CN107862171A - 一种低压开关柜结构及钣金工艺路线自动生成方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于计算机辅助设计领域，涉及一种低压开关柜结构及钣金工艺路线自动生成方法。先根据初始柜体型号及电气原理图原理生成柜体基础结构，再确定元器件所属分区并调整分区大小以及柜体固定板类型。最后根据多个分区大小调整柜体尺寸。柜体结构批量生成工艺路线，包括根据钣金件规整度排序并在板材上添加钣金件落料轮廓，完成落料工艺信息。然后再依次添加折弯、抛光等工艺信息，生成柜体结构的工艺路线。本发明根据设计需求快速构建低压开关柜结构，以低压开关柜的电气原理图为核心构建柜体结构，适应低压开关柜行业需求多变的特定，极大减少需求变更引起的设计工作量，并一体化生成钣金工艺路线，有效提升了设计效率。

Description

一种低压开关柜结构及钣金工艺路线自动生成方法

技术领域

本发明属于计算机辅助设计领域，具体涉及一种低压开关柜结构及钣金工艺路线自动生成方法。

背景技术

目前，国内的多数低压开关柜生产厂家在设计阶段需要对柜体结构设计，现有的设计方法将柜体独立与电气原理图考虑，元器件只以单纯的包围盒形状表示，未考虑元器件电气干扰、安装过程对柜体结构的影响。但由于低压开关柜的核心在于电气原理及选用选元器件，因此独立的进行柜体结构设计存在的问题是，柜体结构参数出错，在安装过程中无法顺利安装某些元器件。另外，不同的设计师在柜体设计过程中缺乏统一的标准，对于项目的标准化管理造成影响，致使数据不便于管理，工艺路线无法直接生成，难以进行批量优化。

发明内容

本发明目的是：针对现有技术中将柜体独立与电气原理图考虑，元器件只以单纯的包围盒形状表示，未考虑元器件电气干扰、安装过程对柜体结构的影响的问题，提供种低压开关柜结构及钣金工艺路线自动生成方法。

低压开关柜的具体长宽高参数由具体开关柜产品确定，在设计过程中，电气原理图的功能及元器件的尺寸、电气干涉距离等参数会影响到低压开关柜尺寸的确定。

具体地说，本发明中一种低压开关柜结构自动生成方法是采用以下技术方案实现的：包括以下步骤：1)根据选定初始柜体型号所及电气原理图生成柜体基础结构，所述柜体基础结构包括柜体初始长宽高尺寸、柜体分区方式、柜体面板及骨架组成，所述柜体分区方式包括横向分区与前后分区；2)导入电气原理图与元器件选型信息；3)根据电气原理图信息分配元器件横向分区，依次遍历产品，标记元器件所属分区；4)调整柜体横向分区；5)导入母线信息；6) 调整柜体前后分区；7)确定柜体结构信息。

进一步而言，所述步骤1)中电气原理图包括主要元器件、辅助元器件和元器件连接关系；所述元器件选型包括元器件长宽高、元器件干涉距离、元器件固定信息、元器件安装信息和元器件价格。

进一步而言，所述根据电气原理图信息分配元器件横向分区，由主要元器件开始。

可以理解，低压开关柜中，价格高的元器件意味着越重要，将元器件价格由高到低排序，因所述步骤4)中的调整柜体横向分区，是对于每个分区内的元器件，依次遍历其长宽高及干涉距离信息，由元器件固定信息为中心，生成立方体区域，所述立方体区域的长宽高等于元器件长宽高加干涉距离，依次处理所有元器件后，计算所有立方体区域的最小立方体包围区域，并在该区域拓展长度，以防止元器件过近意外放电。

可以理解，对低压开关柜的横向分区，具体分区数量、分区位置由开关柜产品确定。同样分区数的低压开关柜有多种不同的分区位置，具体参数由选用的元器件确定，保证分区尺寸可以容纳所有该分区内的元器件，且每个元器件距离分区满足企业开关柜产品标准要求的元器件与分区最小间隔距离。每个元器件都有需要保持的干涉距离，为了防止彼此间过近造成意外放电，固定长度是由对应的元器件信息给出。

进一步而言：所述步骤5)中的母线信息，包括线制、铜排尺寸、铜排间隔和铜排连接关系。

进一步而言：所述步骤6)中的调整柜体前后分区，是针对导入的母线信息，根据铜排的连接关系确定母线的位置，然后根据线制、铜排尺寸、铜排间隔计算铜排所在的立方体区域，并在该区域拓展长度，以防止铜排过近意外放电。

可以理解，低压开关柜的前后分区，也称竖向分区，后分区为母线分区，分区位置根据具体开关柜产品有不同的选择，分区位置要保证前后分区位置距离母线结构满足具体开关柜产品要求的最小距离。铜排需要进行保护，防止过近造成意外放电。该区域拓展长度由产品标准给出。

进一步而言：步骤7)确定所述柜体结构信息，遵守先前后分区，后横向分区位置的原则，依次查询产品型号的分区固定位置，如果当前固定位置不满足分区大小，则判断下一个分区固定位置是否满足，直到所有分区位置都满足对应分区大小，则可确定最终柜体结构。

本发明，一种钣金工艺路线自动生成方法，包括以下步骤：

A)对最终柜体结构进行拆分，得到拆分信息，根据拆分信息将柜体拆分为独立的钣金件组合，将相同的钣金件进行合并，对比库存情况，将库存不满足的钣金件加入待生成工艺路线序列；

B)依次计算所述工艺路线序列中的钣金件的规整程度，

所述规整程度＝面积÷轮廓长度；

然后根据所述规整程度与面积的线性加权函数0.5×面积+0.5×规整程度的值，由大到小进行排序；

C)对于钣金件的排序，添加落料工艺信息；

D)对已添加落料工艺信息的钣金件添加折弯工艺、抛光工艺信息。

进一步而言：步骤C)对于钣金件的排序，添加落料工艺信息，是根据钣金工艺过程，设定排版尺寸，依次将所述钣金件落料轮廓按由上至下由左至右的顺序排列，每个钣金件在排列过程中拓展长度，以保证钣金切割路径不重叠。

进一步而言：拓展的长度取值范围大于等于3倍冲床最小加工精度，小于等于9倍冲床最小加工精度。

本发明的有益效果如下：本发明给出了一种低压开关柜结构及钣金工艺路线自动生成方法，该方法根据设计需求快速构建低压开关柜结构，以低压开关柜的电气原理图为核心构建柜体结构，适应低压开关柜行业需求多变的特定，极大减少需求变更引起的设计工作量，并一体化生成钣金工艺路线，有效提升了设计效率。

附图说明

图1是低压开关柜结构自动生成方法的流程图。

图2是不同型号低压开关柜柜体尺寸结构图。

图3是低压开关柜柜体横向分区结构图。

图4是低压开关柜柜体竖向分区结构图。

具体实施方式

下面结合实施例并参照附图对本发明作进一步详细描述。

实施例1：

本发明的一个实施例，如图1、图2所示，为一种低压开关柜结构自动生成方法，是采用以下技术方案实现的。包括以下步骤：

1)根据选定初始柜体型号所及电气原理图生成柜体基础结构，所述柜体基础结构包括柜体初始长宽高尺寸、柜体分区方式、柜体面板及骨架组成，所述柜体分区方式包括横向分区与前后分区。

2)导入电气原理图与元器件选型信息；所述步骤1)中电气原理图包括主要元器件、辅助元器件和元器件连接关系；所述元器件选型包括元器件长宽高、元器件干涉距离、元器件固定信息、元器件安装信息和元器件价格。

3)参见图3，根据电气原理图信息分配元器件横向分区，依次遍历产品，标记元器件所属分区。

4)调整柜体横向分区，是对于每个分区内的元器件，依次遍历其长宽高及干涉距离信息，由所述元器件固定信息为中心，生成立方体区域，所述立方体区域的长宽高等于所述元器件长宽高加干涉距离，依次处理所有元器件后，计算所有立方体区域的最小立方体包围区域，并在该区域拓展长度。对低压开关柜的横向分区，具体分区数量、分区位置由具体产品的要求确定。本方法分区数由设计师根据项目合同书制定的产品类别直接选择，同样分区数的低压开关柜有多种不同的分区位置，具体参数由选用的元器件确定，保证分区尺寸可以容纳所有该分区内的元器件，且每个元器件距离分区满足具体产品的要求的元器件与分区最小间隔距离。每个元器件都有需要保持的干涉距离，为了防止彼此间过近造成意外放电，固定长度是由对应的元器件信息给出。

5)导入母线信息，包括线制、铜排尺寸、铜排间隔和铜排连接关系。

6)参见图4，调整柜体前后分区，也称竖向分区，是针对导入的母线信息，根据铜排的连接关系确定所述母线的位置，然后根据线制、铜排尺寸、铜排间隔计算所述铜排所在的立方体区域，并根据产品标准在该区域拓展固定长度。后分区为母线分区，分区位置根据具体产品的要求有不同的选择，分区位置要保证前后分区位置距离母线结构满足具体产品的要求的最小距离。铜排需要进行保护，防止过近造成意外放电。该区域拓展长度由具体产品的要求给出。

7)确定柜体结构信息，遵守先前后分区，后横向分区位置的原则，依次查询产品型号的分区固定位置，如果当前固定位置不满足分区大小，则判断下一个分区固定位置是否满足，直到所有分区位置都满足对应分区大小，则可确定最终柜体结构。

例如某个系列选定的初始开关柜的长宽高尺寸分别为80cm、70cm、220cm。然后里面有3个元器件在上中下三个分区，分区的尺寸必须要大于元器件尺寸加上固定干涉距离。假设3个分区的高分别需要100cm、80cm、100cm，柜体的高最少280cm。然后利用这个三个分区的最小尺寸去依次查询具体产品的要求，看在当前系列中哪个具体柜可以满足，这就是最终柜体的参数。

本发明中所述柜体结构的钣金工艺路线自动生成方法，其采用以下技术方案实现的，包括以下步骤：

A)对最终柜体结构进行拆分，得到拆分信息，根据拆分信息将柜体拆分为独立的钣金件组合，将相同的钣金件进行合并，对比库存情况，将库存不满足的钣金件加入待生成工艺路线序列；

B)依次计算所述工艺路线序列中的钣金件的规整程度，

所述规整程度＝面积÷轮廓长度；

然后根据所述规整程度与面积的线性加权函数0.5×面积+0.5×规整程度的值，由大到小进行排序；

C)对于钣金件的排序，添加落料工艺信息；

D)对已添加落料工艺信息的钣金件添加折弯工艺、抛光工艺信息。

步骤C)对于钣金件的排序，添加落料工艺信息，是根据钣金工艺过程，设定排版尺寸，依次将所述钣金件落料轮廓按由上至下由左至右的顺序排列，每个钣金件在排列过程中拓展长度，以保证钣金切割路径不重叠。

拓展的长度取值范围大于等于3倍冲床最小加工精度，小于等于9倍冲床最小加工精度。

虽然本发明已以较佳实施例公开如上，但实施例并不是用来限定本发明的。在不脱离本发明之精神和范围内，所做的任何等效变化或润饰，同样属于本发明之保护范围。因此本发明的保护范围应当以本申请的权利要求所界定的内容为标准。

Claims (10)

1.一种低压开关柜结构自动生成方法，其特征在于，包括以下步骤：1)根据选定初始柜体型号所及电气原理图生成柜体基础结构，所述柜体基础结构包括柜体初始长宽高尺寸、柜体分区方式、柜体面板及骨架组成，所述柜体分区方式包括横向分区与前后分区；2)导入电气原理图与元器件选型信息；3)根据电气原理图信息分配元器件横向分区，依次遍历产品，标记元器件所属分区；4)调整柜体横向分区；5)导入母线信息；6)调整柜体前后分区；7)确定柜体结构信息。

2.根据权利要求1所述的一种低压开关柜结构自动生成方法，其特征在于：所述步骤1)中电气原理图包括主要元器件、辅助元器件和元器件连接关系；所述元器件选型包括元器件长宽高、元器件干涉距离、元器件固定信息、元器件安装信息和元器件价格。

3.根据权利要求1或2所述的一种低压开关柜结构自动生成方法，其特征在于：所述根据电气原理图信息分配元器件横向分区，由主要元器件开始。

4.根据权利要求1所述的一种低压开关柜结构自动生成方法，其特征在于：所述步骤4)中的调整柜体横向分区，是对于每个分区内的元器件，依次遍历其长宽高及干涉距离信息，由元器件固定信息为中心，生成立方体区域，所述立方体区域的长宽高等于元器件长宽高加干涉距离，依次处理所有元器件后，计算所有立方体区域的最小立方体包围区域，并在该区域拓展长度，以防止元器件过近意外放电。

5.根据权利要求1所述的一种低压开关柜结构自动生成方法，其特征在于：所述步骤5)中的母线信息，包括线制、铜排尺寸、铜排间隔和铜排连接关系。

6.根据权利要求1所述的一种低压开关柜结构自动生成方法，其特征在于：所述步骤6)中的调整柜体前后分区，是针对导入的母线信息，根据铜排的连接关系确定母线的位置，然后根据线制、铜排尺寸、铜排间隔计算铜排所在的立方体区域，并在该区域拓展长度，以防止铜排过近意外放电。

7.根据权利要求1所述的一种低压开关柜结构自动生成方法，其特征在于：步骤7)确定柜体结构信息，是遵守先前后分区，后横向分区位置的原则，依次查询产品型号的分区固定位置，如果当前固定位置不满足分区大小，则判断下一个分区固定位置是否满足，直到所有分区位置都满足对应分区大小，则确定最终柜体结构。

8.一种钣金工艺路线自动生成方法，其特征在于，包括以下步骤：

A)对根据如权利要求1～7任一所述的低压开关柜结构自动生成方法得到的最终柜体结构进行拆分，得到拆分信息，根据拆分信息将柜体拆分为独立的钣金件组合，将相同的钣金件进行合并，对比库存情况，将库存不满足的钣金件加入待生成工艺路线序列；

B)依次计算所述工艺路线序列中的钣金件的规整程度，

所述规整程度＝面积÷轮廓长度；

然后根据所述规整程度与面积的线性加权函数0.5×面积+0.5×规整程度的值，由大到小进行排序；

C)对于钣金件的排序，添加落料工艺信息；

D)对已添加落料工艺信息的钣金件添加折弯工艺、抛光工艺信息。

9.根据权利要求8所述的钣金工艺路线自动生成方法，其特征在于，步骤C)对于钣金件的排序，添加落料工艺信息，是根据钣金工艺过程，设定排版尺寸，依次将所述钣金件落料轮廓按由上至下由左至右的顺序排列，每个钣金件在排列过程中拓展长度，以保证钣金切割路径不重叠。

10.根据权利要求9所述的钣金工艺路线自动生成方法，其特征在于，拓展的长度取值范围大于等于3倍冲床最小加工精度，小于等于9倍冲床最小加工精度。