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(19)中华人民共和国国家知识产权局
(12)发明专利申请
(10)申请公布号CN109445305A
(43)申请公布日
2019.03.08
(21)申请号201811257485.7
(22)申请日2018.10.26
(71)申请人中国电子科技集团公司第三十八研
究所
地址230000安徽省合肥市高新技术开发
区香樟大道199号
(72)发明人田富君周红桥陈兴玉张红旗
魏一雄陈亮希郭磊周金文
张燕龙苏建军
(74)专利代理机构合肥昊晟德专利代理事务所
(普通合伙)34153
代理人王林
(51)Int.Cl.
G05B17/02(2006.01)
权利要求书2页说明书6页附图6页
(54)发明名称
一种基于数字孪生的装配精度仿真分析方
法与系统
(57)摘要
本发明公开了一种基于数字孪生的装配精
度仿真分析方法与系统，针对复杂产品装配中的
关键工序，对物理装配现场的孪生数据进行采
集、处理，并将孪生数据信息进行表达与存储；从
三维装配工艺设计系统中获取装配工序模型，并
基于孪生数据，对装配工序模型进行重构，生成
装配工序孪生模型；将装配工序孪生模型导入商
品化装配公差分析软件中进行装配精度仿真与
灵敏度计算；依据装配工序精度仿真分析结果，
进行装配过程的在线补偿与精准控制。本发明实
现了装配现场物理空间和信息空间的深度融合，
A对于实现复杂产品装配过程的智能闭环控制，提
5高装配质量和效率有着重要的意义。
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N
C
CN109445305A权利要求书1/2页
1.一种基于数字孪生的装配精度仿真分析方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)孪生数据采集、表达与处理
对关键装配工序物理装配现场的孪生数据进行采集、处理，并将孪生数据信息进行表
达存储，使其具备根据孪生数据和孪生模型对实际物理装配过程进行模拟的能力；
(2)装配工序孪生模型构建
从三维装配工艺设计系统当中获取装配工序模型，并基于孪生数据，对装配工序模型
进行重构，生成融合装配现场实际装配情况和实际测量信息的装配工序孪生模型；
(3)装配工序精度仿真分析与灵敏度计算
将构建的装配工序孪生模型导入到商品化装配公差分析软件中，定义装配工序孪生模
型的装配约束，确定仿真分析目标，依据实际装配顺序确定零部件装配顺序，并进行仿真分
析，确定仿真目标尺寸的概率分布图，并检查灵敏度数据；
(4)装配过程的在线补偿
依据装配工序精度仿真分析结果，对装配过程进行控制。
2.根据权利要求1所述的一种基于数字孪生的装配精度仿真分析方法，其特征在于，所
述步骤(1)中，孪生数据包括装配过程信息、关键特征的测量信息、工装信息，孪生数据的表
达包括装配过程信息的表达、关键特征的测量信息表达、工装信息表达。
3.根据权利要求2所述的一种基于数字孪生的装配精度仿真分析方法，其特征在于，所
述装配过程信息的表达采用基于关键特征和有向图对物理装配过程进行描述：节点表示关
键特征，边表示尺寸、几何公差或装配约束，其中边的起点表示基准特征，终点表示目标特
征，虚线表示零件内部或已经完成装配的子装配体内部的尺寸、几何公差或装配约束，实线
表示本道装配工序完成后所要实现的尺寸、几何公差或装配约束。
4.根据权利要求2所述的一种基于数字孪生的装配精度仿真分析方法，其特征在于，所
述关键特征为对本道装配工序装配质
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