基于ANSYS 的卸砖机分砖机构关键部件的优化设计

王屹桢，张 宇，侯荣国，曹茗茗，吕 哲

(山东理工大学 机械工程学院，山东 淄博255000)

近年来，我国在制砖技术领域取得了突飞猛进的发展，这使得市场对自动化设备的需求大幅度增加。目前，在制砖工艺过程中，砖坯成形和烧结砖拆卸、运输打包等工序实现了一定的机械化和自动化，但由于自动化程度不高导致烧结砖坯从分流输送到包装装车仍需大量人工来辅助完成，生产过程中也易出现翻砖和堆砖现象，这些问题严重地制约了自动化的生产水平[1]。因此，在保证烧结砖输送质量的前提下，提高制砖工作效率、节能降耗、节省人工成本创造更大的经济效益显得至关重要。为此，孙少强等[2]人设计了四杆导向装置来提高砖坯运输效率，王薪鉴等[3-4]人借助ANSYS 软件对自身设计的卸砖夹紧装置进行静态及模态分析为提高结构强度提供理论支撑。广东的两家企业分别研制了双机械手智能分级拣砖机构和高速分拣下砖机构，旨在解决不同产能需求和输送过程中的堵砖现象[5-6]。

本文在此发展背景下设计出一种新型电控分砖机构，通过ANSYS 有限元软件模拟在重载荷作用下分砖结构的关键零部件的应力参数和应变规律，并对其进行结构优化。

1 分砖机构工况分析

1.1 工艺流程分析

本文以尺寸240mm×115mm×53mm、单砖质量为2.63kg 的标准砖坯为例，要求分拣出规格4 列18 排砖垛层进行结构设计，分砖机构的流程图如图1 所示。

具体分砖工作流程：首先由齐砖机构将输送线上的各个砖块进行间隙消除和有序归拢以备整齐推送至分装机构进行整理和分离，分离成4 列18 排的矩形砖垛层后通过码垛机械臂有序抓取累跺，之后通过传动输送装置运输打包机构进行封装载运。……