自动穿串机论文32252.doc

自动穿串机摘要本次设计是研发一种新型的餐厅实用型自动穿串机，其主要功能是：能自动的穿多种菜品；减少额外保鲜的能源消耗；消除原始人工劳力负担设计中包括机械模型的构建，功能实现的原理和主要机构结构的说明控制采用单片机控制，单片机通过安装在各个运动末端的中断按钮接受中断响应的方式，以此作为控制运动部件的信号来依次控制其动作方式，运动部件包括基本机械运动和气压系统；部分传动部件的校核再进行虚拟运动仿真后，加上额外人工填充时间，在理想的工作情况下，基本效率是720串/min，能达到餐厅在不使用保鲜柜的条件下满足即时需求关键词： 自动控制 液压系统 虚拟技术 Automatic wear string of machineAbstract：This design is to develop a new type of restaurant practical automatic wear string machine, Its main function is to automatic wear many dishes，Reduce the energy consumption of the extra fresh and Eliminate artificially labor burden. Design includes the construction of mechanical models, the realization principle and the main function of institutional structure of the instructions. Control adopts MCU control and MCU accept interrupt response way by the end of the installation of the interruption button . This as control moving parts in the signal to control its movements way.Moving parts including basic mechanical motion and hydraulic system. Another is part of driving part calculation. Basic efficiency is 720 string/min in the ideal work situation of virtual simulation Add the extra artificially filling time. It can achieve immediately demand Even if restaurant without Crisper compartments.Keywords: Automatic control Hydraulic system Virtual technology目录第1章 概述 1第2章 背景设计原理及创新点说明 22.1 所述技术领域及背景技术 22.2 设计原理 22.3关键机构设计说明 14第3章 控制系统 183.1 液气控制原理设计 183.2 单片机控制设计 19第4章 理论校核 234.1 末端执行件受力分析 234.2 电机选择及整体传动图的设计 264.3 V型带设计 274.4 平带设计 294.5 二级传动设计 314.5.1 齿轮传动设计 314.5.2 方案一：采用链传动 344.5.3 方案二：带轮传动 364.6 液气系统的设计与选择 384.6.1 液压缸的计算与选取 384.6.2 液压泵的选择 454.6.3 液气系统的选择 464.7 传动轴的校核 484.7.1 轴1校核 484.7.2 轴2的校核 534.8 轴承的校核 59第5章 选材及成本分析 60第6章 结论 60第7章 致谢 62参考文献 62 38第1章 概述现如今，市面上已研发出此领域的产品，并且多数是针对同一类产品成批生产的机器，还有少数是能针对多种产品生产的机器，但是，其效率相对前者较低。

并且，餐厅领域内的需求一直是一个空白，因此，效率兼适用范围成为市场需求的必要其主要研究内容包括：1.自动控制系统，2.液压气压控制及传动,3.传动机构(1.运动关系分配；2.机构模型的构建,在设计中采用对现有产品的改进，功能的扩展，理论设计和建模同步进行的方法最终能达到的效果：这种实用型自动穿串机在实际应用中极大的方便了需求方和满足其要求，并且价格低廉，占地空间小(结构紧凑),在实用中具体能实现穿多种菜种的功能多样性第2章 背景设计原理及创新点说明2.1 所述技术领域及背景技术本实用新型穿串机属于餐饮技术领域，具体是自动穿串机串串餐厅已越来越多，且具有代替火锅的趋势而如今的串串餐厅都是用手来穿，这样不仅不卫生，而且在顾客来之前要有大量的串串提前穿好这样就需要大量的人力劳动，并且还要提供保鲜柜来保鲜而此类产品在此领域内是一个空白，因此设计一种不仅能保证餐饮卫生和即时需要问题，且节约人力和电力消耗及高速率的满足即时需求的自动穿串机就成为一种必要 2.2 设计原理 设计所采用的方案是：用单片机做控制原件，控制各部件依次按预定工作顺序动作，具体方案是这样的：在按下启动工作按钮时(此时所有液压阀的初始状态为图2-1所示)1.油缸 2.油缸 3.单向阀 4.2位3通电磁阀 5.2位3通电6.2位4通电磁 7.2位3通电磁阀 8.3位4通电磁阀 填充为当前工作状态图2-1单片机控制电机正转，经过各传动机构，将动力传送到下模盒体，下模盒体向上模盒体正下方运动；与此同时动作的还有排签盒，电机将动力通过各个传动机构，传送到曲柄滑块机构上，滑块部分就是排签盒，它做一个回程运动，具体过程由图2-2到图2-4图2-2初始状态图2-3运动过程瞬间图2-4到达预定位置下模盒体运动到上模盒体正下方时，触发安装在主机架上的中断按钮，单片机接受中断[1]，控制电磁离合器联结气压泵(图2-5)和控制上模盒体动作的3位4通电磁阀动作(图2-6)图2-51.油缸 2.油缸 3.单向阀 4.2位3通电磁阀 5.2位3通电磁阀6.2位4通电磁阀 7.2位3通电磁阀 8.3位4通电磁阀 填充为当前工作状态图2-6上模盒体向下运动，从图2-7图2-7上模盒体初始状态到图2-8图2-8上模盒体运动终态上模盒体运动到与下模盒体达到预定间隙合型，触发安装上模盒体中断按钮，单片机接受此中断，控制上模盒体动作的3位4通电磁阀实现了第一次换向（中位机能O型，油缸实现自锁[2]），同时动作的还有2位3通电磁阀(7)，2位3通电磁阀动作，封锁 3位4通电磁阀进油油路，接通2位4通电磁阀进油油路，2位4通电磁阀控制串联同步油缸动作，此时的2位4通阀状态为接通压签动作油路，如图2-9所示1.油缸 2.油缸 3.单向阀 4.2位3通电磁阀 5.2位3通电磁阀6.2位4通电磁阀 7.2位3通电磁阀 8.3位4通电磁阀 填充为当前工作状态图2-9压签板在同步油缸带动下，将事先排在排签板上的签子压入盒中；压签板运动到预定位置如图2-10到图2-12 图2-10压签板初始位置图2-11压签板运动瞬间2-12压签板运动终态触发安装在机架上的中断按钮，单片机接受中断，控制2位4通电磁阀再次换向,具体状态如图2-13：1.油缸 2.油缸 3.单向阀 4.2位3通电磁阀 5.2位3通电磁阀6.2位4通电磁阀 7.2位3通电磁阀 8.3位4通电磁阀 填充为当前工作状态图2-13压签板反向运动；运动状态由图2-12到图2-10；运动到预定位置时，触发安装在机架上的中断按钮。

单片机接受此中断，控制2位3通电磁阀(7)换向,同时动作的还有3位4通电磁阀和2位4通电磁阀动作换向，具体状态如图2-14：1.油缸 2.油缸 3.单向阀 4.2位3通电磁阀 5.2位3通电磁阀6.2位4通电磁阀 7.2位3通电磁阀 8.3位4通电磁阀 填充为当前工作状态图2-14上模盒体向上运动；运动到预定位置时，触发安装在机架上的中断按钮，单片机接受此中断，单片机控制3位4通电磁阀换向(中位机能，油缸自锁)状态如图2-15所示；即回到初始状态1.油缸 2.油缸 3.单向阀 4.2位3通电磁阀 5.2位3通电磁阀6.2位4通电磁阀 7.2位3通电磁阀 8.3位4通电磁阀 填充为当前工作状态图2-15同时控制电磁离合器到状态1和电机反转，下模盒体向初始位置方向运动，此时的排签盒不运动，原因是其中一个带轮与轴连接是通过一种棘轮特征的连接方式运动下模盒体运动到预定位置时，触发安装在机架上的中断按钮，单片机接受此中断，控制电机停转,这一过程为由图2-16到图2-18图2-16运动初始状态图2-17运动过程瞬间图2-18运动过程终态此为完成一个工作流程。

2.3关键机构设计说明（1）下模盒体： 1）下模盒体：通过转动调节器即可调节间距（如图2-18和2-19，通过转动调节器带动齿轮轴间接带动齿条运动，即可调节间距），实现一种模仁功能多样性1.联动体 2.模仁 3 .上齿条 4. 下齿条 5 .下模盒体图2-196. 调节器挡板 7. 调节器 8. 止动弹簧 9.齿轮轴 10. 齿轮轴固定壳体图2-20(2)排签盒：如图2-3的结构设计，当曲柄滑块机构运动时，排签盒体也一起运动，运动一段很小的距离排签盒体底部就和排签板接触，此时的下签控制器抵抗弹簧力顺时针转动，下签控制轴同向转动，下签控制触头也同向转动，具体运动过程为图2-21-1到图2-21-2，此时下签间隙打开当下签盒体底部脱离与排签板接触时，此时动作过程由图2-21-2到图2-21-1 图2-21-1 图2-21-2图2-20 (3)压签机构：由图2-22可知，一次可以排多个签子，这样不仅效率高，而且还节约了能源，具体实现是这样的：如图2-22为初始状态，1.签子 2.压签触头 3.上压板 4.压签板 5 .排签板图2-22图中可以看到，签子即不在压签板和排签板形成的形腔内，也不在上压签板与排签板形成的形腔内；当液压缸动作时此时，此时签子一端与压签触头接触，一端在上压签板与排签板形成的形腔内，这样在穿菜和其它食品过程中，签子受力情况下只能出现微小弯曲，如图2-23所示图2-23压签结束为图2-24图所示图2-24此时完全将签子从排签板的槽中推出，此后液压缸在电磁阀换向的动作后，反向运动，当压签板反向运动到预定位置时，上模盒体向上运动带动上压签板向上运动，脱离排签板，此时的签子跟随下模盒体运动就不发生干涉。

第3章 控制系统3.1 液气控制原理设计1.油缸 2.油缸 3.单向阀 4.2位3通电磁阀 5.2位3通电。