一種發動機裝配過程優化系統技術方案

本發明專利技術涉及發動機數字化裝配技術領域，且公開了一種發動機裝配過程優化系統，包括裝配特征提取模塊、裝配規劃模塊、零部件轉移磨損模型建立模塊、裝配分析模塊、裝配車間信息采集模塊、裝配修正模塊。本發明專利技術通過特征提取模塊從零部件的三維模型中提取裝配信息，同時獲取零部件之間的公差分析信息，并通過裝配規劃模塊基于提取的裝配規劃信息建立裝配規劃模型，從而獲取裝配序列及裝配路徑，達到對不同尺寸零部件的最優化裝配，避免再制造技術修復后的零部件與發動機原有部件之間的裝配超差問題，提高裝配的精確度。提高裝配的精確度。提高裝配的精確度。

【技術實現步驟摘要】
一種發動機裝配過程優化系統


[0001]本專利技術涉及發動機數字化裝配
，具體為一種發動機裝配過程優化系統。

技術介紹

[0002]數字化裝配技術是指利用數字化現實技術、計算機圖形學、人工智能技術和仿真技術等構造數字化現實環境和裝配數字模型，在裝備裝配過程中，通過交互分析、規劃、仿真和優化出品的裝配順序、裝配路徑以及裝配精度、裝配性能等，達到有效減少裝配的實物試裝次數，提高裝備裝配質量、效率和可靠性的技術。采用該技術可以克服傳統裝配工藝中的缺點，對縮短裝配工期、降低裝配成本和提高裝配質量具有重要意義。
[0003]零部件經過使用一段時間后，其尺寸會超差，比如發動機汽缸缸徑擴大，而與之原來匹配的活塞變小。經再制造技術修復后，可使大氣缸匹配大直徑的活塞，小氣缸匹配小直徑的活塞；但如果采用大的配小的，就會使得間隙超差，因此在廢舊發動機零部件經再制造維修后的裝配過程中，需要根據發動機當前的零部件的尺寸選擇關聯的維修后的零部件的尺寸，并合理裝配，以提高裝配的精確度，尤其是活塞與氣缸的裝配，作為發動機的核心部件，活塞與氣缸的裝配的精確度直接影響發動機的性能。另外，一般只在零配件入庫時對零件的實際尺寸進行測量，而忽略了零部件從倉庫轉移至裝配車間過程中的正常碰撞磨損，因此導致利用入庫時的實際尺寸對零部件進行組合的結果使得零部件的選擇范圍過大，而若在裝配前對每個零配件的實際尺寸再次進行檢測且利用檢測后的實際尺寸再次進行零件組合，則會浪費大量的時間，降低裝配效率。

技術實現思路

[0004]針對
技術介紹
中提出的現有發動機裝配系統在使用過程中存在的不足，本專利技術提供了一種發動機裝配過程優化系統，具備預先考慮零部件的轉移磨損，縮小零部件選擇的范圍，提高零部件的選擇精確度的優點，解決了上述
技術介紹
中提出的問題。
[0005]本專利技術提供如下技術方案：一種發動機裝配過程優化系統，包括：裝配特征提取模塊：基于發動機三維模型提取發動機零部件的裝配信息，所述裝配信息包括裝配規劃信息和公差分析信息；裝配規劃模塊：基于裝配特征提取模塊提取的裝配規劃信息建立裝配規劃模型；所述裝配規劃包括裝配序列規劃及裝配路徑規劃，所述裝配規劃模型采用的算法為蟻群算法；零部件轉移磨損模型建立模塊：基于BP神經網絡算法建立針對每一種零部件從倉庫至裝配車間的裝配位置點的磨損模型，獲取零部件轉移過程中的概率磨損數據；裝配分析模塊：基于裝配特征提取模塊提取的公差分析信息生成尺寸鏈，按照尺寸鏈及零部件入庫時檢測的實際尺寸及概率磨損數據組合多個封閉環，并篩選符合要求的封閉環并標記封閉環中零部件的尺寸范圍及封閉環零部件集合；裝配車間信息采集模塊：對待裝配零部件在裝配前進行檢測，獲取實際磨損數據，
將零部件裝配前檢測的磨損數據輸入裝配修正模塊；裝配修正模塊：根據裝配分析模塊中各個零部件的尺寸范圍、零部件實磨損后的實際尺寸進行比較，判斷零部件磨損后的實際尺寸是否位于該零部件的尺寸范圍內，若是，則進行裝配；若否，將該零部件磨損后的實際尺寸輸入裝配分析模塊。
[0006]優選的，所述零部件轉移磨損模型的建立基于每個裝配工廠對零部件轉移的具體操作情況，所述零部件轉移磨損模型的輸入量包括轉移路況信息、轉移工具信息、裝卸工具信息、轉移人員信息；所述零部件轉移磨損模型的輸出包括磨損結果、磨損類型、磨損量，當零部件存在磨損時，磨損結果值為1，否則磨損結果值為0，磨損類型包括尺寸磨損和形位磨損，所述磨損量包括最大磨損量和最小磨損量。
[0007]優選的，所述零部件轉移磨損模型訓練數據是歷史零部件在轉移過程磨損數據，所述磨損數據為零部件入庫時的檢測數據與零部件在裝配位置點裝配前的磨損檢測數據的比較值，并根據歷史比較值獲取最大磨損量及最小磨損量，所述零部件轉移磨損模型根據不斷更新的歷史零部件磨損數據定時優化。
[0008]優選的，所述公差分析信息包括產品基本信息、尺寸公差信息、裝配模型配合關系信息；所述產品基本信息包含編號、零部件名、尺寸類型、尺寸值、最大磨損量、最大磨損量、公差類型、上偏差、下偏差；所述尺寸公差信息包含裝配體零部件的標識、零部件名、公差值、模型的基準坐標系X坐標、模型的基準坐標系y坐標、模型的基準坐標系z坐標；所述裝配模型配合關系信息包含編號、裝配部件名、主動件標識、被動件標識、主動件配合類型、被動件配合類型。
[0009]優選的，所述裝配分析模塊首先自動生成尺寸鏈，并標記尺寸鏈中各個組成環和封閉環的公差參數，然后進行裝配分析；所述裝配分析的過程如下：步驟一、獲取生成的尺寸鏈的各個組成環和封閉環的公差參數，獲取每個組成環的零部件的所有入庫實際尺寸；步驟二、選取每個組成環的基準件，按照基準件以及其他零部件的入庫實際尺寸、入庫實際尺寸與最大磨損量之和、入庫實際尺寸與最小磨損量之和三種尺寸數據，按照裝配序列裝配各個組成環及封閉環，對各個組成環及封閉環的誤差進行測量，同時標記每個尺寸零部件后一裝配序列零部件的尺寸范圍，及滿足上述尺寸范圍的零部件編號，形成封閉環零部件集合；步驟三、對比組合后的封閉環及各個組成環誤差是否處于其對應的公差范圍內，若否，則剔除該封閉環及各組成環的組合，并刪除該封閉環零部件集合；若是，則保留該封閉環和各組成環的組合，并保留該封閉環零部件集合；步驟四、按照現存零部件最大使用率進一步篩選封閉環，選取現存零部件的剩余量最少的封閉環，并保留該封閉環零部件集合；步驟五、若存在現存某一零部件的實際尺寸不滿足形成一個完整的封閉環，則反饋零部件補充信息；
步驟六、按照保留的封閉環零部件集合中的零部件編號選取零部件，將零部件轉移至車間的裝配位置點進行裝配；裝配前，對每一個零部件進行磨損檢測，并將磨損數據與該零部件的產品基本信息關聯后存儲在數據庫中，作為零部件轉移磨損模型訓練歷史數據。
[0010]優選的，所述裝配分析模塊接收裝配修正模塊傳輸的零部件信息后，進行如下步驟：步驟一、根據該零部件的編號定位到該零部件所屬的組成環；步驟二、獲取該組成環的該部件后面所有序列，及該組成環后面所有組成環的所有裝配序列的現存其余零部件；步驟三、按照該零部件磨損后的實際尺寸，其余零部件的入庫實際尺寸、入庫實際尺寸與最大磨損量之和、入庫實際尺寸與最小磨損量之和三種尺寸數據，按照裝配序列裝配重新裝配各個組成環及封閉環；步驟五、按照裝配分析過程步驟三至步驟五進行；步驟六、評價原先經過裝配分析形成的封閉環，以及新形成的封閉環，若評價結果為原先的封閉環評價優于新形成的封閉環，則將剔除該零部件，重新選取滿足該類型零部件尺寸范圍的零部件，若沒有可供選擇的該類型零部件，則反饋零部件補充信息。
[0011]優選的，所述裝配特征提取模塊提取的特征信息包括零部件的工程屬性信息、零部件的幾何信息、位姿信息、裝配約束信息、裝配層次信息，對裝配特征信息提取的步驟如下：S1、載入產品的裝配體模型；S2、訪問裝配體模型中的所有特征，并將其存入特征數組；S3、從特征數組中逐項獲得特征的類型；S4、判斷特征類型是否為元件，若類型為元件，則進入S5,；若特征類型不為元件，則跳轉至S3；S5、本文檔來自技高網...

【技術保護點】

【技術特征摘要】
1.一種發動機裝配過程優化系統，其特征在于，包括：裝配特征提取模塊：基于發動機三維模型提取發動機零部件的裝配信息，所述裝配信息包括裝配規劃信息和公差分析信息；裝配規劃模塊：基于裝配特征提取模塊提取的裝配規劃信息建立裝配規劃模型；所述裝配規劃包括裝配序列規劃及裝配路徑規劃，所述裝配規劃模型采用的算法為蟻群算法；零部件轉移磨損模型建立模塊：基于BP神經網絡算法建立針對每一種零部件從倉庫至裝配車間的裝配位置點的磨損模型，獲取零部件轉移過程中的概率磨損數據；裝配分析模塊：基于裝配特征提取模塊提取的公差分析信息生成尺寸鏈，按照尺寸鏈及零部件入庫時檢測的實際尺寸及概率磨損數據組合多個封閉環，并篩選符合要求的封閉環并標記封閉環中零部件的尺寸范圍及封閉環零部件集合；裝配車間信息采集模塊：對待裝配零部件在裝配前進行檢測，獲取實際磨損數據，將零部件裝配前檢測的磨損數據輸入裝配修正模塊；裝配修正模塊：根據裝配分析模塊中各個零部件的尺寸范圍、零部件磨損后的實際尺寸進行比較，判斷零部件磨損后的實際尺寸是否位于該零部件的尺寸范圍內，若是，則進行裝配；若否，將該零部件磨損后的實際尺寸輸入裝配分析模塊。2.根據權利要求1所述的一種發動機裝配過程優化系統，其特征在于：所述零部件轉移磨損模型的建立基于每個裝配工廠對零部件轉移的具體操作情況，所述零部件轉移磨損模型的輸入量包括轉移路況信息、轉移工具信息、裝卸工具信息、轉移人員信息；所述零部件轉移磨損模型的輸出包括磨損結果、磨損類型、磨損量，當零部件存在磨損時，磨損結果值為1，否則磨損結果值為0，磨損類型包括尺寸磨損和形位磨損，所述磨損量包括最大磨損量和最小磨損量。3.根據權利要求2所述的一種發動機裝配過程優化系統，其特征在于：所述零部件轉移磨損模型訓練數據是歷史零部件在轉移過程磨損數據，所述磨損數據為零部件入庫時的檢測數據與零部件在裝配位置點裝配前的磨損檢測數據的比較值，并根據歷史比較值獲取最大磨損量及最小磨損量，所述零部件轉移磨損模型根據不斷更新的歷史零部件磨損數據定時優化。4.根據權利要求1所述的一種發動機裝配過程優化系統，其特征在于：所述公差分析信息包括產品基本信息、尺寸公差信息、裝配模型配合關系信息；所述產品基本信息包含編號、零部件名、尺寸類型、尺寸值、最大磨損量、最大磨損量、公差類型、上偏差、下偏差；所述尺寸公差信息包含裝配體零部件的標識、零部件名、公差值、模型的基準坐標系X坐標、模型的基準坐標系y坐標、模型的基準坐標系z坐標；所述裝配模型配合關系信息包含編號、裝配部件名、主動件標識、被動件標識、主動件配合類型、被動件配合類型。5.根據權利要求1所述的一種發動機裝配過程優化系統，其特征在于：所述裝配分析模塊首先自動生成尺寸鏈，并標記尺寸鏈中各個組成環和封閉環的公差參數，然后進行裝配分析；所述裝配分析的過程如下：
步驟一、獲取生成的尺寸鏈的各個組成環和封閉環的公差參數，獲取每個組成環的零部...

【專利技術屬性】
技術研發人員：唐修檢，魏世丞，王濤，劉謙，王龍，杜守信，
申請(專利權)人：中國人民解放軍陸軍裝甲兵學院，
類型：發明
國別省市：