镶嵌机械手参数化设计

0 引言

    参数化与变量化设计技术是当前CAD/CAM系统的研究热点之一，是实现工程设计智能化、自动化的重要手段。参数化造型通过定义几何参数，或定义这些参数的简单方程来得到设计结果：而利用变量化造型，可通过方程组来表达模型的驱动尺寸，计算诸如基于材料属性的结构、尺寸等。在建模时，用户不必按固定的顺序设置关系，只需赋予一些必要的参数即可。本文以汽车发动机缸体的压铸自动化生产线机器人的缸套镶嵌机械手为例，组成机械手的基础零件的形状改变很少，经常只需采用类比设计，即形状基本固定，只需改变一些关键尺寸就可以得到新的系列化设计结果。在此基础上对与压铸模相配合时有要求的特定部件(如镶嵌头定位部)进行个别设计，三维模型整合，干涉验证后，可自动生成制作和装配所需的各种组装图、零件图、零部件清单等图样和文件。另外，参数化设计与变量化设计的实施可以让设计者充分利用企业现有的产品数字模型，利用参数化设计与变量化设计得到新的系列化设计结果，从而大大提高压铸用机器人镶嵌机器手的设计效率和设计质量。

    缸套镶嵌机械手的整体结构示意图如图1所示。

    此机械手的参数化设计主要是根据缸套6的内径来确定1、2、3、4、5、7、10的相关尺寸。根据缸套6的长度确定活塞杆3、铝壳7的长度，根据预紧力和缸套6的质量确定活塞3的面积和选择合适的预紧弹簧。

    图1 装饰膜结构

1 实现参数化设计方法

    系统自身是由vc++开发的．类库由VISUAL c++9．0类库生成器生成，因此，用Vc++进行二次开发可充分利用的类，派生出大量应用程序的新类．此外还可能提高系统的兼容性。本文是在VC++6．0软件上用C十+语言进行二次开发，生成动态链接库(*．DLL)文件，此文件直接嵌入到内部，加载成功后应用程序菜单直接出现在主菜单上，如同自带的插件，使用时及其方便。

    在中实现产品参数化设计的方法有如下2大类：

    a)利用本身自带的各种特征生成所需要的模型，然后再通过配置选项里的系列零件设计表可以生成形状类似但大小不同的系列零件，从而实现产品的参数化设计。

    b)为了便于进行二次开发，为用户提供了自由、开放以及功能齐全的数百个API(application programming interface应用编程接口)函数，即基于OLE或COM的接口，用户可以利用任何支持COM和OLE的编程语言如VB、VBA、C、c++等对进行二次开发，实现产品的参数化设计。