工业机器人数字化工艺仿真与虚拟调试 课件单元二、构建数字化工艺的仿真环境

工业机器人

数字化工艺仿真

与虚拟调试ProcessSimulate

and

VirtualCommissioning

ofIndustrialRobots单元二

构建数字化工艺的仿真环境

2相关知识

2.101.ProcessSimulate软件简介目录CONTENTS02.ProcessSimulate主要功能模块2.1相关知识ProcessSimulate软件简介ProcessSimulate（简称PS）是西门子Tecnomatix系统中针对生产工艺的一款仿真软件，它可在虚拟环境中进行生产试运行，提供与工业制造集成相同的三维数字化环境，用于设计与验证制造流程。使用ProcessSimulate可达到的目标有：1）通过在设计前期的虚拟验证，减少制作物理样机的数量。2）在虚拟环境中优化工作人员工作序列的周期时间，确保人机工程的安全性。3）仿真多个制造场景，可使生产风险最小化。4）可仿真验证机械化和电子化集成的生产过程。5）可在虚拟环中通过验证生产试运行、模仿现实工艺流程，提高工艺质量。6）可模拟使用标准工具和设施，降低设计成本。概括而言，ProcessSimmulate可促进企业范围内制造过程中的信息协同与共享，减少工作量和节约时间，在整个产品生命周期过程中模拟现实工艺过程，提高产品的生产质量。2.1相关知识ProcessSimulate主要功能模块

包括装配工艺仿真ProcessSimulateAssembler、机器人仿真ProcessSimulateRobotics、人机工程仿真ProcessSimulateHuman、虚拟调试VirtualCommissioning等。任务实施

2.201.创建项目研究目录CONTENTS02.模型数据的加载与编辑01.创建项目研究任务描述在系统根目录下创建项目研究，完成以下的操作。1）在项目研究中创建产品零件，进行复制、删除、保存等编辑操作。2）布局产品，执行快速移动、对齐、镜像等操作，以及创建坐标系、依据坐标系移动与复制、保存零件等操作。1.新建研究

1）新建一个文件夹命名为“NewStudy”。在该文件夹下，分别创建项目研究文件夹Project、系统根目录sysroot，然后再在系统根目录sysroot下创建产品零件文件夹Parts。2）双击桌面软件PSoneMSStandalone快捷图标，启动ProcessSimulate软件，随后进入ProcessSimulate软件欢迎界面。01.创建项目研究

3）单击设置系统根目录按钮“...”，即可弹出“浏览文件夹”对话框，设置系统根目录为“D:\NewStudy\sysroot”，单击“确定”按钮完成系统根目录的设置，返回界面。4）单击“新建研究”，即可弹出“新建研究”对话框，在该对话框中单击“创建”按钮，即可弹出“已成功创建研究”提示框，单击“确定”按钮，进入软件主画面。01.创建项目研究

5）执行主菜单命令“文件”→“断开研究”→“保存”，即可弹出“另存为”对话框。6）选择“D:\NewStudy\Project”作为项目研究的保存文件夹，单击“确定”按钮，即可返回ProcessSimulate软件主界面。7）执行主菜单命令“文件”→“退出”，或者直接单击软件右上角关闭按钮“×”关闭该项目研究。01.创建项目研究

7）执行主菜单命令“文件”→“退出”，或者直接单击软件右上角关闭按钮“×”关闭该项目研究。8）打开文件夹“D:\NewStudy\Project”，即可看到保存的项目研究文件（psz）如图所示，创建成功。01.创建项目研究01.创建项目研究二、创建、编辑产品零件01.创建项目研究2、创建、编辑产品零件1）在文件夹“D:\NewStudy\Project”中，双击项目研究“新建RobcadStudy”图标，打开该项目研究的主界面。2）先单击选中对象树中的“零件”，再执行主菜单命令“建模”→“组件”→“新建零件”，即可弹出如图所示的“新建零件”对话框。01.创建项目研究3）选择“PartPrototype”，单击“确定”按钮，即可在对象树零件中添加一名为“PartPrototype”的零件如图，零件的图标为，其中的洋红色“M”符号表示该零件处于可编辑状态。4）选中零件“PartPrototype”，执行主菜单命令“建模”→“几何体”→“实体”→“创建方体”→“创建方体”，即可弹出“创建方体”对话框。01.创建项目研究5）填写方体的长宽高尺寸均为500mm，单击“确定”按钮，即可为零件“PartPrototype”添加一方形实体“box1”如图所示。02.模型数据的加载与编辑1、模型组件的加载任务描述在系统根目录下创建项目研究，在项目研究中加载模型数据，并编辑模型数据：分离出资源与产品，在视图区完成重新定位与装配。02.加载非数据库文件

1）新建研究：项目研究的文件夹Project存放项目研究psz文件，系统根目录为sysroot，子文件夹Origin存放原始待载入的jt格式模型文件，Parts存放零件，Resource设置两个资源文件夹TransBelt1与TransBelt2。2）打开新建研究后，执行主菜单命令“文件”→“导入/导出”→“转换并插入CAD文件”，即可弹出“转换并插入CAD文件”对话框。02.加载非数据库文件3）单击“添加…”，即可弹出打开文件对话框所示。4）在子文件夹Origin下选择jt格式模型文件“装配.jt”，单击“打开”，即可弹出“文件导入设置”对话框。02.加载非数据库文件5）设置“目标文件夹路径”为“D:\2_2NewStudy\sysroot\Resource\TransBelt1”；设置“类类型”的“基本类”为“资源”，“复合类”为“PmCompoundResource”，“原形类”为“PmToolPrototype”；在“选项”中勾选“插入组件”，单击“确定”按钮，即可返回“转换并插入CAD文件”对话框。6）单击“导入”按钮，即可出现“CAD文件导入进度”对话框，等到“转换成功完成”后。02.加载非数据库文件7）单击“关闭”按钮即可返回“转换并插入CAD文件”对话框，在此对话框中单击“关闭”按钮，完成数据转换、导入后，导入的模型数据如图所示。

8）在“对象树”中选中“资源”，然后单击模型视图区工具条指令“缩放至合适尺寸”02.加载非数据库文件——导入零件与资源模型文件整体格式文件的创建若把装配当作一个整体文件，其加载方法如下。1）依照上述操作选择加载文件，在“文件导入设置”对话框中另选一个“目标文件夹”路径为“D:\2_2NewStudy\sysroot\Resource\TransBelt2”，在“选项”中勾选“创建整体式JT文件”，单选“用于整体装配”，单击“确定”按钮。

2）此后的操作与上例相同，即可生成“装配”资源。在“对象树”中选中“装配”，使用快捷键<Alp+P>调用“放置操作器”指令移动该资源。3）选中整体装配资源“装配”，执行主菜单指令“建模”→“设置建模范围”，即可激活该组件，使其处于可编辑状态，展开查看“装配”资源的组成如图所示。02.加载非数据库文件——导入零件与资源模型文件4）打开文件夹“D:\2_2NewStudy\sysroot\Resource\TransBelt2”查看整体装配资源组件文件。可以看出，此种方式的转换把“装配”作为一个整体只生成了一个组件。02.模型数据的加载与编辑2、模型组件的编辑（1）删除操作（2）插入操作（3）部件类型转换（4）复制与粘贴（5）移动对象位置（6）查看指令应用知识拓展

2.301.模型文件导出JT格式文件目录CONTENTS02.创建2D轮廓图03.视图窗口的停靠与恢复04.导航方块及坐标系通常建立JT格式文件分两步：

一、通过其他建模软件创建出项目中所需的三维模型；

二、通过软件转换工具把三维模型转换成JT格式文件。这里以西门子NX软件为例，介绍“传输带”三维模型转换成JT格式文件的操作步骤。知识拓展1.模型文件导出JT格式文件例1：如图所示，传输带装配中各个部件的三维模型均是通过NX软件创建的。其中，装配文件名为“1装配.prg”，其他部件的文件名如图所示，把装配与各部件文件转换成JT格式文件知识拓展1.模型文件导出JT格式文件操作步骤如下。1）在图中，双击文件“1装配”，在NX中打开三维模型。2）执行主菜单指令“文件”→“导出”→“JT”…”，即可打开“导出JT”对话框。知识拓展1.模型文件导出JT格式文件操作步骤如下。3）设置“输出文件”的路径和名称，导出“部件与装配”，单击“确定”按钮，即可在设定的文件夹中导出JT格式文件。4）装配文件名为“装配.jt”，文件夹“装配”中保存了装配体中其他部件的JT格式文件。知识拓展1.模型文件导出JT格式文件例2：以本单元“传输带”模型为例，介绍创建它的2D轮廓图的方法。操作步骤如下：1．让模型的底部平面与地平面平齐1）执行主菜单指令“视图”→“屏幕布局”→“显示地板开/关”（快捷键为<Alt+F>），即可打开图示的地板显示。知识拓展2.创建2D轮廓图例2：以本单元“传输带”模型为例，介绍创建它的2D轮廓图的方法。操作步骤如下：1．让模型的底部平面与地平面平齐1）执行主菜单指令“视图”→“屏幕布局”→“显示地板开/关”（快捷键为<Alt+F>），即可打开图示的地板显示。知识拓展2.创建2D轮廓图2）可以看出地板与设备的底部并不平齐，需要移动设备与地板平齐。使用快捷键<Alt+F>，再次执行“显示地板开/关”指令，关闭地板显示。3）执行主菜单指令“建模”→“布局”→“创建坐标系”→“通过3点创建坐标系”，依照图示在底部位置创建一坐标系fr3。4）选中坐标系fr3，执行模型视图区工具条指令“重定位”，在“重定位”对话框中，设置“到坐标系”为默认的工作坐标系原点，勾选“平移仅针对”，单击“应用”按钮，坐标系fr3的坐标系方向就会与工作坐标系保持一致。知识拓展2.创建2D轮廓图5）在视图区设置“选取级别”为“实体选取级别”，框选视图区内的设备全部部件。6）使用快捷键<Alt+R>执行“重定位”命令，在弹出的“重定位”对话框中设置“从坐标”为fr3，“到坐标系”为工作坐标系原点，勾选“平移仅针对”，单击“Z”按钮。让设备底部从fr3沿着Z轴向上移动，与工作坐标系原点的高度保持平齐。7）使用快捷键<Alt+F>执行“显示地板开/关”指令显示地板，设备与地板的显示如图2-139所示，设备底部已与地板保持平齐。知识拓展2.创建2D轮廓图2.隐藏零件1）执行“按类型显示”指令，即可弹出“按类型显示”对话框。2）选择类型为“零件”，单击“隐藏所选类型”，即可把所有零件隐藏起来，效果如图所示。知识拓展2.创建2D轮廓图2.创建轮廓图1）执行主菜单指令“建模”→“组件”→“新建资源”，新建一个“ToolPrototype”类型的资源如图所示。2）单击该资源的文本区“ToolPrototype”，使其进入可编辑状态，更名为“Layout”。知识拓展2.创建2D轮廓图3）在视图区内框选全部显示部件。4）执行主菜单指令“建模”→“几何体”→“创建2D轮廓”，即可弹出“创建2D轮廓”对话框。5）对象列表中显示了所有框选的显示对象。设置“建模范围”为“Layout”，“投影在平面上”为“XY”平面，单击“确定”按钮，即可生成“2D轮廓图”。知识拓展2.创建2D轮廓图6）在“对象树”中选中“Layout”，右击鼠标，在弹出的菜单中选择“仅显示”，就可以把轮廓图之外的其他显示对象全部隐藏起来，只剩下2D轮廓图“Layout”，其俯视图如图所示。知识拓展2.创建2D轮廓图1．视图的停靠：用鼠标拖拽“操作树”，就会显示出被拖拽视图可停靠的6种位置选择，假如选中了图示的“上停靠