生成测点的方法及测点生成装置与流程

1.本发明涉及汽车设计制造技术领域，更具体地说，涉及一种生成测点的方法及测点生成装置。


背景技术：

2.测点是根据技术规范要求，结合生产工艺，用于监控产品和工艺尺寸特性的测量点。生产设计图纸往往要求通过一段连续型面或边界来确定产品尺寸，但受测量设备的使用限制，在制造测试过程中更多是采用测点来确定产品尺寸及其与标准的偏差。
3.现有技术中，虚拟测点与总成件、分总成件和零件上的测点无法一一对应，这增加了数据分析人员的工作量。此外，关于测点制作，现有技术中没有提供自动化工具，操作人员手工制作测点效率低下且错误率较高，这会影响后续的三坐标编程以及尺寸数据查询。


技术实现要素：

4.本发明的一个方面在于提供一种能克服上述现有技术缺陷之一的测点生成方法。
5.为此，本发明公开一种生成测点的方法，测点用于确定车身尺寸，该方法包括：定义关联于总成件的多个第一测点；确定关联于分总成件的多个第二测点，其中，多个第二测点的至少一部分是基于编辑一个或多个第一测点而形成，总成件包括分总成件；以及，确定关联于汽车零件的多个第三测点，其中，多个第三测点的至少一部分是基于编辑一个或多个第二测点和/或一个或多个第一测点而形成，分总成件包括汽车零件。
6.可选地，编辑包括以下至少一项：继承测点；删除测点；以及修改测点的属性。
7.可选地，该方法还包括：检测测点的测点名、向量特征、位置特征和/或对称性特征。
8.可选地，检测测点包括下列中的至少一个：确定第一待检测点的第一向量与第二向量是否相垂直，确定第一待检测点与基准点之间的距离是否符合第一长度阈值，以及确定第一待检测点与第二待检测点是否关于轴线对称。
9.本发明的另一方面在于提供一种能克服上述现有技术缺陷之一的测点生成装置。
10.为此，本发明公开一种测点生成装置，其中，测点用于确定车身尺寸，该装置包括测点生成部，其配置成生成关联于总成件的多个第一测点；生成关联于分总成件的多个第二测点，其中，多个第二测点的至少一部分是基于对一个或多个第一测点的编辑来形成，总成件包括分总成件；确定关联于汽车零件的多个第三测点，其中，多个第三测点的至少一部分是基于对一个或多个第二测点和/或一个或多个第一测点的编辑来形成，分总成件包括汽车零件。
11.可选地，该装置还包括：测点检测部，耦合到测点生成部，其配置成检测各测点的测点名、向量特征、位置特征和/或对称性特征。
12.可选地，测点检测部配置成执行下列中的至少一项：确定第一待检测点的第一向量与第二向量是否相垂直，确定第一待检测点与基准点之间的距离是否符合第一长度阈
值，以及确定第一待检测点与第二待检测点是否关于轴线对称。
13.本发明另外提供一种基于测点确定车身尺寸的方法，包括：测量位于汽车零件上的多个第三测点的第三测量参数；测量位于分总成件上的多个第二测点的第二测量参数，其中分总成件包括汽车零件；以及，测量位于总成件上的多个第一测点的第一测量参数，其中总成件包括分总成件；基于第一测量参数、第二测量参数和第三测量参数确定车身尺寸；其中，多个第二测点的至少一部分是基于对一个或多个第一测点的编辑而形成，多个第三测点的至少一部分是基于对一个或多个第二测点和/或一个或多个第一测点的编辑而形成。
14.本发明提供的测点生成方法通过测点继承、测点编辑实现了测点数据的高复用性、同时保持了测点数据的一致性，进而提高了测点的创建效率及测点数据的准确率。此外，该方法可自动地批量执行测点的有效性检查，降低了人工干预程度。本发明提供的测点生成装置可自动地创建及检测测点，为操作员提供了良好的使用体验。
附图说明
15.图1示出根据本发明一实施例的生成测点的方法的流程示意图。
16.图2为示意性说明一种测点继承方案的示意图。
17.图3示出根据本发明一实施例的测点生成装置的模块结构图。
18.图4示出根据本发明一实施例的基于测点确定车身尺寸的方法的流程示意图。
19.图5为示意性说明测点的不同使用阶段的示意图。
具体实施方式
20.在以下描述中提出具体细节，以便提供对本发明的透彻理解。然而，本领域的技术人员将清楚地知道，即使没有这些具体细节也可实施本发明的实施例。在本发明中，可进行具体的数字引用，例如“第一元件”、“第二装置”等。但是，具体数字引用不应当被理解为必须服从于其字面顺序，而是应被理解为“第一元件”与“第二元件”不同。
21.本发明所提出的具体细节只是示范性的，具体细节可以变化，但仍然落入本发明的精神和范围之内。术语“耦合”定义为表示直接连接到组件或者经由另一个组件而间接连接到组件。继承测点、删除测点及修改测点的属性在本技术中可统称为“编辑测点”。
22.以下通过参照附图来描述适于实现本发明的方法、系统和装置的优选实施例。虽然各实施例是针对元件的单个组合来描述，但是应理解，本发明包括所公开元件的所有可能组合。因此，如果一个实施例包括元件a、b和c，而第二实施例包括元件b和d，则本发明也应被认为包括a、b、c或d的其他剩余组合，即使没有明确公开。
23.根据本发明的一个实施例，提供一种生成测点的方法，参见图1，该方法包括步骤s10-s12-s14及可选步骤s16。
24.步骤s10：定义关联于总成件的多个第一测点。
25.定义测点包括利用已有的测点和自动创建测点。例如，可以从3d图纸信息中自动地抓取测点信息，包括测点描述信息、测点公差信息、孔径和切边料厚，这些测点可以作为上述第一测点的至少一部分。在另一些实施例中，可按（沿x轴方向、y轴方向、轴向、径向、法线方向和切线方向）限定的间隔距离在总成阶段批量地创建测点，这些测点也可作为上述
第一测点的至少一部分。在以下步骤s12、s14中，还可以批量地创建关联于分总成件和零件的测点。
26.依照本发明的一些实施例，支持创建多种类型测点，包括：面点、切边点、基于孔特征的测点、对称件测点。作为示例，在创建面点和切边点时以用户选择的边或点作为起始向沿某一方向做等距离截面并切割所选择的零件以形成切线功能。基于孔特征的测点包括圆孔、腰孔、方形孔、螺柱、六边形孔、螺母孔。作为示例，在创建六边形孔时，可先选择六边形相邻的两条边，以生成孔的中心点，再创建孔的两条中心线。测点的属性包括几何信息，几何信息可以体现为一个或多个向量。有的测点则不具有向量。在创建测点时，如果该测点有向量属性，也一并创建其向量。作为示例，在创建切边点时，自动创建切边第一向量，其沿点所在面的法向方向，还可创建切边第二向量，为所在点的厚度方向。对六边形孔测点，创建一个六边形中心点向量，其沿所在面的法向方向。视应用场合而定，在创建测点时还可以定义各种类型测点对应的公差，包括面轮廓度公差、孔公差、槽短轴公差。
27.在创建测点时，还一并定义其测点名。作为示例，测点名按7位数字标识。第1-2位数代表测点区域。第3-5数是测点序号。第6位是测点特征分类。第7位是测点在车身中的位置。在步骤s10-12-s14中采用一致的命名规则，在对测点进行编辑时，一般不改变其测点名。
28.在测点工程师在总成阶段或在顶层零件上（也称为父节点）定义（创建）测点之后，分总成件或下一层次的零件可继承父节点的测点，保留部分父节点的测点，删除部分父节点的测点、修改部分父节点的测点，新增新的测点，并可以对测点排序。这样，在产品结构从上往下迭代，直到叶根节点。在确定产品是否符合整车尺寸技术标准时，应综合考虑单件测点（可对应于步骤s14中的第三测点）、总成测点（步骤s10中的第一测点）以及分总成测点（步骤s12中的第二测点）是否符合相应的技术指标。
29.根据本发明的一些实施例，在不同的应用场合，测点可具有不同的属性，例如包括：测点名、几何信息、分区信息、工艺信息及编辑历史。测点的编辑在以下步骤s12、s14中进一步说明。以下以在白车身上创建mp001、mp002、mp003三个测点为例进行说明。
30.步骤s12：确定关联于分总成件的多个第二测点。
31.在该步骤，测点设计工作从步骤s10的总成阶段切换到了分总成设计阶段。在该阶段确定多个第二测点，它们关联于分总成件（例如，位于分总成件上或位于分总成件的延伸线或延伸面之上），多个第二测点中的一部分是基于编辑一个或多个第一测点而形成。举例来说，一些第二测点是从在总成件上定义的第一测点继承而来，另一些第二测点是基于对一个或多个第二测点的修改而得到，其他一些第二测点是新增的。这里，就汽车零部件集合体来说，分总成件是对一批零件进行集成而形成的，总成件是基于对一个或多个分总成件和一批零件的进一步集成而形成的。例如，总成件为汽车白车身，分总成件为车门总成件。在这个意义上说，总成件包括分总成件，分总成件又包括多个零件。在本发明的一些实施例中，总成件包括白车身等，分总成件包括侧围外板和地板等，汽车零件包括侧围外板单件和门外板单件等。
32.如上所述，对一个或多个第一测点的编辑可形成第二测点的至少一部分。编辑测点可包括继承测点、删除测点以及修改测点的属性。具体来说，针对在步骤s10创建的三个测点mp001、mp002、mp003，在分总成件a将父节点的mp001、mp002、mp003复制到编辑环境，移
除mp001（例如因其难以测量、或位于焊点之上），保留mp002和mp003，对mp002编辑，使其丢失继承属性，保留继承mp003，新增mp001和mp004，对4个测点重编码。在分总成件b，将父节点的mp001、mp002、mp003复制到编辑环境，移除mp001，保留继承mp002，对mp003编辑，使其丢失继承属性，新增mp004，对4个测点重编码。根据本发明的一些实施例，将两个或更多第一测点(如mp005、mp006)组合形成一个第二测点mp007，具体来说，mp007沿用mp005的分区信息和工艺信息，沿用mp006的几何信息。在一些实施例中，mp007可以组合使用mp005的第一向量和mp006的第二向量。在一些实施例中还包括对测点的工艺信息、公差信息等属性进行修改。对测点的编辑可记录于测点的编辑历史属性中。
33.步骤s14：确定关联于汽车零件的多个第三测点。
34.在步骤s14，测点设计工作来到了汽车零件层，多个第三测点中的至少一部分是基于编辑一个或多个第二测点和/或编辑一个或多个第一测点而形成，第三测点关联于具体的汽车零件。汽车零件可以为侧围单件、门外板单件。举例来说，利用在总成件上定义的第一测点mp002、在分总成件上新增的第二测点mp004可以编辑形成位于汽车零件上的第三测点mp008。又例如，在分总成设计阶段，将在步骤s10（总成设计阶段）建立的测点mp001移除，但在零件层设计阶段，又将测点mp001恢复，因为该测点在零件上变得便于测量或符合实际测量需求。第三测点可以基于对一个或多个第二测点的编辑而形成，也可以基于对一个或多个第一测点的编辑而形成，或在该步骤新增。此外，也可以对第三测点的一部分进行编辑形成新的第三测点。这里，对测点的编辑包括组合或修改几何信息（如第一向量、第二向量）、调整公差信息、修改工艺信息等。
35.步骤s16：检测测点的测点名、向量特征、位置特征以及对称性特征。
36.步骤s16作为可选的步骤，用于检查各测点（包括第一、第二和第三测点）的有效性。测点检查包括检测测点名、测点类型以及相关属性的数值，例如，检测第一向量是否为空、是否有值、第二向量是否为空、是否有值、y坐标是否大于0或小于0等。如上所述，测点名按7位数字标识，第1-2位数代表测点区域，第3-5数是测点序号，第6位是测点特征分类，第7位是测点在车身中的位置。测点类型可包括s（面测点）、t（切边测点）、h（包边边缘测点）、x（孔测点）、y（槽孔测点）、z（螺栓、螺母测点）、v（正方形孔测点）、q（长方形孔测点）、w（六边形孔测点）等类型。测点检查还可以包括检测测点的向量特征、位置特征以及对称性特征等。
37.在本发明的一些实施例中，还检查测点的测点名是否符合要求。作为示例，在两个测点的x、z坐标一致而y坐标极性（符号）相反的情况下，检查该两个测点的测点名是否不同。测点名的检查还包括：对测点名的类型进行正确性核实，判别测点名的前5位序号加左右侧符号是否重复，测点的左右位是否为l和r等。根据一些实施例，对测点位置特征的检测包括核实测点的名义值与数学模型是否相对应，确定对称的两个测点是否在向量或坐标上呈现出对称性，针对双切边高低项确定建立在高低边模型上的切边测点是否位于高边上，针对孔（圆孔、方孔、长方孔、六边形孔）和槽测点，确定其坐标是否位于孔或槽的几何中心。根据另一些实施例，对测点向量特征的检测包括检查s、x、z、w测点类型第一向量（i1j1k1）是否有值、第二向量（i2j2k2）是否为空，检查y、v、q、t测点类型第二向量（i2j2k2）是否有值，判别测点的第二矢量是否与第一矢量垂直、向量的绝对值是否大于1，判别双切边测点的第二矢量方向是否朝向高边等。
38.根据本发明的一些实施例，检测测点可包括确定第一待检测点的第一向量与第二向量是否相垂直，确定第一待检测点与基准点（如坐标系原点）之间的距离是否符合（大于或小于）第一长度阈值，以及确定第一待检测点与第二待检测点（两者均表示待检查的测点）是否关于某一轴线对称。由此，测点的有效性检查不仅包括检测单个测点的属性，还包括检测不同测点之间的关联性。作为示例，针对零件上同一个位置，可检查是否有重复测点，即，检测第一待检测点的坐标与第二待检测点的坐标是否一致。针对切边点，可检测该测点与数模距离是否为0，与零件边缘距离是否符合标准，如果不符合标准，还可自动地更新测点的位置。针对槽测点，可检测该测点是否处于某个零件的几何中心。在检测对称性特征时，可检测第一待检测点与第二待检测点是否x坐标一致而y坐标互为相反值。也可检测第一待检测点到点所在面的法线与第二待检测点到该法线的距离是否相同，但又分别位于法线两侧。这时，第一待检测点的有效性可验证第二待检测点的有效性。换言之，若第一待检测点因某种原因被移除，则也可以考虑将第二待检测点移除。
39.测点设计不一定遵循以上实施例中提出的总成设计阶段、分总成设计阶段和零件层设计阶段。实际上，图1中示出的步骤s10-s12-s14可以按照不同的顺序来执行、组合执行、或循环执行。图2示出一种测点继承方案的示意图，其中第二个阶段既包括对总成件的测点设计，也包括对零件的测点设计。具体来说，在第一阶段，生成整车总成测点；在第二阶段，分别确定白车身测点、总装单件测点和车门总成测点；在第三节点，分别确定侧围单件测点和门外板单件测点。
40.在本发明的一些实施例中，测点设计的不同阶段可自动地执行，以减少人工干预。操作员通过对测点检查策略的配置，可将测点设计工作尽可能地交由系统自动完成。具体来说，首先，系统自动生成一批初始的第一测点，它们关联于总成件，采用测点检查策略对初始的第一测点进行检测，排除那些无效测点，将有效测点传递到分总成件；其次，系统基于传递到分总成件的第一测点建立第二测点，第二测点关联于该分总成件，而与其他的分总成件无关，系统还为该分总成件新增一些第二测点，并同样采用测点检查策略对第二测点进行检测，将检查为有效的第二测点传递到相应的汽车零件。再次，系统基于传递到汽车零件的第二测点生成关联于该汽车零件的一批第三测点，还为该汽车零件新增部分第三测点，随后采用测点检查策略对第三测点进行检测，保留有效的第三测点。在测点的生成、新增、检查步骤中，系统还可引入相应的多层神经网络、支持向量机等来吸收人工经验，并确定相应的系统参数，以实现测点的自动建立、自动检查。
41.根据本发明的一个实施例，提供一种计算机可读存储介质，其上存储有一批机器可执行指令，这些机器可执行指令在由处理器（包括微处理器、单片机、集成芯片）执行时，可实现上述各实施例提供的方法，帮助操作员完成测点设计工作。
42.根据本发明的一些实施例，提供一种测点生成装置20，如图3所示，该装置包括测点生成部201和可选的测点检测部202。测点生成部可从3d图纸获得关于测点信息的导入，测点检测部202耦合到该测点生成部201。测点生成部201还可接受用户对测点的定义，可选地向用户提供编辑接口，以供用户对测点进行编辑。测点生成部201可形成一个自反馈回路，从而可以在第一测点的基础上形成第二测点，以及在第一测点和第二测点的基础上形成第三测点。反之亦然，即测点生成部201可以基于第三测点来形成第二测点和/或第一测点。自反馈回路可以多次利用，进而实现对测点的继承与编辑。
43.具体来说，测点生成部201配置成生成关联于总成件的多个第一测点、生成关联于分总成件的多个第二测点以及确定关联于汽车零件的多个第三测点。其中，一部分第二测点是基于对一个或多个第一测点的编辑来形成，一部分第三测点又是基于对一个或多个第二测点、一个或多个第一测点的编辑来形成。编辑包括继承上一层测点、删除上一层测点以及修改上一层测点的属性，例如，几何信息属性、工艺信息属性。根据实际的设计需求，在测点生成部201还可以新增第二测点和第三测点。测点检测部202可检测第一、第二及第三测点的测点名、向量特征、位置特征和对称性特征。在一些实施例中，测点检测部207可检测单个测点的属性，还可检测不同测点之间的关联性，以便确定测点是否有效。具体地，测点检测部207可确定第一待检测点的第一向量与第二向量是否垂直，确定第一待检测点与原点之间的距离是否符合第一长度阈值，以及确定第一、第二待检测点是否关于某个轴线对称。
44.在本发明的一些实施例中，上述装置的至少一部分采用通信网络所连接的一组分布式计算装置来实现，或基于“云”来实现。在这种配置中，多个计算装置共同操作，以通过使用其共享资源来提供服务。基于“云”的实现可提供一个或多个优点，包括：开放性、灵活性和可扩展性、聚合和分析跨多个用户的信息的能力。
45.如图4所示，根据本发明一些实施例的基于测点确定车身尺寸的方法包括步骤s30-s32-s34-s36。该方法实施于车身尺寸测量阶段或车身刚度测试阶段。其中测点是在测点设计阶段定义，在测量阶段、测试阶段进行测量，以确定车身制造是否符合尺寸标准。
46.s30：测量位于汽车零件上的多个第三测点的第三测量参数。
47.在该步骤，在汽车零件上测量各第三测点对应的第三测量参数，测量参数包括尺寸、与基准点距离、测点的第一向量和第二向量（若定义了的话）以及与相关测点的对称性。第三测点是关联于汽车零件的一批测点，最初是在测点设计阶段（对应于图1的实施例）定义，其中第三测点是基于对第一测点和/或第二测点的编辑而形成，也可能由操作员在零件层设计阶段新增。这里，编辑包括继承第一测点或第二测点，删除第一测点或第二测点，以及修改第一、第二或第三测点的属性。在继承测点时，可保留其全部属性，也可仅保留其多数属性而修改其少量属性。
48.s32：测量位于分总成件上的多个第二测点的第二测量参数。
49.s34：测量位于总成件上的多个第一测点的第一测量参数。
50.在分总成测量和总成测量阶段，分别测量位于分总成件上的第二测点对应的第二测量参数和位于总成件上的第一测点对应的第一测量参数，所测量的参数至少包括测点的尺寸、与基准点距离、已定义的向量、与相关测点的对称性。
51.在步骤s36，基于第一测量参数、第二测量参数和第三测量参数来确定车身尺寸。具体来说，通过测量参数能够确定制造出的零件、分总成件、总成件是否符合相应的尺寸技术标准，在制造过程中使用的工艺是否符合规范，以及对测点的选择（测点检查策略）是否合理。
52.图5示意性地示出测点的多个使用阶段，包括测点定义、测点编辑、测点查看、测点提交、测点表查看和测点导入/导出各阶段。作为示例，在测点定义阶段，操作员可创建设计协同环境，系统自动读取上一层测点信息，执行测点检查，移除无关测点、继承有效测点，对所继承的测点进行编辑、创建新测点，系统还对各测点统一编号。在测点查看阶段，系统准备涉及协同环境、读取用户指定版本的测点信息，并以可视图表方式向用户展示这些测点，
还可进一步根据用户配置的策略进行测点检查。在测点提交阶段，系统向中控台提交测点数据，中控台可处理这些测点数据形成点表，已供导出或导入其他点表。在测点编辑完成之后，可按固定格式自动导出测量表下发给供应商。提交的测点数据可包括协同设计环境背景、车型、该点表内全量测点的属性、各测点的继承信息、时效性、及编辑测点的用户信息。
53.本领域的技术人员将会理解，结合本文中所公开的方面所描述的各种说明性逻辑块、模块、电路和算法步骤可以被实现为电子硬件、计算机软件或两者的组合。为了表明硬件和软件间的可互换性，各种说明性部件、块、模块、电路和步骤在上文根据其功能性总体地进行了描述。这样的功能性是实现为硬件还是软件将取决于特定应用以及对总体系统所施加的设计限制。技术人员可以针对具体的特定应用、按照变化的方式来实现所描述的功能性，但是，这样的实现方式决策不应当被理解为引起与本发明范围的背离。
54.上述说明仅针对于本发明的优选实施例，并不在于限制本发明的保护范围。本领域技术人员可能作出各种变形设计，而不脱离本发明的思想及附随的权利要求。