自动上下料系统的数字孪生模型构建与虚拟仿真调试方法

自动上下料系统中存在多方交互信号,需实时处理并完成对相应设备的运动控制,且系统对运行时间和位置精度要求高,故系统设计及调试阶段成本高。以工业机器人-数控车床上下料系统为研究对象,就数字孪生技术中的虚拟调试部分进行了具体研究。针对自动上下料系统进行方案设计,分析上下料流程,明确系统的总体布局;应用RobotStudio软件中Smart组件模拟传感器信号并完成系统动作仿真,进行控制系统的I/O分配,编写控制程序实现自动上下料系统虚拟动作仿真;将西门子博图软件与RobotStudio进行通讯连接,完成调试环境搭建,使用PLCSIM Advance V3.0将PLC程序与RobotStudio通信关联,重建工作站仿真逻辑,实现上下料系统虚拟仿真联调及PLC对系统各部件运动状态的信号监控。经虚拟调试结果达到预期要求,研究内容既为探索复杂生产环境下的自动化上下料控制方案提供了基础平台,又为数字孪生系统中的虚拟仿真环境搭建、调试及信号监控提供了一定参考。     

基于数字孪生的数控机床自动上下料系统设计

为提高机油泵壳体加工的自动化程度,提升生产效率,需要对数控车床进行升级改造,增加C轴功能和动力刀架,并配套上下料机器人和自动料库.基于数字孪生技术,对自动上下料系统进行机电一体化设计.基于NX软件的MCD模块,建立了桁架式机器人的三维数字模型,并通过SIMIT软件实现该三维模型与控制程序的信号交换,并在此数字孪生模型的基础上,完成了上下料系统的机电一体化仿真和虚拟调试,缩短了新产品开发周期,降低了开发成本.     

面向柔性制造线的机器人上下料系统仿真设计

针对企业提出的电机轴柔性化制造需求,利用计算机虚拟仿真技术设计了机器人上下料系统,包括设备模型的创建与布局、设备之间的通信、机器人离线编程,实现了电机轴生产过程中机器人上下料的仿真模拟。仿真结果表明,通过改变TCP速度,可优化柔性制造线的生产节拍,相比人工作业,生产效率至少可以提高20%。该机器人上下料系统可作为验证柔性制造线方案的试验平台,对降低企业投资风险、提高工程技术人员设计效率具有重要意义。     

机床上下料自动化系统的电气设计

随着人力成本的上升,机床行业从传统的人工上下料逐渐往自动上下料转变。为了搭配工业机器人,不少机床厂家推出了各自的自动化模块。分析了不同类型机床上下料自动化系统的构成。以马扎克加工中心为例,研究了马扎克的Robot Interface功能。解析了Robot Interface功能的硬件构成、信号定义。以广东某模具厂的机床上下料自动化系统作为案例。采用PLC作为系统控制主体,通过工业总线,构建自动上下料系统。设计了机床上下料自动化系统的工作流程、控制逻辑。研究了机床与机器人的安全互锁。为机床上下料的电气设计提供了设计思路和参考案例。     

基于GSK-RB工业机器人的电机端盖加工自动上下料功能实现

针对在电机端盖加工中由于人工对机床上下料,生产效率提升空间有限的特点,介绍了通过引入国产GSK-RB工业机器人来实现电机端盖自动上下料功能以解决效率提升问题,并对工业机器人自动上下料功能的实现细节进行了叙述,可供相关工厂自动线设计人员参考。     

基于触摸屏的机床上下料机器人控制系统的设计

以机床上下料机器人代替传统手工搬运,可减少劳动力投入,降低管理成本,提高效益;以触摸屏控制代替面板控制,可节约操作空间,方便调整面板属性。介绍了机床上下料机器人的工作原理,设计了送料规则,制定了控制准则,利用触摸屏设计软件及PLC编程软件,设计了触摸屏文件,编辑了PLC程序,最后进行了仿真模拟,实现了以触摸屏控制机床上下料机器人送料的功能。     

智能移动机器人多机台上下料系统研究

针对机床上下料缓慢、效率低等问题,进行了面向多机床上下料的智能移动机器人系统研究。以柔性工业机器人为基础,采用AGV运动识别、机械手网络通信、工业视觉信息处理以及无线通讯等技术,通过接受机台呼叫信号,到达需上下料机台位置,机械手通过视觉系统确定料盒位置信息,实时引导机械手准确下料和上料,针对控制系统实时问题,提出有效的解决办法;同时,利用机器人仿真模拟机器人轨迹并进行优化,极大地提高了系统的工作效率。现场测试结果表明,该系统可以灵活准确的快速实现机台上下料,能满足工业现场要求的时效性和可靠性。     

机床上下料机器人工作站的设计与运行

在传统机械加工行业中融入工业机器人实现加工过程的全自动化,是当前产业转型升级的热点。现基于RobotStudio 6.07仿真软件,结合SOLIDWORKS,创建了机床上下料机器人工作站。同时,对工作站各部件的模型及动态设计、机器人程序设计和工作站的调试与运行进行了分析,具有一定的研究价值和实际应用意义。     

航空零件柔性加工单元应用研究

针对航空制造企业数铣加工现场混线生产中落后的人工上下料现状,提出了采用AGV自动物流技术、机器人自动上下料技术,并与制造执行系统(MES)、机床数控系统进行通信,完成生产任务的接收及数控加工程序的传递,实现了加工单元针对多种零件的自动化柔性化混线加工,提高了生产效率。     

基于目标最优的上下料机器人的研究及实现

提出一种基于目标最优的上下料机器人系统,并对系统的硬件组成与软件功能进行了详细的设计。基于目标约束理论（theoryofconstraints,TOC）,通过分析瓶颈资源,优化机床的利用率,得到一拖二上下料工业机器人方案。通过PC＋固高运动控制卡的硬件平台体系结构的搭建,以及机器人示教再现软件设计,该系统有效地实现了机床上下料的自动化,提高了上下料精度和稳定性,缩短了机床的辅助时间,从而提高了生产效率。     

基于直角坐标机器人的数控车床自动上下料控制系统设计

研究数控车床自动上下料控制系统的实现,由直角坐标机器人来代替人工在恶劣环境中做重复性的上下料工作。通过直角坐标机器人、PLC和触摸屏技术,实现了数控车床上下料的手/自动控制,并具有故障报警功能。不仅能代替人工做重复上下料的动作,可以长时间连续重复运转,还能承受各种恶劣环境下的作业,从而避免安全事故的发生,减少了用工成本,提高了生产效率。     

论机器人的数控机床自动上下料应用系统设计

近年来,工业机器人已经逐渐的取代了各种特种机械产品,并承担上下料的工作和工业机器人的应用,优点也比较突出,例如定位精度高,可靠性高,生产灵活,自动化程度高等等。它与传统的人工上下料方案相比,可以整体提高产品的质量以及生产的效率。与专用的机床相比,则具有生产灵活、投资小的特点。机器人智能自动装卸系统机器人自动上下料系统的使用都可以整体提高生产的水平,并且在生产能力方面具有质的飞跃。所以我们可以了解到,以机器人作为基础的数控机床,自动上下料应用系统也具有巨大的发展前景。     

基于数字孪生的件箱分拣系统虚拟调试研究与应用

分拣系统是智能物流的关键组成部分，其对货物的分拣效率是影响物流系统整体效率的重要因素。针对目前分拣系统难以搭建测试平台，对控制策略与逻辑算法验证难度较大等问题，通过数字孪生建模方法，在PlantSimulation仿真平台中建立件箱分拣系统的数字孪生模型，并实现基于该数字孪生模型的虚拟调试方法。该虚拟调试方法可实现对件箱分拣系统的提前验证与测试，减少设备调试时间，降低了现场调试成本，大幅提升了调试效率。     

基于RobotStudio的异形轴加工生产线仿真设计

以多机床加工、多机器人作业的生产线为研究对象,基于RobotStudio平台建立了带驱动的生产线仿真模型。首先在仿真环境下完成了机器人手部的设计、工具坐标的标定、工件坐标系的标定以及动态Smart组件设计。其次对机器人上下料工作站做了轨迹规划、并介绍了该站的程序结构及程序示例。最后进行了上下料工作站的轨迹跟踪仿真以及整条生产线的生产仿真。仿真结果表明,生产线的轨迹规划和连续生产可靠性都达到了预期目的。该方案不仅可为多机床多机器人生产线的规划布局与研发提供理论依据,也可为研究生产过程的优化、生产效率的提高提供验证平台。     

工业机器人码垛数字孪生系统的研究与实现

为提高工业机器人码垛的智能化水平,将数字孪生技术与机器人码垛作业流程相结合,研究并设计了工业机器人码垛数字孪生系统。分析了码垛数字孪生系统架构,规划并设计了系统的功能模块和运行机制,阐述了工业机器人数字孪生系统数据集成模块、虚拟场景构建模块、虚拟机器人码垛模块和可视化辅助服务模块的实现方法,融合真实码垛场景下的机器人作业数据,实现了对基于数字孪生技术的工业机器人码垛虚拟可视化仿真与策略优化的信息反馈。设计并开发了面向工业机器人码垛作业的数字孪生系统,以物理码垛场景数据为例,验证了本系统的有效性,为探索数字孪生技术在工业机器人智能码垛的应用进行了尝试。     

数控车床上下料调控系统的研究

针对机床采用人工上下料所存在的劳动强度大、生产效率低的问题,提出了一种以机械手为核心的机床自动上下料系统。对该系统的结构、工作原理及控制流程进行了详细的分析。根据实际应用表明,该数控车床自动上下料系统能够实现数控机床的自动上下料,减少2名操作员工,为落后机床的自动化改造提供了指导,具有极大的应用推广价值。     

基于NX MCD与TIA的机器人打磨联合虚拟调试研究

针对工业机器人在生产现场调试时间较长且风险较高的问题,以机器人打磨叶片为例,设计了一种基于NX软件机电一体化概念设计(Mechatronics Concept Designer, MCD)解决方案与全集成自动化入口(Totally Integrated Automation Portal, TIA Portal)的机器人打磨联合虚拟调试系统。首先基于NX MCD设计并建立机器人打磨虚拟调试平台;其次采用等残留高度法规划叶片打磨轨迹,并约束打磨时机器人末端位姿;然后采用TIA Portal软件进行PLC程序设计和HMI组态,并下载到硬件设备;最后通过OPC UA通信协议实现机器人打磨叶片系统软/硬件联合虚拟调试。仿真结果表明,该系统有效验证和优化了机器人打磨轨迹,同时可以缩短生产现场调试周期,降低了设计阶段电气硬件的调试风险和成本投入。     

基于i5智能协同系统的柔性加工单元优化仿真与实现

针对轴承端盖类零件混流柔性生产线对应的加工系统和物料系统的工艺需求,设计了由i5智能系统为总控协调各子系统的柔性加工单元。逻辑控制采用基于i5ST语言PLC的CMD协同控制方案,方案包括总控单元以及机床、机器人等子函数库以及对应机床及机器人的上下料程序。通过VisualOne软件虚拟仿真,验证了所设计方案的有效性。在以托盘内零件数量为变量的试验中,加工当托盘内零件数为8续单模式生产,效率分别比盘内数量为6和4模式提高3.1%和2.7%。     

机器人柔性上下料系统设计与应用

为实现在搬运上下料工位的小批量、多品种混线柔性自动化生产的功能,提出了一种可靠性高、稳定性强并具有切换多样性和灵活性的机器人柔性上下料系统.以在烤炉工位散热器上下料搬运机器人及其抓手为研究对象,简要介绍了实际产线的应用工况,并分析产品的材料、特征、精度等参数的设计需求;重点研究了机器人抓手和末端快换装置的设计,阐述了机械机构、控制系统的设计与实现,并通过散热器生产现场实际应用实践.结果表明,机器人柔性上下料系统可进行2种产品混线生产,抓取独立浮动可吸收产品的制造误差,满足了散热器搬运使用要求,从而验证了机器人柔性上下料系统设计的正确性和可行性.研究结果具有较高的实用价值,为后续机器人柔性上下料系统市场推广奠定了基础.     

车丝机视觉机器人上下料系统仿真设计

以石油套管接箍车丝机视觉机器人上下料系统为研究对象,利用UG和RobotStudio软件建立了接箍车丝机视觉机器人自动上下料系统仿真模型.利用Halcon图像处理软件对抓取工件进行中心定位,并开发了人机交互界面.设计了机器人专用上下料夹具,创建系统Smart动态组件,添加了I/O信号实现设备通讯.编写机器人离线仿真程序,完成机器人柔性上下料系统仿真和优化.仿真结果表明,设计的仿真系统实现了机器人视觉精准抓取工件柔性上下料功能.