基于Pro_E的交流接触器自动装配系统研究

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基于Pro/E的交流接触器自动装配系统研究

王军浩，杨丽华，厉

鹏

276800）

（日照港集团岚山港务有限公司，日照

摘要：针对交流接触器常用零件，利用Pro/TOOLKIT应用程序接口对Pro/ENGINEER进行二次开发，实现交流接触器零部件的自动装配。通过自动装配可以提高设计效率，缩短产品开发周期。

关键词：交流接触器；Pro/TOOLKIT；二次开发；自动装配

Basedonproleaccontactorautomaticassemblysystemresearch

（RizhaoportCo.，Ltd.Rizhao276800，China）

Abstract：Partsforaccontactorwithproltoolkltapplicationinterfaceisprovidedforthesecondarydevelopmentofpro/engineer，therealizationofaccontactorautomaticassemblyparts.Throughautomaticassemblycanimprovethedesignefficiency.shortenproductdevelopmentcycle.Keywords：Accontactor；pro/Toolklt；secondarydevelopment；

Automatically

中图分类号：TM572.2

文献标识码：B

WangJunhao，YangLihua，LiPeng

文章编号：1007－3582（2014）05－0030－03

低压电器在电能输送与分配，用电设备保护与控制方面起着非常重要的作用。目前，低压电器产品开发周期较长、投入也比较大。电器行业实践证明，CAD技术的采用可以显著的缩短设计周期，提高设计质量和生产效率。本文就是利用CAD技术的优势，在Pro/E平台上二次开发了交流接触器自动装配系统。通过自动装配系统可以提高产品设计效率，缩短开发周期。

1系统开发环境

交流接触器自动装配系统是在WindowsXP微机操作平台上，在VisualC++6.0集成开发环境中，利用Pro/TOOLKIT对Pro/E进行二次开发。Pro/Toolkit是Pro/E自带的二次开发工具，在Pro/Toolkit中，PTC向用户提供了大型的C语言函数库，函数采用面向对象的风格，通过调用这些底层函数，用户能方便而又安全地访问Pro/E的数据库及内部应用程序，进行二次开发，扩展一些特定功能。

Pro/E环境下有两种方法来实现产品的自动装配。一

种是使用利用Pro/TOOLKIT应用程序接口直接访问产品零部件的几何约束关系，利用程序控制实现零部件的自动装配。另一种方法是利用布局（LAYOUT）功能实现自动装配功能。该系统是对已成型产品进行装配，装配关系明确，这里采用程序控制方法来实现自动装配功能。程序控制零部件的自动装配主要应用Pro/TOOLKIT函数来控制元件与组件的调入、约束的建立和组件的重新生成等，最后完成装配过程。程序设计思路如图1所示。

2系统设计原理

产品装配模型是一个支持产品从概念设计到零

件设计，并能完整准确的传递不同装配体设计参数、装配层次和装配信息的产品模型［42］。其实现是通过定义零件模型之间的装配约束来实现的，也就是在各零件之间建立一定的链接关系，并对其进行约束，从而确定各零件在空间的自由度和相对位置。在

收稿日期：2014-08-01

图1程序设计思路图

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图1中所谓组件是指多个零件或零部件按一定关系构成的装配体，组件中的零件称为“元件”，零部件称为“子组件”。

3自动装配关键技术研究与实现

3.1设置参照与约束

自动装配的本质在于用程序模拟实现手动装配的功能，在装配的过程中，最重要的莫过于设置参照

［43］

和约束了。参照的一方设置在装配体上，另一方设置在待装配的元件上。一般需要图2中的5个函数分别对组件和元件进行设置。

ProArrayObjectAdd（）函数的功能是将设置好的约束添加到建立的动态数组中。3.3元件装配路径

装配体一般有多个装配层次，每一层都可能包含多个子装配体或元件。在应用程序中，要尽快找到某一子装配体或元件，仅仅有项目中的元件标识符是不够的，还必须给出这一子装配体或元件相对于总组件的装配路径来。Pro/TOOLKIT中使用ProAsmComppath对象来表示元件在组件中的装配层次和逻辑位置，从组件根特征到当前原件的路径由ProIdTablecomp_id_table（文中简称Id表）指定。

由图3可看出B在AB子装配体下的特征标识是3，B在装配体中出现了两次，分别用B’和B”表示。

ProAsmcompconstraintAsmreferenceSet（）函数对组件和元件进行约束参照设置，前4个函数为约束参照设置函数所需要的条件做好准备，这里的参照就是事先定义好的基准，如基准轴、基准面等。在用Pro/E软件进行手动装配的过程中，一般要用到匹配、对齐、插入、坐标系、相切、线上点、曲面上的点、曲面上的边、自动等约束类型进行约束。相应的，Pro/TOOLKIT为用户预先定义了约束类型结构体，这样用户就可以用程序实现对元件的各种约束。

在本系统中，最常用的约束类型有4种。PRO_ASM_MATE，//匹配

PRO_ASM_MATE_OFF，//匹配偏距PRO_ASM_ALIGE，//对齐

PRO_ASM_ALIGE_OFF，//对齐偏距约束类型用ProAsmcompconstraintTypeSet（）进行设置，例如在用到对齐约束类型时，可以这样进行设置：ProAsmcompconstraintTypeSet（constraint，PRO_ASM_ALIGN）。其中第一个参数为要设置的约束名，由用户自己设定，第二个参数为约束类型。3.2动态数组（ExpandableArray）

在程序设计中，为了处理方便，把具有相同类型的若干变量按有序的形式组织起来。这些按序排列的同类数据元素的集合称为数组。Pro/TOOLKIT中广泛采用了动态数组（ExpandableArray）的概念，动态数组是为对象创建的没有大小限制的数组，它提供了适用于任意大小项目的功能，可以根据需要添加或删除其中的元素。在开发者自己编写的应用程序与Pro/E内部传递信息时必须要使用动态数组。这里涉及两个函数：ProArrayAlloc（）和ProArrayObjectAdd（）。ProArrayAlloc（）为装配约束创建一个动态数组，

图2组件和元件通过5个函数设置图

图3装配体图

4装配系统运行实例

他们的Id表可如下表示

ComponentB'ComponentB"table_num=5table_num=4comp_id_tab［0］=2comp_id_tab［0］=11comp_id_tab［1］=2comp_id_tab［1］=6comp_id_tab［2］=5comp_id_tab［2］=12comp_id_tab［3］=2comp_id_tab［3］=3comp_id_tab［4］=3

本节将以CJ20-25型号交流接触器衔铁模块的装配为例进行演示，在Pro/E软件上加载系统菜单后，点击“衔铁装配”菜单。打开衔铁装配界面。点击“添加到组件”按钮加入第一块衔铁片（图4，此衔铁片以缺省方式装入）点击“全部装配”按钮，装入26片衔铁，效果如图5所示。

图4

装入第

1

片衔铁图

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装配好衔铁后，可继续装配其他元件。装配过程中，不仅可以加入元件，还可以加入子装配体，直至装配完成。

5结束语

本文主要对利用Pro/TOOLKIT二次开发接口实现零部件自动装配的相关内容进行了介绍，包括自动装配实现流程、装配过程中用到的关键函数以及一些技术问题。系统采用程序控制零件的装配方法实现了装配自动化，从而避免了大量的手动操作，大大提高了装配效率。

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2008图5装入全部衔铁片图衔铁片装配完成之后，下面在衔铁的两侧装入两片衔铁夹板（见图6）。夹板装配完毕后，装入5个铆钉，如图7所示。图6装入衔铁夹板图

图7

装入铆钉图

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