專(zhuān)利名稱(chēng)：擺剪線(xiàn)三維仿真模擬系統(tǒng)及實(shí)現(xiàn)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及鋼鐵剪切線(xiàn)培訓(xùn)、考核及生產(chǎn)領(lǐng)域，特別是一種以動(dòng)態(tài)模擬操作為平臺(tái)，以三維動(dòng)態(tài)圖像顯示各操作環(huán)節(jié)的三維仿真模擬系統(tǒng)及實(shí)現(xiàn)方法。
背景技術(shù)：
目前，在鋼板材加工的企業(yè)，擺剪線(xiàn)為大型現(xiàn)代化的設(shè)備，不僅價(jià)格昂貴，而且技術(shù)含量高，使用和操作難度大。一旦出現(xiàn)操作失誤，會(huì)造成設(shè)備損壞進(jìn)而導(dǎo)致企業(yè)停產(chǎn)，給企業(yè)帶來(lái)?yè)p失?，F(xiàn)實(shí)情況是，熟練掌握擺剪線(xiàn)操作技術(shù)的員エ熟練有限，并且經(jīng)常發(fā)生流動(dòng)，這對(duì)新的技術(shù)操作人員培訓(xùn)提出了更高的要求。而傳統(tǒng)的培訓(xùn)平臺(tái)大多是采用信號(hào)模擬擺剪線(xiàn)各個(gè)動(dòng)作，不僅不能親身體驗(yàn)操作過(guò)程加深印象，而且也不能通過(guò)三維可視化技術(shù)來(lái)全程直觀(guān)了解整個(gè)擺剪線(xiàn)的工作環(huán)節(jié)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的是提供一種能夠以三維動(dòng)態(tài)圖像模擬完成擺剪線(xiàn)操作培訓(xùn)的操作系統(tǒng)及實(shí)現(xiàn)方法。具體提供一種擺剪線(xiàn)三維仿真模擬系統(tǒng)及實(shí)現(xiàn)方法，該系統(tǒng)可以通過(guò)操作臺(tái)按鈕模擬進(jìn)行擺剪線(xiàn)的生產(chǎn)過(guò)程，并通過(guò)三維仿真平臺(tái)模塊以三維動(dòng)態(tài)圖形的方式顯示不同按鈕功能，能夠幫助使用者完成鋼卷上料、對(duì)中、穿帯、進(jìn)入矯直機(jī)、剪切、堆垛等一系列機(jī)組流程的模擬操作，是提高員エ操作技術(shù)水平，提高工作效率的重要手段。本發(fā)明之?dāng)[剪線(xiàn)三維仿真模擬系統(tǒng)包括有一操作臺(tái)面板模塊，通過(guò)操作臺(tái)面操作按鈕發(fā)出操作指令；ー顯示模塊，包括有主顯示器和副顯示器，主顯示器顯示操作流程節(jié)點(diǎn)，副顯示器顯示操作按鈕功能圖像；—多個(gè)工作平臺(tái)，包括有操作開(kāi)關(guān)、操作按鈕、信號(hào)端子板、電路接線(xiàn)板及多個(gè)用于控制所述的操作臺(tái)面模塊運(yùn)動(dòng)方式的PLC控制器，多個(gè)工作平臺(tái)運(yùn)行仿真控制軟件，與PLC通訊獲取控制信號(hào)以操作仿真平臺(tái)功能實(shí)現(xiàn)擺剪線(xiàn)的控制；本發(fā)明之?dāng)[剪線(xiàn)三維仿真模擬系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)方法包括如下步驟(I)使用者打開(kāi)電源開(kāi)關(guān)，并將系統(tǒng)調(diào)試至工作狀態(tài)，根據(jù)副顯示器上擺剪流程的工作點(diǎn)，提示操作者使用不同的操作按鈕，并在主顯示器上觀(guān)看各個(gè)功能按鈕的實(shí)際剪切動(dòng)作畫(huà)面；(2)上料在擺剪線(xiàn)仿真實(shí)訓(xùn)平臺(tái)的操作臺(tái)上轉(zhuǎn)動(dòng)“芯軸移近、移出”按鈕，系統(tǒng)將控制信號(hào)和邏輯連鎖結(jié)果提供給上位三維圖形仿真平臺(tái)，由三維仿真控制系統(tǒng)模擬出芯軸移近、移出的實(shí)際動(dòng)作；最后在主顯示器上顯示上料過(guò)程中把芯軸移近待料小車(chē)的帶鋼中的的動(dòng)作過(guò)程，在從顯示器上顯示整條擺剪線(xiàn)的運(yùn)行情況；(3)對(duì)中在擺剪線(xiàn)仿真實(shí)訓(xùn)平臺(tái)的操作臺(tái)上點(diǎn)擊“引料導(dǎo)板上升、下降”按鈕，由三維圖形仿真平臺(tái)模擬出引料導(dǎo)板上升、下降的實(shí)際動(dòng)作；主顯示器上顯示穿帶鋼時(shí)引料導(dǎo)板上升的動(dòng)作過(guò)程和帶鋼進(jìn)入矯直機(jī)后引料導(dǎo)板下降的動(dòng)作過(guò)程；同時(shí)在虛擬界面上顯示該步驟的文字解釋和注意事項(xiàng)；從顯示器上顯示虛擬環(huán)境中整條擺剪線(xiàn)的運(yùn)行情況；(4)穿帯在擺剪線(xiàn)仿真實(shí)訓(xùn)平臺(tái)的操作臺(tái)上點(diǎn)擊“穿帯”的相關(guān)操作按鈕，系統(tǒng)將控制信號(hào)和邏輯連鎖結(jié)果提供給上位三維圖形仿真平臺(tái)，由模擬出穿帶過(guò)程的一系列實(shí)際動(dòng)作；(5)進(jìn)入矯直機(jī)在擺剪線(xiàn)仿真實(shí)訓(xùn)平臺(tái)的操作臺(tái)上點(diǎn)擊“夾送輥上升、下降”按鈕，由三維仿真控制系統(tǒng)模擬出夾送輥上升、下降的實(shí)際動(dòng)作，主顯示器上顯示帶鋼送入矯直機(jī)后夾送輥上升的動(dòng)作過(guò)程和帶鋼在沒(méi)進(jìn)入矯直機(jī)前下降夾送輥把帶鋼送入矯直機(jī)的動(dòng)作過(guò)程，并在顯示器上顯示相關(guān)步驟的文字提示信息，從顯示器上顯示整條擺剪線(xiàn)的運(yùn)行情況；(6)剪切在擺剪線(xiàn)仿真實(shí)訓(xùn)平臺(tái)上按下“擺剪線(xiàn)自動(dòng)剪切”按鈕，由三維仿真控制系統(tǒng)模擬出擺剪線(xiàn)自動(dòng)剪切的實(shí)際動(dòng)作，最后在主顯示器上顯示生產(chǎn)作業(yè)過(guò)程中擺剪自動(dòng)剪切的動(dòng)作過(guò)程，在從顯示器上顯示整條擺剪線(xiàn)的運(yùn)行情況；(7)堆垛在擺剪線(xiàn)仿真實(shí)訓(xùn)平臺(tái)上按下“磁力皮帶正轉(zhuǎn)”按鈕，主顯示器上顯示磁力皮帶正轉(zhuǎn)把剪切下來(lái)的板料輸送至堆垛臺(tái)的動(dòng)作過(guò)程，從顯示器上顯示整條擺剪線(xiàn)的運(yùn)行情況(8)操作結(jié)束關(guān)閉電源，關(guān)閉操作系統(tǒng)。本發(fā)明的有益效益(I)縮短員エ操作培訓(xùn)時(shí)間，提高培訓(xùn)效率；(2)電腦模擬操作系統(tǒng)，減少了實(shí)體生產(chǎn)線(xiàn)的購(gòu)買(mǎi)，降低成本；(3)以圖像顯示各個(gè)操作流程節(jié)點(diǎn)及按鈕功能，增強(qiáng)員エ培訓(xùn)興趣；(4)三維動(dòng)態(tài)顯示模擬，加深員エ操作印象，提高動(dòng)手操作能力。


圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式請(qǐng)參閱圖1所示，本發(fā)明之?dāng)[剪線(xiàn)三維仿真模擬系統(tǒng)包括有操作臺(tái)面板模塊2、顯示模塊5、三維仿真平臺(tái)模塊I和多個(gè)工作平臺(tái)3，其中多個(gè)工作平3包括六個(gè)具體剪切工作模塊上料模塊、對(duì)中模塊、穿帶模塊、矯直機(jī)模塊、剪切模塊、堆垛模塊，通過(guò)操作臺(tái)面板模塊2上的控制按鈕和控制開(kāi)關(guān)來(lái)操作多個(gè)工作平臺(tái)模塊3，并通過(guò)三維仿真平臺(tái)模塊I以三維動(dòng)態(tài)圖形的方式顯示不同按鈕功能，從而完成整個(gè)剪切線(xiàn)的生產(chǎn)模擬，并通過(guò)在顯示模塊5上的主從液晶顯示器中進(jìn)行顯示，便于觀(guān)察實(shí)際操作效果，更直觀(guān)的了解擺剪線(xiàn)的操作流程。本發(fā)明之?dāng)[剪線(xiàn)三維仿真模擬系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)方法包括以下步驟(I)、打開(kāi)擺剪線(xiàn)三維仿真模擬系統(tǒng)，根據(jù)副顯示器的擺剪流程選擇不同的功能按鈕，主要流程及工作按鈕包括上料、對(duì)中、穿帯、進(jìn)入矯直機(jī)、剪切及堆垛；(2)、上料在擺剪線(xiàn)仿真實(shí)訓(xùn)平臺(tái)的操作臺(tái)上轉(zhuǎn)動(dòng)“芯軸移近、移出”按鈕，系統(tǒng)將控制信號(hào)和邏輯連鎖結(jié)果提供給上位三維圖形仿真平臺(tái)，由三維仿真控制系統(tǒng)模擬出芯軸移近、移出的實(shí)際動(dòng)作；最后在主顯示器上顯示上料過(guò)程中把芯軸移近待料小車(chē)的帶鋼中的的動(dòng)作過(guò)程，在從顯示器上顯示整條擺剪線(xiàn)的運(yùn)行情況。(3)、對(duì)中在擺剪線(xiàn)仿真實(shí)訓(xùn)平臺(tái)的操作臺(tái)上點(diǎn)擊“引料導(dǎo)板上升、下降”按鈕，由三維圖形仿真平臺(tái)模擬出引料導(dǎo)板上升、下降的實(shí)際動(dòng)作；主顯示器上顯示穿帶鋼時(shí)引料導(dǎo)板上升的動(dòng)作過(guò)程和帶鋼進(jìn)入矯直機(jī)后引料導(dǎo)板下降的動(dòng)作過(guò)程；同時(shí)在虛擬界面上顯示該步驟的文字解釋和注意事項(xiàng)，從顯示器上顯示虛擬環(huán)境中整條擺剪線(xiàn)的運(yùn)行情況；(4)、穿帶在擺剪線(xiàn)仿真實(shí)訓(xùn)平臺(tái)的操作臺(tái)上點(diǎn)擊“穿帯”的相關(guān)操作按鈕，系統(tǒng)將控制信號(hào)和邏輯連鎖結(jié)果提供給上位三維圖形仿真平臺(tái)，由三維仿真控制系統(tǒng)模擬出穿帶過(guò)程的一系列實(shí)際動(dòng)作；(5)、進(jìn)入矯直機(jī)在擺剪線(xiàn)仿真實(shí)訓(xùn)平臺(tái)的操作臺(tái)上點(diǎn)擊“夾送輥上升、下降”按鈕，由三維仿真控制系統(tǒng)模擬出夾送輥上升、下降的實(shí)際動(dòng)作，主顯示器上顯示帶鋼送入矯直機(jī)后夾送輥上升的動(dòng)作過(guò)程和帶鋼在沒(méi)進(jìn)入矯直機(jī)前下降夾送輥把帶鋼送入矯直機(jī)的動(dòng)作過(guò)程，并在顯示器上顯示相關(guān)步驟的文字提示信息，從顯示器上顯示整條擺剪線(xiàn)的運(yùn)行情況；(6)、剪切在擺剪線(xiàn)仿真實(shí)訓(xùn)平臺(tái)上按下“擺剪線(xiàn)自動(dòng)剪切”按鈕，由三維仿真控制系統(tǒng)模擬出擺剪線(xiàn)自動(dòng)剪切的實(shí)際動(dòng)作，最后在主顯示器上顯示生產(chǎn)作業(yè)過(guò)程中擺剪自動(dòng)剪切的動(dòng)作過(guò)程，在從顯示器上顯示整條擺剪線(xiàn)的運(yùn)行情況；(7)、堆垛在擺剪線(xiàn)仿真實(shí)訓(xùn)平臺(tái)上按下“磁力皮帶正轉(zhuǎn)”按鈕，主顯示器上顯示磁力皮帶正轉(zhuǎn)把剪切下來(lái)的板料輸送至堆垛臺(tái)的動(dòng)作過(guò)程，從顯示器上顯示整條擺剪線(xiàn)的運(yùn)行情況；(8)操作結(jié)束關(guān)閉電源，關(guān)閉操作系統(tǒng)。
權(quán)利要求
1.一種擺剪線(xiàn)三維仿真模擬系統(tǒng)，其特征在于該系統(tǒng)包括有 一操作臺(tái)面板模塊，操作臺(tái)面板模塊通過(guò)操作臺(tái)面操作按鈕發(fā)出操作指令； ー顯示器模塊，包括主顯示器和副顯示器，主顯示器顯示操作流程節(jié)點(diǎn)，副顯示器顯示操作按鈕功能圖像； 多個(gè)工作平臺(tái)，包括有操作開(kāi)關(guān)、操作按鈕、信號(hào)端子板、電路接線(xiàn)板及多個(gè)用于控制所述的操作臺(tái)面模塊運(yùn)動(dòng)方式的PLC控制器，多個(gè)工作平臺(tái)運(yùn)行仿真控制軟件，與PLC通訊獲取控制信號(hào)以操作仿真平臺(tái)功能實(shí)現(xiàn)擺剪線(xiàn)的控制。
2.一種擺剪線(xiàn)三維仿真模擬系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)方法，該方法包括如下步驟 (1)使用者打開(kāi)電源開(kāi)關(guān)，并將系統(tǒng)調(diào)試至工作狀態(tài)，根據(jù)副顯示器上擺剪流程的工作點(diǎn)，提示操作者使用不同的操作按鈕，并在主顯示器上觀(guān)看各個(gè)功能按鈕的實(shí)際剪切動(dòng)作畫(huà)面； (2)上料在擺剪線(xiàn)仿真實(shí)訓(xùn)平臺(tái)的操作臺(tái)上轉(zhuǎn)動(dòng)“芯軸移近、移出”按鈕，系統(tǒng)將控制信號(hào)和邏輯連鎖結(jié)果提供給上位三維圖形仿真平臺(tái)，由三維仿真控制系統(tǒng)模擬出芯軸移近、移出的實(shí)際動(dòng)作；最后在主顯示器上顯示上料過(guò)程中把芯軸移近待料小車(chē)的帶鋼中的的動(dòng)作過(guò)程，在從顯示器上顯示整條擺剪線(xiàn)的運(yùn)行情況； (3)對(duì)中在擺剪線(xiàn)仿真實(shí)訓(xùn)平臺(tái)的操作臺(tái)上點(diǎn)擊“引料導(dǎo)板上升、下降”按鈕，由三維圖形仿真平臺(tái)模擬出引料導(dǎo)板上升、下降的實(shí)際動(dòng)作；主顯示器上顯示穿帶鋼時(shí)引料導(dǎo)板上升的動(dòng)作過(guò)程和帶鋼進(jìn)入矯直機(jī)后引料導(dǎo)板下降的動(dòng)作過(guò)程；同時(shí)在虛擬界面上顯示該步驟的文字解釋和注意事項(xiàng)；從顯示器上顯示虛擬環(huán)境中整條擺剪線(xiàn)的運(yùn)行情況； (4)穿帶在擺剪線(xiàn)仿真實(shí)訓(xùn)平臺(tái)的操作臺(tái)上點(diǎn)擊“穿帯”的相關(guān)操作按鈕，系統(tǒng)將控制信號(hào)和邏輯連鎖結(jié)果提供給上位三維圖形仿真平臺(tái)，由模擬出穿帶過(guò)程的一系列實(shí)際動(dòng)作； (5)進(jìn)入矯直機(jī)在擺剪線(xiàn)仿真實(shí)訓(xùn)平臺(tái)的操作臺(tái)上點(diǎn)擊“夾送輥上升、下降”按鈕，由三維仿真控制系統(tǒng)模擬出夾送輥上升、下降的實(shí)際動(dòng)作，主顯示器上顯示帶鋼送入矯直機(jī)后夾送輥上升的動(dòng)作過(guò)程和帶鋼在沒(méi)進(jìn)入矯直機(jī)前下降夾送輥把帶鋼送入矯直機(jī)的動(dòng)作過(guò)程，并在顯示器上顯示相關(guān)步驟的文字提示信息，從顯示器上顯示整條擺剪線(xiàn)的運(yùn)行情況； (6)剪切在擺剪線(xiàn)仿真實(shí)訓(xùn)平臺(tái)上按下“擺剪線(xiàn)自動(dòng)剪切”按鈕，由三維仿真控制系統(tǒng)模擬出擺剪線(xiàn)自動(dòng)剪切的實(shí)際動(dòng)作，最后在主顯示器上顯示生產(chǎn)作業(yè)過(guò)程中擺剪自動(dòng)剪切的動(dòng)作過(guò)程，在從顯示器上顯示整條擺剪線(xiàn)的運(yùn)行情況； (7)堆垛在擺剪線(xiàn)仿真實(shí)訓(xùn)平臺(tái)上按下“磁力皮帶正轉(zhuǎn)”按鈕，主顯示器上顯示磁力皮帶正轉(zhuǎn)把剪切下來(lái)的板料輸送至堆垛臺(tái)的動(dòng)作過(guò)程，從顯示器上顯示整條擺剪線(xiàn)的運(yùn)行情況 (8)操作結(jié)束關(guān)閉電源，關(guān)閉操作系統(tǒng)。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種擺剪線(xiàn)三維仿真模擬系統(tǒng)及實(shí)現(xiàn)方法，該系統(tǒng)包括操作臺(tái)面板模塊、顯示器模塊，多個(gè)工作平臺(tái)以及仿真平臺(tái)模塊；所述的操作臺(tái)面板模塊有集成操作開(kāi)關(guān)、操作按鈕、信號(hào)端子板，電路接線(xiàn)板等硬件設(shè)備；所述的顯示模塊由主、從液晶顯示器構(gòu)成；多個(gè)工作平臺(tái)包括上料、對(duì)中、穿帶、進(jìn)入矯直機(jī)、剪切、堆垛模塊；三維仿真平臺(tái)模塊采用三維虛擬仿真軟件制作擺剪線(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)操作環(huán)境的三維模型，同時(shí)通過(guò)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)采集各類(lèi)電氣信號(hào)，通過(guò)可編程控制器PLC進(jìn)行擺剪的邏輯連鎖，并將控制信號(hào)和邏輯連鎖結(jié)果提供給上位三維圖形仿真平臺(tái)，最后由三維仿真控制系統(tǒng)模擬出擺剪的實(shí)際動(dòng)作。這種實(shí)訓(xùn)操作系統(tǒng)能縮短員工培訓(xùn)操作時(shí)間，降低培訓(xùn)成本，提高培訓(xùn)效率。
文檔編號(hào)G09B5/02GK103065541SQ201310000378
公開(kāi)日2013年4月24日 申請(qǐng)日期2013年1月2日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月2日
發(fā)明者郭三明 申請(qǐng)人:長(zhǎng)春寶鋼鋼材貿(mào)易有限公司