CN104933242A - 一种基于三维设计模型的管路焊缝信息提取方法 - Google Patents

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本发明涉及一种基于三维设计模型的管路焊缝信息提取方法，属于数字化制造技术领域。本发明直接利用管路组件装配体的三维设计模型信息，自动提取焊缝清单与管路组件配套表，保证提取焊缝信息的准确性，有效提高了管路焊接工艺编制效率，实现了管路的焊接。

Description

一种基于三维设计模型的管路焊缝信息提取方法
技术领域
本发明涉及一种基于三维设计模型的管路焊缝信息提取方法，属于数字化制造技术领域。
背景技术
在以往基于纸质图纸的航天器研制模式下，图纸作为生产依据编制工艺文件，其中焊缝清单只能是通过人工手动识别得到，导致工艺编制效率低、易于出错，需要投入更多人力与时间进行复核。
在这种研制模式转换至基于三维设计模型的航天器数字化研制模式以后，管路组件的三维设计模型已经包含焊缝、管路的全部信息，若采用人工手动识别的方式与基于三维设计模型的航天器数字化研制模式不匹配。本发明的目的就是克服采用人工手动识别焊缝信息的效率低、工作量大、准确性差的问题，从而提供一种自动识别与提取焊缝的方法；该方法直接利用三维设计模型，自动编制焊缝清单，支持将三维设计模型中所附带的数字化、结构化信息予以充分的提取与利用。
发明内容
本发明关注于管路组件中焊缝模型信息的提取方法，即在管路组件三维设计模型中提取焊缝信息并自动生成焊缝清单，并将该清单作为管路焊接工艺文件的一部分内容，达到提高工艺编制效率和准确性的目的。
本发明的目的是为了解决无法从航天器管路组件的三维设计模型中直接获取焊缝信息的问题，提出一种基于三维设计模型的管路焊接方法，该方法在三维工艺规划系统环境下，将基于PROE的焊缝模型识别出来，并自动生成结构化的焊缝清单，将该清单作为三维数字化工艺文件内容，以提高工艺编制效率和准确性。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的。
本发明的一种基于三维设计模型的管路焊缝信息提取方法，步骤为：
(1)建立管路组件装配体PROE三维设计模型，包括管路模型、焊缝模型、技术要求、三维标注、参数属性表；管路组件装配体PROE三维设计模型的参数属性表描述了装配体编号、装配体名称、隶属型号代号、阶段、模型版本号、管路所用材料；所述的管路模型包含零件类型几何实体表达、参数属性表。管路模型的参数属性表描述了管路编号、管路名称、模型版本号；
(2)建立焊缝模型的设计模板，包括焊缝实体样式和焊缝参数属性表。所述的焊缝实体样式包含了该实体的几何形状、颜色、尺寸；所述的焊缝参数属性表包括：焊缝实体的焊接位置及管路内液体/气体流向、焊缝编号、焊缝的前后连接件编号(如管通件、管路、管路设备)、模型版本号。焊缝模型的设计模板存储在专用模型库中。
(3)利用步骤(2)获得的焊缝模型的设计模板创建一个焊缝实例。当构建一个新的管路组件装配体模型时，从专用模型库中引用步骤(2)中存储的焊缝模型的设计模板，将焊缝实体复制拖放至当前模型实例的指定位置即两个管路模型之间，为这个新焊缝实体分配一个焊缝编号，填写焊缝参数属性表的实例值，实现了设计模板的实例化。依此类推，直至新的管路组件装配体模型设计完成。
(4)获取步骤(3)设计完成的新的管路组件装配体模型，得到模型名称符合焊缝命名规则的那些焊缝模型。根据这些焊缝模型的参数属性表，得到焊缝编号、焊缝的前后连接件编号，并将其存储于该新的管路组件装配体模型所对应的工艺文件的焊缝清单数据表中。该焊缝清单数据表由焊缝编号、焊缝的前/后连接件编号、连接件流向序号构成。
(5)根据符合管路命名规则的那些管路模型的参数属性表，获得管路编号、管路名称；通过在管路组件装配体内总体统计计算得到每个编号的管路被使用的数量；根据管路模型所属的管路组件装配体获得装配体编号、装配体名称、所属数量、管路所用材料，这些信息被存储到管路组件配套表中；
(6)根据上述步骤得到的信息进行管路焊接。
有益效果
本发明直接利用管路组件装配体的三维设计模型信息，自动提取焊缝清单与管路组件配套表，保证提取焊缝信息的准确性，有效提高了管路焊接工艺编制效率，实现了管路的焊接。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明的具体实施方式作进一步说明。
实施例
一种基于三维设计模型的管路焊缝信息提取方法，步骤为：
(1)建立基于PROE的管路组件装配体模型时遵循以下模型文件的命名规则：管路组件装配体模型命名规则为：型号代号_舱段/分系统_组件代号.ASM；管路模型的命名规则为：型号代号_舱段/分系统_组件代号_PIPE三位自然数序号.PRT；焊缝模型的命名规则为：WELD_型号代号_舱段/分系统_组件代号_两位自然数序号.PRT。其他装配元件(例如阀体、过滤器)编码，必须与管路组件、管路和焊缝加以区分。
所述的技术要求存储在管路组件装配体模型的参数属性表中。三维标注绘制在各零件的实体模型上，由带文本的箭头表示，文本内容为该零件编号。
建立一个模型文件名称为X_Y_10.ASM的管路组件装配体模型，其参数属性表描述了装配体编号为X_Y_10、装配体名称为货物舱后锥段推进管路组件、隶属型号代号为X、阶段为C、模型版本号A.1。
所述的管路模型几何实体由PROE导管图标表示；利用其参数属性表描述管路编号、管路名称、材料规格、弯管半径、隶属型号代号、阶段。
假设管路组件装配体模型由三个管路模型、两个焊缝模型构成。所述的管路模型文件名为：X_Y_11_PIPE001.PRT，X_Y_12_PIPE002.PRT，X_Y_13_PIPE003.PRT。所述的焊缝模型文件名为：WELD_X_Y_10_01.PRT，WELD_X_Y_10_02.PRT。这三个管路模型的参数属性表如下所示。
表1.管路模型的参数属性表
管路编号 管路名称 材料规格 弯管半径 隶属型号代号 阶段
X_Y_11_PIPE001 导管11 1Cr18Ni9Ti 5 X C
X_Y_12_PIPE002 导管12 1Cr18Ni9Ti 5 X C
X_Y_13_PIPE003 导管13 1Cr18Ni9Ti 5 X C
(2)确定焊缝模型的设计模板，PROE模型文件名为WELD_TEMPLET01.PRT。首先确定焊缝模型几何实体由环状、灰色、半径为5mm的零件图标表示；然后在WELD_TEMPLET01.PRT的参数属性表中填写所述的焊缝参数，其中，在前后连接件编号的属性值中用分号间隔连接件，通过连接件由前到后的顺序表示焊接位置的液体/气体流向。最后将该设计模板存储在专用模型库中。
(3)利用步骤(2)获得的焊缝模型的设计模板WELD_TEMPLET01.PRT创建两个焊缝实例WELD_X_Y_10_01.PRT和WELD_X_Y_10_02.PRT。
在构建一个新的管路组件装配体模型X_Y_10.ASM时，从专用模型库中引用焊缝模型的设计模板WELD_TEMPLET01.PRT，将模板实体复制拖放至管路模型X_Y_11_PIPE001.PRT和X_Y_12_PIPE002.PRT之间，通过拖拽实现无缝拼接效果，将焊缝模板重命名为WELD_X_Y_10_01；填写WELD_X_Y_10_01所述的焊缝参数实例值为：焊缝编号为WELD_X_Y_10_01、焊缝的前后连接件编号为X_Y_10_PIPE001；X_Y_10_PIPE002、模型版本号为A.1。
将模板实体WELD_TEMPLET01.PRT复制拖放至管路模型X_Y_12_PIPE002.PRT和X_Y_13_PIPE003.PRT之间，通过拖拽实现无缝拼接效果，将焊缝模板重命名为WELD_X_Y_10_02。填写WELD_X_Y_10_02所述的焊缝参数实例值为：焊缝编号为WELD_X_Y_10_02、焊缝的前后连接件编号为X_Y_12_PIPE002；X_Y_13_PIPE003、模型版本号为A.1。至此，完成该管路组件模型的设计工作。
(4)获取步骤(3)设计完成的管路组件装配体模型X_Y_10.ASM，得到模型名称符合焊缝命名规则为WELD_开头的那些焊缝模型，即WELD_X_Y_10_01.PRT和WELD_X_Y_10_02.PRT。根据这些焊缝模型的参数属性表，得到焊缝编号、焊缝的前后连接件编号，并将其存储于该管路组件模型所对应的工艺文件的焊缝清单数据表中。所述的焊缝清单数据表如下所示。
表2.焊缝清单数据表
(5)根据步骤(3)中管路组件装配体模型X_Y_10.ASM，得到模型名称符合管路命名规则的那些管路模型，如X_Y_11_PIPE001，X_Y_12_PIPE002，X_Y_13_PIPE003。根据这些管路模型的参数属性表，获得管路编号、管路名称；通过在管路组件装配体内总体统计计算得到每个编号的管路被使用的数量；根据管路模型所属的管路组件装配体获得装配体编号、装配体名称、所属数量、管路所用材料，这些信息被存储到管路组件配套表中，如下表所示。
表3.管路组件配套表
(6)表2和表3提供了进行管路焊接时所需的管路焊缝信息，进行管路的焊接。

Claims (1)

1.一种基于三维设计模型的管路焊缝信息提取方法，其特征在于步骤为：
(1)建立管路组件装配体PROE三维设计模型，包括管路模型、焊缝模型、技术要求、三维标注、参数属性表；管路组件装配体PROE三维设计模型的参数属性表描述了装配体编号、装配体名称、隶属型号代号、阶段、模型版本号、管路所用材料；所述的管路模型包含零件类型几何实体表达、参数属性表；管路模型的参数属性表描述了管路编号、管路名称、模型版本号；
(2)建立焊缝模型的设计模板，包括焊缝实体样式和焊缝参数属性表；所述的焊缝实体样式包含了该实体的几何形状、颜色、尺寸；所述的焊缝参数属性表包括：焊缝实体的焊接位置及管路内液体/气体流向、焊缝编号、焊缝的前后连接件编号、模型版本号；焊缝模型的设计模板存储在专用模型库中；
(3)利用步骤(2)获得的焊缝模型的设计模板创建一个焊缝实例；当构建一个新的管路组件装配体模型时，从专用模型库中引用步骤(2)中存储的焊缝模型的设计模板，将焊缝实体复制拖放至当前模型实例的指定位置即两个管路模型之间，为这个新焊缝实体分配一个焊缝编号，填写焊缝参数属性表的实例值，实现了设计模板的实例化；依此类推，直至新的管路组件装配体模型设计完成；
(4)获取步骤(3)设计完成的新的管路组件装配体模型，得到模型名称符合焊缝命名规则的那些焊缝模型；根据这些焊缝模型的参数属性表，得到焊缝编号、焊缝的前后连接件编号，并将其存储于该新的管路组件装配体模型所对应的工艺文件的焊缝清单数据表中；该焊缝清单数据表由焊缝编号、焊缝的前/后连接件编号、连接件流向序号构成；
(5)根据符合管路命名规则的那些管路模型的参数属性表，获得管路编号、管路名称；通过在管路组件装配体内总体统计计算得到每个编号的管路被使用的数量；根据管路模型所属的管路组件装配体获得装配体编号、装配体名称、所属数量、管路所用材料，这些信息被存储到管路组件配套表中。
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