一、優(yōu)化的背景

一廠目前以Al/MI智能型電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)為主打產(chǎn)品，但其存在機(jī)械結(jié)構(gòu)復(fù)雜、加工成本高等缺點(diǎn)，隨著市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的同益激烈，產(chǎn)品價(jià)格越來(lái)越低，利潤(rùn)率逐漸下降，而且價(jià)格高造成投標(biāo)中沒有優(yōu)勢(shì)。

ID智能電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)已經(jīng)在2004年開發(fā)了樣機(jī)，但在后續(xù)的投產(chǎn)過(guò)程中發(fā)生了一些問題，作為第一代投向市場(chǎng)應(yīng)用的三相大力矩執(zhí)行機(jī)構(gòu)，還存在很多不成熟的地方，所以當(dāng)時(shí)用較成熟的引進(jìn)的A/M型產(chǎn)品上進(jìn)行了智能化改造，獲得了成功，ID產(chǎn)品暫時(shí)被擱置。但從總體上來(lái)看，ID產(chǎn)品比Al/Ml產(chǎn)品有優(yōu)勢(shì)，ID智能電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單，成本低，從控制角度來(lái)看，與Al/MI差別不大，而且體積小，力矩大，價(jià)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(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)代替Al/MI智能電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)是最佳選擇。

但ID智能電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)要推向市場(chǎng)，必須要對(duì)原有的產(chǎn)品進(jìn)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(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)以全新的面貌進(jìn)入市場(chǎng)。

二、優(yōu)化的內(nèi)容

原有ID智能電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)總體上應(yīng)該說(shuō)是成功的，但存在一些細(xì)節(jié)上問題，影響了整個(gè)產(chǎn)品的銷售，主要突出在幾個(gè)方面：

★力矩檢測(cè)的穩(wěn)定性

原產(chǎn)品中力矩檢測(cè)的精度不高，安裝調(diào)試麻煩，穩(wěn)定性有問題。

★傳動(dòng)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(jī)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(jìn)水

★電氣方面

主板無(wú)法兼容、電池容易損耗、校驗(yàn)設(shè)備不能校驗(yàn)ID的力矩。

針對(duì)以上的問題，必須在技術(shù)上加以解決。在孟廠長(zhǎng)的親自領(lǐng)導(dǎo)下，技術(shù)人員分成各個(gè)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(gè)優(yōu)化的內(nèi)容。

2.1力矩檢測(cè)的優(yōu)化   

★目標(biāo)：

重點(diǎn)解決力矩傳感器的安裝，長(zhǎng)時(shí)問動(dòng)作以后力矩值的控制范圍也不能有過(guò)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(duì)軸承套孔進(jìn)行控制的時(shí)候，因?yàn)橐筝^高，所以采用數(shù)控車削中心進(jìn)行加工，并且在電鍍時(shí)會(huì)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(tái)階，可免去用膠水固定這一步。保證了一致性，減少了對(duì)安裝工人的要求。

★在未焊接壓力板時(shí)可用專門的工裝和測(cè)試設(shè)備檢測(cè)額定負(fù)載下的壓力值，減少報(bào)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(fù)壓力而彈性不會(huì)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(jì)實(shí)驗(yàn)裝置來(lái)保證檢測(cè)精度

★優(yōu)化結(jié)果：

通過(guò)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(dá)到設(shè)計(jì)和實(shí)際使用的需水。而且壓力傳感器也可以使用一個(gè)部件？

2.2產(chǎn)品間隙和錐齒輪優(yōu)化   

★目標(biāo)：

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(duì)比了同類原裝產(chǎn)品的大小錐齒輪傳動(dòng)結(jié)構(gòu)與我廠大小錐齒輪傳動(dòng)的差別。通過(guò)測(cè)量尺寸差別來(lái)幫助我們分析我廠ID產(chǎn)品錐齒輪傳動(dòng)失效的原因。發(fā)現(xiàn)間隙有問題

★在鑄造工藝對(duì)比中發(fā)現(xiàn)，我廠的ID錐齒輪無(wú)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(dòng)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(dòng)性等限制，會(huì)導(dǎo)致合金溶液在壁厚較薄的齒形部分流動(dòng)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(duì)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(qiáng)度有所提高。改進(jìn)后的錐齒輪和主軸前后共試制了兩批樣機(jī)（合計(jì)14臺(tái)），一次性裝兩己成功，并分別進(jìn)行正裝、側(cè)裝、倒裝等多位置安裝，且每批次長(zhǎng)期帶載試驗(yàn)超過(guò)五萬(wàn)次。無(wú)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(duì)比之前車間生產(chǎn)時(shí)，大小錐齒輪會(huì)出現(xiàn)斷裂失效，往往要有10%——20%的返工率來(lái)說(shuō)，明顯取得了突破性進(jìn)展。

2.3 ID產(chǎn)品密封優(yōu)化

★目標(biāo)：解決產(chǎn)品密封不好造成漏油產(chǎn)品漏油、進(jìn)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(duì)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(guò)對(duì)ID箱體各個(gè)面的分析，總結(jié)出了哪幾個(gè)面會(huì)漏油、進(jìn)水。   

★通過(guò)與同類原裝產(chǎn)品分析，我們發(fā)現(xiàn)密封圈型號(hào)有差異，手輪與箱體之間的配合間隙過(guò)大。

★在對(duì)ID箱體各個(gè)面分析后，發(fā)現(xiàn)了另外4個(gè)地方也存在漏油的可能性。

★在止口面進(jìn)水的問題上，發(fā)現(xiàn)接線孔的問題。

★手輪面進(jìn)行改進(jìn)，改變密封圈型號(hào)。

★對(duì)手輪的外徑進(jìn)行了改變，使手輪與箱體之間的晃動(dòng)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(diǎn)

★改變蝸桿的前端直徑，改進(jìn)安裝工藝

★引入密封涂層來(lái)配合密封圈進(jìn)行密封作用，   

★修改配合尺寸，改進(jìn)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(yàn)驗(yàn)證，總共裝配了14臺(tái)ID做試驗(yàn)。3臺(tái)做進(jìn)水試驗(yàn)；另外11臺(tái)，分別進(jìn)行正裝、側(cè)裝以及倒裝3種安裝方式，在帶負(fù)載的情況下，長(zhǎng)期運(yùn)轉(zhuǎn)檢查其漏油的情況。

在為期3個(gè)月的試驗(yàn)中，14臺(tái)ID無(wú)發(fā)現(xiàn)漏油漏水的情況，、

2.4電氣控制器的優(yōu)化   

★目標(biāo)：

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(shí)現(xiàn)可互換，優(yōu)化原控制板設(shè)計(jì)，

★解決方法：

★確定接插件的型號(hào)，將插件型號(hào)設(shè)計(jì)成一致

★分析信號(hào)定義，各個(gè)板卡之間及到接線盤的每根線的信號(hào)都確定下米。

★控制方式的確定，詳細(xì)分析廠里控制板的控制邏輯，與我們目前的邏輯進(jìn)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(duì)顯示方式進(jìn)行更改。

★操作方式的確定，對(duì)菜單的操作流程和顯示內(nèi)容進(jìn)行了分析，確定了詳細(xì)的流程圖，除了對(duì)某些特殊的內(nèi)容進(jìn)行更改外，菜單顯示相似度達(dá)到98%以上，操作方式完全一致。

★CPU的改進(jìn)，選用可靠性更高的CPU。邏輯，與我們目前的邏輯進(jìn)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(duì)顯示方式進(jìn)行更改。

★操作方式的確定，對(duì)菜單的操作流程和顯示內(nèi)容進(jìn)行了分析，確定了詳細(xì)的流程幽，除了對(duì)某些特殊的內(nèi)容進(jìn)行更改外，菜單顯示相似度達(dá)到98%以上，操作方式完全一致。

★CPU的改進(jìn)，選用可靠性更高的CPU。   

★控制線路改進(jìn)，設(shè)計(jì)框架重新編排。

★改進(jìn)低功耗設(shè)計(jì)，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(gòu)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(jì)，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(cè)種類增多，有效保護(hù)。   

★優(yōu)化結(jié)果：

板卡全部實(shí)現(xiàn)了互換，接線全部統(tǒng)一，通過(guò)全性能實(shí)驗(yàn)，小批量試制了20臺(tái)。經(jīng)過(guò)3個(gè)月的長(zhǎng)期運(yùn)行，可靠運(yùn)行，性能比原控制板有提升。

三、優(yōu)化的結(jié)果

在孟廠長(zhǎng)的帶領(lǐng)下，通過(guò)全體技術(shù)人員的努力，ID智能電動(dòng)執(zhí)行機(jī)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(qiáng)有力的支持。ID產(chǎn)品推向市場(chǎng)后可能還會(huì)發(fā)生一些沒有想到的問題，但只要我們發(fā)揚(yáng)這次在優(yōu)化中體現(xiàn)出來(lái)的刻苦專研，團(tuán)結(jié)合作的精神，相信一定會(huì)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(chǎng)，為公司贏得更大的效益！