FAS可重组柔顺性装配夹具的应用研究与设计

介绍机器人柔性装配中可重组柔顺性夹具的结构特点和功用。这种新型装置的各种元件，具有较大的灵活性，可重组性和实用性，同时又具有较灵敏的预顺性，它是现代机器化自动生产应用中不可缺少的重要装置之一。     

锁芯自动装配系统锁芯夹具的研制

为了能够使锁芯夹具可以用于多种锁芯的装配,提高锁芯自动装配系统的通用性和使用效率,对锁芯自动装配系统的锁芯夹具进行了改造。根据待装配的锁芯的形状和尺寸,设计和制造了统一的锁芯夹具和各锁芯装配时所用的辅助夹头,并对锁芯夹具和辅助夹头的设计和制造过程中需要考虑的问题进行了分析。通过各锁芯所用的辅助夹头的快速更换,实现了在同一锁芯自动装配系统完成不同锁芯的装配。应用表明,所开发的锁芯夹具和辅助夹头能确保给定的多种锁芯的自动装配。     

基于适应性装配特征的自动装配技术研究

装配设计是现代CAD技术中的一个重要组成部分,但其中对零部件自动装配的研究还相对薄弱。笔者在研究参数化设计和装配建模的基础上,提出了基于适应性装配特征的零部件自动装配方法,根据适应性装配特征来确定零部件间装配关系和装配对象的主参数,以便适应调整装配对象姿态、完成自动装配、提高装配设计的速度和效率。根据以上研究开发的基于CATIA平台的导管焊接夹具自动装配模块,验证了该方法的有效性和实用性。     

基于配合特征的机械装配自动规划

本文根据机械装配合特征确定装配操作优先顺序，并设计了相应的算法。提出利用布尔矢量表示装配优先顺序，利用图的拓扑排序实现装配任务的自动规划。     

孔系组合夹具夹紧方案自动规划方法

提出了基干实体模型的工件夹紧点自动确定方法和夹紧信息表示方法。采用了工件外轮廓的规约化方法,根据工件的规约化几何形状,确定工件满足夹紧要求的夹紧点个数,再进行夹紧点位置区域划分。从每个区域中各选择一个夹紧点组成一个夹紧方案,形成了可行夹紧方案集合。根据夹紧点位置、高度与受力多边形关系,来评价夹紧方案。     

层状装配系统的自动装配规划研究

对计算机自动装配规划进行了研究,从最底层零件间的优先关系矩阵出发,研究了串联、并联子装配体的识别和检验算法、高层装配体间的优先关系收缩矩阵算法以及装配系列的自动生成算法。通过算法在汽车车身后地板装配实例中的应用,对算法的有效性和实用性进行了验证。研究的算法可自动实现层状装配系统的计算机自动规划,可广泛应用于汽车、机器人及其他各种多零件机械体的装配顺序规划。     

面向装配仿真的装配序列规划方法的研究

从装配仿真的角度对装配序列规划进行了详细分析,建立了一个层级关联关系模型描述机械产品零部件的层次关系,装配关联关系,并利用该模型实现了装配仿真与计算机辅助装配序列规划的集成。     

基于二进制编码的并行装配序列规划方法研究

为了提高复杂产品的装配效率,提出了基于二进制编码的并行装配序列规划方法,实现产品的并行装配.通过二进制编码来描述产品各零件之间的装配优先关系,定义了带时间约束的装配特征表,使用二进制运算操作来更新装配过程中零件间的优先关系,提出了并行装配序列的生成算法,适用于复杂产品的并行装配规划.机用虎钳实例验证结果表明了该方法的可行性和有效性.     

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。     

基于智能可重构装配线制造系统的产品装配序列规划研究

研究了基于智能装配单元的可重构装配线制造系统环境中的产品装配建模方法与装配序列表达机制,提出由产品层次装配模型与生产线装配工艺齿状结构描述相结合的重构装配线装配序列规划与表达方法。     

夹具规划技术研究

在计算机辅助夹具设计过程中,探讨了夹具规划的实施方法。考虑了从早期概念设计阶段到后期结构设计阶段多方面的因素,提出了夹具单元构形设计的概念,由此讨论了给定定位表面后夹具结构多方案的生成和优化。这种设计过程为夹具设计自动化提供了一种新的、自顶向下的设计途径。最后通过实例进行了分析验证。     

智能可重构汽车变速器装配生产线制造系统研究

围绕汽车变速器产品族装配线制造系统的柔性与重构问题,应用面向生产线重构的产品族装配工艺规划与重构装配线设计集成方法,提出可重构装配线的“主干线”设计思想。在对产品族基于功能实体识别的工艺规划基础上设计出“主干线”的柔性结构及系统的可重构实现机理。最后应用多智能制造思想构建了重构装配线的智能体系结构。该方法为提高实际装配线制造系统的柔性提供了有效技术手段。     

Development of Expert System for Concurrent Product Design and Planning for Assembly

This paper addresses the development of an expert system for concurrent product design and assembly planning (CDAPFAES) including conceptual design, detailed design, assemblability analysis and design for assembly, assembly system design, assembly process planning and stimulation, and technical–economics justification. This approach is implemented through an agent-based framework with concurrent integration of multiple cooperative knowledge sources and software. This intelligent system can offer systematic assistance for assembly design and planning in the early stage of product development and facilitate, as far as possible, the use of flexible assembly equipment, including robots. Finally, this new design methodology is illustrated with a successful implementation of a switch product design.     

基于神经网络和遗传算法的智能夹具规划

提出基于Kohonen自组织神经网络的装夹面分组与选择算法和基于遗传算法的定位点优化算法,利用人工神经网络来处理装夹面选择中各种复杂的影响因素,选择最佳的装夹表面;在此基础上,参考夹具校验的一些结论,通过一些参数来模拟工件的稳定性与变形特性,利用遗传算法进行组合优化,确定最优定位点.最后用实例验证了算法的有效性.     

基于知识的孔系组合夹具计算机辅助设计

H_MFCAD是一个用于箱体类零件的组合夹具自动拼装系统.本文对H-MF-CAD系统中的特征造型技术、定位面的选择和夹具元件的选择等几部分作了比较详细的介绍.     

基于元码段可重构的事物编码系统研究

为了适应复杂多变的编码规则,统一和共享码段信息资源,提出了元码段的概念及其细分方法,分析了元码段的类型。阐述了基于元码段细分和元码段重构的混合式编码规则定义方法,分析了基于该方法的编码系统功能。对元码段实现方法、数据库设计、PDM系统集成模型等关键技术进行了研究。实例表明该方法支持定义复杂的编码规则,重用码段数据,可降低编码系统开发和维护成本。     

蒙皮柔性夹持数控切边的有限元分析方法及系统开发

基于可重构柔性工装的蒙皮数控切边技术属于新一代蒙皮数字化制造工艺,保证工艺系统刚度是该技术实际应用的难点之一。为了校验切边过程的稳定性,利用单元生死技术实现了蒙皮切边过程的有限元仿真,并基于ABAQUS平台开发了切边数值模拟分析系统,预测切边轨迹的振动情况。为了给仿真分析提供精确的铣削力,结合铣削力理论模型和铣削力试验,建立了航空铝合金蒙皮材料2024-T3的铣削力预测模型。最后给出了仿真分析实例,结果表明,该系统可以预测柔性夹持下的蒙皮切边过程的应力、振动,能为蒙皮数控切边技术的生产实际应用提供技术保障。     

组合夹具计算机三维智能组装系统

将CAD和人工智能技术引入组合夹具设计中，可以提高生产效率、减轻劳动强度、缩短生产准备周期和加快产品上市时间。介绍了组合夹具计算机辅助设计的发展情况和研制的智能型组合夹具计算机辅助组装系统的结构及其功能，重点对系统中的智能模块做了阐述。