RecurDyn在咖啡胶囊机容量提升设计中的应用

容量是自动包装机的重要特性之一，面对市场竞争，要求包装机容量大、可靠性高、尺寸小、成本低。OPEM欧佩姆的设计师们不断通过新的设计方案，使公司产品保持竞争力。本项目涉及到coffee胶囊机的优化，其目标是在不影响机器总体结构、零件尺寸和功率的情况下，将容量提高25%。在功率不增加的情况下提升容量，需要优化凸轮和受控电动驱动器的运动规律，通过执行器运动规律的优化，达到了容量提升的设计目标。

通过RecurDyn模型考虑链式机构零件间的多处复杂接触传力关系，进行了大量的多柔体动力学仿真，以检查优化后的运动规律对系统动态行为的影响。

RecurDyn在咖啡胶囊机容量提升设计中的应用

①设计并优化了运动规律，以保证连续性和尽可能低的加速度，通过仿真验证了在指定瞬间所能达到的位移，运动规律适用于所有配备机器的理想电机。

②利用整机多刚体模型检查运动规律是否正确、同步，并测量所需的功率，进而选择合适的电机。

③通过F-Flex柔性体考虑密封胶囊薄膜的结构。

④采用多柔体模型，即使结构在动态条件下发生变形，也能确保刀具和胶囊的位置；

⑤仿真得到各子系统与主机架联接约束条件下的动态反作用力；

⑥从多柔体模型得到用于有限元结构评估（强度和疲劳）的载荷。

结论

RecurDyn在改进设计过程中验证了新的运动规律，从而简化了主机架的结构，验证了生产能力提高25%的咖啡胶囊机性能。

• 刚体动力学计算非常快速，可快速检验运动规律的正确性，进而优化运动规律、确认功率，多次迭代执行所需时间短。

• 模型中采用大量的柔性零部件，验证动态情况下工具、胶囊和薄膜的预期位置。

• 工具、胶囊和薄膜之间通过数百个非线性触精确地描述其相互间的传力关系。

• 基于RecurDyn Chain工具包建立链条非常方便，计算含大量接触的链传动非常快速。

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