全自动多功能去皮机械论文

毕业综合实践课题名称：全自动多功能去皮机械

课题摘要

一、目的：

（1)通过本次毕业设计，综合运用机械和其它先修课程的理论和实际知识，及2个月的实践所学，系统掌握产品的设计规律，能独立完成产品的设计。

(2)学会从产品功能和要求出发，合理的进行力学计算和材料、标准件的运用，正确计算零件的工作能力，确定其尺寸,形状及结构。并综合考虑制造工艺、使用、维修经济和安全问题，培养产品的设计能力。

(3）通过本设计，学习正确运用标准、规范手册和查阅科技文献资料以及计算机应用及专业课软件的应用，培养自身的设计能力。

(4）要求采用计算机输入本次设计结果（图纸、设计计算说明书）。

二、内容：

题目为一套全自动多功能去皮机械设计，包括设备外开执行机构，要求独立完成以下内容：

（1)施工图一套（含总装图、零部件图、图纸目录及相关技术文件）；

(2)设计计算说明书一份；

一、步骤及要求：

1、设计准备：阅读设计任务书，明确设计要求和工作条件，通过查看实物，相关资料了解产品及技术资料。

2、以容器数据表作为设计条件，确定设计思路，对执行机构作运动学和动力学分析。

3、施工图的绘制要求(CAD辅助绘图)。

4、机构动力计算。

5、编写说明书（用计算机输入）。

6、设计总结。

结构特点及应用范围：

1、由主构架、刀具、驱动系统、测量系统、控制器、及传感器组成，机械主体采用铝合金制作，具有以下特点：自动化程度高，使用寿命长，耐腐蚀，操作便捷，稳定可靠；

2、采用高分辨率摄像机扫描菠萝表面计算刀具去皮轨迹，使用单片机软件完成去皮机控制部分。

关键词：机器人摄像识别伺服单片机

目次

第一章引言 (4)

第二章课题的来源 (5)

2.1 课题的提出 (5)

2.2 课题的内容、要求及影响 (5)

第三章设计方案的确定 (6)

3.1 全自动多功能去皮机的总设计要求 (6)

3.2 全自动多功能去皮机的总设计方案 (7)

3.2.1 全自动多功能去皮机的总设计 (7)

3.2.2 全自动多功能去皮机的控制原理 (8)

第四章去皮机各标准件的选择 (8)

4.1 去皮机支撑架的选择 (8)

4.2 去皮机驱动方式的选择 (9)

4.3 去皮机传动方式的选择 (10)

4.4 去皮机识别系统的选择 (12)

4.5 去皮机的其它零部件的选择 (12)

第五章去皮机非标准件的设计计算与加工 (13)

5.1 小臂的设计计算与加工 (13)

5.1.1 零件分析 (13)

5.1.2 零件计算 (13)

5.1.3 零件的工艺分析 (14)

5.1.4 确定生产类型 (15)

5.1.5 确定毛胚种类 (15)

5.1.6 确定加工零件图 (15)

5.1.7 工艺规程设计 (15)

5.2 大臂的设计计算与加工 (18)

5.3 其它零部件的设计计算与加工 (18)

第六章控制系统软件 (18)

6.1 预期的功能 (18)

6.2 实现的方法 (19)

结论 (20)

致谢 (21)

参考文献 (22)

第一章引言

感谢您翻阅本设计计算说明书，本书仅作为温州职业技术学院毕业设计颗题理论与实践考核综合作业课题的设计计算说明。

随着我国社会主义市场经济的逐步建立，科学技术的飞速进步和教育体制改革的不断深化，对于我们机械制造与自动化专业的学生来说，更需要通过理论联系实际，提高设计能力，掌握正确的设计思想和工作方法，并能不断更新自己的知识面，引入新的设计思路和现代化的设计方法。

本次设计课题为：全自动多功能去皮机械的设计。由温州职业技术学院机械工程系的张亮老师负责对本次综合作业的指导，在这里表示诚挚感谢。

在全自动多功能去皮机械的设计中，对其进行设计主要有两方面，机械部分的设计计算和机构设计。而设计计算内容包括：设定设计参数，设计确定基座，选定电机，再设计计算下夹具，设计校核基座及机械手臂，最后是绘制机械部分装配图和零部件图。

根据设计任务书提出的要求，本次设计重点在于去皮机械手外形的设计与计算。作为综合设计作业，本次设计的涉及面也是相当广的，由主要部件（如：基座、摆线针轮减速器）计算与选型到机械结构设计，对于结构的优化，便于制造、加工；并能正确的选材，确定热处理方式；所以设计时必须认真，深入，尽量使之具有良好的加工工艺性能和较高的使用寿命及综合的经济性。

对于本课题的的分析理解：对于就全自动多功能去皮机械，应确定其数据表，即设计压力、温度、工作压力、介质等等，在设计过程中画出简图，对其受力分析，便于设计分析和理解，提高工作效率。

由于编者水平所限，书中难免存在错误和缺点希望指导老师能给予提出，以进一步提高编者的理论和设计水平。

张国雄

2012 年 4 月

第二章课题的来源

2．1课题的提出

机械手是在机械化，自动化生产过程中发展起来的一种新型装置。它是机器人的一个重要分支。它的特点是可通过编程来完成各种预期的作业任务，在构造和性能上兼有人和

机器各自的优点，尤其体现了人的智能和适应性。在现代生产过程中，机械手被广泛的运用于自动生产线中，机械手虽然目前还不如人手那样灵活，但它具有能不断重复工作和劳动，不知疲劳，不怕危险，抓举重物的力量比人手力大的特点，因此，机械手已受到许多部门的重视，并越来越广泛地得到了应用。

水果是大众生活必需品之一，水果去皮不仅是一种习惯，也是防止果皮中残留农药等有害物伤害人体的一种有效办法。然而，传统的一手握刀一手持果的去皮方式不仅费时、费力又容易伤手、不卫生。于是，根据机械手的原理我们经过适当的创新改造，将机械手末端装上刀具，就可以进行切削使用，家用简易式的全自动多功能去皮机械就应运而生了。

众所周知，传统的去皮机，它的去皮原理都是将水果固定在水果叉上，刀片贴在水果的表面，靠手摇动将皮削下。这类小型去皮机解决的仅仅是手持水果刀削皮的麻烦，而且在去皮中也存在种种缺陷，比如水果去皮后要手动取下，同时水果会被戳孔等。深入研究已有的水果削皮机，对其在去皮过程中出现的缺点和不足进行技术改进，设计出一种既符合食品消毒、卫生条件又能满足现代化家居生活需要的高生产率、低劳动强度、低成本、高制成率的全自动多功能去皮机械非常必要。

2．2课题的内容、要求及影响

生活中有许多水果蔬菜类需要去皮后才能再加工食用，每天繁忙的工作后很多人不愿意多一道去皮的工作，所以开发一个能全自动多功能去皮机械就显得有必要了，能为我们生活、工业、服务带来诸多的方便。对于去皮机械的主要性能—能自动抓取物品和简单的大小分析计算,并根据事先编写好的运行程序进行切割操作。去皮机的稳定性、可靠性、实用的性能以及组合性、多用性、重复性等特殊要求。本课题就是依托我校现有的工艺装备，为其设计一套有较高通用性的家庭用实用去皮机械。所设计的机器人要有新颖性、先进性、实用性，并尽可能在设计周期内制作成形，得以应用。

第三章设计方案的确定

3.1全自动多功能去皮机的总设计要求

本课题要求设计一个去皮机械手，使人们每天繁忙的工作后，回到家里都能少去一道手动去皮的工作，就能吃上新鲜的水果，免去手动去皮的麻烦，享受生活。此装备以机械手的机械结构为模板，以摆线针轮减速器为传递动力，以电机为引擎，实现水果的去皮功