[发明专利]一种基于三维模型的装配质量数据分析和可视化方法

说明书

本发明公开了一种基于三维模型的装配质量数据分析和可视化方法，属于质量分析领域。本发明基于CATIA、3DMAX、unity三种软件，是在三者组成的平台上实现对装配质量的数据分析和可视化。本发明通过CATIA软件导出产品的结构三维模型和各系统三维模型，通过3DMAX软件进行模型格式转换，并结合Polygon Cruncher对模型进行优化计算，实现模型轻量化处理；通过unity实现产品装配结构仿真；通过将关联规则Apriori算法集成到unity平台中，实现装配质量数据关联分析；通过结合模型数据和计算数据，实现基于模型的质量数据可视化，更加直观地可视化展现质量因素间的内在关联关系。达到帮助质量管理人员针对产品装配质量多发部位采取质量改进措施的目的。

技术领域

本发明涉及一种基于三维模型的装配质量数据分析和可视化方法，属于仿真及数据分析交叉领域。

背景技术

目前，质量工艺仿真领域关注于工艺过程仿真，通过各类仿真软件对主要工艺过程进行分析，主要利用产品结构装配仿真、结构稳定性分析计算等物理仿真技术，但仅以仿真结果优化工艺参数，对于产品全生命周期的质量无法追踪，对所有质量因素的可视化程度不足。质量数据分析关注于产品制造装配过程的质量波动性，通过分析数据之间的同一性和差异性调整工艺。人工神经网络、贝叶斯分类法和支持向量机等数据分析算法可以有效地对质量工序数据进行分析。但随着信息化与制造业的深度融合，信息技术渗透到了制造企业产业链的各个环节，工业传感器、工业物联网等技术在制造企业中得到广泛应用，使得装配、制造现场所积累的数据也日益丰富，装配过程中质量扰动因素的增加、质量数据多样化、质量问题处理流程繁琐，单一领域内的质量分析模式已不能满足现阶段科技发展的需求，数据的复杂性使得三维模型转换和导入困难，现有的二维可视化方法难以将模型和分析结合展示，矢量数据分散，缺乏有效载体展示分析。因此，对装配质量的全面分析追踪需要结合三维仿真、数据分析及数据可视化等多领域技术，集成多维度数据，基于三维模型结合展示装配质量分析结果，以加快质量问题处理流程，缩短产品研制周期。

发明内容

本发明的目的在于针对已有技术的不足，提供一种基于三维模型的装配质量数据分析和可视化方法，该方法结合了三维实体模型和数据分析算法，适用于质量数据分析，达到准确指出质量问题高发的产品部位和故障原因并缩短质量处理流程的周期。本发明基于CATIA、3DMAX、unity三种软件，是在三者组成的平台上实现对装配质量的数据分析和可视化。

为达到上述目的，本发明的构思是：

本发明通过CATIA软件导出产品的结构三维模型和各系统三维模型，通过3DMAX软件进行模型格式转换，并结合Polygon Cruncher对模型进行优化计算，实现模型轻量化处理；通过unity实现产品装配结构仿真；通过将关联规则Apriori算法集成到unity平台中，实现装配质量数据关联分析；通过结合模型数据和计算数据，实现基于模型的质量数据可视化，更加直观地可视化展现质量因素间的内在关联关系。达到帮助质量管理人员针对产品装配质量多发部位采取质量改进措施的目的。

根据上述发明构思，本发明采用的技术方案为：

一种基于三维模型的装配质量数据分析和可视化方法，具体操作步骤如下：

步骤一：基于CATIA、3DMAX、unity三种软件完成产品三维模型转换、轻量化和导入：

步骤1.1：将CATIA软件中装配体的三维实体模型以CATProduct格式保存文件；

步骤1.2：用3DMAX软件批量导入CATProduct格式的产品三维模型文件；

所述批量导入的步骤：运行3DMAX软件，在界面中的菜单栏选择“脚本”-“运行脚本”，打开脚本。选择“批量导入CATProduct”，选择一个或多个要导入的产品三维模型文件；从而完成产品三维模型文件的批量导入；