铁核桃切片机设计-任务书

前言核桃分级、剥壳及分离一体机设计1前言核桃是我国的传统果树，在我国农村区域经济中占有重要地位。

核桃在我国的栽培面积位居世界第一位，2000年我国核桃的总产量为30万吨。

核桃的深加工潜力巨大，有待开发。

核桃除用于人们熟悉的食品工业外，还可以用于医药、化工、工艺美术等领域。

随着我国核桃产量的逐年增加，农民如何依靠核桃致富，如何对核桃进行深加工，如何提高它的附加值等问题很快就会突现出来。

核桃破壳取仁这是核桃深加工的第一步，必须首先解决。

一般来说，核桃破壳取仁有这样几种方法①离心碰撞式破壳法②化学腐蚀法③真空破壳取仁法④超声波破壳法⑤定间隙挤压破壳法。

第一种方法，碎仁太多，所以应用很少。

第二种方法，由于在实际操作中不好控制，仁易受到腐蚀，处理不好还会造成对环境的污染，因此人们不愿接受。

第三、四种方法，设备昂贵，破壳成本高，且破壳效果不够理想。

而第五种方法是一个值得探索的方向。

但由于核桃品种繁杂，尺寸差异较大、形状不规则、壳仁间隙小，所以核桃的破壳取仁难度较大。

破壳后还需进行壳仁分离，鉴于壳仁密度相差不大(约为0.04ｇ/cm3)加之碎壳，碎仁上有许多毛刺，所以壳仁分离也有相当难度。

解决以上难题的方法就是将破壳取仁分解为分级，挤压破壳，多点壳仁分离三部分，逐一加以解决。

所以基于目前工厂的生产现状，长江大学机械工程学院机械设计及其自动化专业的我在指导老师黄和祥副教授的指点下，对核桃脱壳的生产机械进行了设计研究。

2选题背景2.1开发核桃剥壳机械的必要性随着核桃产量的逐年增加，同时人们对核桃营养价值的认识加深，如何对核桃进行深加工，以提高它的附加值等问题就突现出来。

核桃脱壳取仁是核桃深加工的第一步，必须首先解决。

由于核桃品种繁杂，形状不规则、尺寸差异较大、壳仁间隙小，壳完全破裂所要求的变形量大于壳仁间隙，所以破壳取仁难度较大。

用一般的机械挤压方法破壳必将核桃分级、剥壳及分离一体机设计造成大量的碎仁，对于固定挤压间隙的破壳装置来说，挤压间隙是固定的，不同尺寸的核桃都在同一开度内破壳，会出现小尺寸核桃难以破壳而大尺寸核桃仁的破碎率高的现象。

基于视觉识别的核桃切分机结构设计一、引言随着人工智能和机器视觉技术的迅猛发展，利用视觉识别技术进行自动化加工已经成为现实。

核桃是一种常见的坚果，但其坚硬的外壳使得对其加工变得十分困难。

设计一种基于视觉识别的核桃切分机结构成为了一项重要的研究课题。

本文将重点介绍如何利用视觉识别技术来设计一种能够自动识别核桃并进行精准切分的机器。

二、研究现状当前，核桃的加工主要依靠人工操作。

由于核桃坚硬的外壳以及形状不规则，人工处理过程中存在着诸多不便和安全隐患。

设计一种能够自动识别核桃并进行切分的机器十分必要。

目前，一些研究人员已经开始尝试利用机器视觉技术对核桃进行识别，并进行相应的加工处理。

但是现有的技术还存在一些缺陷，例如识别精度不高、操作效率不稳定等问题。

有必要设计一种更加高效、精准的核桃切分机器。

三、设计原则在设计基于视觉识别的核桃切分机结构时，需要考虑以下几个设计原则：1. 高精度识别：机器需要能够精准地识别核桃的形状、大小和位置，以便进行精准的切分。

2. 高效率加工：机器设计应当能够在短时间内完成对核桃的识别和切分，以提高加工效率。

3. 安全性：机器应具备相应的安全措施，避免对操作人员造成伤害。

4. 稳定性：机器应当能够稳定地运行，避免出现故障或误操作。

基于以上设计原则，我们将设计一种基于视觉识别的核桃切分机结构，以满足高精度、高效率、安全性和稳定性的要求。

四、机器构成基于以上设计原则，我们设计了以下机器结构：1. 视觉识别系统：该系统包括摄像头、图像处理器和识别算法，能够实时捕捉核桃的图像，并对其进行形状、大小和位置的识别。

2. 传送带系统：传送带系统用于将被识别的核桃输送到切分机构处，保证核桃能够顺利进行切分。

3. 切分机构：切分机构由切割刀和控制系统组成，能够根据视觉识别系统的信号，对核桃进行精准切分。

4. 安全措施：机器还配备有安全感应器和急停按钮，一旦发生异常情况，能够及时停止设备运行，确保操作人员的安全。

机械原理课程设计设计说明书《机械原理》糕点切片机起止日期： 2009 年月日至 2009年月日学生姓名班级学号成绩指导教师（签字）机械工程学院（部）09年月日课程设计任务书2008 — 2009 学年第2 学期机械工程学院（系、部）机械设计制造及其自动化专业071 班级课程名称：机械原理设计题目：糕点切片机完成期限：自2009 年06 月08 日至2009 年06 月14 日共 1 周指导教师（签字）：2009 年月日系（教研室）主任（签字）：年月日目录一．设计任务 (1)二．机械系统运动方案设计的构思 (2)三.机构运动方案的选择和评定 (3)四. 根据工艺动作和协调要求拟定运动循环图 (4)五．传动系统设计 (5)六．执行系统设计 (6)七．传动系统演示 (9)八．三维视图 (10)九．方案评价 (10)十．参考资料 (10)十一．创新设计心得 (10)一设计任务（一）设计题目：糕点切片机（二）工作原理及工艺的动作过程如结构示意图所示,电动机经皮带和齿轮系减速后，达到40转/分。

再用棘轮机构连接一皮带组成糕点的进给机构，并满足间歇运动的要求。

同时通过另外一组皮带轮带动曲柄滑块机构运动（滑块上带切刀），实现糕点的切片。

间歇运动机构与切刀运动机构工作协调。

由于每一次切的过程都一样,从而使每一片糕点的大小都一样。

而通过改变进给的距离，可调整切片的厚度。

（三）机构的一些尺寸1)糕点厚度：10~20mm。

2)糕点切片长度（亦即切片高）范围：5~80mm 。

3)切刀切片时最大作用距离（亦即切片宽度方向）：300mm。

4)切刀工作节拍：40次/min。

5)工作阻力很小。

要求选用的机构简单、轻便、运动灵可靠。

6)电机可选用，功率0.55KW（或0.75KW）、1390r/min。

主要设计要求是：（1）通过调整进给的距离，达到切出不同厚度糕点的需要。

（2）要确保进给机构与切片机构协调工作，全部送进运动应在切刀返回过程中完成，输送运动必须在切刀完全脱离切口后方能开始进行。

基于视觉识别的核桃切分机结构设计核桃是一种常见的坚果，其外壳较硬，难以手工切开。

为了提高核桃的加工效率，设计了一种基于视觉识别的核桃切分机。

核桃切分机的结构包括：底座、支架、传送带、切割装置、视觉识别装置和控制系统。

底座是整个切分机的基础，具有足够的稳定性和支撑能力。

支架用于固定切割装置和视觉识别装置，保证其正常工作。

传送带是将待切割的核桃从一个位置运送到切割装置的部件。

传送带采用带状结构，能够稳定地搬运核桃，并避免核桃的滑动或掉落。

传送带的速度可以根据需要进行调整，以适应不同的加工速度。

切割装置是核桃切分机的关键部件，用于将核桃切割成两半。

切割装置采用机械切割的方式，通过锋利的刀具，将核桃外壳切开。

切割装置具有足够的切割力和稳定性，能够准确地完成切割操作。

视觉识别装置用于检测核桃的位置和状态。

通过摄像头和图像处理算法，可以实时获取核桃的图像，并分析核桃的大小、形状等信息。

视觉识别装置可以将核桃的位置信息传输给控制系统，以便控制切割装置的工作。

控制系统是核桃切分机的核心部件，用于对切割装置和传送带进行控制。

控制系统根据从视觉识别装置获取的核桃信息，确定核桃的切割位置，并控制切割装置的启停和速度。

控制系统还可以监测切割装置和传送带的工作状态，并根据需要进行调整和维护。

基于视觉识别的核桃切分机结构设计可以提高核桃的加工效率和准确度，实现自动化的加工过程。

通过合理的结构设计和精确的控制系统，可以有效地完成核桃的切割工作，提高生产效率。

视觉识别技术可以准确地获取核桃的信息，保证切割的准确性和一致性。

《机械原理课程设计-糕点切片机运动方案设计》
一、设计要求：
根据糕点切片机的工作要求，设计一个合理的运动方案，使得切片机能够准确、稳定地切割糕点。

二、运动方案设计：
1. 切片机主要运动部件：切片刀、输送带、机架。

2. 切片刀的运动：
（1）切片刀的往复运动：采用气动驱动或电动驱动方式，通
过一个曲轴机构实现刀片的往复运动。

刀片在切片过程中需要保持一定的切割厚度，可以通过调整刀片往复运动的行程、减速机构以及切割力的控制来实现。

（2）切片刀的升降运动：采用电动驱动方式，通过一个电机
控制切片刀的上下运动。

切片刀在切片前需要先升起到切割位置，然后再将切片刀降下。

3. 输送带的运动：
（1）输送带的水平运动：采用电动驱动方式，通过一个电机
控制输送带的水平移动。

输送带在运行过程中需要保持稳定的速度和运动轨迹，以确保糕点能够被顺利传送到切片刀的位置。

（2）输送带的升降运动：采用电动驱动方式，通过一个电机
控制输送带的上下运动。

输送带在运行过程中需要保持与切片刀的切割位置保持一定的间隔，以防止糕点切割不准确。

4. 机架的固定：
切片刀和输送带需要通过机架进行固定，确保整个切片机的稳定性和可靠性。

机架可以通过角铁、螺栓等固定件进行安装，要保证切片刀和输送带的位置和角度调整方便，以适应不同尺寸和形状的糕点。

三、结论：
根据糕点切片机的工作要求，设计了一个合理的运动方案，包括切片刀的往复和升降运动、输送带的水平和升降运动以及机架的固定。

这样的设计能够保证糕点能够被准确、稳定地切片，提高生产效率和产品质量。

学院机电工程学院专业年级11级机械工程及自动化学号姓名 1161010411 黎志道指导教师马亚生二○一三年六月目录1课程设计任务书。

3 2课程题目分析。

5 3执行机构的选型与评价。

7 4机械传动系统的速比和变速机构。

10 5机构结构简图。

12 6数据处理。

13 7注意事项。

27 8设计小结。

28 9参考资料。

291课程设计任务书糕点切片机设计任务书专业________ 学号________ 姓名________一、工作原理及工艺动作过程糕点先成型（如长方体、圆柱体等）经切片后再烘干。

糕点切片机要求实现两个执行动作：糕点的直线间歇移动和切刀的往复运动。

通过两者的动作配合进行切片。

改变直线间歇移动速度或每次间隔的输送距离，以满足糕点不同切片厚度的需要。

二、原始数据与技术要求1糕点厚度。

10~20mm。

2 高点切片长度（亦即切片的高）范围。

5~80mm。

3 切刀切片时最大作用距离（亦即切片的宽度方向）300mm。

4 切刀工作节拍。

40次/min。

5 生产阻力很小。

要求选用的机构简单、轻便、运动灵活可靠。

6 电动机可选用0.55kw（或0.75kw）、1390r/min。

三、设计要求1）根据工艺动作顺序和协调要求拟定运动循环图；2）进行间歇运动机构和切口机构的选型，实现上述动作要求；3）机械运动方案的评定和选择；4）根据选定的原动机和执行机构的运动参数拟定机械传动方案；5）画出机械运动方案简图（机械运动示意图）（A2）；6）对机械传动系统和执行机构进行尺度设计。

四、设计方案提示1)切削速度较大时，切片刀口会整齐平滑，因此切刀运动方案的选择很关键，切刀机构应力求简单适用、运动灵活和运动空间尺寸紧凑等。

2）直线间隙运动机构如何满足切片长度尺寸的变化要求，是需要认真考虑的。

调整机构必须简单可靠，操作简单。

是采用调速方案，还是采用调距离方案，或者采用其他调整方案，均应对方案进行定性的分析比较。

3）间隙运动机构必须与切刀运动机构工作协调，即全部送进运动应在切刀返回过程中完成。

基于视觉识别的核桃切分机结构设计本文将介绍一种基于视觉识别的核桃切分机的结构设计，该机器通过图像识别技术识别、定位和切割核桃。

设计包括以下部分：硬件组成、软件实现以及实验结果。

硬件组成该核桃切分机的硬件组成包括机械结构、图像采集设备和电气控制系统。

机械结构：该机器采用了一个开放式的整体式设计，即涵盖了底座、支架、移动臂、切割头等多个组件。

通过这种设计方式，可方便进行后续的机械结构设计，以达到更好的切割效果。

机械结构上的几个关键部分介绍如下：底座：底座是整个核桃切分机的矩形基本结构，所有的其他部分都是安装在这个基础上的。

底座的机身材料采用优质钢材，外部以防锈处理。

支架：支架是用来固定核桃的组件，采用圆锥形设计，并附有抓紧片来卡住核桃，固定在底座上。

移动臂：移动臂是定位切割头位置的部件，由平移轨道和移动平台构成。

由于核桃大小不同，小核桃需要定位到移动臂靠前的位置，大核桃需要定位到移动臂靠后的位置，移动平台可以实现前后移动，以适应不同的核桃大小。

切割头：切割头由旋转切刀和割刀构成，旋转切刀用来切割核桃的壳，割刀将核桃剥离，达到取出核桃的目的。

图像采集设备：核桃切分机借助于视觉识别技术来辅助切割，因此必须配备摄像头，以便对物体进行检测和识别。

电气控制系统：电气控制系统主要由电机、传感器、控制器等组成。

电机用于控制移动臂的运动，传感器用于检测核桃位置和状态，控制器根据传感器数据进行控制。

软件实现视觉识别软件是设计核桃切分机的关键，包括了对摄像头采集的图像进行处理、检测核桃位置和状态、控制移动臂和切割头等功能。

基于 OpenCV 库进行图像处理，提取图像特征，包括核桃位置、大小、颜色、轮廓等信息。

该软件可以自适应改变相机的曝光和白平衡等参数，以适应不同环境下的图像采集质量。

核桃位置和状态的检测是通过对图像进行处理，找到核桃的区域以及确定核桃是否正常，如果核桃有裂缝或大量损伤，则将其排除在外。

移动臂和切割头控制是由电气控制系统来控制的，在完成视觉识别之后，根据核桃的位置和大小，可迅速调整移动臂和切割头的位置，以实现精准的切割。

一、摘要本次毕业设计是关于核桃剥壳机的设计。

首先对核桃剥壳机作了简单的概述；接着分析了各部分元件、零件的选型原则及计算方法；然后根据这些设计准则与计算选型方法按照给定参数要求进行选型设计；接着对所选择的各主要零部件进行了校核。

本次设计主要由上料装置、分类装置、传送装置、剥壳通道、主体钢结构、剥壳轮、动力源装置等部件组成。

最后简单的说明了安装与维护。

目前，核桃剥壳机主要具备结构紧凑、操作简便、性能稳定可靠、核桃仁破碎率低、分选好、损失率低等优点。

为了更好的满足实际工作要求，设计者们还应努力尝试设计出能应对多种核桃外形、实现最大自动化生产的机械设备。

近年来出现各种功能独特的食品机械，在这方面我国与国外先进水平的差距确实存在，但是正在不断缩小。

国内在设计制造特种食品机械的过程中也积累了大量的实际经验。

本次核桃剥壳机设计代表了设计的一般过程, 难免存在各种纰漏、失误。

权当一次难得的实践过程，希望对今后的选型设计工作有一定的参考和借鉴价值。

关键词：核桃剥壳机；选型设计；主要部件；养护维修。

全套图纸加153893706二、AbstractThis graduation design is the design of the walnut shelling machine. First of all on the walnut sheller is summarized; and then analyzed the selection principle and the calculation method of each part of components and parts; and then according to these design criteria and selection calculation method according to the givenparameters selection design; then the checking computations about main component parts selection. This design is mainly composed of feeding device, transmission device, and classification device, channel, the main steel structure, shucking wheel, power source device and other components. Finally, a simple description of the installation and maintenance.At present, the walnut shelling machine has compact structure, easy operation, stable and reliable performance, walnut kernel broken rate is low, good sorting, loss rate etc.. In order to better meet the requirements of practical work, the designer should also try to design a mechanical equipment automation production to the various shape, walnut. Mechanical food unique function in recent years, the domestic and foreign advanced level gap exists, but is shrinking. In the process of design and manufacture of special domestic food machinery has accumulated lots of experience.The walnut sheller design represents the general process of design, there are all kinds of loopholes and errors inevitably. As a rare practice, hope to have the certain reference value to theselection of the design in the future.Keywords: Walnut peeling machine; design; components; maintenance.三、目录一、摘要 (1)二、Abstract (2)三、目录 (4)四、绪论 (6)（一）原始参数 (6)（二）设计解决的问题 (7)五、核桃剥壳机设计概述 (8)（一）核桃剥壳机主传动部分（上料、分类、传送、通道、钢结构、剥壳轮、动力源、传动轴、减震垫）的工作原理 (8)1．上料装置 (9)2．分类装置 (9)3．传送装置 (9)4．剥壳通道 (9)5．主体钢结构 (9)6．动力源 (9)7．剥壳轮 (10)8．传动轴 (10)9．减震垫 (10)（二）核桃剥壳机的工艺原理 (10)六、核桃剥壳机的设计计算 (12)（一）已知原始数据及工作条件 (12)（二）计算步骤 (12)1．外形尺寸的确定: (12)2．皮带轮驱动力计算 (12)3．传动功率计算 (15)4．电动机功率计算 (16)5．传动皮带张力计算 (17)6．皮带轮最大扭矩计算 (17)7．万向脚轮 (18)8．轴的作用及类型 (21)9．轴与剥壳轮的配合结构 (26)10．轴与传送轮的配合结构 (27)11．轴的计算及校核： (28)12．轮的计算与校核 (38)13．轴、轮连接螺栓的效核 (41)14．减速机的选用 (42)15．减震装置 (45)16．制动装置......................................................................... 错误!未定义书签。