【正文】 感謝宿舍的室友、班級(jí)的同學(xué)、 朋友 對(duì)我的支持與鼓勵(lì) 。 由于本人能力有限，設(shè)計(jì)中難免有考慮不周與設(shè)計(jì)不正確的地方，希望各位老師能夠給予諒解，并提出您的寶貴建議，我將不勝感激！ 謝 辭 首 先要感謝我 的指導(dǎo)老師，在她的 悉心指導(dǎo)和熱情關(guān)懷下完成了本論文的工作 。 本方案重點(diǎn)設(shè)計(jì)了玻璃上片臺(tái)的翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)、臺(tái)升機(jī)構(gòu)。 整個(gè)工作過(guò)程有 PLC自動(dòng)控制或手動(dòng)控制均可完成，手動(dòng)方式主要在設(shè)備調(diào)整和維修時(shí)使用，每個(gè)動(dòng)作可單獨(dú)完成， 也可用來(lái)進(jìn)行正常工作 。應(yīng)用 玻璃搬運(yùn)裝置 可以代替人從事單調(diào)、重復(fù)或繁重的體力勞動(dòng)，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)的機(jī)械化和自動(dòng)化，代替人在有害環(huán)境下的手工操作，改善勞動(dòng)條件，保證人身安全 。 圖 52 “伺服電動(dòng)機(jī)定義”對(duì)話框 接著單擊“輪廓（ Profile）”選項(xiàng)卡，在“規(guī)范（ Specification）”欄中選擇“速度 37 （ Velocity）”，模的大小 A： 50，如圖 53 所示，單擊 按鈕，完成伺服電動(dòng)機(jī)的定義。可以在接頭或幾何圖元上放置驅(qū)動(dòng)器，并指定構(gòu)件之間的位置、速度或加速度運(yùn)動(dòng)。在一個(gè)運(yùn)動(dòng)仿真機(jī)構(gòu)中，可以定義多個(gè)基礎(chǔ)。 ⑸ 環(huán)連接：加到運(yùn)動(dòng)環(huán)中的最后一個(gè)連接。 ⑶ 主體：元件或相對(duì)不動(dòng)的一組元件。就是說(shuō)，在許多情況下，在機(jī)構(gòu)進(jìn)行生產(chǎn)前或者說(shuō) 在機(jī)構(gòu)真正生產(chǎn)出來(lái)前，用該軟件預(yù)測(cè)機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)特性，即它類似于有限元分析 Pro/E 有限元分析模塊 )和注塑流動(dòng)分析 (Pro/E 塑料零件分析顧問(wèn)模塊 )。 ⑸ 設(shè)計(jì)位置和裝配位置 模型的裝配位置可能不同于模型的設(shè)計(jì)位置。 ⑶ 靜力學(xué)分析 靜力學(xué)分析 (Static Analysis)將模型移動(dòng)到平衡位置，并輸入運(yùn)動(dòng)副上的反作用力。與其他的軟件相比較，用 Pro/E 做運(yùn)動(dòng)仿真的主要特點(diǎn)如下： ⑴ 運(yùn)動(dòng)輸入 運(yùn)動(dòng)輸入 (Motion Input)是賦給運(yùn)動(dòng)副控制運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)副參數(shù)。 圖 410 銷釘約束 單擊 （確認(rèn)）按鈕，完成翻轉(zhuǎn)支撐板的放置，如圖 411 所示。 圖 48 銷釘約束 單擊 （確認(rèn)）按鈕 ，完成連桿的放置，如圖 49 所示。在“元件放置（ Component 31 Placement）”操控板的對(duì)話欄中單擊“預(yù)定義集（ Predefine Set）” 列表，在列表中選擇“銷釘（ Pin）”選項(xiàng)，設(shè)置如圖 46 所示的約束。在出 現(xiàn)“新文件選項(xiàng)（ New File Options）”對(duì)話框中選擇“ mmns_asm_design”作為模板，單擊 按鈕，即進(jìn)入裝配環(huán)境，此時(shí)工作區(qū)顯示坐標(biāo)系 ASM_DEF_CSYS 及基準(zhǔn)平面 ASM_FRONT、 ASM_RIGHT、 ASM_TOP。用戶在進(jìn)行裝 配規(guī)劃時(shí)，可以隨意的調(diào)入任意裝配模型進(jìn)行零部件的拆卸與路徑的調(diào)整，并可以根據(jù)個(gè)人的意愿任意的選擇所要拆卸的零部件數(shù)目，如果用戶不想繼承建模者所建立的裝配模型，也可以很方便的打破原有模型的子裝配體等框架進(jìn)行裝配。 ⑶ 裝配規(guī)則 裝配規(guī)劃即裝配工藝規(guī)劃形象的描述，就是指裝配過(guò)程中按要求制定的裝配計(jì)劃，它研究產(chǎn)品裝配體是用什么工具、沿怎樣的路徑、按照怎樣的次序裝配起來(lái)的。裝配工藝路徑規(guī)劃模塊可依據(jù)該語(yǔ)義信息按照一定的判別使序列規(guī)劃更合理更具智能型，如遇到的子裝配體是標(biāo)準(zhǔn)件 (如軸承 )或作為整體的外購(gòu)裝配體，則當(dāng)作不可拆分的零件處理直接拆卸；如遇到聯(lián)接件、緊固件則應(yīng)當(dāng)首先拆卸。這些約束在建立裝配模型，確定零部件在裝配體中的相對(duì)空間位置時(shí)就建立起來(lái)了。 部件和部件之間的幾何空間關(guān)系籠統(tǒng)來(lái)說(shuō)是一種拓?fù)渎?lián)接關(guān)系，它描述的是一個(gè)零件在另一個(gè)零件的內(nèi)部、外部、上面、下面等的定性關(guān)系和它們相互之間的距離、角度等定量關(guān)系。裝配體中的各個(gè)零件是不可能孤立存在的，它總是和周圍的零件有聯(lián)系，各個(gè)零部 件是有機(jī)的統(tǒng)一在一起的。 Pro/Engineer 是軟件包，并非模塊，它是該系統(tǒng)的基本部分，其中功能包括參數(shù)化功能定義、實(shí)體零件及組裝造型，三維上色實(shí)體或線框造型棚完整工程圖產(chǎn)生及不同視圖（三維造型還可移動(dòng)，放大或縮小和旋轉(zhuǎn)）。另外 ， 它采用模塊化方式，用戶可以根據(jù)自身的需要進(jìn)行選擇， 而不必安裝所有模塊。 26 圖 318 平行四邊形機(jī)構(gòu) 最終整體為圖 319。 23 圖 313 驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu) 圖 314 臺(tái)升焊接鉸鏈 24 圖 315 臺(tái)升電機(jī)底座板 （ a） 25 (b) 圖 316 臺(tái)升機(jī)構(gòu) 開(kāi)始鉸鏈板分別處于 A1 B1 ,B1 C1 ,C1 D1 位置，隨著電機(jī)帶動(dòng)鉸鏈板 A1 B1 順時(shí)針運(yùn)動(dòng)， A1 B 1 再帶動(dòng)其他鉸鏈 板運(yùn)動(dòng)，以及隨翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)，最終總體運(yùn)動(dòng)到位置A2 B2 C2 D2 。 圖 312 臺(tái)升架 作圖過(guò)程 根據(jù)工作 ， 驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)結(jié)果見(jiàn)圖 313。此時(shí)，以 CD 為機(jī)架，采用反轉(zhuǎn)機(jī)架法，將終止位置的機(jī)構(gòu)反轉(zhuǎn)到初始位置，即反轉(zhuǎn)使得 CD2 與 CD1 重合，這樣得到新的 B 點(diǎn)為 B3 。下面對(duì)四桿機(jī)構(gòu)做出設(shè)計(jì)。電動(dòng)機(jī)取用普通電機(jī) Y112M4,功率 4KW,滿載轉(zhuǎn)速 1440r/min，啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩 所得結(jié)果于圖 311。見(jiàn) 圖 39。 ③ 求 RBF （即 12RF ） 由于 2桿為二力桿，則有力平衡條件 0??F ,得 2312 RR FF ? ，據(jù)構(gòu)件 1的平衡條件，得 1214 RR FF ? ，而 )]s i nc os()c oss i n[()()(11211211211211212)90(11211?????yRxRyRxRYRxRiRtbFFiFFliFFlFlM?????????????? 由上式的等式兩端的實(shí)部相等可得 mFFlFFlMRRyRxRb????????????????? 9 2)22c o s22s i 1 6 622s i n22c o 1 6 6(4 6 0)c o ss i ns i nc o s()c o ss i n(1212121211121121?????? 則知 TMb? ,設(shè)計(jì)合理。??? 2225mgF ， mFLM r ???? 3 8。 時(shí)有最大加速度，則對(duì)應(yīng)有最大的慣性力。 ⑵ 速度分析 將式（ 11）對(duì)時(shí)間求導(dǎo)得： 321 332211 ??? ??? iii eileileil ??? ?? 即： 321 332211 ??? ??? iii elelel ?? (15) )s in (/)s in ( 23321113 ?????? ??? ll (16) )s in (/)s in ( 32231112 ?????? ???? ll (17) ⑶ 加速度分析 將式 (14)對(duì)時(shí)間求導(dǎo)，得到兩加速度 )s i n (/)]c o s ()c o s ([ 23323323222211213 ????????? ?????? lllla (18) )s i n (/)]c o s ()c o s ([ 32232222323311212 ????????? ?????? lllla (19) 17 取點(diǎn)驗(yàn)算得表 31。連接 B 1 B 3 ，做其中垂線交 C 1 D 于 C 點(diǎn)。而從動(dòng)搖桿初始位置與水平方向的夾角為 57 ? ，終止位置與水平方向的夾角為 28? 。則得圖 33。+19176。由于運(yùn)輸玻璃的軌道高度為 860mm，所以翻轉(zhuǎn)臺(tái)翻 轉(zhuǎn)成水平后高度應(yīng)為 860mm。當(dāng)吸盤端面接觸并壓緊玻璃時(shí)，傳感器感應(yīng)端就向控制端反饋信號(hào)，控制端則發(fā)出信號(hào)，由電機(jī)帶動(dòng)真空泵抽出吸盤中空氣，使得吸盤吸住玻璃，完成后續(xù)動(dòng)作。厚度≤ 10 ㎜ 玻璃密度 :2700 kg/m3 玻璃重量 m≤ 165 千克 翻轉(zhuǎn)架重量 m≤ 150 千克 翻轉(zhuǎn)重量 包括翻轉(zhuǎn)架和 翻轉(zhuǎn) 玻璃重量之和 m≤ 315 千克 從豎直位置翻轉(zhuǎn)至水平位置的時(shí)間控制在 40 秒 以內(nèi)， 返回時(shí)間控制在 20 秒以內(nèi) 翻轉(zhuǎn)角度 95176。；對(duì)于小功率的控制機(jī)構(gòu)和儀表， γmin 可略小于 40176。為了保證機(jī)構(gòu)具有較好的傳力性能，必須規(guī)定傳動(dòng)角的下限。 γ就稱為傳動(dòng)角。 力Ｆ沿 Vc 方向的分力 Ft＝ Fcosα，它能作功，是推動(dòng)從動(dòng)件的有效分力；力Ｆ沿從動(dòng)件方向的分力 Fn=Fsinα，它不能作功，而且增大摩擦阻力，是無(wú)效分力。當(dāng)需要取出工件時(shí)，必須向上扳動(dòng)手柄 2，才能松開(kāi)夾具。 蒸汽機(jī)車車輪聯(lián)運(yùn)機(jī)構(gòu)（圖 24）利用機(jī)構(gòu)錯(cuò)位排列使機(jī)構(gòu)順利通過(guò)死點(diǎn)位置。機(jī)構(gòu)的這種位置稱為死點(diǎn)位置。曲柄擺動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu) 、偏置曲柄滑塊機(jī)構(gòu)、雙曲柄機(jī)構(gòu)等都具有急回特性。當(dāng) θ＝ 0時(shí)， Ｋ ＝ 1，這時(shí)機(jī)構(gòu)沒(méi)有急回特性；當(dāng)θ≠０時(shí)，Ｋ＞１，則機(jī)構(gòu)有急回特性。如果搖桿由 C1D 擺到 C2D 為工作行程，由 C2D 擺回到 C1D為空回行程，則表明Ｃ點(diǎn)在空回行程的速度大于工作行 程的速度，即搖桿有急回運(yùn)動(dòng)的特性。當(dāng)曲柄由 AB1按順時(shí)針轉(zhuǎn)過(guò)角度 φ1（ φ1＝ 180176。 ⑴ 急回特性 在某些機(jī)械中，為了縮短生產(chǎn)中的輔助時(shí)間，提高生產(chǎn)率，要求機(jī)械具有快速的空回行程。 曲柄搖桿機(jī)構(gòu) 全部 運(yùn)動(dòng)副 都是轉(zhuǎn)動(dòng)副的平面四桿機(jī)構(gòu)稱為鉸鏈四桿機(jī) 構(gòu)。 ⑥ 自鎖及閉鎖同路。 ④ 自動(dòng)與手動(dòng)問(wèn)路。 ② 保護(hù)回路。這也都是電路實(shí)現(xiàn)微機(jī)自動(dòng) 化控制的基礎(chǔ)。電是眼睛看不見(jiàn)的，一臺(tái)設(shè)備是否帶電或斷電，從外表看無(wú)法分辨，這就需要設(shè)置各種視聽(tīng)信號(hào)，如燈光和音響等，對(duì)一次設(shè)備進(jìn)行電氣監(jiān)視。高壓和大電流開(kāi)關(guān)設(shè)備的體積是很大的，一般都采用 操作系統(tǒng)來(lái)控制分、合閘，特別是當(dāng)設(shè)備出了故障時(shí)，需要開(kāi)關(guān)自動(dòng)切斷電路，要有一套自動(dòng)控制的電氣操作設(shè)備，對(duì)供電設(shè)備進(jìn)行自動(dòng)控制。 ⑥ 緩沖距離 。 ② 被移送物體的形狀和表面狀態(tài) – 選定吸盤的種類 。真空吸盤由于是橡膠材料所造，吸取或者放下工件不會(huì)對(duì)工件造成 7 任何損傷。 電磁吸盤 就不行，它只能用在鋼材上，其他材料的板材或者物體是不能吸的。它 是 氣動(dòng)易損件。這種辦法的缺點(diǎn)是當(dāng)工件質(zhì)量較大時(shí)達(dá)不到所需要的真空水平。但這只是個(gè)理想狀態(tài)，通常被抓取的工件表面不具備這樣的理想條件，工件的表面不是有氣孔（如紙張）就是粗糙不平，這些因素就直接影響著吸盤與工件表面的貼合程度。另外，在實(shí)際生產(chǎn)中，如果要求吸盤具有耐油性，則可以考慮使用聚氨酯、丁腈橡膠或含乙烯基的聚合物等材料來(lái)制造吸盤。 特殊型真空吸盤是為了滿足特殊應(yīng)用場(chǎng)合而專門設(shè)計(jì)的，又分為異形吸盤和專用吸盤兩種，這些吸盤的結(jié)構(gòu)形狀因吸附對(duì)象而異，種類繁多。 圖 21 真空吸盤吸附原理圖 ⑵ 真空吸盤吸附性能的影響 因素 真空吸盤的吸附性能是受多種條件制約的，但主要的制約因素可歸結(jié)為三點(diǎn)： (a)吸盤的結(jié)構(gòu) 。 ⑴ 真空吸盤吸附原理 真空吸 盤采用了真空原理，即用 真空負(fù)壓 來(lái) “ 吸附 ” 工件以達(dá) 到夾持工件的目的。 5 2 基本概念與原理 真空吸盤及電氣系統(tǒng) 真空吸盤 真空吸盤又稱真空吊具 ，是真空吸附裝置的執(zhí)行元件。 整個(gè)工作過(guò)程有 PLC 自動(dòng)控制或手動(dòng)控制均可完成，手動(dòng)方式主要在設(shè)備調(diào)整和維修時(shí)使用，每個(gè)動(dòng)作可單獨(dú)完成， 也可用來(lái)進(jìn)行正常工作 。 控制系統(tǒng) ： 有點(diǎn)動(dòng)和連續(xù)控制兩種方式。采用點(diǎn)位控制或機(jī)械擋塊定位時(shí)，有較高的重復(fù)定位精度，但臂力一般在 300N以下。 工業(yè)機(jī)械手是由執(zhí)行機(jī)構(gòu)、驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)和控制系統(tǒng)所組成的。 由于機(jī)械手的動(dòng)作準(zhǔn)確，因此可以穩(wěn)定和提高產(chǎn)品質(zhì)量，同時(shí)又可避免人為的操作錯(cuò)誤。 總的來(lái)說(shuō)，工業(yè)機(jī)械手滿足了社會(huì)生產(chǎn)的需要，其主要特點(diǎn)是： 對(duì)環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng)，能代替人從事危險(xiǎn)、有害的操作，在長(zhǎng)時(shí)間工作對(duì)人體有害的場(chǎng)所，機(jī)械手不受影響，只要根據(jù)工作環(huán)境進(jìn)行合理設(shè)計(jì)，選擇適當(dāng)?shù)牟牧虾徒Y(jié)構(gòu)，機(jī)械手就可以在異常高溫或低溫、異常壓力和有害氣體、粉塵、放射線作用下，以及沖壓、滅火等環(huán)境中勝任工作。 玻璃搬運(yùn)裝置就是 一種模擬人手操作的自動(dòng)機(jī)械 ， 它可按固定程序抓取、搬運(yùn)物件或操持工具完成某些特定操作。 electromechanical systems。or39。有些操作裝置需要由人直接操縱，如用于原子能部門操