人工分級(jí)操作實(shí)際效率較低, 且存在一定誤差, 為此需要在水果行業(yè)中實(shí)現(xiàn)機(jī)械自動(dòng)化技術(shù), 促進(jìn)分選作業(yè)機(jī)械化。當(dāng)前, 在針對分選機(jī)械系統(tǒng)研究中, 對水果分選機(jī)器設(shè)計(jì)與稱重模塊設(shè)計(jì)取得了一定成績, 為了促進(jìn)對該應(yīng)用目標(biāo)更好的實(shí)現(xiàn), 在設(shè)計(jì)中應(yīng)該充分對其工作原理進(jìn)行分析, 為實(shí)際設(shè)計(jì)應(yīng)用提供參考依據(jù), 提升水果分選機(jī)械系統(tǒng)應(yīng)用效率。
1 水果分選機(jī)的工作原理與總體結(jié)構(gòu)
水果風(fēng)選機(jī)機(jī)械系統(tǒng)主要部分包括生產(chǎn)線支架、傳動(dòng)系統(tǒng)、水果托盤與分級(jí)箱。機(jī)械系統(tǒng)是生產(chǎn)線整體運(yùn)動(dòng)過程中動(dòng)力提供部位, 主要為水果托盤傳輸工作提供動(dòng)力;其他部件在安裝中是支撐力的主要構(gòu)成, 也是稱重與卸料零件安裝的核心基礎(chǔ);生產(chǎn)線支架則是水果分選機(jī)中所有部件安裝的基礎(chǔ);傳動(dòng)系統(tǒng)在安裝中主要組成部件較多, 包括電動(dòng)機(jī)、齒輪減速器以及動(dòng)力與從動(dòng)力輸出鏈輪等;水果托盤結(jié)構(gòu)和輸送鏈條兩個(gè)部件直接鉚接, 輸送鏈條運(yùn)動(dòng)會(huì)帶動(dòng)水果托盤運(yùn)動(dòng), 輸送鏈條處于豎直狀態(tài)下, 與地面保持垂直狀態(tài);輸送鏈條下方支撐結(jié)構(gòu)以耐磨板為主, 對輸送鏈條在運(yùn)行中的水平性起到了良好的穩(wěn)固作用, 保證稱重模塊運(yùn)作的精準(zhǔn)度。
稱重模塊主要構(gòu)成部分有稱重臺(tái)、稱重頂板、稱重底板以及傳感器等, 稱重模塊在安裝中應(yīng)該直接固定在生產(chǎn)線支架之上;水果托盤與雙節(jié)距傳輸帶直接連接, 水果托盤被運(yùn)輸至稱重區(qū)則會(huì)與稱重臺(tái)相接觸, 稱重臺(tái)受到力作用, 托盤根據(jù)旋轉(zhuǎn)軸運(yùn)動(dòng)完成對水果稱重與卸料;托盤形狀為凹型, 經(jīng)過上料裝置能夠?qū)⑺饾u被放入水果托盤之中, 實(shí)現(xiàn)傳輸中水果排列;托盤與水果相接觸的部分為塑料制品, 能夠最大程度防止表面托盤對水果機(jī)械所產(chǎn)生損傷;水果分級(jí)與卸料部件配合, 能夠?qū)⑼瓿煞诌x的水果根據(jù)裝置系統(tǒng)信號(hào)翻轉(zhuǎn)托盤, 最終完成水果分級(jí)卸料工作。
圖像采集系統(tǒng)包括攝像機(jī)、鏡頭、光源與光照箱, 主要是在水果分選機(jī)傳輸中, 對傳輸帶上的水果進(jìn)行動(dòng)態(tài)圖像收集, 同時(shí)將其傳輸至圖像處理系統(tǒng)。重量等級(jí)對水果判別系統(tǒng)分為稱重臺(tái)和稱重傳感器兩部分, 實(shí)時(shí)處理水果傳輸中稱重器所接收到的信息數(shù)據(jù), 對所得到的水果綜合信息進(jìn)行全面考慮, 以此控制系統(tǒng)中各個(gè)水果等級(jí)評(píng)定。
2 水果分選機(jī)的整體設(shè)計(jì)
2.1 水果分選機(jī)生產(chǎn)線支架設(shè)計(jì)
水果分選機(jī)在設(shè)計(jì)機(jī)械系統(tǒng)中首先應(yīng)該對零件安裝位置進(jìn)行確定, 保證在整體過程中水果傳輸方向明確, 水果分選機(jī)在安裝生產(chǎn)線過程中, 裝置包括上料裝置、疏離裝置、回流部分、稱重模塊、卸料組件與水果分級(jí)箱等零件, 生產(chǎn)線在長度設(shè)計(jì)中應(yīng)該與實(shí)際需求相結(jié)合, 對其適當(dāng)調(diào)整;對輸送鏈條選擇應(yīng)該以節(jié)數(shù)為依據(jù), 在不同長度設(shè)計(jì)中, 生產(chǎn)線支架之間的設(shè)定應(yīng)該保持合適。
2.1.1 生產(chǎn)線支架設(shè)計(jì)
水果分選機(jī)中安裝生產(chǎn)線支架的實(shí)際目的是為其他零部件安裝提供支撐作用。生產(chǎn)線在整體尺寸規(guī)劃中, 其長度控制應(yīng)該與水果大致尺寸之間保持合理比例。為了在后期應(yīng)用中, 能夠成功實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)目標(biāo), 需要對生產(chǎn)線長度設(shè)計(jì)留有一定余地。對生產(chǎn)線支架進(jìn)行劃分, 可將其分為兩段設(shè)計(jì)安裝, 一旦生產(chǎn)線實(shí)際設(shè)計(jì)與安裝長度要求變多, 需要適當(dāng)對支架段數(shù)進(jìn)行增加。生產(chǎn)線在安裝至指定位置后, 應(yīng)借助螺栓對生產(chǎn)線支架進(jìn)行全面連接, 構(gòu)成一體化生產(chǎn)線;生產(chǎn)線在支架支撐部位連接中, 應(yīng)該通過焊接對其進(jìn)行適當(dāng)調(diào)節(jié), 對生產(chǎn)線整體水平高度進(jìn)行調(diào)控。
2.1.2 編碼器固定設(shè)計(jì)
在水果分選機(jī)中水果運(yùn)動(dòng)位置確定過程中, 應(yīng)該以旋轉(zhuǎn)編碼器作為系統(tǒng)依托。旋轉(zhuǎn)編碼器使用中, 其實(shí)際工作原理是以在水果分選機(jī)中生產(chǎn)線的傳輸鏈條的內(nèi)部旋轉(zhuǎn)編碼器脈沖信號(hào)為數(shù)據(jù)判定, 對稱重系統(tǒng)運(yùn)輸與分級(jí)卸料裝置時(shí)間基準(zhǔn)進(jìn)行控制。在分選機(jī)傳輸水果過程中, 其生產(chǎn)線之間存在一定間隔, 同時(shí)在生產(chǎn)線擦混熟中, 鏈條速度和傳輸軸之間的速度相對應(yīng), 為此在水果稱重中對模塊頻率的控制、旋轉(zhuǎn)編碼脈沖信號(hào)頻率控制以及時(shí)序調(diào)整多者之間應(yīng)該具有一定保障措施, 保證機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)的同步性。因此, 可以通過對旋轉(zhuǎn)編碼器在運(yùn)轉(zhuǎn)中的信號(hào)時(shí)序個(gè)數(shù), 計(jì)算水果在傳輸中生產(chǎn)線上位置與距離, 由此可知, 在稱重水果模塊設(shè)計(jì)中, 旋轉(zhuǎn)編碼是分選機(jī)生產(chǎn)線不可缺少的部件。
2.2 傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)
機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)組成是以機(jī)械結(jié)構(gòu)為核心, 根據(jù)實(shí)際需求進(jìn)行組合, 最終形成傳動(dòng)系統(tǒng), 在水果分選機(jī)中的主要應(yīng)用功能是對傳輸裝置的速率進(jìn)行改變和調(diào)整, 確保機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)中能夠?qū)崿F(xiàn)預(yù)定目標(biāo)。同時(shí), 在原動(dòng)機(jī)在功率輸出與扭矩實(shí)際傳遞中, 根據(jù)執(zhí)行機(jī)構(gòu), 確保預(yù)期運(yùn)動(dòng)中的動(dòng)力效果可以根據(jù)傳動(dòng)要求完成。
傳動(dòng)系統(tǒng)在實(shí)際設(shè)計(jì)與安裝中, 一般分為三級(jí)傳動(dòng)裝置:第一, 電動(dòng)機(jī)在安裝中, 主軸和減速部件輸入軸之間傳動(dòng);第二, 減速器的傳動(dòng)位于輸入與輸出軸中間;第三, 減速器在動(dòng)力的輸出和工作軸之間。在分選機(jī)械與稱重模塊的設(shè)計(jì)中, 第一級(jí)傳動(dòng)應(yīng)該將電動(dòng)機(jī)與減速設(shè)備直接連接;第二級(jí)連接裝備是齒輪減速器與齒輪傳動(dòng);第三級(jí)在動(dòng)力輸出中應(yīng)該將其與傳送連接輪進(jìn)行傳動(dòng)。
2.3 稱重臺(tái)設(shè)計(jì)
為了確保在稱重臺(tái)的應(yīng)用效果, 分選機(jī)設(shè)計(jì)安裝要具有可拆卸性, 能夠更好地實(shí)現(xiàn)稱重臺(tái)的良好使用, 避免出現(xiàn)生銹情況, 從而對稱量精度產(chǎn)生影響。在稱重臺(tái)安裝中, 應(yīng)該將其與稱重傳感器以沉頭螺釘進(jìn)行連接, 當(dāng)裝配完畢后, 使用密封膠將裝備之間的沉孔涂平, 確保水果托盤在運(yùn)輸中的平穩(wěn)性;在水果托盤運(yùn)輸中, 稱重臺(tái)與傳輸帶接觸不會(huì)受到較大沖擊, 進(jìn)而不會(huì)對實(shí)際測量數(shù)據(jù)精準(zhǔn)度產(chǎn)生影響。因此, 在稱重臺(tái)設(shè)計(jì)中, 應(yīng)該以水果分選系統(tǒng)規(guī)格為依據(jù)。
3 結(jié)語
在當(dāng)前水果分選機(jī)機(jī)械設(shè)備應(yīng)用中, 針對稱重工作, 國內(nèi)相關(guān)研究較少, 通過對其機(jī)械系統(tǒng)的更好設(shè)計(jì), 與稱重模塊相結(jié)合, 能夠提高對水果品質(zhì)選擇效果, 逐漸縮小系統(tǒng)應(yīng)用誤差。在今后機(jī)械系統(tǒng)應(yīng)用中, 相關(guān)技術(shù)人員需要對其采取更為合理的數(shù)據(jù)處理方式, 實(shí)現(xiàn)水果精準(zhǔn)稱重。