飞机装配工艺仿真与可视化技术研究

提出设计一个飞机装配工艺仿真与可视化系统,讨论实现飞机装配工艺可视化所涉及的关键技术及解决方案,包括基于网络和VRML的装配仿真环境建立、支持装配操作的装配过程仿真、装配工艺文件可视化等问题,阐明装配工艺可视化系统开发的思路、方法和过程。     

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。     

基于VRML-OpenGL的装配可视化及其原型系统研究

为了解决航空发动机装配过程中存在的错装漏装等问题，在分析航空发动机特点的基础上．提出了一种指导航空发动机装配过程的装配可视化方案，将现实中的装配过程在计算机上仿真出来，实现了装配流程的可视化和装配工艺的电子化。使用VRML文件构成零件模型，用Open GL动画实现装配过程的仿真，实现了原型系统。     

基于3DVIA Composer的金刚石线切割机装配工艺可视化研究

在分析了金刚石线切割机装配工艺的基础上,提出与之匹配的装配工艺可视化系统,介绍了一种用于装配仿真的软件平台,并重点研究了基于3DVIA Composer平台的装配工艺可视化系统的实现方法,包括装配过程中仿真动画的制作方法和装配工艺后处理方法,初步实现了基于3DVIA Composer的金刚石线切割机装配工艺可视化。     

基于 SolidWorks的 CAPP系统的可视化装配决策

在SolidWorks三维设计软件的平台上,通过对三维装配工艺顺序规划决策技术、三维装配工艺路径规划决策技术、三维装配干涉检查技术、三维装配过程的几何推理技术、三维装配过程优化方法决策技术以及三维可视化装配仿真技术的分析和研究,从而为基于SolidWorks的可视化装配CAPP系统的开发提供技术基础。     

增强现实装配工艺信息内容编辑技术

为了解决增强现实装配的工艺信息内容编辑困难的问题,从装配作业常用工艺出发,根据面向增强装配工艺信息的表达特点,对装配作业常用工艺进行分类,提取基本装配工艺类型,运用IDEF1X方法建立基本装配工艺信息模型;通过增强现实可视化技术,对基本装配工艺信息模型进行增强可视化表达;最后对增强装配工艺信息内容编辑数据的管理进行研究;开发了面向增强现实的装配工艺编辑原型系统,并通过典型基本装配工艺的编辑,对系统的有效性进行了验证。     

基于MBD的飞机三维数字化装配工艺设计与应用

当前飞机设计已全面采用了基于MBD的设计方法,但是装配工艺设计依然采用二维文字表达的CAPP系统,无法适应当前的工艺设计要求。采用基于DELMIA软件平台的三维数字化装配工艺设计系统,实现装配工艺设计的数字化和可视化,保证了产品信息的完整和准确,创建了三维可视化的装配指令,大幅度提高工艺设计的质量和装配指令的可操作性。     

港口起重机虚拟装配仿真与评估系统

通过对港口起重机装配的特点与需求进行详细分析,设计与开发了面向集装箱起重机在港口施工现场的虚拟装配仿真与评估可视化系统,并对该系统的零部件动态配置模块、装配序列可视化设置模块、实时仿真模块进行了详细的设计,最后开发出相应的原型系统来验证上述各模块的设计方法。该原型系统实现了待装配部件与装配工具的三维可视化配置及装配过程的实时仿真与评估,为港口起重机无法预装提供了一种解决方案,便于工艺设计师直观的评价工艺方案的可行性。     

基于UG-CAD三维可视化装配工艺设计

基于UG-CAD三维可视化装配工艺就是利用UG-CAD三维装配图,把产品设计、装配工艺的信息以三维可视化图形表现出来,让装配工人以更直观的方式了解产品的装配关系,理解产品的装配工艺和工艺流程。详细论述了UG-CAD三维可视化装配工艺设计环境和设计流程及应用可行性和效果。通过应用证明,基于UG-CAD三维可视化装配工艺与以往的文字表达方式装配工艺相比,工人减少了看二维图纸和理解文字工艺规程的时间,减少了歧义,提供了装配工作的准确率和效率。     

复杂产品计算机辅助装配过程控制与管理系统

针对复杂产品的装配数据管理分散、生产现场的装配数据可视化和实时化程度不高的问题,引入工作流管理技术,构建了一个面向复杂产品的计算机辅助装配过程控制与管理系统,建立了该系统的体系结构、功能结构和运行流程.研究了基于装配物料清单的静态装配数据管理、基于流程的动态装配数据管理、装配工艺报表格式化输出和装配现场实时可视化监控等关键技术.该系统以装配工艺流程为核心,有效地实现了流程化的装配工艺设计、装配车间的计划调度和实时监控、装配数据的实时采集与统计分析,为离散型装配企业提供了一个统一的精细化装配管理解决方案.所开发的系统在航天某工厂得到试运行,初步应用效果良好.     

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。     

面向制造全过程的转向架装配制造仿真

为了解决转向架装配制造中的问题,考虑转向架装配制造全过程,利用Delmia各仿真模块及PPR,构建了涵盖虚拟装配线建模、装配工艺规划、装配工艺过程仿真、装配线物流仿真的转向架装配数字化仿真平台,阐述了转向架装配制造数字化仿真平台的框架组成、实施流程、仿真与分析方法,利用仿真平台可以对转向架装配制造全过程进行仿真,实现对转向架装配制造全过程的预规划、验证与优化,能够缩短制造周期,降低制造成本。     

Product lifecycle-oriented virtual assembly technology

VA (virtual assembly) provides a more efficient, intuitive and convenient method for assembly process modeling, simulation and analysis. Previous researches about VA are almost isolated and dispersive, and have not established the understanding and definition of VA from a macroscopical and integrated view. Based on the analysis of the connotations of VA, a PLO-VATA (product lifecycle-oriented virtual assembly technology architecture) is proposed, in this architecture, VA is decomposed into four basic elements: principles and methodology of DFA (design for assembly), assembly analysis and evaluation, virtual assembly model and virtual assembly toolkits. Immersion, concurrence, integration and collaboration are the four main characteristics of VA being put forward. The key techniques of VA including virtual assembly model, virtual assembly analysis and evaluation, and virtual assembly process planning are discussed. Finally, a prototype system is built to validate the feasibility of the proposed method. __________ Translated from Computer Integrated Manufacturing Systems, 2005, 11(10) (in Chinese)     

面向现场装配的产品装配工艺模型表达与管理方法

针对面向现场装配的工艺信息完整准确表达与高效管理的应用需求,提出以三维装配过程模型为载体实现面向现场装配的产品装配工艺模型表达与管理方法.分析了面向现场装配的产品装配工艺信息变迁特点,明确了从产品预规划装配工艺信息向现场实际装配工艺信息的实例化映射规则;定义了三维装配过程模型与装配工艺信息数据集,并确定了工艺信息在该模...     

基于Vis-Mockup的空间对接机构数字化装配系统开发

建立了空间对接机构数字化装配系统的体系结构,在Vis-Mockup平台软件基础上,采用C#和SQL Server 2005数据库完成了系统开发,实现了空间对接机构的模型预处理、装配过程仿真和装配过程示教功能。该系统已在企业得到初步应用,主要用于培训和辅助装配人员进行航天产品的装配。该系统为装配人员提供了数字化的培训工具,改变了过去传统的培训模式,提高了培训的质量和效率。通过对数字化装配操作验证和装配工艺数据的统计计算,为产品设计改进和装配工艺优化提供了定量数据。通过对装配过程的三维仿真、记录装配顺序、路径和操作和三维动画再现,实现了装配知识、经验和操作技巧的保存和再现。     

面向产品再设计的装配性评价体系研究

主要讨论并行工程环境下面向装配的设计中的关键技术。总结了国内外2种不同思路的面向装配设计的方法，提出了一种面向产品结构和装配工艺过程再设计的可靠配性评价体系，建立了定量地装配设计效率模型、装配复杂度指标模型，并从装配成本的角度评价产品可装配性的优劣，从而选出最优的装配方案。它一方面可为产品再设计提供依据和定性的修改意见，另一方面为装配工艺规划提供指导性意见。     

基于装配任务集的装配过程建模研究

反映产品装配的装配过程模型是装配仿真和装配评价的基础,基于单向顺序装配任务链的装配过程模型不能描述装配任务的层次结构和并行特性。简要分析了装配过程建模研究的现状,提出了产品层次信息模型及其实现方法,给出了装配任务的详细描述。基于装配任务的层次关系,提出了基于层次结构的装配任务集链来描述装配过程的方法。采用嵌套表技术,实现了基于层次结构的装配任务集链的存储与访问。采用层次结构的装配任务集链,给出了一个基于装配任务集的装配过程模型应用示例。     

虚拟装配工艺规划实现技术研究

对虚拟环境下的产品装配工艺规划进行了研究,分析虚拟环境下面向集成的装配工艺规划系统结构。对虚拟装配工艺规划的三个核心问题(装配模型、装配序列规划和装配路径规划)进行描述,提出虚拟环境下面向工艺设计的产品装配模型总体结构。给出虚拟环境下装配约束关系的识别方法,实现了零部件基于约束的三维空间导航运动。建立原型系统,能够为虚拟环境下的装配工艺规划奠定基础。     

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。     

面向序列规划的装配工艺APS树模型生成的研究

分析了现有装配序列规划方法和装配序列表达模型的缺陷，提出了一种合理的装配工艺APS树模型，并用这种模型表达非线性的装配序列。利用产品功能结构树和零部件的信息，采用基于装配关系图分割的几何推理和基于规则的知识推理的方法来简化工艺子装配体的识别，以此生成装配结构树。然后，利用装配知识判定子装配体的装配优先约束关系，提高由装配结构树生成装配工艺APS树的效率。最后，基于装配结构树，通过不断添加数据节点和关系节点，自上而下分层规划，从而生成产品的装配工艺APS树。