基于Pro/Engineer的虚拟装配支持系统

虚拟装配是虚拟制造的重要组成部分,是对传统装配技术的革新。本文主要介绍了基于Pro／Engineer开发的用于产品装配规划的虚拟装配支持系统(VASS),给出了系统的总体结构,并着力阐述了装配建模及其重构、装配顺序规划等关键技术。最后,介绍了该系统在某汽车设计与装配中的应用。     

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.     

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.     

三维装配工艺模型的数字化建模方法

为实现基于三维模型的装配工艺设计,研究了三维装配工艺模型的数字化建模方法. 根据装配工艺设计过程的特点,将三维装配工艺设计过程分为粗装配工艺设计阶段和精装配工艺设计阶段. 针对不同的工艺设计阶段,为三维装配工艺模型提出了3种阶段工艺模型,分别为拆卸工艺模型、粗装配工艺模型及精装配工艺模型,建立了不同阶段模型及辅助工艺信息的表达方法和模型信息间的映射机制,详细阐述了3种阶段工艺模型的建模过程. 基于上述建模方法,开发了基于三维模型的装配工艺设计系统,以一个发动机模型验证了文中提出的建模方法的正确性.      

虚拟环境中面向操作工艺规划的装配建模

交互虚拟装配技术已经广泛应用于产品设计和制造过程,然而由于虚拟装配操作和实际操作在时间和空间上不一致,目前的交互虚拟装配技术仍然难以直接支持装配工位上的操作工艺规划。为此提出了一种基于交互装配操作仿真的操作工艺规划方案,该方案建立包含全部装配要素的装配操作模型,基于该模型,通过交互装配操作仿真获取初始操作序列,再基于标准操作动作要素数据库将该操作序列变换成真实操作动作序列。重点研究支持操作动作序列获取的装配活动模型,以及操作仿真过程的模型求解问题。最后以一个发动机装配实例验证了上述方案和装配操作模型。     

基于产品可装配性评价的CAD-DFA集成系统的研究与实现

为了在产品设计阶段就考虑并解决装配过程中可能存在的问题,确保零部件快速、高效、低成本地进行装配,构建了基于产品可装配性评价的CADDFA集成系统的体系结构,包括装配工艺规划、产品可装配性评价和装配过程仿真等模块·探讨了DFA与各种商用CAD软件的集成方法,对影响产品可装配性的因素进行了详细分析并提出了产品可装配性的模糊评价模型     

虚拟装配工艺规划及示教系统的研究

描述了基于虚拟现实的装配工艺规划及示教系统的体系结构.采用信息分解法实现了CAD系统与虚拟现实系统之间的数据转换;研究了虚拟环境下装配约束的动态识别与管理问题,实现了基于约束的装配仿真;建立了装配操作任务模型,为交互式工艺规划与评价奠定基础.实际应用证明,该系统一方面可用来评价和优化装配工艺方案,另一方面可指导装配工人培训和示教.     

一种基于时间的机器人 装配任务规划方法

采用时间Petri网,针对有代表性的柔性装配单元的任务规划问题进行建模。计算了顺序和并行作业的时间消耗,并在此基础上提出了任务规划的时间优化算法。该项研究可针对作业任务的需要自动产生不同的装配序列以达到是的时间消耗,该方法还适用于对装配系统布局进行性能评价,并可用于指导装配系统设计。     

基于事例推理的装配顺序规划中的遗传算法改进设计

针对基于事例推理(CBR)的装配顺序推理的特点,建立了相应的遗传算法模型.通过大量的算法实验,分析比较了传统进化、阶段进化和自适应进化策略的优劣,以及算法参数对推理效率和推理质量的影响.在此基础上,设计了改进的遗传算法.最后的实例分析验证了该算法的有效性.     

一种复合算法的装配序列规划方法

针对复杂产品装配规划的组合爆炸和盲目搜索难题,提出一种复合算法解决装配序列规划问题的方法。复合算法首先采取多色集合形式化推理获取足够数量的可行装配序列,并将可行装配序列作为遗传算法的初始种群;然后,通过遗传算法和蚁群算法将人的模糊知识融入规划过程中求精确解;最后,通过实例验证了复合算法的可行性。     

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。     

基于遗传算法的装配序列规划

装配序列规划是面向并行工程的DFA和CAAPP（Computer Aided Assembly Process Planning)研究中的关键问题之一。介绍了遗传算法用于解决装配序列规划的优越性,建立了基于遗传算法的装配序列规划模型,探讨了装配序列编码方法以及遗传算子的设计,采用VC6.0研发了相应的软件系统,测试结果表明将遗传算法用于规划装配序列大大提高了优化效果。     

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．     

基于分级规划的工艺决策推理与知识管理策略

论述了基于分级规划的工艺决策推理控制策略、混合式推理策略以及工艺决策知识和数据管理策略．推理控制策略将复杂的工艺决策推理机分解成性质不同的三个子推理机,简化了推理机的结构．混合式推理策略综合了变异法、创成法以及人机交互法的优点,便于解决复杂多变的工艺决策问题．工艺决策知识管理策略使工艺决策知识和数据按三个子推理机分类存储,从而便于规则的搜索、存储、管理与维护．     

基于工艺规程的加工特征模型

随着三维CAD设计软件的发展与普及,计算机技术在设计中的应用已不再局限于传统的计算、绘图和制造等方面,三维CAD的应用对工艺设计方式、工艺资源及制造数据管理模式都产生了重大影响.基于三维CAD的数控工艺设计、工装设计、工艺资源管理等技术成为企业工艺信息化新的应用需求.针对三维CAD软件的特点,本文定义了一个面向工艺设计的抽象加工特征表达模型,该模型描述加工特征的各个参数信息、加工特征之间的相互关系、以及特征所对应的工艺规程.     

面向敏捷工艺设计的任务模型及任务分派算法

工艺设计任务分派与进度监控是工艺设计活动组织管理的重要内容 ,应用计算机辅助实现这些功能是提高工艺设计活动总体敏捷性的有效途径。为开发和建立支持工艺设计任务分派与进度监控的敏捷工艺设计系统 (ACAPPS) ,提出了基于网络的分布式并行工艺设计工作模式 ,建立了该工作模式下的工艺设计任务模型 ,针对工艺设计任务的分派给出了一种最大优先分派算法。     

联合收割机脱粒装置装配及其装配仿真研究

处于设计阶段的产品 ,可装配性的好坏莫过于在计算机上仿真产品的实际装配过程 为了提高联合收割机的设计质量、缩短开发周期、降低装配成本 ,笔者在Autodesk公司的三维软件MDT的基础上 ,利用MCADAPI等开发工具 ,对脱粒装置三维装配过程进行了仿真 ,可在产品设计阶段直观地进行预装配 ,并对装配路径的有效性和零件干涉进行检验     

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’.     

汽车冲压件成形工艺规划中的若干实现技术

以汽车翼子板冲压件为例，系统研究了汽车冲压件制造中的工序分解、工序组合和工序安排问题，归纳了工序分解、工序组合与工序安排的主要准则，并阐述了整个技术的实现过程．提出了采用聚类映射方法生成工序分解树，采用左子结点/右兄弟结点的方法和单链表，将各工序子结点对应的产品模型形状特征有序地连接在一起，并通过工艺组合推理建立初步的工序组合方式．所提出的方法将大大提高汽车冲压件制造前的工艺规划效率．     

基于混沌-粒子群算法的柔性线缆装配序列规划技术

针对复杂机电产品中柔性线缆装配序列自动规划难题,提出了一种基于改进粒子群算法的柔性线缆装配序列规划方法.首先确定了线缆装配的约束条件,在此基础上以线缆装配优先等级、线缆长度、直径、弯曲半径、分支数为综合优化目标,建立了线缆装配序列规划的数学模型;然后对标准粒子群算法进行离散化处理,使之适用于装配序列规划问题的求解;在此基础上分别对装配序列的初始化和算法的搜索策略进行改进;最后将所提算法应用到某型号卫星结构板的线缆装配序列规划过程中,验证了其可行性与计算效率.