CN109753761A - 一种管路组件生产工艺 - Google Patents
一种管路组件生产工艺 Download PDFInfo
- Publication number
- CN109753761A CN109753761A CN201910162279.6A CN201910162279A CN109753761A CN 109753761 A CN109753761 A CN 109753761A CN 201910162279 A CN201910162279 A CN 201910162279A CN 109753761 A CN109753761 A CN 109753761A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- conduit
- pipeline
- module
- model
- pipeline assembly
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 32
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 title claims description 29
- 238000005452 bending Methods 0.000 claims abstract description 72
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 35
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims abstract description 32
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 claims abstract description 29
- 230000008569 process Effects 0.000 claims abstract description 19
- 238000011161 development Methods 0.000 claims abstract description 15
- 238000010923 batch production Methods 0.000 claims abstract description 8
- 238000004088 simulation Methods 0.000 claims abstract description 8
- 238000000605 extraction Methods 0.000 claims abstract description 7
- 238000003754 machining Methods 0.000 claims abstract description 6
- 238000013461 design Methods 0.000 claims description 27
- 230000033001 locomotion Effects 0.000 claims description 21
- 238000003466 welding Methods 0.000 claims description 16
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 claims description 8
- 238000005056 compaction Methods 0.000 claims description 7
- 230000008676 import Effects 0.000 claims description 7
- 238000010330 laser marking Methods 0.000 claims description 7
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 claims description 6
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims description 4
- 230000009466 transformation Effects 0.000 claims description 4
- 230000008859 change Effects 0.000 claims description 3
- 238000013501 data transformation Methods 0.000 claims description 3
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 claims description 3
- 238000003032 molecular docking Methods 0.000 claims description 3
- 230000003121 nonmonotonic effect Effects 0.000 claims description 3
- 230000007704 transition Effects 0.000 claims description 3
- 239000004744 fabric Substances 0.000 claims description 2
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 claims 1
- 230000002452 interceptive effect Effects 0.000 claims 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 abstract description 2
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 10
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 6
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 description 4
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 4
- 241001502050 Acis Species 0.000 description 2
- 238000000627 alternating current impedance spectroscopy Methods 0.000 description 2
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 2
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 description 1
- 238000012790 confirmation Methods 0.000 description 1
- 230000008602 contraction Effects 0.000 description 1
- 238000012938 design process Methods 0.000 description 1
- 230000002708 enhancing effect Effects 0.000 description 1
- 239000000284 extract Substances 0.000 description 1
- 238000007689 inspection Methods 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 238000010030 laminating Methods 0.000 description 1
- 238000007726 management method Methods 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 238000012552 review Methods 0.000 description 1
- 230000011218 segmentation Effects 0.000 description 1
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 1
- 230000037303 wrinkles Effects 0.000 description 1
Abstract
本发明涉及一种管路组件生产工艺流程，包括：管路信息提取及输出模块、管路可制造性智能评价模块、管路批量加工过程仿真模块、导管及导管连接件刻线模块、导管形状检测模块、管路组件焊装模块和管路组件检测模块。通过三维软件二次开发，提取管路信息，评价管路是否符合工艺人员定制的工艺要求，通过管路加工仿真，对导管弯折过程进行碰撞检测，根据管路信息，计算导管及导管连接件刻线位置，用于管路焊装位置确定，对导管和管路组件进行检测，输出检测结果和装配误差，管路检测耗时短，提高了装配的成功率，可广泛应用于管路生产技术领域。
Description
技术领域
本发明涉及管路生产技术领域，具体是指一种管路组件生产工艺。
背景技术
在复杂机电产品中，管路系统的设计及制造、安装占有重要位置，特别在航空航天领域，管路生产研制过程是一个非常重要的阶段。管路系统的设计必须服从零部件、设备仪器的布局要求，导管在零部件及设备仪器之间的缝隙中穿行，并满足焊接和定位的空间位置要求，因此形状各异。
管路生产过程复杂，涉及工序多，质量要求高。目前，在管路系统的设计过程中，一般主要考虑管路走向与仪器、设备的干涉和接口的位置关系问题，工艺性审查主要考虑弯管半径、焊接直管段长度等，很少考虑数控弯管的工艺性问题。
为确保管路的装配可靠性，并提高一次装配合格率，需要对导管进行精确测量。传统的管路检测方法包括样件对比法和靠模法。样件对比法通过人为对比加工后的管路与具有较高精度的样件，检验管路是否合格，待设备、仪器到位后进行试装，若无法装配，再对管路进行较形。然而，管路的种类繁多，导致众多数量的样件需要专门的仓库或车间存放；且该方法无法测量不合格管路各部分的误差，只能根据试装结果对管路进行反复较形，工作量大、一次装配成功率低，且受设备、仪器到位情况的制约。靠模法同样无法测量管路存在的误差，只是根据管路的设计参数加工一对一式的对比模型装置，将管路放入对比装置中，根据它们之间的贴合程度，定性的判断管路是否满足装配要求。对于三维形态复杂的管路，对比装置制造困难，且缺乏柔性，需要测量人员根据管路类型反复拆装。因此，对比装置的精度很难保证，影响检测结果。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提供的技术方案为：
一种管路组件生产工艺，包括管路信息提取及输出模块、管路可制造性智能评价模块、管路批量加工过程仿真模块、导管及导管连接件刻线模块、导管形状检测模块、管路组件焊装模块和管路组件检测模块。
优选地，所述管路信息提取及输出模块包括：
利用PROE、CATIA中的一种三维建模软件的二次开发技术，对PROE、CATIA三维建模软件进行二次开发；
利用三维建模软件的二次开发结果，遍历导管模型拓扑结构，获得所述导管的段数、各截面的中心点、各直线段的长度、导管内外径以及各圆环段的弯曲半径的几何信息；
通过数据转换接口，将所述导管的数据文件转换为标准的XML评价数据文件。
优选地，所述管路可制造性智能评价模块包括管路智能评价定制模块和管路智能评价分析模块。
优选地，对所述管路设计知识进行建模，依据模板定制评价分析准则，添加智能评价数据节点项目，包括导管规格和牌号、单根导管弯曲最小直线段、单根导管首末端最小焊接直线段、单根导管最小弯曲角度、单根导管的允许弯曲半径、弯管机型号定制单根导管的最大长度、弯曲模弯曲半径和焊接收缩和装配偏差补偿量。
优选地，在对所述管路设计知识进行建模时，用推理机对形式化表达的知识推理求解：
采用ASP推理机，提出基于非单调多值逻辑推理的管路智能评价技术；所述的“ASP”程序包含“Facts”和“Control”两部分，从三维数字化模型中提取的管路布局设计数据，并经过知识的形式化表达得到“ASP”程序的“Facts”部分，它描述的是在三维环境下布局设计管路的状态；而经过形式化表达的工程约束规则是“ASP”程序的“Control”部分，它描述了布局管路需要满足的约束规则，将两者通过ASP语法进行融合后，输入到ASP求解器中进行求解，获得导管可弯管性审查结果。
优选地，所述管路批量加工过程仿真模块包括：
利用PROE、CATIA三维软件的二次开发，提取所述导管的YBC信息，根据所述导管的YBC信息，生成数控弯管机数控代码；
对所述数控弯管机进行建模，包括数控弯管机几何建模和机床运动关系建模：对于所述数控弯管机的几何建模，反映所述弯管机的结构特点以及零部件的几何尺寸、拓扑关系，所需的实体模型包括机床非运动部件的几何模型、机床运动部件的几何模型、模胎的几何模型、被加工对象的几何建模；对于所述数控弯管机的运动关系建模包含数控弯管机各模块具有层次性装配关系、数控弯管机的各组成部分具有模块化的结构特点、导管数控弯曲加工过程中相对位置的变化、数控弯管机的主坐标轴构成的导管弯曲加工的主运动；
所述导管动态成形建模，在所述数控弯管机执行YBC指令时，导管段作平移、旋转和弯折运动，通过描述导管中心线的位置的方法来刻画导管的形状；
对所述导管动态成形过程依次进行正向仿真、反向仿真以及旋转轴的正向旋转和反向旋转；
管路加工过程仿真完成后，能够输出一定格式的数控弯管程序，程序名称与导管三维模型名称一致。
优选地，所述导管及导管连接件刻线模块包括：
利用三维软件二次开发，提取所述管路组件中导管和三通、二通等导管连接件的坐标值数据信息及管路组件中各零件的连接关系；
根据所述的坐标值信息，计算导管首端或末端刻线位置；
利用激光打标机对导管及导管连接件进行刻线。
优选地，所述导管形状检测模块包括：
将成形导管置于多目测量平台上，利用多个相机从不同角度拍摄导管，对导管进行三维重建，获得所述导管的三维形状模型；
将重建出的导管三维形状模型与导管的CAD设计模型比较，输出比较结果；
根据比较结果，对成形导管进行修正。
优选地，所述管路组件焊装模块包括以下步骤：
根据所述管路组件零件名称，选择对应导管及导管连接件；
根据各零件间的焊接关系，将导管与导管连接件对接；
在对接过程中，改变导管与导管连接件的姿态关系，使导管与导管连接件上的刻线对齐，获得正确的焊接姿态；
利用夹持工具，固定所述导管与所述导管连接件的相对姿态，利用焊枪焊接所述导管与所述导管连接件。
优选地，所述管路组件检测模块包括对管路组件接口进行检测和对分支管路单管进行检测，其中，
对所述管路组件接口进行检测包括以下步骤：
(1)利用激光扫描仪反复多次扫描获取所述管路组件接口的完整三维点云信息，将获取的点云数据导入计算机，同步扫描获得的点云位置；
(2)在扫描点云数据所在坐标系下，导入标准的导管组件接口CAD模型，然后通过人工交互操作，将管路接头放置在对应的点云数据附近；
(3)导入的标准模型转换成点云数据，与采集的点云数据进行拟合；
(4)系统测算拟合结果，在拟合过程中不断输出导入模型的空间姿态变换矩阵和位移向量，实现导管组件接口的初步测量；
(5)通过测量各接口组件位姿后，与完整的管路模型进行装配误差计算，并根据误差计算结果实现装配评价，输出各接头位置的偏差直方图；
对分支管路单管进行检测包括以下步骤：
(1)利用激光扫描仪反复多次扫描获取所述导管的完整三维点云信息，将获取的点云数据导入计算机，同步扫描获得的点云位置；
(2)通过细化处理获得管路中心线点云；
(3)输入管路设计模型，根据接口组件测量结果拟合模型，再通过点云和中心线偏移量判断导管是否有装配错误的情况。
采用以上工艺后，本发明具有如下优点：
通过使用本发明提供的加工工艺，能够解决当前管路生产检测耗时过长、可靠性差以及一次装配成功率低的问题，准确率高，节省加工成本，具有很高的市场推广价值。
附图说明
图1是一种管路组件生产工艺中导管动态建模前的坐标示意图；
图2是一种管路组件生产工艺中导管动态建模成形中的坐标示意图；
图3是一种管路组件生产工艺中导管动态建模成形中的坐标示意图；
图4为一种管路组件生产工艺的生产流程示意图；
图5为一种管路组件生产工艺的管路可制造性智能评价模块流程图；
图6为一种管路组件生产工艺的管路批量加工过程仿真流程图；
图7为一种管路组件生产工艺的管路组件检测的流程示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步的详细说明。
结合附图4～7，一种管路组件生产工艺，包括管路信息提取及输出模块、管路可制造性智能评价模块、管路批量加工过程仿真模块、导管及管路连接件刻线模块、导管形状检测模块和管组件检测模块。
管路信息提取及输出模块包括：利用PROE、CATIA等三维建模软件的二次开发技术，对PROE、CATIA等三维建模软件进行二次开发；利用所述三维软件的二次开发结果，遍历导管模型拓扑结构，获得导管的段数、各截面的中心点、各直线段的长度、导管内外径以及各圆环段的弯曲半径等几何信息；通过数据转换接口，将导管的数据文件转换为标准的XML评价数据文件。
管路可制造性智能评价模块包括管路智能评价定制模块和管路智能评价分析模块，其中：
(1)管路智能评价定制模块对管路设计知识进行建模，定制评价分析准则：对管路设计知识进行建模，采用基于形式化语义表达的建模技术，以逻辑科学中的形式化语言将表达知识的自然语言保存下来，从而实现了知识表达的模板化。首先要获得管路布局规则的自然语言描述，将布局规则的自然语言描述拆解为模板语言的各种要素后，根据规则的逻辑关系进行规则建模，完成规则建模后将规则存入布局知识库中，进行布局规则的管理，规则参数的设定以及布局规则优先级的设定等；工艺人员依据模板定制评价分析准则，添加的智能评价数据节点项目包括但不限于以下内容：
1)导管规格、牌号；
2)单根导管弯曲最小直线段(两个弯曲角之间的直线段)；
3)单根导管首末端最小焊接直线段；
4)单根导管最小弯曲角度；
5)单根导管的允许弯曲半径要求，允许添加的弯曲半径数量不少于3个；
6)弯管机型号(弯管机型号可通过添加的形式进行扩展)定制单根导管的最大长度；
7)弯曲模弯曲半径；
8)焊接收缩和装配偏差补偿量。
(2)管路智能评价分析模块，用推理机对形式化表达的知识推理求解：
采用ASP推理机，提出基于非单调多值逻辑推理的管路智能评价技术。“ASP”程序包含“Facts”和“Control”两部分。从三维数字化模型中提取的管路布局设计数据，并经过知识的形式化表达得到的是“ASP”程序的“Facts”部分，它描述的是在三维环境下布局设计管路的状态，而经过形式化表达的工程约束规则是“ASP”程序的“Control”部分，它描述了布局管路需要满足的约束规则，将两者通过ASP语法进行融合后，输入到ASP求解器中进行求解，获得导管可弯管性审查结果。
管路批量加工过程仿真模块包括：
(1)利用三维软件进行二次开发，提取导管的YBC信息，根据导管的YBC信息，生成数控弯管机数控代码；
(2)对数控弯管机进行建模，包括数控弯管机几何建模和机床运动关系建模；
(3)对于数控弯管机的几何建模准确的反映弯管机的结构特点以及零部件的几何尺寸、拓扑关系；所需的实体模型包括：
1)机床主要非运动部件的几何模型，如床身、导轨、机头等；
2)机床的主要运动部件的几何模型，如夹头、弯曲臂、托盘；
3)模胎的几何模型，如夹紧块，防皱块、导向块、滚轮。
被加工对象的几何建模主要是指导管毛坯的几何造型，采用分段参数化技术实现。
对于数控弯管机的运动关系建模包含以下关系：
①数控弯管机各模块具有层次性装配关系；
②数控弯管机的各组成部分具有模块化的结构特点，由相对比较独立的模块构成，这些模块在功能上彼此独立；
③导管数控弯曲加工过程中，机床各模块装配关系不变，只是相对位置发生变化；
④数控弯管机的主坐标轴(Y、B、C)构成导管弯曲加工的主运动，夹紧模、压力模、夹头的夹紧、松开构成导管数控弯曲加工的辅助运动，且各零部件的运动具有一定的规律性。
(4)导管动态成形建模，在数控弯管机执行YBC指令时，所有导管段作平移、旋转和弯折运动，通过描述导管中心线的位置的方法来刻画导管的形状；
(5)导管数控弯曲加工过程中的碰撞检测，对导管动态成形过程依次进行正向仿真，反向仿真，旋转轴的正向旋转和反向旋转，均发生干涉，则认为是仿真干涉；否则是仿真不干涉。
(6)弯管数控程序及信息输出，管路加工过程仿真完成后，能够输出格式为*.fif的数控弯管程序，程序名称与导管三维模型名称一致。
在本发明的实施例中，对导管动态成形过程建模，建立坐标系如图1～3所示，Y正向表示导管进给方向，X正向表示压力模回退方向，原点O为弯曲模中心点。图中圆的半径为R＝Rbender+OD/2，Rbender为弯曲模弯曲半径，OD是导管外径。
弯曲加工时，PoPt做弯曲变形，PsPo做Y向进给，并且长度不断减少。通过描述PoPt段和PsPo段的中心线就可以描述出C指令操作的各管段的形状，而已成形段PtPe只做位置旋转变换。通过描述中心线的位置的方法来刻画导管的形状，弯管段和直管段中心线描述如公式所示：
在本发明的实施例中，对导管数控弯曲加工过程中的碰撞检测采用的碰撞检测模型构建方法是将CAD模型通过数据接口转换为中性文件，然后将中性文件读入到系统中，并根据该中性文件构建零件的碰撞检测模型。系统采用ACIS文件作为中性文件格式，通过对机床零件的ACIS模型的离散化得到三角形面片模型，根据离散得到的三角形面片模型进行显示模型和碰撞检测模型的构造。
系统采用分层精确碰撞检测算法实现导管加工过程仿真的碰撞干涉检测。该分层精确碰撞检测算法共分为五层：包围盒层、层次包围盒层、中间层、面片层、精确层，
1)包围盒层
如果当前移动的物体Φ1＝{Pi|i＝1,…n}的包围盒与静止物体Φ2＝{Pj|j＝1,…m}的包围盒完全分离，则Φ1、Φ2之间不存在干涉(其中Pi和Pj分别表示物体Φ1与物体Φ2的组成零部件)，否则，则进行层次包围盒层碰撞检测。
2)层次包围盒层
层次包围盒层的碰撞检测的输入是发生包围盒干涉的零件对，假定这样的一对零件对分别为零件P1和零件P2。对于该零件P1和零件P2，首先要分别对其进行层次包围盒的剖分，剖分的主要任务是把零件P1和零件P2的包围盒细分为多个包容块。这样，我们可以得到：零件P1＝{Ki|i＝1,…n}和零件P2＝{Kj|j＝1,…m}，其中Ki和Kj分别为零件P1和零件P2的包容块。
3)中间层
中间层的碰撞检测的输入是发生干涉的包容块对，假定这样的一对包容块对分别为包容块K1＝{Mi|i＝1,…n}和包容块K2＝{Mj|j＝1,…m}，其中Mi和Mj分别表示包容块K1与包容块K2的组成三角形面片。
4)面片层
对面片数组N1＝{Li|i＝1,…n}中所有的面片Li和N2＝{Lj|j＝1,…m}中所有的面片Lj进行面片之间的碰撞检测，面片层碰撞检测的结果是得到干涉的面片对数组N3＝{Dk|k＝1,…n}，其中Dk＝(Li,Lj)表示一个面片对。如果数组N3的数目为零，则零件P1与零件P2不发生面片干涉，否则，则进行精确层检测。
5)精确层
结合零件之间的几何约束关系，对干涉的面片对数组N3＝{Dk|k＝1,…n}中所有面片对Dk进行精确性检测，如果某面片对所对应的几何体素之间存在着几何约束关系，则剔除该面片对。精确层碰撞检测的结果是得到经过精确化干涉的面片对数组N4。
导管及导管连接件刻线模块包括：利用三维软件二次开发，提取管路组件中导管及三通、二通等导管连接件的坐标值数据信息；根据坐标值信息，计算导管首或末端刻线位置；利用激光打标机对所述导管及所述导管连接件进行刻线。
在本发明的实施例中，利用激光打标机对导管及导管连接件进行刻线，可选择先集中完成导管零件刻线工作，或者先完成连接件的刻字工作，这两项工作是同等地位的；集中处理是为了提高系统效率，无论选择为管路刻线还是为连接件刻字均可以。
激光打标机安装在弯管机某一固定位置，在导管刻线过程中，导管装夹在数控弯管上，配合弯管机的Y向运动(管坐标系YBC系统)实现刻线动作，完成装夹端远端的刻线工作。选用高精度激光打标机，可有效减少管子受力情况，保证刻线动作不对后续弯管有影响；完成远端刻线后，数控弯管机根据刻线夹角，旋转一定角度，并沿Y轴运动，将导管装夹近端送至激光打标机处，完成近端的刻线动作；确认两条线刻好后，可以进行后续自动弯管动作。
导管形状检测模块包括：将成形导管置于多目测量平台上，利用多个相机从不同角度拍摄导管，对导管进行三维重建，获得导管的三维形状模型；将重建出的导管三维形状模型与导管的CAD设计模型比较，输出比较结果；根据比较结果，对成形导管进行修正。
管路组件焊装模块包括以下步骤：
1)根据管路组件零件名称，选择对应导管及导管连接件；
2)根据各零件间的焊接关系，将导管与导管连接件对接；
3)在对接过程中，改变导管与导管连接件的姿态关系，使导管与导管连接件上的刻线对齐，获得正确的焊接姿态；
4)利用夹持工具，固定导管与导管连接件的相对姿态，利用焊枪，焊接成形。
管路组件检测模块包括对管路组件接口进行检测和对分支管路单管进行检测，其中：
对管路组件接口进行检测包括以下步骤：
(1)利用激光扫描仪反复多次扫描获取管路组件接口的完整三维点云信息，将获取的点云数据导入计算机，同步扫描获得的点云位置；
(2)在扫描点云数据所在坐标系下，导入标准的导管组件接口CAD模型；然后通过人工交互操作，将管路接头放置在对应的点云数据附近；
(3)导入的标准模型转换成点云数据，与采集的点云数据进行拟合；
(4)系统测算拟合结果。在拟合过程中会不断输出导入模型的空间姿态变换矩阵和位移向量，实现导管组件接口的初步测量；
(5)通过测量各接口组件位姿后，与完整的管路模型进行装配误差计算，并根据误差计算结果实现装配评价，输出各接头位置的偏差直方图。
对分支管路单管进行检测包括以下步骤：
(1)利用激光扫描仪反复多次扫描获取各导管的完整三维点云信息，将获取的点云数据导入计算机，同步扫描获得的点云位置；
(2)通过细化处理获得管路中心线点云；
(3)输入管路设计模型，根据接口组件测量结果拟合模型，再通过点云和中心线偏移量判断导管是否有装配错误的情况。
Claims (10)
1.一种管路组件生产工艺，其特征在于：包括管路信息提取及输出模块、管路可制造性智能评价模块、管路批量加工过程仿真模块、导管及导管连接件刻线模块、导管形状检测模块、管路组件焊装模块和管路组件检测模块。
2.根据权利要求1所述的一种管路组件生产工艺，其特征在于，所述管路信息提取及输出模块包括：
利用PROE、CATIA中的一种三维建模软件的二次开发技术，对PROE、CATIA三维建模软件进行二次开发；
利用三维建模软件的二次开发结果，遍历导管模型拓扑结构，获得所述导管的段数、各截面的中心点、各直线段的长度、导管内外径以及各圆环段的弯曲半径的几何信息；
通过数据转换接口，将所述导管的数据文件转换为标准的XML评价数据文件。
3.根据权利要求1所述的一种管路组件生产工艺，其特征在于，所述管路可制造性智能评价模块包括管路智能评价定制模块和管路智能评价分析模块。
4.根据权利要求3所述的一种管路组件生产工艺，其特征在于，对所述管路设计知识进行建模，依据模板定制评价分析准则，添加智能评价数据节点项目，包括导管规格和牌号、单根导管弯曲最小直线段、单根导管首末端最小焊接直线段、单根导管最小弯曲角度、单根导管的允许弯曲半径、弯管机型号定制单根导管的最大长度、弯曲模弯曲半径和焊接收缩和装配偏差补偿量。
5.根据权利要求4所述的一种管路组件生产工艺，其特征在于，在对所述管路设计知识进行建模时，用推理机对形式化表达的知识推理求解：
采用ASP推理机，提出基于非单调多值逻辑推理的管路智能评价技术；所述的“ASP”程序包含“Facts”和“Control”两部分，从三维数字化模型中提取的管路布局设计数据，并经过知识的形式化表达得到“ASP”程序的“Facts”部分，它描述的是在三维环境下布局设计管路的状态；而经过形式化表达的工程约束规则是“ASP”程序的“Control”部分，它描述了布局管路需要满足的约束规则，将两者通过ASP语法进行融合后，输入到ASP求解器中进行求解，获得导管可弯管性审查结果。
6.根据权利要求1所述的一种管路组件生产工艺，其特征在于，所述管路批量加工过程仿真模块包括：
利用PROE、CATIA三维软件的二次开发，提取所述导管的YBC信息，根据所述导管的YBC信息，生成数控弯管机数控代码；
对所述数控弯管机进行建模，包括数控弯管机几何建模和机床运动关系建模：对于所述数控弯管机的几何建模，反映所述弯管机的结构特点以及零部件的几何尺寸、拓扑关系，所需的实体模型包括机床非运动部件的几何模型、机床运动部件的几何模型、模胎的几何模型、被加工对象的几何建模；对于所述数控弯管机的运动关系建模包含数控弯管机各模块具有层次性装配关系、数控弯管机的各组成部分具有模块化的结构特点、导管数控弯曲加工过程中相对位置的变化、数控弯管机的主坐标轴构成的导管弯曲加工的主运动；
所述导管动态成形建模，在所述数控弯管机执行YBC指令时，导管段作平移、旋转和弯折运动，通过描述导管中心线的位置的方法来刻画导管的形状；
对所述导管动态成形过程依次进行正向仿真、反向仿真以及旋转轴的正向旋转和反向旋转；
管路加工过程仿真完成后，能够输出一定格式的数控弯管程序，程序名称与导管三维模型名称一致。
7.根据权利要求1所述的一种管路组件生产工艺，其特征在于，所述导管及导管连接件刻线模块包括：
利用三维软件二次开发，提取所述管路组件中导管和三通、二通等导管连接件的坐标值数据信息及管路组件中各零件的连接关系；
根据所述的坐标值信息，计算导管首端或末端刻线位置；
利用激光打标机对导管及导管连接件进行刻线。
8.根据权利要求1所述的一种管路组件生产工艺，其特征在于，所述导管形状检测模块包括：
将成形导管置于多目测量平台上，利用多个相机从不同角度拍摄导管，对导管进行三维重建，获得所述导管的三维形状模型；
将重建出的导管三维形状模型与导管的CAD设计模型比较，输出比较结果；
根据比较结果，对成形导管进行修正。
9.根据权利要求1所述的一种管路组件生产工艺，其特征在于，所述管路组件焊装模块包括以下步骤：
根据所述管路组件零件名称，选择对应导管及导管连接件；
根据各零件间的焊接关系，将导管与导管连接件对接；
在对接过程中，改变导管与导管连接件的姿态关系，使导管与导管连接件上的刻线对齐，获得正确的焊接姿态；
利用夹持工具，固定所述导管与所述导管连接件的相对姿态，利用焊枪焊接所述导管与所述导管连接件。
10.根据权利要求1所述的一种管路组件生产工艺，其特征在于，所述管路组件检测模块包括对管路组件接口进行检测和对分支管路单管进行检测，其中，
对所述管路组件接口进行检测包括以下步骤：
(1)利用激光扫描仪反复多次扫描获取所述管路组件接口的完整三维点云信息，将获取的点云数据导入计算机，同步扫描获得的点云位置；
(2)在扫描点云数据所在坐标系下，导入标准的导管组件接口CAD模型，然后通过人工交互操作，将管路接头放置在对应的点云数据附近；
(3)导入的标准模型转换成点云数据，与采集的点云数据进行拟合；
(4)系统测算拟合结果，在拟合过程中不断输出导入模型的空间姿态变换矩阵和位移向量，实现导管组件接口的初步测量；
(5)通过测量各接口组件位姿后，与完整的管路模型进行装配误差计算，并根据误差计算结果实现装配评价，输出各接头位置的偏差直方图；
对分支管路单管进行检测包括以下步骤：
(1)利用激光扫描仪反复多次扫描获取所述导管的完整三维点云信息，将获取的点云数据导入计算机，同步扫描获得的点云位置；
(2)通过细化处理获得管路中心线点云；
(3)输入管路设计模型，根据接口组件测量结果拟合模型，再通过点云和中心线偏移量判断导管是否有装配错误的情况。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201910162279.6A CN109753761A (zh) | 2019-03-05 | 2019-03-05 | 一种管路组件生产工艺 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201910162279.6A CN109753761A (zh) | 2019-03-05 | 2019-03-05 | 一种管路组件生产工艺 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN109753761A true CN109753761A (zh) | 2019-05-14 |
Family
ID=66407900
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201910162279.6A Pending CN109753761A (zh) | 2019-03-05 | 2019-03-05 | 一种管路组件生产工艺 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN109753761A (zh) |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110889898A (zh) * | 2019-12-11 | 2020-03-17 | 南京航空航天大学 | 适于单一航空导管外形的建模方法 |
| CN111968226A (zh) * | 2020-08-18 | 2020-11-20 | 江南造船(集团)有限责任公司 | 船舶管子加工套料划线计算方法、系统以及终端 |
| CN112395708A (zh) * | 2020-11-27 | 2021-02-23 | 北京宇航系统工程研究所 | 一种基于精确测量的管路数字化重构方法 |
| CN112906131A (zh) * | 2021-02-05 | 2021-06-04 | 四川腾盾科技有限公司 | 一种飞机燃油管道自动作图方法 |
| CN112903265A (zh) * | 2021-01-19 | 2021-06-04 | 珠海格力精密模具有限公司 | 管路结构封闭性的检测方法、设备和存储介质 |
| CN114625025A (zh) * | 2022-03-04 | 2022-06-14 | 无锡信捷电气股份有限公司 | 一种弯管加工干涉检测的仿真方法及系统 |
| CN114769384A (zh) * | 2022-04-09 | 2022-07-22 | 国营芜湖机械厂 | 一种航空非标导管快速数字化制造系统及其修复方法 |
| CN114850691A (zh) * | 2022-04-12 | 2022-08-05 | 西安航天发动机有限公司 | 一种定制化导管余量自动去除工艺方法 |
| CN116227307A (zh) * | 2023-05-08 | 2023-06-06 | 成都飞机工业（集团）有限责任公司 | 一种导管接头连接成形建模仿真方法、装置、设备及介质 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20080228454A1 (en) * | 2005-07-22 | 2008-09-18 | Airbus France | Method and Device for Simulating Bending of a Tube |
| CN103488845A (zh) * | 2013-09-30 | 2014-01-01 | 北京卫星制造厂 | 一种管路组件空间位姿仿真和数据自动输出的系统与方法 |
| CN103761304A (zh) * | 2014-01-21 | 2014-04-30 | 北京理工大学 | 一种知识库的构建方法、管路布局的评价方法及装置 |
-
2019
- 2019-03-05 CN CN201910162279.6A patent/CN109753761A/zh active Pending
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20080228454A1 (en) * | 2005-07-22 | 2008-09-18 | Airbus France | Method and Device for Simulating Bending of a Tube |
| CN103488845A (zh) * | 2013-09-30 | 2014-01-01 | 北京卫星制造厂 | 一种管路组件空间位姿仿真和数据自动输出的系统与方法 |
| CN103761304A (zh) * | 2014-01-21 | 2014-04-30 | 北京理工大学 | 一种知识库的构建方法、管路布局的评价方法及装置 |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| 张佳朋 等: "面向航天器管路焊装过程的集成制造技术", 《计算机集成制造系统》 * |
| 赵柏萱 等: "一种基于工程规则的管路自动布局与综合优化技术", 《机械工程学报》 * |
Cited By (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110889898A (zh) * | 2019-12-11 | 2020-03-17 | 南京航空航天大学 | 适于单一航空导管外形的建模方法 |
| CN110889898B (zh) * | 2019-12-11 | 2020-08-18 | 南京航空航天大学 | 适于单一航空导管外形的建模方法 |
| CN111968226A (zh) * | 2020-08-18 | 2020-11-20 | 江南造船(集团)有限责任公司 | 船舶管子加工套料划线计算方法、系统以及终端 |
| CN112395708A (zh) * | 2020-11-27 | 2021-02-23 | 北京宇航系统工程研究所 | 一种基于精确测量的管路数字化重构方法 |
| CN112395708B (zh) * | 2020-11-27 | 2024-04-09 | 北京宇航系统工程研究所 | 一种基于精确测量的管路数字化重构方法 |
| CN112903265A (zh) * | 2021-01-19 | 2021-06-04 | 珠海格力精密模具有限公司 | 管路结构封闭性的检测方法、设备和存储介质 |
| CN112906131A (zh) * | 2021-02-05 | 2021-06-04 | 四川腾盾科技有限公司 | 一种飞机燃油管道自动作图方法 |
| CN112906131B (zh) * | 2021-02-05 | 2022-12-02 | 四川腾盾科技有限公司 | 一种飞机燃油管道自动作图方法 |
| CN114625025A (zh) * | 2022-03-04 | 2022-06-14 | 无锡信捷电气股份有限公司 | 一种弯管加工干涉检测的仿真方法及系统 |
| CN114769384A (zh) * | 2022-04-09 | 2022-07-22 | 国营芜湖机械厂 | 一种航空非标导管快速数字化制造系统及其修复方法 |
| CN114850691A (zh) * | 2022-04-12 | 2022-08-05 | 西安航天发动机有限公司 | 一种定制化导管余量自动去除工艺方法 |
| CN116227307A (zh) * | 2023-05-08 | 2023-06-06 | 成都飞机工业（集团）有限责任公司 | 一种导管接头连接成形建模仿真方法、装置、设备及介质 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN109753761A (zh) | 一种管路组件生产工艺 | |
| Ainsworth et al. | CAD-based measurement path planning for free-form shapes using contact probes | |
| Zhao et al. | Computer-aided inspection planning—the state of the art | |
| Chen et al. | An integrated reverse engineering approach to reconstructing free-form surfaces | |
| Zhu et al. | A distance function based approach for localization and profile error evaluation of complex surface | |
| CN1900976B (zh) | 信息处理设备和方法 | |
| US7421363B2 (en) | Method for virtual inspection of virtually machined parts | |
| Al-Ahmari et al. | Computer-aided inspection planning: Theory and practice | |
| CN106017326A (zh) | 龙门制孔机床点位精度评价方法 | |
| CN109032071A (zh) | 基于深度学习网络的数控机床运动误差实时溯因方法 | |
| Ge et al. | Tolerance specification and comparative analysis for computer-integrated dimensional inspection | |
| Leirmo et al. | Tolerancing from STL data: a legacy challenge | |
| ElMaraghy et al. | Computer-aided inspection planning (CAIP) | |
| Ngoi et al. | Nexus method for stack analysis of geometric dimensioning and tolerancing (GDT) problems | |
| Frere et al. | Tolerance analysis using a Computer Aided Tolerancing Software: ANATOLE 3D | |
| Legge | Integration of design and inspection systems-a literature review | |
| Tang et al. | Integration of inspection planning system and CMM via DMIS | |
| Lei et al. | A STEP-NC compatible on-machine measurement system with automated correlation of inspection data | |
| Abbasi et al. | INTEGRATING DESIGN AND PRODUCTION PLANNING WITH KNOWLEDGE-BASED INSPECTION PLANNING SYSTEM. | |
| Abouel Nasr | A methodology for integrating CAD and automatic inspection of standard manufactured features | |
| Royer et al. | 3D manufacturing tolerancing with probing of a local work coordinate system | |
| Sun et al. | Research and analysis based on three-dimensional precision inspection process planning technology | |
| Pham et al. | A knowledge-based preprocessor generator for coordinate-measuring machines | |
| She et al. | A study on the computer-aided measuring integration system for the sheet metal stamping die | |
| Sathi et al. | STEP to DMIS: Automated generation of inspection plans from CAD data |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20190514 |
|
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |