng)及顯示終端——顯示機(jī)床運(yùn)行狀態(tài)，工件加工情況、加工效果、加工日志、數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)等 10、中央電氣控制系統(tǒng)——負(fù)責(zé)周邊設(shè)備及機(jī)器人控制，實(shí)現(xiàn)智能制造單元的流程和邏輯總控 11、安全防護(hù)系統(tǒng)——防止

21、意外闖入、保護(hù)人員安全 12、RFID 讀寫(xiě)器及 RFID 芯片——工件加工狀態(tài)、加工信息等的讀寫(xiě) 13、編程和設(shè)計(jì)工位計(jì)算機(jī)——參考具體技術(shù)參數(shù) 圖 2.1 數(shù)控車(chē)床 ——自動(dòng)化接口，配攝像頭 圖 2.2 加工中心(三軸)——自動(dòng)化接口，配攝像頭、在線檢測(cè) 在線測(cè)量裝置——用于加工中心 零點(diǎn)定位系統(tǒng)——用于加工中心 圖 2.3 工業(yè)機(jī)器人——定制行走式機(jī)器人 機(jī)器人導(dǎo)軌——有效行程 3.8 米，總長(zhǎng) 5 米 圖 2.4 機(jī)器人夾具——三種夾具，配快換系統(tǒng) 圖 2.5 立體倉(cāng)庫(kù)——設(shè) 5

22、層 6 列共 30 個(gè)倉(cāng)位，含安全門(mén)、 開(kāi)關(guān)按鈕、RFID 檢測(cè)設(shè)備、光電開(kāi)關(guān)及指示燈 圖 2.6 中央電氣控制系統(tǒng)——負(fù)責(zé)周邊設(shè)備及機(jī)器人控制， 實(shí)現(xiàn)智能制造單元的流程和邏輯總控 圖 2.7 安全防護(hù)系統(tǒng)——防止意外闖入、保護(hù)人員安全 圖 2.8 RFID 讀寫(xiě)器及 RFID 芯片——工件加工狀態(tài)、加工信息等的讀寫(xiě) 2.2 智能產(chǎn)線數(shù)字孿生虛擬系統(tǒng)搭建 圖 2.9 智能制造產(chǎn)線整體視圖 圖 2.10 切削加工智能制造單元布局 3 車(chē)銑復(fù)合加工智能制造單元各模塊編程 3.1 工業(yè)機(jī)器人程序設(shè)

23、計(jì)思路及編程 工業(yè)機(jī)器人是面向于工業(yè)領(lǐng)域的多關(guān)節(jié)機(jī)械臂是一類(lèi)機(jī)械裝置，通過(guò)機(jī)器人的末端操 作器可以使得工業(yè)機(jī)器人適用于不同的場(chǎng)景，工業(yè)機(jī)器人末端操作器為模塊化設(shè)備，可以 更換為夾爪、焊槍、吸盤(pán)等等，其作為車(chē)銑復(fù)合類(lèi)零件的智能產(chǎn)線中重要的搬運(yùn)設(shè)備，其 末端操作器為夾爪，其功能為將零件在料倉(cāng)、數(shù)控車(chē)床、數(shù)控加工中心之間搬運(yùn)和精確放 置的設(shè)備對(duì)于智能產(chǎn)線來(lái)說(shuō)是一個(gè)具有超強(qiáng)執(zhí)行力的搬運(yùn)工。在智能制造車(chē)銑復(fù)合加工零 件的智能生產(chǎn)線中對(duì)比一般的六軸工業(yè)機(jī)器人，智能制造產(chǎn)線的工業(yè)機(jī)器人添加一個(gè)地軌 軸從而來(lái)滿(mǎn)足機(jī)械臂游走于各類(lèi)設(shè)備之間。為了使得產(chǎn)線智能化可視化，智能制造產(chǎn)線的 工業(yè)機(jī)器人在末端操作器上會(huì)安

24、置 RFID 讀寫(xiě)器，以便于將工件信息讀取或?qū)懭胂嚓P(guān)芯片， 從而使得工件狀態(tài)可視化。車(chē)銑復(fù)合類(lèi)零件加工的智能生產(chǎn)線中機(jī)器人程序組成如圖所示： 圖 3.1 工業(yè)機(jī)器人程序圖 3.1.1 工業(yè)機(jī)器人主程序構(gòu)架及主程序編程 在車(chē)銑復(fù)合零件加工的智能生產(chǎn)線中工業(yè)機(jī)器人的主程序作用先是先復(fù)位所有的寄 存器，因?yàn)槲覀儾荒鼙ＷC每次寄存器的狀態(tài)都是我們理想的狀態(tài)，循環(huán)檢查 PLC 發(fā)來(lái)的寄 存器信號(hào)，通過(guò)寄存器信號(hào)來(lái)判斷機(jī)器人是進(jìn)行料倉(cāng)盤(pán)點(diǎn)還是進(jìn)行訂單生產(chǎn)，若進(jìn)行料倉(cāng) 盤(pán)點(diǎn)，等料倉(cāng)信息盤(pán)點(diǎn)完畢之后再進(jìn)行訂單生產(chǎn)，訂單生產(chǎn)時(shí)判斷機(jī)器人末端操作器上是 否為目標(biāo)爪，若是目標(biāo)爪則通過(guò)判斷開(kāi)始

25、準(zhǔn)備料倉(cāng)取料、車(chē)床取料、加工中心取料，若機(jī) 器人末端操作器為非目標(biāo)爪通過(guò)調(diào)用換爪程序換取為目標(biāo)爪，再進(jìn)行判斷，若判斷為料倉(cāng) 取料則需要再次進(jìn)行判斷是進(jìn)行車(chē)床放料還是加工中心放料，若判斷為車(chē)床取料或者加工 中心取料則直接進(jìn)行料倉(cāng)放料。主程序流程圖如圖所示： 圖 3.2 主程序流程圖 表 3.1 機(jī)器人點(diǎn)位表 名稱(chēng) 寄存器 名稱(chēng) 寄存器 名稱(chēng) 寄存器 名稱(chēng) 寄存器 原點(diǎn) JR[0] 小圓爪精確點(diǎn) LR[1] 倉(cāng)位 1 LR[10] RFID1 LR[20] 快換地軌點(diǎn) JR[2] 大圓爪精確點(diǎn) LR[2] 倉(cāng)位 6 LR[11] RFID6

26、 LR[21] 快換過(guò)渡點(diǎn) JR[3] 方爪精確點(diǎn) LR[3] 倉(cāng)位 7 LR[12] RFID25 LR[22] 料倉(cāng)及 RFID JR[4] 車(chē)小圓精確點(diǎn) LR[4] 倉(cāng)位 12 LR[13] 地軌點(diǎn) 料倉(cāng)過(guò)渡點(diǎn) JR[5] 車(chē)大圓精確點(diǎn) LR[5] 倉(cāng)位 13 LR[14] X+150 Z+20 LR[30] RFID 過(guò)渡點(diǎn) JR[6] 銑大圓精確點(diǎn) LR[6] 倉(cāng)位 18 LR[15] Z+20 LR[31] 車(chē)床地軌點(diǎn) JR[7] 銑方料

27、精確點(diǎn) LR[7] 倉(cāng)位 19 LR[16] Z+200 LR[32] 車(chē)床過(guò)渡點(diǎn) JR[8] 倉(cāng)位 24 LR[17] Y+50 LR[33] 加工中心地軌點(diǎn) JR[9] 列偏數(shù) LR[40] 倉(cāng)位 25 LR[18] Y+200 Z+100 LR[34] 加工中心過(guò)渡點(diǎn) 1 JR[10] 行偏數(shù) LR[41] 倉(cāng)位 30 LR[19] Z+100 LR[35] 加工中心過(guò)渡點(diǎn) 2 JR[11] 精確點(diǎn) LR[42] Y+200 LR[36] Y-100

28、LR[37] X+200 LR[38] 工業(yè)機(jī)器人主程序： VERSION:0 GROUP:[0] //綁定業(yè)務(wù)層及軸組 //定義坐標(biāo)變量，聲明變量 //程序“主程序” WAIT DO[100] = ON LBL[1]//跳轉(zhuǎn)標(biāo)簽循環(huán)掃描 R[11] = 0//取料位置響應(yīng)清零 R[12] = 0//放料位置響應(yīng)清零 R[13] = 0//設(shè)備號(hào)響應(yīng)清零 R[14] = 0//RFID 響應(yīng)清零 R[24] = 0//寄存器 R[24]狀態(tài)清零 R[90] = 0//工業(yè)機(jī)

29、器人運(yùn)行狀態(tài)清零 IF R[15]=0 AND R[16]=0 AND R[17]=0 AND R[23]=0 , GOTO LBL[1] //如果取料位狀態(tài)為 0、放料位狀態(tài)為 0、設(shè)備號(hào)響應(yīng)為 0、RFID 讀寫(xiě)為 0 則跳轉(zhuǎn)至標(biāo) 簽[1] IF R[23]=1 , CALL "LCPD.PRG"http://如果 RFID 讀寫(xiě)狀態(tài)為 1 也就是讀取 RFID，則調(diào)用 子程序“料倉(cāng)盤(pán)點(diǎn)” WAIT R[25] = 1//等待確認(rèn)信號(hào)狀態(tài)為 1 R[11] = R[15]//取料位置響應(yīng)為取料位 19 R[12] = R[16]//放料位置響應(yīng)為放料位 R[13] = R

30、[17]//設(shè)備號(hào)響應(yīng)設(shè)備號(hào) R[90] = 1//工業(yè)機(jī)器人運(yùn)行狀態(tài)為 1 也就是工業(yè)機(jī)器人運(yùn)行狀態(tài)為忙 IF R[10]=0 , CALL "QZ.PRG"http://如果機(jī)器人當(dāng)前手爪狀態(tài)為 0，也就是沒(méi)有夾爪的時(shí) 候調(diào)用子程序“取爪”程序 IF R[10]<>0 AND R[10]<>R[21] , CALL "HZ.PRG"http://如果機(jī)器人當(dāng)前手爪狀態(tài)不為 0， 也就是有夾爪同時(shí)判斷機(jī)器人當(dāng)前手爪不是應(yīng)取手爪則調(diào)用子程序“換爪”程序 IF R[11]<>0 AND R[12]=0 AND R[13]<>0 , CALL "KQ.PRG"http://如果取料位置響應(yīng)不為 0、放料位置為 0、

31、設(shè)備號(hào)響應(yīng)不為 0 則調(diào)用子程序“料倉(cāng)取料”程序 IF R[11]=0 AND R[12]<>0 AND R[13]=1 , CALL "CQ.PRG"http://如果取料位置響應(yīng)為 0、 放料位置響應(yīng)不為 0、設(shè)備號(hào)響應(yīng)為 1（車(chē)床）則調(diào)用子程序“車(chē)床取料”程序 IF R[11]=0 AND R[12]<>0 AND R[13]=2 , CALL "XQ.PRG"http://如果取料位置響應(yīng)為 0、 放料位置響應(yīng)不為 0、設(shè)備號(hào)響應(yīng)為 2（加工中心）則調(diào)用子程序“加工中心取料”程序 J JR[0]//關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)到原點(diǎn) GOTO LBL[1]//跳轉(zhuǎn)至標(biāo)簽 1 3.1.2 工業(yè)機(jī)器人車(chē)

32、床取料放料程序編程 在車(chē)銑復(fù)合類(lèi)零件加工的智能生產(chǎn)線中車(chē)床取料、車(chē)床放料的機(jī)器人作為子程序，也 是不可或缺的，由于是針對(duì)車(chē)銑復(fù)合類(lèi)零件，所以產(chǎn)線中必然會(huì)涉及到如何進(jìn)行車(chē)床放料 和下料的過(guò)程，首先我們需要定義由于零件的不同所導(dǎo)致的夾爪的差異，為此在車(chē)床取料 和放料的精確點(diǎn)不完全相同，所以我們首先要定義車(chē)床取料放料的精確點(diǎn)保證機(jī)器人在放 料取料過(guò)程中的無(wú)誤，詳細(xì)的編程及思路見(jiàn)下程序及注解。 工業(yè)機(jī)器人車(chē)床取料： VERSION:0 GROUP:[0] //綁定業(yè)務(wù)層及軸組 //定義坐標(biāo)變量，聲明變量 //程序“車(chē)床取料”

33、 LR[42] = LR[R[10]+3]//定義車(chē)床取料精確點(diǎn) WAIT R[19] = 0//等待車(chē)床安全門(mén)打開(kāi) J JR[7]//關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)到車(chē)床地軌點(diǎn) J JR[8]//關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)到車(chē)床過(guò)渡點(diǎn) L LR[42]+LR[38]//直線運(yùn)動(dòng)到車(chē)床取料精確點(diǎn) X 方向+200 L LR[42] VEL=200//直線運(yùn)動(dòng)到車(chē)床取料精確點(diǎn)運(yùn)動(dòng)速度為 200 WAIT TIME = 1000//等待 1 秒 DO[2] = ON DO[3] = OFF//夾爪閉合夾取物料 WAIT TIME = 1000//等待 1 秒 R[24] = 3//寄存器 R[23]為車(chē)床卡

34、盤(pán)松開(kāi) WAIT R[26] = 0//等待車(chē)床卡盤(pán)信號(hào)為打開(kāi) WAIT TIME = 1000//等待 1 秒 L LR[42]+LR[38]//直線運(yùn)動(dòng)到車(chē)床取料精確點(diǎn)的 X 方向+200 J JR[8]//關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)到車(chē)床過(guò)渡點(diǎn) J JR[7]//關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)到車(chē)床地軌點(diǎn) R[24] = 12//寄存器 R[24]狀態(tài)為車(chē)床取料完成 WAIT TIME = 1000//等待 1 秒 R[24] = 0//寄存器 R[24]清零 CALL "KF.PRG"http://調(diào)用子程序“料倉(cāng)放料” 工業(yè)機(jī)器人車(chē)放程序： VERSION:0 GROUP:[0]

35、>//綁定業(yè)務(wù)層及軸組 //定義坐標(biāo)變量，聲明變量 //程序“車(chē)床放料” LR[42] = LR[R[10]+3]//定義車(chē)床放料精確點(diǎn) WAIT R[19] = 0//等待車(chē)床安全門(mén)打開(kāi) WAIT R[26] = 0//等待車(chē)床卡盤(pán)信號(hào)打開(kāi) J JR[7]//關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)到車(chē)床地軌點(diǎn) J JR[8]//關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)到車(chē)床過(guò)渡點(diǎn) L LR[42]+LR[38] VEL=200//直線運(yùn)動(dòng)到車(chē)床放料精確點(diǎn) X 方向+150 運(yùn)動(dòng)速度為 200 L LR[42] VEL=200//直線運(yùn)動(dòng)到車(chē)床放料精確點(diǎn)，運(yùn)動(dòng)速度為 200 WAIT TIME

36、= 1000//等待 1 秒 R[24] = 4//寄存器 R[24]狀態(tài)為車(chē)床卡盤(pán)夾緊 WAIT R[26] = 1//等待車(chē)床卡盤(pán)信號(hào)夾緊 WAIT TIME = 1000//等待 1 秒 DO[2] = OFF DO[3] = ON//機(jī)器人夾爪使能關(guān)，夾爪松開(kāi) WAIT TIME = 1000//等待 1 秒 L LR[42]+LR[38]//直線運(yùn)動(dòng)到車(chē)床放料精確點(diǎn) X 方向+200 J JR[8]//關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)到車(chē)床過(guò)渡點(diǎn) J JR[7]//關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)到車(chē)床地軌點(diǎn) R[24] = 11//寄存器 R[24]狀態(tài)為車(chē)床放料完成 WAIT TIME = 1000/

37、/等待 1 秒 R[24] = 7//寄存器 R[24]狀態(tài)為機(jī)床啟動(dòng) WAIT R[19] = 1//等待車(chē)床安全門(mén)關(guān)閉 R[24] = 0//寄存器 R[24]狀態(tài)清零 3.1.3 工業(yè)機(jī)器人 CNC 取料放料程序編程 車(chē)銑復(fù)合類(lèi)零件的加工與智能生產(chǎn)線包含了銑的工序，所以加工中心也是必不可少的 設(shè)備為此工業(yè)機(jī)器人的子程序中應(yīng)包含加工中心的取料和放料，取料和放料過(guò)程中我們需 定義取料和放料的精確點(diǎn)，同時(shí)為保證安全運(yùn)行機(jī)器人和加工中心安全門(mén)之間要有一定的 配合邏輯關(guān)系。詳細(xì)的編程思路及注解見(jiàn)下程序。 工業(yè)機(jī)器人加工中心取料： VERSION:0 GROUP

38、:[0] //綁定業(yè)務(wù)層及軸組 //定義坐標(biāo)變量，聲明變量 //程序“加工中心取料” LR[42] = LR[R[10]+4]//定義加工中心取料精確點(diǎn) R[24] = 6//寄存器 R[24]狀態(tài)為加工中心夾具松開(kāi) WAIT R[27] = 0//等待 CNC 卡盤(pán)信號(hào)打開(kāi) WAIT R[20] = 0//等待加工中心安全門(mén)打開(kāi) J JR[9]//關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)到加工中心地軌點(diǎn) J JR[10]//關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)到加工中心過(guò)渡點(diǎn) 1 J JR[11]//關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)到加工中心過(guò)渡點(diǎn) 2 L LR[42]+LR[37]//直線

39、運(yùn)動(dòng)到加工中心取料精確點(diǎn) Y-100 L LR[42] VEL=200//直線運(yùn)動(dòng)到加工中心取料精確點(diǎn)，運(yùn)動(dòng)速度為 200 WAIT TIME = 1000//等待 1 秒 DO[2] = ON DO[3] = OFF//機(jī)器人夾爪使能開(kāi)（夾住物料） WAIT TIME = 1000//等待 1 秒 L LR[42]+LR[35]//直線運(yùn)動(dòng)到加工中心取料精確點(diǎn) Z 方向+100 WAIT TIME = 1000//等待 1 秒 J JR[11]//關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)到加工中心過(guò)渡點(diǎn) 2 J JR[10]//關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)到加工中心過(guò)渡點(diǎn) 1 J JR[9]//關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)到加工中心地軌點(diǎn) R[24

40、] = 14//寄存器 R[24]狀態(tài)為加工中心取料完成 WAIT TIME = 1000//等待 1 秒 R[24] = 0//寄存器 R[24]狀態(tài)清零 CALL "KF.PRG"http://調(diào)用子程序“料倉(cāng)放料” 工業(yè)機(jī)器人加工中心放料： VERSION:0 GROUP:[0] //綁定業(yè)務(wù)層及軸組 //定義坐標(biāo)變量，聲明變量 //程序“加工中心放料” LR[42] = LR[R[10]+4]//定義加工中心放料精確點(diǎn) WAIT R[27] = 0//等待 CNC 卡盤(pán)信號(hào)打開(kāi) WAIT R[2

41、0] = 0//等待加工中心安全門(mén)打開(kāi) J JR[9]//關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)到加工中心地軌點(diǎn) J JR[10]//關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)到加工中心過(guò)渡點(diǎn) 1 J JR[11]//關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)到加工中心過(guò)渡點(diǎn) 2 L LR[42]+LR[35] VEL=200//直線運(yùn)動(dòng)到加工中心放料精確點(diǎn) Z 方向+100 L LR[42] VEL=200//直線運(yùn)動(dòng)到加工中心放料精確點(diǎn) WAIT TIME = 1000//等待 1 秒 DO[2] = OFF DO[3] = ON//機(jī)器人夾爪使能關(guān)（放開(kāi)物料） WAIT TIME = 1000//等待 1 秒 L LR[42]+LR[37]//直線運(yùn)動(dòng)到放料

42、精確點(diǎn) Y 方向-100 WAIT TIME = 1000//等待 1 秒 R[24] = 5//寄存器 R[24]狀態(tài)為加工中心夾具夾緊 WAIT R[27] = 1//等待 CNC 卡盤(pán)信號(hào)為夾緊 J JR[11]//關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)到加工中心過(guò)渡點(diǎn) 2 J JR[10]//關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)到加工中心過(guò)渡點(diǎn) 1 J JR[9]//關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)到加工中心地軌點(diǎn) R[24] = 13//寄存器 R[24]狀態(tài)為加工中心放料完成 WAIT TIME = 1000//等待 1 秒 R[24] = 7//機(jī)床啟動(dòng) WAIT R[20] = 1//等待加工中心安全門(mén)關(guān)閉 R[24] = 0//寄存器 R[24

43、]狀態(tài)清零 3.1.4 工業(yè)機(jī)器人料倉(cāng)取料放料程序編程 立體化料倉(cāng)作為車(chē)銑復(fù)合類(lèi)零件加工的智能生產(chǎn)線中物料和工件的儲(chǔ)存?zhèn)}，我們需要 通過(guò)工業(yè)機(jī)器人從立體化料倉(cāng)中取出相應(yīng)倉(cāng)位的物料或者放加工后的工件，我們?nèi)绾螠?zhǔn)確 的取到我們所需的物料，需要通過(guò)計(jì)算倉(cāng)位之間的距離以及行偏列偏數(shù)來(lái)精確的取到我們 所需的物料。詳細(xì)編程思路及注解見(jiàn)程序。 工業(yè)機(jī)器人料倉(cāng)取料程序： VERSION:0 GROUP:[0] //綁定業(yè)務(wù)層及軸組 //定義坐標(biāo)變量，聲明變量 //程序“料倉(cāng)取料” CALL "DRFID.PRG

44、"http://調(diào)用子程序“讀 RFID” LR[40] = (LR[11+2*R[28]]-LR[10+2*R[28]])/5//計(jì)算列偏距 LR[42] = LR[10+2*R[28]]+LR[40]*R[29]//計(jì)算料倉(cāng)取料精確點(diǎn) J JR[4]//關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)到料倉(cāng)及 RFID 地軌點(diǎn) J JR[5]//關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)到料倉(cāng)過(guò)渡點(diǎn) L LR[42]+LR[34]//直線運(yùn)動(dòng)到料倉(cāng)取料精確點(diǎn) Y 方向+200、Z 方向+100 L LR[42]+LR[33+R[10]]//直線運(yùn)動(dòng)到料倉(cāng)取料接近點(diǎn) L LR[42] VEL=100//直線運(yùn)動(dòng)到料倉(cāng)取料精確點(diǎn) WAIT TIME =

45、1000//等待 1 秒 DO[2] = ON DO[3] = OFF//機(jī)器人夾爪使能開(kāi)（夾取物料） WAIT TIME = 1000//等待 1 秒 L LR[42]+LR[35]//直線運(yùn)動(dòng)到取料精確點(diǎn) Z 方向+100 L LR[42]+LR[34]//直線運(yùn)動(dòng)到取料精確點(diǎn) Z 方向+100，Y 方向+200 J JR[5]//關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)到料倉(cāng)過(guò)渡點(diǎn) J JR[4]//關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)到料倉(cāng)及 RFID 地軌點(diǎn) IF R[13]=1 , CALL "CF.PRG"http://如果設(shè)備號(hào)響應(yīng)為 1 則調(diào)用子程序“車(chē)床放料” IF R[13]=2 , CALL "XF.PRG"http://如果設(shè)備號(hào)響

46、應(yīng)為 2 則調(diào)用子程序“加工中心放料” 工業(yè)機(jī)器人料倉(cāng)放料程序： VERSION:0 GROUP:[0] //綁定業(yè)務(wù)層及軸組 //定義坐標(biāo)變量，聲明變量 //程序“料倉(cāng)放料” LR[40] = (LR[11+2*R[28]]-LR[10+2*R[28]])/5//計(jì)算列偏數(shù) LR[42] = LR[10+2*R[28]]+LR[40]*R[29]//計(jì)算放料精確點(diǎn) J JR[4]//關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)到料倉(cāng)及 RFID 地軌點(diǎn) J JR[5]//關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)到料倉(cāng)過(guò)渡點(diǎn) L LR[42]+LR[34]//

47、直線運(yùn)動(dòng)到放料精確點(diǎn) Y 方向+200，Z 方向+100 L LR[42]+LR[35]//直線運(yùn)動(dòng)到放料精確點(diǎn) Z 方向+100 L LR[42] VEL=100//直線運(yùn)動(dòng)到放料精確點(diǎn)，運(yùn)動(dòng)速度為 100 WAIT TIME = 1000//等待 1 秒 DO[2] = OFF DO[3] = ON//機(jī)器人夾爪使能關(guān)（放料） R[24] = 15//寄存器 R[24]狀態(tài)為料倉(cāng)放料完成 WAIT TIME = 1000//等待 1 秒 R[24] = 0//寄存器 R[24]狀態(tài)清零 L LR[42]+LR[33+R[10]]//直線運(yùn)動(dòng)到放料接近點(diǎn) L LR[4

48、2]+LR[34]//直線運(yùn)動(dòng)到放料精確點(diǎn) Y 方向+200，Z 方向+100 J JR[5]//關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)到料倉(cāng)過(guò)渡點(diǎn) J JR[4]//關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)到料倉(cāng)及 RFID 地軌點(diǎn) CALL "XRFID.PRG"http://調(diào)用子程序“寫(xiě) RFID” 3.1.5 工業(yè)機(jī)器人 RFID 讀寫(xiě)程序編程 由于智能智能產(chǎn)線的定義為自執(zhí)行、自感知、自適應(yīng)、自決策、自適應(yīng)為滿(mǎn)足自感知 我們需要用到大量的傳感器，而 RFID 作為射頻識(shí)可以通過(guò)無(wú)線電信號(hào)識(shí)別特定目標(biāo)并讀 寫(xiě)相關(guān)數(shù)據(jù)，無(wú)需通過(guò)有線連接或接觸式連接傳輸數(shù)據(jù)，在車(chē)銑復(fù)合類(lèi)零件加工的智能生 產(chǎn)線中為了使得料倉(cāng)各倉(cāng)位的物料數(shù)據(jù)準(zhǔn)確的顯示在顯示

49、器上我們需要對(duì)每個(gè)料倉(cāng)的數(shù) 據(jù)進(jìn)行讀取或更改，在工業(yè)機(jī)器人 RFID 讀寫(xiě)中難點(diǎn)在于如何精確的算出 30 個(gè)倉(cāng)位點(diǎn)中我 們所需要的倉(cāng)位 RFID 點(diǎn)位。詳細(xì)編程思路及注解見(jiàn)程序。 工業(yè)機(jī)器人讀 RFID 程序： VERSION:0 GROUP:[0] //綁定業(yè)務(wù)層及軸組 //定義坐標(biāo)變量，聲明變量 //程序“讀 RFID 程序” LR[40] = (LR[21]-LR[20])/5//計(jì)算料倉(cāng)列偏距 LR[41]=(LR[22]-LR[20])/4//計(jì)算料倉(cāng)行偏距 LR[42]=LR[20]+LR[40]*

50、R[29]+LR[41]*R[28]//計(jì)算 RFID 精確點(diǎn) J JR[4]//關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)到料倉(cāng)及 RFID 地軌點(diǎn) J JR[6]//關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)到 RFID 過(guò)渡點(diǎn) L LR[42]+LR[33]//直線運(yùn)動(dòng)到 RFID 精確點(diǎn) Y 方向+50 L LR[42] VEL=100//直線運(yùn)動(dòng)到 RFID 精確點(diǎn)，運(yùn)動(dòng)速度為 100 R[14] = R[11]//將取料位置響應(yīng)賦值給 RFID 位置 R[24] = 1//寄存器 R[24]狀態(tài)為 robot 請(qǐng)求讀 RFID WAIT R[18] = 1//等待 RFID 讀取完成 WAIT TIME = 1000//等待 1 秒

51、R[24] = 0//寄存器 R[24]清零 R[14] = 0//RFID 位置清零 L LR[42]+LR[33]//直線運(yùn)動(dòng)到 RFID 精確點(diǎn) Y 方向+50 J JR[6]//關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)到 RFID 過(guò)渡點(diǎn) J JR[4]//關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)到料倉(cāng)及 RFID 地軌點(diǎn) 工業(yè)機(jī)器人寫(xiě) RFID 程序： VERSION:0 GROUP:[0] //綁定業(yè)務(wù)層及軸組 //定義坐標(biāo)變量，聲明變量 //程序“寫(xiě) RFID 程序” LR[40] = (LR[21]-LR[20])/5//計(jì)算料倉(cāng)

52、列偏距 LR[41] = (LR[22]-LR[20])/4//計(jì)算料倉(cāng)行偏距 LR[42] = LR[20]+LR[40]*R[29]+LR[41]*R[28]//計(jì)算寫(xiě) RFID 精確點(diǎn) J JR[4]//關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)到料倉(cāng)及 RFID 地軌點(diǎn) J JR[6]//關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)到 RFID 過(guò)渡點(diǎn) L LR[42]+LR[33]//直線運(yùn)動(dòng)到寫(xiě) RFID 精確點(diǎn) Y 方向+50 L LR[42] VEL=100//直線運(yùn)動(dòng)到寫(xiě) RFID 精確點(diǎn)，運(yùn)動(dòng)速度為 100 R[14] = R[12]//將放料位置響應(yīng)賦值給 RFID 位置 R[24] = 2//寄存器 R[24]狀態(tài)為 robo

53、t 請(qǐng)求寫(xiě) RFID WAIT R[18] = 1//等待 RFID 寫(xiě)完成 WAIT TIME = 1000//等待 1 秒 R[24] = 0//寄存器 R[24]狀態(tài)清零 R[14] = 0//RFID 位置狀態(tài)清零 L LR[42]+LR[33]//直線運(yùn)動(dòng)到寫(xiě) RFID 精確點(diǎn) Y 方向+50 J JR[6]//關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)到 RFID 過(guò)渡點(diǎn) J JR[4]//關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)到料倉(cāng)及 RFID 地軌點(diǎn) 3.1.6 工業(yè)機(jī)器人取爪換爪程序編程 由于料倉(cāng)設(shè)計(jì)為三類(lèi)零件分別為大圓物料、小圓物料、方料，故我們?nèi)×戏帕蠒r(shí)夾爪 類(lèi)型也不相同，當(dāng)我們機(jī)器人快換夾頭上沒(méi)有夾爪時(shí)我們

54、需要調(diào)用取爪程序去取相應(yīng)的夾 爪，當(dāng)機(jī)器人快換夾頭上夾爪但不是我們需要的夾爪時(shí)，我們需要調(diào)用換爪程序進(jìn)行換爪， 保證可以取到應(yīng)取的物料，這兩個(gè)程序中最難的是如何去通過(guò)定最少的點(diǎn)來(lái)完成相對(duì)復(fù)雜 的任務(wù)，保證寄存器點(diǎn)位數(shù)據(jù)最少。詳細(xì)的編程思路及注解見(jiàn)程序。 工業(yè)機(jī)器人取爪程序： VERSION:0 GROUP:[0] //綁定業(yè)務(wù)層及軸組 //定義坐標(biāo)變量，聲明變量 //程序“取爪程序” DO[4] = OFF DO[5] = ON//機(jī)器人快換夾頭使能關(guān) J JR[2]//關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)到快換地軌點(diǎn)

55、J JR[3]//關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)到快換過(guò)渡點(diǎn) J LR[R[21]]+LR[35] //關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)到機(jī)器人應(yīng)取手爪位置 Z 方向+100 L LR[R[21]]+LR[31] VEL=200//直線運(yùn)動(dòng)到機(jī)器人應(yīng)取手爪位置 Z 方向+20（接近點(diǎn)）， 運(yùn)動(dòng)速度為 200 L LR[R[21]] VEL=200//直線運(yùn)動(dòng)到機(jī)器人應(yīng)取夾爪精確點(diǎn)，運(yùn)動(dòng)速度為 200 WAIT TIME = 1000//等待 1 秒 DO[4] = ON DO[5] = OFF//機(jī)器人快換夾頭使能開(kāi) WAIT TIME = 1000//等待 1 秒 L LR[R[21]]+LR[31] VEL=200//運(yùn)動(dòng)

56、到當(dāng)前夾爪 Z 方向+20，運(yùn)動(dòng)速度為 200 L LR[R[21]]+LR[30] VEL=200//運(yùn)動(dòng)到當(dāng)前夾爪 Z 方向+20，X 方向+150 運(yùn)動(dòng)速度為 200 R[10] = R[21]//將機(jī)器人應(yīng)取夾爪值賦予機(jī)器人當(dāng)前夾爪 J JR[3]//關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)到快換過(guò)渡點(diǎn) J JR[2]//關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)到快換地軌點(diǎn) DO[2] = OFF DO[3] = ON//機(jī)器人夾爪使能關(guān)夾爪張開(kāi) 工業(yè)機(jī)器人換爪程序： VERSION:0 GROUP:[0] //綁定業(yè)務(wù)層及軸組 //定義坐標(biāo)變量，聲明變量

57、d> //程序“換爪程序” 24 200 100 J JR[2]//關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)到快換地軌點(diǎn) J JR[3]//關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)到快換過(guò)渡點(diǎn) L LR[R[10]]+LR[30]//直線運(yùn)動(dòng)到機(jī)器人當(dāng)前夾爪精確點(diǎn) Z+20,X+150 L LR[R[10]]+LR[31] VEL=200//直線運(yùn)動(dòng)到機(jī)器人當(dāng)前夾爪精確點(diǎn) Z+20，運(yùn)動(dòng)速度為 L LR[R[10]] VEL=100//直線運(yùn)動(dòng)到當(dāng)前夾爪精確點(diǎn)，運(yùn)動(dòng)速度為 100 WAIT TIME = 1000//等待 1 秒 DO[4]

58、 = OFF DO[5] = ON//機(jī)器人快換夾頭使能關(guān) WAIT TIME = 1000//等待 1 秒 L LR[R[10]]+LR[35] VEL=200//直線運(yùn)動(dòng)到機(jī)器人當(dāng)前夾爪 Z 方向+100，運(yùn)動(dòng)速度為 R[10] = 0//將機(jī)器人當(dāng)前夾爪寄存器清零 CALL "QZ.PRG"http://調(diào)用取爪程序 3.1.7 工業(yè)機(jī)器人料倉(cāng)盤(pán)點(diǎn)程序編程 料倉(cāng)盤(pán)點(diǎn)指對(duì)倉(cāng)庫(kù)或工廠存儲(chǔ)的物料進(jìn)行清點(diǎn)和統(tǒng)計(jì)，以確定實(shí)際庫(kù)存量和質(zhì)量，為 管理和生產(chǎn)提供準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)支持。料倉(cāng)盤(pán)點(diǎn)通常包括手工盤(pán)點(diǎn)和電子盤(pán)點(diǎn)兩種方式，手工 盤(pán)點(diǎn)需要人工逐一清點(diǎn)物料數(shù)量和品質(zhì)，而電子盤(pán)點(diǎn)則借助計(jì)算

59、機(jī)和相關(guān)軟件實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化 盤(pán)點(diǎn)。 VERSION:0 GROUP:[0] //綁定業(yè)務(wù)層及軸組 //定義坐標(biāo)變量，聲明變量 //程序“料倉(cāng)盤(pán)點(diǎn)” R[90] = 1//機(jī)器人運(yùn)行狀態(tài)為“忙” J JR[4]//關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)到料倉(cāng)及 RFID 地軌點(diǎn) J JR[6]//關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)到 RFID 過(guò)渡點(diǎn) LR[40] = (LR[21]-LR[20])/5//計(jì)算列偏距 LR[41] = (LR[22]-LR[20])/4//計(jì)算行偏距 R[41] = 1//將 1 定位循環(huán)的初始位 FOR R[100] = 0

60、 TO 4 //Z 方向循環(huán)五次 FOR R[101] = 0 TO 5 //X 方向循環(huán)六次 LR[42] = LR[20]+LR[40]*R[101]+LR[41]*R[100]//計(jì)算 RFID 精確點(diǎn) L LR[42]+LR[33]//直線運(yùn)動(dòng)到 RFID 精確點(diǎn) Y 方向+50 L LR[42] VEL=100//直線運(yùn)動(dòng)到 RFID 精確點(diǎn) R[14] = R[41]//將上次循環(huán)計(jì)算結(jié)果賦值給 RFID 位置 R[24] = 2//寄存器 R[24]狀態(tài)為 robot 請(qǐng)求寫(xiě) RFID WAIT R[18] = 1//等待 RFID 讀寫(xiě)完成 WAIT TIME = 10

61、00//等待 1 秒 R[24] = 0//寄存器 R[24]狀態(tài)清零 R[14] = 0//RFID 位置清零 L LR[42]+LR[33]//直線運(yùn)動(dòng)到 RFID 精確點(diǎn) Y 方向+50 R[41] = R[41]+1//寄存器 R[41]每循環(huán)一次加一 END FOR//結(jié)束 Z 方向循環(huán) END FOR//結(jié)束 X 方向循環(huán) R[41] = 0//寄存器 R[41]狀態(tài)清零 R[24] = 9//寄存器 R[24]狀態(tài)為 RFID 讀寫(xiě)完成 J JR[6]//關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)到 RFID 過(guò)渡點(diǎn) J JR[4]//關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)到料倉(cāng)及 RFID 地軌點(diǎn) R[24] = 0//寄存器

62、 R[24]狀態(tài)清零 J JR[0]//關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)到原點(diǎn) 3.2 PLC 程序設(shè)計(jì)思路及編程 PLC 作為設(shè)備與裝置的控制器在智能產(chǎn)線中的作用是不可或缺的，由于智能產(chǎn)線中有 著大量的傳感器，通過(guò) PLC 對(duì)設(shè)備與產(chǎn)線進(jìn)行環(huán)境監(jiān)控、設(shè)備的健康狀態(tài)和生產(chǎn)過(guò)程的各 類(lèi)參數(shù)進(jìn)行工業(yè)大數(shù)據(jù)的有效采集。在智能產(chǎn)線中 PLC 擔(dān)任著中央處理器的作用承擔(dān)著對(duì) 機(jī)器人、料倉(cāng)、數(shù)控車(chē)床、數(shù)控銑床的控制與數(shù)據(jù)傳輸。在車(chē)銑復(fù)合類(lèi)零件加工的智能產(chǎn) 線 PLC 編程中為保證編程的精確性需要大量的數(shù)據(jù)交互，故各類(lèi)交互表以及配置表以附錄 的形式呈現(xiàn)。附錄一切削加工智能制造單元 PLC IO 地址分配信號(hào)表、附

63、錄二 PLC 機(jī)架和 HMI 硬件配置如圖所示： 圖 3.3 PLC 機(jī)架 表 3.2 PLC 和 HMI 硬件配置 模塊類(lèi)型 插槽號(hào) 訂貨號(hào) IO地址 通信模塊 CM1241(RS422/485) 101 6ES7 241-1CH32-0XB0 CPU 模塊 1215C DC/DC/DC 1 6ES7 215-1AG40-0XB0 0~1 數(shù)字量模塊 DI 16x24VDC/DQ 16xRelay 2 6ES7 223-1PL32-0XB0 2~3 數(shù)字量模塊 DI 16x24VDC/DQ 16xRelay 3 6ES7 2

64、23-1PL32-0XB0 4~5 數(shù)字量模塊 DI 16x24VDC 4 6ES7 221-1BH32-0XB0 8~9 數(shù)字量模塊 DI 16x24VDC 5 6ES7 221-1BH32-0XB0 10~11 TP700 精智面板 6AV2 124-0JC01-0AX0 3.2.1 PLC 與各設(shè)備之間的通信協(xié)議 （1）PLC 與 MES 以及工業(yè)機(jī)器人通訊 PLC 與 MES 以及工業(yè)機(jī)器人通訊采用 Modbus TCP 通訊 Modbus TCP 通信是基于以太 網(wǎng)傳輸?shù)?Modbus 協(xié)議的一種實(shí)現(xiàn)方式。在 Modbus TCP 通信中，Modb

65、us 協(xié)議被封裝在 TCP/IP 數(shù)據(jù)包中進(jìn)行傳輸。 Modbus TCP 通信使用標(biāo)準(zhǔn)的 TCP/IP 協(xié)議和端口號(hào)，可以通過(guò)局域網(wǎng)或互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行通 訊。相對(duì)于串行通信，Modbus TCP 通信具有更快的速度和更穩(wěn)定的性能，因?yàn)樗褂昧?高速網(wǎng)絡(luò)傳輸，并且不會(huì)受到串口波特率等硬件限制的影響。 在 Modbus TCP 通信中，設(shè)備通過(guò) IP 地址和端口號(hào)進(jìn)行通信。Modbus TCP 通信協(xié)議 定義了一組應(yīng)用層協(xié)議數(shù)據(jù)單元（ADU），這些數(shù)據(jù)單元被用來(lái)完成數(shù)據(jù)讀寫(xiě)、控制操作 等任務(wù)。與 Modbus RTU 等 Modbus 協(xié)議的其他實(shí)現(xiàn)方式相比，Modbus TCP 通信支持更多 的

66、數(shù)據(jù)類(lèi)型和地址范圍，如浮點(diǎn)數(shù)、字符串、64 位整數(shù)等。 總的來(lái)說(shuō)，Modbus TCP 通信具有可靠、快速、靈活等優(yōu)勢(shì)，適用于工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域 中較大規(guī)模的設(shè)備管理和控制系統(tǒng)。故用于 MES 以及工業(yè)機(jī)器人與 PLC 進(jìn)行通訊。 （2）PLC 與 RFID 通訊 RFID 通訊主要采用的通信協(xié)議是 Modbus RTU，Modbus RTU 通信是基于串行通信的 Modbus 協(xié)議的一種實(shí)現(xiàn)方式。在 Modbus RTU 通信中，Modbus 協(xié)議被封裝在串行數(shù)據(jù)包 中進(jìn)行傳輸。 Modbus RTU 通信采用 RS-485 總線作為物理層，可以通過(guò)串口連接至設(shè)備。相對(duì)于 Modbus TCP 通信，Modbus RTU 通信的速度較慢，但它具有更廣泛的應(yīng)用，因?yàn)樗С珠L(zhǎng) 距離通信，并且不需要高速網(wǎng)絡(luò)傳輸。 在 Modbus RTU 通信中，設(shè)備通過(guò)地址和端口號(hào)進(jìn)行通信。Modbus RTU 通信協(xié)議定 義了一組應(yīng)用層協(xié)議數(shù)據(jù)單元（ADU），這些數(shù)據(jù)單元被用來(lái)完成數(shù)據(jù)讀寫(xiě)、控制操作等 任務(wù)。與 Modbus TCP 等 Modbus 協(xié)議的其他實(shí)現(xiàn)方式相比，Modb