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较少,功能上也有所欠缺,缺少高精度高性能的优质产品,并且现在设计出的水果套袋机安全性上也有一定的缺陷,一些主要零件的质量太差,用不了多长时间就不能继续使用,这也间接的决定了水果套袋机的性能。尽管水果套袋机的市场前景特别光明,而且我国也是水果生产和贸易大国;然而,我国水果套袋机根本程度上还停留在中国制造的阶段,设计和创新的部分太差[4]。
现在而言,在发达国家中,水果套袋可以进行包装的种类超过了600种,发达国家的水果套袋机在生产效率和安全性能上都比中国高出一大截。现在,韩国水果套袋机的更替和生产规模都是很先进的,在水果套袋工艺和生产线的加工方面都占有绝对优势;在欧洲国家当中,英国的水果套袋包装工业就非常发达。在2008年的时候,英国的水果套袋水平就已经达到了世界领先水平的,其中水果套袋机的种类选择上更是无人能及 [5]。
随着社会的不断发展和进步,水果套袋技术则面临着更大更严厉的挑战,在水果流通的过程中水果套袋机有着不可或缺的意义。目前,在竞争压力面前,水果套袋机的自动化、安全性、智能型将成为这个新兴行业的首选。在水果套袋包装过程中,几乎全部实现了自动化,而且其中是应用的高性能机械控制系统以及人工智能技术,提高了生产效率,节约了成本。在高级的水果套袋机当中,较大程度运行了可以实现多种水果套袋运动的高级控制云端科技。由人工智能技术进行对机器杆的操控,计算机智能系统会将运动信息反馈回来,这样整理起来非常方便快捷,这样就大大提高了水果的质量[6]。在可见的经济市场下,水果套袋机的市场前景是一片光明。
目前而言,我国的水果套袋机使用的材料都是催化棚已铣膜进行操作的,这种材料的作用是可以很大程度上减少水分的散失,从而提高了水果的品质,但是却无法完全让水果不受到机械损伤的效果。而目前可以预防机械损伤的催动融状包装袋现在只能由人工自行套袋包装,这方面还亟待解决,只有解决了这个问题,才能真正意义上实现了水果套袋机的自动化。
1.3 本设计的主要研究思路
1.研究设计一台水果套袋机。该设备是一台对水果进行包装套袋的水果套袋机,安全可靠,方便快捷,准确智能,节越成本是水果套袋机的全部优点。进行水果套袋机的布局分析以及工作主要零部件的设计,画出总装配图和布局结构示意图;论文的整合修正,设计思路明确,设计目的和设计的安全性、目的性、合理性。
2.本次毕业设计既要符合设计要求,又要符合实际需要,故需要对水果套袋机的机构组成、性能机制都作出精确的判断,使得水果套袋机能降
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低劳动力投入,提高工作效率,有可靠的使用安全,提高水果的整体质量,使得水果套袋机的性能优点和结构设计相辅相成。
3.该水果套袋机的设计参考了大量的参考文献和设计要求,运用了大量的工作原理和智能技术,该设计需要进行大量的信息处理和信息统计,大量的数据计算,资料进行参考和有效信息的选取,创新改进等综合能力的运用,这样可以提高自身素质和处事能力。
4.对以前的原材料进行改造、创新,使用质量好使用寿命长的零件进行设计制造,并使整个设计方案能够很好的完成相关要求
1.4 本章小结
本章主要介绍了水果套袋机设计的课题研究背景,设计研究的目的和意义,机械工业机器人的组成、分类和一些重要的技术性能参数以及本设计的总体内容。
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第2章 整体方案设计
2.1 总体工艺分析
水果套袋机实际上它的作用就是对水果进行套袋处理使水果减少损失变的美观,水果套袋机使用的套袋材料一般为网袋。对水果套袋机的工艺进行分析的时候,应该先分析水果自身的性质,是否适合套袋包装,网袋的质量是否符合要求,水果套袋机的性能有很多特点,对其中的一些性能可以进行简单的分析和思考,在符合实际功能的基础上进行改进,可以对水果套袋机的样式和工作方式进行改进,对水果套袋机的大小长短进行思考,对水果套袋机的套袋特质进行全方位的定位等等。最终进行对设计思路和整体流程的分析和校对,方能令设计的水果套袋机达到预期效果。
水果套袋机套袋包装的水果按实际要求应该是近似圆形的水果,并且能够让人一目了然容易看明白,考虑到实际中水果无法统一到大小一样,尺寸和柔软度有大有小,无论是对水果进行套袋包装还是对水果进行特殊的处理都是需要提前将水果分类放开,最终才能对水果进行正常的套袋流程。
水果如何进行一系列的包装操作流程确定之后,接着就是思考如何能完全且顺利的将这一流程进行下去。所以,水果套袋机的各个机构设置,所应用的智能技术和数据信息都要达到设计要求,这样才能确保设计思路的正确和方案的正确实施。
2.2 总体布局分析
水果套袋机的总体布局十分简单,但采用的形式却多种多样。在选择水果套袋机使用形式的过程中,应该考虑水果套袋机本身的优缺点,以及工作人员操作的难易度等各个方面。
水果套袋机虽然采用的形式多种多样,但对于本次设计来讲,符合实际要求采用的形式应该是机械传送形式。应用机械传动形式的好处在于一一旦水果套袋机内部的各个零件固定之后,确定了正确位置,不仅能够进行难度极高的套袋流程,还可以将此过程中所产生的数据信息完完整整的反馈回来,采用目前广泛应用的高科技智能技术,不仅节约的成本,更提高了水果套袋机的工作效率。
以此类推,不难考虑到设计出来的水果套袋机在各个方面的优异性,采取了机械传动的形式,这样的形式所带来的优点便是利于操作,可控性强。
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水果套袋机的设计思路很明显,但还是需要考虑到影响水果套袋机设计的多种因素,因素分为可控因素和不可控因素,也就是说要考虑到水果套袋机的自身优缺点去调整水果套袋机的思路和布局。必须使得水果套袋包装起来这个过程非常简便快捷,安全性能好,出现故障后维修的工作要简单轻松。通过分析水果套袋机的工艺性和自身特性,可以很精确的确定出来水果套袋机总体布局,这样可以轻松完成水果从摘取到最终套袋包装的一系列操作。如图2-1所示。
图2-1 水果套袋机总体布局示意图
水果套袋机的的总体布局应该使得传动系统比较简单,总体布局的确定也使得水果套袋机的各种功能趋于自动化。水果套袋机进行机械的操作这个过程,运送非常方便,简单明了,而且最后的维修保养也比较简单,对于启动杆的应用也应该考虑到使用人员的身高等因素。运送水果位置应确保其安全和稳定性。
2.3 工作过程分析
水果套袋机中承接水果进入运输带的装置就是过斗装置,过斗是一个将运送水果到运输带的重要装置。这里根据实际情况要考虑到水果经由过斗到运输带的过程需要工作人员去手动实施,所以这里的设计要人性化一点,不仅要保证水果倒入过斗的效率,也要保证人操作起来比较容易和舒服。
这里来分析一下工作过程,打开电动机之后,水果套袋机里面的二级减速器就会在牵引下进行工作,此时达到的转速被二级减速器一经整合和减速使的此时的速度能够达到的最高值符合水果套袋机运行的基本要求。随着二级减速器的不断运转,能偶运送水果的具有凹形特质的运输带也开始缓慢的运动起来,因为此时的运输带是有倾斜角度的,为了克服力的作
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用,那么进行调节的速度也必须满足水果套袋机的设计要求。这样在整个机构开始运转之后,工作人员可以将事先分好的用于套袋的水果轻轻地倒入到过斗里面,由于充分考虑到了水果大小的因素,所以过斗的尾端有一个比水果大一圈的近似圆形的口,这样从过斗中滑落下来的水果就能够从尾端缺口掉下去。那么从底端口掉落下来的水果会缓慢的平稳的落到凹形槽上面,随后具有凹形结构的运输带将水果运送到另一个运输带上去。这样运输水果过程基本完成,但在水果由过斗顶端下路到过斗底端口的过程中会出现水果成堆的情况,这样水果在落到具有凹形结构的运输带上时就不能够保证均一性,考虑到这种情况,这就需要采用一个材质上比较软一点的装置,把能够堆积成堆的水果隔离开来,使水果无法在下落到底端口的地方聚集起来,从而使得掉落下来的水果在每一个凹形槽内只有一个水果。水果套袋机中的电动机和减速器都是可以固定和调节的,二者并不毛矛盾,将电动机和减速器固定在一个能够调节角度和位置的平台上,这样电动机和二级减速器就可以随意进行位置的调节。运输带的调节不依靠电动机和减速器的调节,却和电动机减速器的位置有一定的联系。图2-2为过斗进行工作时的原理示意图。
1-支架2-水果3-过斗4-滚筒5-槽带6-包装生产线7-电动机8-带轮9-减速器10-支架
图2-2 过斗工作原理示意图
可以进行包装的网袋经过运输带的带动,由动力机构和引导机构及下进行全方位的整合作用,使得网袋最终能够和运输带同步起来,进行平稳匀速的工作,当工作人员将事先准备好的水果倒入过斗中,经过运输带的运送就将水果由运送到水平方向的运输带上,这里有两个重要的封合装置,那就是横向热封合装置和纵向热封合装置。当水果进行到这两个装置的时候,就会进行整个工作流程中最重要的两个步骤。当水果网袋从纵向热封合装置出来的时候,就完成了所有的套袋包装程序。水果就会由运送带运送输到机器外端进行最后的包装工作,这样水果就会进行最后的装箱工作。如图2-3所示。
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