自动化设计总结之点滴分享

davidyu

在组装自动机，或者治具夹具，或者模具时，我们都知道有一个很奇怪的事实就是：在同样的条件，也是同样的方法，一个师傅与一个学徒组装出来的结果就是不一样。很可能学徒老是感到奇怪，这是为什么？为什么做不到师傅那样好？在我看来，经验是一大原因，另外，其实这也有一些技巧在里面。掌握之后，再用心练习，就很容易达到与师傅同样的水平了。

· 紧固螺丝的方法。请尽量对角锁紧螺丝。并且尽量同时锁。让相关联的工件在配合不要点接触，而是面接触。因为这有一个平衡性的问题在里面。另外，如有需要，螺丝头部可磨成平面，至于为什么要这样做，请您在实践中去体会吧。我相信这真的有很多技巧在里面，虽然很简单，却很实用，实在。

· 滑块装配。这真的涉及到所谓的一个大师傅的技巧了。首先，在滑块装配时要分清是松配还是紧配。当然松配就没必要说，主要是紧密配合的问题。在这种配合时，可能既要求公差，又要求配合。在这种情况下真的很头痛，因为修小了会有影响，不修又装不上去。这时就必须考虑工件的直角问题了。这涉及到研磨的学问了，有很多研磨师傅会打直角，但不会修直角，请注意，我的意思是不会正确地修直角。关于这方面的内容您可请教那些资深的研磨师傅，也许本站以后会增加这方面的内容。另外一个须考虑的问题就是倒角问题。不要小看倒角，尤其是对于精密模具而言，这是要求很严格的。

· 成90度紧固工件。这非常重要，尤其是在自动机装中。因为自动机的特点是动作频率和动作强度都很大，所以很容易造成机构松脱。可以说，在自动机械维护工作中，大部的的工作就是在处量构松脱的问题。所以，尽量将相关联工件成90度紧固，这是很有必要的。
☆现在，已发展到一个工厂的产能以其自动化程度来衡量。在工厂实现自动化的过程中，自动机械是否完善处在关键的位置。自动机不像模具那么标准化，有着许多的想像空间，但也正因为这样，能构思出来，能设计出来，但并不表示此自动机就一定能正常运转。何况现在的产品更新换代越来越快，对机器的设计要求也越来越高。所以，在目前来说，对于一种新产品的自动机来说，成功与否不但与设计有关，与正确地调试与维修也非常地重要。

下面谈几点调试与维修的小小技巧，同样，这也是看似简单，却非常重要的技巧。

· 首先必须摸清自动机的流程。要对产品的品质要求了如指掌，对自动机的流程了如指掌，否则开头一错，后面只会一直跟着错。

· 看螺丝。在一台新机试车运行时，必须仔细检查各部位的螺丝是否松动，尤其是对于在工件里面又有工件的情形必须非常注意，否则里面出了问题，而从外部又检查不出来，导致出现类似“明明没有检查出任何问题，机器却不正常”的情形。据我多年的经验，我的一些学徒就经常碰到这样的问题，当然，这也是他们自已造成的，他们在组装机器或是拆修机器时没有意识锁螺丝的技巧和重要性。

· 看感应器。如今许多自动机都用到了感应器，因为它低压，且有指示灯，既安全又醒目，故方便调试与维护。所以当一台自动机如果到了哪一步突然不动了，十有八九是感应器松动了，或者换句话说，感应器不亮了。这时，往往只要将感应器重新安装好即可解决问题。

· 看指示灯。同样的道理，现在的自动机在其控制面板上都用到了拔动开关等，相应地也附装了指示灯。这非常方便开机与调修机器。因为这样的话，随着自动机的动作一个一个作动，其面板上的指示灯也相应闪烁，用以表明正在运行的状态。     ☆在目前的自动化机器中，步进马达应用得非常广泛。比如自动机的送料机构，除了一般的拔料片机械机构，定位针机械机构外，步进马达送料机构也是愈来愈用得相当热门。而在进行步进马达送料机构设计时，关于其棘轮的计算恐怕算比较麻烦的了。

下面简要谈谈其计算方法。我们知道，依步进马达的脉冲发生角度大致为0.09,0.18,0.36,0.72度等。故棘轮上的齿数一定是圆周（360度）之整数倍。故其两个齿的夹角也一定是上述脉冲发生角度的整数倍。一般来说，角度选7.2度；14.4度，其齿数为25齿；50齿。关于棘轮半径的计算，其规则是：R越大，则弧长越大；R越小，则弧长越小。其公式是 L=（лR*N°）/180° 其中L表示：弧长，即为PITCH值。 N°表示：两齿之间的分度角。 л表示：圆周率（取小数点越多越好越精确，3.1415926）      ☆在电磁阀的使用过程中，有几点是大多数学徒都不太注意的。下两谈谈这些注意事项。

· 安装注意事项。当电磁阀应用在气动系统中，与气动元件连接时一般采用生料带（即密封带）缠绕。同样是为了完成密封的功能而缠绕。但是各位有经验的朋友肯定会碰到这样一种现象：明明是全新的元件，怎么试机时却老是漏气。这其中的一个大原因，也是最常见的原因就是，在生料带缠绕时没有按正确的方法，有部分生料带跑到气路里面去了。这要求在缠绕生料带时要注意一个正反的顺序。这点请各位学徒自已去试验和体验。

· 对于电流大的电磁阀须在前端加装继电器。尤其是油压系统中的电磁阀，因为电流大，如果不加装继电器，则该电磁阀之寿命将很短。 ☆在自动机，模具，以及治具夹具中，光电开关和接近开关也应用得越来越广泛。这种类型的开关一般采用光纤作为传输介质。在使用和安装中也有很多技巧。下面简要谈谈其几个方面的内容。

· 光纤类型。有反射型和对照型两种。

· 安装原则。在安装时须注意的是，一般说来，黑色与粗糙的表面反射性能比较差，对光线不是很敏感；而白色和光亮的表面则反射性能比较好对光线比较敏感。

· 安装技巧。拿对照型来说，在安装时有两种方法。有很多工程师在使用没有注意到一点，那就是两种方法，有一种方法比较不科学。即横向安装（两条光纤成水平安装）和竖向安装（两条光纤成与水平线相垂直安装）中之横向安装比较不理想。尤其是在需要精细用途的场合。      ☆现在无论是自动机，治具夹具，还是模具，感应器的应用都非常受到重视。比如那种内部机械式感应器就用得最多最广。因为它便宜，安装容易，维护方便。
下面谈谈应用在气动设备比如气缸上的感应器安装与使用技巧。在气缸上用感应器，一般是利用那种带有磁性的气缸的磁性来配合感应器的内部的机械式弹片来运作的。在安装和使用时请注意下列几点。

· 尽量调到气缸两端极限。为什么呢？因为气缸的动作由感应器来控制。故感应器调到极限，气缸即动到极限。否则只是看起来气缸动到了极限，而结果却不到，造成维修时查不出原因来。当然，如有个别需要，则可能要根据需要来调节感应器的具体位置。

· 不要用502等胶水去破坏感应器。现在当感应器螺丝掉了或是松动时，有许多维修员用502胶水将其胶住。这是非常不可取的。一方面感应器被胶住后，以后不利于调节；另一方面感应器会受到胶水的损坏，造成感应器的寿命很短。      ☆治具夹具相对于自动机来说，具有比较单一的动作。具有比较灵活，比较简单，也相对来说比较小巧的特点。设计治具夹具是比较简单，但有时硬是会出现虽结构合理，却不成功的现象。这当然是经验的关系，但有些小技巧，掌握了之后，成功的可能性就大的提高了。

下面谈谈我在设计治具夹具的经验。

· 视野要广。多参考各方面的资料，多参考其他人设计成功的机构，多参考别的国家或地区设计治具夹具的特色，比如日本，台湾等地区的治具夹具设计理念与结构就与大陆有所区别。多借鉴经验。因为治具夹具，范围太广了，稍不留神，很容易陷在自已的圈子里而没有新意。

· 注意总结技巧与经验。在设计时，要考虑多方面的取向。比如一种治具，这样设计也可以完成所要求的功能，但是换一种方法呢？应当有许多种方法的。多注意总结与归纳。

· 注意掌握材料，机加工等方面的知识。因不同的材料，有着不同的效果与作用。比如设计刀口时，要求既锋利，又耐磨损。如果有几种材料摆在面前，比如SKD61，SKH9，VKING等，您会选择哪一种呢？您知道各种材料的属性吗？还有有些材料加工很快捷，而有些材料加工很麻烦，当碰上赶货要求治具时，您知道用哪种材料吗？有时甚至为了客户要求或某些原因设计一次性治具的话。       ☆设计工作是比较难，也比较负有重大责任的工作。因为设计是第一步，如果第一步有问题，那么接下来的机械加工，组装，调试，维修等都将有问题，甚至还会导致最终的失败。所以如何正确地构思自动机的结构变得非常重要。（待续）

[ 本帖最后由 davidyu 于 2009-5-26 10:58 编辑 ]

davidyu

下面谈几点我的感受。

·首先，要打好基础。现在有许多自动机设计工程师，只会绘图，而不懂其它方面的内容，比如组装，调试，维修方面的内容。当然，人不是全能的。但我认为，一个好的设计工程师，如果掌握了组装，调试，维修等方面的内容，这对设计是非常有帮助的，也是非常必要的。因为，这样的话，在设计时，因为考虑到后续组装，调试，维修的因素，从一开始就可以防止那些不方便，不简洁，甚至不可能成功的设计。所以，要正确构思自动机的结构，最好先打好基础，或者边设计边上生产线上看看，了解了解也行。

·自动机的结构设计上以越简单，越方便，越快速，越稳定为原则。所以从一开始，就要考虑这方面的因素。

·构思。在构思自动机的结构时，有两种思路。一是从大方面着手，然后在细节下下功夫；另一种是从细节处着手，然后在整体上再下功夫。但无论是哪一种方法，都脱离不了对机构的清晰构思。即思路要十分清晰明了。

·试验。自动机的设计只要您够有想像力，什么结构都可想出来。但是，工厂所要求只是那些能成功的方案。所以，在构思一种机构时，不妨试验试验。可以做几个简单的工件来测验机构的成功可能性，或者用现有机器改装来试验。这方面对于节省工厂成本有着非常大的意义。 ☆于小型PLC来说，手持编程器还是不可缺少。每种PLC的手持编程器都有其相应的详细说明书，但我要说的是，有很多朋友，尤其是初学者在学习时，容易感受到说明书的枯燥而抓不到学习的重点，故学习进度很慢。从我本身的经验来说，其实只要掌握手持编程器的几个重要的技巧，即能以点及面，从而带动学习的兴趣。

下面以三菱PLC为例说几点在实践中经常用到但并不被很多人重视的技巧。 请在断电的情况下插拔手持编程器的连接电缆。这是常识，但非常重要，这能保护PLC及手持编程器，得以延长其寿命。另外，也保障了人身安全。 强制输出。在调试PLC程序时，或是维修或改装设备时，须用到强制输出测试。按钮流程为：按M/T切换到监控状态，然后输入要强制动作的点，如Y10，再按M/T切换到强制输出状态，然后按SET键则表示强制输出，按RST则表示强制复位。就是这样。 监控PLC状态。按钮流程为：按M/T切换到监控状态，再按SP键，然后选择要监控的元件，如Y10，然后按GO键即可，再按上下光标，即可查看相同类型的元件的不同状态。手持编程器上的屏幕会显示相关信息。

如是实心方框，则表示处于接通的状态；如是空心方框，则表示此点没有接通。 在PLC运行时修改计时，计数值。这可能旧版PLC没有此功能。按钮流程为：按M/T切换到监控状态，再按SP键，然后选择要监控的元件，如T10，然后按GO键，再按M/T切换到测试状态，然后再输入SP连续两次，再输入要修改的数值，如200即可。 ☆气缸选用： 1. 程序：选定缸（体内）径尺寸（A工件、夹具、导杆等负载重量；B供应气缸的压缩空气压力；C气缸动作方向）　→选定气缸行程（超过工件移动距离的最小标准行程，富余的可调）　→选定气缸系列（根据缸径和行程来）　→选定安装形式（根据用途来）　→选定缓冲器（有橡胶、气…缓冲）　→选定磁感开关（作位置检测之用，但气缸有内置磁环才能用）　→选定配件（活塞杆端配件，如浮动接头） 2. 根据气缸操作方式，可选双动、单动（弹簧压入或弹簧压出）。 3. CQ2系列（超薄型气缸，小巧，使用于有限空间；另，专用浮动接头为JB系列）      ☆电磁阀选用： 1. 程序：选定电磁阀系列（根据所需流量及驱动形式，阀门流量和汽缸相吻合）　→选定切换方式（根据控制内容）→选定电气规格（使用电流及电压，接电方式）→选定配管形式（有阀身配管式和座接式）　→选定配管口径　 根据驱动器来：控制双动气缸，用4、5通电磁阀；控制单动气缸，用3通电磁阀；控制各类流体，用2通电磁阀。(End)

nonon

先占沙发！再细细读

hayanliliycit

说的都很好啊，