【正文】 355[ ] 2 2 11 .6s MPaS?? ? ? ? 可知： max []??? 所以軸的強(qiáng)度滿足要求。如圖 416 所示： 圖 416 轉(zhuǎn)軸底板連接端面面圖示 根據(jù)設(shè)計(jì)過程，目前已完成的裝配臺設(shè)計(jì)，如下圖 417 所示： 圖 417 目前完成裝配體 對轉(zhuǎn)軸進(jìn)行分析，轉(zhuǎn)動(dòng)軸相當(dāng)一個(gè)懸臂梁，畫出圖 418 如下： 需校核的轉(zhuǎn)軸 江蘇科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 18 圖 418 轉(zhuǎn)軸受力簡圖 把重力向軸的中間簡化，如下如所示，會(huì)產(chǎn)生一個(gè)彎矩。（考慮到轉(zhuǎn)軸大端面須與裝配臺底板保證有一定距離）。 軸的結(jié)構(gòu)草圖 415 所示： 江蘇科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 17 圖 415 轉(zhuǎn)軸草圖 從左到右依次為 3段： d1=30mm，長度 L1 取 L1=60mm； d2=36mm，長度 L2 取 L2=32mm。） 由于儀表臺裝配臺的作用是實(shí)現(xiàn) 對儀表臺裝配零件的功能，所以轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)速慢，轉(zhuǎn)軸功率也比較低，初取轉(zhuǎn)速為 2r/min，功率為 。）。設(shè)計(jì)材料選擇： Q235 碳素鋼。底板還設(shè)置了兩個(gè)對稱的翻轉(zhuǎn)限位螺紋孔，用來安裝螺母，與后續(xù)設(shè)計(jì)的翻轉(zhuǎn)限位塊起到限制翻轉(zhuǎn)角度的作用。底板與翻轉(zhuǎn)臺面的基本尺寸一致。設(shè)計(jì)選材： Q235 碳素鋼。蓋板與底板采用的螺紋孔均為 M6 螺紋孔。外形尺寸初步定位為 100mm(長 ) 60mm(寬 ) 30mm(厚度 )。擋塊可以阻擋儀表臺支架在安裝過程中支架的突然翻轉(zhuǎn)，有利于提高儀表臺安裝的穩(wěn)定性。設(shè)計(jì)材料： Q235 碳素鋼?？紤]到儀表臺工件裝配時(shí)，為了提高工件的裝配效率，工件定位銷可安裝放置在翻轉(zhuǎn)臺面?zhèn)让妗ＴO(shè)計(jì)材料： Q235 碳素鋼。根據(jù)儀表臺底部孔的位置在翻轉(zhuǎn)臺面設(shè)計(jì)兩個(gè)凸臺，凸臺上面設(shè)計(jì)了兩個(gè)銷孔（ 12? 孔）。下面對整個(gè)設(shè)計(jì)過程進(jìn)行分析：翻轉(zhuǎn)臺面尺寸的確定主要根據(jù)儀表臺支架底部結(jié)構(gòu)的外形尺寸決定 [4]。圓柱銷孔為便于底板與翻轉(zhuǎn)臺面連接。翻轉(zhuǎn)臺面還打兩個(gè)翻轉(zhuǎn)限位螺紋孔。因外總體方案時(shí)考慮到需要設(shè)計(jì)一個(gè)擋塊裝置?？紤]到翻轉(zhuǎn)臺面大小能適合工人手動(dòng)旋轉(zhuǎn)，初取 180mm(長） 180mm(寬 ) 15mm(厚度 )的毛胚，邊角的大小和翻轉(zhuǎn)臺平面的倒角一致，均為 R10。為滿足人體工程學(xué)的要求，而且目前大學(xué)生的平均身高為 ,以及站立作業(yè)裝配平臺 距地面的合理高度應(yīng)是 11001300mm，選取高度為 1100mm，是理想的裝配高度。底板框架可以用來支撐圓形鋼管的質(zhì)量。框架的形狀初定為正方體，后考慮到儀表臺支架的形狀，將底部框架定為長方體更為合適。裝配臺要能夠?qū)崿F(xiàn)自由運(yùn)動(dòng)，需要在裝配臺底部安裝移動(dòng)裝置。接油箱與接油盤通過螺栓相連接，拆裝簡單，便于接油箱的更換。最初設(shè)計(jì)的接油盤結(jié)構(gòu)與裝配臺底板相連接，但存在漏油缺點(diǎn)，并且缺少接油設(shè)備。查閱了相關(guān)限位裝置專利，查閱到一篇《拖拉機(jī)下拉桿限位裝置》，根據(jù)其設(shè)計(jì)特點(diǎn)，設(shè)計(jì)一個(gè)下拉腳踏機(jī)構(gòu)，工作原理基本相同。限位裝置初定為一個(gè)分度 盤。查閱了關(guān)于限位機(jī)構(gòu)的相關(guān)文獻(xiàn)，目前的限位機(jī)構(gòu)通常都是一個(gè)限位銷，于是決定采用一個(gè)限位銷。在裝配臺 360176。后續(xù)該方案被否決，江蘇科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 9 因?yàn)榱⒅荒芷鸬街巫饔?，不能起到抗拉作用，而且儀表臺支架的重心不一定能保證在翻轉(zhuǎn)臺面?zhèn)?，因此不能真正?shí)現(xiàn)限位的功能。儀表臺在翻轉(zhuǎn)過程中不能無限制的翻轉(zhuǎn)，此時(shí)設(shè)計(jì)一個(gè)翻轉(zhuǎn)限位機(jī)構(gòu)很重要。在儀表臺安裝到翻轉(zhuǎn)平面，應(yīng)該使翻轉(zhuǎn)平面處于水平面。這兩種思路綜合轉(zhuǎn)軸及其它部件的外形選擇，選擇圓形鋼管更為合適。對旋轉(zhuǎn)部分的總體支撐，考慮到儀表臺總體質(zhì)量并不高（ ）， 決定采用一根支撐體。轉(zhuǎn)軸支撐儀表臺裝配臺旋轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)需采用兩個(gè)滾動(dòng)軸承。有關(guān)轉(zhuǎn)軸與裝配平臺的底板如何更好地連接在一起，設(shè)計(jì)過程中提出過兩種思路，第一種思路是將轉(zhuǎn)軸焊接在底板的中心，第二種思路是在轉(zhuǎn)軸和裝配臺底板中心打兩個(gè)對稱的螺紋孔。最初設(shè)計(jì)附圖 332。 關(guān)于翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，曾提出兩個(gè)思路，首先兩者都是由底板和翻轉(zhuǎn)臺面組成，關(guān)鍵在于兩者之間的連接關(guān)系。旋轉(zhuǎn)，同時(shí)應(yīng)具有限位自鎖功能，有利于工人更好地操作、控制儀表臺，不需要改變自己的工位，有效減少勞動(dòng)強(qiáng)度； 4） 裝配平臺需能翻轉(zhuǎn)一定角度，但必須保證翻轉(zhuǎn)儀表臺后須保證重心在裝配體上，確保裝配平臺不翻倒； 5） 考慮到裝配過程中，難免會(huì)有油質(zhì)等雜質(zhì)掉落，需對裝配平臺采取一定接油措施，防止對儀表臺裝配過程帶來影響。過去，對儀表臺支架進(jìn)行裝配加工過程中需對其翻轉(zhuǎn)架進(jìn)行多次翻轉(zhuǎn)和定位，才能實(shí)現(xiàn)對儀表臺零件的安裝，安裝生產(chǎn)效率低，大大提高工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，而且安裝定位的精度也大打折扣。 下面是儀表臺定位部位的如圖 22及 23： 圖 2— 2 儀表臺（左視圖） 圖 23 儀表臺（前視圖） 儀表臺底部 定位孔 江蘇科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 7 第三章 車用儀表臺裝配臺總體設(shè)計(jì)方案 設(shè)計(jì)的目的 儀表臺零件裝配 過程中都會(huì)使用到夾具來固定工件 使之占有正確的位置 ，以便維修 和 裝配 。同時(shí)，可以限制儀表臺支撐塊的一個(gè)平面。此次采用的定位就是“一面兩銷”定位方式。選擇該 底部，不僅符合基準(zhǔn)重合原則，而且可以使儀表臺裝配臺設(shè)計(jì)簡單并且能使支架的定位更加地趨于穩(wěn)定。使用 solidworks 對儀表臺支架進(jìn)行建模如下圖所示： 圖 21 車用儀表臺支架模型 后蓋支撐板 儀表臺支架軸 儀表蓋子 底部支撐塊 江蘇科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 6 儀表臺定位基面以及支架定位方式的確定 定位基面的選擇，要從夾具設(shè)計(jì)的角度出發(fā)，一般要遵循三個(gè)原則： ⑴ 盡可能使用精加工過的表面為定位基面 ,并盡可能使定位基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)重合，以保證有足夠的定位精度； ⑵ 應(yīng)當(dāng)使工件的裝夾簡易、穩(wěn)定 ,便于操縱 ,并且變形最小； ⑶ 服從基準(zhǔn)重合、基準(zhǔn)統(tǒng)一的原則 ,盡可能減少夾具的種類 ,從而提高被加工零件表面的位置精度 [3]。包含儀表臺支架軸、儀表蓋子 、后蓋支撐板、底部支撐塊零件組成，它們大多數(shù)都屬于鈑金件，需通過鈑金工藝加工，即剪、沖 /切 /復(fù)合、折、焊接、鉚接、拼接、成型的方法 [2]。一個(gè)正確的機(jī)械設(shè)計(jì)方案將決定是否能在經(jīng)濟(jì)許可的情況下，提高產(chǎn)品質(zhì)量和工作效率 [3]。 由于儀表臺支架里面的零件比較復(fù)雜，結(jié)構(gòu)、輪廓尺寸、加工所需精度、表面粗糙度等方面都各不相同，所以來說，裝配路線和方法的制定是一個(gè)非常重要的問題 [3]。汽車鈑金件 有兩種測量方案：測量機(jī)觸發(fā)測量和非接觸測量。完成車用儀表臺裝配平臺 機(jī)構(gòu)的所有二維 CAD 圖紙的繪制；完成 依據(jù) 本設(shè)計(jì)中具體要求的工作條件和特定工況設(shè)計(jì)出來 儀表盤 機(jī)構(gòu) 支架 的三維建模；設(shè)計(jì) 的儀表臺安裝臺三維模型，需能夠?qū)崿F(xiàn)其對儀表臺的安裝定位功能。 主要研究內(nèi)容：本設(shè)計(jì)最終需要設(shè)計(jì)出一套 符合人機(jī)工程 、 能夠迅速便捷固定儀表盤支架 的裝配平臺。最終設(shè)計(jì)出的結(jié)構(gòu)需要實(shí)現(xiàn)對車用儀表臺的翻轉(zhuǎn)、旋轉(zhuǎn)、定位、接油、移動(dòng)功能，并且解決了儀表盤 裝配線 配線存在占地面積大、成本高、翻轉(zhuǎn)不方便和裝配人員勞動(dòng)強(qiáng)度大 等 問題 。而且很多裝配臺都是針對某一個(gè)或者幾個(gè)類型的設(shè)備進(jìn)行裝配，屬于專用設(shè)計(jì)裝置，這就很大程度上制約了這種裝置的推廣性和批量生產(chǎn)應(yīng)用的可能。 翻轉(zhuǎn)設(shè)備作為非標(biāo)設(shè)備的一個(gè)典型的例子，也是如此。在中國，汽車和摩托車制造業(yè)大多使用弧焊機(jī)器人 為 加工中心，并已成功地用頭尾式和框架式翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，因?yàn)樗?恒定翻轉(zhuǎn)速度 ，可以使用 點(diǎn)位實(shí)現(xiàn) 位置 的 控制 ，也可以 以電磁系統(tǒng)和氣缸錐銷力度 實(shí)現(xiàn) 定位， 多數(shù)采用驅(qū)動(dòng)電機(jī)和普通齒輪減速器 ， 與 機(jī)械傳動(dòng)軌跡控制 精度相比小 1~2 級 ， 但生產(chǎn)價(jià)格 便宜。 但 也 有變速機(jī)構(gòu)。目前，國內(nèi)各種形式的翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)還制定了一系列的標(biāo)準(zhǔn)，但國內(nèi)廠商已經(jīng)開始生產(chǎn)的頭尾部的框架式 裝配臺 ，并產(chǎn)生一系列 裝配輔助機(jī)構(gòu)，這些機(jī)構(gòu)主要有： 框架式 翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)和 頭尾式 翻轉(zhuǎn) 機(jī)構(gòu) 。 對于 儀表臺等相關(guān) 的翻轉(zhuǎn)裝配 機(jī)構(gòu)，目前有多種形式 ，比如框架 型 、頭 尾架 型、 鏈 型、 環(huán) 型、 推 舉型 等。微夾持器的加持裝置夾力控制也達(dá)到了 很小等級的精度要求，可以極大程度的保證了零件的完好無損。除了對觀察的視覺角度的技術(shù)的改進(jìn)，目前在微小裝配工藝過程中，還有針對的易損、易廢的零部件，采用了微夾持器等裝置進(jìn)行裝配過程中零件的加持。因?yàn)橛捎谌庋勰芤姸鹊挠邢?，很多?xì)微零件，只有在通過顯微鏡等視覺放大裝置的擴(kuò)放才能在更高精度等 級下完成零件的裝配。 目前國際上對微細(xì)零件的裝配除了使用機(jī)器人等自動(dòng)化程度極高的設(shè)備來保證進(jìn)度外，有些必須要手工操作的環(huán)節(jié)，引進(jìn)了視覺伺服技術(shù)。并且近年來，在眾多對微細(xì)零件裝配的研究過程中，越來越多的學(xué)者選擇對自動(dòng)裝配系統(tǒng)方向的研究 [1]。所謂的微裝配，主要指的是對細(xì)微零件的裝配，一般在儀器儀表等高精度要求的零件中。這套微細(xì)零件的裝配體系中囊括了包括微細(xì)零件裝配；易碎、易變性零件裝配等方面， 100 多年的發(fā)展歷史逐漸形成了針對微細(xì)零件裝配的微裝配機(jī)理等理論。如何精準(zhǔn)高效的實(shí)現(xiàn)這些細(xì)小零件的裝配在整個(gè)國家的工業(yè)發(fā)展和制造業(yè)水平中起著標(biāo)志性的作用。虛擬裝配有助于對產(chǎn)品零部件進(jìn)行虛擬分析和設(shè)計(jì) ,能夠解決零部件從設(shè)計(jì)到生產(chǎn)過程中所出現(xiàn)的問題 ,進(jìn)而達(dá)到縮短產(chǎn)品的研制周期、降低企業(yè)的生產(chǎn)成本、優(yōu)化產(chǎn)品的性能的目的 [1]。其裝配過程是模擬現(xiàn)實(shí)裝配過程做出的類似仿真的效果，因此基本上可以模擬出現(xiàn)實(shí)裝配過程中的具體情況。在工業(yè)生產(chǎn)設(shè)計(jì)的過程中，設(shè)計(jì)者所設(shè)計(jì)出來的產(chǎn)品不可能完全按照要求進(jìn)行加工生產(chǎn)出模型再來驗(yàn)證其他的參數(shù)、情況和產(chǎn)品的裝配性能 [1]。 在裝配工藝過程中也有人提出了虛擬裝配技術(shù)。進(jìn)入上世紀(jì)九十年代初的時(shí)候，現(xiàn)代生產(chǎn)制造水平又一次進(jìn)行了飛速的發(fā)展，制造水平越來越高。本文提出的機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)，不僅有效的對目前現(xiàn)有的裝配平臺的改進(jìn)，而且在有些細(xì)節(jié)方面，充分考慮了工人在具體作業(yè)情況中可能遇到的習(xí)慣性或者肢體性的阻礙因素，有效的減少了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，提高了生產(chǎn)效率。 在汽車儀表臺的生產(chǎn)裝配過程中眾多的裝配難點(diǎn)使對得設(shè)計(jì)出一種能夠有效改善汽車儀表臺的裝配平臺的呼聲愈演愈烈。對于機(jī)構(gòu)較為復(fù)雜的儀表，這兩大步驟在工藝過程總所占用的時(shí)間應(yīng)該差不多。在裝配江蘇科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 2 過程中如何更好的符合操作人員的作業(yè)習(xí)慣和身體拿放零件的姿勢對零件的裝配結(jié)果影響十分重要。此外，因?yàn)榱慵儆谖⑿〗Y(jié)構(gòu)類零件，在裝配的過程中由于裝配人員的手法熟練問題以及裝配順序和工藝問題，極有可能導(dǎo)致零件的破損、變形甚至報(bào)廢；裝配過程中由于必要的 翻轉(zhuǎn)、旋轉(zhuǎn)等作業(yè)動(dòng)作甚至可能使得零件丟失。 目前微小儀器相關(guān)的儀表類的產(chǎn)品都屬于微小型結(jié)構(gòu)的復(fù)雜產(chǎn)品，因此其裝配既可以稱得上相當(dāng)程度的微細(xì)裝配。企業(yè)的生產(chǎn)裝配環(huán)境，產(chǎn)線的設(shè)計(jì)作業(yè)流程和布局以及車用儀表臺的裝配平臺的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是否合 理都對車用儀表的整體性能和產(chǎn)量，整個(gè)勞動(dòng)效率的改進(jìn)的影響都不可忽視。各式各樣的汽車儀表臺也并彩紛呈。 科技的發(fā)展帶動(dòng)和各行各業(yè)的進(jìn)步。整個(gè)裝配過程中需要的場地面積太大、流水線伸展的太長，這樣會(huì)導(dǎo)致成本極大的提高；一般裝配過程中都需要以減少工作人員的數(shù)目來節(jié)省生產(chǎn)成本為目的，因此在實(shí)際的裝配過程中每一個(gè)組裝工位的組裝人員都要在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)保證裝配好一定數(shù)量的零件。 儀表 臺 ， 又 稱為儀表 盤。在本次設(shè)計(jì)中要求是實(shí)現(xiàn)儀表臺支架的翻轉(zhuǎn)，以便于工人師傅有更好的視角來往上安裝零部件和焊接。 關(guān)鍵詞： 裝配臺 儀表臺 設(shè)計(jì) 江蘇科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） VII Abstract: Realization of automobile panel parts fast welding, installation, production has the advantages of simple structure, convenient operation, applicable range and high stiffness and environmental protection type automobile instrument desk assembly equipment development of automobile instrument assembly platform. The task of this design is the The structure design of the assembly station in the vehicle. Among them, this paper mainly describes the instrument panel assembly and the overall design scheme and the related calculation, to plete the design of instrument assembly and Taiwan the main ponents of finite