基于子装配识别的产品拆卸序列生成研究.pdf

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1、282012年11月中国制造业信息化第41卷第21期基于子装配识别的产品拆卸序列生成研究邵浩，郭宇(南京航空航天大学机电学院，江苏南京210016)摘要：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。关键词：拆卸序列生成；子装配体；装配连接图；干涉图；装配经验知识中图分类号：TP391文献标识码：A文章编号：1672—1616(2

2、012)21—0028—05进入21世纪，制造业正在不断引入可持续发特定的产品比较有效，但适用面较窄，同时知识的展的概念，面向绿色的设计要求设计师在对产品设获取需要特定领域较深的专业知识，通常不易获计时就要考虑到产品的可回收性。为了对产品中取。某一零部件进行维护、保养、修理等，需要对产品进本文以复杂产品为研究对象，针对上述2种现行拆卸。产品拆卸的容易程度已经成为衡量维护行方法的缺点，提出采用基于子装配识别的拆卸序时间、成本、效益的标准--J。列规划方法，在程序生成序列时判别子装配件，减拆卸序列生成是拆卸工艺规划的重要内容，以少

3、了实际参与序列生成的零件数量。对于子装配往拆卸工人主要凭借积累的经验、常识对回收的固体的序列生成，提出采用装配经验知识与几何推理体废弃装配体进行拆解，可能得到一种可行的拆卸相结合的方法，提高了拆卸序列规划的效率。方法，但不一定是最好的拆卸方法。为了提高拆卸效率和质量，有必要对拆卸序列生成的自动化和智1装配信息模型能化进行研究。目前，很多学者已经对计算机生成装配信息模型是拆卸序列规划的基础，完善、安装、拆卸序列的可行性进行了研究，总结起来主正确的装配信息模型直接决定着拆卸序列的生成。要有2种方法：a．装配连接图是根据装配体零部件

4、接触信息a．HomemadeMello和BaldwinDF-3]等提而建立的二维拓扑结构图，可用G=(N，C)表示，出用零件关联图表达装配体模型零件之间的优先其中：J7、r为节点，代表产品中的零件，通常用1，2，3，约束关系，基于零件关联图的可行割集生成装配与⋯统一编号；C为弧线，代表节点之间的接触关系，或图的方法。由于可行割集的数量与零件的数量通常用C，C，C，，⋯表示。矩阵是研究图论的一种成指数关系，如果零部件数量较多，将产生较为复有力工具，特别是利用计算机来研究有关图的算法杂的装配与或图，不便于求解。时，首先遇到的问题是

5、如何使计算机能识别图，本b．基于知识的拆卸序列生成方法。前面介绍文采用邻接矩阵表示装配连接图，该邻接矩阵为rg的序列求解方法主要利用零部件的几何信息进行阶方阵，n为产品零件数，其元素通常用a(i=1，2，推理得到，求解效率相对较低。TonshofHKl4等⋯，rt=1，2，⋯，凡)表示。当零件i与之间有接触提出一种利用非几何信息(应用知识)的自动装配关系时，a=1，否则a=0。序列规划方法，该方法通过对一些典型的装配工艺b．拆卸干涉图是当装配体中的一个零件沿特过程进行归纳总结，分析零部件的属性、联接方法定的坐标轴方向移出时与该

6、装配体中其余零件发以及技术功能对装配优先顺序的影响，定义相应的生的干涉有向图。如1表示当零件1在某一坐优先级，最后以规则的形式存入知识库中。由于知标轴方向从装配体中移出时与零件2发生干涉，零识的获取是针对特定的专业领域，所以这种方法对件2在该方向必须先于1拆卸。为了提供计算机收稿日期：2011—12—28作者简介：邵浩(1986一)，男，安徽蚌埠人，南京航空航天大学硕十研究生，主要研究方向为数字化设计与制造。·现代设计与先进制造技术·邵浩郭宇基于子装配识别的产品拆卸序列生⋯⋯29程序能够识别的数据结构，用干涉矩阵表示拆卸干常把

7、螺纹连接件看作子装配件。涉图，干涉矩阵也是n阶方阵，其元素用，(i=1，2，⋯，n=1，2，⋯，n)表示，当零件i沿某一方向3拆卸序列生成移出时被_『阻碍，则元素Izj=1，否则=0。3．1子装配体识别过程定义：如果零件i所在行的元素全为0，则称i首先该程序通过与用户交互形成邻接矩阵和为自由零件。装配连接图反映装配体零部件之干涉矩阵，进而通过装配邻接矩阵判断轴系零件是间的接触关系，干涉图反映装配体零部件之间空间否组成一个子装配体。通过干涉矩阵判断紧固件位置上的阻碍关系。笔者提出采用装配连接图和能否形成子装配体以及该紧固件是否与

8、周围连接干涉图相结合的装配信息模型对序列生成进行研零件组成新子装配体，方法是将该紧固件节点组合究。成一个复合节点，如果该复合节点与其他零件形成回路，则将该零件并人紧固件中组成一个新的子装2子装配体配体，因为基础件不能组成子装配体，如果其中一在装配过程中，首先选定一个零件作为基