苹果制瓣机设计思路及具体步骤.docx

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苹果制瓣机设计思路及具体步骤

苹果切瓣机设计

苹果制瓣机

设计一台苹果制瓣机，做罐头的原料。

咱们先要了解的确实是苹果制瓣机的设计任务。

一是咱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（用户评判的要求），另一个确实是经济效益；一是考虑的一个苹果应该切几瓣。

大部份的罐头都是果肉的，没有果皮和核的，因此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，也确实是苹果制瓣机在一个小时能够完全加工多少斤的苹果。

社会效益问题也确实是你生产的产品有无消费者认可，生产产品本钱的高低，分瓣工序是不是紧凑，产品的外观是不是美观和符合人体的要求，这些都是咱们应该去分析，创新和验证。

才能合理的设计出苹果制瓣机。

一．确信工艺

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械上,首要目的是完成下面的工序做预备，为了尽可能减少对苹果破坏的情形下，实现装夹，若是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，那么妨碍下道工序去皮，因此装夹要从里面，在苹果的尾端进行装夹最为何合理，使苹果能在加工的进程中能经受比较大的力，维持好在装夹刀的稳固行，以方便以后的加工。

从工艺的整个目的来考虑，在决定装夹的位置后，需要进行的是装夹的形式。

在去皮的进程中不得阻碍去皮的整体工序进程，和去胡之间的连接性，从苹果的自身角度上看，它的脆性是必然的，经受的压力不易过大，为了不使其碎裂，因此不能在很小的表面上来支撑整个苹果，因此选用三棱刀，使它在转动的进程中不打滑，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，具有专门好的稳固性。

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。

为了减低本钱，咱们选用人工的方式来将苹果装夹在刀具上，装夹是中断性的。

装夹的距离时刻不能太短也不能太长，人的反映时刻有限和要求要必然的生产率的，在人身平安的前提下，必需要在适合的人机时刻段内装夹。

若是用机械装夹，在现有的技术上来讲会有必然的实现困难，而且也会增加大量的经济本钱。

因此综合考虑选用人工的劳动来实现装夹。

为了实现人机结合，在提高生产效率的基础上，咱们因该要有多个工位的装夹。

若是一个工位，生产率不够的，人工装夹有必然的时刻，是跟不上机械的速度的。

苹果制瓣的工作进程中的工序是比较多的，如此会使机械的长度尺寸太长，在加工的进程中占据专门大的空间，不是很有效。

因此选择了转盘式，将三棱刀放在装盘上，从而知足各个工位的工作，还缩短机械长度。

考虑到计算和对人的时刻和工作效率的分析来定转盘上有多少个定位，转盘示用意（如图2）。

图2

定位是续装夹以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，选用一个推动的机构来完成苹果的定位。

保证机械运转时不脱落和移动，苹果的后端插入三棱刀来看，苹果的前端能够采纳机构推苹果的前端将苹果自动推入刀具中。

如此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动苹果，使其在在推动中不发生转动和其他方向的移动。

而用对苹果表面可不能产生阻碍，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，不要碰着其他刀具上。

可是在直线运动时不易速度过快，应该各执行机构彼此和谐，统一，而且必需知足操作人员装夹苹果的时刻确实是人机的工作时刻，以确保操作人员的人身平安。

去皮必需要做到适度，去掉不合要求的部份即可。

去皮不足，不合要求，要增加工作量，去皮过度，原料消耗大，增加本钱。

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，要依照苹果的自身几何形状，本身的特点进行削皮.

当刀具在转动中，刀具的力量要不宜太大，不然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，还要依照苹果的几何形状来去皮，如此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，无法用一把仿型刀来加工苹果的外皮。

另一个是用具有弹性的刀具，给其必然量的力来去苹果的外皮。

另外苹果的定位若是在一个方向的话会使加工时产生受力不均，易使苹果脱落，因此要有一个辅助装卡的机构，来达到去掉全数表皮的目的。

因此方法是，在装夹的相对性上在苹果中心轴处，形成对称装夹，切削会剩下两头的皮，因此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，若是采纳简单的刀具可不能实现凹凸不平的削皮加工，要在节省经济本钱的基础上，削皮因该皮在0.5mm之内，乃至加倍的精准，如此刀具的要求就更为精准和复杂。

依照大部份的苹果测算，设计出于苹果的圆弧状相似的刀具，让刀具在其表皮上方便的加工去皮。

因此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转变。

开始时，苹果由刀具的带动进行旋转，去苹果的皮要有必然的切削力，刀要锋利，固然苹果的脆度也知足了刀具的发挥，因此二者的结合给了切削去皮的专门大进展空间，但由于苹果的尺寸不是超级规那么，因此要达到完全切削就要有个弹性的机构来完成，如此就需要一个弹簧，来完成持续的切削任务，还能完成很多的不规那么尺寸的苹果的加工，苹果的形状是弧线的一种分类，要从苹果的另一端开始，通过环形的旋转，慢慢的降低尺寸，最终把整个的皮去掉，固然就像人工的削苹果一样，忧虑考虑到苹果上的凹凸出，因此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。

因此也应该是弧形的。

从经济上考虑，去的皮应该越薄越好。

如此能提高经济，降低对本钱的浪费，生产的效率取得大大的提高。

如此角度的问题是解决问题的全然所在。

当刀具切削到苹果两头凹处时，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。

如此进行时是同步的间歇，因此在去皮刀和仿形刀在空间上独立，不发生干与，可不能阻碍到被加工苹果的质量。

从苹果的特殊形状上看，若是采纳简单的刀具可不能实现凹凸不平的削皮加工，要在节省经济本钱的基础上，削到皮的1mm之内，乃至加倍的精准，如此刀具的要求就更为精准和复杂。

因此为了实现这一特殊的要求，我采纳了仿形刀具。

依照大部份的苹果测算，设计出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。

因此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.下面进行详细的表达。

开始时，苹果由刀具的带动进行旋转，去苹果的皮要有必然的切削力，刀要锋利，固然苹果的脆度也知足了刀具的发挥，因此二者的结合给了切削去皮的专门大进展空间，还由于苹果的尺寸不是超级规那么，因此要达到完全切削就要有个弹性的机构来完成，如此就需要一个弹簧，来完成持续的切削任务，还能完成很多的不规那么尺寸的苹果的加工，苹果的形状是弧线的一种分类，要从苹果的另一端开始，通过环形的旋转，慢慢的降低尺寸，最终把整个的皮去掉，固然就像人工的削苹果一样，忧虑考虑到苹果上的凹凸出，因此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。

因此也应该是弧形的。

从经济上考虑，去的皮应该越薄越好。

如此能提高经济，降低对本钱的浪费，生产的效率取得大大的提高。

如此角度的问题是解决问题的全然所在。

当刀具切削到苹果两头凹处时，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。

如此进行时是同步的间歇，因此在去皮刀和仿形刀在空间上独立，不发生干与，可不能阻碍到被加工苹果的质量。

因此在加工的进程中，对加工的的物体本身要有足够的了解，明白其特点，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5

4.去另一端核

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，可是现在的苹果还在装夹的机械上面，这就需要被加工苹果的转移，也确实是从一端的夹具撞到另一端上，固然可不能用人来实现，因为这时的苹果是纯净的，不能将其破坏，因此现在的苹果不能受到任何的破坏。

对此道工序的分析，有前面的苹果和自身的特点，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。

采纳将苹果自身从一个夹具拨到另一个的夹具上，如此能够降低在转移的进程中产生的副作用，更好的爱惜好苹果的质量。

若是用机械手，会使它的表面受到破坏，可是现在苹果相当的脆弱因此受到稍大的里就会破坏。

因此机械手或人工的卡具确实是超级不适合的，另外苹果的接下来还需要通过去核，分瓣。

因此在整体的加工进程中，要考虑的全面。

不能因为一步的方便，延误了整体的布局和计划。

那么应该依照整体的布局来计划这一步骤，要达到省时省力，提高效率，达到卫生。

因为现在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份的作使劲，使苹果从一个夹具的苹果低端被拨向另外的夹具，如此对中性好，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信，固然还像上面所分析的，要考虑到后续的工序正常的进行。

掏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：

第一，要从苹果的自身来考虑。

其实，夹具不能和去核发生那个干与。

最后，夹具有利于切半的实现使机构运动。

依照这两点能够得出:

一，现在的夹具还要采纳插具，使其固定，而且现在的状态不适合旋转，因此插具不能旋转，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，幸免干与。

三此插具的应该是小的，幸免损害到苹果，并有利于切瓣。

从这三点了；就能够够确信插具的形式，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。

如此既可。

这种插具能实现和去核刀具的不干与，实现去顺利切片，提高了工作效率，结构加倍紧凑。

夹具如图6

图6

5.去整核

依照上面的描述，下面确实是去掉整个的核，因为现在没有切半，因此核在果肉中，对其加工只能用仿形的插入刀具并有旋转的功能。

现在的苹果已经去掉了皮，因此在硬度上必然会有所减弱，因此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置，是苹果能经受应有的最小力。

因此在施刀之前先考虑应不该该打孔，因为前面的装夹已经有了孔，因此苹果的受害就大大的减小了。

打孔时采纳一把很薄的刀具，插入苹果的一端，采纳管刀的旋转，给苹果的轴向进给，如此不管从苹果的自身考虑，仍是从整体的系统来讲都是相当合理的。

如此去核刀具进入后，就会将核破坏掉，此仿形刀具是依照对果核的统计计算取得的统一的尺寸，使得应用到大部份的苹果的场合。

去核刀具如图7

图7

这是就完成可苹果制瓣机的最后加工进程。

可是现在的刀具要选用在一个圆盘上的分为四片的刀具，也确实是上面的装夹去皮后的苹果。

如此切削的时候，会使其他工作同时进行，因此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，如此就完成了生产制瓣的目的。

确信了工艺后，要确信加工的方式，那个进程比较复杂，若是说上面的工艺顺序是合理的，那加工的法方式不妥是很难达到预期的技术条件。

第一，装夹定位是为了削皮预备的，那个进程要简单的选用装夹工具，目的是方便削皮加倍的简单易行。

第二，苹果是不规那么的，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，因此要让苹果旋转起来。

如此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的，不能松动。

第三，固定好后确实是去皮了，第一要确信苹果的形状和抛物线的运动轨迹，固然天下的苹果没有两个是完全一样的，因此就要让刀的运动加倍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，因此上面的分级这一步是相当有必要的。

若是说苹果的质量欠佳，那么等到以后时在通过整分类处置，尽可能的节省本钱，减少损失。

第五，确实是将苹果从原先的装夹工具上转换到另外的装夹机构当中，固然这次的装夹要注意下步去核的部份，躲开与去核刀的冲突。

也确实是不能再用中轴定位，装夹的位置也不能接触到苹果核，内部的固定方式就再也不试用了。

第六，苹果的分瓣是选用是十字刀具来完成的。

先将十字刀具固定苹果的一端插入十字刀，可是不易过深，不然会阻碍核的整体结构。

十字刀能够很稳固的固定苹果，另外，去进程所留下来到问题，能够取得解决，只要在苹果的另外一段增加一个仿形的刀具就能够够了，与上一步骤的仿形很相像。

第七，去核的进程并非是一下子就能够够弄定的，要依照果核的不规那么性来选取刀具的形状。

一样的，一样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。

可是仿形刀具并非能直接进入的，必需预先打孔，以后仿形刀具才能进到里面去核。

关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，如此才能更好的参与到挖核当中去，而可不能损害到果肉，另外还应该考虑到在去核进程中产生的残渣。

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，若是不如此会损坏苹果，因此只有刀具能够在苹果内部进行旋转。

最后，确实是切瓣，把苹果切成四瓣，当第二次的装夹以后，取得的确实是一少部份的苹果已经被十字刀具切入，固然这是只要深深的切入就会分开四瓣，适当的外力就可取得咱们需要的无皮，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，装夹是为了削皮预备的，因此是不能阻碍到削皮的，上面已经说到这一点。

我采纳的是纵向贯穿的固定方式，具体的我采纳了三棱刀具固定。

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，齿轮带动这根轴进行运转就能够实现苹果的额旋转。

大齿轮的转动带动刀具的上下切削由弹簧操纵其切削量的多少。

上面描述过了，去皮是常规刀具无法完成的，假设削去苹果两头的凹陷部份是比较困难的，于是咱们采纳了一个机构，确实是一个辅助的装置来实现之一目的。

详细的讲确实是顶针上的安装仿形的刀具，仿形的刀具是依照苹果给凹陷处来实现的，如此的机构起到了固定的作用，他是不转动的，如此刀具就会将凹陷处切削干净。

达到完美的成效。

固然那个机构是仿形刀具结构。

等等的上面的表达都是将苹果固定好的位置，预备工作完成后，接下来就要完成，切削机构的成立。

那个地址的去皮是指去掉苹果的双侧皮，因为适才的机构已经处置了另一端的，那么剩下的就应该在另一种情形下去掉，那么这确实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，他能依照苹果给凹凸常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，是散布的完成，固然机械是持续的运转，只有间歇机构来操纵机构的执行与间歇，当十字刀具在进行第二次装夹时已经将苹果的一部份分割，可是分割的尺寸在那个地址不能太大。

但去核机构执行去核任务后才能进行分割。

还有，去皮的进程中若是遗留下来的问题这是就能够够解决，如此仿形刀具的参与，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彼此联系又彼此独立的。

每一个机构的循环是依照转盘和间歇齿轮的转动运行的。

机构确实是分瓣了，分瓣在原先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能够够完成，在前一部份已经详细说明，那个地址就不细说了。

整机的方案简图如图: