智能刀削面机的设计程建建
机器人刀削面工作原理
机器人刀削面工作原理
机器人刀削面的工作原理是通过先进的机械臂和视觉系统来实现自动化刀削面操作。
整个过程通常分为以下几个步骤：
1. 空间定位：机器人首先利用内置的视觉系统对刀削面的位置和形状进行识别和定位。
这可以通过摄像头或3D视觉系统来实现。
2. 运动规划：基于刀削面的位置和形状信息，机器人通过先进的运动规划算法确定刀具的路径和移动方式。
这包括确定机械臂的关节角度和轨迹规划。
3. 刀具控制：机器人使用电动刀具或带有电动细节操作的刀削工具来进行刀削面操作。
刀具的控制通常由机器人的控制系统和电动刀具的控制装置联动完成。
4. 反馈调整：机器人还会通过内置的力、力矩或压力传感器等反馈装置，实时感知刀具与工件接触的力度和刀削面的质量等信息。
根据这些反馈信息，机器人的控制系统可以进行实时的调整和校准。
整个工作原理涉及了机械臂的定位与运动控制、视觉识别与定位、刀具控制以及反馈调整等多个方面，从而实现了高效、准确和自动化的刀削面操作。
刀削面机器人[实用新型专利]
![刀削面机器人[实用新型专利]](https://img.taocdn.com/s3/m/5ce15d60680203d8ce2f24ea.png)
专利名称：刀削面机器人
专利类型：实用新型专利
发明人：刘松年
申请号：CN201120316534.7申请日：20110826
公开号：CN202262363U
公开日：
20120606
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：一种刀削面机器人，包括人形支架(1)，所述人形支架(1)的两肩部对称固定有两大臂(2)，两大臂(2)上对称安装有两雨刮电机(3)，两雨刮电机(3)的主轴上对称固定有两小臂(4)，两小臂(4)的内端下方对称安装有削面刀(5)；所述人形支架(1)的腹部安装有步进电机(6)，步进电机(6)的主轴上联接有螺杆(7)，螺杆(7)上套装有螺母(8)，螺母(8)上支撑固定有托板(9)，且托板(9)位于两削面刀(5)的下方。
本实用新型与现有技术相比采用人形支架，双摆臂带动双削面刀工作，不但结构简单，削面效率高，而且外形酷似机器人，能吸引消费者的眼球，提高用户的经济效益。
申请人：刘松年
地址：721006 陕西省宝鸡市火炬路万祥花园2单元2楼西户
国籍：CN
代理机构：宝鸡市新发明专利事务所
代理人：李凤岐
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刀削面机器人工作原理
刀削面机器人工作原理
刀削面机器人是一种自动化的厨房设备，它能够将面团切削成细长而均匀的面条。
其工作原理主要包括面团供给与成型、面条切削和面条收集三个步骤。
首先，在面团供给与成型阶段，机器人需要将面团加工成切削面条所需的形态。
通常，面团为团状或者是较大块状，它需要通过一个面条供给装置来连续地供给给刀削机构。
该供给装置通常由一个料斗、输送带和面团压延装置组成。
面团从料斗中进入输送带，输送带会将面团传送至面团压延装置。
面团压延装置通过一对压辊将面团压延成厚度均匀的薄片，以供后续的面条切削。
接下来，面条切削阶段是刀削面机器人的核心部分。
在这个阶段，机器人使用一把锋利的切削刀具将薄片面团切削成细长的面条。
通常，切削刀具为圆形，一边固定在机器上，另一边固定在一个转动的臂上，机器会根据需要调节臂的位置和切削刀具的深度来控制面条的尺寸和切削速度。
刀削刀具不断地横向移动，将面团切削下来的面条通过一个出口释放出来。
最后，在面条收集阶段，机器人需要将切削好的面条进行收集和分离。
通常，机器会将面条滑落到一个容器中，然后通过一个机械手或者是输送带将面条分离成适当的大小。
分离完成后，面条可以直接用于烹饪或者是进行包装封存。
总结来说，刀削面机器人的工作原理主要是通过面团供给与成型、面条切削和面条收集三个步骤来实现的。
通过这一系列的自动化流程，机器人能够高效地生产
出均匀、细长的刀削面条，减轻厨师的工作负担，提高生产效率。
智能刀削面机的设计程建建
智能刀削面机的设计程建建作者：祝志芳唐慕全谢志勇吴晓鹏来源：《科技创新与应用》2014年第24期摘要：传统刀削面全凭人工制作，速度慢，效率低。
为此我们设计了一款智能刀削面机来代替传统的人工削面，其结构主要由偏心轮摇杆机构和升降台机构组成，整个过程由单片机控制。
削面机整体结构简单、切削出来的面条厚薄均匀，智能化程度高。
关键词：智能刀削面机；偏心轮摇杆机构；升降台；单片机引言刀削面作为我国北方传统的主导面食，因其风味独特，深受广大老百姓的欢迎，在我国的各大中小城市尤为盛行，刀削面已经成为百姓日常生活中不可或缺的主食。
传统的刀削面大多由人工制作，削面速度慢，效率低，且若削面者技术不佳，则切削出来的面条形状各异，影响面条的口感。
目前市场上已有的刀削面机主要有：喜洋洋刀削面机、飞刀削面机、懒神盘刀削面机等，它们大多采用汽车雨刷器原理，主要装置有：电机、螺旋推进器、分面凸轮、削面手、扶面手等。
通过对上述几种刀削面机的分析后发现均存在结构不够紧凑、加工复杂、造价昂贵等不足。
为此我们设计了一种智能型刀削面机来代替传统的人工削面，弥补目前市场产品的不足。
智能削面机的制作是人工智能技术在餐饮行业的重要突破。
采用刀削面机来代替人工削面，按能照预定的要求较好地完成削面任务，速度快、效率高，削出的面条薄厚均匀，工作过程稳定。
作品的研发与运用可以有效地减轻削面工人的工作强度，对于大部分普通老百姓家庭来说，拥有智能刀削面机，不管会不会削面，都能削出美观的面条，省时、省力、省心。
1 削面机的结构及工作原理削面机结构如图1所示，主要由底座、电机、偏心轮摇杆机构、升降台机构及步进电机组成。
削面机的动力由电动机提供，削面机构采用简单高效的偏心轮摇杆组合机构，模拟削面手动作。
托面机构采用升降台装置，利用步进电机带动丝杆的正反转来完成升降台水平方向的连续往复运动，利用丝杆步进电机来控制升降台间歇上升的高度和运动时间长短。
图1 智能刀削面机的结构工作原理：本作品通过单片机控制能够实现连续削面过程自动化。
一种自动刀削面机[实用新型专利]
![一种自动刀削面机[实用新型专利]](https://img.taocdn.com/s3/m/6672a039240c844768eaee07.png)
专利名称：一种自动刀削面机专利类型：实用新型专利
发明人：周昱兴,周光耀
申请号：CN201821178640.1申请日：20180723
公开号：CN209331033U
公开日：
20190903
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本实用新型提供了一种自动刀削面机，包括刀削面装置和和面螺旋输送装置，和面螺旋输送装置为刀削面装置提供面料，刀削面装置包括储面压力箱，和位于储面压力箱侧部的动盖板，动盖板与储面压力箱的内底之间留有用于储藏面料的空腔，动盖板由第一电机提供旋转动力，动盖板上设置有若干出面孔，储面压力箱的侧部设置有相对于储面压力箱固定的削面刀片，削面刀片与动盖板平行设置，削面刀片朝向动盖板延伸，削面刀片能够对出面孔出来的面料进行切削，和面螺旋输送装置与储面压力箱通过输送管连通。
本实用新型能够代替人工，大大提高其加工生产效率，本机设计精巧、结构简单实用，和、揉面，削成面条一次成型，生产效率很高。
申请人：武威市津威环境科技有限责任公司
地址：733099 甘肃省武威市凉州区南二环路
国籍：CN
代理机构：天津滨海科纬知识产权代理有限公司
代理人：张月
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全自动削面机的设计
全自动削面机的设计作者：徐兴宇王宏立姚利辉刘勇飞章贞华刘宏栋来源：《科技创新与应用》2017年第29期摘要：针对传统人工刀削面制作过程中，面条薄厚不均、削面速度慢、效率低、工作强度大等问题，设计了一种智能控制的自动削面机，用机械代替手工削面。
该机由机架、托面板、摆臂机构、左右平移机构、垂直移动机构、电气控制系统等组成，具有面片薄厚均匀、削面速度快、效率高等特点，利于降低人工成本，实现削面加工的机械化。
关键词：削面机；全自动；设计；PLC中图分类号：TH122 文献标志码：A 文章编号：2095-2945（2017）29-0028-03刀削面是我国传统的面食品种，为“中国五大面食”之一，因其具有风味独特、内虚外筋、柔软光滑、易于消化等特点，深受广大群众欢迎，成为我国西北、东北、华北地区的传统风味美食。
刀削面好吃，可做起来并不容易。
传统的刀削面大多由人工制作，削面速度慢，效率低，工作强度大，手艺难于掌握。
若削面者技术不佳，则切削出来的面条形状各异，薄厚不一，影响面条的口感。
经营刀削面的人力成本高，难以形成规模化经营。
本项目设计、制造一种智能控制的自动削面机，用机械代替手工削面，按预先编制的程序完成标准化的削面工作，面片宽窄、薄厚可调，削面速度快、效率高，工作过程稳定，降低了管理成本。
项目的研发与应用可有效地减轻削面工人的工作强度，拥有自动削面机，省时、省力、省心，具有重要的实际应用意义。
1 自动削面机的总体设计自动削面机总体结构如图1所示，由左右平移机构1、垂直移动机构2、摆臂机构3、托面板4、PLC电气控制系统5、机架6等组成。
考虑机器实际应用大小的限制，全自动削面机上所完成的运动由步进电机和雨刷电机驱动。
托面板安装在垂直移动机构上，用于支承面团；摆臂机构用于实现削面时削面刀片的圆弧摆臂运动；垂直移动机构用于实现托面板的垂直移动；左右平移机构用于实现托面板的水平移动；削面刀片的运动、托面板的运动均由PLC系统控制。
削面机结构设计
削面机结构设计-CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN刀削面机[1]刀削面机结构新颖，设计合理，揉面刀削一气完成，速度快、产量高（每小时用面150斤），不是人工削面，胜似人工削面，清洗简便。
刀削面机设计原理：主要由减速箱，螺旋推进器，分面凸轮与前后送面盘组成，具有体积小，结构紧凑，操作方便、效率高、拆装维修方便之特点，可将面粉（拌和成面料）通过送面辊及螺旋推进器送入前后送面盘中，在分面凸轮及离心力的作用下，面料被两盘挤压出来，被削面刀削成中间厚，两边薄的面条飞出。
机器既可削勾刀，又可削平刀，而且宽窄、薄厚都可大幅度调节（面宽范围：3-20mm连续可调,，面厚范围：1-10mm不停机连续可调），使用机器方便。
使用优点：刀削面机专门为餐馆、饭店、食堂、风味快餐厅等使用而设计的，由于人流较大，需要服务速度极快才能满足需求。
使用刀削面机后，可加速了削面速度，减少顾客等待时间。
又经实践证明，刀削面档口的服务能力最高可以提高4-5倍以上。
由于等待时间短，顾客满意度提升，服务质量优。
机器特有的二次揉面过程，使得面更细腻，口感更优于手工刀削面。
与手工刀削面相比，使用刀削面机削出的面，形似柳叶更漂亮、中厚边薄更均匀，棱锋分明，长短一致。
盘式刀削面机使用说明书一、结构特点及功能本机主要有减速箱，螺旋推进器，分面凸轮及前后送面盘组成，具有体积小、结构紧凑、操作方便、效率高、拆装维修方便之特点。
可将面粉（拌合成面料）通过送面轮螺旋推进器送入前后送面盘中，在分面凸轮及离心力的作用下，面料被两盘挤压出来，被削面刀削成中间厚、两边薄的面条飞出。
二、主要技术参数动力：220v 转速1400r/min 外型尺寸 650*220*270 mm三、使用方法及注意事项1、开机前检查各部位螺旋栓是否松动，电机外壳是否接地。
2、启动电机空转5分钟，无误后即可投料生产。
3、拌面：手工拌面或拌面机拌面，均匀即可。
刀削面机课程设计
刀削面机课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能够理解刀削面机的工作原理，掌握其操作流程和基本结构。
2. 学生能够描述刀削面机的安全操作规范，了解机械使用中的注意事项。
3. 学生能够阐述刀削面与传统手工削面的区别，认识到现代化机械在餐饮业中的应用。
技能目标：1. 学生能够正确操作刀削面机，完成面条的制作。
2. 学生能够通过使用刀削面机，提高制作面条的效率和质量。
3. 学生能够运用刀削面机解决实际餐饮操作中遇到的问题，具备一定的创新意识和实践能力。
情感态度价值观目标：1. 学生培养对餐饮机械操作的兴趣，激发学习相关学科知识的热情。
2. 学生通过团队协作完成刀削面机的操作，增强合作意识，培养团队精神。
3. 学生在学习过程中，认识到机械在现代餐饮业中的价值，增强对科技创新的尊重和认同。
课程性质：本课程为实践操作课，以学生动手操作为主，结合理论知识，培养学生的实际操作能力和解决问题的能力。
学生特点：学生处于好奇心强、动手欲望高的年级，对新鲜事物有较高的兴趣，但注意力容易分散，需要引导和激发。
教学要求：教师应注重理论与实践相结合，关注学生的个体差异，鼓励学生积极参与，提高课堂互动性，确保学生在实践中掌握相关知识。
同时，注重安全教育，培养学生安全操作意识。
通过课程学习，使学生在知识、技能和情感态度价值观方面均取得具体的学习成果。
二、教学内容1. 刀削面机的工作原理及结构组成：讲解刀削面机的工作原理，分析其内部结构，使学生了解各部件功能及相互关系。
2. 刀削面机的操作流程及技巧：详细讲解刀削面机的操作步骤，教授操作技巧，提高学生操作熟练度。
3. 刀削面机安全操作规范：介绍刀削面机的安全操作注意事项，强调安全意识，预防事故发生。
4. 刀削面与传统手工削面的对比：分析刀削面和传统手工削面的优缺点，让学生认识到现代化机械在餐饮业中的优势。
5. 刀削面机在实际餐饮中的应用：结合实际案例，讲解刀削面机在餐饮业中的应用，提高学生的实践能力。
刀削面机械手机构设计毕业论文答辩
把，切菜做饭轮流使用，用后再交回鞑靼保管。一天中午，一
位老婆婆将棒子、高粱面和成面团，让老汉取刀。结果刀被别
人取走，老汉只好返回，在出鞑靼的大门时，脚被一块薄铁皮
碰了一下，他顺手拣起来揣在怀里。回家后，锅开得直响，全
家人等刀切面条吃。可是刀没取回来，老汉急得团团转，忽然
想起怀里的铁皮，就取出来说：就用这个铁皮切面吧！老婆一
刀削面机械手机构设计毕业论文答辩
5.刀削面机械手的意义
1. 结合机械手设计这方面的知识，在设计过程 中学会怎样发现问题、研究问题、解决问题； 2. 改善了技师的劳动限制，避免由于刀削面技 师操作疲劳而引发的安全事故； 3. 提高刀削面的生产率，降低生产成本，加快 实现食品生产机械化和自动化的步伐； 4. 推广中国山西美食刀削面走向世界，为增强 中国软实力做微薄的贡献；
刀削面机械手机构设计毕业论文答辩
4.刀削面机械手的应用优势
1：生产中应用刀削面机械手，有利于提高面料的传送、 刀具的更换以及刀削面机器的装配等的自动化程度，从 而可以提高劳动刀削面的生产率，降低生产成本，加快 实现食品生产机械化和自动化的步伐。 2：在高温、高油烟、潮湿等恶劣的环境中，刀削面技师 用手工操作是十分繁琐、辛苦。而刀削面机械手即可部 分或全部代替刀削面技师高效地进行作业，大大地改善 了技师的劳动限制。同时，在一些简单的机械动作作业 的操作中，用刀削面机械手代替厨师操作，可以避免由 于刀削面技师操作疲劳而引发的安全事故。 3：应用刀削面机械手代替人手进行工作，这是直接减少 劳动力的一个方面，同时由于刀削面机械手可以连续地 工作，这是减少劳动强度的另一个方面。
3. 刀削面机械手的机构选择
刀削面机械手机构设计毕业论文答辩
1.实现机械手小臂的切削动作方案（图） 刀削面机械手图一优点:该方案的空间利用率高，尤其在空间 有限的仿真机械手比较实用。缺点：双曲柄滑块机构的成本比 较高，机构复杂度高，机械效率比较低。刀削面机械手图二： 优点：机械效率高，制造成本低，空间复杂度低，便于安装维 护。缺点：占用比较大的空间。该机械手的设计目的在于降低 其制造成本，由于图二在机械效率和制造成本上都高于方案一 ，故选方案一作为刀削面机械手小臂切削机构
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智能刀削面机的设计程建建
传统刀削面全凭人工制作，速度慢，效率低。
为此我们设计了一款智能刀削面机来代替传统的人工削面，其结构主要由偏心轮摇杆机构和升降台机构组成，整个过程由单片机控制。
削面机整体结构简单、切削出来的面条厚薄均匀，智能化程度高。
标签：智能刀削面机；偏心轮摇杆机构；升降台；单片机
引言
刀削面作为我国北方传统的主导面食，因其风味独特，深受广大老百姓的欢迎，在我国的各大中小城市尤为盛行，刀削面已经成为百姓日常生活中不可或缺的主食。
传统的刀削面大多由人工制作，削面速度慢，效率低，且若削面者技术不佳，则切削出来的面条形状各异，影响面条的口感。
目前市场上已有的刀削面机主要有：喜洋洋刀削面机、飞刀削面机、懒神盘刀削面机等，它们大多采用汽车雨刷器原理，主要装置有：电机、螺旋推进器、分面凸轮、削面手、扶面手等。
通过对上述几种刀削面机的分析后发现均存在结构不够紧凑、加工复杂、造价昂贵等不足。
为此我们设计了一种智能型刀削面机来代替传统的人工削面，弥补目前市场产品的不足。
智能削面机的制作是人工智能技术在餐饮行业的重要突破。
采用刀削面机来代替人工削面，按能照预定的要求较好地完成削面任务，速度快、效率高，削出的面条薄厚均匀，工作过程稳定。
作品的研发与运用可以有效地减轻削面工人的工作强度，对于大部分普通老百姓家庭来说，拥有智能刀削面机，不管会不会削面，都能削出美观的面条，省时、省力、省心。
1 削面机的结构及工作原理
削面机结构如图1所示，主要由底座、电机、偏心轮摇杆机构、升降台机构及步进电机组成。
削面机的动力由电动机提供，削面机构采用简单高效的偏心轮摇杆组合机构，模拟削面手动作。
托面机构采用升降台装置，利用步进电机带动丝杆的正反转来完成升降台水平方向的连续往复运动，利用丝杆步进电机来控制升降台间歇上升的高度和运动时间长短。
图1 智能刀削面机的結构
工作原理：本作品通过单片机控制能够实现连续削面过程自动化。
具体工作原理为：削面手动力由电动机提供，电动机带动偏心轮做圆周运动，通过连杆将偏心轮的圆周运动转化为摇杆的往复摆动，角度可调刀片即可完成连续削面过程。
面团放在升降台托面板上，步进电机带动丝杆正转，带动升降台水平向左运动一个行程后，停止一段时间再反转，同时丝杆步进电机利用这段停顿时间通过步进电机的转动带动丝杆的转动推动升降台向上运动一段距离。
步进电机带动丝
杆反转，带动升降台向右运动一个行程，停顿一段时间后再正转，同时升降台再向上上升一段距离，这样就实现了升降台水平的往复运动和向上的间歇运动。
步进电机和丝杆步进电机的工作都通过单片机编程来实现其智能化，实现连续削面动作，削出的面条由于惯性被抛出到预先准备的容器中。
2 四杆机构的设计
为了满足面条切削参数和尽量使机器整体结构紧凑，取摇杆长度CD为300mm，摆角？琢为45°，行程变化系数k为1.1，极位夹角为？兹，摇杆摆动的弧长为l=？琢×CD
？兹=180°（k-1）/（k+1）代入数据得？兹=9°，l=235.5mm。
根据摇杆CD的长度及摆角？琢作出摇杆的两个极位c1D及c2D。
为求固定铰链A，分别作c2M⊥c1c2和∠c1c2N=90°-？兹，c2M与c1N交于P；再作Δpc1c2的外接圆，则圆弧DC上的任意一点都满足∠c1Ac2=？兹，所以固定铰链A应选在此圆弧段上，如图2所示。
再取机架杆的长度AD260mm，设曲柄长度为a，连杆长度为b，所得图形如图2示。
图2 四杆机构计算图
因为AC1=b+a，AC2=b-a，所以a=（AC1-AC2）/2，b=AC1+AC2；由作图法可知AC1=300.4mm，AC2=223.8mm代入数据得a=53.3mm，b=227.1mm，验算：此四杆机构满足杆长条件，最小压力角大于40°，此结构可行。
3 创新点与优势
通过对市面上已有的削面机分析后发现均存在结构不够紧凑、加工复杂、造价昂贵等不足，我们制作的新一代智能型刀削面机，其整体结构小、能耗低、造价低廉，其创新点和优势如下。
采用结构简单的偏心轮摇杆组合机构模拟削面手动作，实现削面过程。
偏心轮摇杆与升降台组合机构采用单片机控制，智能化程度高
刀片角度可调，最大程度减少面团剩余量，智能化程度高，设有操作面板，操作简单。
通过编程来控制升降台上升的高度，削出厚薄不同的面条；控制切削时间的长短，实现对面条分量多少的控制。
4 结束语
本作品具有结构简单、效率高、切削出来的面条厚薄均匀，智能化程度高、造价低廉等特点，适用于各类小餐馆特别是普通百姓想吃刀削面而又苦于没有削面技术的家庭使用。
参考文献
[1]濮良贵，纪名刚.机械设计（第八版）[M].北京：高等教育出版社，2006.
[2]孙恒，陈作模，葛文杰.机械原理（第七版）[M].北京：高等教育出版社，2006.
[3]哈尔滨工业大学理论力学教研室.理论力学（第七版）[M].北京：高等教育出版社，2009.
作者简介：程建建（1993.1-），男，汉族，江西乐平人，南昌工程学院本科在读，研究方向：机械结构设计。