[发明专利]基于数字孪生的智能装配车间质量预测与控制系统及方法

说明书

本发明属于数字孪生技术领域，具体公开了基于数字孪生的智能装配车间质量预测与控制系统及方法，包括平台模型建立模块、实时数据采集模块、数据处理中心、装配动态仿真模块和装配异常检测模块；所述异常检测模块包括装配质量检测单元、连接缝隙检测单元、离心晃动检测单元、异常点标记单元和异常原因巡查单元；本发明科学合理，使用安全方便，利用异常检测模块对装配之后的成品进行多项的质量检测，可以有效的保证装配之后的成品的质量，同时，利用异常点标记单元对异常点进行标记，减少了工作人员对异常点排查所花费的时间，利用异常原因巡查单元对装配设备出现异常的原因进行显示，同样减少了工作人员对装配设备故障排查所花费的时间。

技术领域

本发明涉及数字孪生技术领域，具体是基于数字孪生的智能装配车间质量预测与控制系统及方法。

背景技术

数字孪生是充分利用物理模型、传感器更新、运行历史等数据，集成多学科、多物理量、多尺度、多概率的仿真过程，在虚拟空间中完成映射，从而反映相对应的实体装备的全生命周期过程。

在装配车间中，利用装配设备对制造完成之后的零件进行装配，在装配设备完成之后需要对装配之后的成品进行质检，通常的质检采用的方式是对成品进行抽检，但是，不管对成品利用哪种质检方式，当装配设备出现异常时，会导致后期所有的成品出现质量问题，需要对装配之后的成品进行全部返工重新装配，会浪费大量的人力物力和财力，并且，还需要对装配设备进行人工异常排查，会浪费大量的时间，影响零件装配的效率，对每一个装配之后的成品都进行质检对于现代工厂生产来说，是不现实的，所以，人们急需一种基于数字孪生的智能装配车间质量预测与控制系统及方法来对零件的装配进行质量的预测和控制，及时的对制止异常的发生，及时的对异常情况做出应对，减少人力物力和财力的浪费。

发明内容

本发明的目的在于提供基于数字孪生的智能装配车间质量预测与控制系统及方法，以解决现有技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：基于数字孪生的智能装配车间质量预测与控制系统，该质量预测与控制系统包括平台模型建立模块、实时数据采集模块、数据处理中心、装配动态仿真模块和装配异常检测模块；

所述实时数据采集模块的输出端电性连接数据处理中心的输入端，所述数据处理中心的输出端电性连接平台模型建立模块的输入端；

所述平台模型建立模块用于建立装配设备和零件的静态模型，所述实时数据采集模块用于装配设备对零件进行装配过程中的实时数据进行采集，所述数据处理中心用于对装配过程中产生的数据进行集中处理，所述装配动态仿真模块用于对零件装配的整个过程进行实时模型仿真，所述装配异常检测模块用于对零件装配而成的产品进行异常检测。

作为优选技术方案，所述平台模型建立模块包括装配设备扫描单元、设备参数输入单元、坐标系建立单元、零件扫描单元和零件位置确认单元；

所述装配设备扫描单元用于对装配设备整体数据进行扫描，包括外形尺寸数据、夹具尺寸数据等，所述坐标系建立单元用于对整个装配机床所在位置建立立体坐标系，用于对装配设备的每一个零件位置进行确定，所述设备参数输入单元用于将装配设备的参数输入装配设备扫描单元扫描之后的模型中，包括装配设备移栽参数、装配设备各部件坐标参数等，所述零件扫描单元用于对即将进行装配的零件外形进行扫描，获取零件的外形尺寸数据，所述零件位置确认单元用于对零件在坐标系中的坐标位置进行确认，输入建立之后的平台模型中。

所述平台模型建立模块在建立模型时，将装配参数输入建模计算机，所述建模计算机根据装配参数建立装配平台模型，所述坐标系建立单元在所述装配平台模型上建立坐标系。

通过平台模型建立模块可以有效的对装配设备进行三维模型的建立，使得可以将整个装配设备的装配过程数字化，使得可以更加清楚完成的了解整个装配过程。