机器人技术是目前自动化生产领域的重要发展方向之一，其中变位机机器人系统是一种功能强大的工业机器人系统，在生产线上具有广泛应用。为了提高变位机机器人系统的实际运行效果，我们需要在仿真软件中创建和仿真运行变位机机器人系统。
（变位机）
一、简介
在机器人工作站中常用的设备之一是变位机。它不仅具有工装夹具的工件安装定位功能，而且还可以通过自身的旋转机构旋转工件，实现对工件角度的变化。这使得机器人能够对工件进行全方位无死角的制造加工。
常见的变位机通常被用作机器人的外部轴，机器人控制器可以直接驱动控制。这些变位机可以与机器人实现同步、异步和空间插补运动。根据驱动轴的数量，变位机可以分为单轴变位机、双轴变位机、三轴变位机等。根据其外形的不同，还可以分为U型、L型、C型、座式等多种类型。
在虚拟仿真项目中，经常需要使用变位机。尤其在弧焊、切割、打磨和抛光等工艺应用中，变位机更是常见的工具。作为ABB机器人专用的虚拟仿真软件，RobotStudio软件不仅自带了ABB机器人的所有模型，还集成了自家生产的变位机模型。仿真人员可以直接在软件的模型库中导入并使用这些模型。
二、创建一个带有变位机机器人系统。
在RobotStudio软件中建立机器人虚拟仿真项目，接着从“ABB模型库”选择匹配型号的机器人和转位机模型进行添加。此处选用的是单轴双座支撑型转位机，头座上安装了伺服电机，为转位机提供动力，尾座则作为被动元件，由头座带动做同步旋转运动。
请将变位机放置在适当的位置，并从软件设备模型库中选择机器人工具和机器人安装底座，然后将机器人安装到底座上，并将工具安装在机器人上。
使用软件自带的建模功能来创建工件模型。接下来，在“基础”菜单栏下找到左侧的“布局”浏览树，并将工件模型拖动到变位机上面。这样，工件模型就会被安装到变位机上面，之后再调整工件的位置和姿态。
在设备布局完成后，可通过“从布局”方式创建机器人系统。在系统创建向导对话框中，选择“选择系统的机械装置”步骤，同时勾选机器人和变位机，其余步骤可按需求自定义选择。
三、手动运行指令，使用变位机进行操作。
可以在机器人虚拟示教器中切换控制的机械装置单元为变位机，系统默认添加的***个变位机机械装置单元名称为STN1。通过左右摇动摇杆可以控制变位机进行正转或反转运行。
四、启动机械设备变形单元
若要实现变压机自动运行的机器人程序控制，需先激活变压机机械装置单元，方能同时记录机器人示教编程中的变压机关节运动数据。
在RobotStudio软件的“仿真”菜单栏下，通过选择“配置”功能卡并点击“激活机械装置单元”命令按钮，可以启用当前的机械单元对话框。在该对话框中，勾选“STN1”变位机机械装置单元即可完成激活。
五、制作自动运行程序来控制变位机的操作。
变位机的自动运行是通过编写机器人的例行程序来实现的，就像行走轴一样，它们都是机器人的外部扩展轴。ABB机器人的外部扩展轴运行程序可以直接使用机器人的运动指令，比如MoveAbsj、MoveJ、MoveL等。这些指令会将外部轴的点位数据记录在机器人运动的点位数据中。
RobotStudio软件提供三种编写变位机控制程序的方式。第一种是通过机器人虚拟示教器直接编写；第二种是使用虚拟仿真软件的机器人离线程序编写工具；第三种则是在软件“RAPID”菜单栏中通过键盘输入代码编写程序。选择哪种编写方式可以根据个人使用习惯而定，它们的效果都是一样的。
需要注意的是，变位机可以与机器人协调运转，只需将它们的运动路线示教到同一条运动程序中即可实现同步运行。若需分别进行运行，变位机和机器人则需要各自单独示教运动程序，以实现异步运行。
六、增加附加轴控制指令至变位机。
与机器人的行走轴不同，控制变位机轴的运行需要加入外部轴的激活和关闭指令，即ActUnit和DeactUnit指令。只有当外部轴被激活后，机器人的外部轴运动数据才会生效，变位机才能由机器人控制运行。相反，如果要停止变位机的运行，就需要执行外部轴关闭指令。通常，ActUnit和DeactUnit指令分别添加在机器人例行程序的开头和结尾。
七、仿真运行
仿真运行指的是使用计算机模拟实验过程，测试不同假设条件下的预测结果。通过这种方法，可以在不进行实际试验的情况下进行变量控制和测试，提高实验效率。仿真运行广泛应用于多个领域，比如航空、汽车、电子、医学和能源等行业。
完成程序编写后，需将机器人工作站程序数据与虚拟控制器程序数据同步，并在“仿真设定”中选取编写的例行程序“Path_10”。接着，点击“播放”命令按钮，机器人和变位机将根据编写的运行程序进行仿真运行，直至程序运行结束。
总结
通过以上步骤的介绍，我们可以在仿真软件中创建和仿真运行变位机机器人系统。虽然这些步骤可能需要花费较长时间，但通过熟练掌握这些技能，我们可以提高设备的实际运行效果，并为机器人工业的发展提供重要的支持。
