CN114036680A - 一种冷藏车车厢设计系统及设计方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种冷藏车车厢设计系统及设计方法，该系统包括订单配置模块、自动图号申请与工程图导出模块、装配结构树生成模块和材料统计模块；本发明通过订单配置模块确定车厢各模块尺寸参数，生成三维模型；生成的车厢模型各零部件在自动图号申请与工程图导出模块中进行图号申请，将申请到的图号写入零部件模型属性中，读取模型中的图号属性并写在工程图纸中；工程图导出后在装配结构树生成模块中读取车厢模型的装配结构树并显示；在材料统计模块中读取订单配置模块中生成的车厢各零部件模型的属性，统计汇总板材、型材件信息，通过装配结构树生成模块生成冷藏车车厢材料清单。本发明提高了生产效率，降低了生产成本，适合多品种、小批量的冷藏车车厢生产。

Description

一种冷藏车车厢设计系统及设计方法

技术领域

本发明涉及冷藏车，尤其涉及一种冷藏车车厢的设计系统，本发明还涉及一种冷藏车车厢的设计方法。

背景技术

冷藏车是食品冷链、生鲜电商、药品疫苗防控等应用的基础核心环节，其生产制造水平及质量影响各类冷链物流的稳定供应。随着应用要求更加苛刻，对冷藏车及其厢体的升级改进不断进行，客户对冷藏车，特别是冷藏车车厢的要求更为多样化与个性化。

企业在应对大量的不同形式的订单时，产生了大量的各不相同的生产任务。这些任务虽然看上去外形类似，但图纸型号规格、设计尺寸、物料材质均有偏差，对设计出图、生产管控、成本管理都带来了很大压力。导致企业需花费大量的人力和成本用于重复、易错的设计和出图任务。

在冷藏车快速设计过程中，充分利用已有的设计资源对新订单产品完成快速设计是重要的，专利“一种适应于大规模定制生产模式下的参数化产品配置的系统和方法”(专利申请号：CN202010872856.3)根据订单信息中的设计参数值、基型产品对应的参数化方案模板计算得到定制化产品的物料清单，通过对定制化产品的物料清单与数据存储模块中保存的物料清单进行匹配，当定制化产品的物料清单与所有物料清单均不相匹配时，将定制化产品保存为对应的基型产品的变型产品。

但是该方案存在以下不足之处：首先，该方法基于参数化方案模板对基型产品进行变型设计生成定制化产品，需要事先建立每类基型产品及参数化方案模板，且基型产品只能按照预先设计好的参数化方案模板进行变型，不能灵活的根据订单信息中的设计参数值来生成变型产品，具有较大的局限性。其次，该方法通过对定制化产品的物料清单与数据存储模块中保存的物料清单进行逐一的匹配查询的方式确定变型产品及参数化方案模板，效率较低。最后，该方法仅考虑对参数化模板进行设计，对于实际中常使用的系列化、通用化的产品模块并未进行充分的利用，同时也未能生成一套较为完整的生产技术资料，很难应对大量的多样化订单，也难以用于指导实际生产。

发明内容

发明目的：为了克服现有技术的不足，本发明提供了一种冷藏车车厢设计系统及设计方法，在多品种、小批量生产冷藏车时，将参数化可配置技术应用到该冷藏车车厢的快速设计中，并对三维模型进行装配结构的展示和材料统计，同时进行图号的自动申请和工程图导出，提高了生产效率，降低了生产成本。

技术方案：本发明冷藏车车厢设计系统包括订单配置模块、自动图号申请与工程图导出模块、装配结构树生成模块和材料统计模块；

其中，设计系统通过订单配置模块确定车厢各模块的结构及尺寸参数，生成车厢的三维模型；订单配置模块中生成的车厢模型各零部件在自动图号申请与工程图导出模块中根据图号命名规则进行自动图号申请，同时将申请到的图号写入零部件模型属性中，在工程图导出时读取模型中的图号属性并写在工程图纸的相应位置；工程图导出后在装配结构树生成模块中读取订单配置模块中生成的冷藏车车厢模型的装配结构树并显示；在材料统计模块中读取订单配置模块中生成的冷藏车车厢各零部件模型的属性，统计汇总板材、型材件的信息，同时通过装配结构树生成模块生成冷藏车车厢的产品材料清单。

本发明是针对多品种多规格的车厢进行设计，其中，订单配置模块根据订单信息对车厢各模块进行选配，同时通过对车厢厢体各设定模块的选择确定各模块所在各壁板的结构。利用参数化建模技术建立车厢主尺寸与各壁板的结构尺寸的联动关系，通过输入车厢主尺寸确定冷藏车厢体总尺寸及各壁板的结构尺寸，最后确定其他需要输入尺寸信息模块的尺寸参数来确得到车厢的设计方案，在SolidWorks平台输出车厢的三维模型。同时，将得到的车厢方案存储并分配流水号，当存在后续订单与该订单需求相似时，直接选择该订单配置方案为模板，对该方案进行修改调整，重新生成符合新订单车厢需求的设计方案。

其中，订单流水界面包含了使用本系统进行快速设计的全部历史订单，新建订单配置或选择历史订单方案记录进入订单配置界面后，根据新订单的需求对冷藏车车厢各模块进行选择配置，包括制冷剂型号及安装方式、侧门类型及安装方式、有无拦腰护板及其安装方式、示廓灯、工具箱及油箱模块，然后输入车厢厢内尺寸作为主尺寸，如厢内长A、厢内宽B、厢内高C，最后输入底架、侧防护及挡泥板其余模块参数完成整个冷藏车车厢的完整模块配置及参数确定，得到完善的车厢的配置及参数信息。

根据设计方案配置信息，通过程序建立设计平台与SolidWorks软件接口，调用各模块的三维模型，包括非参模型，如外购件、标准件及其他已完成通用化的零部件模型，还包括各壁板及其他相关零部件的参数化模型，并以设计方案中的参数信息作为各壁板的驱动尺寸，完成变型设计。最后利用SolidWorks二次开发技术，对调用的各零部件模型进行装配，生成符合订单信息的冷藏车车厢三维模型。

在自动图号申请及工程图导出模块，产品零部件图号由属性图号和流水号两部分组成，为便于对产品零部件进行统一管理，使用SQL Server数据库建立企业产品数据管理PDM系统，用于保存历史订单所使用的全部图号信息及图号命名规则。在自动图号申请过程中，首先通过SolidWorks API读取模型的属性信息，然后连接SQL Server将模型的属性信息匹配图号命名规则中的对应项目，从而获取相应的属性图号。同时读取PDM系统中已存在的同属性图号的最大流水号并在此基础上加1，赋值为新申请零部件的流水号。最后，将获取的属性图号与流水号结合作为新的零部件图号，完成零部件的自动图号申请。

在工程图导出中，利用程序调取各零部件的工程图纸，包括非参零部件及参数化零部件的工程图纸，其中，对参数化模型建立模型与工程图纸的关联，使得工程图纸上的零部件尺寸信息与模型联动，实现二维图纸的自动导出且参数化模型的工程图纸跟随参数化模型实时更新。

材料统计模块包括板材统计界面、型材统计界面和BOM导出界面。生成产品的三维模型后，在材料统计模块系统自动读取产品模型中各零部件属性信息，该属性信息包括编号、名称、材料、规格，汇总后将信息显示。在板材统计界面，通过读取并筛选各零部件的属性值确定该零部件是否属于板材类零件，若零部件存在“板材”属性，则将该零部件的信息显示在板材统计模块。型材统计界面同理。最后在BOM导出界面将材料清单、板材统计表及型材统计表利用程序自动导出至Excel表中，用于指导加工生产。

本发明冷藏车车厢的设计方法包括以下步骤：

(1)进入冷藏车订单配置模块；

(2)确定车厢的配置需求、尺寸参数信息，并在订单流水界面与历史订单方案比对，如果存在相似历史订单，则选择历史订单为模板进入订单配置界面，否则在订单配置界面新建产品配置；

(3)在订单明细界面中对车厢的各个模块进行配置，在订单配置界面中查看所选择的配置，以及根据所选择的模块所确定下来的各壁板的结构类型；

(4)在厢体尺寸界面输入厢内长A、厢内宽B、厢内高C，并驱动壁板进行尺寸联动，生成符合订单要求的壁板；

(5)厢体部件结构尺寸界面输入其他参数化模块的尺寸参数，确定车厢底架零部件的尺寸信息，完成对厢体全部零部件的配置与参数调整；

(6)利用程序调取产品的配置库组件中对应的非参系列化通用化模型、相关标准件以及参数化模型，并对参数化模型进行尺寸驱动完成参数化变型设计；在SolidWorks中生成车厢的三维模型；

(7)为三维模型零部件在自动申请图号界面进行属性图号的匹配申请，并为零部件分配流水号，将属性图号和流水号结合作为零部件图号，并将申请到的零部件图号对应写入零部件模型的属性信息中；

(8)在工程图导出界面将工程图纸导出；

(9)进入装配结构树生成模块，读取SolidWorks中所述模型的装配结构树并显示；

(10)进入材料统计模块，将车厢中各零部件的属性信息进行显示，得到材料清单；

(11)在板材统计界面中，统计板材信息；

(12)在型材统计界面中，统计型材信息；

(13)在导出BOM表界面将车厢材料清单、板材统计表及型材统计表导出。

步骤(3)中，模块的配置包括内外蒙皮类型、侧门类型及安装方式、油箱类型、制冷机型号及安装方式、油箱及工具箱。

步骤(5)中，在厢体部件结构尺寸界面输入底架参数、侧防护参数和挡泥板参数，确定车厢底架零部件的尺寸信息。

步骤(8)中，在工程图导出界面将工程图纸导出时，包括对非参数化的工程图导出和对参数化模型的工程图导出。

步骤(8)中，参数化模型进行尺寸参数调整，并通过模型与工程图纸的关联实现对工程图纸更新。

有益效果：与现有技术相比，本发明具有以下优点：

(1)本发明将参数化可配置技术应用到冷藏车车厢的快速设计中，根据订单快速的生成了产品的三维模型、产品图纸及有关技术文件，适用于多品种、小批量生产冷藏车，提高了产品设计效率和设计质量，降低了设计人员的劳动强度。

(2)本发明对三维模型进行了装配结构的展示和材料统计，生成更加清晰的产品BOM表，提高了设计质量。

(3)本发明结合企业实际需求，进行图号自动申请和工程图导出，减少了重复劳动，提高了设计效率。

附图说明

图1是本发明冷藏车车厢设计模块框架图；

图2是本发明冷藏车车厢设计系统架构图；

图3是本发明冷藏车车厢设计方法流程图；

图4是本发明装配结构树及工程图纸显示示意图；

图5是本发明板材统计示意图。

具体实施方式

实施例1：

如图1至图3所示，本发明冷藏车车厢设计系统包括订单配置模块1、自动图号申请与工程图导出模块2、装配结构树生成模块3和材料统计模块4。

首先根据订单信息，在订单配置模块1进行产品各模块的选配及关键尺寸参数的确定，根据输入参数完成各参数化模块的尺寸联动，根据模块配置方案完成各模块的选配，利用SolidWorks二次开发技术，对调用的各零部件模型进行装配，生成符合订单信息的冷藏车车厢三维模型。

其次，在确认模型生成无误后，在自动图号申请与工程图导出模块2为该订单批次的产品零部件结合图号规则进行图号申请，并将申请到的图号存入PDM系统中以便于后续管理，同时将图号写入订单配置模块1中车厢产品各零部件模型的属性中，在后续生成工程图纸的过程中，SolidWorks自动读取该图号属性写在工程图的图号位置。

其次，为了得到清晰的产品层次关系，在装配结构树生成模块3利用程序读取订单配置模块1中车厢三维模型的装配结构树并显示。

最后，材料统计模块4通过对订单配置模块1中车厢三维模型各零部件属性读取，将板材、型材进行分类统计并导出，同时也可以生成整个车厢的物料清单并导出。

订单配置模块1用于根据订单信息对车厢进行各模块配置和参数调整，生成符合订单信息的三维模型。该订单配置模块1包括订单流水界面1-1、订单配置界面1-2、订单明细界面1-3、厢体关键尺寸设计界面1-4、厢体部件关键结构尺寸设计界面1-5以及产品的配置库组件。

车厢的配置库组件包括参数化模型库、企标件模型库和标准件库。车厢的配置需要从参数化模型库1-6、企标件模型库1-7和标准件库1-8中调用相应的零部件模块。

在订单流水界面1-1中查看历史流水订单，包括产品批次号、产品型号、厢体主尺寸、产品配置方案信息，便于新订单比对寻找相似设计案例并调用。

在订单配置界面1-2和订单明细界面1-3中，选择车厢的内外蒙皮类型、侧门类型及其安装方式、油箱类型、制冷机型号及安装方式，同时通过各模块的配置选择来确定车厢各壁板的结构类型及壁板上的各类特征。

在厢体关键尺寸界面1-4中，输入作为厢体主尺寸的厢内尺寸：厢内长A、厢内宽B、厢内高C，确定车厢的关键尺寸及各壁板的尺寸参数。

除确定各壁板的尺寸参数外，在厢体部件结构关键尺寸界面1-5中选择底架侧防护尺寸参数、底架内外连接件类型及尺寸参数、后防护与挡泥板各尺寸参数。

本实施例中，参数化模型库1-6为企业根据行业知识及二维设计资源建立的参数化模型库。企标件模型库1-7为企业系列化标准模型库。标准件库1-8为根据国家标准建立的设计资源库。

通过订单配置模块1确定满足订单需求的冷藏车车厢各模块的结构及尺寸参数，利用程序调用模型库中的三维模型并通过对SolidWorks进行二次开发完成参数化零部件的尺寸调整及各零部件的自动装配，最终生成符合订单要求的冷藏车车厢三维模型。

自动图号申请与工程图导出模块2用于对根据新订单配置生成的车厢三维模型结合图号命名规则对产品的零部件进行自动图号申请并赋予零部件图号，并对三维模型进行工程图纸导出，下发车间生产作业。

自动图号申请与工程图导出模块2包括自动图号申请界面2-1和工程图导出界面2-2。

自动图号申请界面2-1中，读取在SolidWorks中预先添加的模型属性结合现行图号规则并连接PDM系统，检索与模型属性相符合的属性图号和历史最大流水号，将历史最大流水号加1并结合属性图号赋予模型作为新模型的完整图号并实时上传以更新该属性图号下的最大流水号，避免在同一产品各零部件申请时出现相同属性零部件的图号流水相同现象。

在工程图导出界面2-2中，除根据配置信息自动调取通用化标准化非参模型的工程图外，同时根据SolidWorks软件功能建立产品零部件模型与二维工程图纸的关联，当零部件模型根据新订单生成的产品设计方案进行变型时，零部件模板图纸的结构和尺寸参数同样会根据设计方案中的结构和尺寸信息进行自动更新，输出符合设计方案的二维工程图纸。

装配结构树生成模块3对SolidWorks中生成的三维模型进行装配结构的读取，生成该订单产品的装配结构树，更为清晰的展示车厢各零部件的层次结构信息。

材料统计模块4通过读取产品三维模型中个零部件的属性信息，将产品物料进行汇总，包括板材统计、型材统计等。

材料统计模块4包括板材统计界面4-1、型材统计界面4-2和BOM导出界面4-3。板材包括内外蒙皮类的薄板型材，在板材统计界面4-1中调用程序将该订单中所有的板材信息统计汇总，将便于在生产过程中对材料进行选择使用，降低因裁剪板材造成的物料浪费率。

在型材统计界面4-2中，调用程序自动统计各类型材的使用量，使得生产车间安排各类型材下料。

在BOM导出界面4-3中，利用程序对该订单的材料进行统计汇总，辅助企业安排生产。

如图3所示，本发明冷藏车车厢设计方法包括以下步骤：

(1)设计开始后，进入冷藏车订单配置模块1；

(2)根据新订单的信息确定该冷藏车车厢的配置需求、结构特点、尺寸参数信息并在订单流水界面1-1与历史订单方案进行比对，如果存在相似历史订单，则直接选择该历史订单为模板进入产品订单配置界面1-2，如果不存在相似的历史订单，则直接进入产品订单配置界面1-2新建产品配置。

(3)在产品订单明细界面1-3中根据订单的需求对车厢的各个模块进行相应的配置选择，该配置选择包括内外蒙皮类型、侧门类型及其安装方式、油箱类型、制冷机型号及安装方式、油箱及工具箱。在选择完各模块的配置后在产品订单配置界面1-2中查看所选择的配置以及根据所选择的模块所确定下来的各壁板的结构类型。

(4)在厢体关键尺寸界面1-4输入厢体的主尺寸，如厢内长A、厢内宽B、厢内高C，并以此来驱动各壁板进行尺寸联动，生成符合订单要求的各壁板。

(5)厢体部件结构尺寸界面1-5输入其他参数化模块的尺寸参数，该尺寸参数包括底架参数、侧防护参数、挡泥板参数，确定车厢底架零部件的尺寸信息，完成对车厢全部零部件的配置与参数调整。

(6)利用程序调取产品的配置库组件对应的非参系列化通用化模型、相关标准件以及参数化模型，并对参数化模型进行尺寸驱动完成参数化变型设计；在SolidWorks中进行自动装配，生成车厢的三维模型。

(7)为该订单批次的三维模型各零部件在自动申请图号界面2-1结合图号命名规则进行属性图号的匹配申请，并结合企业产品数据管理PDM系统为各零部件分配流水号，将属性图号和流水号结合作为完整的零部件图号，并将申请到的图号对应写入各零部件模型的属性信息中。

(8)在工程图导出界面2-2进行工程图纸导出，包括非参的系列化通用化模型、相关标准件以及参数化模型，其中参数化模型根据车厢的设计方案的改变进行尺寸参数调整，并通过模型与工程图纸的关联实现对相应的工程图纸自动更新。

(9)进入装配结构树生成模块3，程序自动读取SolidWorks中该模型的装配结构树并显示。图4为装配结构树生成模块3和工程图导出界面2-2在系统界面的显示结果。

(10)进入材料统计模块4，对该批次车厢进行材料统计，通过读取当前车厢模型的装配结构树，将该车厢中各零部件的属性信息进行显示，得到车厢材料清单。

(11)在板材统计界面4-1中，统计所使用的板材信息，如5所示。

(12)在型材统计界面4-2中，统计该车厢所使用的型材信息。

(13)在导出BOM表界面将产品物料清单、板材统计表及型材统计表利用程序自动导出至Excel表中，用于指导车间加工生产。

Claims (10)

1.一种冷藏车车厢设计系统，其特征在于：所述冷藏车车厢设计系统包括订单配置模块(1)、自动图号申请与工程图导出模块(2)、装配结构树生成模块(3)和材料统计模块(4)；

材料统计模块(4)读取订单配置模块(1)中生成的车厢零部件模型的属性，通过所述装配结构树生成模块(3)生成所述车厢的产品物料清单。

2.根据权利要求1所述的冷藏车车厢设计系统，其特征在于：所述订单配置模块(1)包括订单流水界面(1-1)、订单配置界面(1-2)、订单明细界面(1-3)、厢体关键尺寸设计界面(1-4)、厢体部件关键结构尺寸设计界面(1-5)以及产品的配置库组件。

3.根据权利要求2所述的冷藏车车厢设计系统，其特征在于：所述产品的配置库组件包括参数化模型库(1-6)、企标件模型库(1-7)和标准件库(1-8)。

4.根据权利要求1所述的冷藏车车厢设计系统，其特征在于：所述工程图导出模块(2)包括自动图号申请界面(2-1)和工程图导出界面(2-2)。

5.根据权利要求1所述的冷藏车车厢设计系统，其特征在于：所述材料统计模块(4)包括板材统计界面(4-1)、型材统计界面(4-2)和BOM导出界面(4-3)。

6.一种冷藏车车厢的设计方法，其特征在于：所述设计方法包括以下步骤：

(1)进入冷藏车订单配置模块(1)；

(2)确定所述车厢的配置需求、尺寸参数信息，并在订单流水界面(1-1)与历史订单方案比对，如果存在相似历史订单，则选择所述历史订单为模板进入订单配置界面(1-2)，否则在订单配置界面(1-2)新建产品配置；

(3)在订单明细界面(1-3)中对所述车厢的各个模块进行配置，在订单配置界面(1-2)中查看所选择的配置，以及根据所选择的模块所确定下来的各壁板的结构类型；

(4)在厢体尺寸界面(1-4)输入厢内长A、厢内宽B、厢内高C，并驱动所述壁板进行尺寸联动，生成符合订单要求的壁板；

(5)厢体部件结构尺寸界面(1-5)输入其他参数化模块的尺寸参数，确定车厢底架零部件的尺寸信息，完成对厢体全部零部件的配置与参数调整；

(6)利用程序调取产品的配置库组件中对应的非参系列化通用化模型、相关标准件以及参数化模型，并对参数化模型进行尺寸驱动完成参数化变型设计；在SolidWorks中生成车厢的三维模型；

(7)为所述三维模型零部件在自动申请图号界面(2-1)进行属性图号的匹配申请，并为零部件分配流水号，将属性图号和流水号结合作为零部件图号，并将申请到的零部件图号对应写入零部件模型的属性信息中；

(8)在工程图导出界面(2-2)将工程图纸导出；

(9)进入装配结构树生成模块(3)，读取SolidWorks中所述模型的装配结构树并显示；

(10)进入材料统计模块(4)，将所述车厢中各零部件的属性信息进行显示，得到材料清单；

(11)在板材统计界面(4-1)中，统计板材信息；

(12)在型材统计界面(4-2)中，统计型材信息；

(13)在导出BOM表界面将车厢材料清单、板材统计表及型材统计表导出。

7.根据权利要求6所述的冷藏车车厢的设计方法，其特征在于：步骤(3)中，所述模块的配置包括内外蒙皮类型、侧门类型及安装方式、油箱类型、制冷机型号及安装方式、油箱及工具箱。

8.根据权利要求6所述的冷藏车车厢的设计方法，其特征在于：步骤(5)中，在厢体部件结构尺寸界面(1-5)输入底架参数、侧防护参数和挡泥板参数，确定车厢底架零部件的尺寸信息。

9.根据权利要求6所述的冷藏车车厢的设计方法，其特征在于：步骤(8)中，在工程图导出界面(2-2)将工程图纸导出时，包括对非参数化的工程图导出和对参数化模型的工程图导出。

10.根据权利要求6所述的冷藏车车厢的设计方法，其特征在于：步骤(8)中，所述参数化模型进行尺寸参数调整，并通过模型与工程图纸的关联实现对工程图纸更新。

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