非标自动化设备开发、原理构思及设计流程的介绍
非标自动化设备就是指非标准的自动化设备,即指非标设备中的具有自动化生产特点的产品。从结构上分析,包括由驱动原件(如伺服电机)+执行件(如减速器、调速器)组成的执行机构子系统,传感检测子系统和信息处理及控制子系统三部分。
非标自动化设备开发的关键技术是机械本体设计和其他系统集成技术。整个非标自动化设备的设计体系包含原理方案构思,常用器件及选型,系统集成与控制。
原理方案构思主要是设计流程、创新技法、运动方案设计。
常用器件及选型包含传动装置(调速器与选用、变频器与选用、减速器与选用、常用联轴器与选用),运动机构(直线导轨与选用、滚珠丝杆与选用、带输送线与选用、同步带与选用、凸轮分度机构及选用、电动滑台机械手及选用),执行元件(常用电气式执行元件、常用气动元器件及选用、常用液压元器件与选用),控制元器件(传感器及选用、采集卡及选用、功率元器件及选用、工业控制器及选用)。
系统集成与控制包含人机工程及造型,支座及机架,系统集成方法,系统控制(定点位置控制,单轴运动控制,坐标运动控制,张力控制)。
非标自动化设备的一般设计流程如下:
提出需求
调研分析
确定任务需求
设备功能分析
分功能方案构思
组合成可能的总方案
方案是否合理判断
决策——运动方案选定
总体布局构思
零部件草图设计
运动学、动力学设计
是否合理
决策——总装图
部件设计,零件设计,控制设计
编制技术文件
创新的技法包含:头脑风暴法、联想创新法、类比创新法、形态学矩阵、TRIZ理论。