[发明专利]一种基于云计算的智能制造产品组装系统

说明书

本发明涉及一种基于云计算的智能制造产品组装系统，其包括：产品管理终端和智能制造云平台，智能制造云平台与产品管理终端具有通信连接。智能制造云平台包括部件分析模块、部件匹配模块、部件组装模块和数据库，各模块间具有通信连接。部件分析模块根据目标组装部件对应的第一组装面特征建立组装约束条件得到候选组装部件集；部件匹配模块根据第一组装面特征与每个候选组装部件对应的第二组装面特征得到匹配组装部件，并获取匹配组装部件对应的第三组装面特征；部件组装模块根据第一组装面特征和第三组装面特征得到组装方向矩阵和组装位移矩阵，并根据目标组装部件、匹配组装部件、组装方向矩阵和组装位移矩阵生成产品组装指令。

技术领域

本发明涉及云计算和智能制造领域，尤其涉及一种基于云计算的智能制造产品组装系统。

背景技术

智能制造是智能制造技术与智能制造系统的总称，是制造过程的数字化、自动化和智能化。智能制造将传统制造技术、人工智能科学、计算机技术与科学、计算机网络技术、信息管理技术等有机集成，发展一种新型的制造技术与系统。智能制造是制造技术与数字技术、智能技术及新一代信息技术交叉融合，面向产品全生命周期的具有信息感知、优化决策、执行控制功能，旨在高效、优质、清洁、安全的制造产品、服务用户的一种制造模式。

现有的产品组装技术中，产品组装需要消耗大量人力物力资源，主要原因在于在产品组装的过程中需人工筛选合适的组装部件，以及根据生产加工的实际运行状态人工调整组装部件的相应组装位置和组装方向，因此，传统的产品组装方式无法做到自动感知制造环境和设备工况的动态变化，并进行相应的自适应控制和调整。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种基于云计算的智能制造产品组装系统，其包括：产品管理终端和智能制造云平台，智能制造云平台与产品管理终端具有通信连接；智能制造云平台包括部件分析模块、部件匹配模块、部件组装模块和数据库，各模块间具有通信连接；

产品管理终端发送产品组装请求到智能制造云平台；所述产品组装请求包括组装部件表和组装部件模型表；

部件分析模块从组装部件表中随机选取一个组装部件作为目标组装部件，并将组装部件表中除了目标组装部件外的组装部件作为待匹配组装部件，然后根据所有的待匹配组装部件生成待匹配组装部件集；

部件分析模块提取目标组装部件的组装部件模型的组装面特征以得到第一组装面特征，并根据所述第一组装面特征建立组装约束条件，然后根据组装约束条件计算目标组装部件与待匹配组装部件集中每个待匹配组装部件的最大损失差和最小损失差；

部件匹配模块将待匹配组装部件集中最大损失差小于第一阈值并且最小损失差小于第二阈值的组装部件作为候选组装部件，并根据所有的候选组装部件生成候选组装部件集，然后提取所有候选组装部件的组装部件模型的组装面特征以得到若干个第二组装面特征；

部件匹配模块计算每个第二组装面特征与第一组装面特征的相似度，并根据所述相似度得到目标组装部件与每个候选组装部件的匹配优度，将匹配优度最大的候选组装部件作为目标组装部件的匹配组装部件，然后提取所述匹配组装部件的组装部件模型的组装面特征以得到第三组装面特征；

部件组装模块根据第一组装面特征和第三组装面特征得到目标组装部件与匹配组装部件的组装方向矩阵和组装位移矩阵，并根据目标组装部件、匹配组装部件、组装方向矩阵和组装位移矩阵生成产品组装指令。

根据一个优选实施方式，所述产品管理终端为管理员所使用的终端设备其包括智能手机、平板电脑、台式电脑和智能手表；所述第一组装面特征为目标组装部件的组装面特征；所述第二组装面特征为候选组装部件的组装面特征；所述第三组装面特征为匹配组装部件的组装面特征。

根据一个优选实施方式，所述组装部件表用于表征组装部件标识符与组装部件信息的映射关系，组装部件信息包括组装部件名称、组装部件型号和组装部件规格；所述组装部件模型表用于表征组装部件标识符与组装部件模型的映射关系，组装部件模型为组装部件的三维图像。