【正文】 臺(tái)升架的設(shè)計(jì)隨著吸盤緊貼玻璃，傳感器則向控制端反饋回信號，控制端就向臺(tái)升電機(jī)發(fā)出指令，電機(jī)啟動(dòng)，玻璃則被提升。m， N電機(jī)帶動(dòng)驅(qū)動(dòng)構(gòu)件，在通過四桿機(jī)構(gòu)，驅(qū)使吸盤架運(yùn)動(dòng)，而提升玻璃。設(shè)兩相對位置不變的構(gòu)件中心為A,D,連接AD為機(jī)架，長為150mm，用AB桿代表驅(qū)動(dòng)曲柄，AB桿長取為100mm，初始位置為AB,終止位置為AB。連桿為BC。連接BB，再做其中垂線，交CD于C點(diǎn)。作圖過程見圖312。臺(tái)升焊接鉸鏈設(shè)計(jì)如圖314。由上得臺(tái)升機(jī)構(gòu)于圖316。翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)與臺(tái)升機(jī)構(gòu)的組合機(jī)構(gòu)于圖317。機(jī)構(gòu)見圖318。圖319 整體圖4 四桿機(jī)構(gòu)的實(shí)體建模與裝配 pro/e軟件介紹Pro/E（Pro/Engineer操作軟件）是美國參數(shù)技術(shù)公司（Parametric Technology Corporation，簡稱PTC）的重要產(chǎn)品。Pro/E第一個(gè)提出了參數(shù)化設(shè)計(jì)的概念，并且采用了單一數(shù)據(jù)庫來解決特征的相關(guān)性問題。Pro/E的基于特征方式，能夠?qū)⒃O(shè)計(jì)至生產(chǎn)全過程集成到一起，實(shí)現(xiàn)并行工程設(shè)計(jì)。Pro/E采用了模塊方式，可以分別進(jìn)行草圖繪制、零件制作、裝配設(shè)計(jì)、鈑金設(shè)計(jì)、加工處理等，保證用戶可以按照自己的需要進(jìn)行選擇使用。Pro/Engineer是一個(gè)功能定義系統(tǒng)，即造型是通過各種不同的設(shè)計(jì)專用功能來實(shí)現(xiàn)，其中包括：筋（Ribs）、槽（Slots）、倒角（Chamfers）和抽空（Shells）等，采用這種手段來建立形體，對于使用者來說是更自然，更直觀，無需采用復(fù)雜的幾何設(shè)計(jì)方式。三維幾何約束就是裝配體內(nèi)各零部件的幾何配合關(guān)系，它把零部件約束在某個(gè)三維幾何空間中，使這些零部件只能在此特定的三維空間中或固定或運(yùn)動(dòng)。只有這樣，裝配體才能完成人們賦予它的預(yù)期功能。這些約束包括設(shè)計(jì)變量約束和三維幾何約束，設(shè)計(jì)變量約束控制裝配體中零件的實(shí)體，三維幾何約束確定零件的位置。這種關(guān)系可以通過約束關(guān)系來描述，這種約束關(guān)系最終反映到零件的最基本的元素上：一個(gè)裝配約束作用于兩個(gè)零件，實(shí)質(zhì)上就是約束分屬于兩個(gè)零件上的兩個(gè)幾何元素，這些幾何元素主要有點(diǎn)、直線、二次曲線、平面、二次曲面等，它可以是零件上實(shí)際存在的元素，也可以是零件的延伸或擴(kuò)展，或者說是零件的虛擬部分，如基準(zhǔn)和參考元素等。一般來說，一個(gè)部件的定位必須由兩個(gè)或兩個(gè)以上的三維約束完成。它們是裝配模型的重要組成信息之一。如：把每個(gè)零部件分類，并冠以不同的類別名稱，這樣便于對不同類別零部件采取不同的處理方法。這些分類在實(shí)現(xiàn)裝配規(guī)劃時(shí)有利于提高各個(gè)模塊的運(yùn)算效率。這些信息對零件的裝配特性有一定的影響，如體積或重量很大的零件其裝配性能差；同樣，體積很小的零件裝配性能也差。裝配規(guī)劃研究的重點(diǎn)是裝配過程設(shè)計(jì)。由于裝配設(shè)計(jì)是一個(gè)創(chuàng)造性相當(dāng)強(qiáng)的過程，而目前計(jì)算機(jī)的創(chuàng)造能力仍無法與人的創(chuàng)造能力相比擬，所以，目前的裝配規(guī)劃基本上都是以自動(dòng)裝配規(guī)劃為輔、以計(jì)算機(jī)輔助裝配規(guī)劃為主。同時(shí)也可以通過實(shí)時(shí)仿真功能可視化的驗(yàn)證規(guī)劃的合理性與可行性，由于在這個(gè)模塊中采用了一種特殊的動(dòng)畫生成模式，所以在整個(gè)仿真過程中，整個(gè)界面保持了激活狀態(tài)，便于用戶隨時(shí)調(diào)整視角進(jìn)行觀察。⑵ 建立新的裝配文件單擊工具欄中的（新建）工具，彈出“新建（New）”對話框，在“類型（Type）”欄選擇“組件（Assembly）”，在“子類型（Subtype）”欄選擇 “設(shè)計(jì)（Design）”，在“名稱（Name）”處接受默認(rèn)名稱“asm0001”，取消對“使用缺省模板（Use default template）”復(fù)選框的勾選，單擊按鈕。⑶ 裝配零件 單擊工具欄中的（裝配）工具，在彈出的“打開（Open）”對話框中選擇*：\…\結(jié)果→，單擊按鈕。 單擊工具欄中的（裝配）工具，在彈出的“打開（Open）”對話框中選擇*：\…\結(jié)果→，單擊按鈕。圖45 底座的放置圖46 銷釘約束單擊（確認(rèn)）按鈕，完成翻轉(zhuǎn)鉸鏈板的放置，如圖47所示。在“元件放置（Component Placement）”操控板的對話欄中單擊“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48所示的約束。圖49 連桿的放置 單擊工具欄中的（裝配）工具，在彈出的“打開（Open）”對話框中選擇*：\…\結(jié)果→，單擊按鈕。在“元件放置（Component Placement）”操控板中單擊“放置（Placement）”上滑面板，單擊該上滑面板中的“新設(shè)置（New Set）”，然后在對話欄中單擊“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410所示的約束2。411 翻轉(zhuǎn)支撐板的放置5 四桿機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)仿真 Pro/E運(yùn)動(dòng)仿真簡介 Pro/E運(yùn)動(dòng)仿真的特點(diǎn)在Pro/E中，我們可以通過對機(jī)構(gòu)添加運(yùn)動(dòng)副、驅(qū)動(dòng)器使其運(yùn)動(dòng)起來，以實(shí)現(xiàn)機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)仿真。創(chuàng)建機(jī)構(gòu)的過程與零件裝配的過程極為相似。當(dāng)創(chuàng)建或編輯調(diào)用一個(gè)運(yùn)動(dòng)副時(shí)，就會(huì)彈出運(yùn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)對話框。⑵ 關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)分析當(dāng)使用者只需要了解某一關(guān)節(jié)的運(yùn)動(dòng)情況時(shí)，可以選擇分析工具條中的關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)分析圖標(biāo)，并輸入步長和步數(shù)進(jìn)行分析。當(dāng)選擇靜力學(xué)分析后，時(shí)間和步數(shù)的輸入項(xiàng)將不可選。時(shí)間值代表運(yùn)動(dòng)分析模型所分析的時(shí)間段內(nèi)的時(shí)間，步數(shù)值代表在此時(shí)間段內(nèi)分幾個(gè)瞬態(tài)位置進(jìn)行分析或顯示。裝配位置與設(shè)計(jì)位置的區(qū)別是:裝配位置是在裝配機(jī)構(gòu)時(shí)產(chǎn)生的，與使用者裝配時(shí)所選取的配合面有關(guān)；而設(shè)計(jì)位置是使用者在運(yùn)動(dòng)仿真前人為設(shè)置的，使用者可以根據(jù)需要進(jìn)行設(shè)定或者調(diào)節(jié)設(shè)計(jì)位置。⑺ 預(yù)測工程和工程判斷準(zhǔn)則Pro/E的運(yùn)動(dòng)分析模塊是用于預(yù)測工程的應(yīng)用軟件。這些預(yù)測都是基于非常復(fù)雜的數(shù)學(xué)理論以及公認(rèn)的物理和工程原理。⑵ 自由度：構(gòu)件所具有的獨(dú)立運(yùn)動(dòng)的數(shù)目(或是確定構(gòu)件位置所需要的獨(dú)立參變量的數(shù)目)稱為構(gòu)件的自由度。⑷ 連接：成為聯(lián)接。聯(lián)接的作用是約束構(gòu)件之間的相對運(yùn)動(dòng)，減少機(jī)構(gòu)的總自由度。⑹ 接頭：連接類型，例如:銷連接、滑塊桿連接等。其他構(gòu)件相對于基礎(chǔ)運(yùn)動(dòng)。⑺ 運(yùn)動(dòng)：從驅(qū)動(dòng)器的構(gòu)件運(yùn)動(dòng)方式。⑼ 驅(qū)動(dòng)器：義一個(gè)構(gòu)件相對于另一個(gè)構(gòu)件的運(yùn)動(dòng)方式。⑽ 回放：錄并重新演示機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)。⑴ 定義伺服電動(dòng)機(jī)圖51 Pro/E運(yùn)動(dòng)仿真的步驟的流程圖單擊工具欄中的（伺服電機(jī)）工具，系統(tǒng)彈出“伺服電動(dòng)機(jī)定義（Servo Motor Definition）”對話框，在“類型（Type）”選項(xiàng)卡中選擇“運(yùn)動(dòng)軸（Motion Axis）”，如圖52所示，然后在工作區(qū)點(diǎn)選如圖52所示的運(yùn)動(dòng)軸，保證四桿機(jī)構(gòu)沿逆時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)（旋轉(zhuǎn)方向可根據(jù)右手螺旋定則判斷），否則需反向。圖53 “伺服電動(dòng)機(jī)定義”對話框二⑵ 定義分析單擊工具欄中的（分析）工具，系統(tǒng)彈出“分析定義（Analysis Definition）”對話框，名稱接受默認(rèn)：AnalysisDefinition1，在“類型（Type”）欄選擇“運(yùn)動(dòng)學(xué)（Kinematic）”，在“圖形顯示（Graphical Display）”的“終止時(shí)間（End Time）”處輸入：20，“幀頻（Frame Rate）”處輸入：30，如圖54所示。圖54 “分析定義”對話框結(jié) 論玻璃搬運(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?，F(xiàn)在我們研究玻璃搬運(yùn)裝置，所有元器件均國產(chǎn)化，完全滿足玻璃搬運(yùn)，裝箱等多項(xiàng)要求，該裝置經(jīng)濟(jì)可靠，價(jià)格低。上玻裝置采用相應(yīng)機(jī)器人技術(shù)，機(jī)電控制技術(shù)，實(shí)現(xiàn)動(dòng)作。給出取片信號（人工、自動(dòng)均可）后，翻轉(zhuǎn)系統(tǒng)工作，電機(jī)驅(qū)動(dòng)機(jī)械反轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)使吸盤臂翻起，并達(dá)到和玻璃一樣的傾斜角度時(shí)翻轉(zhuǎn)停止，前移電機(jī)使吸盤移動(dòng)，頂部吸盤旁的檢測開關(guān)接觸到玻璃時(shí)，前移電機(jī)停止。接著整個(gè)機(jī)架移動(dòng)自動(dòng)找到零位后停止，等待切割臺(tái)發(fā)出信號，便可與切割臺(tái)同速將玻璃片送至切割臺(tái)上，玻璃送出后自動(dòng)循環(huán)上片程序工作，此機(jī)臺(tái)可根據(jù)所需玻璃厚度任意選定工位取片。采用了一系列先進(jìn)的設(shè)計(jì)方案，用最簡單的方式達(dá)到了最有效的效果。畢業(yè)設(shè)計(jì)過程中所接觸的知識(shí)和我們以后的工作有許多聯(lián)系，在設(shè)計(jì)的過程中熟練運(yùn)用對以后的工作將有很大幫助。何老師嚴(yán)肅認(rèn)真的治學(xué)態(tài)度，耐心細(xì)致的工作作風(fēng)，謙虛謹(jǐn)慎的為人風(fēng)格，對我的學(xué)習(xí)，工作，做人產(chǎn)生了很大的影響。感謝機(jī)械電子工程系的各位領(lǐng)導(dǎo)和老師，在我學(xué)習(xí)期間給予了我許多幫助和支持。 參 考 文 獻(xiàn)[1] 濮良貴，紀(jì)名剛．機(jī)械設(shè)計(jì)[M]．八版．．[2] 孫恒，陳作模，葛文杰．機(jī)械原理[M]．七版．北京：高等教育出版社， ．[3] 宋寶玉．機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書[M]．一版．北京：高等教育出版社， ．[4] 楊將新，楊世錫．機(jī)械工程測試技術(shù)[M]．一版．北京：高等教育出版社，．[5] 鄒慧君，沈乃勛．機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)手冊[M]．一版．北京：高等教育出版社，1998．[6] （日）坂本正文著，王自強(qiáng)譯．步進(jìn)電機(jī)應(yīng)用技術(shù)．科學(xué)出版社，．[7] 王積偉，章宏甲，黃誼．液壓與氣壓傳動(dòng)[M]．二版．北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2005．[8] 秦曾煌，姜三勇．電工學(xué)電子技術(shù)[M]．七版．北京：高等教育出版社，．[9] 邱會(huì)朋，李曉敏．計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)[M]．北京：清華大學(xué)出版社，．[10] 殷國富，刁燕，蔡長韜．機(jī)械CAD/CAM技術(shù)基礎(chǔ)[M]．武漢：華中科技大學(xué)出版社，．[11] 楊可楨，程光蘊(yùn)，李仲生．《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》．第五版．北京：高等教育出版社．2005．[12] 孫桓．《機(jī)械原理》[M]．北京：北京高等教育出版社．1990．[13] A1Alleyne,R1L iu . A Simplified App roach t o Force Con2trol for Electro2 hydraulic Systems [ J ]. Control Engineer2ing Practice, 2000 (8) : 1347 1356 . [14] Zhao X1T1, Jiang H1Z1, Zheng S1T1, Han J1W11Dev2elopment of high precision Gravity center position measure2ment system for large heavy vehicles [C ]. Proceedings of SP IE— he International Society for Optical Engineering, v 6042 II , I CM IT 2005: Control Systems and Robotics,2005: 604241 . 43