基于NX-MCD的机电产品概念设计应用与研究

由于机电产品设计在众多领域中广泛应用,因此具有多领域、多学科的特点。为提高机电产品的设计质量从而赢得市场,可以借助于计算机辅助概念设计系统来进行设计。对于以机电原理、结构、知识为基础进行的的产品开发,机电产品的概念设计非常关键,能够保证机电产品的可实现性和制造性,起到指导性作用。首先,提出了基于UG NX平台中MCD(Mechatronics Concept Designer)的机电产品概念设计方法,解决传统的机电产品概念设计中存在的不足,保证产品的可实现性,降低设计成本、缩短生产周期,有助于灵活进行方案更改,适应机械时代产品周期更替;然后,介绍了基于MCD的机电产品概念设计的特点;最后,以五子棋设备的概念设计为例来说明基于MCD的机电一体化产品概念设计的方法与步骤,设计结果验证了方法的可行性,并为机电设备的设计与改造升级提供了一种新的思路。

基于数字孪生的电机基座码垛线虚拟调试技术研究

针对PLC和ABB工业机器人联合控制的生产系统现场调试成本高、仿真平台难以驱动机器人仿真等问题,以电机基座码垛线为研究对象,提出一种基于仿真平台NX MCD的电机基座码垛线虚拟调试方法。首先,基于数字孪生技术在NX MCD中构建产线的仿真模型;其次,设计虚拟调试方案的通信框架,主要利用C#语言并基于PC SDK对机器人仿真器进行二次开发以实现对机器人的控制和数据读取;最后,利用OPC UA技术完成PLC控制、机器人控制和NX MCD模型之间信号和数据的实时传输和反馈,完成产线联合调试。仿真结果表明:基于NX MCD的电机基座码垛线虚拟调试方案可行,能及时规避产线缺陷,缩短调试周期,降低开发成本。

基于NX MCD的对运动物体位姿测量方法的研究

应用西门子工业设计软件UG(Unigraphics)NX的机电一体化概念设计模块MCD(Mechatronics Concept Design)时,用户可以定义刚体及运动副使物体按照既定方案进行运动。在概念设计阶段,用户会对概念产品进行仿真运动分析,用户希望直观且动态地观测到两刚体之间的位置关系,而UG NX自带的测量工具是静态测量,无法实现动态测量。本文在分析静态测量的基础上,结合动态测量及计算机绘图原理,实现用户需求。结果表明,动态测量可以直观并且有效的反应出物体之间的位置关系。在概念设计周期中,可以直观地对方案进行预测或者验证。

基于TCP的气动手爪MCD模型虚拟调试的研究

利用NX软件的建模模块建立一种工业机器人的双气动手爪三维模型;在其机电概念设计模块(MCD)中进行气动手爪模型的机械设计、电气设计以及自动化设计;在完成MCD模块内部信号自动化序列仿真的基础上,基于一种开放式用户通信协议TCP,实现虚拟PLC控制气动手爪模型动态仿真的虚拟仿真调试。研究结果在机电一体化概念设计以及动态虚拟仿真调试方面,为相关技术人员提供了参考。

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MCD的煤矿机电设备虚拟仿真系统设计

为了解决煤矿关键机电设备运行维护人员的培训问题,设计了一套基于MCD的煤矿机电设备虚拟仿真系统。利用西门子NX软件提供的MCD设计平台,可实现用实物PLC及触摸屏对虚拟的机电设备控制对象进行监控。系统按照实际的机电设备控制系统设计,可以尽可能真实地实现对该机电设备集控系统的仿真。虚拟仿真系统的应用可以随时为机电设备运维人员提供实际操作的机会,从而提高相关人员的专业技术能力。

基于NX MCD的冲压生产线运动仿真研究

针对基于NX模块中的冲模运动仿真时出现对工件抓取和变换等动作实现困难、冲压生产线运动仿真求解复杂的问题,基于NX的机电概念设计模块对前门内板模具自动化冲压生产线运动仿真模型的创建方法与思路进行说明,最终实现多副模具运动、板料及工序件的取放、变换和传输等动作的仿真,验证了基于NXMCD的自动化冲压生产线运动仿真的可操作性。

基于数字孪生的PLC教学实训系统开发与应用

实训教学是智能制造类专业人才培养质量的重要步骤,而可编程逻辑控制器(Programmable Logic Controller,PLC)课程的传统教学实训的高投入和高损耗问题制约了实训设备的更新步伐,影响了人才培养质量。因此,开发基于NX MCD数字孪生技术的PLC教学实训系统,详细阐述了五子棋数字孪生系统的总体结构、模型的机电一体化概念设计(Mechatronics Concept Designer,MCD)设计、触摸屏人机界面(Human Machine Interface,HMI)设计、PLC程序设计流程和方法、系统软硬件测试全过程以及推广方案等,可以解决PLC课程中缺少实训控制对象的问题。

机电一体化设计理念与自动控制技术应用分析

近年来,我国经济迅猛发展,人工智能技术、自动化技术等发展日新月异,其中机电一体化技术被广泛应用于工业的各个领域。其核心原理是利用自动化控制技术操控先进的机械设备,实现机电设备工作生产过程的智能化、自动化,有效提高工业生产效率,简化工作流程,提高产品品质,并节约能耗,有效贯彻落实我国绿色发展理念与可持续发展政策,提高我国工业水平。

UG NX在机电产品概念设计中应用与研究

由于机电产品设计的多学科融合性、复杂性及概念设计的重要性,利用机电产品的计算机辅助概念设计系统来完成机电产品的概念设计,是提高机电产品设计质量、赢得市场竞争的重要途径。论文首先阐述了在传统的机电产品概念设计中存在的不足,并提出了基于UG NX平台中MCD(Mechatronics Concept Designer)的机电产品概念设计;其次,简单介绍了基于MCD的机电产品概念设计的特点和设计过程模型;最后,以圆形装载机的概念设计为例来说明基于MCD的机电一体化产品概念设计的可操作性以及与传统概念设计相比的优越性。

井下仪器数字样机半实物仿真分析

建立了随钻地层测压取样仪数字样机,进行了半实物仿真分析,解决了井下仪器研发周期长、设计难度大等问题。井下仪器数字样机半实物仿真基于西门子机电一体化设计平台(MCD),结合西门子全集成自动化软件编程平台博途(TIA Portal)共同实现。通过西门子通用设计软件NX MCD完成数字样机的快速设计,并根据井下仪器的实际控制运动过程,在MCD中快速完成样机的机电以及控制特性设计。结合博途(TIA Portal)系统的同步机制,实现了自动化平台与数字样机的快速集成、通讯控制、自动同步,并实现了MCD与可编程逻辑控制器的数据快速交换。与传统视窗控制中心相比,其仿真效果更清晰、更直观、更便捷,大大缩短了产品设计周期。

冲压模具运动仿真在NX中的几种实现方法

探讨了基于NX平台的汽车冲压模具运动仿真解决方案的多种可能性,以一组吊楔的运动仿真为例,论证了使用运动仿真模块、机电概念设计模块、冲模验证模块等5种NX平台的冲压模具运动仿真的实现方法,并对几种方法进行对比分析,为基于NX平台的冲压模具运动仿真研究与应用提供新的思路。