工艺规划软件与仿真软件的数据交互系统及方法与流程

本发明属于物理技术领域，更进一步涉及计算机技术领域中的一种本地工艺规划软件与仿真软件的数据交互系统及方法。本发明可以应用于虚拟装配仿真、工艺规划等工程应用，针对工艺规划软件与仿真软件间的信息孤岛问题，借助软件的标准开放接口，实现工艺规划软件与仿真软件的数据交互。

背景技术：

工艺规划是指借助于计算机软硬件技术和支撑环境，利用计算机进行数值计算、逻辑判断和推理等功能来制定零件机械加工工艺过程。借助于工艺规划软件，可以解决手工工艺设计效率低、一致性差、质量不稳定、不易达到优化等问题。

“虚拟装配”以产品及其零部件的三维实体模型为基础，借助虚拟现实技术在计算机上仿真装配操作的全过程，进行装配操作及其相关特性的分析，实现产品的装配规划和评价，制定合理的装配方案。虚拟装配主要实现2个层次的映射，即底层的产品数字化模型映射产品物理模型，顶层的装配过程仿真映射真实的装配过程。底层的映射避免了产品模型的物理实现，且使得工程分析、装配仿真成为可能；顶层的映射使得产品装配规划、仿真验证及评价成为可能。

工艺规划软件和虚拟装配仿真软件已成为数字化制造技术在制造业中应用的典范，针对复杂产品能够优化产品设计，避免或减少物理模型的制作，缩短产品开发周期，降低成本，从而实现产品的并行开发，提高装配质量和效率，改善产品。工艺规划软件和虚拟装配软件在航空航天、汽车、船舶、工程机械等领域的复杂产品设计及其装配工艺规划具有重要的意义，其重要性越来越突出。但是目前工艺规划软件和虚拟装配仿真软件存在的问题严重制约了虚拟装配技术的应用，制约了装配工艺规划和仿真设计的效率，目前主要问题有：工艺规划软件与仿真软件是分别独立运行的，装配工艺规划的设计和装配工艺仿真的设计需要反复参考修改，效率低下；工艺规划软件与仿真软件之间无法直接进行数据交互。

杭州世导通讯有限公司拥有的专利技术“一种SaaS模式下的数据交互方法及系统”(专利申请号：201010532421.0，授权公告号：CN 101977164B)中提出了一种SaaS模式下的数据交互方法及系统。该系统包括数据发送单元、数据转换单元、数据交互单元、数据接收单元、配置存储单元、配置管理单元，有效的解决集中与分布式相结合的部署模式下不同企业之间的数据交互问题，无需根据不同的数据交换要求进行接口的定制开发。该系统虽然能实现不同企业之间的数据交互，但是，该系统仍然存在的不足之处是，不适用于本地计算机软件之间的数据交互方式，系统实现较为复杂。

青岛智能产业技术研究院在其申请的专利文件“基于文件共享的PARAMICS和MATLAB数据交互方法和设备”(专利申请号：201510665898.9，公开号：CN 105335240 A)中公开了一种基于文件共享的PARAMCIS软件的插件程序和MATLAB程序的数据交互方法。该方法插件程序与MATLAB程序通过共享文件进行数据交互，根据共享标志值分别实现对共享文件的读写。该方法虽然能够实现PARAMCIS软件与MATLAB程序的数据交互，但是，该方法仍然存在的不足之处是，不适用于软件之间特定数据类型的数据交互，可扩展性不高，不能满足工艺规划软件与仿真软件之间的数据交互需求。

技术实现要素：

本发明的目的在于克服上述现有技术的不足，提出一种工艺规划软件与仿真软件的数据交互系统及方法，可以实现工艺规划软件与仿真软件的数据交互需求。

本发明的数据交互系统包括工艺规划模块、工艺仿真模块、数据连接模块、中间介质模块、数据库存储模块，其中：

所述的工艺规划模块，用于判断是否接收到数据交互请求，打开数据交互请求的装配工艺文件，提取装配工艺文件中的数据，将提取的数据导入到中间介质模块中；

所述的工艺仿真模块,用于根据工艺仿真模块中的装配工艺流程仿真需求，确定需要数据交互的工艺规划模块的装配工艺文件；

所述的数据连接模块，用于将工艺规划模块和工艺仿真模块建立联系，以便工艺规划软件与工艺仿真软件的数据交互系统，调用工艺规划模块和工艺仿真模块的开放接口；

所述的中间介质模块，用于向工艺规划模块发送打开工艺规划模块中的装配工艺文件的数据交互请求，存储装配工艺文件中的数据，将该模块中的数据导入到工艺仿真模块内；

所述的数据库存储模块，用于存储工艺规划模块中的装配工艺文件的存储路径。

本发明的数据交互方法，包括如下步骤：

(1)发送数据交互请求：

(1a)根据工艺仿真模块中的装配工艺流程仿真需求，确定需要数据交互的工艺规划模块中的装配工艺文件；

(1b)工艺仿真模块通过中间介质模块的响应命令接口，向工艺规划模块发送打开工艺规划模块中的装配工艺文件的数据交互请求；

(2)判断工艺规划模块是否接收到数据交互请求，若是，则执行步骤(3)，否则，执行步骤(1)；

(3)数据导入装配工艺中间介质模块：

(3a)工艺规划模块打开接收的数据交互请求中的装配工艺文件；

(3b)通过工艺规划模块的开放接口，提取装配工艺文件中的数据；

(3c)将提取的数据导入到中间介质模块中；

(4)判断中间介质模块是否成功导入了数据，若是，则执行步骤(5)，否则，执行步骤(3)；

(5)通过工艺仿真模块的开放接口，将中间介质模块中的数据导入到工艺仿真模块内；

(6)判断工艺仿真模块与工艺规划模块是否成功完成了数据交互，若是，则执行步骤(7)，否则，执行步骤(5)；

(7)完成整个数据交互过程。

本发明与现有技术相比具有以下优点：

第一，由于本发明的数据交互系统通过中间介质模块连接工艺规划模块和工程仿真模块，克服了现有技术不适用于本地计算机软件之间的数据交互方式，系统实现较为复杂的缺点，使得本发明具有易于实现和操作简单的优点，可适用于工艺规划软件与工艺仿真软件间的数据交互。

第二，由于本发明的数据交互系统将工艺规划软件与工艺仿真软件的集成在同一系统内，克服了现有技术工艺规划软件与仿真软件分别独立运行，工艺规划的设计和工艺仿真的设计需要反复参考修改，效率低下的缺点，使得本发明具有提升工艺规划与仿真设计效率的优点，可适用于工艺规划设计和工艺规划仿真设计。

第三，由于本发明的数据交互方法通过工艺规划模块与工艺仿真模块的开放接口，实现无法直接数据交互的软件之间的数据交互，克服了现有技术不适用于软件之间特定数据类型的数据交互，可扩展性不高的缺点，使得本发明具有通用性和可扩展性的优点，可适用于工艺规划软件与工艺仿真软件间的数据交互。

附图说明

图1是本发明系统的方框图；

图2是本发明方法的流程图；

图3是本发明数据导入中间介质模块的流程图；

图4是本发明数据导入工艺规划模块的流程图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步详细的描述。

参照附图1，本发明的系统包括工艺规划模块、工艺仿真模块、数据连接模块、中间介质模块、数据库存储模块五个模块。

工艺规划模块用于判断是否接收到数据交互请求，打开数据交互请求的装配工艺文件，提取装配工艺文件中的数据，将提取的数据导入到中间介质模块中。

工艺仿真模块用于根据工艺仿真模块中的装配工艺流程仿真需求，确定需要数据交互的工艺规划模块中的装配工艺文件。

数据连接模块用于将工艺规划模块和工艺仿真模块建立连接，以便工艺规划软件与仿真软件的数据交互系统，调用工艺规划模块和工艺仿真模块的开放接口。

中间介质模块用于向工艺规划模块发送打开工艺规划模块中的装配工艺文件的数据交互请求，存储装配工艺文件中的数据，将该模块中的数据导入到工艺仿真模块内。

数据库存储模块用于存储工艺规划模块中的装配工艺文件的存储路径。

数据连接模块通过动态链接库链接，实现工艺规划软件与仿真软件的数据交互系统内工艺规划模块与工艺仿真模块的数据通信。

工艺规划模块通过中间介质模块与工艺仿真模块连接，中间介质模块通过数据库存储模块和工艺规划模块连接。

参照附图2，对本发明方法的具体步骤做详细描述。

步骤1，发送数据交互请求。

根据工艺仿真模块中的装配工艺流程仿真需求，确定需要数据交互的工艺规划模块中的装配工艺文件。

工艺仿真模块通过中间介质模块的响应命令接口，向工艺规划模块发送打开工艺规划模块中的装配工艺文件的数据交互请求。

步骤2，判断工艺规划模块是否接收到数据交互请求，若是，则执行步骤3，否则，执行步骤1。

步骤3，数据导入中间介质模块。

工艺规划模块打开接收的数据交互请求中的装配工艺文件，通过工艺规划模块的开放接口，提取装配工艺文件中的数据，将提取的数据导入到中间介质模块中。

参照附图3，对数据导入中间介质模块的流程做详细描述。

第一步，工艺规划模块打开装配工艺文件。

第二步，读取工序节点总数P。

第三步，将已提取工序节点数目m初始化为1。

第四步，获取当前工序节点数据并导入中间介质模块。

第五步，读取当前工序节点包含的工步节点总数S。

第六步，将当前工序已提取工步数目n初始化为1。

第七步，提取当前工步节点数据并导入中间介质模块。

第八步，判断n是否小于或等于s，若是，则执行第九步，否则，执行第十步。

第九步，n增加1，继续执行第7步。

第十步，判断m是否小于或等于P，若是，执行第十一步，否则，执行第十二步。

第十一步，m增加1，继续执行第四步。

第十二步，完成数据提取并导入过程。

步骤4，判断中间介质模块4是否成功导入了数据，若是，则执行步骤5，否则，执行步骤3。

所述的成功导入数据是指，中间介质模块内的节点能够显示装配工艺文件中的数据。

步骤5，数据导入工艺仿真模块。

通过工艺仿真模块的开放接口，将中间介质模块中的数据导入到工艺仿真模块2内。

参照附图4，对数据导入工艺仿真模块的流程做详细描述。

第一步，中间介质模块打开节点数据文件。

第二步，读取父节点总数Q。

第三步，将已经导入到工艺仿真模块内的父节点数目k初始化为1。

第四步，提取当前父节点数据并导入到工艺仿真模块。

第五步，读取当前父节点包含的子节点总数T。

第六步，将已经导入到工艺仿真模块内当前父节点的子节点数目v初始化为1。

第七步，提取当前子节点数据并导入到工艺仿真模块内。

第八步，判断v是否小于或等于T，若是，则执行第九步，否则，执行第十步。

第九步，v增加1，继续执行第七步。

第十步，判断k是否小于等于Q，若是，则执行第十一步，否则，执行第十二步。

第十一步，k增加1，继续执行第四步。

第十二步，完成整个数据导入过程。

步骤6，判断工艺仿真模块与工艺规划模块是否成功完成了数据交互，若是，则执行步骤7，否则，执行步骤5。

所述的成功完成了数据交互是指，工艺仿真模块能够显示从工艺规划模块中提取并导入了数据。

步骤7，完成整个数据交互过程。