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定位关系在装配序列规划中的应用研究

梁利东 贾文友 江本赤 苏学满 钟相强

梁利东, 贾文友, 江本赤, 苏学满, 钟相强. 定位关系在装配序列规划中的应用研究[J]. 机械科学与技术, 2021, 40(5): 762-768. doi: 10.13433/j.cnki.1003-8728.20200105
引用本文: 梁利东, 贾文友, 江本赤, 苏学满, 钟相强. 定位关系在装配序列规划中的应用研究[J]. 机械科学与技术, 2021, 40(5): 762-768. doi: 10.13433/j.cnki.1003-8728.20200105
LIANG Lidong, JIA Wenyou, JIANG Benchi, SU Xueman, ZHONG Xiangqiang. Research on Application of Locating Relationship in Assembly Sequence Planning[J]. Mechanical Science and Technology for Aerospace Engineering, 2021, 40(5): 762-768. doi: 10.13433/j.cnki.1003-8728.20200105
Citation: LIANG Lidong, JIA Wenyou, JIANG Benchi, SU Xueman, ZHONG Xiangqiang. Research on Application of Locating Relationship in Assembly Sequence Planning[J]. Mechanical Science and Technology for Aerospace Engineering, 2021, 40(5): 762-768. doi: 10.13433/j.cnki.1003-8728.20200105

定位关系在装配序列规划中的应用研究

doi: 10.13433/j.cnki.1003-8728.20200105
基金项目: 

安徽省高校自然科学研究重点项目 KJ2018A0102

详细信息
    作者简介:

    梁利东(1972-), 副教授, 博士, 研究方向为计算机辅助设计制造及信息工程, mark_liang2003@126.com

  • 中图分类号: TP391

Research on Application of Locating Relationship in Assembly Sequence Planning

  • 摘要: 为提高产品仿真装配效率和满足装配工艺要求,提出一种基于定位关系分析的分类装配序列规划方法。首先对零件的装配特征属性进行预定义和分类,然后根据装配零件的联接关系,在可行拆装方向上建立所有邻接零件的定位关系链有向图;按照定位链顺序依次对零件进行干涉检测并更新其定位关系,最终获得可行装配序列。实例表明,该方法简化了模型的装配关系并有效缩小其装配序列解空间,在一定程度上提高了装配规划效率,并通过虚拟拆装仿真过程验证其生成序列的正确性和可行性。
  • 图  1  装配分层信息模型

    图  2  装配关系示意图

    图  3  装配体A剖面图

    图  4  装配体A优化联接关系

    图  5  定位关系分析

    图  6  联接-定位关系

    图  7  +Z轴方向拆卸干涉矩阵图

    图  8  装配序列规划算法原理流程图

    图  9  齿轮泵模型及剖面爆炸图

    图  10  装配零件的联接-定位关系

    图  11  功能件装配定位链

    图  12  拆卸过程示意

    图  13  ER3A-C60模型

    图  14  机器人虚拟拆卸示意

    图  15  J5-J6轴组件虚拟拆卸

    图  16  J3-J4轴组件虚拟拆卸

    表  1  零件装配特征信息编码

    零件号 分类参数 定位基准 装配方向 零件数量
    P(i) Cp(i) Rp(i) d(i) Num(i)
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    表  2  装配体A的联接矩阵图

    p1 p4 p7 p8 (p2p3) (p5p6) p9 Num_L
    p1 0 1 0 1 2 0 2 4
    p4 1 0 1 0 2 2 0 4
    p7 0 1 0 0 0 2 0 3
    p8 1 0 0 0 0 0 2 3
    (p2p3) 2 2 0 0 0 0 0 -
    (p5p6) 0 2 2 0 0 0 0 -
    p9 2 0 0 2 0 0 0 -
    注:表中数值是lij的值。
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    表  3  装配关系信息

    功能零件 拆卸方向 定位零件 连接件集合 拆卸干涉零件 功能零件定位关系
    p1 +Z p4 (p2, p3) p8 p1p4
    p4 +Z Null (p2, p3), (p5, p6) (p1, p7, p8) Null
    p7 +Z p4 (p5, p6) (p1, p8) p7p4
    p8 +Z p1 9 Null p8p1
    注: 1) 若零件无定位件, 则可拟定为基准件; 2) 连接件的拆装方向由其模型属性自行定义(如成组螺栓螺母, 拆装方向互为相反)。
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    表  4  零件装配特征信息

    零件号及名称 特征分类 定位基准 拆卸方向 零件数量
    1-螺钉 连接件c1 -X 6
    2-后泵盖 功能件g1 泵体后端面 -X 1
    3-销钉 连接件c3 -X 2
    4-主动轴后轴承 功能件g4 后泵盖内端面 +X 1
    5-泵体 功能件g5 ±X 1
    6-主动轴前轴承 功能件g6 主动齿轮轴端面 +X 1
    7-前泵盖 功能件g7 轴套端面 +X 1
    8-泵端帽 功能件g8 前泵盖面 +X 1
    9-螺母垫片 连接件c9 +X 1
    10-螺钉 连接件c10 +X 6
    11-从动轴后轴承 功能件g11 后泵盖内端面 +X 1
    12-从动齿轮轴 功能件g12 从动轴后轴承端面 +X 1
    13-从动轴前轴承 功能件g13 从动齿轮轴端面 +X 1
    14-主动齿轮轴 功能件g14 主动轴前轴承端面 +X 1
    15-轴套 功能件g15 前泵盖止推面 +X 1
    16-齿轮 功能件g16 主动齿轮轴肩端面 +X 1
    17-销钉 连接件c17 +X 2
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    表  5  机器人J5-J6轴组件拆卸工艺

    拆卸工序 拆卸内容 拆卸图示
    J5轴两侧的手腕盖板 1)4个M3×12的螺钉2)手腕盖板
    J6轴电机罩 1)4个M2×15的螺钉2)电机罩
    J6轴减速机、减速机过渡板 1)8个M3×30的螺钉2)拆卸J6轴减速机3)减速机过渡板
    J6轴电机 1)2个M4×15的螺钉2)J6轴电机
    J6轴线束板 1)2个M3×10螺钉2)J6轴线束板
    J6轴电机座 1)8个M3×30的螺钉2)J6轴电机座
    J5轴线束板 1)2个M4×20的螺钉2)J5轴线束板
    J5轴手腕体 1)3个M3×8的螺钉2)J5轴手腕体
    J5轴的同步带轮、同步带 1)4个M3×10螺钉2)J5轴全螺纹螺栓上的螺母3)同步带和带轮
    J5轴电机 1)2个M4×15的螺钉2)J5电机
    J5轴同步带调整板、压板 1)4个M4×15的螺钉2)调整板3)2个M4×15螺钉4)压板
    J5轴减速机组合体 1)8个M3×30的螺钉2)减速机组合体
    J5轴手腕体 1)4个M4×12螺钉2)J5轴手腕体
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  • 收稿日期:  2019-11-30
  • 刊出日期:  2021-05-01

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