基于模块化产品平台的链板式输送机配置器的设计.pdf

2 5 2 机 械设 计 与制 造 Ma c hi ne r y De s i g n&Ma n u f a c t u r e 第 1 0期 2 0 1 0年 1 0月 文章编号 ： 1 0 0 1 3 9 9 7 ( 2 0 1 0 ) 1 0 0 2 5 2 0 2 基于模块化产品平台的链板式输送机配置器的设计 木 史俊友刘军科陶庆斌孙一镔 ( 青岛科技大学 机电工程学院 ， 青岛 2 6 6 0 6 1 ) De s i g n o f c o n f i gu r a t i o n t o o l f o r c h a i n d r a g b a s e d o n mo d u l a r i z a t i o n p r o d u c t p l a t f o r m S H I J u n - y o u ， L I U J u I 卜 k e ， T A O Q i n g - b i n ， S U N Y i - b i n ( C o l l e g e o f Me c h a n i c a l &E l e c t r i c a l E n g i n e e r i n g ， Q i n g d a o U n i v e r s i t y o f S c i e n c e &T e c h n o l o g y ， Q i n g d a o 2 6 6 0 6 1 ， C h i n a ) ； 【 摘要】 链板式输送机是典型的模块化定制产品。采用对产品进行模块划分并通过对产品平台参数 ： ! 进行提取和映射的方法， 建立了模块化的链板式输送机产品平台。提 出了实现客户需求的产品分级配置设 ： ； 计技术和方法。最后， 开发了模块化链板式输送机产品配置器。 ： ： 关键词： 产品平台； 产品配置； 模块化 ； 输送机 ： 【 Ab s t r a c t 】C h a i n d r a g W a S t p i c a l c u s t o m i z e d m o d u l ari z ati o n me c h t m i c a l p r o d u c t Mi n g mo d u l e： d i v i s i o n t o p r o d u c t s a n d a d o p t t h e m e t h o d o fd i s t i l l i n g a n d m a p p i n g ofp r o d u c t p l at f o r m p a r a m e t e r s ， e s t a b l i s h： ： m o d u l a r i z ati o n c h ai n d r ag p r o d uct p l a tf o r m P u t f o r w ard p r o d u c t g r a d e d c o n fi g u r at i o n d e s i g n w h i c h r e a l i s e s ： ； u s e r d e m a n d e r F i n a l l y ， e s t a b l i s h e d a r n o d u l ari z at i o n p r o d u c t c o n fi g u r ati o n t o o l f o r c h ain d r a g ： Ke y wo r d s ： Pr o d u c t p l a t f o r m ； P r o d u c t c o n fig u r a t i o n； M o d u l a r i z a t i o n； Ch a i n d r a g ： ， ，。 -I _ 一“ ( ，一 ， ， ， )， 一 一 ， ，一) -一t _ _1 一， 1 中图分类号 ： T H1 1 6 ， T P 3 9 1 7 2 文献标识码： A 1 引言 链板式输送机是烟草、食品等行业产品输送的关键设备之 一 ，各新变型大都在已有机型上进行。采用大批量定制的生产模 式能够使生产企业快速响应客户的需求和市场变化 ， 有效地提高 其生产效率， 提高产品资源的重用程度。本文在研究并建立模块 化的链板式输送机产品平台的基础上， 设计并开发了链板式输送 机的产品配置器， 并验证了其有效 。 2 链板式输送机模块化产品平台的设计 2 1 链板式输送机产品系列的划分 可将链板式输送机分为头部、 尾部 、 过渡、 导向和直行五大 模块。将企业的产品系列按以上提取的特征参数进行划分， 如表 1 所示。 表 1 中的编码部分： 平行 ； V 一立行 ； 无； 1 一有； A 上面； 4 面； “ 一 () ” 轨道数即按轨道数对重新划分好的产品各系列进 行进一步的划分。 表 1链板式输送机不同系列的特征参数 女来稿 日期 ： 2 0 0 9 1 2 1 2 2 _ 2链板式输送机模块化产品平台的结构模型 链板式输送机模块化产品平台的结构模型如 图 1 所示。 图 1 中深色部分代表链板式输送机平台的通用元件，其余为变型结 构。由产品平台及变型结构构成产品结构模型。 在建立链板式输 送机结构模型时， 参考链板式输送机结构， 从平台元素开始按照 平 台元素一 相关变型零件 一 模块 一 整机的顺序产生。 图 1链板式输送机结构模 型及模块化的产品平台 3 链板式输送机的分级配置设计 首先根据用户需求对已建立好的产品平台进行产品查询选 配。然后基于平台根据配置要求 ， 对各模块及其零部件 的配置变 量逐一进行选择。分级配置设计的流程如图2 所示。 3 1 基于实例的产品级别的配置 基于实例推理的方法要解决客户需求与己有产品实例库之 间的相似度问题。 实例相似度用来找出实例库中与新问题最相似 的实例。通过相似度的计算可给出相似度最高的库实例 ， 客户可 以直接选用产品库中的己有产品。 相似实例提取是从实例库中找出与当前的配置设计 目标对 象最相似的实相似度的提取。 如表 2 、 表 3 所示 ， 列出了链板式输送机的属性指标 、 权重和 链板式输送机示例。 第 1 0 期 史俊友等： 基于模块化产品平台的链板式输送机配置器的设计 2 5 3 3 _ 2链板式输送机模块的选择 根据特征参数判断属于哪个产品系列的方式具有模糊性， 通 过特征参数对各模块的影响将特征参数传递至各模块，产品模块 示意图如图3 所示， 采用模糊模式识别方法找到一个最佳模块。 表 2属性指标和权重 实 例 至 力 詈 萋 轨 道 数 变频 上侧 1 0 有 G J 一 2 不变 侧面 5 无 G J 一 5 变频 上测 1 0 有 G J 一 2 工作 功率 工作 压力 A 1 l O B l 1 O C 9 2 O - 3 7 k w 8 O O 0 N 1 1 k w 9 0 O O N 1 1 k w 8 O o o N 开始 迥 墨 兰 至 一 妻 襞 鬈 征 N 零 一 I 根据要求选取通用 元件 配置可变元件 Y Y 固 图 2产品的分级配置设计流程图 链板式 输送机 R U， C L， MO， S B， N 】 l l I f 头部模块 过渡模块 导向模块 直行模块 尾部模块 RU， C L， MO， N ( RU， N R U N RU N RU S B ) 图 3链板式输送机模块 图中特征参数约束 R e 表示为： ，传递至各模块的约束如图 所示。其中： R U ( R u n ) 运行方式 ： 平行、 立行； 当平行时轨道道问距为 1 1 0 ， 立行时轨道道间距为 9 2 ； C L ( C l u t c h ) _ _ _ 有无离合器可以取值有或无， 0 表示无， 1 表示有； MO ( M o t o r ) -电机放置方式可以取值上面或侧面， 0表示在 侧面， 1 表示在上面； S B ( S i d e b o a r d ) 尾部侧板的有无， 0表示无， 1 表示有； N 道数多少。 4链板式输送机配置器的设计 在建立的链板式输送机模块化产品平台的基础上，依据基 于模块化产品平台的分级配置设计流程 ， 链板式输送机的配置步 骤， 如图4 所示。如图5 所示， 链板式输送机配置器的人机界面。 图 4配置器配置流程图 P* $ W 图 5链板式输送机配置器界面 5结束语 链板式输送机结构复杂， 各别零部件变型繁琐 ， 产品设计周 期长， 对客户需求的响应迟缓。建立链板式输送机的模块化产品 平台并采用基于此平台而开发的条烟输送机配置器， 利用产品示 例相似度和模糊识别 的方法分别对于产 品级别和模块 级别进行 配置选择， 通过客户的基本性能参数需求即可得到相应的产品系 列号， 属于平台结构或模块就可以完全确定， 并可直接进行制造， 缩短了产品的设计开发时间。 链板式输送机配置器的开发提高了 对客户需求的响应速度和设计效率。 参考文献 1 Bi Z M， Z h a n g W J ， Mo d u l a r i t y t e c h n o l o g y i n ma n u f a c t u r i n g ； t a x o n o my a n d i s s u e s ， I n t e r n a t i o n a l J o u rna l o f Ma n u f a c t u r i n g T e c h n o l o g y ， 2 0 0 1 1 8( 5 ) ： 3 8 1 3 9 0 2 谭建荣， 李涛， 戴若夷 支持大批量定制的产品配置设计系统的研究 J 计算机辅助设计与图形学学报 ， 2 0 0 3 ， 1 5 ( 8 ) ： 9 3 1 9 3 7 3 祁国宁， 顾新建， 谭建荣等 大批量定制技术及其应用 北京： 机械工业出 版社 ， 2 0 0 3 ( 1 0 )