一種基于顏色識別的自動裝配約束生成方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及裝配約束自動生成技術領域，尤其涉及一種基于顏色識別的自動裝配約束生成方法。
【背景技術】
[0002]目前的三維CAD軟件所提供的裝配功能，都是完全依賴設計人員指定零件間的裝配幾何約束用手工完成裝配，計算機不能代替操作者自動進行裝配，設計者要不斷重復單調(diào)的工作，不符合人機工程的合理化要求，且此法裝配效率低下，不能符合快速設計的要求。對于大批量的零部件，依舊讓使用者依靠手動添加繁瑣的約束關系，并且在裝配零組件形狀特征錯誤情況，無法適時更新需重新裝配，這完全不滿足汽車涂裝生產(chǎn)線中大量裝配工作。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于通過一種基于顏色識別的自動裝配約束生成方法，來解決以上【背景技術】部分提到的問題。
[0004]為達此目的，本發(fā)明采用以下技術方案:
[0005]一種基于顏色識別的自動裝配約束生成方法，其包括如下步驟:
[0006]S101、零部件的交互選擇添加；
[0007]S102、零部件裝配幾何元素的自動獲取:一、獲得零件主體；二、檢索零件主體下一系列的幾何特征；三、獲得幾何特征的具體屬性；四、獲得幾何特征拓撲形成的邊界元素；五、存儲堆放每個邊界元素，然后采用GetColorsOnFaces檢索邊界元素的RGB值；
[0008]S103、根據(jù)零部件裝配幾何元素以及零部件之間的約束類型，自動生成零部件之間的約束，完成零部件的裝配。
[0009]特別地，所述步驟SlOl具體包括:用接口 CATICatalogBrowserFactory下的OpenCatalogBrowser函數(shù)打開目錄庫，從目錄庫中選擇需要添加的模型；將零件插入到裝配體樹目錄下；并將選定零部件的三維模型加入到原始裝配體里。
[0010]特別地，所述步驟S102中裝配幾何元素包括零部件之間參與裝配的點，直線和/或平面。
[0011]特別地，所述步驟S103具體包括:根據(jù)零部件裝配幾何元素以及零部件之間的約束類型，利用函數(shù)CreateConstraint自動生成零部件之間的約束，完成零部件的裝配。
[0012]本發(fā)明提出的基于顏色識別的自動裝配約束生成方法在CATIA平臺的二次開發(fā)工具CAA環(huán)境下，通過對需要進行裝配的零件的選擇，實現(xiàn)了零部件的自動裝配，方便操作，效率較高，可靠性好，解決了汽車涂裝生產(chǎn)線中傳統(tǒng)手動裝配的效率低，裝配周期長等缺點，尤其適合大批量零件的裝配。
【附圖說明】
[0013]圖1為本發(fā)明實施例提供的基于顏色識別的自動裝配約束生成方法流程圖；
[0014]圖2為本發(fā)明實施例提供的零部件交互選擇添加示意圖；
[0015]圖3為本發(fā)明實施例提供的零部件裝配幾何元素自動獲取示意圖；
[0016]圖4為本發(fā)明實施例提供的完成零部件的裝配示意圖。
【具體實施方式】
[0017]下面結合附圖和實施例對本發(fā)明作進一步說明?？梢岳斫獾氖?，此處所描述的具體實施例僅僅用于解釋本發(fā)明，而非對本發(fā)明的限定。另外還需要說明的是，為了便于描述，附圖中僅示出了與本發(fā)明相關的部分而非全部內(nèi)容，除非另有定義，本文所使用的所有技術和科學術語與屬于本發(fā)明的技術領域的技術人員通常理解的含義相同。本文中所使用的術語只是為了描述具體的實施例，不是旨在于限制本發(fā)明。本文所使用的術語“及/或”包括一個或多個相關的所列項目的任意的和所有的組合。
[0018]請參照圖1所示，圖1為本發(fā)明實施例提供的基于顏色識別的自動裝配約束生成方法流程圖。
[0019]本實施例是在三維CAD軟件CATIA(法國達索公司出品)平臺上，以CAA(CAA是一種基于CATIA平臺的二次開發(fā)工具)為開發(fā)工具，在Visual Stud12005開發(fā)環(huán)境下，設計的一種基于顏色識別的自動裝配約束生成方法，其主要功能是簡化裝配過程，提取零件間的裝配規(guī)律，完成自動裝配功能以提高產(chǎn)品裝配設計效率。
[0020]本實施例中基于顏色識別的自動裝配約束生成方法具體包括如下步驟:
[0021]S101、零部件的交互選擇添加。
[0022]本實施例以主體作為初始零部件，通過CAA提供的控件編制出如圖2右上角的零件交互選擇界面，通過右上角的該界面控制生產(chǎn)線上批量零件的裝配。本實施例中以3個零件為例，該界面有零件1、零件2、零件3可以選擇裝配。直接點擊零件1、2或3即可裝配其到目前主體上。CAA中提供了許多實用的函數(shù)，通過調(diào)用這些函數(shù)，就可以實現(xiàn)具體的功會K。
[0023]用接口CATICatalogBrowserFactory 下的 OpenCatalogBrowser 函數(shù)打開目錄庫，從目錄庫中選擇需要添加的模型；如零件1、零件2或3的任一個插入到裝配體樹目錄下；并將選定零部件的三維模型加入到原始裝配體(此處即主體)里；如圖1所示，左側(cè)的目錄結構代表了裝配體樹目錄，右側(cè)視圖中的模型代表主體。
[0024]S102、零部件裝配幾何元素的自動獲取:一、獲得零件主體；二、檢索零件主體下一系列的幾何特征；三、獲得幾何特征的具體屬性；四、獲得幾何特征拓撲形成的邊界(Boundary Representat1n，B REP)元素；五、存儲堆放每個邊界元素，然后采用GetColorsOnFaces檢索邊界元素的RGB值。
[0025]將零部件用于裝配的裝配幾何元素進行顏色渲染，用函數(shù)GetColorsOnFace自動獲取的這些裝配幾何元素的RGB值；具體如下:需要說明的是，零部件的裝配幾何元素是指零件或部件之間參與裝配的點，直線和/或平面等，本實施例中選取平面作為裝配幾何元素。
[0026]如圖3所示，將零件I的上表面、前表面、左側(cè)面三個面和主體的下內(nèi)表面、前平面和左側(cè)面三個面進行顏色渲染，并且將零件I和主體的這三個面分別按順序渲染為紅色、綠色、藍色，其 RGB 值分別為(255,0,0), (O, 255,0), (0,0,255)；
[0027]首先采用函數(shù)GetPart獲得零件主體；采用CATIBodyRequest接口下的GetResults遍歷零件主體下的幾何特征；采用接口 CATIShapeFeatureBody下的函數(shù)GetResultOut獲得特征的具體屬性；最后獲得幾何特征拓撲形成的邊界元素；用函數(shù)GetColorsOnFace自動獲取的這些裝配幾何元素的RGB值。
[0028]S103、根據(jù)零部件裝配幾何元素以及零部件之間的約束類型，自動生成零部件之間的約束，完成零部件的裝配。
[0029]零部件之間的實際約束類型有:相合、接觸、偏移等。面相合約束也可以轉(zhuǎn)換為面偏移約束，只是此時偏移值為O。在此示例中，零件I上表面、前表面和左側(cè)面與主體的下內(nèi)表面、前平面和左側(cè)面之間約束關系類型都為均為偏移即catCstTypeDistance。偏移值根據(jù)需要另外設定。
[0030]然后根據(jù)零部件裝配幾何元素以及零部件之間的約束類型，本實施例中具體用函數(shù)CreateConstraint自動生成約束。如果約束類型為偏移，則生成約束時需要用函數(shù)SetRealValue設置約束值和用函數(shù)SetCstAttrValue設置約束方向；如果約束類型為相合或接觸，則生成約束時需要用函數(shù)SetCstAttrValue設置約束方向。確定好零件I與生產(chǎn)線中主體的約束關系后，此后加入的零部件可以以第一次添加的零部件或者以生產(chǎn)線中主體為標準建立約束。
[0031 ] 如圖4所示，圖中標號1、2、3分別指零件1、零件2、零件3，樹目錄約束I?3為零件I與主體之間的裝配約束，約束4?6為零件2與主體之間的裝配約束，約束7?9為零件3與主體之間的裝配約束，最終完成零部件的裝配。確定好所有零件與生產(chǎn)線中主體的約束關系后，零件之間的約束關系可通過與生產(chǎn)線中主體之間的約束關系間接反映出來。
[0032]本發(fā)明的技術方案在CATIA平臺的二次開發(fā)工具CAA環(huán)境下，通過對需要進行裝配的零件的選擇，實現(xiàn)了零部件的自動裝配，方便操作，效率較高，可靠性好，解決了汽車涂裝生產(chǎn)線中傳統(tǒng)手動裝配的效率低，裝配周期長等缺點，尤其適合大批量零件的裝配。
[0033]注意，上述僅為本發(fā)明的較佳實施例及所運用技術原理。本領域技術人員會理解，本發(fā)明不限于這里所述的特定實施例，對本領域技術人員來說能夠進行各種明顯的變化、重新調(diào)整和替代而不會脫離本發(fā)明的保護范圍。因此，雖然通過以上實施例對本發(fā)明進行了較為詳細的說明，但是本發(fā)明不僅僅限于以上實施例，在不脫離本發(fā)明構思的情況下，還可以包括更多其他等效實施例，而本發(fā)明的范圍由所附的權利要求范圍決定。
【主權項】
1.一種基于顏色識別的自動裝配約束生成方法，其特征在于，該方法包括如下步驟: 5101、零部件的交互選擇添加； 5102、零部件裝配幾何元素的自動獲取:一、獲得零件主體；二、檢索零件主體下一系列的幾何特征；三、獲得幾何特征的具體屬性；四、獲得幾何特征拓撲形成的邊界元素；五、存儲堆放每個邊界元素，然后采用GetColorsOnFaces檢索邊界元素的RGB值； 5103、根據(jù)零部件裝配幾何元素以及零部件之間的約束類型，自動生成零部件之間的約束，完成零部件的裝配。
2.根據(jù)權利要求1所述的基于顏色識別的自動裝配約束生成方法，其特征在于，所述步驟 SlOl 具體包括:用接口 CATICatalogBrowserFactory 下的 OpenCatalogBrowser 函數(shù)打開目錄庫，從目錄庫中選擇需要添加的模型；將零件插入到裝配體樹目錄下；并將選定零部件的三維模型加入到原始裝配體里。
3.根據(jù)權利要求1所述的基于顏色識別的自動裝配約束生成方法，其特征在于，所述步驟S102中裝配幾何元素包括零部件之間參與裝配的點，直線和/或平面。
4.根據(jù)權利要求1至3之一所述的基于顏色識別的自動裝配約束生成方法，其特征在于，所述步驟S103具體包括:根據(jù)零部件裝配幾何元素以及零部件之間的約束類型，利用函數(shù)CreateConstraint自動生成零部件之間的約束，完成零部件的裝配。
【專利摘要】本發(fā)明公開一種基于顏色識別的自動裝配約束生成方法，包括如下步驟：S101、零部件的交互選擇添加。S102、零部件裝配幾何元素的自動獲取：一、獲得零件主體；二、檢索零件主體下一系列的幾何特征；三、獲得幾何特征的具體屬性；四、獲得幾何特征拓撲形成的邊界元素；五、存儲堆放每個邊界元素，然后采用GetColorsOnFaces檢索邊界元素的RGB值。S103、根據(jù)零部件裝配幾何元素以及零部件之間的約束類型，自動生成零部件之間的約束，完成零部件的裝配。本發(fā)明在CATIA平臺的二次開發(fā)工具CAA環(huán)境下，通過對需要進行裝配的零件的選擇，實現(xiàn)了零部件的自動裝配，方便操作，效率較高，可靠性好，解決了汽車涂裝生產(chǎn)線中傳統(tǒng)手動裝配的效率低，裝配周期長等缺點，尤其適合大批量零件的裝配。
【IPC分類】G06F17-50
【公開號】CN104615839
【申請?zhí)枴緾N201510084471
【發(fā)明人】胡友民, 朱愛華
【申請人】華中科技大學無錫研究院
【公開日】2015年5月13日
【申請日】2015年2月11日