时间：2023-10-12 10:26:09
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关键词：非标设备；自动化设备；设计
随着市场竞争的日趋激烈，劳动力成本增加，国内各工业企业争相开展设备技术革新，以先进的自动化设备替代传统设备。这其中，非标自动化设备发挥着不可替代的重要作用，非标自动化设备的市场需求量也呈逐年上涨的态势。因此，加强非标自动化设备的设计研究，提高非标自动化设备的设计质量，对于工业企业的健康发展具有十分重要的意义。
1 非标自动化设备设计流程
非标自动化设备的设计流程如下：（1）确定产品开发项目，明确顾客需求，如产品的生产工艺、产品的质量要求、产能要求、作业环境等；（2）对产品进行分析研究，明确其生产工艺、尺寸要求，并与客户积极沟通，了解设备使用中的注意事项及相关技术参数；（3）经工程技术人员讨论、分析后，初步制定设备方案，得出设备的整体及局部示意图、各机械机构、电气控制系统、动作流程等；（4）组建方案审核小组，对设备的可行性、制造成本、产能等进行客观评估；（5）对审核过程中发现的问题进行切实整改；（6）将方案交由客户审核，根据客户意见，确定最后的设备方案；（7）组织产品的设计开发环节，总装配图、部件装配图、零件图的设计，罗列加工零件清单、标准件采购单，整理操作说明书；（8）确定自动机械的控制方案，绘制控制系统原理图，进行总体方案可行性分析等。
2 非标自动化设备的设计
2.1 提升设计人员的设计水平
在非标自动化设备的设计过程中，设计人员可以按照自己的设计经验，结合自身的专业设计知识，对设计方案进行优化，对设备设计的各环节进行跟踪，把握设计细节，避免设计纰漏，从而提高产品的设计质量。设计人员也可以模仿和学习别人的优秀设计作品，在设计中加入特色化、创新性的设计概念，在注重设备功用性的同时，兼顾设备审美需求，如尽量避免在设备圆弧面上打孔，并多多向设计经验丰富的老工程师学习取经，从而不断提高自身的设计水准。
2.2 运用soildworks三维软件进行设计
Soildworks具有功能丰富、创新性强、操作简便等优点，通过soildworks可以提供多种非标自动化设备的设计方案，减少设计失误，提高设计质量。借助Soildworks的实体扫描、放样、尺寸驱动、三维立体造型等功能，结合拉伸、旋转、扫描等操作，可以自动生成设备零部件的三维模型，对需要的零件进行应力应变情况的初步分析，还可以很方便地对此模型进行尺寸修改。还可制作成三维动画仿真，直接可模拟出各动作也可计算出零件之间的干涉等。Soildworks可以绘制各种复杂的零部件，还可以在2D图样和3D立体图之间进行灵活切换，同时还可以将3D立体图以三视图的形式打印出来。在应用Soildworks进行设计时，设计人员可以将主要精力放在方案结构设计上，这使得设备方案的设计及修改流程大为简化，并大大提高了零部件结构的安全性、可靠性。
2.3 注重设计的合理性
在非标自动化设备设计过程中，不仅要考虑客户要求和设备实际生产需求，也需要确保设备结构的合理性。科学、合理的设备结构一方面有利于设备的安全、稳定运行，另一方面也便于设备的安装维护。首先，设计人员需要切实执行有关设计规范，深入了解非标自动化设备的工艺需求、技术参数及使用功能，并对多个方案进行全面比较，从中选定最佳方案。其次，设计人员需要重点加强非标设备零件的检查校核，确保零部件设计的合理性，使零件在刚度、强度等参数上达到使用要求。此外，对于零件的加工材料、组合式加工工艺等也要进行合理的选择。
2.4 加强设计的标准化
设计标准化是促进设计工作顺利开展、提高非标自动化设备设计质量的关键所在，同时，设计标准化为国外先进技术的引进奠定了体制基础。要想开展标准化的设计工作，首先要制定严格的设计程序，按部就班地完成方案论证、图纸设计、工艺性能审查等设计步骤。对于设计中拟订的图样和设计文件，要对其进行仔细校核，确定其满足有关设计规定，特别是其中使用的符号、名词、术语、格式、代号等，更要进行严格审查，切实落实有关设计标准和规范。
2.5 提高设计的易用性
非标自动化设备的设计必须充分考虑设备的加工制作过程，使设计出来的产品能够符合企业员工的操作习惯，便于被员工所接受和掌握，从而提高设备的耐用性和易用性。此外，还需要强调设备的实际使用功效，为其设计简单、人性化的操作界面，使设备和工作人员之间可以进行良好的交互。在设备设计完毕后，应认真编写设备的使用手册，借助手册的指引，使工作人员尽快熟悉设备的操作，从而使设备更好地投入到企业的实际生产中，提高设备工作效率。
3 结论
综上所述，非标自动化设备在各行业中有着十分广泛的应用，其设计质量对工业企业乃至国家经济的发展具有重要影响。因此，必须加强非标自动化设备的设计研究，通过提升设计人员的设计水平、注重设计的合理性、加强设计的标准化、提高设计的易用性、采用先进的soildworks设计等措施，提高非标自动化设备设计水平，使其在国民经济发展中发挥更大的作用。
参考文献：
[1]闫兴强.试论小型非标机电设备的设计[J].中国科技博览，2015（06）.
[2]郭江红.机械加工非标设备设计及加工研究[J].科技创新与应用，2015（01）.
[3]张育丹.初探非标准设备设计及其工艺的三维模块化[J].科技资讯，2014（22）.
关键词：非标准；自动化；装配设备；设计要点
装配就是指将总成件或者是总的零部件全部按照相应的规定和质量要求来进行全部产品的连接与组合的过程，也被人们称作是各种总成件或者是零部件的位置关系的具体工艺过程。装配工艺在制造行业的发展中是极为重要的，伴随着制造业的发展，新材料与新工艺是极为广泛的，各种高性能与高质量的装配设备都在制造行业的需求中被研发出来，因此，可以说非标准自动化装配设备的设计工作是非常重要的，自身有着生产效率高、所需人工少、稳定性强的特点。
1 非标准自动化装配设备产品装配工艺
装配工艺对于装配设备有着一定的影响，能够在结构布局、实现方式。检测方式和控制方式上进行充分的控制。自动化装配工艺主要包括五个部分：装配工序、检测工序、调整工序、辅助工序、机械加工工序。
1.1 装配工序
装配工序主要分为两个步骤，一个是安装工序，另外一个是固定工序。安装工序主要是指自动装配设备上的一些专用工位进行相应的装配零部件的预备连接工作。一般情况下，固定工序是在设备的安装工序之后的，固定工序是装配设备设备安装中十分重要的环节，有些装配设备在安装的过程中，也可以将固定工序与安装工序结合在一起进行安装，放在同一个工位上来进行。装配任务是极为复杂的，但是也根据任务的具体情况而定，装配的过程是极为复杂的，需要有着多个装配的程序，装配设备的设计工作主要就是对这些装配程序进行设计，这样才能够保证装配的合理性。
1.2 检测工序
检测工序主要包括b配零部件的测试、检验和检查等环节，这样能够充分的保证整个装配的质量，例如装入的零部件方位知否是正确的、装入的零件是否有着缺陷、在装入之后装配质量、密封质量和尺寸的精度是否符合相应的工艺要求，装配设备在装配的过程中，一定要重视对于各种故障的处理，这也是检测工序中十分重要的环节，将检测工序做好，才能够充分的保证装配设备的正常进行。
1.3 调整工序
调整工序主要是指对于整个装配工序环节中可能存在的误差进行纠正。
1.4 辅助工序
辅助工序主要包括分选、打标记和清洁等环节。
1.5 机械加工工序
机械加工工序在自动化装配设备的设计的过程中主要表现在固定和安装上，能够对一个或者是几个零部件进行充分的加工，提高生产的效率。但是产品的生产装配工艺并不是唯一的，与产品要求相同的工艺是也有很多，在这样的情况下，就要对可行的装配工艺进行充分的分析，对于整个工艺进行充分的比较，根据产品生产的难易程度和功能来进行差异的比较，从而选择出最有的产品装配工艺。
2 非标准自动化装配设备的设计工作要点
2.1 结构布局设计
装配设备按照相关的自动化程度可以将其分为全自动装配机、半自动装配机和自动化装配机，装配设备的设计结构在布局上可以分为直线型的布局设计、环线型的布局设计和转盘型的布局设计。在这样的情况下，就要明确整个装配设备的运行过程，从而选择正确的结构布局设计，还要按照具体的生产情况，根据相应工艺的复杂性和装配设备的应用情况来进行全面的分析。
转盘型的布局有着操作方便、占地面积小和结构紧凑的特点，而且适合应用在装配工艺较为简单的自动化装配设计中，还要保证产品大小适中，其生产的环境是适合单机生产的，这样才能够保证自动化装配设备的设计更加的合理，布局符合生产的基本要求。但是由于装配设备的装配单元都是通过相应的转盘来进行相应的布局的，这样就导致了整个转盘装配机有着不宜改进、结构复杂和需要进行柔性化生产的缺点。环线型的布局是适合应用在装配工艺比较复杂的装配设备生产中，这样就能够最大限度节省设备的使用场地，而且环线型布局会增加整个装配的空间，也能够按照装配设备的生产要求来对整个功能单元进行增减，这样装配设备就有着柔性化的特点。
2.2 自动化机构系统设计
2.2.1 供料单元
供料单元是自动化装配设备的重要组成部分，从装配单机的上料机构到大型装配生产线的物料输送系统，供料单元是自动装配设备具有高效率的先决条件。供料机构单元必须保证各种装配零件能在准确的位置、时间和空间状态，从行列中分离并移置到相应的装配工位上。供料单元的检测的可靠性是影响自动装配过程故障率的主要因素。
2.2.2 装配主体机架单元
装配主体机架单元是指可完成装配主件输送功能的主体部分，它包括自动输送机构，实现装配主件的多工位同步或异步传递、夹取、装配和检测，还包括配置齐全的液、气压管路及电气配线装置，而且具有驱动某些装配单元的装配工作头的主动轴。
为了实现装配主件在输送过程中实现同步装配，需要选择和设计精确的机械分度控制装置，以保证每个装配单元的工装夹具与输送动作准确吻合。装配主体机架上一般应间隔排列装配工位和检测工位，以在上次装配工序完成后在下道检测工位上检测有无工件和装配位置是否正确，以保证发生错误时自动停机，以消除连续的误装配，避免生产浪费。
2.2.3 自动化装配单元
自动化装配单元布置在装配主体机架上，对应于各装配工位的装配功能，自动化装配单元可以由机构、液气压、电机拖动所构成，和装配主体机架相配合完成特定装配动作。
机械手或工业机器人可以在一次动作循环中完成各种动作，可以作为布置在主体机架上的装配单元进行复杂部件的装配。使用机械手可以简化装配主体机架的复杂程度，提高装配的可靠性。
2.2.4 分捡单元
保证最终装配成品的合格率，在装配自动化机构系统的设计中，要充分考虑和布置适当的分选换向机构，对各道装配工序中产生的次品按照要求进行分检和分流。
3 结论
综上所述，装配是决定产品质量的关键环节，根据自动化装配设备的特点，提出在自动化非标装配设备设计中，从装配工艺、结构布局、等方面进行总体设计，优化和合理的总体设计可以加快非标装配设备的设计进度，保证自动化装配设备系统的可靠性。
参考文献
[1]程广华.自动化装配系统及其应用[J].日用电器，2012（03）.
关键词：非标自动化设备；创新设计
0 绪言
自动化设备的应用帮助企业提高了生产效率和产品质量，也节约了企业的人力劳动人本，促进了企业从粗旷型向技术集约型的转变。然而，一些生产部门由于各种原因无法使用标准化自动化设备，为满足这些生产部门的需求，非标自动化设备开始得到应用。所谓非标自动化设备是指国家对设备没有明确的标准，设备按照实际的生产用途设计并制造。目前，非标自动化设备应用广泛，已经成为工业自动化发展中的重要助力。
1 PLC控制器的特点介绍
PLC及相关设备的设计原则应满足“与工业控制系统为一个整体、方便功能扩展”，所有的电气控制系统的实现都是根据工艺要求，最终提高生产效率及产品质量。因此，在设计PLC控制系统时，应满足被控对象的基本要求，并对实际工作现场进行研究、收集资料，并实现设计人员与操作人员的密切配合，共同拟定可操作方案，对可能潜在的问题进行共同分析、共同解决。并在满足各方控制要求的前提下，考虑控制系统的简单性与经济性，方便后期的使用及维修，并确保电气控制的安全性、稳定性。
2 非标自动化设备特点介绍
非标自动化设备设计和生产的主要目的是满足不能使用标准自动化设备的生产部门的生产需求，提高这些生产部门的生产效率和产品质量，更提高这些生产部门的生产安全性。与普通的机械自动化设备相比而言，在实际生产应用中，非标自动化设备有零件毛坯精度低且加工余量大的特点。当非标自动化设备应用到机床加工中时，还有生产效率较低的特点。非标自动化设备一般使用万能量具、通用的刀具、夹具以及一些方法技巧来达到一些产品要求的精度。
非标自动化设备十分注重设计的标准化、模块化以及简约化，在一定程度上来说，非标自动化设备属于定制型产品设备。通常，非标自动化设备均使用Auto CAD、Solidworks、Pro/E等三维设计软件来完成产品设计，可对零部件的体积、重量、重心位置等物理量进行量化生成，为后续的设计和加工提供可靠的数据支持。非标自动化设备根据三维的数字模型通过计算机自动生成二维结构图，一方面保证绘图的质量和效率，另一方面也保证二维结构图的尺寸准确。
3 非标自动化设备创新设计探究
机械行业的发展无法像电子行业那么迅速，其中一个原因是，电子行业可以通过信息技术的提升而快速发展，机械行业的发展离不开机械原理的应用以及机械材料的提升。机械行业想要得到发展需要依靠工业电气化的辅助，将机械与电气、液压、气动进行有效地结合，加上新型材料的开发与应用，能给机械行业带来新的发展。
3.1 提高非标自动化设备设计人员的业务水平
非标自动化设备是根据企业的生产需求来设计制造的，属于一种定制型生产设备；就是说在机械设备市场上，现有的设备无法达到企业生产使用时，就需要定制生产相应的设备。非标自动化设备没有标准的模版，需要依据生产场所和产品特性来进行独立设计。因此，设计非标自动化设备时，设计人员的业务水平非常关键。提升设计人员的业务水平，既能提高企业的满意度，也能提升设备的质量。设计人员根据自身的工作经验，结合专业知识，对非标自动化设备进行设计和细节优化，，并在设计过程中全场跟进，避免出现设计环节的疏忽，进而影响非标自动化设备的使用效率。
3.2 使用Solidworks进行非标自动化设备的模块化设计
通过使用积木式设计方法，可以减少非标自动化设备的设计工作量，提高设备可靠性并降低设备生产制造成本。使用Solidworks对非标自动化设备进行设计，可以缩短设计的周期，降低设计工作的难度。如果企业对设备设计不满意或者出现设计失误，Solidworks技术也容易进行修图、改图。在设计非标自动化设备时，常常会反复使用诸如螺丝、轴等元件，通过使用Solidworks建立零部件库可以直接取用这些零部件，提高了设计工作的效率。而Solidworks的使用还能方便对设计图纸的存储以及完成各种视觉角度、效果的图纸输出。
3.3 提升和优化非标自动化设备设计使用的材料
为保障设备的功能使用，在非标自动化设备设计中要重视提升设备使用的平衡性和协调性，选择优质材料，避免在设计中出现木桶效应。此外，非标自动化设备设计中也要考虑到材料成本问题。首先要选择能够保证设备在预定使用寿命内可以正常运作的重要零件，部分零件在允许范围内要能够保障设备的日常生产应用，其次要尽可能地降低零件的成本，多采用市场上常见的标准化零件，提升非标自动化设备的通用性。选择零部件时，要考虑零件的抗震动、冲击、耐高温、低温、高速、高负荷性能。在条件允许的情况下，要努力提高零件的生产工艺，节约零件加工成本，使实际使用的非标自动化设备能够更经济实用，节约企业的生产成本，进而提高企业的生产经济效益。
3.4 提高设计的耐用性和易操作性
非标自动化设备的设计要紧贴生产需求，考虑到企业工人的使用、操作习惯，提升非标自动化设备的接受度、耐用性与易操作性。好的设计需要延续到后续的使用和维护上。因此，非标自动化设备设计时要重视设备在实际使用时的效果和一些可能出现的操作问题，开阔设计思路，设计易懂、易操作的操作洁面，提升使用工人和设备之间的交互性，避免出现设备设计完就被企业淘汰的尴尬情况，企业员工能够快速接受、使用非标自动化设备才能够提升企业的生产效率。此外，设计人员要编写详细的设备使用手册，帮助企业工人根据设备使用手册快速地熟悉设备的操作流程。
3.5 整合设备的设计思路
当设计人员完成企业定制的非标自动化设备设计的初稿时，需要对设计稿进行优化，优化现有设计中设备所具有的功能以及其他的附加功能，综合考虑设备的应用需求，使设计的非标自动化设备具备更多的设备应用优势，进而提升设备在机械行业中实际生产应用的广泛性、可靠性、安全性，充分满足企业对非标自动化设备的要求。
4 总结
基于非标自动化设备精度低、加工余量大、生产效率低的特点，要满足企业的生产需求，就必须对非标自动化设备进行创新设计。非标自动化设备的创新设计需要提升设计人员的业务水平，重视设备材料的选择和优化，利用Solidworks技术，整合设计思路，设计出能够提升企业经济效益的非标自动化设备。
参考文献
[1] 赵建. 非标自动化设备的特点与创新设计[J]. 河南科技， 2012（18）：78-78.
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