粘球板机器人虚拟仿真建模设计
现如今工业机器人对人类生活中所带来的帮助越来越大了，它被重分应用于机械加工业、机器人装配业、机器人焊接行业、机器人搬运行业等。本篇设计，就是在传统的已有的工业机器人应用实例上，设想把工业机器人应用在乒乓球板的装配之中。在实际生产之前，我们需要经过虚拟仿真软件的模拟实验来验证其可行性。本文着重介绍了本设想的建模、仿真过程。以此来为产品最终能打入市场奠定了理论基础。
目录
引言 1
一、粘球拍机器人项目简介 2
（一）项目概述 2
（二）传统球拍的生产过程 2
（三）机器人生产球板的优势 2
（四）设备构造 3
（五）市场和应用前景 3
二、ABB Robot Studio 3
（一）模型导入 3
（二）Auto Path 4
（三）程序编辑器 4
（四）路径优化 5
（五）Auto reach 6
（六）虚拟示教器 7
（七）碰撞检测 7
（八）总体使用流程 8
三、Solid works 8
（一）软件介绍 8
（二）项目模型的绘制 8
（三）粘板机模型建造 9
四、机器人品牌与型号的选择与选型 9
五、机械装置的构建 10
六、系统特性分析 10
七、仿真系统实现 11
（一）模块划分和接口定义 11
（二）仿真流程 12
（三）视觉和通讯系统仿真 12
（四）其他功能 13
八、仿真工程的建立 13
（一）smart组件 13
（二）I/O分配与机器人程序的逻辑连接 15
（三）运动点的示教与同步 16
（四）程序的分析与编写 17
九、工作站运行流程说明 18
十、模拟软件运用过程注意事项 19
总结 20
致谢 21
参考文献 22
引言
近些年来，我国在劳动力上出现了一些短缺与不足，劳动力的成
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: 3 5 1 9 1 6 0 7 2
本也随着提高，这便使得工业机器人的行业发展迅速。 工业机器人已成为每个国家的重要发展目标。 在市场条件与产业环境的基础上，国家也引入了相关的产业扶持政策，特别对工业机器人产业的发展非常重视。 国内的工业机器人主要用于汽车和汽车零部件制造业，也伴随着在其他行业，如电气电子，工程机械，烟草，印刷，造纸，食品，医药，军事开发等，因此，我感觉国内的工业机器人的市场潜力非常大。
在其他国家的加工制造业中，工业机器人大量的应用在各行各业上。因为机器人的发明是来取代人们做一些重复的工作。随着科技的发展，伟大的中国也在不断的进步，但本文在经过调查、研究过后发现，现在国内在乒乓球板的生产过程中还停留在以人的手工生产层面。另外高重复度的工作过程和因有机胶水而带来的刺激有毒环境使得传统球板的生产方式越来越显得落后。因此本文就介绍了使用两台ABB IRB120型号的工业机器人来制作乒乓球拍的设想，以此来替换人手工粘贴球板的工艺。本工作站由两台机器人和两条生产线组成，可以充分发挥机器人24小时连续运作，定位精度高等优点，从而很好的完成这项工作。
一、粘球拍机器人项目简介
（一）项目概述
中国的国球——乒乓球，是全球性运动中的一种，它拥有着大量人群的基础，不仅国人喜爱，外国人更是喜欢的。乒乓球拍的组成是由海面、底板和胶皮这三样。三者的搭配，能决定了一副球拍的质量。一个好的乒乓球拍制作，需要经过多道流程。但是目前我国的乒乓球拍的生产过程还是运用着比较传统的机器，显然有些落后。随着工业机人的迅猛发展，我们在一步一步的用工业机器人来替代人做重复度比较高的工作。本文所介绍的这样一款粘球拍机器人，可以很好的替代人来完成这项工作，并且速度快，精度高，一定能够把机器人的优势完美的引用到球拍的生产过程中。从而减轻人的工作量，将球板的生产过程推向现代化。
（二）传统球拍的生产过程
在传统乒乓球拍的生产过程中，虽然用到许多的机械设备，诸如辊压机、打磨机（如图11和12所示）等等，但是毫无例外的，每台机器都需要一到两个人来操作，增加了人的劳动力，生产力低下，人工成本高等。而且传统球拍的生产不一定能把球拍制作的很完美，往往浪费了大量多的资源。因此，传统球拍的生产不利于科学的进步，这便需要调整。
图11辊压机 图12 打磨机
（三）机器人生产球板的优势
1、自动化程度高。相对于人力而已，机器人可以运行更多更复杂的测试与制作，大大地减少了人力的成本。依靠自动化程度高的特点，可以制作一些更好的球拍。
2、生产力增强。因为机器人它不存在劳累，可以连续的工作，能长时间的转动生产。而且机器的一套流程是人制作的多少倍，这个数字是不可估算的。机器人日不仅大幅度的增强了生产力，而且还节省了人工。
3、定位精准。机器人定位的精度完全能达到毫米级别，而传统手工粘贴球板是无办法达到的。一点点小东西，人是没有办法看到，更何况是制作呢，而机器人却可以做到的。不仅能识别它，而且可以一步步的做。降低产品的不良率。
4、安全卫生。乒乓球的板胶是有机胶一种，具有毒性强烈的刺激性气味。对人的身体有损害，而机器人则不会受此影响。在乒乓球的辊压、打磨中，这些是属于危险的操作，往往一不小心便受伤，而机器人却不会受伤，往往很安全的。
（四）设备构造
两台ABB IRB120机器人；
传送带两条；工作台；
控制柜；
示教器。
（五）市场和应用前景
乒乓球是中国普及率很高的一项运动，这项运动早就融入到了生活中。在国内外，不论老幼，也不分年纪的大小，每个人都可以玩乒乓球的。平时的锻炼中，也有许多人把乒乓球作为锻炼的目的，而且两个人或多人的对打，使得互相锻炼，互相有意义。作为这项运动器材——乒乓球拍，拥有着广阔的市场。所以针对目前的生产情况，将机器人运用于其中，是科技发展的必然趋势，也是符合工业4.0的潮流所向，因此我觉得一定能够获得市场的欢迎。
二、ABB Robot Studio
（一）模型导入
RobotStudio(如图21所示)是在ABB VirtualController的基础上开发的，和机器人在生产中实际使用的软件是完全一样的。因此RobotStudio可完成一些十分相似的模拟，其编制好的机器人配置文件和程序都能用于生产的现场上。RobotStudio似乎是PC机上运行的真实机器人。用RobotStudio本身的多种工具，在不影响生产的前提下，可以做一些培训、优化和编程等任务，不仅可以提高机器人系统的能力，而且还可以降低生产的高风险，加快一些投产的进度，缩短了换线的时间，大量的提高了生产的效率。RobotStudio可方便地导入各种主流CAD格式的数据，包括IGES、STEP、VRML、VDAFS、ACIS及CATIA等。机器人的程序员还可以使用这些准确的数据，来编制更高精度的机器人程序，从而提高产品的优质量。
目录
引言 1
一、粘球拍机器人项目简介 2
（一）项目概述 2
（二）传统球拍的生产过程 2
（三）机器人生产球板的优势 2
（四）设备构造 3
（五）市场和应用前景 3
二、ABB Robot Studio 3
（一）模型导入 3
（二）Auto Path 4
（三）程序编辑器 4
（四）路径优化 5
（五）Auto reach 6
（六）虚拟示教器 7
（七）碰撞检测 7
（八）总体使用流程 8
三、Solid works 8
（一）软件介绍 8
（二）项目模型的绘制 8
（三）粘板机模型建造 9
四、机器人品牌与型号的选择与选型 9
五、机械装置的构建 10
六、系统特性分析 10
七、仿真系统实现 11
（一）模块划分和接口定义 11
（二）仿真流程 12
（三）视觉和通讯系统仿真 12
（四）其他功能 13
八、仿真工程的建立 13
（一）smart组件 13
（二）I/O分配与机器人程序的逻辑连接 15
（三）运动点的示教与同步 16
（四）程序的分析与编写 17
九、工作站运行流程说明 18
十、模拟软件运用过程注意事项 19
总结 20
致谢 21
参考文献 22
引言
近些年来，我国在劳动力上出现了一些短缺与不足，劳动力的成
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: 3 5 1 9 1 6 0 7 2
本也随着提高，这便使得工业机器人的行业发展迅速。 工业机器人已成为每个国家的重要发展目标。 在市场条件与产业环境的基础上，国家也引入了相关的产业扶持政策，特别对工业机器人产业的发展非常重视。 国内的工业机器人主要用于汽车和汽车零部件制造业，也伴随着在其他行业，如电气电子，工程机械，烟草，印刷，造纸，食品，医药，军事开发等，因此，我感觉国内的工业机器人的市场潜力非常大。
在其他国家的加工制造业中，工业机器人大量的应用在各行各业上。因为机器人的发明是来取代人们做一些重复的工作。随着科技的发展，伟大的中国也在不断的进步，但本文在经过调查、研究过后发现，现在国内在乒乓球板的生产过程中还停留在以人的手工生产层面。另外高重复度的工作过程和因有机胶水而带来的刺激有毒环境使得传统球板的生产方式越来越显得落后。因此本文就介绍了使用两台ABB IRB120型号的工业机器人来制作乒乓球拍的设想，以此来替换人手工粘贴球板的工艺。本工作站由两台机器人和两条生产线组成，可以充分发挥机器人24小时连续运作，定位精度高等优点，从而很好的完成这项工作。
一、粘球拍机器人项目简介
（一）项目概述
中国的国球——乒乓球，是全球性运动中的一种，它拥有着大量人群的基础，不仅国人喜爱，外国人更是喜欢的。乒乓球拍的组成是由海面、底板和胶皮这三样。三者的搭配，能决定了一副球拍的质量。一个好的乒乓球拍制作，需要经过多道流程。但是目前我国的乒乓球拍的生产过程还是运用着比较传统的机器，显然有些落后。随着工业机人的迅猛发展，我们在一步一步的用工业机器人来替代人做重复度比较高的工作。本文所介绍的这样一款粘球拍机器人，可以很好的替代人来完成这项工作，并且速度快，精度高，一定能够把机器人的优势完美的引用到球拍的生产过程中。从而减轻人的工作量，将球板的生产过程推向现代化。
（二）传统球拍的生产过程
在传统乒乓球拍的生产过程中，虽然用到许多的机械设备，诸如辊压机、打磨机（如图11和12所示）等等，但是毫无例外的，每台机器都需要一到两个人来操作，增加了人的劳动力，生产力低下，人工成本高等。而且传统球拍的生产不一定能把球拍制作的很完美，往往浪费了大量多的资源。因此，传统球拍的生产不利于科学的进步，这便需要调整。
图11辊压机 图12 打磨机
（三）机器人生产球板的优势
1、自动化程度高。相对于人力而已，机器人可以运行更多更复杂的测试与制作，大大地减少了人力的成本。依靠自动化程度高的特点，可以制作一些更好的球拍。
2、生产力增强。因为机器人它不存在劳累，可以连续的工作，能长时间的转动生产。而且机器的一套流程是人制作的多少倍，这个数字是不可估算的。机器人日不仅大幅度的增强了生产力，而且还节省了人工。
3、定位精准。机器人定位的精度完全能达到毫米级别，而传统手工粘贴球板是无办法达到的。一点点小东西，人是没有办法看到，更何况是制作呢，而机器人却可以做到的。不仅能识别它，而且可以一步步的做。降低产品的不良率。
4、安全卫生。乒乓球的板胶是有机胶一种，具有毒性强烈的刺激性气味。对人的身体有损害，而机器人则不会受此影响。在乒乓球的辊压、打磨中，这些是属于危险的操作，往往一不小心便受伤，而机器人却不会受伤，往往很安全的。
（四）设备构造
两台ABB IRB120机器人；
传送带两条；工作台；
控制柜；
示教器。
（五）市场和应用前景
乒乓球是中国普及率很高的一项运动，这项运动早就融入到了生活中。在国内外，不论老幼，也不分年纪的大小，每个人都可以玩乒乓球的。平时的锻炼中，也有许多人把乒乓球作为锻炼的目的，而且两个人或多人的对打，使得互相锻炼，互相有意义。作为这项运动器材——乒乓球拍，拥有着广阔的市场。所以针对目前的生产情况，将机器人运用于其中，是科技发展的必然趋势，也是符合工业4.0的潮流所向，因此我觉得一定能够获得市场的欢迎。
二、ABB Robot Studio
（一）模型导入
RobotStudio(如图21所示)是在ABB VirtualController的基础上开发的，和机器人在生产中实际使用的软件是完全一样的。因此RobotStudio可完成一些十分相似的模拟，其编制好的机器人配置文件和程序都能用于生产的现场上。RobotStudio似乎是PC机上运行的真实机器人。用RobotStudio本身的多种工具，在不影响生产的前提下，可以做一些培训、优化和编程等任务，不仅可以提高机器人系统的能力，而且还可以降低生产的高风险，加快一些投产的进度，缩短了换线的时间，大量的提高了生产的效率。RobotStudio可方便地导入各种主流CAD格式的数据，包括IGES、STEP、VRML、VDAFS、ACIS及CATIA等。机器人的程序员还可以使用这些准确的数据，来编制更高精度的机器人程序，从而提高产品的优质量。
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