【愚公系列】《生产线数字化设计与仿真》009-颜色分类站仿真（设置颜色分类站的仿真序列）

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🚀前言

在智能制造浪潮席卷全球的今天，颜色分类作为产品质量控制的关键环节，正经历着从人工经验判断向数字化、智能化转型的深刻变革。传统生产线中，颜色检测依赖人工目视或简单机械装置，存在效率低、误差率高、柔性不足等痛点。当产品颜色种类超过三种，或需要应对小批量、多品种的生产需求时，传统模式的局限性愈发凸显。而颜色分类站仿真技术的诞生，正是以数字化手段破解这一难题的核心工具。

在消费升级与智能制造的双重驱动下，颜色已从产品属性演变为品牌竞争力。通过仿真技术实现颜色分类的数字化重构，不仅是技术升级，更是企业构建质量壁垒、抢占高端市场的战略选择。本专栏将陪伴您踏上这场色彩与数字交织的变革之旅。

完成颜色分类站调试需要两个步骤：
①创建碰撞传感器，如电感传感器、电容传感器和颜色传感器;
②确定颜色分类站的工艺流程，在NX MCD中建立仿真序列，对仿真结果进行分析，优化工艺流程

🚀一、设置颜色分类站的仿真序列

颜色分类站在进行真实生产前，可以进行虚拟调试，以便提前发现问题并改进。使用仿真序列进行仿真的思路如图所示。

颜色分类站的执行机构主要为料仓推出机构和三个推料下线机构。至于传送带，开始仿真后传输面会自动运转，这里不需要再进行创建。

🔎1. 料仓推出机构

料仓推出机构的运动构件为推料气缸，需完成气缸的伸出与缩回动作。若仅创建气缸伸出和缩回两个仿真序列，气缸缩回到位置0后会立即伸出，不符合实际分拣要求，故在缩回后需增加一个等待的仿真序列。创建步骤如下：

1. 单击“仿真序列”按钮，系统弹出“仿真序列”对话框。

2. “机电对象”选择料仓气缸的位置控制；在“运行时参数”中勾选“位置”复选框，在“值”列输入40；在“条件”中，“对象”选择料仓气缸的位置控制，在设置逻辑控制的区域，“参数”选择“位置”，“运算符”选择“==”，“值”设为0；将“名称”改为“料仓气缸伸出”，单击“确定”按钮完成此仿真序列的创建，如图所示。
   

3. 在新的“仿真序列”对话框中，“机电对象”选择料仓气缸的位置控制；在“运行时参数”中勾选“位置”复选框，在“值”列输入0；将“名称”改为“料仓气缸缩回”，单击“确定”按钮完成此仿真序列的创建。

4. 在新的“仿真序列”对话框中，“持续时间”设为5s；将“名称”改为“等待”，单击“确定”按钮完成此仿真序列的创建，如图1 - 34所示。

5. 选择刚才创建的三个仿真序列，右击后选择“创建链接器”，如图1 - 35所示。

🔎2. 推料下线机构1

推料下线机构1的仿真设置除气缸外，还涉及电感传感器。当传感器检测到红色金属块时，气缸伸出将该物料推出，随后气缸缩回原位。创建步骤如下：

1. 单击“仿真序列”按钮，系统弹出“仿真序列”对话框。
2. “机电对象”不选；“持续时间”设为0.05s；在“条件”中，“对象”选择“电感式传感器”，在逻辑控制设置区域，“参数”选择“已触发”，“运算符”选择“==”，“值”选择“true”；将“名称”改为“检测红色金属块”，单击“确定”按钮完成此仿真序列的创建，如图1 - 36所示。
3. 在新的“仿真序列”对话框中，“机电对象”选择红色金属块推出气缸的位置控制；在“运行时参数”中勾选“位置”复选框，在“值”中输入40；将“名称”改为“红色金属块推出气缸伸出”，单击“确定”按钮完成此仿真序列的创建，如图1 - 37所示。
4. 在新的“仿真序列”对话框中，“机电对象”选择红色金属块推出气缸的位置控制；在“运行时参数”中勾选“位置”复选框，在“值”中输入0；将“名称”改为“红色金属块推出气缸缩回”，单击“确定”按钮完成此仿真序列的创建。
5. 选择刚才创建的检测红色金属块、红色金属块推出气缸伸出和红色金属块推出气缸缩回三个仿真序列，右击后选择“创建链接器”。

🔎3. 推料下线机构2

推料下线机构2的仿真设置与推料下线机构1基本相同，由电容传感器和气缸组成。当传感器检测到绿色铝块时，气缸伸出将该物料推出，随后气缸缩回原位。创建步骤如下：

1. 单击“仿真序列”按钮，系统弹出“仿真序列”对话框。
2. “机电对象”不选；“持续时间”设为0.05s；在“条件”中，“对象”选择“电容式传感器”，在逻辑控制设置区域，“参数”选择“已触发”，“运算符”选择“==”，“值”选择“true”；将“名称”改为“检测绿色铝块”，单击“确定”按钮完成此仿真序列的创建，如图1 - 38所示。
3. 在新的“仿真序列”对话框中，“机电对象”选择绿色铝块推出气缸的位置控制；在“运行时参数”中勾选“位置”复选框，在“值”中输入40；将“名称”改为“绿色铝块推出气缸伸出”，单击“确定”按钮完成此仿真序列的创建，如图1 - 39所示。
4. 在新的“仿真序列”对话框中，“机电对象”选择绿色铝块推出气缸的位置控制；在“运行时参数”中勾选“位置”复选框，在“值”中输入0；将“名称”改为“绿色铝块推出气缸缩回”，单击“确定”按钮完成此仿真序列的创建。
5. 选择刚才创建的检测绿色铝块、绿色铝块推出气缸伸出和绿色铝块推出气缸缩回三个仿真序列，右击后选择“创建链接器”。

🔎4. 推料下线机构3

推料下线机构3由颜色传感器和两组气缸组成。当传感器检测到黄色塑料块时，气缸1执行伸出动作，将物料推出，随后气缸1缩回原位；若检测到白色塑料块，气缸2伸出将物料推出，随后气缸2缩回原位。创建步骤如下：

1. 单击“仿真序列”按钮，系统弹出“仿真序列”对话框。
2. “机电对象”不选；“持续时间”设为0.05s；在“条件”中，“对象”选择“颜色传感器 - 黄”，在逻辑控制设置区域，“参数”选择“已触发”，“运算符”选择“==”，“值”选择“true”；将“名称”改为“检测黄色塑料块”，单击“确定”按钮完成此仿真序列的创建，如图1 - 40所示。
3. 在新的“仿真序列”对话框中，“机电对象”选择黄色塑料块推出气缸的位置控制；在“运行时参数”中勾选“位置”复选框，在“值”中输入40；将“名称”改为“黄色塑料块推出气缸伸出”，单击“确定”按钮完成此仿真序列的创建，如图1 - 41所示。
4. 在新的“仿真序列”对话框中，“机电对象”选择黄色塑料块推出气缸的位置控制；在“运行时参数”中勾选“位置”复选框，在“值”中输入0；将“名称”改为“黄色塑料块推出气缸缩回”，单击“确定”按钮完成此仿真序列的创建。
5. 选择刚才创建的检测黄色塑料块、黄色塑料块推出气缸伸出和黄色塑料块推出气缸缩回三个仿真序列，右击后选择“创建链接器”。
6. 单击“仿真序列”按钮，系统弹出“仿真序列”对话框。
7. “机电对象”不选；“持续时间”设为1.6s；在“条件”中，“对象”选择“颜色传感器 - 白”，在逻辑控制设置区域，“参数”选择“已触发”，“运算符”选择“==”，“值”选择“true”；将“名称”改为“检测白色塑料块”，单击“确定”按钮完成此仿真序列的创建，如图1 - 42所示。
8. 在新的“仿真序列”对话框中，“机电对象”选择白色塑料块推出气缸的位置控制；在“运行时参数”中勾选“位置”复选框，在“值”中输入40；将“名称”改为“白色塑料块推出气缸伸出”，单击“确定”按钮完成此仿真序列的创建，如图1 - 43所示。
9. 在新的“仿真序列”对话框中，“机电对象”选择白色塑料块推出气缸的位置控制；在“运行时参数”中勾选“位置”复选框，在“值”中输入0；将“名称”改为“白色塑料块推出气缸缩回”，单击“确定”按钮完成此仿真序列的创建。
10. 选择刚才创建的检测白色塑料块、白色塑料块推出气缸伸出和白色塑料块推出气缸缩回三个仿真序列，右击后选择“创建链接器”。

🔎5. 仿真运行

（1）仿真前工作
确认基本机电对象、滑动副、传输面、碰撞传感器、位置控制和仿真序列均已创建完成。
（2）开始仿真
单击“播放”按钮，系统开始仿真，观察设备的运行情况，如图1 - 44所示。
（3）优化改善
在仿真过程中，若发现不合适之处，如碰撞传感器的检测时间等，应及时进行改正，直至整个站点运行稳定流畅。