基于工业互联网平台的实木家具个性化定制系统及方法与流程

本申请涉及家具设计，具体涉及基于工业互联网平台的实木家具个性化定制系统及方法。

背景技术：

1、实木家具个性化定制通常由订单系统接收外形尺寸、内部空间尺寸和功能配置，再由参数化设计软件修改标准模板，形成三维模型、零件清单和加工图纸，工业互联网平台还可连接物料管理、设备排产和质量记录，使订单数据在设计与制造环节之间传递，现有方案主要围绕几何变型、部件组合、可视化确认及生产数据联动展开。

2、实木材料具有吸湿和解吸特性，构件尺寸会随含水状态变化，且沿木材纵向、径向和弦向的尺寸响应不同，个性化订单改变构件长度、截面尺寸、装配方向和接合位置后，同一材料状态变化对不同构件及不同接合部位造成的尺寸变化也不同，产品由加工环境进入使用环境时，原有名义间隙可能转变为松动或过盈，进而出现接合松弛、活动部件卡滞、局部开裂或装配应力增加。

3、现有数字化定制系统多将树种、批次和含水率作为物料属性保存，设计阶段仍以加工时的静态几何尺寸完成干涉检查和图纸生成，材料方向、环境变化与装配配合之间缺少可执行的数据关联，固定补偿量也难以适应不同订单形成的构件尺度和装配方向变化。

技术实现思路

1、本申请提供基于工业互联网平台的实木家具个性化定制系统及方法，解决如何在个性化参数设计过程中确定环境变化后的配合状态，调整相关制造尺寸，并使重建后的三维模型与二维图纸保持一致的技术问题。

2、本申请提供了基于工业互联网平台的实木家具个性化定制系统，包括：

3、建模模块，接收用户尺寸向量并依据参数化模板生成初始装配模型，提取配合界面集合、界面法向、负向构件映射、正向构件映射、名义间隙函数、湿变作用长度函数、可调尺寸向量、尺寸向量初值及尺寸约束域；

4、湿变计算模块，从工业互联网平台获取实木构件的木材纵向轴、木材径向轴、木材弦向轴、纵向湿变系数、径向湿变系数、弦向湿变系数、初始含水率及目标平衡含水率，结合界面法向和湿变作用长度函数生成湿变位移；

5、裕度计算模块，利用名义间隙函数及负向构件映射和正向构件映射对应的湿变位移生成迁移间隙，并结合允许配合区间生成闭合裕度；

6、补偿求解模块，以闭合裕度及可调尺寸向量相对尺寸向量初值的尺寸偏移量构建补偿目标函数，在尺寸约束域内求解补偿尺寸向量；

7、模型复核模块，利用补偿尺寸向量重建初始装配模型，提取名义间隙函数和湿变作用长度函数，再生成闭合裕度，获得补偿装配模型及最小闭合裕度；

8、模型图纸输出模块，对补偿装配模型执行拓扑命名恢复、边界表示缝合、装配约束求解和投影视图生成，输出三维定制模型及二维尺寸图纸。

9、本申请提供了基于工业互联网平台的实木家具个性化定制方法，包括以下步骤：

10、步骤s1，接收用户尺寸向量并依据参数化模板生成初始装配模型，提取配合界面集合、界面法向、负向构件映射、正向构件映射、名义间隙函数、湿变作用长度函数、可调尺寸向量、尺寸向量初值及尺寸约束域；

11、步骤s2，从工业互联网平台获取实木构件的木材纵向轴、木材径向轴、木材弦向轴、纵向湿变系数、径向湿变系数、弦向湿变系数、初始含水率及目标平衡含水率，结合界面法向和湿变作用长度函数生成湿变位移；

12、步骤s3，利用名义间隙函数及负向构件映射和正向构件映射对应的湿变位移生成迁移间隙，并结合允许配合区间生成闭合裕度；

13、步骤s4，以闭合裕度及可调尺寸向量相对尺寸向量初值的尺寸偏移量构建补偿目标函数，在尺寸约束域内求解补偿尺寸向量；

14、步骤s5，利用补偿尺寸向量重建初始装配模型，提取名义间隙函数和湿变作用长度函数，再生成闭合裕度，获得补偿装配模型及最小闭合裕度；

15、步骤s6，对补偿装配模型执行拓扑命名恢复、边界表示缝合、装配约束求解和投影视图生成，输出三维定制模型及二维尺寸图纸。

16、本申请的有益效果在于：本申请把订单尺寸、实木构件材料方向、含水状态和参数化几何数据纳入同一计算流程，先确定产品由加工状态进入目标使用状态后的各配合位置变化，再以允许配合范围约束可调尺寸，重建实体后重新校核全部接合位置，并由校核通过的模型生成一致的三维定制模型和二维尺寸图纸，由此可针对不同订单的构件尺度、木纹方向和环境状态形成相应尺寸补偿，降低名义尺寸在环境变化后产生松动或过盈的风险，同时保留用户尺寸意图和制造数据的一致性，最终提高实木家具个性化设计在目标使用状态下的装配适配性和交付文件可用性。

1.基于工业互联网平台的实木家具个性化定制系统，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的基于工业互联网平台的实木家具个性化定制系统，其特征在于，所述建模被配置为执行以下步骤：

3.根据权利要求2所述的基于工业互联网平台的实木家具个性化定制系统，其特征在于，所述建模模块还包括以下步骤：

4.根据权利要求1所述的基于工业互联网平台的实木家具个性化定制系统，其特征在于，所述湿变计算被配置为执行以下步骤：

5.根据权利要求4所述的基于工业互联网平台的实木家具个性化定制系统，其特征在于，所述湿变计算模块还包括以下步骤：

6.根据权利要求1所述的基于工业互联网平台的实木家具个性化定制系统，其特征在于，所述裕度计算被配置为执行以下步骤：

7.根据权利要求1所述的基于工业互联网平台的实木家具个性化定制系统，其特征在于，所述补偿求解被配置为执行以下步骤：

8.根据权利要求1所述的基于工业互联网平台的实木家具个性化定制系统，其特征在于，所述模型复核被配置为执行以下步骤：

9.根据权利要求1所述的基于工业互联网平台的实木家具个性化定制系统，其特征在于，所述模型图纸输出被配置为执行以下步骤：

10.基于工业互联网平台的实木家具个性化定制方法，其特征在于，执行如权利要求1到9任一项所述的基于工业互联网平台的实木家具个性化定制系统，包括以下步骤：