人工分級操作實際效率較低, 且存在一定誤差, 為此需要在水果行業(yè)中實現(xiàn)機械自動化技術(shù), 促進分選作業(yè)機械化。當(dāng)前, 在針對分選機械系統(tǒng)研究中, 對水果分選機器設(shè)計與稱重模塊設(shè)計取得了一定成績, 為了促進對該應(yīng)用目標更好的實現(xiàn), 在設(shè)計中應(yīng)該充分對其工作原理進行分析, 為實際設(shè)計應(yīng)用提供參考依據(jù), 提升水果分選機械系統(tǒng)應(yīng)用效率。
1 水果分選機的工作原理與總體結(jié)構(gòu)
水果風(fēng)選機機械系統(tǒng)主要部分包括生產(chǎn)線支架、傳動系統(tǒng)、水果托盤與分級箱。機械系統(tǒng)是生產(chǎn)線整體運動過程中動力提供部位, 主要為水果托盤傳輸工作提供動力;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中所有部件安裝的基礎(chǔ);傳動系統(tǒng)在安裝中主要組成部件較多, 包括電動機、齒輪減速器以及動力與從動力輸出鏈輪等;水果托盤結(jié)構(gòu)和輸送鏈條兩個部件直接鉚接, 輸送鏈條運動會帶動水果托盤運動, 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, 對輸送鏈條在運行中的水平性起到了良好的穩(wěn)固作用, 保證稱重模塊運作的精準度。
稱重模塊主要構(gòu)成部分有稱重臺、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, 水果托盤被運輸至稱重區(qū)則會與稱重臺相接觸, 稱重臺受到力作用, 托盤根據(jù)旋轉(zhuǎn)軸運動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械所產(chǎn)生損傷;水果分級與卸料部件配合, 能夠?qū)⑼瓿煞诌x的水果根據(jù)裝置系統(tǒng)信號翻轉(zhuǎn)托盤, 最終完成水果分級卸料工作。
圖像采集系統(tǒng)包括攝像機、鏡頭、光源與光照箱, 主要是在水果分選機傳輸中, 對傳輸帶上的水果進行動態(tài)圖像收集, 同時將其傳輸至圖像處理系統(tǒng)。重量等級對水果判別系統(tǒng)分為稱重臺和稱重傳感器兩部分, 實時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行全面考慮, 以此控制系統(tǒng)中各個水果等級評定。
2 水果分選機的整體設(shè)計
2.1 水果分選機生產(chǎn)線支架設(shè)計
水果分選機在設(shè)計機械系統(tǒng)中首先應(yīng)該對零件安裝位置進行確定, 保證在整體過程中水果傳輸方向明確, 水果分選機在安裝生產(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箱等零件, 生產(chǎn)線在長度設(shè)計中應(yīng)該與實際需求相結(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
水果分選機中安裝生產(chǎn)線支架的實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, 能夠成功實現(xiàn)設(shè)計目標, 需要對生產(chǎn)線長度設(shè)計留有一定余地。對生產(chǎn)線支架進行劃分, 可將其分為兩段設(shè)計安裝, 一旦生產(chǎn)線實際設(shè)計與安裝長度要求變多, 需要適當(dāng)對支架段數(shù)進行增加。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)該通過焊接對其進行適當(dāng)調(diào)節(jié), 對生產(chǎn)線整體水平高度進行調(diào)控。
2.1.2 編碼器固定設(shè)計
在水果分選機中水果運動位置確定過程中, 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, 其實際工作原理是以在水果分選機中生產(chǎn)線的傳輸鏈條的內(nèi)部旋轉(zhuǎn)編碼器脈沖信號為數(shù)據(jù)判定, 對稱重系統(tǒng)運輸與分級卸料裝置時間基準進行控制。在分選機傳輸水果過程中, 其生產(chǎn)線之間存在一定間隔, 同時在生產(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)編碼脈沖信號頻率控制以及時序調(diào)整多者之間應(yīng)該具有一定保障措施, 保證機器運轉(zhuǎn)的同步性。因此, 可以通過對旋轉(zhuǎn)編碼器在運轉(zhuǎn)中的信號時序個數(shù), 計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)計中, 旋轉(zhuǎn)編碼是分選機生產(chǎn)線不可缺少的部件。
2.2 傳動系統(tǒng)設(shè)計
機械傳動系統(tǒng)組成是以機械結(jié)構(gòu)為核心, 根據(jù)實際需求進行組合, 最終形成傳動系統(tǒng), 在水果分選機中的主要應(yīng)用功能是對傳輸裝置的速率進行改變和調(diào)整, 確保機器運轉(zhuǎn)中能夠?qū)崿F(xiàn)預(yù)定目標。同時, 在原動機在功率輸出與扭矩實際傳遞中, 根據(jù)執(zhí)行機構(gòu), 確保預(yù)期運動中的動力效果可以根據(jù)傳動要求完成。
傳動系統(tǒng)在實際設(shè)計與安裝中, 一般分為三級傳動裝置:第一, 電動機在安裝中, 主軸和減速部件輸入軸之間傳動;第二, 減速器的傳動位于輸入與輸出軸中間;第三, 減速器在動力的輸出和工作軸之間。在分選機械與稱重模塊的設(shè)計中, 第一級傳動應(yīng)該將電動機與減速設(shè)備直接連接;第二級連接裝備是齒輪減速器與齒輪傳動;第三級在動力輸出中應(yīng)該將其與傳送連接輪進行傳動。
2.3 稱重臺設(shè)計
為了確保在稱重臺的應(yīng)用效果, 分選機設(shè)計安裝要具有可拆卸性, 能夠更好地實現(xiàn)稱重臺的良好使用, 避免出現(xiàn)生銹情況, 從而對稱量精度產(chǎn)生影響。在稱重臺安裝中, 應(yīng)該將其與稱重傳感器以沉頭螺釘進行連接, 當(dāng)裝配完畢后, 使用密封膠將裝備之間的沉孔涂平, 確保水果托盤在運輸中的平穩(wěn)性;在水果托盤運輸中, 稱重臺與傳輸帶接觸不會受到較大沖擊, 進而不會對實際測量數(shù)據(jù)精準度產(chǎn)生影響。因此, 在稱重臺設(shè)計中, 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)前水果分選機機械設(shè)備應(yīng)用中, 針對稱重工作, 國內(nèi)相關(guān)研究較少, 通過對其機械系統(tǒng)的更好設(shè)計, 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, 實現(xiàn)水果精準稱重。