冲压模具管路系统的智能生成方法及系统的制作方法
【专利摘要】本发明提供了一种冲压模具管路系统的智能生成方法及系统，该方法包括：定义管路的起始点、终止点、多个必经点、起始点端头朝向和终止点端头朝向；将起始点沿该起始点端头朝向偏移以得到实际起始点，将终止点沿终止点端头朝向偏移以得到实际终止点，偏移距离为预设的接头标准件的长度；将实际起始点、多个必经点以及实际终止点依照次序记为多个控制点，采用直线段依次连接各个控制点；将相邻直线段的相接处修改为圆角连接，以生成表示管路走向的折线，该圆角连接的圆角半径为预设的管路最小转弯半径；以该折线为中心生成管路外形，该管路外形的半径为预设的管路半径。本发明能够快速生成任意走向的模具管路系统，有利于节省管路建模时间。
【专利说明】冲压模具管路系统的智能生成方法及系统
【技术领域】
[0001]本发明涉及冲压模具管路系统的设计，尤其涉及一种冲压模具管路系统的智能生成方法及系统。
【背景技术】
[0002]冲压模具结构中通常包括一系列的气动元件及氮气缸弹簧等，在模具设计完成后，气动元件必须配接管路系统。而管路系统标准件较为特殊，其外形无法事先在标准件库中进行定义，必须在模具设计完成后再针对模具结构进行相应的建模。由于管路走向通常为空间不规则折线，且管路端头必须与气缸接头紧密配合，常规的建模方法难以实现精确定位。当气缸数目较多时，管路数量也随之增加，使得建模过程繁琐，调整不便。在模具设计末期，管路系统的设计往往会额外耗费大量工作时间。
【发明内容】
[0003]本发明要解决的技术问题是提供一种冲压模具管路系统的智能生成方法及系统，能够快速生成任意走向的模具管路系统，有利于节省管路建模时间，提升设计效率。
[0004]为解决上述技术问题，本发明提供了一种冲压模具管路系统的智能生成方法，包括:
[0005]定义管路的起始点、终止点、多个必经点、起始点端头朝向和终止点端头朝向；
[0006]将所述起始点沿该起始点端头朝向偏移以得到实际起始点,将所述终止点沿终止点端头朝向偏移以得到实际终止点，偏移距离为预设的接头标准件的长度；
[0007]将所述实际起始点、多个必经点以及实际终止点依照次序记为多个控制点，采用直线段依次连接各个控制点；
[0008]将相邻直线段的相接处修改为圆角连接，以生成表示管路走向的折线，该圆角连接的圆角半径为预设的管路最小转弯半径；
[0009]以该折线为中心生成管路外形，该管路外形的半径为预设的管路半径。
[0010]根据本发明的一个实施例，该方法还包括:调用预设的接头标准件，按照所述起始点端头朝向在所述起始点和实际起始点之间连接起始点接头，按照所述终止点端头朝向在所述实际终止点和终止点之间连接终止点接头。
[0011]根据本发明的一个实施例,该方法还包括:将所述实际起始点沿所述起始点端头朝向偏移以得到第一补充控制点，将所述实际终止点沿所述终止点端头朝向偏移以得到第二补充控制点，偏移距离为所述管路最小转弯半径，所述多个控制点包括该第一补充控制点和第二补充控制点，该第一补充控制点排在所述实际起始点和多个必经点之间，所述第二补充控制点排在所述多个必经点和第二补充控制点之间。
[0012]根据本发明的一个实施例，该方法还包括:生成所述折线的预览图以供用户预览和/或修改。
[0013]根据本发明的一个实施例，所述预设的管路最小转弯半径、预设的管路半径、预设的接头标准件存储在标准件数据库中。
[0014]为了解决上述问题，本发明还提供了一种冲压模具管路系统的智能生成系统，包括:
[0015]输入模块，接收用户的输入，用于定义管路的起始点、终止点、多个必经点、起始点立而头朝向和终止点头朝向；
[0016]偏移计算模块，将所述起始点沿该起始点端头朝向偏移以得到实际起始点，将所述终止点沿终止点端头朝向偏移以得到实际终止点，偏移距离为预设的接头标准件的长度；
[0017]第一管路走向生成模块，将所述实际起始点、多个必经点以及实际终止点依照次序记为多个控制点，采用直线段依次连接各个控制点；
[0018]第二管路走向生成模块，将相邻直线段的相接处修改为圆角连接，以生成表示管路走向的折线，该圆角连接的圆角半径为预设的管路最小转弯半径；
[0019]管路外形生成模块，以该折线为中心生成管路外形，该管路外形的半径为预设的管路半径。
[0020]根据本发明的一个实施例，该系统还包括:接头调用模块，调用预设的接头标准件，按照所述起始点端头朝向在所述起始点和实际起始点之间连接起始点接头，按照所述终止点端头朝向在所述实际终止点和终止点之间连接终止点接头。
[0021]根据本发明的一个实施例，所述偏移计算模块还将所述实际起始点沿所述起始点端头朝向偏移以得到第一补充控制点，将所述实际终止点沿所述终止点端头朝向偏移以得到第二补充控制点，偏移距离为所述管路最小转弯半径，所述多个控制点包括该第一补充控制点和第二补充控制点，该第一补充控制点排在所述实际起始点和多个必经点之间，所述第二补充控制点排在所述多个必经点和第二补充控制点之间。
[0022]根据本发明的一个实施例，该系统还包括:预览模块，生成所述折线的预览图以供用户预览和/或修改。
[0023]根据本发明的一个实施例，该系统还包括:标准件数据库，用于存储所述预设的管路最小转弯半径、预设的管路半径、预设的接头标准件。
[0024]与现有技术相比，本发明具有以下优点:
[0025]本发明实施例的技术方案能够自动生成管路系统，包括管路外形以及接头，该方案能够适用于任意走向的模具管路系统，与传统的设计方法相比，管路系统的建模时间减少了约4/5，缩短了模具设计周期，提高了设计效率，提高了模具设计标准化程度，降低了模具设计与制造成本。
【专利附图】
【附图说明】
[0026]图1是本发明实施例的冲压模具管路系统的智能生成方法的流程示意图；
[0027]图2示出了本发明实施例的智能生成方法中实际起始点、实际终止点、第一补充控制点以及第二补充控制点的生成过程；
[0028]图3是本发明实施例的智能生成方法生成的表示管路走向的折线的预览示意图；
[0029]图4是图3所示折线修改后的预览示意图；
[0030]图5是在图4所示折线的基础上生成的管路外形的结构示意图；
[0031]图6是本发明实施例的冲压模具管路系统的智能生成系统的结构框图。
【具体实施方式】
[0032]下面结合具体实施例和附图对本发明作进一步说明，但不应以此限制本发明的保护范围。
[0033]参考图1，图1示出了本实施例的冲压模具管路系统的智能生成方法的大致流程，包括如下步骤:
[0034]步骤Sll,定义管路的起始点、终止点、多个必经点、起始点端头朝向和终止点端头朝向；
[0035]步骤S12，将所述起始点沿该起始点端头朝向偏移以得到实际起始点，将所述终止点沿终止点端头朝向偏移以得到实际终止点，偏移距离为预设的接头标准件的长度；
[0036]步骤S13，将所述实际起始点、多个必经点以及实际终止点依照次序记为多个控制点，采用直线段依次连接各个控制点；
[0037]步骤S14，将相邻直线段的相接处修改为圆角连接，以生成表示管路走向的折线，该圆角连接的圆角半径为预设的管路最小转弯半径；
[0038]步骤S15，以该折线为中心生成管路外形，该管路外形的半径为预设的管路半径。
[0039]进一步而言，管路系统主要包括软管以及接头，接头位于整个管路系统的起始点和终止点。其中，软管可以自由弯折，本实施例中可以自动生成；而接头不可弯折，而且建模特征较为复杂，为了提高运算效率，本实施例仅生成软管，而接头则预先存储在标准件数据库中，待软管的走向以及外形确定后，再调用接头标准件，将其与软管对接，形成符合要求的管路系统。其中，管路的相关参数也可以存储在标准件数据库中，例如管路最小转弯半径、管路半径等数据。
[0040]下面对各个步骤进行详细说明。
[0041]在步骤Sll中，管路的起始点、终止点指的是整个管路系统的起始点和终止点，该起始点和终止点实际上是接头的起始点和终止点，而非软管的起始点和终止点。
[0042]该必经点指的是软管必然要经过的点，通常，必经点的位置对应于模具中的预留孔的位置，软管的布设需要穿过这些预留孔，因此，这些预留孔就成为“必经点”。当然，必经点并不仅限于预留孔，还可以是其他必须经过的位置。
[0043]需要说明的是，多个必经点包含次序信息，也就是各个必经点有先后次序，软管需要先经过某一必经点，再经过另一必经点，以此类推。
[0044]起始点、终止点以及必经点的定义可以是基于用户输入完成的，例如，用户可以在图形界面中输入这些点的坐标，也可以在图形界面中通过点击操作确定这些点的位置。
[0045]起始点端头朝向指的是起始点的接头的朝向，例如可以采用向量来表示；终止点端头朝向指的是终止点的接头的朝向，例如可以采用向量来表示。
[0046]在起始点和起始点端头朝向确定后，可以确定起始平面，该起始平面垂直于起始点端头朝向，而且该起始点位于起始平面内；类似地，在终止点和终止点端头朝向确定后，可以确定终止平面，该终止平面垂直于终止点端头朝向，而且该终止点位于终止平面内。
[0047]由于该起始点与终止点实际上是接头的起始点和终止点，而非实际的软管起始点和终止点，因此需要进行偏移操作，也即需要执行步骤S12。
[0048]结合图2，将起始点20按起始点端头方向P偏移，偏移距离为接头标准件200的长度L，偏移后得到实际起始点21。同时考虑到软管有最小转弯半径，因此，对实际起始点21再次按起始点端头方向P偏移，偏移距离为管路最小转弯半径R，偏移后得到第一补充控制点22。
[0049]采用类似的方法，可以将终止点按照终止点端头方向进行偏移，偏移接头标准间200的长度L后，得到实际终止点；然后再偏移最小转弯半径R，得到第二补充控制点。
[0050]在步骤S13中，将实际起始点、第一补充控制点、按照经过顺序的多个必经点、第二补充控制点以及实际终止点依照次序记为多个控制点，也就是按照软管的走向，将各个点记为控制点。多个控制点例如可以采用数组的方式来存储。
[0051]之后，按照各个控制点的次序关系，采用直线段将相邻的控制点连接起来。
[0052]在步骤S14中，将相邻直线端的连接处修改为圆角连接，也就是采用圆角来替换原先的角，圆角半径为管路最小转弯半径。替换之后，就生成了表示管路走向的折线。
[0053]在步骤S15中，以步骤S14生成的折线作为中心，生成管路外形，管路外形的半径为预设的管路半径。更加具体而言，可以以实际起始点为圆心，以起始平面作为参考平面生成圆，圆的半径为管路半径，然后以圆为截面曲线，步骤S14生成的折线为引导曲线生成管路外形，得到软管的实体特征。
[0054]下面结合图3至图5对一实例进行详细说明。
[0055]参考图3，首先定义管路的起始点30、终止点31、多个必经点32、33、34、35。另外还需定乂起始点％5头朝向和终止点％5头朝向，此时可以确定起始平面(图3中起始点30所处的平面)和终止平面(图3中终止点30所处的平面)。
[0056]之后，将起始点30沿起始点端头朝向偏移，偏移距离为接头标准件的长度，从而得到实际起始点36 ;之后再将实际起始点36沿起始点端头方向再次偏移，偏移距离为管路最小转弯半径，从而得到第一补充控制点38。类似地，将终止点31沿终止点端头朝向偏移，偏移距离为接头标准件的长度，从而得到实际终止点37 ;之后再将实际终止点37沿终止点端头方向再次偏移，偏移距离为管路最小转弯半径，从而得到第二补充控制点39。
[0057]接下来，整理得到多个控制点，按照顺序依次为:实际起始点36、第一补充控制点38、必经点32、必经点33、必经点34、必经点35、第二补充控制点39以及实际终止点37。
[0058]采用直线段将各个控制点依次连接，也就是相邻控制点之间通过直线段连接，得到图3所示的多个直线段。
[0059]之后，将相邻直线段之间的连接处修改为圆角连接，圆角半径为管路最小转弯半径，从而生成表示管路走向的折线，也即图3所示的包含多个圆角的折线。
[0060]参考图3和图4，在生成多个直线段以及折线之后，可以将生成的直线段以及折线作为预览图呈现给用户进行预览。预览之后，用户还可以对生成的折线进行修改，例如修改控制点的位置、起始端头朝向、终止端头朝向等。
[0061]例如，在图4中，终止点端头朝向被修改，修改之后，实际终止点37以及第二补充控制点39的位置重新生成，重新生成的实际终止点37和第二补充控制点被重新写入控制点的数组内。由于控制点已经被修改，因此需要重新采用直线段进行连接，也需要重新修改圆角连接，修改之后的折线如图4所示。
[0062]需要说明的是，修改之后，重新生成折线的方法与之前生成折线的方法相同。
[0063]以图4所示折线为中心，生成管路外形50，该管路外形如图5所示。该管路外形50的走向是以先前生成的折线为导向，其半径为预设的管路半径。之后，可以调用标准件数据库中的接头标准件，将起始点接头51、终止点接头52与管路外形50对接，得到完整的管路系统。
[0064]更进一步而言，在调用接头标准件时，起始点接头51的朝向按照先前定义的起始点端头朝向，起始点接头51位于起始点和实际起始点之间；类似地,终止点接头52的朝向按照先前定义的终止点端头朝向，终止点接头52位于终止点和实际终止点之间。
[0065]综上，本实施例的方法可以实现冲压模具管路系统的快速智能化建模，改变了传统的管路建模方式，使得管路系统的连接变得更加智能与快捷，使得管路系统的建模时间减少了约4/5，缩短了模具设计周期，提高了设计效率，提高了模具设计的标准化程度，有利于降低模具设计与制造成本。
[0066]参考图6，图6示出了本实施例的冲压模具管路系统的智能生成系统的结构框图，包括:输入模块61、偏移计算模块62、第一管路走向生成模块63、第二管路走向生成模块64、管路外形生成模块65、接头调用模块66，预览模块67以及标准件数据库68。
[0067]其中，输入模块61接收用户的输入，用于定义管路的起始点、终止点、多个必经点、起始点端头朝向和终止点端头朝向；偏移计算模块62将起始点沿该起始点端头朝向偏移以得到实际起始点，将终止点沿终止点端头朝向偏移以得到实际终止点，偏移距离为预设的接头标准件的长度；第一管路走向生成模块63将实际起始点、多个必经点以及实际终止点依照次序记为多个控制点，采用直线段依次连接各个控制点；第二管路走向生成模块64将相邻直线段的相接处修改为圆角连接，以生成表示管路走向的折线，该圆角连接的圆角半径为预设的管路最小转弯半径；管路外形生成模块65以该折线为中心生成管路外形，该管路外形的半径为预设的管路半径；接头调用模块66调用预设的接头标准件，按照起始点立而头朝向在起始点和实际起始点之间连接起始点接头，按照终止点头朝向在实际终止点和终止点之间连接终止点接头；预览模块67生成该折线的预览图以供用户预览和/或修改；标准件数据库68，用于存储预设的管路最小转弯半径、预设的管路半径、预设的接头标准件。
[0068]作为一个非限制性的实例，该冲压模具管路系统的智能生成系统可以采用软件程序的方式来实现，例如可以在专业软件Catia的基础上进而二次开发。进一步而言，该智能生成系统可以实现与Catia中几何元素的交互选择，借助这一方式，允许用户自由地在Catia中选择所需要的主控元素，并将生成的结果输出至Catia。此外，在采用直线段连接控制点、生成圆角连接、生成折线以及管路外形时，还可以利用Catia提供的应用接口。
[0069]当然，本实施例的智能生成系统不限于在Catia中的二次开发，例如也可以利用独立的软件程序来实现，或者也可以采用硬件来实现。
[0070]本领域技术人员将进一步领会，结合本文中所公开的实施例来描述的各种解说性逻辑板块、模块、电路、和算法步骤可实现为电子硬件、计算机软件、或这两者的组合。为清楚地解说硬件与软件的这一可互换性，各种解说性组件、框、模块、电路、和步骤在上面是以其功能性的形式作一般化描述的。此类功能性是被实现为硬件还是软件取决于具体应用和施加于整体系统的设计约束。技术人员对于每种特定应用可用不同的方式来实现所描述的功能性，但这样的实现决策不应被解读成导致脱离了本发明的范围。
[0071]结合本文所公开的实施例描述的各种解说性逻辑板块、模块、和电路可用通用处理器、数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)或其它可编程逻辑器件、分立的门或晶体管逻辑、分立的硬件组件、或其设计成执行本文所描述功能的任何组合来实现或执行。通用处理器可以是微处理器，但在替换方案中，该处理器可以是任何常规的处理器、控制器、微控制器、或状态机。处理器还可以被实现为计算设备的组合，例如DSP与微处理器的组合、多个微处理器、与DSP核心协作的一个或多个微处理器、或任何其他此类配置。
[0072]结合本文中公开的实施例描述的方法或算法的步骤可直接在硬件中、在由处理器执行的软件模块中、或在这两者的组合中体现。软件模块可驻留在RAM存储器、闪存、ROM存储器、EPROM存储器、EEPROM存储器、寄存器、硬盘、可移动盘、CD-ROM、或本领域中所知的任何其他形式的存储介质中。示例性存储介质耦合到处理器以使得该处理器能从/向该存储介质读取和写入信息。在替换方案中，存储介质可以被整合到处理器。处理器和存储介质可驻留在ASIC中。ASIC可驻留在用户终端中。在替换方案中，处理器和存储介质可作为分立组件驻留在用户终端中。
[0073]本发明虽然以较佳实施例公开如上，但其并不是用来限定本发明，任何本领域技术人员在不脱离本发明的精神和范围内，都可以做出可能的变动和修改，因此本发明的保护范围应当以本发明权利要求所界定的范围为准。
【权利要求】
1.一种冲压模具管路系统的智能生成方法，其特征在于，包括: 定义管路的起始点、终止点、多个必经点、起始点端头朝向和终止点端头朝向； 将所述起始点沿该起始点端头朝向偏移以得到实际起始点，将所述终止点沿终止点端头朝向偏移以得到实际终止点，偏移距离为预设的接头标准件的长度； 将所述实际起始点、多个必经点以及实际终止点依照次序记为多个控制点，采用直线段依次连接各个控制点； 将相邻直线段的相接处修改为圆角连接，以生成表示管路走向的折线，该圆角连接的圆角半径为预设的管路最小转弯半径； 以该折线为中心生成管路外形，该管路外形的半径为预设的管路半径。
2.根据权利要求1所述的冲压模具管路系统的智能生成方法，其特征在于，还包括:调用预设的接头标准件，按照所述起始点端头朝向在所述起始点和实际起始点之间连接起始点接头，按照所述终止点端头朝向在所述实际终止点和终止点之间连接终止点接头。
3.根据权利要求1所述的冲压模具管路系统的智能生成方法，其特征在于，还包括:将所述实际起始点沿所述起始点端头朝向偏移以得到第一补充控制点，将所述实际终止点沿所述终止点端头朝向偏移以得到第二补充控制点，偏移距离为所述管路最小转弯半径，所述多个控制点包括该第一补充控制点和第二补充控制点，该第一补充控制点排在所述实际起始点和多个必经点之间，所述第二补充控制点排在所述多个必经点和第二补充控制点之间。
4.根据权利要求1所述的冲压模具管路系统的智能生成方法，其特征在于，还包括:生成所述折线的预览图以供用户预览和/或修改。
5.根据权利要求1所述的冲压模具管路系统的智能生成方法，其特征在于，所述预设的管路最小转弯半径、预设的管路半径、预设的接头标准件存储在标准件数据库中。
6.一种冲压模具管路系统的智能生成系统，其特征在于，包括: 输入模块，接收用户的输入，用于定义管路的起始点、终止点、多个必经点、起始点端头朝向和终止点头朝向； 偏移计算模块，将所述起始点沿该起始点端头朝向偏移以得到实际起始点，将所述终止点沿终止点端头朝向偏移以得到实际终止点，偏移距离为预设的接头标准件的长度； 第一管路走向生成模块，将所述实际起始点、多个必经点以及实际终止点依照次序记为多个控制点，采用直线段依次连接各个控制点； 第二管路走向生成模块，将相邻直线段的相接处修改为圆角连接，以生成表示管路走向的折线，该圆角连接的圆角半径为预设的管路最小转弯半径； 管路外形生成模块，以该折线为中心生成管路外形，该管路外形的半径为预设的管路半径。
7.根据权利要求6所述的冲压模具管路系统的智能生成系统，其特征在于，还包括:接头调用模块，调用预设的接头标准件，按照所述起始点端头朝向在所述起始点和实际起始点之间连接起始点接头，按照所述终止点端头朝向在所述实际终止点和终止点之间连接终止点接头。
8.根据权利要求6所述的冲压模具管路系统的智能生成系统，其特征在于，所述偏移计算模块还将所述实际起始点沿所述起始点端头朝向偏移以得到第一补充控制点，将所述实际终止点沿所述终止点端头朝向偏移以得到第二补充控制点，偏移距离为所述管路最小转弯半径，所述多个控制点包括该第一补充控制点和第二补充控制点，该第一补充控制点排在所述实际起始点和多个必经点之间，所述第二补充控制点排在所述多个必经点和第二补充控制点之间。
9.根据权利要求6所述的冲压模具管路系统的智能生成系统，其特征在于，还包括:预览模块，生成所述折线的预览图以供用户预览和/或修改。
10.根据权利要求6所述的冲压模具管路系统的智能生成系统，其特征在于，还包括:标准件数据库，用于存储所述预设的管路最小转弯半径、预设的管路半径、预设的接头标准件。
【文档编号】G06F17/50GK104298807SQ201410403893
【公开日】2015年1月21日 申请日期:2014年8月15日 优先权日:2014年8月15日
【发明者】赵梦龙, 武朋飞, 诸波, 金伟民 申请人:上海大众汽车有限公司