1、模塊化設(shè)計思想
雖然每臺刮板輸送機都必須依據(jù)使用現(xiàn)場的地形、環(huán)境條件和用戶的具體要求進(jìn)行設(shè)計，但從結(jié)構(gòu)上來說，它們均由頭部、尾部和中間組成，如圖1示，其中頭尾部的機架、驅(qū)動裝置、張緊裝置等均為系列化或標(biāo)準(zhǔn)化部件。刮板輸送機中間槽又是由一些直線段組成。
針對刮板輸送機的這一結(jié)構(gòu)特點，通過對其基本零部件的分析歸納，運用模塊化設(shè)計思想，將其劃分為四類模塊：
(1)基本模塊如機頭架、機尾架、傳動架、驅(qū)動裝置、張緊裝置等，是構(gòu)成刮板輸送機的必要模塊。
(2)輔助模塊 如中間槽、支腿等，也屬于構(gòu)成刮板輸送機的必要模塊，起著聯(lián)接和連通各模塊的作用。
(3)特殊模塊如手動插板、手動翻板及電動式閘門等，它們不一定出現(xiàn)在所有的刮板輸送機中。
上述3類模塊，大多已標(biāo)準(zhǔn)化或系列化。
(4)非標(biāo)模塊有些刮板輸送機為滿足特殊的使用條件，不可避免地采用一些特殊結(jié)構(gòu)或部件，必須單獨專門設(shè)計，構(gòu)成模塊化設(shè)計中的非標(biāo)模塊。
基于上述模塊劃分，刮板輸送機的總圖及相應(yīng)的地基圖的繪制，就可簡化為各種模塊的選配和拼接過程，從而可以靈活方便地適應(yīng)不同結(jié)構(gòu)型式的刮板輸送機設(shè)計，并且有利于模塊的擴展、修改和更新。
2、繪圖數(shù)據(jù)的生成
一個機械產(chǎn)品的圖紙設(shè)計過程，實質(zhì)上是幾何模型的建立和逐步細(xì)化過程，而幾何模型又是通過數(shù)據(jù)加以描述的。對于每一設(shè)計階段，這一幾何建模過程。
為了生成繪制刮板輸送機總圖所需的數(shù)據(jù)，用VB語言編制了繪圖參數(shù)計算程序，該程序的輸入數(shù)據(jù)根據(jù)圖2所示來自三方面。
(1)上一設(shè)計階段。刮板輸送機整機參數(shù)設(shè)計計算所生成的數(shù)據(jù)，包括驅(qū)動型式、總長、總高、段數(shù)、段長、段高、張緊力等，通過讀入整機參數(shù)設(shè)計計算程序生成的數(shù)據(jù)文件而獲得。
(2)本設(shè)計階段。繪制總圖的控制數(shù)據(jù)，主要是各部件選型參數(shù)和一些在此之前未確定的結(jié)構(gòu)參數(shù)，通過人機交互而獲得。
(3)外部存儲數(shù)據(jù)。如各標(biāo)準(zhǔn)、系列部件的結(jié)構(gòu)參數(shù)，這些參數(shù)己存于數(shù)據(jù)庫之中，通過讀入相應(yīng)的數(shù)據(jù)庫文件而獲得。
繪圖參數(shù)計算程序?qū)θ矫鏀?shù)據(jù)加以處理，完成下列任務(wù)：①生成繪制各部件模塊及總圖所需的數(shù)據(jù)文件；②對某些全局結(jié)構(gòu)參數(shù)加以優(yōu)化；③生成自動繪制總圖所需的SCRIPT文件；④為下一設(shè)計階段生成零部件明細(xì)表提供必要的數(shù)據(jù)。
3、刮板輸送機總圖的自動繪制
刮板輸送機CAD系統(tǒng)在AutoCAD環(huán)境下進(jìn)行總圖的自動繪制。由于組成刮板輸送機的部件種類繁多，且許多部件均有各自的系列，為了減少繪圖程序的冗余度，我們利用AutoCAD的二次開發(fā)工具一內(nèi)嵌式AutoLISP語言實現(xiàn)參數(shù)繪圖。
總圖繪制過程的主要步驟有以下方面。
3.1生成部件圖塊，構(gòu)造部件圖庫
系統(tǒng)執(zhí)行SCRIPT文件，首先運行相應(yīng)的LISP程序，讀入前面所述繪圖參數(shù)計算程序業(yè)已生成的數(shù)據(jù)文件，繪出大部分部件的圖塊。具有參數(shù)繪圖功能的這些LIsP程序目前可繪出9種組合的頭架、尾架；NGW-S-Y及NSW-Y系列不同結(jié)構(gòu)的驅(qū)動裝置；3種張緊裝置，以及手動翻板及電動式閘門等各種不同部件，足以涵蓋XGZ系列刮板輸送機。系統(tǒng)生成的上述圖塊均以DWG繪圖文件的形式存于系統(tǒng)中，如所設(shè)計的刮板輸送機具有非標(biāo)模塊，則可通過人機交互或其它方法會制生成相應(yīng)的DWG文件，一并留待繪制總圖時調(diào)用。此外，系統(tǒng)內(nèi)還存有另外一些DWG文件，如地基點符號、標(biāo)準(zhǔn)圖框、標(biāo)題欄、繪圖專用漢字等。
上述兩類DWG文件構(gòu)成總圖繪制系統(tǒng)的圖庫，它們之間的不同之處僅在于：后者永久駐留于系統(tǒng)中，而前者則在每繪制一條新的刮板輸送機總圖之前由LISP程序生成，為的是不使太多的DWG文件占據(jù)系統(tǒng)運行的空間。
3.2生成刮板輸送機總圖
系統(tǒng)執(zhí)行相應(yīng)的LISP程序，以機頭鏈輪中心為基點，按照頭部及其地基圖一中間段一尾部及其地基圖一中間段地基圖的順序，插入業(yè)已生成的部件圖塊，連接繪制成刮板輸送機總圖，并通過人機交互，在圖上太適當(dāng)?shù)奈恢貌迦霕I(yè)已生成的各種橫截面圖塊等，必要時還可對圖上任何部分進(jìn)行修改。
3.3 自動標(biāo)注尺寸和零部件序號填寫明細(xì)表
刮板輸送機總圖上的尺寸通過下述方法進(jìn)行標(biāo)注：各部件模塊內(nèi)部的尺寸在生成部件圖塊時加以標(biāo)注，涉及多個圖塊的尺寸在拼繪總圖時標(biāo)注。
此外，在生成部件圖塊時，對于圖塊中每個須標(biāo)注序號的零部件，均已確定了一個標(biāo)注點位置，并在圖塊內(nèi)根據(jù)標(biāo)注點水平方向坐標(biāo)值的大小從左到右進(jìn)行了排序，同時按此順序記錄下明細(xì)表內(nèi)應(yīng)填寫的文字內(nèi)容。持總圖繪制完畢后，程序自動按照各部件在總圖中水平方向上的位置，對所有標(biāo)注點進(jìn)行統(tǒng)一編號，從各標(biāo)注點引出標(biāo)注線、標(biāo)注序號，并生成明細(xì)表文件。由于己事先進(jìn)行了嚴(yán)格的排序，因此標(biāo)注線之間不會發(fā)生交叉，標(biāo)注的序號也不會發(fā)生重迭。
最后人機交互選擇圖框，由系統(tǒng)自動填寫標(biāo)題欄、明細(xì)表，并指導(dǎo)用戶準(zhǔn)備好技術(shù)要求文件且插到圖中。在繪圖儀上輸出的是完全符合工程設(shè)計規(guī)范的刮板輸送機總圖。
4、結(jié)論
經(jīng)過較長時間的實際應(yīng)用證明：由于刮板輸送機CAD系統(tǒng)采用了模塊化結(jié)構(gòu)，因此具有較好的柔性和優(yōu)良的可維護性；由于其運行過程與人工設(shè)計步驟相同，且采用了中文菜單引導(dǎo)、自動排錯、友好的人機界面等先進(jìn)軟件技術(shù)，因此工程技術(shù)人員只須運用機械設(shè)計方面的專業(yè)知識就可方便地進(jìn)行操作；從輸入原始設(shè)計參數(shù)到總圖繪制輸出，只需12h就可完成全部工作，極大地提高了設(shè)計效率，對縮短設(shè)計周期、提高設(shè)計質(zhì)量，均己發(fā)揮出明顯的技術(shù)、經(jīng)濟效益。
