[发明专利]一种自动生成层次化爆炸图的方法

摘要

本发明提供一种自动生成层次化爆炸图的方法，包括以下步骤获取三维CAD装配图；提取三维CAD装配图中的装配体各零件间的约束关系，得到接触‑连接矩阵和扩展干涉矩阵；层次化装配序列规划；自动生成层次化爆炸图；本发明将爆炸图自动生成技术与装配建模、装配序列规划及其仿真等技术联合在一起进行了研究，提出了扩展干涉矩阵及其生成方法，基于多规则筛选的ASP算法，以及基于ASP的爆炸图自动生成方法，实现了装配规划的一体化流程。本发明“层次化”改造装配规划各环节，分析“层次化”在处理复杂产品爆炸图生成过程中的优势，按照装配关系矩阵及其生成、子装配体规划、ASP算法和层次化爆炸图生成的流程顺序依次展开。

主权项

一种自动生成层次化爆炸图的方法，包括以下步骤：步骤1：获取三维CAD装配图；步骤2：提取三维CAD装配图中的装配体各零件间的约束关系，得到接触‑连接矩阵和扩展干涉矩阵；步骤2.1：生成接触‑连接矩阵；步骤2.2：按+x、+y、+z、/x、/x、/y、/y、/z、/z方向循环进行干涉检测，生成扩展干涉矩阵；设三维CAD装配图中的装配体P由N个零件组成，以edij表示主动件pi沿当前d方向移动过程中与被动件pj的移动干涉关系，d＝+x，+y，+z，/x，/x，/y，/y，/z，/z：则E＝[edij]9×N×N，称为扩展干涉矩阵EIM；“/”与“/”分别代表LCS的正、负轴向；将扩展干涉矩阵划分为GCS下的全局干涉矩阵GIM以及LCS下的局部干涉矩阵LIM；如果零件的LCS方向与GCS方向一致，则该方向的局部干涉矩阵LIM中对角线元素为2，并忽略对该零件在该方向上的干涉检测；扩展干涉矩阵的行表示主动件，列表示被动件；主动件干涉列表定义为List1，被动件干涉列表List2；每个零件在GCS下的轴向包围盒为AABB，在LCS下的方向包围盒为OBB；步骤3：层次化装配序列规划；步骤3.1：针对单一层次的装配结构或不符合面向装配的设计DFA需要的装配结构树进行重构；步骤3.2：子装配体规划：将任意子装配体S中的所有零件s1，s2，...sk作为一个整体，通过s1，s2，...sk与S外部的其他零件pj之间的移动干涉关系或接触‑连接关系，合成S与pj的对应关系，将s1，s2，...sk与零件pj的装配关系最大值作为元素形成子装配体层级的装配关系矩阵；步骤3.3：基于多规则筛选的装配序列规划，生成每个所选择规划层的装配序列与路径；步骤3.4：按照步骤3.3的方法依次生成每一个规划层次的装配序列及路径；步骤4：自动生成层次化爆炸图；其特征在于，所述步骤2.2按以下步骤进行：步骤2.2.1：采用包围盒扫描法对各零件间的移动干涉关系粗检测，排除不可能干涉的零件；步骤2.2.2：采用包围盒拉伸法对各零件间的移动干涉关系粗检测，排除不可能干涉的零件；步骤2.2.3：采用特征面拉伸法对各零件间的移动干涉关系粗检测，排除一定干涉的零件；步骤2.2.4：步进式干涉检测；步骤2.2.5：判断各方向是否干涉检测完毕：是，则得到最终的扩展干涉矩阵EIM，否则返回步骤2.2.1，进行下一方向检测。