基于Pro/E的线缆装配规划系统的研究与设计

论文摘要

线缆是机电系统中传输电流和电信号的重要元器件,广泛使用在武器装备、飞行器、汽车和计算机等机电产品中。线缆装配布线过程复杂,对机电产品质量影响很大。目前,工程上线缆装配主要通过模装进行实物验证,存在周期长、成本高的问题;同时,在工艺卡片中线缆装配附图主要是抽象的二维简图,对装配工人难以起到良好的现场示教作用。虚拟装配技术的发展,为这些问题的解决提供了一个崭新的平台,对于降低布线重复率、提高机电产品质量和生产率具有重要而积极的意义。基于对某国防企业的调研需求分析,以实用化和工具化为目标,本文设计、开发了基于Pro/E的线缆装配规划系统。论文完成的主要工作如下:1.建立了线缆的三维几何模型和系统装配对象信息模型:提出了采用过型值点三次B样条曲线表示线缆中心曲线的建模方法,并采用曲线扫描法进行几何模型的建立;在几何模型的基础上,建立了包括刚性组件装配信息模型、电气组件信息模型和线缆信息模型在内的系统装配对象信息模型,并提出了采用基线缆和线缆分支的形式表示一根线缆束的新方法。2.对人机交互式线缆装配规划系统关键技术进行了研究:基于层次装配模型和拆卸优先约束矩阵,人机交互对刚-柔混合产品装配顺序进行规划;提出采用定性检查和定量计算相结合的快速干涉检测算法;提出两种动画制作方案,包括基于Pro/TOOLKIT的装配过程动画生成法和截屏动画生成法,并分别应用于刚-柔混合装配动画生成和线缆布线动画生成。3.基于Pro/E平台,利用Pro/E二次开发工具包Pro/TOOLKIT,以及Oracle数据库和Visual C++集成开发环境,开发了线缆装配规划原型系统。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 研究背景及课题的提出
• 1.2 相关技术国内外研究现状
• 1.2.1 虚拟装配技术
• 1.2.2 线缆装配布线技术
• 1.2.3 CAD 二次开发技术
• 1.3 本文主要内容和章节安排
• 第二章 线缆装配规划系统总体设计
• 2.1 系统需求分析
• 2.2 系统体系结构及功能模块
• 2.3 系统开发环境
• 2.4 本章小结
• 第三章 线缆装配规划系统关键技术研究
• 3.1 线缆三维几何建模
• 3.1.1 概述
• 3.1.2 线缆中心曲线造型
• 3.2 线缆装配对象信息建模
• 3.2.1 刚性组件装配信息模型
• 3.2.2 电气组件信息模型
• 3.2.3 线缆信息模型
• 3.3 线缆布线路径规划
• 3.3.1 概述
• 3.3.2 人机交互线缆布线路径规划
• 3.3.3 线缆布线规范
• 3.4 刚-柔混合装配顺序规划
• 3.4.1 概述
• 3.4.2 基于“层次装配模型”的装配顺序规划技术
• 3.5 干涉检测技术
• 3.5.1 概述
• 3.5.2 基于Pro/E 的干涉检测技术
• 3.5.3 动态干涉检测技术
• 3.6 动画生成技术
• 3.6.1 装配空间中的零部件的位姿描述及变换
• 3.6.2 基于Pro/TOOLKIT 的装配动画生成
• 3.6.3 线缆布线过程动画生成
• 3.7 线缆装配工艺文件生成
• 3.8 本章小结
• 第四章 Pro/TOOLKIT 二次开发技术
• 4.1 Pro/TOOLKIT 简介
• 4.2 Pro/TOOLKIT 应用程序开发技术
• 4.2.1 Pro/TOOLKIT 应用程序的开发方式
• 4.2.2 Pro/TOOLKIT 应用程序的开发流程
• 4.3 Pro/TOOLKIT 和MFC 联合开发技术
• 4.3.1 MFC 对话框和Pro/TOOLKIT 应用程序通信机制
• 4.3.2 Pro/TOOLKIT 利用ADO 读取Oracle 数据库技术
• 4.4 本章小结
• 第五章 原型系统实例运行
• 5.1 实例模型介绍
• 5.2 实例运行
• 5.3 本章小结
• 第六章 总结和展望
• 6.1 总结
• 6.2 展望
• 参考文献
• 致谢
• 攻读硕士学位期间发表的论文