【正文】 程內(nèi)任何位置的上下一定范圍內(nèi)都處于浮動狀態(tài)，便于精確定位。 從以上分析得出，助力設(shè)備之所以應(yīng)用廣泛，歸納主要原因是它具有以下特點： 輕松搬運：“零重力”操作，可完成物料的搬運、裝配。 在積極吸取歐美先進(jìn)技術(shù)和制造經(jīng)驗上，亞洲的物料搬運技術(shù)也得到了飛快發(fā)展。由于具有無重力化、精確直觀、操作便捷、安全高效等特點， “ 平衡吊 ” 廣泛應(yīng)用于現(xiàn)代工業(yè)中的物料移載、高頻率搬運、精確定位、部件裝配等場合。 第 6 頁 共 36 頁 助力設(shè)備智能化在西方國家已經(jīng)受到助力廠商的普遍重視，同時，智能輔助設(shè)備作為新興產(chǎn)業(yè)，近年來在國際上也取得了飛快的發(fā)展。 操作方便、工作效率高 對于大批量生產(chǎn)的形狀比較復(fù)雜的零件，可以在平衡吊上裝以專用夾具使用，這就更能減少裝卸零件的輔助時間，提高效率。極大地減輕了勞動強(qiáng)度，提高了生產(chǎn)率。 其主要原因一是在戰(zhàn)后以和平發(fā)展為主流的年代里，亞洲、拉丁美洲、東歐的城市化進(jìn)程加快，數(shù)百萬人口的城市不斷增加；二是發(fā)達(dá)國家中的小汽車激增于城市街道有限通行能力之間的矛盾日益突出，空氣嚴(yán)重污染，使這些城市都面臨著如何在較長的距離 內(nèi)，以最有效而快速的方式來輸送大量乘客的問題。香港還建有輕軌交通 ，設(shè)有 51 座車站，保有車輛 99輛。目前香港還在繼續(xù)修建地鐵，以滿足港島交通的需要。復(fù)八線投入運營后，地鐵客運量增加了 8％。目前，莫斯科地鐵系統(tǒng)保有車輛總數(shù)約 3200 輛，年客運量已突破 26 億人次。東京地鐵擁有 12 條地鐵線路，線路總長度約為 237km，共設(shè)置車站 196 座。共有 9 條地鐵線路，線路總長度約 142km（其中地下隧道約占 104km），共設(shè)置車站 166 座。時至今日，巴黎地鐵線路總長度約 ，地下隧道約占 175km，共設(shè)置車站 370 座，車輛保有總數(shù)約 3472 輛，年客運量總數(shù)也已突破 12 億人次。目前，倫敦地鐵地鐵車輛保有量總數(shù)約 4139 輛，年客運總量已突破 8億人次，線路總長度約 410km（地下隧道 171km），共設(shè)置車站 275 座。 世界第一條地下鐵道的誕生，為人口密集的大都市發(fā)展公共交通取得了寶貴的經(jīng)驗。 （ 2）耗氣量低 —— 每個工作循環(huán)大約需要 1/8CFM（比氣動葫蘆少 50 倍），這表示能源成本很低。 摘要 為了滿足當(dāng)今物流應(yīng)用的需求，需要一種與操作者互動配合的人機(jī)工程學(xué)起重裝置的幫助。 （ 3）調(diào)節(jié)簡單 —— 能完全接觸到氣流校準(zhǔn)控制器，從而能快速方便地調(diào)節(jié)浮動裝置。歐洲自此開始注重對地下軌道交通的研究和建設(shè)。 受到倫敦成功建設(shè)地下鐵道的影響，美國 紐約于 1867 年建成了第一條地鐵。巴黎市區(qū)已擁有地鐵線第 2 頁 共 36 頁 路 15 條，其中有 4 條地鐵采用橡膠輪體系的 VAL 車輛， 2 條為環(huán)線。西班牙也屬于歐洲比較早修建地下鐵道的國家之一。 莫斯科的第一條地鐵于 1932 年開始動工，到 1935 年 5 約建成通車運營。 第二次世界大戰(zhàn)以后，在 1950 年至 1974 年的 24年間，世界范圍內(nèi)地鐵建設(shè)蓬勃發(fā)展。這樣的增長態(tài)勢是任何其他交通工具所無法比擬的。由于 80％的香港居民都居住在依山傍水的窄小走廊地帶，不可選擇通過大規(guī)模拆除房屋、拓寬道路來減輕交通擁擠程度的方法。 中國的上海，地鐵 1號線工程于 1995 年 5月建成通車，線路總長為 21km，近期運用車輛為 162 輛，預(yù)期年客運總量大約 億人次，約占上海市公交客運總量的 8％左右，為上海市發(fā)展大運量快速客運交通開創(chuàng)了先例。 據(jù)統(tǒng)計，目前世界上已有 40 多個國家和地區(qū)的 127 座城市都建造了地下鐵道，累計地鐵線路總長度為 ，年客運總量約為 230 億人次。由于在裝備中設(shè)置看多重保護(hù)裝置，杜絕了物料搬運過程中的誤操作，保障了人身和設(shè)備的安全，而且由于物料在搬運過程中處于無重力懸浮狀態(tài)，使得物料的裝配、定位可以很輕松、高效、快捷地完成。由 于平衡吊可以變更其升降速度，又可以按操作者的要求在三度空間內(nèi)自由動作，這不但適應(yīng)于吊裝一般的零件，而且對于產(chǎn)品零部件的組裝都很方便。在西方國家，如意大利、德國、澳大利亞、法國、美國等國家都有生產(chǎn)大型助力設(shè)備的廠家，它們主要生產(chǎn)用于裝配生產(chǎn)線或者其它涉及物料搬運、傳遞、打包、碼垛等作業(yè)的各種助力機(jī)械設(shè)備。從接受原材料和物料開始，一直到加工、生產(chǎn)、保管及配送等物料流動過程中的每一個環(huán)節(jié)，平衡吊手動移載系統(tǒng)所發(fā)揮的作用是令人矚目的。韓國的 Dongsung Industry Machine 公司，運用氣動原理，開發(fā)了 DSL300，DSB300 等一系列助力產(chǎn)品。 操作簡單：不需要控制按鈕，人的動作即為機(jī)械的動作指令。 2) 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。 10) 軌道是由模塊式的裝配夾具吊裝，為用戶在各種場合安裝調(diào)整提供了便利，根據(jù)需要服務(wù)面積可達(dá)到更大。該夾具主要包括如下系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。 立柱 立柱主要是承載整個夾具體的重量和玻璃的重量，同時，由于玻璃是從平臺外側(cè)起吊然后在轉(zhuǎn)動 180 度后再進(jìn)行安裝，因此要求立柱能夠進(jìn)行 360 度旋轉(zhuǎn)。 5) 夾具與平衡吊氣路相連，控制手柄與夾具的控制部分集成為一體，分別用左右手控制負(fù)載的上 、下、吸取及松開，操縱更為方便。 系統(tǒng)有斷氣保護(hù)功能，當(dāng)主供氣源意外斷氣時，平衡吊及物料不會突然墜落。焊后要進(jìn)行退火處理。 ，確定結(jié)構(gòu)尺寸。 結(jié)構(gòu)緊湊，空間尺寸較小 由于英格索蘭公司 ZIMMERMAN 原裝鋁合金軌道，型導(dǎo)軌的空間尺寸本來就比較小，另外，其滾動機(jī)構(gòu)都在裝鋁合金軌道里面，使得空間尺寸很小，結(jié)構(gòu)緊湊。 常用繩端的固定方法有： 編結(jié)法 鋼絲繩一端繞過套環(huán)后與自身編結(jié)在一起并用細(xì)鋼絲扎緊。固定處的強(qiáng)度約為鋼絲繩自身強(qiáng)度的 8090%，如繩卡裝反，則固定處的強(qiáng)度降低到 75%，甚至更低。桿的上端與內(nèi)桿之間任以四個直徑為 12 毫米的粗牙六角頭螺栓聯(lián)接。 氣動助力平衡器優(yōu)點很多，總結(jié)如下： 平衡器節(jié)省工廠空間，降低生產(chǎn)成本； 減低了工作人員的疲勞，增加了工作效率； 氣動助力平衡器無使用安全可靠 彈簧平衡器能防止 工具的損壞； 第 19 頁 共 36 頁 平衡器使用范圍：用于汽車模具，配件焊接、流水線及各種固定位置上工作量較集中，無論在裝配生產(chǎn)線或定工位工作的場合，凡是使用手動工具及吊攜設(shè)備的場合均可使用，也可作提升工具的輔助工具使用，達(dá)到減輕勞動強(qiáng)度的目的，以及操作工具較笨重，使用工具持續(xù)時間較長的場合。 （ 6）帶保險裝置，如懸掛物超重，斷氣時，可立即鎖止，避免懸掛對象墜落。 第 21 頁 共 36 頁 第四章 夾具設(shè)計 本次課程設(shè)計，我選擇了 ZA 控制器平衡吊及其夾具的設(shè)計，通過參觀學(xué)習(xí)、研究及查閱各種手冊資料，總結(jié)了如下內(nèi)容： 夾具主要結(jié)構(gòu)及其作用 夾具主要由真空吸盤、十字形方鋼管、夾具結(jié)構(gòu)架、絲桿、閥件盒、平衡控制閥及手柄和手輪組成。 該吸 盤和吸盤緩沖桿具有如下優(yōu)點，吸盤為扁平狀，鏜套特別適合搬運平板、第 22 頁 共 36 頁 玻璃、大理石等。方鋼管十字交叉后使用焊接固定，為了保證夾具工作的安全性，在方鋼管的一面焊接一塊直徑為 120毫米的圓形鋼板來增加其牢固性，同時在圓盤的另一面焊接夾具的結(jié)構(gòu)架。卸載閥是用來操作夾具的工作的，真空壓力表用來及時地反映夾具的工作狀態(tài)，使操作者能夠準(zhǔn)確地使 用夾具。 旋轉(zhuǎn)手輪使夾具俯仰角度合適。 1 同時按住兩個卸載閥，使夾具與玻璃脫開。其中真空安全閥的主要功能是在真空吸盤沒有完全吸附在玻璃的時候不使真空發(fā)生器工作。如果在真空產(chǎn)生的時候，吸盤未被覆蓋或僅僅部分覆蓋， ISV將自動停止吸入空氣。它具有如下優(yōu)點。 4) 更方便 免維護(hù) — VNP 采用了免維護(hù)的開放式消聲器，因此可確整套系統(tǒng)的免維護(hù)操作。無論是 從課題的設(shè)計方案 ，還是在 課題的研究開發(fā)到說明書的撰寫和修改的各個階段 中 ， 我仔細(xì)翻閱專業(yè)課本和書籍，進(jìn)行了大量的設(shè)計工作，可以這樣說經(jīng)過這次畢業(yè)設(shè)計，我的專業(yè)水平無論是從理論還是實踐來講都有了顯著的提高，尤其是對氣動夾具的設(shè)計方面，這為我以后走上工作崗位打下了堅實的基礎(chǔ)。機(jī)械加工的主要零件的材料和技術(shù)要求、工裝夾具的設(shè)計與計算、其它輔助元件的選擇等一系列加工方面的專業(yè)知識，這將使我走上工作崗位后更好的去適應(yīng)。隨著電磁閥加上電壓信號，壓縮空氣進(jìn)入真空發(fā)生器，于是產(chǎn)生真空。這類真空發(fā)生器集成了真空監(jiān)測功能，通過存儲示范壓力值的平均值，即可非?？煽康嘏袛喑龉ぜ挠袩o。費斯托 FESTO 真空安全閥見下圖。 失壓保護(hù)回路 失壓保護(hù)回路是氣動平衡吊在有負(fù)載的情況下突然斷氣后能夠確保所運載的負(fù)載不掉下來保持平衡狀態(tài)。 1 當(dāng)長期不需使用夾具時，將夾具推到不妨礙工作的地方。 第 25 頁 共 36 頁 待真 空表指針達(dá)到或超過 時，將玻璃提起。 每個吸盤是否有破損、變形。連接處用一根軸及一對套筒連接，使夾具工作端可以 按要求垂直調(diào)節(jié) ??? 25~5 ，垂直肋板上端連接夾具的吊桿，垂直肋板中間連接一個方形鐵塊，中間穿直徑為 30 毫米的孔，并套上一個有螺紋的套筒，用直徑為 10 毫米的緊定螺釘固定在鐵塊上。該吸盤內(nèi)部的支撐筋不但可以防止物體與吸盤接觸部分的受力變形，而且還可以增加垂直吸取物體時的摩擦力，防止物體滑落。本設(shè)計內(nèi)容需要四個直徑為 250 毫米的真空吸盤，吸盤使用橡膠材料制成。旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)蝸桿，使懸掛對象平衡，逆向減少平衡力，順向增加平衡力。大大降低了操作工作的勞動的強(qiáng)度，提高了勞動生產(chǎn)效率。 鍛造吊鉤的材料一般采用 20 號鋼。 圖 3 第 17 頁 共 36 頁 旋轉(zhuǎn)桿的裝配結(jié)構(gòu) 如圖所示，此部分桿為整個立柱旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)的重要組成部分，其中內(nèi)桿由車成多層臺階面的柱體和一個盤面組成。 錐形套筒固定法 鋼絲繩末端穿過錐形套筒后松散鋼絲，將頭部鋼絲彎成小鉤并澆入鉛或鋅液，凝固后即成。 安全性好 裝鋁合金軌道限制了 平臺在兩側(cè)的位置，且位置是密閉的，平臺不可能掉下來，保證了平臺運行的安全性。 、摩擦面硬度匹配和表面精加工和熱處理方法。 表 1 單位：毫米 規(guī)格（公斤） 外徑 D 壁厚δ 50 168 8 100 194 10 300 245 14 本次設(shè)計要求平衡吊額定載能力為 300KG，為保證平衡吊的工作安全，立柱的尺寸選定為外徑長為 245毫米，壁厚為 14毫米的無縫鋼管。 本方案用于擋風(fēng)玻璃和側(cè)窗玻璃的移載和裝配。 針對最大負(fù)載范圍內(nèi)的任何等級重量，平衡助力器均可自動適應(yīng)至重力平衡狀態(tài)而無需調(diào)節(jié)。 夾具部分 1) 采 用真空吸附式夾具。本設(shè)計初步選擇英格索蘭公司 ZIMMERMAN原裝進(jìn)口，采用 ZA控制閥及專用控制的手柄（上、下操作用）。 12) 本方案采用單向軌道吊裝結(jié)構(gòu)，行走范圍為 。 4) 夾具與控制手柄集成為一體，方便操作人員控制所吊持之物件。 高效安全：人機(jī)合作，減少誤操作，提高安全保障和工作效率。上海永乾機(jī)電有限公司作為美國英格索蘭公司所屬 ZIMMERMAN 公司平衡吊產(chǎn)品在華東地區(qū)的獨家代理和技術(shù) 服務(wù)商，是一家專業(yè)進(jìn)行各類氣動平衡吊搬運系統(tǒng)設(shè)計、制造生產(chǎn)的工程第 7 頁 共 36 頁 公司。 ZIMMERMAN 公司隸屬于美國英格索蘭公司，其產(chǎn)品氣動式平衡吊移載系統(tǒng)，在各行業(yè)有著廣泛的用途，它經(jīng)濟(jì)而簡便地實現(xiàn)了人機(jī)之間的互動式配合。平衡吊，又稱助力機(jī)械手、手動移載機(jī)，是一