工业机器人软件仿真码垛工作站
基于RobotStudio的机器人码垛工作站虚拟仿真设计研究
基于RobotStudio的机器人码垛工作站虚拟仿真设计研究1. 引言1.1 背景介绍机器人码垛工作站是一种广泛应用于生产线上的装卸作业的自动化设备。
随着制造业的发展，对于提高生产效率和降低成本的需求也日益增加。
设计一种高效的机器人码垛工作站对于提升生产线的运行效率具有重要意义。
传统的机器人码垛工作站设计往往需要耗费大量的时间和成本进行实际物理布局和测试。
而基于RobotStudio的虚拟仿真设计可以通过计算机模拟实际场景，提前发现潜在问题并进行优化，从而节省时间和成本。
本研究旨在探讨基于RobotStudio的机器人码垛工作站虚拟仿真设计方法，通过对软件介绍、设计原理、仿真方法、实验结果和优化方向的研究分析，从而为工业生产提供更高效、更可靠的解决方案。
通过本研究，可以为制造业的智能化转型提供参考，促进我国制造业的发展。
1.2 研究意义机器人码垛工作站是现代智能制造系统中的重要组成部分，其具有提高生产效率、减少人力成本、提升生产质量等显著优势。
机器人码垛工作站的虚拟仿真设计是对传统机器人系统设计方法的一种革新，能够提前发现潜在问题、降低设计成本、减少现场调试时间，从而加快产品开发周期，提高生产效率。
对于基于RobotStudio的机器人码垛工作站虚拟仿真设计研究，具有重要的现实意义和应用价值。
在工业自动化发展的背景下，机器人技术已成为提高制造业竞争力的关键技术之一，而机器人码垛工作站作为自动化生产线中的重要环节，其设计质量直接影响生产效率和产品质量。
通过对基于RobotStudio的机器人码垛工作站虚拟仿真设计方法的研究，可以提高机器人系统设计的效率和质量，为制造企业提供更好的技术支持。
基于RobotStudio的虚拟仿真设计方法还可以为机器人系统设计提供更多创新思路和解决方案，帮助企业在激烈的市场竞争中保持竞争优势。
本研究的意义在于为机器人码垛工作站的设计与研发提供新的思路和方法，为制造业的智能化转型升级做出贡献。
基于RobotStudio的机器人码垛工作站虚拟仿真设计
基于RobotStudio的机器人码垛工作站虚拟仿真设计摘要：本文介绍了基于RobotStudio的机器人码垛工作站虚拟仿真设计。
该设计主要应用于工厂生产线上的码垛工作，以提高生产效率和产品质量为目标，实现了自动换盒和错误检测的功能。
通过虚拟仿真，可以降低实际建设成本，同时保证设计方案的效果。
本文详细阐述了机器人码垛工作站的整体设计思路、工作流程、仿真模拟结果以及未来的拓展方向。
关键词：RobotStudio；机器人；码垛；自动换盒；错误检测正文：一、研究背景传统的码垛工作需要人工操作，效率低、出错率高，不仅成本高昂，还容易由于操作员的疏忽而造成生产线的瘫痪。
为了提高生产效率和产品质量，采用自动化技术已成为必然趋势。
RobotStudio是ABB公司推出的工业机器人虚拟仿真软件，可以帮助用户预测机器人的运动轨迹，分析生产线的效率和可靠性，降低实际建设成本。
二、设计思路本文设计了一个基于RobotStudio的机器人码垛工作站，其主要包括两个部分：一个是码垛机器人，另一个是物料输送机。
具体的设计思路如下：（1）整体结构设计机器人码垛工作站的整体结构如图1所示，由物料输送机、机器人、工作平台和控制系统组成。
图中的机器人代表一个ABB IRB 4600-45/2.05工业机器人，用于实现对物料进行抓取、码垛和放置等操作。
（2）工作流程设计机器人的工作流程如图3所示，包括三个主要步骤：物料入料、码垛和放盘。
其中，自动换盒和错误检测功能能够保证生产的连续性和稳定性。
（3）错误检测设计为了避免机器人在码垛过程中出现错误，本文设计了一个错误检测系统。
在机器人操作前，摄像头会检测物料的旋转角度和朝向，并通过计算器来判断是否需要调整物料放置的位置和角度。
如果物料在码垛过程中出现了异常，机器人会停止工作并报警。
在这种情况下，人工干预是必要的，例如清理堵塞或重新调整机器输送机的部分。
三、仿真模拟结果利用RobotStudio进行虚拟仿真可以模拟整个机器人码垛工作站的生产流程。
基于robotstudio的机器人码垛工作站虚拟仿真设计研究
基于 RobotStudio 的机器人码垛工作站虚拟仿真设计研究引言随着工业自动化的不断发展，机器人在生产场景中扮演着越来越重要的角色。
机器人码垛是一项常见的自动化任务，它可以以高效的方式将物品堆叠在一起，节省人力和时间。
在设计码垛工作站时，虚拟仿真是一种十分有效的工具。
本文将探讨基于 RobotStudio 的机器人码垛工作站虚拟仿真设计的研究。
1. RobotStudio 简介RobotStudio 是由全球领先的自动化公司 ABB 开发的一款专业机器人仿真软件。
它提供了一个功能强大的平台，用于设计、优化和验证机器人自动化任务。
RobotStudio 能够模拟真实的生产环境，并能够将其连接到实际的机器人控制系统，实现实时的虚拟仿真。
2. 机器人码垛工作站的设计机器人码垛工作站的设计过程中需要考虑多个方面，包括工作站布局、机器人路径规划、物品堆放策略等。
虚拟仿真可以为设计师提供一个可视化的环境，使其可以在不实际布置物理设备的情况下进行工作站的设计和优化。
使用RobotStudio 进行机器人码垛工作站设计的步骤如下：2.1 创建工作站模型首先，需要在 RobotStudio 中创建一个工作站模型。
这可以通过导入现有的 CAD 文件或者从头开始构建。
工作站模型应包括机器人、物料传送带、码垛区域等。
2.2 添加机器人任务在工作站模型中添加机器人任务，包括从传送带上取货、运输到码垛区域、将物品码垛等。
2.3 设计机器人路径使用 RobotStudio 的路径规划工具，设计机器人在工作站中的路径。
路径应尽可能高效，以最短的时间完成任务。
2.4 优化工作站布局通过不断调整工作站模型和机器人路径，优化工作站布局以提高生产效率。
可以使用 RobotStudio 的仿真功能模拟机器人的运动，以评估不同布局的效果。
2.5 编写控制程序完成工作站的设计后，可以使用 RobotStudio 的控制程序编辑功能编写机器人的控制程序。
基于RobotStudio的机器人码垛工作站虚拟仿真设计研究
基于RobotStudio的机器人码垛工作站虚拟仿真设计研究【摘要】本文通过对基于RobotStudio的机器人码垛工作站虚拟仿真设计的研究，探讨了工作站设计原理、软件介绍、设计流程、仿真结果分析和性能评估等方面。
通过详细的分析与总结，本研究旨在提高码垛工作站的效率和精度，为工业生产提供更好的解决方案。
在未来的研究中，可以进一步优化设计流程并探索更多的应用领域，为机器人技术的发展做出更大的贡献。
本研究还提出了实践应用建议，为工业生产实践提供指导。
通过本文的研究，可以为机器人码垛工作站的设计与优化提供重要的参考和借鉴。
【关键词】- 机器人码垛工作站- RobotStudio- 虚拟仿真设计- 设计原理- 流程分析- 结果分析- 性能评估- 设计总结- 未来研究方向- 实践应用建议1. 引言1.1 研究背景机器人在现代制造业中扮演着越来越重要的角色，其高效、精准、可靠的特性使其成为自动化生产中的关键技术。
码垛工作站作为机器人应用的重要领域之一，广泛应用于各种行业中，如物流、仓储、食品加工等。
传统的码垛工作站设计通常需要大量的人力和时间投入，且存在效率低下、安全问题等诸多不足。
为了克服这些问题，基于RobotStudio的机器人码垛工作站虚拟仿真设计成为了一个热门研究方向。
随着虚拟仿真技术的不断发展和RobotStudio软件在机器人领域的广泛应用，利用虚拟仿真软件对机器人码垛工作站进行设计可以有效降低设计成本、提高设计效率，并能够对设计方案进行全面评估和优化。
开展基于RobotStudio的机器人码垛工作站虚拟仿真设计研究具有重要的实践意义和实际应用价值。
通过深入研究机器人码垛工作站的设计原理和仿真流程，可以为相关领域的工程技术人员提供参考和借鉴，推动相关技术的发展和应用。
1.2 研究目的研究目的主要是通过基于RobotStudio的机器人码垛工作站虚拟仿真设计，实现对机器人码垛工作站的精确设计和性能评估。
工业机器人软件仿真码垛工作站
工业机器人软件仿真码垛工作站工业自动化技术强化训练Ⅱ实践报告工业机器人码垛应用作者姓名：指导老师：所在学院：提交日期：绪论绪论一、摘要本次强化训练的时间为期4周，通过对ABB机器人的学习与操作，以完成本次强化训练的要求。
这着4周的学习过程中，学习包括机器人的发展历程和机械结构等理论方面，还包含了编程、机器人I/O的接线。
同时练习实操机器人，这是一个必不可少的环节，只有理论与实践相结合，才能出真知。
在前一周的实操中完成了机器人循迹。
而本次强化训练的重点为，利用ABB RobotStudio对双输送线单机械臂工作站完成工作站搭建并模拟仿真。
ABB RobotStudio是优秀的计算机仿真软件。
为帮助您提高生产率，降低购买与实施机器人解决方案的总成本，ABB开发了一个适用于机器人寿命周期各个阶段的软件产品家族。
规划与可行性：规划与定义阶段RobotStudio可让您在实际构建机器人系统之前先进行设计和试运行。
您还可以利用该软件确认机器人是否能到达所有编程位置，并计算解决方案的工作周期。
编程：设计阶段，ProgramMaker将帮助您在PC机上创建、编辑和修改机器人程序及各种数据文件。
ScreenMaker能帮您定制生产用的ABB示教悬臂程序画面。
关键词：强化训练；ABB RobotStudio；双输送线；模拟仿真工业机器人码垛软件仿真一、双输送线码垛工作站搭建在ABB RobotStudio中导入机器人模型后，点击显示机器人工作范围，以机器人为中心，周围放置两个输送线与两个托盘垛。
也可以将两个托盘垛换成一个较大的传送带，但此种方法需要增加新的I/O设置，不宜采用。
值得注意的是托盘垛应放置于较合适,既较高的位置，以免机械臂达到极限位置。
布局如下，其中双输送线的以及托盘垛的位置并未精确定位，只需要放置在合理的机器人工作范围内即可。
二、工作站搭建流程第一节：搭建输送带系统1、新建一个物料并手动拖动到输送带上2、在建模选项中点击Smart组件，并添加一个Source3、设置Source的属性如下，其中Position选项为要复制的物料的原点位置，值得注意的是Transient应当勾选，以防内存溢出。
基于RobotStudio的机器人码垛工作站虚拟仿真设计研究
基于RobotStudio的机器人码垛工作站虚拟仿真设计研究【摘要】本文基于RobotStudio软件，针对机器人码垛工作站设计展开虚拟仿真研究。
首先介绍了虚拟仿真技术在机器人工作站设计中的应用，并详细解析RobotStudio软件的功能和特点。
接着对机器人码垛工作站设计的需求进行了分析，提出了基于RobotStudio的虚拟仿真设计方法。
通过仿真结果分析，验证了设计方法的有效性，并探讨了未来研究方向。
最后总结了本文的研究工作，为机器人码垛工作站的设计提供了新的视角和方法。
通过本文的研究，可以为提高机器人工作站设计效率和质量提供有力支持。
【关键词】虚拟仿真技术、机器人工作站、RobotStudio软件、码垛、设计方法、仿真结果、有效性验证、未来研究、总结。
1. 引言1.1 研究背景机器人在工业生产中扮演着越来越重要的角色，其在提高生产效率、减少人力成本、提升产品质量等方面有着明显的优势。
码垛工作站作为机器人应用的重要领域之一，其设计和优化对于提高生产线的运行效率至关重要。
而虚拟仿真技术的广泛应用为机器人工作站的设计提供了新的思路和方法。
如今，基于RobotStudio的机器人码垛工作站虚拟仿真设计成为研究热点。
通过在虚拟环境中模拟机器人的运行轨迹、工作站布局以及产品堆垛方式，可以提前发现潜在问题、优化设计方案，达到降低成本、提高生产效率的目的。
目前对于基于RobotStudio的机器人码垛工作站虚拟仿真设计方法的研究还比较有限。
本研究旨在探索如何更有效地利用RobotStudio软件进行机器人码垛工作站的虚拟仿真设计，为工程师提供更好的设计工具和方法。
通过这项研究，我们希望能够推动机器人码垛工作站设计领域的发展，为工业生产带来更多的创新和进步。
1.2 研究意义机器人在工业生产中应用越来越广泛，码垛作为其重要应用之一，对提高生产效率和减少人力成本具有重要意义。
在机器人码垛工作站设计中，虚拟仿真技术可以帮助工程师准确地模拟整个生产过程，提前发现潜在问题，避免实际操作中的错误和风险，降低开发和生产成本。
基于RobotStudio的工业机器人分类码垛工作站仿真设计
基于RobotStudio的工业机器人分类码垛工作站仿真设计摘要：随着我国工业的快速增长与发展，机器人设备和工作站的空间、精度需求的日渐提高，工业机器人工作站已经是一种融合了信号控制技术、传感器控制技术、精密传动技术、数字传动控制技术等于一身的综合性高端电子产品，工业机器人工作站的设计也必须充分考虑占用空间、摆放地方等各种因素。
利用工程软件，在虚拟环境中模拟，就能够达到较为合理、经济、高效的配置，从而有效减少风险。
本文以基于RobotStudio的工业机器人分类码垛工作站，开展仿真设计研究。
关键词：RobotStudio；分类码垛工作站；仿真设计在工业生产中，有很多重复的动作，如组装、搬运、包装等。
随着劳动力成本的增加，工程机械设备在这些场合中更为常用，尤其是码垛作业，其重点是最后一道工序的生产，因为产品种类繁多，而且体积小、重量大，使手动操作效率下降，风险更大。
因此，引进工业机器人作为码垛过程，利用它根据预先设定的码垛方式，逐步在生产线上提取原料，再安装到托盘或其他载体上，无须人工作业，这极大地提高了工作效率和稳定性，也大大降低了成本。
对工业码垛机器人而言，若采取示教再现的现场编程方法，会存在准确度低、效率低下、后期维修复杂等问题。
所以，为提高编程效能，使工程师减少危险的运行状况，从而增强编程实力，工业自动化机器人虚拟离线编程得到了广泛应用。
不过许多时候离线编程系统并不能考虑到现实状况，例如性能，堆叠模式等。
主要思路就是通过离线仿真技术构建虚拟机器人的基本运行环境。
在虚拟现实模式下，系统能够引入工业机器人的现实运行状况，同时基本运行系统也能够控制工业机器人在现实环境中运行，从而可以在不同的观察角度上观察工业机器人的实际工作状态。
还能够实现通过引入虚拟机器人的末端执行器在计算机屏幕显示器上的运动，从而才能最终真正实现虚拟机器人的远程控制，并最终可以实现生成一个虚拟工业机器人的一个基本的运行轨迹。
robotstudio机器人应用实践（码垛搬运工作站）
robotstudio机器⼈应⽤实践（码垛搬运⼯作站）实验过程1.创建机器⼈系统使⽤robotstudio中的型号IRB260机器⼈模型。
IRB 260机器⼈主要针对包装应⽤设计和优化，虽机⾝⼩巧，能集成于紧凑型包装机械中，却⼜能满⾜您在到达距离和有效载荷⽅⾯的所有要求。
配以ABB运动控制和跟踪性能，该机器⼈⾮常适合应⽤于柔性包装系统。
速度快——操作周期时间短该机器⼈专为包装应⽤优化设计，配以ABB独有的运动控制功能，⼤⼤缩短了包装周期时间。
精度⾼——零件⽣产质量稳定该机器⼈具有极⾼的精度，再加上ABB卓越的传送带跟踪性能，不论是固定位置操作，还是运动中操作，其拾放精度均为⼀流。
功能强——适⽤范围⼴该机器⼈专为包装应⽤优化设计，体积⼩、速度快、有效载荷⾼达30kg。
通⽤性佳——柔性化集成和⽣产该机器⼈重量轻、⾼度低，便于集成在紧凑型包装机械中。
专门根据包装应⽤进⾏过优化，是机器⼈⾃动化的必然选择。
配有全套辅助设备（从集成式空⽓与信号系统⾄抓料器），可配套使⽤ABB包装软件机械⽅⾯集成简单，编程更是⼗分⽅便。
2.创建动态输送链（1）⾸先选中400型号的传送链，将其放置合适的位置，使得机器臂可以在⾃⼰的⼯作范围内实现物件的抓取和放置，这点很重要，这关系到后期路径选择和⽰教器调试时的效率。
（2）并利⽤robotstudio上强⼤的坐标标定功能，设置好⾓点，使合适⼤⼩的物体能够在传送带上的合适的位置。
（3）接着要在这个传送带上添加合适的smart组件，包括产品源，队列，逻辑门，直线运动的动作等等。
产品源即是我们要使其运动的物品，产品源出来的⼀组数据就是⼀个队列，设置好队列运⾏的动作为直线移动（这⾥要注意设置好直线运动的⽅向，你想向z的正⽅向或者是负⽅向）。
紧接着要设置好停⽌的位置，这时候需要⼀个传感器来使移动的物体停⽌，并设置好传感器上的参数（有两个参数，⼀个active，⼀个sensorout），我们的⽬标是当对象与平⾯相交时使sensorout为⾼电平（注：传送带本⾝是有传感器功能的，但是我们已经设置好了我们所需要的传感器，所以要记得取消传送带上的传感器功能，以免发⽣了⼲扰，会在某⼀个时刻收到两个数据，并注意将传感器拖⼊我们所创建好的smart组件）。
基于RobotStudio的机器人码垛工作站虚拟仿真设计研究
基于RobotStudio的机器人码垛工作站虚拟仿真设计研究1. 引言1.1 研究背景随着制造业的发展和自动化技术的进步，机器人在工业生产中发挥着越来越重要的作用。
而在自动化生产线中，码垛是一个常见的工作流程，主要用于将成品或原材料以特定的方式堆叠在一起。
传统的码垛工作站通常需要大量的人力和时间，而且容易出现误差，影响生产效率和质量。
针对传统码垛工作站存在的问题，采用机器人进行码垛已成为一种趋势。
机器人具有高精度、高速度和稳定性的优势，能够大大提高码垛操作的效率和精度。
基于RobotStudio的机器人码垛工作站虚拟仿真设计成为了研究的热点之一。
通过对机器人码垛工作站进行虚拟仿真设计，可以在实际操作之前通过模拟实验进行测试和优化，从而提高自动化生产线的效率和质量。
本研究旨在通过RobotStudio软件进行机器人码垛工作站的虚拟仿真设计，探索其在实际生产中的应用及优势，为自动化生产线的优化提供技术支持和参考。
1.2 研究目的研究目的：本文旨在通过对基于RobotStudio的机器人码垛工作站虚拟仿真设计研究的探讨，实现以下几个目的：借助虚拟仿真技术，提高机器人码垛工作站设计的效率和精度，减少实际试验所需的时间和成本。
通过对仿真结果的分析，优化工作站的设计方案，提升机器人操作的稳定性和准确性。
通过研究技术创新点，寻求在机器人码垛工作站设计领域的突破和进步，推动行业发展。
通过总结研究成果并展望未来，为相关领域的研究和实践提供有益参考，促进技术应用与创新，推动工业智能化发展。
通过以上目的的实现，将为提高机器人操作效率和品质，优化生产工艺流程，实现智能制造提供理论支持和实践指导。
2. 正文2.1 RobotStudio软件介绍RobotStudio是由瑞士ABB公司开发的机器人离线编程和虚拟仿真软件。
它可以帮助用户在计算机上创建、模拟和优化机器人工作站，提升工程效率，并降低项目开发成本。
该软件支持多种类型的ABB机器人，用户可以轻松地在软件中创建机器人的模型，并进行路径规划、碰撞检测等操作。
ABB工业机器人码垛工作站的仿真研究
ABB 工业机器人码垛工作站的仿真研究发布时间：2022-01-12T02:23:45.886Z 来源：《现代电信科技》2021年第13期作者：王小良[导读] 人工智能是未来的发展趋势，机器人的应用逐步代替人力劳动。
在工业生产中，无人工厂已逐渐完善，工业机器人随处可见[1]。
（广东科技学院机电工程学院广东东莞 523083）摘要：本文介绍了利用 RobotStudio 软件对 ABB 工业机器人进行码垛运动仿真模拟。
通过 smart1 组件来实现物料的传送， smart2 组件来实现物料的抓取及放置。
通过信号配置及属性连接来关联机器人的信号，最后在示教器中编写机器人主程序及相关例行程序来实现码垛仿真运动。
关键词： RobotStudio；ABB 工业机器人；码垛工作站； smart 组件引言人工智能是未来的发展趋势，机器人的应用逐步代替人力劳动。
在工业生产中，无人工厂已逐渐完善，工业机器人随处可见[1]。
但国内机器人技术起步晚，还有很大的发展空间。
因此，对工业机器人的研究有着重要意义。
由于实体机器人价格昂贵、数量有限，直接应用实体机器人进行编程调试有着很大局限性。
因此，利用 RobotStudio 软件对实体机器人的运动进行仿真模拟是一种有效方式[2]。
本文主要是在 RobotStudio 软件中搭建工业机器人码垛工作站，实现仿真效果。
本工作站的任务是使用输送机连续送出三个盒子工件，工件在输送机末端依次到位后输送机停止运转，然后通过工业机器人携带的吸盘工具抓取这三个工件，最后在物料盘上实现码垛效果。
如下图 1所示。
图 1 工业机器人码垛工作站首先需在虚拟工作站中创建实现码垛动作效果的设备，如输送产品的输送线主要由 smart1 组件来实现，夹取和搬运工件的工具主要由 smart2 组件来实现，然后需要将设备的动作和机器人的信号相关联，实现通过虚拟机器人系统控制设备运行的效果。
最后需要进行创建程序数据目标点示教，编写主程序及相关例行程序，通过主程序的调用，关联各例行程序来实现机器人的码垛仿真运动。
《工业机器人虚拟仿真》教学课件 项目四任务1物料码垛和拆垛
任务1 物料码垛和拆垛
任务实施
三、 工作站仿真
仿真时，输出面板会对可能存在的轨迹点轴超 限，轨迹间轴超限，轨迹点不可达和轨迹间不可达 等问题进行提示，如图4－27所示。对于存在问题 的轨迹需要进行再编辑，轨迹的编辑方式有多种， 编辑入口为轨迹的右键菜单，如图4－28所示。
任务1 物料码垛和拆垛
任务实训
按如图3－21所示码垛布局，完成单层物料的三花垛码垛和拆垛。
任务1 物料码垛和拆垛
任务实施
一、 工作站搭建
1. 调整机器人位置 在涂胶与码垛中，只要保证机器人与工件的相对位置保持一致即可，机器人的位置和实际环 境中的位置不一定完全一致。在这里，我们用三维球将机器人移动到工作台上，如图4－3所示。
任务1 物料码垛和拆垛任务施一、 工作站搭建2. 调整剩余模型位置 同样，使用三维球将码垛平台A、码垛平台B和涂胶单元之外的其他零件定位到工作台上。 最终的场景搭建效果如图4－4所示（不包括码垛架、取垛架和涂胶单元）。
任务1 物料码垛和拆垛
任务实施
二、 工作站编程
任务1 物料码垛和拆垛
任务实施
二、 工作站编程
4. 搬运轨迹 搬运轨迹包括抓取物料和放开物料。 （1） 抓取步骤。 抓取步骤如下： ① 右击机器人/法兰工具。 ② 选择下拉菜单中的“抓取生成轨迹”。
任务1 物料码垛和拆垛
任务实施
二、 工作站编程
③ 选择被抓取的物体，如图4－9所示，首先单击要被抓取的物体，然后点击“增加”按钮，将物体添加到 “已选择物体”一栏中，最后点击“确认”。在弹出的对话框中，选择抓取位置，然后点击“增加”按钮，将 物体添加到“已选择物体”一栏，最后点击“确认”，如图4－10所示。
任务1 物料码垛和拆垛
工业机器人搬运码垛工作站虚拟仿真
摘要当前，国内港口码垛搬运工作量日益增加，但是在码垛搬运过程中仍有人工工作的情况，相对工业机器人，人工工作的工作效率低下，劳动强度大，完成品质不高，尤其在环境恶劣的情况下更是很难达到预期的标准，所以提高这个流程的自动化水平已是大势所趋。
在生产实践中工业机器人得到大力开发与利用，慢慢取代了日益昂贵的人力，逐步提高产品质量与工作效率，降低了生产成本，降低了工人误操作带来的安全风险，和收益损失。
虚拟仿真可以真实高效的模拟搬运码垛的工作状态，工作流程，工作步骤。
高校在教学过程中应用到搬运码垛的实验教学，很显然，很难让同学们真实的理解运转过程，有了虚拟仿真是同学们更有效的进行学习。
本设计，是将搬运码垛过程进行虚拟仿真，在SolidWorks中画出与实验室相同尺寸比例的工作台与物料模块，在RobotStudio中导入画好的工作台和物料模块，并导出与实验室相同的机器人IRB 120，模拟仿真出机器人相同的工作过程，这样一来，即使，没有实验室实物，也可学习到工业机器人搬运码垛的工作状态。
实现虚拟仿真在实物操作和教学俩方面均有巨大意义。
在实物操作方面，可以使工人远离危险的操作坏境，减少不恰当操作带来的损耗；在教学方面，有了与实物相同的工作过程，让学员即使没有实物，也可以学习到搬运码垛过程，还可以使零基础的学员在有多次失误的情况下也能不对机器本身有伤害的完成教学任务。
关键词：工业机器人；码垛搬运；虚拟仿真；离线调试AbstractAt present, the workload of pallet handling in domestic ports is increasing, but there are still manual work in the pallet handling process. Compared with industrial robots, manual work is inefficient, labor intensity is high, and the quality of completion is not high, especially in harsh environments. In this case, it is difficult to meet the expected standards, so it is a general trend to improve the automation level of this process. In the production practice, industrial robots have been vigorously developed and utilized, slowly replacing the increasingly expensive manpower, gradually improving product quality and work efficiency, reducing production costs, reducing the safety risks caused by workers' misoperations, andloss of revenue.Virtual simulation can simulate the working state, workflow and work steps of the palletizing machine in a real and efficient manner. In the teaching process, colleges and universities apply to the experimental teaching of carrying pallets. Obviously, it is difficult for students to truly understand the operation process. With virtual simulation, students can learn more effectively. This design is to simulate the palletizing process, draw the worktable and material module in the same size ratio as the laboratory in SolidWorks, import the painted workbench and material module in RobotStudio, and export it to the same laboratory. The robot IRB 120 simulates the same working process of the robot, so that even if there is no laboratory object, the working state of the industrial robot handling pallet can be learned.Realizing virtual simulation has great significance in both physical operation and teaching. In terms of physical operation, workers can be kept away from dangerous operating conditions and reduce the loss caused by improper operation. In teaching, there is the same working process as the real thing, so that students can learn to carry pallets even if they have no physical objects. The process can also enable zero-based students to complete teaching tasks without causing harm to the machine itself in the event of multiple mistakes. Keywords:Industrial robot; pallet handling; virtual simulation; offline commissioning目录第1章绪论 (1)1.1 本课题研究背景 (1)1.2 码垛搬运机器人概述 (1)1.2.1 码垛搬运机器人的教育国内外发展现状 (1)1.3 本课题研究内容 (5)1.4 论文的研究主要方法及步骤 (5)1.5 介绍有关虚拟仿真机器人 (5)1.5.1 基础硬件结构 (I)1.5.2 虚拟机器人简介 (IV)1.6 本章小结 (VI)第2章搭建仿真平台 (VI)2.1 平台基础设备的组建 (VI)2.1.1 底座的建立 (VI)2.1.2 工作台和物料模型的导入......................................................................... V II2.1.3 改变位置 (X)2.1.4 机器人模型的导入..................................................................................... X II2.1.5 夹具的导入 (XIII)2.2 本章小结................................................................................................................ X X 第3章仿真系统设计......................................................................................................... X X3.1 仿真和离线编程的流程图.................................................................................... X X3.2 Smart组件设计 (XXI)3.3 仿真运行I/O信号.............................................................................................. X XII3.4 工作站逻辑整体设计框图................................................................................ X XIII3.5 机器人系统设置................................................................................................ X XIII3.6 本章小结 (XXIV)第4章系统编程与仿真 (XXIV)4.1 码垛搬运工作站需要用到基础的语言 (XXIV)4.2 RAPID程序编辑................................................................................................ X XV4.3 程序注释 (XXVII)4.4 仿真结果 (XXXI)4.5 本章小结......................................................................................................... X XXIII 第5章全文总结与展望.............................................................................................. X XXIII5.1 全文工作总结................................................................................................. X XXIII5.2 未来工作展望................................................................................................. X XXIII 参考文献. (XXXIV)致谢......................................................................................................... 错误!未定义书签。
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四、工程地质测绘的精度要求
工程地质测绘的精度包含两层意思，即对野外各种地质现象观察描述的详细程度， 以及各种地质现象在工程地质图上表示的详细程度和准确程度。为了确保工程地质 测绘的质量，这个精度要求必须与测绘比例尺相适应。“精度”指野外地质现象能 够在图上表示出来的详细程度和准确度。 1．详细程度 指对地质现象反映的详细程度，比例尺愈大，反映的地质现象的尺寸界限愈小。一 般规定，按同比例尺的原则，图上投影宽度³2mm的地层或地质单元体，均应按比例尺 反映出来。投影宽度<2mm的重要地质单元，应使用超比例符号表示。如软弱层、标 志层、断层、泉等。 2．准确度 指图上各种界限的准确程度，即与实际位置的允许误差。 一般对地质界限要求严格，大比例尺测绘采用仪器定点。 要求将地质观测点布置在地质构造线、地层接触线、岩性分界线、不同地貌单元及 微地貌单元的分界线、地下水露头以及各种不良地质现象分布的地段。观测点的密 度应根据测绘区的地质和地貌条件、成图比例尺及工程特点等确定。为了更好地阐 明测绘区工程地质条件和解决岩土工程实际问题，对工程有重要影响的地质单元体， 如滑坡、软弱夹层、溶洞、泉、井等，必要时在图上可采用扩大比例尺表示。
1) LinearMover的属性及信号说明见表6-3。 2) LinearMover会按Speed属性指定的速度，
沿Direction属性中指定的方向，移动 Object属性中参考的对象。设置Execute 信号时开始移动，重设Execute时停止。
属性
Object Direction Speed Reference ReferenceO bject
三、工程地质测绘比例尺的选择
工程地质测绘的比例尺大小主要取决于设计要求。建筑物设计的初期阶段属选址性质的， 一般往往有若干个比较场地，测绘范围较大，而对工程地质条件研究的详细程度并不高， 所以采用的比例尺较小。但是，随着设计工作的进展，建筑场地的选定，建筑物位置和 尺寸愈来愈具体明确，范围愈益缩小，而对工程地质条件研究的详细程度愈益提高，所 以采用的测绘比例尺就需逐渐加大。当进入到设计后期阶段时，为了解决与施工、使用 有关的专门地质问题，所选用的测绘比例尺可以很大。在同一设计阶段内，比例尺的选 择则取决于场地工程地质条件的复杂程度以及建筑物的类型、规模及其重要性。工程地 质条件复杂、建筑物规模巨大而又重要者，就需采用较大的测绘比例尺。总之，各设计 阶段所采用的测绘比例尺都限定于一定的范围之内。 1．比例尺选定原则： （1）应和使用部门的要求提供图件的比例尺一致或相当； （2）与勘测设计阶段有关； （3）在同一设计阶段内，比例尺的选择取决于工程地质条件的复杂程度、建筑物类型、 规模及重要性。在满足工程要求的前提下，尽量节省测绘工作量。 2．根据国际惯例和我国各勘察部门的经验，工程地质测绘比例尺一般规定为： (1)可行性研究勘察阶段1∶50 000～1∶5 000,属小、中比例尺测绘； (2)初步勘察阶段1∶10 000～1∶2 000,属中、大比例尺测绘； (3)详细勘察阶段1∶2 000～1∶200或更大，属大比例尺测绘。
工业机器人典型应用—码垛应用站—码垛工作站机器人程序
carry2 B段传送带抓取货物子程序
grab1 A段传送带放置货物子程序
Hale Waihona Puke ④ stack1（ ） 机器人将货物移至A盘进行码垛
第三部分
码垛站程序
3 码垛站程序
码垛站程序端口
机器人控制程序需要对外部信号进行控制，比如线体正、反转、停止等，同时机器人会采集外部 信号辅助程序流程控制。
机器人输入端口功能
机器人输入信号
信号名称
IN[1]
A段机器人允许放料（取料）信号
IN[2]
FRAME B盘码垛的8个坐标点位
应用在stack2（）
3 码垛站程序
码垛站程序清单
码垛站根据工作流程，规划 了1个主程序、1个中断程 序和8个子程序
序号
1
2 3 4 5 6 7 8 9
程序名 称
完成功能
码垛主程序，完成与外部信号交互控制，子 Main
程序调用
Ok 中断子程序，用于中断后的恢复
carry1 A 段传送带抓取货物子程序
当托盘B上的货物已经抓完，传送带上仍然有货物，机器人 则一直等待左边货物到位信号，进行抓取放置托盘A。
1 码垛站工艺分析
垛形分析
货物是长方体纸箱，尺寸为660×520×290， 纸箱采用旋转交错式垛形，分上、下两层放置， 每层四个纸箱，同一层中相邻箱体互为90°。两 层垛形示意如图所示，其中货物上的数字为机器 人抓取货物时的顺序，机器人先抓上层后抓下层。
第二部分
码垛站程序构成
2 码垛站程序构成
概述
根据码垛工艺流程分析，将码垛任务分成了两个工作流程，每一个工作流程都 都需要执行机器人拆垛、码垛和搬运功能，因此码垛程序结构由主程序、中断程 序及两个工作流程的子程序组成，主程序调用两个工作流程的子程序，完成码垛 循环工作。
工业机器人典型应用—码垛应用站—码垛站工艺原理
系统多配有自动更换托盘功能，主要应对于多 条生产线的中等产量或低等产量的码垛。
两进两出
四进四出
第四部分
码垛机器人作业示教
4 码垛机器人作业示教
TCP确定
吸附式手爪，其TCP一般设在法兰中心线与吸盘所在平面交点的连线上并延 伸一段距离，距离的长短依据吸附场料高度确定。
4 码垛机器人作业示教
集中式码垛
码垛机器人被集中安装在某一区域，可将所有 生产线集中在一起，集中操作，具有较高的输 送线成本，节省生产区域资源，节约人员维护。
全面式码垛 集中式码垛
3 码垛站布局
工位布局
工业机器人码垛工作站是一台或多台机器人，配以相应的周边辅助设备，用于 完成码垛特定工序作业的独立生产系统，是基本的机器人工作单元。
一进两出
在一进一出的基础上添加输出托盘，一侧满盘信号 输入，机器人不会停止等待直接码垛另一侧，解决 更换托盘等待时间，码垛效率明显提高。
一进一出
一进两出
3 码垛站布局
工位布局
两进两出
两进两出是两条输送链输入，两条码垛输出， 多数两进两出系统不会需要人工干预，码垛机 器人自动定位摆放托盘，该系统是目前应用最 多的一种码垛形式，也是性价比最高的一种规 划形式。
码垛工作站按码垛进出情况，常见规划有一进一出、一进两出、两进两出和四 进四出等四种工位布局形式。
3 码垛站布局
工位布局
一进一出
一进一出是一条输送链输入，一条码垛输出。常 出现在厂源相对较小、码垛线生产比较繁忙的情况， 此类型码垛速度较快，托盘分布在机器人左侧或右 侧，缺点是需人工换托盘，浪费时间。
码垛机器人是码垛工作站的核心设备，其结构简单，可以依附现场环境和生产线要求来 设置，不仅可以充分利用工作环境的空间，而且提高了物料的搬运能力，大大节约了码 垛过程中的作业时间，提高了码垛效率。
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工业机器人软件仿真码垛工作站
————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期:
ﻩ
工业自动化技术强化训练Ⅱ实践报告
工业机器人码垛应用
作者姓名:
指导老师：
所在学院:
提交日期：
绪论
一、摘要
本次强化训练的时间为期4周，通过对ABＢ机器人的学习与操作，以完成本次强化训练的要求。
这着4周的学习过程中,学习包括机器人的发展历程和机械结构等理论方面，还包含了编程、机器人I／O的接线。
同时练习实操机器人，这是一个必不可少的环节,只有理论与实践相结合，才能出真知。
在前一周的实操中完成了机器人循迹。
而本次强化训练的重点为，利用ABB ＲoboｔStudｉｏ对双输送线单机械臂工作站完成工作站搭建并模拟仿真。
ABB ＲoboｔStudｉｏ是优秀的计算机仿真软件。
为帮助您提高生产率，降低购买与实施机器人解决方案的总成本,ＡＢB开发了一个适用于机器人寿命周期各个阶段的软件产品家族。
规划与可行性：规划与定义阶段RｏｂoｔＳtuｄio可让您在实际构建机器人系统之前先进行设计和试运行。
您还可以利用该软件确认机器人是否能到达所有编程位置,并计算解决方案的工作周期。
编程：设计阶段，PrｏｇramMａｋer将帮助您在ＰC机上创建、编辑和修改机器人程序及各种数据文件。
ScｒeenMakeｒ能帮您定制生产用的ＡＢＢ示教悬臂程序画面。
关键词:强化训练；ABＢＲoｂｏtStuｄiｏ;双输送线;模拟仿真
工业机器人码垛软件仿真
一、双输送线码垛工作站搭建
在ABB RｏboｔStｕdiｏ中导入机器人模型后，点击显示机器人工作范围，以机器人为中心,周围放置两个输送线与两个托盘垛。
也可以将两个托盘垛换成一个较大的传送带，但此种方法需要增加新的I/Ｏ设置,不宜采用。
值得注意的是托盘垛应放置于较合适，既较高的位置，以免机械臂达到极限位置。
布局如下，其中双输送线的以及托盘垛的位置并未精确定位，只需要放置在合理的机器人工作范围内即可。
二、工作站搭建流程
第一节:搭建输送带系统
1、新建一个物料并手动拖动到输送带上
2、在建模选项中点击Smａrｔ组件,并添加一个Sourcｅ
3、设置Ｓouｒｃe的属性如下，其中Positioｎ选项为要复制的物料的原点位置，值得注意的是Tｒaｎsienｔ应当勾选，以防内存溢出。
４、添加组件：Queue
5、添加组件:Liｎeｍovｅr,属性设置如下,Objecｔ为要进行线性移动对象,Diｅrcｔiｏn为移动方向。
６、添加组件：Pｌanｅ senｓｏr,设置如下,Ｏｒiｇiｎ为检测面的原点坐标,Axiｓ1与Axis2为该检测面的两个方位值。
7、添加组件:Ｌogiｃ Gａｔｅ。
并设置为ＮOT，即非门。
８、添加组件：SｉmulatiｏｎＥvents。
9、添加组件：Ｌogｉc SR Laｔch。
10、添加完组件后,应当进行属性连结、Ｉ/Ｏ信号并连接。
结果如下。
属性连结:
信号和连接：
1１、完成以上步骤后即可对输送带进行仿真，以测试物料是否能源源不断的移动，以及当传感器被触发时,是否能另新的物料不产生。
第二节:夹具
1、新建Ｓmａｒｔ组件，用来实现夹具夹取的功能
2、添加组件:Attacher。
Parenｔ选择夹具的名称。
３、添加组件：Line Ｓensoｒ。
设置如下，Ｓtart与Ｅｎd分别为传感器长度的起点与终点。
Radiｕｓ为传感器的半径。
设置Sｔart时，需要将传感器捕捉到夹具下方中心。
4、添加组件：Ｌogic Gate
5、添加组件：Ｌogｉc SR Latch
6、完成属性连结与I/Ｏ信号并连接。
属性连结:
信号连接：
第三节:工作站逻辑
首先在I/Ｏ配置器中添加以下几个信号。
更改工作站逻辑，已连结整个工作站的逻辑关系:
第四节:示教
示教前应当在目标点摆放好物料,以便示教时确定位置。
示教时应注意指令的选择，其次Z应当选择fiｎｅ。
同时要注意各个逻辑指令选项的正确。
三、Ｉ/O信号说明
1、输送带：
源对象源信号目标对象目标对象
SourcｅExｅcｕｔed Queue Eｎqueue Plane SenｓoｒＳeｎsｏr Oｕ
ｔ
Ｑueue Ｄequｅuｅ
PlanｅSensor Sｅnｓor Ｏut Logｉｃ Gate
[ＮOＴ]
Iｎｐut Ａ
Ｌogic Ｇate
[NOT]
OuｔpuｔSourcｅEｘecuｔｅd
Plａｎe Ｓe ｎsor Sensor Ｏｕt Iｎ Feｅder
Zuo
IｎＰos
Simulaｔｉon Ｅｖents
Ｓｉｍｕ
lation Sｔarted
Loｇiｃ SR
Latch
Set
Ｓimulation Ｅvｅｎｔｓ
Simｕlａtｉｏ
ｎ Stoｐpeｄ
Ｌogｉc ＳR L
ａｔch
Reseｔ
Ｌogic ＳR Ｌaｔｃh Ｏutput Ｐlaｎe Sｅ
nsor
Ａctiｖe
Ｓｉmｕlation EｖｅｎtｓSiｍｕlａtion
Ｓtaｒted
Soｕrｃe Exｅｃｕteｄ
Ｌogic SR Ｌa ｔch Oｕtｐut In Feeder Ｚ
uo
PalletInpos
上表中:Ｓource新产生的对象不断加入Quｅuｅ的队列中,并当传感器检测到物料与检测面接触时，就停止Quｅue的运行，并发出物料到位的信号让机器人夹取。
并同时输出信号到逻辑门非门，使物料被夹走后能在产生新的物料并加入队列。
而Siｍｕlatioｎ Evenｔｓ控制着逻辑门开关与Source的动作。
当仿真开始时，逻辑门开关便置位,且Ｓoｕｒｃe有所动作、传感器开始工作。
当仿真停止,逻辑门开关便复位。
2、夹具
源对象源信号目标对象目标对象
LinｅＳｅｎso
ｒ
Ｓensor Out Atｔacheｒ Exｅcｕted
Lｏgic Gate [NＯ
Ｔ］
Oｕtpuｔ Dｅtacher Execｕted
Tool OＫLｉne Sensor Active
Ｔｏｏl OK Ｌogic Ｇatｅ
［NOT]
Ｉnpuｔ A
上表中:夹具准备好后,传感器Line Ｓｅnｓｏr开始工作,同时非门得信号。
当
传感器有输出后,夹具执行夹取动作。
当非门有输出信号后,夹取执行释放动作,放置物料。
总结
本次强化训练为期４周，主要学习了安川机器人的实际操作,以及ＡBB RobotStｕｄio仿真软件的训练。
获益匪浅。
通过这次的强化训练,我对自己的专业有了更为详尽而深刻的了解，也是对这几年大学里所学知识的巩固与运用。
从这次强化训练中,我体会到了实际的工作与书本上的知识是有一定距离的，并且需要进一步的再学习。
在这次会计强化训练中，我可谓受益非浅。
仅仅的四周的训练，我将受益终生。
通过此次强化训练，不仅培养了我的实际动手能力，增加了实际的操作经验，缩短了抽象的课本知识与实际工作的距离，对实际的工作的有了一个新的开始。
强化训练是每一个学生必须拥有的一段经历,它使我们在实践中了解社会,让我们学到了很多在课堂上根本就学不到的知识，打开了视野,增长了见识,为我们以后进一步走向社会打下坚实的基础。
再次，要深化自己的实操能力。
熟悉每一个指令的含义，走步。
做到烂熟于心。
学会遇到不同的问题时，独立、快速解决问题。
最后，端正好自己心态。
其心态的调整使我更加明白，不论做任何事，务必竭尽全力。
这种精神的有无，可以决定一个人日后事业上的成功或失败，而我们的实操中更是如此。
如果一个人领悟了通过全力工作来免除工作中的辛劳的秘诀,那么他就掌握了达到成功的原理。
倘若能处处以主动,努力的精神来工作，那么无论在怎样的工作岗位上都很难有所建树。