CN115544655A - 一种钻铆产品姿态建模及快速定位方法 - Google Patents

一种钻铆产品姿态建模及快速定位方法 Download PDF

Info

Publication number
CN115544655A
CN115544655A CN202211205778.7A CN202211205778A CN115544655A CN 115544655 A CN115544655 A CN 115544655A CN 202211205778 A CN202211205778 A CN 202211205778A CN 115544655 A CN115544655 A CN 115544655A
Authority
CN
China
Prior art keywords
drilling
design
riveting
environment
wallboard
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
CN202211205778.7A
Other languages
English (en)
Inventor
邹秋芽
王小利
王彦喜
王波
刘剑超
王梅
范斌
张伟
胡高林
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.)
Shaanxi Aircraft Industry Co Ltd
Original Assignee
Shaanxi Aircraft Industry 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 Shaanxi Aircraft Industry Co Ltd filed Critical Shaanxi Aircraft Industry Co Ltd
Priority to CN202211205778.7A priority Critical patent/CN115544655A/zh
Publication of CN115544655A publication Critical patent/CN115544655A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F30/00—Computer-aided design [CAD]
    • G06F30/10—Geometric CAD
    • G06F30/17—Mechanical parametric or variational design
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F30/00—Computer-aided design [CAD]
    • G06F30/10—Geometric CAD
    • G06F30/15—Vehicle, aircraft or watercraft design
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F30/00—Computer-aided design [CAD]
    • G06F30/20—Design optimisation, verification or simulation
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F2111/00—Details relating to CAD techniques
    • G06F2111/04—Constraint-based CAD

Landscapes

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

Abstract

本发明属于飞机装配领域，涉及一种钻铆产品姿态建模及快速定位方法。在进行壁板产品钻铆托架设计时，根据钻铆机姿态建立在钻铆托架设计环境中建立钻铆托架设计坐标系并进行标记，将需进行定位的的壁板产品模型引入到壁板钻铆托架设计环境中，将引入的壁板模型调整到钻铆机加工行程范围内合适的位置上后进行位置锁定，读取壁板位置信息并记录在壁板钻铆托架设计中。本方法能够显形的记录各壁板姿态，并实现一键定位，提高了工装设计数据的安全性和可靠性，同时也提高了壁板模型的重新定位效率，杜绝了因壁板模型定位不到位而导致的钻铆程序错误问题的出现。

Description

一种钻铆产品姿态建模及快速定位方法
技术领域
本发明属于飞机装配领域，涉及一种钻铆产品姿态建模及快速定位方法。
背景技术
在飞机自动钻铆托架设计过程中，需要将多个飞机壁板模型引用到计算机辅助工装设计环境中，由于飞机壁板模型是在绝对坐标系(笛卡尔坐标系)创建，将所有引用到飞机壁板模进计算机辅助工装设计环境中时在不对其位置进行人工干预时壁板模型将按照绝对坐标在环境中进行自动定位，各壁板模型自动定位后将形成飞机的一个局部，显然，为了提高钻铆机的效能，上述壁板模型的在工装设计环境中所处的位置不符合要求，需要人工手动操作将各壁板模型按照钻铆机的加工行程进行放置，一旦位置确定好后需在设计环境中将其位置锁定以防后期托架钻铆设计过程中误操作使其移位。当壁板模型的连接信息更改后需要删除现有模型并重新导入定位换版后的数模编制钻铆程序，此时工装使用单位都是通过钻铆托架上的定位孔对壁板进行约束定位，由于托架定位孔所在面用小平面来近似曲面，因此在约束过程中无法完全约束，只能近似约束，而且对人技能操作要求较高，一般情况下需要多次操作和校准才能完成定位。
发明内容
发明目的在于解决壁板模型在壁板钻铆托架设计环境中定位效率低的问题。
技术方案
一种钻铆产品姿态建模及快速定位方法，包括如下步骤：
步骤一、打开钻铆托架工装设计软件，在软件中新建一个装配环境并进行命名，该装配环境具备零组件的移动、约束、导入以及新建功能，并能够实现装配设计环境和零件设环境切换；
步骤二、将钻铆机的三维模型导入到步骤一所述的装配环境下并对其进行约束固定，钻铆机三维模型包括钻铆机的行程范围、轮廓尺寸、坐标系原点信息；
步骤三、在步骤二所述的装配环境中新建零件级的设计基准节点，通过步骤一所述的设计软件中的功能进行约束固定并进行命名；
步骤四、在步骤三所述的零件级的设计基准节点上利用步骤三所述的设计软件将装配环境切换到零件设计环境下，并在步骤三所述的零件级的设计基准节点上按钻铆机的坐标原点新建钻铆机坐标系，并对该坐标系命名为钻铆机坐标系；
步骤五、将步骤四中的零件设计环境切换到装配环境下；
步骤六、在步骤五所述的装配环境下导入要被钻铆加工的壁板产品，通过装配环境下的移动功能将上述壁板产品移动到钻铆机的加工行程范围内；
步骤七、将按照步骤六移动好的被钻铆壁板产品利用装配环境中约束固定的命令将被钻铆壁板产品进行约束固定；
步骤八、将步骤七所述的装配环境切换到步骤四所述的零件设计环境，通过零件设计环境获取按步骤六所述的被钻铆加工的壁板产品的空间姿态信息，并在步骤三所述的零件级的设计基准节点上对上述空间姿态信息转化成其坐标系信息，通过获取转化后的坐标系信息在步骤三所述的零件级的设计基准节点中新增该坐标系，并对该坐标系按壁板产品的名称进行命名；
步骤九、按软件功能对上述装配环境和零件级的设计基准节点进行保存，并用工装设计软件生成固定格式的文件。
步骤十、按照步骤九所保存的状态在步骤一所述装配环境下插入一个新的装配级节点用于管理步骤六所述的壁板产品定位托架模型并开展托架的设计并对所有新插入的节点进行保存，用工装设计软件生成固定格式的文件。
进一步的，还包括步骤十一,步骤十一具体为：重复步骤六、七、八、九、十完成下一个壁板产品在装配环境下的坐标系在零件级的设计基准节点中的建立以及钻铆托架的设计,并对所有新插入的节点进行保存，用工装设计软件生成固定格式的文件。
进一步的，还包括步骤十二，所述步骤十二具体为：当壁板模型中的连接信息更改升版后，在步骤一所述的装配环境下删除所对应的低版本的壁板模型并将最新有效的壁板模型导入到步骤一所述的装配环境中；
进一步的，还包括步骤十三，步骤十三具体以为：在步骤一所述的装配环境下获取新引入壁板模型的坐标系信息，并通过软件装配环境中的重合命令与步骤八中所建立的对应的坐标系进行重合，至此完成壁板模型的快速定位，同时对步骤一诉述的装配环境所对应的节点进行保存；
进一步的，所述步骤1中设计软件应具备建模、测量、装配和展示功能；
进一步的，所述约束固定具体为，对其在环境中的位置进行标定，使其作为其他节点的参照物来确定他们之间的相对位置；
进一步的，所述零件级的设计基准节点具体为该节点仅包含一个零件的建模造型过程信息，包括坐标系、模型、参考元素、属性信息；
进一步的，所述零件设计模式为具备设计过程中所用到的草图设计、实体建模、曲面建模功能的一个设计环境，在该环境下能够实现零件的建模造型；
进一步的，所述步骤六中被钻铆的壁板产品所处位置应不靠近钻铆机的加工极限位置。
进一步的，空间姿态信息是一个包括12个数据的数组[x1,x2,x3,y1,y2,y3,z1,z2,z3,o1,o2,o3]，其中x1,x2,x3代表X轴，y1,y2,y3代表Y轴，z1,z2,z3代表Z轴，o1,o2,o3代表原点。
技术效果
本方法能够显形的记录各壁板姿态，并实现一键定位，提高了工装设计数据的安全性和可靠性，同时也提高了壁板模型的重新定位效率，杜绝了因壁板模型定位不到位而导致的钻铆程序错误问题的出现。
具体实施方式
为了解决上述技术问题，本发明提供一种快速获取和定位壁板模型的方法，在进行壁板产品钻铆托架设计时，根据钻铆机姿态建立在钻铆托架设计环境中建立钻铆托架设计坐标系并进行标记，将需进行定位的的壁板产品模型引入到壁板钻铆托架设计环境中，将引入的壁板模型调整到钻铆机加工行程范围内合适的位置上后进行位置锁定，读取壁板位置信息并记录在壁板钻铆托架设计中。
本方法包括如下步骤：
步骤一、创建一个壁板产品钻铆托架设计环境，在该环境下引入钻铆机的行程、轮廓等数据信息并对其进行锁定；
步骤二、依据钻铆机设备参数建立钻铆托架坐标系并进行标记；
步骤三、在设计环境中引入壁板模型并将其姿态调整到钻铆机加工行程范围内合适的位置上，最后对其空间姿态进行锁定；
步骤四、通过设计环境系统获取壁板模型的空间姿态信息并转换成姿态坐标记录在指定的节点上，记录完后按壁板模型编号命名该姿态坐标；
步骤五、重复步骤三、四对其他壁板模型的姿态信息进行进行记录和命名；
步骤六、当壁板模型中的连接信息更改后，删除设计环境中旧版壁板模型并将最新有效的壁板模型引入壁板钻铆托架设计环境中。
步骤七、获取新引入壁板模型的姿态并与原纪录的姿态重合，至此完成壁板模型的快速定位。
实施例1
提供一种快速获取和定位壁板模型的方法，在进行壁板产品钻铆托架设计时，根据钻铆机姿态建立在钻铆托架设计环境中建立钻铆托架设计坐标系并进行标记，将需进行定位的的壁板产品模型引入到壁板钻铆托架设计环境中，将引入的壁板模型调整到钻铆机加工行程范围内合适的位置上后进行位置锁定，读取壁板位置信息并记录在壁板钻铆托架设计中；本方法包括如下步骤：
步骤一、打开钻铆托架工装设计软件，在软件中新建一个装配环境并进行命名，该装配环境具备零组件的移动、约束、导入以及新建功能，并能够实现装配设计环境和零件设环境切换；
步骤二、将钻铆机的三维模型导入到步骤一所述的装配环境下并对其进行约束固定，钻铆机三维模型包括钻铆机的行程范围、轮廓尺寸、坐标系原点信息；
步骤三、在步骤二所述的装配环境中新建零件级的设计基准节点，通过步骤一所述的设计软件中的功能进行约束固定并进行命名；
步骤四、在步骤三所述的零件级的设计基准节点上利用步骤三所述的设计软件将装配环境切换到零件设计环境下，并在步骤三所述的零件级的设计基准节点上按钻铆机的坐标原点新建钻铆机坐标系，并对该坐标系命名为钻铆机坐标系；
步骤五、将步骤四中的零件设计环境切换到装配环境下；
步骤六、在步骤五所述的装配环境下导入要被钻铆加工的壁板产品，通过装配环境下的移动功能将上述壁板产品移动到钻铆机的加工行程范围内；
步骤七、将按照步骤六移动好的被钻铆壁板产品利用装配环境中约束固定的命令将被钻铆壁板产品进行约束固定；
步骤八、将步骤七所述的装配环境切换到步骤四所述的零件设计环境，通过零件设计环境获取按步骤六所述的被钻铆加工的壁板产品的空间姿态信息，并在步骤三所述的零件级的设计基准节点上对上述空间姿态信息转化成其坐标系信息，通过获取转化后的坐标系信息在步骤三所述的零件级的设计基准节点中新增该坐标系，并对该坐标系按壁板产品的名称进行命名；
步骤九、按软件功能对上述装配环境和零件级的设计基准节点进行保存，并用工装设计软件生成固定格式的文件。
步骤十、按照步骤九所保存的状态在步骤一所述装配环境下插入一个新的装配级节点用于管理步骤六所述的壁板产品定位托架模型并开展托架的设计并对所有新插入的节点进行保存，用工装设计软件生成固定格式的文件。
进一步的，还包括步骤十一,步骤十一具体为：重复步骤六、七、八、九、十完成下一个壁板产品在装配环境下的坐标系在零件级的设计基准节点中的建立以及钻铆托架的设计,并对所有新插入的节点进行保存，用工装设计软件生成固定格式的文件。
进一步的，还包括步骤十二，所述步骤十二具体为：当壁板模型中的连接信息更改升版后，在步骤一所述的装配环境下删除所对应的低版本的壁板模型并将最新有效的壁板模型导入到步骤一所述的装配环境中；
进一步的，还包括步骤十三，步骤十三具体以为：在步骤一所述的装配环境下获取新引入壁板模型的坐标系信息，并通过软件装配环境中的重合命令与步骤八中所建立的对应的坐标系进行重合，至此完成壁板模型的快速定位，同时对步骤一诉述的装配环境所对应的节点进行保存；
进一步的，所述步骤1中设计软件应具备建模、测量、装配和展示功能；
进一步的，所述约束固定具体为，对其在环境中的位置进行标定，使其作为其他节点的参照物来确定他们之间的相对位置；
进一步的，所述零件级的设计基准节点具体为该节点仅包含一个零件的建模造型过程信息，包括坐标系、模型、参考元素、属性信息；
进一步的，所述零件设计模式为具备设计过程中所用到的草图设计、实体建模、曲面建模功能的一个设计环境，在该环境下能够实现零件的建模造型；
进一步的，所述步骤六中被钻铆的壁板产品所处位置应不靠近钻铆机的加工极限位置。
进一步的，空间姿态信息是一个包括12个数据的数组[x1,x2,x3,y1,y2,y3,z1,z2,z3,o1,o2,o3]，其中x1,x2,x3代表X轴，y1,y2,y3代表Y轴，z1,z2,z3代表Z轴，o1,o2,o3代表原点。
工装模型结构树应简单、明了，每一个节点对应一个组件或一个零件，且都有对应的模型文件，工装模型结构树分级不超过四级，对于大型、复杂的工装其根节点下的第一级节点需按功能进行划分，如工装骨架模型、框架组件、定位组件、交点组件需放入不同的节点中。当一套工装(如钻铆机托架)对应多个组件产品时，工装骨架模型中需创建上述多个组件的坐标系，并按组件产品的编号分别重命名上述坐标系。

Claims (10)

1.一种钻铆产品姿态建模及快速定位方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤一、打开钻铆托架工装设计软件，在软件中新建一个装配环境并进行命名，该装配环境具备零组件的移动、约束、导入以及新建功能，并能够实现装配设计环境和零件设环境切换；
步骤二、将钻铆机的三维模型导入到步骤一所述的装配环境下并对其进行约束固定，钻铆机三维模型包括钻铆机的行程范围、轮廓尺寸、坐标系原点信息；
步骤三、在步骤二所述的装配环境中新建零件级的设计基准节点，通过步骤一所述的设计软件中的功能进行约束固定并进行命名；
步骤四、在步骤三所述的零件级的设计基准节点上利用步骤三所述的设计软件将装配环境切换到零件设计环境下，并在步骤三所述的零件级的设计基准节点上按钻铆机的坐标原点新建钻铆机坐标系，并对该坐标系命名为钻铆机坐标系；
步骤五、将步骤四中的零件设计环境切换到装配环境下；
步骤六、在步骤五所述的装配环境下导入要被钻铆加工的壁板产品，通过装配环境下的移动功能将上述壁板产品移动到钻铆机的加工行程范围内；
步骤七、将按照步骤六移动好的被钻铆壁板产品利用装配环境中约束固定的命令将被钻铆壁板产品进行约束固定；
步骤八、将步骤七所述的装配环境切换到步骤四所述的零件设计环境，通过零件设计环境获取按步骤六所述的被钻铆加工的壁板产品的空间姿态信息，并在步骤三所述的零件级的设计基准节点上对上述空间姿态信息转化成其坐标系信息，通过获取转化后的坐标系信息在步骤三所述的零件级的设计基准节点中新增该坐标系，并对该坐标系按壁板产品的名称进行命名；
步骤九、按软件功能对上述装配环境和零件级的设计基准节点进行保存，并用工装设计软件生成固定格式的文件；
步骤十、按照步骤九所保存的状态在步骤一所述装配环境下插入一个新的装配级节点用于管理步骤六所述的壁板产品定位托架模型并开展托架的设计并对所有新插入的节点进行保存，用工装设计软件生成固定格式的文件。
2.根据权利要求1所述的一种钻铆产品姿态建模及快速定位方法，其特征在于，还包括步骤十一,步骤十一具体为：重复步骤六、七、八、九、十完成下一个壁板产品在装配环境下的坐标系在零件级的设计基准节点中的建立以及钻铆托架的设计,并对所有新插入的节点进行保存，用工装设计软件生成固定格式的文件。
3.根据权利要求1所述的一种钻铆产品姿态建模及快速定位方法，其特征在于，还包括步骤十二，所述步骤十二具体为：当壁板模型中的连接信息更改升版后，在步骤一所述的装配环境下删除所对应的低版本的壁板模型并将最新有效的壁板模型导入到步骤一所述的装配环境中。
4.根据权利要求1所述的一种钻铆产品姿态建模及快速定位方法，其特征在于，还包括步骤十三，步骤十三具体以为：在步骤一所述的装配环境下获取新引入壁板模型的坐标系信息，并通过软件装配环境中的重合命令与步骤八中所建立的对应的坐标系进行重合，至此完成壁板模型的快速定位，同时对步骤一诉述的装配环境所对应的节点进行保存。
5.根据权利要求1所述的一种钻铆产品姿态建模及快速定位方法，其特征在于，所述步骤1中设计软件应具备建模、测量、装配和展示功能。
6.根据权利要求1所述的一种钻铆产品姿态建模及快速定位方法，其特征在于，所述约束固定具体为，对其在环境中的位置进行标定，使其作为其他节点的参照物来确定他们之间的相对位置。
7.根据权利要求1所述的一种钻铆产品姿态建模及快速定位方法，其特征在于，所述零件级的设计基准节点具体为该节点仅包含一个零件的建模造型过程信息，包括坐标系、模型、参考元素、属性信息。
8.根据权利要求1所述的一种钻铆产品姿态建模及快速定位方法，其特征在于，所述零件设计模式为具备设计过程中所用到的草图设计、实体建模、曲面建模功能的一个设计环境，在该环境下能够实现零件的建模造型。
9.根据权利要求1所述的一种钻铆产品姿态建模及快速定位方法，其特征在于，所述步骤六中被钻铆的壁板产品所处位置应不靠近钻铆机的加工极限位置。
10.根据权利要求1所述的一种钻铆产品姿态建模及快速定位方法，其特征在于，空间姿态信息是一个包括12个数据的数组[x1,x2,x3,y1,y2,y3,z1,z2,z3,o1,o2,o3]，其中x1,x2,x3代表X轴，y1,y2,y3代表Y轴，z1,z2,z3代表Z轴，o1,o2,o3代表原点。
CN202211205778.7A 2022-09-30 2022-09-30 一种钻铆产品姿态建模及快速定位方法 Pending CN115544655A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202211205778.7A CN115544655A (zh) 2022-09-30 2022-09-30 一种钻铆产品姿态建模及快速定位方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202211205778.7A CN115544655A (zh) 2022-09-30 2022-09-30 一种钻铆产品姿态建模及快速定位方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN115544655A true CN115544655A (zh) 2022-12-30

Family

ID=84731943

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202211205778.7A Pending CN115544655A (zh) 2022-09-30 2022-09-30 一种钻铆产品姿态建模及快速定位方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN115544655A (zh)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6671572B1 (en) Method and computer program for automated design and manufacture of custom workholding fixtures requiring machining of substantially unique mounting geometries
EP0290809B1 (en) Manufacturing system using three-dimensional graphics models
US20100198383A1 (en) System and method for after-market support using as-built data
CN103678737B (zh) 一种杠杆系统虚拟装配方法
CN107480356B (zh) 基于catia和激光跟踪仪的部件设计检验一体化方法
CN109710247A (zh) 一种基于模型的飞控软件快速实现平台
US20020166220A1 (en) Process for repairing a structure
CN111143921A (zh) 一种数字化空间衍生结构的自动化设计的方法
CN112231838B (zh) 一种建立白车身模型的方法
CN115544655A (zh) 一种钻铆产品姿态建模及快速定位方法
CN116882853A (zh) 一种飞机部件自动制孔工艺规划系统及规划方法
Sarma et al. Rapid product realization from detail design
Muelaner et al. Integrated dimensional variation management in the digital factory
CN113434944B (zh) 一种基于Revit和Dynamo的自动生成结构施工图的方法
Lin et al. Integration planning model of IDEF0 and STEP product data representation methods in a CMM measuring system
Kumar et al. An information model for process control on machine tools
CN113961543B (zh) 一种基于mgaero的气动力数据库生成方法
Chen A digital metrology process model (MPM) for measuring planning and data analysis and its application with a computer-aided system
KR20160077902A (ko) 시뮬레이션 인터페이스 생성방법 및 실시간 시뮬레이션 장치
JP2006106888A (ja) プラントモデル作成システム
CN114491807B (zh) 基于卫星舱板结构的壳体仿真模型快速提取方法和系统
CN112256703B (zh) 一种基于ArcGIS快速输出点云精度报告的方法
CN115439613B (zh) 一种整机模拟装配实现方法、装置
CN115510636A (zh) 一种基于catia二次开发的横梁单元快速装配方法
JPH05289736A (ja) ロボットのオフライン教示方法

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