[發明專利]基于被連接件層次網絡圖的產品拆卸方法

無效

• 申請號: 201010108945.7
• 申請日: 2010-02-11
• 公開（公告）號: CN101794334A
• 公開（公告）日: 2010-08-04
• 發明（設計）人: 鄭清春;朱世和;郭津津;武剛;張婧
• 申請（專利權）人: 天津理工大學
• 主分類號: G06F17/50
• 分類號: G06F17/50
• 代理公司: 天津佳盟知識產權代理有限公司 12002
• 代理人: 侯力

【技術領域】：

本發明屬于先進制造與自動化技術領域，特別涉及因產品的有效回收再利用而進行的 拆卸研究。

【背景技術】：

對廢舊產品進行有效回收再利用不僅減少了材料的浪費，而且減少了原材料生產帶來 的能源消耗和污染。拆卸是回收的基礎，是實現產品有效回收和重新利用的前提。拆卸序 列生成是拆卸研究的一個重要內容，它是從產品拆卸開始到產品中零件之間的約束全部 或部分解除為止的零部件拆卸順序的組合。

其中拆卸模型是拆卸研究的基礎，拆卸模型要盡可能描述出拆卸關鍵技術研究所需要 的信息，而且可以為拆卸相關研究，例如設計、制造、回收等提供有用信息。建立拆卸模 型的典型方法有基于圖論的方法、基于Petri網的方法、基于面向對象的方法等。基于圖 論的方法包括有向圖，無向圖，無向層次網絡圖，有向層次網絡圖等?；趫D論的方法簡 單、直觀、可視性強，易于理解，所以本項目考慮使用該方法建立拆卸模型。

目前拆卸序列生成應用較多的方法是基于圖論的思想，如無向圖、有向圖、AND/OR 圖、網絡圖等。這些方法雖然在一定程度上解決了裝配和拆卸中的序列生成問題，但隨著 零件數目的增多，不可避免地會產生搜索組合爆炸問題，而實際產品的零件數目通常都較 多，尤其連接件的數目。

因此本發明在分析國內外研究成果的基礎上，結合工程實際，提出了一種基于被連接 件層次網絡圖的拆卸序列生成算法，該算法核心是以圖論和鄰接矩陣為基礎，運用約束解 除法、迭代和分層搜索思想，通過獲得產品組成零部件層次關系，將被連接件作為節點建 立網絡圖，并按照不同層次拆除被連接件間的約束關系，有效地避免了因零件數過多而引 起的組合爆炸問題。并通過實例驗證了該方法的合理性和有效性。

【發明內容】：

本發明目的是提供一種機械產品的基于被連接件層次網絡圖的產品拆卸方法，解決對 廢舊產品進行有效回收再利用以便減少材料的浪費，同時減少原材料生產所帶來的能源消 耗和污染等問題。

本發明提供的基于被連接件層次網絡圖的產品拆卸方法的具體步驟如下：

第1、提取/輸入零部件屬性信息

零部件屬性信息包括：零部件的名稱、類型、是否為連接件、重量、位置、數量和材 料等信息。這些信息一方面影響產品拆卸規劃，如零件類型；另一方面影響產品的回收規 劃，如零件的材料及重量。

其中零部件的類型指：是零件還是部件，即子裝配體。

第2、提取/輸入產品裝配信息

包括產品結構信息和零部件之間的配合約束信息；

產品結構信息描述了產品組成結構和層次關系，但兩個零部件間的具體關系，則主要 通過零部件間配合約束來體現；裝配人員根據產品的組成特點、功能、結構，在裝配時按 照先把零件裝配成多個子裝配體，再將子裝配體組裝成更大的子裝配體，最終裝配成整個 產品，即裝配體，這樣就形成了裝配的層次性；

配合約束是裝配體內各零部件之間的配合關系，它將零部件約束于三維幾何空間中使 它們在特定空間中固定和運動，從而建立了零部件之間的連接關系。配合約束反映了被連 接件之間的連接類型和連接件等信息。

其中：

連接類型：指實際產品裝配的方法，比如：螺栓連接、過盈配合等。

連接件：指被連接零部件在裝配時所需要的零件，比如：螺栓、螺母、鍵、銷等。

目前，盡管產品開發系統不同，但它們所提供的裝配設計方法和過程是相近的，產品 裝配建模是通過對零件添加配合約束來實現的。在三維軟件Pro/Engineer環境下，利用其提 供的庫函數，可以對產品裝配信息進行提取，包括層次信息、零部件配合約束的數目、類 型以及相配合的幾何特征元素等。

第3、建立拆卸模型

第3.1、圖模型簡介

圖(Graph)是一種復雜的非線性結構。廣泛地應用在人工智能、工程、數學、物理、化 學、生物和計算機科學等領域中。

圖的二元組定義為：

圖G由兩個集合V和E組成，記為：G＝(V，E)

其中：V是頂點的有窮非空集合。

E是V中頂點偶對的有窮集，頂點偶對稱為邊；