CN108229009A - 设计装配零件模型的生成方法、装置及系统 - Google Patents

设计装配零件模型的生成方法、装置及系统 Download PDF

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Abstract

本发明公开了设计装配零件模型的生成方法、装置及系统，从整个零件中选定装配基准零件，在一个方向选定3个装配基准点，再在另外两个方向选定两个装配基准点，再对它们进行变形补偿，然后生成设计装配零件模型；后续可以根据设计模型装配零件，并对实物零件和设计零件进行比对，做出改修方案，对模型进行改修，再根据改修后的模型装配零件。本发明提供了一种基于实物点云的具体装配方法细节，杜绝了因不能准确的预知装配后的尺寸产生的返修及报废成本；提高后续改修方案的制定效率，且可制订精确到毫米级的改修方案，缩短产品面市时间。

Description

设计装配零件模型的生成方法、装置及系统
技术领域
本发明涉及零件装配和三维建模的技术领域，尤其涉及设计装配零件模型的生成方法、装置及系统。
背景技术
当前，在零件装配领域，一般是零件装配后才能通过各种测量方法得到装配件的各尺寸。
但是当装配完成后，由于钣金件返修困难，有些甚至是无法返修，造成大量报废及长时间的返修，且后续的改修方案制定也会经历漫长时间。
发明内容
为了克服现有技术的不足，本发明的目的在于提供设计装配零件模型的生成方法、装置及系统，旨在解决现有技术的钣金件的零件装配方式装配完成后才能得到装配件的尺寸，导致返修困难甚至无法返修的问题。
本发明的目的采用以下技术方案实现：
一种设计装配零件模型的生成方法，包括：
实物点云获取步骤，获取整个零件的实物点云；
基准零件选定步骤，根据整个零件的实物点云，从整个零件中选定装配基准零件，并对该装配基准零件进行定位；
基准点选定步骤，在装配基准零件的同一个三维方向平面选定3个装配基准点，并获取3个装配基准点的初步设计位置；
新增基准点选定步骤，在装配基准零件上再选定其他两个方向的限制特征作为装配基准点，并获取新增的装配基准点的初步设计位置；
变形补偿步骤，判断零件的装配基准点是否存在变形；如果有，则对存在变形的装配基准点的初步设计位置进行相应偏移，得到装配基准点的优化设计位置，作为装配基准点的设计位置；如果否，则将装配基准点的初步设计位置作为装配基准点的设计位置；
模型生成步骤，根据装配基准零件的位置，以及装配基准点的设计位置，生成设计装配零件模型。
在上述实施例的基础上，优选的，所述装配基准点包括装配基准面和/或装配基准孔。
在上述任意实施例的基础上，优选的，还包括模型修正步骤：
根据设计装配零件模型进行整个零件的实物装配；
将装配好的实物装配零件与设计装配零件模型进行比对，得到尺寸测量分析结果；
根据尺寸测量分析结果确定改修方案；
根据改修方案修正设计装配零件模型中装配基准点的设计位置，得到修正后的设计装配零件模型。
在上述实施例的基础上，优选的，多次重复模型修正步骤，直到装配出的实物装配零件满足实际需求。
在上述任意实施例的基础上，优选的，所述变形包括焊接变形。
一种设计装配零件模型的生成装置，包括：
实物点云获取模块，用于获取整个零件的实物点云；
基准零件选定模块，用于根据整个零件的实物点云，从整个零件中选定装配基准零件，并对该装配基准零件进行定位；
基准点选定模块，用于在装配基准零件的同一个三维方向平面选定3个装配基准点，并获取3个装配基准点的初步设计位置；
新增基准点选定模块，用于在装配基准零件上再选定其他两个方向的限制特征作为装配基准点，并获取新增的装配基准点的初步设计位置；
变形补偿模块，用于判断零件的装配基准点是否存在变形；如果有，则对存在变形的装配基准点的初步设计位置进行相应偏移，得到装配基准点的优化设计位置，作为装配基准点的设计位置；如果否，则将装配基准点的初步设计位置作为装配基准点的设计位置；
模型生成模块，用于根据装配基准零件的位置，以及装配基准点的设计位置，生成设计装配零件模型。
在上述实施例的基础上，优选的，还包括模型修正模块，用于：
根据设计装配零件模型进行整个零件的实物装配；
将装配好的实物装配零件与设计装配零件模型进行比对，得到尺寸测量分析结果；
根据尺寸测量分析结果确定改修方案；
根据改修方案修正设计装配零件模型中装配基准点的设计位置，得到修正后的设计装配零件模型。
在上述实施例的基础上，优选的，多次重复调用模型修正模块，直到装配出的实物装配零件满足实际需求。
一种设计装配零件模型的生成系统，包括：
上述任一项实施例中的设计装配零件模型的生成装置；
扫描设备，用于扫描整个零件，并将扫描到的整个零件的实物点云发送到所述装置。
在上述实施例的基础上，优选的，所述扫描设备为红光扫描设备或蓝光扫描设备。
相比现有技术，本发明的有益效果在于：
本发明公开了设计装配零件模型的生成方法、装置及系统，从整个零件中选定装配基准零件，在一个方向选定3个装配基准点，再在另外两个方向选定两个装配基准点，再对它们进行变形补偿，然后生成设计装配零件模型；后续可以根据设计模型装配零件，并对实物零件和设计零件进行比对，做出改修方案，对模型进行改修，再根据改修后的模型装配零件。本发明提供了一种基于实物点云的具体装配方法细节，杜绝了因不能准确的预知装配后的尺寸产生的返修及报废成本；提高后续改修方案的制定效率，且可制订精确到毫米级的改修方案，缩短产品面市时间。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1示出了本发明实施例提供的一种设计装配零件模型的生成方法的流程示意图；
图2示出了本发明实施例提供的一种设计装配零件模型的生成装置的结构示意图；
图3示出了本发明实施例提供的一种设计装配零件模型的生成系统的结构示意图。
具体实施方式
下面，结合附图以及具体实施方式，对本发明做进一步描述，需要说明的是，在不相冲突的前提下，以下描述的各实施例之间或各技术特征之间可以任意组合形成新的实施例。
具体实施例一
如图1所示，本发明实施例提供了一种设计装配零件模型的生成方法，包括：
实物点云获取步骤S101，获取整个零件的实物点云；该步骤可以用红光或蓝光扫描的方法获取各零件的实物点云，导入到三次元分析软件内。
基准零件选定步骤S102，根据整个零件的实物点云，从整个零件中选定装配基准零件，并对该装配基准零件进行定位；该步骤选定其中一个零件作为装配基准零件；并将该零件按设计基准进行定位。
基准点选定步骤S103，在装配基准零件的同一个三维方向平面选定3个装配基准点，并获取3个装配基准点的初步设计位置；本发明实施例对装配基准点不做限定，可选面也可选孔，优选的，所述装配基准点可以包括装配基准面和/或装配基准孔。该步骤在装配基准零件的同一个三维方向平面做出3个基准点(最大限度的包含整个零件)来限制两零件的面装配基准点或孔装配基准点。
新增基准点选定步骤S104，在装配基准零件上再选定其他两个方向的限制特征作为装配基准点，并获取新增的装配基准点的初步设计位置；该步骤在基准零件上再做其他两个方向的限制特征，作为装配基准点。该步骤中选择的装配基准点应与产品设计要求一致。
变形补偿步骤S105，判断零件的装配基准点是否存在变形；如果有，则对存在变形的装配基准点的初步设计位置进行相应偏移，得到装配基准点的优化设计位置，作为装配基准点的设计位置；如果否，则将装配基准点的初步设计位置作为装配基准点的设计位置；本发明实施例对变形类型不做限定，优选的，所述变形可以包括焊接变形。如果确定零件的装配基准点或装配基准点存在焊接等变形，应将装配基准点或装配基准点作相应的偏移，例如某个零件焊接后会存在X方向的变形+0.5mm，则应在得到的扫描零件X方向的基准点在X方向上偏移+0.5mm来得到实际的装配点或装配特征。
模型生成步骤S106，根据装配基准零件的位置，以及装配基准点的设计位置，生成设计装配零件模型。
在上述任意实施例的基础上，优选的，还包括模型修正步骤S107：根据设计装配零件模型进行整个零件的实物装配；将装配好的实物装配零件与设计装配零件模型进行比对，得到尺寸测量分析结果；根据尺寸测量分析结果确定改修方案；根据改修方案修正设计装配零件模型中装配基准点的设计位置，得到修正后的设计装配零件模型。优选的，该方法还可以多次重复模型修正步骤S107，直到装配出的实物装配零件满足实际需求。这样做的好处是，在完成零件的装配后，将实物装配零件与设计装配零件(数模)利用三次元软件进行比对来进行尺寸测量分析，根据分析结果确定改修方案，根据改修方案改变基准的位置进行再装配再尺寸分析直到装配零件满足要求为止。
本发明实施例从整个零件中选定装配基准零件，在一个方向选定3个装配基准点，再在另外两个方向选定两个装配基准点，再对它们进行变形补偿，然后生成设计装配零件模型；后续可以根据设计模型装配零件，并对实物零件和设计零件进行比对，做出改修方案，对模型进行改修，再根据改修后的模型装配零件。本发明实施例提供了一种基于实物点云的具体装配方法细节，杜绝了因不能准确的预知装配后的尺寸产生的返修及报废成本；提高后续改修方案的制定效率，且可制订精确到毫米级的改修方案，缩短产品面市时间。
在上述的具体实施例一中，提供了设计装配零件模型的生成方法，与之相对应的，本申请还提供设计装配零件模型的生成装置。由于装置实施例基本相似于方法实施例，所以描述得比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。下述描述的装置实施例仅仅是示意性的。
具体实施例二
如图2所示，本发明实施例提供了一种设计装配零件模型的生成装置，包括：
实物点云获取模块201，用于获取整个零件的实物点云；
基准零件选定模块202，用于根据整个零件的实物点云，从整个零件中选定装配基准零件，并对该装配基准零件进行定位；
基准点选定模块203，用于在装配基准零件的同一个三维方向平面选定3个装配基准点，并获取3个装配基准点的初步设计位置；
新增基准点选定模块204，用于在装配基准零件上再选定其他两个方向的限制特征作为装配基准点，并获取新增的装配基准点的初步设计位置；
变形补偿模块205，用于判断零件的装配基准点是否存在变形；如果有，则对存在变形的装配基准点的初步设计位置进行相应偏移，得到装配基准点的优化设计位置，作为装配基准点的设计位置；如果否，则将装配基准点的初步设计位置作为装配基准点的设计位置；
模型生成模块206，用于根据装配基准零件的位置，以及装配基准点的设计位置，生成设计装配零件模型。
优选的，本装置还可以包括模型修正模块207，用于：根据设计装配零件模型进行整个零件的实物装配；将装配好的实物装配零件与设计装配零件模型进行比对，得到尺寸测量分析结果；根据尺寸测量分析结果确定改修方案；根据改修方案修正设计装配零件模型中装配基准点的设计位置，得到修正后的设计装配零件模型。
优选的，本装置还可以多次重复调用模型修正模块207，直到装配出的实物装配零件满足实际需求。
本发明实施例从整个零件中选定装配基准零件，在一个方向选定3个装配基准点，再在另外两个方向选定两个装配基准点，再对它们进行变形补偿，然后生成设计装配零件模型；后续可以根据设计模型装配零件，并对实物零件和设计零件进行比对，做出改修方案，对模型进行改修，再根据改修后的模型装配零件。本发明实施例提供了一种基于实物点云的具体装配方法细节，杜绝了因不能准确的预知装配后的尺寸产生的返修及报废成本；提高后续改修方案的制定效率，且可制订精确到毫米级的改修方案，缩短产品面市时间。
具体实施例三
如图3所示，本发明实施例提供了一种设计装配零件模型的生成系统，包括：
具体实施例二中的设计装配零件模型的生成装置301；
扫描设备302，用于扫描整个零件，并将扫描到的整个零件的实物点云发送到所述装置。
本系统对扫描设备302不做限定，优选的，所述扫描设备302为红光扫描设备或蓝光扫描设备。
本发明实施例从整个零件中选定装配基准零件，在一个方向选定3个装配基准点，再在另外两个方向选定两个装配基准点，再对它们进行变形补偿，然后生成设计装配零件模型；后续可以根据设计模型装配零件，并对实物零件和设计零件进行比对，做出改修方案，对模型进行改修，再根据改修后的模型装配零件。本发明实施例提供了一种基于实物点云的具体装配方法细节，杜绝了因不能准确的预知装配后的尺寸产生的返修及报废成本；提高后续改修方案的制定效率，且可制订精确到毫米级的改修方案，缩短产品面市时间。
本发明从使用目的上，效能上，进步及新颖性等观点进行阐述，其具有的实用进步性，己符合专利法所强调的功能增进及使用要件，本发明以上的说明及附图，仅为本发明的较佳实施例而己，并非以此局限本发明，因此，凡一切与本发明构造，装置，待征等近似、雷同的，即凡依本发明专利申请范围所作的等同替换或修饰等，皆应属本发明的专利申请保护的范围之内。
需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。尽管本发明已进行了一定程度的描述，明显地，在不脱离本发明的精神和范围的条件下，可进行各个条件的适当变化。可以理解，本发明不限于所述实施方案，而归于权利要求的范围，其包括所述每个因素的等同替换。对本领域的技术人员来说，可根据以上描述的技术方案以及构思，做出其它各种相应的改变以及形变，而所有的这些改变以及形变都应该属于本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种设计装配零件模型的生成方法，其特征在于，包括：
实物点云获取步骤，获取整个零件的实物点云；
基准零件选定步骤，根据整个零件的实物点云，从整个零件中选定装配基准零件，并对该装配基准零件进行定位；
基准点选定步骤，在装配基准零件的同一个三维方向平面选定3个装配基准点，并获取3个装配基准点的初步设计位置；
新增基准点选定步骤，在装配基准零件上再选定其他两个方向的限制特征作为装配基准点，并获取新增的装配基准点的初步设计位置；
变形补偿步骤，判断零件的装配基准点是否存在变形；如果有，则对存在变形的装配基准点的初步设计位置进行相应偏移，得到装配基准点的优化设计位置，作为装配基准点的设计位置；如果否，则将装配基准点的初步设计位置作为装配基准点的设计位置；
模型生成步骤，根据装配基准零件的位置，以及装配基准点的设计位置，生成设计装配零件模型。
2.根据权利要求1所述的设计装配零件模型的生成方法，其特征在于，所述装配基准点包括装配基准面和/或装配基准孔。
3.根据权利要求1或2所述的设计装配零件模型的生成方法，其特征在于，还包括模型修正步骤：
根据设计装配零件模型进行整个零件的实物装配；
将装配好的实物装配零件与设计装配零件模型进行比对，得到尺寸测量分析结果；
根据尺寸测量分析结果确定改修方案；
根据改修方案修正设计装配零件模型中装配基准点的设计位置，得到修正后的设计装配零件模型。
4.根据权利要求3所述的设计装配零件模型的生成方法，其特征在于，多次重复模型修正步骤，直到装配出的实物装配零件满足实际需求。
5.根据权利要求1或2所述的设计装配零件模型的生成方法，其特征在于，所述变形包括焊接变形。
6.一种设计装配零件模型的生成装置，其特征在于，包括：
实物点云获取模块，用于获取整个零件的实物点云；
基准零件选定模块，用于根据整个零件的实物点云，从整个零件中选定装配基准零件，并对该装配基准零件进行定位；
基准点选定模块，用于在装配基准零件的同一个三维方向平面选定3个装配基准点，并获取3个装配基准点的初步设计位置；
新增基准点选定模块，用于在装配基准零件上再选定其他两个方向的限制特征作为装配基准点，并获取新增的装配基准点的初步设计位置；
变形补偿模块，用于判断零件的装配基准点是否存在变形；如果有，则对存在变形的装配基准点的初步设计位置进行相应偏移，得到装配基准点的优化设计位置，作为装配基准点的设计位置；如果否，则将装配基准点的初步设计位置作为装配基准点的设计位置；
模型生成模块，用于根据装配基准零件的位置，以及装配基准点的设计位置，生成设计装配零件模型。
7.根据权利要求6所述的设计装配零件模型的生成装置，其特征在于，还包括模型修正模块，用于：
根据设计装配零件模型进行整个零件的实物装配；
将装配好的实物装配零件与设计装配零件模型进行比对，得到尺寸测量分析结果；
根据尺寸测量分析结果确定改修方案；
根据改修方案修正设计装配零件模型中装配基准点的设计位置，得到修正后的设计装配零件模型。
8.根据权利要求7所述的设计装配零件模型的生成装置，其特征在于，多次重复调用模型修正模块，直到装配出的实物装配零件满足实际需求。
9.一种设计装配零件模型的生成系统，其特征在于，包括：
权利要求6-8任一项所述的设计装配零件模型的生成装置；
扫描设备，用于扫描整个零件，并将扫描到的整个零件的实物点云发送到所述装置。
10.根据权利要求9所述的设计装配零件模型的生成系统，其特征在于，所述扫描设备为红光扫描设备或蓝光扫描设备。
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