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CAD系统中的自动装配的实现机理与方法研究

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机床与液压 2006年第11期34卷 64-68页

作者：沈良琼杨军张浬萍西南科技大学制造科学与工程学院四川绵阳621010

提出了装配黑箱理念,介绍了自动装配研究的现状,并通过对零件信息模型、装配模型、装配顺序及装配位姿求解等关键问题的论述,探讨了在CAD系统中实现自动装配的机理和方法。提出了解决零件装配信息表达的“有向装配编码矩阵法”、解决位... 详细信息

提出了装配黑箱理念,介绍了自动装配研究的现状,并通过对零件信息模型、装配模型、装配顺序及装配位姿求解等关键问题的论述,探讨了在CAD系统中实现自动装配的机理和方法。提出了解决零件装配信息表达的“有向装配编码矩阵法”、解决位姿记录的“位姿约束向量记录法”,以及装配零件的权重值、装配母体、装配元素等新方法和新概念,为进一步研究自动装配问题提供了理论基础和方法指导。

关键词：自动装配层次模型信息表达装配顺序位姿求解计算机辅助设计

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装配BOM的形成

制造技术与机床 2005年第9期 105-106页

作者：陈宗舜单位不详

1问题的由来。信息技术辅助企业生产管理无论是初期的MRP还是MRPⅡ或现代的ERP、SCM,都需要产品数据,包括组成产品各部分物料的定义数据、产品各部分结构数据以及各种物料的制造工艺数据.这些数据来源于产品设计与工艺设计.

关键词：装配单元组件物料清单 ERP BOM 装配顺序零件明细表装配件 MRP 装配作业件号部件装配

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基于虚拟装配的车身装配质量分析

基于虚拟装配的车身装配质量分析

作者：郑泽亮山东理工大学

学位级别：硕士

车身是汽车主要构成部分,车身装配是决定整车质量的重要环节。在车身装配过程中,不可避免的会产生装配质量问题,影响整车质量和性能,这就需要对装配质量进行分析。本文对装配顺序的优化和装配偏差的分析方法进行了研究。首先,在三维... 详细信息

车身是汽车主要构成部分,车身装配是决定整车质量的重要环节。在车身装配过程中,不可避免的会产生装配质量问题,影响整车质量和性能,这就需要对装配质量进行分析。本文对装配顺序的优化和装配偏差的分析方法进行了研究。首先,在三维建模软件UG中,利用逆向建模技术,创建了某车身顶盖的三维模型,并分析了包括顶盖的结构、尺寸公差、装配连接方式、约束方式、装配偏差的影响因素等装配信息。其次,对顶盖模型进行了虚拟装配,并对装配过程进行了相关分析,比如动静态干涉分析、装配约束分析、装配顺序分析等。通过装配分析,得到了装配偏差和装配顺序对装配质量的影响。再次,设定了以装配偏差最小为优化目标,作为判断装配顺序优劣的评价标准,利用遗传算法,通过编程实现了车身顶盖装配顺序的优化;并分析了装配顺序对装配偏差的影响。最后,以蒙特卡洛仿真法为理论基础,利用该方法对偏差的分布特征进行了统计分析,并结合相关分析软件,对车身顶盖装配偏差进行了分析,得出了最优公差分配方案。

关键词：车身装配装配顺序偏差分析遗传算法蒙特卡洛仿真法

乘用车自动变速器装配线的布局规划及仿真技术研究

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乘用车自动变速器装配线的布局规划及仿真技术研究

作者：吴文涛合肥工业大学

学位级别：硕士

随着自动变速器市场的竞争加剧,迫使自动变速器生产厂家改变产品的生产形式和缩短产品的生产周期。基于此,在自动变速器制造领域对变速器装配线的布局规划和仿真研究就起到了非常重要的作用。在装配线的布局规划设计中,装配线布局方式... 详细信息

随着自动变速器市场的竞争加剧,迫使自动变速器生产厂家改变产品的生产形式和缩短产品的生产周期。基于此,在自动变速器制造领域对变速器装配线的布局规划和仿真研究就起到了非常重要的作用。在装配线的布局规划设计中,装配线布局方式和装配线平衡直接影响自动变速器装配线的工作效率和产品质量,且很难对自动变速器装配线在实际生产状况下的性能参数做出正确的判断,需要对自动变速器装配线进行模拟与仿真,利用仿真技术对自动变速器装配线布局规划进行评价。本文在分析自动变速器的内部构造和装配原理的前提下,制定自动变速器的装配顺序。阐述装配线的设备布局方式和物流布置原则以及装配线平衡方面的相关理论,根据装配生产线设计的基本特征和主要参数,对乘用车自动变速器装配线进行规划布置并对装配线的物流系统进行设计。最后运用仿真软件对自动变速器装配线进行仿真研究,并建立装配线的三维布局模型虚拟显示其整体布局。

关键词：自动变速器装配线布局装配顺序仿真

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板壳件的虚拟装配物理仿真技术研究

板壳件的虚拟装配物理仿真技术研究

作者：韩琪西安电子科技大学

学位级别：硕士

近年来虚拟设计、虚拟装配等相关技术都发展很快。但目前研究人员所关心的零件信息、装配关系都以零件几何信息为主,其实质是基于几何模型的虚拟装配。然而要更加真实地反映产品的装配过程并指导设计,就必须在产品的几何模型中考虑零件... 详细信息

近年来虚拟设计、虚拟装配等相关技术都发展很快。但目前研究人员所关心的零件信息、装配关系都以零件几何信息为主,其实质是基于几何模型的虚拟装配。然而要更加真实地反映产品的装配过程并指导设计,就必须在产品的几何模型中考虑零件之间的相互作用力,即对装配过程进行物理仿真。论文结合教育部科学技术重点研究项目“面天线虚拟样机关键技术研究”,对面天线反射面的典型结构——板壳的装配过程进行了深入研究和物理仿真。总结了板壳结构在汽车、飞机、电子设备尤其雷达天线等工业中的应用;将板壳结构的分析归纳为静力学分析和动力学分析两大类;在介绍板壳大挠度屈曲理论的基础上,研究了求解平板屈曲临界力的有限元方法;建立了面天线反射面的平板有限元分析模型;分析并得到了存在尺寸误差的情况下将平板模型强行装配时需要施加的外力,并研究了该模型在装配过程中发生的变形;提出了以平板发生屈曲变形时的最大尺寸误差作为检验平板加工是否合格的一个标准。规划了有四个安装螺孔的平板的三种装配顺序;研究了不同的装配顺序对最终装配变形的影响;通过比较三种装配顺序下Z向最大位移以及四个螺孔节点上的横向剪切力,分析了三种装配顺序对平板最终形状变形的影响,得出了最佳装配顺序方案。

关键词：虚拟装配装配变形物理仿真屈曲装配顺序

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多品种柔性化装配线设计与仿真研究

多品种柔性化装配线设计与仿真研究

作者：何家盼苏州大学

学位级别：硕士

随着拥有DCT的换挡机构日益流行，实现DCT液压控制模块功能的电磁阀需求量也迅速增加。由于此类电磁阀装配困难，目前国内主要依靠进口。自主设计出能装配此种新型电磁阀的装配线成为本领域的研究重点。单一型产品装配线在经济发展迅... 详细信息

随着拥有DCT的换挡机构日益流行，实现DCT液压控制模块功能的电磁阀需求量也迅速增加。由于此类电磁阀装配困难，目前国内主要依靠进口。自主设计出能装配此种新型电磁阀的装配线成为本领域的研究重点。单一型产品装配线在经济发展迅速的今天已不能满足快速多变的市场需求。基于订单生产的多品种柔性化装配线逐渐受到重视，关于此方面的研究也越来越多。但是大多数研究都是针对混流装配线的负荷平衡及排产顺序，对多品种可变装配线的研究甚少。本文以新型电磁阀可变装配线为例，主要针对五个方面对多品种柔性化装配线进行设计。一、装配线布局构型设计。二、利用启发式方法（韩格逊－伯尼法）对装配线负荷平衡进行设计。三、采用数学方法与仿真方法相结合设计合理的缓冲区，克服了单独使用数学方法或仿真方法设计装配线缓冲区时存在的弊端。首先利用仿真软件eM-Plant找到柔性化装配线的瓶颈工位，然后根据装配线可用度与缓冲区容量之间的关系，计算出满足生产需求的最少缓冲区容量。四、利用仿真软件eM-Plant对该汽车电磁阀装配线进行建模仿真，对其进行瓶颈分析，找出瓶颈工位，然后验证缓冲区设计的合理性及考察各工位的负载平衡情况，最后核定装配线的生产率是否满足厂方要求。五、针对多品种柔性化装配线装配顺序安排问题，本文以工艺辅助时间最短为目标函数，建立数学模型，利用改进遗传算法优化产品装配顺序。通过改进遗传算法与标准遗传算法的比较，证明了改进遗传算法对求解产品装配顺序问题更有效。然后在MATLAB7.0上对电磁阀装配线产品装配顺序求最优解，得到的结果比公司采用的产品装配顺序节省了工艺辅助时间。本课题研究的电磁阀装配线已经开始投产，在实际生产中，验证了本文设计与仿真的可行性。

关键词：柔性化装配线装配线布局负荷平衡缓冲区装配顺序

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小型电子产品机器人装配工艺的研究

小型电子产品机器人装配工艺的研究

作者：尹志丞宁夏大学

学位级别：硕士

机器人自动装配就是用机器人代替人工将零件组合在一起最终形成产品的过程。机器人能够灵活地完成各种动作,尤其对装配过程中的重复性动作有突出优势。在传统的小型电子产品装配中,都是通过人工流水作业的方式完成的。流水作业耗费了大... 详细信息

机器人自动装配就是用机器人代替人工将零件组合在一起最终形成产品的过程。机器人能够灵活地完成各种动作,尤其对装配过程中的重复性动作有突出优势。在传统的小型电子产品装配中,都是通过人工流水作业的方式完成的。流水作业耗费了大量人力、物力,并且工作效率低下。因此,研究工业机器人在小型电子产品中的装配工艺显得十分必要且具有重要意义。本文以手机为例,针对基于工业机器人的小型电子产品(尺寸外表尺寸在100毫米×100毫米×20毫米以内的电子产品)的自动化装配进行理论研究。主要研究内容如下：1.小型电子产品装配单元的设计。对小型电子产品装配单元布局常见的三种类型进行了详细介绍;2.装配顺序的控制。以手机后盖装配单元作为实例,对装配线中顺序控制的功能与互锁理论进行了研究。介绍了错误检测和修复措施;3.装配时间及动作分析。以后盖装配单元为例详细讲述了RTM时间分析方法。对于常见的装配动作,提出了一种新的数学表达方法来对其进行表示;4.装配系统的设计。对装配系统的设计及选择进行了研究,其中包括：装配自动化特点,送料方法,装配类型,连接方式,柔顺性。5.手机实例分析。采用优先关系矩阵对手机的装配优先关系进行分析。设计了两种类型的手机装配系统,并对装配系统中的装配单元给出了详细分析。最后,对装配动作及装配时间进行了研究。

关键词：电子产品自动化装配生产单元装配系统布局装配顺序

Q3808无心车床主轴系统虚拟装配及仿真分析

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Q3808无心车床主轴系统虚拟装配及仿真分析

作者：冯瑞成兰州理工大学

学位级别：硕士

众所周知，装配是产品生命周期的一个重要环节，是产品功能实现的主要过程。良好的装配设计和装配性能，对保证产品质量和可靠性，降低产品成本和提高竞争力具有十分重要的意义。随着信息技术和制造业信息化的飞速发展，虚拟装配技术的... 详细信息

众所周知，装配是产品生命周期的一个重要环节，是产品功能实现的主要过程。良好的装配设计和装配性能，对保证产品质量和可靠性，降低产品成本和提高竞争力具有十分重要的意义。随着信息技术和制造业信息化的飞速发展，虚拟装配技术的发展及应用将成为必然趋势。本课题利用虚拟装配技术对Q3808无心车床主轴系统装配过程进行了一些必要的探讨和仿真分析。首先，从虚拟装配的概念及国内外研究现状、装配模型的建立、装配顺序及路径的规划等方面系统的阐述了虚拟装配的理论知识、原理以及技术要点。其次，对三维造型软件Pro／ENGINEER作了简单的介绍，对其Pro／Replace、Pro／Family Table、Pro／Relation和Pro／Program等模块的功能进行了学习和探索，找出了其在装配中的优点和不足。对主要零部件模型的建立方法进行了分析且建立了Family Table，由此可以对装配过程中零部件进行替换，从而避免干涉和碰撞，提高装配性能;提出了在结构图模块Skeleton下进行装配路径的规划以及在程序模块Relation下通过编程设定干涉和碰撞的条件，并对干涉和碰撞进行报警以便人机交互解决干涉。最后，通过以上仿真得出调刀机构和主轴系统的装配顺序;通过模型分析得出主轴系统的干涉情况，并对其合理性进行分析。而且结合本课题对今后的工作进行了展望，为整机的可装配性分析及性能评价奠定了基础。

关键词： Q3808无心车床虚拟装配 Pro/ENGINEER 装配顺序装配路径动态仿真干涉碰撞

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三环减速器的数字化建模运动仿真及实验研究

三环减速器的数字化建模运动仿真及实验研究

作者：王强河南科技大学

学位级别：硕士

随着现代机械化水平的不断提高，人们的生活愈加便利，对机电产品的性能要求也不断提高，机电产品只有向着轻量化、高效率、低能耗、低噪声等方向发展才会有市场、有竞争力。三环减速器属于少齿差行星齿轮传动的一种形式，以其减速比大... 详细信息

随着现代机械化水平的不断提高，人们的生活愈加便利，对机电产品的性能要求也不断提高，机电产品只有向着轻量化、高效率、低能耗、低噪声等方向发展才会有市场、有竞争力。三环减速器属于少齿差行星齿轮传动的一种形式，以其减速比大、体积小、承载能力强、结构紧凑、功率范围广等特点，已在各行各业中广泛应用[1]。内齿板是三环减速器的关键零部件，其制造精度直接影响三环减速器的性能。但是，现在广泛使用的内齿板加工方案存在诸多不足，严重影响着三环减速器的应用及推广。同时，三环减速器的结构特点--内齿板啮合条件，决定了内齿板的装配顺序。迄今，也没有文献能把三环减速器内齿板的装配顺序解释清楚，导致三环减速器经常无法正确装配，直接制约三环减速器的发展。文中对三环减速器内齿板的加工方法、装配顺序及结构形式进行理论分析实验研究。首先，根据三环减速器的啮合条件，提出一种新的内齿板的加工方案，并用CAD软件UG采用新的内齿板加工方案对三环减速器进行数字化建模。通过对虚拟样机的运动仿真分析，仿真结果表明新方案加工的内齿板满足减速比，证明了新的内齿板加工方案的可行性;其次，通过对三环减速器的啮合条件的分析，提出三环减速器内齿板装配顺序与输入轴上的键槽分布有关。假设若干内齿板的装配顺序，通过不同装配顺序的对比，证明了内齿板的装配顺序确实与输入轴上的键槽分布有关;然后，利用UG NX7.0和ANSYS workbench对三环减速器的箱体进行模态分析求解，确定了三环减速器的箱体的固有频率和对应振型，对避免系统共振的发生提供了重要依据。最后，对三环减速器的箱体的进行振动加速度测试试验，利用Matlab软件编程对采集的振动加速度信号进行傅里叶变换，绘制出箱体的振动频谱曲线，然后根据曲线特征分析三环减速器齿轮箱的动态性能。

关键词：三环减速器内齿板模态分析装配顺序