苹果制瓣机设计思路及具体步骤(共18页).doc

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1、精选优质文档-倾情为你奉上苹果切瓣机设计目录一确定工艺3二工艺的顺序31. 苹果的装夹32.定位43.去皮64.去另一端核105.去整核126.切瓣13三.执行工艺的方式14四. 执行机构15苹果制瓣机设计一台苹果制瓣机，做罐头的原料。我们先要了解的就是苹果制瓣机的设计任务。一是我们应该要考虑的是苹果制瓣机的效率，效率包括两个方面，一个社会效益（用户评价的要求），另一个就是经济效益；一是考虑的一个苹果应该切几瓣。大部分的罐头都是果肉的，没有果皮和核的，所以设计一个怎么样的机构来实现苹果的去皮，去核，分瓣等功能。而经济效益也就要考虑生产率的问题，也就是苹果制瓣机在一个小时能够完全加工多少斤的苹果

2、。社会效益问题也就是你生产的产品有没有消费者认可，生产产品成本的高低，分瓣工序是否紧凑，产品的外观是否美观和符合人体的要求，这些都是我们应该去分析，创新和验证。才能合理的设计出苹果制瓣机。一确定工艺苹果的装夹去皮去前胡去核去后胡分瓣二工艺的顺序1. 苹果的装夹该工序是将苹果装夹在机器上,首要目的是完成下面的工序做准备，为了尽量减少对苹果破坏的情况下，实现装夹，如果从外面夹在苹果表面，而且苹果的大小不同，几何形状都不同，则妨碍下道工序去皮，所以装夹要从里面，在苹果的尾端进行装夹最为何合理，使苹果能在加工的过程中能承受比较大的力，保持好在装夹刀的稳定行，以方便以后的加工。从工艺的整个目的来考虑，在

3、决定装夹的位置后，需要进行的是装夹的形式。在去皮的过程中不得影响去皮的整体工序过程，和去胡之间的连接性，从苹果的自身角度上看，它的脆性是一定的，承受的压力不易过大，为了不使其碎裂，所以不能在很小的表面上来支撑整个苹果，所以选用三棱刀，使它在转动的过程中不打滑，而且还能不伤到苹果。三棱刀（如图1） 图1 三棱刀有三个刀面，他对苹果内部的破坏很小，受力面积大而且均匀。能够良好的装夹苹果，具有很好的稳定性。三棱刀刀从苹果尾部（后胡）装入，并带动苹果旋转以进行下道工序的去皮。为了减低成本，我们选用人工的方法来将苹果装夹在刀具上，装夹是间断性的。装夹的间隔时间不能太短也不能太长，人的反应时间有限和要求要

4、一定的生产率的，在人身安全的前提下，必须要在合适的人机时间段内装夹。如果用机械装夹，在现有的技术上来说会有一定的实现困难，而且也会增加大量的经济成本。所以综合考虑选用人工的劳动来实现装夹。2.定位 为了实现人机结合，在提高生产效率的基础上，我们因该要有多个工位的装夹。如果一个工位，生产率不够的，人工装夹有一定的时间，是跟不上机器的速度的。苹果制瓣的工作过程中的工序是比较多的，这样会使机器的长度尺寸过长，在加工的过程中占据很大的空间，不是很实用。所以选择了转盘式，将三棱刀放在装盘上，从而满足各个工位的工作，还缩短机器长度。考虑到计算和对人的时间和工作效率的分析来定转盘上有多少个定位，转盘示意图（

5、如图2）。 图2定位是续装夹之后下一道必要的工序，是将装夹好的苹果移动到指定的位置后加工。在苹果制瓣机中应考虑到苹果插到三棱刀上后的定位。为了减小劳动力，和一个准确的定位，选用一个推进的机构来完成苹果的定位。保证机器运转时不脱落和移动，苹果的后端插入三棱刀来看，苹果的前端可以采用机构推苹果的前端将苹果自动推入刀具中。这样保证装夹定位的深度和要求。执行构件的选用平面形状来推进苹果，使其在在推进中不发生转动和其他方向的移动。而用对苹果表面不会产生影响，接触表面也大，不易压坏苹果表面，有利于去皮加工。其运动形式，为直线往复式的运动。机构如图3 图3此工件的形状为圆形，尺寸不易过大，不要碰到其他刀具上

6、。但是在直线运动时不易速度过快，应该各执行机构相互协调，统一，而且必须满足操作人员装夹苹果的时间就是人机的工作时间，以确保操作人员的人身安全。3.去皮去皮必须要做到适度，去掉不合要求的部分即可。去皮不足，不合要求，要增加工作量，去皮过度，原料消耗大，增加成本。当苹果被装夹和定位完成后送入加工去皮工序时，因为苹果的一端装夹在三棱刀具上，要根据苹果的自身几何形状，本身的特征进行削皮.当刀具在转动中，刀具的力量要不宜太大，否则会使苹果碎裂而脱落，而且在切削到最后的根部时要注意死角的切削，还要根据苹果的几何形状来去皮，这样就要求了刀具有两种；一个是有仿型刀具来去皮，但由于苹果大小不一，无法用一把仿型刀

7、来加工苹果的外皮。另一个是用具有弹性的刀具，给其一定量的力来去苹果的外皮。另外苹果的定位如果在一个方向的话会使加工时产生受力不均，易使苹果脱落，所以要有一个辅助装卡的机构，来达到去掉全部表皮的目的。所以办法是，在装夹的相对性上在苹果中心轴处，形成对称装夹，切削会剩下两端的皮，所以另一端的装夹因该有两种功能；一是加工使其受力匀，一是能去除苹果一端的胡。（如图4） 图4从苹果的特殊形状上看，如果采用简单的刀具不会实现凹凸不平的削皮加工，要在节省经济成本的基础上，削皮因该皮在0.5mm以内，甚至更加的精准，这样刀具的要求就更为精准和复杂。根据大部分的苹果测算，设计出于苹果的圆弧状相似的刀具，让刀具在

8、其表皮上方便的加工去皮。所以刀具的刀刃应该为仿型的，那么下面应该让整个刀具有个弹性的变化。开始时，苹果由刀具的带动进行旋转，去苹果的皮要有一定的切削力，刀要锋利，当然苹果的脆度也满足了刀具的发挥，所以两者的结合给了切削去皮的很大发展空间，但由于苹果的尺寸不是非常规则，所以要达到完全切削就要有个弹性的机构来完成，这样就需要一个弹簧，来完成连续的切削任务，还能完成很多的不规则尺寸的苹果的加工，苹果的形状是弧线的一种分类，要从苹果的另一端开始，经过环形的旋转，逐渐的降低尺寸，最终把整个的皮去掉，当然就像人工的削苹果一样，担忧考虑到苹果上的凹凸出，所以苹果的刀具尺寸不能太大形状应该是随着苹果的形状分的

9、。所以也应该是弧形的。从经济上考虑，去的皮应该越薄越好。这样能提高经济，降低对成本的浪费，生产的效率得到大大的提高。这样角度的问题是解决问题的根本所在。当刀具切削到苹果两端凹处时，为了达到能够去掉其里面的皮，刀具不要动，要由苹果的旋转来主动的靠近刀具，使被动的切削。这样进行时是同步的间歇，所以在去皮刀和仿形刀在空间上独立，不发生干涉，不会影响到被加工苹果的质量。从苹果的特殊形状上看，如果采用简单的刀具不会实现凹凸不平的削皮加工，要在节省经济成本的基础上，削到皮的1mm以内，甚至更加的精准，这样刀具的要求就更为精准和复杂。所以为了实现这一特殊的要求，我采用了仿形刀具。根据大部分的苹果测算，设计出

10、于苹果的圆弧状相似的刀具，让刀具在其表皮上方便的施工。所以设计出来的仿形刀具在加工上，既能起到辅助作用，又能完全去掉皮。那么刀具是怎么工作的呢，又和旋转机构怎么配合的呢.下面进行详细的叙述。开始时，苹果由刀具的带动进行旋转，去苹果的皮要有一定的切削力，刀要锋利，当然苹果的脆度也满足了刀具的发挥，所以两者的结合给了切削去皮的很大发展空间，还由于苹果的尺寸不是非常规则，所以要达到完全切削就要有个弹性的机构来完成，这样就需要一个弹簧，来完成连续的切削任务，还能完成很多的不规则尺寸的苹果的加工，苹果的形状是弧线的一种分类，要从苹果的另一端开始，经过环形的旋转，逐渐的降低尺寸，最终把整个的皮去掉，当然就

11、像人工的削苹果一样，担忧考虑到苹果上的凹凸出，所以苹果的刀具尺寸不能太大形状应该是随着苹果的形状分的。所以也应该是弧形的。从经济上考虑，去的皮应该越薄越好。这样能提高经济，降低对成本的浪费，生产的效率得到大大的提高。这样角度的问题是解决问题的根本所在。当刀具切削到苹果两端凹处时，为了达到能够去掉其里面的皮，刀具不要动，要由苹果的旋转来主动的靠近刀具，使被动的切削。这样进行时是同步的间歇，所以在去皮刀和仿形刀在空间上独立，不发生干涉，不会影响到被加工苹果的质量。所以在加工的过程中，对加工的的物体本身要有足够的了解，知道其特征，才能使刀具和机构的合作达到一体化。去皮的刀具如图5 图54.去另一端核

12、在苹果的表皮和一端的凹处去掉后，下一道接下来的就应该是去苹果的另一端的胡，但是此时的苹果还在装夹的机器上面，这就需要被加工苹果的转移，也就是从一端的夹具撞到另一端上，当然不会用人来实现，因为这时的苹果是纯净的，不能将其破坏，所以此时的苹果不能遭到任何的破坏。对此道工序的分析，有前面的苹果和自身的特征，和去皮后的特殊状况，再一次的分析，并考虑去皮后的连贯性。采用将苹果自身从一个夹具拨到另一个的夹具上，这样能够降低在转移的过程中产生的副作用，更好的保护好苹果的质量。如果用机器手，会使它的表面遭到破坏，但是此时苹果相当的脆弱所以受到稍大的里就会破坏。所以机器手或人工的卡具就是非常不合适的，另外苹果的

13、接下来还需要经过去核，分瓣。所以在整体的加工过程中，要考虑的全面。不能因为一步的方便，延误了整体的布局和规划。那么应该按照整体的布局来规划这一步骤，要达到省时省力，提高效率，达到卫生。 因为此时的苹果尾部还有一些皮的残留，他的存在，给了再次的装夹提供了一部分的作用力，使苹果从一个夹具的苹果低端被拨向另外的夹具，这样对中性好，不至于偏心，有利于下一部的加工。在苹果的第二此装夹以后，还要进行一次夹具的确定，当然还像上面所分析的，要考虑到后续的工序正常的进行。取出一端胡的刀具如图6 图6接下来的工序里我要完成去核，切半：首先，要从苹果的自身来考虑。其实，夹具不能和去核发生那个干涉。最后，夹具有利于切

14、半的实现使机构运动。根据这两点可以得出:一，此时的夹具还要采用插具，使其固定，而且此时的状态不适合旋转，所以插具不能旋转，插具的中间应该是凹的。二，把核的中间空出，为以后的去核留下足够的刀具施展空间，避免干涉。三此插具的应该是小的，避免伤害到苹果，并有利于切瓣。从这三点了；就可以确定插具的形式，应该是四片刀组成，刀片的刃不有接近四分之一的圆弧槽，四片在圆上对称排放。这样既可。这种插具能实现和去核刀具的不干涉，实现去顺利切片，提高了工作效率，结构更加紧凑。夹具如图6 图65.去整核根据上面的描述，下面就是去掉整个的核，因为此时没有切半，所以核在果肉中，对其加工只能用仿形的插入刀具并有旋转的功能。

15、此时的苹果已经去掉了皮，所以在硬度上一定会有所减弱，所以要从苹果的自身来考虑，还不能直接用仿形刀来加工，还需要仿形刀具来处理，是苹果能承受应有的最小力。所以在施刀之前先考虑应不应该打孔，因为前面的装夹已经有了孔，所以苹果的受害就大大的减小了。打孔时采用一把很薄的刀具，插入苹果的一端，采用管刀的旋转，给苹果的轴向进给，这样无论从苹果的自身考虑，还是从整体的系统来说都是相当合理的。这样去核刀具进入后，就会将核破坏掉，此仿形刀具是根据对果核的统计计算得到的统一的尺寸，使得应用到大部分的苹果的场合。去核刀具如图7 图76.切瓣这是就完成可苹果制瓣机的最后加工过程。但是此时的刀具要选用在一个圆盘上的分为

16、四片的刀具，也就是上面的装夹去皮后的苹果。这样切削的时候，会使其他工作同时进行，所以这时的带动苹果推向（进一步）四片刀具里面，苹果就分成四瓣。的切出后的果瓣会掉入容器内，这样就完成了生产制瓣的目的。三.执行工艺的方式 确定了工艺后，要确定加工的方式，这个过程比较复杂，如果说上面的工艺顺序是合理的，那加工的法方法不当是很难达到预期的技术条件。 第一，装夹定位是为了削皮准备的，这个过程要简单的选用装夹工具，目的是方便削皮更加的简单易行。 第二，苹果是不规则的，要选用什么样刀具进行削皮，让到主动的去削皮显然是不行的，所以要让苹果旋转起来。这样才能使苹果相形刀在运动的苹果上切削。另外加紧的工件是要牢固

17、的，不能松动。 第三，固定好后就是去皮了，首先要确定苹果的形状和抛物线的运动轨迹，当然天下的苹果没有两个是完全一样的，所以就要让刀的运动更加的按合理的线条运行。 第四，苹果的表皮要去的完全，不能还有半点的残留，这上面的技术要求是相当严的，所以上面的分级这一步是相当有必要的。如果说苹果的质量欠佳，那么等到以后时在经过整分类处理，尽量的节省成本，减少损失。 第五，就是将苹果从原来的装夹工具上转换到另外的装夹机构当中，当然这次的装夹要注意下步去核的部分，避开与去核刀的冲突。也就是不能再用中轴定位，装夹的位置也不能接触到苹果核，内部的固定方法就不再试用了。 第六，苹果的分瓣是选用是十字刀具来完成的。先

18、将十字刀具固定苹果的一端插入十字刀，但是不易过深，否则会影响核的整体结构。十字刀可以很稳定的固定苹果，另外，去过程所留下来到问题，可以得到解决，只要在苹果的另外一段增加一个仿形的刀具就可以了，与上一步骤的仿形很相像。 第七，去核的过程并不是一下子就可以搞定的，要根据果核的不规则性来选取刀具的形状。同样的，一般的刀具是不能完成真相负责的任务，只有仿形的刀具是才能完成。但是仿形刀具并不能直接进入的，必须预先打孔，之后仿形刀具才能进到里面去核。对于仿形刀具是有要求的，仿形的刀具是一半的，而不是整个的原形，是一半的，这样才能更好的参与到挖核当中去，而不会伤害到果肉，另外还应该考虑到在去核过程中产生的残

19、渣。二次的装夹的固定装置是十字刀完成的，这时的刀具是不能运动的，如果不这样会损坏苹果，所以只有刀具可以在苹果内部进行旋转。 最后，就是切瓣，把苹果切成四瓣，当第二次的装夹以后，得到的就是一少部分的苹果已经被十字刀具切入，当然这是只要深深的切入就会分开四瓣，适当的外力就可得到我们需要的无皮，无核的苹果果肉。四. 执行机构执行机构是具体工作所具体的原机构，装置的总称。从一开始，是从工件的装夹，装夹是为了削皮准备的，所以是不能影响到削皮的，上面已经说到这一点。我采用的是纵向贯穿的固定方式，具体的我采用了三棱刀具固定。并实现了装夹定位。而后的者将被固定在高速的旋转机构当中，但动力机带动齿轮，齿轮带动这

20、根轴进行运转就能实现苹果的额旋转。大齿轮的转动带动刀具的上下切削由弹簧控制其切削量的多少。 上面描述过了，去皮是常规刀具无法完成的，若削去苹果两端的凹陷部分是比较困难的，于是我们采用了一个机构，就是一个辅助的装置来实现之一目的。详细的讲就是顶针上的安装仿形的刀具，仿形的刀具是根据苹果给凹陷处来实现的，这样的机构起到了固定的作用，他是不转动的，这样刀具就会将凹陷处切削干净。达到完美的效果。当然这个机构是仿形刀具结构。等等的上面的叙述都是将苹果固定好的位置，准备工作完成后，接下来就要完成，切削机构的建立。这里的去皮是指去掉苹果的两侧皮，因为刚才的机构已经处理了另一端的，那么剩下的就应该在另一种情况

21、下去掉，那么这就是在转移后在用刀具进行切削，这是的刀具是具有福附着力的，他能根据苹果给凹凸经常性改变空间曲线的运动， 皮的执行机构分析，从去皮捣去核不是同时进行的，是分布的完成，当然机器是连续的运转，只有间歇机构来控制机构的执行与间歇，当十字刀具在进行第二次装夹时已经将苹果的一部分分割，但是分割的尺寸在这里不能太大。但去核机构执行去核任务后才能进行分割。还有，去皮的过程中如果遗留下来的问题这是就可以解决，这样仿形刀具的参与，会使核去掉，在提高效率，和生产率的同时，刀具之间的是衔接是相互联系又相互独立的。每个机构的循环是根据转盘和间歇齿轮的转动运行的。机构就是分瓣了，分瓣在原来的是十字刀具的基础上，分瓣就显得相当的容易了，只需要一个简单的机构就可以完成，在前一部分已经详细说明，这里就不细说了。整机的方案简图如图: 专心-专注-专业