一种面向涂装线的数字孪生喷涂仿真系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种面向涂装线的数字孪生喷涂仿真系统及方法，涉及喷涂仿真领域。对整个涂装线进行1:1真实还原，构建出虚拟数字孪生体，为面向涂装线的数字孪生喷涂仿真系统奠定虚拟映射现实的基础。根据状态传感器和定位传感器获取实时的传感器数据以及相关的工件、涂料信息，基于着色器技术对工件和涂料的真实材质效果、涂装过程、涂装结果进行还原，所见即所得，摆脱了之前模拟表现不细腻，只能依靠结果数据做出推断的缺点。最终根据模拟涂装线的数据表现结果，可以真实映射真正涂装线操作结果，从而帮助对可能出现的问题作出预测性推断以及对整个生产线进行设计优化。

A digital twin spraying simulation system and method for painting line

The invention discloses a digital twin spraying simulation system and method for coating line, which relates to the spraying simulation field. The virtual digital twin was constructed by 1:1 real restoration of the whole painting line, which laid the foundation of virtual mapping reality for the digital twin spraying simulation system oriented to the coating line. According to the status sensor and positioning sensor to obtain real-time sensor data and related workpiece and coating information, the real material effect, coating process and coating result of workpiece and coating are restored based on the shaders technology. What you see is what you get (WYSIWYG) is eliminated, which avoids the shortcoming that previous simulation is not delicate and can only rely on the result data to make inference. Finally, according to the data performance results of the simulation coating line, the real operation results of the coating line can be truly mapped, so as to make predictive inference for possible problems and optimize the design of the whole production line.

【技术实现步骤摘要】
一种面向涂装线的数字孪生喷涂仿真系统及方法
本专利技术涉及喷涂仿真领域，尤其涉及一种面向涂装线的数字孪生喷涂仿真系统及方法。
技术介绍
数字孪生技术是以数字化方式创建物理实体的虚拟模型，借助数据模拟物理实体在现实环境中的行为。作为一种充分利用模型、数据、智能并集成多学科的技术，数字孪生面向产品生命周过程，发挥连接物理世界和信息世界的桥梁和纽带作用，提供更加实时、高效、智能的服务，为解决物理世界与信息世界的交互与共融提供有效的解决途径。数字孪生最为重要的启发意义在于，它实现了现实物理系统向虚拟空间数字化模型的反馈。这是一次工业领域中，逆向思维的壮举。人们试图将物理世界发生的一切，塞回到数字空间中。只有带有回路反馈的全生命跟踪，才是真正的全生命周期概念。这样，就可以真正在全生命周期范围内，保证数字与物理世界的协调一致。各种基于数字化模型进行的各类仿真、分析、数据积累、挖掘，甚至人工智能的应用，都能确保它与现实物理系统的适用性。这就是数组孪生对智能制造的意义所在。涂装是现代的产品制造工艺中的一个重要环节。防锈、防蚀涂装质量是产品全面质本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种面向涂装线的数字孪生喷涂仿真系统，其特征在于包括：/n与涂装线真实物理实体相对应的虚拟数字孪生体，其中所述涂装线包括用于获取涂装线设备启停以及其他状态数据的状态传感器，以及用于获取涂装线设备位置和角度等位置数据的定位传感器；并且所述虚拟数字孪生体在所述涂装线的仿真调试期间基于所述状态传感器和定位传感器获取的数据进行更新；/n三维引擎，所述三维引擎基于所述虚拟数字孪生体进行初始化，并配制成面向涂装线的数字孪生喷涂仿真系统；/n喷涂仿真数字孪生体，所述喷涂仿真数字孪生体基于所述虚拟数字孪生体生成，并在所述涂装线的仿真调试期间基于所述状态传感器和定位传感器获取的数据进行相应的适配；以及/n着...

【技术特征摘要】
1.一种面向涂装线的数字孪生喷涂仿真系统，其特征在于包括：
与涂装线真实物理实体相对应的虚拟数字孪生体，其中所述涂装线包括用于获取涂装线设备启停以及其他状态数据的状态传感器，以及用于获取涂装线设备位置和角度等位置数据的定位传感器；并且所述虚拟数字孪生体在所述涂装线的仿真调试期间基于所述状态传感器和定位传感器获取的数据进行更新；
三维引擎，所述三维引擎基于所述虚拟数字孪生体进行初始化，并配制成面向涂装线的数字孪生喷涂仿真系统；
喷涂仿真数字孪生体，所述喷涂仿真数字孪生体基于所述虚拟数字孪生体生成，并在所述涂装线的仿真调试期间基于所述状态传感器和定位传感器获取的数据进行相应的适配；以及
着色器，基于所述的三维引擎进行初始化，通过接受所述状态传感器和定位传感器获取的数据完成对所述虚拟数字孪生体到喷涂仿真数字孪生体的适配。


2.根据权利要求1所述的一种面向涂装线的数字孪生喷涂仿真系统，其特征在于：所述虚拟数字孪生体基于所述涂装线按照1:1的等比例构建而成，所述虚拟数字孪生体与所述涂装线具有相同的几何结构、尺寸形状和材质表现。


3.根据权利要求1所述的一种面向涂装线的数字孪生喷涂仿真系统，其特征在于：所述涂装线还包括：生产线机床、工业机器人、积放链、挡停器、升降设备、推车机等涂装线设备。


4.根据权利要求1所述的一种面向涂装线的数字孪生喷涂仿真系统，其特征在于：所述三维引擎基于Unity3D引擎构建。


5.根据权利要求1所述的一种面向涂装线的数字孪生喷涂仿真系统，其特征在于：所述着色器基于UnityShader进行构建。


6.一种面向涂装线的数字孪生喷涂仿真方法，基于权利要求1至5任意一项所述的面向涂装线的数字孪生喷涂仿真系统，包括如...

【专利技术属性】
技术研发人员：牟文青，王涛，李腾，安士才，曲洁，贺业凤，杨斌，
申请(专利权)人：山东捷瑞数字科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37