信 息 技 术DOI：10.16661/ki.1672-3791.2019.21.025基于RobotStudio的机器人码垛工作站虚拟仿真设计研究孙红英(兰州石化职业技术学院 甘肃兰州 730060)摘 要：在机器人仿真方面，RobotStudio得到了有效运用。
基于这种认识，该文采用RobotStudio对机器人码垛工作站的虚拟仿真设计方法进行了分析，完成了工作站的布置，对输送链组件设计和信号连接方法展开了探讨，并完成了信号板卡和工作站的工作逻辑设计，最终实现了机器人的控制仿真。
从仿真结果来看，设计的工作站能够顺利完成码垛作业，并且作业效率较高，旨在为有关人士提供参考与借鉴。
关键词：RobotStudio 机器人码垛工作站 虚拟仿真设计中图分类号：TP391 文献标识码：A 文章编号：1672-3791(2019)07(c)-0025-02在现代工业中，机器人得到了广泛应用。
在生产包装线上，码垛机器人属于后续设备，能够按照预定编组将产品码放在托盘或箱体内，实现产品高效运转和生产。
但就目前来看，机器人码垛工作站设计普遍存在效率低和精度低的问题，无法满足实际生产需求。
因此，还应加强机器人码垛工作站的虚拟仿真设计，以便通过观察机器人动作加强机器人控制。
1 RobotStudio虚拟仿真软件RobotStudio虚拟仿真软件由ABB公司开发，属于PC软件，能够在各类ABB工业机器人上适用，实现机器人单元建模、离线创建和虚拟仿真分析。
实际进行机器人系统设计时，采用该软件进行离线仿真，能够对设计出的系统进行试运行。
利用软件，能够实现CAD文件的导入，并且实现路径自动生成和自动分析伸展，完成碰撞检测和模拟仿真，从而为系统二次设计提供支持[1]。
此外，软件提供的工业机器人环境能够与真实环境相对应，因此采用软件建立工作站和进行机器人调试能够完成实际应用验证。
2 基于RobotStudio的机器人码垛工作站虚拟仿真设计2.1 工作站布局分析采用RobotStudio进行机器人码垛工作站布局，可以PLC为核心控制模式，将控制柜放置在仅靠生产线外围栅栏的外侧。
工作站的产品码垛采用ABB-IRB2600码垛机器人，在1.65m范围内工作，承重能够达到12kg。
在末端执行机构上进行真空吸盘的安装，能够对周转箱进行吸取，然后利用滚轮式输送链实现产品的传送。
在产品达到传送末端后，利用传感器实现信号检测，然后反馈给机器人，能够实现真空置位，完成产品吸取[2]。
按照要求完成足够数量产品输送后，机器人将发出停止动作信号，由AGV 小车将空托盘运走，然后进行下一阶段的工作。
2.2 输送链组件设计在对输送链进行虚拟仿真设计时，需要采用Sma r t 组件，其能够实现传输链中货物的动态模拟。
采用RobotStudio进行该组件的添加，能够完成货物复制，然后根据队列Queue进行货物复制命令的执行，确保所有货物拥有相同动态属性。
利用线性运动组件Linear-Mover，能够实现传感器接触控制。
在货物达到传输链末端时，其将与传感器接触，进行相应信号的发送。
采用面传感器Plane Sensor，能够实现这部分功能仿真。
对Logic Gate[NOT]逻辑反组件进行添加，能够进行信号取反操作。
实际上，ABB型号机器人在信号实现高频和低频切换时不会产生动作，所以将导致码垛运行受到影响。
进行取反操作，可以保证机器人正常动作，因此可以完成码垛动作仿真。
2.3 输送链信号连接在输送链信号连接方面，可以采用Smart组件进行信号连接。
在实际操作时，还要先完成信号设置，然后进行信号连接。
首先，需要将I/O信号当成是基础，在周转箱和货物托盘位置进行信号放置。
此时，信号初始值为0，作用端位于小车和机器人上。
根据传输链信号和逻辑值，可以进行信号连接，即完成工作站信号创建，实现组件信号交互。
具体来讲，就是要先完成Simulation Event组件创建，然后进行脉冲信号发送，对Logic SR Latch进行置1。
传感器完成信号状态检测后，系统将生成复制产品，进行入队操作执行。
在传感器接触后，会接收到货物信号，并发出停止信号，实现出队操作和信号传递。
在InPos获得检测信号后，机器人将自动取件。
2.4 机器人信号板卡设计在信号板卡设计方面，还要采用DSQC652通讯板卡，通过在机器人中安装实现信号通讯连接。
板卡数字量为16进16出，总线地址为10。
在机器人与外围I/O信号连接过程中，需要完成I/O板块设置，总计完成机械人吸盘动作控制信号、更换托盘触发数据恢复信号、输送链末端及工位托盘检测到位信号这4个输入输出数字信号的设置。
2.5 工作站工作逻辑在机器人工作方面，还应完成工具坐标系及载荷的设置，然后实现机器人和输送链信号连接，对仿真选项25 科技资讯 SCIENCE & TECHNOLOGY INFORMATION信 息 技 术助决策，并通过数字化模型进行对于水利资源的基础性监控，同时运用遥感技术进行统一的标准要求，实现对于数据收集、数据交换、数据分析等相关的科学性监控。
3 现代信息技术对于水利工程管理发挥的价值3.1 促进了对于水利工程的科学化管理就目前来看，对于水利工程以及相关水情的资源信息进行采集、输送等最终的目的便是要实现对于采集信息的科学性判断，从而做出正确的判断，传统的水利工程技术管理模式不仅仅在信息技术的采集当中存在滞后性，而且还受到了人为的主观因素影响，很容易造成对于水利工程建设的判断失误。
而采用了现代的信息技术以后，便可以通过信息技术实现采集、传送、决策的全自动化准确判断。
比如在对于水利工程的信息管理当中，就能充分实现水利工程的相关管理，从而制定出科学的水利工程建设管理方案，为预防相关问题提供科学的依据。
3.2 实现对于相关水域的管理与信息化服务通过现代电子信息技术可以在一定程度上将各种水利信息资源通过计算机网络平台进行整合，并从电脑所建立的网络模型当中找到最佳的解决方案，实现了由信息技术采集、传送、储存、决策的全过程自动化管理与综合化服务，从而进一步简化了人工操作的环节，运用到信息技术当中可以依托在现代信息技术管理平台自主地选择自身的工程对所需要的相关信息，从而不再受到时间、空间、地点等方面的阻碍。
比如，在我国的农田水利工程技术的应用中，可以通过相关的信息技术随时随地了解到农田的基础信息，从而通过信息网络自动生成科学的决策化并供水利工作者所使用。
3.3 提高了对于水利工程资源的优化配置传统的水利工程建设并没有很好地利用到水资源，但是水利工程建设的最大作用便是实现对于水域，水资源的相关管理，而就目前随着我国日趋用水紧张的局面，必须要求在开发水资源的同时注重对于水资源的有效配置，同时水资源的优化配置对水资源信息管理做出了更高的要求。
要能够通过在线的监控与管理实现对于资源的合理分配，还要能够了解周围的环境对水资源的影响因素，面对复杂、繁琐的分配任务与信息，通过信息技术可以实现对于资源的合理配置与优化，推动水利工程建设。
4 结语在水利工程的实践当中，要充分运用到现代的信息化技术，要不断采取新的技术化管理，采取新技术、新工艺。
既要借鉴先进的技术和成功经验，又要考虑到对于水利工程的综合化管理，只有这样，才能在水利工程信息管理中做得越来越好，走得越来越远。
参考文献[1] 吴庆林.信息技术在水利工程建设管理中的应用[J].水利规划与设计,2014(7):8-10.[2] 林代桂.试论信息技术在水利工程建设管理中的运用[J].江西建材,2016(6):140.[3] 李蕾.浅谈在水利工程建设管理中信息技术的应用[J].建设科技,2016(17):93.下工作站逻辑按钮进行点击。
实际设计时，需要采用默认坐标系tool，然后沿着Z轴向正方向偏移100mm，得到trans[0,0,100]坐标系原点，重心cog为[0,0,90]，负载重10kg[3]。
利用LoadIdentify，能够进行工具载荷和工作重心自动测算。
在机器人完成产品吸取后，重心相对tGrip来讲沿着Z轴正方向偏移约50mm，利用LoadIdentify能够进行有效载荷测算，得到空负载数据。
通过实现负载数据合理设置，能够使机器人保持平稳运行，使其使用寿命得到延长。
为简化程序编写，还应将pHome设置为机器人安全等待位置，选用默认wobj0工件坐标系，将输送链末端产品位置设定为pPick，示教工具坐标系为tGrip，栈板位置为pBase。
针对示教点意外的路径，需要利用程序执行加强控制，对合理姿态进行配置。
采用偏移算法，能够对栈板位置变动进行确认，如果位置处于基准位置，可以确定栈板奇、偶层的摆放姿态。
在完成机器人和输送链信号连接后，确定产品到位，输送链能够将信号传递给输入信号diBoxInPos/diPalletInPos，然后执行运行程序，直至达到吸取位置。
在吸取前，需要提前0.2s实现置位真空，实现信号建立，然后在延迟0.5s后进行产品完全吸取，最后放置产品。
在工作站的逻辑源信号和目标信号之间，存在对应逻辑关系，如源信号为doGrip，对应目标信号为diVacuum，能够体现出源对象PalletizeSys和目标对象SC工具的逻辑关系。
将编辑好的程序输入PC机，然后向控制器传送，能够实现机器人动作控制。
2.6 工作站虚拟仿真分析按照上述方法完成机器人码垛工作站的虚拟仿真设计后，对工作站工作进行虚拟仿真分析，可以先完成I/O 通信、搬运工具坐标系、组件运用等内容的设置，然后对RobotStudio的仿真运行按钮进行点击。
在仿真过程中，可以要求机器人完成一个托盘产品装运，进行5×4结构码垛，并且进行碰撞检测。
从仿真结果来看，机器人需要90s将托盘装满，加上用AGV小车更换托盘的时间，总计需要100s。
在整个过程中，各执行对象不会发生碰撞。
在一个工作循环中，需要花费190s。
如果按照8h/d工作制度，将完成150个托盘装载，因此能够使生产效率得到显著提升。
3 结语综上所述，在机器人码垛工作站设计中，采用Robot Studio进行虚拟仿真设计，能够通过调用相应组件完成工作站布局和仿真，实现工作站的准确组建。
直接进行编程结果的查找，能够发现机器人动作存在的问题，然后通够人工修正实现机器人调试，为工作站的设计提供科学依据。
参考文献[1] 黄明鑫,惠为东.基于RobotStudio的机器人码垛工作站仿真研究[J].南方农机,2018,49(23):43-44,51.[2] 李勇.基于RobotStudio的码垛机器人智能工作站仿真的探究[J].科技资讯,2018,16(28):31-32.[3] 郝翠霞,叶晖.基于Smart组件的工业机器人码垛仿真设计[J].自动化技术与应用,2018,37(8):63-66.(上接24页）26科技资讯 SCIENCE & TECHNOLOGY INFORMATION。
