[發明專利]一種沖壓單工位生產模擬驗證方法

無效

• 申請號: 201210051208.7
• 申請日: 2012-03-01
• 公開（公告）號: CN102608919A
• 公開（公告）日: 2012-07-25
• 發明（設計）人: 許成;張純濤
• 申請（專利權）人: 奇瑞汽車股份有限公司
• 主分類號: G05B17/02
• 分類號: G05B17/02
• 代理公司: 廣州中瀚專利商標事務所 44239
• 代理人: 黃洋;蓋軍

技術領域

?本發明屬于機器人仿真、自動化生產制造應用領域，確切的說，涉及到一種沖壓單工位生產模擬驗證方法。

背景技術

隨著自動化機器人設備不斷更新及應用領域不斷擴大，人們更加追求效率的最大化和投資最小化，從而使得仿真及機器人編程技術也越來越被企業所重視。目前國內生產中應用的機器人及相關的自動化設備，由于在投資前期屬于不同行業的廠家，在調試、安裝前期過程中并沒有進行集成配合調試，只有產品獨立的數據和運行狀態，僅僅在所有的設備到貨并安裝完畢后，才能進行配合調試、更改，可看作以機器人的示教再現型現場調試，這樣的操作方法有下述多種缺陷：1、盲目性：調試前期不了解設備配合調試中可能發生的狀況，不能針對工位驗證中的設備特性進行一些前期設計上的一些更改優化；2、周期長，時間、成本浪費嚴重：自動化設備安裝后，需要進行不斷的調試、更改、優化，項目周期長，無法精確控制時間節點，不確定因素大；另外沖壓模具投資開發過程中，由于并沒有和端拾器、機器人及其他設備配合調試，開口高度、模具鑲塊等設計不一定能符合自動化要求，調試過程中有可能會產生相關的設備損壞、更改的情況，更甚者則需要重復投資，時間和資金浪費嚴重；3、編程質量及安全性差：編程者處于安裝現場較復雜的危險環境中，編程質量取決于示教者的經驗，編程質量和安全性都不能保證；4、容易對新設備及相關工裝夾具產生損壞。?

目前國際市場中雖然已有基于普通PC機的商用機器人編程軟件，可以使設計人員在沒有任何資本設備投資之前，還原一個真實的現場操作環境，檢驗工藝的可行性，同時其離線編程功能包括目前國內外在ROBCAD、IGRIP等機器人離線編程軟件的實際應用中用于模擬工藝的可行性或者開環的應用，但由于離線編程的軟環境和現場實際情況一致性差，諸如工裝夾具的安裝和機器人的實際安裝存在差異、實際使用端拾器結構和工具模型存在偏差等，都會導致用軟件生成的機器人程序與真實情況存在較大差異，針對工作空間的不同，效果也不一致。因此目前的技術無法實現機器人的現場模擬和編程和現場調試、工藝過程很好的吻合、適應。

發明內容

?本發明的目的是提出一種能夠實現過程模擬仿真以及機器人編程的沖壓單工位生產模擬驗證方法，以指導生產進行，減少調試過程中的時間、成本浪費，提高編程安全性和質量。

本發明的沖壓單工位生產模擬驗證方法是利用數字化工廠軟件（DELMIA）對沖壓單工位生產過程進行模擬，具體包括如下步驟：

A：繪制上游傳輸平臺、抓取端拾器總成以及壓力機工作環境的三維模型，并對端拾器、輔助工作臺、機器人、壓力機進行三維幾何建模；

B：在device?building模塊中對端拾器、輔助工作臺、機器人、壓力機的運動屬性進行定義，并建立相應的約束機制；

C：在MSD模塊中根據現場實際情況對端拾器、輔助工作臺、機器人、壓力機進行設備布局；

D：在device?task?definition模塊中，以端拾器、輔助工作臺、機器人、壓力機的運動屬性為基礎，添加時序配合及任務定義；

E：在workcell?sequence模塊下，定義各任務之間的關系，將各任務組織起來完成工位的仿真動作，驗證節拍、通過性、干涉碰撞情況以及設備可行性。

進一步地，所述A步驟中：需要根據機構定義的種類，需要按塊來調整各子部件或零件的層級關系，最后生成的零件模型格式為裝配體形式。

進一步地，所述B步驟中：可以將端拾器、輔助工作臺、機器人、壓力機中的標準化部件的CAD數據定義為具備運動機構及包含速度、加速度、機械極限信息的機構，或者將端拾器、輔助工作臺、機器人、壓力機中的非標準化部件自行定義運動屬性，并定義非標準化部件中的固定部件、運動副、驅動、狀態位置、動作時間、基坐標和工具坐標。

進一步地，所述B步驟中：如發現所定義的運動屬性存在問題及潛在運動風險，則需要執行A步驟，重新設計三維模型、機構分配及定義，直至運動屬性無問題。

進一步地，所述C步驟中所述的設備布局為三維布局。

進一步地，所述C步驟中所述的設備布局是將具有前期規劃確定的二維平面位置圖通過resource及AEC?Plant完成二維平面圖的三維轉換及設備的虛擬安裝。

進一步地，所述D步驟中所述的任務定義包括機器人和壓力機動作時序的配合，端拾器對制件的抓取及輸送任務、抓取過程中干涉情況的反饋，機器人的動作任務及其軌跡、姿態的調整優化。