三维数据模型快速装配方法、系统、装置和存储介质制造方法及图纸

本发明专利技术公开了三维数据模型快速装配方法、系统、装置和存储介质，其中方法步骤包括：选择需要插入的标准件的二次开发命令，以在CATIA软件界面上显示对应的参数窗口；在参数窗口上输入标准件的参数后，获取目标装配的几何特征；结合几何特征和输入的参数获取对象型号，根据对象型号获取标准件对应的文件所在路径，并将标准件的三维数据模型插入CATIA软件；根据目标装配和标准件的空间位置坐标关系，将标准件的三维数据模型移至目标装配的位置。本发明专利技术自动测量并判断了插入标准件的型号，并自动搜寻到对应零件型号文件所在路径，大大减少了人为测量、判断的步骤，极大地提高了装配的速度和准确率，可广泛应用于机械设计领域与计算机领域。

Fast assembly method, system, device and storage medium of 3D data model

【技术实现步骤摘要】
三维数据模型快速装配方法、系统、装置和存储介质
本专利技术涉及机械设计领域与计算机领域，尤其涉及一种三维数据模型快速装配方法、系统、装置和存储介质。
技术介绍
目前，达索旗下的三维设计软件CATIA已成为汽车装备、飞机制造、传统机械等领域的主流三维设计软件，且随着市场需求的扩大，设计人员运用CATIA设计的数据量日益增大。通常，设计人员在运用CATIA进行三维设计时，需要大量的为设备装配诸如螺钉、垫片、插销、托压块等标准件紧固件，以使三维数据模型尽可能接近真实设备状态且满足客户对三维数据模型的要求和标准。以非标设计领域工装夹具设计为例，一个夹具单元所需要装配的标准件紧固件数量平均为30个，而一台设备平均有12个单元，根据项目大小不同，平均一个项目有50套设备，所以对装配标准件紧固件而言，该工作的工作量巨大且重复性极高。为了加快装配标准件与紧固件的速度，目前主流的方法有两种，第一种方法利用CATIA自带的捕捉命令来实现，这种方法的主要的不足为：如果待装配目标在三维空间中的位置比较特殊，或者待装配目标与装配零件之间的装配关系有特殊要求(比如装配特征成一定的夹角)，则使用此功能会使中间的逐步贴合步骤大大增加，甚至完全无法使用此功能来达到对应的装配关系。第二种方法利用CATIA自带的约束命令来实现，这种方法的主要的不足为：该方法建立的约束具有父子级层级关系的限制，即如果目标装配和调入的零件不是在同一个父级之下，那么其所建立的约束会对两个父级节点下同层级的所有零件生效。这通常不是设计人员想要的结果。综上，目前的技术方案难以有效对三维数据模型快速地装配。
技术实现思路
为了解决上述技术问题，本专利技术的目的是提供一种三维数据模型快速装配方法、系统、装置和存储介质，能够快速在CATIA软件对标准件与紧固件进行装配。本专利技术所采用的第一技术方案是：一种三维数据模型快速装配方法，包括以下步骤：选择需要插入的标准件的二次开发命令，以在CATIA软件界面上显示对应的参数窗口；在参数窗口上输入标准件的参数后，获取目标装配的几何特征；结合几何特征和输入的参数获取对象型号，根据对象型号获取标准件对应的文件所在路径，并将标准件的三维数据模型插入CATIA软件；根据目标装配和标准件的空间位置坐标关系，将标准件的三维数据模型移至目标装配的位置。进一步，所述获取目标装配的几何特征这一步骤，具体为：基于目标装配的类型，调用组件应用架构获取目标装配的几何特征；所述几何特征包括坐标信息、向量信息和尺寸信息中的至少一种。进一步，当目标装配为螺钉孔时，所述获取目标装配的几何特征这一步骤，具体为：调用组件应用架构的第一算法获取螺钉孔的中轴线的向量信息；调用组件应用架构的第二算法获取螺钉孔的中心点在世界坐标系下的坐标信息；调用组件应用架构的第三算法获取螺钉孔的半径的尺寸信息。进一步，当目标装配为托压块时，所述获取目标装配的几何特征这一步骤，具体为：调用组件应用架构的第四算法获取托压块在世界坐标系下的坐标信息；调用组件应用架构的第五算法获取托压块的方向线的起点坐标和终点坐标，根据起点坐标和终点坐标获取向量信息。进一步，所述根据目标装配和标准件的空间位置坐标关系，将标准件的三维数据模型移至目标装配的位置这一步骤，具体为：根据目标装配和标准件的空间位置坐标关系获取齐次线性变换矩阵；根据齐次线性变换矩阵将标准件的三维数据模型移至目标装配的位置，完成装配。本专利技术所采用的第二技术方案是：一种三维数据模型快速装配系统，包括：类型选择模块，用于选择需要插入的标准件的二次开发命令，以在CATIA软件界面上显示对应的参数窗口；特征获取模块，用于在参数窗口上输入标准件的参数后，获取目标装配的几何特征；路径获取模块，用于结合几何特征和输入的参数获取对象型号，根据对象型号获取对象型号对应的文件所在路径，并将标准件的三维数据模型插入CATIA软件；目标装配模块，用于根据目标装配和标准件的空间位置坐标关系，将标准件的三维数据模型移至目标装配的位置。本专利技术所采用的第三技术方案是：一种三维数据模型快速装配装置，包括：至少一个处理器；至少一个存储器，用于存储至少一个程序；当所述至少一个程序被所述至少一个处理器执行，使得所述至少一个处理器实现上所述方法。本专利技术所采用的第四技术方案是：一种存储介质，其中存储有处理器可执行的指令，所述处理器可执行的指令在由处理器执行时用于执行如上所述方法。本专利技术的有益效果是：本专利技术自动测量并判断了插入标准件的型号，并自动搜寻到对应零件型号文件所在路径，大大减少了人为测量、判断的步骤，极大地提高了装配的速度和准确率。附图说明图1是实施例中一种三维数据模型快速装配方法的步骤流程图；图2是实施例中显示参数窗口的示意图；图3是实施例中选择螺钉孔的示意图；图4是实施例中螺钉孔自动装配完成的示意图；图5是实施例中继续对螺钉孔进行装配的示意图；图6是实施例中一种三维数据模型快速装配系统的结构框图。具体实施方式利用CATIA自带的捕捉命令来实现装配的方法，包括以下步骤：S101、首先测量待装配目标的几何性质(如孔径、长度，孔深等)用以确定需要调入的标准件或紧固件的准确型号。S102、点击CATIA的现有部件命令，在弹出的文件浏览器中，凭借设计人员经验找到前一步骤确定的零件型号文件所在路径，点击该零件文件再点击确定，将零件插入进CAITA当中。S103、点击捕捉命令，在命令激活的情况下，通过点击前一步骤调入的零件三维模型与待装配目标三维模型的装配特征，通过逐步贴合的方式以达到装配的目的。以装配螺钉为例，首先点击螺钉模型的外圆柱面，再点击螺孔内表面，使螺钉的中轴线和螺钉的中轴线达到贴合的状态，然后，点击螺钉螺帽的下表面，再点击螺孔所在的打孔平面，使螺钉螺帽的下表面与打孔平面贴合，至此，螺钉达到预设的装配状态。使用这种方法的好处是，让设计人员至少拥有一种能在调入零件后改变零件位置状态的方法，使零件在一定的规则步骤下达到设计人员预想的状态，但其有如下明显的三个弊端：弊端1：设计人员在调入零件前需要对待装配特征进行测量而后根据经验判断其调入零件的型号和所在文件路径，此步骤有可能会存在测量错误，且对于经验尚浅、对客户标准不熟悉的设计人员而言，不仅选型速度慢还非常容易导致选型错误。弊端2：如果待装配目标与调入零件的模型初始位置距离过远，则在CAITA中会需要多次进行缩放操作，来选择调入零件与待装配目标的三维装配特征，增加了装配用时间。弊端3：这是一个重要弊端，如果待装配目标在三维空间中的位置比较特殊，或者待装配目标与装配零件之间的装配关系有特殊要求(比如装配特征成一定的夹角)，则使用此功能会使中间的逐步贴合步骤大大增本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种三维数据模型快速装配方法，其特征在于，包括以下步骤：/n选择需要插入的标准件的二次开发命令，以在CATIA软件界面上显示对应的参数窗口；/n在参数窗口上输入标准件的参数后，获取目标装配的几何特征；/n结合几何特征和输入的参数获取对象型号，根据对象型号获取标准件对应的文件所在路径，并将标准件的三维数据模型插入CATIA软件；/n根据目标装配和标准件的空间位置坐标关系，将标准件的三维数据模型移至目标装配的位置。/n

【技术特征摘要】
1.一种三维数据模型快速装配方法，其特征在于，包括以下步骤：
选择需要插入的标准件的二次开发命令，以在CATIA软件界面上显示对应的参数窗口；
在参数窗口上输入标准件的参数后，获取目标装配的几何特征；
结合几何特征和输入的参数获取对象型号，根据对象型号获取标准件对应的文件所在路径，并将标准件的三维数据模型插入CATIA软件；
根据目标装配和标准件的空间位置坐标关系，将标准件的三维数据模型移至目标装配的位置。


2.根据权利要求1所述的一种三维数据模型快速装配方法，其特征在于，所述获取目标装配的几何特征这一步骤，具体为：
基于目标装配的类型，调用组件应用架构获取目标装配的几何特征；
所述几何特征包括坐标信息、向量信息和尺寸信息中的至少一种。


3.根据权利要求2所述的一种三维数据模型快速装配方法，其特征在于，当目标装配为螺钉孔时，所述获取目标装配的几何特征这一步骤，具体为：
调用组件应用架构的第一算法获取螺钉孔的中轴线的向量信息；
调用组件应用架构的第二算法获取螺钉孔的中心点在世界坐标系下的坐标信息；
调用组件应用架构的第三算法获取螺钉孔的半径的尺寸信息。


4.根据权利要求2所述的一种三维数据模型快速装配方法，其特征在于，当目标装配为托压块时，所述获取目标装配的几何特征这一步骤，具体为：
调用组件应用架构的第四算法获取托压块在世界坐标系下的坐标信息；
调用组件应用架构的第五算法获取托压块的方向线的起点坐标和...

【专利技术属性】
技术研发人员：周小稳，苏雄，李金海，胡涌泉，贾仰超，严剑，李国明，吕林坤，黄伟文，
申请(专利权)人：广州明珞汽车装备有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44