[发明专利]一种虚拟装配仿真方法及系统

说明书

本发明的一种虚拟装配仿真方法及系统涉及一种对产品模型进行可视化装配的方法和系统，目的是为了克服现有设计先进行功能和尺寸设计，后通过实物产品进行装配验证易导致产品零部件的配合尺寸出现偏差的问题，其中，方法具体步骤如下：S1、导入装配体模型；S2、根据完整的装配体模型，生成第一装配序列；S3、利用虚拟工装，使用参照装配序列对零部件模型进行可视化操作，并生成第二装配序列；S4、利用装配工艺优化算法优化并更新第二装配序列，用更新的第二装配序列替代原参照装配序列，返回步骤S3；或完成装配，结束虚拟装配仿真。

技术领域

本发明涉及一种对产品模型进行可视化装配的方法和系统。

背景技术

现阶段加工制造业依靠CAD/CAM软件，实现产品快速设计、自动和集成化加工。但是，产品的装配仍采用先设计加工，再利用产品实物做装配验证的方法，装配效率低下。特别是复杂产品(如飞机、汽车等)，通常是由多个部门或者多家企业之间合作开发完成，现有设计一般先对零件的功能和尺寸进行设计，再将实物产品进行装配验证，前期设计和后期装配相对独立，装配和设计不能共享数据。如果这些部门或者开发企业沟通不畅，就可能造成产品零部件的配合尺寸出现偏差，无法达到设计要求，造成人力物力和财力的浪费。

因此对虚拟装配系统及其工艺的研究很有必要性，它可以避免物理实体模型的重复制作，提高产品设计效率，大大缩短产品的研制周期和研制成本。本系统用于对机械产品进行装配工艺规划，并进行装配过程检验同时实现装配过程可视化。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有设计先进行功能和尺寸设计，后通过实物产品进行装配验证易导致产品零部件的配合尺寸出现偏差的问题，提供了一种虚拟装配仿真方法及系统。

本发明的一种虚拟装配仿真方法，方法具体步骤如下：

S1、导入装配体模型；

S2、根据完整的装配体模型，生成第一装配序列；

第一装配序列为不考虑虚拟工装参与装配的装配序列；

S3、利用虚拟工装，使用参照装配序列对零部件模型进行可视化操作，并生成第二装配序列；

可视化操作包括：选择并控制相应的虚拟工装，并通过相应的虚拟工装对相应的零部件模型进行装配或拆卸；以及选择并控制相应的零部件模型直接进行装配或拆卸；

参照装配序列初始采用第一装配序列；第二装配序列为考虑虚拟工装参与装配的装配序列；

S4、利用装配工艺优化算法优化并更新第二装配序列，用更新的第二装配序列替代原参照装配序列，返回步骤S3；

或完成装配，结束虚拟装配仿真。

其中，步骤S2中生成第一装配序列的具体方法如下：

S21、按照当前装配体模型的装配层次由外到内的顺序，将每一个零部件模型均沿多个设定的拆卸方向进行拆卸；并在拆卸的过程中获取干涉检测结果，建立零部件干涉表；

S22、在零部件干涉表中的各个拆卸方向上进行比较，得到干涉最少的拆卸方向，记录拆卸方向以及该拆卸方向上的可拆卸零部件模型，加入拆卸序列；

可拆卸零部件模型为在拆卸方向上无干涉的零部件模型；

S23、剔除步骤S22中的可拆卸零部件模型，更新装配体模型，并返回步骤S21；

直至所有零部件模型均成为可拆卸零部件模型，得到最终的拆卸序列，并进入步骤S24；

S24、将最终的拆卸序列进行逆序得到装配序列。

其中，步骤S21的具体方法如下：