丘盛昌,　安　琦

(华东理工大学机械与动力工程学院,上海 200237)

压印机入口坯饼柔性分散机构的开发研究

丘盛昌,安琦

(华东理工大学机械与动力工程学院,上海 200237)

摘要：针对压印机在生产过程中出现的坯饼团聚问题,开发了一种利用弹簧为搅拌元件的柔性分散机构,通过竖直悬挂的若干个弹簧对硬币的弹拨作用,实现坯饼的有效分散功能。通过力学建模,建立了这种柔性分散机构的碰撞分离模型以及弹簧尺寸参数的优化模型,结合一个压印机的具体结构参数,采用惩罚函数法(SUMT)对优化模型进行了数值模拟优化,得到分散机构工作弹簧的最佳尺寸参数,实验证明该分散机构具有良好的分散效果。

关键词：压印机; 坯饼团聚; 分散机构; 参数优化; 惩罚函数法

硬币的生产事关国家的经济命脉,硬币生产的关键设备是压印机。压印机在实际工作中常常出现输饼转盘中坯饼的团聚现象,坯饼以层叠的形式随着转盘转动，由于在滑道的入口处存在高度限制,这些层叠的坯饼无法顺利进入滚道,因此可能出现堵塞滑道入口现象,进而影响生产的正常进行。目前有许多学者对压印机进行了研究,包括压印机的结构设计及运动仿真[1-2]、压印精度的提高[3-4]、压印机的动力系统[5]等,但鲜见对坯饼进口的团聚现象进行研究。

通过调研发现,现有的一些分离机构并不能很好地满足对团聚的坯饼的有效分离[6-8]。因此本文构建了一种用弹簧作为柔性搅拌元件的柔性搅拌机构,并通过对弹簧的优化设计,实现了压印机入口硬币的有效分散。……