實現電氣自動化與機械設計的高效融合,需遵循科學的設計流程,從需求分析到系統調試,每個環節都需兼顧兩者的協同性,避免設計脫節導致的問題。
需求分析是設計的要環節,需明確設備的功能目標、性能指標(如精度、效率)與應用場景,并將需求拆解為機械與電氣兩部分。例如設計自動化包裝機,需確定包裝速度(如每分鐘 50 件)、包裝尺寸范圍,機械設計需據此規劃送料機構、封口機構的結構形式,電氣自動化則需明確電機功率、傳感器類型與控制邏輯,確保兩者目標一致。
方案設計階段需進行機械與電氣的協同規劃。機械設計先初步確定設備的整體結構,預留電氣元件(如電機、傳感器、控制柜)的安裝空間與接口,例如在機械臂設計中,需為伺服電機預留安裝腔體,為電纜設計走線通道;電氣自動化則根據機械結構的運動需求,選擇適配的控制元件,如根據機械負載確定伺服電機功率,根據檢測需求選擇合適精度的傳感器,同時規劃控制程序的初步邏輯,確保電氣方案與機械方案兼容。
系統調試是驗證融合效果的關鍵步驟。先進行機械部分的單獨調試,檢查機械部件的運動是否順暢、定位是否精準;再進行電氣部分的調試,測試傳感器信號采集是否正常、電機控制是否穩定;后進行聯合調試,驗證電氣控制與機械運動的協同性,例如在自動化分揀設備調試中,需測試 PLC 是否能精準控制機械夾爪與傳送帶的動作配合,是否能根據傳感器信號及時調整機械運動參數,發現問題后需同步優化機械結構與電氣程序,直至滿足設計需求。

