装配/拆卸干涉矩阵的自动生成技术

讨论了基于ProEngineer三维设计模型的干涉矩阵自动生成方法。通过定义集成干涉矩阵来表达零件间装配/拆卸时的干涉关系,详细给出了产生干涉矩阵所需的零件/装配体信息提取和基于零部件运动扫掠体的干涉检查过程,采用干涉矩阵元素的二进制和十进制转换来降低计算复杂性,给出了干涉矩阵生成的算法流程并初步开发了原型系统。通过示例说明了系统的应用过程。     

基于图论的产品拆卸顺序规划

为了提高产品拆卸顺序规划效率,分析装配体零件间的配合特征,提出将图论中的度引入产品拆卸顺序规划中,研究干涉矩阵与干涉图之间的关系,明确了装配连接图的邻接矩阵表达方式,推演了子装配体判别准则,给出了子装配体识别算法流程,实现了在拆卸过程中迅速确定基准件和子装配体的目的。实例分析表明,采用该方法降低了拆卸顺序分析的复杂度。     

虚拟装配中拆卸序列规划算法的研究与实现

为了解决装配体拆卸序列的生成与优化问题,利用零件的拆卸约束关系,建立了矩阵表达的包括几何约束、拆卸工具约束以及稳定性约束的多目标数学模型。利用干涉矩阵确定可行的拆卸方向,利用支撑矩阵分析拆卸过程的稳定性,利用拆卸工具列表分析拆卸过程中所用的拆卸工具。在运用蚁群算法寻求最优的拆卸序列过程中,加入方向变化因子、工具变化因子和稳定性因子,对拆卸转移概率公式进行了改进,通过更新局部和全局信息素,指导算法快速寻找最优解,最后以动车组转向架轮对作为实例验证了算法的可行性。     

增强现实诱导拆卸序列规划研究

装配体的拆卸序列规划研究对于增强现实维修诱导系统具有重要意义。为能以较高效率求解诱导拆卸装配体的序列方案,基于装配体中零件之间的干涉矩阵,提出并建立目标装配体的拆卸混合层次图模型。通过拆卸影响因子的分析,进一步得到装配体拆卸时间数学模型,并运用自适应遗传算法求解最优的拆卸路径。最后,通过增强现实诱导拆卸系统仿真实例,验证了此方法的可行性和准确性,为增强现实诱导拆装系统的进一步开发和改进奠定了基础。     

拆卸与或图模型中的可拆卸性筛子

面向拆卸的设计是机电产品绿色制造系统中的重要组成部分，拆卸与或图是进行面向拆卸的设计时开展拆卸过程规划所需的一种模型。系统研究了构造拆卸与或图模型过程中的可拆卸性筛子，提出了可拆卸性筛子的模块划分和筛选流程。对零件之间拆卸运动干涉的判定，运用了包容盒检测、穿刺检测和步进静态干涉检测相结合的方法。开发了基于SolidWorks的可拆卸性筛选系统，对开发过程中遇到的难点进行了详细阐述。本文的研究工作保证了拆卸与或图模型、从而拆卸过程规划结果的正确性，同时对面向装配的设计中的装配干涉判定也具有一定的应用价值。     

可重构多功能冲压模具虚拟装配及工作过程仿真

针对所设计可重构多功能冲压模具组件数目多,对装配及拆卸顺序要求严格等特点,在UG软件环境下建立了各零件的三维模型,并利用其装配功能实现了模具的虚拟装配、完成了装配干涉检查以确保模具装配的正确性;用3DS MAX软件完成了模具拆卸及工作过程仿真,通过直观再现模具的实际装配、拆卸及工作过程,来指导模具的实际操作,体现了将CAD/CAM软件用于机器及装备的装配干涉检查、运动过程仿真、虚拟样机实现等方面的优越性.     

自动生成优化的拆卸序列的初始群体

研究废弃产品的拆卸序列问题。首先，提出建立装配体的干涉一自由矩阵，描述零件相互之间的空间关系。然后，提出一种新的计算模型，据此计算各个零件从装配体上可以拆卸下来的方向，从而确定拆卸序列在几何上的可行性。最后，提出自动生成优化的拆卸序列的初始群体的计算方法，从而有效地提高遗传计算最优装配体拆卸序列的搜索效率。通过一系列的实例验证，证明了提出的这套方法切实可行。     

可变功能机械产品功能设计及功能转换过程研究*

针对可变功能机械产品相关设计方法研究中的不足,提出可变功能机械产品的功能设计方法与步骤,并对功能相似性进行探讨。可变功能机械产品实现功能转换时需要进行零件的拆卸、装配,因此有必要对其开展拆卸-装配序列的研究。将可变功能机械产品的结构构件分为共享件与非共享件,明确拆卸-装配序列规划对象为非共享件。根据可变功能机械产品实现各可变功能所需的零件列表,建立功能零件关系表。用集合干涉矩阵(Aggregated interference matrix, AIM)表示非共享零件在各自拆卸或装配方向的干涉情况,并提出包围盒与投影相结合的方法进行干涉检查,在此基础上生成AIM。然后根据生成的AIM建立目标函数,应用遗传算法对拆卸-装配序列进行优化。最后,利用Matlab编写相应的程序,以某可变功能微耕机为例对提出的方法进行验证。     

基于改进干涉矩阵的机械产品拆卸序列规划

以生成正确合适的拆卸序列为目标,针对复合拆解路径问题提出改进干涉矩阵,用以表达零件之间的约束关系,以此为基础建立了干涉矩阵模型。为了避免复杂机械产品在拆卸时产生组合爆炸问题,提出了子拆卸体及其识别方法,以使得部分零件可以实现模块化拆卸。同时,引入了支撑矩阵来描述零件竖直方向的受力情况,作为拆卸中零件稳定性的判别准则。最后,文章通过机用平口钳案例验证所提出的拆卸序列生成方法的可行性。结果表明,该方法减少了生成拆卸序列的搜索工作量,有效地避免了不稳定性序列的产生。     

拆卸图模型中基于多色集理论的可拆卸性筛子研究

系统地研究了构造拆卸图模型过程中的可拆卸性筛子。基于多色集合理论建立零件的可能位移模型来表达零件拆卸过程中的干涉阻挡关系，用可能位移方程组对连通的零件单元进行可拆卸性判断，给出了子拆卸单元的求取算法。用递阶结构图表达各拆卸层次的子拆卸单元，并给出递阶结构图的构造方法。基于可能位移模型的可拆卸性筛子具有形式化水平高、易于编程等优点。该研究结果保证了拆卸图模型和拆卸过程规划结果的正确性。同时，对面向装配的设计中的装配干涉判定也具有一定的应用价值。     

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Unity3D的机械产品拆装系统在手机终端的实现

为了提高机械产品在装配设计、结构设计和培训等方面的效率,介绍一种以Unity3D引擎为工具,基于虚拟现实技术,可在智能手机上流畅运行的机械产品拆装系统。首先,将三维模型从专业设计软件导入到3DMax中,简化零件模型的面数,构建场景模型; 其次,在Unity3D中设计World Space交互菜单,提供简洁友好的虚拟交互方式,通过C#语言,在智能手机上实现双目立体视觉、陀螺仪头部跟踪、交互外设适配及控制和角色控制器; 最后,以二级减速器为例,在智能手机上实现拆装展示。实验结果表明,该系统人机交互性能良好,具有高度的沉浸感,可以满足机械产品虚拟拆装的需求。     

拆卸法在尾座虚拟装配序列规划中的应用

对虚拟装配序列规划中的拆卸法进行了详细的阐述,介绍了其基本概念和算法步骤,提出了零件的干涉表、局部配合约束表和拆卸零件集等概念和方法,并给出了程序流程图,最后结合车床尾座实例验证了其算法的正确性.     

离心压缩机转子叶轮装配应力分析及拆卸方案研究

离心压缩机转子叶轮与主轴之间大部分采用过盈配合形式,装配过程一般采用温差法实现,即加热叶轮使内孔膨胀量大于过盈量.离心压缩机转子在检修过程中如需要更换叶轮或转子叶轮间部件,首先经过应力分析得出叶轮受力情况,然后对转子部分叶轮及其他套类零件进行拆卸.采用对叶轮部分区域集中加热的方式使轮与轴之间在短时间内形成温差到达拆卸的目的.     

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     

复杂产品并行拆解建模及规划方法研究

为提高复杂产品并行拆解的效率,提出了一种针对复杂产品的并行拆解建模及规划方法。通过构建拆解约束图确定零件之间的连接关系,利用传递闭包算法进行聚类分析,将产品分解为若干个组件的集合。提取组件与组件之间的连接零件集合,利用人工蜂群算法对连接零件集合以及每个组件分别进行拆解规划,从而得到复杂产品的并行拆解模型及规划序列。以摩托车发动机的并行拆解为例,对该方法进行了验证,结果表明该方法能有效地实现复杂产品的并行拆解,提高复杂产品的拆解并行度和拆解效率。     

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...     

面向快速拆装的模块化机器人柔顺控制方法

在进行快速拆装任务时,模块化机器人既要有较高的伺服刚度与结构强度,又要对接触物体表现出一定的顺从特性,为此,提出一种面向快速拆装的模块化机器人柔顺控制方法。分析机器人拆装时的正逆向运动学,获取末端执行器与基座间的总坐标转换形式,以及对应关节的旋转角度,调整模块力的反馈作用,令阻抗与导纳趋于动态均衡。基于机器人与外界环境间作用力,建立模块阻抗关系,推算柔顺控制规律,利用设计的自适应柔顺控制模型,取得期望控制力,令模块到达期望位置。实验测试中,使机器人模块随实验人员手部移动,跟随运动轨迹表明,其能够较好地适应手部给予的未知力,各方向上的跟随速度与作用力拟合情况以及零件实际装配结果较为优越,具备良好的控制稳定性,且满足快速拆装时的柔顺控制基本需求。