一种飞机装配作业批量排产的图解蚁群算法

为提高飞机装配现场作业效率、降低成本,提出了一种求解批量作业最优排产方案的图解蚁群算法.分析了作业经验对装配周期的影响.建立了装配批量作业的资源服务站网络模型,并以此为基础给出了图解蚁群算法求解的构造图生成方法.研究并建立了蚁群算法的状态转移规则、信息更新规则和快速求解附加策略,通过映射甬数实现了构造图路径向装配作业周期的转换.以某型飞机襟副翼装配为例,验证了算法的有效性.     

基于关系对象Petri网的飞机装配系统模型快速构建方法

为支撑飞机装配系统分析与优化,提出了基于关系对象Petri网的装配系统模型快速构建方法.依据现场组织模式分析了装配作业单元分解结构,给出了装配系统关系对象Petri网的模型定义,建立了作业单元对象和关系的表示方法.以模型定义与表示为基础,阐述了装配元对象和逻辑对象模型的构建步骤与规则.采用对象简化网对模型状态空间进行压缩,并建立了基于线性不变量的模型特性验证方法.以某型飞机机翼装配单元为对象进行了实例分析,结果证明了该方法的有效性.     

面向协同装配规划的装配单元规划方法

作为复杂产品装配规划的有效求解策略,协同装配规划将复杂产品的装配规划结构按照装配要求分解为简单的子装配规划结构,子装配规划结构的最优或次优装配序列采用成熟的装配规划方法求解,通过装配序列合并得到产品的整体装配序列。协同装配规划所要解决的首要问题是装配规划结构分解,针对这个问题,提出装配单元规划方法。首先从产品可装配性的角度分析了影响装配单元规划的装配设计和装配工艺约束,并对归类的部分装配约束进行量化;进而基于模糊层次分析法生成装配单元决策图,采用最小生成树算法生成候选装配单元。同时,建立装配关系干涉矩阵对候选装配单元进一步验证,生成装配过程中互不干涉的装配单元。以一款电动机装配体为例验证提出的方法,结果表明该方法是一种求解装配规划结构分解问题的有效方法。     

三维装配工艺结构树与装配工艺流程映射方法

为实现将装配工艺结构树映射为装配工艺流程的目的,提出了基于解析工艺结构树的工艺流程映射方法。映射前,利用深度优先遍历算法对工艺结构树进行解析并预处理;映射时,给出了装配工步与工艺流程节点的映射方法,生成了工艺流程链表,即在解析工艺结构树的基础上,以装配工步为基本单元向工艺流程映射;映射后,自动生成了装配工艺流程,并简单阐述了装配工艺流程的应用。最后,在基于三维模型的装配工艺设计系统中,实现了装配工艺结构树与装配工艺流程的映射,证明了映射方法的可行性。     

面向在轨智能装配的太空桁架结构编码与靶标系统设计

太空桁架在轨装配目前主要依靠值守空间站的航天员完成,开展在轨智能装配作业是未来发展趋势.针对可拓展太空桁架的在轨智能装配问题,对前期所研制新型桁架结构进行装配信息定义,建立桁架装配体编码规则和数据结构,定量描述不同基本单元的特征差异、位姿差异与连接关系,实现杆件和多头球点两类基本单元的独立编号;基于机器人视觉装配作业要求,设计出一套用于存储和提取桁架装配信息的靶标系统,实现桁架基本单元编码与靶标ID之间的映射,将桁架组件的识别与装配信息的提取过程转化为靶标的识别与靶标映射表的检索过程.5m直立桁架仿真算例验证了所提方法的可行性和有效性.     

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。     

复杂装配尺寸链的分析计算

针对复杂装配尺寸链分析计算需要解决的关键问题,提出复杂装配尺寸链的计算方法及基于特征的装配信息模型.该模型由装配单元、装配单元与子装配单元之间的从属关系、装配单元之间的约束关系和零件的属性组成.基于模型,给出装配尺寸链的自动生成算法.基于向量空间表示法对装配尺寸链进行表示,能直观方便地分析装配误差累积和传递对装配尺寸链封闭环的影响.     

基于层次链的产品装配过程建模方法

针对虚拟装配中装配过程模型信息表达不完整的问题,提出了一种基于层次链的产品装配过程建模方法.该方法引入装配任务和装配操作模型,通过粗粒度的装配任务与细粒度的装配操作相结合的装配过程建模,实现了虚拟装配中装配过程信息的完整性表达.该方法采用并行的装配操作,实现了对非线性装配过程的建模;引入调整零部件和拆卸零部件两种类型的装配任务,实现了对非单调装配过程的建模.此外,通过基于层次链的装配过程建模方法,实现了装配过程回溯、重做和回放等装配过程信息地管理和重用.最后自主开发了原型系统,并对相关算法进行了验证.     

一种基于有向割集分解的装配序列生成改进算法

基于有向图割集分解的装配顺序规划算法是在无向割集的启发下,结合有向图设计出的一种新的装配序列生成算法.尽管有向割集分解算法本身具有优良的计算和描述特性,但已有的有向装配联接图模型却存在不少缺陷.在保证装配过程与拆卸过程可逆的前提下,对已有的有向割集算法进行合理的改进,加入了反映装配结构特性和内在关系的操作,建立了分层有向装配连接图模型,提出了基于该模型的装配顺序分层规划方法,并通过实例验证了改进算法的有效性.     

面向现场装配的产品装配工艺模型表达与管理方法

针对面向现场装配的工艺信息完整准确表达与高效管理的应用需求,提出以三维装配过程模型为载体实现面向现场装配的产品装配工艺模型表达与管理方法.分析了面向现场装配的产品装配工艺信息变迁特点,明确了从产品预规划装配工艺信息向现场实际装配工艺信息的实例化映射规则;定义了三维装配过程模型与装配工艺信息数据集,并确定了工艺信息在该模...     

小生境遗传算法在混流装配线排序中的应用

在总结混流装配线排序问题的基础上,根据汽车制造业的实际情况建立一种新的汽车装配线排序模型.根据装配车型的关键件不同,引入车型相似度的概念,并将小生境遗传算法用于以最大化相似度总和为目标的混流装配线优化排序问题,同时将简单遗传算法和小生境遗传算法性能进行比较.最后通过在某汽车制造厂中的应用,验证小生境遗传算法在解决混流装配线生产排序问题中的有效性.     

基于数字孪生的混流装配线资源配置优化

针对混流装配线资源配置优化效率低、时效性差、动态响应能力不足等问题,提出基于数字孪生的混流装配线资源配置优化方法.构建了物理装配车间、虚拟装配车间和生产计划系统协同工作的资源配置优化数字孪生模型,阐述了基于分段式解耦和多目标优化相结合的资源配置优化实现过程.将该方法应用于某企业混流装配线,结果表明优化后的装配线平衡率由...     

基于配合约束的装配序列规划的遗传算法研究

为提高装配序列规划问题的寻优效率,提出了一种将装配约束条件和遗传算法相结合的求解方法.对配合约束进行了分类并给出每种类型特征尺寸的定义.在此基础上,引入特征标签的概念,用于描述零件的装配特征信息和配合约束关系.根据零件间特征标签的相似程度设计了可装配度函数,以度量装配的可行程度,并以该函数为基础构建了遗传算法的适应度函数.另外,为减少无用个体的数目,提出了基于配合约束的子代个体的保留策略,并以此为指导进行子代的有效性检验.最后,通过实例说明了该算法的有效性.     

基于数字孪生的复杂产品离散装配车间动态调度

面向多品种变批量生产的复杂产品离散装配车间是典型的复杂制造系统,其运行过程呈现高复杂性、强动态性和不确定性因素多等特征,为实现复杂产品离散装配车间的动态调度,提出一种基于数字孪生的复杂产品离散装配车间动态调度方法,通过物理空间和虚拟空间之间的数据交互进行更精确的动态调度.构建了基于数字孪生的复杂产品离散装配车间调度框架...     

面向手工装配的计算机辅助装配过程控制方法

基于手工装配的复杂产品装配过程随机性较大,生产节拍不明显,缺乏有效的技术手段和方法对产品装配过程进行控制.针对这一问题,提出一种新型的面向手工装配的计算机辅助装配过程控制方法,该方法由装配工艺流程图创建、装配信息集成展示与工位数据采集、装配流程控制和装配进度监控三部分组成.引入工作流管理技术,把离散化产品的装配过程控制转化为对产品装配流程的控制,从而实现对复杂产品装配过程的时间进度、技术状态、装配质量的有效控制和基于装配流程的数据统一管理,为解决面向手工装配的复杂产品装配过程控制难的问题提供了有效的途径和方法.     

精密阀门装配车间的一般条件

介绍了精密阀门装配车间应具备的条件及注意的问题。     

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.     

双边装配线第二类平衡问题研究

与传统的单边装配线平衡问题不同,双边装配线平衡不仅要考虑任务优先顺序关系,而且要考虑任务操作方位以及双边并行作业的要求.为有效地解决双边装配线第二类平衡问题,建立了数学模型,并提出一种基于归组策略的启发式平衡算法.该算法利用图深度优先搜索方法,将任务进行归组,然后运用一系列启发式规则对组进行选择分配.最后,通过在某装载机总装生产线上的应用,验证了算法的有效性.     

车用空调装配车间集成化生产作业管理系统

针对车用空调装配车间存在的生产作业管理信息交互性差、生产作业进度实时监控困难等问题,结合制造执行系统等先进管理思想,构建了一种车用空调装配车间集成化生产作业管理系统,建立了该系统的体系结构、功能结构和运行模式,并研究了基于遗传算法的车用空调装配车间生产作业动态调度方法,以及基于组件技术的装配线生产作业执行情况可视化动态监控等关键技术.该系统已成功应用于重庆一车用空调制造企业,取得了良好应用效果.     

Optimum assembly using a component dimensioning method

Many tolerance allocation methods based primarily on cost optimisation have been developed in recent years. However, the dimensions of the assembly parts are usually determined by convenience or design constraints other than the requirements of the assembly itself. The dimensions are often determined to give sufficient clearance during assembly without much consideration given to their tolerances. This is usually followed by a tolerance analysis to check for interference. The dimensions are then adjusted to eliminate any interferences. There is no control over the size of the clearance of an assembly.This paper presents a new approach of dimensioning the components of an assembly which would allow real control over the size of clearance or interference in an assembly. A unique algorithm in conjunction with a relationship matrix is developed to formulate the dimensions in a tolerance chain into a linear equation. This linear equation is then used to develop the tolerance analysis module. The dimensioning module is accomplished using a separate algorithm in conjunction with the linear equation established. The tolerance analysis and the dimensioning modules are subsequently tested on a number of examples.