集成环境下基于割集的装配顺序生成算法研究

在分析总结以往学者对装配顺序规划研究的基础上，综合拆卸法和优先约束法的特点，探讨了一种新的装配顺序分析方法，该方法利用产品的装配域信息，根据图论的割集法对产品进行拆分，建立几何优先约束关系，然后通过人机交互的方式建立工艺优先约束关系，最终得到可行的产品装配顺序。实现了集成环境下基于割集的装配顺序规划。给出了割集的生成算法框图以及装配顺序规划的算法框图，最后通过实例验证。     

集成环境下基于CAD产品装配顺序规划

在分析总结以往学者对装配顺序规划的研究基础上，综合拆卸法和优先约束法的特点，探讨了一种新的装配顺序分析方法，该方法利用产品的装配域信息，根据图论的割集法对产品进行拆分，建立几何优先约束关系，然后通过人机交互的方式建立工艺优先约束关系，最终得到可行的产品装配顺序。实现了集成环境下基于CAD产品装配顺序规划。本文给出了割集的生成算法框图以及装配顺序规划的算法框图，最后通过实例验证。     

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。     

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。     

计算机辅助装配顺序规划研究综述

首先对装配顺序的分类进行了综述,然后基于装配顺序规划的系统结构,从产品装配建模方法,装配顺序的产生,表示,评价及优化等角度,对目前该领域的国内外研究现状进行了分类和剖析,最后总结出今后计算机辅助装配顺序规划的研究发展方向。     

计算机辅助几何可行装配顺序推理及基优化分析

针对装配优先关系分析,几何可行装配顺序推理以及最优几何可行装配顺序选择3个层次的问题,提出了一种系统化的分析方法-几何约束分析方法,该方法从装配体中各个零件之间的约束方向分析出发,可以自动求解出正确和完备的装配优先关系;在装配优先关系的约束政下,可以计算出所有的几何可行装配顺序规划;并从操作空间大、装配方便角度出发,设计出几何可行装配顺序优选算法;可以从大量的几何可行装配顺序中求解出几何性能最佳的装配顺序规划,应用具体实例分析演示了几何约束方法在计算机中的实现过程,并证实了该方法的实用性有效性。     

支持变约束的装配顺序随需式规划方法

针对复杂产品装配约束变更,引起装配顺序被迫变化的问题,以产品装配现场零件、工装、资源失效等情况为例,通过对装配顺序非常规规划的特征分析,提出基于灰色理论结合遗传算法的方式解决装配顺序非常规规划问题.建立基于复合基因组的基因7元组编码机制,考虑装配约束关系,提出综合装配并行度、子装配稳定性、装配聚合性、装配重定向性的适应度函数表示方法,通过遗传操作,有效生成由变动环节开始的装配顺序各择集.将遗传算法生成的装配顺序备择集作为灰色决策集,建立灰色关联模型,结合原始装配顺序,建立装配顺序参考序列,进行灰色关联分析,求解理想最优或次优装配顺序,实现复杂产品装配顺序非常规规划.将所提算法应用于某机型组件装配中,验证算法的有效性.     

基于事例推理的装配顺序规划研究

就现有的计算机辅助装置顺序规划研究中存在的不足，提出基于事例推理（ＣＢＲ）的装配顺序规划思路，研究基于ＣＢＲ的装配顺序规划中的关键技术，开发出产品装配分析原型系统ＰＡＡＳ。系统包含装配数据建模，装配顺序规划和综合ＤＦＡ分析等功能。结合原型系统实例讲解基于ＣＢＲ的装配顺序规划的实现方法。     

计算机辅助几何可行装配顺序推理及其优化分析

针对装配优先关系分析、几何可行装配顺序推理以及最优几何可行装配顺序选择3个层次的问题,提出了一种系统化的分析方法——几何约束分析方法。该方法从装配体中各个零件之间的约束方向分析出发,可以自动求解出正确和完备的装配优先关系在装配优先关系的约束下,可以计算出所有的几何可行装配顺序规划;并从操作空间大、装配方便角度出发,设计出几何可行装配顺序优选算法,可以从大量的几何可行装配顺序中求解出几何性能最佳的装配顺序规划。应用具体实例分析演示了几何约束分析方法在计算机中的实现过程,并证实了该方法的实用性和有效性。     

装配顺序规划中的几何约束分析方法

针对目前计算机辅助装配顺序规划中存在的问题，提出了一种几何约束分析方法。该方法根据装配结构设计ＣＡＤ信息，利用ＧＣＡ最小约束装配状态算法，能够计算出正确、完备的装配优先关系，为进一步提高装配顺序规划的自动化水平和分析效率提供了一种有效途径。     

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.     

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。     

基于虚拟现实和仿生算法的装配序列优化

针对自动装配规划和交互式规划都存在不足,将虚拟现实和仿生算法结合起来,提出一种生成优化装配序列的新方法.建立基于几何约束的虚拟装配环境,在该环境中根据经验和知识进行交互式拆卸,定义优先约束表来表达零件间的优先约束关系.应用蚁群算法规划出初始优化的装配顺序,再在虚拟环境下进行仿真、评价和优化,考虑装配位置可达性和工具操作等因素,识别新的优先约束和评价准则,重新规划出更优的装配顺序,不断反复和完善,直到得到满意的最佳装配顺序为止.通过实例验证该方法有效性.     

INTEGRATED APPROACH TO GENERATION OF PRECEDENCE RELATIONS AND PRECEDENCE GRAPHS FOR ASSEMBLY SEQUENCE PLANNING

An integrated approach to generation of precedence relations and precedence graphs for assembly sequence planning is presented, which contains more assembly flexibility. The approach involves two stages. Based on the assembly model, the components in the assembly can be divided into partially constrained components and completely constrained components in the first stage, and then geometric precedence relation for every component is generated automatically. According to the result of the first stage, the second stage determines and constructs all precedence graphs. The algorithms of these two stages proposed are verified by two assembly examples.     

考虑工具操作空间的装配序列生成方法

介绍了基于有向图的装配模型,该模型记录了零件间的优先关系,并对普通零件、紧固件进行不同的描述。在UG环境中对装配工具进行建模,在完整装配体中对工具的安装动作进行仿真和干涉检查,记录下工具同周围零件的潜在干涉信息,利用该信息快速检查装配序列是否满足工具的操作空间要求。然后应用改进的蚁群算法,在优先关系的指导下求解装配序列。针对妨碍工具操作等不可行的序列,提出信息素的惩罚蒸发策略,帮助蚁群避开不可行解。最后通过实例验证了算法的实用性。     

特征识别技术在轴类部件装配顺序规划中的应用

在总结特征识别方法的基础上 ,充分考虑轴类部件自身的形状特点 ,应用特征识别技术 ,建立了一个面向装配顺序规划的层次装配特征信息模型。给出了在无需初始化装配的情况下 ,轴类部件装配顺序规划的算法。并在MDT环境中 ,应用MCAD -API技术进行了实现     

Computer aided geometric feasible assembly sequence planning and optimizing

Assembly sequence planning (ASP) is the foundation of the assembly process planning and design for assembly (DFA). In ASP, geometric feasibility is the prerequisite in the valid assembly sequences searching. The assembly precedence relations’ (APRs) deriving and fulfilling are the essential tasks in the geometric feasible assembly sequence planning. In this paper, a systematical approach called geometric constraint analysis (GCA) is proposed and the corresponding software system is developed and integrated with CAD system. Using this system, only with a few mouse clicks on CAD draft, assembly precedence relations (APRs) can be derived correctly and completely. Then, all the geometric feasible assembly sequences can be inferred out automatically. Moreover, an optimal algorithm is designed and realized in the GCA method, by which, the most optimal assembly sequence in terms of the operation convenience can be found out from the immense geometric feasible sequences. An erratum to this article can be found at     

An effective integration approach toward assembly sequence planning and evaluation

An integration strategy for assembly sequence planning and sequence scheme evaluation is proposed. This strategy can be used to plan a reasonable assembly sequence, to optimize a sequence scheme, and to predict whether a collision will occur between the assembly tool and assembled components by considering factors like target components and assembly resources. A hybrid method is presented for assembly sequence modeling that combines human-computer interactive operations to manually build a hierarchical assembly sequence main model and a hybrid graph method to automatically generate sub-assembly sequence schemes of the main model. An optimization algorithm based on time-cost is introduced to handle a best candidate components selection. This relieves the problem of limited capability found when handling large size assembly models with traditional methods. The essential issues involved in system implementation are discussed as well; these include a representation method for the assembly consequence model, an optimization model of assembly sequence planning, and an object-oriented system architecture model employed with multi-agent technology for visually evaluating the assembling process. This system, KM computer-aided assembly process planning, KMCAAPP, has been developed on the basis of our previous work, KMCAD3; KMCAAPP uses the presented approach. KMCAAPP can be integrated with CAD model from KMCAD3D. A case study shows that the presented approach can use large CAD assembly models and delivers a feasible and effective way to integrate the assembly sequence planning process with scheme evaluation by visually evaluating the assembling process. This allows the identification of design errors in a timely manner and mitigates economic loss.     

基于零件约束的装配规划技术研究

装配规划是虚拟装配中的关键技术。这里将装配序列的分层规划方法和拆卸法求解装配序列的方法相结合，在研究产品装配层次结构的基础上，以子装配体为研究对象，利用零件之间的装配约束信息求解零件的拆卸方向和顺序，进而实现产品的装配顺序和路径规划。