(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210705001.0 (22)申请日 2022.06.21 (71)申请人 三峡大学 地址 443002 湖北省宜昌市西陵区大 学路8 号 (72)发明人 何孔德　胡季平　胡昊　彭劲波　 周鹏飞　 (74)专利代理 机构 宜昌市三峡专利事务所 42103 专利代理师 李登桥 (51)Int.Cl. G06F 30/17(2020.01) G06T 17/00(2006.01) G06F 8/38(2018.01) G06F 8/71(2018.01)G06F 9/445(2018.01) (54)发明名称 一种基于虚拟环境的卷筒装置三维参数化 建模及装配方法 (57)摘要 本发明提供了一种基于虚拟环境的卷筒装 置三维参数化建模及装配方法， 该方法主要在已 建好的卷筒装置模型的基础上， 通过使用VB软 件， 新建工程文件、 引用Solidworks类 型库文件、 编辑窗体界面、 添加与模型参数相应的控件并对 控件进行可视化编程， 使控件的参数、 装配关系 与卷筒装置三维模型相互关联， 再通过规划各窗 体界面之间的关系， 从而形成一个小型卷筒装置 系统， 进而实现工业卷筒装置的参数化建模及装 配。 使设计、 复核、 审查者能够在设计阶段全面、 系统、 直观 地预演以及更改卷筒装置建成后的工 程效果， 可显著提高卷筒 装置的设计质量。 权利要求书3页 说明书7页 附图7页 CN 115017648 A 2022.09.06 CN 115017648 A 1.一种基于虚拟环境的卷筒装置三维参数化建模及装配方法， 其特征在于， 所述方法 包括以下步骤： 步骤1： 使用SolidWorks软件对卷筒装置各零部件进行建模并建立配合， 确定各零部件 的可变尺寸和关联尺寸， 以及零部件间的配合关系； 步骤2： 在已建好的卷筒装置的三维模型基础上， 通过使用Microsoft  Visual Basic软 件， 新建工程文件、 引用So lidworks类型库文件； 步骤3： 在工程文件中对窗体界面进行设计编辑； 步骤4： 添加与模型尺寸、 配合参数相应的控件并对控件进行可视化编程， 使控件的参 数、 装配关系与卷筒装置三维模型相互关联， 从而实现参数化建模及装配。 2.根据权利要求1所述一种基于虚拟环境的卷筒装置三维参数化建模及装配方法， 其 特征在于， 所述 步骤1中卷筒装置各部件的建模步骤 包括： 步骤1.1： 卷筒的三维参数化建模； 步骤1.2： 制动盘、 大齿轮的三维参数化建模； 步骤1.3： 卷筒联轴器的三维参数化建模； 步骤1.4： 轴承的三维参数化建模； 步骤1.5： 轴端挡板的三维参数化建模； 步骤1.6： 压 板的三维参数化建模； 步骤1.7： 透 盖的三维参数化建模； 步骤1.8： 标准件库的三维参数化建模； 步骤1.9： 卷筒、 制动盘、 大齿轮、 卷筒联轴器、 轴承、 压板、 轴端挡板、 透盖和标准件库的 组合装配得到卷筒装置的三维模型。 3.根据权利要求2所述一种基于虚拟环境的卷筒装置三维参数化建模及装配方法， 其 特征在于， 步骤1.1的具体操作过程为： 筒芯的参数化建模、 外筒体的参数化建模、 根据筒芯 与外筒体的相对位置关系， 实现筒芯与外筒体的自动停靠配合， 并将筒芯与外筒体组合成 为单个卷筒模型； 统计卷筒的基础参数信息和卷筒的变化信息， 整合卷筒的基础信息和卷 筒的变化信息， 通过 软件参数化建模获得 卷筒的三维模型； 步骤1.2的具体操作过程为： 建立制动盘、 大齿轮的三维模型， 实现制动 盘、 大齿轮和卷 筒的自动停靠配合； 步骤1.3的具体操作过程为： 建立卷筒联轴器的三维模型， 实现卷筒联轴器和卷筒的自 动停靠配合； 步骤1.4的具体操作过程为： 轴承座与轴承盖的参数化建模， 将轴承座与轴承盖组合成 为完整的轴承 模型， 实现轴承 模型与卷筒的自动停靠配合； 步骤1.5的具体操作过程为： 建立轴端挡板的三维模型， 实现轴端挡板和卷筒的自动停 靠配合； 步骤1.6的具体操作过程为： 建立压板的三维模型， 实现压板和卷筒的孔径自动停靠配 合； 步骤1.7的具体操作过程 为： 建立透 盖的三维模型， 实现透 盖和卷筒的自动停靠配合； 步骤1.8的具体操作过程为： 建立不同型号的弹垫、 平垫、 螺栓、 螺母及剪力套的标准件 的三维模型， 实现标准件安装的自动停靠配合；权　利　要　求　书 1/3 页 2 CN 115017648 A 2步骤1.9的具体操作过程为： 根据已经参数化的制动盘、 大齿轮、 卷筒联轴器、 轴承、 轴 端挡板、 压 板、 透盖、 标准件与卷筒的停靠关系， 组合 为完整的卷筒装置的三维模型。 4.根据权利要求2所述一种基于虚拟环境的卷筒装置三维参数化建模及装配方法， 其 特征在于， 卷筒装置包含三种类型， 具体为： 不带制动盘卷筒装置、 带制动盘卷筒装置和开 式齿轮卷筒装置， 其中不带制动盘卷筒装置和带制动盘卷筒装置区别在于有无制动盘， 开 式齿轮卷筒装置与上述两种卷筒装置的差别在于无制动盘， 但是加装了大齿轮。 5.根据权利要求2所述一种基于虚拟环境的卷筒装置三维参数化建模及装配方法， 其 特征在于， 单个卷筒的参数化根据卷筒绳槽类型分为四种形式， 具体为： 单层绳槽缠绕式卷 筒、 双层绳槽缠绕 式卷筒、 三层绳槽缠绕 式卷筒和四层绳槽缠绕 式卷筒。 6.根据权利要求1所述一种基于虚拟环境的卷筒装置三维参数化建模及装配方法， 其 特征在于， 所述卷筒装置的各零部件以及装配体均采用Solidworks软件建模， 并保存为 SolidWor ks的文件格式， 对 所有零部件建立合适的定位基准， 作为装配时的定位参照， 定位 基准的命名和零部件的存放 位置按照一定的标准命名并建立 零部件库。 7.根据权利要求1所述一种基于虚拟环境的卷筒装置三维参数化建模及装配方法， 其 特征在于， 利用Microso ft Visual Basic开发语言对SolidWorks进行二 次开发， 创建不同 窗体的控件、 界面 从而实现对卷筒装置模型的参数化； 所述窗体包括卷筒、 制动盘、 大齿轮、 卷筒联轴器、 轴承、 压 板、 轴端挡板和标准件库， 每一个模型均有相对应的窗体控 件。 8.根据权利要求1所述一种基于虚拟环境的卷筒装置三维参数化建模及装配方法， 其 特征在于， 创建不同零部件的窗体控件， 实现参数化后， 将各窗体集成到主界面之下， 方便 形成一个连贯的系统； 为了方便保密以及调用参数化， 将卷筒装置系统生成执行文件， 利用 set factory软件将生成的执 行文件制作为 安装包形式， 方便以插 件形式调用。 9.根据权利要求1或7所述一种基于虚拟环境的卷筒装置三维参数化建模及装配方法， 其特征在于， 利用Microsoft  Visual Basic开发语言对SolidWorks进行二 次开发， 创建单 个零部件窗体， 实现参数化过程如下： 打开SolidWorks调取已建模的零部件； 打开Microsoft  Visual Basic新建一个窗体； 打开工程引用， 勾选So lidWorks； 添加控件； 编写程序调试； 保存窗体。 10.根据权利要求1或7所述一种基于虚拟环境的卷筒装置三维参数化建模及装配方 法， 其特征在于， 利用Micro soft Visual Basic开发语言对SolidWork s进行二次开发， 创建 装配体的窗体， 实现参数化过程如下： 打开SolidWorks根据模板文件创建一个装配 体； 插入零部件； 对每个零部件选择定位基准和添加零部件配合的约束类型； 将装配完成的模型文件进行保存； 打开VB6.0新建一个窗体； 打开工程引用， 勾选So lidWorks；权　利　要　求　书 2/3 页 3 CN 115017648 A 3