机械专业外文文献翻译-外文翻译--关于食品加工中机械输送系统的设计和制造的一项研究 中文版

关于食品加工中机械输送系统的设计和制造的一项研究摘要: 本文通过介绍一项研究的成果，用来制定改进输送机的方法和技术,这种 机械输送系统的制造和装配用于食品和饮料业，将减少设计与制造的时间和成本。这种用于输送机组件的设计和生产改进的方法是基于其材料，零件数量和成本的最低额，使用合理的方法设计制造并进行组装。利用改进的技术于输送系统测试验证了这种技术所取得的良好成果。与常规方法进行比较，材料整体成本减少了19 ，装配整体成本减少了20 。1引言应用于食品和饮料工业的输送机系统是高度自动化的，它由大量零部件构成，其设计用于快速的生产和装配线中的产品输送，如食品箱，饮料瓶，罐等。大部分食品和饮料的加工和包装需要连续作业，这个过程中的集箱，瓶，罐需要控制速度移动而进行装配作业。 他们的操作需要高效率和高度可靠的机械输送带，其范围涉及从整体类型到架空类型地面链条到滚子或皮带驱动的输送系统。近年来，基于客户对低成本，高效率的机械输送系统需求的巨大压力，输送带制造商不得不检讨他们目前的设计和组装方法，不断进行新的研发和创新技术，以便为他们的客户制造更多经济可靠的传送带。现在的大多数物料搬运设备，无论是硬件还是软件，都是高度专业化的，有弹性的，且配置，安装和维修费都很昂贵。输送机根据他们的位置固定在指定地点，输送带则根据他们的综合速度固定，这使得更换输送带系统非常困难和昂贵。 在现今工业革命性改变和发展的市场条件下，有必要实施一套新的制造策略，开发一个新的系统业务的概念和树立一个新的系统控制软件和硬件发展观，以便在设计中应用新一代开放，灵活的物料装卸系统。 议员和ranky 依据CIM的-杰出学校奖励计划（开放系统的体系结构）模型提出了一种新的模块化和可重构的二维和三维输送系统，其中包括一个开放的可重构软件体系。根据研究指出，在改善面积方面输送机系统运用于饮料业是非常有限的。大部分的出版研究都直接指向于努力改善输送系统的运作及集成系统和高度精密的软件和硬件.本文研究目的是，提出改善目前应用在设计制造和楼层装配中使用展开链驱动机械传送带的技术和做法,，以减少制造输送带的时间及成本。运用目前制造业和整体装配设计的并行工程和设计原则的概念，对几个关键零件进行调查，调查其在整个输送系统中功能，材料适宜性，强度准则，成本和组装的便捷性。对关键部分进行了修改，重新设计成新的几何形状以及更换新材料，新的输送机零件测试验证了改进设计方法,是一种新的运用制造和组装的技术的测试输送带系统的设计。2设计制造和装配（DFMA）近年来，制造和装配设计方面的研究已成为制造企业非常有用的帮手，他们正考虑利用这些研究来改善他们的设施和制造的方法。 不过，一直很少有涉及在输送机方面的研究，特别是有关绘图数据和重整增多的问题,这一进程的输送设计都基于传统的设计方法。大量的论文已发表调查相关的问题DFMA和应用各种方法要达到的结果证明:经济，效率和成本有效的公司合作伙伴正在寻找中。DFMA知识一般准则可确定为公司独有的最佳做法，过程或特定资源的限制。普遍指出或指明涉及普遍适用的规则，涉及设计师所了解和已意识到的制造业领域。下列原则已编制为DFMA的指引:设计零件数量最少化制定一份模块化设计最少化局部的变化设计部分要多功能设计的零件多用途设计部分要便于制造避免单独紧固件尽量遵守设计便于装配的原则减少设计和处理时间评估有效的装配方法消除调整避免灵活的组成部分：它们很难操作处理 使用部分已知的条件使用最大寿命的零件寻找可靠的供应商减少组件强调标准化使用简单可靠的操作最少化设置和操作不要中途变更计划这些设计准则应被看作是“最优建议“ 。它们通常会产生一个高品质，低成本的设计和制造。当然偶尔作出妥协也是必须的，这样的话，如果一项指引不符合市场营销或业绩的要求, 选择或选定另一个“最优”也是必要的。公司特有的最佳实践是指在内部寻找一家可靠的公司研制，这通常需要较长的一段时间，并且依赖于它的设计者。这些设计规则的确定有助于该公司提高质量和效率，通过认识到过程和设计之间的整体关系。公司使用这类准则作为培训的一部分,设计师设计的产品需要大量的装配和维修手册。 请注意，大部分的方法是好的，无论是正在轻松，快捷地启动或正在更正式的定量。 举例来说，布思罗伊德对DFA的指引就被视为定量和系统化。 而DFMA的指引，只是来自有经验的专业人士的经验法则，有着更多的定性和不正式性。3常规输送系统的设计设计和制造输送机系统是一个非常复杂的时间消耗过程。因为每一个输送系统都是自定义的国产产品，所以每俩个项目在规模，产品和布局方面都不同。该系统设计是基于客户的要求和产品的特殊要求。而且，该系统的布局应适应公司所提供的空间。设计输送系统布局的过程中涉及修改的时间可以是几天几月或是几年。主要看其与最低的成本和最高客户端是否适合。图1 布局输送系统塑料瓶标签图1显示了一示意图布局的一个典型的输送带系统安装在一条用于塑料瓶标签的生产线。不同路段的输送带系统确定具体的技术名称，被使用在类似的工业应用中是很常见的。 “单独路线”一节使产品从多个行车线形成一条行车线。 “放缓表”减少速度，产品一旦退出灌装机，贴标等。“大规模流动”一是用来配合超高速的过程，例如，填料贴标等。“转移表”用来转移产品流动的方向。这些不同的输送部分是为了控制产品通过不同的处理机器的流量。 一个使用于食品和饮料申请的典型的机械输送系统由超过200个机械和电子零件组成，而这些零件的大小取决于系统的要求。一些共同但又必不可少的组成部分可以标准化，并累积了进入家庭的输送带系统侧架，间隔隔板，终板，盖板，内弯板，外板的弯曲，弯曲的轨道槽（驱动器，尾部和中端） 。根据该长度输送带路段的数目，相应的轨道的宽度和类型以及连锁店的需要，这些零件的大小和数量各有不同。在目前设计的问题和缺点中，制造和装配机械输送带是不尽相同，但包括 超过设计部分组件成本高涉及的装配维修时间长使用非标准零件4改进的地方为了查明已降低材料和劳工成本的领域，这是一种成本分析所有主要输送部分进行估计的百分比成本的每一部分，在关系到所有这些部分的总成本，这种分析是识别的关键组成部分，这是主要负责增加输送带，从而为调查手段降低成本等部分。表1显示了50条输送系统成本分析。 分析表明,1215零件构成其中输送系统材料成本的79 ，进一步进行改善设计，以降低成本是有可能的。出于这些，七部分，被确定为关键零件（所显示的一表1 ）构成的最大数量的元件， 在数量和组成的超过整体材料成本的71 。其中，三个组成部分（腿脚设置，侧架和支持频率）被发现帐户总额输送带的材料成本的50 。详细的分析，上述每12 部分进行考虑的原则，设计制造和面向装配的设计和一种新的改进设计研制个方案。详情设计的改进一些选定的重要组成现介绍如下:表1 输送机的关键部分基于零件的成本分析产品描述数量使用材料成本改进必要性腿脚设置68料腿的SS管22.22是侧架802.5毫米的SS16.07是支持频率400频道的SS15.00是弯曲的轨道8塑料14.36否滚子轴13920直径的轴6.70是尾轴3935直径不锈钢6.27否间隔13550x50x65.43是支持磨损带40040× 10毫米塑料5.36是支持侧磨带132塑料3.01是终板392.5mm/SS1.88是盖板391.6 mm S/S1.57否弯板82.5mm/SS1.29是扭矩手臂托架186mm S/S 塑料1.21是插槽封面97不锈钢0.97是内弯板82.5mm/SS0.66是总计100.00关键零部件5重新设计一套小腿装置在一个输送系统中，腿安装在侧架，以保持整个输送系统正常工作。现有的设计输送腿工作，制造费用昂贵，存在稳定性问题，造成交货延误。延误通常是指一些零件无法到达，即零件从海外供应商的进口。最关键的是输送腿规格要求:输送负荷 稳定 易用性 输送的灵活性图2显示了，现有的设计输送带腿的所有部分。部分号码在表2的描述是表中显示的数字，它显示了分析、完成一套双腿分项成本与劳工所需的时间间的组装。现有的腿部安装构成的塑料腿括号内的零件来自海外，不锈钢管腿， 削减到指定的大小，腿塑料管的调整，这是撞上了上表腿的设置在底部显示，在图 2的腿设计中，这是削减在总体的大小，钻孔和焊接到一起管螺栓的角度来看，两边支撑和后盖，板支持腿括号内的螺栓。 零件在表2 ，标志的数目组成部分，在每一部分的次数和数量是消费每一部分在腿部的设计。公司已使用这个设计多年，但一个共同的投诉所报告的是客户认为是不稳定的腿.从初步调查中人们清楚地看到连接不锈钢管和塑料腿支架（第一部分和第三部分在图2 ）之间是不严格，不够连接这些零件，只是一个单一的6毫米螺栓。有时输送系统需要进行完整的产品负载，据观察所得，该输送两腿不稳定，会造成机械振动。 其中一个主要的原因为，由于一个单一的螺栓连接在每个腿底的腿在第3和第7部分。稳定该输送机被认为是关键问题，并要求立即整改，以满足客户的期望.图 2 现有的腿部设计与部分名称表1所示表2 旧设计的大腿成本分析和装配零件标号零件描述#部件数量成本来源1塑料腿托架2230.00海外5.6腿管塑胶调整4228.00海外4片224.00国内7角交叉支撑115.00国内2底板224.00国内3站管2225.00国内8螺栓663.00国内总装配成（焊接）15.00国内总计1917114.00考虑输送设计和客户的喜好的现有问题，发达国家要求输送带腿进行新的设计。一般的稳定和实力双腿被视为新设计建议的首要标准，但其简单的设计，应尽量减少海外零件及纾缓点的委托。图3显示， 新设计的输送带的腿装配，表3给出了描述和成本的每一部分。图3表明，新设计输送带的腿只有5个主要部分构成。而旧设计有8个主要部分，塑胶支架腿，腿部塑料管的调整和腿部管最昂贵的项目占72 的成本，腿部装配。在新的设计中，这些部分已取而代之的是一个不锈钢的角度和一个新的塑料腿的调整，腿组装降低成本近50 。因此，总零件数量在腿部已显著降低，从19至15零件和安装运用新的设计总成本已减少了55元。新的输送带与旧的设计相比较，在设计和测试时，发现前者更加安全和稳定。从输送带的设计中消除零件编号1和5这一新的设计更加稳定和僵化。此外，相对于旧的设计，该宽度的跨支撑也增加了两个螺栓安装而非不是一个。这为整个输送机提供并安装了额外的力量.表3 新设计的腿装配的成本分析零件标号零件描述#部件数量成本来源1不锈钢（50×50×3毫米2224.00国内3塑料腿调整2210.00海外4两边间距117.00国内5螺栓844.00国内2底板224.00国内总装配成本10.00国内总计151159.006重新设计的侧架侧架是首要的支持组件，一个输送