在進行非標自動化設備設計中,常常會遇到一些複雜機械裝備,如何更好設計出這些複雜的機械設備,是新手們的一個難題。下麵小編就跟據業內有著豐富經驗的工程師總結出來的三個要點進行分析一下。
 非標自動化設備設計要點
1、穩定化設計
穩定化設計就是在製定設計方案的時候,考慮方案在原理上的穩定性。
舉兩個例子說明穩定化設計。
第一個例子是,如果在設計杠杆驅動機構的時候,盡量將驅動放到省力杠杆的一端(既離支點遠的一端),用費力的一端(離支點近的一端)作為執行機構。這樣的好處是,驅動端的運動誤差被杠杆按比例縮小了。如果反過來用,則是被 杠杆按比例放大了。
第二個例子是,比如一個這樣的設備,其簡化結構如下圖所示。設備是要把一根鋼絲推出 一定長度,使推出的鋼絲端部進入工作台上的指定位置,然後工作台上的其他部件對鋼絲的端部進行加工。工作時:①送絲機構夾住鋼絲向前推,鋼絲從導向機構伸出;②鋼絲端部進入工作台以後,送絲機構鬆開;③送四機構返回到初始狀態。
 非標自動化設備設計要點
 
這個機器在使用過程中最大的問題是不穩定,因為鋼絲常常推不到指定位置。其實這就 是一個典型的不穩定設計,因為推出機構隻能保證鋼絲在離開導向機構時的位置是準的,但是如果鋼絲本身存在彎曲,伸出去的部分肯定會偏離預設位置。而原材料本身的差異是設備 無法控製的,這樣的不穩定因素在這個設計中就無法控製。
 
以下是對該機構的改進方案。在改進方案中,取消了送絲機構,把工作台改成可移動式。 工作時,①首先,使切斷的鋼絲在導向機構處伸出很短的一段,由於伸出的長度不長,因此位置比較準確;②工作台移動到導向機構附近,夾住鋼絲的末端;③工作台拉動鋼絲到指定位置,鬆開鋼絲。這當然不是唯一解決方案,比如也可以使導向機構夾住鋼絲送到工作台, 然後再返回。這樣的設計都是偏向於穩定的,鋼絲的質量問題不會影響設備的運行。
 非標自動化設備設計要點
2、直驅化設計
直驅就是直接驅動,常見的直線馬達,直驅旋轉馬達都是直驅理念的典型應用。就像直線馬達和直驅旋轉馬達一樣,它們都是直接驅動負載,中間沒有任何傳動部件,因此不但剛性好,動態響應高,且係統可靠性好。
 
直驅化設計的理念是,在驅動部件(如馬達,氣缸,液壓缸)和執行部件之間盡量減少 傳動機構。這樣的好處機械係統趨向於簡單、穩定。
在傳動機構中,有連杆機構,凸輪機構,棘輪機構。從技術上 來說這當然都是很好的東西,技術含量也很高,設計這樣的機構很能體現設計者的能力。但是,很多從事自動化設備研發和設計,尤其是非標自動化設備設計的朋友都知道,在現實應用中,設備的穩定性是首要的,不穩定的機構沒有用戶願意買單。直驅化設計能大大提高設備的穩定性。
 
當然申慱138也必須清楚,在複雜運動場合,直驅化設計意味著要采用複雜運動控製技術, 這當然會造成設計成本的大幅增加,如何在穩定型和成本之間找到一個平衡點也是設計者需要培養的能力。
 
3、試驗設計
作為一個設計者,很多時候申慱138都會麵臨兩個難題:一是設計任務中有沒有遇到過的部分;二是設計任務有明確的時間要求,有時甚至是緊迫的時間要求。時間的緊迫性隻允許申慱138進行一輪設計驗證。這種情況下,申慱138必須在一次進行實驗設計中找到最佳方案,或者退而求其次,找到可接受的方案。
如果一次試驗設計沒有得到可接受的方案,後果是可想而知的。如何才能確保一次試驗 設計就能找出可接受的方案呢?方法就是增加試驗因子和水平,其實就是增加測試的數量。說白了就是花錢買時間。
實際工作中,申慱138的設計任務未必那麽極端,但是對不確定的部分進行試驗設計往往能 有效縮短設計時間。
 
以上就是關於複雜的非標自動化設計過程中需要解決的要點,僅供各位參考。

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