鸡蛋分级包装设备主要结构设计和运动仿真

摘要

鸡蛋具有丰富的营养价值,从直接食用到各种食品行业的加工,都有鸡蛋的身影,深得市场的欢迎。但是由于鸡蛋的保质期较短,一般只能放一个月左右,但夏天入伏后到立秋这段时间的鸡蛋放不住,只能放10～15天左右,特别是对于一些禽蛋产区,每批次的产蛋量极大,用人力劳动处理鸡蛋不仅劳动强度大,而且会消耗宝贵的时间,所以对禽蛋的及时加工处理设备的研制,一直是许多科研机构和单位的重点。
　　 本文就目前世界上现有的禽蛋加工处理技术设备进行了全面的调查,就其各种禽蛋加工工艺流程和设备结构进行比较分析,在此基础上设计开发出适合我国国情的可以应用与中等规模的鸡蛋加工企业的需要。
　　 在工艺流程方面,遵循目前世界上较流行的鸡蛋处理过程,采用鸡蛋的导向,分级、包装等主要顺序步骤;
　　 本研究的主要研究内容和结果如下:
　　 1、综述了国内外的禽蛋自动化分级设备的应用研究进展和现状,通过对国外同类产品的研制生产与应用情况,结合国内禽蛋业的产业化处理情况,指出开展自主设备研发的迫切需求。
　　 2、通过分析国内外禽蛋分级末端执行器的类型综述,结合三维设计软件实现对鸡蛋分级装备中末端执行器的机构设计,并且对末端执行器进行运动学分析,与实际样机的实验情况对照,验证理论的分析结果。
　　 3、在综述国外禽蛋包装设备的研发应用现状基础上,提出了能实现5×5纸质蛋托和2×4塑料翻盖蛋托包装的包装台,实现对鸡蛋分级包装设备中的包装台的结构设计和样机建立,并且通过样机实验获得了方案的可行性。
　　 4、实现对鸡蛋气室导向机构的设计,以对鸡蛋夹持式的旋转导向为特点,进行了三维建模和动态仿真,并采用ADAMS进行了机构的运动学分析,从理论上论证了方案的可行性。
　　 在具体实施时,提出机构设计的因素和要求,对核心工作部分的结构完成设计,并进一步提出了运动学和动力学模型,对分级效果和机构设计进行理论分析验证。最后通过鸡蛋分级设备进行试验验证分级设备对鸡蛋分级效果的良好性.

目录

文摘

英文文摘

致谢

第一章 绪论

1.1 研究背景

1.2 国内外研究现状

1.3 课题的目的和意义

1.4 课题研究内容

1.5 本章小结

第二章 鸡蛋自动化分级包装设备总体设计

2.1 试验采用的软件工具

2.2 鸡蛋自动化分级包装工作过程分析

2.3 总体功能需求分析

2.4 总体机构设计

2.5 控制系统设计

2.6 本章小结

第三章 鸡蛋分级包装设备的机构设计

3.1 鸡蛋输送装置

3.1.1 链式输送机构的选型及计算

3.2 鸡蛋托架的设计

3.3 拨蛋机构设计

3.3.1 鸡蛋末端分级执行器的现状及应用

3.3.2 方案的分析

3.3.3 鸡蛋分级拨蛋机构

3.3.4 拨蛋机构运动学分析

3.3.5 鸡蛋运动状态分析

3.4 本章小结

第四章 包装台设计

4.1 鸡蛋包装台的现状及应用

4.2 包装台的结构设计

4.3 本章小结

第五章 气室导向机构设计

5.1 气室导向机构设计背景

5.2 机械结构的设计

5.2.1 装备机身的结构设计

5.2.2 鸡蛋气室导向机构夹持爪设计

5.3 本章小结

第六章 机构虚拟装配与动态仿真的实现

6.1 虚拟样机简述

6.2 末端执行器的虚拟样机

6.2.1 三维仿真模型的建立

6.2.2 运动仿真分析

6.3 本章小结

第七章 控制系统设计

7.1 分级控制系统策略设计

7.2 控制系统功能分析

7.2.1 鸡蛋输送机构控制要求

7.2.2 鸡蛋包装机构的蛋托输送要求

7.2.3 鸡蛋气室导向机构的运动控制要求

7.3 控制器的选择

7.3.1 可编程逻辑控制器(PLC)选择

7.3.2 PLC的工作原理

7.3.3 PLC的选择

7.3.4 重量分级包装控制系统方案设计

7.3.5 I/O地址分配

7.3.6 程序流程图和梯形图

第八章 总结与展望

参考文献

作者简历