首先在設計理念上要借鑒先進國家的經驗,以用戶的需求為設計的目標,,并結合柔性設計、模塊化設計的理念,,一機多用,或更換少量的零,、部件就可以完成不同的功能,,或滿足不同的產品需求。
隨著科學技術的發(fā)展及市場競爭的加劇,,客戶的需求也越來越高,。這種需求體現在以下幾個方面:一是提高生產效率,以滿足交貨期和降低生產成本的需要,,對一些產品,,還要求包裝機械和生產機械相銜接;二是為適應產品更新變化的需要,,包裝機械要具有高的柔性和靈活性,;三是當設備出現故障時,要求能進行遠程診斷服務,;四是利于環(huán)境保護,,噪聲,、粉塵和廢棄物少,;五是設備購置投資盡可能少,,價格要盡可能低。所以,,一定要在市場調研的基礎上,,充分了解、認真分析用戶的需求,,確定包裝機應該完成的功能和各項技術指標,,制訂初步的原理設計方案。
現代包裝機的設計過程應該包括:市場調研,、用戶需求分析,、包裝機械功能的確定、可行性論證,、制定設計方案,、用戶效益分析、方案的可行性論證,、原理圖設計,、結構設計、施工圖設計,、樣機制作(虛擬制造),、技術驗證和施工圖修改、制定售后服務預案及遠程診斷方案,、改進設計,、系列化設計等。
市場調研是一切包裝機械設計的基礎工作,。沒有市場調研,,我們所做的所有設計工作都可能等于零。市場調研,,可以根據政策導向,、行業(yè)供求信息、專家分析,、行業(yè)展會,、技術交流會等線索,找到用戶的需求信息,,并加以整理分析后,,確定包裝機應該完成的功能。
在原理方案設計過程中,,首先要充分了解相關的信息產品,、電子產品的功能,,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),應盡量利用現代化設計手段,,在對產品功能分析的基礎上,,通過創(chuàng)新構思、系統(tǒng)建模,、動力分析,、動態(tài)優(yōu)化,從而得到最佳設計方案,。
技術設計是將原理設計結構化,,確定零部件的數量、形狀,、尺寸,、材料等,對主要部件中關鍵零件進行動力計算,、功率計算,、強度計算、剛度計算,。
總體設計時,,要全面考慮整個包裝機系統(tǒng)的布局、運動協(xié)調性,、造型設計,、人-機環(huán)境以及裝箱運輸等。模塊化設計是一種先進的設計方法,,它的核心思想是將系統(tǒng)根據功能分為若干模塊,,將包裝機中同一功能的單元設計成具有不同性能、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)使包裝機更新換代速度加快,。因為新機型的替代,往往是局部改進,。將先進技術引進相應的模塊,,比較容易實現局部改進;(2)縮短設計周期,。當用戶提出要求后,,只需更換模塊,,或設計制造部分模塊,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,。因為模塊設計時,,對包裝機的功能劃分和模塊設計,,進行了精心的研究,保證了模塊的性能,,如:凸輪機構,、伺服機構、檢測系統(tǒng),、傳動系統(tǒng),、控制系統(tǒng)、計量機構,、下料機構等,。
另外包裝機械系列化、模塊化的行業(yè)標準,,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)標準的制定必將促進我國包裝機械行業(yè)跨上新的臺階,。
隨著虛擬概念的提出,電子技術,、計算機輔助設計(CAD),、三維圖形設計(3D)和計算機仿真設計的同步發(fā)展,在設計中采用一種新技術——虛擬設計,、虛擬制造,,即將各種機器元素數據庫存人計算機,把圖紙數字化后輸入計算機,,計算機即可自動成為三維模型,。再把實際生產時的數據和指標輸進去,把各種可能發(fā)生的故障輸進去,,計算機三維模型即可仿照真實工作情況進行操作,,演示出能達到的生產能力,廢品數量,、生產線各環(huán)節(jié)的匹配情況,、生產瓶頸等,,并可根據客戶的意見修改模型,快速運作,,直到客戶和設計者滿意為止,。
現代包裝機械設計應該滿足“綠色設計”,即人性化設計的要求,。它是面向質量設計,、裝配設計、制造設計,、維修設計,、可靠性設計的綜合設計。我國人口眾多,,人均消費水平比發(fā)達國家低,,而且城鄉(xiāng)差異較大,包裝系統(tǒng)的設計應以價廉物美為主,,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。充分體現原理優(yōu)化,、結構優(yōu)化,、制造優(yōu)化、造型優(yōu)化,。