(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210961687.X (22)申请日 2022.08.11 (71)申请人 江苏鑫利来重 工科技有限公司 地址 224000 江苏省盐城市亭湖区环保科 技城瑞鹤路251号1幢3 05室 (72)发明人 顾金祥　祁锦彬　沈宏宁　 (51)Int.Cl. G06F 30/17(2020.01) G06F 30/27(2020.01) G06N 20/00(2019.01) G06F 111/04(2020.01) G06F 111/10(2020.01) G06F 119/14(2020.01) (54)发明名称 一种工件物流输送线上 料设备装配方法 (57)摘要 本发明公开了一种工件物流输送线上料设 备装配方法， 包括S1、 采用虚实映射的零组件逆 向建模技术， 构建高度精的需装配 设备的实体数 字模型。 本发 明为了提出一种包括装配全要素的 高精密产品数字孪生体构建方法， 并且为了更好 地表达和应用装配工艺， 利用几何约束制约零部 件的运动轨迹， 并建立了物理力学模型， 在构建 数字孪生体与优化的基础上， 提出可根据不同装 配阶段进行装配质量评估， 对不符合装配质量要 求的， 用机器学习算法得出修正装配工序的参 数， 并以新的工序链的形式插入到原末端工序， 进一步装配工艺优化， 不仅对工件物 流输送线上 料设备装配工作有效， 对其他复杂设备装配也具 有普适性。 权利要求书2页 说明书5页 附图1页 CN 115130250 A 2022.09.30 CN 115130250 A 1.一种工件物流输送线上 料设备装配方法， 其特 征在于， 包括以下内容： S1、 采用虚实映射的零组件 逆向建模技 术， 构建高度精的需装配设备的实体数字模型； S2、 根据实体数字模型， 构建高精度数字孪生体的静态模型， 并根据动态分析模型的定 义方法关联参数， 获取所述数字孪生体的静态信息集成和动态信息集成； 所述静态信息集 成包括装配MBD数据集和装配工艺属性集； 所述装配MBD数据集包含有实体设备的几何特 征、 结构特性、 力学特性、 电学特性、 流量特性； 所述装配工艺属性集包括装配动作、 装配规 则和定位约束； S3、 通过VR ‑GIS平台设计装配数据库模块， 保存所述静态信息集成和动态信息集成数 据， 采用HLA接口来串联不同设备的装配设计， 并参与装配操作； S4、 在装配过程中， 根据不同装配阶段进行装配质量评估， 对不符合装配质量要求的， 用机器学习算法得出修正装配工序的参数， 并以新的工序链的形式插入到原末端工序， 进 一步装配工艺优化。 2.根据权利要求1所述的一种工件物流输送线上料设备装配方法， 其特征在于， 在步骤 S1中， 所述构建高度精的需装配设备 的实体数字模型， 在获取关键装配特征数据的步骤如 下： S10、 确定装配零组件 装配特征、 基准特 征、 边界特 征； S11、 根据零组件的几何外形和关键装配特征， 确定激光扫描系统中扫描设备的运动轨 迹、 扫描频率以及转台的转动角度； S12、 获得高精度三维特 征形貌点云； S13、 通过专用高精度间接测量设备获得腔体内部密闭特 征形貌； S14、 通过 数理模型分析后生成密闭轮廓信息后， 融合在点云数据中。 3.根据权利要求2所述的一种工件物流输送线上料设备装配方法， 其特征在于， 在步骤 S10中， 所述装配特征为零件之 间的相互配合特征， 包括面与面、 轴与孔、 齿与齿等之间的配 合特征。 4.根据权利要求1所述的一种工件物流输送线上料设备装配方法， 其特征在于， 在步骤 S2中， 所述装配工艺属 性集作为产品零部件之间若干个装配特征实体的组合单元， 共同完 成装配语义表达的装配任务； 所述装配工艺属 性集识别与虚拟环境中的工程参数匹配， 捕 捉装配对象的交 互意图， 对 装配关系进行定位。 5.根据权利要求4所述的一种工件物流输送线上料设备装配方法， 其特征在于， 所述装 配工艺属性集的功能及识别条件包括参数判断、 类型判断、 空间方位判断和空间位置判断； 所述装配工艺属性 集的算法流 程， 包括以下步骤： S20、 实时碰撞检测； S21、 空间位置匹配判断； S22、 空间方位匹配判断； S23、 元件类型匹配判断； S24、 元件参数匹配判断。 6.根据权利要求1所述的一种工件物流输送线上料设备装配方法， 其特征在于， 在步骤 S3中， 所述装配操作包括以下步骤： S30、 对装配部件进行装配工艺属性 集的识别；权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115130250 A 2S31、 确认满足条件的装配工艺属性 集； S32、 对装配工艺属性 集进行实施解 算； S33、 计算装配力并实现装配操作。 7.根据权利要求1所述的一种工件物流输送线上料设备装配方法， 其特征在于， 在步骤 S4中， 所述装配工艺优化的目标分为局部工艺优化和全局工艺优化， 所述局部工艺优化分 为几何层面的工艺优化目标H(x)和性能层面的优化目标P(x)两大类， 优化对象为零件级， 局部工艺优化目标函数则为： J(x)＝[H(x),P(x)]T。 8.根据权利要求6所述的一种工件物流输送线上料设备装配方法， 其特征在于， 所述全 局工艺优化分为几何层面的工艺优化目标G(x)和性能层面的优化目标L(x)两大类， 优化对 象为产品级， 局部 工艺优化目标函数则为： Q(x)＝[G(x),L(x)]T。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115130250 A 3