Rocky案例｜装瓶生产线

本文摘要（由AI生成）：

本文介绍了一个使用Rocky仿真软件模拟装瓶线上可乐瓶运动的案例。案例中，作者创建了一个物理模型，包括几何、运动、材料交互等设置，并使用Python脚本自动创建了12个Motion Frame并将其分配给各自的传送带。最后，作者进行了计算并展示了模拟结果。

本案例演示利用Rocky仿真装瓶线上可乐瓶的运动。

案例计算完毕后如图所示。

1 新建项目

1. 启动Rocky 2024 R1。
2. 点击菜单File → New Project或快捷键Ctrl+N创建一个新项目
3. 保存项目。

2 物理模型

1. 选中模型树节点Physics，进入Momentum选项卡
2. 指定参数Numerical Softening Factor为 0.1

3 Modules设置

1. 选择模型树节点Modules，激活 Inter Particle Collision Statistics

1. 选中节点Inter Particle Collision Statistics，激活选项 Normal Impact Velocity

4 几何

1. 右键选择模型树节点Geometries，点击弹出菜单项 Import Wall

1. 选择所有的几何文件导入

1. 指定导入单位为 mm

案例几何由以下部分组成：

• 轨道（单个部件）
• 输送带（13个独立部件）

这14个部件将作为.stl文件导入。

5 定义运动

为了实现安全运输瓶子和将它们整合成一条线的目标，13个输送带必须增加速度，同时轨道对齐瓶子。案例为每个输送带创建一个Motion Frame。

1. 右键选择模型树节点Motion Frames，点击弹出菜单项 Create Motion Frame 创建新节点Frame<01>

1. 选中新节点，在属性窗口中设置参数

1. 选中模型树节点Geometries > Belt_01，指定其Motion Frame为 Belt Velocity<01>

可以使用下表中的值手动创建这些额外的Motion Frame，并手动将它们分配给各自的输送带。

若嫌手动添加麻烦的话，也可以编制python脚本，实现自动添加。以下是脚本使用过程。

1. 点击菜单Tools → Python Shell 开启脚本运行界面

1. 在Python Shell面板中输入以下代码

velocities = [0.1676,0.1676,0.1676,0.1676 ,0.3352, 0.4623 ,0.4724 ,0.64 ,0.7671, 0.7772, 0.9448, 0719,1.1430]
study=app.GetStudy()
motion_frame_source = study.GetMotionFrameSource()
motion_frames=[]

for i in range(0,12):
    number_str=""
    if(i+1<9):
        number_str="0"
    motion_frames.append(motion_frame_source.NewFrame())
    motion_frames[i].SetName(f'Belt Velocity <{number_str}{str(i+2)}>')
    motion_frames[i].SetKeepInPlace(True)
    motions = motion_frames[i].GetMotions()
    motions_new_list_item = motions.New()
    translation_motion=motions_new_list_item.SetType("Translation")    
    translation_motion.SetVelocity((velocities[i+1],0,0),"m/s")
    belt=study.GetGeometry(f'Belt_{number_str}{str(i+2)}')
    motion_frames[i].ApplyTo(belt)
    belt.SetMaterial('Default Belt')

如下图所示。

运行完毕后，自动创建12个Motion Frame并将其分配给各自的传送带。

6 材料交互

1. 选择模型树节点Materials Interactions
2. 指定颗粒与传送带之间（Default Particles - Default Belt）

1. 指定Default Particles - Default Boundary

1. 指定Default Particle - Default Particles

7 创建颗粒

1. 右键选择模型树节点Particles，点击弹出菜单项 Create Particle 创建新节点 Particle<01>

1. 选中新建的节点，在属性面板的Particles面板中进行设置设置Name为 bottle2. 指定Shape为 Custom Polyhedron ，弹出的文件选择对话框中选择几何文件Bottle.stl，以mm为单位导入模型3. 在弹出的Convert to Convex? 对话框中选择1 - Keep the shape as is.，然后点击OK。

 

注：本案例希望Rocky将颗粒视为凹形，以保留其形状。否则，它会将几何体转换为凸形，从而会丢失一些瓶子的细节。

”

为了正确地表示Filled Bottle的行为，必须改变颗粒的Center of Mass 和Moments of Inertia。

1. 进入Movement选项卡，如下图所示设置参数

1. 进入Size选项，指定Size为 0.0679753 m

 

注：这里设置该尺寸的目的是确保体积与瓶子的实际体积（353毫升）匹配，可以通过使用Info标签页上的值来查看。

”

1. 进入Info标签页，可以查看并验证Volume值。

1. 现在颗粒尺寸已经设置，查看 Particles Details 窗口并记下最小的Y坐标。这个值将在后面用来规定期望的 Particle Custom Inlet 位置。

8 定义颗粒入射

这里由于需要放入的瓶子较多，因此采用csv文件指定入射位置。

1. 右键选择模型树节点Inlets and Outlets，点击弹出菜单项 Create Particle Custom Inlet 创建新节点Particle Custom Inlet<01>

1. 选中新节点，指定Particle为 Bottle，点击按钮Load File导入文件 custom_bottle_injection.csv

在File Info下，可以看到加载的**.csv** 中定义的各种Properties的Number of Particles和Min 和 Max值。

 

注意：y属性的min（0.063）和max（0.063）值表示所有的颗粒将被注入到输送带上方的0.063米处。这大约是前面提到的几何中心和瓶子底部之间的距离。

”

9 区域设置

案例中，瓶子比轨道更高，如果使用几何体限制作为边界，一部分颗粒将会在计算区域外。因此需要手动设置边界限制。

• 选中模型树节点Domain Settings，如下图所示指定参数

指定的计算区域如图所示。

10 进行计算

• 选中节点Solver，如下图所示设置参数，点击Start按钮进行计算

 

13. 模拟项目

1. 从Solver实体，点击Start。

Simulation Summary屏幕出现（如图所示），然后开始处理。

计算中可以更新图形显示，如图所示。

（完）