[發(fā)明專利]一種基于遺傳算法的多目標(biāo)優(yōu)化選擇裝配方法

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• 申請日: 2020-12-31
• 公開（公告）號: CN112699607A
• 公開（公告）日: 2021-04-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 徐志玲;李好;趙有為
• 申請（專利權(quán)）人: 中國計(jì)量大學(xué)
• 主分類號: G06F30/27
• 分類號: G06F30/27;G06F30/10;G06Q10/06;G06F111/06
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1.一種基于遺傳算法的多目標(biāo)優(yōu)化選擇裝配方法，其特征在于，包括步驟：

S1、通過產(chǎn)品裝配尺寸鏈，構(gòu)建裝配尺寸鏈方程通過所有增環(huán)的實(shí)際尺寸之和減去所有減環(huán)的實(shí)際尺寸之和得到封閉環(huán)的實(shí)際尺寸，并求得封閉環(huán)尺寸、封閉環(huán)中間偏差及封閉環(huán)公差；

S2、以質(zhì)量損失成本最小為優(yōu)化目標(biāo)，將裝配合格率和裝配精度兩項(xiàng)指標(biāo)作為裝配質(zhì)量綜合評價，為保證產(chǎn)品性能的穩(wěn)定運(yùn)行，每個零件配合間隙接近其相對應(yīng)最優(yōu)間隙的程度采用裝配精度來評估，建立出零件選配的適應(yīng)度函數(shù)數(shù)學(xué)模型；

S3、通過利用遺傳算法求解所述優(yōu)化數(shù)學(xué)模型，最終獲得批量零件最終裝配配對方案。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于遺傳算法的多目標(biāo)優(yōu)化選擇裝配方法，其特征在于，所述步驟S1具體包括：

S11、考慮產(chǎn)品由m種零件、各零件的數(shù)量為n個的裝配情況，通過裝配尺寸鏈，可得封閉環(huán)的實(shí)際尺寸等于所有增環(huán)的實(shí)際尺寸之和減去所有減環(huán)的實(shí)際尺寸之和，表示為：

其中，A_0a為封閉環(huán)的實(shí)際尺寸，A_za為增環(huán)的實(shí)際尺寸，A_ja為減環(huán)的實(shí)際尺寸，k為增環(huán)環(huán)數(shù)；

S12、對于封閉環(huán)的中間尺寸等于所有增環(huán)的中間尺寸之和減去所有減環(huán)的中間尺寸之和，表示為：

其中，A_0m為封閉環(huán)的中間尺寸，A_sm為增環(huán)的中間尺寸，A_jm為減環(huán)的中間尺寸；

S13、封閉環(huán)相對其中間尺寸偏差。等于所有增環(huán)相對其中間尺寸偏差的代數(shù)和減去所有減環(huán)相對其中間尺寸偏差的代數(shù)和，表示為：

其中，Δ_a0m為封閉環(huán)相對其中間尺寸的偏差，Δ_aim為組成環(huán)相對其中間尺寸的偏差。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于遺傳算法的多目標(biāo)優(yōu)化選擇裝配方法，其特征在于，所述步驟S2具體包括：

S21、裝配合格率：當(dāng)一次選配得到的產(chǎn)品其封閉環(huán)的偏差y_i在設(shè)計(jì)公差帶范圍[EI₀，ES₀]之內(nèi)，及

EI₀≤y_i≤ES₀

其中，EI₀為設(shè)計(jì)公差帶下偏差，ES₀為設(shè)計(jì)公差帶上偏差，則表示一次選配得到的產(chǎn)品合格，成功的產(chǎn)品數(shù)為n₁，則裝配成功率為一次選配得到的合格產(chǎn)品數(shù)量與其中裝配出產(chǎn)品數(shù)量的比值，裝配成功率為δ：

S22、裝配精度：為進(jìn)一步控制誤差波動，裝配精度控制采用方差方式構(gòu)建目標(biāo)函數(shù)：

其中y_i為裝配尺寸鏈的封閉環(huán)的偏差，Δ₀為封閉環(huán)中心偏差，T₀＝ES₀-EI₀為封閉環(huán)的公差。由定義可知ε越大，則裝配精度越高，相應(yīng)產(chǎn)品的質(zhì)量越高。對于復(fù)雜機(jī)械產(chǎn)品具有多尺寸鏈，假設(shè)共有j條尺寸鏈，則因此裝配精度的集合為ε_j＝{ε₁，ε₂，…，ε_j}；

S23、基于裝配合格率與裝配精度公式轉(zhuǎn)化成典型的帶約束條件的多目標(biāo)優(yōu)化問題，得到所述多目標(biāo)優(yōu)化適應(yīng)度函數(shù)數(shù)學(xué)模型為：