[发明专利]人机交互的装配工艺规划系统

摘要

一种制造业领域的人机交互的装配工艺规划系统，本发明中，装配数据预处理模块对应每个零件的CAD几何模型建立相应的碰撞检测模型，指定装配约束元素，建立装配关系树；虚拟装配仿真模块提取虚拟装配所需的数据，建立虚拟装配仿真场景；装配辅助分析模块实现对装配过程的动态回放，静态显示零件的装配轨迹，计算模型间距离；装配工艺生成模块从虚拟装配数据库中获得装配过程数据，参照数据库中的标准装配工艺条目生成装配工艺，进行工位划分；装配工艺评价模块读取装配操作动作及操作对象数据，计算装配过程的效率，得到人机工程学分析数据；虚拟装配数据管理模块执行数据维护任务。本发明实现了虚拟环境下机械产品的动态装配及工艺规划功能。

主权项

1、一种人机交互的装配工艺规划系统，其特征在于，包括：装配数据预处理模块、虚拟装配仿真模块、装配辅助分析模块、装配工艺生成模块、装配工艺评价模块、虚拟装配数据管理模块、虚拟装配数据库，其中：虚拟装配数据管理模块执行数据维护任务，负责管理各模块与虚拟装配数据库之间的通讯，包括数据的添加、插入、删除、查询操作，其储存的数据有：零件碰撞检测模型、零件装配约束元素信息、装配关系树、装配操作动作数据、装配操作对象数据、标准装配工艺信息、DFMA定量分析方法的装配操作时间；装配数据预处理模块在CAD软件中生成产品装配语义、产品信息模型，产品信息模型包括：零件信息、装配树信息、约束信息、语义信息，采用碰撞模型生成工具BVCD生成零件的碰撞模型，并查找零件显示模型，建立显示模型、碰撞模型、产品信息之间的对应关系，并将碰撞模型、显示模型存入与产品信息对应的虚拟装配数据库；虚拟装配仿真模块从虚拟装配数据库中提取虚拟装配所需的数据，包括：显示模型、碰撞模型、零件信息、装配体信息、约束信息、语义信息、几何元素信息，建立虚拟装配仿真场景，并在终端显示装配过程，同时以文本方式记录下装配过程数据，装配过程数据包括：装配动作数据、装配对象数据、目标对象数据、所用工具，并存入虚拟装配数据库；装配辅助分析模块对虚拟装配仿真模块进行的虚拟装配过程进行回放和装配轨迹的显示，对产品的装配序列和装配路径进行分析，通过间隙测量对装配质量进行分析，并将结果作为产品工艺规划的依据；装配工艺生成模块从虚拟装配数据库中获得装配过程数据，参照虚拟装配数据库中的标准装配工艺条目生成装配工艺，手动添加工艺，确认后进行工位划分，将完成规划的工艺结果存入虚拟装配数据库；装配工艺评价模块读取虚拟装配数据库中的装配操作动作、操作对象数据，在DFMA方法所提供的装配操作效率表中查找装配操作时间，获得装配过程的效率，得到人机工程学分析数据，用于判断装配工艺的合理性；上述模块通过ODBC标准接口单独与虚拟装配数据库通信。