[发明专利]汽车焊装夹具自动装配程序设计方法

说明书

本发明涉及计算机辅助设计领域，公开了一种汽车焊装夹具自动装配程序设计方法，包括以下步骤：提取零件模型装配特征并标识为装配属性码，规划焊装夹具基础组件中零件模型的装配顺序，对零件模型自由度进行约束推理求解，取得零件模型唯一的空间装配位姿，结合零件模型装配特征，按照夹具精度传递的顺序，进行零件模型自由度的约束操作，借助于软件开发平台，设计零件模型的自动装配程序，包括自制零件模型自动安装模块，标准零件模型自动安装模块，并构建自动装配程序的程序交互界面。本发明汽车焊装夹具自动装配程序设计方法，提高焊装夹具虚拟装配的操作效率，减少错装和漏装，并提高设计效率，缩短产品研发周期。

技术领域

本发明涉及计算机辅助设计领域，具体涉及一种汽车焊装夹具自动装配程序设计方法。

背景技术

在汽车制造业中，汽车焊装夹具在汽车焊装线上占有非常重要的地位，其设计制造的速度和质量将直接影响汽车的生产规模、效率和质量。汽车焊装夹具虚拟装配是汽车焊装夹具设计过程中的重要环节，而现在装配关系规划这一工作目前还是利用三维软件所提供的装配功能由操作者手工制定装配约束来实现，这种方法强经验、弱理论，主要是通过设计人员按照自己的设计经验来设计，需要耗费大量的人力和精力，同时也很难对领域知识进行科学有效地继承与重用，使焊装夹具在虚拟装配中操作效率低、容易出错，成为在计算机辅助设计领域内进一步发展面向装配体的辅助设计的瓶颈。

因此需要对焊装夹具自动装配方法进行研究加以改进，以适应汽车行业市场对焊装夹具快速响应的需求。

发明内容

本发明的目的就是针对上述技术的不足，提供一种汽车焊装夹具自动装配程序设计方法，提高焊装夹具虚拟装配的操作效率，减少错装和漏装，并提高设计效率，缩短产品研发周期。

为实现上述目的，本发明所设计的汽车焊装夹具自动装配程序设计方法，包括以下步骤：

A.提取零件模型装配特征并标识为装配属性码，规划焊装夹具基础组件中零件模型的装配顺序，对零件模型自由度进行约束推理求解，取得焊装夹具基础组件中零件模型唯一的空间装配位姿，所述零件模型包括自制零件模型和标准零件模型；

B.基于步骤A中零件模型唯一的空间装配位姿，结合零件模型装配特征，按照夹具精度传递的顺序，设计零件模型装配算法，进行零件模型自由度的约束操作；

C.基于步骤B中的约束操作，借助软件开发平台，设计焊装夹具基础组件中零件模型的自动装配程序，包括自制零件模型自动安装模块，标准零件模型自动安装模块；

D.构建步骤C中自动装配程序的程序交互界面，提高焊装夹具装配的智能化水平。

进一步地，所述步骤A中的装配顺序是焊装夹具装配中自上而下的层次装配方式，所述焊装夹具基础组件中的自制零件按照压块、压臂、连接板、定位块的顺序进行装配。

进一步地，所述步骤A中的零件模型自由度是零件模型在虚拟装配环境中所存在的状态，在未对零件模型进行约束时，零件模型具有6个自由度，包括三个平移自由度和三个旋转自由度，进行约束时，每一种约束对零件模型的限制定义为约束度，零件模型的约束度包括平移约束度和旋转约束度，零件模型的剩余自由度等于零件模型的自由度减去所受约束的约束度，常用的几种约束类型对零件模型自由度的限制包括：面面平行约束限制了零件模型1个平移约束度和2个旋转约束度，剩余自由度数为3；线线平行约束限制了零件模型2个平移约束度和2个旋转约束度，剩余的自由度数为2。

进一步地，所述步骤A中的约束推理求解是对每个零件模型进行约束操作，限制零件模型在虚拟装配环境中移动或转动，降低零件模型的剩余自由度，焊装夹具零件模型装配面共面约束的约束条件为约束平面的法线方向相同或相反，平面之间的距离为定值；装配轴线共线约束条件为轴线的法线方向相同或相反，轴线之间距离为定值；所述约束推理求解是对装配特征添加合理约束类型，完全限制零件模型自由度，获得零件模型唯一的装配位姿。