一种基于Catia的自动装配约束生成方法
【专利摘要】本发明提供一种基于Catia的自动装配约束生成方法，在Catia的二次开发工具CAA的环境下，采用下述步骤：步骤一，零部件的自动插入；步骤二，零部件装配几何元素的自动获取；步骤三，根据零部件装配几何元素以及零部件之间的约束类型，利用相关的函数自动生成零部件之间的约束，完成零部件的装配。本方法在Catia平台的二次开发工具CAA环境下，通过对需要进行装配的零件的选择，实现了零部件的自动装配，解决了汽车涂装生产线中传统手动装配的效率低，装配周期长等缺点，尤其适合大批量零件的装配。
【专利说明】—种基于Catia的自动装配约束生成方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及三维建模领域，具体涉及汽车涂装生产线零部件的装配约束自动生成领域。
【背景技术】
[0002]目前的三维CAD软件所提供的装配功能，都是完全依赖设计人员指定零件间的装配几何约束用手工完成装配，计算机不能代替操作者自动进行装配，设计者要不断重复单调的工作，不符合人机工程的合理化要求，且此法装配效率低下，不能符合快速设计的要求。对于大批量的零部件，依旧让使用者依靠手动添加繁琐的约束关系，并且在装配零组件形状特征错误情况，无法适时更新需重新装配，这完全不满足汽车涂装生产线中大量装配工作。
【发明内容】
[0003]本发明的目的在于克服现有技术中存在的不足，提供一种简化装配过程，方便操作，效率较高，可靠性较高，具有一定智能型的用于生产线自动装配约束的方法。本发明采用的技术方案是:
一种基于Catia的自动装配约束生成方法，在Catia的二次开发工具CAA的环境下，采用下述步骤:
步骤一,零部件的自动插入；
步骤二，零部件装配几何元素的自动获取；
步骤三，根据零部件装配几何元素以及零部件之间的约束类型，利用相关的函数自动生成零部件之间的约束，完成零部件的装配。
[0004]所述步骤一具体包括:用接口 CATIInilnteractiveSession下的函数Open打开指定目录中生产线地基所对应的原始文件；通过函数GiveDocRoots获得装配体的树目录；由函数AddProduct将选定的零部件插入到装配体树目录下；并将选定零部件的三维模型加入到原始装配体里；
所述步骤二具体包括:将零部件和生产线地基用于装配的装配几何元素进行发布，用函数GetFinalObject自动获取发布的这些装配几何元素。
[0005]进一步地，装配几何元素包括零部件之间参与装配的点，直线和/或平面。
[0006]进一步地,所述步骤三中，具体用函数CreateConstraint自动生成约束。
[0007]本发明的优点在于:本方法在Catia平台的二次开发工具CAA环境下，通过对需要进行装配的零件的选择，实现了零部件的自动装配，解决了汽车涂装生产线中传统手动装配的效率低，装配周期长等缺点，尤其适合大批量零件的装配。
【专利附图】
【附图说明】
[0008]图1为本发明的零部件自动插入示意图。
[0009]图2为本发明的零部件装配几何元素自动获取示意图。
[0010]图3为本发明的完成零部件的装配示意图。
[0011]图4为本发明的流程图。
【具体实施方式】
[0012]下面结合具体附图和实施例对本发明作进一步说明。
[0013]本发明是在三维CAD软件Catia (法国达索公司出品)平台上，以CAA(CAA是一种基于Catia平台的二次开发工具)为开发工具，在Visual Studio2005开发环境下，设计的一种自动装配约束生成方法，主要功能是简化装配过程，提取零件间的装配规律，完成自动装配功能以提高产品装配设计效率。
[0014]本实施例以生产线地基作为初始零部件，通过CAA提供的控件编制出如图1右上角的零件选择界面，通过右上角的该界面控制生产线上批量零件的装配。在此以3个零件为例，该界面有零件1、2、3可以选择装配。直接点击零件1、2或3即可装配其到生产线地基上。
[0015]CAA中提供了许多实用的函数，通过调用这些函数，就可以实现具体的功能。
[0016]本发明所提出的基于Catia的自动装配约束生成方法，正是在Catia的二次开发工具CAA的环境下，采用了下述步骤来实现:
步骤一，零部件的自动插入；零部件指零件或者部件；
用接口 CATIInilnteractiveSession下的函数Open打开指定目录中生产线地基所对应的原始文件；通过函数GiveDocRoots获得装配体的树目录；由函数AddProduct将选定的零部件，如零件I (或零件2或3)插入到装配体树目录下；并将选定零部件的三维模型加入到原始装配体(此处即生产线地基)里；
如图1中，左侧的目录结构代表了装配体树目录，斜长的矩形代表了原始装配体，立体形状的小长方体代表了选定的零件(图1中为零件I)。
[0017]步骤二，零部件装配几何元素的自动获取；
此步骤中，将零部件和生产线地基用于装配的装配几何元素进行发布，用函数GetFinalObject自动获取发布的这些装配几何元素；具体如下:
零部件的装配几何元素是指零件或部件之间参与装配的点，直线和/或平面等，本实施例中，选取平面作为装配几何元素。
[0018]如图2所示，将零件I和生产线地基的左侧面、前平面和下底面三个面进行发布(publication),并且将零件I和生产线地基发布的面命名为左侧树目录中的p0、pl、p2 ;用函数GetFinalObject自动获取发布的这些装配几何元素。
[0019]步骤三，根据零部件装配几何元素以及零部件之间的约束类型，利用相关的函数自动生成零部件之间的约束，完成零部件的装配。
[0020]零部件之间的实际约束类型有:相合、接触、偏移等。在此示例中，零件I前平面pi和下底面p2与生产线地基的前平面pi和下底面p2之间约束关系类型都为相合即CatCstTypeOn，零件I的左侧面pO和地基的左侧面pO的约束关系类型为偏移即catCstTypeDistance ο
[0021]然后根据零部件装配几何元素以及零部件之间的约束类型，具体用函数CreateConstraint自动生成约束。如果约束类型为偏移，则生成约束时需要用函数SetRealValue设置约束值和用函数SetCstAttrValue设置约束方向；如果约束类型为相合或接触，则生成约束时需要用函数SetCstAttrValue设置约束方向。确定好第一个零部件(本例中是零件I)与生产线地基的约束关系后，此后加入的零部件可以以第一次添加的零部件或者以生产线地基为标准建立约束。
[0022]如图3树目录约束21?29，约束21?23为零件I与生产线地基之间的装配约束，约束24?26为零件2与生产线地基之间的装配约束，约束27?29为零件3与生产线地基之间的装配约束，最终完成零部件的装配。确定好所有零件与生产线地基的约束关系后，零件之间的约束关系可通过与生产线地基之间的约束关系间接反映出来。
【权利要求】
1.一种基于Catia的自动装配约束生成方法，其特征在于，在Catia的二次开发工具CAA的环境下，采用下述步骤: 步骤一,零部件的自动插入； 步骤二，零部件装配几何元素的自动获取； 步骤三，根据零部件装配几何元素以及零部件之间的约束类型，利用相关的函数自动生成零部件之间的约束，完成零部件的装配。
2.如权利要求1所述的基于Catia的自动装配约束生成方法，其特征在于，所述步骤一具体包括: 用接口 CATIInilnteractiveSess1n下的函数Open打开指定目录中生产线地基所对应的原始文件；通过函数GiveDocRoots获得装配体的树目录；由函数AddProduct将选定的零部件插入到装配体树目录下；并将选定零部件的三维模型加入到原始装配体里。
3.如权利要求2所述的基于Catia的自动装配约束生成方法，其特征在于，所述步骤二具体包括: 将零部件和生产线地基用于装配的装配几何元素进行发布，用函数GetFinalObject自动获取发布的这些装配几何元素。
4.如权利要求3所述的基于Catia的自动装配约束生成方法，其特征在于: 装配几何元素包括零部件之间参与装配的点，直线和/或平面。
5.如权利要求3或4所述的基于Catia的自动装配约束生成方法，其特征在于:所述步骤三中，具体用函数CreateConstraint自动生成约束。
【文档编号】G06F17/50GK104050310SQ201410065911
【公开日】2014年9月17日 申请日期:2014年2月25日 优先权日:2014年2月25日
【发明者】胡友民, 袁志鹏, 朱爱华, 霍蓉蓉 申请人:华中科技大学无锡研究院