基于拆卸和拆卸约束矩阵的装配序列规划

针对虚拟装配中装配序列规划问题,构建了基于拆卸法的装配序列求解方法。引入了拆卸操作和拆卸约束矩阵,提出了以无序树作为拆卸操作的数据存储结构,并给出装配序列求解的具体算法,建立了装配序列的评价模型,并通过案例验证了算法的可行性。     

基于拆卸的零部件装配方向信息提取

介绍虚拟装配建模方法．采用基于拆卸的方法从三维CAD系统装配模型中自动提取零部件装配方向的信息．在满足可行的装配方向基础上,综合考虑经济性、生产率和技术性等指标,对装配顺序优化,进行装配序列规划。     

基于零件约束的装配规划技术研究

装配规划是虚拟装配中的关键技术。这里将装配序列的分层规划方法和拆卸法求解装配序列的方法相结合，在研究产品装配层次结构的基础上，以子装配体为研究对象，利用零件之间的装配约束信息求解零件的拆卸方向和顺序，进而实现产品的装配顺序和路径规划。     

汽车车门装配序列规划算法的设计与实现

汽车车门是车身设计过程中比较复杂且关键的部分,其工艺技术要求较为严格,为了解决车门装配序列生成与优化问题,本文研究并建立结合车门特点的多层次关联树模型和产品结构有向图模型,开发了多层次关联树遍历搜索分层算法。此算法被应用于虚拟装配中,它采用遍历加循环的方式获取装配体的全部零件信息,对装配体信息进行分级规划;接着依据自顶向下的原则进行虚拟拆卸分层控制,使用人机交互式拆卸法求解出车门拆卸序列,再对拆卸序列进行求逆运算获得装配序列。     

虚拟装配中的混合设计建模方法研究

针对现有虚拟装配建模方法不能为装配序列规划提供完整模型信息的问题,分析了自底向上和自顶向下建模方法在虚拟装配应用中的优、缺点,根据装配序列规划的要求,结合两种建模设计方法的优点,提出了一种混合设计方法建立产品的装配模型。该方法采用自顶向下建模方法进行了产品总体设计,使装配模型具有产品的结构层次关系信息;在产品细节设计上采用了自底向上建模方法,使装配模型具有零部件的约束关系信息,得到了完整的产品装配模型信息。通过建模应用实例,验证了混合设计建模方法的可行性,以及模型信息的易提取性。研究结果表明,利用混合设计建模方法得到的模型,能够满足虚拟装配对产品装配模型的要求,可以为虚拟装配序列规划提供完整的模型信息。     

虚拟装配技术分析和研究

介绍了虚拟装配技术的概念和特点,对虚拟装配中的建模、序列规划、仿真、可装配性评价等技术问题进行了理论分析和研究。     

基于模型检验集成规划系统的机械装配序列规划

为探索机械装配序列规划的新技术,剖析了模型检验集成规划系统和规划领域定义语言,根据一般智能规划问题的形式化定义对机械装配序列规划问题进行了形式化描述;基于装配和拆卸可逆的前提假设,利用谓词逻辑公式和时态逻辑公式对机械装配过程中的硬约束和软约束进行了描述;根据装配序列规划问题的形式化描述,对装配序列规划领域及领域的具体问题进行了定义,给出了基于模型检验集成规划系统的装配序列规划问题的求解过程.实验结果表明,该系统可以正确、有效地实施机械装配序列规划.     

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。     

基于虚拟现实和仿生算法的装配序列优化

针对自动装配规划和交互式规划都存在不足,将虚拟现实和仿生算法结合起来,提出一种生成优化装配序列的新方法.建立基于几何约束的虚拟装配环境,在该环境中根据经验和知识进行交互式拆卸,定义优先约束表来表达零件间的优先约束关系.应用蚁群算法规划出初始优化的装配顺序,再在虚拟环境下进行仿真、评价和优化,考虑装配位置可达性和工具操作等因素,识别新的优先约束和评价准则,重新规划出更优的装配顺序,不断反复和完善,直到得到满意的最佳装配顺序为止.通过实例验证该方法有效性.     

面向产品全生命周期的虚拟装配技术研究

阐述了虚拟装配的内涵。从可装配性设计原则、可装配性分析评价和装配过程仿真3个方面,建立了面向产品全生命周期的虚拟装配技术体系结构,并分析了该体系结构的虚拟性、并行性、集成性和协同性的特点。对虚拟装配模型、虚拟可装配性分析与评价、虚拟装配工艺规划及虚拟装配系统规划等虚拟装配关键技术进行了研究,并初步构建了面向产品全生命周期的虚拟装配环境。     

基于Petri网的虚拟装配环境建模及其应用

通过分析虚拟装配环境的结构及性能,针对场景图数据结构在虚拟装配应用中的不足,定义了一种基于知识的层次对象时间Petri网,并用于建立虚拟装配环境的应用层模型。该模型以虚拟手的位姿作为输入,运行后输出具体的操作事件更新场景图,完成装配活动,以满足虚拟装配环境的实时和并发等动态性能要求,实现了虚拟装配大量离散事件的处理及装配意图的响应。给出了基于知识的层次对象时间Petri网的产品装配模型表达,不仅表达了产品结构及装配关系,同时记录零部件在装配过程中的方位及约束状态等动态信息,从而在虚拟装配环境中实现了装配与拆卸并存的实际装配活动。此外,还给出了由产品装配层次图生成的基于知识的层次对象时间Petri网装配模型的算法,说明了基于应用层模型的装配、拆卸操作以及装配过程仿真,开发了原型系统。     

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。     

集成三维设计模型的装配顺序规划

装配顺序规划是研究和开发计算机辅助装配工艺设计系统,实现产品装配设计过程和装配工艺设计过程有效集成的关键技术。研究了CAD模型中装配设计信息提取、子装配体识别法和拆卸法综合应用的装配顺序规划、基于装配结构树的装配设计与工艺集成数据接口的定义等相关技术。在这些研究的基础上,借助国产三维CAD平台CAXA的二次开发平台和XML技术,对以上技术进行了实现。最后,以电机产品为研究对象,给出了相关实例。     

集成化虚拟装配工艺规划系统研究

在分析虚拟装配工艺规划技术特点的基础上，提出一个实用的集成化虚拟装配工艺规划系统，介绍了虚拟装配工艺规划系统的体系结构及其基本工作流程，并对虚拟产品装配模型、装配过程中知识辅助决策、装配现场工艺可视化等虚拟装配工艺规划系统的关键技术进行了论述。虚拟装配工艺规划系统已在航天产品的装配工艺设计中得到试用，取得了良好效果。     

An intelligent interactive approach for assembly process planning based on hierarchical classification of parts

Assembly process planning is a difficult problem in the product design and development process. In order to reduce the difficulty of assembly process planning (APP), this paper presents an approach to finding a practical plan for assembly process through the intelligent interactive method based on hierarchical classification of parts. First, two hierarchical classification principles towards interactive disassembly are presented based on the key assembly constraint (KAC). Then, the initial assembly relationship of the product is readjusted to a new hierarchical structure which is more suitable for assembly planning according to a novel hierarchical classification algorithm. On the basis of the new hierarchy of product, an intelligent disassembly-based approach is presented, which not only takes full advantage of the ant colony algorithm for searching and constructing an initial assembly sequence with three available assembly principles, but also makes full use of the experience and knowledge of the human being for achieving a better assembly process. The intelligent disassembly approach can achieve an optimized assembly sequence, paths and scheme necessary information regarding the required assembly fixtures and tools. Finally, a case study shows that the proposed approach is feasible and practical.