【摘要】：裝配是產(chǎn)品全生命周期內(nèi)的一個重要的環(huán)節(jié),同樣的一組零部件由不同的小組分別負(fù)責(zé)裝配,所呈現(xiàn)的效率往往不同。產(chǎn)品的裝配序列通常由設(shè)計工程師根據(jù)經(jīng)驗確定,不過隨著零件數(shù)量的增加,可行裝配序列的數(shù)量呈指數(shù)的增長。裝配序列規(guī)劃目的是尋找最優(yōu)裝配序列來指導(dǎo)裝配,最優(yōu)裝配序列可以降低產(chǎn)品裝配成本和時間,從而提高產(chǎn)品的裝配效率。構(gòu)建了裝配規(guī)劃模型。針對產(chǎn)品裝配時整體的穩(wěn)定性、部分零件的連續(xù)安裝等因素,使用了4個對應(yīng)的評價指標(biāo),使得目標(biāo)函數(shù)能夠更加全面準(zhǔn)確的反映裝配序列的優(yōu)劣。裝配信息矩陣由干涉矩陣、連接矩陣等矩陣組成,在裝配序列可行性判斷與評價中發(fā)揮重要的作用。針對產(chǎn)品裝配效率低下的問題,本文使用人工蜂群算法求解產(chǎn)品的最優(yōu)裝配序列。在算法的雇傭蜂階段,解的交叉操作將采用基于位置交叉和局部分布交叉相結(jié)合的策略;在跟隨蜂階段,算法將同樣采用多種方法相結(jié)合的策略從而提高解的質(zhì)量;偵查峰階段將對那些指定次數(shù)不發(fā)生變化的解進(jìn)行重新初始化。選取算法中幾個重要的參數(shù),針對參數(shù)的變化通過多次試驗與比較,從而獲得最優(yōu)的數(shù)值。通過與當(dāng)前有競爭力的智能算法進(jìn)行比較,從而驗證了人工蜂群算法的高效率。自動裝配是對裝配序列規(guī)劃的實際驗證。介紹了零部件的層次結(jié)構(gòu),零件約束的設(shè)置方法以及自動裝配算法。自動裝配相對于在虛擬裝配環(huán)境下使用手持設(shè)備進(jìn)行手動裝配操作,在效率上無疑有很大的提升。論文主要創(chuàng)新性在于將人工蜂群算法應(yīng)用于裝配序列規(guī)劃中,并針對人工蜂群算法的特點作了部分的改進(jìn),使得算法在求解裝配序列規(guī)劃時更加高效。在Creo平臺上進(jìn)行二次開發(fā),實現(xiàn)自動獲取裝配體的干涉矩陣以及自動裝配功能,從而提高開發(fā)效率。本課題的研究對縮短產(chǎn)品的開發(fā)周期,減少產(chǎn)品的開發(fā)成本以及提高產(chǎn)品的裝配效率有積極意義。
【圖文】：

圖 2.1 三種不同的包圍盒Fig 2.1 three different bounding box4） Sphere球體（Sphere）是將空間中的零件通過若干個相同體積的球體近似表示的方法。球體是除了包圍盒之外比較常用的包圍體，構(gòu)建的方式只需要 4 個分量即可，包括球心和半徑，因而具有構(gòu)造較為簡單、比較節(jié)省內(nèi)存等優(yōu)點。球體的大小表示不同的層次結(jié)構(gòu)，例如 0 級表示球體包含對象的所有邊界。如圖 2.2 所示[62]，Sphere法對空間物體的近似包圍首先是以 0 級開始的，隨后通過更多的更小的球體的聯(lián)合，逐級對物體進(jìn)行逼近。級別越高，球體越接近實體。球體是旋轉(zhuǎn)不變的，因此對于剛性對象，層次結(jié)構(gòu)由預(yù)處理構(gòu)建一次。算法在運行時，首先檢測層次結(jié)構(gòu)的0 級球體——即對象的邊界——之間的碰撞。如果發(fā)現(xiàn) 0 級球體發(fā)生碰撞，則算法進(jìn)入下一階段，球體的層次結(jié)構(gòu)上升一個級別。以此類推，如果發(fā)現(xiàn)兩個層次的球體在當(dāng)前級別不發(fā)生沖突，那么就可以判斷這兩個零件不發(fā)生干涉，算法將停止，進(jìn)而選擇下一個零件。該算法的處理時間取決于球體層級的大小。它獨立于對象的

phere）是將空間中的零件通過若干個相同體積的球體近似包圍盒之外比較常用的包圍體，構(gòu)建的方式只需要 4 個徑，因而具有構(gòu)造較為簡單、比較節(jié)省內(nèi)存等優(yōu)點。球體構(gòu)，例如 0 級表示球體包含對象的所有邊界。如圖 2.2 所體的近似包圍首先是以 0 級開始的，隨后通過更多的更體進(jìn)行逼近。級別越高，，球體越接近實體。球體是旋轉(zhuǎn)象，層次結(jié)構(gòu)由預(yù)處理構(gòu)建一次。算法在運行時，首先檢即對象的邊界——之間的碰撞。如果發(fā)現(xiàn) 0 級球體發(fā)生段，球體的層次結(jié)構(gòu)上升一個級別。以此類推，如果發(fā)現(xiàn)別不發(fā)生沖突，那么就可以判斷這兩個零件不發(fā)生干涉，一個零件。該算法的處理時間取決于球體層級的大小。它，因為算法不使用層次結(jié)構(gòu)來查找對象的實際表面的部間允許，該算法可以將碰撞葉狀球體中的真實表面作為
【學(xué)位授予單位】：合肥工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：TG95

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2637538