CN108765585A - 一种三维模型装配体拆分去杂方法 - Google Patents

一种三维模型装配体拆分去杂方法 Download PDF

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吴永兴
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官雄明
杨雪蓉
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Abstract

本发明涉及一种三维模型装配体拆分去杂方法，包括从三维建模软件中导出该三维模型装配体的所有零件的名称或ID号并与设备BOM表格对比，使用三维建模软件提供的API通过零件名称或ID号选中子装配体的所有零件；导出被选中的零件，形成独立子装配体；在子装配体内，建立数学模型获得包括该子装配体内的所有专用件的封闭区域；通过数学模型求解不属于所述封闭区域内的标准件，删除这些标准件；删除封闭区域内的不属于子装配体的标准件；重复上述步骤，使整个装配体与设备BOM一致。通过建立数学模型，结合三维建模软件的二次开发功能，删除了不属于该层级装配体内的标准件，极大地减轻了工作人员的劳动强度，提高了准确率，保证了模型装配体质量。

Description

一种三维模型装配体拆分去杂方法
技术领域
本发明涉及一种装配体拆分去杂方法，尤其适用于机械、汽车、航空航天领域复杂三维设计模型结构的装配体拆分去杂方法。
背景技术
随着工业化与信息化的融合，各机械设计制造加工企业正朝着无图纸化管理迈进，无图纸化的基础是三维模型，大量三维模型的管理为各大企业提出了挑战。BOM(BillOf Material)物料清单，采用计算机辅助企业生产管理，首先要使计算机能够读出企业所制造的产品构成和所有要涉及的物料，为了便于计算机识别，必须把用图示表达的产品结构例如三维模型结构转化成某种数据格式，这种以数据格式来描述产品结构的文件就是物料清单。它是定义产品结构的技术文件，因此，它又称为产品结构表或产品结构树。BOM是制造部门组织生产和日常运维的重要依据。然而，三维模型装配与设备BOM结构不一致的矛盾尤为突出。三维模型装配通常采用建模软件，模型装配人员往往以装配效率和装配逻辑为装配准则，存在装配逻辑与设备BOM结构不一致的情况，还存在标准件作为通用件出现在多个子装配体中，同名的标准件易被导出到子装配体内。为了将装配好的模型应用于企业日常运维管理中，各企业需要花费大量的人工、财力、时间成本来调整已经完成装配的三维模型，使其与设备BOM一致。
发明专利内容
针对上述问题，本发明提出一种三维模型装配体拆分去杂方法，用于三维模型装配体与设备BOM保持一致，其特征在于，该方法包括：
S01、从三维建模软件中导出该三维模型装配体的所有零件的名称或ID号；
S02、对比导出的零件名称或ID号与对应该三维模型装配体的设备BOM表格是否匹配，修改不匹配的零件名称或ID号；
S03、使用三维建模软件提供的API通过零件名称或ID号选中由设备BOM指定的需要拆分为独立子装配体的所有零件；
S04、导出被选中的零件，形成独立子装配体；
S05、在子装配体内，通过三维建模软件提供的API建立数学模型获得包括该子装配体内的所有专用件的封闭区域；
S06、通过数学模型求解不属于所述封闭区域内的标准件，删除这些标准件；
S07、删除封闭区域内的不属于子装配体的标准件；
S08、重复S01—S07步骤，使整个装配体与设备BOM一致。
优选地，手动删除封闭区域内的不属于子装配体的标准件，也可以建立进一步数学模型来删除非子装配体中的标准件。
优选地，所述封闭区域为球体，也可以为任何包含所有专用件的立体结构。
优选地，所述封闭区域为长方体。在所述长方体封闭区域，通过获取导出的子装配体内每一个专用件相对于世界坐标系原点的三维坐标值(X，Y，Z)并求解得出Xmin、Ymin、Zmin、Xmax、Ymax和Zmax，从而得到空间中的两个点Pmin＝(Xmin，Ymin，Zmin)，Pmax＝(Xmax，Ymax，Zmax)构造的一个向量PminPmax，该向量即是所需长方体边界框的对角线。对于每一个专用件，其坐标值(X，Y，Z)均满足以下条件：Xmin≤X≤Xmax；Ymin≤Y≤Ymax；Zmin≤Z≤Zmax。获取导出的子装配体内每一个标准件相对于世界坐标系原点的三维坐标值(Xs，Ys，Zs)，当标准件坐标值满足以下条件(Xs≤Xmin或Xs≥Xmax)或(Ys≤Ymin或Ys≥Ymax)或(Zs≤Zmin或Zs≥Zmax)时，即可确定该标准件不隶属于导出的子装配体，删除这些标准件。
优选地，所述子装配体为三维模型中最底层装配体。
通过采用本发明使装配体层级关系与设备BOM结构相一致。本发明通过建立数学模型，结合三维建模软件的二次开发功能，删除了不属于该层级装配体内的标准件，极大地减轻了工作人员的劳动强度，提高了准确率，保证了模型装配体质量。
附图说明
图1是本发明一种装配体拆分去杂方法的步骤示意图；
图2是本发明一个实施例的三维模型装配体的立体图；
图3是本发明一个实施例装配体对应的设备BOM局部示意图；
图4是本发明一个实施例装配体中导出的一个子装配体的立体图；
图5是在图4的基础上删除封闭长方体A区域外的标准件后的子装配体的立体图；
图6是在图5的基础上删除区域内不属于子装配体的标准件后的子装配体的立体图；
图7是本发明一个实施例装配体经过拆分去杂前后的结构树图；
其中，1—专用件，2—标准件。
具体实施方式
下面将结合附图对该发明进行详细说明。
如图1所示为一种三维模型装配体拆分去杂方法的步骤，包括：S01、从三维建模软件中导出该三维模型装配体的所有零件的名称或ID号；S02、对比导出的零件名称或ID号与对应该三维模型装配体的设备BOM表格是否匹配，修改不匹配的零件名称或ID号；S03、使用三维建模软件提供的API通过零件名称或ID号选中由设备BOM指定的需要拆分为独立子装配体的所有零件；S04、导出被选中的零件，形成独立子装配体；S05、在子装配体内，通过三维建模软件提供的API建立数学模型获得包括该子装配体内的所有专用件的封闭区域；S06、通过数学模型求解不属于所述封闭区域内的标准件，删除这些标准件；S07、删除封闭区域内的不属于子装配体的标准件；S08、重复S01—S07步骤，使整个装配体与设备BOM一致。其中API(Application Programming Interface)为建模软件提供的应用程序接口。
以卷烟生产GDX500包装机条盒透明纸成型机这个装配体为例，如图2所示，首先在建模软件中打开需要拆分去杂的装配体，为了保证装配体拆分去杂过程中，零件不被遗漏，需要确保所有零件与设备BOM表对应，因此，通过Component::Name方法导出装配体内的所有零件名称，与设备BOM表格比较，如图3所示，使零件名称与设备BOM相吻合。然后，使用建模软件提供的API—IModelDoc2::SelectByID，通过零件名称多选设备BOM需要拆分去杂的一个子部件内的所有零件，并将选中的所有零件导出为一个子装配体。如图4所示，子装配体为透明纸成型机拉线供给装置。导出的子装配体包含了很多隶属于其他装置的标准件，这是由于上一步骤中多选零件时以零件名称为选择标准，标准件在一个装配体内总是会重复出现多次，同名的标准件均被导出到了子装配体内。“漂浮”标准件不属于该子装配体，需要删除。
建立数学模型并借助建模软件API，计算得出一个长方体封闭区域，这个区域包含了该子装配体内的所有专用件，如图4中封闭长方体A所示。具体而言，使用Component::Transform方法，获取导出的子装配体内每一个专用件(非标准件)相对于世界坐标系原点的三维坐标值(X，Y，Z)并求解得出Xmin、Ymin、Zmin、Xmax、Ymax和Zmax，从而得到空间中的两个点Pmin＝(Xmin，Ymin，Zmin)，Pmax＝(Xmax，Ymax，Zmax)构造的一个向量PminPmax，该向量即是所需长方体边界框的对角线。对于每一个专用件，其坐标值(X，Y，Z)均满足以下条件：Xmin≤X≤Xmax；Ymin≤Y≤Ymax；Zmin≤Z≤Zmax。获取导出的子装配体内每一个标准件相对于世界坐标系原点的三维坐标值(Xs，Ys，Zs)，当标准件坐标值满足以下条件(Xs≤Xmin或Xs≥Xmax)或(Ys≤Ymin或Ys≥Ymax)或(Zs≤Zmin或Zs≥Zmax)时，即可确定该标准件不隶属于导出的子装配体，删除这些标准件，如图5所示，其中2为标准件的代表，1为专用件的代表。
然后，如图5所示，图中少数“漂浮”的标准件紧邻专用件，需要建模人员手动删除。具体而言，使用ModelDoc::EditDelete方法删除这些标准件。所得结果如图6所示。
人工完善后的子装配体如图6所示，重复上述步骤，装配体经过拆分去杂前后的结构树图如图7所示。图7左侧为原始不规范的装配体层级关系树图，图7右侧为按照设备BOM结构重组后的装配体结构树图。其中ID号21903B对应的就是包装机条盒透明纸成型机这个装配体，21903BJ0600010对应的就是子装配体透明纸成型机拉线供给装置，并且其为本装配体的最底层的子装配体。
所述零件名称是指在建模软件中唯一识别零件的ID号，包括但不限于ID号；所述规范化零件名称，将装配体内的所有零件按照一定标准进行规范化，确保程序可以通过零件名称选中该零件；所述专用件是指该子装配体内独有的零件；所述封闭长方体区域是一个虚拟空间，所有专用件均被该空间包围；所述标准件是同时出现在多个子装配体内的零件；所述程序无法排除的悬浮标准件是指被封闭长方体区域包围的部分无安装位置的标准件。
以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种三维模型装配体拆分去杂方法，用于三维模型装配体与设备BOM保持一致，其特征在于，该方法包括：
S01、从三维建模软件中导出该三维模型装配体的所有零件的名称或ID号；
S02、对比导出的零件名称或ID号与对应该三维模型装配体的设备BOM表格是否匹配，修改不匹配的零件名称或ID号；
S03、使用三维建模软件提供的API通过零件名称或ID号选中由设备BOM指定的需要拆分为独立子装配体的所有零件；
S04、导出被选中的零件，形成独立子装配体；
S05、在子装配体内，通过三维建模软件提供的API建立数学模型获得包括该子装配体内的所有专用件的封闭区域；
S06、通过数学模型求解不属于所述封闭区域内的标准件，删除这些标准件；
S07、删除封闭区域内的不属于子装配体的标准件；
S08、重复S01—S07步骤，使整个装配体与设备BOM一致。
2.根据权利要求1所述的一种三维模型装配体拆分去杂方法，其特征在于，手动删除封闭区域内的不属于子装配体的标准件。
3.根据权利要求1所述的一种三维模型装配体拆分去杂方法，其特征在于，所述封闭区域为球体。
4.根据权利要求1所述的一种三维模型装配体拆分去杂方法，其特征在于，所述封闭区域为长方体。
5.根据权利要求4所述的一种三维模型装配体拆分去杂方法，其特征在于，所述长方体封闭区域，通过获取导出的子装配体内每一个专用件相对于世界坐标系原点的三维坐标值(X，Y，Z)并求解得出Xmin、Ymin、Zmin、Xmax、Ymax和Zmax，从而得到空间中的两个点Pmin＝(Xmin，Ymin，Zmin)，Pmax＝(Xmax，Ymax，Zmax)构造的一个向量PminPmax，该向量即是所需长方体边界框的对角线。
6.根据权利要求5所述的一种三维模型装配体拆分去杂方法，其特征在于，对于每一个专用件，其坐标值(X，Y，Z)均满足以下条件：Xmin≤X≤Xmax；Ymin≤Y≤Ymax；Zmin≤Z≤Zmax。
7.根据权利要求5所述的一种三维模型装配体拆分去杂方法，其特征在于，获取导出的子装配体内每一个标准件相对于世界坐标系原点的三维坐标值(Xs，Ys，Zs)，当标准件坐标值满足以下条件(Xs≤Xmin或Xs≥Xmax)或(Ys≤Ymin或Ys≥Ymax)或(Zs≤Zmin或Zs≥Zmax)时，即可确定该标准件不隶属于导出的子装配体，删除这些标准件。
8.根据权利要求1-7任一项所述的一种三维模型装配体拆分去杂方法，其特征在于，所述子装配体为三维模型中最底层装配体。
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