CN109693058A - 一种管路组件焊装姿态的确定方法、装置及上位机 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种管路组件焊装姿态的确定方法、装置及上位机，涉及管路组装技术领域，所述方法包括：获取管路组件中每一零件在所述管路组件中的空间位置姿态；其中，所述零件包括：导管，以及二通连接件和/或三通连接件；获取导管弯折时的送管量、旋转角度和弯折角度信息；根据所述弯折时的送管量、旋转角度和弯折角度信息及各零件的所述空间位置姿态，确定所述导管的首端和/或末端的刻线位置；根据所述刻线位置，确定所述管路组件的焊装姿态。本发明的方案省去了复杂管路组件焊装过程中搭建组合夹具的步骤，减少了手工操作量，提高了复杂管路组件的焊装效率。
Description
技术领域
本发明属于管路组装技术领域，尤其是涉及一种管路组件焊装姿态的确定方法、装置及上位机。
背景技术
管路系统在大部分机电产品中都有应用，主要由导管、柱塞接头和三通、二通等导管连接件焊接而成，起输送水、油、气等介质的作用。特别在航空航天领域，管路系统是飞机或其他航天器的重要组成部分，其使用性能直接影响飞机和航天器的运行功能、可靠性和使用寿命。管路系统生产过程主要包括弯管机弯管，导管测量，误差修正，管路组件焊装等几个步骤。其中管路组件焊装过程决定了管路系统的最终空间形态，是管路系统能否符合生产要求的关键。
目前管路组件的焊装是通过组合夹具的搭建和调试、人工手动刻线，这就使得该过程需要大量的手工操作，依赖人工经验，且操作繁琐，不易保证装配精度，使得管路焊装过程生产效率低下。
发明内容
本发明实施例的目的在于提供一种管路组件焊装姿态的确定方法、装置及上位机，从而解决现有技术管路组件焊装过程操作繁琐、装配精度不易保证且生产效率低下的问题。
为了实现上述目的，本发明提供了一种管路组件焊装姿态的确定方法，包括：
获取管路组件中每一零件在所述管路组件中的空间位置姿态；其中，所述零件包括：导管，以及二通连接件和/或三通连接件；
获取导管弯折时的送管量、旋转角度和弯折角度信息；
根据所述弯折时的送管量、旋转角度和弯折角度信息及各零件的所述空间位置姿态，确定所述导管的首端和/或末端的刻线位置；
根据所述刻线位置，确定所述管路组件的焊装姿态。
其中，获取管路组件中每一零件在所述管路组件中的空间位置姿态的步骤包括：
根据每一所述零件的零件名称，获取该零件的端点在该零件的零件坐标系中的第一三维坐标信息；其中，所述导管的端点包括所述导管首端的相邻两直线段的端点和/或末端的相邻两直线段的端点，所述三通连接件的端点包括三个连接头端点和一个体心点，所述二通连接件的端点包括两个连接头端点和一个体心点；
根据该零件的零件坐标系和管路组件坐标系之间的转换关系，将每一零件的各端点的所述第一三维坐标信息转换为在所述管路组件坐标系中的第二三维坐标信息；
根据所述零件的各端点的所述第二三维坐标信息，获取该零件在所述管路组件坐标系中的空间位置姿态。
其中，根据每一所述零件的零件名称，获取该零件的端点在该零件的零件坐标系中的第一三维坐标信息的步骤包括：
在所述管路组件的设计模型的模型树中，获取各所述零件的零件名称；
根据所述零件名称，确定所述零件的端点的数量；
获取所述零件的每一端点的第一三维坐标信息。
其中，获取所述零件的每一端点的第一三维坐标信息的步骤包括：
若所述零件名称为三通连接件，则获取所述零件的四个端点的第一三维坐标信息；若所述零件名称为二通连接件，则获取所述零件的三个端点的第一三维坐标信息；
计算所述零件的任一端点与其他端点分别形成的空间向量之间的角度；
根据所述空间向量之间的角度，确定所述零件的每一三维坐标信息所对应的端点的名称。
其中，根据所述空间向量之间的角度，确定所述零件的每一三维坐标信息所对应的端点的名称的步骤包括：
在所述零件为二通连接件时，若两个所述空间向量之间的角度为第一预设角度，则确定当前选择的任一端点为所述二通连接件的体心点，另外两端点分别为所述二通连接件的左连接头端点和右连接头端点；
在所述零件为三通连接件时，若第一空间向量和第二空间向量之间的角度，以及所述第一空间向量和第三空间向量之间的角度均为第二预设角度，且所述第二空间向量和所述第三空间向量之间的角度为第三预设角度，则确定当前选择的任一端点为所述三通连接件的体心点，所述第一空间向量的另一端为所述三通连接件的上连接头端点，所述第二空间向量的另一端和所述第三空间向量的另一端分别为所述三通连接件的左连接头端点和右连接头端点。
其中，根据所述零件的各端点的所述第二三维坐标信息，获取该零件在所述管路组件坐标系中的空间位置姿态的步骤包括：
根据所述零件的各端点的第二三维坐标信息，确定所述零件形成的空间平面的平面法向量；其中，当所述导管的首端和末端分别与三通/二通连接件连接，则所述导管的空间平面包括首端空间平面和末端空间平面；
根据所述零件的平面法向量和所述零件的各端点的第二三维坐标信息，确定所述零件在所述管路组件坐标系中的空间位置姿态。
其中，根据所述弯折时的送管量、旋转角度和弯折角度信息及各零件的空间位置姿态，确定所述导管的首端和/或末端的刻线位置的步骤包括：
根据各所述零件的各端点的第二三维坐标信息，确定各零件之间的连接关系；其中，第二三维坐标信息的坐标值相同的端点相互连接；
当确定所述导管的首端与三通连接件或二通连接件连接时，根据所述首端的平面法向量和与所述首端连接的三通连接件或二通连接件的平面法向量，计算所述导管的首端夹角α1；
当确定所述导管的末端与三通连接件或二通连接件连接时，根据所述末端的平面法向量和与所述末端连接的三通连接件或二通连接件的平面法向量，计算所述导管的末端夹角α2；
根据所述弯折时的送管量、旋转角度和弯折角度信息，以及所述首端夹角α1和/或所述末端夹角α2，确定所述导管的首端刻线位置和/或末端刻线位置。
其中，根据所述弯折时的送管量、旋转角度和弯折角度信息，以及所述首端夹角α1和/或所述末端夹角α2，确定所述导管的首端刻线位置和/或末端刻线位置的步骤包括：
若仅所述导管的首端与所述三通连接件或二通连接件连接，则确定所述导管的首端刻线位置为所述导管顺时针旋转α1时所述导管的首端的最高点位置；
若仅所述导管的末端与所述三通连接件或二通连接件连接，则确定所述导管的末端刻线位置为所述导管顺时针旋转180°-α2-∑B时所述导管的末端的最高点位置；其中，∑B为导管弯折时的旋转角度的总和；
若所述导管的首端和末端均与所述三通连接件或二通连接件连接，则确定所述导管的首端刻线位置为所述导管顺时针旋转α1+α2+∑B-180°时所述导管的首端的最高点位置，所述导管的末端刻线位置为在确定所述导管的首端的刻线位置后，所述导管顺时针旋转180°-α2-∑B时所述导管的末端的最高点位置，其中，∑B为导管弯折时的旋转角度的总和。
其中，根据所述刻线位置，确定所述管路组件的焊装姿态的步骤包括：
在所述三通连接件或所述二通连接件的端点的预设位置刻线；其中，所述三通连接件或所述二通连接件的端点为与所述导管的首端/末端连接的端点；
在弯折后的所述导管的首端/末端的刻线和与所述首端/末端连接的二通/三通连接件的刻线设置在同一直线上时，确定所述导管与所述二通/三通连接件当前的相对姿态为所述管路组件的焊装姿态。
其中，根据该零件的零件坐标系和管路组件坐标系之间的转换关系，将每一零件的各端点的所述第一三维坐标信息转换为在所述管路组件坐标系中的第二三维坐标信息的步骤包括：
在所述管路组件的设计模型的数据结构中获取每一所述零件的零件坐标系和所述管路组件坐标系之间的转换关系；其中，所述转换关系为：
其中，为零件坐标系与管路组件坐标系之间的旋转关系，[ex ey ez]T为零件坐标系与管路组件坐标系之间的平移关系；
根据公式计算所述零件的各端点的第二三维坐标信息；其中，(x2,y2,zz)为计算的端点的第二三维坐标信息，(x1,y1,z1)为计算的端点的第一三维坐标信息。
本发明实施例还提供一种管路组件焊装姿态的确定装置，包括：
第一获取模块，用于获取管路组件中每一零件在所述管路组件中的空间位置姿态；其中，所述零件包括：导管，以及二通连接件和/或三通连接件；
第二获取模块，用于获取导管弯折时的送管量、旋转角度和弯折角度信息；
第一确定模块，用于根据所述弯折时的送管量、旋转角度和弯折角度信息及各零件的所述空间位置姿态，确定所述导管的首端和/或末端的刻线位置；
第二确定模块，用于根据所述刻线位置，确定所述管路组件的焊装姿态。
其中，所述第一获取模块包括：
第一获取子模块，用于根据每一所述零件的零件名称，获取该零件的端点在该零件的零件坐标系中的第一三维坐标信息；其中，所述导管的端点包括所述导管首端的相邻两直线段的端点和/或末端的相邻两直线段的端点，所述三通连接件的端点包括三个连接头端点和一个体心点，所述二通连接件的端点包括两个连接头端点和一个体心点；
转换子模块，用于根据该零件的零件坐标系和管路组件坐标系之间的转换关系，将每一零件的各端点的所述第一三维坐标信息转换为在所述管路组件坐标系中的第二三维坐标信息；
第二获取子模块，用于根据所述零件的各端点的所述第二三维坐标信息，获取该零件在所述管路组件坐标系中的空间位置姿态。
其中，所述第一获取子模块包括：
第一获取单元，用于在所述管路组件的设计模型的模型树中，获取各所述零件的零件名称；
第一确定单元，用于根据所述零件名称，确定所述零件的端点的数量；
第二获取单元，用于获取所述零件的每一端点的第一三维坐标信息。
其中，所述第二获取单元包括：
第一获取子单元，用于若所述零件名称为三通连接件，则获取所述零件的四个端点的第一三维坐标信息；若所述零件名称为二通连接件，则获取所述零件的三个端点的第一三维坐标信息；
第一计算子单元，用于计算所述零件的任一端点与其他端点分别形成的空间向量之间的角度；
第一确定子单元，用于根据所述空间向量之间的角度，确定所述零件的每一三维坐标信息所对应的端点的名称。
其中，所述第一确定子单元具体用于：
在所述零件为二通连接件时，若两个所述空间向量之间的角度为第一预设角度，则确定当前选择的任一端点为所述二通连接件的体心点，另外两端点分别为所述二通连接件的左连接头端点和右连接头端点；
在所述零件为三通连接件时，若第一空间向量和第二空间向量之间的角度，以及所述第一空间向量和第三空间向量之间的角度均为第二预设角度，且所述第二空间向量和所述第三空间向量之间的角度为第三预设角度，则确定当前选择的任一端点为所述三通连接件的体心点，所述第一空间向量的另一端为所述三通连接件的上连接头端点，所述第二空间向量的另一端和所述第三空间向量的另一端分别为所述三通连接件的左连接头端点和右连接头端点。
其中，所述第二获取子模块包括：
第二确定单元，用于根据所述零件的各端点的第二三维坐标信息，确定所述零件形成的空间平面的平面法向量；其中，当所述导管的首端和末端分别与三通/二通连接件连接，则所述导管的空间平面包括首端空间平面和末端空间平面；
第三确定单元，用于根据所述零件的平面法向量和所述零件的各端点的第二三维坐标信息，确定所述零件在所述管路组件坐标系中的空间位置姿态。
其中，所述第一确定模块包括：
第一确定子模块，用于根据各所述零件的各端点的第二三维坐标信息，确定各零件之间的连接关系；其中，第二三维坐标信息的坐标值相同的端点相互连接；
第一计算子模块，用于当确定所述导管的首端与三通连接件或二通连接件连接时，根据所述首端的平面法向量和与所述首端连接的三通连接件或二通连接件的平面法向量，计算所述导管的首端夹角α1；
第二计算子模块，用于当确定所述导管的末端与三通连接件或二通连接件连接时，根据所述末端的平面法向量和与所述末端连接的三通连接件或二通连接件的平面法向量，计算所述导管的末端夹角α2；
第二确定子模块，用于根据所述弯折时的送管量、旋转角度和弯折角度信息，以及所述首端夹角α1和/或所述末端夹角α2，确定所述导管的首端刻线位置和/或末端刻线位置。
其中，所述第二确定子模块具体用于：
若仅所述导管的首端与所述三通连接件或二通连接件连接，则确定所述导管的首端刻线位置为所述导管顺时针旋转α1时所述导管的首端的最高点位置；
若仅所述导管的末端与所述三通连接件或二通连接件连接，则确定所述导管的末端刻线位置为所述导管顺时针旋转180°-α2-∑B时所述导管的末端的最高点位置；其中，∑B为导管弯折时的旋转角度的总和；
若所述导管的首端和末端均与所述三通连接件或二通连接件连接，则确定所述导管的首端刻线位置为所述导管顺时针旋转α1+α2+∑B-180°时所述导管的首端的最高点位置，所述导管的末端刻线位置为在确定所述导管的首端的刻线位置后，所述导管顺时针旋转180°-α2-∑B时所述导管的末端的最高点位置，其中，∑B为导管弯折时的旋转角度的总和。
其中，所述第二确定模块包括：
刻线子模块，用于在所述三通连接件或所述二通连接件的端点的预设位置刻线；其中，所述三通连接件或所述二通连接件的端点为与所述导管的首端/末端连接的端点；
第三确定子模块，用于在弯折后的所述导管的首端/末端的刻线和与所述首端/末端连接的二通/三通连接件的刻线设置在同一直线上时，确定所述导管与所述二通/三通连接件当前的相对姿态为所述管路组件的焊装姿态。
其中，所述转换子模块包括：
第三获取单元，用于在所述管路组件的设计模型的数据结构中获取每一所述零件的零件坐标系和所述管路组件坐标系之间的转换关系；其中，所述转换关系为：
其中，为零件坐标系与管路组件坐标系之间的旋转关系，[ex ey ez]T为零件坐标系与管路组件坐标系之间的平移关系；
第一计算单元，用于根据公式计算所述零件的各端点的第二三维坐标信息；其中，(x2,y2,zz)为计算的端点的第二三维坐标信息，(x1,y1,z1)为计算的端点的第一三维坐标信息。
本发明实施例还提供一种上位机，包括如上所述的管路组件焊装姿态的确定装置。
本发明实施例还提供一种上位机，包括：处理器、存储器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时实现如上所述的管路组件焊装姿态的确定方法的步骤。
本发明实施例还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上所述的管路组件焊装姿态的确定方法的步骤。
本发明的上述技术方案至少具有如下有益效果：
本发明实施例根据导管弯折时的送管量、旋转角度和弯折角度信息，以及每一零件在所述管路组件中的空间位置姿态，确定所述导管的首端和/或末端的刻线位置，省去了只有搭建组合夹具才能确定刻线位置的步骤，实现了在导管弯折之前，即直管状态下在导管首端和/或末端进行刻线，通过刻线的对应，保证导管与导管连接件(三通和/或二通)之间的姿态关系，避免了人工手动刻线，使得操作简单方便，易保证装配精度，且提高了管路组件焊装的整体效率。
附图说明
图1为本发明实施例的管路组件焊装姿态的确定方法的基本步骤示意图；
图2为本发明实施例的管路组件焊装姿态的确定装置的基本组成示意图；
图3为本发明实施例的导管与二通和三通的连接示意图；
图4为本发明实施例的获取各零件的空间位置姿态的具体步骤示意图；
图5为本发明实施例的确定导管刻线位置的具体步骤示意图。
附图标记说明：
1-导管，2-三通连接件，3-二通连接件，4-刻线，5-柱塞接头。
具体实施方式
为使本发明要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。
本发明实施例针对现有技术中在管路组件焊装过程中，需要手动搭建和调试组合夹具并需要手动刻线，导致焊装操作复杂，不易保证装配精度且生产效率低的问题，提供一种管路组件焊装姿态的确定方法、装置及上位机，使得焊装操作简单，装配精度高且生产效率也有所提高。
如图1所示，本发明的一实施例提供了一种管路组件焊装姿态的确定方法，包括：
步骤S101，获取管路组件中每一零件在所述管路组件中的空间位置姿态；其中，所述零件包括：导管，以及二通连接件和/或三通连接件。
本发明实施例的所述空间位置姿态可以用每一零件的平面法向量和零件的端点三维坐标表示。另外，如图3所示，所述零件还包括柱塞接头5，由于所述柱塞接头5与导管1连接时，柱塞接头5的轴线只能与导管1首端/末端的轴线重合，因此，本发明实施例中不需要确定柱塞接头5所形成的平面的法向量；所述零件还包括焊缝零件，其中，所述焊缝零件为模型设计过程中，为了实现相邻两部件的连接而设计的一个虚拟的薄壁圆环件，在实际焊接过程中并不需要在两部件之间增加焊缝零件，由于焊缝零件设置在相邻两个部件之间时，焊缝零件的轴线与导管首端/末端的轴线重合，因此，本发明实施例中也不需要确定焊缝零件所形成的的平面的法向量。
步骤S102，获取导管弯折时的送管量、旋转角度和弯折角度信息。
本发明实施例具体是在所述导管的计算机辅助设计(Computer Aided Design，简称：CAD)设计模型中获取所述弯折时的送管量、旋转角度和弯折角度信息；其中，送管量为导管沿弯管机Y轴(导管的长度方向)移动的长度，旋转角度为导管沿弯管机B轴(导管的轴向方向)顺时针旋转的角度，弯折角度为导管沿弯管机C轴的弯折角度。
步骤S103，根据所述弯折时的送管量、旋转角度和弯折角度信息及各零件的所述空间位置姿态，确定所述导管的首端和/或末端的刻线位置。
本发明实施例中，只有当确定所述导管的首端和/或末端与三通连接件或二通连接件连接时，才需要确定所述导管的首端和/或末端的刻线位置，在导管与三通连接件或二通连接件焊接时，指导工人以正确的管路组件空间位置姿态焊接。
步骤S104，根据所述刻线位置，确定所述管路组件的焊装姿态。
本发明实施例的管路组件焊装姿态的确定方法，根据每一零件在管路组件中的空间位置姿态确定了各零件之间的相互连接关系，根据导管弯折时的送管量、旋转角度和弯折角度信息，以及每一零件在管路组件中的空间位置姿态，确定了导管与三通和/或二通之间的夹角关系，从而计算吃醋导管首端和/或末端刻线夹角大小，并最终确定刻线位置，避免了采用搭建组合夹具后手动刻线的过程，使得管路组件焊装过程操作简单、焊装精度和焊装效率提高。
具体的，步骤S101，获取管路组件中每一零件在所述管路组件中的空间位置姿态的步骤包括：
首先，根据每一所述零件的零件名称，获取该零件的端点在该零件的零件坐标系中的第一三维坐标信息；其中，所述导管的端点包括所述导管首端的相邻两直线段的端点和/或末端的相邻两直线段的端点，所述三通连接件的端点包括三个连接头端点和一个体心点，所述二通连接件的端点包括两个连接头端点和一个体心点。
在本步骤中，所述零件的零件名称可以从所述管路组件的CAD模型中获取，从而实现了对所述管路组件中的各种零件类型的批量识别。
需要说明的是，本步骤中所述导管的端点包括与导管的首端连接的第一直管部分的两端点，以及通过第一弯管部分与所述第一直管部分连接的第二直管部分的两端点；和/或，与导管的末端连接的第三直管部分的两端点，以及通过第二弯管部分与所述第三直管部分连接的第四直管部分的两端点。
本步骤中，由于所述管路组件中的每一零件均是在一个零件的模型文件中设计的，因此，每一零件的所述第一三维坐标信息为所述零件在其零件模型文件中的三维坐标信息。
另外，当所述零件名称为柱塞接头时，则获取柱塞接头首端的中心点坐标和柱塞接头末端的中心点的坐标，用于确定所述柱塞接头与所述导管的连接关系，即，确定所述柱塞接头与所述导管的首端还是末端连接；当所述零件名称为焊缝零件时，则获取焊缝零件的中心点坐标，用于确定所述焊缝零件具体是与所述导管的首端还是末端连接。
其次，根据该零件的零件坐标系和管路组件坐标系之间的转换关系，将每一零件的各端点的所述第一三维坐标信息转换为在所述管路组件坐标系中的第二三维坐标信息。
由于本发明实施例中需要获取每一零件在所述管路组件中的空间位置姿态，因此，需要将每一零件在其零件模型文件中的第一三维坐标信息转换为多个零件组装后的管路组件所在的模型文件中的第二三维坐标信息，从而便于确定每一所述零件的空间位置姿态。
本步骤中，将每一零件的各端点的所述第一三维坐标信息转换为在所述管路组件坐标系中的第二三维坐标信息的具体过程如下：
在管路组件模型设计之前，对CREO软件进行二次开发，从而在确定管路组件焊装姿态的过程中，在所述管路组件的设计模型的数据结构中利用ProAsmcompPositionGet函数，获取每一所述零件的零件坐标系和所述管路组件坐标系之间的转换关系；其中，所述转换关系为：
其中，为零件坐标系与管路组件坐标系之间的旋转关系，[ex ey ez]T为零件坐标系与管路组件坐标系之间的平移关系。
根据公式计算所述零件的各端点的第二三维坐标信息；其中，(x2,y2,zz)为计算的端点的第二三维坐标信息，(x2,y2,z2,1)为计算的端点的第二三维坐标的齐次坐标值，(x1,y1,z1,1)为计算的端点的第一三维坐标信息的齐次坐标值，(x1,y1,z1)为计算的端点的第一三维坐标信息。
最后，根据所述零件的各端点的所述第二三维坐标信息，获取该零件在所述管路组件坐标系中的空间位置姿态。
具体的，根据每一所述零件的零件名称，获取该零件的端点在该零件的零件坐标系中的第一三维坐标信息的步骤包括：
在所述管路组件的设计模型的模型树中，获取各所述零件的零件名称；根据所述零件名称，确定所述零件的端点的数量；获取所述零件的每一端点的第一三维坐标信息。
在本步骤中，首先，利用三维制图软件，如CREO、UG等，读取所述管路组件的CAD设计模型，展示并确认所述管路组件模型；其次，根据所述管路组件的CAD设计模型，获取所述管路组件的模型树；然后，根据所述模型树下显示的零件文件名称，对所述管路组件中的各零件进行分类，最终确定每一所述零件的零件名称；再然后，根据每一零件的所述零件名称，确定需要提取的端点的三维坐标信息的数量，其中，三通连接件需要提取四个端点的三维坐标信息，二通连接件需要提取三个端点的三维坐标信息，导管需要提取四个端点的三维坐标信息；最后，根据确定的每一零件的所述零件名称和端点的数量，获取所述零件的各端点的第一三维坐标信息。
这里，需要说明的是，每一所述零件的零件模型文件中均预先设置有一个零件坐标系，所述零件的每一端点也均具有一个端点坐标系，在确定所述零件的各端点的第一三维坐标信息时，需要首先提取每一端点在其端点坐标系中的三维坐标，然后根据端点坐标系和零件坐标系的转换关系，获取每一端点在所述零件坐标系中的第一三维坐标信息。
更具体的，在上述步骤中，获取所述零件的每一端点的第一三维坐标信息的步骤包括：
首先，在确定所述零件名称为三通连接件时，获取所述零件的四个端点的第一三维坐标信息；在确定所述零件迷城为二通连接件时，获取所述零件的三个端点的第一三维坐标信息。
然后，确定每一所述三维坐标信息所对应的端点的名称。具体的，需要先计算所述零件的任一端点与其他端点分别形成的空间向量之间的角度；然后根据所述空间向量之间的角度，确定所述零件的每一三维坐标信息所对应的端点的名称。
其中，根据所述空间向量之间的角度，确定所述零件的每一三维坐标信息所对应的端点的名称的步骤包括：
第一种情况：
在所述零件为二通连接件时，若两个所述空间向量之间的角度为第一预设角度，则确定当前选择的任一端点为所述二通连接件的体心点，另外两端点分别为所述二通连接件的左连接头端点和右连接头端点。
在本具体实施例中，优选的，所述第一预设角度为90°，即：如图3所示，所述二通连接件3呈“L”型，当然，所述二通连接件也可以呈其他形状，只要确定所述二通连接件的三个端点形成的两个空间向量的角度与预先设置的角度相同，则可确定所述二通连接件的体心、左连接头端点和右连接头端点所对应的第一三维坐标信息。
这里，需要说明的是，若当前选择的任一端点与其他端点形成的两个空间向量之间的角度与所述第一预设角度不同，则需更换当前选择的人任一端点，直到形成的两个空间向量之间的角度与所述第一预设角度相同时，才确定所述二通连接件的体心点、左连接头端点和右连接头端点所对应的第一三维坐标信息；若遍历了所述二通连接件的所有端点，确定形成的两个空间向量之间的角度均与所述第一预设角度不同，则确定所述零件不是二通连接件，需要向设计人员报错。
第二种情况：
在所述零件为三通连接件时，当前选择的所述任一端点与其他三个端点形成三个空间向量，若第一空间向量和第二空间向量之间的角度，以及所述第一空间向量和第三空间向量之间的角度均为第二预设角度，且所述第二空间向量和所述第三空间向量之间的角度为第三预设角度，则确定当前选择的任一端点为所述三通连接件的体心点，所述第一空间向量的另一端为所述三通连接件的上连接头端点，所述第二空间向量的另一端和所述第三空间向量的另一端分别为所述三通连接件的左连接头端点和右连接头端点。
在本具体实施例中，优选的所述第二预设角度为90°，所述第三预设角度为180°，即：如图3所示，所述三通连接件2呈“T”型；或者，所述第二预设角度为150°，所述第三预设角度为60°，即：所述三通连接件呈“Y”型；当然，所述三通连接件也可以呈其他形状，只要确定所述三通连接件的四个端点形成的三个空间向量的角度与预先设置的各角度相同，则可确定所述三通连接件的体心点、左连接头端点、右连接头端点和上连接头端点所对应的第一三维坐标信息。
另外，需要说明的是，若当前选择的任一端点与其他端点形成的三个空间向量中任两空间向量之间的角度与预先设置的角度不匹配，则需更换当前选择的人任一端点，直到形成的三个空间向量中任两空间向量之间的角度与预先设置的角度匹配时，才确定所述三通连接件的体心点、左连接头端点、右连接头端点和上连接头端点所对应的第一三维坐标信息；若遍历所述三通连接件的端点为当前选择的任一端点，两两空间向量之间的角度没有与预先设置的角度相匹配的情况，则确定所述零件不是三通连接件，需要向设计人员报错。
其中，两向量之间的角度计算公式为：
其中，a＝(x1,y1,z1)，b＝(x2,y2,z2)表示空间向量。x1为向量a的两端点的横轴坐标之差，y1为向量a的两端点的纵轴坐标之差，z1为向量a的两端点的竖轴坐标之差；x2为向量b的两端点的横轴坐标之差，y2为向量b的两端点的纵轴坐标之差，z2为向量b的两端点的竖轴坐标之差。
具体的，根据所述零件的各端点的所述第二三维坐标信息，获取该零件在所述管路组件坐标系中的空间位置姿态的步骤包括：
首先，根据所述零件的各端点的第二三维坐标信息，确定所述零件形成的空间平面的平面法向量；其中，当所述导管的首端和末端分别与三通/二通连接件连接，则所述导管的空间平面包括首端空间平面和末端空间平面。
在本步骤中，平面法向量的计算公式具体为：
N＝(p2-p1)×(p3-p2)；
其中，p1，p2，p3为空间中三个点的坐标值；N为p1，p2，p3形成的空间平面的法向量；n为平面法向量的单位向量。
然后，根据所述零件的平面法向量和所述零件的各端点的第二三维坐标信息，确定所述零件在所述管路组件坐标系中的空间位置姿态。
这里，结合图4对上述步骤S101的具体执行过程进行说明：
S401，建立所述管路组件的CAD模型。
S402，将所述管路组件的CAD模型导入CREO、UG等软件中。
S403：识别所述管路组件中的各零件的名称，其中，零件名称包括：导管、三通连接件、二通连接件、焊缝零件、柱塞接头。
S404：获取三通、二通的连接头端点和体心，以及焊缝零件和柱塞接头的连接头端点在其零件坐标系下的坐标值。
S405：获取三通、二通的连接头端点和体心，以及焊缝零件和柱塞接头的连接头端点在管路组件坐标系下的坐标值。
S406：获取导管各直线段在导管坐标系下的坐标值。
S407：获取导管各直线段在管路组件坐标系下的坐标值。
S408：得到导管与其他零件在管路组件坐标系中的空间位置姿态。
具体的，步骤S103，根据所述弯折时的送管量、旋转角度和弯折角度信息及各零件的空间位置姿态，确定所述导管的首端和/或末端的刻线位置的步骤包括：
1)根据各所述零件的各端点的第二三维坐标信息，确定各零件之间的连接关系；其中，第二三维坐标信息的坐标值相同的端点相互连接。
2)当确定所述导管的首端与三通连接件或二通连接件连接时，根据所述首端的平面法向量和与所述首端连接的三通连接件或二通连接件的平面法向量，计算所述导管的首端夹角α1。
3)当确定所述导管的末端与三通连接件或二通连接件连接时，根据所述末端的平面法向量和与所述末端连接的三通连接件或二通连接件的平面法向量，计算所述导管的末端夹角α2。
4)根据所述弯折时的送管量、旋转角度和弯折角度信息，以及所述首端夹角α1和/或所述末端夹角α2，确定所述导管的首端刻线位置和/或末端刻线位置。
上述步骤4)可以根据公式θ＝α1+α2+∑B-180°确定所述导管的首端刻线位置和/或末端刻线位置；其中，θ为导管刻线夹角，∑B为导管弯折时的旋转角度的总和。
具体的，根据公式θ＝α1+α2+∑B-180°确定所述导管的首端刻线位置和/或末端刻线位置具体包括如下情况：
情况一：仅所述导管的首端与所述三通连接件或二通连接件连接。
首先，根据所述弯折时的送管量、旋转角度和弯折角度信息，生成所述导管的初始数控代码；其中，所述导管的初始数控代码用于使所述导管弯折成所述导管的设计模型所呈现的状态。
其次，在初始数控代码的基础上，增加代码，生成最终数控代码；其中，所述最终数控代码用于实现弯管机在执行所述初始代码前沿弯管机的B轴顺时针旋转α1。
然后，控制弯管机执行最终数控代码，当所述导管旋转α1后，暂停，在所述导管的首端的最高点位置沿所述导管轴线方向刻线，其中，如图3所示，刻线4为一条直线。
最后，继续执行最终数控代码，完成对所述导管的弯折。
情况二：仅所述导管的末端与所述三通连接件或二通连接件连接。
首先，根据所述弯折时的送管量、旋转角度和弯折角度信息，生成所述导管的初始数控代码；其中，所述导管的初始数控代码用于使所述导管弯折成所述导管的设计模型所呈现的状态。
其次，在初始数控代码的基础上，增加代码，生成最终数控代码；其中，所述最终数控代码用于实现弯管机在执行最终数控代码前将所述导管送出至导管末端，然后控制所述导管沿弯管机的B轴顺时针旋转180°-α2-∑B，再将所述导管收回至所述导管的首端。
然后，弯管机执行最终数控代码，当所述导管旋转180°-α2-∑B后，暂停，在所述导管末端的最高点位置沿所述导管的轴线方向刻线，其中，如图3所示，刻线4为一条直线。
最后，控制弯管机继续执行最终数控代码，完成对所述导管的弯折。
情况三：所述导管的首端和末端均与所述三通连接件或二通连接件连接。
首先，根据所述弯折时的送管量、旋转角度和弯折角度信息，生成所述导管的初始数控代码；其中，所述导管的初始数控代码用于使所述导管弯折成所述导管的设计模型所呈现的状态。
其次，在初始数控代码的基础上，增加代码，生成最终数控代码；其中，所述最终数控代码用于实现弯管机在执行初始数控代码前，沿弯管机的B轴顺时针旋转α1+α2+∑B-180°，再将所述导管送出至导管末端，再沿弯管机的B轴顺时针旋转180°-α2-ΣB，最后将所述导管收回至导管首端。
然后，控制弯管机执行最终数控代码，当所述导管旋转α1+α2+∑B-180°后，暂停，在所述导管的首端的最高点位置沿所述导管的轴向刻线；然后继续执行最终数控代码，在导管旋转180°-α2-∑B后，暂停，在导管的末端的最高点位置沿所述导管的轴向刻线，其中，如图3所示，刻线4为一条直线。
具体的，步骤S104，根据所述刻线位置，确定所述管路组件的焊装姿态包括：
在所述三通连接件或所述二通连接件的端点的预设位置刻线；其中，所述三通连接件或所述二通连接件的端点为与所述导管的首端/末端连接的端点。
需要说明的是，所述三通连接件或所述二通连接件的端点的预设位置为与所述导管的首端/末端连接的最高点位置，所述三通连接件或所述二通连接件的刻线为沿穿过所述三通连接件或二通连接件的该连接端头的轴线方向延伸的直线。
在弯折后的所述导管的首端/末端的刻线和与所述首端/末端连接的二通/三通连接件的刻线设置在同一直线上时，确定所述导管与所述二通/三通连接件当前的相对姿态为所述管路组件的焊装姿态。
这里，结合图5对确定导管刻线位置的具体执行过程进行说明：
S501：读取导管的CAD模型。
S502：获取导管弯折时的送管量、旋转角度和弯折角度(YBC)信息。
S503：计算导管首端夹角α1。
S504：计算导管末端夹角α2。
S505：根据S502、S503和S504计算导管刻线夹角，确定刻线位置。
S506：获取应用在弯管机的初始数控代码。
S507：根据S505和S506控制弯管机实施刻线和弯管。
S508：在三通和/或二通的连接头上刻线。
S509：导管刻线和三通或二通刻线对齐，获得管路组件的焊装姿态。
本发明实施例的管路组件焊装姿态的确定方法，通过对管路组件CAD模型中的零件名称及几何特征进行分析，实现了对管路组件中各种零件类型的批量识别。通过对零件几何特征的进一步解析，利用零件中的坐标值及坐标系之间的转换关系，实现了导管与管路连接件之间的相对空间位姿的自动获取。利用导管YBC信息及导管首末端与导管连接件之间的夹角关系，计算得到导管首末端刻线夹角大小，省去了只有搭建组合夹具才能确定刻线位置的步骤，直接可在导管弯折之前，即直管状态下在导管首末进行刻线，通过刻线对应，保证导管与导管连接件之间的姿态关系，操作简单方便，提高了管路组件焊装的整体效率。
本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序(指令)，该程序(指令)被处理器执行时实现如上所述的管路组件焊装姿态的确定方法中的各步骤，且能达到相同的技术效果，为避免重复，这里不再赘述。
计算机可读介质包括永久性和非永久性、可移动和非可移动媒体可以由任何方法或技术来实现信息存储。信息可以是计算机可读指令、数据结构、程序的模块或其他数据。计算机的存储介质的例子包括，但不限于相变内存(PRAM)、静态随机存取存储器(SRAM)、动态随机存取存储器(DRAM)、其他类型的随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、快闪记忆体或其他内存技术、只读光盘只读存储器(CD-ROM)、数字多功能光盘(DVD)或其他光学存储、磁盒式磁带，磁带磁磁盘存储或其他磁性存储设备或任何其他非传输介质，可用于存储可以被计算设备访问的信息。按照本文中的界定，计算机可读介质不包括暂存电脑可读媒体(transitory media)，如调制的数据信号和载波。
如图2所示，本发明实施例还提供一种管路组件焊装姿态的确定装置，包括：
第一获取模块201，用于获取管路组件中每一零件在所述管路组件中的空间位置姿态；其中，所述零件包括：导管，以及二通连接件和/或三通连接件；
第二获取模块202，用于获取导管弯折时的送管量、旋转角度和弯折角度信息；
第一确定模块203，用于根据所述弯折时的送管量、旋转角度和弯折角度信息及各零件的所述空间位置姿态，确定所述导管的首端和/或末端的刻线位置；
第二确定模块204，用于根据所述刻线位置，确定所述管路组件的焊装姿态。
本发明实施例的管路组件焊装姿态的确定装置，所述第一获取模块201包括：
第一获取子模块，用于根据每一所述零件的零件名称，获取该零件的端点在该零件的零件坐标系中的第一三维坐标信息；其中，所述导管的端点包括所述导管首端的相邻两直线段的端点和/或末端的相邻两直线段的端点，所述三通连接件的端点包括三个连接头端点和一个体心点，所述二通连接件的端点包括两个连接头端点和一个体心点；
转换子模块，用于根据该零件的零件坐标系和管路组件坐标系之间的转换关系，将每一零件的各端点的所述第一三维坐标信息转换为在所述管路组件坐标系中的第二三维坐标信息；
第二获取子模块，用于根据所述零件的各端点的所述第二三维坐标信息，获取该零件在所述管路组件坐标系中的空间位置姿态。
本发明实施例的管路组件焊装姿态的确定装置，所述第一获取子模块包括：
第一获取单元，用于在所述管路组件的设计模型的模型树中，获取各所述零件的零件名称；
第一确定单元，用于根据所述零件名称，确定所述零件的端点的数量；
第二获取单元，用于获取所述零件的每一端点的第一三维坐标信息。
本发明实施例的管路组件焊装姿态的确定装置，所述第二获取单元包括：
第一获取子单元，用于若所述零件名称为三通连接件，则获取所述零件的四个端点的第一三维坐标信息；若所述零件名称为二通连接件，则获取所述零件的三个端点的第一三维坐标信息；
第一计算子单元，用于计算所述零件的任一端点与其他端点分别形成的空间向量之间的角度；
第一确定子单元，用于根据所述空间向量之间的角度，确定所述零件的每一三维坐标信息所对应的端点的名称。
本发明实施例的管路组件焊装姿态的确定装置，所述第一确定子单元具体用于：
在所述零件为二通连接件时，若两个所述空间向量之间的角度为第一预设角度，则确定当前选择的任一端点为所述二通连接件的体心点，另外两端点分别为所述二通连接件的左连接头端点和右连接头端点；
在所述零件为三通连接件时，若第一空间向量和第二空间向量之间的角度，以及所述第一空间向量和第三空间向量之间的角度均为第二预设角度，且所述第二空间向量和所述第三空间向量之间的角度为第三预设角度，则确定当前选择的任一端点为所述三通连接件的体心点，所述第一空间向量的另一端为所述三通连接件的上连接头端点，所述第二空间向量的另一端和所述第三空间向量的另一端分别为所述三通连接件的左连接头端点和右连接头端点。
本发明实施例的管路组件焊装姿态的确定装置，所述第二获取子模块包括：
第二确定单元，用于根据所述零件的各端点的第二三维坐标信息，确定所述零件形成的空间平面的平面法向量；其中，当所述导管的首端和末端分别与三通/二通连接件连接，则所述导管的空间平面包括首端空间平面和末端空间平面；
第三确定单元，用于根据所述零件的平面法向量和所述零件的各端点的第二三维坐标信息，确定所述零件在所述管路组件坐标系中的空间位置姿态。
本发明实施例的管路组件焊装姿态的确定装置，所述第一确定模块包括：
第一确定子模块，用于根据各所述零件的各端点的第二三维坐标信息，确定各零件之间的连接关系；其中，第二三维坐标信息的坐标值相同的端点相互连接；
第一计算子模块，用于当确定所述导管的首端与三通连接件或二通连接件连接时，根据所述首端的平面法向量和与所述首端连接的三通连接件或二通连接件的平面法向量，计算所述导管的首端夹角α1；
第二计算子模块，用于当确定所述导管的末端与三通连接件或二通连接件连接时，根据所述末端的平面法向量和与所述末端连接的三通连接件或二通连接件的平面法向量，计算所述导管的末端夹角α2；
第二确定子模块，用于根据所述弯折时的送管量、旋转角度和弯折角度信息，以及所述首端夹角α1和/或所述末端夹角α2，确定所述导管的首端刻线位置和/或末端刻线位置。
本发明实施例的管路组件焊装姿态的确定装置，所述第二确定子模块具体用于：
若仅所述导管的首端与所述三通连接件或二通连接件连接，则确定所述导管的首端刻线位置为所述导管顺时针旋转α1时所述导管的首端的最高点位置；
若仅所述导管的末端与所述三通连接件或二通连接件连接，则确定所述导管的末端刻线位置为所述导管顺时针旋转180°-α2-∑B时所述导管的末端的最高点位置；其中，∑B为导管弯折时的旋转角度的总和；
若所述导管的首端和末端均与所述三通连接件或二通连接件连接，则确定所述导管的首端刻线位置为所述导管顺时针旋转α1+α2+ΣB-180°时所述导管的首端的最高点位置，所述导管的末端刻线位置为在确定所述导管的首端的刻线位置后，所述导管顺时针旋转180°-α2-ΣB时所述导管的末端的最高点位置，其中，ΣB为导管弯折时的旋转角度的总和。
本发明实施例的管路组件焊装姿态的确定装置，所述第二确定模块204包括：
刻线子模块，用于在所述三通连接件或所述二通连接件的端点的预设位置刻线；其中，所述三通连接件或所述二通连接件的端点为与所述导管的首端/末端连接的端点；
第三确定子模块，用于在弯折后的所述导管的首端/末端的刻线和与所述首端/末端连接的二通/三通连接件的刻线设置在同一直线上时，确定所述导管与所述二通/三通连接件当前的相对姿态为所述管路组件的焊装姿态。
本发明实施例的管路组件焊装姿态的确定装置，所述转换子模块包括：
第三获取单元，用于在所述管路组件的设计模型的数据结构中获取每一所述零件的零件坐标系和所述管路组件坐标系之间的转换关系；其中，所述转换关系为：
其中，为零件坐标系与管路组件坐标系之间的旋转关系，[ex ey ez]T为零件坐标系与管路组件坐标系之间的平移关系；
第一计算单元，用于根据公式计算所述零件的各端点的第二三维坐标信息；其中，(x2,y2,zz)为计算的端点的第二三维坐标信息，(x1,y1,z1)为计算的端点的第一三维坐标信息。
本发明实施例的管路组件焊装姿态的确定装置，根据导管弯折时的送管量、旋转角度和弯折角度信息，以及每一零件在管路组件中的空间位置姿态，确定了导管与三通和/或二通之间的夹角关系，从而计算得到导管首端和/或末端刻线夹角大小，通过刻线位置的对应，保证了导管与三通和/或二通连接件之间的姿态关系，省去了只有搭建组合夹具才能确定刻线位置的步骤，使得管路组件焊装过程操作简单方便，提高了管路组件焊装的整体效率。
本发明实施例还提供一种上位机，包括如上所述的管路组件焊装姿态的确定装置。
本发明实施例还提供一种上位机，包括：处理器、存储器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时实现如上所述的管路组件焊装姿态的确定方法实施例的各个过程，且能达到相同的技术效果，为避免重复，这里不再赘述。
以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明所述原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (23)
1.一种管路组件焊装姿态的确定方法，其特征在于，包括：
获取管路组件中每一零件在所述管路组件中的空间位置姿态；其中，所述零件包括：导管，以及二通连接件和/或三通连接件；
获取导管弯折时的送管量、旋转角度和弯折角度信息；
根据所述弯折时的送管量、旋转角度和弯折角度信息及各零件的所述空间位置姿态，确定所述导管的首端和/或末端的刻线位置；
根据所述刻线位置，确定所述管路组件的焊装姿态。
2.根据权利要求1所述的管路组件焊装姿态的确定方法，其特征在于，获取管路组件中每一零件在所述管路组件中的空间位置姿态的步骤包括：
根据每一所述零件的零件名称，获取该零件的端点在该零件的零件坐标系中的第一三维坐标信息；其中，所述导管的端点包括所述导管首端的相邻两直线段的端点和/或末端的相邻两直线段的端点，所述三通连接件的端点包括三个连接头端点和一个体心点，所述二通连接件的端点包括两个连接头端点和一个体心点；
根据该零件的零件坐标系和管路组件坐标系之间的转换关系，将每一零件的各端点的所述第一三维坐标信息转换为在所述管路组件坐标系中的第二三维坐标信息；
根据所述零件的各端点的所述第二三维坐标信息，获取该零件在所述管路组件坐标系中的空间位置姿态。
3.根据权利要求2所述的管路组件焊装姿态的确定方法，其特征在于，根据每一所述零件的零件名称，获取该零件的端点在该零件的零件坐标系中的第一三维坐标信息的步骤包括：
在所述管路组件的设计模型的模型树中，获取各所述零件的零件名称；
根据所述零件名称，确定所述零件的端点的数量；
获取所述零件的每一端点的第一三维坐标信息。
4.根据权利要求3所述的管路组件焊装姿态的确定方法，其特征在于，获取所述零件的每一端点的第一三维坐标信息的步骤包括：
若所述零件名称为三通连接件，则获取所述零件的四个端点的第一三维坐标信息；若所述零件名称为二通连接件，则获取所述零件的三个端点的第一三维坐标信息；
计算所述零件的任一端点与其他端点分别形成的空间向量之间的角度；
根据所述空间向量之间的角度，确定所述零件的每一三维坐标信息所对应的端点的名称。
5.根据权利要求4所述的管路组件焊装姿态的确定方法，其特征在于，根据所述空间向量之间的角度，确定所述零件的每一三维坐标信息所对应的端点的名称的步骤包括：
在所述零件为二通连接件时，若两个所述空间向量之间的角度为第一预设角度，则确定当前选择的任一端点为所述二通连接件的体心点，另外两端点分别为所述二通连接件的左连接头端点和右连接头端点；
在所述零件为三通连接件时，若第一空间向量和第二空间向量之间的角度，以及所述第一空间向量和第三空间向量之间的角度均为第二预设角度，且所述第二空间向量和所述第三空间向量之间的角度为第三预设角度，则确定当前选择的任一端点为所述三通连接件的体心点，所述第一空间向量的另一端为所述三通连接件的上连接头端点，所述第二空间向量的另一端和所述第三空间向量的另一端分别为所述三通连接件的左连接头端点和右连接头端点。
6.根据权利要求5所述的管路组件焊装姿态的确定方法，其特征在于，根据所述零件的各端点的所述第二三维坐标信息，获取该零件在所述管路组件坐标系中的空间位置姿态的步骤包括：
根据所述零件的各端点的第二三维坐标信息，确定所述零件形成的空间平面的平面法向量；其中，当所述导管的首端和末端分别与三通/二通连接件连接，则所述导管的空间平面包括首端空间平面和末端空间平面；
根据所述零件的平面法向量和所述零件的各端点的第二三维坐标信息，确定所述零件在所述管路组件坐标系中的空间位置姿态。
7.根据权利要求6所述的管路组件焊装姿态的确定方法，其特征在于，根据所述弯折时的送管量、旋转角度和弯折角度信息及各零件的空间位置姿态，确定所述导管的首端和/或末端的刻线位置的步骤包括：
根据各所述零件的各端点的第二三维坐标信息，确定各零件之间的连接关系；其中，第二三维坐标信息的坐标值相同的端点相互连接；
当确定所述导管的首端与三通连接件或二通连接件连接时，根据所述首端的平面法向量和与所述首端连接的三通连接件或二通连接件的平面法向量，计算所述导管的首端夹角α1；
当确定所述导管的末端与三通连接件或二通连接件连接时，根据所述末端的平面法向量和与所述末端连接的三通连接件或二通连接件的平面法向量，计算所述导管的末端夹角α2；
根据所述弯折时的送管量、旋转角度和弯折角度信息，以及所述首端夹角α1和/或所述末端夹角α2，确定所述导管的首端刻线位置和/或末端刻线位置。
8.根据权利要求7所述的管路组件焊装姿态的确定方法，其特征在于，根据所述弯折时的送管量、旋转角度和弯折角度信息，以及所述首端夹角α1和/或所述末端夹角α2，确定所述导管的首端刻线位置和/或末端刻线位置的步骤包括：
若仅所述导管的首端与所述三通连接件或二通连接件连接，则确定所述导管的首端刻线位置为所述导管顺时针旋转α1时所述导管的首端的最高点位置；
若仅所述导管的末端与所述三通连接件或二通连接件连接，则确定所述导管的末端刻线位置为所述导管顺时针旋转180°-α2-∑B时所述导管的末端的最高点位置；其中，∑B为导管弯折时的旋转角度的总和；
若所述导管的首端和末端均与所述三通连接件或二通连接件连接，则确定所述导管的首端刻线位置为所述导管顺时针旋转α1+α2+∑B-180°时所述导管的首端的最高点位置，所述导管的末端刻线位置为在确定所述导管的首端的刻线位置后，所述导管顺时针旋转180°-α2-∑B时所述导管的末端的最高点位置，其中，∑B为导管弯折时的旋转角度的总和。
9.根据权利要求7所述的管路组件焊装姿态的确定方法，其特征在于，根据所述刻线位置，确定所述管路组件的焊装姿态的步骤包括：
在所述三通连接件或所述二通连接件的端点的预设位置刻线；其中，所述三通连接件或所述二通连接件的端点为与所述导管的首端/末端连接的端点；
在弯折后的所述导管的首端/末端的刻线和与所述首端/末端连接的二通/三通连接件的刻线设置在同一直线上时，确定所述导管与所述二通/三通连接件当前的相对姿态为所述管路组件的焊装姿态。
10.根据权利要求2所述的管路组件焊装姿态的确定方法，其特征在于，根据该零件的零件坐标系和管路组件坐标系之间的转换关系，将每一零件的各端点的所述第一三维坐标信息转换为在所述管路组件坐标系中的第二三维坐标信息的步骤包括：
在所述管路组件的设计模型的数据结构中获取每一所述零件的零件坐标系和所述管路组件坐标系之间的转换关系；其中，所述转换关系为：
其中，为零件坐标系与管路组件坐标系之间的旋转关系，[ex ey ez]T为零件坐标系与管路组件坐标系之间的平移关系；
根据公式计算所述零件的各端点的第二三维坐标信息；其中，(x2,y2,zz)为计算的端点的第二三维坐标信息，(x1,y1,z1)为计算的端点的第一三维坐标信息。
11.一种管路组件焊装姿态的确定装置，其特征在于，包括：
第一获取模块，用于获取管路组件中每一零件在所述管路组件中的空间位置姿态；其中，所述零件包括：导管，以及二通连接件和/或三通连接件；
第二获取模块，用于获取导管弯折时的送管量、旋转角度和弯折角度信息；
第一确定模块，用于根据所述弯折时的送管量、旋转角度和弯折角度信息及各零件的所述空间位置姿态，确定所述导管的首端和/或末端的刻线位置；
第二确定模块，用于根据所述刻线位置，确定所述管路组件的焊装姿态。
12.根据权利要求11所述的管路组件焊装姿态的确定装置，其特征在于，所述第一获取模块包括：
第一获取子模块，用于根据每一所述零件的零件名称，获取该零件的端点在该零件的零件坐标系中的第一三维坐标信息；其中，所述导管的端点包括所述导管首端的相邻两直线段的端点和/或末端的相邻两直线段的端点，所述三通连接件的端点包括三个连接头端点和一个体心点，所述二通连接件的端点包括两个连接头端点和一个体心点；
转换子模块，用于根据该零件的零件坐标系和管路组件坐标系之间的转换关系，将每一零件的各端点的所述第一三维坐标信息转换为在所述管路组件坐标系中的第二三维坐标信息；
第二获取子模块，用于根据所述零件的各端点的所述第二三维坐标信息，获取该零件在所述管路组件坐标系中的空间位置姿态。
13.根据权利要求12所述的管路组件焊装姿态的确定装置，其特征在于，所述第一获取子模块包括：
第一获取单元，用于在所述管路组件的设计模型的模型树中，获取各所述零件的零件名称；
第一确定单元，用于根据所述零件名称，确定所述零件的端点的数量；
第二获取单元，用于获取所述零件的每一端点的第一三维坐标信息。
14.根据权利要求13所述的管路组件焊装姿态的确定装置，其特征在于，所述第二获取单元包括：
第一获取子单元，用于若所述零件名称为三通连接件，则获取所述零件的四个端点的第一三维坐标信息；若所述零件名称为二通连接件，则获取所述零件的三个端点的第一三维坐标信息；
第一计算子单元，用于计算所述零件的任一端点与其他端点分别形成的空间向量之间的角度；
第一确定子单元，用于根据所述空间向量之间的角度，确定所述零件的每一三维坐标信息所对应的端点的名称。
15.根据权利要求14所述的管路组件焊装姿态的确定装置，其特征在于，所述第一确定子单元具体用于：
在所述零件为二通连接件时，若两个所述空间向量之间的角度为第一预设角度，则确定当前选择的任一端点为所述二通连接件的体心点，另外两端点分别为所述二通连接件的左连接头端点和右连接头端点；
在所述零件为三通连接件时，若第一空间向量和第二空间向量之间的角度，以及所述第一空间向量和第三空间向量之间的角度均为第二预设角度，且所述第二空间向量和所述第三空间向量之间的角度为第三预设角度，则确定当前选择的任一端点为所述三通连接件的体心点，所述第一空间向量的另一端为所述三通连接件的上连接头端点，所述第二空间向量的另一端和所述第三空间向量的另一端分别为所述三通连接件的左连接头端点和右连接头端点。
16.根据权利要求15所述的管路组件焊装姿态的确定装置，其特征在于，所述第二获取子模块包括：
第二确定单元，用于根据所述零件的各端点的第二三维坐标信息，确定所述零件形成的空间平面的平面法向量；其中，当所述导管的首端和末端分别与三通/二通连接件连接，则所述导管的空间平面包括首端空间平面和末端空间平面；
第三确定单元，用于根据所述零件的平面法向量和所述零件的各端点的第二三维坐标信息，确定所述零件在所述管路组件坐标系中的空间位置姿态。
17.根据权利要求16所述的管路组件焊装姿态的确定装置，其特征在于，所述第一确定模块包括：
第一确定子模块，用于根据各所述零件的各端点的第二三维坐标信息，确定各零件之间的连接关系；其中，第二三维坐标信息的坐标值相同的端点相互连接；
第一计算子模块，用于当确定所述导管的首端与三通连接件或二通连接件连接时，根据所述首端的平面法向量和与所述首端连接的三通连接件或二通连接件的平面法向量，计算所述导管的首端夹角α1；
第二计算子模块，用于当确定所述导管的末端与三通连接件或二通连接件连接时，根据所述末端的平面法向量和与所述末端连接的三通连接件或二通连接件的平面法向量，计算所述导管的末端夹角α2；
第二确定子模块，用于根据所述弯折时的送管量、旋转角度和弯折角度信息，以及所述首端夹角α1和/或所述末端夹角α2，确定所述导管的首端刻线位置和/或末端刻线位置。
18.根据权利要求17所述的管路组件焊装姿态的确定装置，其特征在于，所述第二确定子模块具体用于：
若仅所述导管的首端与所述三通连接件或二通连接件连接，则确定所述导管的首端刻线位置为所述导管顺时针旋转α1时所述导管的首端的最高点位置；
若仅所述导管的末端与所述三通连接件或二通连接件连接，则确定所述导管的末端刻线位置为所述导管顺时针旋转180°-α2-∑B时所述导管的末端的最高点位置；其中，∑B为导管弯折时的旋转角度的总和；
若所述导管的首端和末端均与所述三通连接件或二通连接件连接，则确定所述导管的首端刻线位置为所述导管顺时针旋转α1+α2+∑B-180°时所述导管的首端的最高点位置，所述导管的末端刻线位置为在确定所述导管的首端的刻线位置后，所述导管顺时针旋转180°-α2-∑B时所述导管的末端的最高点位置，其中，∑B为导管弯折时的旋转角度的总和。
19.根据权利要求17所述的管路组件焊装姿态的确定装置，其特征在于，所述第二确定模块包括：
刻线子模块，用于在所述三通连接件或所述二通连接件的端点的预设位置刻线；其中，所述三通连接件或所述二通连接件的端点为与所述导管的首端/末端连接的端点；
第三确定子模块，用于在弯折后的所述导管的首端/末端的刻线和与所述首端/末端连接的二通/三通连接件的刻线设置在同一直线上时，确定所述导管与所述二通/三通连接件当前的相对姿态为所述管路组件的焊装姿态。
20.根据权利要求12所述的管路组件焊装姿态的确定装置，其特征在于，所述转换子模块包括：
第三获取单元，用于在所述管路组件的设计模型的数据结构中获取每一所述零件的零件坐标系和所述管路组件坐标系之间的转换关系；其中，所述转换关系为：
其中，为零件坐标系与管路组件坐标系之间的旋转关系，[ex ey ez]T为零件坐标系与管路组件坐标系之间的平移关系；
第一计算单元，用于根据公式计算所述零件的各端点的第二三维坐标信息；其中，(x2,y2,zz)为计算的端点的第二三维坐标信息，(x1,y1,z1)为计算的端点的第一三维坐标信息。
21.一种上位机，其特征在于，包括如权利要求11至20任一项所述的管路组件焊装姿态的确定装置。
22.一种上位机，其特征在于，包括：处理器、存储器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时实现如权利要求1至10中任一项所述的管路组件焊装姿态的确定方法的步骤。
23.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至10中任一项所述的管路组件焊装姿态的确定方法的步骤。
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