用於零件清單的數據結構的製作方法

2023-10-07 04:15:29

專利名稱：用於零件清單的數據結構的製作方法
技術領域：
本發明涉及複雜機械裝置的設計領域，例如引擎的零件，特別是但不限於飛機渦輪引擎的零件。
背景技術：
術語「機械裝置」也用於指任何由部件組件構成的裝置，例如電子卡片，或實際上任何此類設備或其他裝置。現今，這樣的裝置基本上在計算機輔助設計CAO或CAD軟體或軟體包的幫助下進行設計。這樣的軟體包使製圖者可繪製不同組成該裝置的部件，通常用三維，以將它們相互組裝組成該裝置。這樣的幾何圖形可顯示在計算機屏幕上。繪圖者可移動該幾何圖形， 並可任意對其修改。整個機械裝置的幾何圖形通常指該裝置的數字模型或CAO模型，該幾何圖形被儲存在一個或多個計算機文件中，稱為CAO文件。可以理解，對於複雜的裝置，例如飛機渦輪引擎，生成CAO模型需要幾千小時的工作，因此代表著一大筆投資。現今市場上存在幾款CAO軟體包，每個都具有其自己的CAO文件格式。而且，那些不同軟體包不需要相互兼容，這意味著由第一個軟體包以第一種文件格式生成的第一個CAO文件包含一部件的幾何圖形，該第一格式通常無法被一些其他文件格式的軟體包讀出和修改。為了解決兼容性問題，創造出轉換軟體。然而，在從一種格式轉換成另一種格式過程中，大量信息被丟失，使得不再可能修改該幾何圖形的「轉換」，僅可觀察它。可以理解，當使用者希望改變軟體包，通常無可用選擇，除了在使用新軟體包時重畫該機械裝置的所有部件。這樣的巨大工作量通常具有勸阻的成本，其結果是，任何一款軟體包的使用者都傾向於購買該軟體包的新版本，而不是改換其他軟體包。應當增加的是，CAO軟體包通常與其他具有具體管理組成該機械裝置的零件清單功能的軟體相聯繫。這樣的軟體通常指產品生命周期管理(PLM)軟體。此概念是在配置部件時管理零件清單，即根據標準過濾這樣的清單。一種複雜組件可具有幾種變形零件清單保持相同結構，但其中一些部件被修改。這經常發生在特別是當一引擎稍偏離一現有引擎時，或當一部件具有替換選擇時，或當一部件在引擎壽命中由於安全問題而被修改時。逐漸地，該零件清單膨脹為幾個選擇，其中每個可與一使用範圍相聯繫。所述PLM特別用於過濾對於給定範圍是正確的零件清單。在已知方式中，一零件清單是組成機械裝置不同部件的清單。其具體詳細說明組成該機械裝置的成組或子組部件。例如，直升機渦輪引擎的零件清單具體包括一組稱作「壓縮級」的部件，該組部件包括「壓縮機輪」部件和「擴散器」部件。因此，在CAO模型中，存在第一 CAO文件，其包括壓縮機輪的幾何圖形；第二 CAO文件，其包括擴散器的幾何圖形；以及第三CAO文件，其包括針對上述第一和第二文件的指示器，連同給定壓縮機輪相對於擴散器位置的三維定位矩陣。打開第三CAO文件，可觀看和修改該組部件的幾何圖形。目前，在零件清單與機械裝置的CAO模型之間還不存在一致性。換句話說，對零件清單進行修改並不自動發生對CAO文件的修改。增加一部件，例如第二擴散器，至現存的 「壓縮級」組部件中，需要通過手工創造一個新的與新部件組相聯繫的CAO文件來進行聯繫。 同樣地，修改與「壓縮級」部件組相聯繫的CAO文件，例如通過去除擴散器，並不自動在零件清單中反映出來。這種在CAO模型與零件清單之間一致性的缺乏迫使使用者將它們並行更新，這在設備複雜的情況下需要嚴格和大量的時間。

發明內容
本發明的第一個目的是通過提出一種用於機械裝置的零件清單的數據結構來補救此缺點，該零件清單包括至少一組，該組包括至少一個來自一部件或一組部件的構件，所述數據結構用於將該零件清單主動與所述裝置的CAO模型相連。本發明通過以下事實實現其目的，所述結構包括·該組的標識符；·所述構件的標識符；·在所述構件的標識符與至少一個包括該構件幾何圖形的CAO文件之間的至少一個連接；·在所述組的標識符與至少一個包括該組的所述至少一個構件的三維定位矩陣的數據文件之間的至少一個連接，連同至少一個指向所述包含該組所述構件幾何圖形的CAO 文件的指示字；和·用於定位所述構件的三維定位矢量。因此可以理解，所述連接用於在該零件清單的數據結構與所述CAO模型的各CAO 文件之間建立相關性，在此說明，該數據文件也是CAO型的文件。這樣的數據結構用來與包含至少一個CAO型文件格式的CAO模型相聯繫。本發明特別使得可使CAO模型同步，即使得該組涉及該機械裝置的CAO文件與所述零件清單同步。以此方法，該CAO模型的結構可有利地由所述零件清單利用，任何對該零件清單的修改均反映在該CAO模型中。而且，根據本發明，該數據結構有利地包含用於該構件或每個構件的三維定位矢量。其優點是在該CAO數據文件丟失的情況下，該零件清單的數據結構能夠很容易地找回改組中構件的三維定位，因此使數據文件能夠被重建。另一個優點是能夠在零件清單管理軟體中觀看CAO模型，這避免任何僅使用CAO 軟體包觀看該組的需要。在此說明，該數據結構還包括一在所述組的標識符與所述構件的標識符之間的零件清單連接。有利地，該數據結構進一步包括由包含在所述數據文件中的三維定位矩陣更新所述三維定位矢量的工具。因此，當所述組中的兩個部件的位置一經在CAO軟體包中修改，此修改就在該數據結構中更新，從而在零件清單管理軟體中更新。可以理解，此操作可使零件清單和CAO模型關於該組部件的三維位置同步。在本發明的一非常有利的實施例中，所述至少一個構件為一部件，所述數據結構包括在該部件的標識符與包含以第一格式的該部件幾何圖形的第一 CAO文件之間的第一連接，在該部件的標識符與包含以第二格式的該部件幾何圖形的第二 CAO文件之間的至少
一個第二連接。這樣的數據結構用於減輕上述兼容性的問題。取代通過重新繪製所有零部件而完全重新開始一 CAO模型，本發明讓使用者可使多個文件格式共存。優選地，所述第一格式是可由第一軟體包讀取的格式，而第二格式是可由第二軟體包讀取的格式。所述第一格式可以是第一軟體包的固有格式，或者它可以是經轉換的可通過第一軟體包理解的格式。同樣地，所述第二格式可以是第二軟體包的固有格式，或者它可以是經轉換的可通過第二軟體包理解的格式。在經轉換格式中的幾何圖形通常是可讀的，但不可修改。在下文中，術語「固有的」 CAO文件被用來指由CAO軟體包生成的文件。依然優選地，所述第一 CAO文件的第一格式是第一軟體包的固有格式，而第二格式是可由第二軟體包讀取的轉換格式，從而使在不同格式工作的兩個軟體包可共存。在不超出本發明範圍的前提下，可通過生成對應數量的格式連接而使更大數量的文件格式共存。此種共存可通過第一和第二連接實現，所述第一和第二連接將該部件標識符與以不同格式包含其幾何圖形的CAO文件相連。優選地，該數據結構進一步包含在所述組的標識符與一第一數據文件之間的第一連接，該第一數據文件至少包含·三維定位矩陣；和·指示該第一 CAO文件的指示字；和在所述組的標識符與一第二數據文件之間的第二連接，該第二數據文件至少包含·三維定位矩陣；和·指示該第二 CAO文件的指示字。這樣可以理解，該數據結構還通過所述組的標識符與和該組相聯繫的數據文件之間的連接而連接到該CAO模型。優選地，該第一數據文件以第一格式寫入，而該第二數據文件以第二格式寫入。第一數據文件以第一格式寫入意味著其至少能由所述第一格式為其文件格式的軟體包讀取。對第二數據文件同樣適用。優選地，所述第一和第二數據文件為固有CAO文件。同樣可以理解，該數據文件不直接包括包含有所述組的部件的幾何圖形的CAO文件，但可使該軟體包通過指示字找到這些文件。如上所述，該數據結構用於使具有不同文件格式的兩個軟體包可以共存。例如，如果該部件使用第一軟體包以第一格式設計，而且使用者希望修改在該組中的部件，於是該第一數據文件使用第一軟體包打開。在此情況下，該第二 CAO文件將為由所述第一 CAO文件轉換為第二格式而獲得的CAO文件。於是使用者可通過使用第二軟體包打開該第二數據文件而觀看該組的部件。優選地，所述兩格式中的一個為CATIA V5型(一種由供應商DassaultSystemes 銷售的產品)。換句話說，兩軟體包中的至少一個為CATIA V5，而另一個軟體包可以是例如 CADDS( —種由供應商PTC銷售的產品)。有利地，對於每個構件，該數據結構還包括至以一種中間格式並包含所述構件幾何圖形的文件的連接。一個優點是能夠在零件清單管理軟體中不使用CAO軟體包而直接觀察所述構件的圖形。為使之成為可能，該零件清單管理軟體適於讀取所述中間格式。所述中間格式的幾何圖形來自從固有CAO文件轉換為所述格式。具體已知的中間格式為STEP和IGES格式。本發明還提供一種可由計算機讀取的記錄介質，在其上記錄本發明的數據結構。在非限定性例子中，這樣的記錄介質可以是硬碟、非易失性存儲器、光碟(⑶)或甚至數字視頻光碟(DVD)。而且，本發明還提供一種將新部件加到一特別但不限於直升機渦輪引擎的機械裝置的零件清單的一預先存在組中的添加方法，所述零件清單具有本發明的數據結構，所述結構用於與包括多種文件格式的CAO模型相聯繫，該方法包括·在所述數據結構中生成一新組的標識符的步驟，其中該新組包含預先存在的組的構件和新部件； 在其過程中提供一固有CAO文件的步驟，該CAO文件包含以第一格式的新部件的幾何圖形；·生成至少一其他CAO文件的步驟，該CAO文件通過將所述固有CAO文件轉換為所述其他格式的方式而包含至少一其他格式的新部件的幾何圖形；·在所述數據結構中生成在該新部件的標識符與固有CAO文件之間的第一連接的步驟；·對於每種其他格式，在所述數據結構中生成在該新部件的標識符與該以所述其他格式寫入的CAO文件之間的連接的步驟；·生成與該新組相聯繫的第一數據文件的步驟，該第一數據文件以所述第一格式寫入，並包含由預先存在組的構件的三維定位矩陣和新的部件定位矢量構成的一新的三維定位矩陣，連同至該以第一格式寫入並與預先存在組的構件的幾何圖形相聯繫的CAO文件的指示字，以及至該固有CAO文件的指示字； 在所述數據結構中生成在該新組的標識符與所述第一數據文件之間的第一連接的步驟；·生成與所述新組相聯繫的至少一其他數據文件的步驟，該其他數據文件以另一格式寫入，並包含該新的三維定位矩陣，連同至該以所述其他格式寫入並與所述組的預先存在構件的幾何圖形相聯繫的文件的指示字，以及至該以所述其他格式寫入並與該新部件的幾何圖形相聯繫的CAO文件的指示字；·對於每種其他格式，在所述數據結構中生成在該新組的標識符與該以所述其他格式寫入的數據文件之間的連接的步驟；·對於每種其他格式，將連接拷貝入在該預先存在組的構件的標識符與它們的相聯繫的幾何圖形CAO文件之間的數據結構的步驟；和 在該數據結構中由新的三維定位矩陣更新該新組的該構件的定位矢量的步驟。於是可以理解，將新的構件加入零件清單中，例如一新的部件或部件的新組，之後便是新的數據文件在該CAO模型中生成，該文件對應於該新生成的構件。而且，生成數據文件的數量與所使用的固有格式數量一樣多。因此，當使用者已將該新構件以三維定位在該組中時，該新組的構件的定位矢量有利地由所述定位矩陣得到更新。從而，該零件清單自身與該CAO模型同步。本發明還提供一種電腦程式，其包括當所述程序由計算機執行時實施本發明添加方法的步驟的指令。該電腦程式優選形成所述零件清單管理軟體的部分。該程序可使用任何程序語言，以原始碼、目標代碼或在原始碼與目標代碼之間中間代碼的形式，例如具體編譯形式，或任何其他希望的形式。本發明還提供一種可由計算機讀取的記錄介質，例如硬碟，本發明的電腦程式記錄於其上。而且，本發明提供一種刪除部件的刪除方法，該部件稱作從一機械裝置的零件清單的預先存在的組中待刪除的部件，該機械裝置特定但不限於為直升機渦輪引擎，所述零件清單具有與具有多個文件格式的CAO模型相聯繫的本發明的數據結構，所述方法包括·在所述數據結構中生成一新組的標識符的步驟，該新組包含除待刪除部件以外的預先存在組的構件；·對於每種文件格式，生成與該新組相聯繫並以所述格式寫入的數據文件的步驟， 該數據文件包含通過從預先存在組的構件的定位矩陣刪除涉及待刪除部件定位的矩陣數據而產生的新的定位矩陣，連同至包含除了待刪除部件幾何圖形的預先存在組的構件以所述格式的幾何圖形的CAO文件的指示字；·對於每種文件格式，在所述數據結構中生成在該新組的標識符與該以所述格式寫入的數據文件之間的連接的步驟；·將在除了待刪除部件標識符預先存在組的構件的標識符與它們的相聯繫的CAO 文件之間的連接拷貝入該數據結構的步驟；和 在該數據結構中由新的三維定位矩陣更新該新組的該構件的定位矢量的步驟。刪除構件因此伴隨著生成與新組相聯繫的新的數據文件，該數據文件不再包括至包含被刪除構件幾何圖形的CAO文件的指示字，其也不再包含涉及所述已刪除構件的三維定位的矩陣數據。優選地，所述與預先存在組相聯繫的數據文件被刪除。因此可再一次理解，當一構件從零件清單中刪除時，該CAO模型被有利地更新。利用本發明，只要一構件被加入零件清單或從零件清單刪除，該零件清單都將與 CAO模型同步。本發明還提供一種電腦程式，其包括當所述程序由計算機執行時實施本發明刪除方法的步驟的指令。
該電腦程式可使用任何程序語言，它可以是原始碼、目標代碼或在原始碼與目標代碼之間中間代碼的形式，例如部分的編譯形式，或任何其他希望的形式。該程序優選形成所述零件清單管理軟體的部分。最後，本發明提供一種記錄介質，其可由計算機讀取，並在其上記錄有上述電腦程式。在非限定性例子中，這樣的記錄介質可以是硬碟、非易失性存儲器、光碟(⑶)或甚至數字視頻光碟(DVD)。本發明還提供一種設計或製造機械裝置的方法，該機械裝置例如為渦輪機，所述裝置的零件清單包含至少一個包括選自一部件或一組部件的至少一個構件的組，該方法包括以下產生步驟·包含該構件幾何圖形的CAO文件；·包含該組的所述至少一個構件的三維定位矩陣，連同至包含該組該構件的幾何圖形的所述CAO文件的至少一個指示字的數據文件；以及計算所述構件的三維定位矢量的步驟，和生成該零件清單的數據結構的步驟，該數據結構包含·該組的標識符；·該構件的標識符；·在該構件的標識符與包含該構件幾何圖形的CAO文件之間的至少一個連接； 在所述組的標識符與包含該組的所述至少一個構件的三維定位矩陣的數據文件之間的至少一個連接；·該定位矢量。有利地，該設計方法進一步包括一種添加方法，用於將新的部件添加到機械裝置的零件清單的預先存在的組中，該零件清單的數據結構與具有多個文件格式的CAO模型相聯繫，所述添加方法包含 在所述數據結構中生成包含預先存在組的構件以及新部件的一新組的標識符的步驟； 在其過程中提供固有CAO文件的步驟，該固有CAO文件包含以第一格式的該新部件的幾何圖形；·生成至少一個包含以至少一種其他格式，通過將所述固有CAO文件轉換為所述其他格式獲得的該新部件幾何圖形的其他CAO文件的步驟；·在所述數據結構中生成在該新部件的標識符與該固有CAO文件之間的第一連接的步驟；·對於各其他格式，在該數據結構中生成該新部件的標識符與以所述其他格式寫入的CAO文件之間的連接的步驟；·生成與新組相聯繫的第一數據文件的步驟，該第一數據文件以第一格式寫入，並包含由預先存在組的構件的三維定位矩陣和新部件的定位矢量構成的新的三維定位矩陣， 連同至由第一格式寫入並與預先存在組的構件的幾何圖形相聯繫的CAO文件的指示字，以及至該固有CAO文件的指示字； 在所述數據結構中生成該新組的標識符與該第一數據文件之間的第一連接的步驟；·生成至少一個與所述新組相聯繫的其他數據文件的步驟，其中該其他數據文件以另一格式寫入，並包含新的三維定位矩陣，連同至該以所述其他格式寫入，並與該組的預先存在構件的幾何圖形相聯繫的文件的指示字，和至以所述其他格式寫入，並與該新部件的幾何圖形相聯繫的CAO文件的指示字；·對於每種其他文件格式，在所述數據結構中生成該新組的標識符與以所述其他格式寫入的數據文件之間連接的步驟；·對於每種文件格式，將該預先存在組的構件的標識符與它們的相聯繫的幾何圖形CAO文件之間的連接拷貝入該數據結構的步驟；和 在該數據結構中由新的三維定位矩陣更新該新組的構件的定位矢量的步驟。有利地，該設計方法進一步包含刪除部件的方法，該部件稱作從該機械裝置的零件清單的預先存在的組中待刪除的部件，所述零件清單的數據結構與包含多種文件格式的 CAO模型相聯繫，該刪除方法包含·在所述數據結構中生成一新組標識符的步驟，其中該新組包含除了該待刪除部件以外的該預先存在組的構件； 對於每種文件格式，生成以所述格式寫入並與該新組相聯繫的數據文件，該數據文件包含由通過從預先存在組的構件的定位矩陣刪除涉及待刪除部件定位的矩陣數據所產生的新的定位矩陣，連同至包含除了待刪除部件幾何圖形以外的該預先存在組的構件以所述格式的幾何圖形的CAO文件的指示字；·對於每種文件格式，在所述數據結構中生成該新組的標識符與以所述格式寫入的數據文件之間連接的步驟； 將除了該待刪除部件的標識符以外的該預先存在組的構件的標識符與它們的相聯繫的CAO文件之間的連接拷貝入所述數據結構的步驟；和·由在該數據結構中新的三維定位矩陣更新該新組的構件的定位矢量的步驟。根據本發明，上述設計方法由儲存在一記錄介質上的電腦程式完成。


通過閱讀以下作為非限制性示例給出的不同實施例的描述，本發明可被更好地理解，其優點將更好地呈現。該描述參照附圖，其中圖1為一機械裝置，具體為直升機渦輪引擎的燃氣渦輪的旋轉組件的零件清單中預先存在組的幾何圖形，此組部件包含軸和壓縮機輪；圖2A為圖1旋轉組件的第一部件，即該壓縮機輪的幾何圖形；圖2B為圖1機械裝置的第二部件，即該軸的幾何圖形；圖2C為第三部件，即高壓輪的幾何圖形；圖3為在將圖2C的第三部件加入到圖1中所示的零件的預先存在組中後獲得的零件清單的部件的新組的幾何圖形；圖4顯示本發明的數據結構，用於圖1中所示的部件的預先存在組的零件清單，連同相聯繫的CAO模型；圖5顯示本發明的數據結構，用於圖3中所示的部件的新組的零件清單，連同相聯繫的CAO模型；圖6顯示本發明的數據結構，用於圖5中的部件組在刪除第二部件後的零件清單， 連同相聯繫的CAO模型；圖7顯示一計算機，零件清單管理軟體安裝於其上，該零件清單管理軟體結合本發明的數據結構；以及圖8顯示一記錄介質，其可由圖7中的計算機讀取，其上存儲有本發明的數據結構。
具體實施例方式以下的詳細描述是基於本發明的數據結構的一應用實例。特別是，該例涉及一種機械裝置的設計，該機械裝置形成直升機型飛機的渦輪引擎的部分。自然地，本發明不限於設計直升機渦輪引擎，其可用於設計由多個部件構成並具有零件清單的任何類型的裝置。 本發明優選涉及的裝置，其工業設計與生成並管理CAO型計算機文件相聯繫，該CAO型計算機文件包含構成該裝置的各零件的幾何圖形。圖1顯示直升機渦輪引擎的燃氣渦論的旋轉組件10，此旋轉組件包含旋轉軸12， 該旋轉軸具有安裝於其上的離心壓縮機輪14。此組件因而由兩個零件構成，即圖2A中所示的壓縮機輪，和圖2B中所示的旋轉
軸ο在此機械裝置的零件清單中，旋轉軸12構成第一部件，壓縮機輪14構成第二部件，旋轉組件10構成一組部件，在下文中稱作「組」。換句話說，在該零件清單中，一組部件可包含兩種類型的構件一個部件或一組部件，從而可定義一種樹結構。該零件清單由零件清單管理軟體所管理，該零件清單管理軟體也已知為產品生命周期管理(PLM)軟體。在本發明中，該零件清單具有數據結構100，該數據結構在下文中參照圖4-6進行描述。該零件清單的數據結構圖解地顯示在圖4-6的每個圖中，在垂直線對的右手側， 而該機械裝置10的CAO模型圖解地顯示在該垂直線對的左手側，該模型包含CAO文件，CAO 文件包含該機械裝置的各構件的幾何圖形。具體地，本發明的該數據結構100包括對於「旋轉組件10」組的標識符102，對於該第一部件「旋轉軸12」的標識符104，和對於該第二部件「壓縮機輪14」的標識符106。術語「標識符，，用來表示給部件或部件組的物品標記。該標識符優選由數字或代碼構成，其可識別相聯繫的構件。如圖4中所示，第一和第二部件的標識符104和106通過該零件清單的預先生成的連接LNl和LN2與該組的標識符102相連。在本發明的有利方面，對於各構件102、104、106，該數據結構100還包括至CAO文件FN1、FN2和FN3的連接L1、L2和L3，其中CAO文件FN1、FN2和FN3包含以中間格式的被討論的構件的幾何圖形。因此，例如，該第一部件的標識符104由連接L2連接到包含以中間格式的軸12的幾何圖形的CAO文件FN2。使用者因此可使用零件清單管理軟體直接觀察軸12。該STEP 或IGES型的中間格式，優選通過將固有CAO文件轉換為所述中間格式而獲得，即通過將由所述軟體包創建的用於設計該部件的CAO文件轉換為所述中間格式而獲得。第二部件14的標識符106和該組作為整體的標識符102具有相同的應用。在此例中，第一部件12的固有CAO文件204N由第一 CAO軟體包以第一 CAO文件格式CADl產生，而第二部件14的固有CAO文件206N由第二 CAO軟體包以第二 CAO文件格式CAD2產生。一轉換為與例如一中間格式的第二格式兼容的格式的CAO文件204T由一種已知種類的電子轉換器，基於以第一格式寫入的固有CAO文件204N而生成，而轉換為與例如一中間格式的第一格式兼容的格式的CAO文件206T由一種轉換器從以第二格式寫入的固有 CAO文件206N而生成。換句話說，經轉換的CAO文件204T可由第二軟體包讀取。這意味著部件12的幾何圖形可在第二軟體包中觀察，但無法用該第二軟體包修改。同樣地，經轉換的CAO文件206T可由第一軟體包讀取。這意味著第二部件14的幾何圖形可在第一軟體包中觀察，但其無法用該第一軟體包修改。根據本發明，該數據結構100包括第一部件12的標識符104與包含以第一格式的該第一部件幾何圖形的固有CAO文件204N之間的第一連接P1，和第一部件12的標識符104 與同樣包含該第一部件幾何圖形的經轉換後CAO文件204T之間的第二連接P2。類似地，該數據結構100包括第二部件14的標識符106與包含以第二格式的該第二部件幾何圖形的固有CAO文件206N之間的第一連接Q1，和第二部件14的標識符106與同樣包含該第二部件幾何圖形的經轉換後CAO文件206T之間的第二連接Q2。而且，同樣根據本發明，該數據結構100包括該組的標識符102與以第一格式寫入的第一數據文件El之間的第一連接R1，和該組的標識符102與以第二格式寫入的第二數據文件E2之間的第二連接R2。第一數據文件El包含至第一部件12的第一固有CAO文件204N的第一指示字PT1， 和至第二部件14的經轉換後的CAO文件206T的第二指示字PT2。數據文件El還包含在由旋轉組件10構成的組中第一部件12和第二部件14的三維定位矩陣Ml。該定位矩陣Ml從而包含涉及這兩部件定位的矩陣數據。因此，當使用者用第一軟體包打開該第一數據文件El時，該軟體包可通過使用第一指示字PTl和第二指示字PT2找到第一部件和第二部件的幾何圖形，並可隨後通過使用來自矩陣Ml的數據而以三維定位該第一部件12和第二部件14。因此可以理解，使用第一軟體包打開數據文件El可具體觀察圖1中所示的旋轉組件10，即使第二部件是使用第二軟體包設計的也可以。其結果為，使用者可修改第一部件12的幾何圖形，而能觀察第二部件14。這在修改第一部件12需要考慮第二部件14的形狀時特別有利。類似地，第二數據文件E2包含與矩陣Ml相似的定位矩陣M2，連同至第一和第二部件的CAO文件204T和206N的指示字QTl和QT2。因此，當使用者用第二軟體包打開該第二數據文件E2時，該軟體包可利用第一和第二指示字QTl和QT2而找到第一部件和第二部件的幾何圖形，其可隨後基於來自矩陣M2 的數據而以三維定位第一部件12和第二部件14。因此可以理解，用第二軟體包打開第二數據文件E2可具體觀察如圖1所示的旋轉組件10，即使該第一部件用第一軟體包設計也可以。其結果為，使用者可修改第二部件的幾何圖形，而能觀察第一部件。這在修改第二部件需要考慮第一部件的形狀時特別有利。本發明因此使使用者能夠使用以不同格式寫入，而僅具有一個零件清單的CAO文件進行工作。根據本發明，數據結構100還包括用於定位該組中第一部件，並優選與該第一部件12的標識符104相聯繫的定位矢量VI，以及用於定位該組中第二部件，並優選與該第二部件14的標識符106相聯繫的定位矢量V2。這些矢量有利地由定位矩陣Ml和M2而得到更新。為此，該零件清單管理軟體從這些矩陣Ml和M2，重新獲得每個部件的定位信息，此信息在部件位置經修改的情況下取代舊的定位矢量Vl和V2。這些矢量的一個優點具體在於能夠定位文件FN2和FN3的幾何圖形，其方式能夠使該組在零件清單軟體中被直接觀看。本發明的數據結構100優選記錄在例如⑶18這樣的適於由計算機20讀取的記錄介質上。自然地，在不超出本發明範圍的情況下，該數據結構100可同等地存儲在計算機20 的硬碟上或與計算機20相連的伺服器(未示出)中。參照圖5，下面是對將第三部件16添加到一預先存在組(具體為圖1中的組10) 中的添加方法的說明，其中該第三部件16為圖2C中所示的部件，即高壓渦輪機葉輪16。此渦輪機葉輪以已知方式緊固到旋轉軸12上。得到的新組10』對應於圖3中所示的組件。其包括該預先存在組，即第一部件12和第二部件14的構件，連同附加部件16。首先，此新組10』的一新的標識符102』在數據結構100中生成，將添加的第三部件 16的新的標識符108』生成，如果此標識符還未存在。此後，在該零件清單中生成該新的標識符108，與第一、第二和第三部件12、14和16的標識符104、106和108之間的連接LN1，、 LN2』和LN3，以說明這三個部件屬於一新組。而且，提供一固有CAO文件208N，其包含第一部件16的幾何圖形，以第一格式寫入，例如以上述第一格式寫入。換句話說，具體地，圖2C中可見的第三部件的幾何圖形在此例中使用第一軟體包生成，從而產生此固有CAO文件208N。應當說明，該第三部件16的幾何圖形同樣可由一些其他軟體包在不超出本發明範圍的情況下製得。此後，由此以第一格式寫入的固有CAO文件208N，生成另一個具有第三部件16的 CAO文件208T，這通過將所述固有文件208N轉換為與上述第二格式兼容的另一格式而實現。在本發明中，在數據結構100中生成在第三部件的標識符108與相聯繫的固有CAO 文件208N之間的第一連接Si。在第三部件16的標識符108與相聯繫的轉換後的CAO文件 208T之間也生成一第二連接S2。而且，第一數據文件ΕΓ生成，其與新組10』相聯繫，該文件以第一格式寫入，並包含由第一及第二部件的三維定位矩陣Ml連同用於定位在新組中的第三部件16的定位矢量構成的新的三維定位矩陣Ml，。
此矩陣Ml』在製圖者使用該第一軟體包在該新組中以三維定位該第三部件16之後生成。此第三數據文件ΕΓ還包含至三個CAO文件204N、206T和208N中每個的指示字 PT1、PT2和PT3，指示字PTl和PT2優選由該預先存在組的第一數據文件El拷貝而來。此後，在該新組的第一標識符102』與剛生成的第一數據文件ΕΓ之間的第一連接 R1，生成。而且，同樣與該新組相聯繫的另一數據文件E2』生成，該數據文件E2』以另一格式寫入，優選為上述第二格式，以能夠用所述第二軟體包打開。在此另一數據文件E2』中，一三維定位矩陣M2』由三維定位矩陣Ml』生成。指示字QT1、QT2和QT3也生成並指向CAO文件 204T.206N和208T，指示字QTl和QT2優選拷貝自在圖4中圖解顯示的預選存在組的第二數據文件E2。此後，在該新組的標識符102』與剛生成的第二數據文件E2』之間的第二連接R2』生成。此後，存在於第一、第二部件104、106與CAO文件204N、204T、206N和206T之間的連接P1、P2、Q1和Q2被拷貝。最後，該三部件的定位矢量VI』、V2』和V3由新的定位矩陣Ml』或M2』得到更新。可以理解，本發明的該添加方法迫使所述CAO模型，即CAO文件和數據文件，如同零件清單中的數據結構而被組織。上面提到的一優點是這提供一 CAO結構，其與該零件清單同步。參照圖6，下面對本發明的另一方面進行描述，即一種從預先存在組，例如圖1中所示的組中刪除部件的刪除方法，該部件稱作「待刪除部件」。在此例中，起始點為圖4中的數據結構和相聯繫的CAO模型，具有固有格式CADl 和CAD2。零件清單中的預先存在組包含第一部件12和第二部件14，其中第二部件14為將從此預先存在組刪除的部件。自然地，在另一例中，該刪除方法可執行以從圖5中所示的組 102』中刪除該三個部件中的一個。為此，根據本發明，在數據結構100中生成該僅包含第一部件12的新組的一新的標識符102」。此新標識符102」通過零件清單連接LN1」連接到第一部件12的標識符104， 連接到第二部件14的標識符106的零件清單連接被刪除。此後，生成一以第一格式的第一數據文件E1」，包括由預先存在組的構件的定位矩陣Ml產生的三維定位矩陣Ml」。為此，涉及在預先存在的組中的第二部件14的三維定位的矩陣數據被從矩陣Ml刪除。至包含以第一格式的該第一部件幾何圖形的固有CAO文件204N的指示字PTl也被拷貝入此第一數據文件E1」中。同樣可以理解，至CAO文件206T的指示字PT2不進行拷貝。對於第二格式進行同樣的操作生成一以第二固有格式CAD2的第二數據文件 E2」，其包括由預先存在組的構件的定位矩陣M2產生的三維定位矩陣M2」，此三維定位矩陣 M2」可與第一數據文件E 1」的矩陣Ml」相同。至包含以與第二格式CAD2相兼容格式的該第一部件幾何圖形的轉換後的CAO文件204T的指示字QTl也被拷貝入此第二數據文件E2」中。
同樣可以理解，至CAO文件206N的指示字QT2不進行拷貝。此後，在數據結構100中生成在該新組的標識符102」與該第一數據文件E1」之間的第一連接R1」，連同在該新組的所述標識符102」與該第二數據文件E2」之間的第二連接 R2」。此後，在第一部件12的標識符104與包含所述第一部件12的幾何圖形的CAO文件204N和204T之間的連接Pl和P2也被拷貝。最後，在該數據結構中的所述第一部件12的定位矢量VI」由例如該新組的第一數據文件Ml，，的定位矩陣Ml，，來進行更新。這樣，本發明的刪除方法同樣使所述CAO模型能夠有利地象所述零件清單的數據結構那樣被組織。
權利要求
1.一種設計例如渦輪機的機械裝置的設計方法，所述裝置具有包含至少一個組的零件清單，該組包括至少一個選自一部件或一組部件的構件，該方法包括以下產生步驟 包含該構件幾何圖形的CAD文件；和 包含該組的所述至少一個構件的三維定位矩陣，連同至包含該組該構件的幾何圖形的所述CAD文件的至少一個指示字的數據文件；以及計算所述構件的三維定位矢量的步驟，和生成該零件清單的數據結構的步驟，該數據結構包含 該組的標識符； 該構件的標識符； 在該構件的標識符與包含該構件幾何圖形的CAD文件之間的至少一個連接； 在所述組的標識符與包含該組的所述至少一個構件的三維定位矩陣的數據文件之間的至少一個連接；和 該定位矢量。
2.根據權利要求1所述的設計方法，其特徵在於，其進一步包括一種添加方法，用於將新的部件添加到該機械裝置的零件清單的預先存在的組中，該零件清單的數據結構與具有多個文件格式的CAD模型相聯繫，所述添加方法包含 在所述數據結構中生成包含預先存在組的構件和新部件的新組的標識符的步驟； 在其過程中提供固有CAD文件的步驟，該固有CAD文件包含以第一格式的該新部件的幾何圖形； 生成至少一個包含以至少一種其他格式，通過將所述固有CAD文件轉換為所述其他格式獲得的該新部件幾何圖形的其他CAD文件的步驟； 在所述數據結構中生成在該新部件的標識符與該固有CAD文件之間的第一連接的步驟； 對於各其他格式，在該數據結構中生成該新部件的標識符與以所述其他格式寫入的 CAD文件之間的連接的步驟； 生成與新組相聯繫的第一數據文件的步驟，該第一數據文件以第一格式寫入，並包含由預先存在組的構件的三維定位矩陣和新的部件定位矢量構成的新的三維定位矩陣，連同至由第一格式寫入並與預先存在組的構件的幾何圖形相聯繫的CAD文件的指示字，以及至該固有CAD文件的指示字； 在所述數據結構中生成該新組的標識符與該第一數據文件之間的第一連接的步驟； 生成至少一個與所述新組相聯繫的其他數據文件的步驟，該其他數據文件以另一格式寫入，並包含新的三維定位矩陣，連同至該以所述其他格式寫入，並與該組的預先存在構件的幾何圖形相聯繫的文件的指示字，和至以所述其他格式寫入，並與該新部件的幾何圖形相聯繫的CAD文件的指示字； 對於每種其他文件格式，在所述數據結構中生成該新組的標識符與以所述其他格式寫入的數據文件之間的連接的步驟； 對於每種文件格式，將該預先存在組的構件的標識符與它們的相聯繫的幾何圖形CAD 文件之間的連接拷貝入該數據結構的步驟；和 在該數據結構中由新的三維定位矩陣更新該新組的構件的定位矢量的步驟。
3.根據權利要求1或2所述的設計方法，其特徵在於，其還包括一種刪除部件的方法， 該部件稱作從該機械裝置的零件清單的預先存在的組中待刪除的部件，所述零件清單的數據結構與包含多個文件格式的CAD模型相聯繫，該刪除方法包括 在所述數據結構中生成一新組的標識符的步驟，該新組包含除待刪除部件以外的預先存在組的構件； 對於每種文件格式，生成與該新組相聯繫並以所述格式寫入的數據文件的步驟，該數據文件包含通過從預先存在組的構件的定位矩陣刪除涉及待刪除部件定位的矩陣數據而產生的新的定位矩陣，連同至包含除了該待刪除部件幾何圖形以外的預先存在組的構件以所述格式的幾何圖形的CAD文件的指示字； 對於每種文件格式，在所述數據結構中生成在該新組的標識符與該以所述格式寫入的數據文件之間的連接的步驟； 將在除了待刪除部件標識符的預先存在組的構件的標識符與它們的相聯繫的CAD文件之間的連接拷貝入該數據結構的步驟；和 在該數據結構中由新的三維定位矩陣更新該新組的該構件的定位矢量的步驟。
4.一種電腦程式，其包括實施根據權利要求1-3中任何一項所述設計方法的指令。
5.一種記錄介質，在其上存儲有權利要求4所述的程序。
6.一種用於一種機械裝置(10)的零件清單的數據結構(100)，所述零件清單包括至少一個組(E)，該組包括至少一個選自一個部件(12，14，16)或一組部件的構件，其特徵在於， 所述數據結構包括 該組的標識符(102，102，，102，，)； 所述構件的標識符(104，106，108)； 在所述構件的標識符與至少一個包括該構件幾何圖形的CAD文件Q04N，204T，206N， 206Τ，208Ν，208Τ)之間的至少一個連接(Pl，Ρ2，Ql，Q2，Si，S2)； 在所述組的標識符與至少一個包括該組的所述至少一個構件的三維定位矩陣(Μ1， Μ2，ΜΓ，Μ2，，Μ1」，Μ2」)的數據文件(El，Ε2，Ε1』，Ε2』，El」，Ε2」)之間的至少一個連接(Rl, R2，Rl』，R2』，Rl」，R2」)，連同至少一個指向所述包含該組所述構件幾何圖形的CAD文件的指示字(ΡΤ1, ΡΤ2, ΡΤ3, QT1，QT2, QT3)；禾口 用於定位在該組中所述構件的三維定位矢量(VI，VI』，V2，V2』，V3)。
7.根據權利要求6所述的數據結構，其特徵在於，該數據結構進一步包括用於由所述三維定位矩陣(Μ1，Μ2，Μ1，，Μ2，，Μ1」，Μ2」)更新所述三維定位矢量(VI，VI，，V2，V2，，V3) 的工具。
8.根據權利要求6或7所述的數據結構，其特徵在於，所述至少一個構件為部件(12， 14，16)，所述數據結構(100)包括在所述部件(12，14，16)的標識符(104，106，108)與包含以第一格式(CADl)的該部件幾何圖形的第一 CAD文件Q04N，206T，208N)之間的一第一連接(Pl，Q2，Si)，以及在該部件的標識符與包含以第二格式(CAD》的該部件幾何圖形的第二 CAD 文件(204T，206N，208T)之間的至少一第二連接(P2，Ql, S2)。
9.根據權利要求8所述的數據結構，其特徵在於該數據結構進一步包括在所述組的標識符(10 與一第一數據文件(E1，E1，，E1」)之間的第一連接(R1，R1，)， 該第一數據文件至少包含 三維定位矩陣(Ml，Ml，，Ml」)；和 至該第一 CAD 文件(204N,206T,208N)的指示字(PT1，PT2，PT3)；和在所述組的標識符與一第二數據文件(E2，E2』，E2」)之間的第二連接(R2，R2』)，該第二數據文件至少包含 三維定位矩陣(M2，M2，，M2」)；和 至該第二 CAD 文件(204T，206N，208T)的指示字(QTl，QT2，QT3)。
10.根據權利要求6-9中任何一項所述的數據結構，其特徵在於，該數據結構進一步包括，對於每個構件，一個至以一種中間格式並包含所述構件幾何圖形的文件(FN1，FN2，FN3) 的連接(L1，L2，L3)。
11.一種記錄介質(18)，其可由計算機00)讀取，並在其上記錄有根據權利6-10中任何一項所述的數據結構。
12.—種將新部件加到一機械裝置的零件清單的一預先存在組中的添加方法，所述零件清單具有根據權利要求6-10中任何一項所述的數據結構(100)，所述結構與具有多種文件格式的CAD模型相聯繫，其特徵在於，該方法包括 在所述數據結構中生成一新組(10』)的標識符(102』)的步驟，該新組包含該預先存在的組(10)的構件(12，14)和新部件(16)； 在其過程中提供一固有CAD文件Q08N)的步驟，該CAD文件包含以第一格式(CADl) 寫入的新部件的幾何圖形； 生成至少一其他CAD文件Q08T)的步驟，該CAD文件通過將所述固有CAD文件轉換為所述其他格式而包含以至少一其他格式(CAD》寫入的新部件的幾何圖形； 在所述數據結構中生成在該新部件的標識符(108)與該固有CAD文件Q08N)之間的第一連接(Si)的步驟； 對於每種其他格式，在所述數據結構中生成在該新部件的標識符與該以所述其他格式寫入的包含該新部件O08T)幾何圖形的CAD文件之間的連接(S》的步驟； 生成與該新組相聯繫的第一數據文件(El』 )的步驟，該第一數據文件以所述第一格式寫入，並包含由預先存在組的構件的三維定位矩陣(Ml)和新部件定位矢量構成的一新的三維定位矩陣(Ml』)，連同至該以第一格式寫入並包含該預先存在組(10)的構件的幾何圖形的CAD文件Q04N，206T)的指示字(ΡΤ1，ΡΤ2)，以及至以第一格式寫入，並包含該新部件幾何圖形的CAD文件Q08N)的指示字(ΡΤ3)； 在所述數據結構中生成在該新組的標識符與所述第一數據文件(El』 )之間的第一連接(Rl』)的步驟； 生成與所述新組相聯繫的至少一其他數據文件(Ε2』 )的步驟，該其他數據文件以另一格式寫入，並包含該新的三維定位矩陣(Μ2』)，連同至該以所述其他格式寫入並與所述組的預先存在構件的幾何圖形相聯繫的文件(204Τ，206Ν)的指示字(QT1，QT2)，以及至該以所述其他格式寫入並包含該新部件幾何圖形的CAD文件Q08T)的指示字WT3)； 對於每種其他格式(CAD2)，在所述數據結構中生成在該新組的標識符(102』)與該以所述其他格式寫入的數據文件(Ε2』 )之間的連接(R2』 )的步驟； 對於每種格式，將連接拷貝入在該預先存在組的構件的標識符(104，106)與它們的相聯繫的幾何圖形CAD文件之間的數據結構的步驟；和 在該數據結構(100)中由新的三維定位矩陣(Ml』 )更新該新組的構件的定位矢量 (VI』，V2』，V3)的步驟。
13.一種電腦程式，當所述程序由計算機執行時，其包括執行根據權利要求12的添加方法的步驟的指令。
14.一種記錄介質(18)，其可由計算機00)讀取，並在其上記錄有根據權利要求13所述的電腦程式。
15.一種刪除部件(14)的刪除方法，該部件從一機械裝置的零件清單的預先存在的組 (10)中刪除，所述零件清單具有根據權利要求6-10中任何一項所述的數據結構(100)，所述數據結構與具有多種文件格式的CAD模型相聯繫，其特徵在於，所述方法包括 在所述數據結構中生成一新組的標識符(102」)的步驟，該新組包含除了該待刪除部件(14)以外的預先存在組(10)的構件； 對於每種文件格式(CAD1，CAD2)，生成與該新組相聯繫並以所述格式寫入的數據文件(E1」，E2」)的步驟，該數據文件包含通過從預先存在組的構件的定位矩陣(Μ1，Μ2)刪除涉及該待刪除部件的定位的矩陣數據而產生的新的定位矩陣(Ml」，Μ2」)，和至包含除了該待刪除部件幾何圖形以外的預先存在組的構件以所述格式的幾何圖形的CAD文件Q04N， 204Τ)的指示字(PTl，QTl)； 對於每種文件格式，在所述數據結構中生成在該新組的標識符(102」)與該以所述格式寫入的數據文件(Ε1」，Ε2」)之間的連接(R1」，R2」)的步驟； 將在除了該待刪除部件的標識符以外的預先存在組的構件(104)的標識符與它們的相聯繫的幾何圖形CAD文件(204N，204T)之間的連接(Pl，P2)拷貝入該數據結構的步驟； 和 在該數據結構中由新的三維定位矩陣更新該新組的構件的定位矢量(VI」)的步驟。
16.一種電腦程式，當所述程序由計算機00)執行時，其包括執行根據權利要求15 的刪除方法的步驟的指令。
17.—種記錄介質(18)，其可由計算機讀取，並在其上記錄有根據權利要求16所述的電腦程式。
全文摘要
本發明涉及一種用於一種機械裝置(10)的零件清單的數據結構(100)，所述零件清單包括至少一個組(E)，該組包括至少一個選自一個部件(12，14)或一組部件的構件，所述數據結構包括該組的標識符(102)；所述構件的標識符(104，106)；在所述構件的標識符與至少一個包括該構件幾何圖形的CAO文件(204N，204T，206N，206T)之間的至少一個連接(P1，P2，Q1，Q2)；在所述組的標識符與至少一個包括該組的所述至少一個構件的三維定位矩陣(M1，M2)的數據文件(E1，E2)之間的至少一個連接(R1，R2)，連同至少一個指向所述包含該組所述構件幾何圖形的CAO文件的指示字(PT1，PT2，QT1，QT2)；和用於定位在該組中所述構件的三維定位矢量(V1，V2)。
文檔編號G06F17/50GK102422289SQ201080020040
公開日2012年4月18日 申請日期2010年5月3日 優先權日2009年5月4日
發明者格雷戈裡·佩拉索 申請人:渦輪梅坎公司