[發明專利]一種產品虛擬零部件與實際零部件間通訊實現系統及方法

有效

• 申請號: 201410214733.5
• 申請日: 2014-05-20
• 公開（公告）號: CN104007703B
• 公開（公告）日: 2017-10-20
• 發明（設計）人: 劉偉東;劉嶼;胡躍明;尚煒;侯偉偉
• 申請（專利權）人: 華南理工大學
• 主分類號: G05B19/4097
• 分類號: G05B19/4097
• 代理公司: 廣州市華學知識產權代理有限公司44245
• 代理人: 蔡茂略

技術領域

本發明涉及計算機輔助設計與制造領域，特別涉及一種產品虛擬零部件與實際零部件間通訊實現系統及方法。

背景技術

產品制造越來越依賴于CAD等數字化模型和工藝信息。但是，目前產品零部件的設計信息，包括CAD及其他虛擬零部件模型、加工/裝配工藝、裝配功能要求等，與實際零部件及其加工/裝配/檢測等工藝及其過程數據之間還沒有實現雙向實時的通訊。設計工程師根據經驗和標準設計產品的零部件并建立CAD模型，然后制造工程師按照二維或三維圖紙進行加工，裝配師傅在安裝裝配工藝現場進行裝配。當設計、加工、裝配乃至后續的檢測、物料管理等環節出現問題時，往往出現以下幾個方面的問題：

1、當加工工人發現加工尺寸或幾何精度漏標、出錯時，需要現場協調設計工程師，然后設計工程師再重新定位尺寸或幾何精度，分析可能出現的問題、修改方案、獨立終端重新繪制CAD圖紙，乃至更改裝配工藝，最后現場反饋給加工工人；

2、當裝配工人發現現場零部件裝配超差、不能裝配或間隙過大時，需要現場協調設計工程師，在現場查找問題、在獨立終端修改方案等操作；

3、當其它制造環節出現問題時，同樣的需要設計、加工、裝配和檢測等環節工程師之間的協調，制造現場查找問題、然后獨立終端修改方案，再查找再修改等環節；

在問題零部件定位、關鍵工藝及數據存儲等方面，以上傳統“獨立式”的制造方式，大大降低了設計、制造、裝配各環節之間的關聯性，解決問題的周期也比較長。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術的缺點與不足，提供一種產品虛擬零部件與實際零部件間通訊實現系統，以提高產品零部件設計、制造、裝配各環節之間的關聯性和產品開發的效率。

本發明的另一目的在于提供一種產品虛擬零部件與實際零部件間通訊實現方法。

本發明的目的通過以下的技術方案實現：

一種產品虛擬零部件與實際零部件間通訊實現系統，包括產品虛擬零部件模型端和產品實際零部件端，還包括通訊實現和操作映射模塊，產品實際零部件端的信息被采集后通過通訊實現和操作映射模塊傳輸到產品虛擬零部件模型端進行存儲，并實現與對應零部件虛擬模型的映射，其中

通訊實現和操作映射模塊，包含ID匹配解析器、數據緩存器，以及有線或無線通訊裝置，其中ID匹配解析器設置在產品虛擬零部件模型端與產品實際零部件端之間，用于實現零部件模型、工藝、質量數據在虛擬零部件模型端和實際零部件端之間的匹配和映射；數據緩沖器存儲產品虛擬零部件模型端的數字化信息及數據、產品實際零部件端加工/裝配/檢測過程數據；有線或無線通訊裝置實現產品虛擬零部件模型端與實際零部件端之間的雙向通訊、操作映射及數據協同管理任務；

零部件的模型、工藝、質量數據在數據緩存器里邊存儲，ID匹配解析器主動提取數據緩存器里邊的數據信息，并基于匹配表進行解析；解析完成之后的零部件模型、工藝、質量數據，基于有線或無線通訊裝置，傳輸給產品虛擬零部件模型端或實際零部件端；在產品虛擬零部件模型端或實際零部件端，進一步對傳輸的數據進行存儲、處理及響應。

所述的產品虛擬零部件模型端，包括單終端或多終端設備、虛擬零部件的數字化信息及數據。

所述的單終端或多終端設備為PC、Pad或智能手機。

所述的虛擬零部件的數字化信息及數據包括零部件CAD設計模型、加工/裝配工藝、物料齊備及管理的數字化信息。

所述的產品實際零部件端，包括實際零部件及其二維碼/RFID電子標簽、加工/裝配/檢測實際操作工步及其操作標識碼、實際零部件加工/裝配/檢測過程中產生的數據。

所述的實際零部件加工/裝配/檢測過程中產生的數據包括產品實際零部件端的實際測量尺寸、誤差、裝配順序、裝配基準數據。

本發明的另一目的是通過以下的技術方案實現的：

一種產品虛擬零部件與實際零部件間通訊實現方法，包括產品虛擬零部件與實際零部件間正向關聯流程和逆向關聯流程兩個部分：

A、正向關聯流程

(1)基于Solidwork、Catia和Pro/E三維建模軟件，建立CAD及其他虛擬零部件模型，并分配ID標識；

(2)基于單個或多個終端，對CAD及其他虛擬零部件模型進行交互操作和數據建模；

(3)當數字化終端對虛擬零部件模型進行操作而激發實際零部件端響應時，特定CAD及其他虛擬零部件模型的ID或工藝信息，通過有線或無線通訊的方式，由ID匹配解析器和數據緩存器，傳送給實際零部件操作端；