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ECT機(jī)機(jī)械系統(tǒng)及床的機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)草案
導(dǎo)言
按8月19日醫(yī)療儀器部會(huì)議精神對(duì)ECT二號(hào)機(jī)進(jìn)行改進(jìn)設(shè)計(jì)，要求如下：
⑴ 在原有技術(shù)參數(shù)基礎(chǔ)上優(yōu)化設(shè)計(jì)，改進(jìn)缺陷。
⑵ 外觀設(shè)計(jì)美觀輕巧，流暢。設(shè)備空筒后端做成喇叭口，開(kāi)闊視野。
⑶ 降低整機(jī)高度，減輕重量適合運(yùn)輸。
⑷ 改進(jìn)配重設(shè)計(jì)，使之成多塊結(jié)構(gòu)可按要求配裝。
⑸ 改進(jìn)懸臂設(shè)計(jì)，使之輕巧美觀。
⑹ 降低ECT機(jī)的制造成本。
⑺ 重新計(jì)算電機(jī)功率，降低設(shè)備功耗。
⑻ 改進(jìn)準(zhǔn)直器設(shè)計(jì)，使換準(zhǔn)直器輕松方便。
⑼ 改進(jìn)床的參數(shù)，使之合理適用。
⑽ 改進(jìn)床的外觀，使之美觀。
設(shè)計(jì)思想
本著以改進(jìn)為原則對(duì)ECT主機(jī)和床進(jìn)行改進(jìn)設(shè)計(jì)，要求優(yōu)于原設(shè)計(jì)并保留優(yōu)點(diǎn)。

1. ECT二號(hào)機(jī)的機(jī)械結(jié)構(gòu)

⑴ 基座
基座為箱體結(jié)構(gòu)，體積1458mm×472mm×1460mm。占空間大視覺(jué)效果粗重。箱體內(nèi)存放電器元器件通風(fēng)不好。鋼板厚耗材多（鋼板均厚16mm、506kg）焊口長(zhǎng)。
⑵ 基座與旋轉(zhuǎn)框架連接
基座與旋轉(zhuǎn)框架裝配由大軸承、過(guò)渡環(huán)一、過(guò)渡環(huán)二、旋轉(zhuǎn)框架相互連接而成�；�座與旋轉(zhuǎn)框架間隔空間大、裝配繁瑣、過(guò)渡零件多。過(guò)渡環(huán)二沒(méi)有特殊的作用，而且使基座與旋轉(zhuǎn)框架間隔達(dá)200mm，探頭重心前移。
⑶ 旋轉(zhuǎn)框架
旋轉(zhuǎn)框架為部分開(kāi)放的箱體結(jié)構(gòu)，使用鋼板均厚14mm箱體厚126mm寬1060mm�？紤]不影響安裝工藝的條件下，箱體尺寸相應(yīng)減小鋼板減薄。與旋轉(zhuǎn)框架連接的滑動(dòng)框架體積也較大984mm×172mm×289mm使用鋼板均厚16mm考慮不影響安裝工藝的條件下，箱體尺寸相應(yīng)減小鋼板減薄。
⑷ 準(zhǔn)直器安裝
準(zhǔn)直器重量重，安裝定位不精確。安裝準(zhǔn)直器時(shí)準(zhǔn)直器車(chē)與探頭、準(zhǔn)直器與車(chē)沒(méi)有定位裝置，安裝費(fèi)力耗時(shí)。準(zhǔn)直器車(chē)移動(dòng)費(fèi)力。
⑸ 懸臂結(jié)構(gòu)與安裝位置
懸臂安裝位置位于基座頂部中間位置，支架高445 mm 使整機(jī)高達(dá)1976mm。懸臂長(zhǎng)1900mm 截面70mm×50mm較粗大，推動(dòng)費(fèi)力影響美觀。
⑹ 機(jī)殼與外觀
ECT二號(hào)機(jī)外觀設(shè)計(jì)視覺(jué)感覺(jué)粗重，工業(yè)設(shè)備角色較濃。與床配套的整體感不強(qiáng)。

1. 床的機(jī)械結(jié)構(gòu)分析

⑴ 床板

1. 床板截面結(jié)構(gòu)

床板截面為月牙形厚度65mm。這樣的厚度在探頭對(duì)人背面掃描時(shí)會(huì)比正面掃描產(chǎn)生誤差。此外床板美觀設(shè)計(jì)不夠。

1. 床板的長(zhǎng)度與行程

現(xiàn)床板的長(zhǎng)度2620mm，行程1900mm 掃描范圍1805mm（從床頭至視野區(qū)域內(nèi)有95mm無(wú)用區(qū)）

1. 床的升降位移

床的升降位移為745mm~1120mm 最低位745mm 病員上床有困難。最高位1120mm超出ECT機(jī)中心高950mm 170mm之多。實(shí)際床板升高至950mm為合適。
④ 手動(dòng)功能
床板在不受電控時(shí)不能手工拉動(dòng)，在臨床操作時(shí)需要手動(dòng)推拉，現(xiàn)用床只有自動(dòng)功能。

1. 械升降機(jī)構(gòu)與外觀

現(xiàn)有升降機(jī)構(gòu)比較成熟、穩(wěn)定。但外形占空間大，改變外形不靈活。床板周邊無(wú)保護(hù)攔板，在床板前伸時(shí)容易刮碰病員身體。且使床的整體造型欠美感。

1. 對(duì)二號(hào)機(jī)的改進(jìn)和三號(hào)機(jī)的設(shè)計(jì)
2. ECT和床的平面布局

三號(hào)機(jī)設(shè)計(jì)為主機(jī)、病床、準(zhǔn)直器庫(kù)車(chē)、電源箱及控制儀器箱的布局組合。見(jiàn)二號(hào)（圖a）三號(hào)機(jī)（圖b）

主機(jī)占地面積減小0.26m2并分散放置，控制儀器移出主機(jī)之外便于維修和通風(fēng)，運(yùn)輸時(shí)可單獨(dú)裝卸避免損壞。安放設(shè)備更靈活。
（圖a） （圖b）

1. 三號(hào)機(jī)的性能參數(shù)與技術(shù)要求

⑴探頭
①探頭的擺動(dòng)
擺動(dòng)角度：-20°～ +180°
操作方式：手動(dòng)
自鎖：要
停電時(shí)可移動(dòng)：要
擺動(dòng)限位：有擋塊
脈沖編碼器表示：1°（單位）
DA/PC控制：無(wú)
探頭擺動(dòng)的實(shí)際精度：0.5°
②探頭的旋轉(zhuǎn)
旋轉(zhuǎn)角度：-45°～+375°（一般使用范圍：0°～+360°）
旋轉(zhuǎn)速度：0.2 ～ 2 rpm
自鎖：要
停電時(shí)可移動(dòng)：不要
旋轉(zhuǎn)限位：沒(méi)有檔塊
零點(diǎn)設(shè)置：以探頭在上面最高點(diǎn)時(shí)定為0°
旋轉(zhuǎn)方向：以探頭所在面為機(jī)架正面，探頭順時(shí)針?lè)较蛐�轉(zhuǎn)為正方向旋轉(zhuǎn)（順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)度數(shù)加大）。
脈沖編碼器表示：1°（單位）
DA/PC控制：有
探頭旋轉(zhuǎn)的實(shí)際精度：0.5°
③探頭的升降
升降運(yùn)動(dòng)范圍：25 ～ 340 mm（以旋轉(zhuǎn)中心為零點(diǎn)）
升降運(yùn)動(dòng)速度：300 mm / min
自鎖：要
停電時(shí)可移動(dòng)：不要
升降限位：有擋塊
脈沖編碼器表示：1mm（單位）
DA/PC控制：有
探頭升降的實(shí)際精度：0.5mm
④ 遇阻報(bào)警、緊急制動(dòng)
探頭底平面設(shè)置面觸摸開(kāi)關(guān)（四個(gè)微動(dòng)開(kāi)關(guān)與接觸面四角接觸），只要某一接觸點(diǎn)運(yùn)動(dòng)遇阻，立即會(huì)發(fā)出報(bào)警信號(hào)，并緊急制動(dòng)。
⑵病床
①病床的升降
升降運(yùn)動(dòng)范圍：600 ～ 950 mm（以地面為基準(zhǔn)面）
升降運(yùn)動(dòng)速度：300 mm / min
自鎖：要
停電時(shí)可移動(dòng)：要
脈沖編碼器表示：1mm（單位）
DA/PC控制：有
病床升降的實(shí)際精度：0.5mm
②病床的水平運(yùn)動(dòng)
運(yùn)動(dòng)范圍 ：0 ～ 2000 mm
****掃描范圍：不小于1900 mm
運(yùn)動(dòng)速度：30 ～ 1900 mm/min
掃描速度：100~500mm/min（在此范圍內(nèi)掃描速度要求均勻，非掃描速度范圍內(nèi)運(yùn)動(dòng)速度沒(méi)有均勻性要求）
輪廓掃描：采用示教（學(xué)步）的方式，先定4~5個(gè)點(diǎn)，按垂直的折線運(yùn)動(dòng)。這部分的動(dòng)作指令由計(jì)算機(jī)提供，由甲方負(fù)責(zé)編程。
自鎖：要
停電時(shí)可移動(dòng)：要
脈沖編碼器表示：1mm（單位）
DA/PC控制：有
病床水平運(yùn)動(dòng)的實(shí)際精度：0.5mm
③病床的幾個(gè)設(shè)計(jì)參數(shù)
床板采用碳素纖維復(fù)合材料，γ射線穿透衰減率不大于10％。重心在懸臂1500mm處時(shí)床板頂端撓度不大于25mm。
病床可承載的病人的****重量：135 kg，其安全系數(shù)不小于4（詳見(jiàn)附件一之附2《電氣安全要求》）。
⑶液晶顯示器
懸掛式液晶顯示器一個(gè)，具有以下功能：開(kāi)機(jī)后、采集數(shù)據(jù)前進(jìn)入運(yùn)動(dòng)顯示狀態(tài)（有圖和數(shù)據(jù)），采集后轉(zhuǎn)為采集和運(yùn)動(dòng)同時(shí)顯示狀態(tài)（屏幕主要部分顯示采集狀態(tài)，下邊部分簡(jiǎn)要顯示運(yùn)動(dòng)狀態(tài)）。其運(yùn)動(dòng)控制狀態(tài)的界面至少有6個(gè)。
在運(yùn)動(dòng)顯示狀態(tài)下，用觸摸鍵或手動(dòng)控制盒均能操作并顯示運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的改變。
⑷ 手動(dòng)控制盒
運(yùn)動(dòng)控制用的一個(gè)手動(dòng)控制盒安裝在機(jī)架一邊，具有獨(dú)立控制探頭和床運(yùn)動(dòng)的功能，并具有將液晶顯示器的顯示狀態(tài)在采集和運(yùn)動(dòng)顯示之間切換的功能。與液晶顯示器觸摸鍵的控制功能平行
①“回零”功能
手動(dòng)控制盒和液晶顯示器的觸摸鍵均設(shè)有“回零鍵”�！盎亓恪睍r(shí)，床、探頭的上下和旋轉(zhuǎn)角度均到零位�！盎亓恪弊詈檬峭瑫r(shí)進(jìn)行（對(duì)床是先水平到零，后上下到零），如不能同時(shí)進(jìn)行，分別順序進(jìn)行也可以。床板水平的零位：床板離機(jī)架的遠(yuǎn)端到頭，然后再往回一定距離（如10mm）將位置
設(shè)為0mm。另一端與床邊齊，上下與探頭的外邊對(duì)齊。
床高低的零位：床板下降到極點(diǎn)（離地面650mm處）然后待上升一定距離后（如10mm）
將位置設(shè)為0mm。
探頭上下的零位：探頭處于最外邊，然后待下降一定距離后（如10mm）將位置設(shè)為
0mm。
探頭旋轉(zhuǎn)的零位：探頭導(dǎo)軌處于最高處定為0°。

1. 幾個(gè)設(shè)計(jì)參數(shù)

a) 機(jī)架中孔的中心離地面的距離：950 mm
b) 機(jī)架中孔直徑：700 mm
c）探頭探測(cè)面朝下時(shí)，該面離地面的****距離：≤1,290 mm
d）探頭探測(cè)面朝上時(shí)，該面離地面的****距離：≥ 610 mm
③　DA/PC與PLC通信，實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)控制
PLC組件接受來(lái)自DA-PC的指令，解釋并實(shí)現(xiàn)3.1 中包括的運(yùn)動(dòng)控制，PLC也根據(jù)DA-PC的指令將當(dāng)前的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)送給DA-PC。具體的指令如下：
指令為一個(gè)以回車(chē)鍵（ox0d）結(jié)束的字符串，格式如下：
命令 軸 [參數(shù)]
命令包括： move 沿指定軸向運(yùn)動(dòng)到指定的位置；
mover 沿指定軸向運(yùn)動(dòng)指定的偏移量；
position 返回指定軸的當(dāng)前位置；
setv 設(shè)置指定軸的運(yùn)動(dòng)速度；
stat 返回指定軸的當(dāng)前狀態(tài)。
狀態(tài)包括： stopped 停止?fàn)顟B(tài)
moving 正在運(yùn)動(dòng)
accelerating 正在加速
stopping 正在減速
如果使用不帶軸參數(shù)的 stat命令，則返回如下信息：
change 運(yùn)動(dòng)狀態(tài)顯示/動(dòng)態(tài)圖象顯示切換
error: xxx 錯(cuò)誤以及錯(cuò)誤代碼
軸：包括以上提及的5個(gè)運(yùn)動(dòng)軸(z;r;t;y;b)
DA-PC與PLC之間以普通RS232C方式連接、通訊。
④手動(dòng)控制盒與PLC通信，實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)控制
PLC接受手動(dòng)控制盒電平信號(hào)實(shí)現(xiàn)用戶(hù)手動(dòng)操作的運(yùn)動(dòng)控制。手動(dòng)控制盒與PLC之間
通過(guò)普通信號(hào)電纜連接。
信號(hào)包括： 探頭升降（2個(gè)）；探頭旋轉(zhuǎn)（2個(gè)）；床升降（2個(gè)）；床水平運(yùn)動(dòng)（2個(gè)）；
回零（1個(gè)）；通訊復(fù)位（1個(gè)）；顯示切換（1個(gè)）。
電纜包括： 信號(hào)電纜：4根（8421編碼）；
直流電源電纜：2根（+5V，地）。
⑤電源
交流，頻率50Hz±1 Hz ，電壓380 V±38V，輸入功率：不大于3kVA

⑸ 性能要求
① 外觀要求
儀器的外觀應(yīng)端正、光潔，表面油漆涂層應(yīng)符合YY/T91055—1999 《醫(yī)療器械油漆涂層分類(lèi)、技術(shù)條件》的要求，金屬制件的鍍層要符合YY0076—92 金屬制件的鍍層分類(lèi)
技術(shù)條件》（詳見(jiàn)附件一之附1《外觀要求》）。
② 機(jī)械特性
A、緊固件應(yīng)安裝牢固，各控制開(kāi)關(guān)、調(diào)節(jié)旋鈕（按鍵）應(yīng)靈活可靠。
B、 整機(jī)機(jī)械和運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)經(jīng)加工、制造和調(diào)整后，能正確實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)所規(guī)定的各項(xiàng)功能（見(jiàn)本文件3）。
C、 掃描穩(wěn)定性
床板在掃描速度范圍內(nèi)，水平運(yùn)動(dòng)速度的穩(wěn)定性：≤3%。
D、 旋轉(zhuǎn)中心的偏離
旋轉(zhuǎn)中心的偏離不得超過(guò)2mm，經(jīng)過(guò)校正不大于1mm。
E、 噪音
整機(jī)運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的噪音：≤ 50dB
F、 電氣安全性能
儀器的電氣安全要求應(yīng)符合GB9706.1—1995（IEC601-1-1988）《醫(yī)用電氣設(shè)備 第一部分：安全通用要求》。詳見(jiàn)附件一之附2《電氣安全要求》。

三、三號(hào)機(jī)的改進(jìn)處與合理性

1. 基座的改進(jìn)設(shè)計(jì)

㈠ 外形尺寸與箱體結(jié)構(gòu)

二號(hào)機(jī)基座的箱體外形尺寸為472mm×1458mm×1460mm，重新設(shè)計(jì)后為250mm×1428mm×1458mm。箱體結(jié)構(gòu)二號(hào)機(jī)為六面箱體（圖一a），現(xiàn)設(shè)計(jì)為八面箱體（圖一b）。重新設(shè)計(jì)去掉箱體后部222mm×1428mm×1460mm體積。箱體內(nèi)部計(jì)算機(jī)、UPS電源、倍增管電源、移至機(jī)體外部電控箱內(nèi)，使箱體重量減輕前后尺寸縮短，整體顯得輕巧。箱體上部設(shè)計(jì)成梯形結(jié)構(gòu)，外
(圖一a) （圖一b）

罩圓面半徑減小至800mm使機(jī)體外罩更輕巧。
㈡ 材料損耗與加工成本
基座重新設(shè)計(jì)后比二號(hào)機(jī)基座箱體重量減輕41.9kg。箱體焊接焊縫比二號(hào)機(jī)基座箱體減少5328mm。材料費(fèi)減少125.7元（按普碳鋼3000元/噸），加工費(fèi)減少266.4元（按25元/米焊、割）
熱處理費(fèi)減少83.8元（按2元/公斤）。不計(jì)人工費(fèi)和管理費(fèi)及其它附加費(fèi)用，共減少費(fèi)用475.9元
㈢ 結(jié)構(gòu)的可靠性
重新設(shè)計(jì)的箱體在結(jié)構(gòu)上仍為筋板焊接結(jié)構(gòu)，支撐旋轉(zhuǎn)框架和探頭時(shí)的強(qiáng)度滿(mǎn)足要求，不會(huì)發(fā)生斷裂與變形。箱體在吊裝時(shí)內(nèi)部筋板起加強(qiáng)作用，不會(huì)時(shí)箱體變形開(kāi)裂。

箱體的地腳支撐總長(zhǎng)度仍為997mm，支點(diǎn)向前移222mm。在無(wú)地腳螺栓固定時(shí)不會(huì)因外力而翻倒。見(jiàn)（圖二） （圖二） （圖三）


㈣ 減速機(jī)形式和安裝位置

減速機(jī)選擇直角軸地腳安裝型，安裝位置降低186mm向中心位移234mm見(jiàn)(圖四)。改變減速器型式減少了箱體后部突出尺寸見(jiàn)（圖二），改變減速器安裝位置減小拖鏈安裝半徑使結(jié)構(gòu)更緊湊見(jiàn)（圖三）。

（圖四）

1. 轉(zhuǎn)動(dòng)框架與基座連接結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

㈠ 連接部件的簡(jiǎn)化
二號(hào)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)框架與基座連接由大軸承、環(huán)一、環(huán)二連接組成，現(xiàn)設(shè)計(jì)為大軸承、環(huán)一連接，去除了環(huán)二。在結(jié)構(gòu)上前后尺寸縮短，安裝維護(hù)更方便，減小了設(shè)備體積。見(jiàn)（圖五）

㈡ 材料損耗與加工成本
去除環(huán)二減輕材料重量58kg，材料費(fèi)減少174元（按普碳鋼3000元/噸），加工費(fèi)減少2000元（按25元/工時(shí)、80時(shí)）。
㈢ 重新設(shè)計(jì)后的特點(diǎn)

（圖五）

去除環(huán)二，轉(zhuǎn)動(dòng)框架與基座連接間隙減小為147mm，減小了51mm。這樣外罩尺寸也隨之減薄外觀顯得輕巧。布線拖鏈選用22.075型使布線緊湊。拖鏈支撐長(zhǎng)度減小50mm，銷(xiāo)軸、支撐滾都減短50mm，節(jié)省了材料和加工費(fèi)。
㈣ 結(jié)構(gòu)的可靠性
去除環(huán)二，環(huán)一與大軸承連接裝配不存在強(qiáng)度降低、影響剛度的問(wèn)題。減小51mm使探頭重心向基座移位51mm，翻轉(zhuǎn)力矩半徑減小安全性增大。減少中間連接件使裝配和制造誤差的累計(jì)量減小，增加了軸向連接精度（主要考慮裝配誤差）。

1. 轉(zhuǎn)動(dòng)框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

㈠ 用材和尺寸改變
二號(hào)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)框架用板均厚14 mm 外形尺寸1362mm×1060mm×160mm。重新設(shè)計(jì)后立筋鋼板厚度減少2mm 寬度尺寸減少40mm 高度減少50mm 箱體厚度尺寸減少20mm 外形尺寸設(shè)計(jì)為1312mm×1320×140mm 材料選用Q235見(jiàn)（圖六）
使加工焊接性更好。

（圖六）

㈡ 轉(zhuǎn)動(dòng)框架材料損耗與加工成本
鋼板減厚后材料減少35kg，（按普碳鋼3000元/噸）材料費(fèi)減少105元。由材料重量產(chǎn)生的相關(guān)費(fèi)用將降低。
㈢ 配重設(shè)計(jì)
配重設(shè)計(jì)成四塊三組式，便于拆卸運(yùn)輸。而且可靈活調(diào)整配重量達(dá)到節(jié)省功率的目的見(jiàn)（圖七）。㈣ 配重的加工成本
配重原為整體鑄造加工，分體后增加鑄造加工和機(jī)加工成本（25元/工時(shí) 10工時(shí)）250元。

㈤ 結(jié)構(gòu)的可靠性
（圖七）
因框架結(jié)構(gòu)沒(méi)有改變，其結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性不會(huì)變，鋼板減薄后轉(zhuǎn)動(dòng)框架的剛度與強(qiáng)度不受影響。

1. 滑動(dòng)框架的設(shè)計(jì)

㈠ 結(jié)構(gòu)和尺寸改變 （圖八）
將封閉式箱體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)為單面開(kāi)放式立筋結(jié)構(gòu)，（見(jiàn)圖八）寬度減少50mm 厚度尺寸減少40mm外形尺寸設(shè)計(jì)為 934mm×289mm×132mm 鋼板減厚2mm
㈡ 材料損耗與加工成本
鋼板減厚后材料減少23.9kg，材料費(fèi)減少71.7元。焊縫減少2336mm 加工費(fèi)減少58.4元（按25元/米焊、割）
㈢ 結(jié)構(gòu)的合理性
滑動(dòng)框架箱體改成部分開(kāi)放式，加工工藝難度增加（焊接變形），但減少了箱體重量。在箱體內(nèi)設(shè)置了橫向和豎直立筋使箱體剛性與強(qiáng)度不會(huì)降低。同時(shí)減少由于震動(dòng)產(chǎn)生的共鳴。

1. 
   絲杠及絲杠支撐設(shè)計(jì)

（圖九）
㈠ 結(jié)構(gòu)和尺寸改變
絲杠支撐的厚度減少30 mm，結(jié)構(gòu)不變。見(jiàn)（圖九）
㈡加工成本減少
由于絲杠支撐的厚度減少30 mm ，絲杠相應(yīng)減短30mm。轉(zhuǎn)動(dòng)框架上絲杠傳動(dòng)部件同步輪、減速機(jī)等相應(yīng)降低30mm。減少10工時(shí)（30元/工時(shí)）300元。

6懸臂和液晶屏設(shè)計(jì)
㈠ 結(jié)構(gòu)和尺寸改變
懸臂改用40mm×40mm方管，多節(jié)組合，使懸臂更美觀輕巧。懸臂支架的安裝位置從基座頂端正中移至機(jī)座側(cè)面，設(shè)備總高降低204mm，降至1764mm。見(jiàn)（圖十）
㈡ 外觀結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
見(jiàn)（圖十一）

（ 圖十）

（圖十一）

1. 直器安裝設(shè)計(jì)與探頭結(jié)構(gòu)

㈠ 結(jié)構(gòu)改變
將準(zhǔn)直器殼內(nèi)屏蔽鉛板移出另制成一板式結(jié)構(gòu)與探頭安裝為一體，這一層使用鉛板厚6mm，作為通用屏蔽層使用。這樣減輕了所有準(zhǔn)直器重量，移動(dòng)準(zhǔn)直器更靈活，使對(duì)正安裝更方便。見(jiàn)（圖十二）

（圖十二）

㈡ 準(zhǔn)直器安裝方式
準(zhǔn)直器安裝采用準(zhǔn)直器車(chē)對(duì)位，垂直升降安裝的方式。設(shè)備安放時(shí)在探頭正下方預(yù)埋對(duì)位檔塊，準(zhǔn)直器在準(zhǔn)直器車(chē)上也采用定位安放方式。準(zhǔn)直器車(chē)竟入定位區(qū)域定位后，人員操控探頭下降安裝。
㈢ 改進(jìn)后的特點(diǎn)
改進(jìn)后的準(zhǔn)直器減輕了重量，利于搬運(yùn)和安裝。移去鉛板前（以高能準(zhǔn)直器計(jì)算）準(zhǔn)直器重量為109.79kg。移去鉛板后減重62kg。三準(zhǔn)直器高能、低能、針孔使用同一屏蔽層，省去鉛板107kg
8、電機(jī)和電機(jī)功率的選取
經(jīng)計(jì)算轉(zhuǎn)動(dòng)框架承受的****扭矩1986Nm，傳動(dòng)比7.7 選取0.5kw伺服電機(jī)減速機(jī)。
9、殼體和外觀設(shè)計(jì)

在機(jī)體結(jié)構(gòu)參數(shù)確定后殼體和外觀設(shè)計(jì)見(jiàn)（圖十三、十四）
（見(jiàn)圖十三）



（見(jiàn)圖十四）
10、三號(hào)機(jī)重量
二號(hào)ECT機(jī)體滿(mǎn)重1954kg 三號(hào)機(jī)機(jī)體設(shè)計(jì)重量1688kg.。減重265.8kg

四、床的改進(jìn)設(shè)計(jì)
⑴ 床板設(shè)計(jì)

1. 床板橫截面

床面截面為月牙形，見(jiàn)（圖十五）厚度40mm。采用外層裹碳纖維材料，內(nèi)部填充耐高溫泡沫塑料的
（圖十五）
復(fù)合結(jié)構(gòu)。截面掃描區(qū)寬度設(shè)計(jì)為420mm，頭枕寬度設(shè)計(jì)為200mm。
的物體

1. 床板懸長(zhǎng)與夾持端

要求掃描范圍1900mm ，床板懸長(zhǎng)應(yīng)為1900mm＋95mm，床板總長(zhǎng)應(yīng)為1900mm＋95mm＋夾持端長(zhǎng)。夾持端盡可能設(shè)計(jì)的短些以求縮短床的總長(zhǎng)。床板與頭枕設(shè)計(jì)為分體結(jié)構(gòu)，頭枕可按需要安裝。
⑵ 床板托架
床板托架仍采用現(xiàn)用床的結(jié)構(gòu)，即薄板折彎焊接箱體加板金立筋結(jié)構(gòu)。該結(jié)構(gòu)輕巧、結(jié)構(gòu)強(qiáng)度好、外表美觀。床板周邊增加護(hù)板防止床板伸出時(shí)刮碰病員。
⑶ 手動(dòng)推拉功能

1. 達(dá)到的功能要求

為滿(mǎn)足床板快速回程到位、快速前伸到位的要求。床板平移設(shè)計(jì)自動(dòng)平移和手動(dòng)平移兩種功能。

1. 自動(dòng)手動(dòng)轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)

床板平移的自動(dòng)和手動(dòng)轉(zhuǎn)換可通過(guò)機(jī)械或電控手段實(shí)現(xiàn)。
㈠機(jī)械轉(zhuǎn)換
機(jī)械轉(zhuǎn)換設(shè)計(jì)是在床板下增加雙托架機(jī)構(gòu)，使用機(jī)械開(kāi)關(guān)鎖緊和松開(kāi)床板，床板在托架上滑動(dòng)實(shí)現(xiàn)手動(dòng)功能。機(jī)械轉(zhuǎn)換設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)復(fù)雜、工藝難度增加、板材用量增加。
㈡電控轉(zhuǎn)換
電控轉(zhuǎn)換設(shè)計(jì)是在原結(jié)構(gòu)不變的情況下，在伺服電機(jī)減速器傳動(dòng)軸端安裝電磁離合器達(dá)到自動(dòng)和手動(dòng)轉(zhuǎn)換的目的。使用電磁離合器工藝簡(jiǎn)單、不增加板材、安裝簡(jiǎn)單。
⑷ 升降機(jī)構(gòu)
床的升降機(jī)構(gòu)要穩(wěn)定能自鎖、易維修、制造成本低。設(shè)計(jì)考慮使用直線導(dǎo)軌導(dǎo)向豎直絲杠傳動(dòng)或交叉支撐梁支撐水平絲杠傳動(dòng)兩種機(jī)構(gòu)。
㈠　直線導(dǎo)軌導(dǎo)向豎直絲杠傳動(dòng)

直線導(dǎo)軌導(dǎo)向豎直絲杠傳動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)采用立柱式結(jié)構(gòu)（見(jiàn)圖十五），結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是絲杠承重、導(dǎo)軌導(dǎo)向。主要零件采用外購(gòu)成品件、裝配簡(jiǎn)單、裝配費(fèi)用低。主要部件使用兩套國(guó)產(chǎn)導(dǎo)軌費(fèi)用1700元（參考價(jià)）、
（見(jiàn)圖十五） （見(jiàn)圖十六）
兩套國(guó)產(chǎn)絲杠副費(fèi)用1600元。采用這種結(jié)構(gòu)邊緣適合安裝（見(jiàn)圖十六），立柱結(jié)構(gòu)高775mm，床的高度降低有難度、造型有局限性。特別立柱置于床托架中心線時(shí)，絲杠與床板升降時(shí)發(fā)生干涉。

㈡ 交叉支撐梁支撐水平絲杠傳動(dòng)
交叉支撐梁支撐水平絲杠傳動(dòng)采用剪刀叉式雙支撐梁支撐（見(jiàn)圖十七），水平絲杠傳動(dòng)。水平絲杠承受一部分軸向力。結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是占空間大、加工件多、鑄鋁件較脆，有沖擊力時(shí)容易斷裂。主要部件使用一對(duì)交叉支撐梁費(fèi)用3880元（20000元/噸鋁、木模2000元、加工費(fèi)940元均為參考價(jià)）。一套絲杠副800元（參考價(jià)）。采用這種結(jié)構(gòu)裝配和加工費(fèi)用高，造型單一。現(xiàn)用床均使用該結(jié)構(gòu)，比較成熟。

（見(jiàn)圖十七）
㈢ 設(shè)計(jì)采用的結(jié)構(gòu)
考慮結(jié)構(gòu)與技術(shù)的成熟性，選擇采用交叉支撐梁支撐水平絲杠傳動(dòng)的結(jié)構(gòu)。設(shè)計(jì)上將縮小結(jié)構(gòu)尺寸，加強(qiáng)構(gòu)件強(qiáng)度。
⑸ 床的平移機(jī)構(gòu)
床的平移機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)仍現(xiàn)用床采用導(dǎo)軌導(dǎo)向并承重，同步帶傳動(dòng)推進(jìn)的方式。該結(jié)構(gòu)比較成熟設(shè)計(jì)仍采用該設(shè)計(jì)。
⑹床的定位與移動(dòng)方式
床的定位設(shè)計(jì)采用雙定位銷(xiāo)隱蔽安裝，預(yù)埋三銷(xiāo)孔預(yù)制件的定位方式。床的移動(dòng)采用狐步舞移動(dòng)方式（見(jiàn)圖十八）。這樣比單定軸轉(zhuǎn)動(dòng)移動(dòng)靈活性大，讓出空間大。

（見(jiàn)圖十八）
⑺ 整體外觀設(shè)計(jì)
外觀設(shè)計(jì)多種方案（見(jiàn)圖十九、二十）


（圖十九）交叉支撐梁支撐水平絲杠傳動(dòng)適用


（圖二十）直線導(dǎo)軌導(dǎo)向豎直絲杠傳動(dòng)適用

⑻ 床的整體構(gòu)架設(shè)計(jì)
床的整體構(gòu)架設(shè)計(jì)仍采用板金焊接結(jié)構(gòu)，這樣用材靈活適合輕型箱體制造。

⑼ 床的升降電機(jī)和平移電機(jī)功率重新計(jì)算

TLCP150磚包裝箱機(jī)試制過(guò)程匯報(bào)

TLCP150磚包裝箱機(jī)試制過(guò)程匯報(bào)綱要
序言
磚包機(jī)項(xiàng)目八月份正式啟動(dòng)，在xx公司的積極配合下經(jīng)過(guò)了工藝了解、實(shí)物考察、資料收集等過(guò)程。在經(jīng)過(guò)對(duì)原有試制樣機(jī)的分析和補(bǔ)救設(shè)計(jì)后組裝成形、配備電路、氣路。經(jīng)過(guò)一個(gè)月的緊張調(diào)試最終得到如今結(jié)果。情況匯報(bào)如下：

1. 試驗(yàn)結(jié)果

1.1 裝箱包數(shù)：5184包/小時(shí)（3x8，216箱。最新實(shí)驗(yàn)結(jié)果）
1.2 名義用氣量：150L/m
1.3 名義用電量：9KW
1.4 適用箱型：只適合３x8 3x9
1.5 包裝樣式：無(wú)蓋半包裝

1. 現(xiàn)有狀態(tài)

2.1機(jī)械機(jī)構(gòu)
2.1.1機(jī)械結(jié)構(gòu)的局限性
㈠原有樣機(jī)只是半成品，大部分沒(méi)有組裝成形。并且機(jī)構(gòu)也未經(jīng)過(guò)運(yùn)行測(cè)試，在裝配到位后發(fā)現(xiàn)很多問(wèn)題。
㈡排包部分問(wèn)題較少，但也存在機(jī)構(gòu)與包運(yùn)行干涉、機(jī)構(gòu)與機(jī)構(gòu)運(yùn)行干涉、運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)阻尼大等現(xiàn)象。這些都帶試制過(guò)程中逐一解決了。
㈢裝箱部分問(wèn)題大，無(wú)參考。基本上只是一個(gè)框架。按原有設(shè)計(jì)和現(xiàn)有部件尺寸安裝零件和部件，發(fā)現(xiàn)有工位與運(yùn)行狀態(tài)不協(xié)調(diào)的問(wèn)題。再者也發(fā)現(xiàn)折紙工藝和下吸工藝與整體機(jī)構(gòu)錯(cuò)位。這也通過(guò)再設(shè)計(jì)解決了
㈣按照修改后的機(jī)架安裝布置氣路，具有不合理處。
㈤由于機(jī)構(gòu)和部件空間不能再調(diào)整，大梁最小間距不能滿(mǎn)足3x7的要求
㈥正因?yàn)槿绱藰訖C(jī)本身對(duì)于技術(shù)達(dá)標(biāo)要求就有局限性。影像因素很多。只適合３x8 3x9狀態(tài)。
2.1.2完善后的****狀態(tài)
㈠排包部分更換了“排包阻尼回位擋板”滑軌和“排包阻尼回位擋板”軸的位置。使阻尼力正好，不會(huì)擠壓磚包變形。
㈡排包部分排包進(jìn)包機(jī)構(gòu)重新修改了零件尺寸、安裝位置，使之不干涉。
㈢裝箱部分重新設(shè)定了箱工位間距、下吸擺臂軸心位置、紙板預(yù)拉工位。增加了紙板折邊汽缸。
㈣裝箱部分重新設(shè)定了推箱鏈條軸間距。（利樂(lè)10A,現(xiàn)在12A）
㈤喪失壓蓋工位
㈥在目前狀態(tài)下，運(yùn)行平穩(wěn)功能實(shí)現(xiàn)良好。
2.1.3運(yùn)行情況
㈠按目前試驗(yàn)調(diào)定時(shí)間計(jì)算出包數(shù)3240包/小時(shí)，時(shí)間延遲主要在排包區(qū)，依次8個(gè)循環(huán)為16秒,進(jìn)包排隊(duì)7秒，完成一個(gè)矩陣72包的矩陣80秒，在設(shè)備中為最慢時(shí)間。在調(diào)試中試驗(yàn)過(guò)減短時(shí)間到37秒，雖然可以偶然完成裝箱功能，但由于沒(méi)有導(dǎo)向?qū)О鼨C(jī)構(gòu)，總有一些包會(huì)跳出傳送網(wǎng)鏈或轉(zhuǎn)90度，或反倒造成不穩(wěn)定狀態(tài)。
㈡最新實(shí)驗(yàn)結(jié)果5184包/小時(shí)。除去機(jī)械結(jié)構(gòu)、運(yùn)轉(zhuǎn)特性的調(diào)整等因素。本臺(tái)機(jī)從包排對(duì)到72包矩陣運(yùn)行出第一傳送帶用時(shí)50秒。完成72包矩陣50秒的分配是排隊(duì)24秒，矩陣加移出26秒。這樣出包達(dá)5184包/小時(shí)。這是能達(dá)到的實(shí)際****出包值，即216箱/小時(shí)

2.2電路電控
2.2.1在原有條件的基礎(chǔ)上，搭建電路，基本上滿(mǎn)足了裝箱機(jī)的調(diào)試要求；要使本機(jī)商業(yè)化電路作適當(dāng)調(diào)整，再增加保護(hù)電路單元即可，請(qǐng)參照裝箱機(jī)電路圖
2.2.2在程序編制過(guò)程中，本著“先實(shí)現(xiàn)功能，再提高工藝要求”的精神，隨著對(duì)工藝的熟悉，不斷的修改和調(diào)整使之達(dá)到了裝箱機(jī)目前的技術(shù)要求；請(qǐng)參照裝箱機(jī)框圖�，F(xiàn)有程序只適合試驗(yàn)機(jī)使用。
2.2.3在本月27日的調(diào)試，減少了程序當(dāng)中時(shí)間常數(shù)，在現(xiàn)有條件的基礎(chǔ)上排包循環(huán)時(shí)間以縮減至50秒，從現(xiàn)場(chǎng)觀察進(jìn)包機(jī)構(gòu)的執(zhí)行動(dòng)作比較流暢，到位；個(gè)別的時(shí)間常數(shù)做了極端的測(cè)試，隨即有掉包的情況發(fā)生
2.2.4
2.3理論推算****出包數(shù)
該機(jī)進(jìn)包傳輸速度已不能改變，除非更換減速機(jī)。如果程序繼續(xù)優(yōu)化，調(diào)整進(jìn)包部分的氣缸的阻尼系數(shù)，繼續(xù)減少程序中的時(shí)間常數(shù)。進(jìn)包循環(huán)周期還可以縮短10%~20%左右的時(shí)間。約6480包/小時(shí)

1. 重點(diǎn)問(wèn)題

3.1箱板的成形
箱板成形****問(wèn)題時(shí)，下拉折邊時(shí)脫落和到位反彈。
3.2包裹成形
箱板四個(gè)折邊順序翻折到位，下翻邊預(yù)翻，壓緊。因?yàn)樗俣葏f(xié)調(diào)問(wèn)題出現(xiàn)折不到位。
3.3行包穩(wěn)定性
㈠機(jī)構(gòu)運(yùn)行速度過(guò)快不利于包運(yùn)行穩(wěn)定
㈡推包、排包機(jī)構(gòu)尺寸、位置設(shè)置合理與否影響包運(yùn)行穩(wěn)定
㈢運(yùn)行平面的通暢、過(guò)渡機(jī)構(gòu)的設(shè)置很重要。
3.4動(dòng)作協(xié)調(diào)
由于固有結(jié)構(gòu)和元件不能改變，動(dòng)作出現(xiàn)不協(xié)調(diào)
3.5噴膠頭安裝空間太小
3.6****裝箱數(shù)
一種設(shè)備不可能無(wú)限制地提高效率，機(jī)構(gòu)運(yùn)行是有一個(gè)極限值的。提高進(jìn)包排隊(duì)速度。
3.7控制與反饋方式
現(xiàn)在控制方式單一、傳感器布局簡(jiǎn)單。PLC語(yǔ)言也是初級(jí)的。
3.8速度、尺寸、結(jié)構(gòu)的協(xié)調(diào)
裝箱部分由于速度、尺寸、結(jié)構(gòu)的原因提高速度有困難。

1. 解決思路

4.1改善真空氣路
加大吸盤(pán)面積、縮短真空道距離、增加同流截面積。
4.2協(xié)調(diào)速度、尺寸、結(jié)構(gòu)之間的關(guān)系
重新設(shè)計(jì)計(jì)算工位間距等
4.3調(diào)整機(jī)構(gòu)與結(jié)構(gòu)尺寸
4.4電控與機(jī)械統(tǒng)調(diào)
還要經(jīng)過(guò)更多試驗(yàn)
4.5加大工位間距
針對(duì)大梁而言
4.6提高裝箱數(shù)的方法
在該樣機(jī)基礎(chǔ)上重新設(shè)計(jì)需改進(jìn)的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、結(jié)構(gòu)、機(jī)構(gòu)尺寸和電控電路。
4.7重新設(shè)計(jì)電控方案
優(yōu)化電控

1. 實(shí)現(xiàn)達(dá)標(biāo)的手段

5.1要實(shí)現(xiàn)15000包/小時(shí)的要求需改進(jìn)方法一（22進(jìn)包模式）
在提高傳送帶速度基礎(chǔ)上
如果將進(jìn)包機(jī)構(gòu)改為雙排進(jìn)包，推包往復(fù)改為雙排推進(jìn)。時(shí)間可定為排一排9包需1.08秒，雙排2.16秒（已加上后退時(shí)間），排包次數(shù)就為８次，即8.64秒。但推包只需要4次8.64秒，每次需2.16秒。動(dòng)作每一種類(lèi)都比4.1中的時(shí)間長(zhǎng)，也就是執(zhí)行機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)速度低，那么設(shè)備運(yùn)行穩(wěn)定性就高。
5.2實(shí)現(xiàn)15000包/小時(shí)的要求改進(jìn)方法二（332進(jìn)包模式）
在提高傳送帶速度基礎(chǔ)上
4.2中２x4模式進(jìn)包速度仍然很快，為降低事故率，繼續(xù)采用減少推包往復(fù)時(shí)間，增加排隊(duì)時(shí)間的方法解決這個(gè)問(wèn)題。將進(jìn)包機(jī)構(gòu)改為三排進(jìn)包，對(duì)于３x8一箱可設(shè)置為前兩步３排３排進(jìn)包，而第三步關(guān)閉一排進(jìn)口進(jìn)包，即２排進(jìn)包。即所謂332模式。推包往復(fù)速度為1.4秒，三排８包4.2秒，單行那么進(jìn)包排隊(duì)時(shí)間為1.64秒。這個(gè)時(shí)間較為合適。

5.3 PLC語(yǔ)言的設(shè)置延續(xù)本機(jī)編程風(fēng)格，使用工程技術(shù)人員較為熟練的基本語(yǔ)句，增加本機(jī)調(diào)試窗口降低工程技術(shù)人員的調(diào)試難度；增加故障判斷程序，以及故障解決引導(dǎo)程序；增加人機(jī)交互界面的流暢性，使其更加貼近用戶(hù)。

屋頂清掃機(jī)設(shè)計(jì)方案論證

屋頂清掃機(jī)設(shè)計(jì)方案論證稿

xxxxxxx科技有限公司

1. 目錄

目錄………………………………………………………………………………………1頁(yè)
設(shè)計(jì)需求…………………………………………………………………………………2頁(yè)
設(shè)計(jì)方案介紹……………………………………………………………………………2頁(yè)
設(shè)計(jì)方案論證……………………………………………………………………………3頁(yè)
預(yù)設(shè)元件與材料列表……………………………………………………………………附件五
安裝場(chǎng)地與環(huán)境要求……………………………………………………………………附件六
附件七

1. 設(shè)計(jì)需求

2.1 使用環(huán)境介紹
屋頂總長(zhǎng)約16米。3塊玻璃的平鋪后寬度是近3.8米，大梁寬度0.2米。兩個(gè)大梁之間共有12塊玻璃組成，玻璃的厚度0.03米。玻璃可以上下平移，玻璃安裝結(jié)構(gòu)是成階梯狀排列�？v向的三塊玻璃是平行安裝的，中間用特制橡膠條隔雨，橡膠條約高于玻璃平面約4毫米。屋脊有一個(gè)橫向大梁，高于玻璃0.2米。檐口安裝有泄水天溝。使用環(huán)境為開(kāi)放式，在北京地區(qū)。
2.2 用戶(hù)要求
2.2.1用戶(hù)提出的要求一：清洗機(jī)需要兩臺(tái)套，屋頂兩邊各一臺(tái)，工作原理是：屋頂一邊分三個(gè)部分，機(jī)械從第一部分上去，再向下清洗，清洗到屋檐后，平移到第二部分，再上去，然后再向下清洗。第三部分一樣，最后設(shè)備還停留在第一部分的位置，屋頂那邊是一樣的，向上采用齒輪和平齒作為傳動(dòng)工具，平移采用兩條導(dǎo)軌，需數(shù)控的。
2.2.2用戶(hù)提出的要求二：采用兩臺(tái)清洗機(jī)，屋頂兩邊各一，可以上下、左右運(yùn)動(dòng)。機(jī)械停留位置最終在檐口的一端。上下運(yùn)動(dòng)采用：機(jī)械上用滾動(dòng)齒輪，屋頂大梁上用平面齒，檐口的左右運(yùn)動(dòng)采用兩條導(dǎo)軌運(yùn)動(dòng)。
2.2.3用戶(hù)提出的要求三：檐口安裝噴水裝置，清洗機(jī)上安裝直徑230毫米的滾刷，長(zhǎng)度約3.8米，一端安裝電動(dòng)機(jī)，此電動(dòng)機(jī)可以帶動(dòng)滾刷轉(zhuǎn)動(dòng)和設(shè)備上下運(yùn)動(dòng)，電纜線的收圈機(jī)也用此電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)，收圈機(jī)安裝在設(shè)備上，滾刷在下方，前方有刮水器，在滾刷與刮水器之間有一個(gè)弧形罩殼，以防水濺到刮水器旁。因玻璃是三塊平鋪的中間有橡膠條，所以刮水器上要有個(gè)缺口。采用電腦控制，觸摸屏操作界面。
使用方式方式：按啟動(dòng)鍵，刮水器翹起，兩臺(tái)設(shè)備向屋頂上移，碰到屋頂上的行程開(kāi)關(guān)后立即停止，刮水器落下，按清洗鍵：噴水，刷滾轉(zhuǎn)動(dòng)，設(shè)備慢慢下移。水柱的長(zhǎng)度隨著設(shè)備下移而減弱，但水的著落點(diǎn)是噴到滾刷上，接近玻璃也可。等設(shè)備到達(dá)屋檐時(shí)碰到開(kāi)關(guān)停止，在向左或向右平移,平移到第二部分時(shí)，設(shè)備工作方式和第一部分一樣。四個(gè)部分清洗完畢后設(shè)備停留到啟動(dòng)前的位置。
清洗不到位之處：屋頂?shù)捻敹耍簼L刷和刮水器的距離清洗不到，只能用刮水器刮了，再就是兩塊玻璃的重疊兩接觸，因?yàn)槭桥_(tái)階式，所以約有4—5厘米處不能清洗的和平面一樣。

2.3 使用環(huán)境示意圖
2.3.1 使用場(chǎng)地立面圖（見(jiàn)附件一）
2.3.2 使用場(chǎng)地平面圖（見(jiàn)附件二）
2.3.3 使用場(chǎng)地建筑平面圖（見(jiàn)附件三）

1. 設(shè)計(jì)方案介紹

3.1 方案一
根據(jù)用戶(hù)提出的工況要求、功能要求和使用數(shù)據(jù)，完全按照用戶(hù)的思路設(shè)計(jì)方案。設(shè)備主體跨度十六米，行走機(jī)構(gòu)長(zhǎng)七米二，采用齒輪驅(qū)動(dòng)作為主動(dòng)輪，屋頂大梁上用平面齒，檐口的左右運(yùn)動(dòng)采用兩條導(dǎo)軌運(yùn)動(dòng)。清洗機(jī)上安裝直徑二百三十毫米，長(zhǎng)度約三米八的滾刷。全長(zhǎng)要安裝四個(gè)滾刷。
根據(jù)上述要求，設(shè)備主要結(jié)構(gòu)長(zhǎng)約十六米，分為兩部分屋檐兩側(cè)各一部分對(duì)稱(chēng)安裝。設(shè)備懸掛八套滾刷。同時(shí)需要安裝至少八套以上的刮水器。屋頂拱頂兩側(cè)安裝齒條，需牢固定位安裝。清洗機(jī)設(shè)計(jì)為自走形式。電控形式與機(jī)械機(jī)構(gòu)配套設(shè)計(jì)。
3.2 方案二
考慮到工藝狀況與制造安裝情況，本方案采用越檐式行走方式，即行走跨過(guò)屋脊在兩斜坡之間上下行走。考慮材料的限制設(shè)備采用分體安裝設(shè)計(jì)，每個(gè)主體部分跨度八米，兩臺(tái)部件對(duì)稱(chēng)并排安裝（甲方提供的要求為兩臺(tái)套）。行走機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)為懸空式軌道，清洗機(jī)為拖曳式行走，桁架支撐。橫向運(yùn)動(dòng)由桁車(chē)帶動(dòng)，可任意位置停留。滾刷設(shè)計(jì)為一米五以?xún)?nèi)長(zhǎng)度，整體設(shè)備只需二臺(tái)清洗機(jī)構(gòu)、兩個(gè)或四個(gè)滾刷及水刮器。電控形式與機(jī)械機(jī)構(gòu)配套設(shè)計(jì)。
3.3 方案三
在尊重用戶(hù)要求的基礎(chǔ)上，該方案設(shè)計(jì)為四分體結(jié)構(gòu)每個(gè)主體部分跨度八米，四臺(tái)部件對(duì)稱(chēng)并排安裝。行走機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)為懸空式軌道，清洗機(jī)為拖曳式行走，桁架支撐。橫向運(yùn)動(dòng)由桁車(chē)帶動(dòng)，可做矩陣式停留。該設(shè)計(jì)采用不跨越屋脊方式，四臺(tái)清洗機(jī)只在四塊五十六平方米范圍內(nèi)工作。電控形式與機(jī)械機(jī)構(gòu)配套設(shè)計(jì)。

1. 設(shè)計(jì)方案論證

4.1 方案的可行性
4.1.1 三個(gè)方案的結(jié)構(gòu)復(fù)雜性對(duì)比
4.1.1.1在三個(gè)設(shè)計(jì)方案中，方案三明顯結(jié)構(gòu)復(fù)雜重復(fù)結(jié)構(gòu)多，干涉點(diǎn)也越多。清掃死點(diǎn)也會(huì)增加，控制系統(tǒng)的復(fù)雜性也會(huì)增加。由于結(jié)構(gòu)部件多設(shè)備重量也會(huì)增加，這不利于在屋頂安裝以及設(shè)備使用的安全可靠。設(shè)備越復(fù)雜，安裝越困難，維護(hù)也困難。
4.1.1.2 方案二的結(jié)構(gòu)主體看似增加，但實(shí)際上尊重了工藝條件狀況。該方案使用二臺(tái)清洗機(jī)，在兩個(gè)分部件中只安裝各一臺(tái)，這與方案一對(duì)比數(shù)目是相同的，但其有本質(zhì)的不同。相對(duì)小的滾刷，質(zhì)量小，可能發(fā)生的震動(dòng)與功率都要小。行走穩(wěn)定性也要好。對(duì)接部分的干涉連著對(duì)比，方案二要小得多。因?yàn)榭v向行走的端點(diǎn)跨越尺寸不可能重疊。而橫向行走的跨越尺寸可以重疊。在本方案中傳動(dòng)鏈可以共用，而方案一是不可共用的。方案一的主題懸梁工藝要求高，尺寸大，重量也大。
4.1.1.3 方案一的結(jié)構(gòu)在使用材料上不符合現(xiàn)有現(xiàn)用原則，也不符合常規(guī)機(jī)械設(shè)計(jì)的要求，因?yàn)槠淇缍却�，超出常�?guī)材料尺寸，需要定制或特殊制造。其行走方式也是有諸多問(wèn)題。屋頂安裝使用齒輪齒條，齒條的安裝定位沒(méi)有基準(zhǔn)，也很難找到或要求用戶(hù)建造出合乎機(jī)械安裝要求的基體。滾刷的轉(zhuǎn)動(dòng)會(huì)引起設(shè)備的共振，在陸地上這不是問(wèn)題，但是在懸空的屋頂上就是很重要的問(wèn)題。
該方案的自走形式是不可取的，設(shè)備運(yùn)行首先是安全。該自走形式不能排除脫齒，安裝基體變形帶來(lái)的不入位，或由于惡劣天氣導(dǎo)致的局部故障。更重要的是該方案將使設(shè)備重量很大。
4.1.2三個(gè)方案的制造可行性對(duì)比
4.1.2.1制造的原則是現(xiàn)有現(xiàn)用、實(shí)現(xiàn)容易、工藝簡(jiǎn)單。在三個(gè)方案中方案一工藝難度大，制造安裝、維護(hù)難度也很大。部件和構(gòu)件制造要求高。此外其對(duì)安裝基體的要求用戶(hù)很難達(dá)到。該方案設(shè)計(jì)安裝的附著點(diǎn)不在建筑的承重墻上，存在安全隱患。該方案制造難度大。
4.1.2.2方案二結(jié)構(gòu)小，跨度小，工藝實(shí)現(xiàn)容易。設(shè)備部件數(shù)量與方案一相當(dāng)，安裝點(diǎn)在承重墻上，軌道懸空。在屋頂有變形或受壓時(shí)不受影響。該方案制造容易，吊裝方便。
4.1.2.3 方案三重復(fù)性大，桁架重疊耗費(fèi)材料。清洗部件多，整體重量達(dá)。制造費(fèi)用相對(duì)高。工藝難度與方案二相當(dāng)，但重復(fù)多。安裝點(diǎn)多給安裝帶來(lái)困難，維護(hù)也相對(duì)有難度。各項(xiàng)成本都增加。
4.1.3三個(gè)方案的制造成本性對(duì)比
4.1.3.1三個(gè)方案每個(gè)的制造成本均因不同因素而不同，方案一由于其重量大、跨度大、安裝難度大等因素是三個(gè)方案中制造成本最高的或與方案三相同。
4.1.3.2方案二結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、機(jī)構(gòu)和部件數(shù)少、工藝可實(shí)現(xiàn)。因而成本低。
4.1.3.3方案三盡管工藝與方案二近似，但數(shù)量大、重量大。成本比方案二高。
4.1.4三個(gè)方案的維護(hù)成本性對(duì)比
4.1.4.1 方案二的維護(hù)成本因?yàn)?.1.3.2之原因是三個(gè)方案中最低的。
4.1.4.2 方案一與方案三因?yàn)?.1.3.1、4.1.3.3之原因維護(hù)成本高。
4.2 推薦采用的方案
4.2.1 推薦的設(shè)計(jì)方案
在此我們推薦方案二，其優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本相對(duì)低、制造方便、安裝難度相對(duì)小。因?yàn)榻Y(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，清洗部件小，給相關(guān)機(jī)械系統(tǒng)留有的空間大。控制也方便。機(jī)構(gòu)數(shù)量少故障率也會(huì)少。因而我們推薦該方案。
4.2.2 設(shè)計(jì)思路
4.2.2.1 電氣設(shè)計(jì)原則
本系統(tǒng)采用電機(jī)驅(qū)動(dòng)毛刷機(jī)構(gòu)旋轉(zhuǎn)與水力結(jié)合清理屋頂玻璃，電機(jī)驅(qū)動(dòng)行架使清洗機(jī)構(gòu)在預(yù)清洗區(qū)域緩慢移動(dòng)，達(dá)到清洗整體區(qū)域的目的。
4.2.2.1.1由于本系統(tǒng)位于屋頂，因此在日常工作中屋頂清洗機(jī)必須是在自動(dòng)狀態(tài)下進(jìn)行工作，減少人為操作，本控制系統(tǒng)將設(shè)計(jì)成全自動(dòng)控制系統(tǒng)。
4.2.2.1.2該程序可有甲方工作人員自行設(shè)定工作時(shí)間，啟動(dòng)停止均不用操作人員手動(dòng)操作，只有在調(diào)試和維修狀態(tài)工作人員可將設(shè)備調(diào)整為手動(dòng)狀態(tài)。本控制系統(tǒng)才可以手動(dòng)控制。
4.2.2.1.3本系統(tǒng)采用PLC控制，并有觸摸屏動(dòng)畫(huà)顯示工作流程，并可以人機(jī)對(duì)話，操作人員只要經(jīng)過(guò)短暫培訓(xùn)即可輕松操作本系統(tǒng)。
4.2.2.1.4安全使用，本機(jī)將對(duì)安全部位實(shí)施自動(dòng)檢測(cè)并與驅(qū)動(dòng)裝置連鎖，一旦檢測(cè)發(fā)現(xiàn)位置異常，第一停止驅(qū)動(dòng)，第二馬上在顯示屏上做成聲光警示，確保本機(jī)安全之用。
4.2.2.1.5輕松解決問(wèn)題，本系統(tǒng)將在觸摸屏上設(shè)置幫助畫(huà)面，以使用者在有問(wèn)題時(shí)輕松應(yīng)對(duì)。
4.2.2.1.6電氣控制系統(tǒng)用電為三相五線制：計(jì)算用電量約：10KW，預(yù)留電纜：YJV3*6mm2+2*4mm2

4.2.2.1.7 工作程序框圖
（ 附件四）

4.2.2.1.8本控制系統(tǒng)基本材料清單

圖表 1 屋頂清洗機(jī)控制示意圖
4.2.2.1.9 機(jī)械設(shè)計(jì)原則見(jiàn)4.2.3 中條款和4.2.1 中文字。
4.2.3 設(shè)計(jì)注重的要點(diǎn)
4.2.3.1 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單容易制造。
4.2.3.2 制造工藝簡(jiǎn)單容易實(shí)現(xiàn)，現(xiàn)有現(xiàn)用。
4.2.3.3 結(jié)構(gòu)容易安裝、裝運(yùn)、組合方便。
4.2.3.4 機(jī)構(gòu)運(yùn)行安全可靠。
4.2.3.5 運(yùn)行噪音低（60分貝以下）
4.2.3.6 控制簡(jiǎn)便、學(xué)習(xí)易懂。
4.2.3.7 設(shè)備維護(hù)方便。
4.2.3.8 電纜連接和拖動(dòng)采用縱橫兩套拖鏈，以避免線纜損壞。
4.2.3.9 局部機(jī)構(gòu)采用除冰和除霜設(shè)施防凍。

1. 預(yù)設(shè)元件與材料列表

（見(jiàn)附件五）

1. 安裝場(chǎng)地與環(huán)境要求

6.1 安裝示意圖（附件六、附件七）
6.2 清洗水管預(yù)埋要求：清洗水管在設(shè)備安裝前要預(yù)埋輸水管線，在設(shè)備周邊預(yù)埋四至八個(gè)出水口，以便取水。
6.3 供水系統(tǒng)要求在安裝場(chǎng)地有獨(dú)立的設(shè)備空間，設(shè)備房或安放室。
7、預(yù)估費(fèi)用與時(shí)限（此條款僅供參考，不可作為制造依據(jù)）
7.1 預(yù)估制造費(fèi)用：按設(shè)備設(shè)計(jì)方案二預(yù)估制造費(fèi)用為二十五萬(wàn)，其中不含現(xiàn)場(chǎng)安裝調(diào)試費(fèi)。
7.2 時(shí)限
7.2.1 設(shè)計(jì)時(shí)間：預(yù)計(jì)180天
7.2.2 制造時(shí)間：180天
7.2.3 廠內(nèi)調(diào)試時(shí)間：30天

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