1、机电装备仪器的工程化设计机电装备仪器的工程化设计第第1111讲讲 创新设计创新设计- -探头摇臂探头摇臂主讲教师：康宜华教授 2012.10.21课课 程程 内内 容容 （1）仪器设计的需求分析）仪器设计的需求分析钢丝绳无损检测仪器（钢丝绳无损检测仪器（2） （2）仪器设计的需求分析）仪器设计的需求分析便携式螺纹检测仪器（便携式螺纹检测仪器（2） （3）总体设计）总体设计-设计过程设计过程-外观外观设计要领（设计要领（2） （4）总体设计）总体设计-设计分析设计分析-成本成本-决策决策-退路退路-铸件铸件（2） （5）回转运动设计）回转运动设计-驱动动力源的取舍驱动动力源的取舍-轴承轴承设计要
2、领（设计要领（2） （6）回转运动设计）回转运动设计-轴和连轴器轴和连轴器设计要领（设计要领（2） （7）往复运动设计（钢管翻料器）往复运动设计（钢管翻料器）-驱动动力源的取舍驱动动力源的取舍-气缸气缸-液压缸液压缸-电动电动气缸（气缸（2） （8）焊接件与螺纹连接设计要领（）焊接件与螺纹连接设计要领（2） （9）加工件设计要领加工件设计要领- （2） （10）机构设计机构设计方法与结构（方法与结构（2） （11）创新设计方法）创新设计方法探头摇臂（探头摇臂（2） （12）创新创新设计设计机械双量程压力表、标定器设计（机械双量程压力表、标定器设计（2） （13）创新创新设计设计喷标器设计（喷标
3、器设计（2） （14）创新设计及实践）创新设计及实践电火花刻伤机设计（电火花刻伤机设计（2） （15）创新设计及实践）创新设计及实践电火花钻孔机设计（电火花钻孔机设计（2） （16）创新设计及实践）创新设计及实践电火花线切割机床设计（电火花线切割机床设计（2）创创 新新 创新创新(innovation)(innovation)起源于拉丁语起源于拉丁语, ,愿意有三层含义愿意有三层含义: :更新更新; ;创造新的东西创造新的东西; ;改变。改变。 创新设计的特点创新设计的特点1 1 具有新颖和使用性；具有新颖和使用性；2 2 是多种层次的，应注重解决问题；是多种层次的，应注重解决问题；3 3 离
4、不开继承；离不开继承；4 4 遵从客观规律，注重可持续发展；遵从客观规律，注重可持续发展；5 5 恪守科学伦理道德；恪守科学伦理道德；6 6 创新设计的模糊性。创新设计的模糊性。 创新的含义创新的含义影响创造力的影响创造力的非智力因素非智力因素1 1、创造欲望或创造动机；、创造欲望或创造动机；2 2、明确的目标；在一次毕业典礼上，台湾清华大学校长说、明确的目标；在一次毕业典礼上，台湾清华大学校长说过一段话，过一段话，“未来的世界是：方向比努力重要，能力比知识未来的世界是：方向比努力重要，能力比知识重要，健康比成绩重要；生活比文凭重要，重要，健康比成绩重要；生活比文凭重要，EQEQ比比IQIQ重
5、要重要。”3 3、勤奋实践；、勤奋实践；4 4、自信；数学大师陈省身说过，一个人首先应该自信，认、自信；数学大师陈省身说过，一个人首先应该自信，认清自己的强项和弱点，发挥优势，按照自己的直觉做，保持清自己的强项和弱点，发挥优势，按照自己的直觉做，保持本色，不盲目模仿他人。本色，不盲目模仿他人。5 5、谦虚；、谦虚；“峡谷把自己放低，才能得到一溪流水峡谷把自己放低，才能得到一溪流水”，卢梭，卢梭说过说过“最有学问的人和最有见识的人总是最最有学问的人和最有见识的人总是最谦虚的谦虚的”6 6、团队精神。、团队精神。 创创 新新影响创造力的影响创造力的智力因素智力因素1 1、创造性思维及创新方法；、创
6、造性思维及创新方法；2 2、知识因素；、知识因素；3 3、创造环境。、创造环境。创创 新新创造技法创造技法1 1、还原法、还原法；“天下万物生于有、有生于无天下万物生于有、有生于无”2 2、智力激励法、智力激励法(brainstorming)(brainstorming)；3 3、检核表法；、检核表法；4 4、列举法；、列举法；5 5、组合法；、组合法；6 6、移植法；、移植法；7 7、形态分析法；类似、形态分析法；类似SWOTSWOT法。法。创造技法案例分析创造技法案例分析1探头跟踪机构设计探头跟踪机构设计探头跟踪机构设计分析探头跟踪机构设计分析-明确的目标明确的目标探头跟踪机构设计分析探头
7、跟踪机构设计分析-谦虚谦虚横向裂纹检测探头跟踪机构设计横向裂纹检测探头跟踪机构设计不同规格管不同规格管对应规格探靴对应规格探靴瓦瓦自动抱合机构自动抱合机构一套多用一套多用一套一用一套一用难！难！繁！繁！总之，不好抱！总之，不好抱！横向裂纹检测探头跟踪机构设计横向裂纹检测探头跟踪机构设计被动撞开式被动撞开式一套一用一套一用横向裂纹检测探头跟踪机构设计横向裂纹检测探头跟踪机构设计螺杆螺杆上下上下移动移动弹簧浮动弹簧浮动主动式主动式一套一用一套一用四连杆四连杆机构机构横向裂纹检测探头跟踪机构设计横向裂纹检测探头跟踪机构设计纵向裂纹检测探头跟踪机构设计纵向裂纹检测探头跟踪机构设计又是四连杆又是四连杆机
8、构机构!直线导轨直线导轨摇臂摇臂探头探头气缸气缸运动部件设计中运动部件设计中, ,用绞接优于滑动用绞接优于滑动! !换探靴式换探靴式一套多用一套多用径向同步径向同步机构机构+气动摇臂气动摇臂抱合开口抱合开口调节调节横向裂纹检测探头跟踪机构设计横向裂纹检测探头跟踪机构设计同步杆同步杆探靴探靴探靴探靴径向同步机构径向同步机构 涡轮涡杆减速涡轮涡杆减速箱由万向节连接，箱由万向节连接，共用一个动力，驱共用一个动力，驱动装在直线导轨上动装在直线导轨上的摆动机构径向移的摆动机构径向移动，根据不同规格动，根据不同规格要求调节开口大小，要求调节开口大小，并由位移传感器测并由位移传感器测量。量。横向裂纹检测探头
9、跟踪机构设计横向裂纹检测探头跟踪机构设计圆弧圆弧接触接触棱线棱线接触接触再动起来再动起来应变应变多种规格多种规格蝴碟探靴蝴碟探靴横向裂纹检测探头跟踪机构设计横向裂纹检测探头跟踪机构设计移植法移植法它山之石。它山之石。化繁为简化繁为简- -知难而上知难而上方法总比问题多方法总比问题多横向裂纹检测探头跟踪机构设计横向裂纹检测探头跟踪机构设计横向裂纹检测探头跟踪机构设计横向裂纹检测探头跟踪机构设计钢管直走和旋转两种检测方法比较钢管直走和旋转两种检测方法比较（1 1）横向主机）横向主机： 直走的探头板数量多，探靴规格多，更换和调试复杂，应用成本高直走的探头板数量多，探靴规格多，更换和调试复杂，应用成本
10、高 旋转的仅旋转的仅2 2只探靴，更换和调试方便，应用成本低只探靴，更换和调试方便，应用成本低（2 2）纵向主机：）纵向主机：直走的探头需旋转，结构复杂、更换和调试复杂、内伤检测能力差、维护成本高；直走的探头需旋转，结构复杂、更换和调试复杂、内伤检测能力差、维护成本高；旋转的仅旋转的仅2 2只探靴，更换和调试方便，内伤检测能力强，故障率低，维护成本低只探靴，更换和调试方便，内伤检测能力强，故障率低，维护成本低（3 3）辊）辊 道：道：直走的用直走的用V V型型辊道，对连轧机组容易串联成线；辊道，对连轧机组容易串联成线；旋转的用旋转的用对辊对辊辊道，不易跟直辊道对接，对辊辊道的制造成本比直辊道要
11、高辊道，不易跟直辊道对接，对辊辊道的制造成本比直辊道要高30%30%左左右。右。列举法列举法永不罢休。永不罢休。钢管直走钢管直走 改改 旋转优点多多旋转优点多多组合法组合法一石二鸟。一石二鸟。纵向探伤纵向探伤能用条状能用条状探靴为什探靴为什么横向不么横向不能呢？能呢？可伸缩探头摇臂可伸缩探头摇臂创造的聪明十二法创造的聪明十二法加加 一一 加加；减减 一一 减减；扩扩 一一 扩扩；缩缩 一一 缩缩；变变 一一 变变；改改 一一 改改；联联 一一 联联；学学 一一 学学；代代 一一 代代；搬搬 一一 搬搬；反反 一一 反反；定定 一一 定定。发明创造发明创造 一点一点 通通做好加减乘除做好加减乘除玩转大小不等式玩转大小不等式
