金属板打磨工作站仿真设计(附件)【字数：6831】
工业机器人技术已经变成一种高新技术产业，在工业生产中起着重要的作用。本论文以自动化打磨工作站为研究对象，使用RobotStudio仿真软件设计了打磨工作站的仿真设计，首先做实地考察，与人工作比较，看所想的设计是否有优势，对设计进行可行性分析，再做进一步设计，然后在仿真环境下，对所需模型进行创建，选择适宜的机器人，对工作站的布局做出相应的调整，接着设计组件，进行I/O信号的连接，机器人程序的编写，最后仿真运行并将其录制成视频，最终观察仿真视频，发现这是一套可行的方案，不仅将人从危险的工作环境中解放出来，同时还可以降低生产成本，实现利益最大化。
目录
引言 1
一、金属板打磨工作站布局与组成 3
（一）金属板打磨工作站布局 3
（二）工作站工作流程 3
（三）仿真软件选用 4
（四）金属板打磨工作站组成与机器人选型 4
二、三维模型创建 6
（一）建模软件选用 6
（二）项目模型绘制 6
三、打磨工作站仿真设计 9
（一）组件创建 9
（二）工作站信号与连接 12
（三）程序编写 15
（四）仿真视频的录制 16
（五）设计过程中遇到的问题及解决方法 16
总结 17
谢辞 18
引言
随着计算机技术和工业机器人技术的发展，打磨工业机器人工作站从60年代初开始引用于生产以来，到现在其技术已非常成熟，可以稳定且高质量打磨。因此，在各行各业已得到了广泛的应用。
通过实地考察发现，有很多的工厂都是人工打磨金属板，而人工打磨往往存在很多方面的不足，人工打磨将是打磨轮固定好自己转动，工人用手拿着工件在打磨轮上进行打磨，由于人工的不稳定性，对导致工件的打磨效果不一，使很多工件都达不到生产要求，而且最重要是每个人每次只能打磨一件工件，这样生产效率就极低；人工无法控制每个工件打磨时间的统一，并且每个人的打磨方式不同，这样就会使磨轮的损耗增大；在成本方面，普通的工人一个月的工资要在四五千左右，抛光、打磨的工资则更高，而一台自动打磨机器人可以代替两到三个人，两班制可以替代4个人，这样算下来两年左右就可以 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥351916072$
回本。而根据欧洲打磨机器人的运用情况，一台自动打磨机器人的使用寿命在二十年左右，甚至更久，而且人在工作过程中会出现安全方面的问题，而自动化打磨可以从很大程度上解决这些方面的问题，自动化的打磨方式是，打磨轮固定自转，打磨件走形打磨，两工件同步打磨，可以自定义打磨的时间，严厉控制到几乎每件工件的外部要素都一样，工件打磨稳定，合格率高，磨轮损耗小，所消耗的成本也远远比人工低，种种方面来看，自动化打磨要优于人工，人工与自动化打磨的对比如图11、12所示。
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图11人工打磨/
图12自动化打磨
金属板打磨工作站布局与组成
金属板打磨工作站布局
本工作站主要由两台IRB6700打磨机器人，变位机，一条传送带以及其他一些周边设备组成。
传送带：可以传送金属板，将金属板从开始端传送至变位机处进行变为，之后进行暂存区暂存，然后将金属板传送到机器人加工处，机器人开始加工直到完成，最后将金属板传送到传送带末端完成加工。
物料：金属材质，具有很强的延展性，表面附着很多的坑洼、凹凸不平、毛刺等不平滑的特征。
机器人：采用两个机器人，进行两边同时打磨加工，大大地提高了效率，同时也将工件加工的更加完全。
变位机：变位机可以进行物料的180°翻转，当物料加工第一表面完成后，就开始传送到变位机进行变换位置，加工另一个表面，具体如图13所示：
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图13金属板打磨工作站布局
工作站工作流程
工作站分为5个区域，每个区都有不同的作用，传送区域、暂存区域、打磨加工区域、翻转变为区域、成品出库区域。
传送区负责物料的始发地运输，将物料放置再始发地后传送回区就开始运输。
物料存放区，当还未加工打磨完时，物料就开始找地方“借宿”，此时的物料存放区的作用就非常大了，为物料提供“客房”
工作打磨区，也是此布局的核心，当传送区的物料送达后，打磨区开始打磨工作。
翻转区是将物料进行翻转，如果物料开始只打磨的一个表面（上表面或者下表面），那就需要进行翻转，进行二次打磨了。
出料区，所有工序的最后一道防线，相当于扫描包装，在流水线中起到承上启下的作用。
（三）仿真软件选用
本次仿真设计选用的软件是ABB RobotStudio，它是一款由ABB集团研发生产的计算机仿真软件，可以在制造单机和生产线产品之前模拟出实物，这不仅可以缩短生产的工期，还可以避免不必要的返工，它具有以下一些功能：导入CAD模型，RobotStudio可以接受各种建模软件的模型导入，如CAD、UG、SolidWorks都可以；工业机器人程序设计人员通过使用精确的3D模型数据，可以生成更加精确的程序。自动路径生成，它是RobotStudio最节省时间的功能。通过对待加工部件的CAD模型的检测，就可以在几分钟内自动生成工业机器人所需要的工作路径。如果把这项工作交给人工的话，可能就需要非常久的时间来进行调试。自动分析伸展能力，此功能可以让设计者随意移动机器人或者工件到任意位置，可以快速便捷的验证和优化工作单元布局。碰撞检测，在RobotStudio中，机器人将要与周边设备发生碰撞，或者运动到奇点时，机器人会发出警报来提醒工作人员，这样就可以避免实际操作过程中一些不必要的麻烦，从而增加机器人的使用寿命在线作业。
（四）金属板打磨工作站组成与机器人选型
本工作站主要分为打磨区，暂存区和翻转区几个部分组成，打磨区由传送带和两台IRB6700机器人组成，如图14所示：
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图14打磨区
暂存区由一个可以横向传送的传送带组成，如图15所示：
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图15暂存区
翻转区由变位机，传送带，压板和地板组成，如图16所示：
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目录
引言 1
一、金属板打磨工作站布局与组成 3
（一）金属板打磨工作站布局 3
（二）工作站工作流程 3
（三）仿真软件选用 4
（四）金属板打磨工作站组成与机器人选型 4
二、三维模型创建 6
（一）建模软件选用 6
（二）项目模型绘制 6
三、打磨工作站仿真设计 9
（一）组件创建 9
（二）工作站信号与连接 12
（三）程序编写 15
（四）仿真视频的录制 16
（五）设计过程中遇到的问题及解决方法 16
总结 17
谢辞 18
引言
随着计算机技术和工业机器人技术的发展，打磨工业机器人工作站从60年代初开始引用于生产以来，到现在其技术已非常成熟，可以稳定且高质量打磨。因此，在各行各业已得到了广泛的应用。
通过实地考察发现，有很多的工厂都是人工打磨金属板，而人工打磨往往存在很多方面的不足，人工打磨将是打磨轮固定好自己转动，工人用手拿着工件在打磨轮上进行打磨，由于人工的不稳定性，对导致工件的打磨效果不一，使很多工件都达不到生产要求，而且最重要是每个人每次只能打磨一件工件，这样生产效率就极低；人工无法控制每个工件打磨时间的统一，并且每个人的打磨方式不同，这样就会使磨轮的损耗增大；在成本方面，普通的工人一个月的工资要在四五千左右，抛光、打磨的工资则更高，而一台自动打磨机器人可以代替两到三个人，两班制可以替代4个人，这样算下来两年左右就可以 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥351916072$
回本。而根据欧洲打磨机器人的运用情况，一台自动打磨机器人的使用寿命在二十年左右，甚至更久，而且人在工作过程中会出现安全方面的问题，而自动化打磨可以从很大程度上解决这些方面的问题，自动化的打磨方式是，打磨轮固定自转，打磨件走形打磨，两工件同步打磨，可以自定义打磨的时间，严厉控制到几乎每件工件的外部要素都一样，工件打磨稳定，合格率高，磨轮损耗小，所消耗的成本也远远比人工低，种种方面来看，自动化打磨要优于人工，人工与自动化打磨的对比如图11、12所示。
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图11人工打磨/
图12自动化打磨
金属板打磨工作站布局与组成
金属板打磨工作站布局
本工作站主要由两台IRB6700打磨机器人，变位机，一条传送带以及其他一些周边设备组成。
传送带：可以传送金属板，将金属板从开始端传送至变位机处进行变为，之后进行暂存区暂存，然后将金属板传送到机器人加工处，机器人开始加工直到完成，最后将金属板传送到传送带末端完成加工。
物料：金属材质，具有很强的延展性，表面附着很多的坑洼、凹凸不平、毛刺等不平滑的特征。
机器人：采用两个机器人，进行两边同时打磨加工，大大地提高了效率，同时也将工件加工的更加完全。
变位机：变位机可以进行物料的180°翻转，当物料加工第一表面完成后，就开始传送到变位机进行变换位置，加工另一个表面，具体如图13所示：
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图13金属板打磨工作站布局
工作站工作流程
工作站分为5个区域，每个区都有不同的作用，传送区域、暂存区域、打磨加工区域、翻转变为区域、成品出库区域。
传送区负责物料的始发地运输，将物料放置再始发地后传送回区就开始运输。
物料存放区，当还未加工打磨完时，物料就开始找地方“借宿”，此时的物料存放区的作用就非常大了，为物料提供“客房”
工作打磨区，也是此布局的核心，当传送区的物料送达后，打磨区开始打磨工作。
翻转区是将物料进行翻转，如果物料开始只打磨的一个表面（上表面或者下表面），那就需要进行翻转，进行二次打磨了。
出料区，所有工序的最后一道防线，相当于扫描包装，在流水线中起到承上启下的作用。
（三）仿真软件选用
本次仿真设计选用的软件是ABB RobotStudio，它是一款由ABB集团研发生产的计算机仿真软件，可以在制造单机和生产线产品之前模拟出实物，这不仅可以缩短生产的工期，还可以避免不必要的返工，它具有以下一些功能：导入CAD模型，RobotStudio可以接受各种建模软件的模型导入，如CAD、UG、SolidWorks都可以；工业机器人程序设计人员通过使用精确的3D模型数据，可以生成更加精确的程序。自动路径生成，它是RobotStudio最节省时间的功能。通过对待加工部件的CAD模型的检测，就可以在几分钟内自动生成工业机器人所需要的工作路径。如果把这项工作交给人工的话，可能就需要非常久的时间来进行调试。自动分析伸展能力，此功能可以让设计者随意移动机器人或者工件到任意位置，可以快速便捷的验证和优化工作单元布局。碰撞检测，在RobotStudio中，机器人将要与周边设备发生碰撞，或者运动到奇点时，机器人会发出警报来提醒工作人员，这样就可以避免实际操作过程中一些不必要的麻烦，从而增加机器人的使用寿命在线作业。
（四）金属板打磨工作站组成与机器人选型
本工作站主要分为打磨区，暂存区和翻转区几个部分组成，打磨区由传送带和两台IRB6700机器人组成，如图14所示：
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图14打磨区
暂存区由一个可以横向传送的传送带组成，如图15所示：
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图15暂存区
翻转区由变位机，传送带，压板和地板组成，如图16所示：
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