CN112100792A - 运用pts模板实现电气设备柜体快速建模的方法及快速生成电气设备柜体模型的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种运用PTS模板实现电气设备柜体快速建模的方法及快速生成电气设备柜体模型的方法，本发明针对电气设备柜体的这一特征，本发明将参数化建模技术与PTS模板工具结合应用于专用变频器设计的流程中，在柜体建模环节提出了一种运用PTS模板实现电气设备柜体快速建模的方法，极大地缩短了建模时间，同时简化了设计人员的操作流程，避免了大量重复性的工作，有效地提高了建模效率。
Description
技术领域
本发明属于辅助加工技术领域，具体涉及一种运用PTS模板实现电气设备柜体快速建模的方法及快速生成电气设备柜体模型的方法。
背景技术
在专用变频器的结构设计过程中，最先要确定的是电气设备柜体的尺寸及结构。在开发新型号的专用变频器产品时，为满足不同的设计需求，需要对电气设备柜体的尺寸或内部结构进行适当的调整而形成不同规格的产品，在此过程中，柜体的整体结构形式是基本不变的，变化的只是柜体框架尺寸和各部件的尺寸。
柜体是整个专用变频器设备的结构基础，其框架结构直接影响着变频器内部的结构布局。在设计变频器整体布局的过程中，需要最优先确定柜体的框架结构和具体尺寸。在开发新型号的专用变频器产品时，为满足不同的设计需求，需要对电气设备柜体的尺寸或内部结构进行适当的调整而形成不同规格的产品。应用参数化设计技术能够在已有模型的基础上快速的生成不同尺寸的柜体模型系列，从而省去了从头开始重建模型的过程，极大地缩短了建模时间，同时简化了设计人员的操作流程，避免了大量重复性的工作。但是当产品结构复杂或有大量的关键设计参数时，即使使用参数化设计技术重建模型也需要输入大量的设计参数，尤其是当各个关键参数间有数量或逻辑关系时，更需要针对实际情况处理好各关键参数间的数量或逻辑关系，这就增加了设计者的工作量。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种一种运用PTS模板实现电气设备柜体快速建模的方法，极大地缩短了建模时间，同时简化了设计人员的操作流程。
本发明是通过以下技术方案实现的：
一种运用PTS模板实现电气设备柜体快速建模的方法，包括，
1)电气设备柜体的参数化建模，其中，电气设备柜体模型为装配体结构，其驱动尺寸保存在顶层装配文件中，利用表达式的链接功能赋予下层各组件驱动尺寸；
2)在PTS环境中创建人机交互窗口，在PTS产品模板编辑器中，控件分类中存放的是组成交互窗口的各基本元素，用来组织交互窗口的布局及划分功能区域；
3)利用表达式控制交互窗口中要素的显示与抑制；
4)表达式控制装配体中各组件的显示与抑制；
5)利用表达式控制模型特定特征的显示与抑制。
在上述技术方案中，电气设备柜体模型的驱动表达式分为两类，一类是数字型，一类是布尔型。
在上述技术方案中，其中，梁数量、前安装板安装高度、前安装板距离前面、前安装板长度、后安装板安装高度、后安装板距离前面、后安装板长度、带孔安装面宽度E、底座高度D、柜体宽度A、柜体深度B、柜体高度H、框面宽度C、纵深梁高度、触摸屏开孔长和触摸屏开孔高为数值型，侧板、前安装板、前门、双开门、后安装板、后门、底座和顶盖为布尔型。
在上述技术方案中，所述的基本元素设置为多个折叠组，将各表达式中的驱动变量添加到对应的折叠组中，作为交互窗口中的要素显示。
在上述技术方案中，所述的基本元素设置为五个可折叠组，分别为基本参数、附属件、梁数量及位置、前门板细节和前后安装板位置。
在上述技术方案中，表达式的显示和隐藏是通过条件语句实现的，条件语句需要调用各表达式参数。
在上述技术方案中，所述的步骤5)包括为每个拥有不同形态特征的部件添加控制变量，实现分别控制各部件的形态特征。
在上述技术方案中，柜体一般包括框架、底座、前后门、顶盖、侧板、横纵梁、组件安装板等部分，且各部分间存在预定的装配关系，当修改顶层的设计参数时，要求下层各组件做出相应的变化，从而保持整体设计的正确性。
在上述技术方案中，NX软件建模。
在上述技术方案中，在PTS环境中，main_dialog为人机交互窗口，是编辑变形零件时输入各种参数的操作面板，通过编辑属性修改其显示的名称；“产品模板工作室”窗口中提供了编辑人机交互窗口布局及各控件属性的功能，用来完成最终人机交互界面的创建及各个参数的相互关联。
一种调用PTS模板快速生成电气设备柜体模型的方法，在NX建模环境中，打开电气设备柜体模型文件，选择“编辑可重用组件”，弹出交互窗口，在交互窗口中根据实际需求输入各驱动参数的值，点击“应用”按钮，柜体模型会自动更新。
本发明的优点和有益效果为：
针对电气设备柜体的这一特征，本发明将参数化建模技术与PTS模板工具结合应用于电气设备设计的流程中，在柜体建模环节提出了一种运用PTS模板实现电气设备柜体快速建模的方法，极大地缩短了建模时间，同时简化了设计人员的操作流程，避免了大量重复性的工作，有效地提高了建模效率。
附图说明
图1为电气设备柜体模型及装配层级结构；
图2为电气设备柜体模型中用户定义的表达式；
图3为编辑折叠组在交互界面中的显示名称；
图4为创建五个折叠组后的交互界面；
图5为在折叠组中添加表达式；
图6为最终的交互窗口界面；
图7为用表达式“梁数量”控制表达式“纵深梁高度”隐藏与显示的效果；
图8为编辑底座的抑制条件表达式；
图9为交互窗口中控制各组件显示与隐藏的表达式控件；
图10为勾选“底座”与取消勾选“底座”生成的模型；
图11为设置拆分体特征为由表达式抑制的特征；
图12为编辑抑制拆分体特征的表达式；
图13为勾选“前门双开门”的模型状态；
图14为不勾选“前门双开门”的模型状态；
图15为自动生成满足要求的柜体模型。
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，可以根据以上附图获得其他的相关附图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面结合具体实施例进一步说明本发明的技术方案。
本发明的一种运用PTS模板实现电气设备柜体快速建模的方法，包括，
1)电气设备柜体的参数化建模，其中，电气设备柜体模型为装配体结构，其驱动尺寸保存在顶层装配文件中，利用表达式的链接功能赋予下层各组件驱动尺寸；
柜体一般包括框架、底座、前后门、顶盖、侧板、横纵梁、组件安装板等部分，且各部分间存在预定的装配关系，当修改顶层的设计参数时，要求下层各组件做出相应的变化，从而保持整体设计的正确性。顶层装配文件就是建模的时候有装配层级的关系，最顶层的装配文件包含下一级的所有组件和零件，构成父子关系，类似于把所有文件放到文件夹里，然后驱动参数这些是放在顶层文件中并且可以向下传递，当修改装配体中的尺寸参数时，各下层组件的驱动尺寸也会同步变化，从而实现了整个装配体的结构更新。
2)在PTS环境中创建人机交互窗口，在PTS产品模板编辑器中，控件分类中存放的是组成交互窗口的各基本元素，用来组织交互窗口的布局及划分功能区域；
3)利用表达式控制交互窗口中要素的显示与抑制；
交互窗口界面显示了所有的表达式元素，但在实际使用中，根据用户的选择情况需要对个别的表达式做隐藏处理，例如，当设置梁数量为4时，应该显示纵深梁1高度、纵深梁2高度、纵深梁3高度、纵深梁4高度，并同时隐藏纵深梁5高度、纵深梁6高度、纵深梁7高度和纵深梁8高度。这里梁的数量作为一个控制变量，决定了梁高度表达式的显示与隐藏。此外，布尔型变量“前安装板”、“后安装板”分别控制前后安装板对应参数的显示，例如，当勾选“前安装板”并取消勾选“后安装板”时，交互窗口前后安装板位置折叠组中关于前安装板的表达式处于显示状态而关于后安装板的表达式被自动隐藏。
4)表达式控制装配体中各组件的显示与抑制；
数化设计的电气设备柜体模型包含框架、底座、前后门、顶盖、侧板、横纵梁、组件安装板等部分，在重用模型时，要求每个组成部分能单独设置显示与隐藏。因此，在建模阶段创建了布尔型表达式前门、后门、前安装板、后安装板、底座、顶盖、侧板，用来控制对应组件的显示与隐藏，并在交互窗口中添加以上布尔型表达式的对应控件，以达到通过交互窗口控制各组件显示与隐藏的功能。
5)利用表达式控制模型特定特征的显示与抑制。
表达式不仅可以控制交互界面中各元素的显示与隐藏，还可以控制模型中对应特征的显示与隐藏。例如，柜体前门有单开门和双开门两种形式，可以用一个布尔型变量“双开门”来实现柜体前门两种不同形式的选择控制。包括为每个拥有不同形态特征的部件添加控制变量，实现分别控制各部件的形态特征。
将电气设备柜体模型中所有的关键参数集中整合在一起，在修改某一个参数时，与之相关的参数会根据逻辑关系或数量关系自动发生相应的变化，同时在柜体模型中能同步显示参数变化的作用结果，这样会最大限度减少设计人员的工作量。
本发明使用参数化建模技术实现柜体模型的重复调用与快速生成，结合NX软件的PTS产品模板功能，实现在交互窗口中集中管理柜体模型的关键参数，并在设计参数间建立逻辑和数量关系。当用户在交互窗口中输入设计数据时，系统会根据用户输入自动调节变量间的逻辑关系，用户界面也会根据输入的数据作出相应的变化，最终在原有模型的基础上根据输入的参数快速生成新的模型，从而减少设计人员的重复工作，提高专用电源结构设计效率。
其中，电气设备柜体模型的驱动表达式分为两类，一类是数字型，一类是布尔型，梁数量、前安装板安装高度、前安装板距离前面、前安装板长度、后安装板安装高度、后安装板距离前面、后安装板长度、带孔安装面宽度E、底座高度D、柜体宽度A、柜体深度B、柜体高度H、框面宽度C、纵深梁1高度、纵深梁2高度、纵深梁3高度、纵深梁4高度、纵深梁5高度、纵深梁6高度、纵深梁7高度、纵深梁8高度、触摸屏开孔长和触摸屏开孔高为数值型，侧板、前安装板、前门、双开门、后安装板、后门、底座和顶盖为布尔型。
数字型表达式有具体的数值，赋予模型具体的尺寸，用来驱动模型的变形；布尔型表达式只有true和false两个值，类似开关的作用，用来控制交互窗口各控件的显示与隐藏、模型中对应特征的显示与抑制状态以及装配体模型中各组件的显示与抑制状态。各表达式的作用如表1所示。
表1各表达式的作用
进一步地，所述的基本元素设置为多个折叠组，将各表达式中的驱动变量添加到对应的折叠组中，作为交互窗口中的要素显示，所述的基本元素设置为五个可折叠组，分别为基本参数、附属件、梁数量及位置、前门板细节和前后安装板位置。
各折叠组的功能如表2所示。
表2各折叠组的功能
进一步地，表达式的显示和隐藏是通过条件语句实现的，条件语句需要调用各表达式参数。
而表达式参数可直接在交互界面中修改，这样就实现了在交互界面中修改表达式参数触发条件语句从而控制个别表达式在交互界面中的显示与隐藏。
具体实施例
1、电气设备柜体的参数化建模
在NX软件建模环境中使用组合键ctrl+E打开表达式对话框，在左侧“操作”一栏中选择“新建表达式”，输入表达式名称为“梁数量”，值为3，类型为“整数”，单击确定按钮，完成“粱数量”变量
的创建。用同样的方法完成表1中各表达式及变量的创建。
完成柜体框架及附属件的建模，模型整体的装配层级关系如图1所示。在建模过程中，需要将各变量关联到模型草图的具体尺寸中，以实现用表达式变量驱动关键尺寸的功能，具体方法为，进入NX软件的草图模式，双击草图中的驱动尺寸，在弹出的出入框中输入对应的表达式变量名并确定。将所有的驱动尺寸与对应的表达式变量相关联，完成整个电气设备柜体的参数化建模。
2、在PTS环境中创建人机交互窗口
完成参数化建模后，在建模环境中点击“菜单”→“应用模块”→“PTS Author”即可进入PTS模板编辑器。在PTS环境中，左侧PTS浏览器列出了可供使用的各种资源，包括控件、特征、表达式、体、分量等分类；main_dialog为人机交互窗口，是编辑变形零件时输入各种参数的操作面板，可以通过编辑属性修改其显示的名称；“产品模板工作室”窗口中提供了编辑人机交互窗口布局及各控件属性的功能，用来完成最终人机交互界面的创建及各个参数的相互关联。
在PTS产品模板编辑器中，控件分类中存放的是组成交互窗口的各基本元素，用来组织交互窗口的布局及划分功能区域。
这里设置了五个可折叠组，分别为基本参数、附属件、梁数量及位置、前门板细节和前后安装板位置。添加控件后，在产品模板工作室窗口的界面选项卡中会对应显示此控件的相关信息，通过编辑控件的属性来修改其在最终交互界面中的显示方式。以“基本参数”折叠组为例，在界面选项卡中选中Group_13，然后在属性栏中“标签”的位置输入“基本参数”，交互界面中对应的折叠组名称即显示为“基本参数”，如图3所示。依次完成各折叠组在交互界面中显示名称的编辑，完成后的交互窗口界面如图4所示。接下来再每个折叠组中添加表达式，以“基本参数”折叠组为例，将PTS资源栏表达式中的“柜体宽度A”、“柜体深度B”、“柜体高度H”、“框面宽度C”、“带孔安装面宽度E”拖拽到产品模板工作室窗口界面选项卡中的Group_13基本参数组中，然后修改显示名称为对应的表达式名称，如图5所示。用相同的方法在各折叠组中添加所需表达式并修改为对应的显示名称，完成后的交互窗口界面如图6所示。
3、利用表达式控制交互窗口中要素的显示与隐藏
以梁数量控制梁高度表达式的显示与隐藏为例，在产品模板工作室的界面选项卡中选中“纵深梁3高度”，修改属性栏“相依性”—“可见性”—“启用”的状态为true，类型为“数字表达式”，单击“对象”，在弹出的可供选择的对象中选择“梁数量”，在“比较”一栏中选择“〉＝值”，在“值”一栏中填入3。此操作的作用是，只有当“梁数量”的值大于等于3时，表达式“纵深梁3高度”处于显示状态，否则处于隐藏状态，这样就实现了用表达式“梁数量”控制表达式“纵深梁高度”隐藏与显示的效果，如图7所示。
4、表达式控制装配体中各组件的显示与抑制
以底座组件为例，在部件导航栏中右键单击底座组件，在弹出的快捷菜单中选择“抑制…”，在弹出的对话框中选择抑制状态为“由表达式控制”，并在输入框中输入条件表达式“if(底座＝true)(1)else(0)”，最后单击确定按钮，如图8所示。
当布尔型变量“底座”的值为1时，底座组件为显示状态；当布尔型变量“底座”的值为0时，底座组件为抑制状态。在交互窗口中的“附属件”折叠组中添加“底座”表达式，由于表达式“底座”为布尔型表达式，系统会自动生成一个勾选框，在勾选状态时值为1，取消勾选状态时值为0。
用同样的方法，设置其余各组件的显示与抑制状态由对应的布尔型表达式控制，并在交互窗口中显示对应的控件，完成后的交互窗口中的表达式控件如图9所示。
在重用模型时，勾选“底座”与取消勾选“底座”生成的模型如图10所示。
5、表达式控制模型特定特征的显示与抑制
表达式不仅可以控制交互界面中各元素的显示与隐藏，还可以控制模型中对应特征的显示与隐藏。例如，在实际的柜体设计工作中，柜体前门有单开门和双开门两种形式，这里用一个布尔型变量“双开门”来实现柜体前门两种不同形式的选择控制。
在创建前门板模型时，设置了一个拆分体特征和两组不同的拉伸特征。拆分体特征把前门板一分为二，用以区别单开门和双开门两种状态；两组不同的拉伸特征对应前门板的两种状态，为两种不同的布局方式。用布尔型变量“前门双开门”来控制拆分体特征和这两组拉伸特征的显示与抑制，从而实现前门板单开门和双开门两种状态的切换。具体实现方法如下。
在菜单中选择“编辑”—“特征”—“由表达式抑制”，在弹出的对话框中选择“为每个创建”，并选择部件导航器中的“拆分体”特征，单击确定按钮。如图11所示。选中拆分体特征，在“细节”一栏中输入表达式：“if(双开门＝true)(1)else(0)”，即表达式“双开门”的值为1时，拆分体特征是不受抑制的，反之若“双开门”的值为0，拆分体特征被抑制。编辑抑制拆分体特征的表达式如图12所示。
同样的方法为两组不同的拉伸特征添加抑制特征的表达式，使其分别对应勾选了“双开门”和没有勾选“双开门”的两种情况，并在交互窗口中的“前门板细节”折叠组中添加布尔型变量“双开门”，这样通过改变“双开门”的勾选状态就可以控制前门板不同的形态。勾选“前门双开门”与不勾选“前门双开门”时的模型状态如图13和图14所示。
本发明还同时公开了一种调用PTS模板快速生成电气设备柜体模型的方法，具体为，在NX建模环境中，打开电气设备柜体模型文件，在左侧装配导航器中右击装配体，在弹出的快捷菜单中选择“编辑可重用组件”，弹出交互窗口。在交互窗口中根据实际需求输入各驱动参数的值，点击“应用”按钮，柜体模型会自动更新。
以上对本发明做了示例性的描述，应该说明的是，在不脱离本发明的核心的情况下，任何简单的变形、修改或者其他本领域技术人员能够不花费创造性劳动的等同替换均落入本发明的保护范围。
Claims (11)
1.一种运用PTS模板实现电气设备柜体快速建模的方法，其特征在于：包括，
1)电气设备柜体的参数化建模，其中，电气设备柜体模型为装配体结构，其驱动尺寸保存在顶层装配文件中，利用表达式的链接功能赋予下层各组件驱动尺寸；
2)在PTS环境中创建人机交互窗口，在PTS产品模板编辑器中，控件分类中存放的是组成交互窗口的各基本元素，用来组织交互窗口的布局及划分功能区域；
3)利用表达式控制交互窗口中要素的显示与抑制；
4)表达式控制装配体中各组件的显示与抑制；
5)利用表达式控制模型特定特征的显示与抑制。
2.如权利要求1所述的运用PTS模板实现电气设备柜体快速建模的方法，其特征在于：电气设备柜体模型的驱动表达式分为两类，一类是数字型，一类是布尔型。
3.如权利要求2所述的运用PTS模板实现电气设备柜体快速建模的方法，其特征在于：其中，梁数量、前安装板安装高度、前安装板距离前面、前安装板长度、后安装板安装高度、后安装板距离前面、后安装板长度、带孔安装面宽度E、底座高度D、柜体宽度A、柜体深度B、柜体高度H、框面宽度C、纵深梁高度、触摸屏开孔长和触摸屏开孔高为数值型，侧板、前安装板、前门、双开门、后安装板、后门、底座和顶盖为布尔型。
4.如权利要求1所述的运用PTS模板实现电气设备柜体快速建模的方法，其特征在于：所述的基本元素设置为多个折叠组，将各表达式中的驱动变量添加到对应的折叠组中，作为交互窗口中的要素显示。
5.权利要求4所述的运用PTS模板实现电气设备柜体快速建模的方法，其特征在于：所述的基本元素设置为五个可折叠组，分别为基本参数、附属件、梁数量及位置、前门板细节和前后安装板位置。
6.如权利要求1所述的运用PTS模板实现电气设备柜体快速建模的方法，其特征在于：表达式的显示和隐藏是通过条件语句实现的，条件语句需要调用各表达式参数。
7.如权利要求1所述的运用PTS模板实现电气设备柜体快速建模的方法，其特征在于：所述的步骤5)包括为每个拥有不同形态特征的部件添加控制变量，实现分别控制各部件的形态特征。
8.如权利要求1所述的运用PTS模板实现电气设备柜体快速建模的方法，其特征在于：柜体一般包括框架、底座、前后门、顶盖、侧板、横纵梁、组件安装板等部分，且各部分间存在预定的装配关系，当修改顶层的设计参数时，要求下层各组件做出相应的变化，从而保持整体设计的正确性。
9.如权利要求1所述的运用PTS模板实现电气设备柜体快速建模的方法，其特征在于：NX软件建模。
10.如权利要求1所述的运用PTS模板实现电气设备柜体快速建模的方法，其特征在于：在PTS环境中，main_dialog为人机交互窗口，是编辑变形零件时输入各种参数的操作面板，通过编辑属性修改其显示的名称；“PTS—产品模板工作室”窗口中提供了编辑人机交互窗口布局及各控件属性的功能，用来完成最终人机交互界面的创建及各个参数的相互关联。
11.一种调用PTS模板快速生成电气设备柜体模型的方法，其特征在于，在NX建模环境中，打开电气设备柜体模型文件，选择“编辑可重用组件”，弹出交互窗口，在交互窗口中根据实际需求输入各驱动参数的值，点击“应用”按钮，柜体模型会自动更新。
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| CN113553651A (zh) * | 2021-07-28 | 2021-10-26 | 杭州群核信息技术有限公司 | 对开扇生成方法、装置和存储介质 |
| CN113553651B (zh) * | 2021-07-28 | 2024-02-20 | 杭州群核信息技术有限公司 | 对开扇生成方法、装置和存储介质 |
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