柔性线实习报告20170317

一、实训目的

通过本实践项目的学习，能应用柔性生产线、ABB工业机器人、电气传动、低压电器等典型对象，能识读绘制柔性生产线的电路图，能利用SolidWorks软件绘制3D模型，能使用示教器和RS软件编写ABB机器人程序，能编写较为复杂的PLC程序对生产设备进行控制，能使用触摸屏显示PLC的监视和控制，能综合运用电气、机械、检测及机器人、PLC知识对生产项目进行调试，具备一定的柔性生产线和工业机器人从业人员的职业素养，为今后从事柔性生产线和工业机器人技术工作打下扎实基础。

二、实训内容

（一）ABB工业机器人基础 1. ABB工业机器人的应用 2. RobotStudio 5.15软件的安装

（二）RobotStudio 5.15软件的使用 1. 创建工作站

2. 在“基本”菜单中，打开“ABB模型库”，选择IRB2600 3. 选定机器人的承重能力及到达距离 4. 调整工作站视图

5. 在“基本”菜单中，打开“导入模型库”的“设备”，选择“myTool” 6. 将“myTool”安装到机器人法兰盘

7. 在“基本”菜单中，打开“导入模型库”的“设备”，选择“propeller table”模型进行导入

8. 选中“IRB2600_12_165_01”，点击右键，选择“机器人工作区域”, 将工作对象的位置调整到机器人的最佳工作区域

9. 在“基本”菜单中，打开“导入模型库”的“设备”，选择“curve Thing”模型进行导入

10. 将“curve Thing”模型放置到小桌子上

（三）虚拟示教器的使用 1. 虚拟示教器的启动 2. 修改示教器的语言 3. 运行模式的切换 4. 按键功能

（四）ABB工业机器人的编程 1. 程序数据的类型 2. 创建程序数据 3. RAPID介绍

4. 创建模块和程序 5. 添加指令

6. 直线运动的编程 7. 圆弧运动的编程 8. 功能函数 9. 中断程序

（五）ABB工业机器人搬运、码垛编程 1. 机器人程序

PROC main()

MoveAbsJ [[0,0,0,0,90,0],[9E+09,9E+09,9E+09,9E+09,9E+09,9E+09]]\\NoEOffs, v500, z50, tool0; Reset DO10_4; WaitDI DI10_1, 1;

MoveJ p10, v300, fine, tool0; MoveL p20, v300, fine, tool0; MoveL p30, v20, fine, tool0; WaitTime 1; Set DO10_4; WaitTime 1;

MoveL p20, v50, fine, tool0; MoveL p10, v300, fine, tool0; MoveJ p40, v300, fine, tool0; MoveL p50, v50, fine, tool0;

MoveL Offs(p50,0,0,200), v300, fine, tool0; MoveJ Offs(p60,0,0,100), v300, fine, tool0; MoveL p60, v50, fine, tool0; Reset DO10_4;

MoveL Offs(p60,0,0,100), v50, fine, tool0; r1; r2;

MoveAbsJ [[0,0,0,0,90,0],[9E+09,9E+09,9E+09,9E+09,9E+09,9E+09]]\\NoEOffs, v500, fine, tool0; Routine1; Routine2; Routine3; Routine4;

MoveAbsJ [[0,0,0,0,90,0],[9E+09,9E+09,9E+09,9E+09,9E+09,9E+09]]\\NoEOffs, v500, fine, tool0;

WaitDI DI10_1, 1;

MoveJ Offs(p250,0,0,100), v300, fine, tool0; MoveL p250, v20, fine, tool0; WaitTime 1; Set DO10_3; WaitTime 1;

MoveL Offs(p250,0,0,100), v50, fine, tool0;

MoveAbsJ [[0,0,0,0,90,0],[9E+09,9E+09,9E+09,9E+09,9E+09,9E+09]]\\NoEOffs, v300, fine, tool0;

MoveJ Offs(p190,0,0,100), v500, fine, tool0; MoveL p190, v50, fine, tool0; MoveL p200, v50, fine, tool0; MoveL p210, v50, fine, tool0; MoveL p220, v50, fine, tool0; MoveL p190, v50, fine, tool0;

MoveL Offs(p190,0,0,100), v50, fine, tool0;

MoveAbsJ [[0,0,0,0,90,0],[9E+09,9E+09,9E+09,9E+09,9E+09,9E+09]]\\NoEOffs, v500, fine, tool0; ENDPROC PROC r1()

MoveAbsJ [[0,0,0,0,90,0],[9E+09,9E+09,9E+09,9E+09,9E+09,9E+09]]\\NoEOffs, v500, z50, tool0; Reset DO10_4; WaitDI DI10_1, 1;

MoveJ p10, v300, fine, tool0; MoveL p20, v300, fine, tool0; MoveL p30, v20, fine, tool0; WaitTime 1; Set DO10_4; WaitTime 1;

MoveL p20, v50, fine, tool0; MoveL p10, v300, fine, tool0; MoveJ p40, v300, fine, tool0; MoveL p50, v50, fine, tool0;

MoveL Offs(p50,0,0,200), v300, fine, tool0; MoveJ Offs(p70,0,0,100), v300, fine, tool0; MoveL p70, v50, fine, tool0; Reset DO10_4;

MoveL Offs(p70,0,0,100), v50, fine, tool0; ENDPROC PROC r2()

MoveAbsJ [[0,0,0,0,90,0],[9E+09,9E+09,9E+09,9E+09,9E+09,9E+09]]\\NoEOffs, v500, z50, tool0; Reset DO10_4; WaitDI DI10_1, 1;

MoveJ p10, v300, fine, tool0; MoveL p20, v300, fine, tool0; MoveL p30, v20, fine, tool0; WaitTime 1; Set DO10_4; WaitTime 1;

MoveL p20, v50, fine, tool0; MoveL p10, v300, fine, tool0; MoveJ p40, v300, fine, tool0; MoveL p50, v50, fine, tool0;

MoveL Offs(p50,0,0,200), v300, fine, tool0; MoveJ Offs(p80,0,0,100), v300, fine, tool0; MoveL p80, v50, fine, tool0; Reset DO10_4;

MoveL Offs(p80,0,0,100), v50, fine, tool0; ENDPROC

PROC Routine1() Reset DO10_3; WaitDI DI10_1, 1;

MoveJ Offs(p90,0,0,100), v400, fine, tool0; MoveL p90, v50, fine, tool0; WaitTime 1; Set DO10_3; WaitTime 1;

MoveL Offs(p90,0,0,100), v50, fine, tool0; MoveJ Offs(p100,0,0,100), v300, fine, tool0; MoveL p100, v50, fine, tool0; Reset DO10_3;

MoveL Offs(p100,0,0,100), v50, fine, tool0; WaitDI DI10_2, 1;

MoveJ Offs(p110,0,0,100), v300, fine, tool0; MoveL p110, v50, fine, tool0; WaitTime 1; Set DO10_3; WaitTime 1;

MoveL Offs(p110,0,0,100), v50, fine, tool0; MoveJ Offs(p120,0,0,100), v300, fine, tool0; MoveL p120, v50, fine, tool0; Reset DO10_3;

MoveL Offs(p120,0,0,100), v50, fine, tool0; ENDPROC

PROC Routine2() Reset DO10_3; WaitDI DI10_1, 1;

MoveJ Offs(p90,0,0,100), v400, fine, tool0; MoveL p90, v50, fine, tool0; WaitTime 1; Set DO10_3; WaitTime 1;

MoveL Offs(p90,0,0,100), v50, fine, tool0;

MoveJ Offs(p130,0,0,100), v300, fine, tool0; MoveL p130, v50, fine, tool0; Reset DO10_3;

MoveL Offs(p130,0,0,100), v50, fine, tool0; WaitDI DI10_2, 1;

MoveJ Offs(p110,0,0,100), v300, fine, tool0; MoveL p110, v50, fine, tool0; WaitTime 1; Set DO10_3; WaitTime 1;

MoveL Offs(p110,0,0,100), v50, fine, tool0; MoveJ Offs(p140,0,0,100), v300, fine, tool0; MoveL p140, v50, fine, tool0; Reset DO10_3;

MoveL Offs(p140,0,0,100), v50, fine, tool0; ENDPROC

PROC Routine3() Reset DO10_3; WaitDI DI10_1, 1;

MoveJ Offs(p90,0,0,100), v400, fine, tool0; MoveL p90, v50, fine, tool0; WaitTime 1; Set DO10_3; WaitTime 1;

MoveL Offs(p90,0,0,100), v50, fine, tool0; MoveJ Offs(p150,0,0,100), v300, fine, tool0; MoveL p150, v50, fine, tool0; Reset DO10_3;

MoveL Offs(p150,0,0,100), v50, fine, tool0; WaitDI DI10_2, 1;

MoveJ Offs(p110,0,0,100), v300, fine, tool0; MoveL p110, v50, fine, tool0; WaitTime 1; Set DO10_3; WaitTime 1;

MoveL Offs(p110,0,0,100), v50, fine, tool0; MoveJ Offs(p160,0,0,100), v300, fine, tool0; MoveL p160, v50, fine, tool0; Reset DO10_3;

MoveL Offs(p160,0,0,100), v50, fine, tool0; ENDPROC

PROC Routine4() Reset DO10_3; WaitDI DI10_1, 1;

MoveJ Offs(p90,0,0,100), v400, fine, tool0; MoveL p90, v50, fine, tool0; WaitTime 1; Set DO10_3; WaitTime 1;

MoveL Offs(p90,0,0,100), v50, fine, tool0; MoveJ Offs(p170,0,0,100), v300, fine, tool0; MoveL p170, v50, fine, tool0; Reset DO10_3;

MoveL Offs(p170,0,0,100), v50, fine, tool0; WaitDI DI10_2, 1;

MoveJ Offs(p110,0,0,100), v300, fine, tool0; MoveL p110, v50, fine, tool0; WaitTime 1; Set DO10_3; WaitTime 1;

MoveL Offs(p110,0,0,100), v50, fine, tool0; MoveJ Offs(p180,0,0,100), v300, fine, tool0; MoveL p180, v50, fine, tool0; Reset DO10_3;

MoveL Offs(p180,0,0,100), v50, fine, tool0; ENDPROC ENDMODULE

2. PLC程序

（六）SolidWorks软件的学习和使用 一、SolidWorks软件基础

SolidWorks是一款三维CAD软件，采用Windows图形界面，操作简便，广泛应用于航空航天、机车、食品、机械、国防、交通、模具、电子通讯、医疗器械等领域机械设计。SolidWorks 能够提供不同的设计方案、减少设计过程中的错误以及提高产品质量。由于其具有良好的与第三方软件的集成技术，可用于理论研究，如流体、温度场、受力分析等；也可进行机器人工作站的建模，进行仿真和离线编程。

SolidWorks共有三大模块，分别是零件、装配和工程图，在新建文件时会自动弹出对话框中，如图1-1所示，此处可进行相应选择。

图1-1 新建文件对话框

零件模块用于零件实体造型，装配模块则可将设计的零件按实际装配要求创建部件或成品的装配体，工程图模块可快速将零部、件实体图转换成平面CAD视图。

1．零件

“零件”模块用于单个零件的实体造型设计，包括草图设计、曲面设计、实体建模、钣金设计、模具设计等。

（1）实体建模

通过拉伸、旋转、扫描、放样、抽壳、特征的阵列、孔、筋等操作来实现产品的设计。

（2）曲面设计

通过带控制线的扫描曲面、放样曲面、边界曲面以及拖动可控制的相切操作，产生复杂的曲面，同时可以进行曲面的修剪、延伸、缝合和圆角等操作。

（3）模具设计

提供内置的模具设计工具，可以自动创建型芯和型腔。在模具生成过程中，可使用相应的工具加以控制：分型线的自动生成、闭合曲面的自动生成、分型面的自动生成及型芯-型腔的自动生成。

（4）钣金设计

提供钣金设计工具，如各种类型的法兰、薄片等特征，应用正交切除、角处理以及边口等功能使钣金操作变得极为便捷。

（5）焊件设计

主要工具有：圆角焊缝、结构构件库、角撑板、焊件切割、顶端盖、剪裁及延伸结构构件。

2. 装配

方便地进行零件的插入、移动、旋转、配合设置、替换零部件、制作爆炸视图等操作，可动态观察整个装配体中的所有运动，并可对运动零件进行动态干涉检查及间隙检测。提供镜像、阵列等工具，快速进行具有相应特性装配设计。智能化装配技术可以自动地捕捉并定义装配关系。

3．工程图

“工程图”模块可以从零件的实体模型或装配体中自动生成工程图，包括：各个视图及尺寸标注等；提供了完整的工程图工具，当修改图样时，零件模型、所有视图及装配体会自动被修改；使用交替位置显示视图，以便了解运动顺序；详细视图及剖视图功能。

SolidWorks工作界面包括设计树、菜单栏、工具栏按钮、图形区、任务窗格、状态栏等。

1. 设计树

“设计树”中列出了活动文件中的所有实体、特征以及基准面、基准轴、坐标系等，并以数的形式显示，通过设计树可以方便地进行查看和修改。

（1）双击某特征的名称显示特征的尺寸。

（2）右击某特征，选择“特征属性”可更改特征名称。

（3）右击某特征，选择“编辑特征”按钮，可修改特征参数。 （4）重排序特征，通过鼠标拖动及放置来重新调整特征的创建顺序。 2. 菜单栏

包含创建、保存、修改模型和设置软件环境的一些操作命令。 3. 工具栏

为快速进入命令及设置工作环境提供了极大方便，用户可以根据具体情况定制工具栏。

二、SolidWorks操作技巧

SolidWorks软件以鼠标操作为主，通过选择菜单或点击工具图标执行命令操作，选择面、线、点、特征等，采用键盘进行数值输入。

（1）鼠标操作

与其它CAD软件相似，SolidWorks提供各种鼠标按钮的组合功能，进行选择对象、编辑对象以及视图的平移、缩放、旋转等。

对象的选择可在设计树或工作区中进行，两者相互关联，选中的对象被高亮显示。通过鼠标中键的操作，可快速完成视图变换：

1. 缩放视图

滚动中键滚轮，向前滚动缩小视图，向后滚动放大视图，视图的放大以鼠标所在位置点为中心。

2. 平移视图

先按住Ctrl键，然后按住鼠标中键，移动鼠标，可进行视图移动。 3. 旋转视图

按住鼠标中键，移动鼠标，此时工作区中鼠标指针变为，视图同时跟着鼠标旋转。

（2） 对象的选择 1. 选取单个对象

直接用鼠标左键单击需选取的对象，或在特征树中单击对象名称，即可选择相应的对象，被选取的对象将高亮显示。

2. 选取多个对象 按住Ctrl键，用鼠标左键逐次单击特征树种对象名称，或在工作区中直接依次点击对象，可进行多个对象的选取，选中的对象高亮显示；再次点击选中的对象，则取消选取；如鼠标左键点击其它区域，则取消所有已选对象。

3. 利用“选择过滤器”工具条 “选中过滤器”工具条有助于在工作区或工程图图样区域中选择特定项。在工具栏右击鼠标，弹出的菜单栏中单击“选择过滤器（I）”，将激活“选择过滤器”工具条，如图1-6所示，图中各按钮说明见表1-1。

图1-6“选择过滤器”工具条

表1-1 “选择过滤器”工具条按钮说明 按钮 功能说明 按钮 功能说明 切换选择过滤器，将所选过滤器过滤中心符号线，用于草图中 打开或关闭。 心符号线的选择。 消除选择过滤器，取消所有选择过滤中心线，用于草图中心线 的过滤器。 的选择。 选择所有过滤器。 过滤尺寸/孔标注，用于选择尺 寸和孔标注。 选择草图、实体、边线、面、顶过滤表面粗糙度符号，用于表 点、零部件等。 面粗糙度符号选择。 逆转选择，取消已选择的过滤过滤形位公差，用于形位公差 符号的选择。 器，转而选择未选取的过滤器。 过滤顶点，按下该按钮，可选取过滤注释/零件符号，用于注释 顶点。 和零件序号的选择。 过滤边线，按下该按钮，可选取过滤基准特征，用于基准特征 符号的选择。 边线。 过滤面，按下该按钮，可选取面。 过滤焊接符号，用于焊接符号 的选择。 过滤曲面实体，按下该按钮，可过滤焊缝，用于焊缝的选择。 选取曲面实体。 过滤实体，用于选取实体。 过滤草图线段，用于草图线段的选择。 过滤中间点，用于草图中点的选择。 过滤基准轴，用于选取实体基准轴。 过滤基准面，用于实体基准面的选择。 过滤草图点，用于草图绘制点的选择。 过滤草图，用于草图的选择。 过滤基准目标，用于基准目标符号的选择。 过滤装饰螺纹线，用于装饰螺纹线的选择。 过滤块，用于选择块。 过滤销钉符号，用于销钉符号的选择。 过滤连接点，将过滤器添加到连接点，用于连接点的选择。 过滤步路点，将过滤器添加到步路点，用于步路点的选择。 三、二维草图绘制

二维草图是创建许多特征的基础，例如创建拉伸、扫描、放样等特征时，需先绘制截面草图，甚至需要绘制草图以定义扫描轨迹、轮廓等。

要进入草图绘制，必须选择一个平面作为绘图面，也即确定待绘制的草图在三维空间中的放置位置。绘图面可以是系统默认的三个基准面（前视、上视和右视基准面），也可以是自定义基准面，或模型表面。

进入草图绘制可先选择相应的面，再选择菜单栏“插入”→“命令或工具栏“

草图绘制”

草图绘制”按钮；也可先点击“草图绘制”按钮或命令，此时

出现错误，并提示“选择一个基准面为实体生成草图”，再选择绘图平面从而进入草图绘制环境。

1. 草图绘制工具按钮 进入草图绘制环境后，屏幕中工具栏会自动转为草图设计工具栏，包含常用工具按钮，鼠标停留其上会显示简要提示信息。用户也可按前述通过自定义，将“草图”工具条放置于屏幕两侧固定位置。图1-16为“草图”工具条，其各按钮的说明见表1-2。绘图操作同样可使用菜单命令来实现，其所处位置分别位于“工具”菜单下的“草图绘制实体”、“草图工具”、“草图设定”菜单等，如图1-17所示，图中右侧部分为“草图绘制实体”菜单的部分命令。

图1 “草图”工具条

表1-2 “草图”工具条按钮说明 按钮 功能 按钮 功能 草图绘制，绘制新草图或编辑 插入基准面到3D草图。 选中的草图，包括“草图”或“3D草图”。 标注尺寸，包含“智能尺寸”、在面、边线或草图实体上绘制文 “水平尺寸” 字。 、“竖直尺寸”等。 绘制直线，包括“直线”和“中，默认为直线。 心线”绘制矩形，包括“边角矩形”、“中心矩形”、“平行四边形”等。 绘制直槽口，包括“中心点直槽口”、“三点圆弧槽口”、“直槽口”等。 绘制圆形，包括“圆”和“周边圆”。 绘制圆弧，包括“圆心/起/终点圆弧”、“切线弧”和“3点圆弧”。 绘制样条曲线，包括“样条曲线”、“方程式驱动的曲线”及“套合样条曲线”。 绘制椭圆、部分椭圆或抛物线，默认为绘制椭圆。 剪裁或延伸一草图实体以使之或删除一草图 与另一实体重合，实体。 转换实体引用，将模型上所选边 线或草图实体转换为草图实体。 等距实体，以指定距离等距面、边线、曲线或草图实体来添加草图实体。 镜像实体，沿中心线镜像所选实体。 草图阵列，包括“线性草图阵列” 和“圆周草图阵列”。 移动、旋转、缩放、复制、伸展 所选草图实体。 包括“显示和删除几何关系”、、“完全定义草 “添加几何关系”图”。 修复草图，修复所选草图。 快速捕捉过滤器。 快速草图，允许2D草图基准面动态更改。 绘制圆角或倒角。其中，圆角 是指在交叉点产生与2个草图实体相切的切线弧。 绘制正多边形。 绘制点。

图2 草图菜单项及“草图绘制实体”的部分命令

2. 草图绘制 （1） 打开SolidWorks软件，选择“文件”→“新建…”，弹出“新建SolidWorks文件”对话框，选择“零件”按钮，点击“确定”。

（2）选择绘图面（此处选择前视基准面为绘图面），点击快捷工具条上的“草图绘制”按钮

，或“插入”菜单下的“草图绘制”命令，进入草图绘制环境。

当鼠标选择前视基准面时，会短时在鼠标附近显示弹出式快捷工具条，如图1-18所示，从左到右的4个按钮功能分别为：进入草图绘制；显示或隐藏实体；放大所选范围；正视于，改变视角，使所选面正对操作者。

（3）选择“中心线”工具，绘制两条中心线。添加约束条件，使其中一条水平，并经过原点：选取直线，在左侧出现的“线条属性”对话框点击“水平”按钮

（如图1-20所示），线条变为水平，点击按钮

，退出对话框。

图1-18 快捷工具条 图1-19 绘制中心线 （4） 按住Ctrl键，再次选择刚刚操作的直线以及原点，在出现的“属性”对话框中点击“中点”按钮钮，退出对话框。

，使之中点与原点重合（如图1-21所示），点击按

图1-20 线条水平设置

图1-21 添加“中点”约束条件

四、SolidWorks的建模特征 1.零件三维实体建模的基本过程

无论创建多复杂的零件三位实体模型，基本原理一致，基本过程主要有以下步骤：

（1）绘制二维草图；

（2）使用拉伸、旋转、扫描、放样等方法创建基础三维实体特征；

（3）在基础三位实体特征上再创建圆角、倒角、拔模、孔及壳等放置特征； （4）完成所有零件的建模后，做组件的装配，最后整机装配工作。 2. 基础特征

常用的基础特征有拉伸特征、旋转特征、扫描特征、放样特征和筋特征。 （1） 拉伸特征

拉伸特征就是把一个草图沿垂直方向伸长，伸长方向可以是单向或是双向的。拉伸特征主要分为拉伸凸台、拉伸薄壁和拉伸切除3种类型。

建立拉伸特征的主要条件是： a. 必须有一个草绘；

b. 必须指定拉伸的类型以及相关参数。

（2） 旋转特征

旋转特征的操作过程是这样的：首先绘制一条中心线，并在中心线的一侧绘制出轮廓草图，然后单击“旋转凸台/基体”按钮，并选择轮廓草图，设置中心线为旋转轴，再设置截面绕中心线旋转的角度（0°~360°），由此得到旋转特征。 （3） 扫描特征

扫描特征是指草图轮廓沿一条路径移动获得的特征，在扫描过程中用户可设置一条或多条引导线，最终可生成实体或薄壁特征。

仅仅由扫描轮廓线和扫描路径构成的扫描特征被成为简单扫描特征，即令扫描轮廓沿扫描路径运动形成扫描特征，此种扫描特征的特点是每一个与路径垂直的截面尺寸都不发生变化,如下图所示。

（4） 放样特征

三维模型的形状是多变的，扫描特征解决了截面方向可以变化的难题，但不能让截面形状和尺寸也随之发生变化，这时需要用放样特征来解决这个问题。

放样特征可以将两个或两个以上的不同截面进行连接，是一种相对比较复杂的实体特征，而简单放样是直接在两个或多个轮廓间进行的放样特征，如下图所示。

（5） 筋特征

筋特征是用来增加零件强度的结构，它是由开环的草图轮廓生成的特殊类型的拉伸特征，可以在轮廓与现有零件之间添加指定方向和厚度的材料，如下图所示。

四、综合应用

1. SolidWorks创建ABB机器人的手爪模型，保存为.SAT类型文件，导入RobotStudio软件中设立工具数据，安装到机器人使用。

2. SolidWorks建立轨迹平台模型，保存为.SAT类型文件，导入RobotStudio软件中设立工件数据，完成Smart组件部分虚拟仿真的应用。

（七）认识F1701柔性制造系统

F1701柔性制造系统是以工业生产中的自动化装配生产线为原型开发的教学、实验、实训综合应用平台。

完成本实训项目涉及到现场所需的诸多综合技术应用，如：机械传动技术、电气控制技术、气动与液压技术、传感器的应用、PLC控制技术、过程控制技术和现代化生产中的组态控制、工业总线、电脑视觉、实时监控等。

为便于协调整个生产线的全程控制，系统设置了一个主站总控制台，主站总控制台是整个装配生产线连续运行的指挥调度中心，其主要功能是实现全程运行的总体控制，完成全系统的通讯连接等。

主站采用CC_Link IE工控总线，通过1个主站（Q06系列PLC）和5个从站（Q03系列PLC）组成光纤环网交互系统，实现主从站之间的通信联系。 1．数控车床单元（站点1）

由数控车床、工业机器人及行走机构、视觉识别、车加工清理、车加工检测等工作单元组成。

该站点可完成水晶外形检测、工业机器人自动上下料、数控加工、清理及高精度检测等功能。动作流程是将前站送入本单元的工件及铝座，通过机器人抓取后送入水晶外形检测单元、车床、清洗单元、加工质量检测单元，分别进行水晶外形检测，铝座加工，清洗，和加工质量检测的功能，并送入下一单元，同时上传检测数据至上位机。

2．加工中心单元（站点2）

本单元在电气设计中涉及到QPLC（Q03UDECPU）、数控铣床、激光内雕机、ABB机器人等相关的电气原理和机械知识的组合应用。

为实现本单元的控制功能，在主体结构的相应位置装设了光电传感器、磁性接近开关、微动开关等检测与传感装置，并配备了步进电机、直动气缸、电磁铁等执行机构和电磁阀、继电器等控件。

包含加工中心、内雕机、工业机器人及行走机构、铣加工清理、铣加工检测等工作单元组成。

该站点可以完成水晶激光内雕、尼龙底座铣加工、工业机器人自动上下料、加工完成后的清理及高精度检测等功能。

3． 装配单元（站点3）

包含供罩小型立体仓库、装配机器人以及备用供料仓。 该站点可以完成装配罩的自动检测与出库，所有加工工件的组装以及对不合格品出现的临时补充功能。

本单元在运动控制中涉及到机器人使用、三菱伺服运动控制、超声波传感器及模拟量模块的应用。

4．堆垛机立体仓库（站点4）

本站由堆垛机与立体仓库两部分组成，可进行工装托盘的入库和出库。 毛坯货架和成品货架分别存放毛坯和成品。

本单元装设了光电开关、电感式传感器、微动开关等检测与传感装置，并配备了伺服电机、直流电机等执行机构和继电器等控制元件。

5．传输线单元（站点5）

本站主要由倍速链输送线、出入库平台、举升平移机构、转角机构、平皮带输送线、动力辊筒、流利条台、阻挡定位机构等组成。

传输线全线有三段倍速链传输线、二段皮带输送线、一段动力辊筒输送线、二段货物输送线及二节平移式出入货台。

本站完成载货工装托板的输送、定位及分拣工作。

（八）QPLC的基本知识 1．QPLC的硬件

（1）QPLC的硬件组成

QPLC的硬件由基板、CPU 模块、电源模块、I/O 模块、智能功能模块等组

成。

（2）QPLC的硬件系统配置

QPLC 系统的构建可以由一个小型主基板构成，也可以由一个主基板与扩展基板构成。QPLC的各个CPU模块中，可以使用的基板级数与插槽数有一定的对应关系。

2．GX Works2编程软件的使用 （1）编程软件简介 （2）程序创建步骤 1）创建新工程 2）参数设置

单击【导航窗口】中的工程→【参数】→【PLC参数】，在弹出的【Ｑ参数设置】窗口中，单击【I/O分配】选项卡，进行基板模式、I/O分配的设定。 3） 程序的编辑

使用GX Works2软件，可以创建【简单工程】或【结构化工程】，编程时采用梯形图的方法是首选。

例如：用【简单工程】创建“三相交流电动机星-三角启动”程序。

4）程序的转换/编译 5）程序调试

点击“调试”菜单项，打开下拉菜单, 选择【模拟开始/停止】命令。 开始模拟调试“星-三角启动”程序:

点击鼠标右键，在快捷菜单中选择“调试”→“当前值更改”。在“当前值更改”对话框的“软元件/标签”中输入“X0”,并点击“ON”按钮，进行软元件的强制输入/输出。 6） 程序写入PLC

程序模拟调试正确后可以写入PLC。点击“在线”菜单项，打开下拉菜单, 选择【PLC写入】命令。 7）程序的运行监视

3. QPLC的编程元件

QPLC的编程元件，又称软元件。下面按照软元件的不同应用功能进行分类介绍。

（1）内部软元件 （2）系统软元件

（3）链接直接软元件 （4）模块访问软元件

（5）变址寄存器（Z）/ 通用运算寄存器（Z） （6）文件寄存器（R） （7）嵌套结构（N） （8）指针（P） （9）中断指针（I） （10）常数

（11）全局软元件与局部软元件 （12）定时器和计数器

4. QPLC的指令 （1）指令的阅读方法 （2）顺控程序指令

1）触点指令 2）连接指令 3）输出指令 4）移位指令 5）主控指令 6）结束指令 7）其它指令 （3）基本指令

1）比较运算指令

2) 算术运算指令

3) 数据传送指令（部分） 4) 程序分支指令 5) 程序执行控制指令

6) 其它使用方便的指令（部分） （4）应用指令

1) 逻辑运算指令 2) 旋转指令 3) 移位指令 4) 位处理指令 5) 结构化指令

6) 缓冲存储器访问指令 7) QCPU指令

8) 多CPU高速通信专用指令

5. QPLC的程序设计（无标签的简单工程）

在QPLC的CPU 模块中可以执行的程序有顺控程序、SFC 程序、ST 程序。 顺控程序是使用顺控程序指令、基本指令、应用指令等编制的程序。例如：

SFC 程序是使用顺序功能图编制的程序。ST 程序在此不作说明。 （1）程序的分类 1) 主程序 2) 子程序 3) 中断程序

（2）程序的执行条件

将一个顺控程序按处理单位进行分割后，可由多个程序员进行编程。并可对各程序设置执行条件：

1）初始执行型

仅在启动时执行1 次的程序。 2）扫描执行型

是从执行了初始执行型程序的下一个扫描周期开始，一个扫描周期执行1 次的程序。在使用多个扫描执行类型程序时，请按照希望执行的顺序登陆程序。 3）待机执行型

是仅在有执行请求时才执行的程序。可将子程序及中断程设为待机类型程序，与主程序分开管理。 4）恒定周期执行型

以恒定周期间隔执行程序。

（3）添加新程序

（4）SFC 程序的编辑 （5）软元件注释的编辑

（九）传输线单元程序（MAIN函数）

（十）装配单元程序（MAIN函数）

四、实训总结