用于三维船舶建模零件的自动装配方法

专利名称：用于三维船舶建模零件的自动装配方法
技术领域：
本发明涉及一种自动装配方法，尤其是一种三维船舶建模零件的自动装配方法。
属于船舶三维设计领域。
背景技术：
三维系统中的装配是一种虚拟装配。虚拟装配是指在虚拟环境中，利用虚拟现实 技术将设计的产品三维模型进行预装配，在满足产品性能与功能的条件下，通过分析、评 价、规划、仿真等改进产品的设计和装配的结构，实现产品可装配性和经济性。在船体专业 中，虚拟装配涉及到两方面的内容一是确定零件相互间的焊接关系，二是确定零件的组件 归属问题。本申请涉及的装配问题属于第二方面问题，这种装配亦称为组件装配。船体结 构虚拟组件装配的目的首先是为了得到最优的组件装配方案，其次是为了能够顺利生成三 维组件装配图。 大部分的三维建模系统都有装配功能，但都属于手工装配。几百上千个零件的装 配无疑是一个枯燥繁重的工作。为了解放生产力，人们希望能够设计一个有效的自动装配 方法。但现有的装配方法主要以机械装配为主，船体相关的自动装配方法很少，研究船体组 件装配的基本没有。船体的自动装配系统是指通过系统和程序来分析出零件的组件归属 (在已知编码的情况下)，然后自动装配到正确的组件对象下。在分段内存在相同组件对象 的情况下，仅由零件的编码无法区分出正确的组件对象。目前，市面上并没有专门的船体零 件装配分析方法，而传统的机械装配方法无法适用于船体零件的装配分析。

发明内容
为了克服现有技术的不足，研究一种有效的船体装配分析方法来支持船体自动装 配系统的研究和开发。本发明提供一种全新的设备用于三维船舶建模零件的自动装配方 法，该方法为自动装配系统的核心方法。该方法的研究创立使得自动装配系统在仅依靠零 件编码和零件重心两组数据的情况下就可以准确判断出零件的组件归属，从而实现真正的 自动装配。 本发明解决其技术问题所采用的技术方案是该方法首先提出了组件内零件平 均重心距离和最小的理论，并以零件编码和重心数据为基础，结合组件内零件平均重心距 离和最小的理论，来判断其零件的准确组件归属(组件名称相同而安装位置不同的两个组 件)。 首先，具体说明一下零件编码的概念和解释，法国Dassault System公司的CAD/ CAE/CAM—体化软件CATIA (Computer Aided Tri_Dimensional InterfaceApplication)是 一种船舶三维建模软件。CATIA的船体模型具有精确度高、仿真性强、视觉效果好的特点，能 够提供逼真的数字模型。但由于CATIA所提供的船体建模工具不够丰富，加上CATIA本身 的核心算法精确度过高，从而使得船体模块的建模效率并不高。CATIA模型中的每个零件 以及对零件的各种附加修改结果都是一个完整的可操作对象，导致模型更新缓慢，任何一个对象的修改都可能会引起关联对象的重新生成，即使关联对象没有任何改变，使得CATIA 的模型一方面能够因为一个零件的修改而自动完成相关零件的修改，避免漏改，也减少了 用户需要手工调整零件的工作量；另一方面，由于这种关联的特点是建立在高精度的算法 基础上的，使得一旦分段的关联零件数达到一定数目后，关联修改会导致模型修改速度明 显下滑。由于船舶的生产设计过程是一个反复修改的过程，一个分段在初次建模完成后，往 往还需要经过多次的修改才能最终完工。所以，虽然CATIA船体模块的初次建模效率相比 其他三维软件没有落后太多，但模型的最终完工时间却要远落后于其他的三维建模软件。
为了利用CATIA对象类型多、仿真度高、对象关联性强、属性值丰富等优点，可以 通过CATIA的数据接口和二次开发工具，来丰富CATIA的建模工具，简化建模操作；也可以 利用其对象属性丰富的优点进行数据分析，减少数据的后处理工作；更加可以针对大批量 有规律的数据开发自动处理，提高总的生产设计效率和精度。 零件编码是船舶的基础数据，是在生产设计过程中由设计员对船体结构中最小元 件的命名。编码的目的是为了指导船体结构的装配，编码的过程是一种装配方案的设计过 程，对编码的所有分析过程都是围绕这个目的来进行的。 所谓零件的自动编码也就是能够对零件进行批量化编码。目前，在整个船舶行业 的船体结构零件编码方式上，还是以传统的手工单个编码方式为主。这种方式要求用户自 行判断零件的装配方案和零件类型，自行分析零件编号。这种编码方式效率低下，在分段零 件较多的情况下，错误率较高。在三维建模软件应用后，零件成为仿真对象，有了属性值，相 互间也有了关联性，因此批量编码的实现也就有了可行性，并提出设计自动编码方法。
根据《船体生产设计编码》标准(Q/GW J 72-2005，船体生产设计编码[S].广州 广州文冲船厂有限责任公司，2005)对船体各级别装配单位的定义如下
零件是船体结构中最基本的元件。 小组是由两个或两个以上零件一次装焊而成的结构。如肋板、纵桁、T型强横 梁、T型强纵桁和T型肋板等。 中组是片状结构的平面或曲面分段，由若干小组和零件装焊而成的船体结构。 如分段中的甲板、平台、舱壁和舷侧片体等。
分段是由若干中组、小组和零件构成的独立、结构完整的船体单元。
根据该《船体生产设计编码》标准，对船体零件的编码原则和方法有以下规定 a)以分段为单位编码； b)每个零件都要有个编码； c)在同一分段内，材料、形状、尺寸和安装顺序完全相同的零件用同一个编码；
d)按从尾到首、从舯到舷和从上到下的顺序进行编码；
j)左右对称的零件、小组和中组用同一个编码； k)组件基面零件仅一件时用WO表示无需拼板；W1， W2……表示有拼板缝；
1)需带在基面材上但不拼板的零件不要用W，建议用El， E2……。
从编码原则"c"可知，分段内部存在相同编码的零件。但无论是从CATIA数据管 理的角度出发还是从应用程序开发的角度出发，需要的都是不重复的零件编码。而且从信 息化建设的角度出发，零件编码也是要唯一化的。因此必须采用一个新的编码标准和方法。 考虑到零件数据在不同的CATIA模块和不同的软件平台下的信息交流问题，在进行唯一化编码时，添加了工艺信息和零件异常信息等方面的附加信息。 要把两个相同的编码区分开来，最为简单的方法就是在原编码的基础上添 加一个后缀。CATIA的初始零件名采用的就是"."号加数字的方式。例如甲板零件 "Deck_11202. l"，其目录名称为"Deckjl202"，当在该零件上加上一个板缝，使其分割为两 个零件时，新增加的零件名为"Deckjl202.2"。这是一种简单实用的唯一化标准。但是，这 种标准对于零件表的生成没有帮助，这种标准也没有表达出零件之间的关系。为了表达出 零件之间的原始关系，以这种唯一化方式为基础，设计了一种新的编码唯一化方式。
编码唯一化方案. 一级目录号.二级目录号.三级目录号.四级目录号
—级目录号是该零件所在的一级目录在整个分段中的序号，也可以是在唯一化 过程中零件目录被选中的顺序号。如目录"SM33P-B-F13A"在CATIA总目录树中的顺序位 置是217，其目录号就是217。 二级目录号零件所属上级目录在一级目录中的序号。如目录"PlatesSet"，属于 目录"SM33P-B-F13A"下第一个子目录，故零件"SM33P-B-F13A-W1. 217. 1. 01"的二级目录 号是l。 三级目录号零件在二级目录下的序号。如零件 "SM33P-B-F13A-BP4. 217. 2. 04. 1"，其在二级目录"SuperStiffenersSet"下的目录序号为 四，故三级目录号取4。三级目录的数量较大，经常会达到两位数。为了对齐字段，把所有三 级目录格式化为两位长度，故数字4会格式化为04。对齐字段的目的是为了在数据分析时 能够把零件记录正确排序。 四级目录号零件在直接目录下的序号，其含义是零件号。如零件 "SM33P-B-F13A-BP4. 217. 2. 04. 1"，其直接目录"StiffenersSet"下只有一个零件，故四级 目录号取l。 零件之间的最主要的相互关系就是目录关系。目录号的表达方式使得零件在转模
后仍然可以描述其原有目录关系，起到了重要的信息传递作用。同时，按此方案开发的程序
只需一个单循环即可完成唯一化，降低了开发的难度，提高了运行速度。该方案的编码结构
如图l所示。标准的唯一化编码大致可以分为四个部分，分别是船号、标准船体编码、数字
唯一化码和信息添加码。举例说明如下GWS379_SM33P-A-K5. 3. 1. 01@G81G99@Delete G81G99柳elete为信息添加码简称信息码 3. 1. 01为数字唯一化码简称数字码 SM33P-A-K5为标准船体编码简称标准码 GWS379为船号 由于这四个部分都用不同的符号来连接，故可以轻易的提取出所需的字段来分 析。 在同一组件内，当零件类型相同时，需要对零件进行异同判断才能确定零件的编 号。这正是零件自动编码的难点所在。 所谓零件异同判断就是指在同一组件下，对零件的类型、规格和形状是否都相同 的一种判别。异同判别的目的是分析零件的编号，这是由上述编码原则c决定的。传统的 对象异同判断算法以形状分析为主。由于现有的形状判别算法都需在零件形体上抽取大量
5的特征数据才能进行数据分析，故形状分析的效率与数据提取的速度密切相关。在三维零 件上提取一个简单的边界点一般平均需要3秒(测试机配置为HP xw6400 Workstation, Intel (R)Xeon 5130CPU@2. 0GHz，8G内存，NVIDIAQFX 3500显卡，WindowsXP系统，CATIA V5R19建模软件)。由于特征数据由对象点分析生成，而且精确的形状判断算法需要大量的 特征数据和经过复杂的数据比较运算才能得出准确的结论。因此仅一个零件的特征数据的 提取就需1分钟以上时间，大批量零件的特征数据的提取和比较分析使得这个时间需要翻 几倍，从而导致编码程序的运行速度缓慢。为了保证程序编码的速度远高于手工编码的速 度，必需研究一种快速的形状判断算法。 1)装配对象零件所属的目录对象(可以是分段、中组或小组)称为零件的 装配对象。装配对象的名称由两部分组成，分别是组件名称和组件号(见图2)。组件 名称取自零件编码中零件代码的前几个字段，组件号取生成组件对象的次序号。当该 组件对象的序号为1时，组件号可以省略。以图2中的装配结果为例(图中零件的编 码是装配结束后的SR1标准编码)零件"SM33S-C-XL01-W0. 2. 1. 1"的零件代码为W0， 其组件名称为"SM33S-C-XL01 "，组件号为2 ，组件对象的名称为"SM33S-C-XL01.2"。零 件"SM33S-C-W4. 1. 1. 1"的组件号为1 ，其组件名称为"SM33S-C"，组件对象名称也是 "SM33S-C"。 2)装配类型是指零件的装配对象在图1中所处的装配阶段，也就是判断该对象 的具体属性为分段、中组还是小组的一个概念。零件装配类型的判断方法是由零件名称 取得组件名称，然后在组件名称中提取出组件代码，最后按标准判定其装配类型。以下分析 中，在描述某零件的装配对象是分段(中组或小组)时，其准确含义是指该零件的装配对象 的装配类型是分段(中组或小组)。
确定小组号 分段和中组总是唯一的，不需要配备分段号和中组号。因此，当零件的装配对象为 分段或中组时，零件的小组号为1。如图2中的零件"SM33S-C-W4. 1. 1. 1"，其原始SDD编码 为"SM33S-C-W4. 3. 1. 05"，装配对象为中组"SM33S-C"，所以无论他的数字码是多少，其组 件号都是l。 当装配对象为小组时，组号有可能大于l，从而使得组号无法由标准码直接分析出 来。由于组号是确定零件装配对象的所必需的，并且在组号确定以后，零件就可以正确装配 了 ，因此，小组号的自动分析算法是开发自动装配程序成败的关键。
组名目录号法 首先分析图3所示的SDD零件目录(转模到SR1后零件编码不变)，其结构与小组 的装配结构类似，都是把零件放置到组件目录下。因此，零件编码中的一级目录号能够在一 定程度上反映零件的组件归属。图4所示的D5P-C中组中，左边的两个XF02小组的目录树 结构如图3所示。从图上可知，两个小组下零件的一级目录号分别为72和74，并且相同小 组的零件具有相同的目录号。所以，对这种小组零件，程序可以由一级目录号来区分具体的 小组对象。如程序会把零件"D5P-C-XF02-W0. 72. 1. Ol"划分到XF02. 9小组中，而不会划分 到XF02. 10小组下。 当同一个装配对象的零件不在同一个组件下时，按一级目录号来判断小组号会出 现困难。对此要分两种情况来讨论。
1)分段内只有一个同名小组装配对象 对于这种情况，可以用零件的数量来分析。首先，要对每个标准码进行数量统计， 并确定该组件名称下的最小零件数N。那么，以组件名称为过滤条件，当零件的数量符合下 列条件之一时，可以判定分段内只有一个小组对象。
最小零件数N = 1 ; 最小零件数N > 1，但其他零件的数量并非全部是N的整数倍。
2)分段具有多个同名组件对象 此时无法由零件编码分析出组件号。对此的解决方案是先按一个小组来装配， 然后用小组拆分程序来拆分出各个小组对象。拆分对象需要用户手工选择。原组件下的 小组号都是l，每拆分一个小组就加1。这个方案虽然没有实现全自动化，但也实现初步 的装配自动化分段和中组级别的装配是正确的，大部分的小组装配也是正确的，只有少 数的小组需要用组件拆分程序来辅助修正BOSO这是因为大部分的小组都是按照图5的 SM33P-B-F13A小组的结构来生成的，剩余的小组中又有一部分是只有一个装配对象的。
通过上面的分析可知，这个装配分析方案是可行的。多个分段的装配结果证明， 500个零件的装配，程序的初步自动装配需要15 25分钟，剩下的小组拆分时间一般不会 超过20分钟(与用户的操作速度相关)，不需要进行小组拆分的分段也有不少。
组内平均重心距离最小法 经过一段时间的研究和分析，发现同一个装配对象内部的零件与其他同名装配对
象的零件之间是存在某种比较关系的。称之为"组内平均重心距离最小"理论。 为描述该理论，先做以下假设和定义 假设1 :设具有同样组件名称的零件数量为H。 假设2 :设具有同样组件名称的组件对象数量为L。 假设3 :设每个组件对象下的零件数量为N。则N = H/L。 定义1 :任取组件内一零件(一般取组件的基面材，其他同名组件要参照第一个组 件的选材标准)，则该零件与同属一个装配对象的其他零件的重心距离之和，称为组内重心距。
定义2 :任取组件内一零件(选材标准与定义1相同)，则该零件与其他任意N-l
个零件的重心距离之和，称为组外重心距。
对以上假设和定义有以下的组件装配原理 原理1 :对于具有同一名称的组件对象，其组内重心距相等。
原理2 :所有组件的组内重心距之和小于组外重心距之和。 根据组内平均重心距离最小理论来分析装配算法时，有一个重要的前提条件—— 必需知道组件对象的数量L。可L在装配前是个未知值，如何才能得到该值呢？
判断分段内只有一个同名小组对象的分析方法，以组件数最大化原则来分析组件 对象的数量。该原则的描述如下 定义3 :对具有相同组件名称的零件按其标准码来分类，统计每个类型的零件数
量，称为类型零件数T。 对定义3有以下原理 原理3 :每个标准码对应的零件必需平均分配到所有组件对象中。
原理4 :组件数量所能达到的最大值为最小类型零件数。
根据原理3和原理4，有以下定义和推论
定义4 :称最小类型零件数为组件估数。
推论1 :最小类型零件数是组件数量的整数倍。 推论2 :当组件数量大于1并且最小类型零件数为奇数时，组件数量就是最小类型 零件数。
原则1 :当所有的类型零件数都是组件估数的整数倍时，组件估数就是所求组件 数量。否则，需要增加组件估数的奇偶性作为判断条件——如果组件估数为奇数，组件数量 就是l，如果组件估数为偶数，应取该值的的一半作为组件估数，并继续用原则1分析。
原则1的指导思想是在原理3和原理4的框架下，尽量使得所求组件数最大化。 因此称原则1为组件数最大化原则。 以上四个原理、两个推论、一个原则中，除了原理2和原则l，其余的都很直观，本 文不再详细证明。对原理2，本文仅作图示说明，并研究相应的装配分析算法，最后用实验结 果来证明。原则1并不是严谨的原理，仅作为一种分析组件数量的原则，但最终会用实验来 证明该原则是准确可行的。 根据上述原则和理论，提出了一种用于三维船舶建模零件的自动装配方法，包括 以下步骤 步骤一 ，以组名为过滤条件，获取同样组件名称的零件数量H ; 步骤二，对具有相同组件名称的零件进行分类，统计每个类型的零件数量，，确定 分类数量g，统计出类型零件数Ti，其中i = 1，…，g; 步骤三，确定组件对象的数量L，则每组零件的数量为N = H/L，并由船体结构编码 原则确定组件的基面类型零件； 步骤四，任取组件内一零件，则该零件与同属一个装配对象的其他零件的重心距 离之和，称为组内重心距，任取组件内一零件，则该零件与其他任意N-l个零件的重心距离 之和，称为组外重心距； 步骤五，在余下的g-l个类型零件中，每个基面零件都可以在每个类型中分别找 到与其最近的T乂L个零件，则这些零件与各自的基面零件的重心距应该相等，否则，重新在 上述g-l个类型零件中搜索，每个基面零件都在每个类型中分别找到与它次近的T乂L个零 件，则这些零件与各自的基面零件的重心距应该相等，否则，把搜索条件改为次次近，然后 重复这个过程，直到重心距相等 如上所述的用于三维船舶建模零件的自动装配方法，其中步骤二中的分类是按照 标准码进行分类。 如上所述的用于三维船舶建模零件的自动装配方法，其中步骤三中的确定小组对 象的数量L是通过以下步骤实现 步骤1，设组件数量所能达到的最大值为组件估数； 步骤2，判断组件估数，当所有的类型零件数都是组件估数的整数倍时，组件估数 就是所求组件数量； 步骤3，当不满足步骤2时，增加组件估数的奇偶性作为判断条件——如果组件估 数为奇数，组件数量就是1 ，如果组件估数为偶数，应取该值的的一半作为组件估数，继续步骤2。 步骤4，当组件数量大于1并且组件估数为奇数时，组件数量就是组件估数。
如上所述的一种用于三维船舶建模零件的自动装配方法，其中步骤四中的任取组 件内一零件取组件的基面材，其他同名组件参照第一个组件的选材标准。
与背景技术相比，本发明有以下优点 1.该方法的原理简单，数据需求量少，分析过程迅速，使用证明其判断准确率为 100 % ，是开发船体自动装配系统的最佳分析方法。 2.该方法不仅适用于船体零件的装配分析，对其他行业、专业的装配分析也具有 一定的参考价值，是一种新的装配分析方法。


图1为分段、中组、小组和零件四者之间的包容关系图； 图2为SM33S-C中组装配图； 图3为D5P-C-XF02小组目录树结构图； 图4为形状相同的小组模型图； 图5为SDD小组模型及目录树图； 图6为D5P-C中组局部视图。
具体实施例方式
为了便于本领域普通技术人员理解和实施本发明，下面结合附图及
具体实施例方式
对本发明作进一步的详细描述。所有的实施例完全遵照上述的方法进行操作，每个实施例 仅记载关键的技术数据。 如图6所示，D5P-C中组下有多个同名小组XF02，现仅显示其中的两个。从图上可 知，零件"XF02-F1. 1"与组内零件"XF02-W0. 1"的重心距要小于和组外零件"XF02-W0. 2" 的重心距离，零件"XF02-F1. 2"也同样如此。产生这个原理的原因是组内零件是焊接在一 起的，其重心距离必然相近。即使把组件"XF02. 2"的重心往零件"XF02-F1. 1"靠拢，使得 零件"XF02-F1. 1"与组外零件"XF02-W0. 2"的重心距离小于与组内零件"XF02-W0. 1"的重 心距，也会因为与零件"XF02-F1. 2"的分析结果不相等而被否决。所以原理1与原理2的 相互配合使得"组内平均重心距离最小"理论成为一个严谨的理论。
根据以上理论，有以下算法分析方案 1)取得初始数据以组名为过滤条件，得到零件总数为H ;按标准码来对零件分 类，确定分类数量g，统计出类型零件数1\ (i = 1， . . . ， g)。 2)按原则1确定小组对象的数量L，则每组零件的数量为N = H/L。由船体结构编 码原则确定组件的基面类型零件。 3)在余下的g-l个类型零件中，每个基面零件都可以在每个类型中分别找到与其 最近的T乂L个零件。则这些零件与各自的基面零件的重心距应该相等。否则，重新在上述 g-l个类型零件中搜索，每个基面零件都在每个类型中分别找到与它次近的T乂L个零件。
则这些零件与各自的基面零件的重心距应该相等。否则，把搜索条件改为次次近， 然后重复这个过程，直到重心距相等为止。
通过这个方案，可以把与基面零件同属一组件对象的零件，在零件类型循环的过
程中依次寻找出来。
对该算法的说明 1)在事先不知组件装配方案的情况下，组内重心距是一个未知值，故不能用来作 为判断条件，必需寻找一个相似的判断条件。由原理2，可猜测组内重心距为最小的组外重 心距，并用原理1来校对之。当校对结果表明最小的组外重心距并不是所需的组内重心距 时，就猜组内重心距为次小的组外重心距，并继续用原理1来校对。依此类推。
2)为减少运算次数，可把组内重心距之和最小且相等的判断条件改为每个类型下 的相应零件距基面零件的距离最小且相等。如不等就改条件为次小且相等，依此类推。
3)组件对象数量的分析方法除了按原则1之外，还有一个办法可以分析组件对 象的数量——那就是根据基面材的数量来判断组件数量。因为按照简化属性分析法，在一 个组件内，基面零件的标准码是不会重复的。所以，任取一个基面零件，按其标准码统计出 零件数量，即可得到组件数量。不过此方法并不严格，因为用户有可能在某些情况下会修改 编码，从而使得基面零件的标准码不唯一。
4)基面零件的获取方法零件种类代码，基面材的种类代码为W。 根据上述算法，提出了一种用于三维船舶建模零件的自动装配方法，包括以下步
骤 步骤一 ，以组名为过滤条件，获取同样组件名称的零件数量H ; 步骤二，对具有相同组件名称的零件按照标准码进行分类，统计每个类型的零件 数量，，确定分类数量g，统计出类型零件数Ti，其中i = 1，…，g; 步骤三，确定组件对象的数量L，则每组零件的数量为N = H/L，并由船体结构编码 原则确定组件的基面类型零件； 步骤四，任取组件内一零件，取组件的基面材，其他同名组件参照第一个组件的选 材标准，则该零件与同属一个装配对象的其他零件的重心距离之和，称为组内重心距，任取 组件内一零件，则该零件与其他任意N-l个零件的重心距离之和，称为组外重心距；
步骤五，在余下的g-l个类型零件中，每个基面零件都可以在每个类型中分别找 到与其最近的T乂L个零件，则这些零件与各自的基面零件的重心距应该相等，否则，重新在 上述g-l个类型零件中搜索，每个基面零件都在每个类型中分别找到与它次近的T乂L个零 件，则这些零件与各自的基面零件的重心距应该相等，否则，把搜索条件改为次次近，然后 重复这个过程，直到重心距相等
进行分类。
在上述步骤中，步骤三中的确定小组对象的数量L是通过以下步骤实现
步骤l，设组件数量所能达到的最大值为组件估数； 步骤2，判断组件估数，当所有的类型零件数都是组件估数的整数倍时，组件估数 就是所求组件数量； 步骤3，当不满足步骤2时，增加组件估数的奇偶性作为判断条件——如果组件估 数为奇数，组件数量就是1 ，如果组件估数为偶数，应取该值的的一半作为组件估数，继续步 骤2。 步骤4，当组件数量大于1并且组件估数为奇数时，组件数量就是组件估数。
以上所述，仅是用以说明本发明的具体实施案例而已，并非用以限定本发明的可 实施范围，举凡本领域熟练技术人员在未脱离本发明所指示的精神与原理下所完成的一切 等效改变或修饰，仍应由本发明权利要求的范围所覆盖。
权利要求
一种用于三维船舶建模零件的自动装配方法，其特征在于包括以下步骤步骤一，以组名为过滤条件，获取同样组件名称的零件数量H；步骤二，对具有相同组件名称的零件进行分类，统计每个类型的零件数量，，确定分类数量g，统计出类型零件数Ti，其中i＝1，…，g；步骤三，确定组件对象的数量L，则每组零件的数量为N＝H/L，并由船体结构编码原则确定组件的基面类型零件；步骤四，任取组件内一零件，则该零件与同属一个装配对象的其他零件的重心距离之和，称为组内重心距，任取组件内一零件，则该零件与其他任意N-1个零件的重心距离之和，称为组外重心距；步骤五，在余下的g-1个类型零件中，每个基面零件都可以在每个类型中分别找到与其最近的Ti/L个零件，则这些零件与各自的基面零件的重心距应该相等，否则，重新在上述g-1个类型零件中搜索，每个基面零件都在每个类型中分别找到与它次近的Ti/L个零件，则这些零件与各自的基面零件的重心距应该相等，否则，把搜索条件改为次次近，然后重复这个过程，直到重心距相等为止。
2. 如权利要求1所述的用于三维船舶建模零件的自动装配方法，其特征在于，所述步 骤二中的分类是按照标准码进行分类。
3. 如权利要求1所述的用于三维船舶建模零件的自动装配方法，其特征在于，所述步 骤三中的确定小组对象的数量L是通过以下步骤实现步骤l，设组件数量所能达到的最大值为组件估数；步骤2，判断组件估数，当所有的类型零件数都是组件估数的整数倍时，组件估数就是 所求组件数量；步骤3，当不满足步骤2时，增加组件估数的奇偶性作为判断条件——如果组件估数为 奇数，组件数量就是1，如果组件估数为偶数，应取该值的的一半作为组件估数，继续步骤 2。步骤4，当组件数量大于1并且组件估数为奇数时，组件数量就是组件估数。
4. 如权利要求1所述的一种用于三维船舶建模零件的自动装配方法，其特征在于，所 述步骤四中的任取组件内一零件取组件的基面材，其他同名组件参照第一个组件的选材标 准。
全文摘要
本发明涉及一种用于三维船舶建模零件的自动装配方法，以零件编码和重心数据为基础，以组件内零件平均重心距离和最小的理论为依据，来判断其零件的准确组件归属，组件名称相同而安装位置不同的两个组件。该方法的原理简单，数据需求量少，分析过程迅速，使用证明其判断准确率为100％，是开发船体自动装配程序的最佳分析方法。该方法不仅适用于船体零件的装配分析，对其他行业、专业的装配分析也具有一定的参考价值，是一种新的装配分析方法。
文档编号G06F17/50GK101751499SQ200910214510
公开日2010年6月23日 申请日期2009年12月31日 优先权日2009年12月31日
发明者黄晓 申请人:广州文冲船厂有限责任公司