[發(fā)明專利]三維數(shù)據(jù)模型快速裝配方法、系統(tǒng)、裝置和存儲(chǔ)介質(zhì)

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010107893.5
• 申請(qǐng)日: 2020-02-21
• 公開（公告）號(hào): CN111339612A
• 公開（公告）日: 2020-06-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 周小穩(wěn);蘇雄;李金海;胡涌泉;賈仰超;嚴(yán)劍;李國(guó)明;呂林坤;黃偉文
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 廣州明珞汽車裝備有限公司
• 主分類號(hào): G06F30/17
• 分類號(hào): G06F30/17;G06T19/20;G06F111/04
• 代理公司: 廣州嘉權(quán)專利商標(biāo)事務(wù)所有限公司 44205
• 代理人: 黎揚(yáng)鵬

本發(fā)明公開了三維數(shù)據(jù)模型快速裝配方法、系統(tǒng)、裝置和存儲(chǔ)介質(zhì)，其中方法步驟包括：選擇需要插入的標(biāo)準(zhǔn)件的二次開發(fā)命令，以在CATIA軟件界面上顯示對(duì)應(yīng)的參數(shù)窗口；在參數(shù)窗口上輸入標(biāo)準(zhǔn)件的參數(shù)后，獲取目標(biāo)裝配的幾何特征；結(jié)合幾何特征和輸入的參數(shù)獲取對(duì)象型號(hào)，根據(jù)對(duì)象型號(hào)獲取標(biāo)準(zhǔn)件對(duì)應(yīng)的文件所在路徑，并將標(biāo)準(zhǔn)件的三維數(shù)據(jù)模型插入CATIA軟件；根據(jù)目標(biāo)裝配和標(biāo)準(zhǔn)件的空間位置坐標(biāo)關(guān)系，將標(biāo)準(zhǔn)件的三維數(shù)據(jù)模型移至目標(biāo)裝配的位置。本發(fā)明自動(dòng)測(cè)量并判斷了插入標(biāo)準(zhǔn)件的型號(hào)，并自動(dòng)搜尋到對(duì)應(yīng)零件型號(hào)文件所在路徑，大大減少了人為測(cè)量、判斷的步驟，極大地提高了裝配的速度和準(zhǔn)確率，可廣泛應(yīng)用于機(jī)械設(shè)計(jì)領(lǐng)域與計(jì)算機(jī)領(lǐng)域。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及機(jī)械設(shè)計(jì)領(lǐng)域與計(jì)算機(jī)領(lǐng)域，尤其涉及一種三維數(shù)據(jù)模型快速裝配方法、系統(tǒng)、裝置和存儲(chǔ)介質(zhì)。

背景技術(shù)

目前，達(dá)索旗下的三維設(shè)計(jì)軟件CATIA已成為汽車裝備、飛機(jī)制造、傳統(tǒng)機(jī)械等領(lǐng)域的主流三維設(shè)計(jì)軟件，且隨著市場(chǎng)需求的擴(kuò)大，設(shè)計(jì)人員運(yùn)用CATIA設(shè)計(jì)的數(shù)據(jù)量日益增大。通常，設(shè)計(jì)人員在運(yùn)用CATIA進(jìn)行三維設(shè)計(jì)時(shí)，需要大量的為設(shè)備裝配諸如螺釘、墊片、插銷、托壓塊等標(biāo)準(zhǔn)件緊固件，以使三維數(shù)據(jù)模型盡可能接近真實(shí)設(shè)備狀態(tài)且滿足客戶對(duì)三維數(shù)據(jù)模型的要求和標(biāo)準(zhǔn)。以非標(biāo)設(shè)計(jì)領(lǐng)域工裝夾具設(shè)計(jì)為例，一個(gè)夾具單元所需要裝配的標(biāo)準(zhǔn)件緊固件數(shù)量平均為30個(gè)，而一臺(tái)設(shè)備平均有12個(gè)單元，根據(jù)項(xiàng)目大小不同，平均一個(gè)項(xiàng)目有50套設(shè)備，所以對(duì)裝配標(biāo)準(zhǔn)件緊固件而言，該工作的工作量巨大且重復(fù)性極高。

為了加快裝配標(biāo)準(zhǔn)件與緊固件的速度，目前主流的方法有兩種，第一種方法利用CATIA自帶的捕捉命令來(lái)實(shí)現(xiàn)，這種方法的主要的不足為：如果待裝配目標(biāo)在三維空間中的位置比較特殊，或者待裝配目標(biāo)與裝配零件之間的裝配關(guān)系有特殊要求(比如裝配特征成一定的夾角)，則使用此功能會(huì)使中間的逐步貼合步驟大大增加，甚至完全無(wú)法使用此功能來(lái)達(dá)到對(duì)應(yīng)的裝配關(guān)系。第二種方法利用CATIA自帶的約束命令來(lái)實(shí)現(xiàn)，這種方法的主要的不足為：該方法建立的約束具有父子級(jí)層級(jí)關(guān)系的限制，即如果目標(biāo)裝配和調(diào)入的零件不是在同一個(gè)父級(jí)之下，那么其所建立的約束會(huì)對(duì)兩個(gè)父級(jí)節(jié)點(diǎn)下同層級(jí)的所有零件生效。這通常不是設(shè)計(jì)人員想要的結(jié)果。綜上，目前的技術(shù)方案難以有效對(duì)三維數(shù)據(jù)模型快速地裝配。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明的目的是提供一種三維數(shù)據(jù)模型快速裝配方法、系統(tǒng)、裝置和存儲(chǔ)介質(zhì)，能夠快速在CATIA軟件對(duì)標(biāo)準(zhǔn)件與緊固件進(jìn)行裝配。

本發(fā)明所采用的第一技術(shù)方案是：

一種三維數(shù)據(jù)模型快速裝配方法，包括以下步驟：

選擇需要插入的標(biāo)準(zhǔn)件的二次開發(fā)命令，以在CATIA軟件界面上顯示對(duì)應(yīng)的參數(shù)窗口；

在參數(shù)窗口上輸入標(biāo)準(zhǔn)件的參數(shù)后，獲取目標(biāo)裝配的幾何特征；

結(jié)合幾何特征和輸入的參數(shù)獲取對(duì)象型號(hào)，根據(jù)對(duì)象型號(hào)獲取標(biāo)準(zhǔn)件對(duì)應(yīng)的文件所在路徑，并將標(biāo)準(zhǔn)件的三維數(shù)據(jù)模型插入CATIA軟件；

根據(jù)目標(biāo)裝配和標(biāo)準(zhǔn)件的空間位置坐標(biāo)關(guān)系，將標(biāo)準(zhǔn)件的三維數(shù)據(jù)模型移至目標(biāo)裝配的位置。

進(jìn)一步，所述獲取目標(biāo)裝配的幾何特征這一步驟，具體為：

基于目標(biāo)裝配的類型，調(diào)用組件應(yīng)用架構(gòu)獲取目標(biāo)裝配的幾何特征；

所述幾何特征包括坐標(biāo)信息、向量信息和尺寸信息中的至少一種。

進(jìn)一步，當(dāng)目標(biāo)裝配為螺釘孔時(shí)，所述獲取目標(biāo)裝配的幾何特征這一步驟，具體為：

調(diào)用組件應(yīng)用架構(gòu)的第一算法獲取螺釘孔的中軸線的向量信息；

調(diào)用組件應(yīng)用架構(gòu)的第二算法獲取螺釘孔的中心點(diǎn)在世界坐標(biāo)系下的坐標(biāo)信息；

調(diào)用組件應(yīng)用架構(gòu)的第三算法獲取螺釘孔的半徑的尺寸信息。