面向装配序列规划的装配建模方法研究

为实现自动化的装配序列规划,提出了一种应用面向对象和Petri网技术定义的产品装配模型.该模型由静态模型和动态模型构成.基于模型定义,提出了局部装配可行性的判定依据,并据此建立了一种基于静态模型的动态模型构造算法.该算法通过逐层分析可能状态的变迁,最终获得装配体所有几何可行的装配序列.通过实例验证了该建模方法的有效性.     

基于知识的装配序列规划方法研究

为了解决装配序列规划的计算机辅助生成问题,对产品的装配CAD模型进行了分析,得到与装配规划相关的几个重要信息,并对其进行知识表示。通过建立产品的装配特征矩阵,确定了装配零、部件在各个方向的自由度。根据从CAD模型中得到的信息和零、部件的自由度信息,制定了产品拆卸序列规划的推理规则和求解算法;按照“可拆即可装”的原则,倒置拆卸序列得到产品的装配序列。以球阀产品为例,详细介绍了本文提出的装配序列规划方法的应用。     

面向装配序列规划的装配建模研究

在分析了层次树状模型与关系网络模型这两种装配模型结构的基础上，根据装配序列规划的要求，应用面向对象的方法建立了满足装配序列规划的产品装配信息模型，提出了相应的数据结构，为虚拟装配序列规划提供了合理的产品信息框架。     

基于中国邮路算法的装配序列规划

基于中国邮路问题及其解法，提出装配序列规划的新方法。把网络图理论引入装配关系模型表达，提出无向装配网络图模型，使装配序列规划问题成为中国邮路问题；通过对装配网络图实施变换，装配模型转换为有向图，生成装配序列，同时给出变换为有向图的方法。该方法计算量小，产生的装配序列均为有效序列。最后，以一个装配实例验证算法的有效性。     

基于干涉矩阵的装配序列规划

阐述了利用干涉矩阵进行装配方向可行性判断和应用遗传算法进行装配序列规划的方法.干涉矩阵可从三维CAD系统中得到,为减少搜索空间和更快得到能满足装配工艺性的最佳装配序列,可结合装配工艺性和装配的特点对干涉矩阵适当进行处理.该方法有利于实现从三维CAD系统到装配序列的自动规划,最后以实例通过MATLAB编程说明该方法的可行性.     

基于特征的装配模型及装配序列规划研究

为了充分利用CAD模型信息进行装配序列规划,将单一零件和子装配体统一为装配单元,建立了基于装配特征的产品层次模型。通过装配特征矩阵的建立来分析装配单元的自由度信息,进而确定其可拆卸程度。基于可拆即可装的假设,对可拆卸启发式规则、拆卸方向和连接关系进行分析,生成产品的拆卸/装配序列。在对装配序列进行优化的基础上,生成可行的装配序列。以球阀产品为例详细介绍了应用情况。     

基于方向矩阵的装配序列规划

装配活动是产品制造的重要阶段,而装配序列规划则是装配活动自动化的基础。在分析了装配序列规划算法复杂度和大规模问题局限性的基础上,提出了基于联接的层次化装配序列模型,有效的降低了问题求解的规模;并通过充分挖掘出装配方向的改变对零件装配的影响,提出基于方向矩阵的装配序列规划算法,虽然忽略了一些可行序列,但是极大的减小了装配序列规划的时间复杂度。     

基于遗传算法的产品装配序列规划研究

为解决产品实际装配过程装配序列规划的问题,建立了描述装配过程中零部件间装配关系的几何干涉关系矩阵。设计了以装配换向次数、装配工具更换次数、装配体稳定性和基础件位置为目标函数的遗传算法,并改进了该遗传算法相应的交叉算子、变异算子和适应度函数,以确保算法的有效性。在初始种群生成时,输入由DELMIA软件虚拟拆卸得到的几何可行装配序列,改善种群的组成成份。将该遗传算法应用于某链轮的装配序列规划中,验证了该算法的有效性。     

面向虚拟装配的装配序列规划技术研究

目前产品装配序列完全通过自动推理获得的方法工程实用性不高,据此,提出将计算机的辅助知识导航与人的决策相结合的方法,通过虚拟环境下的人机协同方式来解决装配序列规划问题。首先给出了装配序列知识导航的框架结构,提出了根据当前装配状态,将几何层和语义层知识规则交替运用、递进分层的装配序列动态导航算法;给出了几何层推理所运用的优先级判断准则和假设,并对语义层规则的4层框架描述方法进行了说明;最后通过实例进行了验证。     

基于遗传算法的装配序列规划研究

分析了传统装配序列规划的不足,建立了考虑子装配体稳定性的目标函数,采用带记忆的遗传算法进行装配序列规划;在初始种群生成时,可以输入带专家知识的可行装配序列改善种群的组成成份;在各种群的生成过程中,始终保留所获得的当前最优可行装配序列,确保算法最终收敛到最优或近优解。最后以实例说明该方法的有效性。     

基于质量特征产品装配顺序规划的逆向推理算法探究

在Petri网柔性装配系统装配顺序规划中引入装配质量要素,并以装配零件的装配自由度,装配作业后稳定性,装配零件配合精度对装配质量的影响作为基本因子,提出装配质量置信度概念,解决柔性装配系统装配规划中装配质量及其定量化问题。根据装配形成的产品在Petri网装配状态图中表示为一个最终库所的特点,应用改进B树模型,提出仅以变迁信息的产品装配顺序规划Petri网逆向推理算法,简化装配顺序规划推理过程,对于多个变迁均可生成最终成品的情况,亦给出装配顺序规划的解决方案,并以摩托车发动机的装配为例,证明该算法是可行的。     

基于遗传算法的飞机装配序列规划优化方法

在基于割集的装配顺序规划方法中,随着零件的增加,装配序列数呈指数增加,由此导致算法的组合爆炸问题。为此,提出了基于．遗传算法的装配序列规划优化方法,研究了零件装配信息的基因组表示方法,将参与装配的零件的基因组排列成序,实现装配顺序的染色体表示。采用模糊集理论建立了适应度函数,并对装配序列进行评价和优化。以某型飞机机翼产品为例,验证了技术的有效性。     

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。     

基于改进粒子群算法的锂电池模块装配序列规划

根据电动汽车中用到的锂电池模块装配特点,提出了模块内部零件的编码规则,并综合几何可行性、装配方向改变次数、装配连续性、装配工具改变次数和装配优先性五个指标设计了目标函数,结合改进的粒子群算法迭代更新得出最优装配序列组.通过电池模块实例对该算法进行了验证,结果表明本文提出的改进粒子群算法可以有效地求解该锂电池模块的装配序列规划问题.     

Integrated knowledge-based assembly sequence planning

This paper presents a novel approach and system for the automatic generation, selection and evaluation, optimisation, and simulation of assembly plans. The information and knowledge about a product and its assembly (e.g. assembly constraints, solid model and CAD database, heuristic rules) are described using a hybrid approach and model with numeric and symbolic representation. A new methodology is presented to generate all feasible assembly sequences of the product by reasoning and decomposing the feasible subassemblies, and representing them by the assembly Petri net modelling. Qualitative strategic constraints are then used to evaluate the feasible assembly sequences. In order to obtain a good assembly sequence, some quantitative criteria such as assembly time and cost, workstation number, operator number, and part priority index are applied to select the optimal assembly sequence. Based on DFA analysis, MTM time analysis, and assemblability analysis, estimates are made of the assembly time and cost of the product when each of these sequences is used. A knowledge-based system KAPSS has been developed to achieve the integration of generation, selection evaluation, and visualisation of the assembly sequences.     

基于改进的遗传算法的装配序列规划

针对装配序列规划问题的特点,设计了具有针对性的杂交算子和变异算子.并应用Boltzman变比技术对遗传算法进行了改进,提出了一种基于改进的遗传算法的装配序列规划的方法.通过使用精英选择技术,保证最优种群能进入到下一代中.提出了一种应用简化关联图生成遗传算法初始种群染色体的方法,应用该方法并结合人工输入的方法,可以保证初始种群染色体的质量.实际应用证明,该方法比传统方法更加有效.     

基于改进遗传编程的并行装配序列规划

针对遗传算法只能生成线性装配解的局限,提出采用遗传编程来求解并行装配序列规划问题的方法.对传统的遗传编程算法进行改进,由于各零件间只有装配的动作,删除了遗传编程符号集内容,只保留了终端集;对遗传编程算法中有关算子及参数进行了设计与改进,使算法最终能够处理并行装配序列规划问题.该方法使用树型解结构代替串型解结构,转变了装配方式,提高了零件的装配效率和自动化装配水平.结合生产实际需求,给出了一种新的装配适应度衡量因子——装配总重,结合其他传统适应度衡量因子,共同评判装配解的优劣.     

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。