面向产品全生命周期的虚拟装配技术研究

阐述了虚拟装配的内涵。从可装配性设计原则、可装配性分析评价和装配过程仿真3个方面,建立了面向产品全生命周期的虚拟装配技术体系结构,并分析了该体系结构的虚拟性、并行性、集成性和协同性的特点。对虚拟装配模型、虚拟可装配性分析与评价、虚拟装配工艺规划及虚拟装配系统规划等虚拟装配关键技术进行了研究,并初步构建了面向产品全生命周期的虚拟装配环境。     

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。     

集成化虚拟装配工艺规划系统研究

在分析虚拟装配工艺规划技术特点的基础上，提出一个实用的集成化虚拟装配工艺规划系统，介绍了虚拟装配工艺规划系统的体系结构及其基本工作流程，并对虚拟产品装配模型、装配过程中知识辅助决策、装配现场工艺可视化等虚拟装配工艺规划系统的关键技术进行了论述。虚拟装配工艺规划系统已在航天产品的装配工艺设计中得到试用，取得了良好效果。     

虚拟装配系统中的模型数据管理与优化

为实现计算机辅助设计系统和虚拟装配系统之间模型数据信息的集成,提出了虚拟环境下基于标准数据格式的双向数据流模型转换方法.针对虚拟装配信息表达不完整的问题,在传统装配模型的基础上,提出面向产品装配工艺设计全过程的装配模型;提出了基于引用机制的分层模型数据结构,实现了对巨模型的数据管理和模型数据优化,并有效降低了计算机内存.自主开发了虚拟装配工艺规划及信息管理系统,对上述模型和算法的有效性进行了验证.     

基于CATIA中DELMIA的虚拟装配技术的应用

以某产品的模具为例,对虚拟装配技术在模具产品上的运用进行了初步的探讨,从虚拟装配的实现流程、产品的层次结构划分、装配顺序规划及路径规划进行了分析,并基于CATIA实现了该产品组件的装配过程仿真,确定了合理的装配顺序和路径,为虚拟装配技术在产品上的深入应用提供了有益的探索。结合装配工艺的特点和要求,提出了基于虚拟装配技术进行装配工艺设计的流程;最后针对装配工艺设计的实现方法和软件系统做了概述。     

基于装配工艺规程的产品虚拟装配技术

描述了VPD环境下的产品装配模型，建立了产品装配模型的数据结构，定义了产品装配模型系统的结构组成及模块功能；参照加工工艺规程，提出了虚拟产品装配工艺规程的概念；结合挤塑模和轻型客车的虚拟装配、活塞连杆机构及发动机的运动过程，实现了基于真实动画感的VPD环境下的产品虚拟装配及虚拟工作过程仿真。     

产品装配分析环境的构建

采用Visual C 编程语言，在现有CAD系统的基础上，以Object ARX为开发工具，建立了产品装配分析系统基本结构，可直观演示人机交互拆、装过程，分析装配几何体设计中的缺陷，提取相关装配特征信息，进行装配顺序分析和工艺规划。在Open Inventor虚拟现实软件开发包的基础上，开发了虚拟装配环境，构建了虚拟装配系统的结构框架，实现了从CAD环境到虚拟装配环境产品几何模型数据的传递，演示了产品在虚拟环境下的拆卸过程。     

面向印刷机械的虚拟装配系统研究与开发

分析了虚拟装配系统的功能结构，建立了基于配合特征的集成装配模型，采用几何推理和装配知识相结合的方法进行装配序列规划，实现了三维环境下的交互式装配工艺规划与仿真。最后，给出了该系统在某输纸机构装配中的应用实例。     

面向ASP与DFA集成系统的装配模型技术

针对并行工程中的产品装配设计与优化分析 ,提出了一种装配顺序规划与为装配而设计相集成的产品装配分析系统。重点分析研究了集成系统中的产品装配建模方法。首先对现有的各种典型的装配模型技术进行分析比较 ;其次 ,根据 ASP与DFA集成系统的需求 ,设计出了一种包含装配草图、装配关联图信息、装配结构树图、零件设计参数和连接参数等信息的装配模型结构。并结合实例分析了该装配模型的计算机实现方法     

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。     

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.     

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。     

双阴电连接器自动装配机器人控制方法研究

双阴电连接器为雷达产品的关键器件,采用传统人工装配方式效率低,一致性较差,采用自动装配机器人系统进行装配可有效提高装配效率和质量。文中从电连接器装配的工艺需求出发,结合电连接器的结构特征,梳理了自动装配方式下详细的控制流程架构。通过对装配对象特征提取逻辑和定位算法的设计,有效实现了装配位置的精确引导,并通过对机器人装配关键运动点的拆解分析,得出了一套完整的自动装配控制方法。基于该方法设计的系统在实际应用中稳定、可靠,满足军工产品生产装配要求。     

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)     

综合背板混流装配线设计与实现

综合背板是雷达中的重要部件,具有典型的多品种、变批量的生产特点。文中在数字化车间建设的背景下,介绍综合背板的装配工艺及生产现状,开展综合背板混流装配线的节拍均衡设计、工位布局设计和工艺看板设计,并增加人机协同设备,完成了混流装配线的设计与实现。装配线的建设实施实现了综合背板混流生产和局部工序自动化作业,有效提升了综合背板的装配质量和生产效率。     

虚拟环境下线缆和管路装配规划系统体系结构研究

首先分析了复杂产品中线缆和管路在设计和装配环节存在的问题,指出虚拟现实技术为解决线缆和管路的优化布局及可靠性装配提供了一种可行的技术途径,并分析了借助虚拟现实技术进行线缆和管路装配规划的优点.其后,分析了虚拟环境下线缆和管路装配规划的特点与内涵,提出了虚拟环境下线缆和管路装配规划系统的总体业务流程,并以功能模型和数据流模型进一步阐述了该业务流程.最后,提出了虚拟环境下线缆和管路装配规划系统的体系结构,原型系统的实现表明,该体系结构具有较好的开放性和可扩展性.     

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。     

混流轿车总装配线上物料配送的研究与实践

为满足混流轿车总装配线上物料及时准确的配送,分析了轿车总装工艺流程和生产特点,依据轿车零部件的形状将物料划分为3类。研究了准时生产环境下物料配送的物料拉动系统和看板运作流程,并建立了基于现场总线技术的物料ANDON系统。在分析总装线旁物料报警情况的基础上,提出了现场物料出现MIN／MAX时的处理方式,提出了物料断点的概念并建立了实施流程。根据某轿车总装配流水线的实际物料需求,设计了混流装配线分布式物料管理信息系统的功能模块,以及基于J2EE平台的软件架构,开发的信息系统已应用于某企业。