CN107492149A - 一种基于包围盒的面域生成方法 - Google Patents

Abstract

一种基于包围盒的面域生成方法；其包括如下步骤：1)大片钣金件区域排列平面图构造，2)CAD文件的调取，3)平面图形的打断处理，4)平面图线的过滤处理，5)包围盒的生成，6)以步骤4)过滤后剩下的全部曲线对步骤(5.3)生成的矩形面域进行切割，以得到一个面域的集合；7)将所生成的面域输出。利用软件触发的方法控制区域平面图自动生成大批量生产中每一钣金件的基础面域，并将混入的钣金件之间的缝的干扰面域进行过滤，并以输出端口将生成面域参数化输出，实现连续化和自动化；利用计算机生成大批量钣金件建模的基础面域，并参数化输出，实现了后续建模模块的参数化输入，减少工人工作强度，打破了生产时间的约束，有效提高生产速度。

Description

一种基于包围盒的面域生成方法

技术领域

本发明涉及一种基于包围盒的面域生成方法。

背景技术

在制造业中，面域生成是大批量钣金件生产必要的制造环节，面域生成的质量和速度往往决定了生产的效率和效益。传统的面域生成主要是人工先对外围曲线进行选择生成面域，然后再进行切割。然而，人工挑选外围曲线再进行大批量生产时会出现工作量大，且会挑选困难，而且容易错误挑选，误差大，效率较低，而且会造成工作量冗余。

发明内容

针对上述缺陷，本发明的目的在于提出一种基于包围盒的面域生成方法。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一种基于包围盒的面域生成方法；其包括如下步骤：

1)大片钣金件区域排列平面图构造

通过CAD构图软件勾画出钣金件的平面分布示意图，并将所述平面分布示意图保存到计算机磁盘里；

2)CAD文件的调取

将步骤1)中保存的平面分布示意图在犀牛软件中打开；

3)平面图形的打断处理

对平面分布示意图中的全部曲线进行框选后，将每条曲线进行打断；

4)平面图线的过滤处理

将步骤3)中打断后的全部曲线两两求相交，如果有曲线与其余全部曲线仅存在最多一个相同交点，则对该曲线进行过滤；

5)包围盒的生成，具体步骤如下：

(5.1)将步骤4)过滤后剩余的全部曲线的每一条曲线求包围盒；

(5.2)将将步骤(5.1)求得的全部包围盒进行合并，得到一个涵盖全部面域的包围盒；

(5.3)将步骤(5.2)得到的包围盒的四个角点生成一矩形面域；

6)以步骤4)过滤后剩下的全部曲线对步骤(5.3)生成的矩形面域进行切割，以得到一个面域的集合；

7)将所生成的面域输出。

优选的，步骤1)中，以基本的构图单元命令勾画出由大量曲线组成的钣金件的平面分布示意图，所述平面分布示意图包括大片区域中各钣金件的排列位置和所处平面图形。

优选的，步骤1)中的基本的构图单元命令包括曲线。

优选的，步骤3)中，对平面分布示意图中的全部曲线进行框选后，对全部曲线两两求相交，把每条曲线与其余全部曲线相交的参数值作为打断的条件，将每条曲线进行打断。

优选的，步骤7)的面域输出之间，设有对面域进行过滤处理的步骤，其具体步骤如下：

(a)设置缝的最大距离作为判别参数，执行for循环对步骤6)中所生成的全部面域进行过滤筛选；

(b)对步骤(a)中过滤剩余的全部面域进行判断，将每个面域的外围边与步骤4)生成的曲线集合进行比较，只要存在面域的任一外围边与步骤4)生成的曲线集合的每一个都不相等，则将此面域过滤。

本发明的一种基于包围盒的面域生成方法，以解决人工操作带来的不便，还能有效提高生产效率。利用软件触发的方法控制区域平面图自动生成大批量生产中每一钣金件的基础面域，并将混入的钣金件之间的缝的干扰面域进行过滤，并以输出端口将生成面域参数化输出，实现连续化和自动化；其利用计算机生成大批量钣金件建模的基础面域，并参数化输出，实现了后续建模模块的参数化输入，有效节约人力资源，操作简单，使用可靠，减少工人工作强度，打破了生产时间的约束，有效提高生产速度。

附图说明

图1是本发明的一个实施例的流程图。

具体实施方式

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。

如图1所示，一种基于包围盒的面域生成方法；其包括如下步骤：

1)大片钣金件区域排列平面图构造

通过CAD构图软件，以曲线等基本的构图单元命令勾画出由大量曲线组成的钣金件的平面分布示意图，所述平面分布示意图包括大片区域中各钣金件的排列位置和所处平面图形，并将所述平面分布示意图保存到计算机磁盘里，即由人工对钣金件构造面域草图(即平面分布示意图)；

2)CAD文件的调取

利用犀牛软件将步骤1)中保存的平面分布示意图打开，将草图转到犀牛软件以方便grasshopper插件的使用，grasshopper是一款只能在Rhino环境下运行的采用程序算法生成模型的插件；

3)平面图形的打断处理，将画草图时的任意长度线段打断成刚好能构成每一面域的整齐线段，因为曲线构成的平面图仅有构成封闭区域的网格需要才能生成面域，其具体步骤如下：

对平面分布示意图中的全部曲线进行框选，对全部曲线两两求相交，把每条曲线与其余全部曲线相交的参数值作为打断的条件，将每条曲线进行打断；

4)平面图线的过滤处理，因为打断后的曲线外围的一部分是不参与面域的生成，所以需要进行过滤；去目的在于将步骤3)中打断后生成的全部线段中，不参与目标面域生成的多余线段去除；

将步骤(3)中打断后的全部曲线两两求相交，如果有曲线与其余全部曲线仅存在最多一个相同交点，则对该曲线进行过滤；

5)包围盒的生成，以获得一块包含全部需要生成小面域的矩形大区域，具体步骤如下：

(5.1)将步骤4)中过滤后剩余的全部曲线的每一条曲线求包围盒；

(5.2)将将步骤(5.1)求得的全部包围盒进行合并，得到一个涵盖全部面域的包围盒；

(5.3)将步骤(5.2)得到的包围盒的四个角点生成一矩形面域，包围盒只能是矩形；

6)以步骤4)过滤后剩下的全部曲线对步骤(5.3)生成的矩形面域进行切割，以得到一个面域集合；

7)面域的过滤处理，因为步骤6)中生成的面域集合包含一些宽度较小的面域和一些包围盒生成的多余面域，所以需对全部面域进行过滤，将大区域中不属于所需生成的目的区域去除，其具体步骤如下：

(7.1)在面域生成程序的输入端口设置缝的最大距离(因为平面分布示意图中钣金件与钣金件之间的缝隙，这些缝隙在前面的步骤中也会生成面域，需要将此类面域过滤掉)判别参数，由面域生成程序执行for循环对步骤6)中所生成的全部面域进行过滤筛选；

(7.2)由面域生成程序对步骤(7.1)中过滤剩余的全部面域进行判断，将每个面域的外围边与步骤4)生成的曲线集合进行比较，只要存在面域的任一外围边与步骤4)生成的曲线集合的每一个都不相等，则将此面域过滤；

8)将所生成并经过过滤的面域通过输出端口输出，以实现连续化、自动化和参数化。

本发明的一种基于包围盒的面域生成方法，以解决人工操作带来的不便，还能有效提高生产效率。利用软件触发的方法控制区域平面图自动生成大批量生产中每一钣金件的基础面域，并将混入的钣金件之间的缝的干扰面域进行过滤，并以输出端口将生成面域参数化输出，实现连续化和自动化；其利用计算机生成大批量钣金件建模的基础面域，并参数化输出，实现了后续建模模块的参数化输入，有效节约人力资源，操作简单，使用可靠，减少工人工作强度，打破了生产时间的约束，有效提高生产速度。

方案中使用的犀牛软件，是由美国Robert McNeel公司1998年推出的一款基于NURBS为主三维建模软件。

以上结合具体实施例描述了本发明的技术原理。这些描述只是为了解释本发明的原理，而不能以任何方式解释为对本发明保护范围的限制。基于此处的解释，本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本发明的其它具体实施方式，这些方式都将落入本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种基于包围盒的面域生成方法，其特征在于：其包括如下步骤：

1)大片钣金件区域排列平面图构造

通过CAD构图软件勾画出钣金件的平面分布示意图，并将所述平面分布示意图保存到计算机磁盘里；

2)CAD文件的调取

将步骤1)中保存的平面分布示意图在犀牛软件中打开；

3)平面图形的打断处理

对平面分布示意图中的全部曲线进行框选后，将每条曲线进行打断；

4)平面图线的过滤处理

将步骤3)中打断后的全部曲线两两求相交，如果有曲线与其余全部曲线仅存在最多一个相同交点，则对该曲线进行过滤；

5)包围盒的生成，具体步骤如下：

(5.1)将步骤4)过滤后剩余的全部曲线的每一条曲线求包围盒；

(5.2)将将步骤(5.1)求得的全部包围盒进行合并，得到一个涵盖全部面域的包围盒；

(5.3)将步骤(5.2)得到的包围盒的四个角点生成一矩形面域；

6)以步骤4)过滤后剩下的全部曲线对步骤(5.3)生成的矩形面域进行切割，以得到一个面域的集合；

7)将所生成的面域输出。

2.根据权利要求1所述的基于包围盒的面域生成方法，其特征在于：步骤1)中，以基本的构图单元命令勾画出由大量曲线组成的钣金件的平面分布示意图，所述平面分布示意图包括大片区域中各钣金件的排列位置和所处平面图形。

3.根据权利要求2所述的基于包围盒的面域生成方法，其特征在于：步骤1)中的基本的构图单元命令包括曲线。

4.根据权利要求1所述的基于包围盒的面域生成方法，其特征在于：步骤3)中，对平面分布示意图中的全部曲线进行框选后，对全部曲线两两求相交，把每条曲线与其余全部曲线相交的参数值作为打断的条件，将每条曲线进行打断。

5.根据权利要求1所述的基于包围盒的面域生成方法，其特征在于：步骤7)的面域输出之间，设有对面域进行过滤处理的步骤，其具体步骤如下：

(a)设置缝的最大距离作为判别参数，执行for循环对步骤6)中所生成的全部面域进行过滤筛选；

(b)对步骤(a)中过滤剩余的全部面域进行判断，将每个面域的外围边与步骤4)生成的曲线集合进行比较，只要存在面域的任一外围边与步骤4)生成的曲线集合的每一个都不相等，则将此面域过滤。