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.     

一种基于运动规划的选择拆卸序列规划技术

选择拆卸序列规划是产品维修或回收的重要环节,针对目前选择拆卸序列规划算法中自动化程度较低的问题,提出一种基于运动规划的选择拆卸序列规划方法。该方法首先根据复杂产品中零件数量繁多,形状不规则的特点,采用基于自适应动态多树的快速扩展随机树(Rapidly-exploring random tree,RRT)算法对零件进行运动规划。在此基础之上,通过对装配体进行自动分层处理,分析零件间拆卸约束关系,构建装配体的拆卸约束关系图。最后通过对拆卸约束关系图的分析处理,获得目标零件的选择拆卸序列。以某底盘的目标零件为例,对提出的算法进行了验证。     

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。     

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。     

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。     

基于零件故障率和拆卸时间的产品拆卸性定量评估方法

针对传统方法基于经验、没有考虑拆卸效率等问题,提出一种新的基于零件故障率和拆卸时间的产品拆卸性定量分析与评估方法。基于图论思想和面向对象技术,建立产品拆卸约束图信息模型,实现拆卸信息建模;根据最优拆卸序列和零件拆卸操作过程仿真,提出基于模特法的产品零件基本拆卸时间的确定方法;引入零件故障率权重,将基本拆卸时间转换为相对拆卸时间,建立基于零件故障率和拆卸时间的产品拆卸效率综合评价模型,实现产品拆卸性的定量分析与评估。结合实例说明了产品拆卸效率的计算方法以及基于产品拆卸效率的拆卸性定量评估方法和步骤。实例表明,该评估方法合理、可行,能有效地指导设计者优化产品拆卸性设计,具有良好的工程应用价值。     

[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。     

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。     

部分破坏模式下的机电产品拆卸序列规划

为解决常规拆卸模式下机电产品零部件的不可拆卸性对拆卸序列生成的影响,提出部分破坏模式下的拆卸序列规划方法。构建拆卸无向图模型来描述产品约束信息。基于自底向上思想设计了目标反推法,以生成部分破坏模式下的目标序列。为高效地进行信息集成,提出基于约束内容的混合约束矩阵,并分别建立常规拆卸模式和部分破坏模式下的拆卸成本判据。利用目标序列与获取的常规拆卸序列进行成本比较,最终生成产品的最优拆卸序列。以一个滚筒洗衣机为例,用所述方法进行部分破坏模式下的拆卸序列规划,结果表明,该方法能够有效提高拆卸效率,降低拆卸成本。     

基于层次概率模糊认知图的产品拆卸序列研究

根据拆卸序列研究的现状,提出了层次概率模糊认知图的数学模型,并用基于层次概率模糊认知图的方法来产生全拆卸中的拆卸序列。该方法能有效地解决其他方法较难解决的从产品装配图中提取拆卸分析所需的某些信息,如拆卸稳定性和拆卸过程中的干涉判断,以及当产品的零件数目过多或零部件之间的配合关系复杂时拆卸模型表达等问题。最后以飞轮组件为例,结合三维软件UG用VC++6.0二次开发,从产品三维模型中提取零件间的配合关系等相关信息,提供给专家建立层次概率模糊认知图时参考,从而得到了拆卸序列及动态实现了拆卸的过程,并可以检查拆卸干涉问题、拆卸稳定性以及拆卸序列的正确性,从而表明该方法具有简单、鲁棒性和实用等特点。     

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     

机电产品回收关键技术研究

讨论了产品回收研究中的几项关键技术.基于产品的装配结构,建立了面向拆卸的产品信息模型;建立了融合产品结构、环境影响和成本因素的回收策略决策模型;基于产品模型进行产品拆卸规划;利用智能体(Agent)和遗传算法,进行产品材料回收的工艺规划和优化;最后对现有的能够反馈信息指导设计的方法进行了介绍和探讨.     

三维环境下产品拆卸过程分析

产品的拆卸是实现环境保护,资源和能源节约的有效途径.拆卸序列和路径是拆卸过程研究的重要内容.根据拆卸序列研究的现状,提出了一种基于三维软件UG用VC++6.0二次开发来提取和补充产品装配图中的相关信息,产生产品拆卸序列的层次网络图方法,有效地解决了从产品装配图中提取信息不足,以及当零件数目过多或配合关系复杂而很难表达等问题.而且可以补充一些输入信息或修改现有的不正确的信息,动态实现了拆卸的过程,以及拆卸序列的自动生成、编辑和优化.并基于移动Agent/MAS(多Agent系统),对零件三维拆卸路径进行了初步的研究,对于机器人自动化拆卸有一定的指导意义.最后以底座组件为例进行了说明.拆卸分析的结果可以反馈到设计环境,指导产品的设计过程.     

基于改进蛙跳算法的多目标选择性拆卸序列规划方法

为提高产品再制造拆卸效率与收益,提出基于多目标改进蛙跳算法的多目标件选择性拆卸序列规划方法.首先优化拆卸信息建模方法,利用紧固件约束矩阵和结构件约束矩阵,构建产品拆卸信息模型并构造可行解;以拆卸时间最小化和拆卸收益最大化为目标,以多目标件价值为导向构建一种新的多目标选择性序列评价方法,同时构建多目标件选择性拆卸序列规划...     

基于拆卸可拓集的产品拆卸性能评估

针对目前产品拆卸性能评估中图模型方法存在的组合爆炸问题,提出了基于拆卸可拓集理论的评估方法.讨论了联接方式、空间几何约束以及空间可达性与产品拆卸性能之间的关系,给出了评估指标和计算公式,依据所得关联函数值的大小对产品拆卸可拓集进行了不同拆卸区域的划分,为实现产品的快速拆卸和优化设计提供一种理论依据,并以油锯中发动机为例对所提出的方法加以应用,验证了该方法的有效性.     

基于粒子群算法的产品拆卸序列规划方法

为求取复杂产品的最优拆卸序列,建立了一种产品拆卸赋权混合图模型.利用该模型可以有效地表达组件问的拆卸优先关系,将零件的拆卸序列规划转化为图模型寻优的问题.基于该模型,推导出可拆卸性条件,并通过几何推理的方法产生可拆卸序列.针对复杂产品拆卸序列规划的特点,为了将赋权混合图模型映射到粒子群模型,给出了粒子速度和位置公式以及粒子进化规则,构建粒子适应度,应用粒子群算法实现了复杂产品的最优拆卸序列规划.最后,通过一个实例验证了该方法的有效性.     

基于改进人工蜂群算法的产品拆卸序列规划

为了提高复杂产品拆卸序列规划效率,提出了一种改进的人工蜂群算法用于此类问题求解。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,并推导出可行拆卸序列的约束表达式,建立拆卸序列规划数学模型和适应度计算公式。对初始种群进行了优先约束规划,提出一种可行度算法用于蜂群对蜜源的搜寻与选择。定义了自适应选择参数、动态平衡可行度与适应度算法的优先配比,以实现复杂产品拆卸序列规划的快速求解。最后以内啮合齿轮泵为实例,利用所提方法进行了拆卸序列规划求解,通过分析实验结果,并对比传统人工蜂群算法,证明了该方法的可行性和高效性。     

产品的分层结构模型及其拆卸方法的研究

文中提出了机电产品的分层树状结构模型，对约束关系矩阵进行了定义，研究了产品的拆卸序列的生成，给出了生成拆卸序列的规则并得到了拆卸序列生成的方法，这种方法对零部件的约束和限制做了前处理，使萁更接近实际的拆卸情况，因此在拆卸的开始就限制了拆卸组合的数量。大大提高了工作效率，使问题得以简化。     

基于子装配识别的产品拆卸序列生成研究

对含有较多零件的复杂产品拆卸方法作了讨论,提出了一种基于子装配识别的拆卸序列生成算法。根据装配连接图和干涉图识别出子装配体,然后将子装配体看作一个零件,采用装配经验知识与几何推理相结合的方法生成子装配体序列,最后以一个装配实例说明了算法的有效性。