自动化球拍流水线虚拟仿真设计
【】本文围绕工厂自动化球拍生产线方案进行仿真建模设计，产线的建模过程包括机械的设计、工件导入、机械装置设置、组件的建立、运动路径的示教、程序的编写等内容。工作站采用三个ABB-IRB120型机器人互相配合工作。改变传统球拍制造依靠人工进行球拍的切割以及板面的粘贴和加工等现状，用机器人替代人工工作。
目录
引言 1
一、系统原理 2
（一）机器人工作站 2
（二）离线仿真 2
（三）机器人选型 2
二、建模设备的导入与放置 3
（一）设备导入 3
（二）平台设备的放置 3
（三）机器人与其余设备的放置 4
三、工具的设计安装与应用 5
（一）工具的设计与安装 5
（二）工具机械装置的构建 5
（三）工具Smart组件的建立 6
四、机器人编程 8
（一）机器人示教 8
（二）输入输出点的配置 9
（三）工作站逻辑链接 9
（四）操作程序 10
总结 12
参考文献 13
谢辞 14
引 言
本文将工业机器人应用在球拍生产线中，选择运用ABB公司制造的IRB120型机器人实现球拍的自动化生产。设计之前需要先进行评估验证方案的可行性，在ABB机器人系统中有着完美的解决方案，利用ABB公司开发的虚拟仿真建模软件对方案进行评估。ABB Rrobotstudio 根据客户的要求设计出可行的方案，在实际投入之前用仿真软件模拟现场实际情况，用一定比例还原机器人工作环境并用PLC等自动化控制设备配合机器人在软件中模拟实现工作功能，经过测试在符合的条件下对设计进行现场安装调试，其不仅使机器人公司的工作效率提高并且减少了设计成本，为顾客提供了完美的解决方案，本文内容就围绕机器人粘球拍自动化流水线方案的可行性进行仿真建模设计。
一、系统原理
（一）机器人工作站
本工作站采用三个ABBIRB120型机器人互相配合工作，一号工位的机器人从流水线上取一个加工好的木质球板并将其水平放置在代加工台上，同时二号工位的机器人从
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: @351916072@
其侧面的流水线上取一块乒乓球拍的反面粘贴材料等到三号工位的机器人用滚轮在被粘球拍的表面刷上胶水，接着二号工位的机器人将准备好的材料贴在球拍上。第一轮粘贴结束，一号工位机器人将球拍180度旋转翻面，待三号工位机器人刷胶后将正面红色材料贴在贴在球拍上，最后由一号机器人将加工好的球拍放到流水线上与此同时一个球拍的加工结束准备开始下一轮球拍的加工。
工作站所需设备包括ABB工业机器人、传送带、水平加工台、加工工具等。
（二）离线仿真
ABB RobotStudio是ABB公司开发的一款机器人离线编程仿真软件，软件中提供了ABB公司目前所有的工业机器人型号，软件中提供了少量的常用模型，当有额外需要的其他模型时需要配和相关三维制图软件如Solidworks等绘制需要的模型。此款虚拟仿真软件可以模拟现实中工厂的情景，将设计中所用的机器人导进去，在工程进入实际实施过程前验证方案的可行性，此举能够提高公司的生产效率，降低生产成本。此软件有如下的特点：
规划并验证可行性：规划与定义阶段此软件可让企业在实际构建机器人系统之前先进行设计和试运行。并且还可以利用该软件确认机器人是否能到达所有编程位置，如果在软件中机器人可以达到满足要求的程序点，则可证明实际运用中机器人也能够达到。
离线编程：在方案设计阶段，此软件可以帮助企业在电脑上创建、编辑和修改机器人程序，并且能帮其编写生产用的ABB机器人程序画面。
（三）机器人选型
在众多的工业机器人中，有形形色色的型号：三轴机器人、六轴机器人、并联机器人和双臂机器人等，根据实际使用情况我们选择的是ABBIRB120型机器人。
ABBIRB120是目前ABB最小的机器人型号，但是其虽小却集中了ABB公司产品系列全部的功能与技术。次机器人的重量仅有25KG并且机械结构紧凑，它可以装在任意一个满足工作要求的地方，例如生产线的上方或可以配合产线工作的其他任意区域。
此款机器人具有很好的便携性与集成性，与其他公司的机器人相比其性能是出类拔萃的。在安装的时候它的方位几乎不受任何限制。机器人的表面光洁容易清洗，信号线和气管都从机器人内部走线，这更加便于机器人的集成。
ABBIRB120型具有一流的工作行程，其水平工作范围能够达到580mm，底座下方拾取距离为112mm，此款机器人结构对称，轴二没有外凸，回转半径非常小，可以靠近其他设备安装，纤细的手腕也增强了臂部的可达性。ABBIRB120配备的马达为铝合金材质，结构小巧、功率强劲，可实支持机器人高加速运行，在任何应用中都可以确保其高精准度与敏捷性。
BB公司新推出了一款高度紧凑的控制器，麻雀虽小五脏俱全，其包含了IRC5的各项顶级功能，在此之前次控制器只能应用在大型的设备上，目的是为了保证大型设备的精度和为运动控制引入更加广阔的应用空间。除了不仅节省空间外此款控制器还可以设置单相电源输入、外置信号接头（可包含全部信号）以及内置式可扩展16路控制点系统，使调试步骤更加简单。因为ABBIRB120型机器人与IRC5控制器的紧凑化和轻量化，使其缩小了对占地面积的要求，让其也适合应用安装在空间紧张的地方。
二、建模设备的导入与放置
（一）设备导入
设备在导入之前都是根据实际需求用三维制图软件绘制的，因此需要将其改成SAT格式才能使其能够被仿真软件识别。在电脑中找到需要使用的模型并将其导入进来，可以根据习惯一次性将所需要的设备全部导入或者在需要用时分次导入，在一次性导入时工程中容易出现设备互相重叠的情况，可以根据使用的先后循序将暂时不需要用的设备进行隐藏如图21所示。
图21 隐藏方式
（二）平台设备的放置
工作站设备之间的摆放需要根据机器人的位置来决定，因此需要首先导入工业机器人安装底座然后再将机器人导入并安装在底座上。在安装机器人的时候需要借助软件的捕捉中心点功能，点击选择视图上方的捕捉中心点按钮，当鼠标在底座与机器人接触表面移动时会在平面上会出现一个中心点即为接触表面的中心位置，图22所示。
目录
引言 1
一、系统原理 2
（一）机器人工作站 2
（二）离线仿真 2
（三）机器人选型 2
二、建模设备的导入与放置 3
（一）设备导入 3
（二）平台设备的放置 3
（三）机器人与其余设备的放置 4
三、工具的设计安装与应用 5
（一）工具的设计与安装 5
（二）工具机械装置的构建 5
（三）工具Smart组件的建立 6
四、机器人编程 8
（一）机器人示教 8
（二）输入输出点的配置 9
（三）工作站逻辑链接 9
（四）操作程序 10
总结 12
参考文献 13
谢辞 14
引 言
本文将工业机器人应用在球拍生产线中，选择运用ABB公司制造的IRB120型机器人实现球拍的自动化生产。设计之前需要先进行评估验证方案的可行性，在ABB机器人系统中有着完美的解决方案，利用ABB公司开发的虚拟仿真建模软件对方案进行评估。ABB Rrobotstudio 根据客户的要求设计出可行的方案，在实际投入之前用仿真软件模拟现场实际情况，用一定比例还原机器人工作环境并用PLC等自动化控制设备配合机器人在软件中模拟实现工作功能，经过测试在符合的条件下对设计进行现场安装调试，其不仅使机器人公司的工作效率提高并且减少了设计成本，为顾客提供了完美的解决方案，本文内容就围绕机器人粘球拍自动化流水线方案的可行性进行仿真建模设计。
一、系统原理
（一）机器人工作站
本工作站采用三个ABBIRB120型机器人互相配合工作，一号工位的机器人从流水线上取一个加工好的木质球板并将其水平放置在代加工台上，同时二号工位的机器人从
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其侧面的流水线上取一块乒乓球拍的反面粘贴材料等到三号工位的机器人用滚轮在被粘球拍的表面刷上胶水，接着二号工位的机器人将准备好的材料贴在球拍上。第一轮粘贴结束，一号工位机器人将球拍180度旋转翻面，待三号工位机器人刷胶后将正面红色材料贴在贴在球拍上，最后由一号机器人将加工好的球拍放到流水线上与此同时一个球拍的加工结束准备开始下一轮球拍的加工。
工作站所需设备包括ABB工业机器人、传送带、水平加工台、加工工具等。
（二）离线仿真
ABB RobotStudio是ABB公司开发的一款机器人离线编程仿真软件，软件中提供了ABB公司目前所有的工业机器人型号，软件中提供了少量的常用模型，当有额外需要的其他模型时需要配和相关三维制图软件如Solidworks等绘制需要的模型。此款虚拟仿真软件可以模拟现实中工厂的情景，将设计中所用的机器人导进去，在工程进入实际实施过程前验证方案的可行性，此举能够提高公司的生产效率，降低生产成本。此软件有如下的特点：
规划并验证可行性：规划与定义阶段此软件可让企业在实际构建机器人系统之前先进行设计和试运行。并且还可以利用该软件确认机器人是否能到达所有编程位置，如果在软件中机器人可以达到满足要求的程序点，则可证明实际运用中机器人也能够达到。
离线编程：在方案设计阶段，此软件可以帮助企业在电脑上创建、编辑和修改机器人程序，并且能帮其编写生产用的ABB机器人程序画面。
（三）机器人选型
在众多的工业机器人中，有形形色色的型号：三轴机器人、六轴机器人、并联机器人和双臂机器人等，根据实际使用情况我们选择的是ABBIRB120型机器人。
ABBIRB120是目前ABB最小的机器人型号，但是其虽小却集中了ABB公司产品系列全部的功能与技术。次机器人的重量仅有25KG并且机械结构紧凑，它可以装在任意一个满足工作要求的地方，例如生产线的上方或可以配合产线工作的其他任意区域。
此款机器人具有很好的便携性与集成性，与其他公司的机器人相比其性能是出类拔萃的。在安装的时候它的方位几乎不受任何限制。机器人的表面光洁容易清洗，信号线和气管都从机器人内部走线，这更加便于机器人的集成。
ABBIRB120型具有一流的工作行程，其水平工作范围能够达到580mm，底座下方拾取距离为112mm，此款机器人结构对称，轴二没有外凸，回转半径非常小，可以靠近其他设备安装，纤细的手腕也增强了臂部的可达性。ABBIRB120配备的马达为铝合金材质，结构小巧、功率强劲，可实支持机器人高加速运行，在任何应用中都可以确保其高精准度与敏捷性。
BB公司新推出了一款高度紧凑的控制器，麻雀虽小五脏俱全，其包含了IRC5的各项顶级功能，在此之前次控制器只能应用在大型的设备上，目的是为了保证大型设备的精度和为运动控制引入更加广阔的应用空间。除了不仅节省空间外此款控制器还可以设置单相电源输入、外置信号接头（可包含全部信号）以及内置式可扩展16路控制点系统，使调试步骤更加简单。因为ABBIRB120型机器人与IRC5控制器的紧凑化和轻量化，使其缩小了对占地面积的要求，让其也适合应用安装在空间紧张的地方。
二、建模设备的导入与放置
（一）设备导入
设备在导入之前都是根据实际需求用三维制图软件绘制的，因此需要将其改成SAT格式才能使其能够被仿真软件识别。在电脑中找到需要使用的模型并将其导入进来，可以根据习惯一次性将所需要的设备全部导入或者在需要用时分次导入，在一次性导入时工程中容易出现设备互相重叠的情况，可以根据使用的先后循序将暂时不需要用的设备进行隐藏如图21所示。
图21 隐藏方式
（二）平台设备的放置
工作站设备之间的摆放需要根据机器人的位置来决定，因此需要首先导入工业机器人安装底座然后再将机器人导入并安装在底座上。在安装机器人的时候需要借助软件的捕捉中心点功能，点击选择视图上方的捕捉中心点按钮，当鼠标在底座与机器人接触表面移动时会在平面上会出现一个中心点即为接触表面的中心位置，图22所示。
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