執(zhí)行機構類產(chǎn)品的生產(chǎn)流程會根據(jù)產(chǎn)品類型(如電動、氣動、液壓執(zhí)行機構)、復雜程度及生產(chǎn)規(guī)模有所差異,但核心流程具有一定共性。以下是其典型生產(chǎn)流程的詳細解析,結合不同類型執(zhí)行機構的特點展開說明:
一、前期準備階段
1. 需求分析與設計
- 市場調研:明確客戶需求(如輸出力、控制精度、應用環(huán)境防爆等級等),確定產(chǎn)品規(guī)格(如電動執(zhí)行機構的電機功率、氣動執(zhí)行機構的氣源壓力范圍)。
- 方案設計:
- 機械結構設計:通過 CAD 軟件繪制執(zhí)行機構的殼體、傳動部件(如齒輪、連桿)、驅動裝置(電機、氣缸、液壓缸)等三維模型。
- 控制系統(tǒng)設計:針對電動執(zhí)行機構,設計電路板、編程邏輯控制器(PLC)或嵌入式系統(tǒng);氣動 / 液壓執(zhí)行機構則需設計氣路 / 油路原理圖。
- 示例:液壓執(zhí)行機構需計算液壓缸的缸徑、行程,確保輸出推力滿足工況要求。
2. 物料采購與供應鏈管理
- 電動執(zhí)行機構:電機、減速器、編碼器、控制模塊、殼體材料(鑄鐵或鋁合金)。
- 氣動執(zhí)行機構:氣缸、活塞、密封圈、電磁閥、過濾器。
- 液壓執(zhí)行機構:液壓缸、液壓泵、控制閥、油管、密封件。
- 采購標準:關鍵部件(如電機、泵)需符合行業(yè)認證(如防爆認證 Ex、IP 防護等級),原材料需檢測力學性能(如殼體材料的抗拉強度)。
二、零部件生產(chǎn)階段
1. 機械零部件加工
- 工藝:采用鑄件(如砂型鑄造、壓鑄)或型材(鋁合金 / 鋼材切削)。例如,電動執(zhí)行機構的殼體通過壓鑄成型后,需數(shù)控銑削加工安裝孔、密封面。
- 精度要求:殼體內部配合面粗糙度≤Ra3.2μm,確保密封性能。
- 齒輪 / 蝸輪蝸桿:通過滾齒機、插齒機加工,熱處理(淬火)提高硬度,齒面精度達 ISO 7 級。
- 連桿 / 活塞桿:車削加工后鍍鉻,增強耐磨性(鍍層厚度 5-10μm)。
2. 電子 / 氣動 / 液壓部件制造
- SMT 貼片工藝:將電阻、電容、芯片焊接到 PCB 板,通過回流焊爐固化,測試電路功能(如信號放大、PID 調節(jié))。
- 缸筒內壁研磨:粗糙度≤Ra0.8μm,確?;钊\動順暢,泄漏量≤0.1L/min。
- 齒輪泵 / 柱塞泵組裝:精密配合間隙(0.01-0.03mm),測試容積效率≥90%。
三、組件裝配階段
1. 分組件裝配
- 電機與減速器裝配:同軸度≤0.05mm,通過聯(lián)軸器連接,測試空載轉速偏差≤±5%。
- 編碼器安裝:固定于電機軸端,校準位置反饋精度(如每轉脈沖數(shù) 1024)。
- 氣缸與活塞裝配:涂抹專用密封脂,測試活塞往復運動摩擦力≤5N,確保無卡滯。
- 電磁閥與氣路連接:采用快插接頭或螺紋連接,氣密性測試(6MPa 氣壓下,壓降≤0.01MPa/30s)。
- 液壓缸總裝:安裝活塞桿、端蓋,測試耐壓(額定壓力5 倍下保壓 30min,無泄漏)。
- 油路集成塊裝配:通過螺紋插裝閥組合,油路通道需酸洗鈍化,防止雜質堵塞。
2. 控制系統(tǒng)集成
- 軟件燒錄:將控制程序(如電動執(zhí)行機構的位置閉環(huán)控制算法)寫入 PLC 或單片機。
- 硬件聯(lián)調:連接傳感器(如位置傳感器、壓力傳感器)與執(zhí)行部件,測試信號傳輸延遲≤50ms。
四、整機總裝與測試
1. 整機裝配
- 流程:將分組件(如驅動單元、控制模塊、殼體)組裝為成品,連接電纜(電動)或管路(氣動 / 液壓),安裝防護外殼(IP65 或更高)。
- 關鍵工序:電動執(zhí)行機構的電機接線需做絕緣處理(絕緣電阻≥100MΩ),氣動執(zhí)行機構的氣源接口需纏繞生料帶防漏。
2. 性能測試
- 動作測試:輸入控制信號(如 4-20mA),執(zhí)行機構應在規(guī)定時間內(如≤5s)完成全行程動作,重復定位精度≤±0.5%。
- 負載測試:在額定負載下運行 1000 次循環(huán),零部件無疲勞損壞(如齒輪磨損量≤0.01mm)。
- 溫度測試:-20℃~70℃環(huán)境下運行 24h,性能穩(wěn)定(如電動執(zhí)行機構的電機溫升≤60K)。
- 防爆測試:防爆型執(zhí)行機構需通過火花試驗、耐壓試驗,取得 Ex d/i 認證。
- 石油行業(yè):鹽霧測試(5% NaCl 溶液,48h),確保殼體防腐等級達 ISO 12944-C5。
- 食品行業(yè):表面光潔度測試(Ra≤0.8μm),符合 FDA 衛(wèi)生標準。
五、包裝與質量管控
1. 質量檢驗
- 全檢項目:外觀缺陷(如殼體毛刺)、功能完整性(手動 / 自動切換功能)。
- 抽檢項目:每批次抽取 5% 產(chǎn)品進行壽命測試(連續(xù)運行 10000 次無故障)。
2. 包裝與出廠
- 防護包裝:泡沫填充防震,防潮袋 + 干燥劑,外包裝標注參數(shù)(型號、額定推力、防護等級)。
- 隨附文件:合格證、說明書(含安裝尺寸圖、電氣接線圖)、測試報告(如耐壓測試數(shù)據(jù))。
六、不同類型執(zhí)行機構的流程差異
類型
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生產(chǎn)流程特殊點
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電動執(zhí)行機構
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- 電機需做動平衡測試(殘余不平衡量≤5g?mm/kg) - 控制模塊需通過 EMC 測試(抗電磁干擾)
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氣動執(zhí)行機構
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- 氣缸需做鍍層厚度檢測(如硬鉻鍍層≥20μm) - 氣源處理單元(過濾器、減壓閥)需聯(lián)動調試
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液壓執(zhí)行機構
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- 液壓油需過濾至 NAS 8 級以下 - 系統(tǒng)需做跑合試驗(空載運行 2h,排除空氣)
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電液伺服執(zhí)行機構
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- 伺服閥需精密裝配(配合間隙 0.005-0.01mm) - 動態(tài)響應測試(階躍響應時間≤50ms)
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七、生產(chǎn)流程中的關鍵技術
- 精密傳動技術:齒輪加工精度影響執(zhí)行機構的回差(如電動執(zhí)行機構回差≤1%)。
- 密封技術:O 型圈材料(丁腈橡膠或氟橡膠)需根據(jù)介質溫度選擇,確保零泄漏。
- 智能化集成:部分高端執(zhí)行機構集成物聯(lián)網(wǎng)模塊(如 PLCopen 標準),生產(chǎn)時需測試數(shù)據(jù)上傳精度(誤差≤0.1%)。
八、流程優(yōu)化方向
- 自動化生產(chǎn):采用機器人焊接(如液壓缸端蓋)、自動螺絲機裝配,提升效率(產(chǎn)能提升 30%)。
- 數(shù)字化管理:通過 MES 系統(tǒng)追蹤零部件批次,實現(xiàn)全流程可追溯(如某批次密封圈的供應商、檢測數(shù)據(jù))。
- 綠色生產(chǎn):液壓執(zhí)行機構的清洗工序采用環(huán)保溶劑(替代氟利昂),廢水處理達標排放。
執(zhí)行機構的生產(chǎn)流程需兼顧機械精度與控制性能,從設計到測試的每個環(huán)節(jié)均需嚴格把控,以滿足工業(yè)現(xiàn)場的高可靠性要求(如平均無故障時間 MTBF≥50000h)。