基于 RobotStudio的机器人夹具动态更换系统仿真设计

摘要：以电机成品装配过程中机器人自动快换夹具为研究对象，基于 SolidWorks三维建模，以及 RobotStudio Smart组件，提出了一种机器人夹具动态更换仿真系统设计方案。首先对机器人末端夹具及外围设备进行三维实体建模，通过 RobotStudio接口导入.stp 或.sat格式文件，创建工具及机械装置，完成整个工作站的空间布局;然后依据实际系统工作流程，创建仿真运行 I/O信号，进行了动态 Smart组件的设计、工作站的逻辑连接，机器人离线编程，最终实现了机器人侧夹具动态更换仿真，完成了电机成品虚拟装配，可为从事机器人系统仿真工程技术人员提供一定参考。

关键词：RobotStudio;Smart组件;夹具动态更换;仿真设计;离线编程

中图分类号：TP242             文献标志码：A

文章编号：1009-9492（2021）12-0122-05

开放科学（资源服务）标识码（OSID）：

Simulation Design of Robot Fixture Dynamic Replacement System Based on RobotStudio Software

Li Zhimei

（Shazhou Professional Institute of Technology， Zhangjiagang， Jiangsu 215600， China）

Abstract： Taking the robot automatic quick change fixture in the assembly process of motor product as the research object， a design scheme of fixture dynamic change simulation system was proposed based on SolidWorks 3D modeling and RobotStudio Smart component. Firstly， the end fixture and peripheral equipment were modeled by 3D entity， and the. stp or. sat format files were imported through the RobotStudio interface， and the tools and mechanical devices were created， and the spatial layout of the entire workstation was completed. Then， according to the working process of the actual system， the simulation I/O signal was created， and the design of the dynamic Smart component， the logical connection of the workstation， and the off-line programming of the robot were carried out. Finally， the dynamic replacement simulation of the robot fixture was realized， and the virtual assembly of the motor product was completed， which could provide some reference for the engineers and technicians engaged in the simulation of the robot system.

Key words： RobotStudio; Smart component; fixture dynamic replacement; simulation design; off-line programming

0 引言

智能制造领域内，工业机器人与外围设备协同作业仿真，在不消耗任何实际生产资源的情况下，能以可视化的动态模拟呈现实际生产过程与生产场景，应用在方案前期设计、规划和实施等准备工作中，可提前解决实际生产制造中应用可能遇到的问题，对降低开发成本，缩短生产研发周期，具有十分重要作用[1-2]。

实际生产现场中，机器人末端经常需要通过快换来更换夹具，以进行不同零件搬运装配等工作。在真实的环境中，因有气路、传感器、重力等因素，往往实现起来不成问题，但在仿真方案中，若想呈现联动动态效果，除了机器人 RAPID 语言编程之外，还需另外进行动态 Smart组件的设计、工作站的逻辑连接等[3-4]。本文基于 ABB RobotStudio软件，针对电机成品装配过程中，如何实现动态更换夹具问题，提出一种新的 Smart组件设计方案，以期为相关工程技术人员提供一定技术参考。……