典型机电设备安装与调试 西门子 第3版 教案 项目七 分拣站数字孪生环境配置

第・课时教案

月日第周星期

课题项目七分拣站数字李生环境配置课型理实一体教时课时

教学1.定义物料的属性、定义平行传送带的属性，实现虚拟场景中输送带速度调节。

目

标2.定义气缸等气动执行元件的属性、定义距离传感器的属性，配置开口角度和测审范围。

3.定义料仓的属性、应用仿真序列编辑器。

教学

物料的属性、定义平行传送带的属性

重点课前实训器材的准备

教学准备项目任务书的编写

定义料仓的属性、应用仿真序列编辑器

难点

探究

通过课堂学习提高学生动手操作实践创新的能力

目标

教学教学

理实一体任务驱动、讲练结合

模式方法

教学

教学过程和内容师生活动

环节

一、操作指导

机械设计工程师在完成数字化概念模型后，以西门子数字挛生

软件（NXMCD）为平台进行数字李生虚拟调试。在实现虚拟联调教师讲解，

前，需要对数字化模型进行配置和相关的定义。前期做虚拟仿真时学生对照设备，找出

主要流程如图7-1所示，为后期做数字联调做准备。本项目需要完

成物料属性的定义、传送带属性的定义、气缸属性的定义、分拣站相应部分

传感器属性的定义、分拣站料仓属性的定义和分拣站虚拟的调试六

个任务。

提问：根据播放的视

频，结合设备各组成部

件，分析设备的工作原

理。

老师结合实物讲解，

学生结合自己的理解提

图7-1虚拟仿真准备工作主要流程

问

教学

教学过程和内容师生活动

环节

1.物料属性定义

模型中物料经过属性定义，在执行仿真时，受到重力作用的影

响，物料开始自由下落。

（1）操作前准备

1）了解真实（物理）场景中物料的形状大小。

2）安装Siemens.NX.1872或更高版本软件。观看操作视频，总结

3）如图7-2所不，准备分拣站数字化模型文件7-l.Prto

原则，在完全掌握规则的

情况下，才能开展动作

自主操作

提出疑问

图7-2分拣站数字化模型文件7-l.Prt

教师巡回辅导

4）熟悉NX软件界面和查看模型的基本操作。

5）熟悉机电概念设计环境主页下各组件的功能.

（2）操作步骤

I）启动（NX）。在Windows中,选择【开始菜单】—[Siemens

NX]-[NX],启动NX。也可使用快速启动方式——双击桌面

NX软件图标.

2）在NX软件界面查看模型。

3）在主页中，查看基本机电对象环境。

4）打开模型文件，并切换至【机电概念设计】环境。

5）对工作区域中的模型的物料属性进行定义。

①钢体属性定义

首先选择工具栏中【机械】构件中的【刚体】，在弹出的【刚

体】窗U的刚体对象中选择需要定义的属性的零部件，在选择零件

时，鼠标放在零件上停留约3秒后，待十字鼠标右下角出现三个小

点后再选择，此时劈唾■•点击鼠标左键，弹出【快速选取】窗口，

在下拉列表中选择所需要的对象。然后在名称栏输入需要定义钢体

的名称,单击【确认】按钮。

教学

教学过程和内容师生活动

环节

①碰撞体属性定义

选择工具栏中【机械】组件下的【碰撞体工弹出的【碰撞体】

设置窗口，在弹出的【碰撞体】窗口的【碰撞体对象】中选择需要

定义的属性的零部件，同时将碰撞形状设置为圆柱（碰撞形状与物

料的外形保持一致）；形状属性设置为自动。教师讲解，学生对

4）执行仿真操作，观察运行结果并保存。

照设备，找出相应部分

2.传送带属性定义

结合物料属性定义，模型中传送带经过属性定义后，在执行仿

真时，物料会落到传送带上，同时传送带也会按预先设定的速度运

行。

（I）操作前准备提问：根据播放的视

1）准备数字化膜型文件7-2.Prt；也可以在上一任务的数字化物i,结合设备各组成部

模型文件上继续操作。

件，分析设备的工作原

2）熟悉传送带机构的组成构、工作原理、各机械部件相互配

合及机构传动，同时还需要考虑传送装置使用何种材料、减速电机理。

传动比、机械装配配合、粗糙度和摩擦系数等因素。

（2）操作步骤

1）将传送带的面定义为【碰撞体】属性；操作方法见物料属

性定义中的碰撞体属性定义。传输带面的参数配置如下：老师结合实物讲解，

①碰撞形状设置为：方块（碰撞形状与物料的外形保持一致）;学生结合自己的理解提

②形状属性设置为：自动；问

③此操作名称命名：传送带。

2）选择【碰撞体】下的倒三角按钮，并在下拉窗口中选择【传

输面，弹出传输面各项配置窗口。教师示范讲解

3）在传输面各项配置面窗口中，选择面中选择皮带输送的面;

速度和位置中选择直线；指定的矢量选择X轴（与传送带的运

学生认真听讲

动方向保持一致）；设置输送带运行的速度设置为50mm/s；并将此

操作命名为传送皮带；单击【确认】按钮，确定传送带的配置参数。

4）执行仿真操作，观察运行结果并保存。提出问题

3.气缸属性定义

气缸模型经过属性定义后，在执行仿真时，通过修改“气缸位共同讨论

置”参数，气缸导杆会受参数的改变而伸出或缩回。

（1）操作前准备

1）熟悉笔型气血的结构、工作原理、型号解读、安装方式、

载荷及是否带有传感器等内容。整理方法

2）数字化模型文件7-3.Pn；也可以在上一任务的数字化模型

文件上继续操作。

学

节

活动

师生

容

和内

过程

教学

骤

作步

（2）操

义

性定

体属

缸刚

1）气

义中

性定

料属

见物

方法

操作

性；

】属

【刚体

义为

体定

缸刚

将气

和

螺帽

杆，

的活塞

（气缸

选择

象时

择对

在选

注意

义。

属性定

的刚体

讲解

示范

教师

缸。

一气

推料

义为

称定

体的名

，刚

部件

头）

推料

定义

动副

2）滑

听讲

认真

学生

选

框中

下拉

在其

按钮，

倒三角

】下的

链副

击【钱

中单

具栏

在工

数

动副参

进行滑

话框中

在该对

框，

副对话

出滑动

】，弹

动副

择【滑

。

的配置

定义

需要

选择

区域

工作

标，在

伞图

中的

件】

连接

【选择

单击

出

缸伸

（与气

Y轴

选择

置中

的配

量】

定轴矢

”；【指

气缸

料一

的“推

问题

提出

设

限值

的上

其中

，将

】值

【限