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车丝机视觉机器人上下料系统仿真设计

周豪 李兴成 刘凯磊 荀康迪 梁栋

周豪,李兴成,刘凯磊, 等. 车丝机视觉机器人上下料系统仿真设计[J]. 机械科学与技术,2021,40(11):1675-1680 doi: 10.13433/j.cnki.1003-8728.20200279
引用本文: 周豪,李兴成,刘凯磊, 等. 车丝机视觉机器人上下料系统仿真设计[J]. 机械科学与技术,2021,40(11):1675-1680 doi: 10.13433/j.cnki.1003-8728.20200279
ZHOU Hao, LI Xingcheng, LIU Kailei, XUN Kangdi, LIANG Dong. Simulation Design of Loading and Unloading System of Visual Robot of Threading Machine[J]. Mechanical Science and Technology for Aerospace Engineering, 2021, 40(11): 1675-1680. doi: 10.13433/j.cnki.1003-8728.20200279
Citation: ZHOU Hao, LI Xingcheng, LIU Kailei, XUN Kangdi, LIANG Dong. Simulation Design of Loading and Unloading System of Visual Robot of Threading Machine[J]. Mechanical Science and Technology for Aerospace Engineering, 2021, 40(11): 1675-1680. doi: 10.13433/j.cnki.1003-8728.20200279

车丝机视觉机器人上下料系统仿真设计

doi: 10.13433/j.cnki.1003-8728.20200279
基金项目: 国家自然科学基金青年基金项目(51805228)与江苏省高校自然科学基金面上项目(18KJB460010)
详细信息
    作者简介:

    周豪(1993−),硕士研究生,研究方向为智能检测与控制技术,1173015508@qq.com

    通讯作者:

    李兴成,教授,博士,sgylxc@163.com

  • 中图分类号: TH246

Simulation Design of Loading and Unloading System of Visual Robot of Threading Machine

  • 摘要: 以石油套管接箍车丝机视觉机器人上下料系统为研究对象,利用UG和RobotStudio软件建立了接箍车丝机视觉机器人自动上下料系统仿真模型。利用Halcon图像处理软件对抓取工件进行中心定位,并开发了人机交互界面。设计了机器人专用上下料夹具,创建系统Smart动态组件,添加了I/O信号实现设备通讯。编写机器人离线仿真程序,完成机器人柔性上下料系统仿真和优化。仿真结果表明,设计的仿真系统实现了机器人视觉精准抓取工件柔性上下料功能。
  • 图  1  接箍车丝机机器人柔性上下料仿真系统图

    图  2  视觉定位流程图

    图  3  图像采集界面图

    图  4  图像处理运行界面图

    图  5  通信结构图

    图  6  1号机器人夹具图

    图  7  2号机器人夹具图

    图  8  系统Smart动态组件逻辑关系图

    表  1  机器人上下料系统运行模式

    序号工序内容
    1 系统准备 待加工件到位,系统启动
    2 视觉处理 相机拍照;图像处理
    3 1号机器人上料 抓取工件放置在上料输送链输送位
    4 上料输送链上料 工件上料输送,到位触发上料到位光电传感器
    5 数控车丝机作业 数控车丝机开门
    6 2号机器人上料 抓取工件并装到数控车丝机上
    7 数控车丝机作业 数控车丝机关门并加工,加工完成后开门
    8 2号机器人下料及上料 取出已加工件并安装待加工件,再将已加工件放置到下料输送链下料点
    9 下料输送链下料 工件下料输送,到位触发下料到位光电传感器
    10 1号机器人下料 暂停上料作业,抓取已加工件码放在成品托盘上
    11 作业循环 系统循环作业至无待加工件
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    表  2  机器人上下料系统部分I/O信号

    信号信号说明类型
    di_dw11 上料输送到位信号 输入
    di_dw12 下料输送到位信号 输入
    do_shijue0 视觉信号 输出
    do_1jiaju0 1号夹具启停信号 输出
    do_1zhuaqu00 1号夹具抓取信号 输出
    do_qucheng00 上料输送启停信号 输出
    do_2jiaju00 2号夹具夹头1启停信号 输出
    do_2jiaju01 2号夹具夹头2启停信号 输出
    do_2zhuaqu0 2号夹具夹头1抓取信号 输出
    do_2zhuaqu1 2号夹具夹头2抓取信号 输出
    do_huicheng00 下料输送启停信号 输出
    do_mech0 车丝机启停信号 输出
    下载: 导出CSV
  • [1] VERL A, VALENTE A, MELKOTE S, et al. Robots in machining[J]. CIRP Annals, 2019, 68(2): 799-822 doi: 10.1016/j.cirp.2019.05.009
    [2] 刘泽祥, 卢金平, 杨航. 工业机器人虚拟仿真与离线编程[M]. 西安: 西北工业大学出版社, 2019

    LIU Z X, LU J P, YANG H. Virtual simulation and offline programming of industrial robots[M]. Xi'an: Northwestern Polytechnical University Press, 2019: 2 (in Chinese)
    [3] WANG L H, MOHAMMED A, ONORI M. Remote robotic assembly guided by 3D models linking to a real robot[J]. CIRP Annals, 2014, 63(1): 1-4 doi: 10.1016/j.cirp.2014.03.013
    [4] 黄凯强. 接箍车丝机上下料专用机械手的研制[D]. 杭州: 浙江大学, 2008

    HUANG K Q. R&D of feeding and unloading manipulator for coupling processing machine[D]. Hangzhou: Zhejiang University, 2008 (in Chinese)
    [5] YU L C, WANG K Q, ZHANG Z G, et al. Simulation-based multi-machine coordination for high-speed press line[J]. Journal of the Brazilian Society of Mechanical Sciences and Engineering, 2019, 41(7): 291 doi: 10.1007/s40430-019-1775-y
    [6] ZHANG L, ZHANG X. Scattered parts for robot bin-picking based on the universal V-REP platform[C]//Proceedings of 8th International Workshop of Advanced Manufacturing and Automation. Changzhou: Springer, 2019: 168-175
    [7] 张俊. 基于视觉定位的自动上下料机械手系统研究[D]. 石家庄: 石家庄铁道大学, 2012

    ZHANG J. Study of the automatic loading and unloading manipulator system based on visual location[D]. Shijiazhuang: Shijiazhuang Tiedao University, 2012 (in Chinese)
    [8] 谢朋霖. 基于直角坐标机器人的数控车床自动上下料控制系统设计[J]. 机电工程技术, 2020, 49(6): 85-87 doi: 10.3969/j.issn.1009-9492.2020.06.033

    XIE P L. Design of automatic loading and unloading control system of NC lathe based on Cartesian coordinate robot[J]. Mechanical & Electrical Engineering Technology, 2020, 49(6): 85-87 (in Chinese) doi: 10.3969/j.issn.1009-9492.2020.06.033
    [9] 陆叶. 基于RobotStudio的机器人柔性制造生产线的仿真设计[J]. 组合机床与自动化加工技术, 2016(6): 157-160

    LU Y. Simulation design of robot flexible manufacturing line based on RobotStudio[J]. Modular Machine Tool & Automatic Manufacturing Technique, 2016(6): 157-160 (in Chinese)
    [10] 李致金, 武鹏, 乔治, 等. 基于机器视觉的机器人工件定位系统[J]. 组合机床与自动化加工技术, 2019(12): 127-130

    LI Z J, WU P, QIAO Z, et al. Industrial robot positioning system based on machine vision[J]. Modular Machine Tool & Automatic Manufacturing Technique, 2019(12): 127-130 (in Chinese)
    [11] 工控帮教研组. ABB工业机器人虚拟仿真教程[M]. 北京: 电子工业出版社, 2019

    Industrial Control Help Teaching Research Group. ABB industrial robot virtual simulation tutorial[M]. Beijing: Electronic Industry Press, 2019 (in Chinese)
    [12] 张思卿. 面向智能化生产线六模块工业机器人坐标系的建立与仿真[J]. 机电工程技术, 2019, 48(11): 19-21, 36

    ZHANG S Q. Establishment and simulation of six-module industrial robot coordinate system for intelligent production line[J]. Mechanical & Electrical Engineering Technology, 2019, 48(11): 19-21, 36 (in Chinese)
    [13] LI H, CHI R J, MAO E R. Design and simulation of a handling robot for bagged agricultural materials[J]. IFAC-PapersOnline, 2016, 49(16): 171-176 doi: 10.1016/j.ifacol.2016.10.032
    [14] 郝建豹, 许焕彬, 林炯南. 基于RobotStudio的多机器人柔性制造生产线虚拟仿真设计[J]. 机床与液压, 2018, 46(11): 54-57, 81 doi: 10.3969/j.issn.1001-3881.2018.11.012

    HAO J B, XU H B, LIN J N. Virtual simulation design of multi-robot flexible manufacturing line based on RobotStudio[J]. Machine Tool & Hydraulics, 2018, 46(11): 54-57, 81 (in Chinese) doi: 10.3969/j.issn.1001-3881.2018.11.012
    [15] GUO Y, ZHANG S B, RITTER A, et al. A case study on a capsule robot in the gastrointestinal tract to teach robot programming and navigation[J]. IEEE Transactions on Education, 2014, 57(2): 112-121 doi: 10.1109/TE.2013.2281025
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出版历程
  • 收稿日期:  2020-08-14
  • 网络出版日期:  2022-03-02
  • 刊出日期:  2021-11-05

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