基于多对称特征的零件装配效率预测模型.pdf

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1、第53卷第13期2017年7月机械工程学报JOI『RNALOFMECHANICALENGINEERINGV01．53No．13Jul．20l7DoI：10．3901／JME．2017．13．118基于多对称特征的零件装配效率预测模型木邱清盈戚玉轩冯培恩李立新(浙江大学CAD&CG国家重点实验室杭州310027)摘要：为研究零件对称结构对装配效率的影响，分析抓取和定向两种零件装配操作过程，逐一考虑零件上的多对称特征并分类为轮廓型对称特征和定向型对称特征。以三种不同装配要求下，六边形棱柱零件可能转动的最大角度为例，

2、在总对称角概念基础上提出零件总修正角概念。结合现有试验数据，在满足“零件越对称，装配效率越高”和四个基本条件下，建立多对称特征下的零件“对称度．装配时间”预测模型。用五种模型预测四种不同多对称零件的装配效率，对比结果表明：零件“对称度．装配时间”预测模型与试验结果更接近，具有更好的区分度与可信性。关键词：装配效率；零件对称性；多对称特征；零件装配时间中图分类号：THl2PartAssemblyEmciencyPredictionModelBasedonMulti—symmetryFeaturesQIUQingy

3、ingQIYuXuanFENGPeienLILixin(StateKeyLabofCAD&CGzhejiangUniVersity，Hangzhou3l0027)Abstract：Tbstlldytheinnuenceofpans’stmcnlresylmetryonassemblyefficiency，目aspingandorienting叩emtionsd嘶ngpans’assemblingprocessareana重yzed，andsymme仃yfeatureswithinapanareseparatel

4、yconsideredandclassifiedintocontourandex仃a-orientationsymmet巧features．Takingmemaximumpossiblerotatingan91eofahexagonalprismpartundermreedi任bremassemblingconditionsasanex锄ple，meconceptoftotalan91eofcon．ection(TAC)isproposedbasedontheexistingconceptoftotalangl

5、eofrotation(TAR)．Usingtheexistingexperimentaldata，apan“symme仃y．handlingtime”predictionmodelisproposed，whichsatisfiesboththepremiseof‘‘p砌’sassemblyemciencyincreaseswimitsstnlcturesymmetIy”andnlefollrbasicconditions．Fourdi仃erentpansassemblye伍cienciesareestimat

6、edusing所edi髓rentmodels，a11dcomp撕ngresultsshowmatnle“symme仃y-handlingtime”predictionmodelpr叩osedfitsthee)【p商mentaldatabetterandhasbetterdiscriminabili够andcredibili够Keywords：assemblye伍ciency；paItsymmetry；multi-symme乜yfeatures；partassemblytimeO前言从DFA角度看，影响零件装配效

7、率的因素很多，传统因素有：零件的尺寸、形状、重量、间隙、搬运距离、插入方向以及结合方式¨。J；新发现的因素有：装配激励机制和零件的表面光洁度、颜色以及标记【61。现有装配试验表明：相比形状不对称的零件，对称零件的装配效率高【l≯√J。基于这一现象，很多学者研究零件对称度的计算方法并探讨它与装配效率之间的量化关系。最早建立的是时间测量法+国家自然科学基金资助项目f5】175455)。20160727收到初稿，20】61225收到修改稿(Mehtodtimemeasurement，MTM)o酬和工作系数法(Wbrk

8、factor，WF)p1评价体系，上述评价体系以零件沿某轴的最小转动不变角作为零件对称度的度量，在此评价体系内，零件越对称装配效率越高。作为对称度量方法的改进，YOOSuFANI等【，J选择以零件装配时的插入方向和垂直于插入方向的最小转动不变角之和作为零件对称度的度量；同时，Y00SUFANI等u1开展了～系列零件装配试验，试验结果表明：总对称角越小，零件装配效率越高。STURGE【j