設(shè)備設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)范文

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第1篇

    

    圖幅

    收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)（元/張）

    圖紙類別                   1＊    2＊     3＊     4＊     5＊

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    非標(biāo)準(zhǔn)專用機(jī)械設(shè)備設(shè)計(jì)圖   400    288     224     123     80

第2篇

關(guān)鍵詞：以太網(wǎng)供電（POE）；電源供電設(shè)備（PSE）；受電設(shè)備（PD）；IEEE802.3af

IEEE802．3af標(biāo)準(zhǔn)對(duì)以太網(wǎng)供電（POE）做出了詳盡的規(guī)定，它允許通過以太網(wǎng)傳輸數(shù)據(jù)的同時(shí)提供48V電源，IEEE802．3af標(biāo)準(zhǔn)中定義的電源供電設(shè)備（PSE）是能夠通過10BASE－T、100BASE－T或者1000BASE－T網(wǎng)絡(luò)提供電源的DTE或者M(jìn)idspan設(shè)備，而IEEE802．3af標(biāo)準(zhǔn)中定義的受電設(shè)備（PD）則是通過網(wǎng)絡(luò)從電源供電設(shè)備（PSE）取得電源的設(shè)備。IEEE802．3af標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的PSE可以提供約13W功率。從而使小型數(shù)據(jù)設(shè)備可以通過它們的以太網(wǎng)連接獲得電源，而不需要從墻上的交流電源插座獲取電源。這些設(shè)備包括數(shù)字VoIP電話、網(wǎng)絡(luò)無(wú)線接入點(diǎn)、因特網(wǎng)設(shè)備、計(jì)算機(jī)電話、安全攝像機(jī)或任何以太網(wǎng)連接的數(shù)據(jù)設(shè)備。IEEE802．3af標(biāo)準(zhǔn)的推出，大大擴(kuò)展了以太網(wǎng)的應(yīng)用，同時(shí)也給以太網(wǎng)帶來(lái)了巨大的發(fā)展空間。

1MAX5941的功能

MAX5941A／MAX5941B是一款高度集成的電源IC，適用于以太網(wǎng)供電（POE）系統(tǒng)中的受電設(shè)備（PD）。MAX5941A／MAX5941B有兩個(gè)功能，一是提供PSE與PD之間的接口，二是通過DC－DCPWM控制器實(shí)現(xiàn)48V電源轉(zhuǎn)換以輸出5V或者PD所需要的電壓，輸出電壓可實(shí)現(xiàn)隔離或者非隔離。MAX5941A的最大占空比為85％，可用于反激式轉(zhuǎn)換器。MAX5941B的占空比限制在50％以內(nèi)，主要用于單端正激式轉(zhuǎn)換器中。

2IEEE802．3af標(biāo)準(zhǔn)的PD接口特性

MAX5941的PD接口特性符合IEEE802．3af標(biāo)準(zhǔn)，可為PD提供偵測(cè)特征信號(hào)和分級(jí)信號(hào)，此外，MAX5941還集成了一個(gè)具有可編程浪涌電流控制功能的集成隔離開關(guān)，同時(shí)還具有寬滯回供電模式欠壓鎖定（UVLO）以及“電源好”狀態(tài)輸出等功能。

在偵測(cè)和分級(jí)期間，由于集成的MOSFET可提供PD隔離，MAX5941可保證偵測(cè)階段的泄漏電流失調(diào)小于10μA。其可編程限流功能可防止上電期間產(chǎn)生很高的浪涌電流。這些器件的UVLO供電模式具有寬滯回和長(zhǎng)故障消隱時(shí)間等特性，因而可補(bǔ)償電壓在雙絞電纜上的阻性衰減，并確保系統(tǒng)在偵測(cè)、分級(jí)和上／掉電諸狀態(tài)間無(wú)擾動(dòng)地轉(zhuǎn)換。MAX5941的UVLO門限可調(diào)，并具有一個(gè)兼容于IEEE802．3af標(biāo)準(zhǔn)的缺省值。MAX5941可工作于PD前帶有或不帶二級(jí)管橋的設(shè)計(jì)中。

圖1

MAX5941有三種不同的工作模式：PD偵測(cè)、PD分級(jí)和PD供電模式。

偵測(cè)模式（1．4V≤VIN≤10．1V）下，供電設(shè)備（PSE）將向VIN施加兩種1．4V～10．1V范圍內(nèi)的電壓（最小步長(zhǎng)1V），然后記錄兩個(gè)點(diǎn)的電流值，并由PSE計(jì)算ΔV／ΔI，以確認(rèn)25．5kΩ特征電阻是否存在。在此模式下，MAX5941內(nèi)部的大部分電路處于關(guān)閉狀態(tài)，失調(diào)電流小于10μA。如果施加在PD上的電壓有可能被顛倒，則需要在輸入端安裝保護(hù)二極管，以免對(duì)MAX5941造成內(nèi)部損傷。由于PSE使用斜率技術(shù)（ΔV／ΔI）來(lái)計(jì)算特征阻抗，這樣，保護(hù)二極管引起的直流偏差已被扣除，因而不會(huì)影響偵測(cè)過程。

分級(jí)模式（12．6V≤VIN≤20V）下，PSE根據(jù)PD所要求的功率對(duì)PD進(jìn)行分級(jí)。以便PSE高效地管理功率分配。IEEE802．3af標(biāo)準(zhǔn)定義了五個(gè)不同的級(jí)別。分級(jí)電流可由連接在RCL與VEE之間的外部電阻（RCL）來(lái)設(shè)定。PSE通過在PD輸入端施加一個(gè)電壓，以及測(cè)量流出PSE的電流來(lái)確定PD的分級(jí)。當(dāng)PSE施加一個(gè)介于12．6V～20V之間的電壓時(shí)。PSE利用分級(jí)電流信息區(qū)分PD所需要的功率。分級(jí)電流包括25．5kΩ?jìng)蓽y(cè)特征電阻吸收的電流和MAX5941的電源電流，PD吸收的總電流應(yīng)在IEEE802．3af標(biāo)準(zhǔn)要求之內(nèi)。進(jìn)入供電模式后，分級(jí)電流將被關(guān)斷。

供電模式下，當(dāng)VIN上升至欠壓鎖定門限(VUV-LO,ON)以上時(shí)，MAX5941將逐步開啟內(nèi)部N溝道MOSFET管Q1。圖1是MAX5941的內(nèi)部接口電路框圖。MAX5941用一個(gè)恒流（典型值為10μA）對(duì)Q1柵極充電。Q1的漏－柵電容限制了MOSFET漏極電壓的上升速率，因而限制了浪涌電流。為了降低浪涌電流，也可在外部添加漏－柵電容。當(dāng)Q1的漏－源電壓降至1．2V以下，且柵－源電壓高于5V時(shí)，MAX5941會(huì)發(fā)出“電源好”信號(hào)。由于MAX5941具有較寬的UVLO滯回和關(guān)斷消隱時(shí)間，因而可補(bǔ)償雙絞電纜的高阻抗。

3用MAX5941實(shí)現(xiàn)48V電源轉(zhuǎn)換

MAX5941是電流模式的PWM控制器，可將48V輸入電源轉(zhuǎn)換成5V電壓輸出，MAX5941用內(nèi)部穩(wěn)壓器取代高功耗的啟動(dòng)電阻，這不但可為MAX5941提供啟動(dòng)所需的電能，還能穩(wěn)定第三（偏置）繞組的輸出電壓，從而為IC提供穩(wěn)定的工作電源。開始啟動(dòng)時(shí)，調(diào)節(jié)器將V＋調(diào)整到VCC并為器件提供偏置。啟動(dòng)之后，改由VDD穩(wěn)壓器從第三繞組輸出穩(wěn)定的VCC。此結(jié)構(gòu)只需一只很小的電容即可對(duì)第三繞組的輸出進(jìn)行濾波，從而省下了一只濾波電感的成本。

在設(shè)計(jì)第三繞組時(shí)，所設(shè)計(jì)的線圈匝數(shù)應(yīng)保證最小反射電壓始終大于12．7V。而最大反射電壓則必須小于36V。

為降低功耗，當(dāng)VDD電壓達(dá)到12．7V后，可以將高壓調(diào)節(jié)器關(guān)掉。這樣可以降低功耗并改善效率。如果VCC降低到欠壓鎖定門限（VCC＝6．6V）以下，低壓調(diào)節(jié)器將被關(guān)閉，電路重新進(jìn)入軟啟動(dòng)。此時(shí)欠壓鎖定狀態(tài)MOSFET驅(qū)動(dòng)器的輸出（NDRV）保持為低。

如果輸入電壓介于13～36V之間，只要不超出最大功耗，就可以將V＋和VDD連接到線電壓。這樣就可省掉第三繞組。

4MAX5941的設(shè)計(jì)實(shí)例

MAX5941的一般設(shè)計(jì)步驟如下：

確定具體需求

設(shè)定輸出電壓

計(jì)算變壓器主、副繞組匝比

計(jì)算復(fù)位繞組與主繞組匝比

計(jì)算第三繞組與主繞組匝比

計(jì)算檢流電阻值

計(jì)算輸出電感值

選擇輸出電容。

圖2

圖2是用MAX5941B設(shè)計(jì)的正激式DC／DC轉(zhuǎn)換器，具體計(jì)算如下：

(1)對(duì)于30V≤VIN≤67V，VOUT＝5V，IOUT＝10A，VRIPPLE≤50mV的要求。開啟門限應(yīng)設(shè)為38．6V。

(2)設(shè)定輸出電壓時(shí)，可根據(jù)下式計(jì)算電阻R1和R2：

VREF／VOUT＝R2／(R1＋R2)

式中VREF是并聯(lián)調(diào)節(jié)器的基準(zhǔn)電壓。

（3）根據(jù)最小輸入電壓和MAX5941B的最大占空比下限（44％）計(jì)算變壓器匝比時(shí)，為了能夠使用漏－源擊穿電壓小于200V的MOSFET，本設(shè)計(jì)選用最大占空比為50％的MAX5941B。然后根據(jù)下式計(jì)算匝數(shù)比：

NS／NP≥（VOUT＋VD1×DMAX）／（DMAX×VIN＿M(jìn)IN）

式中：NS／NP為匝數(shù)比（NS是副繞組匝數(shù)，NP是主繞組匝數(shù)），VOUT為輸出電壓（5V），VD1為D1上的壓降（功率肖特基二極管典型壓降為0．5V），DMAX為最大工作占空比的最小值（44％），VIN＿M(jìn)IN為最小輸入電壓（30V），對(duì)于本例：NS／NP≥0．395，選擇NP＝14時(shí)，NS＝6。

（4）較低的復(fù)位繞組匝比（NR／NP）可確保變壓器中的所有能量在最大占空比下的關(guān)閉周期內(nèi)能夠全部返回V＋。可用下式來(lái)確定復(fù)位繞組匝比：

NR≤NP×（1－DMAX＇）／DMAX＇

式中：NR／NP為復(fù)位繞組匝比，DMAX＇為占空比的最大值（50％），計(jì)算NR＝14。

（5）選擇第三繞組匝比（NT／NP），以使最小輸入電壓能夠在VDD處提供最小工作電壓（13V）。可采用下式計(jì)算第三繞組匝比：

NP（VDDMIN＋0．7）／VIN＿M(jìn)IN≤NT≤NP（VDDMAX＋0．7）／VIN＿M(jìn)AX

式中：VDDMIN是最小VDD電源電壓（13V），VDDMAX是最大VDD電源電壓（30V），VIN＿M(jìn)IN是最小輸入電壓（30V），VIN＿M(jìn)AX是最大輸入電壓（本設(shè)計(jì)為67V），NP是主繞組匝數(shù)，NT是第三繞組匝數(shù)：可選擇NT＝7。

（6）根據(jù)下式選擇RSENSE：

RSENSE≤VILIM／（NS×1．2×IOUTMAX／NP）

式中：VILIM是檢流比較器的觸發(fā)門限電壓（0．465V），NS／NP是副端匝比（本例為5／14），IOUTMAX是最大直流輸出電流（本例為10A），RSENSE選90．4mΩ。

（7）選擇電感時(shí)，應(yīng)使電感中的峰值紋波電流（LIR）介于最大輸出電流的10％和20％之間：

L≥(VOUT＋VD)(1－DMIN)／(2LIR×275kHz×IOUTMAX)

第3篇

關(guān)鍵詞：裝備設(shè)備；設(shè)計(jì)

一、非標(biāo)準(zhǔn)自動(dòng)化裝配設(shè)備產(chǎn)品裝配工藝設(shè)計(jì)

裝配工藝直接影響裝配設(shè)備的總體功能實(shí)現(xiàn)方式、結(jié)構(gòu)布局、控制和檢測(cè)方式等。自動(dòng)化裝配工藝一般包括五個(gè)部分。

1、裝配工序。裝配工序分為安裝工序和固定工序，安裝工序是指在自動(dòng)裝配設(shè)備的專用工位上進(jìn)行裝配零部件的預(yù)備聯(lián)接。通常固定工序在安裝工序之后，也可以把安裝和固定放在一個(gè)工位上進(jìn)行。根據(jù)裝配任務(wù)的復(fù)雜程度，一個(gè)裝配過程具有多個(gè)裝配工序，裝配工序的合理分析是進(jìn)行工藝設(shè)計(jì)的重要內(nèi)容。

2、檢測(cè)工序。檢測(cè)工序包括對(duì)裝配零部件的檢驗(yàn)、檢查和測(cè)試等，檢測(cè)工序一方面保證裝配質(zhì)量，如裝入零件是否有缺陷、裝入零件方向位置是否準(zhǔn)確、裝入后的尺寸精度、密封質(zhì)量、裝配質(zhì)量等，另一方面在裝配過程中對(duì)各種故障進(jìn)行處理。

3、調(diào)整工序。調(diào)整工序是對(duì)裝配工序后具有安裝偏差的零部件位置的糾正。

4、輔助工序。輔助工序包括對(duì)裝配件的清潔、打標(biāo)記、分選等環(huán)節(jié)。

5、機(jī)械加工工序 在某些自動(dòng)裝配設(shè)備上，在對(duì)零部件安裝和固定的過程中，還對(duì)一個(gè)或幾個(gè)特定零件進(jìn)行機(jī)械加工。產(chǎn)品的生產(chǎn)裝配工藝往往不是唯一的，符合產(chǎn)品性能要求的生產(chǎn)工藝很多，對(duì)可行的裝配工藝進(jìn)行分析比較，結(jié)合功能實(shí)現(xiàn)的難易程度和品質(zhì)差異，選擇最優(yōu)的產(chǎn)品裝配工藝。

二、非標(biāo)準(zhǔn)自動(dòng)化裝配設(shè)備的設(shè)計(jì)內(nèi)容

1、設(shè)備的結(jié)構(gòu)布局設(shè)計(jì)

裝配性生產(chǎn)設(shè)備按照自動(dòng)化程度可以分為半自動(dòng)裝配機(jī)、全自動(dòng)裝配機(jī)、自動(dòng)化裝配線。設(shè)備的結(jié)構(gòu)布局一般可以分為轉(zhuǎn)盤型布局設(shè)計(jì)、環(huán)線型布局設(shè)計(jì)和直線型布局設(shè)計(jì)。

如何選擇合適的設(shè)備結(jié)構(gòu)布局，需要考慮具體的生產(chǎn)實(shí)際，按照裝配工藝的復(fù)雜程度和裝配設(shè)備的使用需要進(jìn)行分析。

轉(zhuǎn)盤型布局具有結(jié)構(gòu)緊湊，占地面積小，操作方便等特點(diǎn)，適合于裝配工藝簡(jiǎn)單，單機(jī)生產(chǎn)，產(chǎn)品大小適中的裝配環(huán)境。但由于所有的裝配單元都圍繞轉(zhuǎn)盤來(lái)布局，使得轉(zhuǎn)盤型裝配機(jī)具有實(shí)現(xiàn)機(jī)構(gòu)復(fù)雜，且不宜改進(jìn)和進(jìn)行柔性化生產(chǎn)的缺陷。環(huán)線型布局適合于裝配工藝復(fù)雜程度適中的裝配環(huán)境，并可以最大限度地節(jié)省使用場(chǎng)地，環(huán)線型布局增大了產(chǎn)品在裝配線上的裝配空間，因此可以按照裝配要求的改變?cè)鰷p裝配的功能單元，使裝配設(shè)備具有柔性化。

直線型布局主要使用于大、中型的自動(dòng)化生產(chǎn)裝配生產(chǎn)線，不但可以完成產(chǎn)品加工制造后期的各種裝配、檢測(cè)、標(biāo)識(shí)、包裝等，也可以集合產(chǎn)品的加工制造、裝配、檢測(cè)于一體，完成成品的全自動(dòng)化生產(chǎn)和裝配過程。它適用于裝配工序多，產(chǎn)品設(shè)計(jì)成熟，市場(chǎng)需求巨大的產(chǎn)品的生產(chǎn)和裝配。直線型布局占用場(chǎng)地較大，有足夠的空間布局各裝配單元的實(shí)現(xiàn)機(jī)構(gòu)和裝置，可以簡(jiǎn)化裝配機(jī)構(gòu)，并易于增減和改進(jìn)裝配的功能單元，但由于整個(gè)生產(chǎn)線較為復(fù)雜，對(duì)生產(chǎn)線上各裝配單元的控制和協(xié)同，生產(chǎn)節(jié)拍和效率提出較高要求。

2、自動(dòng)化機(jī)構(gòu)系統(tǒng)設(shè)計(jì)

自動(dòng)化機(jī)構(gòu)系統(tǒng)設(shè)計(jì)是按照設(shè)定的裝配工藝和組成功能單元的原理解，針對(duì)組成裝配工藝的每個(gè)工序模塊或功能單元，分別構(gòu)建完整的機(jī)構(gòu)，然后按照整體裝配工藝和功能實(shí)現(xiàn)要求進(jìn)行組合聯(lián)接，構(gòu)建出能實(shí)現(xiàn)整個(gè)裝配過程的機(jī)構(gòu)系統(tǒng)。一個(gè)自動(dòng)化裝配設(shè)備一般包括如下幾個(gè)機(jī)構(gòu)單元。

（1）供料單元

供料單元是自動(dòng)化裝配設(shè)備的重要組成部分，從裝配單機(jī)的上料機(jī)構(gòu)到大型裝配生產(chǎn)線的物料輸送系統(tǒng)，供料單元是自動(dòng)裝配設(shè)備具有高效率的先決條件。供料機(jī)構(gòu)單元必須保證各種裝配零件能在準(zhǔn)確的位置、時(shí)間和空間狀態(tài)，從行列中分離并移置到相應(yīng)的裝配工位上。供料單元的檢測(cè)的可靠性是影響自動(dòng)裝配過程故障率的主要因素。

（2）裝配主體機(jī)架單元

裝配主體機(jī)架單元是指可完成裝配主件輸送功能的主體部分，它包括自動(dòng)輸送機(jī)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)裝配主件的多工位同步或異步傳遞、夾取、裝配和檢測(cè)，還包括配置齊全的液、氣壓管路及電氣配線裝置，而且具有驅(qū)動(dòng)某些裝配單元的裝配工作頭的主動(dòng)軸。

為了實(shí)現(xiàn)裝配主件在輸送過程中實(shí)現(xiàn)同步裝配，需要選擇和設(shè)計(jì)精確的機(jī)械分度控制裝置，以保證每個(gè)裝配單元的工裝夾具與輸送動(dòng)作準(zhǔn)確吻合。裝配主體機(jī)架上一般應(yīng)間隔排列裝配工位和檢測(cè)工位，以在上次裝配工序完成后在下道檢測(cè)工位上檢測(cè)有無(wú)工件和裝配位置是否正確，各裝配工位和檢測(cè)工位之間進(jìn)行智能化控制，以保證發(fā)生錯(cuò)誤時(shí)自動(dòng)停機(jī)，以消除連續(xù)的誤裝配，避免生產(chǎn)浪費(fèi)。

（3）自動(dòng)化裝配單元

自動(dòng)化裝配單元布置在裝配主體機(jī)架上，對(duì)應(yīng)于各裝配工位的裝配功能，自動(dòng)化裝配單元可以由機(jī)構(gòu)、液氣壓、電機(jī)拖動(dòng)所構(gòu)成，和裝配主體機(jī)架相配合完成特定裝配動(dòng)作。

機(jī)械手或工業(yè)機(jī)器人可以在一次動(dòng)作循環(huán)中完成各種動(dòng)作，可以作為布置在主體機(jī)架上的裝配單元進(jìn)行復(fù)雜部件的裝配。使用機(jī)械手可以簡(jiǎn)化裝配主體機(jī)架的復(fù)雜程度，提高裝配的可靠性。

（4）分撿單元

保證最終裝配成品的合格率，在裝配自動(dòng)化機(jī)構(gòu)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中，要充分考慮和布置適當(dāng)?shù)姆诌x換向機(jī)構(gòu)，對(duì)各道裝配工序中產(chǎn)生的次品按照要求進(jìn)行分檢和分流。分檢單元不但可以提高裝配的成品合格率，而且可以有效保證裝配錯(cuò)誤的半成品避免進(jìn)入下面的裝配工序，減小因裝配和檢測(cè)故障造成的停機(jī)，大大提高裝配生產(chǎn)效率。

三、結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，裝配是決定產(chǎn)品質(zhì)量的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，根據(jù)自動(dòng)化裝配設(shè)備的特點(diǎn)，提出在自動(dòng)化非標(biāo)裝配設(shè)備設(shè)計(jì)中，從裝配工藝、結(jié)構(gòu)布局、等方面進(jìn)行總體設(shè)計(jì)，優(yōu)化和合理的總體設(shè)計(jì)可以加快非標(biāo)裝配設(shè)備的設(shè)計(jì)進(jìn)度，保證自動(dòng)化裝配設(shè)備系統(tǒng)的可靠性。

參考文獻(xiàn)

[1] 姜帆，楊振宇，何佳兵.自動(dòng)化裝配設(shè)備的總體設(shè)計(jì)[J]. 機(jī)電工程技術(shù). 2011（07）.