基于Robotstudio的工业机器人课程教学设计与实践

阐述工业机器人实训课程教学实践,将Robotstudio软件融入课程教学中,探讨以实例项目驱动的教学内容设计,以虚实结合手段提升课堂教学效果的教学模式,从而实现教学与实践的统一。

OPC技术在RobotStudio与PLC通讯上的应用

针对ABB机器人离线编程调试软件RobotStudio无法与PLC直接通讯的问题,采用RobotStudio与PLC基于OPC技术通讯的方法,即添加OPC客户端功能,将RobotStudio中的焊接门架位置参数与机器人姿态参数通过OPC服务器软件KEPServerEX经以太网传输给PLC,并通过PLC进行焊接门架的参数化控制。经仿真测试,该方案成功解决了RobotStudio与PLC的通讯问题。

基于RobotStudio的机器人饮料装箱流水线设计仿真

随着机器人技术的发展,机器人化工厂越来越普遍。使用工业机器人代替人工,既能提高生产效率,又可以减少操作不当引起的人身意外。为减少人力资源的浪费,提高社会生产力,本文基于RobotStudio设计了机器人饮料装箱流水线。将Smart组件与3台IRB2600机器人搭配,实现饮料装箱的全过程自动化生产仿真。仿真结果表明基于机器人饮料装箱流水线设计的可行性,为类似项目的自动化生产提供解决方案。

RobotStudio的方形锂电池搬运装盒仿真研究

为解决体积较小的锂电池如柱状类18650锂电池、方形锂电池和纽扣状锂电池等装盒包装工作导致的占用生产线劳动力,以及繁琐重复的小体积锂电池手工装盒易导致工厂劳动人员疲劳等问题,以方形锂电池搬运装盒为研究对象,设计出一种用搬运机器人取代人工操作的方案,利用RobotStudio软件模拟这一过程。最后利用RobotStudio分析搬运机器人速度对其功耗的影响,为实际生产提供参考依据。

基于OPC UA和RobotStudio的工业机器人工作站集成仿真

针对工业机器人工作站现场集成调试周期长、效率低的问题,基于OPC UA服务器将RobotStudio平台与西门子虚拟PLC控制器建立通信,搭建搬运码垛工作站集成仿真调试环境。在RobotStudio中设计动态工具的Smart组件,离线规划和编写机器人运动轨迹和程序;使用TIA软件编写工作站逻辑程序并下载至虚拟控制器;通过OPC UA建立连接,再利用RobotStudio完成工作站逻辑设计、调试和运动节拍优化。结果表明:该仿真能够有效验证工业机器人运动轨迹和PLC逻辑程序控制的合理性和准确性;调试机器人TCP与外围设备的速度能优化工作站的运动节拍,缩短了工作站现场集成调试周期。为降低工作站集成成本和提高生产效率提供理论依据。

基于RobotStudio的舞台灯旋转控制步进电机组装配工作站仿真设计

以舞台灯旋转控制步进电机组装配为研究对象,介绍了一种利用Robot Studio软件仿真的电机组虚拟装配仿真解决方案。首先使用UG软件进行工作站所需部件三维模型,并导入到Robot Studio软件中进行工作站布局;其次,通过Robot Studio软件将多功能工具和电动螺丝刀创建为机械装置,配置机器人I/O信号,创建上料、快换器、气动夹爪、吸盘、装配等Smart组件,设计工作站逻辑;之后,规划机器人运动路径、示教机器人目标点,编写机器人离线程序;最后通过仿真调试及信号分析,确定合理的机器人运行参数,优化生产节拍和能耗。该方案可以指导实际装配工作站的设计。

基于RobotStudio的分类码垛工作站仿真研究

为解决传统的人工码垛效率低,劳动强度大,人工堆放存在安全隐患的问题,提高码垛作业的效率及齐整性,以工业机器人码垛作业为研究对象,利用RobotStudio软件设计出一个ABB机器人自动分类码垛工作站。用RobotStudio内部的建模功能对码垛盘、机器人底座、夹爪进行建模,控制柜、安全围栏、示教器、输送链等模型从模型库中导入;选择适合的工业机器人导入工作站;用Smart组件达成两类不同产品随机产生与输送的仿真效果;最后编写码垛程序并创建机器人I/O信号,实现工作站的仿真模拟。通过对码垛工作站及产线工艺的模拟仿真,为实际生产过程中工业机器人的轨迹规划、调试及优化等工作提供了理论与方法支持。

基于RobotStudio的工业机器人装配工作站仿真设计

随着“中国制造2025”强国战略的广泛开展与深入实施,制造业也正在经历从传统机械制造向数字化、智能化、网络化方向的转型,对生产效率和自动化程度提出了更高要求,机器换人成为必然趋势。本文利用RobotStudio软件对工业机器人装配工作站进行平台搭建,利用虚拟仿真技术对真实生产现场进行仿真模拟,并对工作站优缺点、解决方案以及未来发展方向进行讨论,为制造企业转型升级提供一定的理论依据和参考价值。

基于RobotStudio的智能制造单元平台仿真设计

以智能制造单元平台为研究对象,介绍了该平台仿真系统的设计方案。首先采用三维建模软件UG构建平台各单元的三维模型,导入ABB机器人仿真软件RobotStudio中,设计了智能制造单元仿真平台的布局。其次为实现产品智能制造的仿真过程,设计了Smart动态组件,设置了仿真通讯I/O信号、工作站逻辑和碰撞监控,进行了机器离线编程及仿真调试。最后为了模拟机器人与PLC仿真联调,创建了RobotStudio软件和博图软件的以太网通讯,实现了与真实设备操作等效的控制过程,并通过智能制造单元实验平台进行验证。该设计方案可为智能制造生产线的仿真设计及应用实施提供理论依据,同时对职业院校智能制造相关课程教学也具有指导意义。

基于RobotStudio的码垛机器人控制系统设计

【目的】通过对码垛机器人的控制系统进行优化设计,提高码垛机器人控制系统功能的合理性、高效性和便捷性,使码垛系统协调、合理地流畅运行。【方法】课题组选取智能制造系统中执行单元码垛机器人的控制系统为研究对象,依据智能制造体系中码垛机器人的作业任务,设计了码垛系统的布局和控制流程,采用RobotStudio软件中的Smart组件设计了系统的I/O信号控制逻辑、传送带控制逻辑以及吸盘工具的控制逻辑,并对码垛系统进行搭建与仿真,通过码垛系统仿真运行可得机器人末端执行器的运动轨迹和轨迹点坐标值,验证码垛机器人控制系统功能的合理性、高效性和便捷性。【结果】该控制系统能够较好实现左右码垛任务,具有稳定性、安全性和高效性。【结论】将优化后的码垛机器人控制系统应用于智能制造生产体系中,可实现高品质和高效率的智慧生产,系统应用前景广阔。

基于RobotStudio的塑料瓶分拣机器人设计

针对塑料瓶在传送带上位姿不固定无法准确抓取的情况,设计出了一种吸盘与L型对称夹爪相结合的夹持式机构。首先利用SolidWorks画出末端执行器的模型并利用自带的插件对其进行动画仿真;然后利用ADMAS软件进行运动分析,证实该末端执行器可以对不同大小的塑料瓶进行精准的抓取;最后使用RobotStudio对分拣工作站进行布局设计以及仿真,并对仿真的结果分析。实验证明:该末端执行器能够快速、精准地对塑料瓶进行抓取,且分拣效率较高,符合工业自动化的需求。

基于RobotStudio的牛奶箱搬运生产线仿真

针对牛奶箱搬运过程存在运动轨迹奇点与动作节拍时间长的问题,基于RobotStudio软件进行仿真设计,对工作任务完成生产流程规划,创建生产线工作逻辑和设置仿真所需的I/O信号;通过Rapid离线编程控制仿真,采用B样条曲线优化五次多项式的方法规划机器人运动轨迹,解决调试过程中发现的运动奇点和路径干涉碰撞问题;通过分析3种TCP速度及能耗曲线,发现1000 mm/s为最优值,该速度下节拍耗时13.9 s,能耗5055 J。方案确定最优速度值,有效降低机器人振幅,符合运动规律,为降低生产成本和提高搬运效率提供理论依据。

基于RobotStudio的机器人焊接工作站仿真

针对传统示教编程焊接工作站机器人运动轨迹不平滑、动作节拍不协调等问题,基于RobotStudio软件对焊接工作站进行离线编程仿真。对机器人正逆运动学进行理论求解,在MATLAB机器人工具箱中验证模型;完成工作站三维建模、规划焊接流程;设置仿真参数并通过离线编程控制焊接过程;利用TCP信号分析仿真得到机器人关节角度、综合能耗和变位机转速变化曲线。研究结果表明,该仿真方案为实际生产规划提供参考依据,对消除机器人运动波动以及提高焊接效率和保证机器人工作寿命提供理论指导。

基于RobotStudio的机器人智能装配工作站仿真设计

该文以工业机器人智能装配工作站为研究对象,提出了一种基于RobotStudio仿真软件物理仿真功能和Smart组件设计的装配工作站仿真设计方法。工作站由机器人、立体仓库、快换工具模块、输送带模块、视觉检测模块、变位机及旋转料库等组成。对变位机、快换工具、旋转料库及视觉检测等模块的Smart组件设计进行了研究,设置了工作站相关对象的物理行为。在此基础上,分析设计了工作站逻辑控制,并编写调试了机器人程序,完成了工作站的仿真调试,工件装配效果良好。

基于RobotStudio的机器人搬运码垛虚拟仿真平台

以机器人搬运码垛平台为研究对象,通过SolidWorks软件建立该平台的三维模型;利用RobotStudio软件设计动态物料输送链、动态快换工具和动态真空吸盘3个Smart组件,分别用于模拟机器人搬运码垛平台的物料运动、吸取/释放物料和装载/卸载吸盘,并虚拟仿真机器人搬运码垛的工作过程。仿真结果表明:该虚拟仿真平台可以准确地模拟机器人搬运码垛平台的动态效果,顺利地完成预定的工作程序,达到与真实平台相同的搬运码垛效果。

基于RobotStudio的搬运码垛机器人仿真工作站设计与研究

本文以工业机器人搬运码垛工作站为研究对象,利用RobotStudio仿真软件设计一个搬运码垛机器人仿真工作站。首先用仿真软件RobotStudio进行工作环境的搭建;其次通过Smart组件设计,模拟生产线传送带依次出现产品的效果,通过创建机器人I/O信号及工作站逻辑设计,使吸盘工具可以搬运产品到达指定位置;最后,编写机器人搬运码垛仿真程序,使搬运码垛机器人仿真工作站的功能得以实现。

基于RobotStudio与PLCSIM的联合虚拟仿真平台研究

针对复杂的工业现场环境中工业机器人在配合其他控制设备应用时必须在线调试的弊端,使用联合虚拟仿真技术,在RobotStudio中建立实际生产环境的仿真模型并对机器人离线编程,使用博图软件编写程序下载至虚拟PLC中,通过虚拟以太网建立连接,进一步还原生产控制方式。该方案脱离实际设备,为工业机器人与PLC项目的开发提供实验平台,使机器人编程调试环境更加安全灵活,在教学中也可弥补教学设备的不足。

基于RobotStudio的搬运机器人虚拟仿真分析

针对当前工业机器人在实际复杂生产环境中存在的精度不稳定、编程时间长、工作效率低的问题,提出了一种基于RobotStudio的工业机器人虚拟仿真平台。以工业机器人为研究对象,通过SolidWorks三维软件建立工业机器人搬运平台的三维模型,利用RobotStudio仿真软件构建工业机器人虚拟仿真平台的框架,设计Smart组件模拟机器人搬运的物料的全过程,离线编制了机器人搬运物料的仿真程序,对运动路径进行严格规划,并虚拟仿真机器人搬运的工作过程。最后,通过运用工业机器人虚拟仿真平台对正四棱柱、正六棱柱、圆柱、椭圆柱等4种形状的物体进行搬运,完成了不同物料向指定位置的搬运任务,并与现场示教操作的方式在所用时间、准确放入数量方面进行比较和分析。实验结果表明:该虚拟仿真平台可以准确地模拟工业机器人搬运物料的动态效果,在119 s内,完成了物料盘1中16个工件的搬运,且未出现碰撞、错放和漏放等情形,而现场示教操作中,在182 s内才完成16个工件的搬运,且有2个正六棱柱和1个椭圆柱未能准确放入对应的槽内,即工业机器人离线仿真的方式明显优于示教操作,有效验证了机器人虚拟仿真的可行性和高效性,可以为真实的机器人搬运工作站设计和路径设计提供理论依据,从而提高搬运工业机器人现场编程的效率,为工业机器人的应用奠定良好的基础。

基于RobotStudio的多平台虚拟仿真设计

为实现多个工业控制平台间虚拟仿真,本文以工业机器人焊接控制为研究对象,提出了一种基于博图S7-1500PLC、昆仑通态MCGS触摸屏和RobotStudio三个平台,对机器人焊接搭建了虚拟仿真系统。通过NetToPLCsim构建了网络层级的数据互通,绘制了设备运行画面,创建了机器人仿真运行的I/O信号和动态Smart组件,实现了机器人焊接系统、触摸屏控制和PLC控制器对信号的实时交互,完成了机器人焊接系统的加工仿真。该多平台共建虚拟仿真系统的建立不仅可以缩短设计和调试周期,而且可以满足高校虚实结合的教学方式,同时也解决了高校对实训设备依赖性强、设备短缺、操作易损等问题,为工业机器人专业学习和系统应用推广提供了参考和借鉴依据。

基于RobotStudio的煤矸石视觉分拣系统仿真

为了提高视觉机器人系统在传统煤矸石分拣中的应用效率,提出一种基于RobotStudio的仿真方法,可以在离线状态下对不同的机器人运动算法、运行程序和执行轨迹进行仿真验证。结果表明,使用该仿真方法可以优化机器人运动节拍,减少现场调试作业时间,提高整体生产效率。