CN104615839B - 一种基于颜色识别的自动装配约束生成方法 - Google Patents

一种基于颜色识别的自动装配约束生成方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开一种基于颜色识别的自动装配约束生成方法，包括如下步骤：S101、零部件的交互选择添加。S102、零部件装配几何元素的自动获取：一、获得零件主体；二、检索零件主体下一系列的几何特征；三、获得几何特征的具体属性；四、获得几何特征拓扑形成的边界元素；五、存储堆放每个边界元素，然后采用GetColorsOnFaces检索边界元素的RGB值。S103、根据零部件装配几何元素以及零部件之间的约束类型，自动生成零部件之间的约束，完成零部件的装配。本发明在CATIA平台的二次开发工具CAA环境下，通过对需要进行装配的零件的选择，实现了零部件的自动装配，方便操作，效率较高，可靠性好，解决了汽车涂装生产线中传统手动装配的效率低，装配周期长等缺点，尤其适合大批量零件的装配。

Description

一种基于颜色识别的自动装配约束生成方法
技术领域
本发明涉及装配约束自动生成技术领域，尤其涉及一种基于颜色识别的自动装配约束生成方法。
背景技术
目前的三维CAD软件所提供的装配功能，都是完全依赖设计人员指定零件间的装配几何约束用手工完成装配,计算机不能代替操作者自动进行装配,设计者要不断重复单调的工作，不符合人机工程的合理化要求，且此法装配效率低下,不能符合快速设计的要求。对于大批量的零部件，依旧让使用者依靠手动添加繁琐的约束关系，并且在装配零组件形状特征错误情况，无法适时更新需重新装配，这完全不满足汽车涂装生产线中大量装配工作。
发明内容
本发明的目的在于通过一种基于颜色识别的自动装配约束生成方法，来解决以上背景技术部分提到的问题。
为达此目的，本发明采用以下技术方案：
一种基于颜色识别的自动装配约束生成方法，其包括如下步骤：
S101、零部件的交互选择添加；
S102、零部件装配几何元素的自动获取：一、获得零件主体；二、检索零件主体下一系列的几何特征；三、获得几何特征的具体属性；四、获得几何特征拓扑形成的边界元素；五、存储堆放每个边界元素，然后采用GetColorsOnFaces检索边界元素的RGB值；
S103、根据零部件装配几何元素以及零部件之间的约束类型，自动生成零部件之间的约束，完成零部件的装配。
特别地，所述步骤S101具体包括：用接口CATICatalogBrowserFactory下的OpenCatalogBrowser函数打开目录库，从目录库中选择需要添加的模型；将零件插入到装配体树目录下；并将选定零部件的三维模型加入到原始装配体里。
特别地，所述步骤S102中装配几何元素包括零部件之间参与装配的点，直线和/或平面。
特别地，所述步骤S103具体包括：根据零部件装配几何元素以及零部件之间的约束类型，利用函数CreateConstraint自动生成零部件之间的约束，完成零部件的装配。
本发明提出的基于颜色识别的自动装配约束生成方法在CATIA平台的二次开发工具CAA环境下，通过对需要进行装配的零件的选择，实现了零部件的自动装配，方便操作，效率较高，可靠性好，解决了汽车涂装生产线中传统手动装配的效率低，装配周期长等缺点，尤其适合大批量零件的装配。
附图说明
图1为本发明实施例提供的基于颜色识别的自动装配约束生成方法流程图；
图2为本发明实施例提供的零部件交互选择添加示意图；
图3为本发明实施例提供的零部件装配几何元素自动获取示意图；
图4为本发明实施例提供的完成零部件的装配示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部内容，除非另有定义，本文所使用的所有技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中所使用的术语只是为了描述具体的实施例，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
请参照图1所示，图1为本发明实施例提供的基于颜色识别的自动装配约束生成方法流程图。
本实施例是在三维CAD软件CATIA(法国达索公司出品)平台上，以CAA(CAA是一种基于CATIA平台的二次开发工具)为开发工具，在Visual Studio2005开发环境下，设计的一种基于颜色识别的自动装配约束生成方法，其主要功能是简化装配过程，提取零件间的装配规律，完成自动装配功能以提高产品装配设计效率。
本实施例中基于颜色识别的自动装配约束生成方法具体包括如下步骤：
S101、零部件的交互选择添加。
本实施例以主体作为初始零部件，通过CAA提供的控件编制出如图2左上角的零件交互选择界面，通过左上角的该界面控制生产线上批量零件的装配。本实施例中以3个零件为例，该界面有零件1、零件2、零件3可以选择装配。直接点击零件1、2或3即可装配其到目前主体上。CAA中提供了许多实用的函数，通过调用这些函数，就可以实现具体的功能。
用接口CATICatalogBrowserFactory下的OpenCatalogBrowser函数打开目录库，从目录库中选择需要添加的模型；如零件1、零件2或3的任一个插入到装配体树目录下；并将选定零部件的三维模型加入到原始装配体(此处即主体)里；如图2所示，左侧的目录结构代表了装配体树目录，右侧视图中的模型代表主体。
S102、零部件装配几何元素的自动获取：一、获得零件主体；二、检索零件主体下一系列的几何特征；三、获得几何特征的具体属性；四、获得几何特征拓扑形成的边界(Boundary Representation，BREP)元素；五、存储堆放每个边界元素，然后采用GetColorsOnFaces检索边界元素的RGB值。
将零部件用于装配的装配几何元素进行颜色渲染，用函数GetColorsOnFace自动获取的这些装配几何元素的RGB值；具体如下：需要说明的是，零部件的装配几何元素是指零件或部件之间参与装配的点，直线和/或平面等，本实施例中选取平面作为装配几何元素。
如图3所示，将零件1的上表面、前表面、左侧面三个面和主体的下内表面、前平面和左侧面三个面进行颜色渲染，并且将零件1和主体的这三个面分别按顺序渲染为红色、绿色、蓝色，其RGB值分别为(255,0，0)，(0,255，0)，(0,0，255)；
首先采用函数GetPart获得零件主体；采用CATIBodyRequest接口下的GetResults遍历零件主体下的几何特征；采用接口CATIShapeFeatureBody下的函数GetResultOut获得特征的具体属性；最后获得几何特征拓扑形成的边界元素；用函数GetColorsOnFace自动获取的这些装配几何元素的RGB值。
S103、根据零部件装配几何元素以及零部件之间的约束类型，自动生成零部件之间的约束，完成零部件的装配。
零部件之间的实际约束类型有：相合、接触、偏移等。面相合约束也可以转换为面偏移约束，只是此时偏移值为0。在此示例中，零件1上表面、前表面和左侧面与主体的下内表面、前平面和左侧面之间约束关系类型都为均为偏移即catCstTypeDistance。偏移值根据需要另外设定。
然后根据零部件装配几何元素以及零部件之间的约束类型，本实施例中具体用函数CreateConstraint自动生成约束。如果约束类型为偏移，则生成约束时需要用函数SetRealValue设置约束值和用函数SetCstAttrValue设置约束方向；如果约束类型为相合或接触，则生成约束时需要用函数SetCstAttrValue设置约束方向。确定好零件1与生产线中主体的约束关系后，此后加入的零部件可以以第一次添加的零部件或者以生产线中主体为标准建立约束。
如图4所示，图中标号1、2、3分别指零件1、零件2、零件3，树目录约束1～3为零件1与主体之间的装配约束，约束4～6为零件2与主体之间的装配约束，约束7～9为零件3与主体之间的装配约束，最终完成零部件的装配。确定好所有零件与生产线中主体的约束关系后，零件之间的约束关系可通过与生产线中主体之间的约束关系间接反映出来。
本发明的技术方案在CATIA平台的二次开发工具CAA环境下，通过对需要进行装配的零件的选择，实现了零部件的自动装配，方便操作，效率较高，可靠性好，解决了汽车涂装生产线中传统手动装配的效率低，装配周期长等缺点，尤其适合大批量零件的装配。
注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (3)

1.一种基于颜色识别的自动装配约束生成方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：
S101、零部件的交互选择添加：用接口CATICatalogBrowserFactory下的OpenCatalogBrowser函数打开目录库，从目录库中选择需要添加的模型；将零件插入到装配体树目录下；并将选定零部件的三维模型加入到原始装配体里；
S102、零部件装配几何元素的自动获取：一、获得零件主体；二、检索零件主体下一系列的几何特征；三、获得几何特征的具体属性；四、获得几何特征拓扑形成的边界元素；五、存储堆放每个边界元素，然后采用GetColorsOnFaces检索边界元素的RGB值；
S103、根据零部件装配几何元素以及零部件之间的约束类型，自动生成零部件之间的约束，完成零部件的装配。
2.根据权利要求1所述的基于颜色识别的自动装配约束生成方法，其特征在于，所述步骤S102中装配几何元素包括零部件之间参与装配的点，直线和/或平面。
3.根据权利要求1或2任一项所述的基于颜色识别的自动装配约束生成方法，其特征在于，所述步骤S103具体包括：根据零部件装配几何元素以及零部件之间的约束类型，利用函数CreateConstraint自动生成零部件之间的约束，完成零部件的装配。
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