硬币清分机旋转盘的分析与改进设计.pdfVIP

· 应用研究 · 宋祥德 董继先 钱德明等 硬币清分机旋转盘的分析与改进设计 75 硬 币清分机旋转盘的分析与改进设计 宋祥德 ，董继先 ，钱德明 ，王映俊 (1．陕西科技大学 机电工程学院，陕西 西安 710021) (2．浙江温州轻工研究院，浙江 温州 325003) 摘要：旋转盘是硬 币清分机 中的重要零部件之一，其抗扭强度直接影响清分机的性能。应用三维 软件Pro／E对旋转盘进行实体建模 ，然后导入到ANSYS中，对其上的关键部位进行应力和位移 分析，通过结果对比，对其进行了必要的改进 ，改进后的结果在实际中得到了检验 。 关键词 ：PrO厄 ；ANSYS；旋转盘 ；强度 中图分类号：TP391．7 文献标识码 ：A 文章编号：1672—1616(2011)01—0075—03 ． 随着社会的发展以及硬币的大量流通 ，大量硬 的硬币落到相应的漏币孔时，硬币落人滑道中，继 币清分工作对于银行、超市、公交公司等部门是一 而滑入各 自的储 币箱，实现硬币清分，同时硬币在 个很大的问题，通常为了快速清分大量硬币，一般 滑道 中滑行的同时安装在 6位置处的光 电传感器 都是用硬币清分机进行清点，它克服了人工清点耗 在单片机的控制作用下对硬币进行计数，最终在显 时、分拣率低的缺点。近年来，国家相继出台政策 示屏上显示各种硬币的数量和总金额。 激励硬币在民间的自由流通，同时每年不断加大硬 币的市场投放量，显而易见，硬币清分机必然有着 广泛的市场前景。旋转盘是硬币清分机的重要组 成部分，由于旋转盘直接与电机轴相连，一段时间 后 ，两者之间极易出现松动，晃动、打滑甚至引起旋 转盘变形等现象，为解决上述可能出现的问题，本 文借助 Pro／E模块对旋转盘进行建模，导入 到 ANSYS中进行应力分析和位移分析，通过对 比分 析结果 ，得到了解决上述问题 的有效方法 ，对于实 际的设计工作有着重要的指导意义 。 1 硬币清分机的工作原理 1一底座 ；2--挡圈；3一旋转盘 ；4--转盘底板 ； 硬币清分机主要结构如图1所示，其功能就是 5一滑道 ；6一光电管；7一电机 对混杂的硬币进行分类、清点，并最终在显示屏上 图1 硬 币清分机的内部结构图 显示各种硬币的数量和总金额 。它主要 由底座、挡 建立旋转盘模型之前，应对模型各个特征进行 圈、旋转盘、转盘底板、滑道、电机等部分组成。电 分析，确定零件各部分的形状 以及构建顺序 ：(1)建 机通过螺钉固定在转盘底板上，旋转盘直接安装在 立旋转盘的基础特征，它决定着零件其他部分的创 电机轴上，由电机带动旋转盘旋转，并与转盘底板 建方式和顺序；(2)零件 中形状相同部分，可先制作 相互贴合。在转盘底板上 自左 向右依次开有孔径 出一个，然后利用特征操作中的 “阵列”命令快速产 自小到大 的漏 币孔 ，分别是 1角 (小)、5角 、1角 生其余的特征；(3)在不影响问题性质和分析精度 (大)、1元。进行清分时，启动电机，将硬币倒入旋 的前提下，在实体建模时可删去小倒角，这样不仅 转盘上 ，由挡圈挡住 ，电机带动旋转盘旋转 ，处在旋 能简化模型，还能提高系统运行速度 【1j。用Pro／E 转盘上的硬币随着旋转盘做圆周运动，当不同种类 建立的旋转盘三维实体模型如图2所示。 收稿 日期 ：2010—07～22 作者简介 ：宋祥德 (1986一)，男，山东青岛人，陕西科技大学硕士研究生，主要研究方 向为机械制造及其 自动化 。 76