概述

机器人工作站或生产线虚拟仿真工作中最重要的一个步骤就是对用于加工工件的机器人工具的选取，市面上大多数的虚拟仿真软件都提供了这样的功能，在Process Simulate软件中，这个功能叫做Geometric Gun Search。

Geometric Gun Search功能与DELMIA软件中的Perform a weld gun search for the selected weld功能是类似的，都可以对工具库中的备选工具进行自动选取。自动选取的原理是，通过对备选工具在相关加工工艺操作点位置上进行与周边设备的碰撞检测，然后以友好的、可视化的方式输出检测结果，最后通过检测结果直观的选取最合适的工具，并将其插入仿真环境。

本期，以机器人点焊焊枪的自动选取为例，为大家介绍一下Process Simulate软件中的机器人工具自动选取功能Geometric Gun Search的使用方法。

焊枪库创建

要想进行机器人焊枪的自动选择，首先要在“工程资源库”中创建好包含多把焊枪的焊枪库。这一步可以在Process Designer软件中完成，也可以在Process Simulate软件中直接完成。在Process Simulate软件中完成这一步操作后，插入的焊枪数模将直接作为仿真资源，后续的焊枪自动搜索向导中的相关操作步骤也将有一定的差别。

焊枪自动选择操作

在Process Simulate软件的“Process”菜单栏下，点击“Geometric Gun Search”命令按钮，弹出Geometric Gun Search对话框，也就是焊枪自动选择向导。可以旋转下发的“Don't show this page again”，以后将不再显示这个页面，这里直接点击“下一步”。

在左侧操作浏览树Operation Tree中，选择要检测焊枪的焊点，选择完成后焊点数据依次显示在Target Locations栏下。

在下列对话框的Select guns from后点选“Library”，然后在其下的Caption框中检索到焊枪库Gun，点击“右向三角”按钮，将焊枪移动到Check the following guns显示框下，点击下一步按钮。

Select guns from后的点选框中一共包含三个可选项：

Study：从当前仿真示教项目中选择并测试一把或多把焊枪，在Process Simulate软件中直接插入焊枪数模时可以点选此选项。

Library：从工程资源库中选择和测试一把或多把焊枪。

Gun Module：从焊枪模型中选择并测试一把或多把焊枪。

Collision Check对话框中选择与焊枪有干涉可能性的设备数模，比如工装夹具、焊接板件、安全围栏等，确认已点选“Selected objects (reduces calculation time)”选项，然后选择与焊枪有干涉可能性的设备，本例只选择工装夹具。若是选择“All objects Study”选项，将对工作站中的所有设备进行碰撞检测。

Options对话框中，可以选择焊枪自动检测参数，一般情况下可以在Gun States功能区域下选择“Closed”、“Semi Open”、“Open”，General功能区域下选择“Continue checking after collision detected”，然后点击下一步。

Options参数说明：

Gun States：在此功能区域中，通过选择一个或多个选项来指定执行碰撞检测时所选焊枪的开合状态，选择的状态越多检测运算的时间也就会越久，可选状态包括以下几种：

Closed：在整个焊接过程中以闭合状态模拟焊枪，并检测焊枪在每个焊点处的碰撞情况，这种检测模式是最快的。

Semi Open：焊枪在每个焊点从“闭合”状态运动到“小开”状态，并检测在每个焊接点处是否发生碰撞。

Open：焊枪在每个焊点从“闭合”状态运动到“打开”状态，并检测在每个焊接点处是否发生碰撞。

Home：焊枪的默认起始状态。

Gun Rotation：如果焊枪在不旋转TCP姿态的情况下检测到发生碰撞，那么可以在“Gun Rotation”功能区域中指定相关参数，来检测TCP处于旋转状态时的焊枪是否会仍然发生碰撞，具体参数含义如下：

Check gun flipped around approach axis：通过将焊枪绕焊点Z坐标轴旋转180deg来检测其与选定设备的碰撞可能性。

Rotate gun around perpendicular axis：通过选择此选项可以激活Maximum rotation与Number of steps两个选项，并根据这两个选项设定参数对焊枪进行旋转，以对其进行碰撞检测。

在“Maximum rotation”后的输入框中，输入焊枪碰撞检测时能够旋转的最大角度(范围：0~180deg)，输入正值为正向旋转，输入负值为反向旋转。

在“Number of steps”后的输入框中，输入焊枪碰撞检测时在最大旋转角度范围内的步数，焊枪每一步的旋转角度值是最大旋转角度除以这里设定的步数。

对于钻孔与铆接加工，可以在Drilling and Riveting功能区域下设定钻头工具或铆接工具的碰撞检测参数，这里不再过多介绍。

General：在此功能区域下可以设定焊枪碰撞检测时的一些常规参数，具体如下：

Continue checking after collision detected：检测到碰撞后继续检查，即选择此选项后，焊枪在碰撞检测过程中，在一个焊接点位置处检测到碰撞后，剩余的焊点仍然继续检测。若是未选择此选项，则在某一焊点处发生碰撞后，检测将被中止。

Update display during search：搜索时更新数模显示，即选择此选项后，焊枪在进行碰撞检测时，在软件工作区中焊枪数模将在焊点位置处仿真运行。由于数模运动效果，因此会增加检测的计算时间。

Search对话框中，点击下方的“Search”按钮，软件开始对焊枪自动进行碰撞检测，检测完成后，结果输出框中显示每一把焊枪的碰撞检测结果。

默认情况下，检测结果输出框中只显示每一把焊枪在每一个焊点处的碰撞检测结果。其中绿色的“√”符号表示焊枪仅在该焊点处无碰撞，红色“×”符号表示焊枪仅在该焊点处发生碰撞。

为了使得焊枪碰撞检测输出结果更加一目了然，可以在Search对话框中，点击上方的“Customize columns”工具按钮，在弹出的Customize Columns对话框中Result columns功能区域下，点选“Show ‘All’”选项，这样在检测输出结果中将会在最前方增加全部检测结果汇总列“All”。其中绿色的“√”符号表示焊枪在所有焊接点均无碰撞，此焊枪是当前所选焊点焊接操作的最佳焊枪；红色“×”符号表示焊枪在一个或多个焊点处与周边设备发生碰撞，此焊枪不适合执行所选的焊接操作。当然，这一步也可以通过检测输出结果中的“Success (%)”列中的百分比值中看出，100%表示此焊枪在当前选定的操作中完全没有碰撞，低于100%则表示焊枪在当前选定的操作中有碰撞。

焊枪插入

对于完全没有碰撞的焊枪，可以在检测输出结果的最前方的选择框中点选为“√”，此时上方的“Insert guns”工具按钮被激活，点击此按钮可以将选择的焊枪直接插入到当前仿真环境中。

插入的新焊枪将在左侧的对象浏览树Object Tree窗口的资源文件夹Resources中显示，将其拖拽到合适的资源节点中即可，机器人焊枪自动选择完成。

​​The End

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