CN111488700B - 面向复杂光机电系统的平行装配方法、装置、设备及介质 - Google Patents

面向复杂光机电系统的平行装配方法、装置、设备及介质 Download PDF

Info

Publication number
CN111488700B
CN111488700B CN202010580344.XA CN202010580344A CN111488700B CN 111488700 B CN111488700 B CN 111488700B CN 202010580344 A CN202010580344 A CN 202010580344A CN 111488700 B CN111488700 B CN 111488700B
Authority
CN
China
Prior art keywords
assembly
physical space
space
parallel
data
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.)
Active
Application number
CN202010580344.XA
Other languages
English (en)
Other versions
CN111488700A (zh
Inventor
尚建忠
吴伟
罗自荣
曹玉君
卢钟岳
蒋涛
陈春奇
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
National University of Defense Technology
Original Assignee
National University of Defense Technology
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by National University of Defense Technology filed Critical National University of Defense Technology
Priority to CN202010580344.XA priority Critical patent/CN111488700B/zh
Publication of CN111488700A publication Critical patent/CN111488700A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN111488700B publication Critical patent/CN111488700B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F30/00—Computer-aided design [CAD]
    • G06F30/20—Design optimisation, verification or simulation
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F30/00—Computer-aided design [CAD]
    • G06F30/10—Geometric CAD
    • G06F30/17—Mechanical parametric or variational design
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06Q—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES; SYSTEMS OR METHODS SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G06Q10/00—Administration; Management
    • G06Q10/06—Resources, workflows, human or project management; Enterprise or organisation planning; Enterprise or organisation modelling
    • G06Q10/063—Operations research, analysis or management
    • G06Q10/0639—Performance analysis of employees; Performance analysis of enterprise or organisation operations
    • G06Q10/06393—Score-carding, benchmarking or key performance indicator [KPI] analysis
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06Q—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES; SYSTEMS OR METHODS SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G06Q50/00—Information and communication technology [ICT] specially adapted for implementation of business processes of specific business sectors, e.g. utilities or tourism
    • G06Q50/04—Manufacturing
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F2111/00—Details relating to CAD techniques
    • G06F2111/10—Numerical modelling
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P90/00—Enabling technologies with a potential contribution to greenhouse gas [GHG] emissions mitigation
    • Y02P90/30—Computing systems specially adapted for manufacturing

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Business, Economics & Management (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Human Resources & Organizations (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Geometry (AREA)
  • Strategic Management (AREA)
  • Economics (AREA)
  • Marketing (AREA)
  • Tourism & Hospitality (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Business, Economics & Management (AREA)
  • Evolutionary Computation (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Development Economics (AREA)
  • Educational Administration (AREA)
  • Entrepreneurship & Innovation (AREA)
  • Quality & Reliability (AREA)
  • Operations Research (AREA)
  • Game Theory and Decision Science (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Primary Health Care (AREA)
  • Computational Mathematics (AREA)
  • Mathematical Analysis (AREA)
  • Mathematical Optimization (AREA)
  • Pure & Applied Mathematics (AREA)
  • Micromachines (AREA)
  • General Factory Administration (AREA)

Abstract

本申请公开了一种面向复杂光机电系统的平行装配方法、装置、设备及介质，包括：对物理空间中的装配对象进行数据采集来完善数字空间中的计算模型；在装配过程时，对物理空间中的装配环节进行性能测试，获取物理空间对应的装配性能指标并通过仿真计算得到数字空间对应的装配性能指标；根据装配性能指标，通过计算模型进行装配误差计算和分配补偿参数，并预测补偿之后的装配性能指标，确定最优补偿方案；根据该方案，对物理空间中的装配过程进行指导装调。本申请通过对物理空间和数字空间两个平行的虚实世界进行相互联系，相互指导，通过对计算模型进行装配误差计算，反过来指导物理空间中的装配过程，整个过程可测、可控、可视，性能稳定且效率高。

Description

面向复杂光机电系统的平行装配方法、装置、设备及介质
技术领域
本发明涉及智能制造技术领域，特别是涉及一种面向复杂光机电系统的平行装配方法、装置、设备及介质。
背景技术
复杂光机电系统包括空间相机、遥感设备、望远镜、伺服系统，导引头等等。随着航空航天、遥感观测和数码科技等技术的日新月异，对这类系统的需求越来越来，对高效率、高可靠性的装配需求也越发强烈。
但是，目前对复杂光机电系统的装配和调整基本上都是人工进行的，装配精度的可靠性极其依赖工人丰富的装调经验，装配效率也不高。随着智能制造、工业4.0的发展趋势，以传统手工装配为主的复杂光机电系统制造已经逐渐难以满足日益增长的装配效率和装配性能的需求。
因此，如何解决当前因人工装调而导致的复杂光机电系统装配性能不稳定以及装配效率不高等问题，是本领域技术人员亟待解决的技术问题。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种面向复杂光机电系统的平行装配方法、装置、设备及介质，可以使整个装调过程可测、可控、可视，装配性能稳定且效率高。其具体方案如下：
一种面向复杂光机电系统的平行装配方法，包括：
对物理空间中的装配对象进行数据采集，同时根据采集的数据完善数字空间中的计算模型；
在装配过程时，对所述物理空间中的装配环节进行性能测试，获取所述物理空间对应的装配性能指标，并通过仿真计算得到所述数字空间对应的装配性能指标；
根据所述物理空间实测的装配性能指标和所述数字空间计算的装配性能指标，通过完善数据后的所述计算模型进行装配误差计算和分配补偿参数，并预测进行参数补偿之后的装配性能指标，确定最优补偿方案；
根据确定的所述最优补偿方案，对所述物理空间中的装配过程进行指导装调，修正补偿存在的装配误差。
优选地，在本发明实施例提供的上述面向复杂光机电系统的平行装配方法中，对物理空间中的装配对象进行数据采集，同时根据采集的数据完善数字空间中的计算模型，具体包括：
在装配之前，根据物理空间中的装配对象，整理待装配零部件的种类和数量，理清所述待装配零部件之间的安装组合关系；
同时根据整理的所述待装配零部件的种类和数量及理清的所述待装配零部件之间的安装组合关系，建立数字空间中的计算模型。
优选地，在本发明实施例提供的上述面向复杂光机电系统的平行装配方法中，对物理空间中的装配对象进行数据采集，同时根据采集的数据完善数字空间中的计算模型，具体还包括：
对所述待装配零部件进行精确测量，并记录其包含加工误差的测量数据；
同时将记录的所述测量数据更新至所述计算模型中。
优选地，在本发明实施例提供的上述面向复杂光机电系统的平行装配方法中，对物理空间中的装配对象进行数据采集，同时根据采集的数据完善数字空间中的计算模型，具体还包括：
按照设定的装配顺序在物理空间安装当前次序对应的所述待装配零部件，并记录其定位精度数据；
同时根据当前记录的定位精度数据，修正所述计算模型，并计算下一步对应的所述待装配零部件的装配位置和装配公差；
根据计算的所述装配位置和装配公差，指导所述物理空间安装下一步对应的所述待装配零部件，并记录其定位精度数据；
同时根据记录的定位精度数据，再次修正所述计算模型，并计算下下一步对应的所述待装配零部件的装配位置和装配公差；
循环执行上述步骤，直至所有零部件装配完成。
优选地，在本发明实施例提供的上述面向复杂光机电系统的平行装配方法中，还包括：
对进行补偿后的所述装配对象再次进行性能测试，获取所述物理空间对应的装配性能指标；
若满足使用指标要求，则对整个装配过程的数据信息及所述计算模型进行记录并建立相应的数据库；所述数据库与所述装配对象的编号一一对应；
若未满足使用指标要求，则重新进行装配误差计算。
优选地，在本发明实施例提供的上述面向复杂光机电系统的平行装配方法中，所述装配性能指标包括摩擦力矩、偏心力矩、谐振频率、波前像差、点扩散函数、调制传递函数。
本发明实施例还提供了一种面向复杂光机电系统的平行装配装置，包括：
模型完善模块，用于对物理空间中的装配对象进行数据采集，同时根据采集的数据完善数字空间中的计算模型；
指标获取模块，用于在装配过程时，对所述物理空间中的装配环节进行性能测试，获取所述物理空间对应的装配性能指标，并通过仿真计算得到所述数字空间对应的装配性能指标；
补偿控制模块，用于根据所述物理空间实测的装配性能指标和所述数字空间计算的装配性能指标，通过完善数据后的所述计算模型进行装配误差计算和分配补偿参数，并预测进行参数补偿之后的装配性能指标，确定最优补偿方案；
装调指导模块，用于根据确定的所述最优补偿方案，对所述物理空间中的装配过程进行指导装调，修正补偿存在的装配误差。
优选地，在本发明实施例提供的上述面向复杂光机电系统的平行装配装置中，所述装配性能指标包括摩擦力矩、偏心力矩、谐振频率、波前像差、点扩散函数、调制传递函数。
本发明实施例还提供了一种面向复杂光机电系统的平行装配设备，包括处理器和存储器，其中，所述处理器执行所述存储器中保存的计算机程序时实现如本发明实施例提供的上述面向复杂光机电系统的平行装配方法。
本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质，用于存储计算机程序，其中，所述计算机程序被处理器执行时实现如本发明实施例提供的上述面向复杂光机电系统的平行装配方法。
从上述技术方案可以看出，本发明所提供的一种面向复杂光机电系统的平行装配方法、装置、设备及介质，包括：对物理空间中的装配对象进行数据采集，同时根据采集的数据完善数字空间中的计算模型；在装配过程时，对物理空间中的装配环节进行性能测试，获取物理空间对应的装配性能指标，并通过仿真计算得到数字空间对应的装配性能指标；根据物理空间实测的装配性能指标和数字空间计算的装配性能指标，通过完善数据后的计算模型进行装配误差计算和分配补偿参数，并预测进行参数补偿之后的装配性能指标，确定最优补偿方案；根据确定的最优补偿方案，对物理空间中的装配过程进行指导装调，修正补偿存在的装配误差。
本发明通过对物理空间（即实际装配过程空间）和数字空间（即虚拟装配过程空间）两个平行的虚实世界进行相互联系，相互指导，基于对物理空间中的装配过程进行数据采集来完善数字空间的装配过程计算模型，并又通过对完善数据后的数字计算模型进行装配误差计算和分配补偿参数，确定最优补偿方案，从而反过来指导物理空间中的装配过程，进而通过修正补偿参数对复杂光机电产品进行装配调整，实现对复杂光机电产品的智能化、数据化、高效率装调生产，整个过程可测、可控、可视，适用于大部分复杂光机电产品，解决了当前因人工装调而导致的装配性能不稳定以及装配效率不高的问题。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或相关技术中的技术方案，下面将对实施例或相关技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的面向复杂光机电系统的平行装配方法的流程图；
图2为本发明实施例提供的平行装配概念的流程示意图；
图3为本发明实施例提供的面向复杂光机电系统的平行装配装置的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明提供一种面向复杂光机电系统的平行装配方法，如图1所示，包括以下步骤：
S101、对物理空间中的装配对象进行数据采集，同时根据采集的数据完善数字空间中的计算模型；
在实际应用中，物理空间对应实际装配系统，数字空间对应虚拟装配系统；在物理空间中可以通过零件齐套、零件精测、装调零件等过程进行数据采集，而采集这些数据的过程中可以建立并修正数字空间的计算模型；
S102、在装配过程中，对物理空间中的装配环节进行性能测试，获取物理空间对应的装配性能指标，并通过仿真计算得到数字空间对应的装配性能指标；
在具体实施时，装配性能指标可以包括摩擦力矩、偏心力矩、谐振频率、波前像差、点扩散函数、调制传递函数等指标；
S103、根据物理空间实测的装配性能指标和数字空间计算的装配性能指标，通过完善数据后的计算模型进行装配误差计算和分配补偿参数，并预测进行参数补偿之后的装配性能指标，确定最优补偿方案；
也就是说，本发明贴合于复杂光机电系统的实际装调过程，将实际装调检测过程中的某些性能，比如摩擦力矩，偏心力矩，谐振频率，波前像差，点扩散函数，调制传递函数等等性能指标体现于整个“平行装配”过程中；具体通过这些性能来计算得到实际装调过程中的装调误差，以便进行补偿、校正；
S104、根据确定的最优补偿方案，对物理空间中的装配过程进行指导装调，修正补偿存在的装配误差；
具体地，本发明中的“修正补偿”主要包括两层意思，一是通过对现有存在的装配误差进行修正，使其达到理想装调位置；二是利用装配对象中各零部件之间的相互补偿性，通过其他装配环节来对之前累积的装调误差进行补偿修正，从而提高装配对象的性能，进而实际使用指标要求。
需要说明的是，本发明通过总结归纳复杂光机电系统的传统手工装调过程，并结合当前传感检测、数据采集等技术，发明了面向复杂光机电系统的平行装配方法。本发明提出“平行装配”的概念，“平行”指的是物理空间（即实际装配过程空间）和数字空间（即虚拟装配过程空间）这两个平行的虚实空间，而“平行装配”指的是以“实”完善“虚”，并通过“虚”来指导“实”，从而得到虚实两个世界中近乎一致的装配对象及装配过程。“平行装配”重在对装配过程中的关键因素和关键环节进行建模、映射、分析，其建模难度要相对较低，实现程度更高。
在本发明实施例提供的上述面向复杂光机电系统的平行装配方法中，通过对物理空间和数字空间两个平行的虚实世界进行相互联系，相互指导，相互补偿，基于对物理空间中的装配过程进行数据采集来完善数字空间的装配过程计算模型，并又通过对完善数据后的数字计算模型进行装配误差计算和分配补偿参数，确定最优补偿方案，从而反过来指导物理空间中的装配过程，进而通过修正补偿参数对复杂光机电产品进行装配调整，实现对复杂光机电产品的智能化、数据化、高效率装调生产，整个过程可测、可控、可视，适用于大部分复杂光机电产品，解决了当前因人工装调而导致的装配性能不稳定以及装配效率不高的问题，提升装调对象的装配精度和装配性能。
具体地，如图2所示，本发明中的平行装配方法包括虚实两条线，分别是零件齐套（建立计算模型），零件精测（修正计算模型），装调零件（装配过程控制），性能测试（计算性能测试），修正补偿（精度修正及补偿控制），性能复测（性能预测）和产品出厂（构建数据库）等步骤。
在具体实施时，在本发明实施例提供的上述面向复杂光机电系统的平行装配方法中，步骤S101对物理空间中的装配对象进行数据采集，同时根据采集的数据完善数字空间中的计算模型，具体可以包括：在装配之前，根据物理空间中的装配对象，整理待装配零部件的种类和数量，理清待装配零部件之间的安装组合关系；同时根据整理的待装配零部件的种类和数量及理清的待装配零部件之间的安装组合关系，建立数字空间中的计算模型。该步骤即为上述零件齐套（建立计算模型）的具体过程。
进一步地，在具体实施时，在本发明实施例提供的上述面向复杂光机电系统的平行装配方法中，步骤S101对物理空间中的装配对象进行数据采集，同时根据采集的数据完善数字空间中的计算模型，具体还可以包括：对待装配零部件进行精确测量，并记录其包含加工误差的测量数据；同时将记录的测量数据更新至计算模型中。该步骤即为上述零件精测（修正计算模型）的具体过程。
更进一步地，在具体实施时，在本发明实施例提供的上述面向复杂光机电系统的平行装配方法中，步骤S101对物理空间中的装配对象进行数据采集，同时根据采集的数据完善数字空间中的计算模型，具体还可以包括：按照设定的装配顺序在物理空间安装当前次序对应的待装配零部件，并记录其定位精度数据；同时根据当前记录的定位精度数据，修正计算模型，并计算下一步对应的待装配零部件的装配位置和装配公差；根据计算的装配位置和装配公差，指导物理空间安装下一步对应的待装配零部件，并记录其定位精度数据；同时根据记录的定位精度数据，再次修正计算模型，并计算下下一步对应的待装配零部件的装配位置和装配公差；循环执行上述步骤，直至所有零部件装配完成。该步骤即为上述装调零件（装配过程控制）的具体过程。
需要了解的是，本发明中的装配顺序可以根据实际经验获得，也可以根据设计人员装调设计获得，当前大部分复杂光机电产品的装配工序早已确定，该“平行装配”方法是根据实际装配过程不断进行建模和修正。
在实际应用中，待装配零部件有多个，它们需要按照设定的装配顺序进行安装，当第一步安装一个零部件后，记录下这个零部件的定位精度数据，将该数据输入至计算模型中，对计算模型进行修正；根据修正后的计算模型结合设定的装配顺序计算第二步对应零部件的装配位置和装配公差，根据该装配位置和装配公差指导物理空间安装第二步对应的零部件，并记录其定位精度数据，将该数据输入至计算模型中，对计算模型进行再次修正；接下来继续计算第三步对应零部件的装配位置和装配公差，根据该装配位置和装配公差指导物理空间安装第三步对应的零部件，直至所有零部件装配完成。
需要注意的是，本发明要实现某型号产品制造的整个末端环节“装配”这整个过程，不仅仅包括装配精度分析，也包括装配性能分析，也包括装配精度与装配性能之间的相互影响相互耦合的影响分析，因此才需要虚实两个世界之间的装配过程相互指导、相互分析，这也是“平行装配”的本质。简而言之，本发明“平行装配”的目的是要具体的装配好某个产品，使其实际上能够满足使用。举一个实际应用中的例子，对于某套光机电产品其产品的加工精度较低，那么装配精度在高，也无法满足实际使用要求；但是通过本发明的“平行装配”方法，在某种补偿手段下，可以通过不高的装配精度也能够满足实际使用，因此本发明更加贴合于实际装配。
进一步地，在具体实施时，在本发明实施例提供的上述面向复杂光机电系统的平行装配方法中，还可以包括：对进行补偿后的装配对象再次进行性能测试，获取物理空间对应的装配性能指标；若满足使用指标要求，则对整个装配过程的数据信息及计算模型进行记录并建立相应的数据库；数据库与装配对象的编号一一对应；若未满足使用指标要求，则重新进行装配误差计算。该步骤即为上述性能复测（性能预测）和产品出厂（构建数据库）的具体过程。
下面以一个具体实例对上述面向复杂光机电系统的平行装配方法进行详细说明：
步骤一、在物理空间中根据装配对象整理待装配零部件的种类和数量，理清待装配零部件之间的安装组合关系；在数字空间中根据装配对象及待装配零部件的特点建立虚拟计算模型；
步骤二、在物理空间中精确测量待装配零部件，并记录其测量数据；在数字空间中根据待装配零部件精测的数据结果，将加工误差等数据更新到计算模型中；
步骤三、在物理空间中按装配顺序依次安装零部件并测量记录定位数据；在数字空间中根据定位精度数据进一步修正计算模型，并结合零件装配顺序计算装配位置和装配公差，以指导物理空间对下一个零部件的安装；
步骤四、在物理空间中随着装配过程的进行，对装配环节（比如完成某组件或某个特敏感装配步骤）进行性能测试，根据装配对象的不同，性能测试主要包括摩擦力矩、偏心力矩、谐振频率、波前像差、点扩散函数、调制传递函数等等指标；在数字空间中在现有修正后的计算模型的基础上，通过仿真计算得到数字空间的性能指标，性能指标主要包括摩擦力矩、偏心力矩、谐振频率、波前像差、点扩散函数、调制传递函数等等；
步骤五、在数字空间中根据物理空间实测的性能指标和数字空间计算的性能指标，进行装配误差计算和分配补偿参数，并预测进行参数补偿之后的装配性能，确定最优补偿方案；
步骤六、在物理空间中根据确定的最优补偿方案，对实际装配过程进行指导装调，补偿存在的装配误差；
步骤七、在物理空间中对进行补偿后的装配对象再次进行性能测试，若满足使用指标要求，则进行步骤八，否则返回至步骤五；
步骤八、在数字空间中对整个装调过程的数据及计算模型进行记录并建立相应的数据库，与产品编号一一对应，便于后期维护。
通过执行上述步骤一至步骤八，将实际装配过程和虚拟装配过程有机地结合在一起，以实际测量误差补充修成虚拟计算模型，又以虚拟计算模型的装配误差结果指导实际装配，将装配经验数据化、可视化，可以大大地提升产品的装配效率和装配质量。
基于同一发明构思，本发明实施例还提供了一种面向复杂光机电系统的平行装配装置，由于该面向复杂光机电系统的平行装配装置解决问题的原理与前述一种面向复杂光机电系统的平行装配方法相似，因此该面向复杂光机电系统的平行装配装置的实施可以参见面向复杂光机电系统的平行装配方法的实施，重复之处不再赘述。
在具体实施时，本发明实施例提供的面向复杂光机电系统的平行装配装置，如图3所示，具体包括：
模型完善模块11，用于对物理空间中的装配对象进行数据采集，同时根据采集的数据完善数字空间中的计算模型；
指标获取模块12，用于在装配过程时，对所述物理空间中的装配环节进行性能测试，获取所述物理空间对应的装配性能指标，并通过仿真计算得到所述数字空间对应的装配性能指标；
补偿控制模块13，用于根据所述物理空间实测的装配性能指标和所述数字空间计算的装配性能指标，通过完善数据后的所述计算模型进行装配误差计算和分配补偿参数，并预测进行参数补偿之后的装配性能指标，确定最优补偿方案；
装调指导模块14，用于根据确定的最优补偿方案，对物理空间中的装配过程进行指导装调，修正补偿存在的装配误差。
在本发明实施例提供的上述面向复杂光机电系统的平行装配装置中，可以通过上述三个模块的相互作用，将物理空间和数字空间两个平行的虚实世界进行相互联系，相互指导，能够实现对复杂光机电产品的智能化、数据化、高效率装调生产，整个过程可测、可控、可视，适用于大部分复杂光机电产品，解决了当前因人工装调而导致的装配性能不稳定以及装配效率不高的问题。
在具体实施时，在本发明实施例提供的上述面向复杂光机电系统的平行装配装置中，所述装配性能指标包括摩擦力矩、偏心力矩、谐振频率、波前像差、点扩散函数、调制传递函数。
在具体实施时，在本发明实施例提供的上述面向复杂光机电系统的平行装配装置中，还包括：
指标要求判断模块，用于对进行补偿后的装配对象再次进行性能测试，获取物理空间对应的装配性能指标；若满足使用指标要求，则对整个装配过程的数据信息及计算模型进行记录并建立相应的数据库；数据库与装配对象的编号一一对应；若未满足使用指标要求，则重新进行装配误差计算。
关于上述各个模块更加具体的工作过程可以参考前述实施例公开的相应内容，在此不再进行赘述。
相应的，本发明实施例还公开了一种面向复杂光机电系统的平行装配设备，包括处理器和存储器；其中，处理器执行存储器中保存的计算机程序时实现前述实施例公开的面向复杂光机电系统的平行装配方法。
关于上述方法更加具体的过程可以参考前述实施例中公开的相应内容，在此不再进行赘述。
进一步的，本发明还公开了一种计算机可读存储介质，用于存储计算机程序；计算机程序被处理器执行时实现前述公开的面向复杂光机电系统的平行装配方法。
关于上述方法更加具体的过程可以参考前述实施例中公开的相应内容，在此不再进行赘述。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其它实施例的不同之处，各个实施例之间相同或相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置、设备、存储介质而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。
专业人员还可以进一步意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本申请的范围。
结合本文中所公开的实施例描述的方法或算法的步骤可以直接用硬件、处理器执行的软件模块，或者二者的结合来实施。软件模块可以置于随机存储器（RAM）、内存、只读存储器（ROM）、电可编程ROM、电可擦除可编程ROM、寄存器、硬盘、可移动磁盘、CD-ROM、或技术领域内所公知的任意其它形式的存储介质中。
综上，本发明实施例提供的一种面向复杂光机电系统的平行装配方法、装置、设备及介质，包括：对物理空间中的装配对象进行数据采集，同时根据采集的数据完善数字空间中的计算模型；在装配过程时，对物理空间中的装配环节进行性能测试，获取物理空间对应的装配性能指标，并通过仿真计算得到数字空间对应的装配性能指标；根据物理空间实测的装配性能指标和数字空间计算的装配性能指标，通过完善数据后的计算模型进行装配误差计算和分配补偿参数，并预测进行参数补偿之后的装配性能指标，确定最优补偿方案；根据确定的最优补偿方案，对物理空间中的装配过程进行指导装调，修正补偿存在的装配误差。本发明通过对物理空间（即实际装配过程空间）和数字空间（即虚拟装配过程空间）两个平行的虚实世界进行相互联系，相互指导，基于对物理空间中的装配过程进行数据采集来完善数字空间的装配过程计算模型，并又通过对完善数据后的数字计算模型进行装配误差计算和分配补偿参数，确定最优补偿方案，从而反过来指导物理空间中的装配过程，进而通过修正补偿参数对复杂光机电产品进行装配调整，实现对复杂光机电产品的智能化、数据化、高效率装调生产，整个过程可测、可控、可视，适用于大部分复杂光机电产品，解决了当前因人工装调而导致的装配性能不稳定以及装配效率不高的问题。
最后，还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
以上对本发明所提供的面向复杂光机电系统的平行装配方法、装置、设备及介质进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (10)

1.一种面向复杂光机电系统的平行装配方法，其特征在于，包括：
对物理空间中的装配对象进行数据采集，同时根据采集的数据完善数字空间中的计算模型；所述物理空间和所述数字空间为两个平行的虚实空间；
在装配过程时，对所述物理空间中的装配环节进行性能测试，获取所述物理空间对应的装配性能指标，并通过仿真计算得到所述数字空间对应的装配性能指标；
根据所述物理空间实测的装配性能指标和所述数字空间计算的装配性能指标，通过完善数据后的所述计算模型进行装配误差计算和分配补偿参数，并预测进行参数补偿之后的装配性能指标，确定最优补偿方案；
根据确定的所述最优补偿方案，对所述物理空间中的装配过程进行指导装调，修正补偿存在的装配误差。
2.根据权利要求1所述的面向复杂光机电系统的平行装配方法，其特征在于，对物理空间中的装配对象进行数据采集，同时根据采集的数据完善数字空间中的计算模型，具体包括：
在装配之前，根据物理空间中的装配对象，整理待装配零部件的种类和数量，理清所述待装配零部件之间的安装组合关系；
同时根据整理的所述待装配零部件的种类和数量及理清的所述待装配零部件之间的安装组合关系，建立数字空间中的计算模型。
3.根据权利要求2所述的面向复杂光机电系统的平行装配方法，其特征在于，对物理空间中的装配对象进行数据采集，同时根据采集的数据完善数字空间中的计算模型，具体还包括：
对所述待装配零部件进行精确测量，并记录其包含加工误差的测量数据；
同时将记录的所述测量数据更新至所述计算模型中。
4.根据权利要求3所述的面向复杂光机电系统的平行装配方法，其特征在于，对物理空间中的装配对象进行数据采集，同时根据采集的数据完善数字空间中的计算模型，具体还包括：
按照设定的装配顺序在物理空间安装当前次序对应的所述待装配零部件，并记录其定位精度数据；
同时根据当前记录的定位精度数据，修正所述计算模型，并计算下一步对应的所述待装配零部件的装配位置和装配公差；
根据计算的所述装配位置和装配公差，指导所述物理空间安装下一步对应的所述待装配零部件，并记录其定位精度数据；
同时根据记录的定位精度数据，再次修正所述计算模型，并计算下下一步对应的所述待装配零部件的装配位置和装配公差；
循环执行上述步骤，直至所有零部件装配完成。
5.根据权利要求4所述的面向复杂光机电系统的平行装配方法，其特征在于，还包括：
对进行补偿后的所述装配对象再次进行性能测试，获取所述物理空间对应的装配性能指标；
若满足使用指标要求，则对整个装配过程的数据信息及所述计算模型进行记录并建立相应的数据库；所述数据库与所述装配对象的编号一一对应；
若未满足使用指标要求，则重新进行装配误差计算。
6.根据权利要求5所述的面向复杂光机电系统的平行装配方法，其特征在于，所述装配性能指标包括摩擦力矩、偏心力矩、谐振频率、波前像差、点扩散函数、调制传递函数。
7.一种面向复杂光机电系统的平行装配装置，其特征在于，包括：
模型完善模块，用于对物理空间中的装配对象进行数据采集，同时根据采集的数据完善数字空间中的计算模型；所述物理空间和所述数字空间为两个平行的虚实空间；
指标获取模块，用于在装配过程时，对所述物理空间中的装配环节进行性能测试，获取所述物理空间对应的装配性能指标，并通过仿真计算得到所述数字空间对应的装配性能指标；
补偿控制模块，用于根据所述物理空间实测的装配性能指标和所述数字空间计算的装配性能指标，通过完善数据后的所述计算模型进行装配误差计算和分配补偿参数，并预测进行参数补偿之后的装配性能指标，确定最优补偿方案；
装调指导模块，用于根据确定的所述最优补偿方案，对所述物理空间中的装配过程进行指导装调，修正补偿存在的装配误差。
8.根据权利要求7所述的面向复杂光机电系统的平行装配装置，其特征在于，所述装配性能指标包括摩擦力矩、偏心力矩、谐振频率、波前像差、点扩散函数、调制传递函数。
9.一种面向复杂光机电系统的平行装配设备，其特征在于，包括处理器和存储器，其中，所述处理器执行所述存储器中保存的计算机程序时实现如权利要求1至6任一项所述的面向复杂光机电系统的平行装配方法。
10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，用于存储计算机程序，其中，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至6任一项所述的面向复杂光机电系统的平行装配方法。
CN202010580344.XA 2020-06-23 2020-06-23 面向复杂光机电系统的平行装配方法、装置、设备及介质 Active CN111488700B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010580344.XA CN111488700B (zh) 2020-06-23 2020-06-23 面向复杂光机电系统的平行装配方法、装置、设备及介质

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010580344.XA CN111488700B (zh) 2020-06-23 2020-06-23 面向复杂光机电系统的平行装配方法、装置、设备及介质

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN111488700A CN111488700A (zh) 2020-08-04
CN111488700B true CN111488700B (zh) 2020-09-29

Family

ID=71812055

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202010580344.XA Active CN111488700B (zh) 2020-06-23 2020-06-23 面向复杂光机电系统的平行装配方法、装置、设备及介质

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN111488700B (zh)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109145471A (zh) * 2018-08-31 2019-01-04 东华大学 基于cad与实测数据共融模型的虚拟装配系统及方法
CN109445305A (zh) * 2018-10-26 2019-03-08 中国电子科技集团公司第三十八研究所 一种基于数字孪生的装配精度仿真分析方法与系统
CN111027216A (zh) * 2019-12-11 2020-04-17 哈尔滨工业大学 一种基于多退化机理耦合的电磁继电器退化建模方法
CN111145236A (zh) * 2019-12-04 2020-05-12 东南大学 一种基于数字孪生的产品拟实物装配模型生成方法及实现框架
CN111274671A (zh) * 2019-12-31 2020-06-12 东南大学 一种基于数字孪生的复杂产品装配过程精准修配方法及其运行系统

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20180011389A1 (en) * 2016-07-11 2018-01-11 Petrica-Sandel Baciu Modular Instant and Digital Back for Film TLR Cameras

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109145471A (zh) * 2018-08-31 2019-01-04 东华大学 基于cad与实测数据共融模型的虚拟装配系统及方法
CN109445305A (zh) * 2018-10-26 2019-03-08 中国电子科技集团公司第三十八研究所 一种基于数字孪生的装配精度仿真分析方法与系统
CN111145236A (zh) * 2019-12-04 2020-05-12 东南大学 一种基于数字孪生的产品拟实物装配模型生成方法及实现框架
CN111027216A (zh) * 2019-12-11 2020-04-17 哈尔滨工业大学 一种基于多退化机理耦合的电磁继电器退化建模方法
CN111274671A (zh) * 2019-12-31 2020-06-12 东南大学 一种基于数字孪生的复杂产品装配过程精准修配方法及其运行系统

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
产品装配技术的研究现状、技术内涵及发展趋势;刘检华 等;《机械工程学报》;20180630;第54卷(第11期);第2-28页 *

Also Published As

Publication number Publication date
CN111488700A (zh) 2020-08-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN107972070A (zh) 机器人性能的测试方法、测试系统及计算机可读存储介质
CN102467684A (zh) 基于改进雷达图的综合性能评估系统和方法
CN107967204B (zh) 线下压测的方法、系统及终端设备
CN116150897A (zh) 一种基于数字孪生的机床主轴性能测评方法及系统
CN110601173B (zh) 基于边缘计算的配网拓扑识别方法及装置
CN109040084A (zh) 一种网络流量异常检测方法、装置、设备及存储介质
CN109696216A (zh) 流量信号的补偿方法、装置、存储介质、处理器和系统
CN109191408A (zh) 快速循环地面气象融合方法、装置及服务器
CN111488700B (zh) 面向复杂光机电系统的平行装配方法、装置、设备及介质
CN117332205B (zh) 压电阻抗温度补偿高精度自动优化方法及装置
JPWO2017169875A1 (ja) 解析装置、解析方法、およびプログラム
CN113010954A (zh) 桥梁结构损伤识别方法、装置及终端设备
Gayton et al. APTA: advanced probability-based tolerance analysis of products
CN115165332B (zh) 一种装备机内测试与综合测试一体化设计方法及系统
CN113778042B (zh) 基于信息化建模的工控设备指令模拟运行通信系统
CN115222114A (zh) 汽车零部件装配指标值预测方法、终端设备及存储介质
CN108332739A (zh) 确定星敏感器在轨姿态测量精度主成分因素响应边界的方法
Levitin Reliability and performance analysis for fault-tolerant programs consisting of versions with different characteristics
CN109117352A (zh) 服务器性能预测方法和装置
US11042786B2 (en) Learning processing device, data analysis device, analytical procedure selection method, and recording medium
CN107292045B (zh) 一种含阻尼结构有限元模型的复模态评估方法
CN110765560A (zh) 一种基于时变阻尼机械机构振动预测方法
CN111352813A (zh) 一种分布式存储使用容量预估方法及装置
CN115879405B (zh) 电路性能的检测方法及计算机存储介质和终端设备
CN116956642B (zh) 一种威胁评估算法性能动态仿真验证方法

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
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant