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1、建材世界2017年第38卷第2期doi:10.3963/j.issn.1674-6066.2017.02.029滚筒药柜传动系统存取机导槽优化设计宋涛1,程云2,王宇轩1,张文清1(1.轻工业自动化研究所,杭州310015;2.杭州钧盟科技有限公司,杭州310000)摘要:针对滚筒药柜传动系统在运行时存在的运动不连续、不断冲击、间歇振动的问题,建立了传动系统运动学方程;通过MATLAB仿真计算,得到了传动系统较精确的运动轨迹。通过优化设计存取机导槽,提高了存取机导槽的设计精度,从而有效的提高了滚筒药柜传动系统的运动性能。关键词:滚筒药柜;传动系统;运动学方程;M
2、ATLAB;优化设计AnOptimizedDesignontheCarrierGuideofErectedCircularMedicine-chestTransmissionSystem1,CHENYun2,WANGYu-xuan1,ZHANGWen-qing1SONGTao(1.TheResearchInstituteforAutomationofLightIndustry,Hangzhou310015,China;2.HangzhouDreamTechnologyCo,Ltd,Hangzhou310000,China)Abstract:Targetedats
3、olvingoperatingproblemssuchasdiscontinuousmotion,constantimpact,andintermittentvibration,thisstudytriestobuildupakinematicequationontransmissionsystem.BytheMATLABsimulatingcalcula-tion,thisstudypresentsarelativelyaccuratemovementpathoftransmissionsystem.Also,improvedaccuracyisa-chiev
4、edthroughanoptimizeddesignonthecarrierguide,contributingtobetterkinematicperformanceoferectedcircu-larmedicine-chesttransmissionsystem.Keywords:erectedcircularmedicine-chest;transmissionsystem;kinematicequation;MATLAB;optimizeddesign滚筒药柜的用途,主要指将药品特别是一些瓶装液体、大剂量药品存储在各层药柜中。滚筒药柜具有药品、药单识别
5、功能,通过传动链带动每一层药柜,在存取药时,医务人员可以根据药柜的自动提示,完成存取[1]任务。[2]应用于医院药房的滚筒药柜存取机,是为了方便病人看病取药、提高医护人员存取药品效率而开发出来的一种药房自动化设备。对比于传统的药房储药柜,滚筒药柜存取机有效的解决了病人取药耗时长、医护人员药单配药工作量繁琐以及医院大量药品存储管理复杂的问题。对于目前通用的一种滚筒药柜存取机,由于其结构特性,链条在带动药柜运动时,导轮的运动是一段曲线,增大了导槽的设计难度。存取机导槽传统的设计方法,一般是取运动轨迹上几个点使用9段弧法拟合;这种传统方法存在设计误差和设计工作繁琐等缺
6、点,降低了设计准确性和加工零件的精度,影响运动的平稳性,经常出现较大噪声和卡死的现象。该文针对滚筒药柜传动系统原有设计缺点,对传动系统建立运动学方[3,4]程,通过仿真计算得到精度较高的运动轨迹,以用于存取机导槽的优化设计。1滚筒药柜运动原理滚筒药柜传动系统由链轮、传动链、连杆、导杆、导轮及导槽组成,如图1。传动系统由电机带动链轮、链条实现回转运动。两根连杆与一段传动链铰接组成三角形,在外顶点处由导轮分别通过导杆铰接。导杆、导收稿日期:2017-01-08.作者简介:宋涛(1991-),硕士.E-mail:505710995@qq.com113建材世界2017年
7、第38卷第2期轮与导槽共同作用以保证滚筒药柜运动平稳、运转正常。2导轮运动学方程由图1可以看出,导轮在平面内运动规律为变化的多段曲线。导轮运动过程可以划分为三种不同的情况,从左到右依次为:1)直线运动。两根连杆都在竖直链条上,导轮的运动轨迹为一直线。2)圆弧运动。前一根连杆进入链轮的圆周运动后,后一根连杆仍然在竖直链条上沿直线运动,此时导轮的运动轨迹为一圆弧。3)曲线运动。两根连杆完全进入链轮的圆周运动,直至后一根连杆再次进入竖直链条沿直线运动,此时导轮的运动轨迹为一曲线。2.1基本运动学方程以下链轮圆心为圆点o,水平方向为x轴,竖直方向为y轴建立坐标系。对各部
8、件定义如下:轮节圆半径R
