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1、包装工程PACKAGINGENGINEERINGVo.l27No.12006.02基于虚拟装配的硬币自动包装机设计方法芮晓明,翟江兰(华北电力大学,北京102206)摘要:为解决硬币处理困难的问题,研究和设计了一种新型台式硬币包装机。在开发过程中采用基于3D特征造型和虚拟装配等CAD技术,应用Pro/E软件实现了该硬币包装机的三维设计和数字化样机的建立;通过动态仿真和干涉分析,验证了设计方案的可行性。该方法为此种硬币包装机物理样机的制作,和日后产品结构的设计优化提供了快捷有效的途径。关键词:硬币包装机;基于虚拟装配的设计;干涉检查;装配约束和顺序;动态仿真+中
2、图分类号:TB486.1;TP391.27文献标识码:A文章编号:1001-3563(2006)01-0092-03DesignmethodofcoinautomaticwrappingmachinebasedonvirtualassemblyRUIXiao-ming,ZHAIJiang-lan(NorthChinaElectricPowerUniversity,Beijing102206,China)Abstract:Thepurposeofthisresearchistodesignanewdesktopcoin-wrappingmachinetosolv
3、etheproblemofthedifficultytodealwithcoin.BasedontheCADtechnologyof3Dfeaturemodelingandvirtualassemblyetc,3DdesignanddigitalprototypeofcoinwrappingmachinewerecarriedoutwithPro/E.Ac-cordingtodynamicsimulationandinterferenceinvestigate,thefeasibilityofdesignwastested.Thismethodhadcreat
4、edafastandeffectivewaytomanufacturethephysicalprototypeofthiscoinwrappingmachineandoptimizethestructureoftheproductinthefuture.Keywords:coinwrappingmachine;virtualassembly;interference;dynamicsimulation随着硬币的推广使用,手工包卷硬币的方法已不能满足大配性。它与传统的产品研发方法比较,可以有效地减少设计周量硬币处理的要求。因而国内外很重视高性能硬币检测、清分[1
5、]期和相关费用,同时使质量得以提高。和包装设备的研究和开发。以美国、日本和德国为代表的发达国家,硬币处理技术有关的研究工作开展也较早,并初步形成1面向装配的硬币自动包装机设计了相关的设备产业。但经过市场调研了解到,目前硬币的自动包装设备与市场要求还有较大差距。此类现有产品设备体积1.1面向装配的设计思想大且价格较高,面向用户主要是银行的货币库处理中心或造币面向装配的设计(DFA)是一种新的产品设计方法,即在厂。随着硬币流通作用的进一步加强,实际上迫切需求价格适设计初期把产品设计过程与制造装配过程有机结合,从设计的中的一种小型硬币自动处理和包装设备。但由于硬币包
6、装运角度来保证产品的可装配性。引入面向产品装配过程的设计动关系和设备结构复杂,同时受传统设计模式的限制,导致一思想,使设计的产品具有良好的结构,能高效地进行物理装配。种新型包装机开发过程中的空间干涉、运动关系分析和后续的随着计算机技术的快速发展,使得面向装配的设计思想得以实装配等成为“瓶颈”问题。开发周期长,样机制作和实验费用高。现。通过在计算机上完成产品零部件的实体建模,并且进行计文中阐述了一种基于装配的设计思想,为硬币包装机的研算机干涉分析,动态仿真等多次优化的设计过程,实现了产品制提供了一种新的设计思路。一方面它强调从易于装配的角的三维设计过程与零部件装
7、配过程的高度统一。度出发,进行对自动包装机设计的改进,以提高产品的研发1.2硬币包装机设计中需要解决的关键技术效率,减少装配时间和费用;另一方面强调了通过在计算机上国内外现有的硬币自动包装设备由上到下分别设置了专以可视化方式展示产品的实际装配过程,适时检查产品的可装用的高速清点装置、硬币堆码和包卷系统、送纸与切纸机构、卷收稿日期:2005-11-15作者简介:芮晓明(1955-),男,天津人,华北电力大学教授、机械电子工程研究所所长、中国机械工程学会高级会员,主要从事现代设计方法、光机电一体化技术等方面的教学和研究。92芮晓明等基于虚拟装配的硬币自动包装机设计
8、方法纸机构以及纸卷封口等机构。其基本功
