專利名稱：自動生成數模導管焊接夾具智能系統的方法
技術領域：
本發明涉及一種基于CATIA的軟件，可實現導管焊接夾具設計過程自動化, 自動生成數模導管焊接夾具智能系統的方法。可以認為本方法還可以推廣至油 箱焊接夾具，鈑金類焊接夾具設計，導管芯軸等的輔助設計。
背景技術：
航空制造中導管的焊接工裝可謂數量之大，品種之多，并且導管產品更新 速度加快，要求工裝有較短的設計及制造周期。目前我們的一套完整的夾具， 是由定位器，夾緊機構，夾具體三部分組成的。在焊接作業中，多使用在夾具 體上裝有多個不同夾緊機構和定位器的復雜夾具，其中，除夾具體是根據焊件 結構形式進行專門設計外，夾緊機構和定位器多時通用的結構形式。現有技術 設計不同的數模導管的焊接夾具用的是同樣的設計方法，對于導管的數量大， 品種來說，無疑拉長了設計周期，提高了不能保障質量的成本。在國內外的CAD 系統的餓研究中，焊接夾具CAD系統基本上還處于起步階段。還不能解決涉及 數模導管的焊接夾具的仿真設計，存在工裝數字化設計的薄弱環節。

發明內容
本發明的目的是能夠滿足導管以及各類焊接夾具快速設計要求，可實現工 具集的系列化、工程化和實用化，提高焊接夾具的設計速度，縮短焊接夾具設 計周期，降低焊接夾具設計成本，可視化空間數字化虛擬裝配的接夾具，能夠 自動生成數模導管焊接夾具智能系統的方法。
本發明實現上述目的技術解決方案是，本發明提供的一種自動生成數模導 管焊接夾具智能系統的方法，包括如下步驟1) .以0RACLE8.0.6大型數據庫軟件對工程數據進行管理，應用COM組件 在CATIA V5R16的平臺上用VC6. 0++與CATIA提供的開發環境(RADE)和接口 (CAAAPI)，以及主要為工程管理，夾具設計，導管設計，設計工具，二維工程 制圖和數據庫管理等系統模塊進行開發；
2) .在指定位置建立以工裝圖號為名稱的工程文件夾，將工裝信息寫入數 據庫；建立一個供后續操作調用的全局變量，將當前環境設定為當前工程，并 將根結點的PartNumber設為工裝圖號；
3) .打開工程，編輯工裝信息，打開一個己有的工程文件為當前的工程， 提取必要的信息，建立工程路徑的全局變量，根據需要對工裝信息進行編輯， 并寫入數據庫；
4) .保存管理當前打開的CATIA各類文檔，對CATIA當前打開的各類文檔 進行保存管理，統一將當前文檔中的所有零組件保存于同一工程目錄下 ，
5) .創建虛擬裝配三維焊接夾具。 本發明具有如下有益效果。
本發明根據焊接產品零件導管，副油箱等產品焊接的特點，利用國內外航 空業普遍用于航空產品制造的CATIA軟件進行三維焊接夾具CAD系統的二次開 發，并利用飛機產品三維數字化數模，可視化空間數字化虛擬裝配，夾具剛度 計算，焊接件裝卸空間干涉仿真，夾具結構分析等技術提高焊接夾具設計效率 和質量，改善工裝數字化設計的薄弱環節。根據本發明應用將能夠使企業長期 積累的知識得到繼承與共享，并能對焊接夾具設計過程中的三維模型，圖紙和 設計數據進行管理，減少人為因素造成的設計資源流失，進而提高焊接夾具的 設計速度，縮短焊接夾具設計周期，降低焊接夾具設計成本。比常規CATIA設 計提高工效約60%，同時可大大提高焊接工裝的設計質量，減少焊接工裝返修率約70%。
具體實施例方式
以0RACLE8.0.6大型數據庫軟件對工程數據進行管理，應用COM組件在 CATIA V5R16的平臺上用VC6. 0++與CATIA提供的開發環境RADE和接口 CAAAPI。 以及主要為工程管理，夾具設計，導管設計，設計工具，二維工程制圖和數據 庫管理等系統模塊進行開發。在指定位置建立以工裝圖號為名稱的工程文件夾， 并在文件夾內建立同名的CATProduct和txt文件；將工裝信息寫入數據庫；建 立一個全局變量，供后續操作調用；將當前環境設定為當前工程，并將根結點 的PartNumber設為工裝圖號。可按下列步驟操作。打開工程打開一個已有的 工程文件，并提取必要的信息，建立工程路徑的全局變量，將打開的文件作為 當前的工程，選擇打幵的文檔。工程信息編輯在新建或者打開工程后，根據 需要對工裝信息進行編輯，并將編輯后的信息寫入數據庫。編輯界面如下所示。 保存管理對CATIA當前打開的各類文檔進行保存管理，統一將當前文檔中的 所有零組件保存于同一工程目錄下。進行保存管理界面，導管數模轉換，導管 創建。選擇導管工具集，彈出功能選擇對話框，點擊"導管創建"按鈕，彈出 導管生成對話框，進入導管生成對話框點擊"瀏覽"按鈕，選擇直導管數據所 在文本文檔，"確定"按鈕變為可操作，并輸入導管產品圖號和導管壁厚，默認 值可以是2ram，點擊確定按鈕，生成導管或生成一段直管和多段彎曲導管。生成 導管裝配底面設計點擊"導管工具集"中的"底面設計"按鈕，跳出底面設計 對話框。選擇導管軸線，輸入底面與軸線的距離，默認值可以為80mm。設計直 導管底面點擊"確定"按鈕，則根據輸入信息生成優化底面和導管上關鍵點在 底面上的如星狀的投影，以及這些投影點連接形成的虛線參考線。導管底座裝 配點擊"導管工具集"中的"底座裝配"按鈕，跳出"底座選擇"對話框。選擇"調入單段底座"按鈕。彈出"直底座調入"對話框，調入直底座對話框選 擇槽鋼型號、首段余量、末段余量、底板厚度。選擇兩個參考點后，點擊"確 定"按鈕，得到直底座裝配后的導管和底座。然后點擊"導管工具集"中的"底 座裝配"按鈕，跳出"底座選擇"對話框。選擇"調入多段底座"按鈕，彈出 多段導管底座裝配對話框。在此對話框中，通過鼠標點選底面投影點中若干個 參考點，點擊"預覽"按鈕，生成裝配輔助線，同時"確定"按鈕變為可操作。 預覽彎管底座裝配，通過輔助線的相互位置輸入參考值，其規則是如后段線 相對前段線末端為順時針轉動，值為l;反之，則值為2。參考值的位數為輔助 線段數量減l。輸入正確的參考值后，選擇槽鋼型號，輸入底板首段及末端的伸 出余量，以及底板的厚度值。點擊"確定"按鈕，得到裝配后的導管和底座。 導管焊接夾具的
具體實施例方式
選擇夾具類型。在客戶端點擊CATIA菜單欄中的焊接夾具設計一〉夾具設計
一〉導管夾具設計。出現夾具類型選擇對話框。先選擇組件類型，然后在相應的 組件名稱中選擇所要調入的組件，點擊預覽査看相應的組件外形，點擊確定進 入對應組件的安裝界面。
接頭的安裝。從導管類型選擇進入接頭安裝程序，填寫所需設定的焊縫間隙， 然后用鼠標選擇導管一端軸線，點擊自動裝配完成系統提供個接頭安裝，結果 如下圖所示。也可以調用用戶建好的三維接頭模型。
定位器的安裝。從導管類型選擇對話框中選擇定位器安裝進入定位器安裝界 面，選擇定位器軸線，點擊自動裝配完成安裝，得到圖示軸線選擇界面。
支座的安裝。從導管類型選擇界面選擇支座安裝進入如下圖所示界面。填寫 偏距，然后選擇需要安裝的定位器的軸線，點擊自動裝配完成安裝。如果定位 器和底面之間存在角度，但是選擇安裝無角度支座，系統將提示選擇安裝有角度支座，當底面裝配約束出現方向問題時，系統將給出提示，可由用戶自行修 改，點擊確定后調整底面裝配約束的方向完成安裝。
夾管器的安裝。從導管類型選擇界面進入夾管器安裝程序。指定安裝位置 選擇彎管軸線，填寫安裝點距端點距離與直線總長的比例或者距離的長度，然
后點擊創建點創建一個安裝點，使用刪除點或者反向對所創建點進行刪除或者 調整。填寫活動夾管器與底面夾角，點擊自動裝配進行安裝。
托管器的安裝。從導管類型選擇界面進入托管器安裝程序。指定安裝位置 選擇彎管軸線，填寫安裝點距端點距離與直線總長的比例或者距離的長度，然
后點擊創建點創建一個安裝點，使用刪除點或者反向對所創建點進行刪除或者 調整。
權利要求
1. 一種自動生成數模導管焊接夾具智能系統的方法，包括如下步驟
全文摘要
本發明公開的一種自動生成數模導管焊接夾具智能系統的方法，主要包括，以ORACLE大型數據庫軟件對工程數據進行管理，應用COM組件在CATIA V5R16的平臺上用VC6.0++與CATIA提供的開發環境和接口，以及主要為工程管理，夾具設計，導管設計，設計工具，二維工程制圖和數據庫管理等系統模塊進行開發，創建虛擬裝配三維焊接夾具。本發明根據焊接產品零件導管，副油箱等產品焊接的特點，利用三維數字化數模，可視化空間數字化虛擬裝配，夾具剛度計算，焊接件裝卸空間干涉仿真，夾具結構分析等技術提高焊接夾具設計效率和質量，改善工裝數字化設計的薄弱環節。比常規CATIA設計提高工效約60％，同時可大大提高焊接工裝的設計質量，減少焊接工裝返修率約70％。
文檔編號G06F17/50GK101419635SQ20071005031
公開日2009年4月29日 申請日期2007年10月23日 優先權日2007年10月23日
發明者劉光偉 申請人:成都飛機工業(集團)有限責任公司