集成环境下基于CAD产品装配顺序规划

在分析总结以往学者对装配顺序规划的研究基础上，综合拆卸法和优先约束法的特点，探讨了一种新的装配顺序分析方法，该方法利用产品的装配域信息，根据图论的割集法对产品进行拆分，建立几何优先约束关系，然后通过人机交互的方式建立工艺优先约束关系，最终得到可行的产品装配顺序。实现了集成环境下基于CAD产品装配顺序规划。本文给出了割集的生成算法框图以及装配顺序规划的算法框图，最后通过实例验证。     

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。     

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。     

并行工程关键技术--DFA的研究与应用

该文分析了并行工程设计过程的特点、PDM的集成框架和关键使能技术DFA。研究了面向装配设计的体系结构,产品设计与装配过程之间的并行关系。提出了基于并行工程的产品装配的集成框架体系结构,并借助于一些商业软件(CATIA、DELMIA)来实现产品概念设计、几何建模、工艺设计、工艺规划和过程仿真。介绍了在并行工程理念下DFA技术在轿车驾驶舱装配开发中的应用。     

集成环境下基于割集的装配顺序生成算法研究

在分析总结以往学者对装配顺序规划研究的基础上，综合拆卸法和优先约束法的特点，探讨了一种新的装配顺序分析方法，该方法利用产品的装配域信息，根据图论的割集法对产品进行拆分，建立几何优先约束关系，然后通过人机交互的方式建立工艺优先约束关系，最终得到可行的产品装配顺序。实现了集成环境下基于割集的装配顺序规划。给出了割集的生成算法框图以及装配顺序规划的算法框图，最后通过实例验证。     

虚拟装配工艺设计技术研究与应用

阐述虚拟装配工艺设计技术内涵及其体系结构,深入分析其所涉及的CAD系统与虚拟现实系统间的数据转换、碰撞检测技术、装配规划与仿真以及装配运动导航与准确定位等关键技术,并应用该技术,以商品化CAD系统Pro/E为建模工具,在VC与WTK平台及ORACLE数据库的支持下开发了一个虚拟装配工艺设计原型系统HIT-VAPD,实现了虚拟现实环境下的产品装配工艺规划与设计.实际应用表明,该系统可显著提高装配工艺设计效率,减少设计缺陷.     

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。     

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     

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。     

航天产品精益装配平台集成技术研究

以实施航天产品装配精益生产为工程应用背景,研究了基于WebService的精益装配平台集成技术。基于对航天产品装配生产管理现状的讨论,分析了精益装配平台集成需求。设计了包括基础数据管理、装配工艺设计管理、准时装配管理等模块的精益装配平台功能模型。应用SOA设计思想,搭建了含有客户层、业务层、服务层和数据层的精益装配平台4层架构。讨论了精益装配平台实现技术,为航天产品精益装配的全面实施提供支撑环境。     

基于干涉矩阵的装配序列规划

阐述了利用干涉矩阵进行装配方向可行性判断和应用遗传算法进行装配序列规划的方法.干涉矩阵可从三维CAD系统中得到,为减少搜索空间和更快得到能满足装配工艺性的最佳装配序列,可结合装配工艺性和装配的特点对干涉矩阵适当进行处理.该方法有利于实现从三维CAD系统到装配序列的自动规划,最后以实例通过MATLAB编程说明该方法的可行性.     

An effective integration approach toward assembly sequence planning and evaluation

An integration strategy for assembly sequence planning and sequence scheme evaluation is proposed. This strategy can be used to plan a reasonable assembly sequence, to optimize a sequence scheme, and to predict whether a collision will occur between the assembly tool and assembled components by considering factors like target components and assembly resources. A hybrid method is presented for assembly sequence modeling that combines human-computer interactive operations to manually build a hierarchical assembly sequence main model and a hybrid graph method to automatically generate sub-assembly sequence schemes of the main model. An optimization algorithm based on time-cost is introduced to handle a best candidate components selection. This relieves the problem of limited capability found when handling large size assembly models with traditional methods. The essential issues involved in system implementation are discussed as well; these include a representation method for the assembly consequence model, an optimization model of assembly sequence planning, and an object-oriented system architecture model employed with multi-agent technology for visually evaluating the assembling process. This system, KM computer-aided assembly process planning, KMCAAPP, has been developed on the basis of our previous work, KMCAD3; KMCAAPP uses the presented approach. KMCAAPP can be integrated with CAD model from KMCAD3D. A case study shows that the presented approach can use large CAD assembly models and delivers a feasible and effective way to integrate the assembly sequence planning process with scheme evaluation by visually evaluating the assembling process. This allows the identification of design errors in a timely manner and mitigates economic loss.     

装配/拆卸干涉矩阵的自动生成技术

讨论了基于ProEngineer三维设计模型的干涉矩阵自动生成方法。通过定义集成干涉矩阵来表达零件间装配/拆卸时的干涉关系,详细给出了产生干涉矩阵所需的零件/装配体信息提取和基于零部件运动扫掠体的干涉检查过程,采用干涉矩阵元素的二进制和十进制转换来降低计算复杂性,给出了干涉矩阵生成的算法流程并初步开发了原型系统。通过示例说明了系统的应用过程。     

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。     

虚拟现实环境下交互式船舶装配序列规划研究

针对传统装配序列规划方法解空间大、模型简单的问题，提出了应用虚拟现实技术解决船舶装配序列规划问题的方法。该方法分为虚拟拆卸和方案评价两个阶段，分析了虚拟装配平台上进行虚拟拆卸的基本流程和关键技术——虚拟环境下的实体模型表达和基于装配约束的运动导航。建立了船舶装配序列评价模型，确定了零件重量、装配时间、装配稳定性和装配过程难度等面向手工装配的评价指标。最后，用某船舶机舱区域的规划实例进行了验证，结果表明该方法生成的装配序列对实际船舶装配生产具有指导作用。     

装配关系的有向图表达方法研究

产品的装配关系表达方法直接关系到计算机辅助装配规划的方法与效率，分析了已有的装配关系表达方法，提出了有向装配连接图概念，有向装配连接图能够将建模的过程信息保存在有向边中，从而有割集分解方法进行装配序列规划提供更多信息。通过将装配建模配合关系建立过程转换成图的有向边表示，给出有向装配连接图的构造方法，在证明有向装配连接图相关性质基础上，给出在Unigraphics系统实现有向装配连接图算法。     

基于偏差流分析法（SOVA）的二维多工位装配顺序规划的研究

针对目前产品装配顺序通常从装配时间和装配成本角度来考虑而难以保证装配质量的情形,应用偏差流分析法,以提高装配质量为目标,提出一种新的二维多工位装配顺序优化方法。以多工位装配过程为研究对象,分析影响装配质量的偏差源,建立偏差及其传递的数学模型,应用装配稳健度概念来评价装配工艺流程方案的优劣。以汽车侧围的4个零件装配为例,运用装配稳健度分析、比较了三种不同的装配顺序,得到了较优的装配方案。实例分析和仿真表明,应用装配稳健度可以分析选择装配顺序方案,为优化设计多工位装配工艺流程提供了新的途径。     

Computer aided geometric feasible assembly sequence planning and optimizing

Assembly sequence planning (ASP) is the foundation of the assembly process planning and design for assembly (DFA). In ASP, geometric feasibility is the prerequisite in the valid assembly sequences searching. The assembly precedence relations’ (APRs) deriving and fulfilling are the essential tasks in the geometric feasible assembly sequence planning. In this paper, a systematical approach called geometric constraint analysis (GCA) is proposed and the corresponding software system is developed and integrated with CAD system. Using this system, only with a few mouse clicks on CAD draft, assembly precedence relations (APRs) can be derived correctly and completely. Then, all the geometric feasible assembly sequences can be inferred out automatically. Moreover, an optimal algorithm is designed and realized in the GCA method, by which, the most optimal assembly sequence in terms of the operation convenience can be found out from the immense geometric feasible sequences. An erratum to this article can be found at