一种基于Pro/E的产品自动装配设计系统技术方案

本发明专利技术公开了一种基于Pro/E的产品自动装配设计系统及其装配处理算法，其特征是设置共享数据库作为多个客户端实现协同工作的数据存储工具，设置模型库为系统提供所需要的模型，设置参数化工作站以驱动零件和部件的参数化设计，设置定时器和任务分配器用来在特定的时间周期内接收参数化设计任务，设置中央参数化处理器用来处理接收到的参数化设计任务；设置装配工作站以驱动零件和部件的自动装配，设置接口定义模块为零件添加接口，设置产品配置模块用来配置产品信息，设置装配检测模块用来检测组成产品的零件的接口是否缺失，设置中央装配处理器用来实现针对设计需求的产品自动装配。本发明专利技术能够提高产品的设计质量和设计效率，缩短产品的设计周期。

【技术实现步骤摘要】
一种基于Pro/E的产品自动装配设计系统
本专利技术属于计算机辅助设计
，具体涉及一种基于Pro/E的产品自动装配设计系统及其装配处理算法。
技术介绍
随着CAD软件的广泛应用，越来越多的设计人员利用其进行产品设计。Pro/E软件因其特有的参数化特性被更多的设计者青睐。传统的产品设计方法一般都是零件到部件的层级型式，设计者先根据设计参数设计单独的零件，然后再按照Top-Down的装配设计方法把设计好的零件组装起来。这样的设计方法存在的问题有，当产品过于复杂时，往往产品设计任务会由一组设计人员参与，由于Top-Down的装配设计方法，设计人员之间很难做到有效地沟通，部件的装配必须等到零件设计全部完成之后才能进行，因此无法做到随设计随装配的实时装配；另外，当市场需求导致产品升级换代时，新一代产品系列的设计往往都是从头再来，仍然采用先设计零件再组装成部件的设计方法，而新产品的升级往往只是旧产品某一部分结构的改变，从头再来的设计不仅会导致对过去设计经验的极大浪费，也没有做到对一个产品系列的有效管理，从而导致设计效率较低、产品的设计周期较长。
技术实现思路
本专利技术为解决现有技术中存在的问题，提供一种基于Pro/E的产品自动装配设计系统及其装配处理算法，以期实现产品的多任务、协同分布式设计，以及零部件的快速参数化设计及快速的自动装配；从而达到提高产品的设计质量和设计效率、缩短产品的设计周期的目的。本专利技术为解决技术问题采用如下技术方案：本专利技术一种基于Pro/E的产品自动装配设计系统，是用于针对不同设计需求而进行参数化模型设计和模型组装的产品设计中；其特点是：所述系统组成包括：n个安装有Pro/E软件的客户端和一个共享数据库；所述共享数据库中包含由若干个未完成零件任务项和与所述若干个未完成零件任务项一一对应的未完成零件参数项构成的未完成零件列表、由若干个已完成零件任务项和与所述若干个已完成零件任务项一一对应的已完成零件参数项构成的已完成零件列表、产品组成表、配置对表、配置接口对表、配置约束表和接口表；任意一个客户端的组成包括模型库、参数化工作站和装配工作站；所述模型库中的模型根据所述设计需求分为需要进行参数化设计的参数化模型和不需要进行参数化设计的非参数化模型；所述参数化模型分为参数化零件和参数化部件，所述非参数化模型分为非参数化零件和非参数化部件；所述参数化工作站包括定时器、任务分配器、中央参数化处理器；所述装配工作站包括接口定义模块、产品配置模块、装配检测模块和中央装配处理器；所述任意一个客户端中的定时器每隔一定时间周期T从所述共享数据库的未完成零件列表中依次读取若干个所述未完成零件任务项和未完成零件参数项，并把读取到的若干个未完成零件任务项和未完成零件参数项进行打包形成一个时间周期T内的未完成零件包发送给所述任务分配器，所述任务分配器将所接收到的一个时间周期T内的未完成零件包中的若干个所述未完成零件任务项和未完成零件参数项按照读取顺序依次发送给所述中央参数化处理器；所述中央参数化处理器依次接收所述若干个未完成零件任务项和未完成零件参数项并依次自动执行参数化零件设计，获得若干个参数化零件并存储在所述模型库中，由所述若干个参数化零件驱动与其从属的所有部件自动更新，从而实现参数化部件设计；同时，所述中央参数化处理器将所述若干个参数化零件分别所对应的零件任务项和零件参数项依次存入所述已完成零件列表中；从而完成一个时间周期T内的参数化模型设计；所述接口定义模块根据所述设计需求从所述模型库中调取相应的若干个参数化零件以及非参数化零件并进行接口定义，从而完成每一个参数化零件和非参数化零件的若干个零件接口添加，并将所述若干个参数化零件和非参数化零件的零件名称及相应的所有零件接口存储到所述共享数据库的接口表中；形成所述参数化零件和非参数化零件的零件名称与零件接口一一对应的关系；所述产品配置模块从所述模型库中读取所有参数化模型和非参数化模型的名称，并根据所述设计需求选择组成产品的参数化模型名称或非参数化模型名称，形成产品组成表；所述产品配置模块对所述产品组成表中的参数化模型名称或非参数化模型名称进行配置对设置，形成配置对表；所述配置对表中包括参数化模型名称或非参数化模型名称以及与所述参数化模型名称或非参数化模型名称互相配对的匹配零件名称；所述产品配置模块根据所述配置对表查询所述接口表并进行配置接口对设置，形成配置接口对表；所述产品配置模块根据所述设计需求对所述配置接口对进行配置约束设置，形成配置约束表；由所述接口表、产品组成表、配置对表、配置接口对表和配置约束表形成完整的产品配置信息并存储在所述共享数据库中；所述装配检测模块从所述共享数据库的产品组成表中读取所述产品的参数化模型名称或非参数化模型名称，并在所述模型库中读取所述产品的参数化模型名称或非参数化模型名称所对应的参数化模型或者非参数化模型；所述装配检测模块检测所述参数化模型或者非参数化模型的接口是否缺失，若缺失，则在所述接口定义模块中重新添加缺失的参数化零件接口或非参数化零件接口；否则，所述中央装配处理器根据所述产品配置信息自动完成所述参数化模型或者非参数化模型的组装；从而实现产品的自动装配。本专利技术一种基于Pro/E的产品自动装配设计系统的装配处理算法的特点是，所述中央装配处理器按照如下步骤自动完成所述参数化模型或者非参数化模型的组装：步骤1：根据所述产品配置信息提取所述共享数据库的接口表中所有的零件名称及相应的零件接口，从而形成含有零件接口的零件列表；步骤2：压缩所述含有零件接口的零件列表中的相同零件名称，使得所述含有零件接口的零件列表中的所有零件名称都不相同；从而获得具有唯一零件名称的标识零件列表；步骤3：将所述标识零件列表转化成Pro/E软件中能够识别的数据格式，获得Pro/E标识零件列表；步骤4：假设所述产品组成表中包含m个参数化模型名称或非参数化模型名称；定义循环变量x；并初始化x＝1；步骤5：将所述产品组成表中第x个参数化模型名称或非参数化模型名称所对应的第x个模型调入Pro/E软件中；步骤6：判断所调入的第x个模型是否为零件，若为零件，则提取第x个零件的名称；否则，根据所述Pro/E标识零件列表获得所调入的第x个模型中具有接口的零件的名称，记为第x个零件的名称；步骤7：根据所述第x个零件的名称，查询所述配置对表，获得与所述第x个零件的名称互相配对的第x个匹配零件名称；步骤8：根据所述第x个匹配零件名称判断所述第x个匹配零件名称对应的第x个匹配零件或者包含所述第x个匹配零件的部件是否存在于所述产品组成表中，若存在，则从所述模型库中将所述第x个匹配零件或者包含所述第x个匹配零件的部件调入Pro/E软件中，由所述所调入的第x个模型和所述第x个匹配零件或者包含所述第x个匹配零件的部件构成第x个匹配模型对；由所述第x个匹配模型对获得相应的第x个配置接口对；并执行步骤9；若不存在，则将x+1的值赋给x，并判断x＝m是否成立，若成立，则退出执行；否则返回步骤5；步骤9：从所述接口表中分别查询所述第x个配置接口对是否存在于配置接口对表中，若存在，则执行步骤10，若不存在，则表示所述第x个配置接口对缺失，从而返回所述接口定义模块重新添加所述第x个配置接口对；步骤10本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于Pro/E的产品自动装配设计系统，是用于针对不同设计需求而进行参数化模型设计和模型组装的产品设计中；其特征是：所述系统组成包括：n个安装有Pro/E软件的客户端和一个共享数据库；所述共享数据库中包含由若干个未完成零件任务项和与所述若干个未完成零件任务项一一对应的未完成零件参数项构成的未完成零件列表、由若干个已完成零件任务项和与所述若干个已完成零件任务项一一对应的已完成零件参数项构成的已完成零件列表、产品组成表、配置对表、配置接口对表、配置约束表和接口表；任意一个客户端的组成包括模型库、参数化工作站和装配工作站；所述模型库中的模型根据所述设计需求分为需要进行参数化设计的参数化模型和不需要进行参数化设计的非参数化模型；所述参数化模型分为参数化零件和参数化部件，所述非参数化模型分为非参数化零件和非参数化部件；所述参数化工作站包括定时器、任务分配器、中央参数化处理器；所述装配工作站包括接口定义模块、产品配置模块、装配检测模块和中央装配处理器；所述任意一个客户端中的定时器每隔一定时间周期T从所述共享数据库的未完成零件列表中依次读取若干个所述未完成零件任务项和未完成零件参数项，并把读取到的若干个未完成零件任务项和未完成零件参数项进行打包形成一个时间周期T内的未完成零件包发送给所述任务分配器，所述任务分配器将所接收到的一个时间周期T内的未完成零件包中的若干个所述未完成零件任务项和未完成零件参数项按照读取顺序依次发送给所述中央参数化处理器；所述中央参数化处理器依次接收所述若干个未完成零件任务项和未完成零件参数项并依次自动执行参数化零件设计，获得若干个参数化零件并存储在所述模型库中，由所述若干个参数化零件驱动与其从属的所有部件自动更新，从而实现参数化部件设计；同时，所述中央参数化处理器将所述若干个参数化零件分别所对应的零件任务项和零件参数项依次存入所述已完成零件列表中；从而完成一个时间周期T内的参数化模型设计；所述接口定义模块根据所述设计需求从所述模型库中调取相应的若干个参数化零件以及非参数化零件并进行接口定义，从而完成每一个参数化零件和非参数化零件的若干个零件接口添加，并将所述若干个参数化零件和非参数化零件的零件名称及相应的所有零件接口存储到所述共享数据库的接口表中；形成所述参数化零件和非参数化零件的零件名称与零件接口一一对应的关系；所述产品配置模块从所述模型库中读取所有参数化模型和非参数化模型的名称，并根据所述设计需求选择组成产品的参数化模型名称或非参数化模型名称，形成产品组成表；所述产品配置模块对所述产品组成表中的参数化模型名称或非参数化模型名称进行配置对设置，形成配置对表；所述配置对表中包括参数化模型名称或非参数化模型名称以及与所述参数化模型名称或非参数化模型名称互相配对的匹配零件名称；所述产品配置模块根据所述配置对表查询所述接口表并进行配置接口对设置，形成配置接口对表；所述产品配置模块根据所述设计需求对所述配置接口对进行配置约束设置，形成配置约束表；由所述接口表、产品组成表、配置对表、配置接口对表和配置约束表形成完整的产品配置信息并存储在所述共享数据库中；所述装配检测模块从所述共享数据库的产品组成表中读取所述产品的参数化模型名称或非参数化模型名称，并在所述模型库中读取所述产品的参数化模型名称或非参数化模型名称所对应的参数化模型或者非参数化模型；所述装配检测模块检测所述参数化模型或者非参数化模型的接口是否缺失，若缺失，则在所述接口定义模块中重新添加缺失的参数化零件接口或非参数化零件接口；否则，所述中央装配处理器根据所述产品配置信息自动完成所述参数化模型或者非参数化模型的组装；从而实现产品的自动装配。...

【技术特征摘要】
1.一种基于Pro/E的产品自动装配设计系统，是用于针对不同设计需求而进行参数化模型设计和模型组装的产品设计中；其特征是：所述系统组成包括：n个安装有Pro/E软件的客户端和一个共享数据库；所述共享数据库中包含由若干个未完成零件任务项和与所述若干个未完成零件任务项一一对应的未完成零件参数项构成的未完成零件列表、由若干个已完成零件任务项和与所述若干个已完成零件任务项一一对应的已完成零件参数项构成的已完成零件列表、产品组成表、配置对表、配置接口对表、配置约束表和接口表；任意一个客户端的组成包括模型库、参数化工作站和装配工作站；所述模型库中的模型根据所述设计需求分为需要进行参数化设计的参数化模型和不需要进行参数化设计的非参数化模型；所述参数化模型分为参数化零件和参数化部件，所述非参数化模型分为非参数化零件和非参数化部件；所述参数化工作站包括定时器、任务分配器、中央参数化处理器；所述装配工作站包括接口定义模块、产品配置模块、装配检测模块和中央装配处理器；所述任意一个客户端中的定时器每隔一定时间周期T从所述共享数据库的未完成零件列表中依次读取若干个所述未完成零件任务项和未完成零件参数项，并把读取到的若干个未完成零件任务项和未完成零件参数项进行打包形成一个时间周期T内的未完成零件包发送给所述任务分配器，所述任务分配器将所接收到的一个时间周期T内的未完成零件包中的若干个所述未完成零件任务项和未完成零件参数项按照读取顺序依次发送给所述中央参数化处理器；所述中央参数化处理器依次接收所述若干个未完成零件任务项和未完成零件参数项并依次自动执行参数化零件设计，获得若干个参数化零件并存储在所述模型库中，由所述若干个参数化零件驱动与其从属的所有部件自动更新，从而实现参数化部件设计；同时，所述中央参数化处理器将所述若干个参数化零件分别所对应的零件任务项和零件参数项依次存入所述已完成零件列表中；从而完成一个时间周期T内的参数化模型设计；所述接口定义模块根据所述设计需求从所述模型库中调取相应的若干个参数化零件以及非参数化零件并进行接口定义，从而完成每一个参数化零件和非参数化零件的若干个零件接口添加，并将所述若干个参数化零件和非参数化零件的零件名称及相应的所有零件接口存储到所述共享数据库的接口表中；形成所述参数化零件和非参数化零件的零件名称与零件接口一一对应的关系；所述产品配置模块从所述模型库中读取所有参数化模型和非参数化模型的名称，并根据所述设计需求选择组成产品的参数化模型名称或非参数化模型名称，形成产品组成表；所述产品配置模块对所述产品组成表中的参数化模型名称或非参数化模型名称进行配置对设置，形成配置对表；所述配置对表中包括参数化模型名称或非参数化模型名称以及与所述参数化模型名称或非参数化模型名称互相配对的匹配零件名称；所述产品配置模块根据所述配置对表查询所述接口表并进行配置接口对设置，形成配置接口对表；所述产品配置模块根据所述设计需求对所述配置接口对进行配置约束设置，形成配置约束表；由所述接口表、产品组成表、配置对表、配置接口对...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄康，陈祥，朱晓慧，夏公川，
申请(专利权)人：合肥工业大学，
类型：发明
国别省市：安徽;34