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基于Pro_E的交流接触器自动装配系统研究

上传者:刘锦华
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上传时间:2015-04-15
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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

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;

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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

305/2014粮食流通技术

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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

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装入第

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1

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片衔铁图

5/2014粮食流通技术

31

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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。

参考文献:

[1]周茂祥.电压电器设计手册[M].北京:机械工业出版社,1992[2]ParametricTechnologyCorporation.Pro/TOOLKITUser’http://wendang.chazidian.comA:PTC,2001[3]孙鑫,于安萍编著.VC++深入详解[M].北京:电子工业

出版社,2006

[4]陈坚主编.实用VisualC++编程大全[M].西安:西安电子

科技大学出版社,2000

[5]崔芮华.交流接触器CAD智能化技术应用[R].博士后研

究工作报告.河北工业大学,2004

[6]王军辉.产品的虚拟装配过程[D].硕士学位论文.南京理

工大学,2002

[7]吴斌.Pro/E装配干涉检查的二次开发[D].硕士学位论

文.东南大学,2006

[8]刘洁.基于Pro/E的DSG建模与自动装配技术研究[D].

硕士学位论文.西安理工大学,

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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

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装入铆钉图

325/2014粮食流通技术

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