传统生产线在规划设计阶段经验性依赖较强,设备联调耗时长,并且在生产加工过程中较难直观展示生产线真实动态。为解决以上问题,以刹车盘柔性制造生产线为研究对象,综合面向对象技术、仿真建模技术和模块化技术,采用SolidWorks、CINEMA 4D、Unity 3D软件和MySQL数据库,建立生产线的数字孪生模型,实现生产线的制造过程仿真、流程优化、碰撞监测、机器人轨迹优化和虚实同步,以解决生产线前期规划困难的问题,节省设备调试阶段时间,提高生产线可视化水平。结果表明:通过对该生产线进行虚拟优化与实时仿真,可有效提高设备利用率、显著减少设备间碰撞干涉、虚实同步偏差在800 ms内,能有效提高车间管理效率。研究结果为其他类型的柔性制造生产线搭建提供了参考。

以基于IRB1410的多机器人柔性制造生产线为研究对象,利用SolidWorks和RobotStudio提出一种虚拟仿真生产线构建方案。简述多机器人柔性制造仿真生产线组成及工艺流程,介绍机器人法兰盘中心点的定义、手部坐标系的标定、工件坐标系的标定,并设计了数控机床的Smart动态组件;在仿真生产线编制了离线程序,根据加速度、轨迹规划,展示了机器人运行情况,运动轨迹仿真结果表明轨迹规划及编程符合预期。实践证明:借助虚拟仿真生产线,有助于实体生产线的设计、优化、调试等,为实体生产线提供理论依据。

为了解决柔性制造生产线机械手的智能化分拣问题，以并联机械手、工业相机和BS-8ML01型柔性生产线为基础。设计了一个基于机器视觉的分拣系统。该系统工业相机直接集成于机械手的定平台，以实现对传送带送来的工件进行图像采集及软件图像预处理。研究中对传统的Hough算法进行了改进。采用基于有序Hough变换的算法进行工件边缘的提取和定位。并以此对机械手的运动轨迹进行规划，采用Matlab对机械手的末端动平台进行动力学分析。最后样机实验表明。该基于机器视觉的分拣机械手算法稳定可靠，可广泛应用于一般小尺寸工件的分拣工作。提高了柔性制造生产线的自动化、智能化水平。