ID智能電動執(zhí)行機構(gòu)優(yōu)化
一、優(yōu)化的背景
一廠目前以Al/MI智能型電動執(zhí)行機構(gòu)為主打產(chǎn)品，但其存在機械結(jié)構(gòu)復(fù)雜、加工成本高等缺點，隨著市場競爭的同益激烈，產(chǎn)品價格越來越低，利潤率逐漸下降，而且價格高造成投標中沒有優(yōu)勢。
ID智能電動執(zhí)行機構(gòu)已經(jīng)在2004年開發(fā)了樣機，但在后續(xù)的投產(chǎn)過程中發(fā)生了一些問題，作為第一代投向市場應(yīng)用的三相大力矩執(zhí)行機構(gòu)，還存在很多不成熟的地方，所以當時用較成熟的引進的A/M型產(chǎn)品上進行了智能化改造，獲得了成功，ID產(chǎn)品暫時被擱置。但從總體上來看，ID產(chǎn)品比Al/Ml產(chǎn)品有優(yōu)勢，ID智能電動執(zhí)行機構(gòu)結(jié)構(gòu)相對簡單，成本低，從控制角度來看，與Al/MI差別不大，而且體積小，力矩大，價格低，用戶更容易接受。
目前十一廠正F在努力使產(chǎn)品轉(zhuǎn)型，用ID智能電動執(zhí)行機構(gòu)代替Al/MI智能電動執(zhí)行機構(gòu)是最佳選擇。
但ID智能電動執(zhí)行機構(gòu)要推向市場，必須要對原有的產(chǎn)品進行優(yōu)化，解決一直存在的一些技術(shù)上的問題，使ID智能電動執(zhí)行機構(gòu)以全新的面貌進入市場。
二、優(yōu)化的內(nèi)容
原有ID智能電動執(zhí)行機構(gòu)總體上應(yīng)該說是成功的，但存在一些細節(jié)上問題，影響了整個產(chǎn)品的銷售，主要突出在幾個方面：
★力矩檢測的穩(wěn)定性
原產(chǎn)品中力矩檢測的精度不高，安裝調(diào)試麻煩，穩(wěn)定性有問題。
★傳動與間隙
間隙大小沒有控制好，部分產(chǎn)品因錐齒輪嚙合失效使整機閥位缺失
★密封性能 密封性能不好，出廠后有部分產(chǎn)品漏油、進水
★電氣方面
主板無法兼容、電池容易損耗、校驗設(shè)備不能校驗ID的力矩。
針對以上的問題，必須在技術(shù)上加以解決。在孟廠長的親自領(lǐng)導(dǎo)下，技術(shù)人員分成各個優(yōu)化小組，分別攻關(guān)相應(yīng)的問題。群策群力，刻苦專研，獲得了重大的突破。下面介紹各個優(yōu)化的內(nèi)容。
2.1力矩檢測的優(yōu)化
★目標：
重點解決力矩傳感器的安裝，長時問動作以后力矩值的控制范圍也不能有過大的偏差，保證系列產(chǎn)品的傳感部件尺寸的一致性。
★解決方法：
★對軸承套孔進行控制的時候，因為要求較高，所以采用數(shù)控車削中心進行加工，并且在電鍍時會出現(xiàn)電鍍層堆積在壓力傳感器的安裝平面上，導(dǎo)致軸承套孔的深淺不一，所以改變材料，免去鍍鋅。
★壓力傳感器與軸承套的精密配合，安裝定位靠孔下的臺階，可免去用膠水固定這一步。保證了一致性，減少了對安裝工人的要求。
★在未焊接壓力板時可用專門的工裝和測試設(shè)備檢測額定負載下的壓力值，減少報廢率。
★在橡膠熱片的選擇方面，采用質(zhì)地較軟，能承受經(jīng)常的正負壓力而彈性不會有明顯變化的材料，盡量與流體的特性吻合。
★選用合適的彈性熱片，保證在不同的力產(chǎn)生的形變是線性變化，從而使作用在壓力傳感器上的力也是線性變化的。
★設(shè)計實驗裝置來保證檢測精度
★優(yōu)化結(jié)果：
通過上述整改以后，安裝一致性較高，穩(wěn)定性得到了較大提高。按照優(yōu)化后的方案，完全可以達到設(shè)計和實際使用的需水。而且壓力傳感器也可以使用一個部件？
2.2產(chǎn)品間隙和錐齒輪優(yōu)化
★目標：
解決錐齒輪嚙合失效的問題，保證閥位的穩(wěn)定性。
★解決方法：
★首先從尺寸和工藝角度對比了同類原裝產(chǎn)品的大小錐齒輪傳動結(jié)構(gòu)與我廠大小錐齒輪傳動的差別。通過測量尺寸差別來幫助我們分析我廠ID產(chǎn)品錐齒輪傳動失效的原因。發(fā)現(xiàn)間隙有問題
★在鑄造工藝對比中發(fā)現(xiàn)，我廠的ID錐齒輪無論從鑄造的齒形，還是光潔度和材料，都和同類原裝產(chǎn)品有差距，、ID的錐齒輪有齒形不均勻的現(xiàn)象，導(dǎo)致我廠ID產(chǎn)品的錐齒輪傳動的流暢性不好。另外，齒輪表面不光滑，有的齒輪出現(xiàn)了整體變形。這些都是影響錐齒輪嚙合的重要因素。
★在工藝方面，查詢了相關(guān)資料，發(fā)現(xiàn)鑄造工藝不同，壓鑄出的錐齒輪，由于溫度、材料流動性等限制，會導(dǎo)致合金溶液在壁厚較薄的齒形部分流動不充分，引起齒形不完整、不一致的情況。而合適的鑄造則可以有效的解決這一問題。
★優(yōu)化結(jié)果：
結(jié)合以上分析，有針對性的從間隙和鑄造兩方面制定了優(yōu)化方案。協(xié)作單位采用新工藝鑄造出的大小錐齒輪，齒形明顯有所改善，齒輪整體強度有所提高。改進后的錐齒輪和主軸前后共試制了兩批樣機（合計14臺），一次性裝兩己成功，并分別進行正裝、側(cè)裝、倒裝等多位置安裝，且每批次長期帶載試驗超過五萬次。無論從錐齒輪嚙合聲音，還是閥位反饋方面，都未出現(xiàn)問題。對比之前車間生產(chǎn)時，大小錐齒輪會出現(xiàn)斷裂失效，往往要有10%——20%的返工率來說，明顯取得了突破性進展。
2.3 ID產(chǎn)品密封優(yōu)化
★目標：解決產(chǎn)品密封不好造成漏油產(chǎn)品漏油、進水的問題。
★解決方法：
★首先分析了同類原裝產(chǎn)品的密封情況，并比對我廠的ID，發(fā)現(xiàn)我們的產(chǎn)品與原裝的在尺寸上的差別。并通過對ID箱體各個面的分析，總結(jié)出了哪幾個面會漏油、進水。
★通過與同類原裝產(chǎn)品分析，我們發(fā)現(xiàn)密封圈型號有差異，手輪與箱體之間的配合間隙過大。
★在對ID箱體各個面分析后，發(fā)現(xiàn)了另外4個地方也存在漏油的可能性。
★在止口面進水的問題上，發(fā)現(xiàn)接線孔的問題。
★手輪面進行改進，改變密封圈型號。
★對手輪的外徑進行了改變，使手輪與箱體之間的晃動間隙減小，
★改變加工工藝，去倒角、毛刺去干凈，加入質(zhì)量控制點
★改變蝸桿的前端直徑，改進安裝工藝
★引入密封涂層來配合密封圈進行密封作用，
★修改配合尺寸，改進產(chǎn)品的裝配質(zhì)量。
★優(yōu)化結(jié)果：
在提出了優(yōu)化方案以后，用試驗驗證，總共裝配了14臺ID做試驗。3臺做進水試驗；另外11臺，分別進行正裝、側(cè)裝以及倒裝3種安裝方式，在帶負載的情況下，長期運轉(zhuǎn)檢查其漏油的情況。
在為期3個月的試驗中，14臺ID無發(fā)現(xiàn)漏油漏水的情況，、
2.4電氣控制器的優(yōu)化
★目標：
將技術(shù)中心控制板的電氣接口和廠里目前控制板兼容，改變操作和顯示方式，實現(xiàn)可互換，優(yōu)化原控制板設(shè)計，
★解決方法：
★確定接插件的型號，將插件型號設(shè)計成一致
★分析信號定義，各個板卡之間及到接線盤的每根線的信號都確定下米。
★控制方式的確定，詳細分析廠里控制板的控制邏輯，與我們目前的邏輯進行比較，確定存在的差異
★顯示內(nèi)容的確定，由于顯示接口有差異，目前廠里的控制板為雙顯示屏，技術(shù)中心為單屏，為了一致性，對顯示方式進行更改。
★操作方式的確定，對菜單的操作流程和顯示內(nèi)容進行了分析，確定了詳細的流程圖，除了對某些特殊的內(nèi)容進行更改外，菜單顯示相似度達到98%以上，操作方式完全一致。
★CPU的改進，選用可靠性更高的CPU。邏輯，與我們目前的邏輯進行比較，確定存在的差異
★顯示內(nèi)容的確定，由于顯示接幾有差異，目前廠里的控制板為雙顯示屏，技術(shù)中心為單屏，為了一致性，對顯示方式進行更改。
★操作方式的確定，對菜單的操作流程和顯示內(nèi)容進行了分析，確定了詳細的流程幽，除了對某些特殊的內(nèi)容進行更改外，菜單顯示相似度達到98%以上，操作方式完全一致。
★CPU的改進，選用可靠性更高的CPU。
★控制線路改進，設(shè)計框架重新編排。
★改進低功耗設(shè)計，降低電池功耗。
★把遙控器的硬件解碼改為軟件解碼，解決采購上的難度。
★改變鑒相和缺相的方法，減少了硬件。
★斷電后能一直顯示閥位，功耗更低。
★液晶顯示器寬溫設(shè)計，高低溫均能顯示。
★提高力矩采樣精度。
★加人多種抗干擾措施，提升可靠性。
★故障檢測種類增多，有效保護。
★優(yōu)化結(jié)果：
板卡全部實現(xiàn)了互換，接線全部統(tǒng)一，通過全性能實驗，小批量試制了20臺。經(jīng)過3個月的長期運行，可靠運行，性能比原控制板有提升。
三、優(yōu)化的結(jié)果
在孟廠長的帶領(lǐng)下，通過全體技術(shù)人員的努力，ID智能電動執(zhí)行機構(gòu)優(yōu)化取得了很大的成功，ID產(chǎn)品獲得了新生，為十一廠的發(fā)展和轉(zhuǎn)型提供了強有力的支持。ID產(chǎn)品推向市場后可能還會發(fā)生一些沒有想到的問題，但只要我們發(fā)揚這次在優(yōu)化中體現(xiàn)出來的刻苦專研，團結(jié)合作的精神，相信一定會把產(chǎn)品不斷完善，給客戶提供更好的產(chǎn)品，為廠里贏得更大的市場，為公司贏得更大的效益！
