装配序列规划研究及存在问题分析

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1、装配序列规划研究及存在问题分析　　摘要：从装配序列规划的内容、关键技术等方面对装配序列规划的应用及存在问题进行了总结和分析，并对装配序列规划的发展进行了展望。　　关键词：装配序列规划；关键技术；发展展望　　据调查统计，在产品的生产过程中，近30%的人力消耗在产品的装配上，产品的装配费用占其产品生产成本的35%-50%左右。制造企业费用的最大组成部分已被装配费用占去，并且还形成了"装配瓶颈"现象。装配序列规划适应企业产品数字化设计与先进制造的需要，是目前新产品开发的重要支撑支柱，对装配序列规划的研究已成为学术界及企业研究的焦点和热点。　　一、装配序列生成存在的问题　　1、装配模型

2、的表示　　现有的装配模型包含零件信息及配合信息全面但模型表示不够直观，或模型表示虽直观但不能全面包含零件信息及配合信息。　　2、装配序列的生成　　传统的装配序列是设计者靠自己的经验设计出满足用户需求功能的产品并凭借自己以往的经验判断出装配序列，其正确性很难保证。随着产品零件增多，结构越来越复杂，装配序列生成的几何推理非常困难[1]。　　3、装配序列的评价指标还比较少　　从子超集规则、几何可行性、机械可行性、技术可行性、稳定与安全性判断等方面判断其装配序列是否可行[2]，还应进一步从其它方面对可行装配序列进行评价，以得到既可行又优化的装配序列。　　二、装配序列规划（ASP）研究的

3、发展　　上世纪80年代后期，装配问题开始受到人们的关注，此阶段研究的重点主要放在有关装配顺序的几何可行装配顺序的求解及集合可行性分析上，并取得了一定的成效。[3，4]自90年代以后，随着经济的发展和科技的进步，研究重点主要集中在对合理装配序列的生成过程推理方法及提升自动化程度上。这些研究方法都是建立在一种非常简便的装配模型的基础上，根据装配模型中的信息推理出全部的几何可行装配序列。　　1、兰德尔.H运用基于割集的分析方法提出一种减少向用户提问的ASP的研究方法：对各种装配割集进行可行性分析，根据简单提问分解可行性，提出一种交互方式，在装配中对后续零部件产生装配干涉或阻碍时，用户

4、可通过屏幕图形信息确认出几何干涉的零件集，为进一步的割集分解提供了大量的判断依据，也使用户提问的次数进一步减少。　　2、戈蒂波鲁提出的方法中为首先定义两个向量：这两个向量分别为接触向量C=Ci及干涉向量T=Ti，其中i=1，2，3，4，5，6，分别表示+x、+y、+z、-x、-y、-z、6个方向。Ci=1，0分别代表子装配或者两个零件之间在i方向上彼此存在和不存在接触关系；Ti=1，0分别代表子装配或者两个零件之间在i方向上彼此存在和不存在干涉关系。该方法通常应用于解决正交方向装配问题，由装配体之间或两个零件的接触向量及干涉向量的性质决定。　　3、斯瓦姆.伊娜姗提出了基于经验的

5、装配顺序规划方法：首先将装配顺序规划中的装配关系图由无向图变成向图，然后通过归纳，总结出各种可能的装配连接方式，最后便可以得到一些基本的装配顺序和装配模式。　　三、存在问题　　通过以上方法可知，当今研究装配序列规划的通用方法都不是很完善。目前研究装配序列规划的方法绝大多数情况下都是用简单的无向二维结构拓扑图来描述装配体，装配模型中包含的装配信息不完全，在推理装配顺序的过程中，根据割集分析理论，许多有关装配的割集分解性的问题需要提交给分析人员，因为大量的问题需要人工分析，导致了系统效率及自动化水平的下降。一般情况下，对割集分解可行性问题进行回答时，用户通常是用目测的方法对装配结构

6、进行观察或者根据以往经验对割集分解的可行性进行判断。由于是人凭借以往的经验来判断的，所以造成失误的可能性极大，可能遗失一些比较好的装配顺序或导致一些不可行的装配序列的进入。这种失误造成的后果将会关系到后续装配序列的评价及优化。经过以上分析得出的可行装配顺序仅仅具有几何上的可行性，在实际工程意义上并不具备有效性。　　四、装配序列规划中的关键技术　　1、装配模型信息的表示　　装配模型的表示是装配序列规划的前提和基础，优良的装配模型不仅能保证装配序列生成时所需的装配信息，还能直观的表达装配体的层次关系。　　2、装配序列的生成技术　　装配序列的生成是装配序列规划的核心，可行的装配序列不

7、仅能缩短装配时间、降低生产成本，还能提高产品的质量。　　3、装配序列的评价方法　　对生成出可行的装配序列进行评价，在装配序列评价方法的基础上，从对装配的工艺性的影响因素方面进行分析。　　五、装配序列规划的发展展望　　当装配体中的零件数目更多、零件类型及零件装配关系更杂多时，建立新的装配模型，在此基础上提出装配流程及装配状态集来研究装配序列生成时部件之间的序列关系，并对影响装配的工艺性的因素进行分析，以到达缩短产品装配时间、降低产品装配成本、提高产品质量的目标，同时进行装配的动态仿真研究是将来