• CN:11-2187/TH
  • ISSN:0577-6686

机械工程学报 ›› 2018, Vol. 54 ›› Issue (11): 61-69.doi: 10.3901/JME.2018.11.061

• 产品装配技术专栏 • 上一篇    下一篇

半实物虚拟装配的建模、演化与应用

鲍劲松1, 李志强1, 项前1, 武殿梁2, 郑小虎1   

  1. 1. 东华大学机械工程学院 上海 201600;
    2. 上海交通大学机械与动力工程学院 上海 200240
  • 收稿日期:2017-03-11 修回日期:2017-08-09 出版日期:2018-06-05 发布日期:2018-06-05
  • 通讯作者: 武殿梁(通信作者),男,1972年出生,博士,副研究员。主要研究方向为数字化制造与虚拟样机技术、虚拟现实与系统仿真。E-mail:dlwu@sjtu.edu.cn
  • 作者简介:鲍劲松,男,1972年出生,副教授,博士研究生导师。主要研究方向为智能制造、虚拟现实/人机交互技术等。E-mail:bao@dhu.edu.cn;李志强,男,1996年出生,硕士研究生。研究方向为虚拟装配技术等。E-mail:1577150561@qq.com;项前,男,1973年出生,副教授。主要研究方向为智能制造、现代集成制造系统等。E-mail:xqsir@dhu.edu.cn;郑小虎,男,1983年出生,博士。主要研究方向为智能制造系统、精密制造技术等。E-mail:xhzheng@dhu.edu.cn
  • 基金资助:
    国家自然科学基金资助项目(51475301,51575353)。

The Modeling, Evolutionary and Application of Quasi-physical Virtual Assembly

BAO Jinsong1, LI Zhiqiang1, XIANG Qian1, WU Dianliang2, ZHENG Xiaohu1   

  1. 1. School of Mechanical Engineering, Dong Hua University, Shanghai 201600;
    2. School of mechanical engineering, Shanghai Jiao Tong University, Shanghai 200240
  • Received:2017-03-11 Revised:2017-08-09 Online:2018-06-05 Published:2018-06-05

摘要: 基于理想数模的虚拟装配可在设计阶段用于检查装配序列、获得装配路径、检查间隙等,然而单件、复杂大结构件产品的现场装配,一次性装配成功是目前面临的最大挑战。提出一种全新的、三维几何模型和海量测量数据互融的虚拟装配技术——"半实物虚拟装配"。探索基于胖模型的半实物装配信息模型,研究半实物装配中的几何特征模型、装配约束模型的建模方法,展开对半实物装配的模型定义、表达、融合的研究;通过全局上下文装配特征的配准规则树,揭示半实物装配的配准机理,进而获得面向实际的通用优化装配方法;最后在航天舱段结构件实际装配过程进行实际验证,试验结果证实了半实物虚拟装配技术在实际应用层面的可行性与高效性。

关键词: 半实物, 胖模型, 数字化测量, 虚拟装配

Abstract: Virtual assembly based on ideal digital form can be used in the design stage to check the assembly sequence, get the assembly path, check the gap, etc. However, single-piece, complex large component parts of the field assembly, one-time assembly success is currently facing the biggest challenge. A new virtual assembly technology which fusing 3D geometric model and mass measurement data-QVA (quasi-physical virtual assembly), is proposed and presented. Its information model based on fat-model is explored, its modeling method on geometric feature model and assembly constraint model is studied, and then the definition, expression and fusion of the quasi-physical assembly model is given. By establishing the registration rule tree of the global context assembly feature and revealing the registration mechanism of QVA, finally obtain the generally optimizing way to guide practical assembly. Finally, an aerospace cabin structure is taken as example, and the test results confirm the feasibility and efficiency of the quasi-physical virtual assembly technology in the practical application level.

Key words: digital measurement, fat-model, quasi-physical, virtual assembly

中图分类号: