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一种三维钣金焊接工艺的生成系统

阅读：586发布：2020-09-04

专利汇可以提供一种三维钣金焊接工艺的生成系统专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明公开了一种三维钣金焊接工艺的生成系统，包括设计工艺协同模块、工艺编制模块和三维钣金焊接工艺车间应用模块，其中，设计工艺协同模块用于实现基于MBD的三维结构设计模型，实现数据共享、数据分发及在统一数据源上实现钣金焊接工序模型的创建；工艺编制模块用于实现钣金焊接工艺、工序、工步等工艺要素的结构化及自动汇总生成二维的工艺规程文件；三维钣金焊接工艺车间应用模块用于展示所述钣金焊接工艺的三维工艺结构及二维工艺规程文件。本发明具有如下优点：实现了设计部门和工艺编制部门的协同，使得工艺编制能够从设计处获得准确而唯一的数据源，形成结构化的数据后，为设计数据及工艺数据的检索、追溯和提取提供了极强的便利性。，下面是一种三维钣金焊接工艺的生成系统专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种三维钣金焊接工艺的生成系统，其特征在于，包括：
设计工艺协同模块，所述涉及工艺协同模块包括：
数据发放共享区，用于发放和共享设计数据；
设计数据的工艺分发模块，用于在根据工艺流程中所述的零组件类型在所述数据发放共享区自动建立分工文件夹；
工序建模模块，用于对钣金焊接工艺进行工序建模；
工艺编制模块，所述工艺编制模块包括：
工艺关联模块，用于创建钣金焊接工艺并关联三维设计模型；
参数录入模块，用于录入所述钣金焊接工艺的参数信息；
钣金焊接工艺输出模块，用于根据所述钣金焊接工艺和所述钣金焊接工艺的参数信息生成整本钣金焊接工艺的二维工艺规程文件；
三维钣金焊接工艺车间应用模块，用于展示所述钣金焊接工艺的三维工艺结构及二维工艺规程文件。
2.根据权利要求1所述的三维钣金焊接工艺的生成系统，其特征在于，所述工序建模模块通过新建UGMASTER类型的数据集并引用基于MBD的设计模型，并通过同步建模方式及NX提供的钣金、焊接功能创建工序模型。
3.根据权利要求1所述的三维钣金焊接工艺的生成系统，其特征在于，所述工艺编制模块还包括：
多媒体展示模块，用于对指定工艺细节进行多媒体展示。
4.根据权利要求1所述的三维钣金焊接工艺的生成系统，其特征在于，所述工艺编制模块还包括：
工艺规程审签及发布模块，用于在工艺受控之后在所述二位工艺规程文件上签署及发布流程的审批人员及审批日期。
5.根据权利要求1所述的三维钣金焊接工艺的生成系统，其特征在于，所述工艺编制模块还包括：
钣金焊接工艺重用模块，用于根据编制完成钣金焊接工艺的特性生成模版工艺。
6.根据权利要求1所述的三维钣金焊接工艺的生成系统，其特征在于，所述三维钣金焊接工艺车间应用模块包括：
工艺规程展示模块，所述工艺规程展示模块基于TCM的工艺结构树输出钣金焊接工艺规程文件；
在线作业指导模块，用于根据所述钣金焊接工艺规程文件生成包括工艺内容的看板链接，所述工艺内容包括工艺结构、工序流程图、操作描述、零组件配套表、工艺资源和三维模型。

说明书全文

一种三维钣金焊接工艺的生成系统

技术领域

[0001] 本发明涉及钣金焊接领域，具体涉及一种三维钣金焊接工艺的生成系统。

背景技术

[0002] 传统的航空发动机钣金焊接工艺设计方法，依托于设计部门发放的二维工程图，在计算机辅助工艺规划(Computer Aided Process Planning,CAPP)系统中绘制工序模型
的二维工程简图，并在二维的工艺卡片中手工录入工艺规程、工序、工步等工艺信息，最后
打印输出纸质工艺文件。经过流程签审等工作，再以纸质工艺卡片形式下发至生产单位，加
上生产现场配套的操作说明、安全规程等纸质文件，最终指导生产人员加工制造的工艺体
系，缺乏形象化的、三维空间化进行工艺设计的功能。

[0003] 此外，传统的钣金焊接工艺编制模式，设计部门、工艺部门、制造车间现场信息沟通不畅，产品的设计与工艺数据不能有效共享，工艺编制和车间现场不能很好沟通，缺乏一
个有效的设计、工艺、制造协同的管理平台，设计更改、工艺更改信息不能得到合理贯彻，造
成大量的重复性劳动和资源浪费。

[0004] 另外，在旧的工作模式下，钣金焊接工艺的编制受编制者水平的限制，以及新老员工的更迭，以往的钣金焊接工艺知识积累得不到很好的传播。

发明内容

[0005] 本发明旨在至少解决上述技术问题之一。

[0006] 为此，本发明的目的在于提出一种三维钣金焊接工艺的生成系统。

[0007] 为了实现上述目的，本发明的实施例公开了一种三维钣金焊接工艺的生成系统，包括：设计工艺协同模块，所述涉及工艺协同模块包括：数据发放共享区，用于发放和共享
设计数据；设计数据的工艺分发模块，用于在根据工艺流程中所述的零组件类型在所述数
据发放共享区自动建立分工文件夹；工序建模模块，用于对钣金焊接工艺进行工序建模；工
艺编制模块，所述工艺编制模块包括：工艺关联模块，用于创建钣金焊接工艺并关联三维设
计模型；参数录入模块，用于录入所述钣金焊接工艺的参数信息；钣金焊接工艺输出模块，
用于根据所述钣金焊接工艺和所述钣金焊接工艺的参数信息生成整本钣金焊接工艺的二
维工艺规程文件；三维钣金焊接工艺车间应用模块，用于展示所述钣金焊接工艺的三维工
艺结构及二维工艺规程文件。

[0008] 根据本发明实施例的三维钣金焊接工艺的生成系统，实现了设计部门和工艺编制部门的协同，使得工艺编制能够从设计处获得准确而唯一的数据源，形成结构化的数据后，
为设计数据及工艺数据的检索、追溯和提取提供了极强的便利性。

[0009] 另外，根据本发明上述实施例的三维钣金焊接工艺的生成系统，还可以具有如下附加的技术特征：

[0010] 进一步地，所述工序建模模块通过新建UGMASTER类型的数据集并引用基于MBD的设计模型，并通过同步建模方式及NX提供的钣金、焊接功能创建工序模型。

[0011] 进一步地，所述工艺编制模块还包括：多媒体展示模块，用于对指定工艺细节进行多媒体展示。

[0012] 进一步地，所述工艺编制模块还包括：工艺规程审签及发布模块，用于在工艺受控之后在所述二位工艺规程文件上签署及发布流程的审批人员及审批日期。

[0013] 进一步地，所述工艺编制模块还包括：钣金焊接工艺重用模块，用于根据编制完成钣金焊接工艺的特性生成模版工艺。

[0014] 进一步地，所述三维钣金焊接工艺车间应用模块包括：工艺规程展示模块，所述工艺规程展示模块基于TCM的工艺结构树输出钣金焊接工艺规程文件；在线作业指导模块，用
于根据所述钣金焊接工艺规程文件生成包括工艺内容的看板链接，所述工艺内容包括工艺
结构、工序流程图、操作描述、零组件配套表、工艺资源和三维模型。

[0015] 本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明

[0016] 本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

[0017] 图1是本发明一个实施例的三维钣金焊接工艺的生成系统的结构框图；

[0018] 图2是本发明一个实施例的三维钣金焊接工艺的生成方法的流程图。

具体实施方式

[0019] 下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附
图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

[0020] 在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对
本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

[0021] 在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本
发明中的具体含义。

[0022] 参照下面的描述和附图，将清楚本发明的实施例的这些和其他方面。在这些描述和附图中，具体公开了本发明的实施例中的一些特定实施方式，来表示实施本发明的实施
例的原理的一些方式，但是应当理解，本发明的实施例的范围不受此限制。相反，本发明的
实施例包括落入所附加权利要求书的精神和内涵范围内的所有变化、修改和等同物。

[0023] 以下结合附图描述根据本发明实施例的三维钣金焊接工艺的生成系统。

[0024] 请参考图1，一种三维钣金焊接工艺的生成系统，包括设计工艺协同模块S10、工艺编制模块S20和三维钣金焊接工艺车间应用模块S30。

[0025] 其中，设计工艺协同模块S10用于实现基于MBD的三维结构设计模型，实现数据共享、数据分发及在统一数据源上实现钣金焊接工序模型的创建。设计工艺协同模块S10包括
数据发放共享区S11、设计数据的工艺分发模块S12和工序建模模块S13。

[0026] 其中，数据发放共享区S11，用于发放和共享设计数据。

[0027] 具体地，数据发放共享区S11基于型号产品建立数据共享文件夹，由设计人员定期将钣金件、焊接零组件的设计数据上传到共享文件夹中，通过基于型号的权限控制，让相关
的工艺员能够提前浏览型号产品数据，提前提出意见并开展初步工艺编制工作。

[0028] 设计数据的工艺分发模块S12用于在根据工艺流程中所述的零组件类型在所述数据发放共享区自动建立分工文件夹。

[0029] 具体地，基于二次开发程序，将通过二次开发的handler嵌入设计数据审签流程，在流程到达工艺员节点，工艺员进行完成工艺性审查任务之后，系统自动在数据共享区建
立工艺分工文件夹，并按照型号创建型号文件夹，按照工艺性审查的工艺员所属的工艺室
在型号文件夹下创建工艺室文件夹并存放设计零组件，实现设计数据的自动分发，工艺员
可以快速地在数据共享区里找到自己工艺编制任务所需的目标零组件。

[0030] 工序建模模块S13用于对钣金焊接工艺进行工序建模。

[0031] 在本发明的一个实施例中，工序建模模块S13通过新建UGMASTER类型的数据集并引用基于MBD的设计模型，并通过同步建模方式及NX提供的钣金、焊接功能创建工序模型。

[0032] 工艺编制模块S20用于实现钣金焊接工艺、工序、工步等工艺要素的结构化及自动汇总生成二维的工艺规程文件。工艺编制模块S20包括工艺关联模块S21、参数录入模块S22
和钣金焊接工艺输出模块S24。

[0033] 其中，工艺关联模块S21用于创建钣金焊接工艺并关联三维设计模型。

[0034] 具体地，工艺关联模块S21对进行过工艺性审查的MBD三维设计模型，通过二次开发的命令创建总工艺并关联三维设计模型作为制造目标。

[0035] 参数录入模块S22用于录入所述钣金焊接工艺的参数信息。

[0036] 具体地，参数录入模块S22基于二次开发的渲染属性界面，填写工艺、工序、工步的基本属性，录入工序、工步的操作内容，并填写钣金、焊接的参数信息。

[0037] 钣金焊接工艺输出模块S24用于根据所述钣金焊接工艺和所述钣金焊接工艺的参数信息生成整本钣金焊接工艺的二维工艺规程文件。

[0038] 具体地，在三维工艺编制完成之后，通过对系统内工艺数据的自动提取，汇总生成整本钣金焊接工艺的二维工艺规程文件，作为附件关联三维工艺，二维工艺规程文件的生
成满足二维工艺向三维工艺转换过渡阶段的生产使用要求。

[0039] 在本发明的一个实施例中，工艺编制模块S20还包括多媒体展示模块S23。多媒体展示模块S23用于对制定工艺细节进行多媒体展示。

[0040] 具体地，多媒体展示模块S23在对工序、工步增加截图说明时，可基于Teamcenter系统内的嵌入式可视化工具显示的轻量化模型进行截图，也可以切换到Teamcenter系统外
的其他软件如NX、PROE、CATIA等环境下进行截图。此外，多媒体展示模块S23通过右键菜单
快速添加本地的视频等多媒体文件到相应的工序、工步下，丰富工艺说明。

[0041] 在本发明的一个实施例中，工艺编制模块S20还包括跟踪卡输出模块S25、工艺规程审签及发布模块S26、钣金焊接工艺更改模块S27和钣金焊接工艺重用模块S28中的一种
或多种。

[0042] 其中，跟踪卡输出模块S25将原来开目PDM系统里的产品制造跟踪卡模板统一录入Teamcenter，在生成产品制造跟踪卡时，从管理员账户下获取产品制造跟踪卡模板，提取当
前钣金焊接工艺的工艺信息形成整本产品制造跟踪卡，并作为附件关联三维工艺。

[0043] 工艺规程审签及发布模块S26除了通过流程审签使三维工艺、二维工艺文件受控之外，进行二维工艺文件的签字信息提取功能，使流程的审批人员及审批日期在工艺受控
之后签署到二维工艺规程文件的各个签署栏位置，供二维工艺向三维工艺过渡阶段的二维
工艺打印输出使用。

[0044] 钣金焊接工艺更改模块S27将操作内容的修改、工艺属性的修改、工艺结构的更改记录在结构化的更改单里，并通过颜色标识指明更改内容，可以通过更改前的工艺版本及
更改后的工艺版本之间的比较查看工艺更改内容，此外，通过二次开发程序，汇总结构化的
更改表单中的信息形成二维的工艺更改单并作为附件关联三维工艺。

[0045] 钣金焊接工艺重用模块S28根据工艺典型性、通用性，将三维钣金焊接工艺作为模板工艺，基于二次开发程序，通过复制模板工艺，克隆模板工艺形成新的三维钣金焊接工艺
达到工艺重用的目的。

[0046] 三维钣金焊接工艺车间应用模块S30用于展示所述钣金焊接工艺的三维工艺结构和二维工艺规程文件。

[0047] 在本发明的一个实施例中，三维钣金焊接工艺车间应用模块S30包括工艺规程展示模块S31和在线作业指导模块S32。

[0048] 其中，工艺规程展示模块S31基于TCM的工艺结构树输出钣金焊接工艺规程文件。

[0049] 具体地，工艺规程展示模块S31，通过三维钣金焊接工艺编制后输出的二维工艺卡片，在车间大屏展现二维PDF的整本工艺规程文件。

[0050] 在线作业指导模块S32用于根据所述钣金焊接工艺规程文件生成包括工艺内容的看板链接，所述工艺内容包括工艺结构、工序流程图、操作描述、零组件配套表、工艺资源和
三维模型

[0051] 具体地，在线作业指导模块S32，在工艺室完成三维工艺编制并受控之后，形成三维钣金焊接工艺车间看板链接，通过链接直接从Teamcenter服务器获取工艺内容，展示内
容包括工艺结构、工序流程图(定义了工序/工步的串行并行)、操作描述、零组件配套表、工
艺资源和三维模型。

[0052] 本发明的实施例还示出一种三维钣金焊接工艺的生成方法。请参考图2，一种三维钣金焊接工艺的生成方法，包括以下步骤：

[0053] 创建总工艺S101，工艺员选择钣金件或焊接零组件，创建总工艺，总工艺节点与制造目标即钣金焊接零组件相关联，在Teamcenter三维工艺编辑器中，每次打开总工艺，制造
目标(即钣金件或焊接零组件)同时加载，每次打开制造目标，总工艺也同时加载。

[0054] 创建钣金焊接工艺规程S102，基于总工艺节点创建三维工艺规程，并通过二次开发的渲染界面，在结构化工艺的同一个界面下填写钣金焊接工艺属性，包括工艺文件编号、
工艺特性及主制车间等。

[0055] 创建简单工序S103，针对业务中存在只需要进行简单描述操作内容的工序，设定“简单工序”节点，通过文本属性标签页的二次开发功能，用户在同一个界面上直接定义工
序属性和工序操作内容。

[0056] 创建复杂工序S104，对于包含复杂的工步内容，并且需要进行关键工序质量控制的工序类型，设定“复杂工序”节点，复杂工序节点只需要定义工序的属性。

[0057] 创建工步S105，在复杂工序下创建工步，工步只需添加具体的操作内容即可。

[0058] 分配装入件到工序/工步S106，将制造目标下所要进行加工的零件分配到对应的工序、工步下，对于单件的钣金零件来说，这个装入件的分配步骤可以忽略，但对于装配焊
接件进行的工序或工步操作，需要将装配焊接组件下的零件进行分配，一方面用于后续配
套表的输出，另一方面可基于轻量化模型截取工序图。

[0059] 关联工装/工具/材料/设备等到工序/工步S107，在Teamcenter与ERP集成的环境下，通过二次开发界面，当右键选择工序或工步的“资源库…”命令时，可以调用ERP的资源
库，通过搜索定位找到相应的工装、工具、材料或设备资源，往钣金焊接工艺结构下的工序
或工步下进行添加。

[0060] 输入操作内容S108，对于简单工序，或对于复杂工序下的工步，通过基于二次开发的文本属性界面，进行操作内容的录入，文本属性界面同时提供操作内容的添加、删减、复
制、批量粘贴、操作内容特性定义以及特殊符号选择的功能。

[0061] 创建工序模型S109，工序模型的创建可以有两种方式。第一种基于NX的工序模型创建：对于需要创建工序模型的钣金焊接工序或钣金焊接工步，在工序或工步的附件下新
建UGMASTER的数据集类型，通过该类型启动集成环境下的NX，并调用基于MBD的制造目标设
计模型数据源，WAVE链接出基于原来设计数据的一个副本模型并进行同步建模，对于钣金
件来说，可以通过NX的钣金模块，使用标准的钣金展开功能进行工序模型的创建。第二种基
于轻量化模型的工序模型创建：对于焊接工序或工步，一般不需要对零件进行再次加工的，
特别是对于装配焊接件来说，通过S106中分配到焊接工序或焊接工步下的装入件，基于其
轻量化模型，可通过可视化工具进行装配和标注，形成本道工序的工序模型图。

[0062] 焊缝特征可视化S110，对于焊接件，部分焊缝信息可以通过设计部门进行定义，工件到达工艺室后，有些焊接件需要进行工艺焊缝的创建，工艺部门通过设计提供的模型，基
于NX创建模型副本，并建立工艺焊缝，定义焊缝信息，将模型保存之后存储轻量化数据及焊
缝特征到Teamcenter，之后可以通过Teamcenter中的嵌入式可视化工具查看焊接零组件及
焊缝特征，并通过可视化工具，在轻量化模型上做焊缝特征的说明及标注信息，实现焊缝特
征的可视化。

[0063] 附加图片、视频等多媒体文件S111，对于不需要创建复杂工序模型并且仅需要简单工序图做为说明的钣金焊接工序，可以通过基于轻量化模型或其他CAD软件制作简单的
工序说明图，通过截图的方式，将图片作为附件添加到工序或工步下。此外，为了丰富工艺
内容，增加工艺的可读性，基于二次开发程序可以快速在工艺、工序、工步附件下通过右键
添加数据集的形式从本地获取视频等多媒体文件，用于后续车间加工时查看。

[0064] 生成二维工艺规程S112，三维结构化工艺搭建完成之后，基于二次开发程序生成二维工艺规程，系统自动调用工艺规程封面模板、工序卡片模板、工步卡片模板以及其他需
要整合到工艺文件中的二维Word模板，并从结构化工艺中提取模板中预定义的属性项，汇
总生成整本的钣金焊接工艺规程文件，以附件的形式挂在工艺节点下。

[0065] 输出车间看板S113，每道工序、工步的操作内容及附图整合后以mht格式的文件挂在工序、工步下，用于车间大屏展示时调用。

[0066] 工艺编制完成S114，至此，完成三维钣金焊接工艺结构的搭建，之后进行工艺规程审批并受控。

[0067] 另外，本发明实施例的三维钣金焊接工艺的生成系统的其它构成以及作用对于本领域的技术人员而言都是已知的，为了减少冗余，不做赘述。

[0068] 在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不
一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何
的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

[0069] 尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本
发明的范围由权利要求及其等同限定。

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