本書以 KUKA 工業(yè)機器人官方虛擬仿真軟件 KUKA.Sim Pro 3.1 為
對象，采用圖文結(jié)合的方式對 KUKA.Sim Pro 軟件進行全面系統(tǒng)的介紹。
本書先從軟件安裝、功能模塊、對接面板組、基本操作、文件管理等方
面對軟件總體進行認識，到布局的創(chuàng)建、機器人示教與編程、設備組合
管理、AGV 應用、搭建機器人工作站，運用設備組件快速搭建和測試
多種設備的協(xié)同作業(yè)，再到使用任務管理進行工作站布局和工藝工序管
理，并利用工程圖制作將 3D 視圖中的布局按比例生成二維圖形，便于
現(xiàn)場施工安裝，其中還介紹了組件建模創(chuàng)建自定義的機械裝置，與西門
子 S7-1500 和 TwinCAT PLC 連通進行虛擬仿真調(diào)試應用以及用戶定制
設置等功能碳酸鈉、然后通過機器人拆垛與碼垛工作站和機器人焊接、機床上
下料、碼垛流水線兩個完整案例進行實際仿真應用。
本書通俗易懂，循序漸進，實用性強，同時為了幫助讀者學習，
本書配套的部分學習資源包含模型素材、涉及實操部分的完整虛擬仿真
工作站，可通過手機掃描前言中的二維碼下載獲取。本書既可以作為工
業(yè)機器人相關專業(yè)的教學及參考書，又可以作為工業(yè)機器人培訓機構(gòu)用
書，同時也可以作為工業(yè)機器人設計人員、調(diào)試人員、操作人員、相關
專業(yè)的技術(shù)人員及愛好者的參考用書。
前 言
第 1 章 KUKA.Sim Pro 3.1 基礎.1
1.1 KUKA.Sim Pro 的特點 .1
1.2 安裝要求 .2
1.2.1 計算機低配置 .2
1.2.2 計算機推薦配置 .3
1.3 軟件安裝 .3
1.4 許可授權(quán) .6
1.4.1 獨立許可證 6
1.4.2 浮動許可證 .8
1.4.3 試用許可證 .10
1.5 功能模塊 .10
1.5.1 “開始”選項卡 11
1.5.2 快速訪問工具欄 . 11
1.5.3 仿真控制器 .12
1.5.4 迷你工具欄 .14
1.5.5 “建�！边x項卡 14
1.5.6 “程序”選項卡 15
1.5.7 “圖紙”選項卡 16
1.5.8 “幫助”選項卡 16
1.6 對接面板組 .16
1.6.1 “電子目錄”面板 16
1.6.2 “單元組件類別”面板 17
1.6.3 “組件屬性”面板 18
1.6.4 “輸出”面板 20
1.6.5 “作業(yè)圖”面板 20
1.6.6 “點動”面板 22
1.6.7 面板定位操作 .23
1.7 基本操作 .23
1.7.1 導入組件 .23
1.7.2 選擇組件 .25
1.7.3 變換視圖方位 .27
1.7.4 變換組件顯示方式 .29
1.7.5 移動和旋轉(zhuǎn)組件 .33
1.7.6 與組件交互 .34
1.7.7 示教與編程 .35
1.7.8 運行仿真 .38
1.7.9 修改運動語句 .38
1.8 文件管理 .39
1.8.1 “文件”選項卡 39
1.8.2 新建布局 .39
1.8.3 保存布局 .40
1.8.4 打開布局 .42
1.8.5 導出布局 .43
1.9 編輯來源并添加收藏 .43
第 2 章 布局的創(chuàng)建46
2.1 給組件添加依附關系 .46
2.2 坐標之間的關系 .47
2.3 添加并驗證依附關系 .48
2.4 捕捉對象 .48
2.5 將工件依附到定位器上 .50
2.6 將物料依附到物料箱里 .51
2.7 組件的物理連接 .53
2.7.1 將機器人放置到基座上 .53
2.7.2 傳送帶與供料器連接 .54
2.8 組件的信號連接 .55
2.9 組件的遠程連接 .58
第 3 章 機器人示教與編程61
3.1 機器人吸取和釋放工件 .61
3.1.1 導入組件并定位 .61
3.1.2 設置吸盤控制 .62
3.1.3 設置坐標系 .62
3.1.4 編制程序 .62
3.1.5 要點提示 .64
3.2 機器人抓取和釋放工作 .66
3.2.1 導入組件并定位 .66
3.2.2 設置夾爪控制 .66
3.2.3 設置坐標 .66
3.2.4 編制程序 .67
3.2.5 設置延時等待 .68
3.2.6 要點提示 .68
3.3 兩個機器人交替進行焊接加工 .69
3.3.1 導入組件并定位 .69
3.3.2 設置坐標 .70
3.3.3 編制程序 .70
3.3.4 連接信號端口 .71
3.3.5 設置機器人輸入輸出信號 .71
3.4 機器人運動軌跡跟蹤 .72
3.5 機器人焊接軌跡跟蹤 .73
3.5.1 導入布局 .73
3.5.2 設置坐標 .73
3.5.3 編制程序 .74
3.5.4 跟蹤焊接軌跡 .74
3.6 更換機器人與碰撞檢測 .75
3.6.1 導入組件并定位 .75
3.6.2 設置吸盤控制 .75
3.6.3 設置坐標 .75
3.6.4 連接信號端口 .76
3.6.5 編制主程序 .76
3.6.6 插入子程序 .77
3.6.7 更換機器人 .78
3.6.8 碰撞檢測 .78
3.6.9 要點提示 .79
3.7 使用分度工作臺 .80
3.7.1 導入組件并定位 .80
3.7.2 設置吸盤控制 .81
3.7.3 設置坐標 .81
3.7.4 連接信號端口 .81
3.7.5 編輯程序 .82
3.8 安裝和拆卸工具 .84
3.8.1 導入組件并定位 .84
3.8.2 設置夾爪控制 .85
3.8.3 安裝夾爪工具 .85
3.8.4 抓取和釋放立方塊 .86
3.8.5 拆卸夾爪工具 .89
3.8.6 安裝三角夾爪工具 .90
3.8.7 抓取和釋放圓柱 .91
3.8.8 拆卸三角夾爪工具 .92
3.9 機器人離線編程 .93
3.9.1 導入組件 .93
3.9.2 編制程序 .93
3.9.3 導出機器人程序 .94
第 4 章 設備組合管理：多工位機床上下料 .96
4.1 查找組件 .96
4.2 組件特性 .97
4.2.1 進料口 .97
4.2.2 出料口 .97
4.2.3 機器人管理器 .98
4.2.4 資源管理器 .99
4.2.5 加工設備 .100
4.3 建立布局 .102
4.4 配置布局 .103
4.5 測試布局 .104
4.6 使用產(chǎn)品篩選器 .104
4.7 拾取和放置打包的組件 .105
4.8 用托盤運送組件 .106
第 5 章 任務管理：搬運分揀107
5.1 查找組件 .107
5.2 組件特性 .108
5.2.1 任務處理器 .108
5.2.2 操作人員 . 117
5.2.3 操作位置 . 117
5.2.4 機器人控制器 . 117
5.2.5 任務控制器 . 117
5.3 工件轉(zhuǎn)運管理 . 118
5.3.1 導入組件并定位 . 118
5.3.2 在“Works Process”中設定任務 . 118
5.3.3 在“Works Process #2”中設定任務 . 119
5.3.4 給機器人設定任務 .120
5.3.5 在“Works Process #3”中設定任務 .120
5.3.6 修改已設定的任務 .122
5.4 工藝工序管理 .123
5.4.1 導入組件并定位 .123
5.4.2 在“Works Process”中設定任務 .124
5.4.3 在“Works Process #2”中設定任務 .124
5.4.4 給“Works Human Resource” 設定任務 .125
5.4.5 在“Labor resource location” 中設定任務 .125
5.4.6 在“Works Process #3”中設定任務 .126
5.4.7 在“Works Process #4”中設定任務 .127
5.4.8 在“Works Process #5”中設定任務 .128
5.4.9 在“Works Process #6”中設定任務 .129
5.4.10 給機器人設定任務 .130
第 6 章 AGV 應用.131
6.1 查找組件 .131
6.2 創(chuàng)建服務區(qū)域 .131
6.3 添加控制器和小車 .132
6.4 定義裝載與卸料位置 .133
6.5 定義裝載計數(shù)和堆垛高度 .134
6.6 添加和使用車廂 .135
6.7 定義充電站和充電間隔 .136
6.8 設定運行路線 .137
6.9 定義裝載序列 .137
6.10 定義等待位置 .139
第 7 章 工程圖制作 141
7.1 創(chuàng)建布局 .141
7.2 使用模板 .143
7.3 添加視圖 .144
7.4 添加尺寸和注釋 .146
7.4.1 添加尺寸 .146
7.4.2 添加注釋 .147
7.5 打印和導出圖紙 .148
7.5.1 打印圖紙 .148
7.5.2 導出圖紙 .148
7.6 創(chuàng)建圖紙的主要設置 .149
第 8 章 組件建模應用 150
8.1 組件結(jié)構(gòu) .150
8.1.1 節(jié)點 .151
8.1.2 屬性 .151
8.1.3 特征 .151
8.1.4 行為 .151
8.2 創(chuàng)建根節(jié)點和特征 .152
8.3 變換特征 .152
8.3.1 創(chuàng)建和分配屬性 .152
8.3.2 創(chuàng)建和應用操作特征 .153
8.4 保存組件 .154
8.5 創(chuàng)建和連接行為 .154
8.5.1 創(chuàng)建行為 .155
8.5.2 連接行為 .156
8.6 創(chuàng)建行為的位置 .157
8.6.1 創(chuàng)建參考點 .157
8.6.2 創(chuàng)建和定義路徑 .158
8.6.3 切換行為端口連接 .158
8.7 物理連接組件 .159
8.7.1 創(chuàng)建接口節(jié)段和字段 .159
8.7.2 連接接口 .160
8.8 創(chuàng)建雙向路徑組件 .161
8.8.1 創(chuàng)建新組件 .161
8.8.2 創(chuàng)建參考點 .161
8.8.3 定義雙向路徑 .162
8.8.4 創(chuàng)建輸入接口 .162
8.8.5 創(chuàng)建輸出接口 .163
8.8.6 連接組件 .164
8.9 組件的結(jié)構(gòu) .165
第 9 章 與 PLC 和 KUKA.OfficeLite 連通調(diào)試 .167
9.1 啟用連通性功能 .167
9.2 創(chuàng)建布局 .167
9.3 連接至 TwinCAT PLC 168
9.3.1 在 TwinCAT 中編寫 PLC 程序 168
9.3.2 連接模擬器與服務器 .172
9.3.3 變量配對 .173
9.3.4 實現(xiàn) PLC 控制 .175
9.4 連接至西門子仿真 PLC .177
9.4.1 在西門子博途中創(chuàng)建項目 .177
9.4.2 創(chuàng)建虛擬 PLC 181
9.4.3 下載 PLC 程序至虛擬 PLC .181
9.4.4 連接模擬器與服務器 .183
9.4.5 變量配對 .184
9.4.6 實現(xiàn) PLC 控制 .186
9.5 與 KUKA.OfficeLite 連接應用 186
9.5.1 物理主機的設置 .187
9.5.2 KUKA.OfficeLite 中安裝 VRC Interface .188
9.5.3 物理主機和虛擬機之間的通信 .189
9.5.4 設置物理主機和虛擬機 hosts 文件 192
9.5.5 KUKA.Sim Pro 與 KUKA.OfficeLite 連接 .194
9.5.6 KUKA.Sim pro 與 KUKA.OfficeLite 程序同步運行 .197
第 10 章 用戶定制設置.200
10.1 個性化偏好設置 .200
10.2 定制快速訪問工具欄 .201
10.3 下載本地副本 .202
10.4 定制收藏 .203
10.5 定制收藏組 .204
10.6 自定義智能收藏 .205
10.7 編輯 / 查看元數(shù)據(jù) 206
10.8 項目元數(shù)據(jù)詳細信息 .207
10.9 將仿真導出為圖像 .208
10.10 將仿真錄制為視頻 .209
10.11 將仿真錄制為動畫 .210
10.12 將 3D 視圖打印輸出 210
第 11 章 機器人拆垛與碼垛工作站 212
11.1 導入組件并定位 .213
11.2 在“Works Process”中設定任務 214
11.3 在“Works Process #2”中設定任務 .215
11.4 在“Works Process #3”中設定任務 .215
11.5 連接信號端口 .215
11.6 編制機器人程序 .217
11.6.1 控制傳送帶停止程序 .217
11.6.2 第一個箱體吸取和放置程序 .217
11.6.3 第一行拆垛與碼垛程序 .222
11.6.4 第一層拆垛與碼垛程序 .223
11.6.5 第三層拆垛與碼垛程序 .226
11.6.6 循環(huán)執(zhí)行拆垛與碼垛 .227
第 12 章 機器人焊接、機床上下料、 碼垛流水線 .230
12.1 自動出料工序 .230
12.1.1 導入組件并定位 .230
12.1.2 設置組件屬性和任務 .231
12.2 人工上料工序 .232
12.2.1 導入組件并定位 .232
12.2.2 設置組件任務 .233
12.3 機器人 1 焊接工序 .234
12.3.1 導入組件并定位 .234
12.3.2 設置組件任務 .235
12.3.3 編制機器人焊接程序 .235
12.3.4 跟蹤焊接軌跡 .238
12.4 機器人 2 機床上下料工序 .239
12.4.1 導入組件并定位 .239
12.4.2 設置組件任務 .240
12.4.3 任務處理器之間的信號傳遞 .243
12.4.4 機器人軌跡優(yōu)化 .244
12.5 機器人 3 碼垛工序 .245
12.5.1 導入組件并定位 .245
12.5.2 設置組件任務 .246
12.5.3 添加其他組件 .248
附錄 .249
附錄 A “開始”選項卡命令詳解表 249
附錄 B 仿真設置功能詳解表 .251
附錄 C “建模”選項卡命令詳解表 251
附錄Ｄ “程序”選項卡命令詳解表 .254
附錄 E “圖紙”選項卡命令詳解表 256
附錄 F “幫助”選項卡命令詳解表 257
附錄 G “文件”選項卡功能詳解表 .258
附錄 H “連通性”選項卡命令詳解表 .258
附錄 I 本軟件支持的 CAD 文件 259
附錄 J 快捷鍵詳解表 260
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