FA工业自动化设备设计基础

FA 工业自动化设备设计基础

（增补修订版）

By: Duyeslin

目录

绪论 0

目的

0 设备结构划分 0 设备模块划分 0 设备元器件 五 图纸

0 软件

第一章 基于工程实践的工程制图基础

第一节 工程图纸基

本要求 第二节 制作

工程图纸

清晰的视图

完整的尺寸

合理的公差

适当的材料

正确的工艺要求

完整的文档管理内容及工件信息

图纸中常用英文单词

尺寸链解算方法

0 3 关于公差的补充说明 第二

章 常用的自动化元器件及选型基础

第一节 气动系统元器件选型及应用

气动系统基本元器件 气缸及其附件选型及应用 真空器件选型及其应用

第二节 油压缓冲器选型计算 第三节 电力驱动元器件及相关执行机构配件选型及应用

伺服电机+减速机+滚珠丝杠机构的选型基础 步进电机+凸轮分割器圆盘分度机构的选型基础

第四节 常用传感器介绍

0 常用自动化元器件英文单词

第三章 自动化部件结构设计基础 第一节 零

件的典型工艺性结构设计

第二节 常用的气动机构模块设计 气

缸配直线轴承 气缸配直线导轨 气缸在快速夹具中的应用 气缸在步进送料系统中的应用

附 1 附 2

气缸驱动齿轮齿条将直线运动转换为旋转运动

第三节常用的电动机构模块设计

步进电机驱动滚珠丝杠+直线导轨的直线运动机构

步进电机驱动同步带+直线导轨的直线运动机构

步进电机驱动齿轮齿条的直线运动机构

倍速链基础知识

第四节产品工装夹具设计

圆柱形产品的定位

异形产品的定位夹紧设计

第四章设备整体设计思路及方法

第一节设备设计的一般过程第二节设

备设计的思考方法和决策过程

设备的功能模块划分和布局基础

设备模块设计思路和方法

设备方案失效模式分析方法

附：设备设计术语英文单词

第五章项目管理基础第一节项目管

理的基本内容

第二节项目管理方法和过程

项目工作分解项目

时间管理

0论

一目的

随着科学技术的发展以及人们对于产品品质的更高追求，越来越多的企业和工厂都期望使用大量的自动化设备和装置来取代工人繁冗无味的重复劳动，实现产品的全部或者部分制造过程的自动化以消除因为人为因素导致的产品质量的不稳定性，这就是我们通常所说的“工厂自动化”（Factory Automation,简称：FA）。

本文以及后续系列篇幅介绍的就是为了实现工厂自动化而做的工业自动化设备的设计基础知识。本系列文章主要面对的对象是：有志于投身机械设计行业的，具有基本机电知识的大学生、应届毕业生以及毕业3年以内的初级设计师（助理设计师）。所以本系列文章的主要宗旨是：让在校大学生明白学习的方向，让应届毕业生能迅速地把学校学到的理论知识正确地应用到设计实践中来，让助理设计师发现自己的不足之处。本系列文章不会解释设计方法学的问题，凡涉及到设计方法学的问题，烦请诸位自己查阅相关资料。比如：自顶向下设计、优化设计等。所以，在接下来的讲解中，本人会尽量使用简洁、系列的方式，通俗的语言列举我们所要表达的内容，尽量做到不罗嗦、不重复，尽量减小诸位的阅读强度、节约大家的时间。所以，我们的口号是“理论联系实际”。好了，以下咱们开始进入工厂自动化设备的天地中。

注意：本文中所说的自动化设备主要是大量使用了现代自动化元器件以及自动化控制系统的各类设备，与传统的纯机械机构组成的设备有一定的区别。但是，也不可盲目的崇拜自动化元器件和现代控制技术的能力，传统的机械机构仍然是机械的主要组成部分；与现代自动化器件组成的结构模块相比较，传统的机械机构具有非常明显的简洁、高效的优点；所以，在设备设计过程中，只有合理地运用机构和自动化元器件、现代控制技术才有可能设计出完美的自动化设备。由于机械机构学在18世纪已经发展成熟，而且在大学的《机械原理》课程中有清晰的阐述，所以，本文会尽量少的提到机械原理，涉及到的机械原理相关知识请各位自己去翻资料。但是，请各位一定要记住：机械原理是一切设备设计的理论基础！切勿忽视！但凡由本人面试的工程师，如果机械原理知识不扎实，一概不予录用。

声明：本系列篇章中讲述的都是一般工程应用知识，如有特殊应用场合，则请参阅相关专著并结合实际应用场合进行分析、计算和设计。倾向于理论研究者则完全不必在此耗费时间和心血。

以下介绍依据设备设计过程进行二设备结构划分

在工厂自动化的设备中，主要有三大类：物流类、制造类、检测类。物流类设备或者装置主要是为了解决产品原材料、半成品、成品在工厂内部各工序之间的输送、包装等问题。比如：各种输送线、转送小车等。制造类设备主要是为了实现产品原材料到成品或半成品之间各个工序的加工、制造、装配过程。比如：各类专用机床等。检测类设备主要是为了控制产品质量而进行设计制造的离线或在线品质监控装置。比如：各类尺寸、外观以及内部质量检测设备或装置等。

为了便于讲解，我们把自动化设备划分为的五大部分：上料、操作、卸料、控制系统、人机界面。

上料上料部分实际上包括三大功能模块：上料模块、排列模块和分料模块（或者合流模块）。在工厂生产实际中，各种各样的原料加载衍生了各种类型的上料机构或上料装置。我们在工程实际中常用的上料方式主要有：振动盘上料、漏斗型料仓上料、料盘上料以及弹匣式料仓上料。在上料过程中，根据产品的外形规格还需要对产品进行整列，这就是排列模块的工作。而从上料模块到排列模块出来的产品都是一个挨一个的，这就需要有分料模块来将即将取走的工件从整列队列中分离出来，这是分料模块的活。若果是装配类设备，还需要有多种材料上料，那么，我们需要将各种原材料按照装配顺序进给，所以，我们也需要有合理的合流装置。

操作我们把任何设备对产品进行的任何加工、装配、检测等工作都称为操作。

卸料卸料就是将本设备加工制造完成的产品按照要求从设备中取出放到指定位置。

控制系统控制系统包含硬件系统和软件系统。硬件系统指的是：由处理器（PLC、工业控制计算机、单片机等中央处理单元器件）、继电器、传感器以及各类管线等组成的各种电路。软件系统指的是：为了让设备正常运转而设计的软件。

人机界面为了让设备能够且易于操作而设计的装置：按钮、触摸屏、显示器等。

三设备模块划分

通过以上的划分，我们对设备已经有了一个大致的印象。接下来，我们应该去探索一下设备的内部了。

任何自动化设备都是由各种各样的机构组成，所以，我们现在来说说在工厂自动化过程中，我们需要常常用到的机构以及驱动系统。在现代工业自动化设计理论以及实践中都前所未有的强调模块化设计，不论是机械设计还是控制设计。这也是由现代工厂产品生产和自动化产品的发展所决定的。模块化设计的优点在于：提高设计效率（易于实现并行设计）、柔性好、便于生产（易于实现批量生

产）、降低成本、便于调试、维护等方面。

通常的机械功能模块都有两大部分：驱动系统和执行机构。

在工厂自动化设备中，我们常用的驱动系统主要有：电机驱动系统（异步电机驱动系统、伺服电机驱动系统、步进电机驱动系统、直线电机驱动系统等）、液压驱动系统、气动驱动系统。

常用的执行机构主要有：齿轮机构（包括蜗轮蜗杆机构、齿轮齿条机构）、连杆机构（包括曲柄滑块机构）、凸轮机构、带传动系统（包括：平皮带传动、V 带传动、同步带传动）、链传动系统（包括滚子链、倍速链等）、丝杠导轨系统等。

另外，根据设备需要和运动方式的不同，有一个非常重要的概念需要强调：间歇机构。间歇机构指的是为实现间歇运动而设计制作的机构。比如：分度盘（实际上是凸轮机构的一种）、槽轮机构、棘轮机构以及由软硬件结合而形成的步进间歇系统、伺服间歇系统等。

0设备元器件

我们把设备中采购进来的可以直接装配的部件称为标准件，采购原材料需要自己工厂进行加工的部件称为加工件。

以下我们根据部件不同的性质，将标准件分为电动配件、气动配件、液压配件、机械配件、控制配件五大部分进行列举：

电动配件电动配件包含各种电机及其附件。三相异步电机、单相电机、直流电机、步进电机及驱动器、伺服电机及驱动器、直线电机及驱动器等。

气动配件气动配件包含各种气缸及其附件。直线气缸、旋转气缸、气爪、气囊、多行程气缸、真空吸盘、气动接头、换向阀、节流阀、磁性开关、浮动接头、过滤器、油雾器、减压阀、气压表、负压表、单向阀、比例阀等。

液压配件液压配件包含各种液压缸及其附件。液压缸、换向阀、节流阀、浮动接头、过滤器、减压阀、压力表、单向阀、比例阀、溢流阀、伺服阀等。

机械配件机械配件主要包含各种执行元器件。联轴器、减速机、缓冲器、稳速器、滚动轴承、直线轴承、滚珠丝杠、直线导轨、皮带及带轮、链及链轮、齿轮齿条等。

控制配件控制配件包含控制系统各种硬件。PLC、工业计算机、单片机、板卡、继电器、接触器、滤波器、开关电源、传感器、各种管线等。

另外，有一款元器件比较特殊，现也列举一下：气液增压缸。气液增压缸是以气动系统控制液压系统来获得较大驱动力的办法，类似于以弱电系统控制强电系统。其在工厂自动化设备中的应用也是比较广泛的，诸如：在一些冲压设备和装配设备中都有应用。现在各网站论坛上也都有很多介绍，其应用选型非常简单。诸位可以查找相关资料了解一下。

0图纸

图纸是设计与加工、装配进行沟通的语言，其重要性不言而喻。图纸包括机械图纸和电气图纸。机械图纸还包含装配图和零件图，电气图纸包括电气原理图和接线图。

0软件

目前，自动化设备领域常用的设计软件有：CAXA、Auto CAD、Solidworks、Pro/Engineer、Unigraphics、CATIA、Solid Edge、Protel、VB、VC、Lab View 等。机械设计领域内的软件使用原理大抵相似，所以，诸位只需选择其中一种熟悉其操作即可。软件只是一门工具，其使用也是熟能生巧的事，只要在实际工作中使用一段时间自然就熟练了，诸位大可不必去花大量精力去研究，以免舍本逐末。

以上内容是对于工厂自动化设备及其系统、模块、器件等进行了列举，目的在于让诸位对设备及设备的内容有一个初步了解，明确自己需要掌握的相关知识。只有具备了对这一系列知识的深刻理解和元器件的了解才有可能真正踏入工业自动化设备设计的大门。

设备设计制造是一个综合→分析→综合的过程：整体布局设计→模块设计→部件设计→加工→装配。所以，以上介绍是自整体到部件的顺序。基于人的学习过程是从局部到整体的顺序，后续的篇幅顺序则是：图纸→部件→整机。所以，本文的阅读顺序是：如果从学习的角度，需要从头到尾按篇幅介绍顺序阅读；如果从设计实践的角度，则应该从最后一章看起，以篇幅相反的顺序阅读。

需要提醒诸位的是：请重视基础原理。机械设计是非常庞大的系统知识的综合运用，所以，请诸位努力掌握好材料学、理论力学、材料力学、机电传动系统、液压气压传动、机械原理、机械设计、公差配合、机械制造工艺基础、人机工程学等相关学科知识。人的精力是有限的，知识是无限的。所以，需要把有限的精力放在钻研最重要的知识中去。所以，以下章节中所提到的大部分的元器件诸位不必都去

研究它的工作原理，明白其功能、使用方法、掌握正确选型即可。需要了解工作原理的地方，文中自会阐释清楚。需要告诫诸位的是：在工程实践中任何原理原则不是万能的，切不可生搬硬套，搞教条主义，必须要具体问题具体分

析，灵活运用基本原理解决实际问题始终是工程师的工作准则。

本系列篇章力求尽量的使用国家标准给诸位介绍相关知识。但是，在工厂管理和生产实践中会有一些不尽相符的地方，所以，在制图的章节中会使用到一些企业标准，请诸位谅解。本系列篇章中所引用的相关学科基础理论和基础知识都直接使用而不注明出处，敬请谅解!

注意：除特殊说明外，本系列篇幅中所使用的长度单位为：毫米（mm）；质量单位为：千克（kg）；力单位为：牛(N)；重力加速度为：10m/s2；其他单位为国际单位制单位。

再次重申：本文所有的叙述都是从工程实践的角度出发，阐述基础的、普遍的工程应用知识和经验，面向的对象是初级设计师。作为参考资料，本人的根本想法是希望能够借助这些文字阐述出来一种工厂自动化设备设计的思路和思考方法；让初级设计师能够通过这些描述的东西找到一些将书本知识应用到工程实践中的办法，而不至于因为缺乏经验而茫然不知所措。因为，一个设计师的成长和他的作品成熟最重要的是要靠正确的设计方法和思维方式，而不是靠书本上的资料来决定。当然，书本带给我们的前人的经验积累也是非常重要，关键的问题是要善于吸取这些经验，然后形成自己的设计经验体系和思维方式，这才是最重要的。这也是本人的初衷，所以，希望接下来的这些文字和图片能够对一些人有用，本人也就不胜欣慰了。

当然，由于本人知识水平以及经验阅历的限制，在接下来的各章节中出现的各种疏漏之处，热忱地欢迎各位批评、指正。

杜林2013年 3 月于中国深圳

第一章基于工程实践的工程制图

首先，请诸位注意：本文讲解的是制作一份信息完整、适合制造加工的工程图纸思维过程，而非机械制图的基础教程。目的在于纠正一些初级设计师常见的制图错误。所以，制图的基本知识：画法几何学、机械图学以及各种特征的简化表示法等基础知识请查阅相关资料，本文概不赘述。本文中所使用的图框格式和标题栏为工厂应用之一种，非国标格式。

工程图纸就是设计师、工程师、制造加工人员和装配人员进行沟通的语言，它包括：装配图和零件图以及相关辅助的工艺说明或者设计要求文档。

装配图纸反应的是本装配图内的组件的性状、装配工艺要求和使用信息；零件图纸反应的是你的零件的所有信息和部分设计信息，其中包括：零件材料、形状、精度、表面质量、防腐蚀状况、硬度、制造工艺以及使用工况等。根据优秀的图纸制作出来的零件才能保证设计需求和装配调试过程的顺利进行。所以，一份标准合格的图纸对于设计师和设备来说都是至关重要的：对于设计师来说，它是反应设计师水准和素质的一张名片；对于设备来说，它将关系到设备是否能顺利运行，是否能让客户和操作者满意的根本。

制作工程图是机械设计环节的最后一个过程，所以，任何工程图都离不开装配要求。任何离开装配而做的所谓工程图都是没有意义的，所以制作任何零部件图纸都需要着眼于设备或者模块的整体设计和装配需求。

第一节工程图纸基本要求

在介绍以下内容之前，先说说对图纸的基本要求：

首先，要求图纸视图相对于图纸幅面大小比例合理，采取合理的视图布局、合理的视图比例、合理的主视图方向、合理的投影视图和辅助视图布置。

其次，要求尺寸标注清晰、有条理，尺寸线不得直接交叉犹如蜘蛛网。

再次，要求技术要求表达清楚，不得使用模棱两可的语句和文字。

最后，要求所有标题栏项目填写完整，特别是工件的重要信息，如：数量、版本、热处理、表面处理、材料等。

一份合格的、标准的、清晰的图纸应该能让加工制造人员在不咨询的情况下

能完全领会作图者的想法和设计者的思路。如果加工制作人员在加工过程中老是需要向绘图员或者设计师咨询相关信息，那就表明这份图纸存在着非常严重的问题。所以，对于工程图纸最基本的总体要求就是要能够非常清晰、明白无误地传达出图纸中零部件的所有信息。

第二节制作工程图纸

一份标准的工程图纸应该能够清楚明晰的表达出下列内容：清晰的视图、完整的尺寸、合理的公差、适当的材料、正确的工艺要求和完整的文档管理内容。

清晰的视图

1：用尽量少的视图表示出工件的所有特征，不要出现冗余视图。

2：主视图包含最多的工件特征信息，凸显“主”字。

3：尽量少用虚线，多用剖视图表达特征，把零件所有的特征都表达清楚。

4：形状、结构异常复杂的工件要配有轴测图，方便加工人员理解图纸。

5：可以选择使用适当的文字说明配合工程技术人员理解图纸。

如以下示例：

图1.2-1

图1.2-2

图1.2-3

图1.2-4

如上面图片所示，图1.2-1的工件的视图摆放如图 1.2-2就非常清晰了，没

有冗余视图，使用了剖面图，视图清楚。图 1.2-3的主视图是冗余视图，图1.2-4的视图使用了虚线，没有使用剖面图而导致视图不清楚。所以，我们理应选择图1.2-2 的处理方法。

完整的尺寸

1：不能漏标尺寸，漏标尺寸则加工人员无法按照图纸加工零件。

2：不能多标尺寸，多标尺寸同样让加工人员无法加工出需要的零件。

3：尺寸基准选择符合设计基准。

4：关联尺寸标注正确。

5：尺寸链合理。

如以下示例：

图1.2-5

图1.2-6

图1.2-7

图1.2-8

图1.2-9

图1.2-10

图1.2-11

如上面图片所示，图1.2-8中的标注尺寸完整、尺寸基准正确、尺寸链合理、

精益生产中的工厂自动化

精益生产中的工厂自动化 近年来企业经营环境变化很大,面临生产成本增加,劳工缺乏，市场需求呈现小批量，多样化等种种问题。使得企业经营日益困难，获利下降，如果企业本身对生产管理机制，生产方式不做相应的改变的话，迟早难逃被淘汰的诡运。市场需求的小批量，多样化，这点从某厂的订单80%都在800个以下可以得到充分的印证。而目前应对这种变革最行之有效的方法就是精益生产。 精益生产是以自动化和准时生产为支柱的。这里所谓的自动化是智能型的自动化。何谓智能型的自动化了?智能型的自动化就是凡发生广义的经营异常，或是制造部门的质量，数量，作业，设备，成本，物流，信息，时机等有异状时，人员，工具，设备，工程，生产线，工厂等装置，能自働检测，且自働停止，此即智能型自动化系统。 在工厂的生产过程中，我们通常以“安全第一，质量第二，效率第三”为原则，在工厂实现智能型自动化的过程中我们也应该以此为原则。所以实现智能型自动化以安全自动化为基础，以工具自动化，工程自动化，生产线自动化为手段，籍以最终实现工厂自动化的整合。 要做好安全自动化可分以下6个步骤来实施： 第一步：全员确立安全第一的理念，所有人必需明确安全生产是制造的基础，始终应将它摆在第一位。 第二步：消除不合理，不均一，不必要的浪费。

第三步：作业标准化，人的工作与机器的工作须确实区分，在设备的危险区域内不能有人。 第四步：推行6S即整理，整顿，清扫，清洁，素养和教育。 第五步：有异常自働停止。 第六步：创建安全的工作环境。 有了安全自动化为基础，接下来我们可以着手以装配工程为对象的工具自动化。装配工程包含7个働作：寻找，搬运，决定位置，取道具，锁紧，道具还原，检察等。若将每个働作一一赋与智能使其自动化，则有工具自动化的8项步骤如下： 1.工具道具化：将市面上所卖的工具加工为道具即专用化的工具，以方便使用。 2.选择自动化：作业，道具，配件等，不必经过考良，寻找及选择，而能够规律进行的状况。 3.道具自动化：由道具所进行的工作，转由电力或空压等小设备进行。 4.决定位置：决定道具，小设备的使用位置。 5.输送自动化：道具小设备的工作，与作业者的工作有所区分。 6.位置复原：作业完成后道具及小设备回复原位置。 7.成组化：于一定作业位置，将所须的道具及配件成组，准备齐全。 8.定位置停止：当有异常情况发生时，黄色呼叫信号会显示并于预定位置停止。

非标自动化设计

非标自动化设计 内部编号：（YUUT-TBBY-MMUT-URRUY-UOOY-DBUYI-0128）

1、自动化非标设备机械结构设计、材料选用，标准部品选型、成本分析； 2、给电气工程师提供动作流程； 3、指导安装工程师进行设备的装配调试； 4、整理技术竣工资料。 职位要求： 1、机械专业、正规院校本科及以上学历，能阅读英文产品资料，年龄25-40。 2、具备独立设计能力，有3-5年非标设备、工装夹具设计经验，熟悉机械原理，熟练掌握气动、液压、伺服等传动系统设计，熟悉机械加工工艺，精通计算机辅助设计。 3、具备现场安装调试经验。 4、对所应聘的岗位有浓厚兴趣，工作认真负责，严谨细致，学习新技术能力强，有良好的创新精神和团队协作能力。 大专以上学历，自动化专业，熟练应用C++语言和PLC编程；三年以上相关工作经验. 机械工程及自动化的发展前景如何 答：我说几点你考虑一下： 1）机械工程及自动化是用机械化代替人的繁重劳动的一门专业；

2）中国的打工潮有人预测在二十年要消失，城市劳动力靠机械自动化解决； 3）中国机械工业自动化落后于发达国家三十年---五十年。 机械工程及自动化（M e chanical engineering and automation ）机械工程的服务领域很广，凡使用机械、工具，以至能源和材料生产的部门，无不需要机械工程的服务。现代机械工程有5大服务领域：①研制和提供能量转换机械，包括将热能、化学能、原子能、电能、流体压力能和天然机械能转换为适合于应用的机械能的各种动力机械，以及将机械能转换为所需要的其他能量的能量变换机械。②研制和提供用以生产各种产品的机械，包括农、林、牧、渔业机械和矿山机械以及各种重工业机械和轻工业机械等。③研制和提供从事各种服务的机械，如，交通运输机械，医疗机械，办公机械，通风、采暖和空调设备以及除尘、净化、消声等环境保护设备等。④研制和提供家庭和个人生活用的机械，如洗衣机、电冰箱、钟表、照相机、运动器械和娱乐器械等。⑤研制和提供各种机械武器。 机械加工（包括铸造、锻压、焊接、热处理等技术及其设备以及切削加工技术和机床、刀具、量具等） 学科内容 机械工程的学科内容，按工作性质可分为以下方面：①建立和发展可实际和直接应用于机械工程的工程理论基础。如工程力学、流体力学、工程材料学、材料力学、燃烧学、传热学、热力学、摩擦学、机构学、机械原理、机械零件、金属工艺学和非金属工艺学等。②研究、设计和发展新机械产品，改进

了解工厂自动化

工厂自动化技术 ——神舟硅业全厂一体化方案 理论中的频率法和轨迹法, 主要解决了单输入单输出系统的常值控制和系统综合控制问题． 一、60 年代, 工业生产的不断发展, 工厂自动化程度大大提高。在自动化仪表方面, 开始大量采用单元组合仪表．为了满足定型、灵活、多功能等要求, 还出现了组装仪表, 以适应比较复杂的模拟和逻辑规律相结合的控制系统需要．与此同时, 开始采用电子计算机对大型设备, 如大型蒸馏塔、大型轧钢机等, 进行最优控制, 实现了直接数字控制（DDC）及设定值控制（SPC）。在系统方面,出现了包括反馈和工厂自动化发展史： 20世纪40年代开始, 人們开始使用分散式测量仪表和控制装置, 进行单参数自动调节,取代了传统的手工操作。 50 年代，人们开始把检测与控制仪表集中在中央控制室, 实行车间集中控制, 一些工厂企业初步实现了检测仪表化和局部自动化．这一阶段, 过程控制系统结构绝大多数还是单输入单输出系统, 受控变量主要是温度、压力、流量和液位四种参数, 控制的目的是保持這些参数的稳定, 消除或减少对生产过程的干扰影响．而过程控制系统采用的方法是经典控制前馈的复合控制系统。在过程控制理论方面, 除了仍采用经典控制理论解决实际生产过程中的问题外, 现代控制理论也开始得到应用, 控制系统由单变量系统转向复杂的多变量系统．在此期间, 工厂企业实现了车间或大型装置的集中控制． 70—90年代, 现代工业生产的迅猛发展, 自动化仪表与硬件的开发, 微计算机的问世,使生产过程自动化进入了新的高水平阶段。对整个工厂或整个工艺流程的集中控制, 应用计算机系统进行多参数综合控制, 或者用多台计算机对生产过程进行分级综合控制和参与经营管理, 是这一阶段的主要特征。在新型自动化技术工具方面, 开始采用微机控制的智能单元组合仪表, 显示和调节仪表, 以适应各种复杂控制系统的需要．现代控制理论中的状态反馈、最优控制和自适应控制等设计方法和特殊控制规律, 在过程控制中得到了广泛应用, 自动化技术呈现出一派欣欣向荣的新景象． 进入21世纪以来，“以人为本”、“节能环保”的观念深入人心，对工厂自动化提出了新的要求。随着计算机技术、无线技术、现场总线技术、工业以太网技术、IT技术、机

如何做好非标自动化设备的设计完整版

如何做好非标自动化设 备的设计 HEN system office room 【HEN16H-HENS2AHENS8Q8-HENH1688】

如何做好非标自动化设备的设计 非标准设备是指国家并无大批量生产，而国民经济各部门又确实需要的专用非标准设备。非标准设备在设计制造方面不是按照国家颁布的统一的行业标准和规格制造，而是依据自身用途需要自行设计、制造。在日趋激烈的市场竞争环境下，工业企业纷纷进行体制技术革新，用微机控制的自动化设备取代传统设备，用机械设备操作取代纯手工操作，对非标自动化设备的需求量也随之增大。如何做好非标自动化设备的设计工作，成为了相关单位和人员共同关心的一个问题。那么就让精锐达来跟大家一起探讨一下吧。 一、非标自动化设备的设计流程 （1）确定开发项目，了解客户需求，包括产品品质要求、设备生产效率要求、设备工作环境。（2）分析产品，了解产品生产工艺，了解产品各方面尺寸要求及来料情况，与客户沟通产品生产过程中的注意事项，设备使用地点的技术参数。（3）拟定方案。由工程人员讨论、分析作出设备方案，方案包括：设备示意图、各部分机构简介、动作说明、设备技术参数。（4）方案审核。由工程人员组成审核组，对方案进行审核，审核内容包括：设备可行性评估、设备成本评估、设备生产效率的评估、各部分结构可行性评估。（5）方案整改。对方案审核中讨论出的问题进行整改。（6）客户确定设计方案。设计方案交由客户，客户根据需求，对方案进行最后确定。（7）设计开发。由工程部安排工程师进行机构设计，作出机器装配图、零件图，选出执行元器件、电控配件，并列出加工零件清单和标准件请购单，动作说明书。 二、如何做好非标自动化设备的设计 非标自动化设备虽然没有标准设备量大，但品种繁杂，五花八门，服务于各种各样的部门。当今社会科学迅猛发展，新技术革命对机械设计提出了更高的要求。由于非标准自动化设备的品种繁杂，设计工作的难度更大。这就要求非标准设计工程师必须具有良好的专业素质，有宽广的知识面，有良好的变通性和独创性，善于举一反三，能有较多的点子，有独出心裁的见解，能将别的机构移植并融汇贯通在自己的设计意图中。 (1)非标设备的生产都是以单件进行小批量生产，对相关的设计人员，有着经验和技术上的要求。非标设备在设计方面，主要采用非标设备中国标准体系和标准体系，遵循“一次薄膜应力或最大直接应力不得超过许用应力”的原则，在安全系数上非标设备的设计主要考虑应力集中及其类型、应力评估方法的复杂程度、材料的不均匀性、几何因素、焊接接头中存在的缺陷等因素。 (2)在非标设备的设计上，首先，在标准零部件的选择上，尽量采用成品件，以便有效降低非标产品在原材物料消耗、管理费用、成品率等方面的成本。采用成品件还能使设备在投入市场后有更好的可靠性能，延长设备的设计制造周期，提高设计效率。其次，非标设备的设计，还要在满足工艺设计条件的基础上，认真研究设备的技术方案，确定先进、合理且运行稳定的非标设备。 最后，在非标设备的设计中，还应秉承人性化的设计理念，反复衡量设备的使用是否符合工人的使用习惯，多注意细节问题。（3）在进行非标设备的设计工作时，除了要考虑从设计是否满足客户和生产需求外，还要考虑非标设备的结构是否合理，是否安全稳定、易于加工制造和安装维护，为此，设计人员要严格执行有关标准规范，全面了解非标设各的工艺要求、物理参数以及功能等，还要进行多方案的比选，以确定最佳方案。另一方面，设计人员要重视非标设备零部件设计的合理性，在进行

自动化、智能化改造初步解决方案提纲

自动化、智能化改造初步解决方案提纲 一、确定改造内容 （一）“机器换人”改造（生产环节及工序改造、整条生产线改造）。 （二）数字化车间（智能工厂）建设。 （三）智能制造新模式建设。 二、制定初步技术方案 （一）建设内容初步方案 1.“机器换人”改造建设内容初步方案应包括：工程设计、设备研制（集成）、零部件采购及应用；以及设备自身状态和环境的自感知功能、故障诊断功能、信息通信及数据传送功能、自适应功能、运行数据采集分析功能的实现等相关内容。 2.数字化车间（智能工厂）建设内容初步方案，其中： （1）流程型应包括：车间总体设计、工艺流程及布局数字化建模；基于三维模型的产品设计与仿真，产品数据管理系统（PDM），关键制造工艺的数值模拟以及加工、装配的可视化仿真；传感、控制、检测、装配、物流及智能化工艺装备与生产管理软件集成；现场数据采集与分析系统、车间制造执行系统（MES）、产品全生命周期管理（PLM）、企业资源计划（ERP）系统协同与集成等相关内容。

（2）离散型应包括：工厂总体设计、工艺流程及布局数字化建模；生产流程可视化、生产工艺可预测优化；传感及仪器仪表、网络化控制与分析、在线检测、远程监控与故障诊断系统在生产管控中实现集成；实时数据采集与工艺数据库平台、车间制造执行系统（MES）与企业资源计划（ERP）系统实现协同与集成等相关内容。 3.智能制造新模式建设内容初步方案，还必须提出平台框架、与相关系统集成等方案，具体参照《宁波市“3511”产业投资导向目录和智能制造评判标准》中明确的网络协同制造、大规模个性化定制、远程运维服务等三种模式要求。 （二）工业软件应用初步方案，内容应包括：设计软件、工艺仿真软件、工业控制软件、业务管理软件、数据管理软件、人工智能软件等开发应用。 （三）数字化车间（智能工厂）建设，还需制定工业互联网集成应用初步方案。 三、提出改造的投资预算、项目建设期、设备及软件清单等。 四、提出改造后预计经济效益，包括：生产效率提高、企业运营成本降低、产品生产周期缩短、产品不良品率降低、单位产值能耗降低等。 五、提出如何提升内部精益化管理的初步报告。 附表：实施自动化、智能化改造需购置（研制开发）的设备、

非标自动化设备设计

多年质保操作简单方便快捷—————————————————————————————————————————————随着社会生活中工业生产的发展，对生产过程的各个方面进行自动化控制是必然趋势。但是每个厂家对于自身设备的要求各不相同，这也铸就了非标自动化设计的发展。接下来由安徽泰珂森智能装备科技有限公司为您简单介绍，希望能给您带来一定程度上的帮助。 非标自动化设备定义就是用户定制的、用户的、非市场流通的自动化系统集成设备，是采用按照国家颁布的统一的行业标准和规格制造的单元设备组装而成，是根据客户的用途需要，开发设计制造的设备。即使同类型客户其工艺要求均不相同。 非标自动化设备的制作不像普标设备制作那么简单，普标设备的制作生产根据具体的规定按流程制作就可完成。而非标设备需要根据根据具体的使用场所，行业特征、以及用途进行独立设计，非标设备

多年质保操作简单方便快捷—————————————————————————————————————————————的设计没有具体的参考模型。 非标自动化设备的由于其产品的广泛性，使其在应用中也具有广泛性。主要的应用的行业有： 1、汽车制造行业的汽车零部件的生产制造及安装； 2、食品行业的生产输送及包装； 3、电子电器生产线产品输送； 6、物流行业的仓储设施中也有广泛的应用； 5、加工制造业装配行业的应用。 安徽泰珂森智能装备科技有限公司集机械手、工业机器人系统集成研发、制造、销售、自动化控制工程承包于一体的综合性自动化技术企业。公司在自动化领域具备充足的技术研发能力和丰富的项目经

多年质保操作简单方便快捷—————————————————————————————————————————————验，为各行业工厂量身订做适合、先进的自动化控制系统和解决方案。 公司在机械加工及自动上下料、自动打磨抛光，包装物流及搬运，汽车零部件加工组装，无人化工厂解决方案等众多行业中拥有成熟的应用案例。致力于以工业机器人应用为核心，为客户提供完善的自动化解决方案和交钥匙工程，同时是德国库卡、日本发那科、日本川崎、国产埃夫特机器人授权代理商与系统集成商，在机器人技术应用上有着密切的合作，为用户提供强有力的技术支撑。

关于非标自动化设备的设计分析

关于非标自动化设备的设计分析 摘要：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。基于此，本文就通过非标自动化设备的概述、现状、设计分析、发展趋势这四个方面进行了详细的论述。 关键词：非标自动化设备；现状；设计；发展趋势 1.非标自动化设备的概述 非标自动化设备就是用户定制的、用户唯一的、非市场流通的非标自动化系统集成设备，是采用按照国家颁布的统一的行业标准和规格制造的单元设备组装而成，是根据客户的用途需要，开发设计制造的设备。即使同类型客户其工艺要求均不相同。且外观或性能不在国家设备产品目录内的设备。非标非标自动化设备物理上是一台机械生产设备，概念上它是一连串的特定的动作，它根据生产环境，生产类型，生产环节而特别定制，因此即使同一类型同一功能的非标设备，它的外形和尺寸都不尽相同。采购人员按照标准件清单，联系供应商进行标准件采购人工操作的速度是有限的。不管是哪一个工位，哪一种产品。我们都不排除可以靠机器来操作的可能。而工人的工资是只升不降的（由劳动法确定），而且每个月都得按时支付，此费用随着工人工作年限的延长而增加。例如：五轴自动拧螺丝机的应用案例，五轴自动拧螺丝机是多轴式的一个分支，这里的五轴自动拧螺丝机采用的是固定式的设计方案，产品需要锁付的螺丝孔位排列极不规律.多轴自动锁螺丝机可提高产品质量一次即可完成5颗螺丝的锁付，大大提高的工作效率，一人操作即可，减少工位，节省人工成本，操作简单，作业员只需将带锁付产品组装放入夹具.按下启动按钮即可 2.非标自动化设备的设计分析 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。

【优秀毕设】对机械设计制造及其自动化专业的认识

对机械设计制造及其自动化专业的认识机械设计制造及其自动化培养具备机械设计制造基础知识与应用能力，能在工业主产第一线从事机械制造领域内的设计制造、科技开发、应用研究、运行管理和经营销售等方面工作的高级工程技术人才。以机械设计与制造为基础，融入计算机科学、信息技术、自动控制技术的交叉学科，主要任务是运用先进设计制造技术的理论与方法，解决现代工程领域中的复杂技术问题，以实现产品智能化的设计与制造。 机械制造业是将传统的制造技术与现代信息技术、管理技术、自动化技术、系统工程技术进行有机的结合,通过计算机技术是企业产品在全生命周期中有关的组织、经营、管理和技术有机集成和优化运行,在企业产品全生命周期中实现信息化、智能化、集成优化,以达到产品上市快、服务好、质量优、成本低的目的,进而提高企业的柔性,健壮性和敏捷性,使企业在激烈的市场竞争中立于不败之地. 机械设计制造及其自动化专业培养具备机械设计制造基础知识与应用能力，能在工业生产第一线从事机械制造领域内的设计制造、科技开发、应用研究、以机械设计与制造为基础，融入计算机科学、信息技术、自动控制技术的交叉学科，主要任务是运用先进设计制造技术的理论与方法，解决现代工程领域中的复杂技术问题，以实现产品智能化的设计与制造、运行管理和经营销售等方面工作的高级工程技术人才。

对于本专业来说，要掌握较丰富的工程、经济、社会、法律、环境等人文与社会学的知识，宽厚的数学与自然科学基础知识从事工程研究所需的工程科学技术基础知识，机械工程领域专门性的技术理论和方法；具备分析和解决问题的能力，批判性思考和创造性思维能力，有效的沟通与交流能力，组织管理能力。养成良好的职业素质，具备良好的职业道德，具有社会责任意识，具备终生学习的意识与能力，对现有的机械设计加深了解对来的机械设计走向有一个较为准确的判断，使自己紧跟时代的步伐，熟练的运用各种机械设备械，培养较强的自主学习学能力。机械设计制造及其自动化专业学生主要学习机械设计与制造的基础理论，学习微电子技术、计算机技术和信息处理技术的基本知识，受到现代机械工程师的基本训练，具有进行机械产品设计、制造及设备控制、生产组织管理的基本能力。 本专业是培养具备机械设计制造基础知识与应用能力，能在工业生产第一线从事机械制造领域内地设计制造科技开发应用研究人才的专业，以机械设计制造为基础，融入计算机科学、信息技术、自动控制技术等交叉科学。本专业的主要任务是运用先进机械设计制造技术理论与方法，解决现代工程领域中的复杂技术问题，以实现产品智能化的设计与制造，培养管理和经营销售等方面工作地高级工程技术人才。 在高中文化知识的基础上，掌握本专业所必需的基础知识、基本原理和较熟练的专业实践技能：机械制图、工程材料、工程力学，机械原理、工程经济，机械设计基础、电工与电子技术、微机系统原理

(完整版)电气自动化专业知识

电气自动化专业知识 第一部分电工学基础知识 一、电路基础 1、电路：电流流过的全部通路称为电路。它是由一些电的 设备或器件组成的总体。 2、电源：电路中提供电能或电讯号的器件。 3、负载：在电路中吸收电能或输出讯号的器件称为负载。 4、激励：电源的电流或电压称为激励函数或激励。 5、响应：负载上的电流或电压称为响应。 6、电路元件：电路器件的理想化模型称为电路元件。 7、电容元件：具有储存或释放电场能量的性质，即电场效 应。 8、电感元件：具有储存或释放磁场能量的性质，即磁场效 应。 9、电压：电路中两点电位之差称为电位差，或电压。 10、基尔霍夫定律包括电流定律(KCL)和电压定律(KVL)。 11、基尔霍夫（第一定律）电流定律（KCL）：对于任一电 路中的任一节点，在任一瞬时，流出该节点的所有支路 电流的代数和为零。 12、基尔霍夫（第二定律）电压定律（KVL）：对于任一电 路中的任一闭合回路，在任一瞬时，流出该闭合回路的 所有支路电压的代数和为零。

13、交流电路：电流、电压的大小或方向随时间变化的电路 称为交流电路。 14、正弦交流电路：电流或电压按照正弦规律变化的电路称 为正弦交流电路。 15、最大值（振幅）：正弦电流或电压瞬时值的大小和方向 随时间而变化，幅值变化的最大范围称为最大值或振 幅。 16、周期：正弦函数是一个周期函数，重复变化一次需要的 时间称为周期。周期用T表示，单位为秒（s）。 17、频率：周期的倒数称为频率。频率用f表示，单位为赫 芝，简称赫（Hz）。 18、角频率：正弦电流变化一个周期，幅角变化为2π弧度， 单位时间幅角变化的弧度数2π/T,叫做角频率。用ω表 示，单位为弧度/秒。ω=2πf=2π/T。 19、相位：正弦电流的幅角（ωt+ψi），叫做正弦量的相位。 相位是时间的函数，表示正弦量变化的进程。t=0时的 相位ψi叫做正弦量的初相。 20、正弦量的三要素：正弦量的振幅，角频率（或频率）和 初相，是决定正弦量的三个基本参数，也是进行比较和 区分各个正弦量的依据，称为正弦量的三要素。 21、两正弦量相位之差称为相位差。同频率正弦量的相位差 等于初相之差，它与ω及t无关。即相位差是一个常数。

InPlant工厂自动化整体解决方案

InPlant工厂自动化整体解决方案 工厂自动化是中控的核心业务。凭借完整的产品体系及对流程工业的深刻理解，中控提出了流程工业综合自动化整体解决方案的概念——InPlant（Intelligent-Plant）。 广义的自动化包括基础自动化与基于基础自动化的工厂信息化，基础自动化保证了生产过程的稳定、安全，而信息化则是效益的来源。随着IT技术的不断发展成熟，自动化技术与信息技术的融合越来越紧密。据美国ARC公司调查，应用流程工业综合自动化技术可获得显著的经济效益，如产品质量提高19.2%、劳动生产率提高13.5%、产量提高11.5%。 中控的InPlant工厂自动化整体解决方案，正是基于自动化技术与信息技术构建的，是实现工厂自动化与信息化的完整解决方案。 InPlant的目的是为流程工业提供综合自动化整体解决方案。通过实施InPlant解决方案，促进企业信息化的集成，即集控制、优化、调度、管理、经营于一体的综合自动化新模式，全面提升企业产品质量、产量和综合竞争力。 InPlant的优势 安全：利用各种高可靠性的控制系统、检测和执行机构对设备与装置的运行提供保证，进而对关键装置进行故障诊断与健康维护。 低成本：基于对过程工业的深刻理解与丰富经验，中控通过先进的建模技术、控制技术和实时优化技术来提高产品的合格率和转化率，并降低能耗和原料消耗。 高效率：通过先进的计划调度与排产技术和流程模拟技术来提高设备利用率和劳动生产率;提升综合竞争力：通过数据和信息的综合集成，如先进的管理技术（包括ERP、CRM、SCM等）、电子商务、价值链分析技术等，以促进企业价值的增值，最终提高企业的综合竞争力。 InPlant是基于中控在工厂自动化领域丰富的产品体系进行构建的。从现场仪表到控制系统，从实时监控到先进控制，从过程信息管理到企业信息管理……，SUPCON系列产品已经深入到了工厂自动化、信息化体系的各个层面。完善的产品体系，使InPlant真正成为从底层到上层的完整解决方案。 InPlant工厂自动化整体解决方案突破传统控制体系的层次概念，统一数据管理、统一通信、统一平台，有机的整合、优化各种独立、分离的产品与技术，发挥其产品、技术体系的最大功能，从而产出最大的效益。 InPlant 是开放的整体解决方案，其强大的整合能力能打破技术壁垒，提供“一步到位”的全程服务，为用户避免重复投资。同时，其卓越的兼容性与开放性，也将最大限度地保护用户已有的投资。 InPlant工厂自动化整体解决方案的总体结构可以分成三层结构： 1.以PCS（过程控制系统）为代表的基础自动化层;主要内容包括：先进控制软件、软测量技术、实时数据库技术、可靠性技术、数据融合与数据处理技术、集散控制系统（DCS）、现场控制系统（FCS）、多总线网络化控制系统、基于高速以太网和无线技术的现场控制设备、传感器技术、特种执行机构等等。 2. 以MES（生产过程制造执行系统）为代表的生产过程运行优化层;主要内容包括：先进建模与流程模拟技术（AMT：Advanced Modeling Technologies）、先进计划与调度技术（APS：Advanced Planning and Scheduling）、实时优化技术（RTO：Real-time Optimization）、故障诊断与健康维护技术、数据挖掘与数据校正技术、动态质量控制与管理技术、动态成本控制与管理技术等等。 3. 以ERP（企业资源管理）为代表的企业生产经营优化层;主要内容包括：企业资源管理（ERP）、供应链管理（SCM）、客户关系管理（CRM）、产品质量数据管理（PQDM）、数据仓库技术、设备资源管理、企业电子商务平台等等。

自动化设备设计工程师简历1400字

自动化设备设计工程师简历1400字 所属行业：计算机硬件 CNC工程部夹具设计工程师,自动化设备设计工程师 主要职责：负责CNC夹具开发和自动化设计,具体职责如下: 管理：带领一支由5位工程师组成的自动夹具和设备的设计和开发团队;每年主持二十个以上的新产品开发设计。新产品的CNC自动夹具的开发;根据客户新产品图纸进行工艺分析,设计所需要的自动夹具;跟进夹具制造,指导相关技工制造及装配.样板制作过程中新夹具使用情况;跟进新设计的自动夹具的使用情况,进行改进。改良现有的CNC自动夹具;提高工人操作效率,降低工人操作强度;提高CNC机使用效率;提高材料利用率;以适用不同客户及不同产品更新换代及降低夹具成本;开发和改良自动化设备;减少加工工序提高产量及产品质量;代替手动工序,提高员工操作效率;替换CNC机加工;指导生产现场;正确操作自动夹具;制定新产品夹具的操作指导............工作业绩： 1.新产品的CNC自动夹具的开发 1.1............ 2.现有CNC自动夹具的改良;.2.1自动升料气动夹具; 2.2液压多工位夹具; 2.3气动旋转多工位夹具.;

2.4四工位液压尾料夹具,提高材料利用率10%(Belton科技进步奖).; 2.5通过CNC夹具设计改进提高CNC机员工操作效率200%以上(Belton科技进步奖).; 3.自动化设备的开发和改良; 3.1CNC液压多工位自动转位设备;.3.2自动插针机.; 3.3自动直线钻针机;.3.4表面定位设备;.3.5多工位翻转设备;.3.6十二工位特殊工序加工机; 3.7通过技术革新提高插针机操作员工操作效率150%以上(Belton技术革新奖).; 4.现场指导; 4.1约二十份自动夹具和设备的操作说明;.4.2约十余份自动夹具和设备的维修指引;. 5.管理; 5.1每年完成二十个以上新样板开发设计.; 5.2编制CNC自动夹具和设备设计手册;.1995/11 1999/10江苏**电机厂 所属行业：机械/设备/重工 工程部技术员 主要职责：参与发电机组研发,负责发电机组的调试。 ............职业技能 外语：英语：一般 计算机：良好

自动化无人工厂的方案设计

自动化无人工厂的方案设计 作者：巨能机器人 家设计的自动化无人加工工厂的方 案。自动化工厂由水泵端盖组件生产 线、内外轴承组件生产线和水泵座生 产线3 条线组合在一起，按照30 米 跨的厂房规格进行设计，厂房头部和 两侧预留4 米宽的通道，中间为生产线主体，生产线宽度22 米，长63 米，生产线的一端设置有集中的工件收集和检测区，对加工完成的零件进行检测和零件中转管理。作为对方案的验证，巨能机器人试生产了一条水泵端盖的生产线（如图1），经过实际的加工验证，完全达到了 设计的要求。 图1 水泵端盖生产线的一角 生产线为全自动运转模式，采用现场总线CC-LINK 技术，对线上的设备进行实时控制和实时监 控，并设有总控室对全线的生产状态进行掌控，生产线的现场设置大屏幕实时显示生产线状态 信息。现场总线CC-LINK（Control ＆Communication Link）技术融合了控制与信息处理的现 场总线技术是一种省配线、信息化的网络，它不但具备高实时性、分散控制、与智能设备通信、

RAS 等功能，而且依靠与诸多现场设备制造厂商的紧密联系，提供开放式的环境。由于CC-Link 可以直接连接各种流量计、电磁阀、温控仪等现场设备，降低了配线成本，并且便于接线设计的更改；通过中继器可以在4.3 公里以内保持10M 的高速通讯速度，CC-Link 具有性能卓越、应用广泛、使用简单、节省成本等突出优点。其不仅解决了工业现场配线复杂的问题，同时具有优异的抗噪性能和兼容性。CC-Link 是一个以设备层为主的网络，同时也可覆盖较高层次的控制层和较低层次的传感层。2005 年7 月CC-Link 被中国国家标准委员会批准为中国国家标准指导性技术文件。 自动化工厂的总控室不仅可以监控和管理生产线的状态，也可以通过现场总线技术连接到工厂的空调、空压、电力等辅助系统，实现真正意义上的对整个工厂运转的监控和管理。 工艺方案设计 自动化生产工厂的生产纲领是年产20 万件，生产节拍为1 分钟一组套件。水泵端盖组件生产线中水泵端盖部分有三条相同的支线，如果有其中一条出现故障，其他两条可以继续工作，整个生产线不会停下来。相同的设计也用在了水泵座的生产线上，也采用了两条相同配置的支线结构。 1、水泵端盖组件生产线 水泵端盖组件生产线构成包含水泵端盖支线、压环支线、组件支线、集中托盘料道、抽检工位、压装工位、打标工位、工件输出料道、工件检测区、试漏区、包装区等。 1.1 水泵端盖支线的工艺过程 线的布置按照水泵端盖、压环和组件的顺序构成，如图2。水泵端盖零件单线的节拍为3 分钟，3 条线平均下来的节拍为1 分钟，满足年产20 万件的要求。每条支线配备一个20 位料仓，可以一次填装100 个零件，按照3 分钟的节拍，单次填装可以连续工作5 个小时。

非标自动化设计

1、自动化非标设备机械结构设计、材料选用，标准部品选型、成本分析； 2、给电气工程师提供动作流程； 3、指导安装工程师进行设备的装配调试； 4、整理技术竣工资料。 职位要求： 1、机械专业、正规院校本科及以上学历，能阅读英文产品资料，年龄25-40。 2、具备独立设计能力，有3-5年非标设备、工装夹具设计经验，熟悉机械原理，熟练掌握气动、液压、伺服等传动系统设计，熟悉机械加工工艺，精通计算机辅助设计。 3、具备现场安装调试经验。 4、对所应聘的岗位有浓厚兴趣，工作认真负责，严谨细致，学习新技术能力强，有良好的创新精神和团队协作能力。 大专以上学历，自动化专业，熟练应用C++语言和PLC编程；三年以上相关工作经验. 机械工程及自动化的发展前景如何？

答：我说几点你考虑一下： 1）机械工程及自动化是用机械化代替人的繁重劳动的一门专业； 2）中国的打工潮有人预测在二十年要消失，城市劳动力靠机械自动化解决； 3）中国机械工业自动化落后于发达国家三十年---五十年。 机械工程及自动化（M e chanical engineering and automation ） 机械工程的服务领域很广，凡使用机械、工具，以至能源和材料生产的部门，无不需要机械工程的服务。现代机械工程有5大服务领域：①研制和提供能量转换机械，包括将热能、化学能、原子能、电能、流体压力能和天然机械能转换为适合于应用的机械能的各种动力机械，以及将机械能转换为所需要的其他能量的能量变换机械。②研制和提供用以生产各种产品的机械，包括农、林、牧、渔业机械和矿山机械以及各种重工业机械和轻工业机械等。③研制和提供从事各种服务的机械，如物料搬运机械，交通运输机械，医疗机械，办公机械，通风、采暖和空调设备以及除尘、净化、消声等环境保护设备等。④研制和提供家庭和个人生活用的机械，如洗衣机、电冰箱、钟表、照相机、运动器械和娱乐器械等。⑤研制和提供各种机械武器。

非标自动化设备的特点与创新设计。

非标自动化设备的特点与创新设计 自动化设备的主要作用是提高生产效率和产品质量，节约劳动成本，使企业的发 展从粗犷型转向集约型。由于各种因素，一些生产部门无法使用自动化设备来实现生产，而非标自动化设备应用广泛，能够满足企业生产的不同需求，是实现工业自动化 不可缺少的一股力量,精锐达基于多年非标自动化的经营经验，来跟大家探讨一下，非 标自动化设备的特点与创新。 一、非标自动化设备的特点 与普通的机械设备相比，非标自动化设备具有毛坯精度低、加工余量大的特点。 非标设备一般用机床进行加工，生产效率较低，多采用万能量具、通用夹具和刀具， 靠试切法和划线来达到产品的精度要求。 非标自动化设备注重设计标准化、模块化和简约化的原则；全部采用Auto CAD、Pro/E等三维设计软件进行产品设计，可生成零、部件体积、重量、重心位置等物理量，为相关设计和后续加工提供了可靠依据；所有二维结构图均根据三维数字模型由计算 机自动生成，保证了视图与尺寸的准确无误，保证了绘图质量与工作效率的和谐统一；设计完成时即可输出BMP、JPG等格式的产品渲染图。非标自动化设备设计的目的，主 要是为了提高产品质量、提高生产效率、确保生产安全。 二、非标自动化设备的创新设计 机械行业不像电子行业发展迅猛，原因很简单，即可利用的原理很少．发展也是 由电气工业带动，机械与电气、气动、液压有效的结合而发展。新材料的发展使机械 更加轻巧耐用。非标自动化设备的制作不像普通标准设备那么简单，普通 的自动化设备研发设计成熟之后，可根据具体的流程来制作，而非标自动化设备需要 根据生产场所和产品加工特性来独立设计，所以没有一个具体的模型可以参考，必须 根据生产的要求来设计。设计出的东西要方便维修，应考虑到扳手有没有地方放等各 种问题；要方便加工，如尽量不要在圆弧面上钻孑L，如果一定要钻或是通过中心，或是先加工平台再钻7L。新手设计的东西肯定不够完善，因此应多请教老工程师，完善 提高自己。只要用心设计，即使有失误，也是可以弥补的。 非标自动机械专用设备，意即客户所需的产品在市场上买不到，或市场上的一些 定型产品无法满足客户的特殊要求，而须按其实际需要进行研制，也就是为客户量身 定做，是独一无二的。这要求设计者须有多年的一线工作经验和扎实的专业理论知识。非标自动化设备在设计完成后，对于后续工作以及制造与使用、维护，在这整个过程种，设计时的疏忽总会在某个后续的环节反映出来，设计的成功与否，非常容易判断。 在非标自动化设备的设计过程中，设计受制造工序的影响会很大，一个好的设计 是不能脱离制造过程的，设计师对制造过程越了解，越有助于提高设计水平。对于设 计的优化和改造，首先要考虑的是人的因素。不同的行业生产不同的产品，不同的产 品有不同的操作方法，只要有可能，就要尽量照顾工人已有的操作习惯。如果设计出 来的东西不利于使用，就会面临被淘汰的危险。 要做好非标自动化设备的设计，须备有必要的设计手册，在网上可下载电子版文件。手册是最好的老师，遇到问题先找手册，从书中可以找到几乎所有需要的知识。如， 设计时需要齿轮，就可以在手册中找到设计齿轮的参数。可下载一些机械设备的图册，供开阔思路用。最好下载一些cad版标准件，放到cad的设计中心中，方便粘贴使用，

机械自动化设备设计安全控制思考.pdf

自动化设备本质上是具有一连串特定动作的生产机械，在工业生产过程中为企业提供了高效、持久的生产力，把工业生产人员从重复、单一、高强度的劳动中解放出来。但是，相对人工而言，自动化设备对于突发情况的反应分析能力较差，因此各种因素导致的安全事故屡见不鲜。这也要求设计人员在进行自动化设备的安全控制设计的过程中，要尽可能全面地考虑到实际生产中可能出现的问题，对设计中存在的不足进行改进优化。在确保自动化设备操作安全的前提下，提高自动化设备安全生产效率，为客户设计出具有安全保障的生产设备。 1机械设计自动化设备的安全控制遵循的基本原则 1．1保证安全性及稳定性原则。安全性及稳定性是机械设备最重要的指标之一，其是否达标直接决定了机械设备的质量高低。因此，研发人员在进行机械设备的总体设计阶段，要把控整体的设计流程，增加机械设备的自动化程度，以此提高对安全风险的把控能力。对于设备管理人员而言，保证机械设备的安全性及稳定性更为重要。在开展安全控制工作时，需要依据国家安全部门对行业的质量安全标准以及企业内部的安全控制行为规范，结合现场的实际情况，保证自动化设备安全生产运行。1．2保持技术的先进性。科技的发展催生出了自动化技术，自动化设备安全控制的发展自然也离不开科学技术的支持。从瓦特发明蒸汽离心式调节器，第一次实现设备的自我调节;到20世纪20年代电子式控制器的广泛应用，实现了自动化设备的功能多样化;再到现在智能技术和知识工程的普遍应用，现代的自动化装置及系统具有极强的环境适应能力和交互能力、复杂行为的控制能力、高智能的决策行为。［1］自动化设备安全控制的每一次突破性发展都是伴随着科技的进步而发生的。所以在对机械化设备安全控制的设计优化过程中，需要积极吸收利用先进的科学技术，提升机械设计自动化安全控制的能力，推动我国的自动化设备的安全控制水平向前稳步发展。1．3保证自动化设备的使用功能。机械自动化设备之所以在工业生产中被大量使用，主要原因就是其在解放劳动力降低生产成本的同时，还能保证生产质量和效率。设备的使用功能是其最根本的设计依据。研发人员在进行安全控制设计时，要依据设备的使用要求，充分考虑实际使用过程，在主体结构中贯彻安全控制的理念，完善自动化设备的总体框架设计，保证自动化设备的安全稳定运行。在保障现场操作人员的安全的同时，尽可能提高设备的生产效率和质量，为企业提供更先进的生产力，为员工提供更可靠的安全保障。 2提高机械自动化设备安全控制的具体建议 2．1充分考虑潜在的安全风险。就目前而言，机器彻底取代人工还是不可实现的。在自动化生产过程中，人工辅助流程必不可少，而安全风险多数隐藏于此。研发人员在研发流程就要充分了解自动化设备在实际生产过程中的每一个动作，全面到考虑各种情况，构建人工安全监测模块，对整个生产过程进行全面监测，遇到突发问题可以及时预警并紧急制动所有动作，优先保障现场工作人员的人生生命安全。现场管理人员也要对操作人员做好安全操作培训，制定现场安全规范，尽量减少因违规操作而造成安全事故的风险。2．2积极学习吸收先进技术。作为科技发展的产物，自动化设备的发展离不开先进的科技生产力。对于自动化设备而言，安全稳定但权控制系统极为重要。因此利用先进的科学技术是提高自动化设备安全控制能力的重要方式。伴随着现代科技的飞速发展，人工智能技术日趋完善，自动化系统的判断决策能力也随之越来越强，自动化设备的安全控制系统同样也需要与时俱进，与人工智能交互系统相结合，使自动化设备遇到故障的时候能够简单的诊断故障原因并做出一定的修复，保证机械设备运行的安全、稳定，这也是今后机械设计的发展方向。［2］2．3建立完善的安全风险评估体系。在自动化设备不断发展完善的几百年里，无数的研发人员积累了丰富的经验和教训。当代设计人员应该吸取前辈的经验教训，结合现场实际情况，建立一个安全风险评估体系增强对设备的管理。对自动化设备进行安全风险评估，需要对潜在的的安全隐患进行全面合理的分析，不断地改进优化评估中发现的安全风险，提高自动化设备的安全控制能力。对具体的生产设备进行评估，需要由相关的专业技术人员进行。只有对生产流程极为熟悉并且对生产标准相当了解，才能评估出自动化设备中存在的安全问题，依此才能对设备进行改进良与优化，全面提升自动化生产设备的安全性与可靠性。2．4选用安全稳定的机构部件。设备生产的稳定性直接关系到现场生产的安全系数。自动化设备出现故障会给现场操作人员带来不可预防的安全隐患。研发人员在设计环节要充分考虑各个机构的耐久性与稳定性，尽可能采用简单稳定的机械结构，降低因为结构不稳定而导致设备故障的几率。零部件的选择也应以耐久稳定为第一原则，不能因小失大，因为成本、采购周期等因素而选用低质量高风险的零部件，这样才能为社会设计出安全的自动化设备。 3总结 机械自动化设备极大提升了社会的生产效率，设备的安全问题不能因此而受到忽视。伴随着技术科技的发随着科技的逐渐进步，生活中自动化设备的应用也越来越广泛，因此设备的安全控制管理越发重要起来。在对机械自动化设备的安全控制管理工作中，要按照行业标准进行全面的评估分析。在对机械总体设计的过程中，要满足机械功能的使用要求需求，引用尖端的科技，坚定地的贯彻安全性和可靠性原则，建立出完整的安全风险评估体系，才可以持续提高自动化设备的安全稳定，促进我国自动化机械设计水平的长久发展。 参考文献: ［1］王锋涛．机械设计自动化设备的安全控制管理［J］．价值工程，2017，36(32):44-46． ［2］黄文康．机械设计自动化设备的安全控制管理［J］．设备管理与维修，2018(12):15-16．