逐步求解的装配顺序规划方法

产品装配是一个为已装配体尚未完成装配的配合寻找可装配件的过程。针对该特点,提出逐步评判的装配顺序求解方法。建立装配规划约束的编码矩阵,采用混合编码的方式表示几何约束和语义约束。以混合编码矩阵为基础,通过装配约束推理和判断获得产品装配过程每一步的可行装配方案,作为装配顺序评价集。以装配方向改变、装配工具改变、装配体的稳定性和装配准确度要求作为规划因素集,运用多因素模糊综合评判方法为已装配体获取最优的装配方案,逐步缩小求解空间,直到规划完成所有零件的装配顺序。将该方法应用于某机型舱门骨架装配规划中,结果表明该方法合理、有效,能够满足工程实际需求。     

虚拟环境下的管路布局设计技术

针对机电产品中管路系统的重要性和手工布管的缺点,提出了一种基于柔性导管模型的虚拟环境下管路布局设计方法.为了精确定位导管.提出基于位姿控制点的柔性导管建模技术.在该技术中,导管的形状和空间位姿可以通过位姿控制点实时调整和改变;利用自动生成和交互式调整两种导管布局方式,实现导管快速布局.为了提高管路附件的装配效率,开发了基于特征的管路附件的自动装配技术.在布局过程中综合利用了管路工程知识与规则,以保证布局结果的工程合理性.通过对管路布局结果进行数据后处理,生成导管加工统计信息和各种报表,以支持现场生产.     

装配生产线的适应性和配套性

装配生产线通常是指以人工流水形式或机械化形式传送,由操作工人借助装配工具和设备完成装配工作的生产线。河北宣化工程机械股份有限公司装配分厂装配生产线采用连续机械线形传送方式。工件保持连续传递,装配作业与传送过程同时进行,各工位上的操作者及装配装置在与工件保持连续的同步运动中完成装配。     

应用人机工效的工具台布局优化研究

由于混合装配系统(Mixed-Model Assembly Systems,MMAS)中种类繁多的装配零件/装配用工具没有合理的布局标准,且很少考虑工人的生理特性和认知习惯,提出基于人机工效的装配零件/装配用工具的布局优化方案。重点研究了单层布局、双层布局及各层装配零件/装配用工具的分离布局,以及对应装配零件/装配用工具的混合布局等影响因素。通过鼠标对装配零件/装配用工具进行点击抓取,移动至装配位置,记录过程操作时间。结果表明:双层布局中,较难观察的零件摆放在最佳视区时人的操作时间最短,装配效率最高;而单层布局中,处于最佳视区的装配零件/装配用工具对应混合布局的装配效率次之。最后,以某发动机的装配仿真实验验证了以上实验结论的合理性和有效性。     

基于坐标孔的数字化柔性工装定位技术

为在一套数字化柔性工装上实现多产品装配工作,根据某型飞机前缘襟翼结构特点,对柔性工装定位技术进行研究.采用内定位的装配方式,以骨架外形作为装配基准,以梁、肋的坐标孔为定位基准设计柔性工装,明确工装各组成立柱式三坐标定位单元的定位功能,设计了面向多装配对象的多用途定位器,采用三排平行布局柔性定位方案规划各立柱行程要求,建立DELMIA装配工艺仿真模型,确定柔性工装定位方案.通过实例验证,该柔性工装可完成整套装配对象的装配工作,定位精度与装配精度满足设计要求.     

飞机数字化装配生产线布局仿真技术研究

由于我国目前飞机装配周期长、劳动强度大等原因,加快发展飞机数字化装配生产线已经迫在眉睫。飞机数字化装配生产线布局仿真时模型构建有很多种方式表达效果,为满足生产线上设备、工装和产品等快速建模与布局仿真需求,解决部分软件建模周期长,布局方案调整慢,产品可视化效果不明显,以经验方式建模较多等问题。从数字化生产线关键技术考虑,通过对建模软件的介绍与比对,引进一种新的软件建模与仿真技术。对该软件仿真效果及优势进行研究,详细阐述了该软件在飞机数字化装配生产线中应用方法,并对快速制作过程进行了流程分析,最终在某机型机翼对接中展示应用。     

基于仿真的装配生产线布局设计与优化

基于离散事件仿真技术(DES),对某装配生产线开展了基于仿真的布局设计及优化研究工作,建立该仿真系统的目的是在现有制造模式的基础上,进行不同类型的生产线布局仿真设计试验,提出了一个装配生产线布局解决方案,减少生产线劳动力需求,解决生产瓶颈问题。在分析典型制造零件的制造工艺和生产线现有设备的基础上,提出了直线型布局、U型布局和平行U型布局装配生产线3种布局设计方案。在Witness软件平台上,利用装配生产线数据及经验数据,构建了基于DES的仿真系统。随后,在仿真系统中对这3种布局方式均进行了测试,通过结果对比对3种布局方案在生产线节拍平衡、制造成本和生产效率方面的仿真结果进行分析。结果表明,平行U型布局装配生产线方案是该装配生产线最佳的布局模式。     

数字化装配技术在核动力设备工艺设计中的应用

以某核动力设备为研究对象,将数字化装配技术应用于该设备复杂的总装工艺设计。制定了数字化装配工艺设计流程及实施方法,在模拟现场生产条件的虚拟环境中完成了总装前产品和资源规划,各工序装配顺序、路径设计和装配过程动态仿真,优化了核动力设备的总装工装和装配工艺。     

复杂结构产品虚拟布局与装配设计系统研究

为了在设计阶段发现并解决复杂结构产品的布局和装配问题,针对复杂结构产品的特点,分析了复杂结构产品虚拟布局与装配设计系统的需求。以算法设计为基础进行布局方案设计,以虚拟装配设计为检验手段对布局结果的可装配性进行检验和评价。建立了系统设计过程的功能模型,阐述了复杂布局问题的求解算法、面向虚拟装配的产品建模技术和虚拟装配仿真技术等主要关键技术。在这些原理方法研究的基础上,以飞行器仪器舱为应用背景,进行了原型系统的开发,给出了部分运行实例。运行结果验证了系统原理及其实现技术的可行性和实用性。     

三维装配工艺设计系统(3DCAPP)在减速机行业的应用

三维装配工艺设计系统能够将在传统的装配工艺规划中体现的内容,以虚拟仿真的形式表达出来,可视化地指导操作人员装配。本文以减速机为例,详细说明了三维装配工艺设计过程及工艺信息发布的方式。该系统可以帮助企业通过模拟分析装配过程尽早发现和解决问题,优化装配方案;通过装配仿真,模拟和预估产品装配性能及可装配性,及早发现并更正潜在的装配冲突与缺陷。在现场实际装配中,装配操作人员可以清晰地按照装配工艺和看板提供的示例进行装配,使得装配效率和装配质量得到了大大提高。     

机器人装配状态变迁控制的同步Petri网模型

采用同步Petri网对机器人自动化装配过程进行建模 ,更加全面地反映了装配状态变迁过程中的力 /位姿信息特征 ,在此基础上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 ,该方法可用于指导产生具体的装配命令并可在不确定性存在时收敛到最终装配状态。     

机械产品模型自动装配动画的研究与实现

对产品自动装配动画关键技术进行了讨论,分析现有的序列规划方案后采用交互式规划方法进行序列规划.在装配路径规划方面提出了基于A* 搜索算法的动态步长扩展算法,减少了扩展次数,提高了算法效率.并时整个装配过程用关键帧动画进行动态显示,最后给出了一个车架模型的装配动画工程实例.     

面向手工装配的计算机辅助装配过程控制方法

基于手工装配的复杂产品装配过程随机性较大,生产节拍不明显,缺乏有效的技术手段和方法对产品装配过程进行控制.针对这一问题,提出一种新型的面向手工装配的计算机辅助装配过程控制方法,该方法由装配工艺流程图创建、装配信息集成展示与工位数据采集、装配流程控制和装配进度监控三部分组成.引入工作流管理技术,把离散化产品的装配过程控制转化为对产品装配流程的控制,从而实现对复杂产品装配过程的时间进度、技术状态、装配质量的有效控制和基于装配流程的数据统一管理,为解决面向手工装配的复杂产品装配过程控制难的问题提供了有效的途径和方法.     

产品装配顺序的层次化推理方法研究

提出一种装配优先关系分类模型，将装配顺序规划过程中的各种装配优先关系分为几种优先关系，确定性工艺优先关系和模糊性工艺优先关系3类。并在此基础上，提出层次化装配顺序推理方法，分别从装配顺序的几何可行性、工艺可行性和工艺优良性3个层次，对装配顺序进行递进推理，最终得到性能优良的装配顺序。开发的产品装配分析软件原型系统－－PAAS可以对复杂产品的装配顺序规划进行有效的分析和优化。     

基于数字孪生的航天器装配质量监控与预测技术

鉴于航天器装配过程中不确定因素多,无法准确有效地预测和评估航天器的实际性能,装配过程中因进行大量复杂的性能试验来验证产品性能指标的符合性而极大影响了装配效率,提出一种基于数字孪生的航天器装配质量在线监控与预测方法。分析了航天器装配执行层面总体流程的特点,在此基础上给出面向航天器装配质量的数字孪生建模方法,以及面向数字孪生构建的产品监控与数据管理方法,最后提出一种基于灰度关联的装配过程质量综合预测方法,可用于航天器装配质量预测。以空间站某泵组件产品为实例,验证了所提方法的正确性。     

机柜装配工艺浅论

简要介绍了机柜在装配过程中出现的问题,并分析了其产生的原因,遵循互换性原则,优化了机柜装配工艺方案,设计了适用的工艺装置,保证了机架和机箱装配尺寸的一致性和互换性,解决了机架和机箱的装配插拔困难问题,提高了生产效率,保证了机柜装配质量。该方法适用于批量生产。     

基于数字孪生的复杂产品装配过程管控方法与应用

针对航天复杂产品装配过程的实时可视化监控、运行状态在线分析与预测难题,提出了一种基于数字孪生的复杂产品装配过程管控方法。首先构建了面向复杂产品装配过程管控的数字孪生模型;在此基础上,引入工作流技术实现了装配过程数据的实时采集与管理,提出实时数据驱动的数字孪生车间同步运行方法;随后通过灰色马尔可夫预测模型、T-K统计控制图以及关联规则算法的集成应用,实现了对复杂产品装配过程中的小样本量质量数据的实时预测与分析。最后,自主设计并开发了基于数字孪生的复杂产品装配过程管控系统,并在某卫星装配车间进行了应用验证。     

雷达结构交互式虚拟装配系统研究

文中针对雷达结构传统装配设计中存在的效率低、一次装配成功率不高等问题,提出了一种基于虚拟现实技术的交互式虚拟装配系统构建方案。该系统集成交互式外设在不需要任何雷达实物的情况下,完全在虚拟环境下通过用户的自然操作,实现雷达结构装配的全过程。文中介绍了系统中虚拟装配功能模型的构建方法,重点分析了虚拟手在系统中的动作实现过程,阐述了雷达结构装配仿真规划的方法,最后还介绍了原型系统的开发过程和系统功能的实现。     

主成分分析方法在轿车装配尺寸偏差中的应用研究

在分析轿车车体装配过程误差的基础上，根据车体制造从零件到白车身的装配过程知识，建立了白车身装配过程的树结构，并应用主成分分析方法从大量的CMM测量数据中将零件偏差分离为相互独立的几何偏差模式。针对整车总装过程中出现后桥装配干涉的实际案例，利用CMM测量和传统样架检测，运用主成分分析方法对与案例相关零部件的CMM测量数据进行了统计分析与处理，最终实现了对后桥装配干涉案例的误差源诊断，结果表明在冲压过程形成的零件偏差将保留于下游的装配过程中。     

薄板装配工艺系统可靠性建模与分析

提出一种计入销/孔(槽)公差面向产品质量的薄板装配工艺系统可靠性建模方法。综合考虑定位销公差、零件孔(槽)公差和定位销磨损量,构建薄板装配偏差统计数字特征模型;分析推导定位销过程磨损模型,探讨装配质量与工艺系统可靠性之间的关系,综合考虑定位销故障率和过程磨损量对工艺系统可靠性的影响,建立工艺系统结构可靠性模型和面向装配质量的可靠性模型,继而形成薄板装配工艺系统可靠性建模方法;以车身侧板装配为例,应用提出的建模方法分析车身侧板装配工艺系统可靠性。结果表明：定位销磨损、夹具布局和销/孔(槽)公差是影响车身侧板装配工艺系统可靠性的重要因素。该方法为薄板装配工艺系统可靠性研究提供了一种新的思路。