电连接器三维快速装配研究

展亚鸽

【摘 要】电连接器是电子设备中的基础元件，在电子设备三维结构设计中，电连接器三维装配设计频率很高。文中通过分析电连接器三维装配设计的流程及特点，提出了基于Pro/E软件对电连接器三维装配设计过程进行定制开发、实现快速设计的开发思路，介绍了电连接器三维快速装配工具的系统架构及设计流程，并以电子产品设计中常用的转接板为例，描述了电连接器三维快速装配工具的应用。

【关键词】电连接器；快速装配；二次开发

电装， 电子装联的简称；电子装联指的是在电子电气产品形成中采用的装配和电连接的工艺过程。电装工艺的含义是“现代化企业在组织大规模的科研生产， 把许多人组织在一起， 共同地有计划地进行电子电气产品的装配和电连接， 需要设计、制定共同遵守的电子装联法规、规定， 这种法规和规定就是电装工艺技术， 简称电装工艺”。对于电子产品而言， 电路设计产品的功能， 结构设计产品的形态， 工艺设计产品的过程。电子设备中的装联技术， 过去一般通称电装和电子装联， 多指在电的效应和环境介质中点与点之间的连接关系。

先进制造技术是当代信息技术、综合自动化技术、现代企业管理技术和通用制造技术的有机结合，是传统制造技术不断吸收机械、电子、信息、材料、能源及现代管理技术方面的成果。同时对进入静电防护区域（EPA）的物品也要严格把关，比如塑料、纸质物品等不得带进该区域静电防护区域的工作人员，每日在操作前必须对工位的接地线、离子风机、工作台面、脚环或者手环等。开发、设计、制造、检测、管理及售后服务等制造全过程， 实现优质、高效、低耗、清洁、灵活生产， 获得理想技术经济效果的制造技术的总称。

先进制造技术涵盖五大技术群，主要包括：（1）系统总体技术群；（2）设计制造一体化技术群；（3）制造工艺与装备技术群；（4）管理技术群；（5）支撑技术群。电气互联技术属于边缘学科、多学科的电子工程制造技术。20世纪90年代开展的“并行工程”，是電子装备设计思想的一次革命， 在电子工程制造技术学科内，它的基本意思是“电气互联技术的工作必须从产品的方案论证起参加进去，参与总体设计及电子产品的研制、开发、生产全过程的设计、决策”。为实现这一理念， 国内一些一流的科研院所纷纷投入巨额资金引进先进的电气互联技术和先进的电气互联设备， 与此同时， 国内一些与电子工程制造技术有关的大学纷纷设立电气互联研究生班、微电子技术班和微电子与固体电子学院。人们逐步认识到：“没有一流的电气互联技术， 没有一流的电气互联设备， 就不可能有一流的设计和电子产品”。

在电子设备中，电连接器在器件与器件、组件与组件、系统与系统之间进行电气连接和信号传递，是构成一个完整系统必需的基础元件。在电子设备结构设计中，作为基础元件的电连接器的装配设计出现的频率非常高。电连接器的三维装配设计的内容主要包括：连接器在安装部件上的安装孔创建，位置代号/名称名牌等标签的创建，连接器及其安装紧固件在安装部件上的装配。电连接器三维装配设计内容的一致性使其具备了通过软件二次开发实现快速装配设计的条件。

电连接器三维装配设计流程及特点。由于电连接器均由专业厂家进行生产设计，因此在电子设备设计企业中，电连接器的三维模型一般都作为企业的共有模型存储在企业的通用数据库中，供电子设备设计时调用。在通用的三维设计软件中，电连接器的三维装配设计流程是： 平面布局，确定连接器安装位置→安装零件上连接器安装孔建模→安装零件上连接器代号/名称名牌建模→创建装配模型，装配连接器→装配连接器所需紧固件。根据上述设计流程可知，电连接器的三维装配过程具有以下特点：

1）电连接器的装配过程难度不大，但过程复杂：

三维装配使用的均为三维设计软件的常用工具，但涉及到零件建模、写名牌、装配建模、紧固件装配等多个过程，步骤繁琐，设计效率低。

2）电连接器的安装孔、名牌内容及位置、所用紧固件的品种及数量等均与电连接器密切关联，在平面布局时即全部确定。

3）不同类型电连接器的三维装配流程一致，在设计过程中使用的功能菜单也基本相同。通过上述分析可以看出，电连接器的装配中，需要设计的内容有确定连接器的安装位置、输入名称/代号标签值、选择具体紧固件，其余均为软件操作内容。

电连接器快速装配设计工具开发思路根据电连接器三维装配过程的特点，采用以下思路开发电连接器快速装配设计工具：

1）采用成组技术，将电连接器装配相关的安装孔、名牌、紧固件特征或模型作为连接器的属性，与电连接器的三维模型组合在一起，形成电连接器的复合模型（即在定义连接器标准件的过程中定义好约束关系和配合实体）。在连接器的装配过程中只需输入所需的参数值即可。

2）在安装电连接器的装配模型内，基于平面布局，确定连接器的安装位置。输入连接器的代号/名称名牌、紧固件等属性的具体值，其余打孔、装配模型等具体工作由工具自动完成。

3）通过拖动电连接器三维模型，实时改变电连接器复合模型的位置。通过窗口编辑，改变电连接器复合模型各属性值。从而实现安装电连接器的装配模型的关联更改。

电连接器快速装配设计工具基于平面布局，通过二次开发实现了电连接器的快速装配。实际应用表明，采用电连接器快速装配设计工具进行连接器装配设计，可以减少用户的软件操作步骤，使用户集中精力于设计内容上，其余工作由软件自动完成，从而实现快速设计，提高设计效率。

【参考文献】

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