本文關(guān)鍵詞： 排料算法 切割路徑優(yōu)化算法 遺傳算法 球心槍擺機(jī)構(gòu)　出處：《上海交通大學(xué)》2015年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

【摘要】：綠色制造和節(jié)能減排已經(jīng)成為制造業(yè)的重點(diǎn)發(fā)展方向之一。復(fù)雜鋼結(jié)構(gòu)作為一種常見的結(jié)構(gòu),其中大量的不規(guī)則零件制約了其制造效率。二維排樣技術(shù)作為不規(guī)則鋼結(jié)構(gòu)制造中最常用、最關(guān)鍵的技術(shù),其研究具有重要的實(shí)際價(jià)值及經(jīng)濟(jì)價(jià)值,一直是學(xué)術(shù)界和工業(yè)界的重要研究領(lǐng)域。本文進(jìn)行了二維排料技術(shù)研究,并提出了一種可以改進(jìn)大型鋼板切割機(jī)器的球心槍擺機(jī)構(gòu),主要工作體現(xiàn)在:本文設(shè)計(jì)排料軟件系統(tǒng)框架及排料算法,并對(duì)排料問題細(xì)節(jié)部分作出相應(yīng)的處理和規(guī)定。文章首先確定了系統(tǒng)的四大模塊,并對(duì)零件的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、位置判斷及重疊判斷進(jìn)行了分析。其次針對(duì)零件的特點(diǎn)對(duì)排料問題設(shè)計(jì)了初始排料方案,后對(duì)零件的排序方式進(jìn)行了優(yōu)化,并再次證明其可行性,將兩結(jié)果進(jìn)行對(duì)比。本文設(shè)計(jì)切割路徑優(yōu)化算法。文章對(duì)切割路徑優(yōu)化問題做了具體分析,在切割起點(diǎn)的選取上,選擇容易進(jìn)行引入引出線操作的特征點(diǎn)作為切割起點(diǎn),并將零件最短切割路徑問題轉(zhuǎn)化為旅行商問題進(jìn)行計(jì)算,利用貪心遺傳算法優(yōu)化。本文在三自由度平板切割的基礎(chǔ)上,添加了二自由度球心槍擺機(jī)構(gòu),構(gòu)成了五自由度等離子切割機(jī)器人切割方案。文章創(chuàng)新性的設(shè)計(jì)了可以避免由于高度產(chǎn)生碰撞的二自由度球心槍擺機(jī)構(gòu),并對(duì)其進(jìn)行詳細(xì)設(shè)計(jì),后進(jìn)行了平板切割軟件介紹。本文在上述工作基礎(chǔ)上,開發(fā)出了基于AutoCAD 2004的可視化人機(jī)交互界面,最后總結(jié)了整套系統(tǒng)的優(yōu)缺點(diǎn),并對(duì)未來做了展望。
[Abstract]:Green manufacturing and energy saving and emission reduction have become one of the key development directions of manufacturing industry. Among them, a large number of irregular parts restrict its manufacturing efficiency. As the most common and key technology in irregular steel structure manufacture, two-dimensional layout technology has important practical and economic value. It has always been an important research field in academia and industry. In this paper, the two-dimensional discharge technology is studied, and a kind of spherical gun pendulum mechanism which can improve the large steel plate cutting machine is proposed. The main work is as follows: this paper designs the layout software system frame and the layout algorithm, and makes the corresponding processing and stipulation to the detailed part of the layout problem. Firstly, the paper determines the four modules of the system, and the data structure of the parts. The position judgment and overlap judgment are analyzed. Secondly, according to the characteristics of the parts, the initial layout scheme is designed, and the sorting mode of the parts is optimized, and its feasibility is proved again. The two results are compared. The algorithm of cutting path optimization is designed in this paper. In this paper, the problem of cutting path optimization is analyzed in detail. In the selection of cutting starting point, the feature point which is easy to be introduced into the lead line operation is chosen as the cutting starting point. The shortest cutting path problem of parts is transformed into traveling salesman problem, and the greedy genetic algorithm is used to optimize it. In this paper, a two-degree-of-freedom spherical gun pendulum mechanism is added on the basis of three-degree-of-freedom plate cutting. The cutting scheme of a five-degree-of-freedom plasma cutting robot is constructed. In this paper, a two-degree-of-freedom spherical gun pendulum mechanism which can avoid collision due to height is designed and designed in detail. Based on the above work, a visual human-computer interface based on AutoCAD 2004 is developed in this paper. Finally, the advantages and disadvantages of the whole system are summarized, and the future is prospected.
【學(xué)位授予單位】：上海交通大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TG48

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本文編號(hào)：1539424