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蘋果去皮機
指導(dǎo)老師:
摘要:分析了我國水果罐頭的行業(yè)的現(xiàn)狀,根據(jù)行業(yè)弊端提出行業(yè)加工領(lǐng)域的機械化、連續(xù)化程度的重要性。本設(shè)計內(nèi)容主要包括蘋果去皮機的總體設(shè)計、內(nèi)部傳動設(shè)計以及傳動部分的計算、校核和部分標(biāo)準(zhǔn)件的選擇等,描述了機器的工作原理。本設(shè)計在手搖式蘋果去皮機的基礎(chǔ)上實現(xiàn)了蘋果去皮的自動化。
關(guān)鍵字:蘋果去皮機;齒輪傳動;設(shè)計
0前言
隨著我國水果罐頭產(chǎn)業(yè)的發(fā)展以及世界其他國家對水果罐頭越來越多的需求,我國水果罐頭出口的發(fā)展面臨著良好的機遇。我國果品罐頭產(chǎn)品在國際市場上占據(jù)絕對優(yōu)勢和一定的市場份額【1】。盡管高新技術(shù)在我國果品加工業(yè)得到了逐步應(yīng)用,加工裝備水平也得到了明顯提高,但是由于缺乏有自主知識產(chǎn)權(quán)的核心技術(shù)與管家制造技術(shù),造成了我國果品加工業(yè)總體與加工裝備的最大問題就是加工過程中自動化、連續(xù)化程度低,對先進技術(shù)的掌握、使用、引進、消化能力差。以蘋果罐頭為例:目前蘋果罐頭加工的主要工序仍要停留在人工操作水平上,機械化水平極低,這將在很大程度上限制生產(chǎn)效率及企業(yè)的經(jīng)濟效益。
相比于蘋果生產(chǎn),我國蘋果加工業(yè)整體能力薄弱,發(fā)展明顯弱勢,機械自動化程度遠遠落后于西方國家【1】。蘋果削皮是罐頭加工企業(yè)所必須的工藝流程,目前去皮設(shè)備大多都停留在手動去皮程度,靠人工轉(zhuǎn)動手柄、手動將蘋果逐個插到固定針上或者手工持刀去皮,不僅生產(chǎn)效率低,費時、費力、勞動強度大,而且很容易造成工傷事故;因此設(shè)計開發(fā)一種自動化蘋果去皮能有效地解決加工過程自動化及連續(xù)化水平低的問題,降低勞動強度和事故率,對其他果品加工也同樣適用。
1.蘋果去皮機的發(fā)展現(xiàn)狀及應(yīng)用前景
1.1蘋果去皮機的發(fā)展現(xiàn)狀
據(jù)調(diào)查,當(dāng)前蘋果去皮機大體可以分為以下幾種【2】:
1.1.1手工去皮
手工去皮的優(yōu)點是細致,去皮徹底,損耗小。缺點是速度慢、功效低、成本高。對于生產(chǎn)量較大的情況下,手工去皮是無法適應(yīng)的【2】。
1.1.2半機械去皮
半機械去皮是借助于機具將果品固定在一個位置上,并使其轉(zhuǎn)動,然后用刀將皮削去。常見的機具有兩種:
(1)手搖去皮機 該機主要應(yīng)用于蘋果、梨子、柿子的去皮。其工作原里是:將果實插在不銹鋼制的三叉上,插時花蒂對準(zhǔn)中心線。搖動手柄使主齒輪傳動,并傳動三叉齒輪而使果實一起動。主動輪另一端的傘齒輪傳動去皮傘齒輪而使果實去皮。去皮結(jié)束后,手動將蘋果拔掉。該機的生產(chǎn)效率隨操作者的熟練程度而定。
(2)手動去皮機 上面介紹的手搖去皮機其動力是靠人。手動去皮機其動力是電機,將果品的花芯對準(zhǔn)中心線并插在不銹鋼的三叉上,叉由電機來傳動,在果品的另一端加頂針,然后手持去皮刀隨果品弧度去皮,削皮結(jié)束后放開頂針,用手拔掉果品。該機的生產(chǎn)效率、去皮厚度及均勻程度隨操作者的熟練程度而定。
1.2蘋果去皮機應(yīng)用展望
目前,還有很大部分企業(yè)在蘋果加工方面均采用手搖式蘋果去皮機。該機械結(jié)構(gòu)小巧,方便實用,并且容易制造加工。但隨著人們生活水平的提高,很多人不愿意直接動手操作機械,希望能有一些電動控制工具,以節(jié)省人力。傳統(tǒng)的蘋果去皮機,不論是生產(chǎn)效率還是生產(chǎn)質(zhì)量,根本不能滿足使用要求,急切需要能夠?qū)崿F(xiàn)自動化控制的蘋果去皮機。所以本系統(tǒng)設(shè)計將針對傳統(tǒng)蘋果去皮機的一些缺陷,提出優(yōu)化的改進,在動力源方面采用電動機和齒輪傳動,實現(xiàn)利用機電技術(shù)控制的蘋果去皮機設(shè)計,以滿足各企業(yè)對蘋果生產(chǎn)制作的要求,增強蘋果類食品開發(fā)國內(nèi)外市場的潛力和實力【3】。
2. 去皮機設(shè)計
2.1去皮機整體工藝
一般蘋果罐頭的生產(chǎn)工藝為【4】 :蘋果挑選->洗滌->去皮、清洗->切半、控芯->真空浸漬->瀝水->烘烤->裝罐->排氣、密封->殺菌、冷卻->貼標(biāo)貯藏。
本論文主要討論去皮工藝自動化過程,整個去皮經(jīng)過的裝置為:儲料倉->傾斜式輸送帶->行星撥輪機構(gòu)->機械手上料裝置->去皮機構(gòu)。
蘋果在向上傾斜式輸送帶上輸送:蘋果的形狀特征(畸形蘋果除外)決定蘋果只有上下兩面可以在傾斜輸送帶上停留,蘋果由儲料倉進去輸送帶的時候,若蘋果側(cè)面垂直于輸送帶則蘋果滾落。輸送帶的傾角可根據(jù)簡單實驗測試得到,決定傾角的條件為:蘋果上下面垂直于輸送帶時可順利運輸,其他情況則蘋果滾落。
行星撥輪機構(gòu)是典型的整理及輸送裝置,在這里主要用來將蘋果按一定時間間隔送至機械手抓取蘋果工位。
2.2去皮機的設(shè)計
為提高生產(chǎn)效率并使成本增幅盡量減小,采用結(jié)構(gòu)簡單的機械手自動上料,雙向轉(zhuǎn)盤完成蘋果上料、削皮工位轉(zhuǎn)換。根據(jù)加工品形狀特征,蘋果削皮采用蘋果自轉(zhuǎn)仿形道具徑向移動的方式。
2.2.1去皮機機構(gòu)及工作原理
其中供料機械手采用三爪氣缸式 可自動對心將蘋果對中地插在插針6上。各爪內(nèi)側(cè)采用三角形槽面可靠地夾取蘋果防止脫落。
機械手結(jié)構(gòu)如圖1所示氣缸推桿的運動決定手爪的運動規(guī)律,滑桿3與手爪4形成滑動幅當(dāng)推桿做伸運動時,滑桿上滑,手爪張開蘋果脫離;縮運動時,手爪閉合,抓取蘋果。
去皮機主要由供料機械手、蘋果工位轉(zhuǎn)換轉(zhuǎn)臺、刀具驅(qū)動裝置三個主要部分組成, 如圖2所示 去皮機工作的前提是為其提供一供料裝置,該供料裝置應(yīng)使蘋果均以蘋果梗向上或向下的狀態(tài)停在固定位置,以供機械手夾取蘋果。去皮機工作流程圖如圖3所示 機械臂、轉(zhuǎn)臺、插針以及搖臂的旋轉(zhuǎn)均采用步進電動機驅(qū)動傳動;系統(tǒng)采用齒輪傳動;卸載托圈在導(dǎo)軌上的滑動采用步進電動機驅(qū)動,利用絲杠將電動機旋轉(zhuǎn)動力轉(zhuǎn)化為托圈的直線運動。該機中各運動部件的極限及關(guān)鍵位置均設(shè)置限位開關(guān),用以控制各運動部件在關(guān)鍵位置的啟動與停止。
2.2.2去皮仿形道具設(shè)計
該刀具設(shè)計圖如圖4所示。為便于觀察,將其外部構(gòu)件半剖并設(shè)為透明顯示。其刀刃采用鋸齒狀設(shè)計,使其容易切穿果皮;其外部構(gòu)件保證其刀刃切入深度保持在一定限度內(nèi),防止過分削皮乃至浪費了果肉部分。其刀具座上以及刀具上均有卡槽,可用卡環(huán)將刀片固定于刀座上。而刀座插入外部構(gòu)件的圓形孔內(nèi),并以螺絲固定,刀具的外部構(gòu)件尾部設(shè)有方形孔此方形孔用以仿形刀電磁鐵銜鐵的插入并固定。切削蘋果時,以彈簧繃緊刀具貼于蘋果表面達到仿形加工的目的;非切削時電磁鐵通電將銜鐵吸起,仿形刀具可參考家用水果削皮機的刀具,并在尺寸 外部構(gòu)件及刀具形狀上有所改進。該刀具結(jié)構(gòu)簡單巧妙,經(jīng)濟實用。
2.2.3系統(tǒng)的實用性分析
機械手擁有較大的操作空間和高度的運動冗余性,具有廣闊的應(yīng)用前景。很多大型制造業(yè)使用的機械手產(chǎn)品多來自于日本和歐美的一些制造業(yè)大國。這些企業(yè)生產(chǎn)的機械手價格高昂,國內(nèi)的大多數(shù)中小型企業(yè)難以承擔(dān),目前我國的加工制造業(yè)還基本處于半自動化狀態(tài)本設(shè)計研制的機械手經(jīng)濟實用,結(jié)構(gòu)簡單,對中精度較高,非常適合中小型加工企業(yè),另外它的動作由氣缸驅(qū)動,氣缸又由相應(yīng)的電磁閥控制,控制系統(tǒng)使用,可使整體體積小、可靠性高、故障率低、動作精度高,對于質(zhì)量較小的水果,也可以直接采用手抓氣缸進行抓取選用時應(yīng)綜合考慮成本及產(chǎn)品特征。
該設(shè)計只是針對蘋果去皮工藝設(shè)計的工位結(jié)構(gòu),若考慮后續(xù)的切塊過程,可在轉(zhuǎn)臺上增加2個工位 轉(zhuǎn)臺每次旋轉(zhuǎn)900第1工位:蘋果插針;第2工位:方向加工去皮;第3工位:切塊;第4工位:蘋果核剝離。其轉(zhuǎn)動角度完全可以通過PLC控制步進電機來實現(xiàn),該部分具有很大的靈活性。
3總結(jié)
通過對蘋果去皮機工作原理的精確分析以及各部件的理論設(shè)計,確定了全自動蘋果去皮機的整體設(shè)計方案 首次將蘋果去皮機推向全自動無人監(jiān)管形式,更好地提高了生產(chǎn)效率避免了工傷事故的發(fā)生,從某種程度上緩解了企業(yè)的研發(fā)及創(chuàng)新能力薄弱,技術(shù)落后的現(xiàn)狀【5】。
4.參考文獻
[1] 楊光育,田林. 電子產(chǎn)品CAPP系統(tǒng)的研究與開發(fā)[J].電子工藝技術(shù), 2006,
[2] 孔繁霽. 利用CAPP技術(shù)提高企業(yè)的工藝管理水平 [J]. 航空科學(xué)技術(shù), 2003
[3] 范志新. 液晶器件工藝基礎(chǔ)[M]. 北京:郵電大學(xué)出版社, 2000.
[4] 張啟運. 釬焊手冊[M]. 北京:機械工業(yè)出版社, 1999.
[5] 王文斌. 機械設(shè)計手冊[M]. 北京:機械工業(yè)出版社, 2004.
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