CN114756915A - 一种母线槽的参数化设计方法和参数化设计平台 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种母线槽的参数化设计方法和参数化设计平台，在该方法中，首先获取母线槽产品清单，产品清单包含母线槽的产品类型、电流等级和尺寸信息；对产品清单进行解析，以生成与产品清单中的母线槽产品对应的三维模型图；根据三维模型图，导出母线槽的二维工程图、物料清单和生产工艺清单；将母线槽的三维模型图、二维工程图、物料清单和生产工艺清单存入数据库，以便企业管理软件通过调用数据库中相应的数据对母线槽进行生产加工。该方法能够应用于不同系列不同功能单元的母线槽产品设计，提高了母线槽设计的效率和准确度。

Description

一种母线槽的参数化设计方法和参数化设计平台

技术领域

本发明涉及电力设备设计技术领域，具体涉及一种母线槽的参数化设计方法和参数化设计平台。

背景技术

母线槽是由金属板（钢板或铝板）为保护外壳、导电排、绝缘材料及相关附件组成的母线***，能够为分散***各个元件分配较大功率。随着现代化工程设施和装备的涌现，各行各业的用电量迅增，尤其是众多的高层建筑和大型厂房车间的出现，作为输电导线的传统电缆在大电流输送***中已不能满足要求，且多路电缆的并联使用给现场安装施工连接带来了诸多不便。而插接式母线槽作为一种新型配电导线，与传统的电缆相比，在大电流输送时充分体现出了其优越性，同时由于采用了新技术、新工艺，大大降低的母线槽两端部连接处及分线口插接处的接触电阻和温升，并在母线槽中使用了高质量的绝缘材料，从而提高了母线槽的安全可靠性，使整个***更加完善。

传统的母线槽在生产工艺设计过程中，采用静态的管理模式，由技术人员通过AutoCAD或SolidWorks等软件完成图纸制作，其中各零件的外形尺寸均有人工计算得到，当其中某一参数变化时，产品尺寸等需要重新计算，导致产品在设计过程中耗时长，工作效率低。现有技术中专利号为CN109376435A的中国专利公开了一种母线槽生产工艺的设计方法，其中包括根据母线槽设计技术标准，建立包含可变参数的母线槽三维模型；根据现场方案的变量修正三维模型中对应的参数，形成新的三维设计图；根据三维设计图完成样品制备。该方案虽然在一定程度上提高了产品工艺设计的效率，但是该方案在产品设计时输入的是示意图，需要对其参数不断调整，在生产时还需要将三维设计图转换为零件图纸，增加了人力成本。

因此，需要一种母线槽的参数化设计方法和参数化设计平台，能够根据实际应用场景所需的产品清单自动生成母线槽产品的三维模型、二维零件图、物料清单等，以提高母线槽产品设计和生产效率，以解决以上现有技术中存在的问题。

发明内容

鉴于上述问题，提出了本发明以便提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的一种母线槽的参数化设计方法和参数化设计平台。

根据本发明的一个方面，提供了一种母线槽的参数化设计方法，在该方法中，首先，获取母线槽产品清单，其中产品清单至少包含母线槽的尺寸信息；然后，对产品清单进行解析，提取出母线槽的尺寸信息，以生成与产品清单中的母线槽产品对应的三维模型图；接着，根据三维模型图，导出母线槽的二维工程图、物料清单和生产工艺清单；最后，将母线槽的三维模型图、二维工程图、物料清单和生产工艺清单存入数据库，以便生产信息化管理软件调用数据库中的图纸或表单。

该方法可以实现母线槽设计流程的自动化，通过输入实际应用场景所需的母线槽产品清单，并对母线槽的三维模型中的可变参数进行自动赋值，得到与母线槽产品唯一对应的工程图纸、物料清单和生产工艺清单，不需要进一步转换，提高了母线槽产品设计效率。

可选地，在上述方法中，可以根据现场测量结果，生成包含母线走向和母线槽产品参数信息的母线槽产品清单；并将母线槽产品清单导入母线槽参数化设计平台，以便程序对导入的产品清单进行自动化解析。

可选地，在上述方法中，可以预先构建母线槽产品的三维模型，三维模型中包含母线槽中各零件之间的位置约束关系；然后，提取母线槽的产品清单中的可变参数信息，可变参数信息包含母线槽的尺寸信息；最后，将母线槽的尺寸信息赋值给相应的母线槽三维模型中的可变参数，生成与产品清单中的母线槽产品对应的三维模型图。

可选地，在上述方法中，可以通过调用SolidWorks软件构建母线槽产品的三维模型，以生成SLDPRT或SLDASM格式的三维模型图。通过对三维模型进行参数赋值，生成母线槽产品对应的三维模型图。

可选地，在上述方法中，母线槽产品清单中还包括项目名称、产品路由、产品顺序号、产品系列、产品类型、产品名称、产品数量、电流等级等产品参数信息。

可选地，在上述方法中，可以先从母线槽的产品清单中确定母线槽的产品系列；然后，基于母线槽的产品系列和名称编码，提取对应的产品的可变参数信息，可变参数信息包括产品的尺寸信息。

可选地，在上述方法中，在SolidWorks软件中将赋值后的母线槽三维模型图导出对应的二维工程图，二维工程图中包括母线槽的各零部件图；根据母线槽的三维模型图，导出母线槽的物料清单和生产工艺清单。

可选地，在上述方法中，可以通过制造执行***软件或企业资源计划软件或产品数据管理软件调用数据库中的母线槽的零件清单和物料清单，以便对母线槽产品所需的零件和物料的进行分类统计。这样可以实现企业生产信息化管理***与参数化设计平台的交互。

根据本发明的另一个方面，提供一种母线槽的参数化设计平台，包括用户操作界面、接口层、数据处理模块和数据库。其中，用户操作界面可以为用户提供母线槽的三维模型图设计界面，数据处理模块包括解析单元、提取单元、生成单元和导出单元。解析单元可以对获取的母线槽产品清单进行解析，以便提取单元提取母线槽产品清单中的可变参数信息，生成单元可以根据母线槽的可变参数信息生成与产品清单中母线槽产品对应的三维模型图，导出单元可以根据三维模型图导出母线槽的二维工程图、物料清单和生产工艺清单；数据库可以存储母线槽的三维模型图、二维工程图、物料清单（BOM表）和生产工艺清单；接口层可以为生产信息化管理***提供调用数据库中图纸或表单的应用程序接口。

根据本发明的方案，通过对实际场景所需的不同母线槽产品进行参数化赋值，可实现不同型号、不同功能单元、不同电流等级、不同外形尺寸、不同数量的的母线槽产品的自动化设计，可直接根据生成的图纸或清单对产品进行加工。本方案通用性好，能够提高产品批量生产时产品设计的工作效率，同时降低差错率。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本发明的具体实施方式。

附图说明

通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：

图1示出了根据本发明一个实施例的母线槽的参数化设计方法100的流程示意图；

图2示出了根据本发明一个实施例的母线槽产品清单示意图；

图3示出了根据本发明一个实施例的LE型立式弯头母线槽的三维模型示意图；

图4示出了根据本发明一个实施例的OE型立式弯头母线槽的三维模型示意图；

图5示出了根据本发明一个实施例的根据母线槽三维模型导出的物料清单示意图；

图6示出了根据本发明一个实施例的母线槽参数化设计平台400的架构示意图。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。

母线槽产品有很多系列和型号，如高强度封闭式母线槽（CFW）、空气式插接母线槽（BMC）、密集绝缘插接母线槽（CMC）等，每个系列有不同的电流等级，如400A、500A、630A、800A、5000A等。这些母线槽产品的主结构相对一致，主要由侧板、上下盖、导体（铜排或铝排，外包绝缘膜）、绝缘材料、防水材料、紧固件等组成。不同的母线槽又分不同的功能单元，如直身段、平弯、立弯、组合弯头、法兰、弯头法兰组合、接头、插接箱等。由于项目所需的母线槽产品清单不同，产品的尺寸、规格、功能单元也不相同。生产母线槽需要按照产品的生成工艺信息表和二维零件图纸制作。

为了便于母线槽设计流程的自动化，本方案提供一种母线槽的参数化设计方法和参数化设计平台，能够根据实际场景需求，自动建立母线槽可变参数与其对应的三维模型之间的唯一关联关系，根据母线槽对应的三维模型生成产品的二维零件图、物料清单、生产工艺清单等，直接为后续产品生产提供依据。并且可以通过在线调用的方式以实现设计与生产之间的交互。

图1示出了根据本发明一个实施例的母线槽的参数化设计方法100的流程示意图。如图1所示，该方法100始于步骤S110，获取母线槽的产品清单，其中产品清单中至少包含母线槽的尺寸信息。

在本发明的实施例中，可以根据现场实际测量结果设计母线的走向、接线方式、所需母线产品的系列、规格、电流等级、生产工艺等产品参数信息，生成包含母线走向和母线槽产品参数信息的母线槽产品清单。例如母线接线方式可以是单母线或双母线，其中单母线接线方式简单，运行保护方便，但是其可靠性和灵活性较差，适用于只有一台变压器出线回路数不多的变电所。双母线接线方式供电可靠、便于扩建，但是接线设备较多，配电装置复杂，可以根据实际应用场景设计母线的接线方式，根据现场测量结果确定母线槽的尺寸、生产工艺。图2示出了根据本发明一个实施例的母线槽产品清单示意图。如图2所示，该产品清单中包含母线槽的路由（母线的宽度、方向等信息）、产品顺序号、电流等级、产品目录、产品名称、类型、数量、变化量（尺寸、规格等信息）。不同的电流等级其尺寸规格信息不同，例如额定电流为1000A的母线槽，其铜排规格为6*80，钢板厚度为2mm，可以通过对可变参数赋值，生成不同尺寸的母线槽。

随后执行步骤S120，对产品清单进行解析，提取出母线槽的尺寸信息，以生成与产品清单中的母线槽产品对应的三维模型图。

可以预先构建母线槽产品的三维模型，三维模型中包含母线槽中各零件之间的位置约束关系，可以根据母线槽设计技术标准（3C标准），通过SolidWorks软件绘制，得到SLDDRW格式的三维模型图，也可以使用AutoCAD等二维软件或Pro/E等三维软件根据母线槽设计技术标准绘制三维模型图，使得绘制的模型图符合国家标准，确保设计的准确性。母线槽包含直线段、水平或垂直L段、水平或垂直Z段等、水平或垂直T段、水平或垂直X型四通母线、终端封头、其他紧固装置等。图3示出了根据本发明一个实施例的LE型立式弯头母线槽的三维模型示意图，图4示出了根据本发明一个实施例的OE型立式弯头母线槽的三维模型示意图。母线槽产品的主结构都包括侧板、上下盖和上下盖之间的导体（铜排），按照不同的产品类型，又分为不同的功能单元，如立弯、组合弯头等。三维模型中各组件之间的约束关系和位置是确定的，但是尺寸等可变参数可以根据实际需求调整。

接着，提取母线槽的产品清单中的可变参数信息，其中可变参数信息包含母线槽的尺寸信息，例如首先确定母线槽所属的系列（CFW或DDW等），然后找出产品名称编码对应的产品，如接头、直身、水平弯头、立式弯头等，最后找到该产品名称编码对应的尺寸信息，将母线槽的尺寸信息赋值给相应的母线槽三维模型中的可变参数，被赋值后的三维模型在SolidWorks软件中自动变化为与产品清单中的母线槽产品对应的唯一的三维模型图。

随后执行步骤S130，根据母线槽的三维模型图，导出母线槽的二维工程图、物料清单和生产工艺清单。例如可以在SolidWorks软件中将SLDPRT格式的三维模型图转换为SLDDRW格式的二维工程图。通过参数化设计平台中的程序进一步读取三维模型中的信息，自动保存到Excel格式的物料明细表中，将三维模型中的各种零件按照1:1的比例生成零件CAD图，以便对零件进行钣金加工、锯切、冲压、折弯等加工工艺制作。图5示出了根据本发明一个实施例的根据母线槽三维模型导出的物料清单示意图。如图5所示，母线槽三维模型中包含的包括接头、直身、法兰、端封、特殊角度弯等零件以及平面吊顶、固定支架、弹簧支架等附件。此外还可以根据三维模型生成参数化变量表和参数化方程式表。其中，参数化方程式表中包含了母线槽各个参数之前的变化规律，当某一个参数变化时，另一个参数可以根据参数化方程式表自动变化。

最后执行步骤S140，将母线槽的三维模型图、二维工程图、物料清单和生产工艺清单存入数据库，以便生产信息化管理软件调用数据库中的图纸或表单。

为了便于与公司信息化管理***对接，可以在参数化设计平台中通过设置接口层实现对数据库中图纸或表单的调用。其中数据库可以是SQL server、Oracle、mySQL等数据库中任意一种，MES（制造执行***）、ERP（企业资源计划）、PDM（产品数据管理）等软件可通过接口层提供的应用程序接口调用数据库中的数据，使企业信息化管理***获取的数据更及时有效，工作效率更高。

在本发明的实施例中，母线槽的参数化设计平台可以包括用户操作界面、接口层、数据处理模块和数据库。图4示出了根据本发明一个实施例的母线槽参数化设计平台架构示意图。如图4所示，母线槽的参数化设计平台400包括用户操作界面410、接口层420、数据处理模块430和数据库440。其中，用户操作界面410可以为用户提供母线槽的三维模型图设计界面，用户可以通过调用SolidWorks程序对母线槽三维模型的结构进行设计。数据处理模块430包括解析单元431、提取单元432、生成单元433和导出单元434，解析单元431可以对获取的母线槽产品清单进行解析，提取单元432可以提取母线槽产品清单中的可变参数信息，生成单元433可以根据母线槽的可变参数信息生成与产品清单中母线槽产品对应的三维模型图，导出单元可以根据三维模型图导出母线槽的二维工程图、物料清单和生产工艺清单。数据库440可以存储母线槽的三维模型图、二维工程图、物料清单和生产工艺清单。接口层420可以为生产信息化管理***，如MES、PDM、ERP等信息化管理软件提供调用数据库中图纸或表单的应用程序接口，以实现参数化设计平台与企业生产信息化管理***之间的数据交互。

通过上述方案，通过对实际场景所需的不同母线槽产品进行参数化赋值，可实现不同型号、不同功能单元、不同电流等级、不同外形尺寸、不同数量的的母线槽产品的自动化设计，并且可直接根据生成的图纸或清单对产品进行加工。本方案通用性好，能够提高产品批量生产时产品设计的工作效率。

在此处所提供的说明书中，说明了大量具体细节。然而，能够理解，本发明的实施例可以在没有这些具体细节的情况下被实践。在一些实例中，并未详细示出公知的方法、结构和技术，以便不模糊对本说明书的理解。

类似地，应当理解，为了精简本公开并帮助理解各个发明方面中的一个或多个，在上面对本发明的示例性实施例的描述中，本发明的各个特征有时被一起分组到单个实施例、图、或者对其的描述中。然而，并不应将该公开的方法解释成反映如下意图：即所要求保护的本发明要求比在每个权利要求中所明确记载的特征更多特征。更确切地说，如下面的权利要求书所反映的那样，发明方面在于少于前面公开的单个实施例的所有特征。因此，遵循具体实施方式的权利要求书由此明确地并入该具体实施方式，其中每个权利要求本身都作为本发明的单独实施例。

本领域那些技术人员应当理解在本文所公开的示例中的设备的模块或单元或组件可以布置在如该实施例中所描述的设备中，或者可替换地可以定位在与该示例中的设备不同的一个或多个设备中。前述示例中的模块可以组合为一个模块或者此外可以分成多个子模块。

本领域那些技术人员可以理解，可以对实施例中的设备中的模块进行自适应性地改变并且把它们设置在与该实施例不同的一个或多个设备中。可以把实施例中的模块或单元或组件组合成一个模块或单元或组件，以及此外可以把它们分成多个子模块或子单元或子组件。除了这样的特征和/或过程或者单元中的至少一些是相互排斥之外，可以采用任何组合对本说明书（包括伴随的权利要求、摘要和附图）中公开的所有特征以及如此公开的任何方法或者设备的所有过程或单元进行组合。除非另外明确陈述，本说明书（包括伴随的权利要求、摘要和附图）中公开的每个特征可以由提供相同、等同或相似目的的替代特征来代替。

此外，本领域的技术人员能够理解，尽管在此所述的一些实施例包括其它实施例中所包括的某些特征而不是其它特征，但是不同实施例的特征的组合意味着处于本发明的范围之内并且形成不同的实施例。例如，在下面的权利要求书中，所要求保护的实施例的任意之一都可以以任意的组合方式来使用。

此外，所述实施例中的一些在此被描述成可以由计算机***的处理器或者由执行所述功能的其它装置实施的方法或方法元素的组合。因此，具有用于实施所述方法或方法元素的必要指令的处理器形成用于实施该方法或方法元素的装置。此外，装置实施例的在此所述的元素是如下装置的例子：该装置用于实施由为了实施该发明的目的的元素所执行的功能。

如在此所使用的那样，除非另行规定，使用序数词“第一”、“第二”、“第三”等等来描述普通对象仅仅表示涉及类似对象的不同实例，并且并不意图暗示这样被描述的对象必须具有时间上、空间上、排序方面或者以任意其它方式的给定顺序。

尽管根据有限数量的实施例描述了本发明，但是受益于上面的描述，本技术领域内的技术人员明白，在由此描述的本发明的范围内，可以设想其它实施例。此外，应当注意，本说明书中使用的语言主要是为了可读性和教导的目的而选择的，而不是为了解释或者限定本发明的主题而选择的。因此，在不偏离所附权利要求书的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。对于本发明的范围，对本发明所做的公开是说明性的而非限制性的，本发明的范围由所附权利要求书限定。

Claims (10)

1.一种母线槽的参数化设计方法，其特征在于，所述方法包括：

获取母线槽的产品清单，所述产品清单至少包含母线槽的尺寸信息；

对所述产品清单进行解析，提取出母线槽的尺寸信息，以生成与产品清单中的母线槽产品对应的三维模型图；

根据所述三维模型图，导出母线槽的二维工程图、物料清单和生产工艺清单；

将所述三维模型图、二维工程图、物料清单和生产工艺清单存入数据库，以便生产信息化管理软件通过调用所述数据库中的图纸或表单，依据图纸或表单对母线槽产品进行生产加工。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取母线槽产品清单的步骤包括：

根据现场测量结果，生成包含母线走向和母线槽产品参数信息的母线槽产品清单；以及

将所述母线槽产品清单导入母线槽参数化设计平台。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对所述产品清单进行解析，提取出母线槽的尺寸信息，以生成与产品清单中的母线槽产品对应的三维模型图的步骤包括：

预先构建母线槽产品的三维模型，所述三维模型中包含母线槽中各零件之间的位置约束关系；

提取母线槽的产品清单中的可变参数信息，所述可变参数信息包含母线槽的尺寸信息；

将母线槽的可变参数信息赋值给相应的母线槽三维模型中的可变参数，生成与产品清单中的母线槽产品对应的三维模型图。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，使用SolidWorks软件构建母线槽产品的三维模型，以生成SLDPRT或SLDASM格式的三维模型图。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述母线槽产品清单中还包括项目名称、产品路由、产品顺序号、产品系列、产品类型、产品名称、产品数量、电流等级。

6.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述提取母线槽的产品清单中的可变参数信息，所述可变参数信息包含母线槽的尺寸信息的步骤包括：

从母线槽的产品清单中确定母线槽的产品系列和名称编码；

基于母线槽的产品系列和名称编码，提取对应的产品的可变参数信息，所述可变参数信息包括产品的尺寸信息。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述三维模型图，导出母线槽的二维工程图、物料清单和生产工艺清单的步骤包括：

在SolidWorks软件中将赋值后的母线槽三维模型图导出对应的二维工程图，所述二维工程图中包括母线槽的各零部件图；

根据所述母线槽的三维模型图，导出母线槽的物料清单和生产工艺清单。

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

通过制造执行***软件或企业资源计划软件或产品数据管理软件调用数据库中的母线槽的零件清单和物料清单，以便对母线槽产品所需的零件和物料的进行分类统计。

9.一种母线槽的参数化设计平台，包括用户操作界面、接口层、数据处理模块和数据库，其特征在于，所述用户操作界面适于为用户提供母线槽的三维模型图设计界面，所述数据处理模块包括解析单元、提取单元、生成单元和导出单元，所述解析单元适于对获取的母线槽产品清单进行解析，所述提取单元适于提取母线槽产品清单中的可变参数信息，所述生成单元适于根据母线槽的可变参数信息生成与产品清单中母线槽产品对应的三维模型图，所述导出单元适于根据三维模型图导出母线槽的二维工程图、物料清单和生产工艺清单。

10.根据权利要求9所述的母线槽的参数化设计平台，其特征在于，所述数据库用于存储母线槽的三维模型图、二维工程图、物料清单和生产工艺清单；所述接口层适于为生产信息化管理***提供调用所述数据库中图纸或表单的应用程序接口。

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