一种管路组件生产工艺制造技术

本发明专利技术涉及一种管路组件生产工艺流程，包括：管路信息提取及输出模块、管路可制造性智能评价模块、管路批量加工过程仿真模块、导管及导管连接件刻线模块、导管形状检测模块、管路组件焊装模块和管路组件检测模块。通过三维软件二次开发，提取管路信息，评价管路是否符合工艺人员定制的工艺要求，通过管路加工仿真，对导管弯折过程进行碰撞检测，根据管路信息，计算导管及导管连接件刻线位置，用于管路焊装位置确定，对导管和管路组件进行检测，输出检测结果和装配误差，管路检测耗时短，提高了装配的成功率，可广泛应用于管路生产技术领域。

【技术实现步骤摘要】
一种管路组件生产工艺
本专利技术涉及管路生产
，具体是指一种管路组件生产工艺。
技术介绍
在复杂机电产品中，管路系统的设计及制造、安装占有重要位置，特别在航空航天领域，管路生产研制过程是一个非常重要的阶段。管路系统的设计必须服从零部件、设备仪器的布局要求，导管在零部件及设备仪器之间的缝隙中穿行，并满足焊接和定位的空间位置要求，因此形状各异。管路生产过程复杂，涉及工序多，质量要求高。目前，在管路系统的设计过程中，一般主要考虑管路走向与仪器、设备的干涉和接口的位置关系问题，工艺性审查主要考虑弯管半径、焊接直管段长度等，很少考虑数控弯管的工艺性问题。为确保管路的装配可靠性，并提高一次装配合格率，需要对导管进行精确测量。传统的管路检测方法包括样件对比法和靠模法。样件对比法通过人为对比加工后的管路与具有较高精度的样件，检验管路是否合格，待设备、仪器到位后进行试装，若无法装配，再对管路进行较形。然而，管路的种类繁多，导致众多数量的样件需要专门的仓库或车间存放；且该方法无法测量不合格管路各部分的误差，只能根据试装结果对管路进行反复较形，工作量大、一次装配成功率低，且受设备、仪器到位情况的制约。靠模法同样无法测量管路存在的误差，只是根据管路的设计参数加工一对一式的对比模型装置，将管路放入对比装置中，根据它们之间的贴合程度，定性的判断管路是否满足装配要求。对于三维形态复杂的管路，对比装置制造困难，且缺乏柔性，需要测量人员根据管路类型反复拆装。因此，对比装置的精度很难保证，影响检测结果。
技术实现思路
为解决上述技术问题，本专利技术提供的技术方案为：一种管路组件生产工艺，包括管路信息提取及输出模块、管路可制造性智能评价模块、管路批量加工过程仿真模块、导管及导管连接件刻线模块、导管形状检测模块、管路组件焊装模块和管路组件检测模块。优选地，所述管路信息提取及输出模块包括：利用PROE、CATIA中的一种三维建模软件的二次开发技术，对PROE、CATIA三维建模软件进行二次开发；利用三维建模软件的二次开发结果，遍历导管模型拓扑结构，获得所述导管的段数、各截面的中心点、各直线段的长度、导管内外径以及各圆环段的弯曲半径的几何信息；通过数据转换接口，将所述导管的数据文件转换为标准的XML评价数据文件。优选地，所述管路可制造性智能评价模块包括管路智能评价定制模块和管路智能评价分析模块。优选地，对所述管路设计知识进行建模，依据模板定制评价分析准则，添加智能评价数据节点项目，包括导管规格和牌号、单根导管弯曲最小直线段、单根导管首末端最小焊接直线段、单根导管最小弯曲角度、单根导管的允许弯曲半径、弯管机型号定制单根导管的最大长度、弯曲模弯曲半径和焊接收缩和装配偏差补偿量。优选地，在对所述管路设计知识进行建模时，用推理机对形式化表达的知识推理求解：采用ASP推理机，提出基于非单调多值逻辑推理的管路智能评价技术；所述的“ASP”程序包含“Facts”和“Control”两部分，从三维数字化模型中提取的管路布局设计数据，并经过知识的形式化表达得到“ASP”程序的“Facts”部分，它描述的是在三维环境下布局设计管路的状态；而经过形式化表达的工程约束规则是“ASP”程序的“Control”部分，它描述了布局管路需要满足的约束规则，将两者通过ASP语法进行融合后，输入到ASP求解器中进行求解，获得导管可弯管性审查结果。优选地，所述管路批量加工过程仿真模块包括：利用PROE、CATIA三维软件的二次开发，提取所述导管的YBC信息，根据所述导管的YBC信息，生成数控弯管机数控代码；对所述数控弯管机进行建模，包括数控弯管机几何建模和机床运动关系建模：对于所述数控弯管机的几何建模，反映所述弯管机的结构特点以及零部件的几何尺寸、拓扑关系，所需的实体模型包括机床非运动部件的几何模型、机床运动部件的几何模型、模胎的几何模型、被加工对象的几何建模；对于所述数控弯管机的运动关系建模包含数控弯管机各模块具有层次性装配关系、数控弯管机的各组成部分具有模块化的结构特点、导管数控弯曲加工过程中相对位置的变化、数控弯管机的主坐标轴构成的导管弯曲加工的主运动；所述导管动态成形建模，在所述数控弯管机执行YBC指令时，导管段作平移、旋转和弯折运动，通过描述导管中心线的位置的方法来刻画导管的形状；对所述导管动态成形过程依次进行正向仿真、反向仿真以及旋转轴的正向旋转和反向旋转；管路加工过程仿真完成后，能够输出一定格式的数控弯管程序，程序名称与导管三维模型名称一致。优选地，所述导管及导管连接件刻线模块包括：利用三维软件二次开发，提取所述管路组件中导管和三通、二通等导管连接件的坐标值数据信息及管路组件中各零件的连接关系；根据所述的坐标值信息，计算导管首端或末端刻线位置；利用激光打标机对导管及导管连接件进行刻线。优选地，所述导管形状检测模块包括：将成形导管置于多目测量平台上，利用多个相机从不同角度拍摄导管，对导管进行三维重建，获得所述导管的三维形状模型；将重建出的导管三维形状模型与导管的CAD设计模型比较，输出比较结果；根据比较结果，对成形导管进行修正。优选地，所述管路组件焊装模块包括以下步骤：根据所述管路组件零件名称，选择对应导管及导管连接件；根据各零件间的焊接关系，将导管与导管连接件对接；在对接过程中，改变导管与导管连接件的姿态关系，使导管与导管连接件上的刻线对齐，获得正确的焊接姿态；利用夹持工具，固定所述导管与所述导管连接件的相对姿态，利用焊枪焊接所述导管与所述导管连接件。优选地，所述管路组件检测模块包括对管路组件接口进行检测和对分支管路单管进行检测，其中，对所述管路组件接口进行检测包括以下步骤：(1)利用激光扫描仪反复多次扫描获取所述管路组件接口的完整三维点云信息，将获取的点云数据导入计算机，同步扫描获得的点云位置；(2)在扫描点云数据所在坐标系下，导入标准的导管组件接口CAD模型，然后通过人工交互操作，将管路接头放置在对应的点云数据附近；(3)导入的标准模型转换成点云数据，与采集的点云数据进行拟合；(4)系统测算拟合结果，在拟合过程中不断输出导入模型的空间姿态变换矩阵和位移向量，实现导管组件接口的初步测量；(5)通过测量各接口组件位姿后，与完整的管路模型进行装配误差计算，并根据误差计算结果实现装配评价，输出各接头位置的偏差直方图；对分支管路单管进行检测包括以下步骤：(1)利用激光扫描仪反复多次扫描获取所述导管的完整三维点云信息，将获取的点云数据导入计算机，同步扫描获得的点云位置；(2)通过细化处理获得管路中心线点云；(3)输入管路设计模型，根据接口组件测量结果拟合模型，再通过点云和中心线偏移量判断导管是否有装配错误的情况。采用以上工艺后，本专利技术具有如下优点：通过使用本专利技术提供的加工工艺，能够解决当前管路生产检测耗时过长、可靠性差以及一次装配成功率低的问题，准确率高，节省加工成本，具有很高的市场推广价值。附图说明图1是一种管路组件生产工艺中导管动态建模前的坐标示意图；图2是一种管路组件生产工艺中导管动态建模成形中的坐标示意图；图3是一种管路组件生产工艺中导管动态建模成形中的坐标示意图；图4为一种管路组件生产工艺的生产流程示意图；图5为一种管路组件生产工艺的管路可制造性智能评价模块本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种管路组件生产工艺，其特征在于：包括管路信息提取及输出模块、管路可制造性智能评价模块、管路批量加工过程仿真模块、导管及导管连接件刻线模块、导管形状检测模块、管路组件焊装模块和管路组件检测模块。

【技术特征摘要】
1.一种管路组件生产工艺，其特征在于：包括管路信息提取及输出模块、管路可制造性智能评价模块、管路批量加工过程仿真模块、导管及导管连接件刻线模块、导管形状检测模块、管路组件焊装模块和管路组件检测模块。2.根据权利要求1所述的一种管路组件生产工艺，其特征在于，所述管路信息提取及输出模块包括：利用PROE、CATIA中的一种三维建模软件的二次开发技术，对PROE、CATIA三维建模软件进行二次开发；利用三维建模软件的二次开发结果，遍历导管模型拓扑结构，获得所述导管的段数、各截面的中心点、各直线段的长度、导管内外径以及各圆环段的弯曲半径的几何信息；通过数据转换接口，将所述导管的数据文件转换为标准的XML评价数据文件。3.根据权利要求1所述的一种管路组件生产工艺，其特征在于，所述管路可制造性智能评价模块包括管路智能评价定制模块和管路智能评价分析模块。4.根据权利要求3所述的一种管路组件生产工艺，其特征在于，对所述管路设计知识进行建模，依据模板定制评价分析准则，添加智能评价数据节点项目，包括导管规格和牌号、单根导管弯曲最小直线段、单根导管首末端最小焊接直线段、单根导管最小弯曲角度、单根导管的允许弯曲半径、弯管机型号定制单根导管的最大长度、弯曲模弯曲半径和焊接收缩和装配偏差补偿量。5.根据权利要求4所述的一种管路组件生产工艺，其特征在于，在对所述管路设计知识进行建模时，用推理机对形式化表达的知识推理求解：采用ASP推理机，提出基于非单调多值逻辑推理的管路智能评价技术；所述的“ASP”程序包含“Facts”和“Control”两部分，从三维数字化模型中提取的管路布局设计数据，并经过知识的形式化表达得到“ASP”程序的“Facts”部分，它描述的是在三维环境下布局设计管路的状态；而经过形式化表达的工程约束规则是“ASP”程序的“Control”部分，它描述了布局管路需要满足的约束规则，将两者通过ASP语法进行融合后，输入到ASP求解器中进行求解，获得导管可弯管性审查结果。6.根据权利要求1所述的一种管路组件生产工艺，其特征在于，所述管路批量加工过程仿真模块包括：利用PROE、CATIA三维软件的二次开发，提取所述导管的YBC信息，根据所述导管的YBC信息，生成数控弯管机数控代码；对所述数控弯管机进行建模，包括数控弯管机几何建模和机床运动关系建模：对于所述数控弯管机的几何建模，反映所述弯管机的结构特点以及零部件的几何尺寸、拓扑关系，所需的实体模型包括机床非运动部件的几何模型、机床运动部件的几何模型、模胎的几何模型、被加工对象的几何建模；对于所述数控弯管机的运动关系建模包含数控弯管机各模块具有层次性装配关系、数控弯管机的各组成部分具有模块化的结构特点、导管数控弯曲加工过程中相对位置的变化、数控弯管机的主坐标轴...

【专利技术属性】
技术研发人员：张士来，
申请(专利权)人：北京卫通天宇科技有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11