郝學(xué)智，張愛梅

（鄭州大學(xué) 機械工程學(xué)院，鄭州 450001）

智能制造環(huán)境下的測量指導(dǎo)

郝學(xué)智，張愛梅

（鄭州大學(xué) 機械工程學(xué)院，鄭州 450001）

論述了在智能制造環(huán)境下，自動提取圖形文件中標(biāo)注信息，通過標(biāo)注提取的理論分析、方法介紹及實現(xiàn)步驟三方面的詳細(xì)論述，并以研究Visual Basic語言對AutoCAD的二次開發(fā)為例，將該技術(shù)給予實現(xiàn)，并將標(biāo)注信息匯總，減少人為因素在讀取圖形文件標(biāo)注信息過程中的誤差，對測量方案制定以及流程卡的制作具有顯著的指導(dǎo)意義。

智能制造；圖形文件；標(biāo)注信息；測量指導(dǎo)，自動提取

0 引言

智能制造源于人工智能的研究。一般認(rèn)為智能是知識和智力的總和，前者是智能的基礎(chǔ)，后者是指獲取和運用知識求解的能力。在自動化快速發(fā)展的今天，社會對制造業(yè)效率以及質(zhì)量提出了更大的挑戰(zhàn)。而像AutoCAD、SolidWorks、CATIA等計算機輔助設(shè)計軟件，它們在工業(yè)應(yīng)用中十分廣泛，擁有降低勞動強度、操作界面友好、圖形編輯和輸出功能強大、繪圖速度和精度高、設(shè)計工作高效和設(shè)計成果可以重復(fù)利用等優(yōu)點，在設(shè)計制造方面發(fā)揮著舉足輕重的作用，但仍然存在不足，它是一種通用軟件，不具備專業(yè)性，例如它對公差標(biāo)、尺寸標(biāo)注、粗糙度標(biāo)注等各種標(biāo)注沒有自動提取功能。在工序卡和工藝流程卡制作過程中，就必須從圖紙上的大量信息中篩選并提取有用信息，進而制作規(guī)范的工序和工藝流程。但耗費大量人工提取信息的過程效率較低易差生誤差，這就導(dǎo)致供需卡和工藝流程卡制作緩慢，降低了整個零件的設(shè)計及制造效率，如果將大量的配合尺寸和公差的標(biāo)注自動提取，并分類匯總之Excel表格中，不僅可以提高工藝流程卡和工序卡的制作效率，還能有效的、有目的的分配制造流程中的測量工具，進而提高生產(chǎn)效率。

本文以AutoCAD為例，論述了直接從AutoCAD的圖形文件中提取尺寸、公差、粗糙度、引線的標(biāo)注信息，并將其分類匯總之Excel表格中，并通過VisualBasic給予實現(xiàn)。經(jīng)試驗運行及企業(yè)驗證，準(zhǔn)確高效，且對制造流程的指導(dǎo)意義非凡。

1 標(biāo)注提取的理論與實現(xiàn)

下面以AutoCAD為例，經(jīng)過形位公差、尺寸公差、粗糙度以及引線公差的標(biāo)注的原理進行詳細(xì)分析，并講述其詳細(xì)的實現(xiàn)過程及核心思想。

1.1 形位公差標(biāo)注的提取

形位公差標(biāo)注實例圖如圖1所示。

圖1 形位公差標(biāo)注實例示意圖

形位公差標(biāo)注是一個很特殊的集合，與一般的圖形元素不同，它是一種匿名塊，在匿名塊中多行文字表現(xiàn)方式為層疊形式，這樣在提取文字內(nèi)容時就不會丟失公差。形位公差由公差類型、公差值、基準(zhǔn)和材料組成，這些元素都放置在一個特征控制框中，用AutoCAD的“爆炸”命令無法將這個匿名塊炸開。但他在模型空間的對象名稱為AcDbFcf，是獨一無二的。所以可以通過匿名塊的名稱選中它，并通過它提取其形位公差標(biāo)注部分。通過讀取形位公差的TextString屬性，獲取形位公差的“文字替代”內(nèi)容，如圖1的所示的形位公差的標(biāo)注文的TextString的值為{Fgdt;j}%%v{Fgdt;n}0.1{Fgdt;m}%%v%%vA%%vB%%v，并經(jīng)過相應(yīng)的文字替代，將有用信息正確無誤的輸出到指定文件中。文字替代如表1所示。

表1 形位公差的文字替代

圖1經(jīng)過文字替代，最終輸出結(jié)果為：“位置度，Φ0.1，最大時要求，基準(zhǔn)：A，基準(zhǔn)： B”。

通過提取形位公差，并經(jīng)過文字替代，所得結(jié)果輸出格式即如上實例所示。

1.2 尺寸及其公差標(biāo)注的提取

AutoCAD中尺寸標(biāo)注的形式多種多樣，但是他們確實有一個共同的特點，即所有的尺寸標(biāo)注都是一個圖塊對象，該圖塊名字都以“*D”兩個字符開頭，所以遍歷所有的塊對象，選取以“*D”名稱開頭的匿名塊。得到標(biāo)注對象的匿名塊后，就可以遍歷塊中的對象，找到其中的TextString對象，獲取其內(nèi)容就是尺寸標(biāo)注的多行文字對象，并輸出即可獲得尺寸標(biāo)注及公差。

通過程序自動獲取尺寸及公差標(biāo)注，尺寸標(biāo)注及公差標(biāo)注如圖2所示的實例其TextString對象為37.43±0.05，經(jīng)過文字替代，輸出最終結(jié)果為“對稱公差：37.43±0.05”。

圖2 尺寸及公差標(biāo)注

1.3 粗糙度標(biāo)注及引線標(biāo)注的提取

在AutoCAD中，粗糙度文字標(biāo)注內(nèi)容以及引線標(biāo)注（包含螺紋標(biāo)注）的文字內(nèi)容就是一個多行文字對象所組成的塊?？梢酝ㄟ^遍歷AutoCAD模型空間的塊，將圖元的類型名為AcadMText的屬性讀取，并將其文本信息TextString的內(nèi)容輸出，即可的得到粗糙度標(biāo)注或引線標(biāo)注的文字內(nèi)容。如圖3所示的為表面粗糙度的標(biāo)注：

圖3 表面粗糙度標(biāo)注示例

獲取粗糙度和引線標(biāo)注的提取，圖3的表面粗糙度標(biāo)注所讀取的TextString內(nèi)容為Ra6.3，經(jīng)過程序處理，最終的輸出內(nèi)容為“表面粗糙度 Ra6.3 ”。

1.4 標(biāo)注提取流程圖

標(biāo)注提取流程如圖4所示。

圖4 標(biāo)注提取流程圖

1.5 標(biāo)注提取的核心

標(biāo)注的提取的核心思想是選擇集的構(gòu)建。選擇集即對同一類的集合進行選擇操作。選擇集在構(gòu)建過程中，按照標(biāo)注的類型不同，根據(jù)其特有的屬性，設(shè)置不同的變量類型，并根據(jù)相應(yīng)的篩選過濾條件，對不同類型的標(biāo)注進行分類辨別，提取標(biāo)注的屬性內(nèi)容，進而對屬性中的文字對象集中提取，并進行“文字替代”等操作后，將其輸出到指定文件中。

2 實例分析

圖5所示為標(biāo)注示例，旨在包含在制圖過程中的多種多樣的標(biāo)注類型。以圖5來驗證程序，圖6為程序運行結(jié)果。

圖5 標(biāo)注示例

3 結(jié)束語

程序的運行結(jié)果表明，該程序?qū)崿F(xiàn)了對圖形文件標(biāo)注中的：尺寸及其公差的標(biāo)注、形位公差標(biāo)注、粗糙度標(biāo)注及引線標(biāo)注信息準(zhǔn)確有效的自動提取，并通過程序與Excel有機結(jié)合，將提取結(jié)果合理有序、分類統(tǒng)計到Excel表格中。在智能制造過程中，該技術(shù)不僅能減少人機交互過程中可能造成的差錯，還可以指導(dǎo)在零件制造過程中檢測流程。將公差和配合尺寸歸類集中，在制造過程中，可根據(jù)各個工藝需要達(dá)到的精度要求，提前合理的分配檢測工具，提高制造效率，保證制造精度，降低廢品率，達(dá)到未雨綢繆的效果。此技術(shù)在工藝卡制定、對測量流程的規(guī)范、零件檢測和測量工具的分配具有重大指導(dǎo)意義。

圖6 程序運行結(jié)果

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Measurement guidance in intelligent manufacturing environment

HAO Xue-zhi, ZHANG Ai-mei

TP317.4

：A

1009-0134(2017)06-0086-03

2017-03-06

郝學(xué)智（1990 -），男，河南人，碩士研究生，研究方向為圖形圖像處理。