管路数字化布局设计与制造及检测集成技术 被引量：13

1

作者 刘检华 刘少丽 +3 位作者 宁汝新 唐承统 赵柏萱 贾美慧 《计算机集成制造系统》 EI CSCD 北大核心 2015年第4期941-954,共14页

为提高航空航天等复杂产品的质量和可靠性,结合复杂产品中管路研制的工程实践,提出一种管路数字化布局设计、制造与检测集成方法,建立了该方法的技术框架和集成应用业务流程,系统阐述了管路布局设计与自动评价、导管弯曲成形质量预测与... 为提高航空航天等复杂产品的质量和可靠性,结合复杂产品中管路研制的工程实践,提出一种管路数字化布局设计、制造与检测集成方法,建立了该方法的技术框架和集成应用业务流程,系统阐述了管路布局设计与自动评价、导管弯曲成形质量预测与检测、导管数字化制造集成技术及工艺数据库建立、基于多目视觉的管路数字化测量四个关键技术。通过在北京卫星制造厂中的应用,验证了所提方法的有效性。随着该技术的进一步发展,可真正实现全数字量传递的科学的管路一体化设计与制造。 展开更多

关键词 管路 布局设计 弯曲成形 工艺优化 数字化检测

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产品数字孪生体的内涵、体系结构及其发展趋势 被引量：463

2

作者 庄存波 刘检华 +3 位作者 熊辉 丁晓宇 刘少丽 瓮刚 《计算机集成制造系统》 EI CSCD 北大核心 2017年第4期753-768,共16页

数字孪生技术被认为是实现信息物理系统的核心关键技术,作为数字孪生技术在产品研发过程具体应用的产品数字孪生体,目前其研究尚处于探索阶段,研究成果相对较少且缺乏系统性。为此首先回顾了数字孪生体的产生背景,在此基础上提出了数字... 数字孪生技术被认为是实现信息物理系统的核心关键技术,作为数字孪生技术在产品研发过程具体应用的产品数字孪生体,目前其研究尚处于探索阶段,研究成果相对较少且缺乏系统性。为此首先回顾了数字孪生体的产生背景,在此基础上提出了数字孪生技术的概念,然后对产品数字孪生体的内涵进行了系统阐述,建立了产品数字孪生体的体系结构,并给出了产品数字孪生体在产品设计阶段、制造阶段和服务阶段的实施途径,最后指出了产品数字孪生体的发展趋势。 展开更多

关键词 数字孪生技术 数字孪生体 虚实融合 数字纽带 智能制造 信息物理系统 产品全生命周期管理 建模与仿真

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基于流程的复杂产品结构化装配工艺设计技术研究与应用 被引量：13

3

作者 孟倩 刘检华 +1 位作者 唐承统 周子岩 《计算机集成制造系统》 EI CSCD 北大核心 2014年第2期301-312,共12页

针对复杂产品装配工艺设计过程复杂和逆向工艺信息管理困难的问题,在分析复杂产品装配工艺信息业务流程的基础上,建立了基于流程的结构化装配工艺模型,提出一种基于流程的结构化装配工艺设计方法,给出了基于实例的装配工艺复用、基于模... 针对复杂产品装配工艺设计过程复杂和逆向工艺信息管理困难的问题,在分析复杂产品装配工艺信息业务流程的基础上,建立了基于流程的结构化装配工艺模型,提出一种基于流程的结构化装配工艺设计方法,给出了基于实例的装配工艺复用、基于模板的装配工艺设计、面向装配生产现场的逆向工艺信息控制、结构化装配资源管理等关键技术的实现方法。最后开发软件系统并进行了工程应用,验证了方法的可行性。 展开更多

关键词 复杂产品 结构化工艺 装配工艺设计 逆向工艺信息 工艺管理

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复杂产品离散装配过程监控技术研究与应用 被引量：2

4

作者 李章锦 刘检华 +1 位作者 唐承统 庄存波 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2015年第6期881-891,共11页

为了解决复杂产品装配过程监控复杂、装配数据与管理层脱节等问题,对面向复杂产品装配的监控技术进行了研究。对复杂产品装配业务流程和组织人员的监控数据需求进行了分析,提出了基于信息流模型的复杂产品离散装配过程分级监控方法,阐... 为了解决复杂产品装配过程监控复杂、装配数据与管理层脱节等问题,对面向复杂产品装配的监控技术进行了研究。对复杂产品装配业务流程和组织人员的监控数据需求进行了分析,提出了基于信息流模型的复杂产品离散装配过程分级监控方法,阐述了该方法中的装配现场实时数据采集、装配过程实时监控、装配进度偏差分级调整、基于组织权限的工时控制等关键技术。开发了系统软件,并验证了该软件,应用效果良好。 展开更多

关键词 复杂产品 离散装配 信息流模型 分级监控

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复杂制造执行中的动态批次与物料协调技术 被引量：2

5

作者 李周瑜 王爱民 龙震海 《计算机集成制造系统》 EI CSCD 北大核心 2014年第4期836-846,共11页

针对多品种变批量复杂生产环境下订单批次复杂分批及物料周转状态关联管理的需求,提出复杂制造执行过程中订单批次及物料状态的协调管理技术。根据分批过程中订单信息继承与衍生的特点,采用整体分批与过程分批相结合的方式,建立了基于... 针对多品种变批量复杂生产环境下订单批次复杂分批及物料周转状态关联管理的需求,提出复杂制造执行过程中订单批次及物料状态的协调管理技术。根据分批过程中订单信息继承与衍生的特点,采用整体分批与过程分批相结合的方式,建立了基于批次树的动态批次管理机制,实现了整体与过程相协调的批次关联与状态协调;针对复杂生产环境下流水与离散混合生产模式中出现的物料动态组合情况,采用物料基码与批次物料衍生码相结合的方式,建立了物料及其周转状态综合控制机制,实现了流水与离散混合生产模式兼顾下的有序、可控的物料周转管理;通过制造信息在批次管理层和批次执行层自上而下的传递以及自下而上的反馈两条主线,形成综合批次管理与批次执行的闭环控制机制,实现了复杂订单批次与物料周转的数据协调和状态控制。结合工程实例分析验证了该技术的有效性。 展开更多

关键词 复杂制造执行 动态订单批次 物料周转 数据关联 状态协调

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分布式自主协同制造——一种智能车间运行新模式 被引量：18

6

作者 庄存波 刘检华 熊辉 《计算机集成制造系统》 EI CSCD 北大核心 2019年第8期1865-1874,共10页

为实现生产异常的实时监控、精准预测和快速响应,针对当前以制造执行系统为核心的传统车间运行模式一直存在的异常响应缓慢、决策实时性差、系统稳定性低等问题,提出一种智能车间运行新模式——分布式自主协同制造。阐述了智能车间的分... 为实现生产异常的实时监控、精准预测和快速响应,针对当前以制造执行系统为核心的传统车间运行模式一直存在的异常响应缓慢、决策实时性差、系统稳定性低等问题,提出一种智能车间运行新模式——分布式自主协同制造。阐述了智能车间的分布式自主协同制造的概念、体系架构和运行机制等,探讨了智能车间的分布式自主协同制造的关键技术和特点。最后指出,分布式自主协同制造模式为智能车间的实时管控和运行优化提供了一种有效途径,有可能成为未来复杂离散制造车间的主要运行模式之一。 展开更多

关键词 分布式自主协同制造 智能车间 多智能体 制造服务 制造执行系统 车间调度

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基于数字孪生的复杂产品装配过程管控方法与应用 被引量：26

7

作者 胡兴 刘检华 +3 位作者 庄存波 武颖 张雷 熊辉 《计算机集成制造系统》 EI CSCD 北大核心 2021年第2期642-653,共12页

针对航天复杂产品装配过程的实时可视化监控、运行状态在线分析与预测难题,提出了一种基于数字孪生的复杂产品装配过程管控方法。首先构建了面向复杂产品装配过程管控的数字孪生模型;在此基础上,引入工作流技术实现了装配过程数据的实... 针对航天复杂产品装配过程的实时可视化监控、运行状态在线分析与预测难题,提出了一种基于数字孪生的复杂产品装配过程管控方法。首先构建了面向复杂产品装配过程管控的数字孪生模型;在此基础上,引入工作流技术实现了装配过程数据的实时采集与管理,提出实时数据驱动的数字孪生车间同步运行方法;随后通过灰色马尔可夫预测模型、T-K统计控制图以及关联规则算法的集成应用,实现了对复杂产品装配过程中的小样本量质量数据的实时预测与分析。最后,自主设计并开发了基于数字孪生的复杂产品装配过程管控系统,并在某卫星装配车间进行了应用验证。 展开更多

关键词 数字孪生 数字孪生车间 复杂产品 装配过程管控 质量预测

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基于数字孪生的复杂产品离散装配车间动态调度 被引量：22

8

作者 曹远冲 熊辉 +2 位作者 庄存波 刘检华 宁伟航 《计算机集成制造系统》 EI CSCD 北大核心 2021年第2期557-568,共12页

面向多品种变批量生产的复杂产品离散装配车间是典型的复杂制造系统,其运行过程呈现高复杂性、强动态性和不确定性因素多等特征,为实现复杂产品离散装配车间的动态调度,提出一种基于数字孪生的复杂产品离散装配车间动态调度方法,通过物... 面向多品种变批量生产的复杂产品离散装配车间是典型的复杂制造系统,其运行过程呈现高复杂性、强动态性和不确定性因素多等特征,为实现复杂产品离散装配车间的动态调度,提出一种基于数字孪生的复杂产品离散装配车间动态调度方法,通过物理空间和虚拟空间之间的数据交互进行更精确的动态调度。构建了基于数字孪生的复杂产品离散装配车间调度框架和调度问题模型,详细阐述了基于实时数据和神经网络的工时在线预测、面向复杂产品离散装配的数字孪生车间动态调度等关键实现技术;构建了复杂产品离散装配车间调度系统,并以某航天产品装配车间的调度过程为例,验证了该方法的有效性和可行性。 展开更多

关键词 数字孪生 动态调度 离散装配车间 复杂产品 工时预测

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面向MCNP程序的三维模型前处理技术研究 被引量：2

9

作者 赵瑛峰 刘检华 +2 位作者 马江涛 武林林 成勋 《北京理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第3期237-244,共8页

提出了一种用于MCNP计算程序的三维模型前处理技术,并给出了CAD模型识别与简化、空腔生成以及CAD模型向半空间CSG模型转换等关键算法.设计并开发了用于MCNP计算程序的三维模型前处理系统,用于CAD模型至MCNP半空间CSG模型的快速转换.最... 提出了一种用于MCNP计算程序的三维模型前处理技术,并给出了CAD模型识别与简化、空腔生成以及CAD模型向半空间CSG模型转换等关键算法.设计并开发了用于MCNP计算程序的三维模型前处理系统,用于CAD模型至MCNP半空间CSG模型的快速转换.最后通过实例对软件系统进行了验证,结果表明文中所提出的方法能够快速实现复杂CAD模型至MCNP半空间CSG模型的转换,为MCNP计算程序提供了高效的三维模型处理系统,提高了MCNP程序输入文件的制作效率. 展开更多

关键词 模型转换 前处理 半空间几何模型 构造表示

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基于知识的复杂产品装配工艺快速编制方法 被引量：3

10

作者 翟思宽 刘检华 庄存波 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第4期1332-1343,共12页

针对复杂产品装配工艺设计过程中存在的编制效率低、质量波动大、自动化和智能化程度低等问题,提出一种面向语义的知识实例检索和复用的装配工艺快速编制方法。分析复杂产品装配工艺业务流程,建立基于知识检索层和知识实例层的双层装配... 针对复杂产品装配工艺设计过程中存在的编制效率低、质量波动大、自动化和智能化程度低等问题,提出一种面向语义的知识实例检索和复用的装配工艺快速编制方法。分析复杂产品装配工艺业务流程,建立基于知识检索层和知识实例层的双层装配工艺知识模型,从内容、类型、功能及应用方向对知识进行分类。在此基础上,针对已有的知识实例,提出基于Sentence-BERT句向量模型的工艺文档语义分析方法,结合余弦相似度算法给出了工艺知识的语义检索方法,实现知识在装配工艺设计流程中的快速复用。以某航天产品为例,开发航天产品装配工艺快速设计管理系统,构建装配工艺知识库,并在某制造企业上线运行,验证所提方法的可行性,使工艺编制效率大幅提升。 展开更多

关键词 复杂产品 装配 知识模型 句向量 语义检索 知识库

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基于改进A*算法的管路自动布局设计与优化方法 被引量：26

11

作者 吴宏超 刘检华 +2 位作者 唐承统 徐联杰 刘佳顺 《计算机集成制造系统》 EI CSCD 北大核心 2016年第4期945-954,共10页

针对复杂机电产品中的管路布局效率低且依赖于经验的问题,提出一种基于改进A*算法的管路自动布局设计与优化方法。分析了布局过程中的工程约束,并对布局空间进行了栅格化处理;提出以A*算法作为路径搜索算法,通过构建基于长度、折弯数和... 针对复杂机电产品中的管路布局效率低且依赖于经验的问题,提出一种基于改进A*算法的管路自动布局设计与优化方法。分析了布局过程中的工程约束,并对布局空间进行了栅格化处理;提出以A*算法作为路径搜索算法,通过构建基于长度、折弯数和方向的启发式函数,并通过改进安全性和安装固定等特定约束实现了管路路径的自动搜索。在得到初始路径后,采用二分思想对路径节点进行筛选,提出面向可制造性约束的路径优化方法,从而使布局设计结果满足可加工性要求。开发了管路自动布局设计与优化系统,并进行了算例测试与实例分析,验证了所提方法的可行性。 展开更多

关键词 复杂管路 自动布局 A＊算法 路径优化 规则引导

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复杂产品装配现场动态实时可视化监控系统 被引量：27

12

作者 庄存波 刘检华 +2 位作者 熊辉 瓮刚 唐承统 《计算机集成制造系统》 EI CSCD 北大核心 2017年第6期1264-1276,共13页

为了解决复杂产品装配现场动态数据实时采集和组织复杂、实时监控困难等问题,引入工作流管理和电子看板技术,构建了一个面向复杂产品装配车间现场的动态实时可视化监控系统,建立了系统的运行流程和功能结构,阐述了基于流程和日常事务的... 为了解决复杂产品装配现场动态数据实时采集和组织复杂、实时监控困难等问题,引入工作流管理和电子看板技术,构建了一个面向复杂产品装配车间现场的动态实时可视化监控系统,建立了系统的运行流程和功能结构,阐述了基于流程和日常事务的动态数据采集模型构建、动态数据实时采集、动态数据组织模型构建、基于工位布局的车间现场可视化监控等关键实现技术。该系统以装配流程和日常事务为核心,实现了复杂产品装配车间现场的动态、实时、可视化监控和精细化管理。目前所开发的系统已在航天某所正式上线运行,应用效果良好。 展开更多

关键词 复杂产品 装配车间 现场管理 动态监控 工作流

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复杂产品离散装配过程中的物料动态跟踪与管理技术 被引量：22

13

作者 庄存波 刘检华 +1 位作者 唐承统 邢香园 《计算机集成制造系统》 EI CSCD 北大核心 2015年第1期108-122,共15页

针对复杂产品装配中物料动态跟踪困难、物料信息可追溯性差的问题,提出一种基于流程和条码的复杂产品离散装配过程中的物料动态跟踪与管理技术。分析了复杂产品离散装配中的物料组成和物料流动过程,对基于流程和条码技术的复杂产品离散... 针对复杂产品装配中物料动态跟踪困难、物料信息可追溯性差的问题,提出一种基于流程和条码的复杂产品离散装配过程中的物料动态跟踪与管理技术。分析了复杂产品离散装配中的物料组成和物料流动过程,对基于流程和条码技术的复杂产品离散装配中的物料动态跟踪管理的三个关键实现技术进行了详细论述。阐述了实做物料的内涵,给出了实做物料的生成算法,并通过产品计划树实现了对实做物料信息的有效管理。设计并开发了软件系统,该系统在航天某厂试运行,应用效果良好。 展开更多

关键词 复杂产品 离散装配 实做物料 动态跟踪 物料管理 工作流 条形码

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面向复杂产品离散装配过程的电子看板系统实现与应用 被引量：14

14

作者 李章锦 刘检华 +1 位作者 唐承统 庄存波 《计算机集成制造系统》 EI CSCD 北大核心 2014年第2期313-325,共13页

为了解决复杂产品装配过程可视化程度低、信息传递效率低下等问题,提出并建立了面向复杂产品离散装配过程的电子看板系统。对复杂产品装配业务流程和组织人员的数据需求进行了分析,在此基础上提出基于流程的多级装配电子看板方法,并重... 为了解决复杂产品装配过程可视化程度低、信息传递效率低下等问题,提出并建立了面向复杂产品离散装配过程的电子看板系统。对复杂产品装配业务流程和组织人员的数据需求进行了分析,在此基础上提出基于流程的多级装配电子看板方法,并重点阐述了该方法中的装配现场日常事务信息综合展示、装配现场实时数据采集和装配过程实时可视化监控三个关键技术的实现方法。基于流程的多级装配电子看板方法的提出,实现了复杂产品离散装配现场的无纸化生产与装配过程的多级可视化监控。设计开发了软件系统,通过实例验证了该系统的应用效果。 展开更多

关键词 复杂产品 离散装配 电子看板 可视化 多级监控

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基于萤火虫算法的管路系统布局序列优化技术 被引量：12

15

作者 吴宏超 刘检华 +2 位作者 唐承统 徐联杰 刘佳顺 《计算机集成制造系统》 EI CSCD 北大核心 2016年第8期1837-1848,共12页

针对复杂机电产品中的多根管路布局设计与优化问题,提出一种基于萤火虫算法的管路布局序列优化方法。该方法以长度、折弯数和流阻为综合优化目标,结合布局过程的约束条件建立了优化模型;对萤火虫算法进行离散化,重新定义萤火虫的间距和... 针对复杂机电产品中的多根管路布局设计与优化问题,提出一种基于萤火虫算法的管路布局序列优化方法。该方法以长度、折弯数和流阻为综合优化目标,结合布局过程的约束条件建立了优化模型;对萤火虫算法进行离散化,重新定义萤火虫的间距和个体更新机制,使其适用于序列规划问题的求解;提出一种确定性和随机性相结合的方法生成初始种群,以含免疫记忆的A*算法求得路径,同时采用混合种群迭代更新策略,通过更新精英解集获得全局最优解。设计并开发了原型系统,以旅行商问题为例对算法效率进行了测试,并将所提方法应用到某产品的液压管路布局上,验证了所提方法的可行性。 展开更多

关键词 管路布局 序列优化 萤火虫算法 多管路布局

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基于二维靶标的管路端点位置测量方法 被引量：7

16

作者 金鹏 刘检华 +2 位作者 刘少丽 张天 孙鹏 《计算机集成制造系统》 EI CSCD 北大核心 2014年第11期2758-2766,共9页

针对管路系统中端点位置的高效高精度测量难题,提出一种基于二维靶标的管路端点位置测量方法。该方法引入机器视觉技术和二维靶标,将二维靶标装配在导管两端,通过图像采集和处理获得靶标上标识点的图像坐标,通过建立的靶标模型与相机模... 针对管路系统中端点位置的高效高精度测量难题,提出一种基于二维靶标的管路端点位置测量方法。该方法引入机器视觉技术和二维靶标,将二维靶标装配在导管两端,通过图像采集和处理获得靶标上标识点的图像坐标,通过建立的靶标模型与相机模型的关系求解得到管路端点在相机坐标系下的坐标,在此基础上计算出管路端点的相对位置。测量实验表明,使用该方法有效提高了管路端点的位置测量精度。 展开更多

关键词 机器视觉 管路 数字化测量 端点 二维靶标

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基于改进随机路径图的分支线缆自动布局技术 被引量：9

17

作者 刘潇 刘检华 +1 位作者 刘佳顺 徐金宝 《计算机集成制造系统》 EI CSCD 北大核心 2014年第12期2952-2961,共10页

针对机电产品中普遍存在的分支线缆的自动布局问题,提出一种基于改进随机路径图算法的分支线缆自动布局方法。首先根据复杂产品中线缆连接关系的特点,提出并建立了"线缆零件—线束—线缆段"的线缆层次结构模型。然后以基本随... 针对机电产品中普遍存在的分支线缆的自动布局问题,提出一种基于改进随机路径图算法的分支线缆自动布局方法。首先根据复杂产品中线缆连接关系的特点,提出并建立了"线缆零件—线束—线缆段"的线缆层次结构模型。然后以基本随机路径图算法为基础,采用基于障碍物的采样策略构建初始路径图,根据初始路径图中的节点失败系数进行路径图的"增强"扩展,并提出局部求解空间扩展策略。对求解得到的路径点,拟合成线作为分支线缆布局结果。最后设计开发了线缆自动布局设计软件原型系统,并进行了算例测试与实例应用,结果验证了该方法的可行性。 展开更多

关键词 分支线缆 自动布局 随机路径图 路径规划

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基于几何特征变动向量的几何误差评定方法 被引量：5

18

作者 郭崇颖 刘检华 +2 位作者 唐承统 刘海博 蒋科 《计算机集成制造系统》 EI CSCD 北大核心 2015年第10期2604-2612,共9页

针对利用三坐标测量机离散采样点进行几何误差评定的问题,提出一种基于几何特征变动向量的几何误差评定方法。根据几何误差关联的几何特征类型建立基准坐标系;利用几何公差的定义完成功能几何实际变动向量的求解,并在此基础上与基准坐... 针对利用三坐标测量机离散采样点进行几何误差评定的问题,提出一种基于几何特征变动向量的几何误差评定方法。根据几何误差关联的几何特征类型建立基准坐标系;利用几何公差的定义完成功能几何实际变动向量的求解,并在此基础上与基准坐标系相结合构造功能几何变动区域的数学模型;利用计算几何中的凸包理论,建立功能几何关联离散采样点的三维凸包,并将凸包顶点与变动区域数学模型结合建立误差评定数学模型。基于上述模型和算法开发了几何误差评定软件模块,并进行了实例验证。实验结果表明:当采用同一组采样数据对几何误差进行评定时,与传统算法相比,所提算法更加符合几何公差的定义,能够保证误差评定的准确性,满足工程需求。 展开更多

关键词 几何误差 拟合 计算几何 变动向量 三坐标测量机

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基于中心线的管路端点位置精确测量方法 被引量：6

19

作者 金鹏 刘检华 +2 位作者 刘少丽 孙鹏 王骁 《计算机集成制造系统》 EI CSCD 北大核心 2016年第10期2284-2293,共10页

为了实现对管路系统中端点位置的高精度测量,提出一种基于管路中心线的端点坐标精确测量方法。该方法利用机器视觉原理从摄像机拍摄的管路图片中提取管路中心线,利用中心线辅助定位管路端面圆心,并利用立体视觉重构的方法计算管路两端... 为了实现对管路系统中端点位置的高精度测量,提出一种基于管路中心线的端点坐标精确测量方法。该方法利用机器视觉原理从摄像机拍摄的管路图片中提取管路中心线,利用中心线辅助定位管路端面圆心,并利用立体视觉重构的方法计算管路两端端点的空间坐标,进而计算出管路端点的相对位置。测量实验表明,该方法测量值与标准值之间的最大绝对偏差为0.136mm,多组测量数据之间的最大相对偏差值为0.306mm,且方法计算简单、测量效率较高,可有效提高管路端点的测量精度。 展开更多

关键词 机器视觉 管路测量 端点测量 中心线

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三维工艺设计中基于加工特征的工序模型生成技术 被引量：15

20

作者 丁丁 张旭 +2 位作者 斯铁冬 刘颖 耿久全 《兵工自动化》 2013年第6期31-35,39,共6页

在机械加工零件三维工艺设计中,需要根据零件的形状、尺寸公差等识别加工特征,按照加工特征进行工艺设计和工艺路线规划,生成从零件毛坯到最终零件的各个工序的实体模型。结合零件的几何拓扑结构和制造工艺信息,建立一套面向机械加工的... 在机械加工零件三维工艺设计中,需要根据零件的形状、尺寸公差等识别加工特征,按照加工特征进行工艺设计和工艺路线规划,生成从零件毛坯到最终零件的各个工序的实体模型。结合零件的几何拓扑结构和制造工艺信息,建立一套面向机械加工的特征定义和分类体系,在特征识别和三维工艺设计技术的基础上,提出中间工序模型的概念和中间工序模型自动生成的模型恢复方法,根据各个加工特征的工艺方法和工艺参数,按照零件的加工路线自动生成中间工序模型。实例验证结果证明,该方法可为实现基于三维模型的机加工艺设计提供参考。 展开更多

关键词 机加工艺设计 特征识别 加工特征 中间工序 模型恢复

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