淺談非標(biāo)自動(dòng)化設(shè)備結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

譚勛哲

寧夏計(jì)量質(zhì)量檢驗(yàn)檢測(cè)研究院（750000）

0 前言

非標(biāo)自動(dòng)化設(shè)備不受標(biāo)準(zhǔn)約束，設(shè)計(jì)自由度強(qiáng)，對(duì)設(shè)計(jì)者的經(jīng)驗(yàn)與知識(shí)儲(chǔ)備有較大的考驗(yàn)。設(shè)計(jì)者如能掌握以下幾點(diǎn)設(shè)計(jì)的經(jīng)驗(yàn)與技巧，則能夠在未來的設(shè)計(jì)工作中受益。

1 設(shè)備的合理性

設(shè)計(jì)合理的非標(biāo)自動(dòng)化設(shè)備能降低設(shè)備成本，保證設(shè)備運(yùn)行穩(wěn)定、維護(hù)便捷。 設(shè)計(jì)者在設(shè)計(jì)非標(biāo)自動(dòng)化設(shè)備過程中，應(yīng)該從加工者、裝配者和使用者的角度來考慮在材料加工、零件裝配和最終使用中能否順利進(jìn)行。 對(duì)于材料加工，要考慮材料的易加工程度和加工設(shè)備的加工能力，確保所需零件可加工并合理控制加工成本。 對(duì)于零件裝配，要考慮零件是否存在干涉，公差配合是否合理，關(guān)鍵尺寸是否可調(diào)整，確保設(shè)備精準(zhǔn)高效率裝配。 對(duì)于最終使用，要考慮人機(jī)適配性、設(shè)備的穩(wěn)定性和使用壽命、使用人員的人身安全等情況。 設(shè)計(jì)者需要不斷完善和加強(qiáng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，提升對(duì)工藝需求、技術(shù)參數(shù)的熟悉程度，以保證設(shè)備設(shè)計(jì)的合理性。

2 設(shè)備的安全性

設(shè)備的安全性包括設(shè)備安全和人身安全。由于設(shè)備安全是結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)，設(shè)計(jì)者一般都會(huì)充分考慮設(shè)備安全，因此這里只談人身安全。 非標(biāo)自動(dòng)化設(shè)備有些運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度較大，碰撞就有可能造成傷亡；有些運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度雖然不大，但行程長(zhǎng)，面積大，不容易保護(hù)到位。一旦設(shè)計(jì)者對(duì)設(shè)備安全性欠考慮， 設(shè)備在使用中就容易出現(xiàn)安全隱患，也容易發(fā)生安全事故。因此，設(shè)計(jì)者在非標(biāo)自動(dòng)化設(shè)備結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程中，要充分考慮設(shè)備的人身安全， 一方面要盡可能地將運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)置在設(shè)備內(nèi)部，無法設(shè)置在設(shè)備內(nèi)部的運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)則需安裝防護(hù)板、防護(hù)網(wǎng)等防護(hù)裝置，防止使用人員觸碰；另一方面要和電氣工程師溝通， 預(yù)留下安裝設(shè)備急停、異常卡頓急停、斷電保護(hù)開關(guān)、防觸碰傳感器等安全裝置的布線槽、安裝孔，以保證使用者在運(yùn)行非標(biāo)自動(dòng)化設(shè)備過程中的人身安全。

3 設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)件的選擇

非標(biāo)自動(dòng)化設(shè)備結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)除了自加工零件外，有相當(dāng)大的一部分標(biāo)準(zhǔn)件需要采購，設(shè)計(jì)者要根據(jù)實(shí)際使用情況選擇合適的標(biāo)準(zhǔn)件。 合適與否在于標(biāo)準(zhǔn)件的關(guān)鍵參數(shù):如電磁閥、手滑閥等開關(guān)類配件，要考慮推薦使用次數(shù)，確保配件不會(huì)在運(yùn)行中輕易損壞；彈簧、緊固件等金屬件，則要考慮規(guī)格、材質(zhì)與熱處理工藝，保證金屬件的力學(xué)強(qiáng)度、表面硬度、疲勞耐久及脆性等達(dá)到要求。 設(shè)計(jì)者需充分考慮標(biāo)準(zhǔn)件的來源和關(guān)鍵參數(shù)對(duì)設(shè)備運(yùn)行造成的影響，選取合適的標(biāo)準(zhǔn)件，來保障設(shè)備的正常運(yùn)行。

4 設(shè)備關(guān)鍵零件的設(shè)計(jì)

非標(biāo)自動(dòng)化設(shè)備的自加工零件中有些是關(guān)鍵零件，需要特殊材料或特殊工藝制作。 設(shè)計(jì)者在利用相關(guān)設(shè)計(jì)軟件繪制關(guān)鍵部位的零件時(shí)，需考慮到該部位零件作用的同時(shí)保障設(shè)備運(yùn)行。 特殊材料是指非結(jié)構(gòu)鋼材料，如切刀、沖壓模等零件，要用工具鋼替換普通的碳素結(jié)構(gòu)鋼以滿足其強(qiáng)度和切削能力的要求。 特殊工藝則更加廣泛，需要從零件的表面粗糙度、洛氏硬度、零件結(jié)構(gòu)、加工方法、使用壽命、耐熱抗震等方面來考慮。 設(shè)計(jì)者應(yīng)該根據(jù)所需零件的要求，針對(duì)設(shè)備的平衡性和協(xié)調(diào)性，選擇不同的特殊材料和工藝設(shè)計(jì)關(guān)鍵零件的結(jié)構(gòu)，并對(duì)設(shè)計(jì)的每一個(gè)關(guān)鍵零件把關(guān)，避免在設(shè)計(jì)的過程中出現(xiàn)木桶效應(yīng)，才能讓自動(dòng)化設(shè)備的運(yùn)行和使用具有可靠的保障。

5 結(jié)語

非標(biāo)自動(dòng)化設(shè)備在各行各業(yè)中有著十分廣泛的應(yīng)用，其設(shè)計(jì)質(zhì)量對(duì)工業(yè)企業(yè)乃至國(guó)家經(jīng)濟(jì)的發(fā)展具有重要影響。 設(shè)計(jì)者應(yīng)該加強(qiáng)非標(biāo)自動(dòng)化設(shè)備結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)研究，通過提升設(shè)計(jì)的合理性、注重設(shè)計(jì)的安全性、選擇合適的標(biāo)準(zhǔn)件、增強(qiáng)對(duì)關(guān)鍵零件的設(shè)計(jì)能力等措施，提高非標(biāo)自動(dòng)化設(shè)備結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)水平，使自身掌握的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)和技巧在以后的從業(yè)過程中發(fā)揮更大的作用。