基于符号有序二叉决策图的装配序列生成技术

为提高装配序列规划求解效率和自动化水平,给出了装配体联结图模型、干涉向量和接触向量模型的有序二叉决策图描述,建立了基于符号有序二叉决策图模型及操作的可行装配序列生成技术.结合实例验证了基于有序二叉决策图的装配体模型和可行装配序列生成技术的正确性和可行性.     

装配序列生成的有序二叉决策图技术研究

为提高装配序列规划求解效率,在图论割集法的基础上,引入有序二叉决策图描述装配关联图、装配操作、装配几何可行性和装配稳定性.利用装配优先约束关系,简化装配关联图,设计了基于符号有序二叉决策图技术的装配序列生成算法,分析了该算法的时间复杂度.在每一次割集分解之后,检验子装配体的几何可行性和稳定性,实现装配序列生成过程中状态空间的隐式表示和搜索.研究实例验证了基于符号有序二叉决策图技术的装配序列生成算法的可行性和有效性.     

多工位装配序列粒子群优化算法

针对传统单工位装配序列求解上的不足,将粒子群算法应用于多工位多目标装配序列优化的求解,提出一种面向复杂多工位产品的装配序列优化方法。采用优先序列图(Assembly precedence graph,APG)来描述零件间的优先约束关系,构建优先关系矩阵、装配干涉矩阵、工位能力表和装配信息表,描述装配部件干涉及工位之间的关系;给出粒子群算法编码体系和装配关系算法模型表达方法;综合考虑装配操作成本、装配工具更换成本和装配夹装变更成本和运输成本的影响,提出有工程意义的适应度函数的表达式;根据APG生成随机的可行初始装配序列,并利用粒子群算法(Particle swarm algorithm,PSO)对装配序列和装配工位进行优化。以飞机起落架装配序列规划实例验证多工位粒子群装配序列优化算法有效性。     

面向序列规划的装配工艺APS树模型生成的研究

分析了现有装配序列规划方法和装配序列表达模型的缺陷，提出了一种合理的装配工艺APS树模型，并用这种模型表达非线性的装配序列。利用产品功能结构树和零部件的信息，采用基于装配关系图分割的几何推理和基于规则的知识推理的方法来简化工艺子装配体的识别，以此生成装配结构树。然后，利用装配知识判定子装配体的装配优先约束关系，提高由装配结构树生成装配工艺APS树的效率。最后，基于装配结构树，通过不断添加数据节点和关系节点，自上而下分层规划，从而生成产品的装配工艺APS树。     

基于递归循环的层次化爆炸图自动生成方法

提出以递归循环和深度优先搜索层次化装配序列的策略自动生成复杂产品层次化爆炸图的方法。为使设计结构符合装配规划的要求,设计了可方便定义子装配体和编辑装配树的装配结构重构功能。为避免重复的干涉检测,研究干涉矩阵合成方法,通过对原始装配关系信息的整合,柔性化生成面向层次化结构的装配关系矩阵。为降低大规模序列规划问题的复杂性,将整体规划任务分解为若干个及若干层级子任务,子任务内采用多规则筛选算法,以基于干涉矩阵的几何可行性为前提,并行性、连续性、稳定性和方向性等为优化筛选指标,循环构建序列。提出递归爆炸算法,循环对层次化装配序列进行深度优先搜索,实时计算已爆炸零部件的累积包围盒,从而确定待爆炸零件位移矢量,自动生成间隔均匀有序、结构紧凑且空间层次感强的爆炸图。开发了基于Siemens NX的装配规划系统Auto Assem,以减速器及汽车部件实例验证了方法的有效性。     

装配序列生成中装配信息的表示方法研究

提出采用表、矩阵、基于知识的联接关系图及其对应的关系矩阵、装配体层次关系树、局部阻碍有向图、稳定有向子图、装配知识规则这几种表示表示来完整、准确地表示装配序列生成时所需的装配信息，解决了装配序列生成中序列数随零件数增加而剧增的问题，使装配序列能准确、高效生成。     

基于装配序列规划的爆炸图自动生成方法

提出利用装配序列规划算法及零部件几何信息自动生成复杂产品爆炸图的方法.为解决零部件在倾斜方向上的拆卸可行性分析的难题,将现有干涉矩阵结构扩展到零部件局部坐标系轴向.从几何可行性和装配成本角度,利用装配关系矩阵及可定制优先级的指标,每次逐级筛选出最优拆卸零部件、方向及并行性,以构造最优序列.按结构紧凑性及序列可读性原则,在读取拆卸序列过程中,利用直接提取的两类零部件包围盒和实时计算的累积包围盒求取零部件位移矢量并驱动零部件移动,从而生成爆炸图,并自动实现装配追踪线及技术图解等相关功能.在UG平台下开发应用系统,结合齿轮减速器爆炸图实例及比较,说明本方法在爆炸图生成效率及可视化效果方面能够满足工程应用要求,可极大地降低手工生成爆炸图的工作强度.     

面向装配序列规划的装配成本评价研究

针对装配序列的特点提出了一个装配成本评价的模型,认为装配成本与产品装配过程中装配方向的变化次数,产品组成零件装配后的运动不确定度总和有关.提出了基于零件的装配方向矩阵确定装配方向变化次数的方法,并根据装配基础件确定零件装配后的运动不确定度.采用了基于优先关系矩阵的干涉推理方法检验装配序列的可行性,并计算装配序列中可能产生的装配干涉数目,最后用实例验证了所提模型的有效性.     

《机械工程学报》英文版2002年第15卷第3期目次、摘要预告

集成优先关系与优先图的装配顺序规划方法牛新文 丁 汉 熊有伦（华中科技大学机械科学与工程学院 武汉 430074）提出了一种集成优先关系与优先图的装配顺序规划方法,比一般方法具有更多的装配柔性。该方法包括两上阶级。基于装配体模型,第一阶段把装配体中的零件划分为部分受约束零件与完全受约束零件,并自动生成各零件的几何优先关系。根据第一阶级的生成结果,第二阶级识别及构造装配体的所有优先图。这两阶段的有关算法在两装配体例子上得到了验证。装配顺序规划;;装配柔性;;优先关系;;优先图TP391国家自然科学基金资助项目（59990470,59725514,59985004）     

基于复合装配图进行装配序列规划的研究

为了构建一个有效且便于使用的装配序列规划系统,给出了一个开放式装配模型———复合装配图,以有向装配连接图表述零件之间的优先关系,利用检查有向圈、删除冗余有向边确保该图正确、简洁。在此基础上,用无向边连接没有优先关系的零件,并根据装配代价和装配可行性对有向边、无向边赋权值,得到复合装配图。将装配序列规划描述为在复合装配图中求解特殊的最优H回路,并且基于分支定界法给出了满足优先关系、装配可行性、装配代价优化的装配顺序规划算法。最后通过实例验证了算法的有效性。     

A systematic approach for automatic assembly sequence plan generation

This paper presents a systematic approach for automatic assembly sequence plan generation (ASPG) by using an integrated framework of the part liaison matrix and precedence Boolean relations. The objective of this study is to propose a unified and integrated mathematical representation, manageable by computer programs, that allows an optimal assembly sequence be generated for various different production conditions and environment. To meet the aforementioned objective, a five-step modelling procedure is presented. In the first step, the product design and production information associated with part allocations and assembling sequences are logically arranged, simplified and systematically coded into the liaison matrix and precedence Boolean algebraic expression. In the second step, the position and assembly sequence relations of the original product are simplified into the so-called sub-assembly by using a group-like technology method. By doing so, the liaison matrix and precedence Boolean relation of the grouped sub-assemblies can then be easily obtained in the third modelling step. In the fourth modelling step, the constrained precedence Boolean relations of the grouped sub-assemblies are characterised and generalised for use in the proposed model. By simultaneously solving the aforementioned general and constrained position and precedence Boolean relations, the optimised assembly sequence of the underlying product can be quickly obtained in the fifth modelling step. A product assembly example is presented to illustrate the effectiveness of the proposed modelling approach. The enhancement of assembly efficiency and quality are also carefully evaluated .     

装配规划中基于割集的装配顺序生成方法

针对装配规划提出一种新的装配零件关系的描述方法，该方法应用改进的关联图－优先约束关联图，描述装配零件间的连接关系、优先关系及约束关系。在生成产品装配顺序时，充分地把装配优先关系与割集法副合到装配顺序搜索中，有效地生成产品所有满足装配条件的装配顺序，为装配规划提供参考的装配工艺路径。     

基于图分解的装配序列生成算法研究

对装配序列生成中几种常用的方法进行了详细的探讨与比较 ,提出基于图分解的装配序列生成算法 ,并对图分解法中序列数随零件数剧增的问题 ,采用增加更多的可行性判断标准 ,利用闭环规则、超集规则和子集规则简化计算 ,并预先从部件层次图提取优选子装配体 ,从而使装配序列能够简单、准确、高效生成。     

装配顺序的生成算法研究

基于PADL—2实体造型系统,提出增量干涉检测法,得到任意两个零件间的连接函数及移动函数,进一步求得装配产品的零件连接图、匹配关系图及稳定性有向图。利用图论的割集法,经装配的几何可行性及稳定性判别后,得到所有可行装配顺序的与/或图表示。     

A knowledge-based engineering system for assembly sequence planning

In this study, we developed a knowledge-based engineering (KBE) system to assist engineers in promptly predicting a near-optimal assembly sequence. A three-stage assembly optimization approach with some heuristic working rules was employed to establish the proposed system. In the first stage, Above Graph and a transforming rule were used to create a correct explosion graph of the assembly models. In the second stage, a three-level relational model graph, with geometric constraints and assembly precedence diagrams, was generated to create a completely relational model graph, an incidence matrix, and a feasible assembly sequence. In the third stage, a robust back-propagation neural network engine was developed and embedded in the Siemens NX system. System users can easily access the volume, weight, and feature number through the Siemens NX system interface, input the related parameters such as contact relationship number and total penalty value, and predict a feasible assembly sequence via a robust engine. Three real-world examples were used to evaluate the feasibility of the KBE system. The results show that the proposed system can facilitate feasible assembly sequences and allow designers to recognize contact relationships, assembly difficulties, and assembly constraints of three-dimensional components in a virtual environment type.     

产品装配顺序的层次化推理方法研究

提出一种装配优先关系分类模型，将装配顺序规划过程中的各种装配优先关系分为几种优先关系，确定性工艺优先关系和模糊性工艺优先关系3类。并在此基础上，提出层次化装配顺序推理方法，分别从装配顺序的几何可行性、工艺可行性和工艺优良性3个层次，对装配顺序进行递进推理，最终得到性能优良的装配顺序。开发的产品装配分析软件原型系统－－PAAS可以对复杂产品的装配顺序规划进行有效的分析和优化。     

基于模糊聚类的产品合理子装配划分

将模糊数学中的一些概念和理论引入产品合理子装配的划分之中 ,提出了产品零件集合的直积空间上的模糊紧密度关系、模糊装配连接图、模糊装配矩阵、产品模糊聚类等概念 ,并给出了基于产品模糊聚类的产品合理子装配划分方法。