星火包裝機械設(shè)計方法的改進(jìn)思路
首先在設(shè)計理念上要借鑒先進(jìn)國家的經(jīng)驗,以用戶的需求為設(shè)計的目標(biāo),并結(jié)合柔性設(shè)計、模塊化設(shè)計的理念,一機多用,或更換少量的零、部件就可以完成不同的功能,或滿足不同的產(chǎn)品需求。
隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展及市場競爭的加劇,客戶的需求也越來越高。這種需求體現(xiàn)在以下幾個方面:一是提高生產(chǎn)效率,以滿足交貨期和降低生產(chǎn)成本的需要,對一些產(chǎn)品,還要求包裝機械和生產(chǎn)機械相銜接;二是為適應(yīng)產(chǎn)品更新變化的需要,包裝機械要具有高的柔性和靈活性;三是當(dāng)設(shè)備出現(xiàn)故障時,要求能進(jìn)行遠(yuǎn)程診斷服務(wù);四是利于環(huán)境保護(hù),噪聲、粉塵和廢棄物少;五是設(shè)備購置投資盡可能少,價格要盡可能低。所以,一定要在市場調(diào)研的基礎(chǔ)上,充分了解、認(rèn)真分析用戶的需求,確定包裝機應(yīng)該完成的功能和各項技術(shù)指標(biāo),制訂初步的原理設(shè)計方案。
現(xiàn)代包裝機的設(shè)計過程應(yīng)該包括:市場調(diào)研、用戶需求分析、包裝機械功能的確定、可行性論證、制定設(shè)計方案、用戶效益分析、方案的可行性論證、原理圖設(shè)計、結(jié)構(gòu)設(shè)計、施工圖設(shè)計、樣機制作(虛擬制造)、技術(shù)驗證和施工圖修改、制定售后服務(wù)預(yù)案及遠(yuǎn)程診斷方案、改進(jìn)設(shè)計、系列化設(shè)計等。
市場調(diào)研是一切包裝機械設(shè)計的基礎(chǔ)工作。沒有市場調(diào)研,我們所做的所有設(shè)計工作都可能等于零。市場調(diào)研,可以根據(jù)政策導(dǎo)向、行業(yè)供求信息、專家分析、行業(yè)展會、技術(shù)交流會等線索,找到用戶的需求信息,并加以整理分析后,確定包裝機應(yīng)該完成的功能。
在原理方案設(shè)計過程中,首先要充分了解相關(guān)的信息產(chǎn)品、電子產(chǎn)品的功能,了解氣動元件的性能,并用以簡化機械傳動系統(tǒng),還可采用多電機拖動來縮短機械傳動鏈。對于必不可少的機械傳動系統(tǒng),應(yīng)盡量利用現(xiàn)代化設(shè)計手段,在對產(chǎn)品功能分析的基礎(chǔ)上,通過創(chuàng)新構(gòu)思、系統(tǒng)建模、動力分析、動態(tài)優(yōu)化,從而得到最佳設(shè)計方案。
技術(shù)設(shè)計是將原理設(shè)計結(jié)構(gòu)化,確定零部件的數(shù)量、形狀、尺寸、材料等,對主要部件中關(guān)鍵零件進(jìn)行動力計算、功率計算、強度計算、剛度計算。
總體設(shè)計時,要全面考慮整個包裝機系統(tǒng)的布局、運動協(xié)調(diào)性、造型設(shè)計、人-機環(huán)境以及裝箱運輸?shù)取DK化設(shè)計是一種先進(jìn)的設(shè)計方法,它的核心思想是將系統(tǒng)根據(jù)功能分為若干模塊,將包裝機中同一功能的單元設(shè)計成具有不同性能、可以互換的模塊,通過模塊的不同組合,使包裝機多功能化、系列化。采用這種方法的優(yōu)點是:(1)使包裝機更新?lián)Q代速度加快。因為新機型的替代,往往是局部改進(jìn)。將先進(jìn)技術(shù)引進(jìn)相應(yīng)的模塊,比較容易實現(xiàn)局部改進(jìn);(2)縮短設(shè)計周期。當(dāng)用戶提出要求后,只需更換模塊,或設(shè)計制造部分模塊,即可得到新的機型,滿足用戶需求;(3)降低成本,便于維修;(4)性能穩(wěn)定可靠。因為模塊設(shè)計時,對包裝機的功能劃分和模塊設(shè)計,進(jìn)行了精心的研究,保證了模塊的性能,如:凸輪機構(gòu)、伺服機構(gòu)、檢測系統(tǒng)、傳動系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、計量機構(gòu)、下料機構(gòu)等。
另外包裝機械系列化、模塊化的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),也到了該制定的時候,包裝機械已成為我國十大機械行業(yè)之一,而系列化、模塊化的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的制定必將促進(jìn)我國包裝機械行業(yè)跨上新的臺階。
隨著虛擬概念的提出,電子技術(shù)、計算機輔助設(shè)計(CAD)、三維圖形設(shè)計(3D)和計算機仿真設(shè)計的同步發(fā)展,在設(shè)計中采用一種新技術(shù)——虛擬設(shè)計、虛擬制造,即將各種機器元素數(shù)據(jù)庫存人計算機,把圖紙數(shù)字化后輸入計算機,計算機即可自動成為三維模型。再把實際生產(chǎn)時的數(shù)據(jù)和指標(biāo)輸進(jìn)去,把各種可能發(fā)生的故障輸進(jìn)去,計算機三維模型即可仿照真實工作情況進(jìn)行操作,演示出能達(dá)到的生產(chǎn)能力,廢品數(shù)量、生產(chǎn)線各環(huán)節(jié)的匹配情況、生產(chǎn)瓶頸等,并可根據(jù)客戶的意見修改模型,快速運作,直到客戶和設(shè)計者滿意為止。
現(xiàn)代包裝機械設(shè)計應(yīng)該滿足“綠色設(shè)計”,即人性化設(shè)計的要求。它是面向質(zhì)量設(shè)計、裝配設(shè)計、制造設(shè)計、維修設(shè)計、可靠性設(shè)計的綜合設(shè)計。我國人口眾多,人均消費水平比發(fā)達(dá)國家低,而且城鄉(xiāng)差異較大,包裝系統(tǒng)的設(shè)計應(yīng)以價廉物美為主,不能盲目追求高精尖。要考慮到可靠性、安全性、環(huán)保性、低噪音等各方面的因素。充分體現(xiàn)原理優(yōu)化、結(jié)構(gòu)優(yōu)化、制造優(yōu)化、造型優(yōu)化。