CN103440365A - 一种电气屏柜参数生成方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电气屏柜参数生成方法，包括：在Pro/ENGINEER环境下，参照电气屏柜的外形尺寸建立长方体的骨架模型，控制电气屏柜的尺寸关联关系，骨架模型包括基准线和基准面；利用Pro/E中的钢结构生成模块进行截面梁设计，并根据骨架模型生成电气屏柜的柜体框架；对电气屏柜中的其他截面梁，再次构建基准线和基准面，并将基准线和基准面与骨架模型或柜体框架建立约束关系；在柜体框架中添加包括前门、顶板和侧板在内的组件，完成电气屏柜的装配。本发明解决了现有技术存在的对相同截面不同长度的型材需要多次建模，浪费设计时间，以及在装配完成后，柜体做变更时，需要逐一更改涉及到的零件，工作量大，容易遗漏的技术问题。

Description

一种电气屏柜参数生成方法

技术领域

本发明涉及一种电气产品建模方法，尤其是涉及一种应用于电气标准屏柜的快速建模及设计参数快速生成方法。

背景技术

电气标准屏柜多以立柱，横梁，门板等部件组成，在进行三维建模时，经常会用到相同型号的型材，这样就会每次对相同截面不同长度的型材进行建模，会浪费大量的精力和时间。另外，电气屏柜的框架多为空间结构，为确保后期修改模型时的相互关系不变，需要建立复杂的参考关系，这样就很容易出现错误。目前在电气标准屏柜装配体模型的再生过程中，往往只是柜体长宽高方向变化就需要设计人员重新更改涉及到的零件，延长了设计周期。

目前利用Pro/ENGINEER5.0做电气标准屏柜设计的方法主要有如下两种：

（1）由二维生成三维的方式。这种方法的柜体尺寸参数来源是二维的图纸。其建模方式完全按照尺寸数值生成三维模型，建模过程利用DOWN-TOP（自底向上）的方法，即先建零件模型，再由零件生成部件，再由部件生成装配体。如果涉及到柜体尺寸的变更，则分别打开涉及到变更的零件逐一做出修改。

（2）直接生成三维的方式。这种方法的柜体尺寸参数来源是参考已有电气元件外形及布局尺寸。其建模方式也是利用DOWN-TOP（自底向上）的方法，即一般先确定柜体的长宽高尺寸，再按照这些尺寸建立型材模型，接着将这些型材再装配成柜体框架，然后添加门板等其他部件。如果涉及到柜体尺寸的变更，则需分别打开涉及到变更的零件做逐一修改。

综上所述，现有电气标准屏柜设计的方法方式有如下缺点：在建立电气标准屏柜模型时，对相同截面不同长度的型材需要多次建模，浪费设计时间。装配完成后，柜体做变更时，需要逐一更改涉及到的零件，工作量较大，也容易遗漏。 

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种电气屏柜参数生成方法，解决现有技术存在的在建立电气屏柜模型时，对相同截面不同长度的型材需要多次建模，浪费设计时间，以及在装配完成后，柜体做变更时，需要逐一更改涉及到的零件，工作量较大，也容易遗漏的技术问题。

为了实现上述发明目的，本发明具体提供了一种电气屏柜参数生成方法，一种电气屏柜参数生成方法，包括以下步骤：

S10：在Pro/ENGINEER软件的设计环境下，参照电气屏柜的外形尺寸建立长方体的骨架模型，以控制所述电气屏柜的尺寸关联关系，所述骨架模型包括基准线和基准面；

S11：利用所述Pro/ENGINEER软件的设计环境中的钢结构生成模块进行截面梁的设计，并根据步骤S10中建立的所述骨架模型生成所述电气屏柜的柜体框架；

S12：对于所述电气屏柜中的其他截面梁，再次构建所述基准线和基准面，并将所述基准线和基准面与所述骨架模型或柜体框架建立约束关系；

S13：在所述柜体框架中添加包括前门、顶板和侧板在内的组件，直至完成所述电气屏柜的整个装配过程。

优选的，所述截面梁的设计步骤包括：选取所述骨架模型的基准线和基准面，沿着所述基准线的线长方向创建所述截面梁。

优选的，在Pro/ENGINEER软件的装配模式下，参照所述电气屏柜的长、宽、高建立长方体的骨架模型。

优选的，所述方法还包括电气屏柜的参数修改步骤，该步骤包括：在Pro/ENGINEER软件的设计树模块中打开所述电气屏柜的骨架模型，更改和编辑所述骨架模型的长、宽、高尺寸，创建新的骨架模型，所述骨架模型自动修改包括所述截面梁、前门、顶板和侧板在内的组件参数，再次生成新的电气屏柜。

优选的，所述Pro/ENGINEER软件的设计环境采用Pro/ENGINEER5.0软件。

优选的，所述钢结构生成模块采用Pro/ENGINEER5.0软件中的Expert Framework Extension7.0插件。

通过实施上述本发明提供的一种电气屏柜参数生成方法的技术方案，具有如下技术效果：

（1）本发明解决了现有技术存在的在建立电气屏柜模型时，对相同截面不同长度的型材需要多次建模，浪费设计时间的技术问题；

（2）本发明解决了现有技术存在的电气屏柜在装配完成后，柜体做变更时，需要逐一更改涉及到的零件，工作量较大，也容易遗漏的技术问题；

（3）本发明将Pro/E的TOP-DOWN设计思想与EFX相结合，把骨架模型作为基准创建截面梁，完成了电气屏柜框架的快速建模，并最终实现了长、宽、高方向的参数化控制；

（4）本发明为建立不同型号的电气屏柜的参数化通用图库提供了有益的技术实现方案。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明电气屏柜参数生成方法一种具体实施方式中步骤S10的过程示意图。

图2是本发明电气屏柜参数生成方法一种具体实施方式中步骤S11的过程示意图。

图3是本发明电气屏柜参数生成方法一种具体实施方式步骤S12中建立尺寸约束关系的过程示意图。

图4是本发明电气屏柜参数生成方法一种具体实施方式步骤S12中生成底架的过程示意图。

图5是本发明电气屏柜参数生成方法一种具体实施方式中电气屏柜参数修改步骤的过程示意图。

图6是本发明电气屏柜参数生成方法一种具体实施方式中步骤S13的过程示意图。

图7是本发明电气屏柜参数生成方法一种具体实施方式的程序流程图。

图中：1-骨架模型，2-截面梁，3-基准线，4-基准面，5-前门，6-顶板，7-侧板，8-电气屏柜，9-柜体框架，10-底架。

具体实施方式

为了引用和清楚起见，将下文中使用的技术名词、简写或缩写记载如下：

DOWN-TOP：自底向上；

TOP-DOWN：自顶向下；

EFX7.0：Expert Framework Extension7.0，Pro/ENGINEER软件中的钢结构生成模块；

Pro/ENGINEER5.0：是美国PTC（Parametric Technology Corporation）公司的一款EDA工具，主要用于三维制图、建模，在复杂的三维模型设计，该软件是第一个运用“参数化设计”、“实体造型”、“特征导向”思想的三维设计软件；

截面梁：截面长、宽尺寸远小于长度方向尺寸的梁。

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如附图1至附图7所示，给出了本发明一种电气屏柜参数生成方法的具体实施例，下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明。

如附图7所示的一种电气屏柜参数生成方法的具体实施方式，包括以下步骤：

S10：电气屏柜8柜体骨架模型1快速生成步骤，在Pro/ENGINEER软件的设计环境下，参照电气屏柜8的外形尺寸建立长方体的骨架模型1，以控制电气屏柜8的尺寸关联关系，骨架模型1包括基准线3和基准面4，该骨架模型1为EFX7.0 中截面梁2的创建提供了基准；

S11：利用Pro/ENGINEER软件的设计环境中的钢结构生成模块进行截面梁2的设计，并根据步骤S10中建立的骨架模型1生成电气屏柜8的柜体框架9；

S12：对于电气屏柜8中的其他截面梁2，再次构建基准线3和基准面4，并将基准线3和基准面4与骨架模型1或柜体框架9建立约束关系；

S13：利用TOP-DOWN（自顶向下）的设计思想，在柜体框架9中添加包括前门5、顶板6和侧板7在内的组件，直至完成电气屏柜8的整个装配过程。

截面梁2的设计步骤进一步包括：选取骨架模型1的基准线3和基准面4，沿着基准线3的线长方向创建截面梁2。作为本发明一种典型的实施方式，进一步在Pro/ENGINEER软件的装配模式下，参照电气屏柜8的长、宽、高建立长方体的骨架模型1。在附图1中，L为长，M为宽，H为高。

电气屏柜参数生成方法还进一步包括电气屏柜8的参数修改步骤，该步骤包括：在Pro/ENGINEER软件的设计树模块中打开电气屏柜8的骨架模型1，找到拉伸下的草图编辑，通过右键“编辑”，更改和编辑骨架模型1的长、宽、高尺寸，创建新的骨架模型1，再点击“再生”，骨架模型1自动更新成改动后的尺寸，而包括截面梁2、前门5、顶板6、侧板7和底架10等在内的组件参数也会随之发生改变，再次生成新的电气屏柜8，实现了电气屏柜8长、宽、高三个方向的参数化控制。

作为本发明一种典型的实施方式，Pro/ENGINEER软件的设计环境进一步采用Pro/ENGINEER5.0软件。钢结构生成模块进一步采用Pro/ENGINEER5.0软件中的Expert Framework Extension7.0插件。

本发明具体实施方式所提供的电气屏柜参数化生成方法能够同时解决现有技术存在的在建立电气屏柜模型时，对相同截面不同长度的型材需要多次建模，浪费设计时间，以及在装配完成后，柜体做变更时，需要逐一更改涉及到的零件，工作量较大，也容易遗漏的技术问题，实现柜体框架9的快速建模以及电气屏柜8长、宽、高方向的参数化控制。在本发明具体实施方式中，无需对电气屏柜8的型材进行建模，就可以快速生成不同长度的截面梁2，省去了对相同截面不同长度的型材需要多次建模的时间。对于装配完成的电气屏柜8的柜体，能通过对柜体的外形尺寸（如：长、宽、高）的参数化控制，达到柜体三维模型中相应零部件的相应变动，无需对各个零部件进行逐一修改。

如附图1至附图6所示，为本发明电气屏柜参数生成方法一种具体实施方式的过程示意图。

如附图1所示为在Pro/ENGINEER软件中生成骨架模型1，用于控制尺寸关联关系。

如附图2所示为利用Pro/ENGINEER软件中的钢结构生成模块EXF中开发的截面梁2，使用附图1中的骨架模型1，生成柜体框架9。

如附图3所示为利用附图2中生成的柜体框架9为基准，编写尺寸关系公式，固化设计经验。其中，尺寸关系公式是根据实际需要由电气屏柜各部分的具体几何拓扑关系决定的。如：设计给出了整个电气屏柜的长、宽、高三个方向的尺寸，那么在生成电气屏柜在宽度M方向上的截面梁2时，其实际尺寸应当是电气屏柜设计宽度尺寸减去两倍截面梁2的宽度尺寸。在这里仅仅给出了编写尺寸关系公式的一个具体示例，设计人员可以根据具体实际情况的需要任意编写各种适合的尺寸关系公式，使得电气屏柜的参数生成与实际应用情况相一致。而且，一旦各种尺寸关系公式作为设计经验进行了固化，设计人员可以在具体设计过程当中，根据实际设计需要选择不同的尺寸关系公式，这会使得后续各种电气屏柜的设计和参数生成过程变得十分便利与快速。

如附图4所示为利用附图3中的尺寸关系生成电气屏柜8柜体的底架10。

点击如附图5所示的位置进行动态编辑，将显示如附图6所示的长、宽、高三个方向的尺寸，修改它们将生成电气屏柜8新的三维模型。

如附图6所示，重复附图3至附图4的过程生成包括前门5、顶板6、侧板7，以及后面板在内的组件，直至完成电气屏柜8的整个装配过程。 

本发明具体实施方式描述的技术方案将Pro/ENGINEER5.0中TOP-DOWN（自顶向下）的设计方法与EFX7.0（Expert Framework Extension7.0）针对性开发综合运用，来实现电气屏柜8的快速建模，并最终实现电气屏柜8的柜体在长宽高方向上的参数化控制，以达到缩短设计周期的目的。TOP-DOWN的设计方法，与平时的先建零件、再将其组装在一起进而生成装配体的设计方法相反，它提供给设计人员以整体建模思想，是一种由总体框架设计到具体细节添加的设计方式。其中，Pro/ENGINEER5.0中的EFX7.0是钢结构生成模块，它提供了自动创建截面梁、接头、连接器等功能，可以实现柜体框架9的快速构建。本发明具体实施方式描述的技术方案在背景技术的基础上，将Pro/ENGINEER的TOP-DOWN设计思想与EFX相结合，把骨架模型1作为基准创建截面梁2，完成电气屏柜8的柜体框架9的快速建模，并最终实现了长、宽、高方向的参数化控制，为建立不同型号的电气屏柜8的参数化通用图库提供了有益的技术实现方案。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制。虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明的精神实质和技术方案的情况下，都可利用上述揭示的方法和技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同替换、等效变化及修饰，均仍属于本发明技术方案保护的范围内。

Claims (6)

1.一种电气屏柜参数生成方法，其特征在于，包括以下步骤：

S10：在Pro/ENGINEER软件的设计环境下，参照电气屏柜（8）的外形尺寸建立长方体的骨架模型（1），以控制所述电气屏柜（8）的尺寸关联关系，所述骨架模型（1）包括基准线（3）和基准面（4）；

S11：利用所述Pro/ENGINEER软件的设计环境中的钢结构生成模块进行截面梁（2）的设计，并根据步骤S10中建立的所述骨架模型（1）生成所述电气屏柜（8）的柜体框架（9）；

S12：对于所述电气屏柜（8）中的其他截面梁（2），再次构建所述基准线（3）和基准面（4），并将所述基准线（3）和基准面（4）与所述骨架模型（1）或柜体框架（9）建立约束关系；

S13：在所述柜体框架（9）中添加包括前门（5）、顶板（6）和侧板（7）在内的组件，直至完成所述电气屏柜（8）的整个装配过程。

2.根据权利要求1所述的一种电气屏柜参数生成方法，其特征在于，所述截面梁（2）的设计步骤包括：选取所述骨架模型（1）的基准线（3）和基准面（4），沿着所述基准线（3）的线长方向创建所述截面梁（2）。

3.根据权利要求1或2所述的一种电气屏柜参数生成方法，其特征在于：在Pro/ENGINEER软件的装配模式下，参照所述电气屏柜（8）的长、宽、高建立长方体的骨架模型（1）。

4.根据权利要求3所述的一种电气屏柜参数生成方法，其特征在于，所述方法还包括电气屏柜（8）的参数修改步骤，该步骤包括：在Pro/ENGINEER软件的设计树模块中打开所述电气屏柜（8）的骨架模型（1），更改和编辑所述骨架模型（1）的长、宽、高尺寸，创建新的骨架模型（1），所述骨架模型（1）自动修改包括所述截面梁（2）、前门（5）、顶板（6）和侧板（7）在内的组件参数，再次生成新的电气屏柜（8）。

5.根据权利要求1、2、4中任一权利要求所述的一种电气屏柜参数生成方法，其特征在于，所述Pro/ENGINEER软件的设计环境采用Pro/ENGINEER5.0软件。

6.根据权利要求5所述的一种电气屏柜参数生成方法，其特征在于，所述钢结构生成模块采用Pro/ENGINEER5.0软件中的Expert Framework Extension7.0插件。

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