一种基于CAD平台的全尺寸线束工装板图的生成方法技术

本发明专利技术一种基于CAD平台的全尺寸线束工装板图的生成方法，采用CAD平台支持的C++语言的ARX开发环境，编辑各种命令模块，并结合CAD平台原始命令进行操作；利用树状结构的CAD属性块，对各参数分别设置，满足后续步骤对数据提取和定位的需求；通过将节点和路径为基本单元，进行抽象和模拟，建立平面运动学的连杆系模型，保证工装板在各种摆放过程中的各杆件之间的拓扑关系的连续一致性，同时将CAD平台上对路径的操作转换为在连杆系模型中的运动变化，保证了节点和路径的始终连接状态，使其能够进行整体的运动和操作；以线束工装板边界框图为界限，对超出范围的路径在所建立模型的基础上，通过连杆的拖动实现在限定范围内的布置。

A method for generating full scale harness assembly drawing based on CAD platform

The invention relates to a method of generating based on full size CAD platform plate harness diagram, using CAD platform C++ language ARX development environment, edit command module, and combined with the CAD platform of the original command operation; using the CAD attribute block tree structure, the parameters of different settings, to meet the needs of subsequent steps the data extraction and localization; the nodes and paths as the basic unit of abstraction and Simulation of linkage model plane kinematics, ensure tooling plate in continuous consistency of topological relations between various placed in the bar, while on the platform of CAD operation on path for movement in the linkage model, to ensure the state always connected nodes and paths, so that it can exercise and overall operation; to harness the tooling plate boundary diagram of boundary The path that is out of range is implemented on the basis of the established model by dragging the connecting rod.

【技术实现步骤摘要】
一种基于CAD平台的全尺寸线束工装板图的生成方法
本专利技术涉及全尺寸线束工装板图的绘制，具体为一种基于CAD平台的全尺寸线束工装板的生成方法。
技术介绍
线束是指由铜材冲制而成的接触件端子(连接器)与电线电缆压接后，外面再塑压绝缘体或外加金属壳体等，以线束捆扎形成连接电路的组件。在线束制作前要事先在CAD(ComputerAidedDesign计算机辅助设计)平台上绘制线束图，线束图必须要顾及各个电气元件的尺寸形状和它们之间的距离，也要反映出电气件彼此之间的连接关系，同时还要对线束的包覆进行标识和指定。但是线束图中的线束显示长度和实际长度并不是等比例显示。但是在流水线上对线束进行制作时，需要全尺寸的线束工装板对线束进行制作加工，因此需要根据线束图做成全尺寸线束工装板图，完成对全尺寸的线束工装板的加工，现有技术中，是根据线束图，通过人工，依次对电线经过路径进行等尺寸绘制，效率低，工作量大，容易出错，如果最终无法全部布置在对应的线束工装板中，则需要将前期的大部分工作进行重新绘制，并且对包覆材料、卡扣和护套等的参数也需要一一进行绘制，特别是随着线束图中包括线束较多时，效率和准确度会随之大幅下降。
技术实现思路
针对现有技术中存在的问题，本专利技术提供一种基于CAD平台的全尺寸线束工装板图的生成方法，使用方便，操作简单，工作效率高，进一步的能够实现线束图的自动展开和摆平。本专利技术是通过以下技术方案来实现：一种基于CAD平台的全尺寸线束工装板图的生成方法，采用CAD平台支持的C++语言的ARX开发环境，编辑各种命令模块，并结合CAD平台原始命令进行如下操作步骤，步骤1，将全尺寸线束工装板对应的线束图中记录的电线长度参数、节点参数、连接器参数和连接器对应电线端参数形成树状结构的CAD属性块，得到转换之前的目标线束图；步骤2，选取线束图中的任意节点作为起始点，根据CAD属性块中的参数确定与相邻节点间路径的长度和方向，将路径在原方向上进行等尺寸的缩放；从起始点开始依次对相邻节点上未缩放的路径依次进行缩放，得到实际尺寸和图纸尺寸比例为1:1的全尺寸线束图；步骤3，根据相邻节点间路径的长度，以及路径与其两端节点的关系，将相邻节点之间的路径作为连杆，节点作为铰接点，保持同一铰接点上所有连杆之间的相邻关系不变，建立平面运动学的连杆系模型；步骤4，将得到的全尺寸线束图移动到线束工装板边界框图内，在连杆系模型下，对各路径对应的连杆和/或与其铰接的连杆，分别进行拖动，将其对应的路径布置在线束工装板边界框图内，直至所有连杆对应的路径均互不交叉的位于线束工装板边界框图内，得到全尺寸线束工装板草图；步骤5，以CAD属性块中的节点参数为参照基准，将目标线束图中对应的连接器参数和连接器对应电线端参数所显示的连接器、护套、电线和线束包覆材料信息，复制移动到全尺寸线束工装板草图上，得到基于CAD平台的全尺寸线束工装板图。优选的，步骤3中，通过对同一节点上连杆之间建立碰撞模型，保持同一铰接点上所有连杆之间的相邻关系不变；碰撞模型内，如果同一节点上的连杆之间相互接触，则在一个计算步长的时间内，在接触面上按接触面的法线方向产生一对方向相反的平衡力，在该平衡力的作用下接触面上两连杆在该计算步长结束后按相反方向分离。优选的，还包括对全尺寸线束图的展开步骤，获取连杆系模型起始状态下，所有连杆的初始状态平衡方程；在初始状态的基础上对每个连杆加载排斥力模型，在连杆系模型和排斥力模型的作用下各连杆在平衡状态下进行展开，最大限度的伸展到能够占据的空间；在排斥力模型内，每个连杆与其它所有杆之间，按两连杆长度乘积除以两连杆中心距离平方得到两连杆之间的排斥力，计算其所受到的所有排斥力的合排斥力作为排拆保守力，计算并实时显示在排拆保守力作用下该连杆的运动；当各连杆之间的位置关系至少运动到任意两个连杆之间没有位置重叠后，停止排斥力模型的加载，各连杆停止运动，保持当前位置状态，从而在CAD平台上得到对应的全尺寸展开图；将全尺寸展开图移动到线束工装板边界框图内。进一步，在对全尺寸线束图的展开步骤中，通过连杆系模型和排斥力模型的作用下通过运动学模拟进行展开，运动学模拟时利用稀疏矩阵求解运动平衡方程，并对稀疏矩阵进行三角分解法求解。优选的，还包括对全尺寸线束图在线束工装板边界框图内的摆定步骤，采集当前连杆状态，判断其相对于线束工装板边界框图的水平方向或垂直方向的角度；当其角度与预设角度不相等时，对其施加一个转矩，在该转矩作用下连杆向最靠近的预设角度转动，最终连杆系在阻尼作用下平衡时停止在对应的角度上；当相等时，对其余连杆进行摆定操作。进一步，预设角度包括与线束工装板边界框图的水平方向呈0°，30°，45°，60°，90°，120°，135°，150°，180°，210°，225°，240°，270°，300°，315°和330°的角度。优选的，步骤4中，当对连杆进行拖动时，在已经满足工装板图要求的连杆对应的路径中，选定位置固定的路径，锁定其对应的连杆并保持静止。优选的，步骤3中，在平面运动学的连杆系模型中，所述的连杆为刚性连杆，所述的铰接点为设置有阻尼系数的弹性铰接点。优选的，在CAD平台上执行步骤2-5的操作时，禁止CAD平台的撤销；在操作界面上屏蔽CAD平台上原有功能与CAD内核的交互，且通过使用CAD平台支持的C++语言的ARX开发环境编辑的命令模块与CAD内核的交互；并将基于连杆系模型的运动平衡方程的运算中，能够并行求解的计算量采用opencl异构加速运算，将其从CPU转移到GPU上进行处理。优选的，步骤4中，当对连杆进行拖动后，由于连杆长度无法布置在线束工装板边界框图内，对该连杆对应的路径进行打断，将打断点建立为临时节点，再次进行拖动，直至该连杆对应的路径均位于线束工装板边界框图内。与现有技术相比，本专利技术具有以下有益的技术效果：本专利技术利用树状结构的CAD属性块，对各参数分别进行设置，能够满足后续步骤对数据提取和定位的需求，准确高效；通过将节点和路径为基本单元，进行抽象和模拟，建立平面运动学的连杆系模型，保证工装板在各种摆放过程中的各杆件之间的拓扑关系的连续一致性，同时将CAD平台上对路径的操作转换为在连杆系模型中的运动变化，保证了节点和路径的始终连接状态，使其能够进行整体的运动和操作；以线束工装板边界框图为界限，对超出范围的路径在所建立模型的基础上，通过连杆的拖动实现在限定范围内的布置；通过对应节点参数，配合对属性块中参数的统一提取，能够准确的对连接器参数和线号参数的快速复制移动，避免了人工操作时的错误；完成对全尺寸线束工装板图的快速生成和制作。进一步的，通过碰撞模型的建立和加载，使得同一节点上连杆之间能够自动保持相邻关系的稳定，保证了工装版图生成过程中，线束关系的稳定和对应。进一步的，利用对排斥力模型的加载，在施加的排斥力的作用下，保证各个连杆在保持平衡的状态下进行自动展开，使得整个全尺寸展开图能够占据最大的展开面积，使得各个连杆的位置清晰明确，便于后续的摆放操作。进一步的，通过对每个连杆进行摆定操作，使其能够摆放在预设角度上，从而能够满足工装板图的统一要求，便于线束的实际绑扎操作，节省布局空间，使得各个连杆能够最大限度的布置在恰当的位置上，进一步的，通过设置的阻尼系本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于CAD平台的全尺寸线束工装板图的生成方法，其特征在于，采用CAD平台支持的C++语言的ARX开发环境，编辑各种命令模块，并结合CAD平台原始命令进行如下操作步骤，步骤1，将全尺寸线束工装板对应的线束图中记录的电线长度参数、节点参数、连接器参数和连接器对应电线端参数形成树状结构的CAD属性块，得到转换之前的目标线束图；步骤2，选取线束图中的任意节点作为起始点，根据CAD属性块中的参数确定与相邻节点间路径的长度和方向，将路径在原方向上进行等尺寸的缩放；从起始点开始依次对相邻节点上未缩放的路径依次进行缩放，得到实际尺寸和图纸尺寸比例为1:1的全尺寸线束图；步骤3，根据相邻节点间路径的长度，以及路径与其两端节点的关系，将相邻节点之间的路径作为连杆，节点作为铰接点，保持同一铰接点上所有连杆之间的相邻关系不变，建立平面运动学的连杆系模型；步骤4，将得到的全尺寸线束图移动到线束工装板边界框图内，在连杆系模型下，对各路径对应的连杆和/或与其铰接的连杆，分别进行拖动，将其对应的路径布置在线束工装板边界框图内，直至所有连杆对应的路径均互不交叉的位于线束工装板边界框图内，得到全尺寸线束工装板草图；步骤5，以CAD属性块中的节点参数为参照基准，将目标线束图中对应的连接器参数和连接器对应电线端参数所显示的连接器、护套、电线和线束包覆材料信息，复制移动到全尺寸线束工装板草图上，得到基于CAD平台的全尺寸线束工装板图。...

【技术特征摘要】
1.一种基于CAD平台的全尺寸线束工装板图的生成方法，其特征在于，采用CAD平台支持的C++语言的ARX开发环境，编辑各种命令模块，并结合CAD平台原始命令进行如下操作步骤，步骤1，将全尺寸线束工装板对应的线束图中记录的电线长度参数、节点参数、连接器参数和连接器对应电线端参数形成树状结构的CAD属性块，得到转换之前的目标线束图；步骤2，选取线束图中的任意节点作为起始点，根据CAD属性块中的参数确定与相邻节点间路径的长度和方向，将路径在原方向上进行等尺寸的缩放；从起始点开始依次对相邻节点上未缩放的路径依次进行缩放，得到实际尺寸和图纸尺寸比例为1:1的全尺寸线束图；步骤3，根据相邻节点间路径的长度，以及路径与其两端节点的关系，将相邻节点之间的路径作为连杆，节点作为铰接点，保持同一铰接点上所有连杆之间的相邻关系不变，建立平面运动学的连杆系模型；步骤4，将得到的全尺寸线束图移动到线束工装板边界框图内，在连杆系模型下，对各路径对应的连杆和/或与其铰接的连杆，分别进行拖动，将其对应的路径布置在线束工装板边界框图内，直至所有连杆对应的路径均互不交叉的位于线束工装板边界框图内，得到全尺寸线束工装板草图；步骤5，以CAD属性块中的节点参数为参照基准，将目标线束图中对应的连接器参数和连接器对应电线端参数所显示的连接器、护套、电线和线束包覆材料信息，复制移动到全尺寸线束工装板草图上，得到基于CAD平台的全尺寸线束工装板图。2.根据权利要求1所述的一种基于CAD平台的全尺寸线束工装板图的生成方法，其特征在于，步骤3中，通过对同一节点上连杆之间建立碰撞模型，保持同一铰接点上所有连杆之间的相邻关系不变；碰撞模型内，如果同一节点上的连杆之间相互接触，则在一个计算步长的时间内，在接触面上按接触面的法线方向产生一对方向相反的平衡力，在该平衡力的作用下接触面上两连杆在该计算步长结束后按相反方向分离。3.根据权利要求1所述的一种基于CAD平台的全尺寸线束工装板图的生成方法，其特征在于，还包括对全尺寸线束图的展开步骤，获取连杆系模型起始状态下，所有连杆的初始状态平衡方程；在初始状态的基础上对每个连杆加载排斥力模型，在连杆系模型和排斥力模型的作用下各连杆在平衡状态下进行展开，最大限度的伸展到能够占据的空间；在排斥力模型内，每个连杆与其它所有杆之间，按两连杆长度乘积除以两连杆中心距离平方得到两连杆之间的排斥力，计算其所受到的所有排斥力的合排斥力作为排拆保守力，计算并实时显示在排拆保守力作用下该连杆的运动；当各连杆之间的位置关系至少运动到任意两个连杆之间没有位...

【专利技术属性】
技术研发人员：张曼，杜昌立，吴强，
申请(专利权)人：陕西浩唐工贸有限公司，
类型：发明
国别省市：陕西,61