[发明专利]一种柔性管线布局敷设三维工艺设计方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种三维工艺设计方法，具体涉及一种柔性管线布局敷设三维工艺设计方法。

背景技术

管线是机电系统中至关重要的一部分，也是费用最高的零部件之一。管线的布局规划和敷设质量是影响整个产品质量的重要因素。目前柔性管线布局敷设工艺仍采用二维模式，工艺设计完全依赖于纸质二维图纸，工艺人员设计工艺时需将大量精力用于二维视图转换为实体的思路中，不可避免地出现歧义和偏差，所形成的工艺缺乏实际验证，将工艺设计过程中无法暴露的问题，后移至生产制造环节，该种工艺设计方式存在以下问题：

1)目前国内外尚无集设计模型编辑、柔性特性模型转换、柔性管线布局敷设工艺设计、可视化工艺现场发布等功能于一体的系统。

2)模型继承性差。在柔性管线布局敷设工艺设计过程中无法直接利用设计部门下发的三维模型。

3)集成性较差。设计、工艺、制造三个环节缺乏有效数据传递，工艺设计与工艺仿真脱节，工艺设计结果无法直接指导现场生产。

发明内容

本发明为解决背景技术中存在的上述问题，提供了一种柔性管线布局敷设三维工艺设计方法。通过开发独特的三维工艺设计系统，然后将该系统与CAD建模系统、虚拟现实仿真系统集成，集成后系统的主要功能有：1)制造参数设计；2)三维工艺模型保存；3)工艺资源库；4)柔性管线材料数据库；5)虚拟现实柔性管线仿真分析；6)仿真数据管理库。

本发明是由以下技术方案实现的：

一种柔性管线布局敷设三维工艺设计方法，设计一套能够具备三维接产能力的柔性管线布局敷设三维工艺设计系统，将该系统与CAD建模系统、虚拟现实柔性管线仿真分析系统集成，集成的内容包括系统间的界面集成、流程集成、数据集成、知识集成。在集成后的柔性管线布局敷设三维工艺设计系统中，首先从设计数据管理系统中接收设计部门发放的三维设计数据，基于设计数据进行编辑，将刚性管线模型转换为柔性体模型，从材料属性库中选择合适的参数对柔性体模型物理属性参数进行定义，如果没有合适参数，则重新创建并保持到材料属性库中，然后对制造参数、工艺资源等进行设计，在具备模拟仿真的条件下，在仿真界面开始仿真分析，分析仿真结果，优化管线布局敷设工艺，确定工艺，形成可视化三维工艺后发布到现场指导实际生产。

本发明改变了传统柔性管线设计模式，既提高了柔性管线布局敷设工艺设计的效率，又保证工艺的质量，缩短了工艺开发的周期，为企业的工艺知识积累提供了条件。

附图说明

图1是本发明的方法流程示意图；

图2是本发明中三维工艺系统与CAD建模系统以及工艺仿真分析系统集成示意图。

具体实施方式

如图1、2所示，本发明的柔性管线布局敷设三维工艺设计方法包括以下步骤：

1)从设计数据库中接收产品数据，包括产品三维模型、制造信息、技术要求；

2)在集成的柔性管线布局敷设三维工艺设计系统中打开产品设计模型，通过模型转换或柔性体创建方式生成具备柔性特性的模型；

3)在系统中合理设置柔性管线模型的物理属性参数，其中包括最大最小弯曲半径，管线密度、杨氏模量；

4)在系统中开启管线弯曲及定长警示功能，管线弯曲度或拉伸范围超出最大最小形变值，柔性管线模型形变处会以红色警示；

5)依据柔性管线路径进行布局敷设仿真；

6)管线布局局部调整；

7)柔性管线布局碰撞检测分析；

8)柔性管线布局干涉检查分析；

9)从工艺资源库中选取合适工装模型，对柔性管线进行捆扎及固定；

10)确认仿真结果；

11)输出管线布局敷设仿真信息，包括管线长度、固定点、分支与连接件信息；

12)进入三维工艺设计系统将每一步操作形成的知识保存到相应的资源库中，实现知识的积累、共享、重用；

13)进入CAD建模系统，将仿真过程中应用的工装进行保存；

14)以图片、视频等格式输出仿真结果与仿真报告；

15)最终的柔性管线布局敷设三维工艺以可视化的方式发布到现场，指导工人操作。