智能生產線數字化規劃與仿真—PDPS工程基礎及應用

駱峰，武漢軟件工程職業學院機械工程學院教師，從事智能制造專業相關教學和科研工作，完成武漢市教育局重點教研課題一項，獲得湖北省技術能手稱號。2018湖北省工匠杯切削加工智能制造單元生產與管控賽項一等獎，2019西門子挑戰杯離散行業運動控制比賽全國一等獎的全國優秀指導教師。

第1篇 基 礎 篇
項目1 PDPS軟件基礎操作 1
任務1.1 Tecnomatix PDPS軟件的認知 1
1.1.1 PDPS簡介 1
1.1.2 PDPS項目的實施過程 4
任務1.2 智能生產線數字模型的轉換與預處理 5
1.2.1 從CAD軟件導出輕量化格式文件 5
1.2.2 使用第三方工具軟件進行格式轉換 6
1.2.3 目標數模文件的預處理 8
任務1.3 PD工程項目基礎操作 8
1.3.1 創建PD工程項目 8
1.3.2 保存PD工程項目 12
1.3.3 打開PD工程項目 14
技能實訓1.4 智能生產線PD工程項目的建立與使用 17
1.4.1 機器人智能生產線資源制作 17
1.4.2 機器人智能生產線PD工程項目操作 17
第2篇 應 用 篇
項目2 智能生產線工藝規劃與設備布局 19
任務2.1 智能生產線數據資源組織 19
2.1.1 建立項目庫 19
2.1.2 產品與生產線架構規劃 25
任務2.2 智能生產線工藝規劃 30
2.2.1 生產線設備資源和工藝操作分配 30
2.2.2 規劃工藝流程和PS工藝仿真 31
任務2.3 智能生產線設備布局 35
2.3.1 PDPS布局方法 36
2.3.2 使用Placement Manipulator命令布局 39
2.3.3 使用Relocate命令布局 43
2.3.4 獨立運行PS工程項目 48
技能實訓2.4 智能生產線工作站資源布局 54
2.4.1 分揀工作站資源布局 54
2.4.2 裝配工作站資源布局 55
2.4.3 噴塗工作站資源布局 55
項目3 智能生產線典型生產設備設定 57
任務3.1 旋轉料倉運動設定 57
3.1.1 旋轉料倉關節運動設定 57
3.1.2 旋轉料倉姿態設定 63
任務3.2 變位機運動設定 66
3.2.1 變位機關節運動設定 66
3.2.2 變位機姿態設定 71
任務3.3 機器人運動設定 72
3.3.1 機器人關節運動設定 73
3.3.2 機器人坐標系設定 79
3.3.3 機器人關節運動範圍設定 82
任務3.4 機器人末端執行器設置 88
3.4.1 機器人夾爪設定 88
3.4.2 機器人噴槍設定 93
3.4.3 機器人末端執行器的安裝與卸載 96
技能實訓3.5 智能生產線生產設備設定 99
3.5.1 工作站噴塗回轉台運動設定 99
3.5.2 工作站機器人運動設定 100
3.5.3 工作站機器人工具定義與安裝 101
項目4 智能生產線典型生產工藝規劃仿真 102
任務4.1 機器人分揀搬運規劃仿真 102
4.1.1 設備操作和對象流操作規劃仿真 102
4.1.2 機器人搬運操作規劃仿真 107
任務4.2 機器人快換工具規劃仿真 120
4.2.1 機器人安裝快換工具操作規劃仿真 120
4.2.2 機器人卸載快換工具操作規劃仿真 125
任務4.3 機器人塗膠規劃仿真 126
4.3.1 機器人塗膠操作基本規劃 126
4.3.2 機器人塗膠操作仿真優化 133
任務4.4 機器人噴塗規劃仿真 139
4.4.1 機器人噴塗操作預設定 139
4.4.2 機器人噴塗操作規劃仿真 143
技能實訓4.5 智能生產線工藝規劃仿真 149
4.5.1 分揀工作站工藝規劃仿真 149
4.5.2 裝配工作站工藝規劃仿真 150
4.5.3 噴塗工作站工藝規劃仿真 151
第3篇 進 階 篇
項目5 智能生產線工藝過程仿真 153
任務5.1 基於時間和基於事件的過程仿真 153
5.1.1 標準模式下機器人智能生產線的仿真 153
5.1.2 生產線仿真模式下機器人智能生產線的仿真 155
任務5.2 物料流與傳感器的創建 162
5.2.1 創建物料流 162
5.2.2 創建傳感器 165
任務5.3 工藝過程中傳感器的使用與邏輯塊的編寫 169
5.3.1 傳感器信號驅動工藝流程 169
5.3.2 邏輯塊實現零件計數功能 173
技能實訓5.4 智能生產線工藝流程信號處理 179
5.4.1 工作站傳感器創建 179
5.4.2 工作站邏輯塊編寫 180
5.4.3 生產線工藝流程信號條件設定 181
項目6 智能生產線工藝過程信號交互 182
任務6.1 生產線設備智能組件的定義 182
6.1.1 旋轉料倉的智能組件定義 182
6.1.2 機器人夾爪的智能組件定義 185
任務6.2 機器人交互信號協同 192
6.2.1 機器人交互信號的創建 192
6.2.2 機器人與智能組件的協同 195
任務6.3 PLC模塊交互信號協同 197
6.3.1 PLC模塊的創建與編程 197
6.3.2 PLC與智能組件的協同 200
技能實訓6.4 機器人工作站信號交互 201
6.4.1 塗膠工作站智能組件定義與信號協同 201
6.4.2 噴塗工作站智能組件定義與信號協同 201
項目7 智能生產線工藝過程虛擬調試 203
任務7.1 智能生產線工藝流程虛擬調試建設 203
7.1.1 工藝操作虛擬調試啟動條件創建 203
7.1.2 機器人多工作路徑虛擬調試集成 209
任務7.2 PLC虛擬調試工程項目建設 213
7.2.1 PLC工程項目創建 213
7.2.2 PLC工程項目運行 219
任務7.3 智能生產線虛擬調試 220
7.3.1 PS軟件與外部PLC連接的設定 220
7.3.2 PS軟件與外部PLC信號的互連 223
技能實訓7.4 智能生產線虛擬調試 224
7.4.1 PS軟件的虛擬調試設定 224
7.4.2 PLC虛擬調試軟件的工程創建 224
7.4.3 機器人分揀工作站虛擬調試 225