一種基于AUTOCAD的汽車涂裝臺車運動軌跡仿真系統的制作方法

本發明涉及涂裝臺車運動軌跡繪制與仿真技術領域，具體的說是一種基于autocad的汽車涂裝臺車運動軌跡仿真系統。

背景技術：

臺車是汽車涂裝生產線主要的輸送設備，臺車運行路線設計是汽車涂裝生產線設計的重要環節，特別是轉彎彎道等復雜路徑的設計直接影響到輸送能力與車間布局，因此，需要仿真驗證，檢查干涉。

目前，汽車涂裝生產線設計與仿真已基本實現了數字化。但是，現有主流仿真設計軟件中，主要集中在物流與布局仿真方面，并且需要重新建模，搭建仿真環境，存在耗用時間長，檢查干涉困難，無法模擬多個臺車復雜路徑運行狀態等問題。所以，基于autocad設計環境的臺車運動軌跡繪制與仿真系統，是當前急需解決的問題。

技術實現要素：

本發明的目的是為了解決汽車涂裝生產線設計過程中，繪制臺車運行軌跡，模擬多個臺車復雜路徑運行狀態的問題，提供一種基于autocad的汽車涂裝臺車運動軌跡仿真系統。

為解決上述技術問題，本發明采用的技術方案為：

一種基于autocad的汽車涂裝臺車運動軌跡仿真系統，包括系統初始化、模型分析與計算、繪制軌跡及動畫仿真四個模塊；

所述系統初始化模塊，定義臺車和工件模型，加載最近一次仿真參數，并將其作為系統參數默認值，將軌道中心線合并為多段線；

所述模型分析與計算模塊，是指計算與分析臺車和工件沿軌道中心線移動位置坐標，確保臺車和工件插入或移動位置滿足設定參數的要求；

所述繪制軌跡模塊，首先進行參數完整性和有效性檢查，遍歷組成軌道中心線各線段或圓弧，獲取各線段或圓弧的起點和終點坐標，判別臺車和工件移動方向，然后以軌道中心線起點坐標作為繪制軌跡的起始點坐標，插入臺車和工件模型；依據軌跡步長沿軌道中心線尋找下一個模型插入點，插入臺車和工件模型，重復這種操作，直到超出軌道中心線終點坐標范圍，最終形成多臺車組運動軌跡；

所述動畫仿真模塊，以軌道中心線起點作為仿真的起始點坐標，插入臺車和工件模型，根據工件節距和臺車插入點坐標的數據計算下一個工件插入點位置，插入臺車和工件模型，根據臺車數量重復計算其它臺車插入點位置坐標，并插入臺車與工件模型，完成第一組仿真畫面布局，然后根據仿真步長，以前一個仿真畫面中第一個工件插入點位置作為起點，計算下一組動畫中各模型插入點坐標，將前一組動畫中各臺車和工件模型移動到新坐標點上，根據仿真動畫設置仿真步長，重復前一步操作，直到超出軌道中心線范圍，完成模擬多臺車組沿軌道移動過程。

所述的多臺車組為兩臺車組或四臺車組。

本發明的有益效果：

本發明提供的基于autocad的汽車涂裝臺車運動軌跡仿真系統，能夠科學驗證臺車軌道設計和輸送線布局的合理性，檢驗轉彎彎道處工件及臺車是否干涉；利用本發明節約了汽車涂裝臺車輸送線設計驗證與分析時間，減少繪制臺車運動軌跡與仿真的資金和人力投入，提高汽車涂裝生產線設計效率；本發明基于autocad平臺，在仿真與繪制軌跡時無需重新建模，節省設計與仿真時間。

附圖說明

圖1是本發明繪制軌跡流程圖；

圖2是本發明仿真流程圖；

圖3是本發明臺車、工件及臺車運行軌道示意圖；

圖4是本發明圖3的局部放大圖一；

圖5是本發明圖3的局部放大圖二。

具體實施方式

下面結合具體實施方式對本發明做進一步的闡述。

實施例1

如圖所示：一種基于autocad的汽車涂裝臺車運動軌跡仿真系統由系統初始化、模型分析與計算、繪制軌跡、動畫仿真四個模塊組成。

所述系統初始化模塊，定義臺車和工件模型位置，選擇軌道中心線，設置臺車前后支撐點距離，軌跡步長、工件節距、仿真步長、臺車數量等參數。

所述模型分析與計算模塊是指在繪制軌跡或動畫仿真時，計算與分析臺車和工件沿軌道中心線移動位置坐標，確保臺車和工件插入或移動位置滿足設定參數的要求。

所述繪制軌跡模塊是指根據軌跡步長，計算每個軌跡步長臺車和工件沿軌道中心線移動的坐標位置，并插入臺車和工件模型，記錄每組臺車（含工件）移動軌跡。以兩臺車組繪制軌跡為例。繪制軌跡時，首先進行參數完整性和有效性檢查，遍歷組成軌道中心線各線段或圓弧，獲取各線段或圓弧的起點和終點坐標，判別臺車和工件移動方向，然后以軌道中心線起點坐標作為繪制軌跡的起始點坐標，插入臺車和工件模型；依據軌跡步長沿軌道中心線尋找下一個模型插入點，插入臺車和工件模型，重復這種操作，直到超出軌道中心線終點坐標范圍，最終形成兩臺車組運動軌跡。

所述動畫仿真模塊是指根據仿真步長和工藝設定的工件節距，計算每個仿真步長臺車和工件沿軌道中心線移動的坐標位置，模擬臺車和工件組以工藝速度沿軌道中心線運動。以兩臺車組仿真為例：以軌道中心線起點作為仿真的起始點坐標，插入臺車和工件模型，根據工件節距、臺車插入點坐標等數據計算下一個工件插入點位置，插入臺車和工件模型，根據臺車數量重復計算其它臺車插入點位置坐標，并插入臺車與工件模型，完成第一組仿真畫面布局，然后根據仿真步長，以前一個仿真畫面中第一個工件插入點位置作為起點，計算下一組動畫中各模型插入點坐標，將前一組動畫中各臺車和工件模型移動到新坐標點上，根據仿真動畫設置仿真步長，重復前一步操作，直到超出軌道中心線范圍，完成模擬兩臺車組沿軌道移動過程。

實施例2

如圖所示：一種基于autocad的汽車涂裝臺車運動軌跡仿真系統由系統初始化、模型分析與計算、繪制軌跡、動畫仿真四個模塊組成。

所述系統初始化模塊，定義臺車和工件模型位置，選擇軌道中心線，設置臺車前后支撐點距離，軌跡步長、工件節距、仿真步長、臺車數量等參數。

所述模型分析與計算模塊是指在繪制軌跡或動畫仿真時，計算與分析臺車和工件沿軌道中心線移動位置坐標，確保臺車和工件插入或移動位置滿足設定參數的要求。

所述繪制軌跡模塊是指根據軌跡步長，計算每個軌跡步長臺車和工件沿軌道中心線移動的坐標位置，并插入臺車和工件模型，記錄每組臺車（含工件）移動軌跡。以四臺車組繪制軌跡為例。繪制軌跡時，首先進行參數完整性和有效性檢查，遍歷組成軌道中心線各線段或圓弧，獲取各線段或圓弧的起點和終點坐標，判別臺車和工件移動方向，然后以軌道中心線起點坐標作為繪制軌跡的起始點坐標，插入臺車和工件模型；依據軌跡步長沿軌道中心線尋找下一個模型插入點，插入臺車和工件模型，重復這種操作，直到超出軌道中心線終點坐標范圍，最終形成四臺車組運動軌跡。

所述動畫仿真模塊是指根據仿真步長和工藝設定的工件節距，計算每個仿真步長臺車和工件沿軌道中心線移動的坐標位置，模擬臺車和工件組以工藝速度沿軌道中心線運動。以四臺車組仿真為例：以軌道中心線起點作為仿真的起始點坐標，插入臺車和工件模型，根據工件節距、臺車插入點坐標等數據計算下一個工件插入點位置，插入臺車和工件模型，根據臺車數量重復計算其它臺車插入點位置坐標，并插入臺車與工件模型，完成第一組仿真畫面布局，然后根據仿真步長，以前一個仿真畫面中第一個工件插入點位置作為起點，計算下一組動畫中各模型插入點坐標，將前一組動畫中各臺車和工件模型移動到新坐標點上，根據仿真動畫設置仿真步長，重復前一步操作，直到超出軌道中心線范圍，完成模擬四臺車組沿軌道移動過程。