自动机和夹治具设计概要

一.流程
9}!x&sNiQ4T{3`%S GCe|0工厂自动化部门的设计流程大致上是: 6sigma品质网A-K4b ymoSaU
A.产品设计或管理部门提供产品图纸,和各部门一起开会讨论,作设计检讨,然后拟定
#nG4wjg8wmae3uC6D0各自任务和交期;
M[ [G!R8xs%|'_0B.根据新产品信息(图档/要求/交期等)设计新机具,一般是先画3D,等老板审定OK后就 6sigma品质网:NTBw[-qQD
出2D,然后发包到加工部门; 6sigma品质网,ERqm5~"p.Kmn
C.工件回来后,对重要件重要尺寸作些检验,同时进行组装和调试,对NG工件要立即退货

X1Lj/z_#N`0或返修,发现设计纰漏更要及时补救;
5X P!g h4A0D.物料齐备后,马上对装好机具进行试做,如果情况顺利,则通知产品管理部门,安排做 6sigma品质网@J4Q^r6qE
样品,当然,此前一些文件如PI和SOP是应该同时完成的;送样可能要好几次,有时会拖上 6sigma品质网#CN{J @Fe%E
一年半载,甚至夭折,无论时间长短,都需要跟进; 6sigma品质网&e lMb0l
E.做完样品或者做样品前,如果物料机具都无问题,会有个试产动作,主要是对该产线 6sigma品质网"U^9IPgd._
的各项生产指标(PPM,产能,停机时间等)作一个初步总结,同时也是设计部门将机具转
lIWtlK]0移给生产部门的依据; 6sigma品质网'K"FYqa`_
F.收到客户订单,则会开始量产,此阶段由生产部主导,如无大问题,基本不会烦劳设计
(cS{ @!L+n0部门,而如果有问题,将是一件非常棘手的事,所以量产前有任何问题,最好提前解决.
3}&B5BJ"DJ!V#A7K^j0  以上流程中,设计部门需跟进到哪个阶段,不同公司有不同规定,一般是到量产初期, 6sigma品质网,e7K(R&m;v
当然,前提是机具没有明显或生产部门无法接受的问题,否则有得受的,产线生产异常 6sigma品质网)H:f&jrh"bpkZ8L
随时都会找上门,那时会非常累,甚至郁闷J 6sigma品质网vKX:Yu
  B\C\D是重点,也是设计人员花时间较多的部分,做样前留给设计人员的时间,机具大. 6sigma品质网.Pv D+T1T+t!X'T,p/X:z$p
概不超过1个月(如果有多台,并且不太复杂),而自动机通常是2-3个月,所以需要分配好,  
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^UK^0产品交期耽误不起,样品同样不能延误,很多时候,送样快,意味着抢得先机.
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d&H,Ij$}0二.形式
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自动机形式: 6sigma品质网kA lx8UC
   从动力上看,可分为气动\电动两种,各有优缺点,因此混用(同时需要电气驱动)反而更多见.一
\| hv]{$k"qn0般,气动自动机效率低,稳定性较差,噪声也较大,适合一些要求不高的普通产品;电动自动机运
+I'Zr9u*x"z'xX0转平缓,效率高,稳定性好,声音也小,适合精密\微小产品.个人倾向于以电为主辅之以气或不要气
@W0T Y6|H3Pr:E2l|@0动的设计方向,理由有三个:
1iIi+M V`&Q01.既然电动机适应面更广,且优势明显,没理由不做为重点,当然,花钱可能会多些,但对能开发自动机的产品来说,这点成本不是问题,也完全可以在产能和稳定设计上加以弥补;
'W[dow]kR02.电动机的技术成分相对高点,通常应用马达带动,会涉及一些较为复杂的机构设计,如凸轮机构/
Q|U|V!C!Ru0蜗轮蜗杆机构/摆动机构等,而气动机则往往只是单纯的滑块机构, 几乎不懂的人都可以看大概,那 6sigma品质网;Ce F!Ds
么老板还能认为你的东西有多少设计价值呢?J
$w |:v!f.kP4ow2q03.电动机的机构设计虽然较有挑战性,但控制方面,反而比气动机要来得好搞,因为气缸多了,控制
Wv bI6['qU0点越多,程序就不好编写;电动机则将很多复杂的动作,通过机构浓缩到一个旋转周期上了,一旦旋
jsT+a\3Xs |G0转周期上每个细节得到电控配合,效率和稳定性将会大大提高.
F)ou%QJ#b0   尽管电动机值得推广,但目前用得较普遍的还是气动机,最主要原因,是其价格低廉,一台气动机 月5万RMB,而电动机是其几倍以上;其次是开发周期快,做个气动机,大概1个半月以内就能完成,而 电动机一般需要3个月左右;还有一个原因,就是多数公司和设计人员还不具备做电动机的技术和实 践,因此也无从做起,除非有新生力量加入或购买新机参考,否则靠原班人马创新和设计,可能会是个吃力不讨好的局面.
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D+O._jn-Ju x0夹治具形式:
l}.F[G{(J0    除了电动/气动,夹治具还有手动形式.生产技术总在进化中,代表落后生产力的手动形式,
!d/orC8N0现在已经越来越少用了.现在的话,偶尔有些临时治具会采用手动形式,即只做简单的关键部分,装 6sigma品质网?9\g`BsKTjE t
在手动机上,用来做些临时或一次性作业,因此略去不说.
2sS6S&N%Y-D R0    关于气动和电动夹治具差别,大体和自动机的差不多.但是需要说明下:现在工厂产线,绝大多 6sigma品质网4c&E
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数都是气动夹治具,电动的较少.原因主要是夹治具动作简单,因此具有成本优势的气动方式理所当 6sigma品质网 V,cJU^4e
然成为首选;电动夹治具,则大都是采用标准的电动冲床,出力大,稳定性好,虽然不多见,但有些场 6sigma品质网CeJ3_H,R
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合,确实还有它的用武之地,完全淘汰也几乎不太现实.
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nf0    应对全球市场cost down和推出新产品周期日益加快的迫切形势,很多具有战略眼光的公司,已经在工厂实行夹治具标准化.在程度高的公司,一条生产线的夹治具,不到一周时间就可完成;而未 实现标准化的公司,至少需要一个月,落差是多么的大,标准化的意义由此可见一斑!还有成本投入 少,简化设计,高效利用机具…可以预测,夹治具标准化是大势所趋.
&d3sJ[$_f+DC0[0    那么在这个背景下,将来的夹治具设计会是什么样的形式呢?会呈现3个特点:
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is8wJ,g)D8\01.简单化,设计重点在关键的执行部分,普通技术员或工人就可以轻松驾驭;
"{qvFq'P5c02.低成本,在共用机具动力和辅助部分后,需要重新投入的,将是很少的一部分; 6sigma品质网0K@&l'i!X,d-j3g!f+K
3.长寿命,回收循环使用,最大限度地提高标准化部分.
jSe4vG/t(U7j0    因此,作为机具设计人员,应该在做机具设计一段时间后,作些层次提高或者角色变动(如尝试 6sigma品质网d3RmrQ$fqj
设计自动机或者转其他职位),否则对个人发展而言,可能机遇不大. 6sigma品质网{T~)}3O2t
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三.要求6sigma品质网WE
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机具设计的最终目的只有一个:服务生产,因此具体要求都是围绕这个目标展开的. 6sigma品质网wM%|7`t
如果细分,比较重要的,大致上有以下几个:
FhF D'F/cD(O4t*s01.精度:机具精度超过产品精度,机具才能正常作业;精度并非越高越好,否则会造成浪
8C!@!Z]:Ak m9gm0费,也许实际很多设计都是这样的,但作为设计人员自我要求来看,是应该极力避免的.
\-b])| lJ(wta02.稳定:只有大量生产,这个指标才能体现出来,因此也可以说,量产前,设计人员还有 6sigma品质网K9Mb,~ \@C Q&I(@
机会做些检查或补救工作,以提高自己设计的作品稳定性.稳定性表现为效率长时间维持
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Ei0在较高水平,停机故障时间少,不良率波动不大或者略有下降… 6sigma品质网7Mw)i C ~F w-mw M
3.高效:能超越设计时定目标产能,是让人满意的结果,起码也要达到既定产能或者能
YR(xn)V p(NE0够满足现有产能要求,否则可能会遭人垢病或被生产相关单位追债,这就要求设计人员 6sigma品质网#n"H)h/T W;l^V!P{'LM
在设计之初就拟出合理或者有余地的产能目标,同时在设计时充分考虑到高效问题. 6sigma品质网-uL2_w#h*k8O2a R
4.安全:重要性不言而喻,关呼安全性问题,是设计者必须贯彻到设计中去的.只要有疏失
d j4l,UDA3|+Hj0或隐患,生产中就极可能发生安全事故,届时埋单的固然是公司,但从道义上从责任上,设 6sigma品质网S@|"VXh
计者都不应该成为肇事者.
-u6G c \[B05.价格:由于不是外售,用于服务生产,价格不是最重要的,但在诸项指标得以保证的前提 6sigma品质网J-PP(c rVX(Og
下,低成本将是考验设计者水平高低的一个因素,也是一个坚守职业操守的设计者应该 6sigma品质网]3`[$O:Qui_8q
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有意识去努力的.
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H)Q_Cc06.人性化:这是近年来比较流行的一个词语,不仅在机具上,各行各业,社会百科,均如此. 6sigma品质网(z$^mB.cWL
呼声越多越高,一方面表明社会或行业人性化不足,另一方面昭示着人性化之重要性和时
BT#rJ4}4Zu0代意义.与时俱进的设计者,不应当逆势而为,事实上,设计时多点设身处地考虑,多点人文 6sigma品质网
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关怀,多点思考和投入,这不会是一个问题.
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)ILS+v7X6c}0四.例子
6_[z0S q1z.?0     具体案例见本人论坛：http://www.jxztc.cn/thread.php?fid-32.html
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                                           http://combolink.jxztc.cn/6sigma品质网sx6]5fqY%qZa
五.设计观6sigma品质网5_NV|re(k
    既然是一种观念,当然是因人而异,主要和设计者人生观/受教育程度/工作环境和背景/再
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a4Fe0学习意识等有关.散漫/消极/悲观,反映在设计上,往往是随便/凑和或者乱七八糟;积极/进取/乐观,则设计多具有新意/活力/严谨.认知程度高的,可能设计重于理论,有细致/可靠/技术含量高特点, 认知程度低的,则经验成分占优势,设计倾向粗糙/实用/简约.待遇福利差,上司是外行,混日子同事多…处身其中,可想而知,设计者即使有心,也是难以做真正意义上的设计;如果是在研究院里,设计 是一项责任和使命,有动力和压力,还可能是种乐趣,特别是当有新专利问世时.学习意识强,设计 就会不断推陈出新,反之,则固守陈规流于俗套. 6sigma品质网o3Y'H!u9]a
    什么样的设计观值得推崇?这不是只言片语可以论述的,但工厂设计观,大致上可总结为:
$|nY VEkyK01.以人为本,使用\维修\保养等,应处处考虑到人,设身处地,贯以责任心和使命感,设计人性化/经济 /环保/低耗...
:b~%?hpx3zC0{02.简约实用,这不是空洞口号或功能打折,是在满足性能前提下,提高机具性价比\可用性\优化度;

SX3Q)o3`[ w O0能体现设计者水平和技巧差异的指标,这应该是最重要的一个. 6sigma品质网 i2i0H Uz'_d
3.严谨细致,设计不是公关,更非儿戏,无论案子巨细多少,设计者均应保持这样一个态度,没有任何借口和理由,如果缺乏,请重视和培养,如果鄙视,请转行或下岗J 6sigma品质网)z,QzZ!g4r9d_#\
4.经验为主理论为辅,和学术设计\专利设计不同,工厂机具设计更多的是经验设计,因此,在日常
mwH~&~ xB0工作和设计实践中,应该注意积累经验和善用经验,当然,理论力量仍然强大,所有经验几乎都为理 6sigma品质网#Iu,T@6S1ou1i
论制约,强调注重经验,是为了减少或直接跳过理论分析和验证罢了.
$H Jc:NG2V2RKu0   更多内容,请参考<我的机械设计观>.