基于配合节点序列的航天产品装配序列规划.pdf

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1、·机械制造·陈刚，等·基于配合节点序列的航天产品装配序列规划基于配合节点序列的航天产品装配序列规划陈刚，陆海滨，庄纯，顾华洋，顾丹(上海航天设备制造总厂，上海200245)摘要：不同于通常基于零部件的序列规划，提出用配合节点序列表征装配序列的方法。构建配合节点模型，并基于此构建装配序列模型及其代价函数。使用模拟退火算法对目标空间中装配序列进行寻优。以某航天产品的装配为例进行验证。结果表明该方法合理有效。关键词：装配序列；规划；配合节点序列；代价函数；模拟退火算法中图分类号：TH131文献标志码：B文章编号：1671—5276(2015)05—006803AssemblySequenc

2、ePlanningforAerospaceProductsBasedonFitNodesSequenceCHENGang，LUHaibin，ZHUANGChun，GUHuayang，GUDan(ShanghaiAerospaceEquipmentsManufacturer，Shanghai200245，China)Abstract：Thispaperusesmnodessequencetodenoteassemblysequenceotherthantheassemblysequenceplanningbasedonparts．Italsosetsupthemnodemodel，th

3、eassemblysequencemodelandthecostfunctionandusessimulatedannealingarithmetictosearchthebestassemblysequence，thenvalidatesthemethodbyusingsomeaerospaceproducts．Theresultindicatesthatthismethodisreasonable．Keywords：assemblysequence；planning；fitnodessequence；costfunction；simulatedannealingarithmeti

4、c0引言1配合节点模型随着我国航天事业的深入开展。航天器结构与机构产机械产品的装配过程是参与装配的零件互相连接的品正朝着更大、更重、更精密、更复杂的方向演变。目前，过程。为了便于开展研究，现将某零件与其他零件的连接业内对其装配方案的探寻主要依赖于多阶段实物验证试部位及其对应的连接操作抽象为配合节点。并形式化定义验并迭代改进，而鲜有从理论上进行规划、分析的案例。如下：相对其他行业特别是各高校在装配序列规划领域开定义1：配合节点={P，e，e，e，，，，r}展了大量的工作，其研究成果多集中于以下两个方面：式中：P={p，P}，为与该配合节点直接相关的两个零件；1)装配模型构建方法：主要有

5、基于装配序列优先图e，ee分别为完成该连接操作的搬运能耗、配合能耗和(或优先关系矩阵)[I-3]、基于子装配体(或装配模块)]紧固能耗；s，s，s，分别为完成该连接操作的搬运遮蔽度、和基于基础件]的模型构建法。配合遮蔽度和紧固遮蔽度。2)装配序列优化引擎：主要有专家系统_8]、知识表1对以上参数进行了详细的说明。论{、启发式算法(粒子群算法口]、蚁群算法[、遗传算表1配合节点参数说明法

6、l。等)和人T神经网络ll从以上文献可知．构建装配模型是实施序列规划的必要条件，该模型的有效性直接影响序列规划的效率和精度。一个优良的装配模型不仅要求能够巧妙的表达参与装配的各零件及其约束信息。更能有

7、利于使用高效的序列优化引擎。通观引文所涉及的3种模型构建方法，虽然侧重点各不相同，但无一不是针对装配主体(零件、部件、子装配体等)来展开研究。基于装配主体的模型构建方案具有表达自然、建模灵活的优点，众多研究成果表明，该方案已趋于成熟，并能有效的应用于各领域。针对以上现状，通过深入发掘装配信息，识别其他有效建模元素．提出不同于“主体建模法”的“配合节点建模法”，研究了基于配合节点序列的航天产品装配序列规划方法，为装配序列规范方案探寻另一种可能。作者简介：陈刚(1986一)，男，四川广安人，工程师，硕士，从事飞行器总装T艺研究。·68·http：／／ZZHD．chinajourna1．n

8、et．cnE-mail：ZZHD@chainajourna1．net．Crl《机械制造与自动化》·机械制造·陈刚，等·基于配合节点序列的航天产品装配序列规划续表1关联零件外的其他零件模型来考察指定配合节点的遮蔽度并填写关联零件表对应项目。3装配序列规划3．1装配序列模型文中以配合节点序列来表征装配序列，即：定义3：As=【，n⋯，n]为带有m个配合节点的装配对象的一个装配序列。式中rick表示第k步装配所涉及的配合节点。3．2装配序列评价以按指定装配序列A