装配体可行拆卸操作生成.pdf

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1、第39卷第5期2010年lO月船海工程SHIP&0CEANENGINEERlNGV01．39No．5oCt．2010DOI：10．3963／j．issn．1671—7953．2010．05．061装配体可行拆卸操作生成闵少松。朱晓军。朱锡(海军工程大学船舶与海洋工程系，武汉430033)摘要：为了高效地规划装配体的拆卸序列，利用1维拆卸回溯分析算法生成所有可行子装配体和1维拆卸操作，并在此基础上提}I：了Tr／维拆卸分析箅法来构造所有7／'1维可行的拆卸操作，以算法生成的可行子装配体为顶点和以可行拆卸操作为有向边便可

2、构建拆卸与或闭。对算法在C++Builder平台中进行编程实现，并以一个装配体为例验证算法的可行性。关键词：可行拆卸操作；1维拆卸分析；研维拆卸分析；拆卸与或图中图分类号：U672．2；THl22文献标志码：A文章编号：1671—7953(2010)05一0214一05装备在故障情况下快速修复的关键是要快速地进行故障定位和快速地到达故障件，而快速地到达故障件必须先进行拆卸序列的快速决策。产品拆卸序列的快速决策涉及到两个方面的问题：利用一种工具将产品所有可行拆卸序列表达出来，并在此基础J二以某种算法规划出满足目标函数最

3、优的拆卸序列。因此将所有可行的拆卸序列正确表达出来是故障装备拆卸序列优化的首要问题。典型的拆卸序列的表达图为优先约束关系图、拆卸状态图和与或图。优先约束关系图最早在文献[1]中提出，但用标准的优先关系图描述拆卸序列时，不能得到完备的拆卸序列[2]。拆卸状态图口]的优点是可以将所有拆卸序列完备地表达出来，但其缺点是图中的顶点过多，使拆卸状态图过于复杂而不利于规划。与或图来表达拆卸序列的优点是可以将所有可行的拆卸序列在一个图中表达出来，便于计算机的存储和运算，并且以这种方式表达出来的拆卸序列是完全正确的和完备的L3J。但

4、图中顶点(子装配体)的数量随零件数量的增长呈指数增长[4]，为(2N一1)(N为零件数量)，从组合学的角度来看，在进行完全拆卸时理论上存在mNXN!种拆卸序列(假设每个零件有m种拆卸方法)，所以减少子装配体的数量又成为收稿日期：2009—09—21修回日期：2009-10-09作者简介：闵少松(1978一)，男，博士生，讲师。研究方向：虚拟维修、装备抢修E-mail：minshaosong@163．corn214生成拆卸与或图的重点。模块化的思想[5]，将产品中多个零件视为一个子装配体，有效地减少了图模型中顶点的数量

5、，提高了拆卸序列的规划效率。文献E6]和文献ETl利用连通性筛子来删除非连通的子装配体，可以有效地减少与或图顶点的数量。文献[8]在删除非连通子装配体的基础上，提出了简化与或图的方法：如略去与或图中单个零件(这种与或图中节点代表的子装配体最少由两个零件构成)，从而减少了与或图的复杂度。这些工作都是为了减少与或图中顶点的数量，方法都是通过剔除不可行子装配体或者简约不影响拆卸信息的子装配体(或零件)。因此，在前人研究的基础上，提出利用拆卸操作可行性分析的方法来生成完备的可行子装配体和可行拆卸操作。1相关研究分析主要以文献

6、[8]中算法为例，分析其算法特点及不足。在文献[8]应用了两个规则判断1一维拆卸操作(每次拆卸操作只分离一个零件)的可行性。1)子集规则。如果某零件C可以从一个包含C的装配体S中拆卸下来，那么就可以从包含C的子装配Si(Si为S的子集)中拆卸下来。2)超集规则。如果某零件C在拆卸时被两个零件Ci和Cj约束而不能拆卸下来，那么该零件就不能从包含Ci和已而不包含C的装配体中拆卸出来。也就是说，包含Ci和q而不包含C的子装配体不是可行的子装配体。装配体可行拆卸操作生成——闵少松，朱晓军，朱锡该算法是通过分析可行的拆卸操作来

7、得到可行子装配体和可行拆卸操作的，其基本原理是：以产品为出发点，依次分析产品中每个零件是否可拆，如果可拆，那么将当前拆卸所得的子装配体存入可行子装配体集合，将这一可行分解方式加入可行拆卸操作集合，同时将该分解方式存入子集规则库；如果不可拆，则将当前分解时的零件和其约束零件一起存人超集规则库。遍历产品的子装配体，遍历过程中利用已有的子集规则和超集规则判断零件的可拆性，如果两个规则库中都没有则通过提问法继续生成子集规则和超集规则，直到所有可行子装配体分析完毕，最终得到所有的可行拆卸操作和子装配体。该算法存在不能生成完备的

8、可行子装配体的可能性，因为在该算法中，如果当前分解方式得到的零件集合不具有连接关系，则放弃对其进行继续分析，这就可能漏掉可行子装配体。假设123456是一个可行的子装配体，在分析分解方式123456---，．1、23456是否可行时，如果零件集合23456不连通，则算法会停止对23456进行继续分析，假设456是一个可行的子装配体，那么该算法可