机械产品装配模型中的零件的可拆卸方向自动判断方法

文档序号:9453264阅读:735来源:国知局
机械产品装配模型中的零件的可拆卸方向自动判断方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种针对机械产品装配模型的零件的可拆卸方向自动判断方法,本发明属于CAD和机械产品虚拟拆卸与装配仿真领域。
【背景技术】
[0002]近年来,随着CAD技术、计算机技术和仿真技术的发展,许多机械设计、制造与生产企业对数字化设计、产品虚拟装配与拆卸过程展示、基于数字化仿真技术的装配序列规划、机械产品数字化评审等技术越来越重视。这些技术的应用,将极大地有利于企业提高产品质量,缩短产品的设计、研发和制造周期,降低生产成本。所以,应用这些技术,应用或开发产品的虚拟拆装与展示系统、产品虚拟装配序列规划系统或数字化评审系统等产品数字化系统成为当前许多企业的迫切需求。在这些系统的开发过程中,针对产品数字化装配模型的零件的可拆卸性与可拆卸方向的判断方法是重要的技术之一,它可以为用户的拆装过程或装配序列规划提供方便、有效的导航功能,从而提高应用系统的智能性。
[0003]但是,由于机械产品,特别是大型机械产品具有零件众多、结构复杂的特性,实现产品数字化装配模型的零件的可拆卸性与可拆卸方向的自动化判断一直是一件非常困难的工作。目前的许多商业化软件不支持零件的可拆卸性与可拆卸方向的自动化判断,或仅提供了半自动化判断功能。

【发明内容】

[0004]为解决现有技术的不足,本发明的目的在于提供一种机械产品装配模型中的零件的可拆卸方向的自动判断方法,能够提高现有的产品虚拟装配与展示、产品虚拟装配序列规划系统等相关软件的智能性。
[0005]为了实现上述目标,本发明采用如下的技术方案:
一种机械产品装配模型中的零件的可拆卸方向自动判断方法,其特征在于,对于待拆卸的装配模型中的任意一个零件A,根据零件间的约束关系,包括如下步骤:
步骤一:如果零件A存在对装配模型中其他零件的主动约束关系,则零件A不可被拆卸,判断结束;
步骤二:如果零件A既不存在对装配模型中其他零件的主动约束关系,也不存在相对于装配模型中其他零件的被动约束关系,则以装配坐标系的3个坐标轴的6个轴向建立零件A的候选可拆卸方向集S,转步骤四;
步骤三:如果零件A不存在对装配模型中其他零件的主动约束关系,但存在相对于装配模型中其他零件的被动约束关系,则根据每个被动约束关系的类型计算零件A的可拆卸方向,并建立零件A的候选可拆卸方向集S ;
步骤四:对于零件A的可拆卸方向候选集S中的每个候选可拆卸方向D,对零件A沿候选可拆卸方向D做碰撞检测,如果零件A与装配模型中的其他零件发生碰撞,则从可拆卸方向候选集S中删除候选可拆卸方向D。重复该步骤,直至可拆卸方向候选集S中所有候选可拆卸方向全部完成了碰撞检测,此时可拆卸方向候选集S中剩余的方向即为零件A的可拆卸方向集,判断结束。
[0006]前述的步骤三中根据每个被动约束关系的类型计算零件A的可拆卸方向的方法如下:
步骤S1:若被动约束关系的类型为“匹配”或“偏移匹配”,则以零件A上的匹配平面的法向的反方向作为零件的可拆卸方向,并把该拆卸方向插入到候选可拆卸方向集S中;步骤S2:若被动约束关系的类型为“对齐”或“偏移对齐”,则以零件A上的对齐平面的法向作为零件的可拆卸方向,并把该拆卸方向插入到候选可拆卸方向集S中;
步骤S3:若被动约束关系的类型为“共轴”,则以零件A上的对应于该约束的轴的两个互为相反的方向作为零件的可拆卸方向,并把这2个拆卸方向插入到候选可拆卸方向集S中;
步骤S4:若被动约束关系的类型为“坐标系对齐”或“自动”,则以装配坐标系的3个坐标轴的6个轴向作为零件的可拆卸方向,并把这6个拆卸方向插入到候选可拆卸方向集S中;
步骤S5:若被动约束关系的类型为“相切”,则以零件A上的对应相切面的法向的反方向,或以装配体中对应相切面的法向作为零件的可拆卸方向,并把该拆卸方向插入到候选可拆卸方向集S中;
步骤S6:对于可拆卸方向候选集S中相同的可拆卸方向进行合并,以消除冗余的可拆卸方向。
[0007]本发明的有益之处在于:本发明的机械产品装配模型中的零件的可拆卸方向自动判断方法,根据装配模型中零件间的装配约束关系实现零件的可拆卸性和可拆卸候选方向的判断,并结合碰撞检测技术最终确定零件的可拆卸方向集,在具体应用中具有便于实现、简洁高效的特点。本发明可以应用于机械产品虚拟拆卸仿真、机械产品装配或拆卸序列规划等软件系统中。
【附图说明】
[0008]图1是本发明机械产品装配模型中的零件的可拆卸方向自动判断方法步骤流程图;
图2是本发明以机械产品装配模型的拆卸序列规划为例的实施步骤图。
【具体实施方式】
[0009]以下结合附图和具体实施例对本发明作具体的介绍。
[0010]参照图1所示,本发明提供一种机械产品装配模型中的零件的可拆卸方向自动判断方法,包括如下步骤:
步骤一:如果零件A存在对装配模型中其他零件的主动约束关系,则零件A不可被拆卸,判断结束;
步骤二:如果零件A既不存在对装配模型中其他零件的主动约束关系,也不存在相对于装配模型中其他零件的被动约束关系,则以装配坐标系的3个坐标轴的6个轴向建立零件A的候选可拆卸方向集S,转步骤四; 步骤三:如果零件A不存在对装配模型中其他零件的主动约束关系,但存在相对于装配模型中其他零件的被动约束关系,则根据每个被动约束关系的类型计算零件A的可拆卸方向,并建立零件A的候选可拆卸方向集S ;
步骤四:对于零件A的可拆卸方向候选集S中的每个候选可拆卸方向D,对零件A沿候选可拆卸方向D做碰撞检测,如果零件A与装配模型中的其他零件发生碰撞,则从可拆卸方向候选集S中删除候选可拆卸方向D。重复该步骤,直至可拆卸方向候选集S中所有候选可拆卸方向全部完成了碰撞检测,此时可拆卸方向候选集S中剩余的方向即为零件A的可拆卸方向集,判断结束。
[0011]这里的零件A存在对装配模型中其他零件的主动约束关系是指:装配模型中存在其他零件引用了零件A上的一个或多个几何元素,导致零件A的存在是装配模型中所有这些引用了零件A的几何元素的零件所存在的基础。
[0012]这里的零件A存在相对于装配模型中其他零件的被动约束关系是指:零件A引用了装配模型中其他零件上的一个或多个几何元素,导致装配模型中所有这些被零件A引用了几何元素的零件是零件A所存在的基础。
[0013]前述的步骤三中根据每个被动约束关系的类型计算零件A的可拆
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