CN109598705A - 一种基于检测特征的检验规程自动生成方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种基于检测特征的检验规程自动生成方法，包括以下步骤：输入三维工艺模型，获取检测特征，从而获取检测元和检测信息；基于检测特征的检测信息检索检验知识库，基于检测特征的检测元信息进一步搜索检验知识库，若有匹配，则生成检验模型，最终得到检验规程文件；若无，则根据确定的检测特征检索检测资源库，添加检测工具，检索工艺规则库，添加检测方法，生成检验模型，最终得到检验规程文件。本发明将传统纸质检验单数字化，转换为统一格式的规程文件，形成数字化检验系统专用的检验规程数字化表示方法，为数字化质量检测技术研究提供可靠数据来源，解决了现有生产现场检验规范参差不齐、不规范、不完整及管理漏洞的问题。

Description

一种基于检测特征的检验规程自动生成方法
技术领域
本发明涉及产品质量检测方法，尤其涉及一种基于检测特征的检验规程自动生成方法。
背景技术
目前产品进入基于三维模型的数字化制造阶段，实现了无纸化设计、生产，而传统的检验模式是以二维工程图和制造大纲检验检测产品，不能满足产品全三维数字化制造要求。因此，实现产品数字化检测，提升检测效率与水平成为了全面实现产品数字化制造的关键环节。
在制造技术普遍应用的基础上，检验规程是必不可少的检验操作规定性文件，用于采购产品、过程产品、成品的监视和测量，确保产品符合要求。检验规程一般是检验部门或者工艺部门依照工艺规程、产品标准、方法标准等文件编制，目前主要有两种生成途径：一种是用Excel或Word手工编辑检验规程，填入检验要素及人员、日期等，如果是相似件，仅在原检验规程基础上手工改动；第二种是在PDM中，通过CAPP导出含有检验信息的文件，进行手动再编辑。现有生产现场检验规程参差不齐，不完整、不规范现象频出，管理漏洞难以解决。在编辑方法不变的情况下，只能靠大量人工参与来完成检验规程的制作，费时费力。受生产现场检测环境复杂、任务量大、工期要求高的影响，这两种生成方式都难以保证检验规程的时效性、便捷性及可靠性。
在现有的检验规程生成方法中，专利“一种检验规程的自动生成方法”(专利申请号：201610930438.9)阐述了一种检验规程的生成方法，通过UG二次开发提取三维工艺模型中的PMI几何尺寸信息，然后添加约束检验的编号、检验人员、检验工具等这些非几何信息，将三维工艺模型变为三维检验模型，结合实例推理技术自动导出检验规程。这个过程并没有实现检验规程的完全自动化生成，其中的检验非几何信息需要检验人员手动添加，工作量大且容易出错。专利“一种工艺规程的自动生成方法”(专利申请号：201610984066.8)通过将待加工工件的毛坯模型及成品三维模型进行计算比对，用户输入加工条件、加工要求等初始条件，结合知识库进行逆向推理，一步步完善加工工艺规程的每一项参数，最终生成工艺规程。这种方法未能将模型的特征与信息关联，并不能完全应用于三维工艺过程。
发明内容
发明目的：本发明目的是提供一种可靠、高效及便捷的基于检测特征的检验规程自动生成方法。
技术方案：本发明包括以下步骤：
(1)创建与检测特征关联的检验知识库；
(2)获取检测特征，提取相应的几何信息和拓扑关系；
(3)根据步骤(2)中获取的检测特征，确定检测信息和检测元；
(4)基于检测特征的检测信息检索检验知识库，基于检测特征的检测元信息进一步搜索检验知识库，若有匹配，则生成检验模型，最终得到检验规程文件；
(5)若无匹配，则根据确定的检测特征检索检测资源库，添加检测工具，检索工艺规则库，添加检测方法，生成检验模型，最终得到检验规程文件，并将生成的实例存储到检验知识库中。
所述步骤(1)中的检测特征为与检测信息相关的检测元，所述的检测信息包括粗糙度、形状公差、位置公差、尺寸公差；所述的检测元包含内孔、圆柱、平面、曲面、凸槽、凹槽等。
所述步骤(1)中的检测特征表示为IF＝(IM,IE)，其中IF表示检测特征，IM表示检测信息，IE表示检测元。
所述步骤(1)中检验知识库的建立过程为：
(11)按照船用柴油机零件种类划分的原则，将检验知识库划分为机身、缸盖、连杆、曲轴、活塞；
(12)按照每一类中所包含的典型检测特征种类继续划分，最后划分到对单个检测特征的检测规划上进行求解，最终根据检测特征的尺寸信息、精度要求等求得问题的解。
所述步骤(2)中的几何信息包括点、线、面、线与线组成的环和各组成面的精度，所述检测特征的几何信息由属性邻接矩阵表示。
所述步骤(2)中的拓扑关系为各组成面之间的拓扑关系，包括垂直关系、相切关系和平行关系，所述的拓扑关系由各组成面之间的拓扑关系矩阵表示。
所述步骤(4)中检验知识库检索过程包括：
(41)根据获取的检测特征，判断检测信息的类型；
(42)进一步的根据获取的检测特征，获取检测元类型；
(43)根据检测信息和检测元检索检验知识库。
所述步骤(5)中的检测工具的匹配过程包括：
(51)映射层匹配：根据确定的检测特征，检索检测资源库中与检测特征类型匹配的功能单元；
(52)聚类层匹配：基于步骤(51)中所匹配到的检测能力相同的功能单元，进一步进行动态聚类，缩小检索范围；
(53)物理资源层匹配：基于步骤(52)中所匹配到的检测资源，选择合适的检测工具。
有益效果：本发明将传统纸质检验单数字化，转换为统一格式的规程文件，形成数字化检验系统专用的检验规程数字化表示方法，为数字化质量检测技术研究提供可靠的数据来源，解决了现有生产现场检验规范参差不齐、不规范、不完整及管理漏洞的问题。
附图说明
图1为本发明的流程图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步说明。
如图1所示，本发明包括以下步骤：
(1)创建与检测特征关联的检验知识库，其中，检测特征定义为与检测信息相关的检测元，检测信息包括粗糙度、形状公差、位置公差、尺寸公差；检测元包含内孔、圆柱、平面、曲面、凸槽、凹槽等。检测特征可表示为IF＝(IM,IE)，其中IF表示检测特征，IM表示检测信息，IE表示检测元。
检验知识库的建立过程为：
(11)将检验知识库进行划分，按照船用柴油机零件种类划分的原则，将检验知识库也分为机身、缸盖、连杆、曲轴、活塞；
(12)按照每一类中所包含的典型检测特征种类继续划分，最后划分到对单个检测特征的检测规划上进行求解的问题，最终根据检测特征的尺寸信息、精度要求等求得问题的解。其中，模块采用的推理规则为条件执行式规则(IF“条件”THEN“执行动作”)，即设置一定的条件，当系统满足此条件时执行动作。
(2)获取检测特征，提取相应的几何信息和拓扑关系，其中，几何信息包括：点、线、面、线与线组成的环和各组成面的精度，检测特征的几何信息由属性邻接矩阵表示；拓扑关系包括各组成面之间的拓扑关系，包括垂直关系、相切关系和平行关系，特征面组之间的拓扑关系由各组成面之间的拓扑关系矩阵表示。
(3)根据步骤(2)中获取的检测特征，确定检测信息和检测元。
(4)基于检测特征的检测信息检索检验知识库，基于检测特征的检测元信息进一步搜索检验知识库，若有匹配，则生成检验模型，最终得到检验规程文件。其中，检验知识库的检索过程包括：
(41)根据获取的检测特征，判断检测信息的类型；
(42)进一步的根据获取的检测特征，获取检测元类型；
(43)根据检测信息和检测元检索检验知识库。
(5)若无匹配，则根据确定的检测特征检索检测资源库，添加检测工具，检索工艺规则库，添加检测方法，生成检验模型，最终得到检验规程文件，并将生成的实例存储到检验知识库中。其中，检测工具的匹配过程包括：
(51)映射层匹配：根据确定的检测特征，检索检测资源库中与检测特征类型匹配的功能单元；
(52)聚类层匹配：基于步骤(51)中所匹配到的检测能力相同的功能单元，进一步进行动态聚类，缩小检索范围；
(53)物理资源层匹配：基于步骤(52)中所匹配到的检测资源，选择合适的检测工具。

Claims (8)

1.一种基于检测特征的检验规程自动生成方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)创建与检测特征关联的检验知识库；
(2)获取检测特征，提取相应的几何信息和拓扑关系；
(3)根据步骤(2)中获取的检测特征，确定检测信息和检测元；
(4)基于检测特征的检测信息检索检验知识库，基于检测特征的检测元信息进一步搜索检验知识库，若有匹配，则生成检验模型，最终得到检验规程文件；
(5)若无匹配，则根据确定的检测特征检索检测资源库，添加检测工具，生成检验模型，最终得到检验规程文件，并将生成的实例存储到检验知识库中。
2.根据权利要求1所述的一种基于检测特征的检验规程自动生成方法，其特征在于，所述步骤(1)中的检测特征为与检测信息相关的检测元，所述的检测信息包括粗糙度、形状公差、位置公差、尺寸公差；所述的检测元包含内孔、圆柱、平面、曲面、凸槽、凹槽等。
3.根据权利要求1所述的一种基于检测特征的检验规程自动生成方法，其特征在于，所述步骤(1)中的检测特征表示为IF＝(IM,IE)，其中IF表示检测特征，IM表示检测信息，IE表示检测元。
4.根据权利要求1所述的一种基于检测特征的检验规程自动生成方法，其特征在于，所述步骤(1)中检验知识库的建立过程为：
(11)按照船用柴油机零件种类划分的原则，将检验知识库划分为机身、缸盖、连杆、曲轴、活塞；
(12)按照每一类中所包含的典型检测特征种类继续划分，最后划分到对单个检测特征的检测规划上进行求解，最终根据检测特征的尺寸信息、精度要求等求得问题的解。
5.根据权利要求1所述的一种基于检测特征的检验规程自动生成方法，其特征在于，所述步骤(2)中的几何信息包括点、线、面、线与线组成的环和各组成面的精度，所述检测特征的几何信息由属性邻接矩阵表示。
6.根据权利要求1所述的一种基于检测特征的检验规程自动生成方法，其特征在于，所述步骤(2)中的拓扑关系为各组成面之间的拓扑关系，包括垂直关系、相切关系和平行关系，所述的拓扑关系由各组成面之间的拓扑关系矩阵表示。
7.根据权利要求1所述的一种基于检测特征的检验规程自动生成方法，其特征在于，所述步骤(4)中检验知识库的检索过程为：
(41)根据获取的检测特征，判断检测信息的类型；
(42)进一步的根据获取的检测特征，获取检测元类型；
(43)根据检测信息和检测元检索检验知识库。
8.根据权利要求1所述的一种基于检测特征的检验规程自动生成方法，其特征在于，所述步骤(5)中检测工具的匹配过程包括：
(51)映射层匹配：根据确定的检测特征，检索检测资源库中与检测特征类型匹配的功能单元；
(52)聚类层匹配：基于步骤(51)中所匹配到的检测能力相同的功能单元，进一步进行动态聚类，缩小检索范围；
(53)物理资源层匹配：基于步骤(52)中所匹配到的检测资源，选择合适的检测工具。
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