支持复杂装配线物料配送的BOM映射技术研究

在复杂装配线生产过程中,如何实现物料的按时有序配送和关键零部件的齐套控制是物料配送管理的主要难题.在分析产品装配结构、装配工艺流程以及物料配送规则的基础上,通过梳理“制造BOM—作业BOM—配送BOM”之间的转换映射关系,建立基于装配工艺流程的作业BOM生成方法和基于工位结构分解的配送BOM生成方法,实现对复杂装配生产线物料配送信息的一致性映射和完整性控制,为物料配送的精细化管理提供能够反映装配作业过程特征的数据描述模型.最后通过应用实例验证说明上述BOM转换映射技术的合理性和可行性.     

面向设计状态递进转换的零件多域视图模型

在零件自顶向下的设计过程中,随着领域知识的不断引入,其设计状态不断递进转换。为构建零件从功能到结构规范化的演化过程,分析了零件功能和结构约束的映射关系,完整表达了零件设计状态的转换过程,定义了从功能到结构语义、零件约简结构至详细结构的渐进式的零件多域视图模型。通过对零件模型的功能约束、拓扑结构及作用关系的分析,以及对零件构成单元的功能时序、功能单元、几何结构、形位、装配与进化序列的分析,建立了基于功能约束和结构约束的零件关联约束模型,并将抽象语义知识进行结构化处理,构建了由功能视图模型、功能结构过渡语义描述模型、结构约简视图模型和结构视图模型组成的自顶向下的、渐进式零件多域视图模型。根据零件特征信息的表达层次和表达需求对上述各视图模型进行表述,体现零件在不同形态、不同阶段的设计知识,形成一个具有过程性、动态性、层次性和递进演化特性的零件对象定义模型。基于多域视图模型,可形成零件结构的多重解释,从而实现功能驱动的零件结构系列化设计,拓展狭义的零件结构设计的范畴,有助于实现基于模型的计算机辅助零件设计,推进产品设计过程的自动化和智能化。     

基于VRML模型的协同装配工艺规划仿真方法

在研究了虚拟现实建模语言(VRML)模型特点以及协同装配工艺规划过程的基础上,将以VRML三维模型为设计信息载体的协同装配工艺规划仿真分为无约束的规划仿真和基于约束的规划仿真,并提出了相应的实现方法.所提方法使网络化的同步协同装配规划操作成为可能,通过实时交流,使产品装配工艺规划能够在集合多方设计经验的基础上方便快捷地实现.应用实例的应用结果表明,所提方法可快速发现设计缺陷并显著地缩短产品工艺规划周期.     

基于Pro/E模型的MATLAB/Simulink模型转换

Pro/E模型与MATLAB/Simulink模型表达方式的不一致直接影响了两者间进行联合仿真.从Pro/E装配模型到MATLAB/Simulink模型的转换分为装配模型信息的提取和接口信息转换两部分内容;前者采用的是基于特征设计技术和分层、分类的方法来提取信息的,而后者是把.xml作为中性文件将信息从Pro/E到MATLAB/Simulink间进行映射.其中后者还涉及Pro/E装配模型的约束关系到机构间运动副的转换,采用的是基于约束度的组合推理算法实现简单约束转运动副,并对螺旋法转运动副进行了理论研究.最后用转换挖掘机实例证实了上述研究方法的可行性,解决了利用 Pro/E 和 MATLAB/Simulink进行联合仿真所遇到的相关技术性问题.     

船体分段模块装配工艺决策研究

针对船体装配工艺设计自动化程度低，影响船舶建造周期和建造质量等问题，设计了分段模块的装配单元决策系统，建立了分段模块装配信息模型，基于模糊数学理论，应用模糊聚类方法实现了分段模块装配工艺的自动编制．实例表明，该方法是合理的和可行的．应用该方法在较高的装配层次上实现了船体模块装配工艺的制定，为船舶模块化生产提供了有效的工具．     

基于工程语义约束的线束预装配自动规划方法

线束预装配是线束生产的重要环节,论文通过总结线束工艺设计中的工程语义约束信息,建立装配关联图模型,提出了一种线束预装配自动规划方法。该方法通过主件选择、最大子装配体提取、工程语义约束检测来实现对预装配序列自动规划,而无需与用户进行交互。最后的实例表明该方法是有效可行的,能较好的解决大线束图纸中装配序列规划问题。     

基于MBD的装配管理系统的应用研究

研究MBD技术、ADO连接技术和复杂零件的装配工艺过程,介绍了MBD装配模型设计流程.在建立复杂零件MBD装配模型的基础上,采用UG平台导入产品三维模型,并运用VC++6.0对UG进行二次开发,引入产品的各个MBD装配模块.为实现产品的生产装配工艺信息及产品订单信息等数据录入和信息共享,提出了在UG界面共用产品MBD模型录入信息与装配车间管理系统数据库的存储方法.应用Java语言,对装配管理系统进行开发.运用ADO技术,实现了装配管理系统直接从数据库调用已录入的产品数据信息.     

基于统一装配模型的模架设计技术研究

 对通用注塑模具的典型模架结构进行深入分析,提出标准模架的统一建模方法,即利用冗余控制参数控制标准模架中模板的抑制与显示以及相关组件的尺寸变型实现模架统一建模,并研究了基于统一装配模型的模架设计技术．通过控制表达式、模板特征构造、自顶向下的模架装配构造、虚拟的装配定位关系、基于属性的部件识别等技术,开发出利用冗余控制参数实现模架变型设计的模架装配系统,从而实现基于统一装配模型的模架自由变型设计．     

基于MBD的叶片泵建模与工艺信息集成一体化研究

为了实现MBD技术在叶片泵装配工艺设计中全面应用,摆脱以二维图纸为主、三维模型为辅助的传统设计制造模式,利用UG二次开发技术对UG进行相应模块功能开发.产品工艺信息与三维实体建模相结合,建立了面向工艺信息的MBD模型.通过叶片泵装配工艺设计过程分析,用开发的UG连接车间装配管理系统,实现三维建模工艺信息集成一体化,使产品生产真正达到无纸化、数字化、网络化、协同化制造.并以泵轴工艺信息为实例做了应用说明.     

装配工艺信息建模技术在信息集成中的应用

为了解决制造行业中异构系统间的装配工艺信息交互问题,建立了基于IDEF1x的装配工艺信息模型,本信息模型描述了装配工艺规划过程中的产品、工艺、资源信息,阐明了基于1DEF1x的装配工艺信息的表现形式及其特点．以DELMIA（数字企业精益制造交互式应用）系统为实例,基于本信息模型,通过DELMIA二次开发技术访问、操纵并且组织制造数据库中装配工艺信息．给出了2种实现工艺信息交互的途径：XML（可扩展的标识语言）技术和oracle数据库应用．并利用实例说明了本文建立的装配工艺信息模型在DELMIA系统中的有效性．     

基于坐标变换的功能梯度材料空间映射建模研究

随着3D打印零件复杂性和多样性的日益增加,单一材质的零件已无法满足各类特殊性能要求,功能梯度材料零件逐渐成为快速成型制造行业的研究热点。为满足功能梯度材料的制造要求,提出了一种基于坐标变换的功能梯度材料空间映射建模方法,该方法的关键是将几何信息与材料信息有效结合。首先,采用单梯度源法、多梯度源法构建功能梯度材料模型的材料空间,在遇到交叉梯度源模型时利用特定的相交算子以一定的权重比进行材料分布计算。然后,在几何空间与材料空间结合的过程中,巧妙地通过坐标变换将材料空间与几何空间的坐标系重合,实现将材料空间映射至几何空间,从而得到带有材料信息的功能梯度材料模型。通过修改梯度源、材料分布函数以及坐标变换方法即可获得所需的功能梯度材料模型。利用Visual Studio 2019软件和OpenGL编程语言对实例模型进行可视化分析的结果表明,所提出的建模方法相比于大部分估值建模、非估值建模方法可大大缩短建模时间,从根本上解决了某些算法所造成的储存空间不足和建模过程繁琐等问题。基于坐标变换的功能梯度材料空间映射建模方法为增材制造行业提供了一种新的建模方法,具有良好的应用价值。     

Study on Quality Evaluation Model in Multi-station Assembly Processes

Based on features of dimension variation propagation in multi-station assembly processes, a new quality evaluation model of assembly processes is established. Firstly, the error source of multi-station assembly system is analyzed, the relationship of dimension variation propagation in multi-station assembly processes is studied and the state equation for variation propagation is constructed too. Then, the feature parameters which influence variation propagation and accumulation in multi-station assembly processes are found to evaluate quality characteristic of the assembly system. Through the derivation of equation on dimension variation propagation, station coefficient matrices which are combined and conversed to determine the max eigenvalue are educed. The max eigenvalue is multiplied by the weight coefficient to establish the quality evaluation model in multi-station assembly processes. Furthermore, assembly variation indexes are proposed to judge of the assembly technology process. Finally, through the practical example, the application of the model and assembly variation indexes are presented.     

基于装配相似性与灰色模型的汽车装配工时预测

汽车企业为适应市场需求的不断变化,加快了推出新车型产品的步伐。针对目前汽车总装混流工时预测速度缓慢的问题,提出基于装配相似性与灰色理论GM（0,N）模型的装配工时预测方法。将装配工时按特性分为取料时间、定位时间和连接时间,提取影响各部分工时的关键因素,通过计算样本与基准零件的装配相似系数,结合装配工时在MATLAB中构建拟合曲线,最后在函数关系式和GM（0,N）模型中分别预测定位时间和连接时间。通过与MTM法进行比较,证实该方法具有准确性和高效性。     

基于OBDD的拆卸序列表示模型的优化

拆卸序列的紧凑表示是拆卸序列的评价与优化的基础,AND-OR图是拆卸序列表示的一种典型方法,但是拆卸序列的AND-OR图表示模型存在冗余信息。通过对AND-OR图模型作等价变换,消除AND-OR图表示模型中的冗余信息。设计了拆卸序列的优化表示模型的生成算法,建立了优化的基于OBDD的拆卸序列表示模型,用来表示复杂装配体的拆卸序列。并论证了优化模型的拆卸序列表示可以节省存储空间,最后的实验表明,基于OBDD的拆卸序列优化表示模型的存储空间远小于AND-OR图的存储空间。     

增强现实环境下的产品装配引导技术

以增强现实环境下引导产品装配为目标,建立了面向增强装配过程的统一信息模型,管理文字、几何和产品装配特征等可视化引导信息。采用基于标志物的视觉跟踪技术实现虚拟零件和视频中真实零件的注册定位,通过建立虚拟和真实装配场景的深度图处理增强装配场景中虚实物体的遮挡关系。利用虚实零件的注册位置把装配引导信息叠加到装配视频场景中。并开发了演示系统,分析和说明了增强现实环境下引导产品进行装配的过程。