[發明專利]一種擺角銑頭裝配序列規劃演示系統及方法

在審

• 申請號: 202010967222.6
• 申請日: 2020-09-15
• 公開（公告）號: CN112231969A
• 公開（公告）日: 2021-01-15
• 發明（設計）人: 趙永勝;蘇李航;曹子睿
• 申請（專利權）人: 北京工業大學
• 主分類號: G06F30/27
• 分類號: G06F30/27;G06F111/18
• 代理公司: 北京思海天達知識產權代理有限公司 11203
• 代理人: 沈波

本發明公開了一種擺角銑頭裝配序列規劃演示系統及方法，該系統將擺角銑頭零部件裝配序列進行規劃并最終通過虛擬環境展示，包括三大模塊，分別為零部件信息模塊、裝配序列規劃模塊、虛擬仿真及體驗模塊，實現從輸入擺角銑頭裝配體三維模型信息到用戶VR體驗虛擬仿真裝配的過程。本發明通過零部件信息模塊得到零部件的三維模型與裝配信息，零件裝配信息通過裝配序列規劃模塊轉化為編程語言可識別的裝配信息矩陣并通過粒子群遺傳混合算法進行裝配序列規劃，得到最優裝配序列，最優裝配序列與零部件信息模塊得到的零部件三維信息模型通過虛擬仿真模塊進行仿真驗證并最終展示在VR界面供用戶體驗評價。

技術領域

本發明屬于裝配序列規劃領域，具體設計一種擺角銑頭裝配序列規劃演示系統及使用方法。

背景技術

隨著時代的發展，科技的進步，制造業在國民經濟中所占的分量越來越重，而裝配是產品生產制造過程中必不可缺少的一步，裝配規劃的最終目的是確定產品裝配計劃，裝配規劃問題的核心目標是裝配序列規劃,其屬于組合優化問題，本質是為了獲得產品的最優裝配序列。因此減少裝配所費時間、減輕裝配過程難度，是降低產品生產制造成本，提高企業社會競爭力的有力方式。

擺角銑頭作為多軸聯動機床的核心部件，其裝配過程占據著非常重要的地位。目前由于其復雜結構依然存在著大量人工求解裝配序列的現象，很大程度上依賴裝配工人的主觀經驗，并且對于想觀察學習裝配過程的學者來說，只能從錄像或者其他講解視頻了解學習，無法身臨其境去感受學習。

發明內容

本發明針對上述現有技術中存在的不足與問題，提供了一種擺角銑頭裝配序列規劃演示系統及使用方法。

本發明所提出的一種擺角銑頭裝配序列規劃演示系統，包括擺角銑頭零部件信息模塊、擺角銑頭裝配序列規劃模塊、擺角銑頭虛擬裝配仿真及體驗模塊；

擺角銑頭零部件信息模塊包含擺角銑頭零部件三維模型信息與擺角銑頭零部件裝配信息，其中擺角銑頭零部件三維模型信息主要包含擺角銑頭各個零部件三維模型；擺角銑頭零部件裝配信息包括零部件裝配方向信息、零部件裝配工具信息、零部件裝配干涉信息、零部件裝配連接信息、零部件裝配支撐信息。零部件裝配方向信息主要包含擺角銑頭零部件在裝配過程中所沿裝配方向信息；零部件裝配工具信息主要包含擺角銑頭零部件在裝配工程中所用裝配工具信息；零部件干涉信息主要包含擺角銑頭零部件在某一方向上進行裝配時與其他零件的裝配干涉信息；零部件裝配連接信息主要包含擺角銑頭各個零部件之間的連接關系信息；零部件裝配支撐信息主要包含擺角銑頭各個零部件之間支撐關系信息；

擺角銑頭裝配序列規劃模塊包含擺角銑頭裝配信息矩陣與擺角銑頭裝配序列規劃，其中擺角銑頭裝配信息矩陣用于將擺角銑頭零部件裝配信息轉化為編程語言可識別的信息矩陣形式存儲并用于裝配序列規劃；擺角銑頭裝配序列規劃用于將擺角銑頭裝配序列通過遺傳粒子群混合算法實現迭代尋優，并將最優裝配序列存儲。

擺角銑頭虛擬裝配仿真及體驗模塊包含擺角銑頭虛擬裝配仿真與用戶VR體驗，其中，擺角銑頭虛擬裝配仿真用于按照裝配序列仿真模塊所存儲的裝配最優序列對擺角銑頭零部件進行裝配過程仿真演示；用戶VR體驗用于將擺角銑頭虛擬裝配仿真過程與所存儲擺角銑頭最優裝配序列呈現于虛擬環境，讓用戶對擺角銑頭裝配過程獲得更深層次的理解。

本發明所提出的一種擺角銑頭裝配序列規劃演示系統使用方法，具體按照以下要求實施：

要求1)將擺角銑頭零部件三維模型與裝配信息存儲到零部件裝配信息模塊中：

要求1.1)將擺角銑頭零部件三維模型信息存儲到零部件三維模型信息庫；

要求1.2)將擺角銑頭零部件裝配過程所沿方向信息存儲到零部件裝配方向信息庫；

要求1.3)將擺角銑頭零部件裝配過程所用裝配工具信息存儲到零部件裝配工具信息庫；