【正文】 在整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程中，我鞏固了機(jī)械工藝設(shè)計(jì)、夾具設(shè)計(jì)、和機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)。 該 真空發(fā)生器的供氣由內(nèi)置式電磁閥控制。 1) 更可靠 工件的傳送更加可靠。一旦吸盤(pán)貼上工件表面，真空又產(chǎn)生了，把物件從吸盤(pán)上取走，會(huì)使真空節(jié)能閥立 即關(guān)閉。儲(chǔ)能罐的作用主要是在要求真空吸盤(pán)吸附玻璃時(shí)加快吸附的動(dòng)作，同時(shí)在系統(tǒng)有輕微漏氣等不安全情況發(fā)生時(shí)，減緩不安全情況的發(fā)生。 1 進(jìn)入下一次操作（重復(fù)步驟 2~12）。 推動(dòng)夾具，將吸盤(pán)輕輕按壓在玻璃上。第 24 頁(yè) 共 36 頁(yè) 卸載閥的表面示意圖如下圖所示： 圖 8 一、 班前檢查： 氣源壓力是否達(dá)到 ，氣源處理二聯(lián)件內(nèi)有無(wú)積水。 十字形方鋼管的結(jié)構(gòu)示意圖如圖所示 圖 6 第 23 頁(yè) 共 36 頁(yè) 夾具結(jié)構(gòu)架 夾具結(jié)構(gòu)架主要由兩對(duì)對(duì)稱(chēng)的肋板連接而成。吸盤(pán)的垂直淺位密封唇邊確保強(qiáng)有力地吸住物體，不會(huì)產(chǎn)生搖擺現(xiàn)象。 真空吸盤(pán)及吸盤(pán)緩沖桿 吸盤(pán)是平衡吊夾具工作最主要的零件組成部分，是與工件直接接觸的零件。 氣動(dòng)助力平衡器使用方法及注意事項(xiàng)包括懸掛平衡器時(shí)，應(yīng)保證裝載好工件。 該產(chǎn)品借助卷簧積蓄的能量，使所懸掛的操作工具處于無(wú)重狀態(tài)。 吊鉤設(shè)計(jì) 吊鉤按制造方法可分為鍛造吊鉤和片式吊鉤（板鉤）；按其結(jié)構(gòu)型式可分為第 18 頁(yè) 共 36 頁(yè) 單鉤和雙鉤；長(zhǎng)鉤和短鉤等。 根據(jù)設(shè)計(jì)要求，我們選用編結(jié)法對(duì)鋼絲繩端部進(jìn)行固定，固定示意圖如圖所示。固定處的強(qiáng)度約為鋼絲繩自身的 7590%。 第 14 頁(yè) 共 36 頁(yè) 密封性好，維護(hù)方便 由于采用原裝鋁合金軌道可以采用懸掛式滾動(dòng)機(jī)構(gòu)，所以開(kāi)口的一面朝下，灰塵不容易從上面進(jìn)入導(dǎo)軌面，能保證導(dǎo)軌面的清潔。 、公差和加工精度。立柱的尺寸可參閱表 1。 汽車(chē)玻璃的垂直傾斜度的調(diào)整范圍為 ??? 10~10 ，水平方向?yàn)???? 25~5 。 圖 1 第 11 頁(yè) 共 36 頁(yè) 可滿(mǎn)足可變負(fù)載的精確操作，懸掛載荷后，在行程內(nèi)任何位置均處于零重力懸浮狀態(tài)，便于精確定位。通過(guò)市場(chǎng)調(diào)查并參考以前的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，本設(shè)計(jì)初步采用常用的平衡吊結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單實(shí)用。 2． 3 主要結(jié)構(gòu)功能要求 氣動(dòng) 助力平衡器 氣動(dòng)助力平衡器是本系統(tǒng)的重要組成部分，助力平衡器的作用是起吊重物，同時(shí)在起吊重物后，操作人員能夠方便的微調(diào)重物的位置，以方便玻璃位置的調(diào)整，使得玻璃的安裝得以順利的進(jìn)行。 11) 本系統(tǒng)的額定負(fù)載為 90kg,提升行程為 。 3) 夾具配有防止誤操作的保護(hù)裝置，必須在起吊負(fù)載到達(dá)卸載工作臺(tái)面后，掀下控制開(kāi)關(guān)才能放松工件。剛性結(jié)構(gòu)，可配合任何形式的夾具系統(tǒng)。 我國(guó)有許多制造商也投入到了智能輔助設(shè)備的研制。正確使用相應(yīng)的物料移載方法和手段，對(duì)于各行業(yè)中，重物的移載、搬運(yùn)現(xiàn)場(chǎng)的操作人員的健康、安全，進(jìn)而其作業(yè)的合理性、勞動(dòng)力的節(jié)省、生產(chǎn)效率的提高、產(chǎn)品品質(zhì)的保障等多方面都將有極大改善。 美國(guó)英格索蘭 氣動(dòng)平衡吊 物料搬運(yùn)系統(tǒng)結(jié)合我公司設(shè)計(jì)、制造的各種物料抓取夾具，可完成較大區(qū)域內(nèi)的物料搬運(yùn)、裝配和特殊定位工作。 研究目的及意義 城軌列車(chē)側(cè)窗玻璃安裝是列車(chē)總裝之重要環(huán)節(jié)，由于側(cè)窗玻璃較重，且列車(chē)車(chē)體較高，車(chē)身較長(zhǎng)，安裝時(shí)，需要站在可移動(dòng)式平臺(tái)（另行設(shè)計(jì)）利用客車(chē)車(chē)窗玻璃安裝助力平衡器系統(tǒng)起吊安裝。 平衡吊按工作原理有液壓式、氣動(dòng)式、電動(dòng)式等類(lèi)型。 根據(jù)以上所述情況，地鐵的建設(shè)開(kāi)始有了飛越的發(fā)展。上海地鐵 2號(hào)線一期工程于 20xx 年 5 月正式建成通車(chē)。香港有效發(fā)展了大運(yùn)量多地鐵系統(tǒng)，為居民出行提供了快速、優(yōu)良的服務(wù)。這說(shuō)明城市客運(yùn)交通的需求量很大，發(fā)展大、中客運(yùn)量的軌道交通系統(tǒng)顯然是我國(guó)大城市交通走出困境的必由之路。在此期間，有加拿大的蒙特利爾、多倫多，美國(guó)的費(fèi)城、舊金山，第 3 頁(yè) 共 36 頁(yè) 意大利的米蘭、羅馬，前蘇聯(lián)的基輔、列寧格勒，日本的名古屋、橫濱，韓國(guó)的漢城以及中國(guó)的北京等約 30 座城市相繼建成了地鐵。線路全長(zhǎng)約 ，共設(shè)置車(chē)站 13 座。馬德里的第一條地鐵線路在 1919 年開(kāi)始運(yùn)行，現(xiàn)在已發(fā)展到車(chē)輛保有總數(shù)約 1012 輛，年客運(yùn)總量約 4億人次。巴黎的地區(qū)快速地鐵（ RER）非常發(fā)達(dá)，運(yùn)營(yíng)線路共有包括 114km 與地鐵共線， 249km 為城市快速鐵路 SNCF 在內(nèi)的 363km。隨著城市人口不斷增加，紐約城市規(guī)模的不斷擴(kuò)大，與此同時(shí)，地鐵建設(shè)也在不間斷地發(fā)展。 1881 年第一輛有軌電車(chē)在德國(guó)柏林工業(yè)博覽會(huì)上展示，特別是 1879 年電力驅(qū)動(dòng)機(jī)車(chē)的研究成功，為地下客運(yùn)環(huán)境和服務(wù)條件的改善和提高提供了史無(wú)前例的優(yōu)良契機(jī)，使地鐵建設(shè)顯示出強(qiáng)大的生命力。 （ 4）堅(jiān)固可靠 —— 連續(xù)負(fù)載運(yùn)行，只需最少量維護(hù)保養(yǎng)，平衡空氣提供成本效益優(yōu)良的性能。平衡吊提供了起重解決方案，通過(guò)浮動(dòng)和固有的安全特性滿(mǎn)足這些要求。 平衡吊的優(yōu)點(diǎn) （ 1）定位精確、無(wú)應(yīng)力浮動(dòng)特點(diǎn)能使雙手自由地提起、降下和移動(dòng)載荷物，實(shí)事上無(wú)阻力，不再有“升降機(jī)控制”命中和不命中定位的問(wèn)題。因?yàn)樵趽頂D不堪的倫敦地面街道上乘坐公共馬車(chē)，其便捷程度 和速度都不如地鐵列車(chē)。尤其是地鐵實(shí)現(xiàn)了電氣化后，倫敦的地鐵幾乎每年都有新進(jìn)展。該地下鐵道從巴士底通往馬約門(mén)，全長(zhǎng)約 10km，它為巴黎地鐵網(wǎng)絡(luò)的不斷發(fā)展和完善大下了基 礎(chǔ)。目前，柏林車(chē)輛保有量約 2410 輛，年客運(yùn)總量約 億人次。 1996 年，東京地鐵車(chē)輛保有總數(shù)約 2450 輛，年客運(yùn)總量已突破 25億人次，是當(dāng)今世 界上地鐵客運(yùn)量最大的城市之一。而為了給旅客提供了方便的換乘條件，所有地鐵終點(diǎn)站都與公共汽車(chē)、無(wú)軌電車(chē)和輕軌系統(tǒng)相銜接，有幾個(gè)車(chē)站還與鐵路火車(chē)站相連接。 20xx年 6 月 28 日復(fù)八線全線貫通并投入運(yùn)營(yíng)，至此北京地鐵線路總長(zhǎng)達(dá) ，設(shè)車(chē)站 41 座，保有車(chē)輛總數(shù)近 600 輛。 香港地鐵由政府的地鐵公司經(jīng)營(yíng)，自第一條線路于 1977 年建成通車(chē)以來(lái)，現(xiàn)在已有 3條線路在正常運(yùn)營(yíng)，共設(shè)車(chē)站 38座，線路總長(zhǎng)度約 。該線全長(zhǎng) 34km，連接中環(huán)與赤鱲角機(jī)場(chǎng)，已于 1998 年 6月建成通車(chē)。 從上述世界地鐵建設(shè)發(fā)展概況可以看出，在 20 世紀(jì) 50年代至 90 年代之間，世界范圍內(nèi)的城市地下鐵道有了迅速發(fā)展。可以在三 維空間內(nèi)隨意移動(dòng)或翻轉(zhuǎn)重物，達(dá)到省力操作?？傊?，根據(jù)需要，可以更換平衡吊的某一零件或是改變其安裝方式，就可更有效地為生產(chǎn)服務(wù)。對(duì)于大型物件的搬運(yùn)裝配，不僅工人的勞動(dòng)強(qiáng)度大、效率低、準(zhǔn)確性差，且會(huì) 對(duì)勞動(dòng)者造成傷害。籍此，我們可以輕松地自某處抓起任何工件，實(shí)施相 應(yīng)的工藝動(dòng)作之后，再按相應(yīng)要求放置于另一處，實(shí)現(xiàn)省力操作。特有的 INTERLOCK、 ZBRAKE 等安全保護(hù)裝置，將平衡吊和夾具頭部系統(tǒng)聯(lián)結(jié)成一體，有效地保證了整個(gè)系統(tǒng)在斷氣和誤操作時(shí)的安全性。為改善公認(rèn)的勞動(dòng)條件、降低勞動(dòng)強(qiáng)度和提高工作效率，助力設(shè)備的更新?lián)Q代已經(jīng)是大勢(shì)所趨。 1) 裝備有 ZA 控制器的平衡吊，適用 于可變負(fù)載的精確操作。 8) 四個(gè)真空吸盤(pán)均可作簡(jiǎn)便位置調(diào)節(jié)，以適應(yīng)不同規(guī)格的汽車(chē)玻璃。從圖中可以看出，待安裝的車(chē)窗玻璃是從平臺(tái)的外側(cè)由吊具上的夾具吊起后移動(dòng)到平臺(tái)的內(nèi)側(cè)（地鐵側(cè)）在進(jìn)行相應(yīng)的安裝操作。同時(shí)要保證導(dǎo)軌制造、安裝和維修方便。 4) 配有多個(gè)真空壓力顯示及負(fù)載指示器以監(jiān)測(cè)工作狀態(tài)。 夾具帶有負(fù)載顯示器，當(dāng)負(fù)載被夾緊并提起后，顯示器變成紅色。 第 12 頁(yè) 共 36 頁(yè) 第三章 平衡吊主體系統(tǒng)設(shè)計(jì) 立柱用以支撐平衡吊回轉(zhuǎn)部分及額定起吊零件的重量，所有要求有足夠的剛度。 導(dǎo)軌在工業(yè)設(shè) 備中也被廣泛應(yīng)用，像機(jī)床，專(zhuān)用設(shè)備，自動(dòng)化設(shè)備，電子設(shè)備等等，導(dǎo)軌的類(lèi)型大致有幾種： V型導(dǎo)軌，燕尾導(dǎo)軌，矩形導(dǎo)軌，后來(lái)矩形導(dǎo)軌延伸了滾珠直線導(dǎo)軌，現(xiàn)在這種導(dǎo)軌在工業(yè)設(shè)備中被廣泛應(yīng)用。 如上所述，導(dǎo)軌的種類(lèi)比較，根據(jù)上面的應(yīng)用分析可知，工業(yè)上用的比較多的是鐵路用熱軋鋼軌，這種導(dǎo)向機(jī)構(gòu)在我們這個(gè)應(yīng)用中缺點(diǎn)較多，列舉如下： 導(dǎo)軌面裸露，維護(hù)不方便 使用鐵道導(dǎo)軌的最大缺點(diǎn)之一就是鐵軌面直接裸露在空間中，長(zhǎng)時(shí)間使用會(huì)沾染很多的灰塵，影響導(dǎo)向的效果，同時(shí)維護(hù)也不太方便，很容易脫軌，導(dǎo)致事故的發(fā)生。 第 15 頁(yè) 共 36 頁(yè) 懸吊鋼絲繩設(shè)計(jì)及選擇 鋼絲繩是起重機(jī)械上應(yīng)用最廣泛的撓性構(gòu)件，其優(yōu)點(diǎn)是：卷?yè)闲院?；承載能力大，對(duì)于沖擊載荷的承載能力也強(qiáng)；卷繞過(guò)程中 平穩(wěn)，即使在卷繞速度高的情況下也無(wú)噪音；由于繩股鋼絲斷裂是逐漸發(fā)生的，一般不會(huì)突然發(fā)生整根鋼絲繩斷裂，故工作時(shí)比較可靠。 第 16 頁(yè) 共 36 頁(yè) 繩卡固定法 此法簡(jiǎn)單、可靠，目前廣泛應(yīng)用。由于襯套的作用可以確保外筒與內(nèi)桿之間無(wú)位置移動(dòng)，保證工作時(shí)的安全性。梯形截面受力較合理，鍛造容易。 （ 4）手動(dòng)鎖止被懸掛物的裝置。懸掛載荷后，在任何位置的上下 457mm 范圍內(nèi)都處于零重力浮動(dòng)狀態(tài)，便于所操作工件的精確定位。 通過(guò)市場(chǎng)調(diào)研和比較，本設(shè)計(jì)方案選用上海沃泰可公司的真空吸盤(pán)和吸盤(pán)緩沖桿。小鋼管的末端焊接一塊直角型鋼片，用來(lái)安裝真空吸盤(pán)。絲桿的尺寸圖如圖所示，在絲桿的一端車(chē)有不同高度的臺(tái)階面，安裝時(shí)把套筒先從左端套入絲桿，尺寸為 20 毫米的臺(tái)階截面為正方形，用來(lái)安裝手輪，前端車(chē)有螺紋，為了安裝六角螺母緊定手輪，絲桿的右端有一直徑為 40 毫米的凸臺(tái)，安裝時(shí)把凸臺(tái)先放入肋板中間的一個(gè)自制零件中，然后用兩個(gè)半圓形鋼板封住絲桿插入面，并用四個(gè)直徑為 4毫米的粗牙六角頭螺栓擰緊固定。 用行車(chē)把夾具移到玻璃存放處。 1 旋轉(zhuǎn)棘輪扳手，使玻璃和車(chē)窗角度吻合。通過(guò)手動(dòng)閥控制單氣控二位五通閥，進(jìn)而控制剎車(chē)氣缸的進(jìn)和退，剎車(chē)氣缸的活塞和一個(gè)銷(xiāo)相聯(lián)，剎車(chē)時(shí)，氣缸進(jìn)給，推動(dòng)活塞前進(jìn)，進(jìn)而推動(dòng)剎車(chē)銷(xiāo)插入剎車(chē)盤(pán)，保證在裝載地鐵玻璃時(shí)平衡吊不隨立柱運(yùn)動(dòng)。通過(guò)市場(chǎng)調(diào)研，本設(shè)計(jì)采用費(fèi)斯托 FESTO 真空安全閥。集成專(zhuān)家已經(jīng)將真空傳感器 SDE 5 的功能集成在得到用戶(hù)認(rèn)可的真空發(fā)生器 VN中，用于分散式生成真空?？s小了操作中的誤差范圍。 夾具工作時(shí)額定所受力 F= ?? N； 由壓強(qiáng)公式 SFP? 得： 第 30 頁(yè) 共 36 頁(yè) 所受壓強(qiáng)工作面積 24 882 mPFS ???? ； 而本系統(tǒng)工作面積為 2222 mmDS ??????? ?； 因此所選真空吸盤(pán)的尺寸滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求。我將在本次畢業(yè)設(shè)計(jì)中為我的大學(xué)學(xué)習(xí)畫(huà)上一個(gè)完整的句號(hào)。集成的消聲器用以降低排氣噪音。 2) 更簡(jiǎn)單 操作更簡(jiǎn)單 — 通過(guò)按鈕進(jìn)行示范操作。通過(guò)市場(chǎng)調(diào)研和比較，本設(shè)計(jì)最后采用費(fèi)斯托FESTO 真空發(fā)生氣，該真空發(fā)生器如圖所示。 第 27 頁(yè) 共 36 頁(yè) 綜合 節(jié)內(nèi)容，本設(shè)計(jì)的氣動(dòng)回路圖如下。 第 26 頁(yè) 共 36 頁(yè) 第五章 氣動(dòng)回路設(shè)計(jì) 氣動(dòng)回路設(shè)計(jì)是在保證整個(gè)氣動(dòng)系統(tǒng)達(dá)到設(shè)計(jì)要求的條件下，優(yōu)化氣動(dòng)回路，保證氣動(dòng)回路的可靠性和安全性。 使玻璃高低位置合適。 二、 操作步驟說(shuō)明（參看附圖及夾具示意圖） 用行車(chē)吊起夾具，接通氣源。 夾具結(jié)構(gòu)架具體的外形尺寸可見(jiàn)夾具的裝配示意圖。緩沖桿專(zhuān)用于提升沉重的物體，特別適合于灰塵較多和潮濕等惡劣環(huán)境下連續(xù)工作的場(chǎng)合。通過(guò)平衡吊把玻璃移動(dòng)到相應(yīng)的地方，然后緩緩釋放氣壓，吸盤(pán)工作面松弛，把玻璃釋放下來(lái)。 裝配 ZA 型控制器是為滿(mǎn)足可變負(fù)載的高速精確操作而設(shè)計(jì)的。 （ 2）用于懸掛，集中，搬運(yùn)及移開(kāi)工具，夾具，