CN112711931A - 一种cad平台中母线建模的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种CAD平台中母线建模的方法，属于电气设计技术领域。本发明提供了一种CAD平台中母线建模的方法，其中提出了搭接面的概念，在3D的元器件模型上定义一个搭接面属性，搭接面属性定义了当母线搭接时，需要搭接的尺寸、开孔信息和允许搭接的母线信息。在设计母线时，只需要分别选择母线两侧的搭接面。由于搭接面上有需要搭接的元器件的搭接面尺寸和开孔信息，选择搭接面后，后台就根据两个搭接面的相对空间位置及搭接面属性，自动生成母线。本发明的母线建模方法无需提前建模后再进行装配，实现了设计与装配的自动化。
Description
技术领域
本发明涉及电气设计技术领域，尤其涉及一种CAD平台中母线建模的方法。
背景技术
在配电系统中，母线系统是将电能从电源输送到负荷的重要环节。在成套电气行业，传统的母线设计都是日常的手工工作，目前国内成套电气行业的母线(开关柜及开关柜外引部分)设计方式有：
1、手工测量，绘制2D图纸。
2、3D测量后，建模生成3D母线模型。
在中国专利申请文献CN108288833A中，公开了一种基于Matlab的JP柜铜排设计方法，基于Matlab建立JP柜的数学模型；JP柜进出线开关选型、进出线铜排选型；JP柜进出线开关选型需要根据设计需求选择符合技术要求的进线刀熔开关和出线断路器，进出线铜排选型需要根据断路器额定电流结合进出线开关接线端子尺寸选择铜排尺寸；基于Matlab的数学建模根据JP柜进出线开关选型和进出线铜排选型计算满足条件的进出线开关的水平方向和垂直方向安装相对位置区间。JP柜进出线铜排尺寸和刀熔开关及断路器进出线端子尺寸一致。Matlab数学建模需要输入刀熔开关及断路器壳体宽度，进出线端子宽度、厚度及高度，相间距，各断路器间间距，刀熔开关安装位置区间。该方法通过Matlab进行数学建模，方法复杂，对人员技术水平要求较高，效率低。
现有技术至少存在以下不足：
1.测量效率低，对工人熟练度要求高；
2.绘制效率低，无论是画2D展开图纸还是通过测量后，在三维软件里建模模拟，都耗时耗力。
3.加工效率低，目前行业内母线加工机器需要人工手动编程，加工效率偏低。
发明内容
为解决现有技术中存在的技术问题，本发明提供了一种CAD平台中母线建模的方法。本发明创造性地提出了搭接面的概念，在3D的元器件模型上定义数个搭接面及搭接面属性，搭接面属性定义了当母线搭接时，需要搭接的尺寸、开孔信息。在设计母线时，只需要分别选择母线两侧的搭接面。由于搭接面上有需要搭接的3D元器件的搭接面尺寸和开孔信息，选择搭接面后，后台就根据两个搭接面的相对空间位置及搭接面属性，自动生成母线模型。本发明的母线建模方法无需提前建模后再进行装配，实现了设计与装配的自动化。
本发明提供了一种CAD平台中母线建模的方法，包括如下步骤：
在CAD平台中设计搭接面属性块，所述搭接面属性块实现搭接面属性，所述搭接面属性中定义的信息包括在进行母线搭接时，需要搭接的3D元器件上搭接面长和宽的尺寸、开孔信息和允许搭接的母线信息；
在3D元器件模型上定义所述搭接面属性；
在CAD平台中布置多个3D元器件，所述3D元器件带有所述搭接面属性；
对于需要生成的任一母线，分别选择该母线两端需要连接的所述3D元器件各自的搭接面；
根据所选择的搭接面上的信息在需要连接的两个所述3D元器件之间自动生成母线；
读取所述搭接面上的信息，将搭接面信息映射到母线上；
根据搭接面上的信息，将生成的母线搭接到所述3D元器件上；
根据搭接面上的信息，在母线上自动生成相应的开孔。
优选地，还包括，在选择搭接面后生成母线前，在CAD平台中读取所选择的搭接面空间位置信息，根据所选择的搭接面的空间相对位置，确定需要生成的母线形状和数量。
优选地，还包括，当生成的母线数量大于1时，在母线上自动生成相应的开孔之前，根据母线搭接工艺数据库信息，生成母线的对应搭接面，进行母线与母线的搭接。
优选地，所述开孔分为包括两种情况：
在母线与3D元器件搭接部分开孔时，读取3D元器件的搭接面信息并映射到生成的母线上，自动开孔；
在母线间搭接部分开孔时，读取母线搭接工艺数据库中母线的开孔信息，自动开孔。
优选地，3D元器件模型中的开孔和搭接面以图形的方式记录在dwg格式的模型库中。
优选地，在需要将所述母线搭接到所述3D元器件上时，生成母线后，将3D元器件的搭接面的面域拉伸形成实体，与母线产生交叉，通过布尔运算在母线上减去交叉部分。
优选地，所述搭接面属性块内嵌于CAD平台，可以通过CAD平台提供的通用接口调用。
优选地，多个所述3D元器件为相同或不同的元器件。
优选地，所述母线形状包括I型、L型和I型与L型组合。
优选地，所述母线为铜排或铝排。
与现有技术相对比，本发明的有益效果如下：
(1)本发明通过提前在搭接面中预设开孔信息等搭接信息，母线搭接上去后会读取搭接面属性信息，将搭接面信息映射到母线上，自动生成开孔，不需要建模后再次开孔。
(2)本发明将搭接面属性附着在元器件上，母线搭接后，搭接面信息映射到母线上，提供了吸附效果，保证了母线修改的时候不会脱离搭接面，客户可以快速修改元器件模型；在对母线进行修改操作时，可以保证母线始终跟随元器件，不必担心失去配合效果。
(3)本发明将搭接面属性附着在元器件上，使搭接面跟随元器件，在元器件定位后即锁定了相对空间位置，为母线定位提供了依据。
(4)本发明在后台建立母线搭接工艺数据库，当母线搭接时，自动读取搭接面中定义好的开孔信息，直接生成母线开孔，无需二次建模。
附图说明
图1是本发明的一个实施例的母线建模流程图；
图2是本发明的一个实施例的元器件搭接面属性定义示意图；
图3是本发明的一个实施例中在CAD平台中布置的3D元器件位置示意图；
图4是本发明的一个实施例中选中的母线形状示意图；
图5是如图3布置元器件后，选择图4所示的母线形状，在两个3D元器件之间自动生成母线后的示意图；
图6是本发明的又一个实施例中在CAD平台中布置的3D元器件位置示意图；
图7是如图6布置元器件后，在两个3D元器件之间生成第一个母线后的示意图；
图8是如图7布置元器件后，在另外两个3D元器件之间生成第二个母线后的示意图；
图9是如图8布置元器件后，在另外两个3D元器件之间生成第三个母线后的示意图。
图中：1-搭接面；2-3D元器件；3-母线；4-孔。
具体实施方式
下面结合附图1-9，对本发明的具体实施方式作详细的说明。
本发明提供了一种CAD平台中母线建模的方法，包括如下步骤：
在CAD平台中设计搭接面属性块，所述搭接面属性块实现搭接面属性，所述搭接面属性中定义的信息包括在进行母线搭接时，需要搭接的3D元器件上搭接面长和宽的尺寸、允许搭接的母线信息和开孔信息；在3D元器件模型上定义所述搭接面属性；
3D元器件需要搭接时，会有一个与母线搭接的位置，本发明设计了搭接面属性块，用于实现搭接面属性定义，在搭接面属性中可以编辑该3D元器件上用于搭接的搭接面的面积尺寸，以及开孔的位置和开孔大小信息。
在CAD平台中布置多个3D元器件，所述3D元器件带有所述搭接面属性；
如图2所示，为搭接面属性编辑页面显示的内容，其中包括搭接面长和宽的尺寸、开孔信息和允许搭接的母线信息。
对于需要生成的任一母线，分别选择该母线两端需要连接的所述3D元器件各自的搭接面；
在搭接时，通常是选择两个3D元器件进行搭接，也就是即将生成的母线的两端的3D元器件。选择搭接面时，选中需要搭接的3D元器件，然后左键(当然，也可以设计成其他方式进行选择)，在左键后弹出的菜单中，选择“搭接面”属性。在CAD平台的数据库中，存储各种3D元器件模型，各种3D元器件模型上包括它具有的各种属性，其中包括搭接面属性。
根据所选择的搭接面上的信息在需要连接的两个所述3D元器件之间生成母线；
选择了需要搭接的两个元器件的搭接面后，可以获取搭接面上的信息，根据这一信息，就可以在两个元器件之间生成母线；此时只用到了搭接面长和宽的尺寸、允许搭接的母线信息，但是还没有进行搭接开孔的计算。
读取所述搭接面上的信息，将搭接面信息映射到母线上；
生成母线后，将搭接面的信息映射到母线上，也就是在母线上复制一份该母线两端元器件搭接面的信息。将搭接面的信息映射到母线上，使母线修改的时候不会脱离所述搭接面，对母线进行修改操作时，母线始终跟随所述元器件；这里母线的修改通常是U型母线，非直段母线；
根据搭接面上的信息，将生成的母线搭接到所述3D元器件上；
根据搭接面上的信息将生成的母线搭接到3D元器件上。
根据搭接面上的信息，在母线上自动生成相应的开孔。
根据搭接面上的信息，可以获取搭接面的开孔信息，根据开孔信息在母线的相应位置上自动生成对应尺寸的孔。
作为优选实施方式，还包括在选择搭接面后生成母线前，在CAD平台中读取所选择的搭接面空间位置信息，根据所选择的搭接面的空间相对位置，确定需要生成的母线形状和数量。
在选择搭接面后生成母线前，还需要根据所选择的搭接面的空间相对位置确定一个母线是否可以完成两个元器件的搭接，如果不能，还需要增加母线。
作为优选实施方式，还包括，当生成的母线数量大于1时，在母线上自动生成相应的开孔之前，根据母线搭接工艺数据库信息，生成母线的对应搭接面，进行母线与母线的搭接。
当生成的母线数量大于1时，说明用于连接两个元器件的母线不止一个，那么就涉及到两个母线之间的连接，需要根据母线搭接工艺数据库信息，读取母线搭接面信息，进行母线与母线的搭接。在后台事先建立母线搭接工艺数据库，数据库中存储根据母线将要搭接的元器件的搭接面信息所确定的母线的搭接面信息。
作为优选实施方式，所述开孔包括两种情况：
在母线与3D元器件搭接部分开孔时，读取3D元器件的搭接面信息并映射到生成的母线上，自动开孔；
在母线间搭接部分开孔时，读取母线搭接工艺数据库中母线的开孔信息，自动开孔。
作为优选实施方式，3D元器件模型中的开孔和搭接面以图形的方式记录在dwg格式的模型库中。所述图形不限于面域，也可以是立体实体。
作为优选实施方式，在需要将所述母线搭接到所述3D元器件上时，生成母线后，将3D元器件的搭接面的面域拉伸形成实体，与母线产生交叉，通过布尔运算在母线上减去交叉部分。
作为优选实施方式，所述搭接面属性块内嵌于CAD平台，可以通过CAD平台提供的通用接口调用。
作为优选实施方式，多个所述3D元器件为相同或不同的元器件。
作为优选实施方式，所述母线形状包括I型、L型和I型与L型组合。
作为优选实施方式，所述母线为铜排或铝排。
实施例1
根据本发明的一个具体实施方案，下面对本发明的CAD平台中母线建模的方法进行详细说明。
本发明提供了一种CAD平台中母线建模的方法，包括如下步骤：
在CAD平台中设计搭接面属性块，所述搭接面属性块实现搭接面属性，所述搭接面属性中定义的信息包括在进行母线搭接时，需要搭接的3D元器件上搭接面长和宽的尺寸、开孔信息和允许搭接的母线信息；
所述搭接面属性块内嵌于CAD平台，可以通过CAD平台提供的通用接口调用；
3D元器件模型中的开孔和搭接面以图形的方式记录在dwg格式的模型库中；
在3D元器件模型上定义所述搭接面属性；
在CAD平台中布置多个3D元器件，所述3D元器件带有所述搭接面属性；多个所述3D元器件为相同或不同的元器件；
对于需要生成的任一母线，分别选择该母线两端需要连接的所述3D元器件各自的搭接面；
在选择搭接面后生成母线前，在CAD平台中读取所选择的搭接面空间位置信息，根据所选择的搭接面的空间相对位置，确定需要生成母线的形状和数量；
根据所选择的搭接面上的信息在需要连接的两个所述3D元器件之间生成母线；
所述母线形状为I型，当然也可以是L型或I型与L型组合；所述母线为铜排，当然也可以根据实际情况替换成铝排；
在需要将所述母线搭接到所述3D元器件上时，生成母线后，将3D元器件的搭接面的面域拉伸形成实体，与母线产生交叉，通过布尔运算在母线上减去交叉部分；
读取所述搭接面上的信息，将搭接面信息映射到母线上；
根据3D元器件搭接面上的信息，将生成的母线搭接到所述3D元器件上；
当生成的母线数量大于1时，在母线上自动生成相应的开孔之前，根据母线搭接工艺数据库信息，生成母线的对应搭接面，进行母线与母线的搭接；
根据3D元器件搭接面上的信息，在母线上自动生成相应的开孔。
所述开孔包括两种情况：
在母线与3D元器件搭接部分开孔时，读取3D元器件的搭接面信息并映射到生成的母线上，自动开孔；
在母线间搭接部分开孔时，读取母线搭接工艺数据库中母线的开孔信息，自动开孔。
实施例2
参照附图3-5，对本发明的母线建模过程进行说明。
1.首先在CAD平台中布置两个待连接的3D元器件；
2.然后根据3D元器件搭接面的位置，选择要生成的母线形状，此处选择L型；
3.接下来在两个待连接的3D元器件上选择进行搭接的搭接面；
4.根据两个元器件的相对位置，确定生成一个母线；
5.在CAD平台中，自动生成母线并开孔。
实施例3
参照附图6-9，对本发明的母线建模过程进行说明。
1.首先在CAD平台中布置三个待连接的3D元器件；
2.然后根据3D元器件搭接面的位置，先确定首先要连接的最上面的两个元器件，选择要生成的母线形状，此处选择L型；
3.接下来在这两个待连接的3D元器件上选择进行搭接的搭接面；
4.在这两个待连接的3D元器件上生成第一条母线；
5.然后选择左上端与右下端的两个元器件进行连接，根据这两个元器件的空间相对位置，需要两条母线，首先在左上端的元器件上选择搭接面，并生成第二条母线，此时，第二条
母线一端连接左上端的元器件，另一端待连接；
6.根据第二条母线的空间相对位置，在右下端的元器件上选择搭接面，在第二条母线与右下端的元器件之间生成第三条母线；
7.在CAD平台中，按顺序对自动生成的母线开孔。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种CAD平台中母线建模的方法，其特征在于，包括如下步骤：
在CAD平台中设计搭接面属性块，所述搭接面属性块实现搭接面属性，所述搭接面属性中定义的信息包括在进行母线搭接时，需要搭接的3D元器件上搭接面长和宽的尺寸、开孔信息和允许搭接的母线信息；
在3D元器件模型上定义所述搭接面属性；
在CAD平台中布置多个3D元器件，所述3D元器件带有所述搭接面属性；
对于需要生成的任一母线，分别选择该母线两端需要连接的所述3D元器件各自的搭接面；
根据所选择的搭接面上的信息在需要连接的两个所述3D元器件之间自动生成母线；
读取所述搭接面上的信息，将搭接面信息映射到母线上；
根据搭接面上的信息，将生成的母线搭接到所述3D元器件上；
根据搭接面上的信息，在母线上自动生成相应的开孔。
2.根据权利要求1所述的母线建模的方法，其特征在于，还包括在选择搭接面后生成母线前，在CAD平台中读取所选择的搭接面空间位置信息，根据所选择的搭接面的空间相对位置，确定需要生成的母线形状和数量。
3.根据权利要求2所述的母线建模的方法，其特征在于，还包括，当生成的母线数量大于1时，在母线上自动生成相应的开孔之前，根据母线搭接工艺数据库信息，生成母线的对应搭接面，进行母线与母线的搭接。
4.根据权利要求3所述的母线建模的方法，其特征在于，所述开孔包括两种情况：
在母线与3D元器件搭接部分开孔时，读取3D元器件搭接面信息并映射到生成的母线上，自动开孔；
在母线间搭接部分开孔时，读取母线搭接工艺数据库中母线的开孔信息，自动开孔。
5.根据权利要求1所述的母线建模的方法，其特征在于，3D元器件模型中的开孔和搭接面以图形的方式记录在dwg格式的模型库中。
6.根据权利要求1所述的母线建模的方法，其特征在于，在需要将所述母线搭接到所述3D元器件上时，生成母线后，将3D元器件搭接面的面域拉伸形成实体，与母线产生交叉，通过布尔运算在母线上减去交叉部分。
7.根据权利要求1所述的母线建模的方法，其特征在于，所述搭接面属性块内嵌于CAD平台，可以通过CAD平台提供的通用接口调用。
8.根据权利要求1所述的母线建模的方法，其特征在于，多个所述3D元器件为相同或不同的元器件。
9.根据权利要求1所述的母线建模的方法，其特征在于，所述母线形状包括I型、L型和I型与L型组合。
10.根据权利要求1所述的母线建模的方法，其特征在于，所述母线为铜排或铝排。
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