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0引言
隨著計算機技術(shù)的發(fā)展以及虛擬樣機技術(shù)的不斷革新,為產(chǎn)品研究開發(fā)提供了強有力的取勝法寶。在產(chǎn)品的研發(fā)的各個階段，可以進行性能和行為仿真、性能測試和評價,實現(xiàn)用虛擬樣機取代物理樣機，一次開發(fā)成功的目的。
本文用虛擬樣機技術(shù)對常用的包裝機械——自動包裝秤進行建模和仿真,得到了有益的結(jié)論。
1自動包裝秤的三維結(jié)構(gòu)設(shè)計
自動包裝秤主要是由下料機構(gòu)、稱重機構(gòu)、包裝機構(gòu)組成，利用PRO/E建立各個機構(gòu)的三維模型，并利用零件裝配模塊來約束定義各個零部件之間的相對位置關(guān)系，將繪制的零部件組裝成自動定量包裝秤的裝配體。
1.1下料機構(gòu)的三維建模
自動包裝秤的下料結(jié)構(gòu)包括下料漏斗、下料閥門、氣閥組件以及支承等,氣閥組件又包括閥體、閥桿、活塞、閥桿接頭、閥座等。下料機構(gòu)的基本動作是:先完全打開下料閥門進行粗進料,當(dāng)稱重漏斗內(nèi)的重量達到設(shè)定值的94%時，閥門關(guān)閉到細進料位置，由閥門上的直徑為30mm的進料孔細進料.重量達到設(shè)定值的96%時，進料孔關(guān)閉一半進行精進料，直到發(fā)岀滿秤信號，這時閥門完全關(guān)閉，停止進料，完成一個進料周期,待稱重系統(tǒng)完成放料后，下料機構(gòu)又開始下一個周期的進料過程。
根據(jù)零件組合裝配需要和強度校核，依次確定下料機構(gòu)其他零件尺寸，最終得到下料機構(gòu)的PRO/E模型，如圖1所ZKo
V
圖〔下料機構(gòu)的PRoe靠
1.2稱重機構(gòu)的三維建模
稱重組件主要由稱重漏斗、上連接板、閥接頭、雙頭螺桿、墊片、螺母、墊片、橫桿、稱重傳感器、氣閥、氣閥接頭、活塞組件（活塞、閥桿、閥桿接頭）、閥門撥桿、稱重閥門等零件組成。料倉內(nèi)的物料流入下料漏斗，由下料漏斗的閥門控制成一定重量，并分別通過給料閥門的粗給料、細給料和精給料三個階段流入稱重漏斗，與稱重漏斗直接接觸的稱重傳感器將物重直接變成電信號傳給單片機控制系統(tǒng)，并與設(shè)定值進行比較,當(dāng)稱重料斗內(nèi)的重量達到設(shè)定值的94%時，發(fā)出粗加料終了信號,使下料漏斗的閥門在下料氣閥作用下由粗給料切換到細給料、精給料，這時就可開始細給料和精給料過程，直至發(fā)出滿秤信號，使下料閥門在下料氣閥的作用下完全關(guān)閉,停止了精給料，并下達放料指令，在稱重氣閥的作用下通過稱重閥門撥桿打開稱重閥門,物料由稱重漏斗經(jīng)包裝漏斗落入包裝袋,完成計量自動落料。圖2即為稱重機構(gòu)與下料機構(gòu)的綜合裝配模型。
圖2稱直機構(gòu)的PROE通
1.3包裝機構(gòu)的三維建模
包裝部分的主要功能是實現(xiàn)夾袋、包裝、落袋三個動作。包裝部分的結(jié)構(gòu)尺寸以稱重機構(gòu)組件尺寸為基礎(chǔ),包裝漏斗的結(jié)構(gòu)尺寸為:上截面長520tnm,寬520mm的正方形,下截面為直徑大小160mm的圓截面。包裝機構(gòu)的PRO/E模型如圖3所示。

圖3包裝機構(gòu)的PRO/E模型
1.4秤架的三維建模
秤架包括上秤架和下秤架，是由型鋼按照一定的尺寸焊接而成，秤架及整個包裝秤的PRO/E三維模型如圖4所2KO

圖4秤架及包裝秤的PRO/E模型

2自動包裝秤的三維模型數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換及約束
將proe建立的自動包裝秤模型導(dǎo)入ADAMS,首先通過標準數(shù)據(jù)格式如igs、step等，將模型從proe中導(dǎo)出，然后導(dǎo)入ADAMS中,然后在導(dǎo)入的模型中，將可能丟失的原有約束。
關(guān)系以及物理特性參數(shù)等進行重新修正。

圖5下料機構(gòu)adams仿真模型及約束的添加

3自動包裝秤的仿真分析
在仿真運動中，隨著旋轉(zhuǎn)副的旋轉(zhuǎn)，氣閥閥體與閥桿之間也產(chǎn)生了相對的移動，從而氣閥的行程也隨之產(chǎn)生。下面要進行的是對氣閥行程的測量。對氣閥行程的測量首先要在氣閥的闊體與閥桿上創(chuàng)建兩個標記點,以便于創(chuàng)建一個點對點的測量。這兩個標記點應(yīng)分別屬于閥體與閥桿且分別在兩構(gòu)件的中心軸線上。在菜單欄選擇創(chuàng)建一測蛍一點對點一新建工具創(chuàng)建該測量。

圖6氣閥行程測置曲線

從曲線圖可以得出兩個標記點間最大距離為46.2mm,最小距離為-13.2mm,所以氣閥的最小行程應(yīng)為二者之差約為59mm。實際選用氣閥的行程應(yīng)大于或等于59mm,實際使用氣閥的型號為HYZH50*30+40*70+50*30,行程為70mm,能夠保證給料閥門在粗進料時完全打開、在細進料和精進料時位置精確。

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