集成项目设计规范

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集成项目设计规范

小编说：根据自己的工作经验，在实际设计过程中，需要注意的设计问题点整理出一份设计规范，方便自己在以后设计过程中更好的完成项目。当然，这份设计规范也可以作为自己的设计清单。关注右上方公众号，后台回复“规范”，即可获得此文章的可编辑版本。

机械设计篇结构设计

• 结构件各自分工，功能确定；机构稳定可靠，满足使用要求；
  
• 机架、机座及零部件刚性足够，工作时不致于变形（如气缸座等）；
  
• 运动无干扰：在零件的所有自由度内（360°旋转、摆动、上下、左右）无碰撞、阻挡（包括电线、气 管等），应预留尽可能大的空间；必要时，螺丝采用沉头或平头。
  
• 机构定位准确；
  
• 重复精度满足使用要求；
  
  

气（油）管、电线要求

• 机架及基座面板上要多处预穿留管线孔，减少安装现场开孔的困难；
  
• 对大流量气动元件，要考虑供气管直径是否足够，并在必要时设置储气罐；
  
• 需旋转的气管应采用旋转接头；
  
• 对于长距离，多管路系统，为方便维修，应采用可拔插的对接式接头。
  
• 机架及基座面板上要多处预留马达及其他电气元器件穿线孔，需往复长距离移动部位应采用拖链；
  
• 对于小电流低压电器，为方便维修，可采用对接式接头；
  
• 必要时，电线应采取防油防爆措施（套金属软管）。
  
• 传感器、光纤座要可调； 传感器线束颜色统一：黑色。
  
• 传感器必须由对应编号与PLC、电磁阀等相对应。
  
• 气管统一颜色：红色（进气），蓝色（出气）。传动气缸连接气管为Ø4mm，铆接气缸连接为Ø10mm。
  
• 气管必须由对应编号与电磁阀、气缸等相对应。
  
  

安全措施

• 设计防止意外事故的防护罩（如皮带、运动机构）；
  
• 必要时，设计双手操作按钮（如冲床等运动机构）；
  
• 必要时，设置安全光栅；
  
• 设置极限位置限位器（机械限位与Sensor限位双保险）；
  
• 必要时，马达装扭力限制器，防止过载烧毁；
  
  

安装调试方便

• 精度要求高的较大机架，不便加工的，基座面板采用可调支承（大直径细牙螺柱），降低成本；
  
• 螺纹联接部位要预留尽较大的安装维修空间；
  
• 有定位精度要求的零部件，应尽可能延伸到基座面板上，不可直接安装在焊接机架上。
  
  

机加工件

• 机加工件加工表面不应有划痕、擦伤等损伤零件表面的缺陷.
  
• 零件在装配前必须清理和清洗乾淨，不得有毛刺、飞边、氧化皮、锈蚀、切屑、油污、著色剂和灰尘等.
  
• 关键部件(主要有运动部件如:直线运动模组，气缸，马达等；高精度需求的量测装置如激光头&工业相机等)紧固后螺钉槽、螺母、螺钉和螺栓头部不得损坏，并且需要用黄色油漆笔进行刻画.
  
• 设计人员会先提2D图纸(PDF),机加件BOM,机械标准件BOM用于生采购物料,如有必要,须提供3D文档
  
• 有标明使用防静电材料的零件需符合 10^6~10^8 ohms 规格．
  
  

钣金件

• 钣金加工件表面不应有划痕、擦伤等损伤表面的缺陷，不得有毛刺、飞边、氧化皮、锈蚀，表面油漆（粉）均匀，颜色统一不得有色差及其它明显的缺陷,将以厂商提供的色板作为验证依据.
  
• 整机外观钣金件装配完成后需确认依设计需求装配整齐一致,不得有明显的断差，及外露部分不得出现锐角对人产生伤害.
  
• 钣金件的焊接件部分不允许有脱焊、漏焊，焊完要去除焊渣.
  
  

标准件

• 所有标准件需严格依 BOM 表的规划型号要求进行使用，不得出现任何不知情的假冒及二手产品使用于机台上.
  
• 所有原厂家标准件配有说明书及参数资料,需提供正规厂牌的说明书及参数资料.
  
  

滑动转动部位的润滑措施

• 导轨等滑动部位，及轴承等转动部位，应设计润滑结构，装注油咀。
  
• 必要时，设置防尘结构（如采用带密封盖轴承，装密封圈等）。
  
  

机器装配

• 各运动件要求顺畅,性线运动组件均需要打千分表验证运动精度。
  
• 零件在装配前必须清理和清洗干净，不得有毛刺、飞边、氧化皮、锈蚀、切屑、油污、着色剂和灰尘等。
  
• 紧配零件装配时,未经工程量许可,不得暴力敲击,就使用工具压力
  
• 螺丝装配紧固时,需要使用螺丝紧固密封胶。
  
• 进入装配的零件及部件（包括外购件、外协件），均必须具有检验部门的合格证方能进行装配。
  
• 各密封件装配前必须浸透油
  
• 装配前应对零、部件的主要配合尺寸，特别是过盈配合尺寸及相关精度进行复查。
  
• 装配过程中零件不允许磕、碰、划伤和锈蚀。
  
• 螺钉、螺栓和螺母紧固时，严禁打击或使用不合适的旋具和扳手。紧固后螺钉槽、螺母和螺钉、螺栓头部不得损坏。
  
• 规定拧紧力矩要求的紧固件，必须采用力矩扳手，并按规定的拧紧力矩紧固。
  
• 同一零件用多件螺钉（螺栓）紧固时，各螺钉（螺栓）需交叉、对称、逐步、均匀拧紧。
  
• 圆锥销装配时应与孔应进行涂色检查，其接触率不应小于配合长度的60%，并应均匀分布。
  
• 平键与轴上键槽两侧面应均匀接触，其配合面不得有间隙。
  
• 花键装配同时接触的齿面数不少于2/3，接触率在键齿的长度和高度方向不得低于50%。
  
• 滑动配合的平键（或花键）装配后，相配件移动自如，不得有松紧不均现象。
  
• 粘接后应清除流出的多余粘接剂。
  
• 轴承外圈与开式轴承座及轴承盖的半圆孔不准有卡住现象。
  
• 轴承外圈装配后与定位端轴承盖端面应接触均匀。
  
• 滚动轴承装好后用手转动应灵活、平稳。。
  
• 用定位销固定轴瓦时，应在保证瓦口面和端面与相关轴承孔的开合面和端面包持平齐状态下钻铰、配销。销打入后不得松动。
  
• 组装前严格检查并清除零件加工时残留的锐角、毛刺和异物。保证零件装入时不被擦伤。
  
• 机器出货前24小时空运行验证.
  
  

电气设计篇操作面板

• 操作面板的位置要合适，便于操作及操作者观察设备运行情况。
  
• 指示灯要求设置齐全，不同功能的指示灯，使用不同颜色。具体要求为：电源指示灯——绿色，状态灯——黄色，故障灯——红色。
  
• 按钮开关设置齐全，能够独立运行的部件，都应有相应的手动操作按钮。
  
• 急停按钮采用红色蘑菇头自锁按钮，连接常闭点。
  
• 操作面板上的指示灯、按钮开关等，要有明确的名称指示标牌,并要可靠固定。标牌采用金属刻字标牌。
  
• 设备自动运行时，在任何位置，按停止键设备停止后，都能用手动操作恢复到初始状态，并继续自动运行。
  
• 设备急停后，必须进行复位，才能进行手动操作；恢复到原位后，工作设备才可以再次自动运行。
  
• 操作面板打开时，应有防止操作面板打开过位、脱落的保护装置；操作面板的电线引线要可靠固定，并在打开过程中移动部位留有一定长度的余量。
  
• 操作台箱体结构、元件布置结构应便于维修及部件更换。
  
• 可移动式操作台必须单独内置或外置软地线。
  
• 对灰尘、水气、油污比较大的环境，操作台箱体要有良好的密封设施。
  
  

控制柜

• 控制柜要有标牌，标明设备型号、电气容量等技术参数。
  
• 控制柜应有电源总开关，电源总开关操作手柄应设置在控制柜两端外侧。
  
• 控制柜应装射照明灯。
  
• 控制柜应有插座，2线，3线220V、5A以上的电源插座各一组。5、控制柜的各个元件应有永久性标牌，并应与图纸的名称一致。标牌位置不能贴在元件上，应就近合理布置。
  
• 控制柜元件布置位置应预留10%以上位置。
  
• 接线端子板的同一端子位置，最多接3根电线。
  
• 接线端子板要预留10%以上备用端子。
  
• 导线接点要压接专用接线端子，不得直接和端子板或元件连接。
  
• 备用线应预留10%以上，并标有备用线号。
  
• 控制柜元件固定方式要合理，便于拆装；不允许采用螺丝、螺母穿孔固定方式。
  
• 电气配线应有标号，并与图纸一致。标号要求为打印方式，长期使用不脱色，并能防水、防油。另外，同一电线两端的标号必须相同，接到同一端子上的电线的标号相同。
  
• 控制柜的铁板厚度要保证强度,根据控制柜的大小,厚度要求不同。但一般铁板厚度要大于1.0—1.2mm。
  
• 控制柜的颜色为兰色或深灰色。
  
• 移动、运转装置的急停、安全装置等互锁信号，要求必须有继电器等硬件触点互锁，不能只有软件（PLC程序等）互锁。
  
• 电箱必须有可靠的接地。
  
• 电箱结构及四周空间大小要便于维修。
  
• 对灰尘、水气、油污比较大的环境，箱体要有良好的密封设施。
  
• 强弱电要分开电箱配置；或左右配置，中间加隔离板。
  
• 超过1KVA的变压器要单独加屏蔽箱，箱体接地。
  
• 对包含电子系统大功率发热器件的电箱，应有空调或通风散热装置，并考虑防尘措施。
  
  
  

外围布线

• 分立总电箱和机床的连线采用线槽或金属管连接，不得直接使用电缆。
  
• 所有电线连接必须通过端子板，不得有直接对接的接点。
  
• 电缆、蛇皮管等通过箱体处必须使用标准管接头，不得直接进出布线。
  
• 管路内非电缆穿线使用软线，不得小于1平方毫米。
  
• 管路内部穿线必须保留10％以上备用线。不足1根的至少要保留1根备用线。
  
• 管路端头、接口、线槽转角、端头等位置应适当防护，以免伤线。
  
• 交流线使用红色，直流线使用蓝色或绿色。PLC输入输出线色应该区分开。地线使用黑线或专用花皮地线。
  
• 设备线路移动部分比较长，和现场有干涉的要求采用吊环布线或坦克链。
  
• 邻近元件超过三个的位置，要就近采用分线盒布线，不得长距离分散走线。
  
• 为防止水、灰尘、油污进入分线盒，应采取防护措施。
  
• 强弱电走线要分开线槽走线，尽量避免交叉重叠。
  
• 所有分离箱体，包括接线盒、液压站、润滑站等应有接地设施。
  
  

驱动部分

• 电机应有旋转方向指示。
  
• 电机要有相应的过流、过载保护。
  
• 电机安装部位，应留出拆卸、安装的位置。
  
• 联轴节外露部分必须加防护。
  
• 电机接线盒内要单独接地线。
  
  

外部器件

• 行程开关、接近开关、电磁阀等外部元件，安装位置要适当，以便于安装及调整。
  
• 各器件固定位置要牢固，不易变形。
  
• 外部器件应有固定的金属标牌，指示器件的名称、编号等，并要求与图纸一致。
  
• 指示灯、标牌应面向外侧，并置于便于观察位置。
  
• 外部器件接线口不能露明线。
  
  

PLC部分

• 输入、输出点要预留10%以上。
  
• PLC的输入、输出板，应选择接线端子式的板卡。
  
• 输出带电磁阀的，要求使用外部直流24V继电器隔离。
  
• 每路电磁阀负载设一个熔断器或单相空开，熔断器设熔断指示灯。
  
• 盘面配线时，输入输出线色应予以区分。
  
• PLC每个I/O槽口附近，贴有I/O地址标记。
  
• PLC电源必须单独使用隔离变压器。
  
  

控制电源

• 设备应能适应三相380VAC，+15%/-10%，50HZ的电网环境。
  
• 交流控制电源应采用隔离变压器，减少控制部分受供电电源的干扰。
  
• 变压器采用原副边铁心分绕型。
  
• 直流控制电源，选用开关电源，提高系统的工作稳定性。
  
• 直流负载电源和直流控制电源必须分开设置。
  
  

图纸资料

必须提供如下电气图纸资料：

• 设备使用、维修、安装调试说明书要求提供4套：2套存档，1套用于现场设备维修；1套用于设备技术消化分析研究，由设备维修的技术人员使用。
  
• 使用PLC的，要求提供电气原理图、带单点注释的梯形图、地址表一式四份。
  
• 使用PLC、工控机、数控等计算机系统的，必须提供软盘或光盘形式的用户软件、参数备份3份。工控机要求带有系统安装、硬件驱动、应用平台软件CD至少1份。
  
• 常规提供如下资料：电气原理图、接线图（器件、插头接点连接）、器件清单（包括型号、厂家、数量等）、设备点检说明、定期更换器件周期。
  
• 带有计算机系统的设备，应提供必要的参数表，并具备数值及参数说明等内容。
  
• 专用控制器，如PLC、数控、机器人系统等，应提供随机安装、连接、维修、编程、操作、参数等说明书至少一套。
  
• 电气控制图纸中的电气图形符号必须符合国家标准及行业标准规范。
  
• 图纸的标注要清楚规范齐全。明确线路来源及符号的关联位置，如：继电器的触点使用位置，线圈在图纸中的页号、坐标位置等。
  
• 进口设备必须使用中文或英文注释。
  
• 特殊系统或新增系统中，要求编程或参数输入的，要求随机携带编辑软件和电缆。
  
  

其它

• 我厂的供电系统为5线制方式，要求设备采用工作接零与保护接地分开的配线方式。
  
• 供电线路、动力线路的连接导线用铜线，线芯截面积不小于2.5mm2。一般控制线路的铜芯连接导线的截面积不小于1.5 mm2。移动设备用的铜芯橡套电缆，截面积不得小于2.5 mm2。
  
• 要求防护栏、罩盖等安全装置齐全。
  
• 国内设备，所有项目要求符合国家有关安全的规定要求。外国进口设备则要求符合国际的安全标准。
  
• 对欧洲国家定货时，要在合同中明确规定所有接线端必须加套线号。
  
• 依据随机备件费的情况，认真提出重要的随机备件。
  
• 对国内某些资信度小，服务保障没有把握的个人法人公司定货的设备，还应提供其自行开发的系统详细原理图。板面采用可编程芯片（GAL、PAL、EPROM等）的，还应提供载有程序的芯片备份。我方可以在合同中规定承担技术保密义务。
  
• 未尽事宜按照家相关标准规范执行。
  
  

整机设计

• 结构件功能确定；机构稳定可靠，机构定位准确，满足使用要求；
  
• 重复精度满足使用要求；机构运动无干扰 。
  
• 机架、机座及零部件刚性足够，工作时不致于变形（如气缸座等）；
  
• 整机尺寸规范：塑料脚垫与机箱底部高度：15cm，机箱高度：80cm，整机防护罩顶部离地高度：180cm。 产品运行轨道离地高度：110cm。
  
• 机器结构满足加工工艺要求，结构简明， 便于制造；
  
• 符合经济性要求； 美学原理； 噪声要求，环保要求等。
  
  
  
  

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