自动冲切机原理方案的反求设计_张广文
反求工程在全自动装订机结构创新中的应用
关 键词 ： 求 工程 ； 自动 装订 机 ； 反 全 功能 元 ； 结构创 新
【 ｂｔ ｃ】 ｐ ｌ ｎ ｅ ｈｏ ｆｎｔ ｎ ｎｌ ｉ ａｄｓｈｍ Ａ ｓ ａｔ Ａ ｐ ｉ ｔ ｅｒ ｏｕ ｃｏａ ａａ ｓ ｅ ｅ如ｓ ｉ ｒ ｅ ｅｅｇｎｅ ｎ， ｒ ｙ ｇｈ ｔ ｙｆ ｉｌ ｙｓ ｎ ｃ ｎ ｅ ｒ ｎｔ ｒ ｇ ｖ ｓ ’ ｉ ｅ
Ａ
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【 摘要】 应用反求工程中功能分析与方案设计的理论， 对全自 动装订机的原理方案进行反求。
通过探 求 功能元 解得 到 实现原 功 能的新 结构 方 案。再运 用求 系统 最佳原 理方 案 解 的方 法对 新结 构 方案进 行评 价 ， 实现 了全 自动 装订机 的结构创 新 。实践证 明 ， 用新 结构 方案 的全 自动 装订机 工 作 应
ｉｎ ｖ ｉｎ ｏ ｏ ｐ ｅ － ｔ ｔ ｉｄｒｉ ｒａｉ ｄ ｈ ｉ ｐｏ ｅ ｒ ｔ ａ ｙｔａ ｔｅａｐｉａ ｏ ｅ ｎ ｏ ａ ｏ ｆ ｒ ｍ ｌｔ ａ ｏ ｉ ｂｎ ｅ ｅ ｚ ． ｒ ｄ ａ ｉｌ ｔ ｈ ｐ ｌ ｔ ｎｏ ｗ ｔ ｃ ｅ ｕ ｍａ ｃ ｓ ｌ ｅ ｓ ｖ ｐ ｃｃ ｌ ｈ ｃ ｉ ｆｎ ｓ ｕ ｔｒ ｉ ｏ ｐｅｅ ａ ｔ ｔ ｉｄｒ ａ ｅ ｎ口ｓｂｔ ｔ ｒａｅｉ ｅ ｏｍ ｅ ｔ ｃｕｅ ｎｃ ｍ ｌ — ｏ ｉ ｂｎ ｅ ｓ ｅ ｒ ｔ ｕ ｍａｃ ｈ ｂ ｕ ｓ ｉ ｉ ｅ ｐ ｒ ｒ ｉｃ． ｎ ｌ ｃ ａ ａ ｎ ｓ ｎ ｆ
Ｋｅ ｒ ｓ Ｒｅ ｅ ｓ ｎ ｉ ｅ ｒｎ ； Ｃｏ ｙ ｗｏ ｄ ： ｖ ｒｅ ｅ ｇｎ ｅｉｇ ｍｐ ｅ ｅ－ ｕ ｏ ａ ｉ ｂ ｎ ｅ ； Ｆ ｎ ｔｏ ｕ ｉ；Ｓ ｒ ｃ ｕ ｅ ｌｔ ａ ｔ ｍ ｔ ｃ ｉ ｄ ｒ ｕ ｃ ｉ ｎ－ ｎ ｔ ｔ ｕ ｔ ｒ
机械创新设计反求设计与创新课件
机械创新设计产反求品设生计与产创新
变异设计
❖ 8.1.3 反求设计的研究对象 从工程技术角度分析，反求设计的研究对象一般分为三类。
它们分别是实物反求、软件反求和图片反求。反求对象应该 是比较先进的技术或产品；也可能是自然界的产物，例如反 求人体结构进行再植手术等。
机械创新设计反求设计与创新
材料的组织结构是指材料的化学成分及结构组织情况，可用显微镜观察，然后通过 计算机描述。
材料的工艺反求是指材料的成形方法，包括铸造、锻压、挤压、烧结、各种机加工 以及各种热处理等。
材料的力学性能反求可以通过各种测试仪器，如应力应变仪、硬度计等进行测量， 通过对材料各种力学性能的测试还可以反求出材料的热处理方法，以及材料的主要成 分。
机械创新设计反求设计与创新
➢ 2．功能原理的反求
功能原理的反求也是一个分析过程。对于一个已知产品，其总功 能是已知的，但深入分析其组成结构时，会发现产品的各组成部分的 分功能，乃至功能元并非全了解，因此很有必要首先分析组成产品各 部分存在的意义。其次应深入分析实现这一功能的工作原理，是简单 的机械效应，或是气动与液压的效应，还是电磁等效应；是采用了分 割，还是合并原理等。掌握了功能原理，就可以变被动为主动，开发 出实现同样功能的不同原理解，也就实现了从反求到创新的过程。
❖ 8.1.2 反求设计的含义 人们通常所指的设计是正设计，是由未知到已知和由想象到现实的
过程。当然这一过程也需要运用类比、移植等创新技法，但产品的概 念是新颖的，是独创的。
反求设计则不然，虽然为反设计，但绝不是正设计的简单逆过程。 因为针对的是别人已知和现实的产品，而不是自己的，所以也不是全 知的。是一个虽然知其然，但不知其所以然的问题。因为一个先进成 熟的产品凝聚着原创者长时间的思考与实践、研究与探索，要理解、
充分运用反求设计手段着重培养创新设计能力
知 与设 计 能 力欠 缺 ， 新设 计 缺 乏 源泉 的 问题 ， 足 于培养 学 生 的 突破 创新 能 力 ， 出 了在 学 创 立 提
生 的设计 实践 活 动环 节采 反 求 与变 型 － 的训 练 方 案 ， 用 适 应 性 设 计 与变 型 设 计 原理 ． 殳计 运
借助 于反 求 设 计工 程 训练 手段 ， 强化 学 工 程设 计 的 创 新 与 实 践 Ｂ 力 基 础 ， Ｅ 引导 学 生 进 行 创
组 织 缺 乏 科 学 性 、 统 性 ， 学 生 Ｌ 知 识相 对 不 足 的 情 况 下 ， 计 洲 练 选 题 过 于 书 面 化 、 系 在 ｌ 程 设 抽 象 化 ， 离 Ｌ程 实 际造 成 的 。 笔 者 根 据 ］ 程 没计 实 际 中 约 有 ７ ％ 属 于 适 应 性 设计 和 变 远 ＿ ５ 型 设 计‘ 的基 本 事 实 ， 依据 反 求 设 计 工 程 的 原 理 ， 足 于 使 学 生 在 已有 的 实 现 方 案 ｆ寻求 创 立 新 设 计 方 案 ， 出 以 己有 的 典 型 精 密 机 构 或 系统 作 为 设 计 样 本 ， 过 测 绘 计 算 机 辅 助 建 提 通 模 手 段 ， 现 典 型 精 密 机 构 或 系统 的 反 求 设 计 ． 得 其 计 算 机 辅 助 设 计 模 型 ； 此 基 础 上 实 获 在 进 一 步 进 行 变 型或 适 应 性设 计 训 练 ， 求 学 生 最 终 获 得 与原 型 结 构 或 尺 寸 不 尽 牛 同 的 设 要 闩 计 结 果 （ 训 练 过 程 以下 简 称 反 求 与变 型 设 计 ） 在 整 个 设 计 过 程 中 ， 终 以突 破 创 新 为 该 。 始 压力， 以融 汇 贯通 机 械 基 础课 群 知 识 为 途 径 ． 助 于计 算 机 辅 助 手 段 ， 过 全 方 位 、 层 面 借 通 多 的 实 践 能 力 锻 练 ， 养 学 生 的创 新 精 神 和 实 践 能 力 。 培 ２ ．借 助 计 算 机 手段 进 行 反 求 与 变 型 设 计 训 练 的 意 义 反 求 设 计 是 通 过 分 析 羊 测 绘 已有 机 械 系统 的 详 细 结 构 ， 行 仿 制 设 计 获 得 相 同 或 加 ｕ 进 以改 进 的 机 械 结 构 或 体 系 的 设 计 过 程 将 反 求 设 计 手 段 运 用 于 学 生 的 设 计 实 践 能 力 培 养 过 程 ， 少 呵 以取 得 Ｌ － 的 成 效 首先 ． 过 分 析 和 测 绘 已 有 的机 械 系 统 ， 生 可 以增 至 ｂ面 通 学 强 机 械 系统 实 际 结 构 的 感 性 认 识 ， 加 深 人 地 理 解 和 掌 握 机 械 没 计原 理 ， 握 设 计准 则 与 更 把 设 计 要 素 。其 次 ， 求 设 计 过 程 是 多 ｆ 课程 知 识 的 综 合 运 用 和 融 汇 贯 通 过 程 ， 利 于学 生 反 Ｊ 有 系统 地 掌 握 机 械 基 础 课 群 体 系 的 基 本 知 识 ， 是 促 进 学 生 理 论 与 实 践 相 结 合 ， 合运 用 所 也 综 掌握 的 知 识体 系进 行设 计 实践 的 最 佳 方式 。 再 次 ． 仿 是 孕 育 创 新 的 土壤 。 本 科 学 生 在 模 完成 机 械基础课 群知识的 学习之 后 ， 尚 具 备 进 行 创 新 设 计 的 基 本 技 能 ， 只有 在 充 分 模 仿 的 基 础 上 进 行 设 计 实 践 ， 在 其 问 有 意 ｌ 锻 练 其 实践 能 力 和 创 新 意识 ， 能 够 切实 地 实 并 地 才
反求设计(第5章)PPT
降低工艺成本
通过反求设计和优化，可以降低生产 过程中的能耗和原材料消耗，从而降
低生产成本。
工艺参数优化
利用反求设计，可以对工艺参数进行 优化，实现更高效、更稳定的生产过 程。
提高工艺可靠性
通过反求设计和分析，可以发现和解 决工艺中的潜在问题，提高工艺的可 靠性和稳定性。
新产品开发
快速产品开发
利用反求设计，可以在短时间内完成新产品 的设计和开发。
反求设计(第5章)
• 反求设计概述 • 反求设计的基本原理 • 反求设计的实践应用 • 反求设计的工具与技术 • 反求设计的挑战与解决方案 • 反求设计案例研究
目录
01
反求设计概述
定义与特点
定义
基于实物模型
数据驱动
创新性
反求设计，也称为逆向设计， 是一种从实物模型到数字模型 的设计方法。它通过测量和解 析现有产品或实体的物理特征 ，然后使用这些信息来创建新 的设计。
通过快速原型制造，设计者可以及时发现和修正设计方案中的问题，提高产品的可靠性和可制造性。
03
反求设计的实践应用
产品设计
产品设计 反求设计在产品设计中应用广泛， 通过逆向工程，设计师可以快速 获取产品的三维模型，进而进行 优化和创新设计。
提高设计精度 反求设计过程中，可以利用先进 的测量和数据处理技术，提高获 取的三维模型精度，进而提高设 计精度。
详细描述
汽车覆盖件模具是汽车生产中的重要组成部分，传统的模具制造方法周期长、成本高。通过反求设计 技术，对已有的模具进行测量和数据处理，生成三维模型，再利用快速原型制造技术进行模具制造， 大大缩短了制造周期，提高了生产效率。
案例二：复杂机械零件的反求建模与优化
机械创新设计第八章 反求工程与创新设计
图8-3
功能树的示意图
图8-4
点阵打印机工作原理图
针式打印机功能介绍 子功能1：由走纸机构实现，由步进电机驱动的齿轮系统组成，其功能目标 为实现走纸运动。
子功能2：由色带机构实现，由直流电机和齿轮摆杆系统组成，其功能目标
为实现色带的往复移动，使色带均匀消耗。 子功能3：由字车机构实现，带有编码器的直流伺服电机和钢丝绳轮在导轨
二、引进技术的模式
引进技术的模式一般有两种：即产品引进和技术资料的引进。 引进整机 产品引进（硬件引进） 引进部件
引进零件 生产图样
技术引进（软件引进） 专利文献 产品说明书
图8-1 引进技术的模式
三、技术引进与反求设计
1 、引进设备直接为生产服务 2 、引进产品与仿造
3 、引进产品与改进
4 、引进产品与创新设计
2、获得一定程度的授权 如购买产品后仿造、销售会造成侵权
3、保护自己通过反求设计后所获得的成果
第二节 技术引进与反求设计
一、技术引进的基本原则 1、待引进的技术项目首先要是国内或本单位的 急需关键技术 2、待引进的技术必须是科技含量高的先进技术
3、有技术和经济实力，能把引进的技术产品化
4、引进技术转换的产品要能产生良好的社会经济效益
二、机械设备反求设计的一般过程
引进技术 功能分析与测试 原理方案分析 设备分解 尺寸公差材料反求 机械性能反求 设计思想反求 反 求 设 计 制 造 样 机
样 机 实 验
评 价
零件测绘 绘制草图
图8-2
装配工艺反求
制造工艺反求
机械设备反求设计过程的流程图
三、功能分析、测试与反求
1、功能分解及功能树 功能树参见下图
第二类有柴油机、汽油机、蒸汽机、燃汽轮机原子能发动机等，它们
自动冲切机原理方案设计
｛ 【 摘要】 现代设计理论， 动冲 运用 以自 切机为例， 论述了 机械产品原理方案设计的方法。 ｊ ｉ 关键词： 动冲切机； 自 原理方案； 设计 ｊ ｛ 【 ｂｔ ｃ】 ｐ ｌｎ ｅｈｏ ｄｒ ｄｓ ｎ ｎ ｋ ｇ ｈ ａｔ ａｃ ｅ ｒｇ ａｈ ｅ ｏ ｅ Ａ ｓ ａｔ Ａ ｐ ｉ ｔ ｅｒ ｏｍ ｅ ｅｇ ｄａｉ ｅ ｕ ｍ ｔ ｖ ｉ ｃｉ ｒｘ ｒ ｙ ｇ ｈ ｔ ｙｆ ｏ ｎ ｉ ａ ｔ ｎ ｔ ｏ ｉｓ ｅｎ ｍ ｎｆ 一｛ ｊａｐ ，ｉｕ ｅｔ ｃｎ ｕ ｏ ｓ ｅ ｒｃ ｌｓ ｅｅｏｍｃａｉｌｒ ｕｔ ｍｌ ｄｃ ｓ ｅｅ ｉ ｅ ｎ ｅｇ ｏｔ ｉ ｉｅｃ ｍ ｒ ｈ ｃ ｏ ｃ． ｅ ｓ ｓ ｓｈ ｔｈ ｑ ｄ ｉ ｆ ｈｐ ｎｐ ｈ ｆ ｎ ａｐ ｄ ｓ ｎ ｅ ｊ
３ 结构简单 、 ． ２ 使用维护方便 ３３ －运转费用低 ３ 设备造价低 ， ４ ３ 采用气压传动 ， ５
自动 冲切机 原 理 方案 设 计
王春 雨 张广 文 （ 北理 工大 学 ， 山 ０ ３ ０ 河 唐 ６ ０ ９） 李松 江 （ 宁省 机械研 究 院有 限公 司 ， 阳 １０ ３ 辽 沈 ０ ２） １
Ｄｅ ｉｎｏ ｅｐ ｉｃｐｅｓ ｈ ｍｅｏ ｅ ａ ｔ ｍａ ｉ ｓ ｖ ｒ ｇ ｍａ ｈｎ ｓｇ ｎｔ ｒ ｉｌ ｃ ｅ ｆ ｈ ｕｏ ｈ ｎ ｔ ｔ ｅ ｅ ｉ ｃ ｉｅ ｃ ｎ
｛
中图分 类号 ： Ｈ１２ 文献标 识码 ： Ｔ ２ Ａ
原理方案设计是针对产 品的主要功能提 出原 理性 的构思 ， 探索解决问题 的物理效应和工作原理 的过程 ，是产 品实现创新 的关键 。也 就是运用系统科学理论 ， 从产品的功能分析人手 ，
全自动切菜机原理方案的设计毕业设计
全自动切菜机原理方案的设计毕业设计标题：全自动切菜机原理实现的设计方案引言：随着社会的快速发展和生活节奏的加快，人们对健康饮食的需求越来越高。
然而，繁忙的工作和繁重的家务使得很多人无法花费过多的时间和精力在烹饪上。
为了解决这一问题，设计一种全自动切菜机成为刚需。
本文提出了一个全自动切菜机的设计方案，通过分析和实践验证该方案的可行性和有效性。
一、设计概述二、设计原理1.传感器检测2.数据处理与控制器3.执行机构设计执行机构是全自动切菜机最关键的部分，它通过控制各种执行器来完成相应的动作。
底座上装有切菜刀和食材传送带，在控制器的指令下，刀具根据食材形状和大小的数据进行调整，实现精准切割操作。
同时，为了保证切割的质量和安全性，切菜过程中需要使用安全传感器实时监测刀具的位置和状态。
三、设计方案实现1.设备搭建首先，设计一个坚固的机器框架，使得全自动切菜机具备足够的稳定性。
然后，安装传感器和控制器，并将它们与执行机构连接，确保设备各部分之间的协调配合。
2.数据采集和训练通过构建数据采集系统，获取蔬菜切割过程中的各种数据。
使用合适的机器学习算法对数据进行分析和处理，提取出能够准确反映食材特征的特征向量。
然后，设计一个训练模型来训练设备，以提高其判断和反应能力。
3.切菜操作优化根据不同食材的特点，设计刀具的切割模式，可以根据需求选择不同形状和大小的刀具。
在刀具调整方面，采用自适应的方式，利用传感器获取到的食材特征数据，实现自动刀具的调整和切割操作。
四、实验验证通过选取不同种类的蔬菜进行实验，对全自动切菜机进行测试和验证。
根据实验结果，对切菜机的参数和算法进行调优，以进一步提高设备的稳定性和性能。
总结：全自动切菜机的设计方案通过分析传感器检测、数据处理与控制器、执行机构设计等多个方面来实现自动切菜的目标。
在实验验证中，对设备进行不同种类的蔬菜测试和参数调优，以验证设计方案的有效性和可行性。
该方案为忙碌的人们提供了一种快速高效的烹饪解决方案，并具有广阔的应用前景。
反求设计的思路与内容
反求设计的思路与内容反求设计的思路与内容反求设计分为两个阶段：反求分析阶段与再设计阶段反求分析阶段：包括宏观分析和详细分析，通过对原有产品的剖析、寻找原产品的技术缺陷、吸取其技术精华、关键技术，为改进或创新设计提出方向。
再设计阶段：是一个创新设计阶段，包括变异设计和开发设计。
在对原产品进行反求分析的基础上，开发出符合市场需求的新产品的过程，称为“再设计”。
变异设计就是在现有的产品基础上对参数、机构、结构、材料等改进设计，或进行产品的系列化设计。
开发设计就是在分析原有的产品基础上，抓住功能的本质，从原理方案开始进行创新设计。
一、宏观分析机电产品作为一个系统，在对它作分析时就应该以该系统整体效益为目标，以寻求解决特定问题的最优策略为重点，运用定性和定量分析方法，最终获得反求设计对象的最佳切入点。
因此，在对反求对象作分析时应注意下面几个方面：1．系统整体性系统中的各个分系统，都具有其特定的功能和目标，只有各系统协调一致，才能达到系统的整体目标。
如果只研究改善某些局部问题，而忽略其他分系统的影响，将可能影响整个系统的整体效益。
2．针对性系统分析应有针对性，寻求解决特定问题的最优方案。
3．定量性解决问题，不应单凭主观臆断、经验和直觉。
在许多复杂情况下，必须以相对可靠的数字资料为分析依据，保证结果的客观性。
机电产品系统是以一定技术手段来实现社会特定需求的技术系统。
技术系统相当于一个转换装置，将输入量转换为输出量。
输入量和输出量一般表现为能量、物料和信息三种形式。
那么这三种形式在系统中如何变化是在对反求对象进行宏观分析时必须搞清楚的。
结合到反求对象在生产实践的操作、使用与维修情况，分析它的结构、技术性能、技术特点，尤其是要发现产品、设备的不足之处。
比如，能量方面：产品中能量如何传递、测试的效率怎样、动力源是否可用其它动力替代等；物料方面：零部件的形状、材料、性态等对系统的影响；信息控制方面：机器系统操作是否方便，结合到有关测量数据判断控制系统是否灵敏等。
关于自动冲孔机的工作原理
关于自动冲孔机的工作原理，近几年经济进展很快，将来几年还会连续增长。
然而，作为基础产业的机械和模具，尤其是冲压模具的制造本领，跟不上经济进展的需要。
但是传统的手动打孔机效率低，挥霍资源，不那么认真。
目前全自动、半自动、电动打孔机都可以帮你解决全部问题，但是很多人在使用打孔机的时候并不是很了解它的原理。
自动冲孔切断设备是新开发的高精度产品，具有节能、高速、性能稳定和两项——弓形冲孔机。
冲头的冲压速度是同类产品的2.5倍，提高了冲压力。
取景器安装位置固定，摄像头直接，克服了取景器运动带来的数据变化，提高了工件定位精度，大大提高了数据采集和工件定位的牢靠性。
该技术拥有自主研发的冲头导向系统和冲头下模升降装置，与其他设备相比节能百分之50以上，大大降低了设备的能耗和工作噪音。
拥有两项的高精度产品—弓形冲压机。
自动冲孔机的工作原理是什么？自动冲孔机是专为工厂人力不足而设计的。
依据自动化程度，冲床可分为手动冲床、自动定位/对准冲床、全自动冲床、高等全自动冲床等。
依据加工对象的不同，可分为冲床和薄膜开关冲床，工作效率高。
只要将产品放置在机器的工作区域，产品的质量就可以得到掌控。
全自动数控设备的冲压精度可掌控在0.015mm以下，提高了工件定位精度，且牢靠。
它解决了很多加工厂钻孔速度慢、员工多、成本高的问题。
邦公全自动数控冲床开发的冲床冲头导轨和下模升降装置获得。
与其他机械设备相比，该技术可节能百分之50,降低设备能耗和工作噪声。
1 / 1。
小型冲切机的工作原理
小型冲切机的工作原理
小型冲切机的工作原理是利用电力或气动动力源，通过电机带动连杆机构完成上冲程和下冲程，使冲头在工作台面上进行上下往复运动。
工作时，将待冲切的材料放置在工作台面上，通过脚踏开关或按钮启动机器，电机开始带动连杆机构运动。
上冲程时，通过连杆机构使冲头向上运动；下冲程时，通过连杆机构使冲头向下运动，冲头与材料间形成强力撞击，从而将材料冲切成所需形状。
冲切完成后，材料可从工作台面上取下。
整个工作过程中，由于连杆机构的运动和冲头的撞击，产生了冲切力，实现了材料的冲切加工。
反求设计实例报告范文
反求设计实例报告范文实例报告：自动贩卖机设计与实现摘要：本实例报告描述了一个自动贩卖机的设计与实现过程。
该自动售货机具有多种功能，包括商品选择、支付、用户界面等。
本报告详细介绍了软硬件的设计思路和实现细节，以及对整个设计过程中遇到的问题和解决方案的分析和总结。
通过本实例报告，读者可以了解到自动售货机的工作原理和设计方法，为类似的项目提供参考和启示。
一、引言自动售货机是一种自动化设备，能够为消费者提供各种商品和服务。
它的原理是通过感应器和控制器等硬件设备，实现商品选择、支付和出货等功能。
目前，自动售货机广泛应用于各个领域，如餐饮、零售、娱乐等。
本文主要介绍了一个面向餐饮行业设计的自动售货机，包括硬件设备的选用和软件系统的设计。
二、硬件设计1.硬件选型：根据实际需求，我们选择了一台具有较大容量和良好性能的自动售货机。
该设备具有多种规格的货道和升降货道功能，可适应不同尺寸和类型的商品。
此外，我们还选择了具有高精度的感应器和集成式支付模块。
2.硬件布局与连接：我们将货道按照商品类型进行布局，方便用户选择和购买。
各个硬件设备通过适当的接线连接，确保数据传输和电源供应的稳定性。
三、软件设计1.用户界面设计：我们设计了一个简洁明了的用户界面，方便用户选择商品和支付。
界面包括商品列表、购物车和支付页面等。
2.货道管理：我们设计了一个货道管理系统，实现货道的灵活配置和商品的自动补货。
通过该系统，管理员可以随时了解货道的库存和状态，并及时采取补货措施。
3.支付系统：我们使用了一种方便快捷的支付方式，如二维码支付或刷卡支付。
支付系统与用户界面和货道管理系统进行了适当的集成和协调，确保支付过程的安全和便利。
四、实现与测试我们按照设计方案和方法，完成了自动售货机的组装和调试。
在测试过程中，我们主要对货道的准确性和稳定性进行了验证，并对用户界面和支付系统的功能进行了全面测试。
五、问题与解决方案在设计和实现过程中，我们遇到了一些问题，主要包括货道故障、软件系统的兼容性和支付系统的稳定性。
反求设计的思路与内容
反求设计的思路与内容反求设计的思路与内容反求设计分为两个阶段：反求分析阶段与再设计阶段反求分析阶段：包括宏观分析和详细分析，通过对原有产品的剖析、寻找原产品的技术缺陷、吸取其技术精华、关键技术，为改进或创新设计提出方向。
再设计阶段：是一个创新设计阶段，包括变异设计和开发设计。
在对原产品进行反求分析的基础上，开发出符合市场需求的新产品的过程，称为“再设计”。
变异设计就是在现有的产品基础上对参数、机构、结构、材料等改进设计，或进行产品的系列化设计。
开发设计就是在分析原有的产品基础上，抓住功能的本质，从原理方案开始进行创新设计。
一、宏观分析机电产品作为一个系统，在对它作分析时就应该以该系统整体效益为目标，以寻求解决特定问题的最优策略为重点，运用定性和定量分析方法，最终获得反求设计对象的最佳切入点。
因此，在对反求对象作分析时应注意下面几个方面：1．系统整体性系统中的各个分系统，都具有其特定的功能和目标，只有各系统协调一致，才能达到系统的整体目标。
如果只研究改善某些局部问题，而忽略其他分系统的影响，将可能影响整个系统的整体效益。
2．针对性系统分析应有针对性，寻求解决特定问题的最优方案。
3．定量性解决问题，不应单凭主观臆断、经验和直觉。
在许多复杂情况下，必须以相对可靠的数字资料为分析依据，保证结果的客观性。
机电产品系统是以一定技术手段来实现社会特定需求的技术系统。
技术系统相当于一个转换装置，将输入量转换为输出量。
输入量和输出量一般表现为能量、物料和信息三种形式。
那么这三种形式在系统中如何变化是在对反求对象进行宏观分析时必须搞清楚的。
结合到反求对象在生产实践的操作、使用与维修情况，分析它的结构、技术性能、技术特点，尤其是要发现产品、设备的不足之处。
比如，能量方面：产品中能量如何传递、测试的效率怎样、动力源是否可用其它动力替代等；物料方面：零部件的形状、材料、性态等对系统的影响；信息控制方面：机器系统操作是否方便，结合到有关测量数据判断控制系统是否灵敏等。
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分离物料 (总功能 )
分离物料动力 D
分离物料子功能 传递动力 E
分离物料 F
控制子功能 G
上料 H
辅助功能
送料长度调节 I
下料 J
支承、导向和联接 K
(子功能 ) (功能元 )
图 3 自动冲切机的功能结构系统图
4 功能综合
功能综合就是在功能分析的基础上 ,进行功能元
5× 0. 133+ 1× 0. 067= 3. 415 方案Ⅲ 的有效评分值最高 ,为最佳解。 表 6 自动冲切机评价分值表
评价目标
方案
送料可靠
结构简单
制造使用维修
生产能力
寿命
成本
方案Ⅰ 方案Ⅱ 方案Ⅲ 方案Ⅳ
良好 3 很好 4 良好 3 很好 4 良好 3 可用 2 理想 5 良好 3 良好 3 可用 2 理想 5 良好 3 理想 5 良好 3 理想 5 良好 3 很好 4 很好 4 理想 5 理想 5 很好 4 可用 2 可用 2 勉强 1
2 结构组成及工作原理分析 在本例反求设计中 ,虽然有设备实物 ,但不能进行
整机测试和拆卸测绘 ,因此不能进行实物反求 ,仅凭参 观考察印象 ,从设备的外形、尺寸、比例及有关专业知 识 ,去分析、琢磨其功能及内部可能的结构 ,画出自动 冲切机的工作原理示意图 ,如图 1所示。 其工作原理 为: 送料气缸 1的活塞杆通过铰链与齿条连接 ,当活塞 杆往复运动时 ,通过齿条齿轮机构 2使齿轮往复摆动 , 经过超越离合器 3,使送料辊 5作单向间歇转动 ,利用 送料辊与坯料之间的摩擦力 ,带动坯料向前 (右 )移动。 送料停止后 ,冲切气缸 7的活塞杆向下运动 ,带动冲头 8也向下运动 ,从而实现对坯料的冲切。然后送料气缸 和冲切气缸依次返回 ,准备开始新的循环。通过调节螺 杆 4,改变送料气缸活塞杆的行程 ,可实现送料长度的 调节。
一般采用加权系数法进行评价 ,其步骤如下:
5. 2. 1 确定评价目标及加权系数 根据设计要求 ,确定 6项评价目标 ,利用判别法计
算各评价目标的加权系数。 具体的评价目标和加权系
数见表 4。
表 4 加权系数判别计算表
比较目标 送料 结构 制造使 生产 寿 成
评价目标
可靠 简单 用维修 能力 命 本
的求解和方案的组合。为了得到更多的设计方案 ,首先
进行“发散” 思维 ,探寻实现功能元的各种可能解 ,再
利用形态学矩阵表进行方案组合。按表 3可形成 N 个
组合方案:
N= 3× 2× 4× 2× 2× 2× 4× 1× 1× 1= 768 表 3 自动冲切机解的形态学矩阵表
功能元
功能元的解
1
2
3
4
送料 A 送料动力源 电动机
通过对自动冲切机的 4个初选方案进行定性评价 和定量评价 ,确定方案Ⅲ 为最佳原理方案。采用此方案 设计的自动冲切机 ,已制成样机投入使用 ,并替代了进 口产品 ,使用效果良好。 参考文献:
[ 1 ] 刘 之 生 , 黄 纯 颖 . 反 求工 程 技术 [ M ]. 北 京: 机械 工 业 出版 社 ,
步进电机 气压缸
子功能 B传递动力 机械传动 气压传动
C送料
普通辊轮式 传超动越的离辊合轮器式机械钳式 气动钳式
分离 D 分离物料 物料 动力源
电动机
气压缸
子功能 E传递动力 F分离物料
G 运动控制 H上料
I送料长度调节 J下料
机械传动 机械切断 凸轮分配轴
人力 人力 滑道
气压传动 加热熔断
单片机
PLC 矩阵顺控器
4× 0. 133+ 2× 0. 067= 3. 049 方案Ⅲ : F3= 3× 0. 283+ 5× 0. 15+ 5× 0. 15+ 5× 0. 217+
5× 0. 133+ 2× 0. 067= 4. 239 方案Ⅳ: F4= 4× 0. 283+ 3× 0. 15+ 3× 0. 15+ 3× 0. 217+
很好 4
理想 5
5. 2. 3 计算各方案的有效分值 方案Ⅰ : F1= 3× 0. 283+ 3× 0. 15+ 3× 0. 15+ 5× 0. 217+
4× 0. 133+ 4× 0. 067= 3. 634 方案Ⅱ : F2= 4× 0. 283+ 2× 0. 15+ 2× 0. 15+ 3× 0. 217+
送料精度高于辊轮式。但是由于存在往复运动 ,而且必
须在夹钳夹紧以后才能开始送料 ,因而送料速度比辊
轮式低 ; 由于存在夹钳的张开和闭合动作 ,其结构比辊
轮式也复杂。
控制方法: 可编程序控制器 ( PL C)控制和单片机 控制。
轻工机械 2004年 第 3期
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张广文等 自动冲切机原理方案的反求设计
ห้องสมุดไป่ตู้
Abstract: Applyi ng the theo ry of rev erse engineering and taki ng rev erse desig n of t he aut omati c sev ering m achine f or ex ample, t his paper di scusses the techni que on rev erse desi g n o f the princi ple scheme. Key words: schem e; rev erse desig n; the aut omati c sev eri ng machi ne
图 1 自动冲切机工作原理示意图 3 功能分析 3. 1 功能定义
功能定义就是对产品的功能进行抽象的描述。 在 对产品进行功能定义时 ,既要给产品的总体功能下定 义 ,同时为了更清楚、更全面地了解产品的子功能与子
收稿日期: 2003-10-21 作 者简介: 张广 文 ( 1963- ) ,男 ,河北唐山人 ,工学硕士 ,河北理工学院 轻工学院副教授 ,主要从事机械 制造及其自动化 的教学 与研究工作 ,取得国家专利 1项 ,出版著作 3部 ,发表论文 18篇 .
原理方案Ⅳ: A3-B2-C4-D2-E2-F1-G3-H1-I1-J1 5 评价决策
评价决策就是在功能综合的基础上 ,对粗选的几
个原理方案 ,按照预先确定的评价目标或评价指标给 予定性或定量的评价 ,从中选择最佳方案。
5. 1 定性评价
粗略比较四种初选方案 ,其差别是送料方法和控 制方法不同。
送料方法: 辊轮式送料和夹钳式送料。
Reverse Design on the Principle Scheme of the Automatic Severing Machine
Z HAN G Guang-w en, W AN G Chun-yu
( Schoo l o f Light Industry , Hebei Institute o f Technolog y , Tang shan Hebei 063020, China)
辊轮式送料是利用一对间歇回转的辊轮靠辊轮与
坯料之间的摩擦力实现送料的 ,一般用于轻质的片料 和线料的送料。辊轮式送料结构简单、制造使用维修方
便。 由于没有往复运动的影响 ,其送料速度也比较高 ,
但送料精度略低。
夹钳式送料是利用一对往复运动的夹钳实现送料
的。由于夹钳和坯料之间基本上没有滑动 ,因而低速时
1 前言 原理方案设计是针对产品的主要功能提出原理性
的构思 ,探索解决问题的物理效应和工作原理的过程 , 是产品实现创新的关键。 反求工程中的原理方案设计
就是运用系统科学理论 ,从反求对象的功能分析入手 , 不受现有机械结构的束缚 ,研究产品的功能系统 ,明确 产品的总功能、各子功能以及它们之间的关系 ; 再依据 设计要求 ,重新探寻原理解法 ,提出创造性方案。 其一 般 过程 为结构 组成 及工 作原 理分 析、 功能分 析、 功能 综
好、功耗小 ,价格低。 但需自己开发接口 ,不灵活、不易
改动。
根据自动冲切机的设计要求 ,综合考虑辊轮式送 料、夹钳式送料和 PLC控制、单片机控制的特点以及 加工坯料的材质、形状等因素 ,确定采用超越离合器传
动的辊轮式送料、机械冲切、气压传动、 PL C控制的方
案Ⅲ 应为首选方案。
5. 2 定量评价
依据设计要求表 1,对众多方案进行“收敛”粗筛
选 ,把与设计要求不符或各功能元解不相容的方案去
除 ,并根据实际经验 ,选择切实可行的解 ,组成 4个组
合方案。
原理方案Ⅰ : A3-B2-C2-D2-E2-F1-G2-H1-I1-J1 原理方案Ⅱ : A3-B2-C4-D2-E2-F1-G2-H1-I1-J1 原理方案Ⅲ : A3-B2-C2-D2-E2-F1-G3-H1-I1-J1
研究· 设计
可编程序控制器 ( PL C)是一种专为在工业环境下 应用而设计的数字运算操作的电子系统。 可编程序控
制器组合灵活 ,安装、调试和操作方便 ,编程容易 ,工作
可靠 ,但价格昂贵。 主要用于以开关量控制为主的系 统。
单片 微型 计 算 机简 称 单 片 机。 在 结 构 上 它 将
CPU、 RAM、 ROM、 I / O等都集成在同一芯片上 ,具有 计算机的功能特点。其特点是: 体积小、功能强、可靠性
1992. [ 2 ]廖林清 ,等 . 机械设计方法学 [ M ] . 四川: 重庆大学出版社 , 1996. [ 3 ]刘吉昆 . 产品价值分析 [ M ]. 哈尔滨: 黑龙江科学技术出版社 , 1997. [ 4 ]叶元烈 . 机械现代设计方法学 [ M ] . 北京: 中国计量出版社 , 2000.
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