CN107944104B - 一种Creo动静态干涉检查结果快速反馈***及方法 - Google Patents

Abstract

一种Creo动静态干涉检查结果快速反馈***及方法，***包括静态干涉检查结果快速反馈子***和动态干涉检查结果快速反馈子***，静态干涉检查结果快速反馈子***实现基于Creo模型的自动化的快速静态干涉检查，动态干涉检查结果快速反馈子***实现基于Creo模型的动态干涉检查及结果反馈。本发明解决当前航天产品研制中动静态干涉检查时存在的计算结果二次操作、结构化表单自动生成、拟合轨迹运动方程快速定义以及时间历程曲线自动后处理等问题，从而实现更快、更细、更准确地发现不协调问题的目标，大幅提高数字模装试验效率。

Description

一种Creo动静态干涉检查结果快速反馈***及方法

技术领域

本发明属于航天产品数字化设计与***仿真领域，特别是涉及一种Creo动静态干涉检查结果快速反馈***及方法。

背景技术

随着航天工业的快速发展，型号任务越来越多，型号研制周期不断缩短，数字模装试验在研制流程中的重要性日益体现，动静态干涉检查已纳入多个型号研制流程。目前在各型号实施基于CREO的航天产品动静态干涉检查过程中，存在静态干涉计算结果无法二次操作、无法自动生成结构化表单、拟合轨迹运动方程定义过程繁琐、时间历程曲线自动后处理功能不足的问题，导致数字模装结果无序、无关联、无法二次操作，极大影响了航天产品三维模装效率。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：针对现有技术的不足，提出一种Creo动静态干涉检查结果快速反馈***及方法，解决当前航天产品研制中动静态干涉检查时存在的计算结果二次操作、结构化表单自动生成、拟合轨迹运动方程快速定义以及时间历程曲线自动后处理等问题，从而实现更快、更细、更准确地发现不协调问题的目标，大幅提高数字模装试验效率。

本发明的技术方案是：一种Creo动静态干涉检查结果快速反馈***，包括静态干涉检查结果快速反馈子***和动态干涉检查结果快速反馈子***，静态干涉检查结果快速反馈子***实现基于Creo模型的自动化的快速静态干涉检查，动态干涉检查结果快速反馈子***实现基于Creo模型的动态干涉检查及结果反馈。

所述静态干涉检查结果快速反馈子***包括定时检查子模块、基于数据管理***的更新检查子模块、静态干涉检查及进度预估子模块、检查结果反馈及二次筛选子模块和结构化表单输出子模块；定时干涉检查子模块实现静态干涉检查的自定义定时检查；基于数据管理***的更新检查子模块实现基于数据管理***的更新检查；静态干涉检查及进度预估子模块实现模型的静态干涉检查功能，同时能够对静态干涉检查进度进行预估，并将当前预估的检查进度展现出来；检查结果反馈及二次筛选子模块实现静态干涉检查结果的输出及二次筛选；结构化表单输出子模块根据选择的干涉信息自动生成结构化表单。

所述动态快速干涉检查模块包括前处理子模块和后处理子模块；前处理子模块通过拟合方程算法将输入的坐标信息进行曲线拟合，最终将拟合后的曲线方程进行插值操作并导出运动曲线文件；后处理子模块作为在测量特征的基础上模拟Creo中的“机构--回放”模块，实现干涉曲面距离的反向测量、多间距同步显示、自动提取极值点及产生结构化表单功能。

所述定时检查子模块将静态干涉检查时间设置为非工作时间，检查完成后自动记录检查结果；静态干涉检查时间设置完成后，***启动定时器，每隔一段时间判断当前时间是否到达设置时间，如果到达设置时间则进行静态干涉检查，否则继续等待。

所述基于数据管理***的更新检查子模块通过自动遍历检查历史记录，找到所有检查过的在线版模型，根据表单内容获取装配模型信息；判断模型是否已在数据管理***上更新，如果该模型已经更新则设为选中状态，否则设为未选中状态；每次启动Creo时，***自动判断已检查的模型在数据管理***服务器上更新的情况，如果不存在更新则不作任何操作，如果存在则在消息栏中输出提示；所述表单内容包括静态检查时间、在服务器上的最新更新日期、版本号。

所述静态干涉检查及进度预估子模块设置静态干涉检查模型、检查方式和计算方式，实现模型静态干涉检查，并同步显示当前静态干涉检查进度信息；***通过调用Creo二次开发相关接口实现干涉检查功能。

所述检查结果反馈及二次筛选子模块输出检查出的所有干涉信息，供用户查找、筛选，实现了干涉信息模糊搜索；

所述结构化表单输出功能子模块在干涉检查结果中选择所要输出的干涉信息，生成干涉信息表单；所述干涉信息表单中除干涉对象信息外，还包含自动获取的干涉细节图。

一种Creo动静态干涉检查结果快速反馈方法，包括静态干涉检查结果快速反馈和动态干涉检查结果快速反馈，静态干涉检查结果快速反馈实现基于Creo模型的自动化的快速静态干涉检查，动态干涉检查结果快速反馈实现基于Creo模型的动态干涉检查及结果反馈。

所述静态干涉检查结果快速反馈的具体步骤如下：

11)实现静态干涉检查的自定义定时检查；

12)实现基于数据管理***的更新检查；

13)实现模型的静态干涉检查功能，同时能够对静态干涉检查进度进行预估，并将当前预估的检查进度展现出来；

14)实现静态干涉检查结果的输出及二次筛选；

15)根据选择的干涉信息自动生成结构化表单。

所述动态干涉检查结果快速反馈的具体步骤如下：

21)通过拟合方程算法将输入的坐标信息进行曲线拟合，最终将拟合后的曲线方程进行插值操作并导出运动曲线文件；

22)实现干涉曲面距离的反向测量、多间距同步显示、自动提取极值点及产生结构化表单功能。

本发明与现有技术相比的优点在于：

本专利构建的基于CREO的动静态干涉检查结果快速反馈***，解决了数字模装传统干涉检查结果无序、无关联、无法二次操作的瓶颈问题，实现了10G以上大规模航天产品快速干涉检查、快速统计结果、快速反馈的目标，有效提升了航天产品数字模装效率，并降低了对硬件的依赖，充分发挥了数字化试验预示作用，拓宽了三维数字样机作为设计部门智力成果载体的应用领域，具有较大的应用价值。

同时，由于数字模装快速反馈这一技术手段预示效果明显、适用对象广泛，在民用领域同样具有强烈的应用需求，开发本***能够提供基于Creo的通用解决方案，满足军民双向对数字模装试验精度及效率的严格要求，作为数字化领域创新产品具有很强的推广价值。

附图说明

图1为定时干涉检查实现流程。

图2为静态干涉检查实现方案流程图。

图3为进度预估实现流程图。

图4为结构化表单输出流程图。

图5为图表控件曲线绘制流程。

图6为对称型拟合曲线。

图7为Hermite拟合曲线。

图8为后处理逻辑实现图。

图9为后处理流程图。

具体实施方式

基于CREO的动静态干涉检查结果快速反馈***包括静态干涉检查结果快速反馈子***和动态干涉检查结果快速反馈子***，分别实现基于Creo模型的自动化的快速静态干涉检查和动态干涉检查及结果反馈。

1、静态干涉检查快速反馈子***

静态干涉检查功能是静态干涉检查模块的核心功能，包括定时检查子模块、基于PDM的更新检查子模块、静态干涉检查及进度预估子模块、检查结果显示/二次筛选子模块和结构化表单输出子模块。

(1)定时检查子模块

***定时干涉检查子模块实现静态干涉检查的自定义定时检查，将静态干涉检查时间设置为非工作时间，检查完成后***自动记录检查结果；静态干涉检查时间设置完成后，***启动定时器，每隔一段时间判断当前时间是否到达设置时间，如果到达设置时间则进行静态干涉检查，否则继续等待，其流程见图1；

(2)基于PDM的更新检查子模块

基于PDM的更新检查子模块实现基于PDM的更新检查；***自动遍历检查历史记录，将所有检查过的在线版模型显示到更新界面上，后根据表单内容获取装配模型信息判断模型是否已在PDM上更新，模型信息包括静态检查时间、在服务器上的最新更新日期、版本号等，如果该模型已经更新则设为选中状态，否则设为未选中状态；

每次启动Creo时，***会自动判断已检查的模型在PDM服务器上更新的情况，如果不存在更新则不作任何操作，如果存在则在消息栏中输出提示，可根据具体情况决定是否进行自定义更新检查；

(3)静态干涉检查及进度预估子模块

静态干涉检查进度预估模块实现模型的静态干涉检查功能，同时能够对静态干涉检查进度进行预估，并将当前预估的检查进度以进度条的形式展现出来；其技术实现流程如图2所示。具体步骤包括：

1)通过干涉检查界面获得所要进行静态干涉检查的模型、检查条件和计算方式。

2)调用AfxBeginThread开启新的进度提示线程，在该线程中创建进度条界面，并将从Creo日志文件中读取到的检查进度显示在进度条界面上，其实现流程如图3所示。

3)调用二次开发接口进行全局干涉检查，主要通过以下三步完成：

●通过二次开发接口ProFitGlobalinterferenceCompute()进行全局干涉检查。

●通过二次开发接口ProFitInterferenceCompute()获得某对模型的干涉信息句柄。

●通过二次开发接口ProFitInterferencevolumeCompute()获得某对模型的干涉体积。

4)Creo在进行全局干涉检查时，其自带的日志(Trail)文件能够实时记录当前检查进度，干涉检查***将日志文件中记录进度信息作为干涉检查进度，并通过第2步创建的进度提示线程显示当前检查进度。

5)判断静态干涉检查是否完成。

6)关闭进度提示界面，关闭进度提示线程。

7)将全局干涉检查获得的所有干涉信息，转化为文本信息，并自动将其写入计算机硬盘中，供用户后期查看干涉检查结果信息。

(4)检查结果反馈/二次筛选子模块

输出检查出的所有干涉信息，供用户查找、筛选以及其他相关操作；实现干涉信息模糊搜索，支持根据零件名称、图号、所属装配、模型类型和中文名称进行组合搭配筛选，同时可以进行二次筛选。

***设计了两种调出静态干涉检查结果的方式；

方式一：执行静态干涉检查，检查完成后弹出静态干涉检查结果；

方式二：点击“检查结果查看”菜单按钮，选择历史检查记录文件，选择完成后自动弹出静态干涉检查结果；

***具有模糊搜索功能(参见图4区域1)，支持根据零件名称、图号、所属装配、模型类型(是否收缩包络)和中文名称(PTC_COMMON_NAME)进行组合搭配筛选，同时可以进行二次筛选，点击“查找”按钮，***自动将查找到的信息显示在检查结果列表中(图4区域2)；点击“重新显示”按钮则取消查找状态，显示全部的干涉模型信息；

(5)结构化表单输出子模块

输出干涉项选择完成后，结构化表单输出功能根据选择的干涉信息自动生成结构化表单。

点击输出表单按钮，***将进行一系列的操作，其实现流程如图4所示，步骤为：

1)通过调用二次开发接口ProSelectionHighlight()实现干涉零件的区别高亮显示。

2)***首先获得两个干涉模型的包围盒，然后根据两个包围盒获取干涉区域的包围盒，最后利用包围盒的姿态矩阵与当前界面的姿态矩阵的关系，通过二次开发接口ProWindowPanZoomMatrixSet()实现了干涉区域的放大。

3)通过二次开发接口ProRasterFileWrite()实现Creo当前窗口内容的截图功能。

4)通过调用相关EXCEL操作API实现了干涉信息的表单内容写入。

5)静态干涉检查结果结构化表单内容包括干涉零件的图号、版本号、所属***及中文名称等。

2、动态快速干涉检查模块

(1)前处理子模块

前处理子模块主要包含运动方程优化功能。模块主要使用CBCGPChartVisualObject类绘制2D图表，包括初始曲线、拟合曲线及插值曲线，其实现流程如图5所示，具体步骤包含：

1)调用BCG接口SetVisualTheme()设置界面风格主题。界面风格总共有蓝色、绿色、灰色、暗红等二十多种主题风格。

2)在MFC上添加图片控件(Picture Control)，并将其类型设为：Rectangle，并将该图片控件的ID与BCG图表控件(CBCGPChartCtrl)绑定。

3)通过BCG控件调用BCG图表控件接口GetChart()，获得BCG图标绘制类对象；通过获得绘图类对象，调用CBCGPChartVisualObject类接口CreateSeries()创建曲线(CBCGPChartSeries)。创建曲线后可以调用相关接口设置曲线线宽、颜色、类型等信息。

4)调用CBCGPChartSeries类接口AddDataPoint()在曲线上添加所要绘制点数据。

5)调用CBCGPChartVisualObject类接口SetLegendPosition()设置图例显示位置，调用CBCGPChartVisualObject类接口SetZoomScrollConfig()设置图表放大方式，同时也可以调用其他接口设置图表相关信息。

6)调用CBCGPChartVisualObject类接口Redraw()重绘BCG图表，重绘完成后，所要绘制得曲线即显示在图片控件所在的界面区域中。

7)拟合算法及其步骤：

前处理运动方程优化模块的核心是曲线拟合方程的制定，为了保证拟合曲线与原曲线接触点存在二阶连续性，并尽量减少曲线的偏移量，***设计了两种曲线拟合算法：对称型曲线拟合和Hermiter曲线拟合，其数学模型如下：

a)对称型曲线拟合

输入：部件动态摆动位置点P0，P1，P2。

输出：C0，P1，C1三点之间连线的过渡曲线(如图6所示)。

式中通过矩形波宽d来确定c0和c1的位置，w为调节因子，

是二次Bernstein多项式，其定义为：

b)Hermite曲线拟合

输入：部件动态摆动位置点P1，P2，P3，P4。

输出：P1，P2，P3三点之间连线的过渡曲线(如图7所示)，要求过渡曲线与线段P1P2和线段P2P3在接触点处有二阶连续性。P2，P3，P4三点之间连线的过渡曲线构造同理。

根据输入条件和输出要求采用五次的Hermite曲线构造过渡曲线，表达式如下：

式中

是五次的Hermite融合函数，标量λ0和λ1为曲线的形状调节参数，变量u∈[0,1]，单位向量v0和v1代表曲线段两端由相连直线段所确定的方向，w0和w1为端点二阶导矢。因为端点处曲率为零，所以由曲线曲率公式知v0×w0＝0和v1×w1＝0，在几何上即两端点处一阶导矢和二阶导矢共线。因两者共线后，一阶导矢较二阶导矢对曲线整体形状影响较大，为简化计算求解过程，这里取特殊情况w0＝0和w1＝0。式(3)简化为：

式(4)中包含参数定义为：

上式中

是五次的Bernstein多项式，其定义为：

备注：式(4)系数c0和c1可在界面中通过Ratio0和Ratio1进行调整，c0，c1，v0，v1的取值如下：

(2)后处理子模块

后处理子模块主要有多间距曲线同步显示功能、反向测量功能、极值点时间节点自动提取功能和表单输出功能。其实现逻辑主要分为三步(如图8所示)，***首先获得获得机构运动仿真数据，主要包括测量特征信息和分析结果集对应的模型姿态矩阵信息，其后处理子模块实施流程如图9所示，具体步骤如下：

1)通过调用宏语句获得测量特征信息和分析结果集等信息。

2)通过获得结果集名称调用宏语句，导出模型在该结果集中的姿态矩阵文件。

3)根据第一步获得姿态矩阵信息，调用二次开发接口创建动画，并播放动画，根据当前动画播放的帧数实时显示测量特征的值和模型干涉体积信息等。

4)调用二次开发接口ProAnimmovieCreate()创建动画，调用二次开发接口ProAnimmovieFrameAdd()将每一帧信息添加到动画中，其中每帧信息来自于第一步获取的矩阵姿态数据。

5)调用二次开发接口ProBatchAnimationStart()启动动画。

6)调用二次开发接口ProBatchAnimAct()获得播放每一帧的时刻，实时显示各个曲线的位置(测量值及干涉体积等)。

7)曲线绘制及表单输出。曲线绘制与运动方程曲线绘制原理一致，(重复前处理子模块中步骤1-5)。

8)调用EXCEL操作API完成表单输出。

本发明说明书中未作详细描述的内容属本领域技术人员的公知技术。

Claims (2)

1.一种Creo动静态干涉检查结果快速反馈***，其特征在于：包括静态干涉检查结果快速反馈子***和动态干涉检查结果快速反馈子***，静态干涉检查结果快速反馈子***实现基于Creo模型的自动化的快速静态干涉检查，动态干涉检查结果快速反馈子***实现基于Creo模型的动态干涉检查及结果反馈；

所述静态干涉检查结果快速反馈子***包括定时检查子模块、基于数据管理***的更新检查子模块、静态干涉检查及进度预估子模块、检查结果反馈及二次筛选子模块和结构化表单输出子模块；定时检查子模块实现静态干涉检查的自定义定时检查；基于数据管理***的更新检查子模块实现基于数据管理***的更新检查；静态干涉检查及进度预估子模块实现模型的静态干涉检查功能，同时能够对静态干涉检查进度进行预估，并将当前预估的检查进度展现出来；检查结果反馈及二次筛选子模块实现静态干涉检查结果的输出及二次筛选；结构化表单输出子模块根据选择的干涉信息自动生成结构化表单；

所述动态干涉检查结果快速反馈子***包括前处理子模块和后处理子模块；前处理子模块通过拟合方程算法将输入的坐标信息进行曲线拟合，最终将拟合后的曲线方程进行插值操作并导出运动曲线文件；后处理子模块作为在测量特征的基础上模拟Creo中的“机构--回放”模块，实现干涉曲面距离的反向测量、多间距同步显示、自动提取极值点及产生结构化表单功能；

所述定时检查子模块将静态干涉检查时间设置为非工作时间，检查完成后自动记录检查结果；静态干涉检查时间设置完成后，***启动定时器，每隔一段时间判断当前时间是否到达设置时间，如果到达设置时间则进行静态干涉检查，否则继续等待；

所述基于数据管理***的更新检查子模块通过自动遍历检查历史记录，找到所有检查过的在线版模型，根据表单内容获取装配模型信息；判断模型是否已在数据管理***上更新，如果该模型已经更新则设为选中状态，否则设为未选中状态；每次启动Creo时，***自动判断已检查的模型在数据管理***服务器上更新的情况，如果不存在更新则不作任何操作，如果存在则在消息栏中输出提示；所述表单内容包括静态检查时间、在服务器上的最新更新日期、版本号；

所述静态干涉检查及进度预估子模块设置静态干涉检查模型、检查方式和计算方式，实现模型静态干涉检查，并同步显示当前静态干涉检查进度信息；***通过调用Creo二次开发相关接口实现干涉检查功能；

所述检查结果反馈及二次筛选子模块输出检查出的所有干涉信息，供用户查找、筛选，实现干涉信息模糊搜索；

所述结构化表单输出子模块在干涉检查结果中选择所要输出的干涉信息，生成干涉信息表单；所述干涉信息表单中除干涉对象信息外，还包含自动获取的干涉细节图。

2.一种Creo动静态干涉检查结果快速反馈方法，其特征在于：包括静态干涉检查结果快速反馈和动态干涉检查结果快速反馈，静态干涉检查结果快速反馈实现基于Creo模型的自动化的快速静态干涉检查，动态干涉检查结果快速反馈实现基于Creo模型的动态干涉检查及结果反馈；

所述静态干涉检查结果快速反馈的具体步骤如下：

11)实现静态干涉检查的自定义定时检查；

12)实现基于数据管理***的更新检查；

13)实现模型的静态干涉检查功能，同时能够对静态干涉检查进度进行预估，并将当前预估的检查进度展现出来；

14)实现静态干涉检查结果的输出及二次筛选；

15)根据选择的干涉信息自动生成结构化表单；

所述动态干涉检查结果快速反馈的具体步骤如下：

21)通过拟合方程算法将输入的坐标信息进行曲线拟合，最终将拟合后的曲线方程进行插值操作并导出运动曲线文件；

22)实现干涉曲面距离的反向测量、多间距同步显示、自动提取极值点及产生结构化表单功能。

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