面向协同装配规划的装配单元规划方法

作为复杂产品装配规划的有效求解策略,协同装配规划将复杂产品的装配规划结构按照装配要求分解为简单的子装配规划结构,子装配规划结构的最优或次优装配序列采用成熟的装配规划方法求解,通过装配序列合并得到产品的整体装配序列。协同装配规划所要解决的首要问题是装配规划结构分解,针对这个问题,提出装配单元规划方法。首先从产品可装配性的角度分析了影响装配单元规划的装配设计和装配工艺约束,并对归类的部分装配约束进行量化;进而基于模糊层次分析法生成装配单元决策图,采用最小生成树算法生成候选装配单元。同时,建立装配关系干涉矩阵对候选装配单元进一步验证,生成装配过程中互不干涉的装配单元。以一款电动机装配体为例验证提出的方法,结果表明该方法是一种求解装配规划结构分解问题的有效方法。     

基于网络协同设计的面向装配信息模型研究

提出一种为面向装配设计服务的网络协同设计体系结构和网络环境下面向装配设计的建模体系，该结构集产品协同设计、装配设计、装配规划、装配系统设计于一体。建立装配关系矩阵、装配信息矩阵、装配信息链表，给出了详细的协同机制和算法。该数据结构能方便地进行数据的插入、查询和编辑等工作，产品设计和装配规划能够在网络协同设计中和面向装配设计系统中同步地、智能地和完整地进行。     

面向装配规划的可重构装配模型

为提高复杂产品装配规划的效率,针对当前装配模型不能有效支持结构重构的问题,分析了重构对装配模型中信息变更的影响,提出了一种基于装配关系元的装配关系模型表达方法,实现了装配模型中关系信息和层次信息的柔性关联,进一步给出了可重构装配模型的信息组织方法和存储机制。在引入相关重构算法概念的基础上,给出了装配模型信息动态管理维护算法,以保证装配模型信息在重构前后的完整性与一致性。通过产品实例说明了上述研究成果的可行性和实用性。     

面向协同虚拟装配的模型表达技术研究

针对部件级别的协同虚拟装配,提出了协同虚拟装配环境下的模型表达方法和数据转换方法.该方法根据协同虚拟环境下交互装配仿真需求,将部件模型分为显示层、逻辑层、碰撞检测层、部件信息层,形成具有四层次的产品模型表达.开发了数据转换接口,获得了四层次的产品模型.在汽车部件级别虚拟装配的应用表明,该模型表达和数据转换方法能够满足协同虚拟装配交互仿真需求.     

面向柔性装配系统的装配序列规划

根据先进制造技术发展的特点,针对柔性装配技术中装配序列的规划问题,分析当前方法的不足。提出用建立装配体的网络关系模型的方法,再根据AND/OR图规划出所有有效的装配路径,并结合人工神经网络技术加以解决。     

面向装配序列规划的装配建模研究

在分析了层次树状模型与关系网络模型这两种装配模型结构的基础上，根据装配序列规划的要求，应用面向对象的方法建立了满足装配序列规划的产品装配信息模型，提出了相应的数据结构，为虚拟装配序列规划提供了合理的产品信息框架。     

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。     

面向装配工艺规划与仿真的装配工具信息模型的研究

详细论述了装配工具信息模型建立的方法,研究了建立装配工具信息模型的相应策略,并以Pro/E为平台建立了相应的装配工具库系统并给出了搜索工具的算法流程.     

集成三维设计模型的装配顺序规划

装配顺序规划是研究和开发计算机辅助装配工艺设计系统,实现产品装配设计过程和装配工艺设计过程有效集成的关键技术。研究了CAD模型中装配设计信息提取、子装配体识别法和拆卸法综合应用的装配顺序规划、基于装配结构树的装配设计与工艺集成数据接口的定义等相关技术。在这些研究的基础上,借助国产三维CAD平台CAXA的二次开发平台和XML技术,对以上技术进行了实现。最后,以电机产品为研究对象,给出了相关实例。     

装配序列生成中装配信息的表示方法研究

提出采用表、矩阵、基于知识的联接关系图及其对应的关系矩阵、装配体层次关系树、局部阻碍有向图、稳定有向子图、装配知识规则这几种表示表示来完整、准确地表示装配序列生成时所需的装配信息，解决了装配序列生成中序列数随零件数增加而剧增的问题，使装配序列能准确、高效生成。     

面向自顶向下协同装配设计的任务规划研究

分析了产品自顶向下协同装配设计的特点,以及其设计任务规划对产品设计周期和设计效率的影响,研究了任务规划方案,主要包括任务分组和任务组分配.任务分组根据设计组工作量尽可能均衡和任务组内任务应具有较高关联耦合度两个原则,给出了分组遗传算法.根据任务组的关键度和设计组的综合能力,提出了任务组分配算法.以牛头刨床自顶向下协同装配设计为例,验证了任务分组和任务组分配算法的可行性与有效性.     

基于知识的智能装配规划系统

为了保证装配工艺的合理性和实用性,提出了基于知识的智能装配规划方法。该方法利用联接件装配工艺的特点和知识,进行装配序列规划,建立了基于联接件知识的装配实例库,生成装配序列的途径有典型实例的匹配、标准实例的匹配和运用有向联接件知识的装配序列规划。为了使产品的装配周期最短,并提高装配系统的柔性和可靠性,提出了基于多代理的装配任务规划方法,该方法综合考虑了装配操作时间和装配工具变换时间等因素。     

Concurrent and collaborative process planning for automotive general assembly

To ensure competitiveness in today’s automotive market, process planning should be performed concurrently with other engineering activities during new car development. In this paper, new business workflows and the support system for process planning of an automotive general assembly are proposed and presented. Since process planning for a whole general assembly shop is a huge and complex job, several process planners should execute planning together. Therefore, planners should consult with one another regarding his/her results through continuous online communication and cooperation. Process planning based on computers, database and Internet is inevitable for reducing manufacturing preparation time and costs through concurrent and collaborative engineering. In this research, the Web-based process planning system for general assembly shops using the bound operation method is implemented and proven. By using this system, savings in time and cost of assembly process planning are possible, and the reliability of the planning results is greatly improved.     

分布环境下面向装配的产品协同设计集成平台

为提高异地设计时产品的可装配性设计质量,提出了分布环境下面向装配的产品协同设计方法,从零件设计、产品结构预装配和产品过程预装配3个方面论述了可装配性设计内容,建立并实现了支持网络环境下面向装配的产品协同设计集成平台,详细描述了平台的功能模块,并通过涡轮膨胀机实例说明了异地人员间利用该平台实施面向装配的协同设计过程。     

复杂产品分布式并行协同虚拟装配系统研究

为解决复杂产品异地协同设计中零部件数模验证和装配评审的困难,研究了基于网络的分布式协同虚拟装配技术,提出基于高层体系结构/运行时间框架的分布式协同虚拟装配方案,解决虚拟环境中的用户管理、操作协同和交互式装配操作等问题.以此为基础开发出了支持实时协同交互装配仿真的分布式并行协同虚拟装配系统,并以某汽车部分总成网络协同装配为例验证了该方案.结果表明,该方案可以实现复杂产品设计中的异地协同装配仿真与评审.     

同步协同装配中的产品共享模型的压缩

为了解决协同装配中计算机辅助设计共享模型过大的问题,提出了一种简化共享模型的方法。根据设计人员角色的不同、所设计部件是否参与其他设计人员设计部件的装配,将共享模型分为重量级与轻量级两种粒度。与该设计人员进行协同装配无关的部件都简化为轻量级模型,轻量级模型只包含三角面片信息而没有几何元素信息、特征信息等,从而缩小了共享模型。在保持重量级模型信息完整性的条件下,用面边界与解析几何公式描述面信息。客户端在虚拟现实场景中重构了重量级共享模型外形。压缩后的模型占原模型的1／7～1／6。     

组件化虚拟样机单元协同装配技术研究

为快速建立集成化虚拟样机模型,提出了一种组件化协同装配方法.在该方法中,采用基于端口的建模方法,建立虚拟样机单元的组件化表达.在此基础上,构建组件化协同装配体系框架,将协同装配分解为连接元抓取拖动、装配预处理、组件装配3个基本过程,简化了装配过程,提高了组件装配建模速度.最后对组件协同装配解空间进行了分析.