基于层次模块化大桁架提升系统装配序列规划

论文摘要

据联合国工业发展组织统计报告显示，2009年中国在世界工业生产总值中所占有的份额达到15.6%，成为仅次于美国的的第二大制造业大国。但是在中国制造业迅速发展的同时，也带了资源浪费、环境污染、经济效率低等严峻问题。而在产品装配环节，往往因为装配流程设计的不合理、缺乏装配序列优化意识而浪费了大量的人力、物理、财力资源，阻碍了产品的开发和投产。近年来结合虚拟装配技术的产品装配序列规划是国内外学者研究的一大热门，也取得了很大的成果。但针对多零部件、复杂结构装配，传统的解决方法还存在很大的局限性。本文研究的大桁架提升系统就是工程项目中一个结构复杂、零部件繁多的运动机构。如何利用有效的方法来简化模型，规划出可行的优秀装配序列对产品的开发的设计、施工和运行都有非常重要的重用。本文首先对系统的使用环境、功能结构、设计思想和具体模型结构等方面做了简要概述。然后结合本文设备特点提出了层次模块化信息建模方法来简化模型，把一个复杂的产品简单化，大信息量的信息模型缩小化。然后以这种层次模块化模型为基础结合现目前主流的集中装配序列规划方法提出了层次综合装配序列规划法，并用“二层次综合模糊装配序列评价方法”对可行装配序列进行优劣评价。基于以上复杂产品装配序列规划研究，对本文的大桁架提升系统进行算例推演，以此来验证本文方案的可行性。通过推演来研究装配序列的整体表示，如何简单提取并评价优劣。通过模糊数学二层综合评价数学建模，数据提取来验算不同装配序列在多因素影响下的综合优劣。待装配序列优化完毕，利用Solidworks2010运动算例和Camtasio Studio6来对整体装配流程、运行流程进行动画仿真。以此展述一种大型全流程仿真动画的制作方法，为系统设计、技术交流、现场施工和后期提升系统控制设计、运行维护等提供直观技术支持。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 1 绪论
• 1.1 课题来源及背景
• 1.2 研究目的及意义
• 1.3 国内外现状
• 1.3.1 装配序列规划定义
• 1.3.2 装配序列规划早期发展
• 1.3.3 国外研究的的现状
• 1.3.4 国内研究的现状
• 1.4 论文研究的内容
• 2 大型桁架提升系统分析
• 2.1 系统作用环境
• 2.2 系统关键技术、功能分析及设计思想
• 2.2.1 系统关键技术分析
• 2.2.2 系统功能分析
• 2.2.3 设计思想
• 2.3 系统结构设计
• 2.3.1 系统总体布局设计
• 2.3.2 系统子结构模块设计
• 2.4 本章小结
• 3 装配模型
• 3.1 装配模型综述
• 3.2 装配模型内容
• 3.2.1 模型结构描述
• 3.2.2 模型层次信息
• 3.2.3 模型几何参数信息
• 3.2.4 装配关系信息
• 3.3 装配模型层次模块联接关联图
• 3.3.1 装配模型层次模块联接关联图生成
• 3.3.2 装配信息模型的矩阵表示
• 3.4 装配模型简化
• 3.5 本章小结
• 4 装配序列生成
• 4.1 传统装配序列生成方法
• 4.2 割集法
• 4.2.1 割集法理论基础
• 4.2.2 割集法运行流程
• 4.2.3 装配序列表示方法
• 4.2.4 割集法应用算例
• 4.3 装配经验知识
• 4.4 分层综合装配序列生成方法
• 4.4.1 装配层次树模块化划分
• 4.4.2 分层综合装配序列生成方法总体思路
• 4.5 本章小结
• 5 装配序列评价
• 5.1 模糊评价理论基础
• 5.1.1 模糊概念及模糊集合
• 5.1.2 模糊集变换与模糊综合评价基础模型
• 5.2 装配序列模糊评价内容
• 5.3 装配序列模糊评价建模
• 5.4 本章小结
• 6 序列规划算例与动画仿真
• 6.1 提升系统装配序列规划 CAD 模型与零部件编号
• 6.2 提升系统信息模型建立
• 6.2.1 提升系统层次关系树建立
• 6.2.2 提升系统层次联接关联图
• 6.3 提升系统序列生成
• 6.4 提升系统装配序列评价
• 6.5 提升系统动画仿真
• 6.5.1 提升系统视频段制作
• 6.5.2 提升系统视频段合成
• 6.6 本章小结
• 7 结论及展望
• 7.1 全文总结
• 7.2 后续工作展望
• 致谢
• 参考文献
• 附录
• A. 作者在攻读学位期间发表的论文目录