包裝機械設計不僅要重視其能力和效率,還要注重其經(jīng)濟性。所謂經(jīng)濟性不完全是機械設備本身的成本,更重要的是運轉(zhuǎn)成本,因為設備折舊費只占成本的6%~8%,其他的就是運轉(zhuǎn)成本。
包裝機械設計首先在設計理念上要借鑒先進國家的經(jīng)驗,以用戶的需求為設計的目標,并結(jié)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(chǎn)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(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;
三是當設備出現(xiàn)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(diào)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(xiàn)代包裝機的設計過程應該包括:市場調(diào)研、用戶需求分析、包裝機功能的確定、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(jié)構(gòu)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(diào)研是一切包裝機設計的基礎工作。沒有市場調(diào)研,我們所做的所有設計工作都可能等于零。市場調(diào)研,可以根據(jù)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(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),應盡量利用現(xiàn)代化設計手段,在對產(chǎn)品功能分析的基礎上,通過創(chuàng)新構(gòu)思、系統(tǒng)建模、動力分析、動態(tài)優(yōu)化,從而得到最佳設計方案。
技術設計是將原理設計結(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(diào)性、造型設計、人-機環(huán)境以及裝箱運輸?shù)?。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(jù)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。