基于B/S架构的抛丸机选型及抛丸工艺网络平台开发

李计良，王守仁，王瑞国，翟永真

（1.山东开泰集团有限公司，山东邹平 256217；2.济南大学，山东济南 250022）

0 引言

在现代经济建设中，钢材是不可或缺的必备物质，尤其在建筑、机械、集装箱、船舶、铸造、汽车等制造业中更是占着举足轻重的地位。中国工业腐蚀技术协会根据国内外调查数据显示，因腐蚀造成的损失约占一个国家当年GDP的3%～5%。据此估算，2011年我国腐蚀损失约为2万亿元[1]，而抛丸除锈清理技术是目前主要的钢材表面保护有效手段。

多年来随着抛丸清理设备的需求增加，抛喷丸技术与装备日臻完善，性能不断提高，应用范围从单纯的铸造业的表面清理扩大到冶金矿山、机械制造、汽车拖拉机、兵器制造、轻纺机械、船舶车辆、航空宇航等不同行业，其工艺范围亦从铸锻件的表面清理扩展到金属结构件的强化、表面加工、抛喷丸成形等不同的领域[2]。随着抛丸工艺的广泛应用，至今世界上已经发展了适应各种不同工艺要求的抛丸设备上千种规格品种，促进了抛丸工艺的应用。但是各行各业对本行业的抛丸技术与装备都有自己行业的要求和标准，不利于抛丸行业的规范化、规模化发展，同时，产品设计的70%以上的行为活动是非几何的，发生在概念设计阶段，如需求分析、功能分解、资料搜集、方案寻求等[3]，而CAD以几何建模技术为核心，对概念设计和早期设计却不能提供很好的支持。概念设计阶段，在面对高度的不确定性和含糊的概念和大量的非几何信息时，传统的CAD系统只能取决于设计专家的知识和经验，而这一阶段设计师60%～70%的时间又花费在了查找信息及处理信息上，这些信息很大一部分是相互独立、难以集成的，同时企业中人员的流动与更新更造成了巨大的知识流失。因此需要一个网络平台，对抛丸机选型和抛丸工艺的形成完整方案，解决整个行业以及企业抛丸机结构和抛丸工艺种类繁多，数据检索困难、数据缺乏安全性，数据无法共享，人员流失带来的知识遗失等问题。

随着B/S网络架构模式、数据库存储技术以及Internet技术的发展，基于B/S架构式的抛丸机结构和抛丸工艺网络平台必将成为最高效的一种方法。B/S架构与C/S相比较有更强的事务处理能力，不需在客户机上安装系统所特有的客户端软件，操作简单、管理方便，不仅适用于局域网也适用于广域网。将它与产品配置数据库存储技术相结合，研究一种高效率的基于B/S架构与数据库存储技术的系列抛丸机结构和抛丸工艺网络平台不仅具有可行性，而且还可以进一步推广应用于整个行业相关单位其他机械设备的网络平台中，具有十分重要的意义。

1 抛丸机构成及应用

1.1 抛丸清理设备分类

传统清理分类按清理过程是否接触水等液体可分为干法清理（如抛喷丸清理等）和湿法清理（如电化学清理等）。按工作原理可分为摩擦式（如普通滚筒清理机)、弹丸冲击式(如抛丸、喷丸清理设备)和液压冲击式（如电液压清砂设备等）；按作业方式可分为间歇式和连续式；按适用范围可分为通用清理设备和专用清理机（如曲轴抛丸清理机）；根据工件形状及尺寸特点，可将其分为滚筒式、履带式、转台式、台车式、吊钩式、吊链式、吊链转盘式、摇床式、机械手式、鼠笼式、辊道输送式和组合式等(见图1)。

图1 抛丸清理设备分类

1.2 抛丸机的构成

抛丸清理设备是目前国内外清理铸件的主要设备。其组成一般包括抛丸器、工件输送系统、弹丸循环系统、清理室、除尘系统和控制系统等部分[4]。抛丸器是关键部件，性能好坏直接影响设备效率和维修工作量，因此，选用时，必须了解所配用抛丸器的主要性能参数及结构形式。抛丸器（见图2）又由进丸管、分丸轮、定向套、连动盘、叶片、主轴及轴承座、电动机、护罩及防护板等零件组成。

图2 抛丸器传动形式

1.3 抛丸清理设备的特点及适用范围

多年来抛丸技术与装备日臻完善，性能不断提高，应用范围从单纯的铸造业的表面清理扩大到集装箱、机车、工程机械、矿山机械、轻纺机械、汽车、兵器制造、船舶车辆、航天航空等不同行业，其工艺范围亦从铸锻件的表面清理扩展到金属结构件的强化、表面加工、抛喷丸成形等不同的领域。

2 网络平台架构设计

通过对抛丸机分类、结构、选型原则、应用范围、工艺原理进行综合分析，结合本平台为互联网应用，因此采用系统采用Web流行的Browser/Server网络平台三层体系架构[5]（见图3）。建立以抛丸机分类为一级目录，结构为二级目录，原理、技术参数、选型、应用范围为三级目录的数据结构并兼具安全访问、信息交流等功能的网络平台，实现客户端通过浏览器访问表示层，显示用户界面；Web服务器负责业务逻辑处理，并且实现与客户端、数据存储服务器的交互；数据存储服务器负责管理静态、动态数据的系统体系。

图3 B/S平台的三层结构

3 平台主要功能模块

（1）系统管理模块：主要实现对使用用户账号登录、查询、维护和权限管理，数据的初始化、备份管理以及系统账号的访问记录登记功能；

（2）系列抛丸机选型模块：主要实现产品结构、工艺的信息编辑及产品查询选型功能；

（3）系列抛丸机产品设计模块：主要实现产品技术、标准等文档管理和查询；

（4）图纸管理模块：主要实现产品及工艺的设计图纸文件管理和查询；

（5）在线交流管理：主要实现该系统账号之间的信息沟通与交流。

主要功能模块关系见图4，平台的登录界面、根据产品系列查询产品、根据应用工件查询界面和产品技术资料查询见图5、6、7。

4 平台数据库设计

平台使用软件开发工具SQL server进行数据库的设计，数据库设计的目的是为了完成抛丸机信息的输入、编辑、选型查询等要求。根据主要功能模块及相关信息的处理，我们将文件的所有信息进行分类，划分到系统相关的数据表中（见图8），每张数据表就是一类数据实体的属性集，如技术人员数据表（见表1）、产品数据表（见表2）。数据表间的关系就是不同类型数据实体关系的描述。

图4 系统功能模块

图5 根据产品系列查询产品

图6 根据清理工件查询产品

图7 产品图纸查询界面

5 平台开发应用相关技术

图8 平台数据库部分表

表1 技术人员数据表

表2 产品数据表

平台开发采用基于c#语言的Framework.net 2.0构架和Microsoft Visual Studio 2005开发平台、IIS Web服务器以及CSS等技术，数据库采用关系数据库管理系统MS SQL Server 2005，采用Framework2.0的ADO.NET进行数据库的链接。

6 平台开发中的关键问题

（1）产品结构表是产品结构的报表格式，它是定义产品结构的技术文件。每个抛丸机产品都是由一个系列的大部件组成，产品结构树的根节点是某个产品系列，根节点下面的子树是一系列的大部件。大部件下面是具体的结构件，结构件最下面是零件，它是没有子树的叶子节点，构成一种递归的数据结构。产品结构如图9所示。

图9 产品结构树

（2）产品结构树生成

使用Net框架中的TreeView控件来显示产品结构树的树形结构。产品结构树中的产品与大部件、产品与零件、部件与部件、部件与零件，通过父项ID和子项ID形成一个层次结构的关联，根据产品组成的父项ID和子项ID采用递归算法实现产品的结构树。递归函数代码如下：

7 结论

本文从设备特点和网络技术实现两个方面，对该网络平台的总体结构做了分析，并结合系统基础数据库的设计与实现，对系统的架构、功能、数据库情况做了详细的描述。由于本系统根据抛丸机行业特点及应用范围的一般规程开发，所以具有较高的实用性。

系统设计过程中充分考虑了程序的逻辑结构，避免了运行结果的二义性或多义性，在数据库设计方面保证了数据的完整性，并经过严格的测试，是一个比较稳定的应用系统，满足了低成本，高效率，以及可扩展性的需求。

[1]郁红.绿色防腐大有作为[J].化工管理,2012(5):33.

[2]吴寿喜,王德志,卢军,等.中国抛喷丸技术与装备现状分析[J].中国铸造装备与技术,2009(6):6.

[3]邓乾旺,于德介.基于知识的计算机辅助产品概念设计原型的研究[J].机械设计与制造,2003(5):39-4l.

[4]王守仁,王瑞国.抛(喷)丸清理工艺与设备[M].北京:机械工业出版社,2012:243.

[5]王进.B/S模式下的三层架构模式[J].软件导刊,2011.3(10):30-31.