凹版印刷机智能化设计系统研究与应用

作     者：李贤伟 

作者单位：西安理工大学 

学位级别：硕士

导师姓名：张永芳;薛志成

授予年度：2019年

学科分类：0711[理学-系统科学] 07[理学] 081104[工学-模式识别与智能系统] 081203[工学-计算机应用技术] 08[工学] 0835[工学-软件工程] 0811[工学-控制科学与工程] 071102[理学-系统分析与集成] 081103[工学-系统工程] 0812[工学-计算机科学与技术（可授工学、理学学位）] 

主      题：凹版印刷机 参数化设计 结构优化 改进混合粒子群算法 装配序列规划 

摘      要：随着凹版印刷设备的个性化、小批量、灵活性业务的需求逐步增长,凹版印刷机系列化产品设计的要求日益提高,但是在其研发过程中存在着设计周期长、优化过程繁琐、设计经验缺乏整理继承、装配过程过于依赖经验等问题。为提高凹版印刷机设计效率,验证复杂产品装配过程的合理性,本文开发了凹版印刷机智能化设计系统。针对系统要求,对产品零件参数化设计与有限元分析功能集成的快速优化方法及关键技术进行了深入研究,对基于改进混合粒子群算法求解复杂产品装配序列规划问题的关键方法进行了重点分析。主要完成的工作包括:(1)针对系列化零件的快速优化设计问题,建立了某型凹版印刷机印刷装置样机的三维模型库,在此基础上采用自顶向下的设计思想对其进行二次开发,利用参数化设计与有限元分析结合的方法,完成了凹版印刷机系列化零件的快速建模以及关键零件结构优化设计的功能集成;(2)针对复杂产品的装配序列规划问题,建立了统一的装配性能评价指标,提出了基于改进混合粒子群算法对复杂产品进行装配序列规划的方法,通过对凹版印刷机横向调版装置装配体的装配序列进行求解,实现了最优序列的生成,对算法的可行性进行了验证;(3)开发了凹版印刷机智能化设计系统,利用VB6.0开发工具在SolidWorks环境下实现了凹版印刷机印刷装置系列化零件参数化三维建模,结合SolidWorks Simulation有限元分析实现了关键零件结构参数的优化设计,利用Matlab设计了交互式界面,实现了改进混合粒子群算法在复杂产品零部件装配序列规划问题中的应用。本文开发的凹版印刷机智能化设计系统,为系列化零件快速优化设计以及计算机辅助复杂产品装配序列规划提供了解决方案,对缩短凹版印刷机系列化产品的研发周期以及复杂产品装配序列规划有着重要的理论意义和工程应用价值。