专注电动缸传动技术研发生产

拥有资深的机械传动设计师，先进的传动设计软件

——自动化制造的学习方法

1.掌握模块化的学习方法

自动化设备实际上是一种模块化的结构，大量的元器件、部件、专用材料都已经标准化，这不仅简化了设计，而且大大降低了设计成本和制造成本，设计制造周期也将大大缩短。只要熟悉常用的元器件、部件、专用材料，熟悉它们的用途、选型方法、装配调试要点，则无论是设计还是装配调试实际上都相对地会比较简单。当然，要想成为一名优秀的自动化机械设计工程师仅仅使设计方案能够实现所需要的运动只是最起码的要求，要使所设计的设备结构最简单、成本最低、可靠性最好，则有赖于更多的工程实践和经验的积累、总结，实践多了，经验自然就多了，设计的方案会更加合理。

2.必须具备的基础知识和基本技能

制造自动化既是制造业的前沿技术领域，同时也是一门高度综合性的技术，涵盖了机械、物流输送、制造工艺、液压与气动、传感器、机器人、计算机等多种知识构架。从事自动机械的设计开发需要以下学科的基本知识和技能。

1）机械设计基础

自动机械首先是一种机械设备，因此自动机械的机械结构设计是以一般的机械结构设计为基础的，所不同的是在结构上更多地采用了标准化、模块化，同时更密切地结合了各种行业的制造工艺。只有具备一般机械结构设计的能力，才能熟练地从事自动机械的结构设计。

2）液压与气动技术基础

自动机械的驱动动力主要为电机、气动元件、液压元件，尤其在一般的制造业中，气动元件构成了相关自动机械的主要结构部分，要熟练地从事自动机械结构设计，不仅要求能熟练地进行各种气动元件的合理选型，还必须熟悉常用的气动回路设计，熟练编写各气缸的动作流程图，为编写PLC控制程序提供依据。

3）机构学及力学基础

由于自动机械需要通过一系列的动作去实现特定的功能，所以在结构上必不可少地包含了大量的运动部件和运动机构，通过各种各样的运动机构完成所需要的各种装配、加工、调整、检测、标示、灌装、包装等工序操作，需要对运动机构进行自由度分析、运动轨迹分析，约束机构不需要的自由度，避免机构间的运动干涉等。自动机械要完成的工序操作许多都与力密切相关，力学分析与力学设计不仅是各种产品设计开发过程中的核心内容，在自动机械的结构设计中，它们同样也是基本的和非常重要的内容。以下通过几个最基本的事例即可说明：

自动化生产线上大量使用了各种机械手，机械手移送工件时，由于工件都具有一定的质量，需要考虑如何使机械手结构质量最轻，同时具有最大的负载能力。

在自动化铆接装配机构或自动夹紧机构中，为了在一定的输入动力（例如气缸的工作输出力）下使机构获得最大的输出工作力，国外的自动机械广泛采用了各种力学放大机构，用较小的输入动力产生最大的输出力，同时使机构最简单、占用空间最小，这实际上是一个机构力学系统的优化设计。自动化设备都含有运动部件，电机就是最典型的运动部件之一。电机的转动实际上是一个振动源，将会导致设备其他结构产生振动响应。机构的力学特性如果不合理将会产生不希望的振动，影响设备的工作精度，因此，电机的转速与机构的力学特性必须进行匹配设计。由此可见，机构学与力学是合理设计自动机械结构的重要基础。

4）制造工艺知识与经验

具有一定工程实践经验的读者都知道，自动机械只是制造各种产品的生产手段而已，产品的制造过程是通过一系列的制造工艺实现的，因此自动化设备始终是为制造工艺服务的，它是根据各种制造工艺的具体要求而专门配套设计的，即先有工艺，后有设备。只有产品的制造工艺经过充分的验证并完全成熟了，才能根据成熟的工艺设计制造自动化设备，这是自动化专用设备与通用设备的最大区别。在自动机械的使用过程中，由于设备的状态会发生一定的变化，因此一般都要定期（如每天）对设备的状态按工艺的要求进行校准调整，以确保严格符合工艺的要求。由于自动机械的设计开发是面向各种行业、各种产品的，而不同行业、不同产品的制造工艺千差万别，显然，要熟练进行自动机械的设计开发，必须具有多行业的、丰富的制造工艺知识和经验，不仅要熟悉不同行业的制造工艺，按用户具体的工艺方案设计配套的自动机械，而且还要有能力发现用户工艺方案的不足，为用户提出一流水平的工艺方案，这样才能设计出代表该行业一流水平的设备。因此，在自动机械的设计开发过程中，需要具有多种行业背景、有丰富制造工艺知识和经验的工艺专家的参与。

5）电气控制基础

结构设计只是自动机械设计开发的一部分，自动机械是一个集机械结构与传感控制为一体的系统。虽然目前在自动机械的制造企业一般都由两方面的人员分别进行机械结构设计和电气控制系统的设计，但为了使机械结构与控制系统进行良好的衔接，机械结构设计人员同样需要熟悉控制系统的基本原理及传感器等控制元件的选型应用。