CN107301298A - 一种基于autocad的汽车涂装台车运动轨迹仿真系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种基于AUTOCAD的汽车涂装台车运动轨迹仿真系统，包括系统初始化、模型分析与计算、绘制轨迹及动画仿真四个功能模块；能够科学验证台车轨道设计和输送线布局的合理性，检验转弯弯道处工件及台车是否干涉；利用本发明节约了汽车涂装台车输送线设计验证与分析时间，减少绘制台车运动轨迹与仿真的资金和人力投入，提高汽车涂装生产线设计效率；本发明基于AUTOCAD平台，在仿真与绘制轨迹时无需重新建模，节省设计与仿真时间。

Description

一种基于AUTOCAD的汽车涂装台车运动轨迹仿真系统

技术领域

本发明涉及涂装台车运动轨迹绘制与仿真技术领域，具体的说是一种基于AUTOCAD的汽车涂装台车运动轨迹仿真系统。

背景技术

台车是汽车涂装生产线主要的输送设备，台车运行路线设计是汽车涂装生产线设计的重要环节，特别是转弯弯道等复杂路径的设计直接影响到输送能力与车间布局，因此，需要仿真验证，检查干涉。

目前，汽车涂装生产线设计与仿真已基本实现了数字化。但是，现有主流仿真设计软件中，主要集中在物流与布局仿真方面，并且需要重新建模，搭建仿真环境，存在耗用时间长，检查干涉困难，无法模拟多个台车复杂路径运行状态等问题。所以，基于AUTOCAD设计环境的台车运动轨迹绘制与仿真系统，是当前急需解决的问题。

发明内容

本发明的目的是为了解决汽车涂装生产线设计过程中，绘制台车运行轨迹，模拟多个台车复杂路径运行状态的问题，提供一种基于AUTOCAD的汽车涂装台车运动轨迹仿真系统。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：

一种基于AUTOCAD的汽车涂装台车运动轨迹仿真系统，包括系统初始化、模型分析与计算、绘制轨迹及动画仿真四个模块；

所述系统初始化模块，定义台车和工件模型，加载最近一次仿真参数，并将其作为系统参数默认值，将轨道中心线合并为多段线；

所述模型分析与计算模块，是指计算与分析台车和工件沿轨道中心线移动位置坐标，确保台车和工件插入或移动位置满足设定参数的要求；

所述绘制轨迹模块，首先进行参数完整性和有效性检查，遍历组成轨道中心线各线段或圆弧，获取各线段或圆弧的起点和终点坐标，判别台车和工件移动方向，然后以轨道中心线起点坐标作为绘制轨迹的起始点坐标，插入台车和工件模型；依据轨迹步长沿轨道中心线寻找下一个模型插入点，插入台车和工件模型，重复这种操作，直到超出轨道中心线终点坐标范围，最终形成多台车组运动轨迹；

所述动画仿真模块，以轨道中心线起点作为仿真的起始点坐标，插入台车和工件模型，根据工件节距和台车插入点坐标的数据计算下一个工件插入点位置，插入台车和工件模型，根据台车数量重复计算其它台车插入点位置坐标，并插入台车与工件模型，完成第一组仿真画面布局，然后根据仿真步长，以前一个仿真画面中第一个工件插入点位置作为起点，计算下一组动画中各模型插入点坐标，将前一组动画中各台车和工件模型移动到新坐标点上，根据仿真动画设置仿真步长，重复前一步操作，直到超出轨道中心线范围，完成模拟多台车组沿轨道移动过程。

所述的多台车组为两台车组或四台车组。

本发明的有益效果：

本发明提供的基于AUTOCAD的汽车涂装台车运动轨迹仿真系统，能够科学验证台车轨道设计和输送线布局的合理性，检验转弯弯道处工件及台车是否干涉；利用本发明节约了汽车涂装台车输送线设计验证与分析时间，减少绘制台车运动轨迹与仿真的资金和人力投入，提高汽车涂装生产线设计效率；本发明基于AUTOCAD平台，在仿真与绘制轨迹时无需重新建模，节省设计与仿真时间。

附图说明

图1是本发明绘制轨迹流程图；

图2是本发明仿真流程图；

图3是本发明台车、工件及台车运行轨道示意图；

图4是本发明图3的局部放大图一；

图5是本发明图3的局部放大图二。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本发明做进一步的阐述。

实施例1

如图所示：一种基于AUTOCAD的汽车涂装台车运动轨迹仿真系统由系统初始化、模型分析与计算、绘制轨迹、动画仿真四个模块组成。

所述系统初始化模块，定义台车和工件模型位置，选择轨道中心线，设置台车前后支撑点距离，轨迹步长、工件节距、仿真步长、台车数量等参数。

所述模型分析与计算模块是指在绘制轨迹或动画仿真时，计算与分析台车和工件沿轨道中心线移动位置坐标，确保台车和工件插入或移动位置满足设定参数的要求。

所述绘制轨迹模块是指根据轨迹步长，计算每个轨迹步长台车和工件沿轨道中心线移动的坐标位置，并插入台车和工件模型，记录每组台车（含工件）移动轨迹。以两台车组绘制轨迹为例。绘制轨迹时，首先进行参数完整性和有效性检查，遍历组成轨道中心线各线段或圆弧，获取各线段或圆弧的起点和终点坐标，判别台车和工件移动方向，然后以轨道中心线起点坐标作为绘制轨迹的起始点坐标，插入台车和工件模型；依据轨迹步长沿轨道中心线寻找下一个模型插入点，插入台车和工件模型，重复这种操作，直到超出轨道中心线终点坐标范围，最终形成两台车组运动轨迹。

所述动画仿真模块是指根据仿真步长和工艺设定的工件节距，计算每个仿真步长台车和工件沿轨道中心线移动的坐标位置，模拟台车和工件组以工艺速度沿轨道中心线运动。以两台车组仿真为例：以轨道中心线起点作为仿真的起始点坐标，插入台车和工件模型，根据工件节距、台车插入点坐标等数据计算下一个工件插入点位置，插入台车和工件模型，根据台车数量重复计算其它台车插入点位置坐标，并插入台车与工件模型，完成第一组仿真画面布局，然后根据仿真步长，以前一个仿真画面中第一个工件插入点位置作为起点，计算下一组动画中各模型插入点坐标，将前一组动画中各台车和工件模型移动到新坐标点上，根据仿真动画设置仿真步长，重复前一步操作，直到超出轨道中心线范围，完成模拟两台车组沿轨道移动过程。

实施例2

如图所示：一种基于AUTOCAD的汽车涂装台车运动轨迹仿真系统由系统初始化、模型分析与计算、绘制轨迹、动画仿真四个模块组成。

所述系统初始化模块，定义台车和工件模型位置，选择轨道中心线，设置台车前后支撑点距离，轨迹步长、工件节距、仿真步长、台车数量等参数。

所述模型分析与计算模块是指在绘制轨迹或动画仿真时，计算与分析台车和工件沿轨道中心线移动位置坐标，确保台车和工件插入或移动位置满足设定参数的要求。

所述绘制轨迹模块是指根据轨迹步长，计算每个轨迹步长台车和工件沿轨道中心线移动的坐标位置，并插入台车和工件模型，记录每组台车（含工件）移动轨迹。以四台车组绘制轨迹为例。绘制轨迹时，首先进行参数完整性和有效性检查，遍历组成轨道中心线各线段或圆弧，获取各线段或圆弧的起点和终点坐标，判别台车和工件移动方向，然后以轨道中心线起点坐标作为绘制轨迹的起始点坐标，插入台车和工件模型；依据轨迹步长沿轨道中心线寻找下一个模型插入点，插入台车和工件模型，重复这种操作，直到超出轨道中心线终点坐标范围，最终形成四台车组运动轨迹。

所述动画仿真模块是指根据仿真步长和工艺设定的工件节距，计算每个仿真步长台车和工件沿轨道中心线移动的坐标位置，模拟台车和工件组以工艺速度沿轨道中心线运动。以四台车组仿真为例：以轨道中心线起点作为仿真的起始点坐标，插入台车和工件模型，根据工件节距、台车插入点坐标等数据计算下一个工件插入点位置，插入台车和工件模型，根据台车数量重复计算其它台车插入点位置坐标，并插入台车与工件模型，完成第一组仿真画面布局，然后根据仿真步长，以前一个仿真画面中第一个工件插入点位置作为起点，计算下一组动画中各模型插入点坐标，将前一组动画中各台车和工件模型移动到新坐标点上，根据仿真动画设置仿真步长，重复前一步操作，直到超出轨道中心线范围，完成模拟四台车组沿轨道移动过程。

Claims (2)

1.一种基于AUTOCAD的汽车涂装台车运动轨迹仿真系统，其特征在于：包括系统初始化、模型分析与计算、绘制轨迹及动画仿真四个模块；

所述系统初始化模块，定义台车和工件模型，加载最近一次仿真参数，并将其作为系统参数默认值，将轨道中心线合并为多段线；

所述模型分析与计算模块，是指计算与分析台车和工件沿轨道中心线移动位置坐标，确保台车和工件插入或移动位置满足设定参数的要求；

所述绘制轨迹模块，首先进行参数完整性和有效性检查，遍历组成轨道中心线各线段或圆弧，获取各线段或圆弧的起点和终点坐标，判别台车和工件移动方向，然后以轨道中心线起点坐标作为绘制轨迹的起始点坐标，插入台车和工件模型；依据轨迹步长沿轨道中心线寻找下一个模型插入点，插入台车和工件模型，重复这种操作，直到超出轨道中心线终点坐标范围，最终形成多台车组运动轨迹；

所述动画仿真模块，以轨道中心线起点作为仿真的起始点坐标，插入台车和工件模型，根据工件节距和台车插入点坐标的数据计算下一个工件插入点位置，插入台车和工件模型，根据台车数量重复计算其它台车插入点位置坐标，并插入台车与工件模型，完成第一组仿真画面布局，然后根据仿真步长，以前一个仿真画面中第一个工件插入点位置作为起点，计算下一组动画中各模型插入点坐标，将前一组动画中各台车和工件模型移动到新坐标点上，根据仿真动画设置仿真步长，重复前一步操作，直到超出轨道中心线范围，完成模拟多台车组沿轨道移动过程。

2.如权利要求1所述的基于AUTOCAD的汽车涂装台车运动轨迹仿真系统，其特征在于：所述的多台车组为两台车组或四台车组。