一种用于三维实体模型的紧固件自动安装方法技术

本发明专利技术涉及三维模型装配技术领域，公开了一种用于三维实体模型的紧固件自动安装方法，包括如下步骤：(1)读取数据：读取装配体模型的组件树；(2)识别零件孔；(3)生成装配孔列表；(4)分配组件；(5)装配孔分组；(6)选型和自动装配。本发明专利技术通过自动安装的方案，大大减少了三维模型在安装过程中复杂的选配程序，并且减少了在三维模型的装配过程中反复交换选择，提高人工交互功能，提升了三维模型的装配效率。

【技术实现步骤摘要】
一种用于三维实体模型的紧固件自动安装方法
本专利技术涉及三维模型装配
，尤其涉及了一种用于三维实体模型的紧固件自动安装方法。
技术介绍
紧固件，是用途极为广泛的一类机械零件，标准化程度高，在各种机械设备中大量使用，设计师在CAD设计时，需要进行大量的紧固件选型和装配，目前，国内存在许多的紧固件辅助装配软件，均是采用用户交互选择装配孔，并进行单一选型后装配，当存在多处需要安装时，需反复交互选择，与手工装配相比效率提升不大。为进一步提升紧固件装配效率，需要采用自动识别装配孔的方式，代替人工交互选择，从而进行更高效的自动安装。
技术实现思路
本专利技术针对现有技术中存在的缺点，提供了一种用于三维实体模型的紧固件自动安装方法。为了解决上述技术问题，本专利技术通过下述技术方案得以解决。一种用于三维实体模型的紧固件自动安装方法，包括如下步骤：(1)读取数据：读取装配体模型的组件树；(2)识别零件孔：对装配体中的零件孔进行识别，生成以零件路径为关键字和其所对应的零件孔列表为值的字典数据；(3)生成装配孔列表：根据步骤(1)读取组件树和步骤(2)读取零件孔列表字典，组件树引用文件路径和零件孔列表字典中关键字的对应关系，将零件孔位置坐标通过组件节点的变换矩阵，变换至总装配体坐标系下，生成待配对孔列表，根据配对算法进行配对得到装配孔列表；(4)分配组件：根据装配孔关联的组件，将装配孔列表分配到组件树中对应的组件节点下；(5)装配孔分组：通过组件树生成文件引用树，并将装配孔分组；(6)选型和自动装配。作为优选，步骤(1)中，读取方式采用递归读取装配体组件的方式进行参数组件树模型封装，组件树模型中包括多个组件树节点模型，组件树节点模型包括装配关系信息和数据域信息。作为优选，步骤(2)中，零件孔包括位置信息、几何信息、配合信息和零件孔类型，零件孔类型包括通孔和盲孔。作为优选，步骤(2)中，对装配体中的零件孔进行识别：如识别所得孔圆柱面的两个环的对应环，均为内环即为通孔，如存在外环即为盲孔，由多个通孔配对而成的装配孔为通孔，存在一个盲孔的装配孔为盲孔。作为优选，步骤(3)中，配对算法包括：孔配对采用先配对通孔后，再配对盲孔的方式，其中：通孔的配对过程为：以Cn2的组合方式进行配对，配对成功的装配孔的孔仍需要加入待配对列表，直到全部通孔配对完成；盲孔的配对过程为：遍历盲孔列与未参与配对通孔和已配对成功的装配孔进行配对。作为优选，配对的计算过程为：先取得两个孔的轴向向量，如果两个孔轴向向量共线，且孔间距离小于允许误差，则配对成功，配对成功的装配孔，通过参与配对的孔提取配合信息；反之，则跳过处理下一个，直至所有配对完成。作为优选，步骤(4)将装配孔列表分配到组件树中对应的组件节点下中，具体过程包括：后序遍历组件树中的装配节点，提取装配组件模型子ID列表，遍历装配孔，如装配孔组件ID列表被装配组件子ID列表包含，即装配孔分配到该节点中，按照上述方法进行分配，直到所有的装配孔都会被配对到最适宜装配的组件节点上。作为优选，步骤(5)通过组件树生成文件引用树，并将装配孔分组，具体过程包括：①生成文件引用树：广度遍历组件树，以组件引用文件路径作为关键字，判断是否已存在文件引用树中，存在则添加到该节点的组件节点列表中；如未存在，则新建一个节点，并添加到文件引用树中；②装配孔分组：将通孔和盲孔分别进行分组，分组方式采用轴线方向、直径、深度和零件孔类型，存在相同组件的孔分为一组，得到通孔组列表和盲孔组列表。作为优选，步骤(6)中，通孔组选型类型包括螺栓、螺栓垫片、螺母垫片和螺母，盲孔组选型包括螺栓、螺钉和垫片。作为优选，步骤(6)中，自动装配过程包括：对每个孔组进行装配，以每个孔组分组后的各自规格进行批量装配，每个孔组第一个装配孔进行装配紧固，若该孔组内装配孔的数量大于1，则遍历孔组内装配孔进行装配。本专利技术由于采用了以上技术方案，具有显著的技术效果：本专利技术通过自动安装的方案，大大减少了三维模型在安装过程中复杂的选配程序，并且减少了在三维模型的装配过程中反复交换选择，提高人工交互功能，提升了三维模型的装配效率。附图说明图1是本专利技术一种用于三维实体模型的紧固件自动安装方法的流程示意图；图2是本专利技术一种用于三维实体模型的紧固件自动安装方法的零件孔识别流程图；图3是本专利技术一种用于三维实体模型的紧固件自动安装方法中装配示例图1；图4是本专利技术一种用于三维实体模型的紧固件自动安装方法中装配示例图2；图5是本专利技术一种用于三维实体模型的紧固件自动安装方法中装配示例图3。具体实施方式下面结合附图与实施例对本专利技术作进一步详细描述。如图1至图5所示，一种用于三维实体模型的紧固件自动安装方法，包括如下步骤：(1)读取数据：读取装配体模型的组件树；(2)识别零件孔：对装配体中的零件孔进行识别，生成以零件路径为关键字和其所对应的零件孔列表为值的字典数据；(3)生成装配孔列表：根据步骤(1)读取组件树和步骤(2)读取零件孔列表字典，组件树引用文件路径和零件孔列表字典中关键字的对应关系，将零件孔位置坐标通过组件节点的变换矩阵，变换至总装配体坐标系下，生成待配对孔列表，根据配对算法进行配对得到装配孔列表；(4)分配组件：根据装配孔关联的组件，将装配孔列表分配到组件树中对应的组件节点下；(5)装配孔分组：通过组件树生成文件引用树，并将装配孔分组；(6)选型和自动装配。步骤(1)中，读取方式采用递归读取装配体组件的方式进行参数组件树模型封装，组件树模型中包括多个组件树节点模型，组件树节点模型包括装配关系信息和数据域信息。步骤(2)中，零件孔包括位置信息、几何信息、配合信息和零件孔类型，零件孔类型包括通孔和盲孔。步骤(2)中，对装配体中的零件孔进行识别：如识别所得孔圆柱面的两个环的对应环，均为内环即为通孔，如存在外环即为盲孔，由多个通孔配对而成的装配孔为通孔，存在一个盲孔的装配孔为盲孔。步骤(3)中，配对算法包括：孔配对采用先配对通孔后，再配对盲孔的方式，其中：通孔的配对过程为：以Cn2的组合方式进行配对，配对成为装配孔的孔仍需要加入待配对列表，直到全部通孔配对完成；盲孔的配对过程为：遍历盲孔列与未参与配对通孔和已配对成功的装配孔进行配对。配对的计算过程为：先取得两个孔的轴向向量，如果两个孔轴向向量共线，且孔间距离小于允许误差，则配对成功，配对成功的装配孔，通过参与配对的孔提取配合信息；反之，则跳过处理下一个，直至所有配对完成。步骤(4)将装配孔列表分配到组件树中对应的组件节点下中，具体过程包括：后序遍历组件树中的装配节点，提取装配组件模型子ID列表，遍历装配孔，如装配孔组件ID列表被装配组件子ID列表包含，即装配孔分配到该节点中，按照上述方法进行本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于三维实体模型的紧固件自动安装方法，其特征在于，包括如下步骤：/n(1)读取数据：读取装配体模型的组件树；/n(2)识别零件孔：对装配体中的零件孔进行识别，生成以零件路径为关键字和其所对应的零件孔列表为值的字典数据；/n(3)生成装配孔列表：根据步骤(1)读取组件树和步骤(2)读取零件孔列表字典，组件树引用文件路径和零件孔列表字典中关键字的对应关系，将零件孔位置坐标通过组件节点的变换矩阵，变换至总装配体坐标系下，生成待配对孔列表，根据配对算法进行配对得到装配孔列表；/n(4)分配组件：根据装配孔关联的组件，将装配孔列表分配到组件树中对应的组件节点下；/n(5)装配孔分组：通过组件树生成文件引用树，并将装配孔分组；/n(6)选型和自动装配。/n

【技术特征摘要】
1.一种用于三维实体模型的紧固件自动安装方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)读取数据：读取装配体模型的组件树；
(2)识别零件孔：对装配体中的零件孔进行识别，生成以零件路径为关键字和其所对应的零件孔列表为值的字典数据；
(3)生成装配孔列表：根据步骤(1)读取组件树和步骤(2)读取零件孔列表字典，组件树引用文件路径和零件孔列表字典中关键字的对应关系，将零件孔位置坐标通过组件节点的变换矩阵，变换至总装配体坐标系下，生成待配对孔列表，根据配对算法进行配对得到装配孔列表；
(4)分配组件：根据装配孔关联的组件，将装配孔列表分配到组件树中对应的组件节点下；
(5)装配孔分组：通过组件树生成文件引用树，并将装配孔分组；
(6)选型和自动装配。


2.根据权利要求1所述的一种用于三维实体模型的紧固件自动安装方法，其特征在于：步骤(1)中，读取方式采用递归读取装配体组件的方式进行参数组件树模型封装，组件树模型中包括多个组件树节点模型，组件树节点模型包括装配关系信息和数据域信息。


3.根据权利要求1所述的一种用于三维实体模型的紧固件自动安装方法，其特征在于：步骤(2)中，零件孔包括位置信息、几何信息、配合信息和零件孔类型，零件孔类型包括通孔和盲孔。


4.根据权利要求3所述的一种用于三维实体模型的紧固件自动安装方法，其特征在于：步骤(2)中，对装配体中的零件孔进行识别：如识别所得孔圆柱面的两个环的对应环，均为内环即为通孔，如存在外环即为盲孔，由多个通孔配对而成的装配孔为通孔，存在一个盲孔的装配孔为盲孔。


5.根据权利要求1所述的一种用于三维实体模型的紧固件自动安装方法，其特征在于：步骤(3)中，配对算法包括：孔配对采用先配对通孔后，再配对盲孔的方式，其中：
通孔的配对过程为：以Cn2的组合方式进行配对，配对成为零件孔的孔仍需要加入待配对列表，直到全部通孔配对完成；
盲孔的配对...

【专利技术属性】
技术研发人员：任开迅，王志毫，顾齐齐，
申请(专利权)人：迈迪信息技术有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33