本文的第一章介绍了课题背景及研究意义，并对钾的自动化生产技术发展现状和应用趋 势进行了阐述。

本文的第二章通过对金属钾成型生产线的需求分析，提出三种初步总体布线方案，在比 较三种方案的优缺点后，选择一种最合适的方案，并对该种方案进行了结构、动作等详细设 计。

本文的第三章对总体方案中输送机构及驱动方式进行了设计需求分析，通过比较不同输 送机构的输送能力、适用条件、输送速度等，最终选择滚筒输送机；通过比较不同驱动方式 的使用特点最终选择三相交流电机。最后依据输送机和驱动方式的选择，提出注钾工位设计 要求和控制方案

本文的第四章对输送机构中的滚筒、电机进行参数计算与选型，对机架、挡块进行结构 设计。在机架设计中，用有限元分析软件 Workbench 对 3000mm 型材进行变形量校核，同时 对连接机架与支腿的 L 形连接板进行应力校核。

2 成型生产线总体方案的设计

2.1 成型生产线设计要求

1）目前所用的注钾模具 800mm*600mm*300mm（浇铸高度为 200mm），每个模具内装

76.8kg 的液态钾，模具盒如图 2.1 所示；

2）注满一个钾盒所需的时间大约为 36 秒，移动时间在 5 秒以内；

3）需要考虑钾的活泼的化学性质，相关结构采用防爆设计。

图 2.1 注钾模具

2.2 总体方案设计与选择

2.2.1 总体方案初步设计

根据成型生产线的要求，初期拟定有三种成型生产线布线方案：水平双线式、竖直双线 式、坑道单线式。每种方案又探讨出更多的细节设计，细化方案，下面将详细介绍每种方案 及其动作分析。

1）水平双线式方案 该种方案是由两条单线组成，两条线平行分开水平放置，高度尽量低，每条单线可以放来`自^751论*文-网www.751com.cn

置八个盒子，浇铸头所在的位置在一条线的端点处，另一条线则是专门转运盒子。另外还有 左右两条边线，负责将注钾模具盒在两条主线之间运输，当最终所有盒子全部浇铸满了以 后，线即停止。如图 2.2 所示。

导轨 导轨图 2.2 水平双线式

动作分析：共 16 个空盒子，8 个在 A 上，1 个在 D 上，7 个在 B 线，靠近 D 上，B 线靠 近 C 端有一个空位，线 A、线 C 与线 D 对齐。当钾浇铸满一个盒子，注钾头抬起，整个 A 线、D 线和 C 线向 C 方向运动一个工位，运动完成即停止，注钾头放下，开始浇铸第二个盒 子，此时 C 线载着一个注满的盒子移向 B 线与之对齐，同时 D 线也运动到与 B 线对齐，对 齐后，C 线、B 线和 D 线对齐后，开始向 D 方向移动一个钾盒的位置，完成后，C 线与 D 线 移向 A 线与之对齐，等待浇铸完成第二个箱子，重复上述动作直至完成。

2）竖直双线式 该种方案与第一种方案十分相像，区别于第一种方案，第二种方案将两条线在竖直方向

上水平布置，类似于学生寝室的上下铺。如下动作示意图所示，但是左右两个移动边线非悬 臂梁设计，应为链轮提升机构。示意图如图 2.3 所示，星号为注钾工位所在位置。