□ 容 剛

湖南省譜誠知識產(chǎn)權有限公司 湖南邵陽 422800

1 非標自動化機械設備概述

在企業(yè)生產(chǎn)過程中,自動化設備不僅可以為企業(yè)生產(chǎn)提供質(zhì)量保證,而且可以提高企業(yè)的整體生產(chǎn)效率。但是,由于某些原因,生產(chǎn)受到限制,使標準自動化機械設備無法投入產(chǎn)品生產(chǎn)。對此,非標自動化機械設備可以用于滿足特殊原因帶來的生產(chǎn)要求,而且可以幫助企業(yè)改善產(chǎn)品質(zhì)量,有效提高企業(yè)整體生產(chǎn)水平,促進企業(yè)穩(wěn)定發(fā)展。當然,非標自動化機械設備需要進行創(chuàng)新設計,才能有效滿足生產(chǎn)需求。

2 設計方向

非標自動化機械設備屬于根據(jù)客戶特定需求進行定制化開發(fā)設計的機械設備。

設計之初,需量化客戶的各類參數(shù)需求,包括但不限于設備解決的具體問題、設備工作環(huán)境,以及設備尺寸、總功率、各項精度等級等參數(shù),并根據(jù)客戶資金預算,確定設計思路和設計方案,評估設備基本造價。

在設計中,需要了解行業(yè)規(guī)模產(chǎn)值及單臺設備產(chǎn)生的經(jīng)濟效益,評估設備可復制數(shù)量,從而進一步完善設計思路和設計方案。

3 設計選材

為了最大限度地在規(guī)定的成本下發(fā)揮非標自動化機械設備的功能,設計者應選擇合適的材料,提高設備的功能,延長服務壽命,并降低成本。

在選材過程中,采用科學靈活的手段,正確識別材料,使材料符合設計要求,并在設備安裝過程中,降低事故發(fā)生的可能性。設備的平衡和調(diào)整對設備的功能而言非常重要,可以降低部件的更換頻率,減少維護費用。

正確預測設備的服務時間,確保設備穩(wěn)定運行。零件損壞時,應保證損壞零件在保修范圍內(nèi)。了解零部件的成本,將零部件的成本降至最低,盡量選擇市場上的標準零部件。

綜合考慮零件的耐熱性、耐沖擊性、耐負荷性及其它功能,降低零件的加工制造成本,優(yōu)化零件外包裝的制造工序,提高零件的材質(zhì),解決機械生產(chǎn)過程中的冷卻和防振問題,使設備真正發(fā)揮作用。

4 設計細節(jié)

非標自動化機械設備是根據(jù)企業(yè)生產(chǎn)要求進行定制加工的產(chǎn)品,也就是說,由于沒有標準模塊,因此需要根據(jù)加工場所和產(chǎn)品性能進行單獨設計。由此可見,設計人員的專業(yè)能力對設計而言非常重要。設計人員結(jié)合自身的設計經(jīng)驗和專業(yè)知識,改進設備的設計細節(jié),如針對設備在使用和運轉(zhuǎn)過程中某些零件和部件存在的不可避免的磨損,盡量對零件和部件與設備整體進行可拆分設計,易于更換。同時對易磨損位置應采用較硬的材料,以減小磨損量,延長使用壽命?；蚴褂玫蛢r、易加工的材料,預備多個替換零件,從而降低加工、生產(chǎn)成本。如在夾具部件中通過燕尾槽和銷釘實現(xiàn)易損件迅速、準確安裝定位。燕尾槽如圖1所示,易損件夾持塊如圖2所示。僅需通過兩個螺栓,即可快速更換夾持塊。夾持塊與接觸面采用淬火處理,提高材料表面硬度,減少磨損,從而延長材料的使用壽命。

圖1 燕尾槽

圖2 夾持塊

設計者需要優(yōu)化設計計劃,綜合考慮設備的使用需求,提高設備在現(xiàn)有設計中的功能。同時,設計者需明確設計設備的關鍵點和創(chuàng)新點。設備設計后,需預留反饋時間,優(yōu)化設計缺陷,并按照相關標準來提高設計水平。

5 設計軟件

在計算機技術發(fā)展過程中,一些軟件具有非常強大的設計功能,廣泛應用于機械設計。將非標自動化機械設備與計算機軟件相結(jié)合,可用于規(guī)劃和設計,以提高設備設計的工作效率。同時,計算機軟件可以通過數(shù)據(jù)分析來評估并提高設備性能。通過應用三維設計軟件,可以設計設備的零件,通過數(shù)字、圖像、文本反映零件的設計模式。在實際設計中,計算機軟件可以通過計算、分析來比較各種設計方案,最終選擇最佳方案。通常,設計師以草圖為原始設計,并使用三維設計軟件將設計圖紙轉(zhuǎn)換為加工圖紙。同時,設計師可創(chuàng)建圖形樣板,并編輯相關圖形。三維設計軟件在設備設計中的有效應用,可以改變傳統(tǒng)設計習慣,減少設計時零件的空間干涉,避免零件受力部分強度不足,提高工作效率,減少設計研發(fā)經(jīng)費。

常用的三維設計軟件有SolidWorks、Pro/e、UG、CATIA等。

6 控制系統(tǒng)

在非標準自動化機械設備設計中,需要考慮設備的控制系統(tǒng),調(diào)整和統(tǒng)一控制系統(tǒng)。需嚴格按照設備參數(shù)和工藝要求執(zhí)行電氣控制系統(tǒng),以提高質(zhì)量可靠性,并提高生產(chǎn)效率。在設計控制系統(tǒng)時,必須根據(jù)控制對象的要求進行相關設計工作,制訂最合理的運行計劃,并緊密結(jié)合專業(yè)知識來解決問題。在滿足控制要求的前提下,可以構建整個控制系統(tǒng),確保設備的安全穩(wěn)定運轉(zhuǎn)。設備的精度和性能取決于零件的精度,因此需要控制零件的尺寸、形狀、位置精度。同時,動力系統(tǒng)、傳動系統(tǒng)的控制也會影響設備的精度,選擇合適的控制系統(tǒng)是降低設備成本,提高設備精度的重要舉措。

7 適用性

非標自動化機械設備的操作伴隨一定的風險,提高設備的適用性,不僅能夠有效保證技術人員的安全,而且可以使設備更容易操作。在設備設計過程中,設計人員需系統(tǒng)整合總體生產(chǎn)要求,以確保設計嚴格符合生產(chǎn)要求。在設計設備時,設計人員需注意檢測安裝過程中出現(xiàn)的問題,在一定程度上擴展、優(yōu)化設計方案,相應簡化設計過程,保證設計過程的完整性。為了避免不符合生產(chǎn)實際情況,設計人員需要加強與相關設備操作人員的溝通,制訂準確、詳細的用于設備使用的操作手冊,使操作人員能夠理解設備的工作原理,快速識別和理解設備的應用程序,有效提高設計的適用性。

8 文檔整理

在設計非標自動化機械設備時,需要確定設備的特定要求事項,建立科學合理的制造文檔,并記錄相關的資料信息。設備創(chuàng)新的基礎是設計過程的改進,設計過程結(jié)束后,相關部門對設計過程進行分析和實踐,進一步改善設備的設計流程,強化操作中的注意事項?？梢跃帉懺敿毜脑O備操作手冊,使相關人員更容易理解和操作,從而提高企業(yè)生產(chǎn)效率。

9 結(jié)束語

隨著我國制造業(yè)的發(fā)展,自動化需求越來越多。自動化產(chǎn)品的使用,可以提高企業(yè)的生產(chǎn)效率,并且提高產(chǎn)品性能。由于各種原因,一些生產(chǎn)企業(yè)無法使用標準化機械設備。為了滿足這些企業(yè)的需求,非標自動化機械設備被廣泛使用。非標自動化機械設備是根據(jù)特定生產(chǎn)需求進行設計和制造的產(chǎn)品,需要選擇合適的材料,根據(jù)合適的設計流程,進行創(chuàng)新設計,以滿足企業(yè)的生產(chǎn)需求。