面向复杂机械产品的目标选择性拆卸序列规划方法

为提高复杂产品目标选择性拆卸序列规划的效率,基于自底向上的思想,提出一种拆卸混合图和粒子群算法相结合的方法。为了表达产品零部件间的内部约束和拆卸优先关系,建立产品拆卸混合图模型,并推导出可拆卸性约束表达式。基于粒子群优化算法,给出目标选择性拆卸序列规划问题的数学描述和粒子适应度计算公式。利用图深度搜索算法确定拆卸目标位置,并设计目标驱动递归推理法生成可行目标选择性拆卸序列,以此初始化粒子,通过粒子进化,实现了复杂产品目标选择性拆卸序列最优化的快速求解。以一个全自动洗衣机为拆卸实例,用所提方法进行目标选择性拆卸序列规划求解,通过分析试验结果,证明了该方法的有效性和可行性。     

面向零件不可拆的复杂产品拆卸序列规划

针对实际拆卸过程中可能遇到的零件不可拆问题,为提高拆卸效率、降低拆卸成本,提出了面向零件不可拆的复杂产品拆卸序列规划方法.为更好地表达产品拆卸信息,构建了拆卸混合图模型；为产生新拆卸方案,提出了模型重构方法,该方法通过构建已拆卸零部件集、受影响零部件集、子受影响零部件集来实现模型的更新；根据目标拆卸体的可拆卸性,并结合拆卸序列优化算法来产生具体的拆卸方案和拆卸序列.以洗衣机为例对所提方法进行了验证,结果表明该方法较好地解决了零件不可拆问题,产生了切实可行的拆卸方案和拆卸序列,降低了拆卸成本、提高了拆卸效率和拆卸安全性.     

基于蚁群算法的单目标选择性拆卸序列规划研究

根据选择性拆卸的特点,介绍了基于混合图的选择性拆卸模型.该模型描述了零件间的接触连接关系和非接触优先关系.基于混合图模型,以单个零件为目标推理生成选择性拆卸序列解空间;然后结合蚁群算法,从所有可行序列中搜索最优或接近最优的单目标零件选择性拆卸序列.最后,通过实例说明该方法的可行性和有效性.     

基于不确定规划的产品拆卸序列规划

分析了产品拆卸序列规划中的不确定性,在基于混合图的产品拆卸模型的基础上,将产品拆卸序列规划转化为一类不确定规划问题。以机会约束规划模型为基础,使用模拟退火算法,给出了基于不确定规划的产品拆卸序列规划求解流程和算法。最后,通过一个简化的计算机主机箱实例说明了方法的有效性及优越性。     

基于拆卸Petri网和混沌粒子群的拆卸序列规划

为解决燃气涡轮发电机组虚拟拆装训练中拆卸序列规划问题,提出了基于拆卸Petri网和混沌粒子群优化算法的拆卸序列规划方法。在基本Petri网的基础上进行拓展,引入了时间元素,构建了拆卸Petri网模型;针对粒子群优化算法容易陷入局部极值的不足,将混沌寻优方法嵌入到粒子群优化算法中,结合早熟评判标准,提高粒子群算法全局寻优能力。运用上述方法,以最短时间为目标,对分配机匣的完全拆卸序列进行仿真实验,得到了符合实际操作规律,可行有效的拆卸序列。     

面向再制造的基于Pro/Toolkit的拆卸仿真

产品拆卸是再制造工程中重要的环节,拆卸的好坏直接影响产品再制造性。通过研究Pro/Toolkit二次开发的方法,得到拆卸仿真系统开发的流程:建立产品拆卸模型,提取模型拆卸信息,规划产品拆卸序列,进行产品再制造拆卸评估。研究了层次概率模糊认知图的数学模型规化拆卸序列的方法,得出了实现变速箱目标拆卸的最优拆卸序列。分析了拆卸仿真系统的再制造拆卸评估准则,给出了从零件的拆卸时间、拆卸费用、环境性影响、经济性、可拆卸度性、再制造性、回收价值性、零件耐用性、再制造工艺性、技术稳定性等方面进行产品再制造评估的改进算法。最后使用MFC对话框设计技术设计再制造拆卸仿真系统的对话框,得到面向再制造的拆卸仿真系统。     

基于联接元的复杂产品拆卸模型构建方法

针对传统复杂产品可拆卸设计中拆卸模型构建困难和效率低等不足,提出基于联接元的复杂产品拆卸模型构建方法。将被联接件和联接件或联接介质构成的联接结构定义为联接元,根据产品层次结构的特点,研究联接元到产品的映射方法。通过分析典型联接元的拆卸知识和经验,提取出拆卸优先级推理规则。为满足设计中新联接元扩充的需要,结合物元理论构建联接元可拓物元模型。定义产品拆卸多约束图以描述产品组件间的装配约束和拆卸优先级等拆卸属性信息,并通过复用联接元实现拆卸模型的快速构建,将工程经验知识融合到拆卸建模过程中,保证了后续拆卸序列规划的合理性。结合注塑机合模装置实例分析验证了所提方法的有效性。     

基于遗传-粒子群混合优化算法的拆卸序列规划方法研究

为确保使产品具有良好的维修性,针对现有拆卸序列规划方法存在无法高效得到最优解,甚至得不到最优解的问题,对拆卸序列规划问题特征进行了研究。确定了适用于拆卸任务排序的编码规则,设计了一种分层次的拆卸优先图,用分层次约束矩阵保证了拆卸中的优先约束,建立了随机序列合规化处理方法;定义了适用于此问题的遗传算法交叉算子和变异算子,结合全局搜索能力较好的遗传算法与局部搜索能力较好的粒子群算法,提出了适用于拆卸序列规划的遗传-粒子群算法;最后,以液压泵为例,建立了其拆卸模型,在MATLAB软件上进行了算例验证,并与文献中不同算法对此问题的求解结果进行了对比和分析。研究结果表明:此算法最优解适应度、得到最优解的迭代次数及运行时间均低于以往算法,即可以更加高效得出适应度值更优的拆卸序列,显示其有效性及优越性。     

复杂产品拆卸层次模型与构建方法研究

针对目前复杂产品拆卸序列规划过程中拆卸信息模型复杂、构建困难等问题,对拆卸信息模型的约束含义、表示方式、构建方法等方面进行了研究,提出了一种基于拆卸部件几何约束关系同步解除的拆卸层次模型及其构建方法。定义了拆卸层次模型,以描述零部件间的接触、空间、拆卸优先级等约束信息;提出了子拆卸体的获取方法,通过复杂产品拆卸任务分层,逐层获得了子拆卸体,生成了初始拆卸层次图模型,给出了拆卸约束简化规则,去除了模型中的冗余信息,形成了拆卸层次模型;最后,利用某一发动机对所提模型和构建方法的可行性进行了验证。研究结果表明:该方法充分结合了复杂产品的模块化设计的特点,提高了建模效率,为复杂产品自动化拆卸问题的计算机求解提供了支持。     

一种面向拆卸稳定性的产品拆卸序列规划方法

针对拆卸过程稳定性问题,以及复杂产品拆卸图模型构建困难和效率低等不足,提出一种面向拆卸稳定性的拆卸序列规划方法。充分分析面向绿色制造和循环经济的拆卸的特点和原则;通过分析产品的CAD模型,构建一种集零部件类型、零部件可行拆卸方向集、零部件拆卸空间制约矩阵、零部件接触矩阵、零部件自由度约束矩阵等于一体的产品拆卸信息分析模型;提出相关拆卸优先原则和稳定性原则;给出基于拆卸过程稳定性的产品拆卸序列规划算法;通过一个完全拆卸和目标零件拆卸实例验证该算法的可行性、实用性。     

基于拆卸约束图的产品可行拆卸序列生成算法

拆卸序列生成是拆卸工艺及规划的重要内容之一。针对拆卸序列规划过程中的可行拆卸序列遗漏问题,首先阐述了拆卸约束图(disassembly constraint graph,DCG)理论,提出了一种基于干涉矩阵的邻接点判断方法,结合拆卸约束图,建立拆卸模型,给出了生成产品所有可行拆卸序列的算法。最后,给出了一个生成可行拆卸序列实例,验证了这一方法的可行性及其有效性。关键词:拆卸;拆卸序列规划;拆卸约束图;干涉矩阵     

基于结构模型的拆卸序列规划研究

为了解决装配结构复杂的产品拆卸序列规划中因数据组合爆炸而导致运算量剧增的问题,首先分析了典型装配体的拆卸特点,以零件自由度交集的运算结果作为拆卸方向的判断依据,提出了约束消除的概念,进而通过启发式算法实现了拆卸序列的自动生成;为了提高拆卸序列规划的运算效率和计算结果的实用性,引入了以装配关系为基础的层次化结构模型,通过逐层分解的方法降低了装配结构深度,避免了从整个复杂装配体上求单一零件的拆卸序列,达到了减少运算的目的;最后以简化的汽车为例,阐述了基于结构模型的拆卸序列规划过程。研究结果表明,以层次化结构模型为基础、以约束消除为原则的拆卸序列规划能有效降低运算量,从而控制复杂产品的数据组合爆炸问题。     

考虑不定拆卸程度的选择性异步并行拆卸序列规划

针对废旧产品再生过程中常用的选择性拆卸规划方法无法全面考虑所有零部件再生收益的问题,提出了考虑不定拆卸程度的选择性异步并行拆卸序列规划方法。通过拆卸混合图表达产品零部件之间的连接关系和优先约束关系,在此基础上,以目标件逆向搜索出的最小必拆零件集合为拆卸程度下限,获取不同拆卸程度集合;以拆卸时间最小、拆卸利润最大为优化目标建立了数学模型,提出了一种改进的生物地理学优化算法进行求解优化;结合拆卸序列规划问题特点,设计了基于三层链表的编码方式,采用随机拓扑结构以提高算法的搜索能力;最后以机械臂与二级圆柱圆锥齿轮减速器为实例,验证了所提模型和方法的可行性和有效性。     

基于工程语义信息的拆卸序列规划算法研究

为了解决拆卸序列规划理论算法存在的求解空间过大的问题,提出一种基于工程语义信息的规划算法.该算法借助装配约束条件、拆卸干涉状况等工程信息,实施产品拆卸顺序生成和路径推理,直接排除从工程角度不可能的拆卸序列,达到缩减求解空间的目的.保证了算法同工程实际的一致性,提高了其实际应用和软件编程能力.     

基于贪婪算法的产品拆卸序列规划

分析了产品实际拆卸过程中的不确定性,将实际产品拆卸序列规划转化为一类贪婪算法求解问题。以最少工具更换次数为指标,构建了基于贪婪算法的产品拆卸序列规划调整的贪婪准则,进而给出了产品拆卸序列规划调整流程。最后,通过一个简化的计算机主机箱的拆卸说明该方法的可行性和有效性。     

基于蚁群算法的产品拆卸序列规划研究

为了能以较高的效率求解出产品拆卸序列的方案,首先阐述了拆卸可行性信息图的概念,将产品的拆卸序列规划问题转述成对该加权有向图中具备最优值的路径搜索和寻优问题。提出了一种蚁群优化算法,并结合对产品元件的拆卸路径求解工具,以实现对产品拆卸可行性信息图的构建和对拆卸方案的搜索和寻优。蚂蚁的一条遍历路径代表了一个描述产品元件拆卸的方案;蚂蚁已经遍历过的路径上代表可行操作的节点数决定了其留下的信息素。启发式信息的求解分为两个部分,包括了确定启发式向量和求出启发式信息值,它们分别表征了方案的可行性及其优异程度。最后,通过一个实例,验证了这一方法的可行性及其计算效率。     

[退役产品拆卸和回收利用]基于向位妨碍的约束状态图模型及其拆卸序列

为了有效衡量拆卸过程中零部件约束方向区间的大小,提出了一种基于向位妨碍的约束状态图模型及其拆卸序列生成方法。根据零部件之间在拆卸过程中的约束类型及空间妨碍关系,提出了一种三维向位妨碍的概念及其计算方法,并构建了基于向位妨碍的约束状态图模型;在此基础上构建了相应的状态矩阵和拆卸算子矩阵,将拆卸过程转化为拆卸算子矩阵与状态矩阵的迭代运算过程,并给出了相应的拆卸规则及拆卸序列规划算法。以平口钳产品拆卸为例,进行了拆卸建模与序列规划求解,结果表明该方法有效、可行。     

基于遗传算法的拆卸序列规划研究

为得到满足实际需要的产品拆卸序列方案,减少人工输入所带来的不便,利用联接矩阵和干涉矩阵,构建了产品拆卸序列的数学模型;利用干涉矩阵和联接矩阵,产生满足几何约束条件且经过初步优化的拆卸序列;利用基于拆卸序列规划的遗传算法,优化了上述拆卸序列;通过实例验证了此种基于遗传算法的拆卸序列规划方法的可行性及实用性。     

基于层次网络图模型的可拆卸性设计

针对目前可拆卸性设计理论演算太多，设计过程难以实用化的问题，从工程应用角度对该设计方法展开研究。提出了面向对象的层次网络图拆卸模型；基于该模型，对拆卸顺序规划、拆卸路径推理和拆卸性能评价等进行了讨论，提出了实用的可拆卸性再设计策略。实际应用表明可拆卸设计方法具有简洁实用、易工程实现的特点。