CN112528429A - 遇干涉情况下弯管坐标配置方法 - Google Patents

遇干涉情况下弯管坐标配置方法 Download PDF

Info

Publication number
CN112528429A
CN112528429A CN202011354638.7A CN202011354638A CN112528429A CN 112528429 A CN112528429 A CN 112528429A CN 202011354638 A CN202011354638 A CN 202011354638A CN 112528429 A CN112528429 A CN 112528429A
Authority
CN
China
Prior art keywords
axis
interference
point
coordinate system
joint
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202011354638.7A
Other languages
English (en)
Inventor
李茂林
单凯
袁武
蒋奇
董世康
吕志军
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
China Railway Baoji Bridge Group Co Ltd
Original Assignee
China Railway Maglev Science and Technology Chengdu Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by China Railway Maglev Science and Technology Chengdu Co Ltd filed Critical China Railway Maglev Science and Technology Chengdu Co Ltd
Priority to CN202011354638.7A priority Critical patent/CN112528429A/zh
Publication of CN112528429A publication Critical patent/CN112528429A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F30/00Computer-aided design [CAD]
    • G06F30/10Geometric CAD
    • G06F30/17Mechanical parametric or variational design
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F2113/00Details relating to the application field
    • G06F2113/14Pipes

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Geometry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Pure & Applied Mathematics (AREA)
  • Mathematical Optimization (AREA)
  • Mathematical Analysis (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Evolutionary Computation (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computational Mathematics (AREA)
  • Numerical Control (AREA)

Abstract

本发明公开了遇干涉情况下弯管坐标配置方法,将与障碍物干涉段管段两点均移动到障碍物的同一侧,找出相应点到障碍物的安全距离dn(此距离下管段与支架干涉处于临界状态),保证d>dn;通过测量三维方向上干涉点到相应躲避点的距离,重新分配弯管坐标,可用于合格弯管制作等工序,新弯管管段即可躲避障碍物,进而解决干涉问题。本发明可用于现场解决障碍物干涉弯管安装的问题的方法,方法实用、可操作性强、灵活简便、效率高。

Description

遇干涉情况下弯管坐标配置方法
技术领域
本发明涉及管路连接技术领域,具体涉及一种遇干涉情况下弯管坐标配置方法。
背景技术
弯管在铁路、汽车、船舶、航天等领域被大量使用,其用于运送气体、液体、固体或其他形式的工作介质。管路布置载体以及钢管自身加工往往存在偏差,造成了在进行管路连接时出现管口与管口中心线无法正对、管口与管口端面距离超差的情况,需要通过重新设计钢管坐标,来保证管口与管口中心共线,以及保证管口与管口端面之间的距离。
现有技术中,通常是利用计算机工具模拟现场装配环境,再在环境中设计弯管坐标。这种做法主要具有以下缺点:
(1)需要对现场装配环境进行模拟,耗费时间长、效率低。
(2)模拟环境无法真切反映装配现场实际(如各项影响结构参数),存在遗漏影响因数的情况。
发明内容
针对上述技术问题,本发明提供了解决上述问题的遇干涉情况下弯管坐标配置方法。
本发明通过下述技术方案实现:
遇干涉情况下弯管坐标配置方法,包括以下步骤:
S1.基于弯管与已连接接头I的原始坐标系,原始坐标系原点O(0,0,0)位于已连接接头I处管口端面几何中心上;判断原始坐标系的x轴、y轴和z轴中的某一个轴向与待连接接头II端口的轴线是否平行;
若原始坐标系的x轴、y轴和z轴中的某一个轴向与待连接接头II端口的轴线平行,则直接进入步骤S3;若原始坐标系的x轴、y轴和z轴都与待连接接头II端口的轴线不平行,则进入步骤S2;
S2.转换原始坐标系,使转换后的新坐标系的x轴、y轴和z轴中的某一个轴向与待连接接头II端口的轴线平行,然后进入步骤S3;
S3.在当前坐标系下,确定与障碍物干涉的管段上的干涉点Pn的坐标;其中,干涉点至少包括干涉管段两端处几何中心点、以及中间的弯折处相邻两管段轴线交点;
S4.移动干涉点,直至干涉点位于障碍物同一侧,找出相应干涉点到障碍物的安全距离dn,在距离dn下干涉管段与障碍物干涉处于临界状态;保证干涉点最终位置处到原位置的移动距离d>dn,以此时移动后的最终位置确定为躲避点Pn’;
S5.分别沿x向、y向和z向各轴向方向上,测量获得弯管上的干涉点Pn在到躲避点Pn’的距离;
S6.基于设定点Pn的坐标和测定距离,重置弯管上设定点Pn的坐标位置,获得不受障碍物干涉的弯管坐标。
现有技术中,通常是利用计算机工具模拟现场装配环境,再在环境中设计弯管坐标。这种做法主要具有两方面缺点:一方面是,需要对现场装配环境进行模拟,耗费时间长、效率低;另一方面是,模拟环境无法真切反映装配现场实际(如各项影响结构参数),存在遗漏影响因数的情况。
本发明用完全不同的方法,不在使用计算机模拟现场装配环境获取弯管坐标,而是基于已有的管路坐标系,由工作人员直接在现场装配管路连接过程中通过测量简单参数获取弯管坐标,主要技术构思就是:在弯管装配过程中,先将弯管的一端安装在接头I上,然后再基于已有坐标系或者转换后的坐标系,在现场环境中假定存在该坐标系,找到坐标原点、以及x轴、y轴和z轴各轴向方向;将与障碍物(如支架)干涉段管段两点均移动到障碍物的同一侧,找出相应点到障碍物的安全距离dn(此距离下管段与支架干涉处于临界状态),保证d>dn;通过测量三维方向上干涉点到相应躲避点的距离,重新分配弯管坐标,可用于合格弯管制作等工序,新弯管管段即可躲避障碍物,进而解决干涉问题。本发明可用于现场解决障碍物干涉弯管安装的问题的方法,方法实用、可操作性强、灵活简便、效率高。
进一步优选,所述原始坐标系原点O(0,0,0)位于已连接接头I管口端面的几何中心点处。
进一步优选,在保持弯管形状不变的情况下,包括以下步骤:
S1.基于弯管与已连接接头I的原始坐标系,原始坐标系原点O(0,0,0)位于已连接接头I处管口端面几何中心上;判断原始坐标系的x轴与待连接接头II端口的轴线是否平行;
若原始坐标系的x轴轴向与待连接接头II端口的轴线平行,则直接进入步骤S3;若原始坐标系的x轴、y轴和z轴都与待连接接头II端口的轴线不平行,则进入步骤S2;
S2.转换原始坐标系,使转换后的新坐标系的x轴轴向与待连接接头II端口的轴线平行,然后进入步骤S3;
S3.在当前坐标系下,确定干涉管段的两端处几何中心点为干涉点Pn-2和Pn,对应坐标依次分别为(xn-2,yn-2,zn-2)和(xn,yn,zn);确定中间弯管处相邻管段轴线交点为干涉点Pn-1,坐标为(xn-1,yn-1,zn-1);
S4.沿x轴方向,移动所有干涉点Pn-2、Pn-1和Pn至对应躲避点Pn-2’、Pn-1’和Pn’,使得所有干涉点Pn-2、Pn-1和Pn位于障碍物同一侧;
S5.沿x轴向方向上,测量干涉点Pn-2、Pn-1和Pn至对应躲避点Pn-2’、Pn-1’和Pn’的距离d;
S6.重置干涉管段上干涉点Pn-2、Pn-1和Pn的坐标位置,基于干涉点原始坐标,获得合格弯管坐标:躲避点Pn-2的坐标为(xn-2±d,yn-2,zn-2),躲避点Pn-1的坐标为(xn-1±d,yn-1,zn-1),躲避点Pn的坐标为(xn±d,yn,zn)。
进一步优选,在改变弯管形状的情况下,包括以下步骤:
S1.基于弯管与已连接接头I的原始坐标系,原始坐标系原点O(0,0,0)位于已连接接头I处管口端面几何中心上;判断原始坐标系的x轴与待连接接头II端口的轴线是否平行;
若原始坐标系的x轴轴向与待连接接头II端口的轴线平行,则直接进入步骤S3;若原始坐标系的x轴、y轴和z轴都与待连接接头II端口的轴线不平行,则进入步骤S2;
S2.转换原始坐标系,使转换后的新坐标系的x轴轴向与待连接接头II端口的轴线平行,然后进入步骤S3;
S3.在当前坐标系下,确定干涉管段的两端处几何中心点为干涉点Pn-2和Pn,对应坐标依次分别为(xn-2,yn-2,zn-2)和(xn,yn,zn);确定中间弯管处相邻管段轴线交点为干涉点Pn-1,坐标为(xn-1,yn-1,zn-1);Pn和Pn-1位于障碍物两处;
S4.沿x轴方向,移动干涉点Pn-1至对应躲避点Pn-1’、或者移动干涉点Pn至对应躲避点Pn’,使得所有干涉点Pn-1和Pn位于障碍物同一侧;
S5.沿x轴向方向上,测量干涉点Pn-1到Pn-1’的距离d、或者测量干涉点Pn到Pn’的距离d;
S6.重置干涉管段上干涉点Pn-1或Pn的坐标位置,基于干涉点原始坐标,获得合格弯管坐标:躲避点Pn-1的坐标为(xn-1±d,yn-1,zn-1),或者躲避点Pn的坐标为(xn±d,yn,zn)。
进一步优选,在删除干涉点的情况下,包括以下步骤:
S1.基于弯管与已连接接头I的原始坐标系,原始坐标系原点O(0,0,0)位于已连接接头I处管口端面几何中心上;判断原始坐标系的x轴与待连接接头II端口的轴线是否平行;
若原始坐标系的x轴轴向与待连接接头II端口的轴线平行,则直接进入步骤S3;若原始坐标系的x轴、y轴和z轴都与待连接接头II端口的轴线不平行,则进入步骤S2;
S2.转换原始坐标系,使转换后的新坐标系的x轴轴向与待连接接头II端口的轴线平行,然后进入步骤S3;
S3.在当前坐标系下,确定干涉管段的两端处几何中心点为干涉点Pn-2和Pn,对应坐标依次分别为(xn-2,yn-2,zn-2)和(xn,yn,zn);确定中间弯管处相邻管段轴线交点为干涉点Pn-1,坐标为(xn-1,yn-1,zn-1);Pn和Pn-1位于障碍物两侧;
S4.删除干涉点Pn-1,干涉点Pn-2和Pn通过直线管段连接,不受障碍物干涉;
S5.重置干涉管段上由干涉点坐标,获得合格弯管坐标。
进一步优选,在增加干涉点的情况下,包括以下步骤:
S1.基于弯管与已连接接头I的原始坐标系,原始坐标系原点O(0,0,0)位于已连接接头I处管口端面几何中心上;判断原始坐标系的x轴与待连接接头II端口的轴线是否平行;
若原始坐标系的x轴轴向与待连接接头II端口的轴线平行,则直接进入步骤S3;若原始坐标系的x轴、y轴和z轴都与待连接接头II端口的轴线不平行,则进入步骤S2;
S2.转换原始坐标系,使转换后的新坐标系的x轴轴向与待连接接头II端口的轴线平行,然后进入步骤S3;
S3.在当前坐标系下,确定干涉管段的两端处几何中心点为干涉点Pn-2和Pn,对应坐标依次分别为(xn-2,yn-2,zn-2)和(xn,yn,zn);确定中间弯管处相邻管段轴线交点为干涉点Pn-1,坐标为(xn-1,yn-1,zn-1);Pn和Pn-1位于障碍物两侧;
S4.沿x轴方向,增加躲避点Pn+1’,通过直线管段分别连接干涉点Pn-1和躲避点Pn+1’、干涉点Pn和躲避点Pn+1’,不受障碍物干涉;
S5.分别沿x轴、y轴和z轴各轴方向上,测量获得躲避点Pn+1’到干涉点Pn-1的距离x’、y’和z’、或者测量获得躲避点Pn+1’到干涉点Pn的距离x”、y”和z”;
S6.重置干涉管段上干涉点坐标位置,基于干涉点原始坐标,获得合格弯管坐标:躲避点Pn+1’的坐标为(xn-1±x’,yn-1±y’,zn-1±z’)或(xn±x”,yn±y”,zn±z”)。
本发明具有如下的优点和有益效果:
本发明用完全不同的方法,不在使用计算机模拟现场装配环境获取弯管坐标,而是基于已有的管路坐标系,由工作人员直接在现场装配管路连接过程中通过测量简单参数获取弯管坐标,主要技术构思就是:在弯管装配过程中,先将弯管的一端安装在接头I上,然后再基于已有坐标系或者转换后的坐标系,在现场环境中假定存在该坐标系,找到坐标原点、以及x轴、y轴和z轴各轴向方向;将与障碍物(如支架)干涉段管段两点均移动到障碍物的同一侧,找出相应点到障碍物的安全距离dn(此距离下管段与支架干涉处于临界状态),保证d>dn;通过测量三维方向上干涉点到相应躲避点的距离,重新分配弯管坐标,可用于合格弯管制作等工序,新弯管管段即可躲避障碍物,进而解决干涉问题。本发明可用于现场解决障碍物干涉弯管安装的问题的方法,方法实用、可操作性强、灵活简便、效率高。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解,构成本申请的一部分,并不构成对本发明实施例的限定。在附图中:
图1为弯管与装配载体其他结构干涉情况示意图;
图2为本发明通过保持钢管形状不变移动管段解决干涉问题原理示意图,将干涉点P3设置为躲避点;
图3为本发明通过保持钢管形状不变移动管段解决干涉问题原理示意图,将干涉点P4设置为躲避点;
图4为本发明通过改变钢管形状移动管段解决干涉问题原理示意图,将干涉点P3设置为躲避点;
图5为本发明通过改变钢管形状移动管段解决干涉问题原理示意图,将干涉点P4设置为躲避点;
图6为本发明通过删除干涉点解决干涉问题原理示意图;
图7为本发明通过增加干涉点解决干涉问题原理示意图。
附图中标记及对应的零部件名称:1-弯管,2-接头II,3-接头I。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白,下面结合实施例和附图,对本发明作进一步的详细说明,本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明,并不作为对本发明的限定。
实施例1
本实施例提供了一种遇干涉情况下弯管坐标配置方法,包括以下步骤:
S1.基于弯管与已连接接头I的原始坐标系,原始坐标系原点O(0,0,0)位于已连接接头I上;判断原始坐标系的x轴、y轴和z轴中的某一个轴向与待连接接头II端口的轴线是否平行;
若原始坐标系的x轴、y轴和z轴中的某一个轴向与待连接接头II端口的轴线平行,则直接进入步骤S3;若原始坐标系的x轴、y轴和z轴都与待连接接头II端口的轴线不平行,则进入步骤S2;
S2.转换原始坐标系,使转换后的新坐标系的x轴、y轴和z轴中的某一个轴向与待连接接头II端口的轴线平行,然后进入步骤S3;
S3.在当前坐标系下,确定与障碍物干涉的管段上的干涉点Pn的坐标;其中,干涉点至少包括干涉管段两端处几何中心点、以及中间的弯折处相邻两管段轴线交点;
S4.移动干涉点,直至干涉点位于障碍物同一侧,找出相应干涉点到障碍物的安全距离dn,在距离dn下干涉管段与障碍物干涉处于临界状态;保证干涉点最终位置处到原位置的移动距离d>dn,以此时移动后的最终位置确定为躲避点Pn’;
S5.分别沿x向、y向和z向各轴向方向上,测量获得弯管上的干涉点Pn在到躲避点Pn’的距离;
S6.基于设定点Pn的坐标和测定距离,重置弯管上设定点Pn的坐标位置,获得不受支架干涉的弯管坐标位置。
原始坐标系原点O(0,0,0)位于已连接接头I管口端面的几何中心点处,此处的障碍物为支架。弯管原始坐标如表1所示:
表1弯管原始坐标
Figure BDA0002802274970000061
其中,点1表示坐标原点,点5表示弯管与接头Ⅱ处管口端面几何中心点坐标。
实施例2
基于实施例1的基础上,在保持弯管形状不变移动管段解决干涉问题,如图2和3所示,具体步骤如下:
S1.基于弯管与已连接接头I的原始坐标系,原始坐标系原点O(0,0,0)位于已连接接头I处管口端面几何中心上;判断原始坐标系的x轴与待连接接头II端口的轴线是否平行;
若原始坐标系的x轴轴向与待连接接头II端口的轴线平行,则直接进入步骤S3;若原始坐标系的x轴、y轴和z轴都与待连接接头II端口的轴线不平行,则进入步骤S2;
S2.转换原始坐标系,使转换后的新坐标系的x轴轴向与待连接接头II端口的轴线平行,然后进入步骤S3;
S3.在当前坐标系下,确定干涉管段的两端处几何中心点为干涉点P2和P4,对应坐标依次分别为(x2,y2,z2)和(x4,y4,z4);确定中间弯管处相邻管段轴线交点为干涉点P3,坐标为(x3,y3,z3);
S4.将P3点设置为躲避点,沿x轴向移动将其设置在与P4点的支架同侧;沿x轴向,测量当前干涉点P3与躲避点P3’之间的距离d,则P2’点的坐标为(x2±d,y2,z2),P3’点的坐标为(x3±d,y3,z3),P4’点的坐标为(x4±d,y4,z4),结果如表2所示。
表2合格弯管坐标
Figure BDA0002802274970000071
S5.将P4点设置为躲避点,沿x轴向移动将其设置在与P3点的支架同侧;沿x轴向,测量当前干涉点P4与躲避点P4’之间的距离d,则P2’点的坐标为(x2±d,y2,z2),P3’点的坐标为(x3±d,y3,z3),P4’点的坐标为(x4±d,y4,z4),结果如表3所示。
表3合格弯管坐标
Figure BDA0002802274970000072
实施例3
基于实施例1的基础上,通过改变弯管形状解决干涉问题,如图4和5所示,具体步骤如下:
S1.基于弯管与已连接接头I的原始坐标系,原始坐标系原点O(0,0,0)位于已连接接头I处管口端面几何中心上;判断原始坐标系的x轴与待连接接头II端口的轴线是否平行;
若原始坐标系的x轴轴向与待连接接头II端口的轴线平行,则直接进入步骤S3;若原始坐标系的x轴、y轴和z轴都与待连接接头II端口的轴线不平行,则进入步骤S2;
S2.转换原始坐标系,使转换后的新坐标系的x轴轴向与待连接接头II端口的轴线平行,然后进入步骤S3;
S3.在当前坐标系下,确定干涉管段的两端处几何中心点为干涉点P2和P4,对应坐标依次分别为(x2,y2,z2)和(x4,y4,z4);确定中间弯管处相邻管段轴线交点为干涉点P3,坐标为(x3,y3,z3);P4和P3位于障碍物两侧;
S4.沿x轴方向,移动干涉点P3至对应躲避点P3’,使得所有干涉点P3和P4位于支架同一侧;沿x轴方向,测量当前干涉点P3与躲避点P3’点之间的距离d,则P3’点的坐标为(x3±d,y3,z3),结果如表4所示。
表4合格弯管坐标
Figure BDA0002802274970000081
S5.沿x轴方向,移动干涉点P4至对应躲避点P4’,使得所有干涉点P3和P4位于支架同一侧;沿x轴方向,测量当前干涉点P4与躲避点P4’点之间的距离d,则P4’点的坐标为(x4±d,y4,z4),结果如表5所示。
表5合格弯管坐标
Figure BDA0002802274970000082
实施例4
基于实施例1的基础上,通过删除点解决干涉问题,如图6所示,具体步骤如下:
S1.基于弯管与已连接接头I的原始坐标系,原始坐标系原点O(0,0,0)位于已连接接头I处管口端面几何中心上;判断原始坐标系的x轴与待连接接头II端口的轴线是否平行;
若原始坐标系的x轴轴向与待连接接头II端口的轴线平行,则直接进入步骤S3;若原始坐标系的x轴、y轴和z轴都与待连接接头II端口的轴线不平行,则进入步骤S2;
S2.转换原始坐标系,使转换后的新坐标系的x轴轴向与待连接接头II端口的轴线平行,然后进入步骤S3;
S3.在当前坐标系下,确定干涉管段的两端处几何中心点为干涉点P2和P4,对应坐标依次分别为(x2,y2,z2)和(x4,y4,z4);确定中间弯管处相邻管段轴线交点为干涉点P3,坐标为(x3,y3,z3);P4和P3位于障碍物两侧;
S4.删除干涉点P3,干涉点P2和P4通过直线管段连接,不受障碍物干涉;
S5.重置干涉管段上由干涉点坐标,获得合格弯管坐标,结果如表6所示。
表6合格弯管坐标
Figure BDA0002802274970000091
实施例5
基于实施例1的基础上,通过增加点解决干涉问题,如图7所示,具体步骤如下:
S1.基于弯管与已连接接头I的原始坐标系,原始坐标系原点O(0,0,0)位于已连接接头I处管口端面几何中心上;判断原始坐标系的x轴与待连接接头II端口的轴线是否平行;
若原始坐标系的x轴轴向与待连接接头II端口的轴线平行,则直接进入步骤S3;若原始坐标系的x轴、y轴和z轴都与待连接接头II端口的轴线不平行,则进入步骤S2;
S2.转换原始坐标系,使转换后的新坐标系的x轴轴向与待连接接头II端口的轴线平行,然后进入步骤S3;
S3.在当前坐标系下,确定干涉管段的两端处几何中心点为干涉点P2和P4,对应坐标依次分别为(x2,y2,z2)和(x4,y4,z4);确定中间弯管处相邻管段轴线交点为干涉点P3,坐标为(x3,y3,z3);P4和P3位于障碍物两侧;
S4.沿x轴方向,增加躲避点P4’,通过直线管段分别连接干涉点P3和躲避点P4’、干涉点P4和躲避点P4’,不受障碍物干涉;
S5.分别沿x轴、y轴和z轴各轴方向上,测量获得躲避点P4’到干涉点P3的距离x’、y’和z’、或者测量获得躲避点P4到干涉点P4的距离x”、y”和z”;
S6.重置干涉管段上干涉点坐标位置,基于干涉点原始坐标,获得合格弯管坐标,如表7所示。
表7合格弯管坐标
Figure BDA0002802274970000101
以上所述的具体实施方式,对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明,所应理解的是,以上所述仅为本发明的具体实施方式而已,并不用于限定本发明的保护范围,凡在本发明的精神和原则之内,所做的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.遇干涉情况下弯管坐标配置方法,其特征在于,包括以下步骤:
S1.基于弯管与已连接接头I的原始坐标系,原始坐标系原点O(0,0,0)位于已连接接头I处管口端面几何中心上;判断原始坐标系的x轴、y轴和z轴中的某一个轴向与待连接接头II端口的轴线是否平行;
若原始坐标系的x轴、y轴和z轴中的某一个轴向与待连接接头II端口的轴线平行,则直接进入步骤S3;若原始坐标系的x轴、y轴和z轴都与待连接接头II端口的轴线不平行,则进入步骤S2;
S2.转换原始坐标系,使转换后的新坐标系的x轴、y轴和z轴中的某一个轴向与待连接接头II端口的轴线平行,然后进入步骤S3;
S3.在当前坐标系下,确定与障碍物干涉的管段上的干涉点Pn的坐标;其中,干涉点至少包括干涉管段两端处几何中心点、以及中间的弯折处相邻两管段轴线交点;
S4.移动干涉点,直至干涉点位于障碍物同一侧,找出相应干涉点到障碍物的安全距离dn,在距离dn下干涉管段与障碍物干涉处于临界状态;保证干涉点最终位置处到原位置的移动距离d>dn,以此时移动后的最终位置确定为躲避点Pn’;
S5.分别沿x向、y向和z向各轴向方向上,测量获得弯管上的干涉点Pn到躲避点Pn’的距离;
S6.基于设定点Pn的坐标和测定距离,重置弯管上设定点Pn的坐标位置,获得不受障碍物干涉的弯管坐标。
2.根据权利要求1所述的遇干涉情况下弯管坐标配置方法,其特征在于,在保持弯管形状不变的情况下,包括以下步骤:
S1.基于弯管与已连接接头I的原始坐标系,原始坐标系原点O(0,0,0)位于已连接接头I处管口端面几何中心上;判断原始坐标系的x轴与待连接接头II端口的轴线是否平行;
若原始坐标系的x轴轴向与待连接接头II端口的轴线平行,则直接进入步骤S3;若原始坐标系的x轴、y轴和z轴都与待连接接头II端口的轴线不平行,则进入步骤S2;
S2.转换原始坐标系,使转换后的新坐标系的x轴轴向与待连接接头II端口的轴线平行,然后进入步骤S3;
S3.在当前坐标系下,确定干涉管段的两端处几何中心点为干涉点Pn-2和Pn,对应坐标依次分别为(xn-2,yn-2,zn-2)和(xn,yn,zn);确定中间弯管处相邻管段轴线交点为干涉点Pn-1,坐标为(xn-1,yn-1,zn-1);
S4.沿x轴方向,移动所有干涉点Pn-2、Pn-1和Pn至对应躲避点Pn-2’、Pn-1’和Pn’,使得所有干涉点Pn-2、Pn-1和Pn位于障碍物同一侧;
S5.沿x轴向方向上,测量干涉点Pn-2、Pn-1和Pn至对应躲避点Pn-2’、Pn-1’和Pn’的距离d;
S6.重置干涉管段上干涉点Pn-2、Pn-1和Pn的坐标位置,基于干涉点原始坐标,获得合格弯管坐标:躲避点Pn-2的坐标为(xn-2±d,yn-2,zn-2),躲避点Pn-1的坐标为(xn-1±d,yn-1,zn-1),躲避点Pn的坐标为(xn±d,yn,zn)。
3.根据权利要求1所述的遇干涉情况下弯管坐标配置方法,其特征在于,在改变弯管形状的情况下,包括以下步骤:
S1.基于弯管与已连接接头I的原始坐标系,原始坐标系原点O(0,0,0)位于已连接接头I处管口端面几何中心上;判断原始坐标系的x轴与待连接接头II端口的轴线是否平行;
若原始坐标系的x轴轴向与待连接接头II端口的轴线平行,则直接进入步骤S3;若原始坐标系的x轴、y轴和z轴都与待连接接头II端口的轴线不平行,则进入步骤S2;
S2.转换原始坐标系,使转换后的新坐标系的x轴轴向与待连接接头II端口的轴线平行,然后进入步骤S3;
S3.在当前坐标系下,确定干涉管段的两端处几何中心点为干涉点Pn-2和Pn,对应坐标依次分别为(xn-2,yn-2,zn-2)和(xn,yn,zn);确定中间弯管处相邻管段轴线交点为干涉点Pn-1,坐标为(xn-1,yn-1,zn-1);Pn和Pn-1位于障碍物两侧;
S4.沿x轴方向,移动干涉点Pn-1至对应躲避点Pn-1’、或者移动干涉点Pn至对应躲避点Pn’,使得所有干涉点Pn-1和Pn位于障碍物同一侧;
S5.沿x轴向方向上,测量干涉点Pn-1到Pn-1’的距离d、或者测量干涉点Pn到Pn’的距离d;
S6.重置干涉管段上干涉点Pn-1或Pn的坐标位置,基于干涉点原始坐标,获得合格弯管坐标:躲避点Pn-1的坐标为(xn-1±d,yn-1,zn-1),或者躲避点Pn的坐标为(xn±d,yn,zn)。
4.根据权利要求1所述的遇干涉情况下弯管坐标配置方法,其特征在于,在删除干涉点的情况下,包括以下步骤:
S1.基于弯管与已连接接头I的原始坐标系,原始坐标系原点O(0,0,0)位于已连接接头I处管口端面几何中心上;判断原始坐标系的x轴与待连接接头II端口的轴线是否平行;
若原始坐标系的x轴轴向与待连接接头II端口的轴线平行,则直接进入步骤S3;若原始坐标系的x轴、y轴和z轴都与待连接接头II端口的轴线不平行,则进入步骤S2;
S2.转换原始坐标系,使转换后的新坐标系的x轴轴向与待连接接头II端口的轴线平行,然后进入步骤S3;
S3.在当前坐标系下,确定干涉管段的两端处几何中心点为干涉点Pn-2和Pn,对应坐标依次分别为(xn-2,yn-2,zn-2)和(xn,yn,zn);确定中间弯管处相邻管段轴线交点为干涉点Pn-1,坐标为(xn-1,yn-1,zn-1);Pn和Pn-1位于障碍物两侧;
S4.删除干涉点Pn-1,干涉点Pn-2和Pn通过直线管段连接,不受障碍物干涉;
S5.重置干涉管段上由干涉点坐标,获得合格弯管坐标。
5.根据权利要求1所述的遇干涉情况下弯管坐标配置方法,其特征在于,在增加干涉点的情况下,包括以下步骤:
S1.基于弯管与已连接接头I的原始坐标系,原始坐标系原点O(0,0,0)位于已连接接头I处管口端面几何中心上;判断原始坐标系的x轴与待连接接头II端口的轴线是否平行;
若原始坐标系的x轴轴向与待连接接头II端口的轴线平行,则直接进入步骤S3;若原始坐标系的x轴、y轴和z轴都与待连接接头II端口的轴线不平行,则进入步骤S2;
S2.转换原始坐标系,使转换后的新坐标系的x轴轴向与待连接接头II端口的轴线平行,然后进入步骤S3;
S3.在当前坐标系下,确定干涉管段的两端处几何中心点为干涉点Pn-2和Pn,对应坐标依次分别为(xn-2,yn-2,zn-2)和(xn,yn,zn);确定中间弯管处相邻管段轴线交点为干涉点Pn-1,坐标为(xn-1,yn-1,zn-1);Pn和Pn-1位于障碍物两侧;
S4.沿x轴方向,增加躲避点Pn+1’,通过直线管段分别连接干涉点Pn-1和躲避点Pn+1’、干涉点Pn和躲避点Pn+1’,不受障碍物干涉;
S5.分别沿x轴、y轴和z轴各轴方向上,测量获得躲避点Pn+1’到干涉点Pn-1的距离x’、y’和z’、或者测量获得躲避点Pn+1’到干涉点Pn的距离x”、y”和z”;
S6.重置干涉管段上干涉点坐标位置,基于干涉点原始坐标,获得合格弯管坐标:躲避点Pn+1’的坐标为(xn-1±x’,yn-1±y’,zn-1±z’)或(xn±x”,yn±y”,zn±z”)。
CN202011354638.7A 2020-11-27 2020-11-27 遇干涉情况下弯管坐标配置方法 Pending CN112528429A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202011354638.7A CN112528429A (zh) 2020-11-27 2020-11-27 遇干涉情况下弯管坐标配置方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202011354638.7A CN112528429A (zh) 2020-11-27 2020-11-27 遇干涉情况下弯管坐标配置方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN112528429A true CN112528429A (zh) 2021-03-19

Family

ID=74994286

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202011354638.7A Pending CN112528429A (zh) 2020-11-27 2020-11-27 遇干涉情况下弯管坐标配置方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN112528429A (zh)

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101793332A (zh) * 2010-03-18 2010-08-04 中国石油化工集团公司 水平定向钻复合弯管道穿越施工方法
CN205715218U (zh) * 2016-04-01 2016-11-23 奉化科盛微型轴业有限公司 一种钻枪工具电枢轴
CN107654074A (zh) * 2017-09-22 2018-02-02 中国冶集团有限公司 一种多管多角度弯管组装空间定位方法
CN109917793A (zh) * 2019-04-15 2019-06-21 中国铁建重工集团有限公司 一种管片拼装机避障路径规划方法及装置
CN110472263A (zh) * 2019-05-16 2019-11-19 东北大学 一种发动机外部管路敷设规划方法
CN110986826A (zh) * 2019-12-20 2020-04-10 中国人民解放军63853部队 管道弯曲度检测方法、装置和存储介质
CN111060103A (zh) * 2019-12-11 2020-04-24 安徽工程大学 一种局部动态寻优避障的路径规划方法
CN111121713A (zh) * 2019-12-19 2020-05-08 上海航天设备制造总厂有限公司 一种外承力筒式结构舱体精度测量工艺基准建立方法
CN111692965A (zh) * 2019-03-14 2020-09-22 西南科技大学 隔水管自动对接位姿检测与控制方法

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101793332A (zh) * 2010-03-18 2010-08-04 中国石油化工集团公司 水平定向钻复合弯管道穿越施工方法
CN205715218U (zh) * 2016-04-01 2016-11-23 奉化科盛微型轴业有限公司 一种钻枪工具电枢轴
CN107654074A (zh) * 2017-09-22 2018-02-02 中国冶集团有限公司 一种多管多角度弯管组装空间定位方法
CN111692965A (zh) * 2019-03-14 2020-09-22 西南科技大学 隔水管自动对接位姿检测与控制方法
CN109917793A (zh) * 2019-04-15 2019-06-21 中国铁建重工集团有限公司 一种管片拼装机避障路径规划方法及装置
CN110472263A (zh) * 2019-05-16 2019-11-19 东北大学 一种发动机外部管路敷设规划方法
CN111060103A (zh) * 2019-12-11 2020-04-24 安徽工程大学 一种局部动态寻优避障的路径规划方法
CN111121713A (zh) * 2019-12-19 2020-05-08 上海航天设备制造总厂有限公司 一种外承力筒式结构舱体精度测量工艺基准建立方法
CN110986826A (zh) * 2019-12-20 2020-04-10 中国人民解放军63853部队 管道弯曲度检测方法、装置和存储介质

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN110044259B (zh) 一种合拢管柔性测量系统及测量方法
WO2019019432A1 (zh) 机器人末端工具的位姿测量方法
CN105382835A (zh) 一种可穿越腕部奇异点的机器人路径规划方法
CN113211445A (zh) 一种机器人参数标定方法、装置、设备及存储介质
CN104729455B (zh) 一种基于测量数据的管路柔性装焊机器人位姿计算方法
CN112528429A (zh) 遇干涉情况下弯管坐标配置方法
CN111597648B (zh) 一种航空发动机机匣弧面管路的参数化建模方法
CN112287496B (zh) 一种确定管道应变和应力的方法、装置及设备
CN107480430B (zh) 相贯管道支管y坐标偏差量化方法及应用
CN112163342A (zh) 一种工件内部超声声线路径模拟算法
CN112525120A (zh) 一种弯管坐标配置法
CN115237056B (zh) 工业机器人多工具快速纠偏方法
CN109693058B (zh) 一种管路组件焊装姿态的确定方法、装置及上位机
CN110189401B (zh) 曲线管状围护结构的逆向建模方法
CN110005895B (zh) 变径弯管及利用变径弯管的管道布置连接方法
CN105180803B (zh) 核电反应堆冷却剂回路波动管测量方法
JP2005351764A (ja) 3次元配管確認装置
Gou et al. A geometric method for computation of datum reference frames
CN107992658B (zh) 一种多接管载荷作用下危险工况载荷参数的确定方法
CN116628906B (zh) 一种用于管道空间弯组合的方法
CN107423510B (zh) 相贯管道支管旋转偏差量化方法及应用
CN204879216U (zh) 一种弯头型三通
CN116280077A (zh) 一种船舶管道应力分析模型构建方法及系统
CN109388870A (zh) 一种油气管道强力组对最小未回填长度的计算方法
CN113319148B (zh) 一种仪表导压管配制方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
TA01 Transfer of patent application right
TA01 Transfer of patent application right

Effective date of registration: 20220830

Address after: No.4 Huoju Road, hi tech Development Zone, Baoji City, Shaanxi Province 721000

Applicant after: CHINA RAILWAY BAOJI BRIDGE GROUP Co.,Ltd.

Address before: 610000 China Railway Rail Transit high tech Industrial Park, NO.666, jinfenghuang Avenue, Jinniu District, Chengdu, Sichuan Province

Applicant before: CHINA RAILWAY MAGLEV SCIENCE & TECHNOLOGY (CHENGDU) Co.,Ltd.

WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20210319