一种盾构机盾体装配序列的规划系统及方法技术方案

本发明专利技术提出了一种盾构机盾体装配序列的规划系统及方法，旨在降低盾构机盾体装配序列规划的复杂度，获取最大限度满足用户需求的装配序列。系统包括与数据库连接的装配资源管理模块、装配序列规划模块和虚拟装配仿真模块，其中，装配资源管理模块存储盾构机盾体装配序列规划所需的资源，装配序列规划模块存储盾构机待装配盾体装配序列规划所需的各种信息，利用离散粒子群万有引力搜索算法，计算并选取盾构机盾体零部件装配序列的预规划结果，虚拟装配仿真模块对该预规划结果的可行性进行验证，确定盾构机待装配盾体零部件装配序列的规划并输出。本发明专利技术的规划系统灵活，装配序列规划的复杂度低。

Planning system and method for shield assembly sequence of shield machine

The invention provides a shield assembly sequence planning system and method, aiming at reducing the complexity of the shield assembly sequence planning of the shield machine, and obtaining the assembly sequence to meet the user's maximum requirements. The system includes the database connection with the resource management module assembly and assembly sequence planning module and virtual assembly simulation module, the resource management module, assembly storage shield machine body assembly sequence planning required resources, assembly sequence planning module to be assembled all the information storage of shield machine shield assembly sequence planning is required, using the discrete particle swarm gravitational search algorithm, the planning result is calculated and selected the shield machine body parts assembly sequence, verified the feasibility of virtual assembly simulation module of the pre planning results, to determine the shield machine shield assembly parts planning and output. The planning system is flexible, and the complexity of assembly sequence planning is low.

【技术实现步骤摘要】
一种盾构机盾体装配序列的规划系统及方法
本专利技术属于计算机辅助工艺设计
，具体涉及盾构机盾体装配序列的规划系统及方法，可用于在生产中提高装配效率，对操作人员具有协助指导作用。
技术介绍
装配序列规划是在装配信息模型的基础上，对零部件的装配顺序按照一定的要求进行规划和选择，是工业生产制造工艺中最重要的问题。对装配序列进行优化，可以大大减少工业制品的成本与时间。在装配序列规划的过程中，综合考虑到装配程序中的相关物理约束与相关几何约束等问题，怎样从众多的几何可行性装配序列规划中选择出一个最优装配过程序列规划便也成为一个关键性问题。装配操作序列评价准则包含：装配过程重定向次数、装配操作的稳定性、装配序列的几何可行性、工具更换次数等等。盾构机盾体装配作为盾构机制造过程中的关键环节，当前现实条件下仍存在大规模人工求解装配序列的现象，只能依靠人为主观经验来判定求解，更不会存在统一的评价准则，因而极其容易产生疏忽及错选方案的现象。从目前公开的资料来看，相关领域的研究机构已经进行过针对盾构机盾体装配序列规划的研究，其方法为利用拆卸法对待装配盾体进行装配顺序的规划，即从生成装配体的所有可能分解方本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种盾构机盾体装配序列的规划系统，其特征在于，包括与数据库连接的装配资源管理模块、装配序列规划模块和虚拟装配仿真模块，其中：装配资源管理模块，包括零部件模型库模块、零部件连接信息管理模块、工装工具模型信息管理模块、装配规则管理模块和装配序列历史结果管理模块，其中，所述零部件模型库模块，用于存储盾构机盾体不同零部件的三维仿真模型；所述零部件连接信息管理模块，用于存储盾构机盾体不同零部件的连接信息；所述工装工具模型信息管理模块，用于存储工装工具的三维仿真模型和相关信息；所述装配规则管理模块，用于存储普遍装配规则；所述装配序列历史结果管理模块，用于存储历史装配序列运算结果、装配过程虚拟仿真演示内容和...

【技术特征摘要】
1.一种盾构机盾体装配序列的规划系统，其特征在于，包括与数据库连接的装配资源管理模块、装配序列规划模块和虚拟装配仿真模块，其中：装配资源管理模块，包括零部件模型库模块、零部件连接信息管理模块、工装工具模型信息管理模块、装配规则管理模块和装配序列历史结果管理模块，其中，所述零部件模型库模块，用于存储盾构机盾体不同零部件的三维仿真模型；所述零部件连接信息管理模块，用于存储盾构机盾体不同零部件的连接信息；所述工装工具模型信息管理模块，用于存储工装工具的三维仿真模型和相关信息；所述装配规则管理模块，用于存储普遍装配规则；所述装配序列历史结果管理模块，用于存储历史装配序列运算结果、装配过程虚拟仿真演示内容和可行性验证结果；装配序列规划模块，包括装配零件载入模块、工装工具载入模块、制定装配工艺信息模块、算法参数输入模块、装配序列规划模块、装配结果管理模块和装配结果综合评价模块，其中，所述装配零件载入模块，用于存储从零部件模型库模块和零部件连接信息管理模块中选取的待装配盾体的不同零部件的三维仿真模型和连接信息；所述工装工具载入模块，用于存储待装配盾体所需的工装工具的三维仿真模型和相关信息；所述制定装配工艺信息模块，用于存储装配序列规划的装配规则；所述算法参数输入模块，用于存储装配序列评价准则；所述装配序列规划模块，用于实现盾构机盾体零部件的装配序列的运算；所述装配结果管理模块，用于输出盾构机盾体零部件的装配序列运算结果；所述装配结果综合评价模块，用于实现对输出盾构机盾体零部件的装配序列的运算结果与历史装配序列运算结果的对比；虚拟装配仿真模块，包括装配过程仿真演示模块、仿真演示录制模块和结果导出模块，其中，所述装配过程仿真演示模块，用于对输出盾构机盾体零部件的装配序列的运算结果进行装配过程虚拟仿真演示；所述仿真演示录制模块，用于录制装配过程虚拟仿真演示内容，并将录制的装配过程虚拟仿真演示内容和装配序列运算结果存储到装配序列历史结果管理模块；所述结果导出模块，用于输出盾构机盾体零部件装配序列的规划。2.根据权利要求1所述的一种盾构机盾体装配序列的规划系统，其特征在于，所述装配序列运算结果，包括装配序列规划的相关信息和装配序列的规划。3.根据权利要求2所述的一种盾构机盾体装配序列的规划系统，其特征在于，所述装配序列规划的相关信息，包括装配序列规划的装配规则、特殊优先顺序、约束条件和评价准则。4.根据权利要求1所述的一种盾构机盾体装配序列的规划系统，其特征在于，所述装配序列评价准则，包括装配类型变化频率、装配稳定性函数值、装配重新定向数的函数值和工装工具的变化次数函数值。5.一种盾构机盾体装配序列的规划方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)将盾构机盾体装配序列规划所需的资源存入不同的存储模块，实现步骤为：(1.1)将盾构机盾体不同零部件的三维仿真模型存入零部件模型库模块；(1.2)将盾构机盾体不同零部件的连接信息存入零部件连接信息管理模块；(1.3)将工装工具的三维仿真模型和相关信息存入工装工具模型信息管理模块；(1.4)将预先设置的普遍装配规则存入装配规则管理模块；(2)将盾构机盾体装配序列规划所需的各种信息存储在不同模块中，实现步骤为：(2.1)从零部件模型库模块选择待装配盾体的不同零部件的三维仿真模型，并存储至装配零件载入模块；(2.2)从零部件连接信息管理模块选择待装配盾体的不同零部件的连接信息，并存储至装配零件载入模块；(2.3)工装工具载入模块根据步骤(2.1)和步骤(2.2)所选择的待装配盾体的不同零部件的三维仿真模型和连接信息，将待装配盾体所需的工...

【专利技术属性】
技术研发人员：殷磊，孔宪光，王佩，陈昱竹，王冉，
申请(专利权)人：西安电子科技大学，
类型：发明
国别省市：陕西,61