南京理工大学科技成果——数字化预装配系统
一体化中药粉碎机虚拟装配技术
２１ 年 １ ０１ ２月
南京 理工 大学 学报
Ｊｕｎｌ ｆ ａｊ ｇＵ ｉ ｒｔ ｏ ｃ ｎｅａｄＴｃ ｎｌ ｙ ｏｒａ ｏ ｎｉ ｎｖ ｓｙ ｆ ｉ ｃ ｎ ｅｈ ｏ ｇ Ｎ ｎ ｅ ｉ Ｓ ｅ ｏ
Ｖ０ ． ５ １ ３ Ｎｏ． ６ Ｄｅ ．２ ｌ ｃ ０１
一
体 化 中药 粉 碎 机虚 拟装 配技 术
武美萍 ， 军， 静 张 刘
（ 江南大学 机械工程学院 ， 江苏 无锡 ２４ ２ ） １ １２
摘
要： 为获得 集 中搅 拌 、 筛选 和粉碎 功 能的一体 化 中药粉碎 机 的最优 装 配序 列 和装 配工 艺 ， 将
虚拟 装 配（ Ａ） 术应 用 于该产 品 的研 发 中。在 系统研 究 Ｖ Ｖ 技 Ａ技 术 体 系结构 及 其 关键 技 术 的基
入传感信息、 出传感信息、 输 装配过程动力学分析
与仿 真 、 自动装 配顺 序 规 划 、 配 路 径规 划 、 配 装 装 操 作规 划等 功能式将花费太多的成 本 和时 间 ， 因此 本文 将 Ｖ Ａ技 术应 用 于 中药粉 碎／
ａ ｓ ｍｂ ｙ ｓ ｑ ｅ ｃ ｌｎ ｎ ｓ ｅ ｌ ｅ ｕ ｎ ｅ ｐ ａ ｎｉｇ
收 稿 日期 ：０ 一Ｏ ２ ２¨ １一０
修 回 日期 ： １ — １ ２ ２ １ １—４ ９
基 金项 目： 中央高校基本科研业务费专项资金（Ｕ Ｒ ２９ ７ ＪＳ Ｐ００ ）
作者简 介 ： 武美萍（ ９０ ） 女 ， １７ 一 ， 博士生 ， 副教授 ， 主要研究方 向 ： 计算机辅助设计 与制造 ， 计算 机辅助装配 ， 虚拟装
础上 ． 用开放 式建模 方 法分析 了一体 化 中药粉 碎 机及 其 关键 部 件 的 装 配层 次及 装 配 关 系， 应 建 立 了产 品完整 的装 配模 型 ； 用基 于知 识 的装 配序 列规 划 方法优化 了产品 的装 配序 列 。研 究结 应 果表 明 ： Ａ技 术 在一体 化 中药粉 碎 机 研 发 中的应 用缩 短 了研 发 时 间 ， 保 了产品 制 造 和装 配 Ｖ 确
面向大规模定制的可重构生产线及其关键技术
下来用于其它新产品的制造系统" 该可重构生产线在有效的计算机网络平台环境支
图 =B面向大规模定制可重构生产线集成框架
通过零件分系统和部件及总装分系统的可重构模 块的划分来实现大规模定制所要求的快速响应客户订 单! 满足客户的个性化需求! 同时通过模块化生产单 元来实现模块化工艺! 通过模块化工艺族的合理搭配 实现生产系统的可重构制造" 当有一个新产品投产 时! 可重构的标准模块可以快速重构成一个新的生产 线! 当产品 万生方产数完据成后! 组成制造系统的模块可以拆
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基于遗传算法的装配线平衡_宋华明
第 20 卷第 1 期 (总第 109期 ) 系 统 工 程 V o l. 20, No. 1 2002 年 1 月 Sy stems Engi neering Jan. , 2002 文章编号 : 1001-4098( 2002) 01-008705
收稿日期 : 2001-09-12 基金项目 : 国防科技预研基金资助项目 ( 98 J18. 1. 3. BQ 02) 作者简介 : 宋 华明 ( 1968-) , 男 , 南京 理工大 学经济 管理学 院博 士研究 生 , 研 究方 向: 现 代先进 生产 模式与 技术 ; 韩玉 启 ( 1945-) ,男 ,南京理工大学经济管理学院教授 ,博士生导师 ,研究方向 : 现代企业管理与先进制造系统 。
3. 9 变异算子
为了保证操作算子的可行性 ,文中采用移位变异法 。 任意选择一个个体 ,任意选择一个基因 ( 作业元素 )进行变 异 。 将进行变异的基因插入不违反先后关系的任 意一个位置 。 随机选取了第 5个基因 ( 作业元素 6)进行变异 , 则作业元素 6 在不违反先后关系的条件下 ,可 以插在第 4 个基 因 ( 作业元素 3)的后面和第 10个基因 (作业元素 10) 的前面的任意一个基因位置上 。
2 装配线平衡的遗传算法设计
装配 线平衡问题的一般 提法是 : 给 定产品装配作 业表 ( 包括各项装 配作业 、 作业时间 及其先后 关系 ) 或者直接 给出装配作业先后关系图 ,优化某一特定的目标函数 。 装配作业先后关系图 ( 图 3)通常用圆圈和箭线来表 示 ,圆圈 内数字表示装配作业元素代号 ,圆圈上方数字代表作 业时间 ,箭 线表示先后关系 。 装配 线平衡问题有多种 类型 ,文 章对单一型装配线中给定装配线节拍 ,最大化装配线效率 ( 等价于最小化平衡延迟 )目标求解 。
南京理工大学科技成果——伺服控制系统的综合测试系统
南京理工大学科技成果——伺服控制系统的综
合测试系统
成果简介：
本项目的研究成果主要源于高端装置随动控制系统的综合测试系统。
综合测试系统由高性能DSP处理器配合高精度力矩电机、驱动器构成，主要功能是模拟在转动过程中各种形式动、静态负载对随动系统的影响，能够模拟静阻力矩、动摩擦力矩、不平衡力矩、冲击力矩等。
通过典型负载的测试，能够直观地反映随动控制系统的指标水平。
该项目成果也可用于汽车发动机的测试系统，能够模拟测试各类路谱对发动机运转的影响。
技术指标：
1、静阻力矩由磁滞离合器实现，精度0.1Nm，输出范围0～10Nm；
2、动摩擦力矩、不平静力矩、冲击力矩由自主研发的控制卡配合力矩电机输出，输出范围±40Nm，精度0.1Nm；
3、冲击力矩频率1次/分～1200次/分可调，力矩最小宽度50ms。
项目水平：国内领先成熟程度：小试
合作方式：合作开发。
面向设计部门的PDM系统研发及应用
等 问题 。
在 着 文 档 管 理 方 式 比较 陈 旧 ， 版 本 管 理 混 乱 ， 安 全 保 密 无 法 得 到 保 障 等 一 系 列 问 题 。产 品数 据 管 理 系
１ 总 体 设 计
传 统 产 品 设 计 方 法 和 流 程 如 图 １ 。
统 （ｒｄ ｃ ａａ ｍａ ａ ｅ ｎ ，Ｐ ｐ ｏ ｕ ｅ ｄ ｔ ｎ ｇ ｍｅ ｔ ＤＭ） 解 决 上 述 问 是 题 的主 要 手 段 ，国 内外 已有 一 些 成 熟 产 品 ，如 Ｐ Ｃ Ｔ
的 Ｗｉｄ ｈｌ ｎ ｃ ｉ ，ＵＧ 的 Ｔ ａ ｅ ｔｒ ，这 些 产 品功 能 ｌ ｅ ｍｃ ｎｅ 等
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２０１ １ ２． ０
兵 工 自 动 化
Ｏｒ ｎ ｎｃ ｎ ｕｓ ｒ ｄ ａ ｅ Ｉ ｄ ｔ ｙ Ａｕｔ ｏｍａ ｉ ｎ ｔｏ ・３ ５・
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面 向设 计 部 门 的 Ｐ ＤＭ 系统 研 发及 用 昂贵 ， 中 小 型 制 造 企 业 及 军 工 企 业 技 术 中 心 采 用 后 费效 比 极 差 ， 国 内也 开 展 了 些 初 步 的研 究 ［３ 卜 】 在 文 档 的审 阅 、安 全 等 方 面 ，但
航空发动机数字化装配技术浅析
目前柔性装配检测技术大多采用光学测量与补偿技术，通过数字测量系统(如激光跟踪 仪等)实时监控、测量工装或产品上相关控制点(关键特性)的位置，然后建立产品零部件基准 坐标系统。数字化测量技术发展迅速，其测量与监测方式正从单一测量到综合测量的发展过 程，全数字化测量也从被动走向主动、从单一走向多样、从点到面、并扩展到空间，数字测 量系统与控制的结合、与物流的结合、与逆向检测的结合为大尺寸测量提供了先进的、全新 的解决方案。因此，测量系统正朝着数字化、网络化、柔性化、精密化方向发展，从离线走 入在线和实时，形成全时、全程的全天候检测态势。
设计（图纸）
制定装配工艺
工艺文件（纸质）
装配制造 （人工装配/刚性工装）
部件/单元体 装配
附件单元装配
数字化设计 （三维实体模型）
装配规划
整机装配 （a）
虚拟装配
测量
装配精度（人工+半自动化） 检测 试验 平衡 试车
数字化装配 （自动装配/柔性工装/自动跟踪/在线检测）
装配工艺（电子）
（b）
图 1 航空发动机传统装配与数字化装配过程
关键词: 航空发动机；数字化装配；数字化装配设计；装配制造数字化
0 引言
航空发动机装配是整个航空发动机制造过程的龙头，但也一直是航空发动机制造的瓶 颈。
数字化制造技术作为新一代发动机研制生产的支撑手段，已逐渐成为提升航空科技工业 的重大关键制造技术。数字化制造技术以各类数字化技术手段的应用为主要特征，是新一代 航空发动机研制的必需手段和必由之路。装配制造是产品生命周期的重要组成部分，是实现 产品功能的主要制造过程。在航空发动机的装配制造中，装配成本占总成本的 40％，装配 工作占到全机生产工作的一半以上，因此，航空发动机的装配是整个发动机制造过程的龙头， 也一直是中国飞机制造过程中最薄弱的环节。传统的航空发动机装配（如图 1a 所示）采用 纸质的图纸和工艺文件、人工装配、刚性工装、人工检测，使装配精度受人为因素的诸多限 制，装配质量无法保证。采用数字化装配手段来改变航空发动机传统的装配方式，提高发动 机的制造效率和质量，是航空发动机制造技术的重要发展方向之一。数字化装配的特点体现 在工艺文件的电子化、装配的自动化、工装的柔性化以及自动跟踪/在线检测装配质量等（如 图 1b 所示），它大大的提高了装配效率和质量，是航空发动机装配发展的必由之路。
航空发动机数字化装配仿真关键技术研究
航空发动机数字化装配仿真关键技术研究摘要：随着我国航空事业发展得如火如荼，数字化技术也逐渐受到人们的重视。
本文主要阐述了飞机发动机装配中存在的一些问题，目前已经有一些可行的装配工艺、工装结构和流水线布置方法，以确保装配的可行性，减少有关缺陷的发生，并及时地检查装配工艺设计的合理性，优化装配工艺。
关键词：航空发动机；数字化装配；关键技术；可靠性研究引言：为了改善发动机的可靠性、使用寿命和主要性能指标，在飞机发动机生产的各个阶段，都必须致力于改进相关的装配技术和设备的质量。
由于受到多种人为因素的制约，使得常规手工制造的产品质量难以适应航空发动机的要求。
在此基础上，运用虚拟现实技术，对所设计的产品进行了三维建模，从而达到了产品的可装配性和经济性。
采用先进的数字化装配技术，改善飞机发动机的生产效率，改善飞机的零部件质量，是飞机发动机生产技术发展的一个重要趋势。
在飞机发动机生产技术中，数字化装配具有以下优点：①可以有效地改善飞机发动机的装配效率和产品的质量。
为适应现代工业生产的高速发展，我国航空发动机集中化的发展提出了新的要求。
②在此基础上，对国内的数字化柔性装配技术的发展起到了积极的推动作用。
1.航空发动机数字化装配的意义飞机发动机装配包括零件装配和总装装配。
有关的研究显示，飞机的装配费用约为40%，装配工作时间约为50%，装配作业的实施是决定飞机引擎效能的关键因素。
为了确保飞机的正常工作，机匣、盘、轴、叶片、喷口等零件应具备精确装配与联接、高同轴、平衡性能和稳定性；其次，空气、燃油及滑油等必须具备良好的密封性和清洁能力；同时还需要各种附属设备和管道具有良好的抗振动、抗磨损、绝缘等特性。
由于飞机引擎各项技术性能、推重比、可靠性等技术指标的不断提高，使得现有的装配技术很难适应飞机发动机研制方式的转变，目前所面对的问题是：装配工艺设计及验证依赖技术人员经验和现场物理试装，须反复迭代修改，生产周期长；采用人工装配，导致装配的精确度不高，生产效率提高速度慢；由于人工因素的存在，导致了作业的可信度和装配品质的稳定性差，容易出现错装、漏装等问题。
江苏省第十二次高等教育科学研究优秀成果奖名单
二等奖（21项，排名不分先后）
张亮/孙乐强/孟 南京大学 振华/尚荣 王志敏 王运武 朱国芬 朱其训 周文娟 张硕 常州纺织服装职业技术学院 江苏师范大学 南京理工大学 连云港师范高等专科学校 南通大学 南京晓庄学院 哲学通识教育的历史与理念研究 外语学习动机激发策略的理论与实证研究（专著） 基于协同理论的数字校园建设的协同机制研究（专著） 高校生态德育研究（专著） 教育夹缝谈（专著） 大数据时代外语教育理念与方法的探索与发现（专著） 传播生态视域中大学课堂的潜课程研究 应用型本科院校土木工程专业人才培养研究——以淮阴 工学院土木类“卓越计划”背景下应用型人才培养模式 改革与实践为例 接受美学视阈下的公示语翻译 船舶类专业设置与江苏船舶工业发展关系的研究 高职院校专业核心课程建设路径及教材开发的探索与实 践 风险社会视角下的大学生就业社会排斥问题研究 高等职业教育理论探新与实践构建（专著） 研究生培养中的协同发展问题思考 高职院校校企合作联盟：意蕴、属性及培育
南京医科大学 常州纺织服装职业技术学院 盐城工学院 江苏大学 江苏经贸职业技术学院
三等奖（131项，排名不分先后）
张向阳 实证探究 德国大学植物学野外实践教学的案例分析及其启示 高校农科专业层次性、模块化实践教学体系构建与实施 机助外语教学的计量学考察暨外语教育技术学的发展态 势展望 大学英语精品课程泛在学习资源建设研究 基于生态思维的音乐课程观 基于卓越工程师目标的教学策略改进研究 资源指引型的任务复杂度对二语写作语言表现的影响 校园智能长跑自助管理系统应用于高校阳光长跑的实证 研究 大学物理实验的考核模式 基于问题启发式的服务运作管理教学研究 MOOCs之发展脉络 高校思想政治理论课教育教学论 宪法教学的阿基里斯之踵——兼论宪法学教材的编写问 题 信息化语境下大学英语课堂生态研究
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南京理工大学科技成果——数字化预装配系统
成果简介：
南京理工大学CIMS研究所先进制造实验室研制开发的数字化预装配系统能够将商用CAD软件的中性零件模型导入到虚拟装配环境中，将产品的装配状态与过程在计算机内进行虚拟实物复现，并进行装配过程仿真、装配工艺规划和装配质量性能验证等，以验证产品的可装配性，便于及时发现产品设计和工艺规划中的缺陷与错误，指导设计者进行改进。
从而优化装配过程，降低生产成本，缩短产品开发周期，提高竞争力。
技术指标：
该系统能够将异构商用CAD系统（如UG）中建立的零件模型转换为数字化预装配系统中性模型，并实现有效管理；可以对装配过程中的各个环节进行统一建模，形成一个可运行的虚拟装配环境；可以实现产品装配序列的快速规划；可以实现装配模型的重构，适应产品装配设计中不同阶段、不同领域和不同层次的需要；可以自动生成装配公差尺寸链，并对装配尺寸链进行公差分析。
项目水平：国内先进成熟程度：样机
合作方式：合作开发。