自动化机械设备研发设计及制造要点研究

对于机械产品来说，其结构是否实用和可靠在很大程度上取决于其结构设计的合理性，同时，机械结构的设计水平也能反映出我国在机械制造领域上的整体水平，一直以来，机械制造业都在我国经济发展中占据着举足轻重的地位。正是机械制造业的不断发展，使得越来越多的自动化设备得以进入人们的生活中，并为人们的工作、生活和生产提供了巨大的便利。

1. 自动化设备中机械结构设计的相关要求

1.1需要以用户至上的设计理念为指导

对于自动化设备来说，其产品设计是以用户需求为基础而建立的，只有对用户使用需求和市场需求进行全方位的了解，才能使自动化设备的使用性能得到优化，才能更好地顺应市场发展，并为企业创造更多的经济效益。因此，在对自动化设备中的机械结构进行设计前，需要分析其使用需求数据，确保整个设计工作能够不会脱离其使用价值。

1.2严格把控产品质量

自动化设备产品质量是否良好，将对其使用价值产生直接的影响。在对自动化设备中的机械结构进行设计过程中，需要对设备的最终质量予以充分考虑，确保产品能够按照理想的强度、刚度和稳定性进行设计。同时，还要对可能影响自动化设备产品质量的各方面因素进行全面的分析，严格控制这些影响因素，以确保自动化设备的产品质量得到切实保证。当然，对自动化设备产品的使用便捷性、安全性及环保性进行考虑也是必不可少的，这些都决定着整个产品的最终质量。只有对产品实施全过程化控制，才能保障企业获得良好的产品合格率，即通过动态控制方法对自动化设备产品的机械结构设计与加工过程进行控制，对其中存在的问题予以及时发现和处理，确保发现的问题能够得到及时的反馈，这样才能使产品设计得到优化。

1.3确保功能设计满足使用要求

在确保自动化设备产品的机械功能得到充分发挥的基础上，应对其原材料进行加工，以使其成为新的成品。在对自动化设备的机械结构进行设计过程中，需要确保设备功能不仅能够与使用者所提出的使用要求相一致，更重要的是发挥其创新性。对机械结构的设计需要满足相应的工作原则，使机械能够稳定运行，并达到设备在装配性能和材料力学性等所提出的各方面要求。

1.4开展产品优化与创新设计

国家经济的高速发展，使我国机械制造业正面临着愈发激烈的市场竞争环境，而对于企业而言，其产品质量以及使用性能更是决定企业能否继续生存的关键所在。只有加大机械结构的创新力度，才能使企业具备更强的竞争力。在对自动化设备中的机械结构进行设计时，需要将创造性思维引入其中，并结合现代化科学技术的运用，这样可为产品创造更高的市场价值。并且，在优化设计机械结构时，还要制定一些具有优化空间或可能性的实施方案，例如，优化产品尺寸、改进产品制造工艺等方面的方案。

1.5应用智能化技术来创新设计

现阶段，我国在自动化设备机械结构的设计中，对智能化技术的应用正逐渐深入，智能化技术的应用也为机械结构设计工作提供了以下优势：首先，能够对另加装备环境实施真实、高效的模拟，可以有效把控零件尺寸、位置及形状所带来的影响，进而使机械结构中的零部件设计变得更加高效。其次，智能化技术的发展，使人们能够利用平台来演示各个零部件的具体装配路径，从而使不匹配现象得以大幅减少的同时，也能更加直观地把控零部件的具体装配情况。再次，通过智能化技术的应用，可以大幅缩短自动化设备对机械结构的设计周期，从而显著提升了自动化设备的生产效率。最后，相比传统的设计方法，通过应用有限元分析、虚拟化设计等多种现代手段，能够极大提升自动化设备中机械结构的设计合理性，进而保障自动化设备的产品质量。

二、自动化机械设备的研发重点

2.1技术性

技术性是该类设备研发设计首先应该考虑的部分，我们都知道该类设备的目的是为生产服务的，具有很明显的技术服务特点。所以需要将该类设备的使用特点、制造及设计特性统一起来考虑，把控好这个过程中的各种性能指标，使其符合相关的技术标准规范。要在设计研发的过程中，就将各个关键的零部件符合技术标准规范考虑到，杜绝后面使用过程中的各种相关问题。

2.2标准化

标准化在该类设备研发设计中主要分为两个部分。第一，在设计概念上，设计期间都会用到一些有关的计量符号、单位等，设计者必须严格按照规范的各类尺度、单位使用标志，杜绝设计误差的产生，坚决严格按照规范标准执行，可以避免很多后期使用时的故障出现。第二，对其设计方法也要严格标准化。该类设备是否符合使用企业的需求，必须经过相关实验及测量等来验证，而且有一些设计必须要在相对严苛的条件下才能实现，因此必须要严格按照规范化方法来进行，方能将误差设计减小到最低。

2.3安全性

所有的设备制造都必须是在安全的基础上的，所以在机械研发设计时，也要将安全放在首要位置，其中重点关注三个方面的安全性。第一个方面是其零部件的设计是否安全，由于该类设备通常就需要许多的零部件组成，在设计的时候要充分考虑其使用问题，选择与之相应的标准材料、规格，以杜绝后期使用期间出现变形、破损或者开裂等问题，减小设计对产品使用的不良影响。第二个方面是操作上安全方便，杜绝操作事故发生。第三个方面是使用环境安全性，在设计的时候要减少该类设备给环境带来的噪声或者是有害气的污染，在设计的时候就要准备应对策略。

三、PLC技术在机械电气控制装置中的具体应用

3.1PLC技术在基本控制系统中的应用

机械电气控制的基本系统要求其采用的核心技术在应用时具备一致性和连贯性，因此，在设备的基本控制系统中应用PLC技术时，要综合考虑装置的总体要求，对系统内部各元器件的影响因子进行全面分析，如设备的特征、系统规模、信号特点等。在综合考虑和罗列出这些具体要求后，绘制基本控制系统的整体设计原理图，然后将其整体贴入系统之中，以保障PLC技术与设备有更好的匹配性。

3.2PLC技术在集成控制系统中的应用

目前，通常可以把机械电气控制装置分为以下三类：第一，集中式控制系统；第二，PLC中央系统；第三，其他类型的机械电气设备。一般情况下，技术人员要想完成控制操作，不仅要全面而细致地分析机械电气控制的相关要求，还要将其与PLC中央系统进行有效的连接。然而，虽然集成控制系统具有结构简单、生产流程便捷等特点，但也存在明显的结构形式方面的缺陷。例如，集成控制系统中所有的机械电气设备是连接在一起的，所以一旦其中一个机械电气设备出现运行故障，整个集成控制系统就无法保持正常运行状态。只有对中央控制机进行彻底的关闭，才能够展开相应的检查与维修作业。

3.3PLC技术在分散控制系统中的应用

3.4PLC技术在逻辑量开关中的应用

要想将PLC技术在各机械电气控制装置中的应用作用充分发挥出来，就要充分意识到逻辑量开关这一关键因素。在逻辑量开关中，PLC技术可以与其他配件进行结合，不仅可以代替电子机械控制系统中的继电器，还可以与逻辑量开关有效地结合在一起。这样一来，只要机械电子控制系统与生产线之间存在连接关系，PLC技术就可以对生产线中的所有设备进行连接与管控，实现生产线各设备的合理组合与高效协调，为整个生产线生产效率的提升提供保障。

3.5PLC技术在故障排查中的应用

PLC技术在故障排查中的应用，主要体现在以下两方面：首先，PLC技术可以实时检查机械电气控制装置的运行状态，并自动生成相关数据信息，并向管理人员发送。而管理人员接收到这一数据信息之后，就可以准确地把握机械电气控制装置的运行状态。与此同时，如果某一电气设备出现运行故障，PLC技术还可以通过发送报警信号的方式提示管理人员，使其采取相应的检查与维修措施。其次，PLC技术可以将与机械电子设备运行状态有关的信息向管理人员反馈。这样一来，管理人员就可以在短时间内锁定设备的故障位置，完成相应的维修工作。由此可见，在故障排查中，PLC技术的应用，不仅缩短了设备故障的检修时间，还可以加快管理人员对于电气设备故障问题的检修效率。

4机械设计自动化设备安全控制的优化策略

4.1落实机械设备安全控制策略

第一，在行业运行及经济发展的背景下，通过自动化设备的使用，可以稳步提升设备的生产及使用效率，而且也可以逐步维持设备的正常运行，为机械设备的自动化管理以及设备的安全维护提供支持。第二，强调自动化的技术优势，根据设备的使用情况，在设备使用及运行中，通过具体的设计方案，可以将标准化的管理作为重点，充分展现设备使用的优势，而且也可以充分满足市场的准入化需求，为机械设计自动化设备的使用及安全控制管理提供参考。第三，在安全控制原则确定中，应该结合机械设备的监管现状明确设备维护制度，并通过机械设备监管以及监控任务的确定，将不合理的安全控制方案进行调整，逐步完善安全控制原则，并通过规范性安全管理制度的确定、机械设计自动化设备安全控制方案的执行等，为行业的持续发展提供参考。

4.2加强安全风险评估力度

第一，将风险评估融入到设计之中，可以更好地控制自动化设备的安全性，而且也可以预测设备使用及设备生产中的潜在风险，构建自动化的安全管理方案，增强风险预测及管理的效果，同时也可以保证各项工作的稳步进行。第二，在自动化设备使用中，通过针对性风险评估方案的设定，可以在机械生产设计中对风险内容进行模拟，并结合各项工序的确定以及对生产流程的强调，提高设备风险控制的整体效果。第三，结合机械设备的使用特点，发挥安全管理的优势，设备维护人员需要保障设备的完善，提高设备使用的安全性，同时也可结合以往经验，对机械设备的风险评估过程进行探究，稳步提高评估工作的可靠性、稳定性。

五、结语

对机械行业而言，依托于实际的市场需求来引进新机械设备，是一个能够让行业持续、稳定、高效发展的重要前提，也是能够直接决定着企业是否能够获得良好的经济效益的重要环节。对自动化设备中的机械结构进行创新设计和智能化，可以使整个自动化设备的设计水平得到有效提升，实现对产品设计性能的有效优化。只有在用户至上的设计理念的指导下，通过改变机械结构中零部件的数量、材料、位置、形状乃至于制造工艺，才可以对以往机械结构设计中存在的不足进行有效弥补，从而使自动化设备能够更好地适应整个社会的发展需要，并为我国机械制造领域的发展提供有力支持。

参考文献: