基于装配过程模型的装配序列生成及优化研究

发布时间：2020-05-20 04:34

【摘要】： 合理的产品装配序列对装配效率的提高、装配成本的降低和装配质量的保证有着重要影响。随着产品复杂性的提高和交货期的缩短,快速、有效地获取产品的优化装配序列已经成为激烈市场竞争环境下企业产品开发的一个必然要求。另外,计算机技术的飞速发展,为产品装配序列规划技术向着数字化方向发展提供了条件。因此,研究数字化环境下产品装配序列快速规划具有重要的理论意义和工程应用价值,是目前国内外工艺领域的研究热点。 装配序列规划的目标包括生成可行的产品装配序列和从可行的装配序列中选择优化的序列提供给实际生产,指导装配活动的进行。现如今的装配序列规划方法可以分为传统的方法和软计算方法,它们各有利弊。传统的方法通过精确的几何推理,有效的保证了序列的几何可行性,但随着组成装配体零件数目的增加,其产生的装配序列呈几何级数增长,容易形成组合爆炸;而软计算技术中的遗传算法能够将人的模糊知识融入规划过程中,使得结果具有更好的工艺可行性,但其运行质量和效率受初始种群的影响显著。 本文在对国内外有关装配序列规划问题研究现状分析的基础上,着重分析了两种方法的利弊,尝试从两种方法的优势出发,探讨其结合点,考虑利用传统方法的精确性来弥补遗传算法的随机性,从而得到更合理的装配方案。从这个思路出发,本文首先定义了产品装配过程模型,提出了通过装配状态来表达装配过程的思想,并建立了装配体的装配状态空间。在此基础上,分析研究了装配关系干涉矩阵和关联矩阵,提出了应用矩阵运算验证装配状态有效性的三个判断规则,给出了矩阵计算的判断方程式,并通过例子验证了该方法的可行性。论述了基于图搜索策略生成装配序列的算法过程,并分析了其不足之处,提出了一种结合装配状态有效性判断规则的改进搜索算法,并通过例子说明了应用该算法生成装配序列的过程。在分析了装配序列规划中遗传算法应用的优势和不足的基础上,研究了遗传算法中目标函数的设计策略,提出装配状态稳定性的概念,并依此阐述了建立目标函数的方法,提出了一种基于遗传算法和改进搜索算法结合的优化算法,最后通过算例验证了算法的可行性。
【图文】：

wHENcvlij]二1，组件comp(i)和组件comp(j)间存在连接关系;wHENcv[ij」=0，，组件comp(i)和组件co川卿(j)间不存在连接关系。下图3一2所示为装配连接图3一1对应的连接矩阵表，表中刷黑的1表示对应的装配零件间存在连接关系:叫幼的扭，.R 000摄0肠0 000 0000

本文编号：2672060