[发明专利]一种杠杆系统虚拟装配方法

权利要求书

1.一种杠杆系统虚拟装配方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1：构建基础设备库，即通用设备库和专用杠杆库

其中，通用设备库是依据通用设备数据表提供的数据，先后进入零件设计模块和库编辑器模块按常规方式建立；

专用杠杆库的数据源是杠杆系统设计过程中产生的数据文件，每个记录代表一个专用杠杆；

步骤2：对杠杆系统数据进行分区，并对各分区所涉及的零件模型进行辅助处理

其过程如下：(2.1)打开代表杠杆切面和联合面的数据文件，提取加载方向矢量、设备的部件号以及三维坐标；

(2.2)依据设备的部件号在基础设备库中进行查找，将找到的零件模型进行打开；

(2.3)读取零件模型的部件号属性，并进行相应的修改；

(2.4)保存修改后的零件模型到自定义的虚拟装配目录中，形成零件模型集；

(2.5)建立装配数据文本文件，将加载方向矢量以及各个设备新的部件号、三维坐标依次以杠杆、左端连接件、右端连接件三个为一组逐行写入到装配数据文本文件中；

步骤3：零件模型装配

(3.1)新建立装配模型，并返回相应的产品特征对象；

(3.2)打开装配数据文本文件，建立设备零件模型的全局坐标系；

(3.3)利用全局坐标系建立相应设备的变换矩阵；

(3.4)从自定义的虚拟装配目录中打开相应的零件模型，并添加到装配模型中；

(3.5)利用零件模型进行变换接口的访问，基于获得的变换接口利用其函数完成零件模型对变换矩阵的应用，变换后的零件模型将移动到其全局坐标系所在位置；

(3.6)当所有零件模型完成变换操作后保存装配模型，完成虚拟装配。

2.根据权利要求1所述的杠杆系统虚拟装配方法，其特征在于：在虚拟装配前构建了虚拟装配所需的基础设备库，特别是专用杠杆库构建过程中，先基于CATIA软件建立参数化的专用杠杆模板，后通过修改杠杆模板的尺寸参数，并进行相应的部件号编制，修改完成后把模型另存到专用杠杆目录中，实现新专用杠杆模型的创建。

3.根据权利要求1所述的杠杆系统虚拟装配方法，其特征在于：对杠杆系统以区为单位进行设计，一个分区代表一个作动筒加载点下的所有原始胶布带加载点构成的区域，分区由一个或多个切面构成，其中，切面所对应的杠杆系统数据文件为QMxx.dat文件，联合面所对应的杠杆系统数据文件为LH.dat文件。

4.根据权利要求1所述的杠杆系统虚拟装配方法，其特征在于：建立了杠杆系统各个零件模型的全局坐标系，坐标系原点对应于零件模型的三维坐标，而各个轴的矢量通过以下方法计算：

(1)Z轴矢量：由试验的加载方向给出，具体从杠杆系统的数据文件中获得；

(2)Y轴矢量：以杠杆坐标为起点，左右连接件坐标为终点，分别构建2个指向左右连接件的方向矢量，将该方向矢量进行叉积，计算得到三个设备所在平面的法向矢量，该法向矢量即为全局坐标系的Y轴矢量；

(3)X轴矢量：X轴矢量默认按照右手坐标系由Y轴矢量与Z轴矢量的叉积，当杠杆模型需反向装配时，以左手坐标系计算X轴矢量。

5.根据权利要求1所述的杠杆系统虚拟装配方法，其特征在于：步骤2.3中，零件模型的部件号属性修改规则为：新部件号共分4个区，第一区为分区标识，第二区为切面号或联合号，第三个区为设备代号，第四个区为该设备在当前分区中的使用次数。

6.根据权利要求1所述的杠杆系统虚拟装配方法，其特征在于：建立装配数据文本文件时，对杠杆左右力臂的长短进行比较，当左端力臂大于右端力臂时，写出数据中杠杆行首用星号进行标识，表示该杠杆在虚拟装配过程中需进行反向装配。

7.根据权利要求1所述的杠杆系统虚拟装配方法，其特征在于：基于全局坐标系进行CAA变换矩阵的构建，并通过对每个零件模型应用变换矩阵，实现零件模型的变换操作，达到虚拟装配的目的。