机器人装配系统产品装配质量影响因素研究

装配是产品生产中占用大量成本的劳动密集型过程,装配质量对产品的性能有直接影响。装配过程本身具有随机性和不确定性,如果机器人装配系统对干扰和误差的适应能力不强,产品的装配质量会因各种因素的影响而大大降低。基于产品形成的设计和装配过程,本文对机器人装配系统产品装配质量的影响因素进行了系统分析,建立了产品装配质量的影响体系,为正确评价机器人装配系统的性能和产品的装配质量奠定了基础。     

面向装配的特征层次建模方法研究

为了避免不同建模方法导致同一产品在不同设计者之间和不同设计过程中数据不一致的问题,提出了基于装配单元的特征层次建模方法。该方法将传统装配层次结构模型中的单一零件和子装配体统一为装配单元,作为组成产品的一个基本单元,构造了基于装配单元的产品模型。采用面向对象技术,以装配单元作为装配信息的载体,对不同类型装配单元的装配信息采用相同的层次结构进行了组织和存储。在每个装配单元中,采用类继承的方法,可以方便地查询到该单元最基本的组成体素。以球阀产品为例,详细介绍了装配单元的装配特征层次模型的建立方法,为保持设计过程中产品装配数据的一致性提供了保障。     

基于特征的产品装配建模系统

分析了特征概念在装配领域的意义和作用。描述了表达产品自顶向下设计过程的装配模型的内容，建立了一个基于特征的产品装配模型，并在此基础上给出了系统的具体实现和应用实例。     

面向虚拟拆装的产品装配模型及其应用

本文针对机械产品的拆装次序及次序表达进行分析讨论,设计了一种面向虚拟拆装的产品装配模型.该模型是一棵具有拆装次序意义的装配树,不仅能够描述产品的层次信息,而且保证了产品拆装实验合理正确的设计和执行.具有简单、高效、可靠、适应面广等许多优点,可用于各种装备虚拟拆装,具有广阔应用前景.     

面向产品装配的数据库技术研究

根据面向产品装配的数据库的需求分析,建立了产品装配工艺库和知识库的总体框架,分析了装配数据库的各功能模块;同时,对装配数据库的关键技术及实现方案进行了分析与设计.     

基于装配特征本体表达的虚拟产品建模研究

在借鉴元对象工具思想的基础上,给出了装配特征的本体表达框架。采用四层元数据体系表达装配特征,并用网络本体语言描述装配特征本体信息。基于上述表达框架,提出了面向虚拟产品的全息语义模型。给出了模型数据的存储结构以及模型信息的重组算法。最后,通过应用实例验证了所提出的理论和方法。     

面向中小企业装配设计系统的产品装配模型

为建立高效的中小企业装配设计系统,定义了多层次与多维度的装配集成模型.为有效实现各项装配设计功能,提出一组装配应用模型,分别对装配拓扑结构、装配关系、装配工艺及仿真等进行建模,自动生成尺寸链、装配关系矩阵与电子技术文档等;采用装配领域模型表达公共语义结构与领域知识,建立单一装配数据源,支持数据重用与共享.研究了装配数据迁移与衍生衍变方法,用以实现面向结构、语义与过程的模型数据自动衍变.将该模型用于AeroAssem装配设计系统的设计开发,并进行了应用验证.     

面向维修的产品装配模型信息需求分析

简要介绍了面向维修的产品装配模型对维修性设计的影响及国内外研究现状。根据层次和具体内容对面向维修的产品装配模型信息需求进行了简要分析。     

面向设计的集成产品装配模型

首先介绍了装配模型的研究现状 ,分析了装配模型的几种表示方式及其优点、缺点 ,然后提出了一种面向设计的基于广义键和层次结构模型的集成产品装配模型。这一装配模型能够描述产品的层次信息 ,描述零部件之间的位置关系信息、连接关系信息、运动关系信息、传动关系信息和配合关系信息 ,还能够描述零部件的设计参数及其约束关系、分析特征等非工程语义信息。基于产品几何模型和装配模型的设计系统 ,能够支持产品自上而下、逐步求精的设计过程和并行产品设计过程。     

面向零件装配的机器人工件识别

针对工业机器人装配柔性低、工件识别鲁棒性差的问题，提出一种基于机器视觉的工件识别方法应用于零件装配领域。该方法首先利用双层旋转滤波器的尺寸不变性和旋转不变性实现特征点的均匀提取，利用rBRIEF算法生成带有方向信息的特征点描述符，计算Hamming距离进行特征点匹配，利用RANSAC算法对结果进行优化，实现目标工件的准确识别。用工件图片对本文方法进行检验，试验对比分析了该方法与3种传统方法在旋转、缩放变换下的工件识别效果，结果表明，该方法能够更准确、高效地识别工件。最后，搭建基于机器视觉的轴孔装配实验平台，验证工件识别的可行性。     

基于时延Petri网模型的机器人装配任务规划

采用时延Petri网针对有代表性的柔性装配单元进行建模 ,柔性装配单元包括装配机器人、拧螺钉机器人、变位器和加工中心等自动装配和制造中的常用设备 ,具有较大的通用性。推导了顺序作业和并行作业的时间消耗计算方法 ,针对具体任务提出了任务规划的时间优化算法 ,通过仿真和试验两种方法对最优规划序列进行了验证。该项研究可在作业时间要求严格的场合产生优化的装配任务序列 ,并可用于指导装配系统设计     

面向装配序列规划的装配建模方法研究

为实现自动化的装配序列规划,提出了一种应用面向对象和Petri网技术定义的产品装配模型.该模型由静态模型和动态模型构成.基于模型定义,提出了局部装配可行性的判定依据,并据此建立了一种基于静态模型的动态模型构造算法.该算法通过逐层分析可能状态的变迁,最终获得装配体所有几何可行的装配序列.通过实例验证了该建模方法的有效性.     

A Column-Generation Approach for the Assembly System Design Problem with Tool Changes

This assembly system design problem (ASDP) is to prescribe the minimum-cost assignment of machines, tooling, and tasks to stations, observing task precedence relationships and cycle time requirements. The ASDP with tool changes (ASDPTCs) also prescribes the optimal sequence of operations at each station, including tool changes, which are important, for example, in robotic assembly. A unique solution approach decomposes the model into a master problem, which is a minimum-cost network-flow problem that can be solved as a linear program, and subproblems, which are constrained, shortest-path problems that generate station configurations. Subproblems are solved on state-operation networks, which extend earlier formulations to incorporate tooling considerations. This paper presents a specialized algorithm to solve the subproblems. Computational tests benchmark the approach on several classes of problems, and the results are promising. In particular, tests demonstrate the importance of using engineering judgment to manage problem complexity by controlling the size of state-operation networks     

计算机辅助装配工艺设计集成化系统

阐述了发展装配CAPP集成化系统的意义 ,提出了产品装配模型结构 ,讨论了装配CAPP集成化系统的原理、结构和主要技术 ,建立了DFA与装配CAD/CAPP的集成化系统框架。     

柱塞式油泵装配信息模型的研究

面向装配的设计技术有助于缩短产品开发周期、提高设计质量、降低装配成本。为了全面有效地对柱塞式油泵的装配工艺性进行分析和评估,提出了一种能完整描述柱塞式油泵装配信息的数据结构,该数据模型能方便地进行数据的插入、查询、删除和修改等。     

A novel task-oriented framework for dual-arm robotic assembly task

Frontiers of Mechanical Engineering - In industrial manufacturing, the deployment of dual-arm robots in assembly tasks has become a trend. However, making the dual-arm robots more intelligent in...     

阀门产品的装配规划系统研究与应用

为满足制造企业对装配建模、装配序列规划及装配工艺方案设计等技术的需求,设计和开发了具有工程应用价值的复杂产品装配规划与仿真系统AeroAssem。介绍了系统的总体结构并结合在阀门装配的经验,以典型产品为例分别阐述了各主要功能模块所采用的关键技术及其应用情况。通过与国外装配规划系统相比,分析了系统在矩阵提取、序列规划及工艺图等方面的优势。AeroAssem系统为复杂产品的数字化装配规划提供了较为全面的、具有实际工程应用价值的解决方案。     

面向对象的航空发动机装配模型

为了对复杂产品的数字化装配设计提供有效的支持,首先对产品装配建模方法研究工作进行了归纳分析,指出面向对象的建模方法是目前最合适的复杂产品装配建模方法。然后采用对象类图建立了复杂产品装配元模型,描述了产品装配过程中的主要对象类及其关系,集成表达了产品结构、装配特征、装配关系、工艺方案等信息,为数字化装配设计提供了全面的支持。最后通过对象匹配方法,将复杂产品装配元模型转化为航空发动机装配的对象模型,并以燃气涡轮发动机的涡轮转子为例,对其装配结构构成、数据衍变关系及建模方法进行了说明。将所建立的面向对象的航空发动机装配模型直接用于数字化产品装配系统的开发,并进行了应用验证。