手术钳落料工作站数字孪生系统设计与应用

来源：机床与液压杂志2025年第10期北京时间：

作者：杜贤震，李家鹏，侯杰，李玉胜，李致远，王好臣

单位：山东理工大学机械工程学院；山东理工大学机械工程学院；山东万斯达科技股份有限公司；山东理工大学机械工程学院；山东理工大学机械工程学院；山东工智科技有限公司

摘要：针对手术钳坯料落料效率低、劳动强度高且对其自动化生产研究较少的情况，通过分析其落料工艺过程，基于模块化设计方法在SolidWorks中设计手术钳落料工作站。结合数字孪生技术设计了工作站的数字孪生系统架构，并在Visual Components中建立了工作站的数字孪生模型。基于OPC UA技术设计了工作站数字孪生系统的通信架构，实现了工作站物理实体与孪生模型的实时通信和数据交互。通过手术钳落料工作站数字孪生系统的运行测试，验证了数据通信的可行性和稳定性。结果表明：所设计的数字孪生系统弥补了传统工作站不具备可视化功能的缺陷，实现了工作站的虚拟调试、全息监控、碰撞预警和数据分析等功能，并使生产效率提高了45%。

关键词：数字孪生;信息物理融合;可视化功能;手术钳;落料工作站

基金资助：教育部供需对接就业育人项目(20230101644)；山东省科技型中小企业创新能力提升工程项目(2023TSGC0981)