基于數字化建庫技術環保實驗工程設備的研發

王曉 譚永明

(1.青島匯君環境能源工程有限公司,山東青島 266000;2.青島和碩環保科技有限公司,山東青島 266101)

基于數字化建庫技術環保實驗工程設備的研發

王曉1譚永明2

(1.青島匯君環境能源工程有限公司,山東青島 266000;2.青島和碩環保科技有限公司,山東青島 266101)

環保實驗工程設備由于設備組合多變、非標變動性高和批量化不足等特點。設計加工周期長一直是影響推廣的主要原因。引入數字化建庫技術,對環保工程設計采用參數化管理,可以大大提高設計速度和效率,有利于設備工程的標準化設計。

環保實驗工程 數字化 參數化

1 引言

環保實驗工程設備一般僅限于研究所、高校及大型企業的研究部門使用，應用面窄、銷量低、產品單一和獨有性非標設計等特點，很難實現大規模批量化作業，一般是根據用戶提出的需求，單獨設計，單獨加工。這樣一方面增加了設計加工成本，另方面為成型后的設備工程的維修維護埋下“隱患”。

隨著數字化技術的發展，參數化設計及3D設計軟件二次開發的推廣，讓越來越多的技術管理人員開始注重非標設備建立標準設計庫，misumi公司非標庫的出現，讓很多曾經設計的非標件成為了標準件，真正實現非標件制造的批量化和產業化。

2 環保工程實驗設備的現狀

環保工程實驗設備尤其是成套式的實驗室設備，都會是根據實驗物料和客戶的不同需求，進行單獨設計，很多設備加工完成后都會存在或多或少的問題。以牛糞為實驗物料的沼氣中試工程設備為例，整套實驗設備一般需要由勻漿罐、厭氧罐、沉砂罐、UASB、熱水鍋爐、儲氣柜、脫硫罐、氣體壓縮機和高壓儲罐等設備組成，如圖1所示。其設備的大小和工藝方式都是根據限定原料和測試要求制作的，當物料變動變為羊糞，由于物料的消化狀態和成分發生了變化，需要對實驗工程設備進行相應的更改替換，才能達到其實驗效果[1]。非標實驗工程設備的局限性也極大的影響了其市場推廣，非標設備的標準化，擴大其使用范圍也是其發展的必由之路。

3 環保實驗工程設備標準化數字庫的建立

工程設備標準化數字庫首先以單個設備作為單元體通過OLE實現開發界面和參數化數字體的交互。Solidworks提供了強大的API接口，為OLE編程提供了開放的應用空間。VB作為可視性強和編制操作簡單的程序編制平臺在上個世紀備受推崇，常被用作軟件開發的共用平臺，VB默認的數據庫Microsoft Access為每一種設備建立數據庫，存儲設備特征參數。其程序編制格式如下；

Public swApp As Object '聲明應用程序對象

Public asm As Object '聲明組合體對象

Public boolstatus As Boolean ' 聲明布爾變量

Public longstatus As Long，

longwarnings As Long '變量為長整型

Public Feature As Object '定義特征對象

Set swApp = CreateObject

("SldWorks.Application") '創建一個應用程序

Set Part = swApp.Newasm '打開一個新實體文件

Set Part = swApp.ActiveDoc '激活當前實體文件

…… 組件特征向量的參數化編制

swApp.ExitApp '退出sldworks應用程序

solidworks設備模型建立后，通過solidworks中的“顯示特征尺寸”來找出特征完成后每個尺寸的ID，通過數據庫文件將需要涉足到變動尺寸進行存儲，通過數據庫中的尺寸來牽動模型的變動和重新生成。對過程機械設備來說，容器類可以通過容積大小進行建庫存放，輸送類設備則通過輸送量和輸送電機功率進行分類存放，使用VB建立交互對話框，對標準數據設備調用且對其中可能存在的部分變量，通過界面數據改動來驅動模型的改動[2]。

作為沼氣環保工程的微縮版，環保實驗工程設備多而復雜，每個設備通過組件建庫設定為工程設備的一個單元存儲，工程設備可以從庫中選用相應設備來完成整個工程的布置，設備加入后，通過管道模塊和泵閥標準件庫完成整個工程的設計。二維工程圖和設備物料明細表作為設計中的重要一環，它的制作借助于Solidworks的自身功能模塊完成方便可靠。在VB平臺上開發的環保實驗工程設備標準化數字庫采用的是異步方式存儲，生成“exe”文件，在打開solidworks軟件系統后，通過生成的程序文件異步操控，用設計程序實現數字庫中的設備信息的調用和設備的選型，solidworks完成工程對挑選設備的添加及附件的設計加載、工程圖的繪制及整套設計的完成[3]。Solidworks的工程圖、物料明細表與實體模型是相互交互的，當實體模型更改工程圖和物料明細相應自動發生改變，可以避免設計操作中的低級錯誤。所以標準件庫的建立以后，可以相應的建立工程圖和物料明細作為標準設備庫的附屬部分，便于設計研發直接調用，對于牽扯到部分微調的設備，通過局部尺寸變動特殊存儲。

Solidworks本身也為其二次開發提供同步方式的接口，設計者也可以通過編制程序，將二次開發的程序直接加載到solidworks的管理程序中，在solidworks的菜單上增加開發后的模塊，與操作程序更為一體的結合。

4 結語

作為非標機械工程的典型代表環保實驗工程設備由于自身的一些局限，在設計研發和加工制作中會出現低效和改動大等問題。隨著數字參數化技術的普及和solidworks標準設備二次開發技術的成熟，其結合在環保實驗工程設備上的應用，將實現其非標設備的標準化設計和標準化工程的應用，它的實現既縮短了設計加工周期，又能提高研發質量。

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[1]殷國富,徐雷.Solidworks2007二次開發技術實例精解[M].北京：機械工業出版社,2007.

[2]江洪,魏崢,王濤威.Solidworks二次開發實例解析[M].北京：機械工業出版社,2007.

[3]袁清珂,王偉,劉大慧,張明天,楊波．基于solidworks用VB開發標準件庫的實現方法[J].北京;現代設計與先進制造技術,2008,9,27-29.

;王曉(1983-),男,本科,工程師,環保工程工藝設計。