智能装配工艺规划中的层次化装配语义模型

通过对传统CAD系统装配设计方法进行系统分析,提出一种基于虚拟装配的多层次装配语义模型,并在此基础上重点分析了装配语义信息的分析提取过程,其中包括空间位置关系、配合特征、装配特征、装配工程关系的提取.并根据此模型基于Prot g本体工具进行建模,导入三维虚拟装配工艺规划(3D Virtual Assembly Process Planning,3DVAPP)系统中进行验证,实现了装配工艺规划中的智能零件识别等应用,为智能虚拟装配提供了理论与实践基础.     

支持个性化产品设计的产品信息模型研究

个性化产品设计是客户直接参与的基于原型的可变设计。为了支持产品设计全过程,将信息模型分为面向概念设计阶段的功能结构模型、面向技术设计阶段的结构配置模型和面向施工设计阶段的零件部件模型,3个模型集成后形成一种能支持个性化产品设计的信息模型。在建模过程中,提出了建模3原则:集成性原则、装配性原则和可变性原则。采用面向对象设计方法,建立起基于多层原型类的信息模型框架,再由原型类的实例化实现对某个产品的信息模型描述。     

三维工艺装配指令在生产现场的应用

为实现飞机装配的全三维化,提出生产现场中三维工艺装配指令的实现方法.将三维工艺装配指令中零件三维模型与零件列表相关联,利用文字与仿真动画相结合的技术,实现生产现场装配指令的三维化.实践表明该三维工艺装配指令能更好地表达其所包含的工艺信息,有利于指导现场装配,提高飞机装配效率.     

基于多域集成映射的飞机部件及其夹具模型

面向装配信息数据表达与飞机零部件装配夹具协同设计问题,阐述了飞机装配对象及其夹具多域集成建模过程,该建模过程给出了多域集成模型的知识框架.其次,定义各领域信息构成,全面系统地描述了装配工艺规划的所有数据.提出了装配对象与装配夹具之间互映射机理,详细阐述了互映射过程中所需的4个关键知识点.最后以翼尖小翼为实例,证明建模方法的可行性与有效性,使夹具设计更加系统化,提高了飞机结构、装配工艺规划和工装设计的协同设计效率和响应速度.     

基于知识的冲压产品集成建模

在分析设计型专家系统与基于知识的工程的区别基础上，提出了基于知识的工程（KBE）应用于模具设计的重要性，介绍了基于知识的冲压模具三维数字化设计系统总体结构，论述了基于知识的冲压产品集成建模．该模型是在三层知识库结构的驱动和繁衍下，采用产品集成建模，集成产品的若干特征、信息和规则．该模型包含产品的显性知识，即产品的基本信息、形状特征、精度特征、材料特征和装配特征；同时还蕴含产品的隐性知识，即工艺规则信息和工艺可行性方案，从而使冲压产品在设计阶段就能满足冲压工艺要求．最后给出实例分析．     

基于广义装配的液压集成块设计过程建模

提出一种能提高液压集成块设计效率和质量的设计过程建模方法．在分析液压集成块设计过程中的主要设计活动和设计过程功能模型基础上,引入广义装配的概念,借助于计算机辅助设计软件的装配技术及装配部件间的关联关系,在装配模型中以部件或零件的形式描述产品的设计过程,包括设计活动、中间设计结果及最终设计结果,并构造了液压集成块设计的广义装配平台．在液压集成块快速设计原型软件系统上完成的设计实例表明,基于广义装配的液压集成块设计过程模型可完整记录设计过程信息,保证设计关联性,提高设计效率和设计变更的便捷性．     

基于UG的电镀生产线的三维建模与虚拟装配

介绍了基于UG软件设计电镀生产线的准则和方法,阐述了电镀生产线关键部件的具体建模过程及整体虚拟装配技术.利用所述方法可以缩短设计周期,提高设计精度,节省材料,消除生产线装配时发生空间布局干涉情况,为进一步研究电镀生产线的三维设计方法提供了参考依据.     

面向虚拟装配的计算机辅助装配工艺规划系统体系结构研究

为了解决虚拟装配工艺规划系统实际应用中的问题,提出了面向虚拟装配的计算机辅助装配工艺规划系统(CAAPPSFVA)体系结构,通过功能模型和信息流模型分析了该体系结构.该系统为虚拟装配系统提供了辅助功能,但与虚拟装配系统之间存在着松散耦合关系,可以独立使用并可与PDM系统实现集成.提出了使用工艺设计树对当前产品结构及其相关工艺文件进行管理的方法.原型系统的实现表明,该体系结构具有开放性、实用性,能够满足虚拟装配系统的需求.     

可视化虚拟装配系统及关键技术研究

虚拟装配是虚拟制造的关键技术之一 ,可在产品设计阶段进行预装配 ,验证装配工艺的正确性 .基于SolidEdge的可视化虚拟装配系统 ,通过其二次开发 ,应具备装配路径设置、装配零部件位置和姿态调整及消隐、装配视角调整和视图放缩、虚拟仿真设置等功能 .系统的总体结构包括装配建模初始化、装配工艺文件获取、装配过程动画和仿真等模块 .其关键技术有 :解除CAD装配体约束 ,并提取虚拟装配零部件 6元组位置和姿态信息 ;以 6元组信息为基础的虚拟装配体重绘 ,及其装配过程仿真 ;包括虚拟装配零部件、装配体、装配路径和优先级、角度姿态、装配关键点坐标及绕坐标轴角度等信息的数据库组织 .     

面向产品概念设计的虚拟三维装配建模及其仿真技术

探讨了面向概念设计的产品虚拟三维装配建模过程和三维建模方法,提出了面向概念设计阀门装配CAD设计与仿真的思想和方法。     

液压集成块装配过程仿真系统关键技术研究

为检验和比较液压集成块的设计结果,设计了液压集成块装配过程仿真系统.该系统在三维装配环境下,采用基于特征体素的参数化造型方法完成装配单元的实体模型表达;深入研究了装配路径的规划算法,根据液压集成块的特点,提出应用优化的启发式搜索算法A*进行装配路径规划;采用基于空间约束关系的坐标驱动技术实现液压集成块装配过程仿真;通过实例展示装配过程,验证了装配过程仿真系统的实用性和有效性.     

三维几何约束的序列二次规划求解

在利用特征造型系统建立产品等级装配模型的基础上，给出了装配工艺自动规划的算法．讨论了面向装配设计的两类方法，即基于零件装配特征和装配序列分析的评价方法．     

机器人装配过程任务级控制的同步Petri网方法

采用同步Petri网对机器人销孔装配过程进行建模,研究了任务级上装配状态变迁路径的评价方法及优化算法。由于装配作业存在零件定位、工件运动和传感信息等诸多不确定性和突发事件,使得预先编制的装配作业程序容易发生故障,通过对装配状态变迁过程中的力／位姿信息进行分析,可以建立销孔装配过程的同步Petri网模型,并实时产生优化的装配状态变迁变列。所提出的任务级控制方法可用于指导产生具体的装配状态变迁的速度指令,并可在错误的装配状态发生时收敛到最终装配状态,销孔装配试验证明了该方法的正确性。     

Assembly Sequence Planning for Mechanical Products

A method for assembly sequence planning is proposed in this paper. First, two methods for assembly sequence planning are compared, which are indirect method and direct method. Then, the limits of the previous assembly planning system are pointed out. On the basis of indirect method, an improved method for assembly sequence planning is put forward. This method is composed of four parts, which are assembly modeling for products, assembly sequence representing, assembly sequence planning, and evaluation and optimization. The assembly model is established by human machine interaction, and the assembly model contains components' information and the assembly relation among the components. The assembly sequence planning is based on the breaking up of the assembly model. And/or graph is used to represent assembly sequence set. Every component which satisfies the disassembly condition is recorded as a node of an and/or graph. After the disassembly sequence and/or graph is generated, heuristic algorithm - AO* algorithm is used to search the disassembly sequence and/or graph, and the optimum assembly sequence planning is realized. This method is proved to be effective in a prototype system which is a sub-project of a state 863/CIMS research project of China - ‘Concurrent Engineering’.     

基于规则推理的自动船体装配工艺生成方法

针对船体装配以经验为主的现状,根据船体零部件装配关系的特点,利用扩展的“赋权有向连接图”和边列表的方法表达船体装配模型和装配序列.分析了船体零件的形状和装配特征,归纳常用零件的装配元素和装配零件,并以规则推理方式实现装配工艺的自动生成,开发计算机辅助自动船体装配工艺原型系统.以一个典型船体分段的装配过程为例进行实验表明,利用该方法可有效提高船体装配效率和质量.     

An Interactive Assembly Process Planner

This paper describes the implementation and performance of the virtual assembly support system (VASS), a new system that can provide designers and assembly process engineers with a simulation and visualization environment where they can evaluate the assemblability/disassemblability of products, and thereby use a computer to intuitively create assembly plans and interactively generate assembly process charts. Subassembly planning and assembly priority reasoning techniques were utilized to find heuristic information to improve the efficiency of assembly process planning. Tool planning was implemented to consider tool requirements in the product design stage. New methods were developed to reduce the computation amount involved in interference checking. As an important feature of the VASS, human interaction was integrated into the whole process of assembly process planning, extending the power of computer reasoning by including human expertise, resulting in better assembly plans and better designs.     

虚拟环境下的管路布局与装配仿真系统关键技术

针对航空、航天、船舶、汽车等行业广泛存在的管路系统,为了解决管路布局数据繁琐、布局复杂的特点,提出了一种在虚拟环境下基于可控模型的管路布局与装配仿真方法.为了实现导管模型的可控性,建立了基于控制点描述的导管模型,该模型数据量小,操作快速方便,拟实性高,易于重复修改.提出了普通管和悬置管两种布局方式,以满足不同的布局要求,并将布局工作与装配过程仿真紧密结合,提高了布局方案的可实施性.开发了原型系统并对提出的方法进行了验证.     

基于装配语义的航天产品虚拟装配过程仿真方法

针对虚拟装配仿真过程中大量人机交互操作带来的效率低的问题,提出一种基于装配语义的虚拟装配过程仿真方法.通过分析航天复杂产品装配工艺,提取出4类典型装配操作并进行装配特征的参数化表达;通过匹配装配语义的装配特征基本信息和几何图元信息,实现了从语义层到特征层、几何层的装配语义层次化解析;从装配特征中解算出装配对象间的约束关系后,根据装配约束关系给定的运动方向和顺序,生成相应的位姿变化矩阵,驱动执行对象完成装配过程仿真.基于Delmia设计并开发了原型系统,以某卫星导航仪的装配过程仿真为例,对上述方法进行了验证.      

基于XML的装配工艺实现

该文针对传统装配工艺存在的效率较低的缺点,提出了一种基于XML的装配工艺,以南汽 CAPP为例,阐述了装配模型的建立,以及装配工艺卡片的生成,最后介绍了该技术在某企业的应用情况。