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蘇州富加林自動(dòng)化科技有限公司非標自動(dòng)化設備、自動(dòng)化生產(chǎn)線(xiàn)、工裝夾具、機器人運用集成
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產(chǎn)品展示

非標自動(dòng)化裝配,非標自動(dòng)化設備采購禁忌

來(lái)源:原創(chuàng ) 瀏覽:5911 發(fā)布日期:2020-12-24

前言:很多人將機械設計想象成“搭樂(lè )高積木”、當成“游戲里面的建筑”,似乎學(xué)會(huì )了3D繪圖軟件就可以完成所謂的設計了。這個(gè)想法當危險!這種想法會(huì )帶著(zhù)采購以及很多自動(dòng)化設備的同行“乘著(zhù)豪華轎車(chē)卻過(guò)著(zhù)腐朽的木板橋”,隨時(shí)有翻車(chē)的危險。

采購們正向思考提出要求好比“導數”那么容易,但是實(shí)際的機械系統設計堪比“積分”那么復雜。

一個(gè)好的機械方案必須克服諸多風(fēng)險和難點(diǎn),進(jìn)行諸多的科學(xué)實(shí)驗驗證和嚴謹的數學(xué)計算考核,并且在此基礎上進(jìn)行合理而不繁瑣的設計,過(guò)關(guān)斬將,才能算完成了第一步------設計。

作為一個(gè)沒(méi)有風(fēng)險、穩穩掌控進(jìn)程的采購者,您必須獨具慧眼----和找對象一樣,了解后才能找到你真正想要:

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一、非標自動(dòng)化設備對于機械設計的要求:

1.   變形。所有的材料都不是剛性的,微觀(guān)上只能稱(chēng)謂“橡膠”彈性體。受了力以后都在變形、壓縮、拉長(cháng)、彎曲、扭曲、晃動(dòng)、偏移、受沖擊震蕩。

2.   零件偏差。所有制造出來(lái)的零件精度都不是完美的,與理想相比都有偏差的。所以一個(gè)好的設計,設計師必須熟悉零件加工工藝。每一種加工工藝的精度都是有限的,每一種零件加工工藝精度都必須“盡可能充分利用”,否則機器精度就是一句“空話(huà)”。

3.   晃動(dòng)間隙。所有的間隙、過(guò)渡配合都是有間隙的,在很多環(huán)境下,間隙都在放大。在間隙問(wèn)題上,再好的標準件都無(wú)法避免,只能說(shuō)是偏小。不過(guò)偏小的代價(jià)就是成本高。

4.   組裝誤差。

a)   所有的組裝都會(huì )存在和理想位置的偏移誤差。

b)   現在許多人將組裝看作“擰螺絲”,多么低級!

c)   為什么“日本三菱慢走絲”等精密設備在組裝的時(shí)候要“綁定”很多個(gè)儀表去測量、去校準呢?他們不一樣用了很好的日本的絲桿、滑軌等高精度標準件嗎?

d)   精確組裝好比“校準一把狙擊槍到1環(huán)”,由于受到測量?jì)x器、許可空間、調節幅度、組裝者技術(shù)水平的影響,要校準到一定的精確目標是很難的,有時(shí)甚至都無(wú)法調出來(lái)。有時(shí)即使調出來(lái)了,由于受到不正常的撞擊以后,位置又偏了。像這種情況必須增加措施保護。在電子行業(yè)也會(huì )碰到類(lèi)似的問(wèn)題,主功能電路不多,但是為了維持主功能電路的性能,往往會(huì )增加很多外圍配套、保護、隔離電路,使得整個(gè)系統相當復雜,但是往往必須要配備。

5.   連接松動(dòng)。僅僅鎖螺絲型的機械連接,在運動(dòng)中受到來(lái)回的作用力以后,必定會(huì )出現螺絲松動(dòng),也就是導致位置偏移。

6.   傳動(dòng)的選擇。所有機械傳動(dòng)都受到原理、制作條件、使用條件的限制,傳動(dòng)精度都只能達到一定范圍,需要謹慎選擇,一旦選擇錯誤就等于設計失敗。

a)   力在變化、扭矩在變化、移動(dòng)速度在變化、轉速在變化……

b)   力太大或者太小、扭矩太大或者太小、移動(dòng)速度太大或者太小、轉速太大或者太小、電機動(dòng)力太大或者太小、需要調節的但是調節范圍不匹配。。。。

c)   空間的沖突撞擊、干涉,調節與修理部方便,換零件不方便。。。

d)   輸出的力、速度、扭矩的浮動(dòng)精度是否達到計劃要求。。。。。。

e)   機構的承受能力與壽命。受到了計劃中的力、速度、摩擦,與計劃外但必須承受的彎矩、摩擦、沖擊以后的有效精度與壽命。

f)   產(chǎn)生了討厭的彎矩、卡死、變形、振動(dòng)、晃動(dòng)、噪音、溫度、潤滑劑揮發(fā)、人工傷事故的風(fēng)險、其他必須附加的條件。。。。。。

7.  模塊標準件的選擇與布局:

a)   有的工程師和積木一樣搭機械模塊,這是機械設計的“大忌”。搭得越多,精度越差,剛性也越差,間隙越大,越容易抖動(dòng)!甚至你根本無(wú)法控制。

b)   由于受到當今材料和制造工藝的局限性,為了滿(mǎn)足比較高的要求,必須設計復合功能的機構,才能得以獲得很好的要求。在一些德國等發(fā)達國家的機械設計上往往存在這種“經(jīng)典”的設計,能夠在有限的材料和制造工藝的約束條件下,發(fā)揮最大的優(yōu)勢。這也是一臺設備能不能成功的關(guān)鍵原因,很可惜只有極少工程師有這個(gè)水平,特別在中國!

c)   感言:也很可惜,很多采購人員不懂,只知道講“配置了多少模塊”。不是以技術(shù)來(lái)判定機器的價(jià)值,只是以多少東西為判定機器的價(jià)值?;蛟S只是告訴“領(lǐng)導”我買(mǎi)了很多東西?好用嗎?不知道呢!是不是“領(lǐng)導”也只是懂得品酒品咖啡品雪茄呢?

8.   故障率。

a)   很多人一直認為:“配置高,性能就好”,但是非標自動(dòng)化不是組裝電腦!電腦有公共通訊協(xié)議,即插即用!而機械就不是!設計不合理,等于將“昂貴的坦克引擎”裝在“二輪板車(chē)”上,您說(shuō)性能如何?

b)   越是復雜的機構與設計不合理,故障概率越高,好的機械結構必須精簡(jiǎn)。

c)   非標設備的故障率是一個(gè)沒(méi)有參數的“指標”,只能結構相比較更好,故障肯定相對比較少,沒(méi)有絕對值!即使給得出來(lái),也是一個(gè)“估值”,或者說(shuō)是一個(gè)計劃目標值。在設計師水平不同的條件下,此“估值”有太多的水分和不確定性。

d)   在樣機沒(méi)有出來(lái)之前,一切“指標參數都是空談”!非標機器有別于于“多代化汽車(chē)類(lèi)的標準機器”,標準機器設備才能夠取得各種“指標參數”。

9.   既要機械性能,還兼顧與“產(chǎn)品的制作工藝”的匹配程度

a)   機械性能:在受力、長(cháng)期受磨損、沖擊振動(dòng)下,還能保持計劃應該有的剛性、軌跡精度、小的間隙晃動(dòng)量、位置沒(méi)有松動(dòng)飄移;

b)   與產(chǎn)品的制作工藝相匹配的程度:利用機械動(dòng)作,達到“產(chǎn)品工藝制程”的目的,但是任何機械結構都不是完全與您要的“產(chǎn)品制程”完全匹配的,機械設備在產(chǎn)品的制作中起到“工具”的效果。

i.   事實(shí)上每一種工具都有他本身匹配的缺陷:比如一把好(鋒利)的木器雕刻刀,在使用的時(shí)候,必定會(huì )造成不小心割傷人皮膚的缺陷。

ii. 由于“產(chǎn)品制程工藝”非常廣泛,又有幾個(gè)機械設計師知道?又有幾個(gè)設計師能夠“深深地理解和參透”這些工藝?如果不“理解更不能參透”怎么能設計出與產(chǎn)品的制作工藝相匹配的機器呢?

10. 對于一些物理量的分析和實(shí)現:

a)   物理的分析與實(shí)現需要具有機械知識和電氣軟件知識綜合都能的人才能做到??上н@兩個(gè)“職業(yè)”沒(méi)有人都會(huì )。

b)   很多人認為機械運動(dòng)是個(gè)簡(jiǎn)單的過(guò)程。曾經(jīng)接觸的一個(gè)高管,快50歲了,有些“豐富的機械經(jīng)驗”。開(kāi)口引進(jìn)了德國某某品牌的機器,兩三百萬(wàn)。。。。。他其中的一個(gè)小小的要求:“你只要給它一個(gè)恒定的力,錘子一樣敲一下就可以了,把錘子敲的力顯示出來(lái)看得見(jiàn)”!聽(tīng)聽(tīng)多么“簡(jiǎn)單”?但是各位知道嗎?錘子沖擊力不是恒定的,是條變化的曲線(xiàn)!這么快的瞬間,顯示得出來(lái)給你眼睛看見(jiàn)?來(lái)得及顯示?您看哪一個(gè)點(diǎn)呢?

c)   每個(gè)人手里都有一個(gè)高科技:Iphone 手機!使用者能夠代表設計者一樣高水平嗎?

d)   我也舉個(gè)簡(jiǎn)單例子:你們知道手運動(dòng)有幾種最基本的模式嗎?趨向恒力,趨向終點(diǎn)位置,趨向軌跡,趨向恒速;那既然有恒的,那必然還有變的,還有復合的。還有誤差和振動(dòng)指標,簡(jiǎn)單嗎?這個(gè)就是我們身體上跟了我們那么多年的雙手,居然我們自己還沒(méi)有了解他?這個(gè)就是中國機器人一直造不好的原因。

11. 非標自動(dòng)化的集成難度。

a)   集成的非標自動(dòng)化生產(chǎn)設備(把各種不同“產(chǎn)品制造工藝”的單工位設備集成為一臺大的綜合功能設備)上,其難度好比把世界各地的植物種到同一塊田中那么難!因為每一個(gè)單工位生產(chǎn)設備的作業(yè)條件都不是一樣的,就好比每一棵植物的成活條件都不是一樣的。

b)   集成的難點(diǎn):產(chǎn)品的初始空間狀態(tài)、作業(yè)空間狀態(tài)、完成空間狀態(tài)、作業(yè)功能順序、換位煉膠、換位連接時(shí)候的狀態(tài)精度保持;機構之間的空間占用沖突,工作條件沖突。

c)   工藝工作條件沖突:有的需要加溫,有的需要冷卻,有的需要噴霧、有的需要干燥,由于靠得太近,影響無(wú)法徹底隔斷;有的影響傳感器的性能和排布;由于加熱等存在,影響電線(xiàn)、氣管的經(jīng)過(guò),電機散熱不好導致燒毀;由于液體的存在,影響電線(xiàn)、電機的短路、傳感器信號采集錯誤;由于力的存在,機械變形影響其他工位。由于需要特殊性能,材料有時(shí)候滿(mǎn)足了主要條件,但是滿(mǎn)足不了輔助條件,還有壽命。

12. 三維模型糾錯(修改進(jìn)化),根據計算或實(shí)際狀況,修改15次以上才能成功。如果三維模型不能反復修改、不測試也不會(huì )理論計算,那失敗早注定了!

二、非標自動(dòng)化設備對于機械設計師的要求:

a)   有很多設計師都會(huì )拿著(zhù)某些電子圖檔和你講這是他以前設計的項目,好像很高大上。且不說(shuō)私自“復制原單位知識產(chǎn)權財產(chǎn)”這樣的行為人品怎么樣,真的是他設計的嗎?這個(gè)項目真的能用嗎?

b)   有很多設計師也會(huì )拿著(zhù)在“某某大公司”上班的經(jīng)歷說(shuō)自己很厲害,真的很厲害嗎?因為大型企業(yè)里面的工程師在專(zhuān)機對應是能力是可以的,因為他幾乎天天在面對和調節這些設備;但在非標設備開(kāi)發(fā)上面怎么可能積累很多的技術(shù)?大型非標設備設計根本不可能,因為哪個(gè)生產(chǎn)型的企業(yè)里面有很多的測試設備供非標測試使用?即使有,他們也不會(huì )去做測試。一般他們都很“注重生活品質(zhì)”,怎么可能那么拼?一臺好的設備,不是靠坐空調底下舒服的辦公室內看著(zhù)手機搜著(zhù)網(wǎng)絡(luò )完成的!

c)   不管頭上頂著(zhù)多大的光環(huán),中國不缺能說(shuō)會(huì )道的耍嘴皮子的,只缺默默埋頭做事情的。

d)   非標自動(dòng)化設備對于機械設計師的一般要求是兢兢業(yè)業(yè)14年,滿(mǎn)足要求的寥寥無(wú)幾,現狀是“自行車(chē)都不會(huì )修的人在設計非標設備”:

① 2年的零件制作經(jīng)驗:知道零件是怎么做出來(lái)的,才能把每一種零件加工工藝精度得到“盡可能充分利用”,這叫有限的條件,做最大的事情。否則機器精度就是一句“空話(huà)”!

② 1年維修各種機械設備的經(jīng)驗,越豐富越好。

③ 2年的三維軟件“駕馭”能力;必須對三維設計軟件非常熟練,能夠快速地完成三維模型反向設計、反復地快速修改、出具工程圖、選擇合理公差、選擇合理材料以及相關(guān)熱處理和表面處理。

④ 3年對于機械結構與“產(chǎn)品的制程工藝”的匹配程度的測試,這個(gè)項目需要工程師對于各種“產(chǎn)品的制程工藝”“深深理解并且參透”?由于“產(chǎn)品制程工藝”非常廣泛,又有幾個(gè)機械設計師知道?又有幾個(gè)設計師能夠“深深地理解和參透”這些工藝?如果不“理解更不能參透”怎么能設計出與產(chǎn)品的制作工藝相匹配的機器呢?

⑤ 2年機械風(fēng)險環(huán)節進(jìn)行校驗:也就是理論力學(xué)、材料力學(xué)、機械傳動(dòng)的校驗。一般來(lái)說(shuō),現在目前市場(chǎng)上,即使干了機械設計30年的工程師都未必會(huì )去“校驗計算”!因為太麻煩、或者根本不會(huì )、都“還給老師了”!即使會(huì )的,校驗一個(gè)小小的“彈性計算”,就花了一天,那么一臺設備那么多項目,光研發(fā)不就需要“一年”?市場(chǎng)要求根本不允許!

⑥ 1年的對于電機的性能,傳感器的性能、加熱性能、制冷性能、測量傳感器性能。。。。。。等等的充分的了解,只能知道能不能完成計劃的要求。這些光靠電氣工程師是無(wú)法完成的。這些需要花大量的時(shí)間和精力去查閱資料。

⑦ 2年組裝與調試機器的能力。組裝機器不是簡(jiǎn)單地“擰螺絲”!很多精度除了零件的設計與加工精度,還是需要靠組裝“調”出來(lái)的!“日本三菱慢走絲”等精密設備在組裝的時(shí)候要“綁定”很多個(gè)儀表去測量、去校準呢?他們不一樣用了很好的日本的絲桿、滑軌等高精度標準件嗎?如果他們沒(méi)有這些經(jīng)驗,將導致任何高級“組裝師”都無(wú)法調試出來(lái),因為他沒(méi)有給后面的調試提供“必要許可條件”!

⑧ 1年對于不同“產(chǎn)品工藝制程參量”分析與調節經(jīng)驗:有的時(shí)候影響“產(chǎn)品品質(zhì)”的,有多大5個(gè)以上的參量在影響,好像一樣“多元函數”,那么調節的時(shí)候哪個(gè)是主要的呢?哪個(gè)是次要的?哪個(gè)是第一階層的?哪個(gè)是第二、第三階層的?有沒(méi)有調節的范圍?到底多少合適呢?這些都要設計師去“考慮的”。有的時(shí)候沒(méi)有樣機的存在,都無(wú)法獲取這些參量的主次、先后、多少?還有合適的調節范圍和精度。譬如:實(shí)際需要5N的壓力,那么你提供的調節范圍是0~10N比較合適,0~100N就不合適,因為0~100N的范圍就會(huì )和“收音機的頻道”一樣,很難調出來(lái)。但是您不實(shí)機測試,您怎么知道是5N呢?不是15N呢?所以這種環(huán)境需要能夠同時(shí)匹配0~10N0~100N兩種調節方式以供切換選擇。

三、非標自動(dòng)化設備對于電氣工程師的要求:

a.   必須對于傳感器和各種控制模塊的性能“理解透徹”!

b.   對于布線(xiàn)要求要非常透徹。很多人只對“整齊”關(guān)注,其實(shí)布線(xiàn)里面有太多學(xué)問(wèn)。有很多電氣工程師都只會(huì )“簡(jiǎn)單布線(xiàn)”,最后導致伺服電機信號、傳感器器的數據采集嚴重失真,那么最后的機械性能當然大幅下降。而且要會(huì )查找問(wèn)題,和解決問(wèn)題。不能徹底解決的問(wèn)題,也要把影響壓縮到可以接受范圍。

c.   必須和機械設計師一樣,對于“產(chǎn)品的制程工藝”非常理解深刻,知道哪些是封閉循環(huán),哪些是鏈接循環(huán)?哪個(gè)是先,哪個(gè)是后?采集哪些信號不會(huì )出現BOG?哪些參量需要設置為可變調節參量?哪個(gè)是主要的呢?哪個(gè)是次要的?哪個(gè)是第一階層的?哪個(gè)是第二、第三階層的?有沒(méi)有調節的范圍?到底多少合適呢?這些都要電氣工程師配合機械設計師去“考慮的”。

d.   由于電氣配線(xiàn)和軟件,每個(gè)電氣工程師的習慣都不同,這就造成了這個(gè)設備的調試與維護只能由這個(gè)工程師去做,如果第二個(gè)電氣工程師接手,理同之前電氣工程師的配線(xiàn)與軟件,其難度超過(guò)重新寫(xiě)程序。鑒于人才流動(dòng)實(shí)際頻繁狀況,將給企業(yè)帶來(lái)“災難”,設備的供應方和采購方將“同時(shí)受災”!

e.   工程師不但要會(huì )數據采集、技術(shù)、PID輸出等,還有會(huì )解決干擾失真。解決干擾失真是很需要經(jīng)驗和各種知識的,比正常做難多了。

f.   對于一些有“智能工廠(chǎng)”要求,需要數據“共享”。這樣電氣工程師還必須熟練“串口通信”并且構建串口網(wǎng);大一點(diǎn)的設置CC-LINGK網(wǎng)絡(luò );再大一點(diǎn)的構建“ENET以太網(wǎng)”,這三種網(wǎng)絡(luò )的設置和編程規劃都不是一樣的。這是一般市場(chǎng)上電氣工程師做不到的。因為學(xué)會(huì )這些不但要把光一種品牌就需要把高80厘米的書(shū)本疊“啃爛”,而且要有實(shí)際的設備去驗證。這些都是要自學(xué)的,因為(680/天的學(xué)費+上海的住宿費)想必沒(méi)有人能夠承擔得起的。一般人沒(méi)有這種耐心、恒心,而且還需要實(shí)物條件的去驗證,這些東西都要花不少錢(qián)才能夠建立。能夠做到的電氣工程師一般都是高薪。如果遇到不同品牌的模塊,更是難上加難。誰(shuí)愿意花大量的時(shí)間去學(xué)習和驗證呢?

g.   特別提示:需要對已經(jīng)存在的自動(dòng)化設備聯(lián)網(wǎng)改造是很難的!因為每個(gè)品牌的模塊規范都不是一樣的,通過(guò)其他工程師編輯以后,每一個(gè)“寄存器”里面的數

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