打瓜挖瓤機(jī)設(shè)計(jì)開題報(bào)告

本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）開題報(bào)告題目：打瓜挖瓤機(jī)設(shè)計(jì)

選題的背景、意義據(jù)《本草綱目》記載“籽瓜性味甘”、“籽瓜而入心胃脾，內(nèi)有解心脾胃熱，止消溫”[1],是一種兼顧營(yíng)養(yǎng)價(jià)值和藥用價(jià)值的作物。打瓜中含有豐富的不飽和脂肪酸、果膠、眾多微量元素、氨基酸豐富的維生素、多糖[11]。具有增強(qiáng)免疫力、抗衰老等功效，適宜高血脂、糖尿病病人實(shí)用[12]。打瓜及其副產(chǎn)物加工利用也有著廣闊的前景打瓜化妝品的研發(fā)、打瓜果脯的開發(fā)、打瓜汁飲料、果膠的提取、果醋的加工[3]。目前我國(guó)打瓜加工產(chǎn)業(yè)仍以取籽加工為主，對(duì)打瓜副產(chǎn)物的綜合利用研究不夠深入。受國(guó)內(nèi)加工水平所限制，打瓜種植農(nóng)戶以及收購(gòu)方在生產(chǎn)過(guò)程中只利用打瓜的打瓜籽，而對(duì)打瓜瓤，打瓜汁，打瓜皮的利用率非常低。每年打瓜成熟收獲時(shí)，打瓜種植戶以及收購(gòu)方為了獲取打瓜籽，會(huì)產(chǎn)生大量的打瓜汁、打瓜皮、打瓜瓤，但又不能有效的處理和利用，導(dǎo)致大量的打瓜汁、打瓜皮、打瓜瓤遺棄在田間。這不僅僅是一種巨大資源浪費(fèi)，而且如果不能及時(shí)清理田野間的廢棄物，打瓜汁、皮、瓤就會(huì)腐爛，繼而招引蒼蠅蚊蟲，滋生大量有害的微生物造成更嚴(yán)重的環(huán)境污染。但是如果能有效的分離、收集、處理加工利用打瓜汁、皮、瓤就能變廢為寶，提高打瓜的經(jīng)濟(jì)價(jià)值，豐富打瓜的食品種類。打瓜挖瓤機(jī)這一機(jī)器較好的實(shí)現(xiàn)了打瓜皮與打瓜瓤的分離，且經(jīng)過(guò)這一步挖瓤工序，接下來(lái)的取籽過(guò)程就能實(shí)現(xiàn)打瓜汁、打瓜瓤、打瓜籽的分離，從根源上解決了打瓜加工過(guò)程中打瓜瓤、汁、皮廢棄的問(wèn)題。而且打瓜挖瓤機(jī)代替了原本人工挖瓤的工序，提高了生產(chǎn)效率。打瓜挖瓤機(jī)對(duì)于提高社會(huì)效益、經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益均具有深遠(yuǎn)的意義[13]。黃曉鵬[2]等研究挖瓤刀挖瓤效果影響因素。他們認(rèn)為影響挖瓤刀挖瓤效果的因素為挖瓤刀轉(zhuǎn)速、挖瓤刀類型、挖瓤刀安裝角度以及三者之間的交互效應(yīng)。經(jīng)實(shí)驗(yàn)論證挖瓤刀類型對(duì)挖瓤效果影響最大，其中半圓形挖瓤刀挖瓤效果最佳，且在挖瓤刀安裝角度為15°、挖瓤刀轉(zhuǎn)速為240r/min時(shí)挖瓤效果最佳。雷金鳴[4]等借助EDM軟件模擬分析挖瓤刀挖瓤的工作過(guò)程，得出瓜瓤沿著挖瓤刀作離心運(yùn)動(dòng)，且切向加速度分布在高速區(qū)域內(nèi)，能量損耗沿著中心軸從內(nèi)向外逐漸減少，瓜瓤平均速率呈降低趨勢(shì)。該規(guī)律有利于打瓜挖瓤機(jī)挖瓤刀的優(yōu)化。宋慶陽(yáng)[5]等設(shè)計(jì)的挖瓤刀升降機(jī)構(gòu)，采用矩形循環(huán)圖法進(jìn)行運(yùn)動(dòng)協(xié)調(diào)設(shè)計(jì)使升降機(jī)構(gòu)配合整機(jī)運(yùn)動(dòng)并設(shè)計(jì)挖瓤刀升降機(jī)構(gòu)，最終得出以平底式直動(dòng)從動(dòng)件盤形凸輪機(jī)構(gòu)與改進(jìn)的杠桿放大裝置結(jié)合，能滿足挖瓤刀升降機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)要求。同長(zhǎng)虹[6]等設(shè)計(jì)的插瓜架轉(zhuǎn)位機(jī)構(gòu)，經(jīng)實(shí)驗(yàn)得到四槽輪機(jī)構(gòu)的動(dòng)力特性遠(yuǎn)優(yōu)于三槽輪機(jī)構(gòu)，但槽輪轉(zhuǎn)速不宜過(guò)高，還指出插瓜架數(shù)量越多，效率越高，但挖瓤時(shí)間越緊張。最終得出選擇2圓銷一4槽輪機(jī)構(gòu)作為籽瓜挖瓤機(jī)的插瓜架轉(zhuǎn)位機(jī)構(gòu)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，轉(zhuǎn)位精度準(zhǔn)確，傳動(dòng)平穩(wěn)，沒(méi)有過(guò)大的載荷。丁賽飛[7]等利用ANSYS軟件對(duì)槽輪機(jī)構(gòu)進(jìn)行了有限元模態(tài)分析。結(jié)果表明：隨著階數(shù)的增加，槽輪機(jī)構(gòu)的振型變化趨勢(shì)為由槽輪機(jī)構(gòu)左右部分的前后擺動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)椴圯啓C(jī)構(gòu)整體的扭轉(zhuǎn)擺動(dòng)和彎曲擺動(dòng)，固有頻率先緩緩增加,隨后逐漸趨于平穩(wěn)，最后快速上升,其所對(duì)應(yīng)的最大振幅先上升再緩慢降低；前6階固有頻率較大，所以不會(huì)引起不必要的共振。該結(jié)論可為籽瓜挖瓤機(jī)的槽輪機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)優(yōu)化和改進(jìn)提供理論依據(jù)。相比于黃曉鵬插瓜架轉(zhuǎn)位機(jī)構(gòu)會(huì)損害瓜皮，打瓜利用率低、工作過(guò)程中容脫落[17]。真空吸盤式轉(zhuǎn)位機(jī)構(gòu)就顯得優(yōu)秀許多。鄭成昊[8]等籽瓜挖瓤機(jī)真空吸盤式轉(zhuǎn)位機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)，相比于以往針盤式的插瓜架，避免打瓜皮的破損，提高打瓜的利用率；提高了半瓜在挖瓤過(guò)程中的穩(wěn)定性，減少工作過(guò)程中打瓜的脫落率。指出真空吸盤的垂直提升力與吸盤直徑、吸持面積有關(guān)。還提供了真空發(fā)生器及光電開關(guān)的設(shè)計(jì)。國(guó)外Agrawal等人發(fā)明了一種受生物啟發(fā)的軟吞咽抓握器，具有通用的適應(yīng)性抓握功能[9]。一種以血蟲為靈感的軟抓握器，用于通用抓握，可與可分離模塊結(jié)合，以擴(kuò)大其抓握范圍。這種軟抓握器可以包圍整個(gè)物體或目標(biāo)物體的一部分，以便自我適應(yīng)性抓握。它集成了大多數(shù)傳統(tǒng)剛性抓手、軟抓握器、吸盤和干擾抓手的能力，可抓住各種不同表面形狀、幾何尺寸和剛度的物體。為了增強(qiáng)抓手的能力，在抓手上增加了一個(gè)可拆卸模塊，一個(gè)是真空吸盤，用于處理表面光滑的物體。通過(guò)實(shí)驗(yàn)，該軟抓握器抓筆、平紙巾、袋裝牛奶和手機(jī)的成功率都是100%。抓一把厚度為2毫米的鑰匙和生雞蛋的成功率分別為90%和95%，在成功率上有著出色的表現(xiàn)。如果將這一軟抓握器取代插瓜架將有效避免瓜皮的破損。DaeHwanMoon1·SeogYoungHan使用雙向FSI分析的單閥真空吸盤的形狀優(yōu)化[10]。DaeHwanMoon1·SeogYoungHan等人開發(fā)了薄膜與其周圍氣流之間的雙向流體-結(jié)構(gòu)相互作用（FSI）分析，以模擬單真空吸盤上多孔陶瓷中的薄膜吸附。接下來(lái)，該團(tuán)隊(duì)優(yōu)化了薄膜的氣流速度，以便在最短的時(shí)間內(nèi)實(shí)現(xiàn)多孔陶瓷樣品的最快吸附。最后，使用最佳氣流速度輪廓優(yōu)化了真空吸盤形狀優(yōu)化后的真空吸盤可防止薄膜起皺，與傳統(tǒng)多閥真空吸盤相比，檢測(cè)時(shí)間縮短了66%。模擬和實(shí)驗(yàn)結(jié)果之間的誤差在2.5%以內(nèi)。該優(yōu)化可以使得打瓜挖瓤機(jī)中真空吸盤更快速吸取半瓜，在使用壽命上也有了顯著提升。二、研究的基本內(nèi)容與擬解決的主要問(wèn)題本課題研究的打瓜挖瓤機(jī)設(shè)計(jì)，用來(lái)避免打瓜副產(chǎn)品資源的浪費(fèi)，以及提高人工挖瓤的效率，研究的基本內(nèi)容如下：通過(guò)查閱資料初步確定打瓜挖瓤機(jī)的整體結(jié)構(gòu)。打瓜挖瓤機(jī)主要由上瓜機(jī)構(gòu)、插瓜架（真空吸盤）轉(zhuǎn)位機(jī)構(gòu)、挖瓤刀升降機(jī)構(gòu)、傳動(dòng)系統(tǒng)四大部分組成。明確打瓜挖瓤機(jī)的具體工作流程：導(dǎo)軌上的打瓜傳至上瓜機(jī)構(gòu)處，電動(dòng)機(jī)提供的動(dòng)力由傳動(dòng)系統(tǒng)傳至上瓜機(jī)構(gòu)，上瓜機(jī)構(gòu)完成送瓜動(dòng)作將打瓜運(yùn)送到真空吸盤式轉(zhuǎn)位機(jī)構(gòu)，送瓜過(guò)程中固定的切刀將打瓜切成兩個(gè)半瓜。光電開關(guān)開啟，真空發(fā)生器工作，真空吸盤吸取兩個(gè)半瓜，電動(dòng)機(jī)提供的動(dòng)力由傳動(dòng)系統(tǒng)傳至轉(zhuǎn)位機(jī)構(gòu)，轉(zhuǎn)位機(jī)構(gòu)將半瓜傳送至挖瓤刀升降機(jī)構(gòu)下方。電動(dòng)機(jī)提供的動(dòng)力由傳動(dòng)系統(tǒng)傳至挖瓤刀升降機(jī)構(gòu)，升降機(jī)構(gòu)下移，挖瓤刀挖瓤。轉(zhuǎn)位裝置將瓜皮、瓜瓤送入分離導(dǎo)軌，進(jìn)入后續(xù)的分離裝置。打瓜挖瓤機(jī)上瓜機(jī)構(gòu)、真空吸盤、真空發(fā)生裝置、光電開關(guān)、槽輪轉(zhuǎn)位機(jī)構(gòu)、挖瓤刀、升降機(jī)構(gòu)的原理、設(shè)計(jì)、solidworks三維零件圖的設(shè)計(jì)。整機(jī)電路圖的設(shè)計(jì)。擬主要解決的問(wèn)題：打瓜取籽過(guò)程中打瓜皮、瓤、汁浪費(fèi)的問(wèn)題，以及人工挖瓤效率過(guò)低，提高打瓜挖瓤的工作效率。三、研究的方法與技術(shù)路線、研究難點(diǎn)，預(yù)期達(dá)到的目標(biāo)研究方法第一階段進(jìn)行文獻(xiàn)的采集，閱讀有關(guān)打瓜挖瓤機(jī)設(shè)計(jì)相關(guān)文獻(xiàn)，明確打瓜挖瓤機(jī)工作流程以及各機(jī)構(gòu)組成。確定總體方案，進(jìn)行各個(gè)機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)（上瓜機(jī)構(gòu)、真空吸盤式轉(zhuǎn)位機(jī)構(gòu)、挖瓤刀升降機(jī)構(gòu)、瓜瓤分離裝置)，傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)、具體參數(shù)的確定確保整機(jī)協(xié)調(diào)運(yùn)動(dòng)的準(zhǔn)確性，三維模型的繪制，以及整機(jī)裝配圖的繪制。技術(shù)路線3.1打瓜挖瓤機(jī)總體設(shè)計(jì)：打瓜挖瓤的工作可分為4個(gè)過(guò)程:上瓜并將打瓜切為兩個(gè)半瓜、真空吸盤式吸取半瓜轉(zhuǎn)動(dòng)到挖瓤位置、挖刀旋轉(zhuǎn)實(shí)現(xiàn)挖瓤、瓜瓤與瓜皮分離。打瓜挖瓤機(jī)分為四大機(jī)構(gòu)：分別為上瓜機(jī)構(gòu)、真空吸盤式轉(zhuǎn)位機(jī)構(gòu)、挖瓤刀架升降機(jī)構(gòu)和瓤皮分離裝置。圖1為打瓜挖瓤機(jī)整機(jī)結(jié)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖。1.電動(dòng)機(jī)2.挖刀升降架組件3.挖刀軸4.小帶輪5.大帶輪6.電動(dòng)機(jī)7.挖刀組件8.槽輪撥盤9.槽輪10.打瓜托架組件11.送瓜凸輪12.送瓜杠桿13.滑套14.機(jī)架15.真空吸盤式轉(zhuǎn)位機(jī)構(gòu)圖SEQ圖\*ARABIC1打瓜挖瓤機(jī)整機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖其中挖刀的旋轉(zhuǎn)挖瓤由電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，為獨(dú)立驅(qū)動(dòng)裝置。而上瓜機(jī)構(gòu)、真空吸盤式轉(zhuǎn)位機(jī)構(gòu)、刀架升降機(jī)構(gòu)屬于集中驅(qū)動(dòng)傳動(dòng)系統(tǒng)。為保證打瓜挖瓤機(jī)四大執(zhí)行機(jī)構(gòu)協(xié)調(diào)配合以及機(jī)構(gòu)運(yùn)作的先后順序，采用表1所示的直角坐標(biāo)式循環(huán)圖法進(jìn)行運(yùn)動(dòng)協(xié)調(diào)設(shè)計(jì)。這使得四大執(zhí)行機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)呈周期性變化每隔一定的時(shí)間，四大執(zhí)行機(jī)構(gòu)先后完成一次運(yùn)動(dòng)，為一個(gè)工作循環(huán)。并且確保了執(zhí)行構(gòu)件的動(dòng)作按時(shí)序要求相互協(xié)調(diào)，能正常工作。根據(jù)表1所示的直角坐標(biāo)式循環(huán)圖法，該打瓜挖瓤機(jī)能在四秒內(nèi)完成兩個(gè)半瓜的挖瓤預(yù)計(jì)一小時(shí)可以完成900各打瓜的挖瓤工序。相比與鐘逸巖[14]設(shè)計(jì)的打瓜挖瓤機(jī)，設(shè)備的體積過(guò)大、傳動(dòng)效率較低不符合生產(chǎn)要求，本設(shè)計(jì)的打瓜挖瓤機(jī)體積小，傳動(dòng)效率高。表SEQ表\*ARABIC1直角坐標(biāo)式循環(huán)上瓜機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)應(yīng)滿足將打瓜從導(dǎo)軌運(yùn)送至真空吸盤轉(zhuǎn)位機(jī)構(gòu)處、上瓜機(jī)構(gòu)和真空吸盤式轉(zhuǎn)位機(jī)構(gòu)協(xié)調(diào)動(dòng)作這兩個(gè)基本要求。另根據(jù)總體設(shè)計(jì)要求中直角坐標(biāo)式運(yùn)動(dòng)循環(huán)，槽輪轉(zhuǎn)動(dòng)一周的過(guò)程中需要上瓜2次，上瓜機(jī)構(gòu)采用改進(jìn)擺動(dòng)凸輪機(jī)構(gòu)，其中杠桿傳動(dòng)對(duì)升程應(yīng)放大一定的倍數(shù)。真空吸盤越多，挖瓤機(jī)的工作效率就越高，但挖瓤時(shí)間也越緊張，根據(jù)打瓜的外形輪廓尺寸并結(jié)合打瓜挖瓤操作所需的時(shí)間等其他因素，本設(shè)計(jì)選擇兩個(gè)真空吸盤互成180°布置。真空吸盤式轉(zhuǎn)位機(jī)構(gòu)的功能是轉(zhuǎn)動(dòng)真空吸盤，在轉(zhuǎn)位機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)由兩個(gè)真空吸盤同時(shí)夾持打瓜，然后切刀將打瓜切成兩個(gè)半瓜，將切完的半瓜轉(zhuǎn)位到垂直位置后停留2s以便挖刀完成挖瓤操作，進(jìn)行瓜瓤分離。與其他機(jī)構(gòu)相比槽輪機(jī)構(gòu)具有轉(zhuǎn)位準(zhǔn)確可靠的優(yōu)點(diǎn)、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。因此，選擇采用2圓銷一4槽輪機(jī)構(gòu)對(duì)挖瓤過(guò)程的分析可知，完成挖瓤刀架升降的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)應(yīng)該滿足以下幾點(diǎn)要求：刀架能實(shí)現(xiàn)上下往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)；挖瓤刀刀架升降裝置必須與打瓜挖瓤機(jī)中其他機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)時(shí)間和動(dòng)作協(xié)調(diào)；刀架在最高位和最低位均有一定時(shí)間的停歇，即具有確定時(shí)間的雙停程；上、下行程和停程的總時(shí)間受工作效率及總傳動(dòng)裝置的制約，轉(zhuǎn)位機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)一周，升降機(jī)構(gòu)完成兩次升降。為此，挖瓤刀升降機(jī)構(gòu)選取平底式直動(dòng)從動(dòng)件盤形凸輪機(jī)構(gòu)與改進(jìn)的杠桿傳動(dòng)結(jié)合實(shí)現(xiàn)上述功能。3.2上瓜機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)：上瓜機(jī)構(gòu)采用改進(jìn)擺動(dòng)凸輪機(jī)構(gòu)，其中杠桿傳動(dòng)對(duì)升程應(yīng)大一定的倍數(shù)。上瓜機(jī)構(gòu)由打瓜托盤架組件、送瓜凸輪、送瓜杠桿、滑套、機(jī)架組成，具體結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖見圖1中零件10、11、12、13、14所示。所述的送瓜機(jī)構(gòu)中，當(dāng)送瓜凸輪轉(zhuǎn)過(guò)推程角(0

～

90°)時(shí),從動(dòng)件打瓜托盤架組件以簡(jiǎn)譜運(yùn)動(dòng)推動(dòng)瓜上升一定距離（杠桿傳動(dòng)升程乘放大倍數(shù)）,完成送瓜過(guò)程,當(dāng)送股瓜凸輪經(jīng)過(guò)回程角（90°～

180°）時(shí)，從動(dòng)件以簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)返回初始點(diǎn)，送股瓜轉(zhuǎn)過(guò)180°~

360°時(shí),從動(dòng)件靜止不動(dòng)（近停程）。3.32圓銷一4槽輪機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)：按照表2流程設(shè)計(jì)，參照本設(shè)計(jì)的打瓜挖瓤機(jī)總體設(shè)計(jì)要求，計(jì)算、選定槽輪機(jī)構(gòu)的具體參數(shù)表SEQ表\*ARABIC2槽輪機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)計(jì)算槽輪機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)分析和動(dòng)力學(xué)分析(1)撥盤的角速度和角位移：(2)槽輪角位移、角速度和角加速度3.4真空吸盤裝置設(shè)計(jì)：（1）真空吸盤通過(guò)接管與真空發(fā)生器接通,然后與待吸取的打瓜接觸,啟動(dòng)真空發(fā)生器，使真空吸盤內(nèi)產(chǎn)生負(fù)氣壓，吸取打瓜,開始搬送打瓜。當(dāng)待打瓜挖瓤工序完成搬送至分離導(dǎo)軌時(shí)，真空吸盤開始平穩(wěn)充氣,吸盤內(nèi)的氣壓開始由負(fù)變成零，真空吸盤開始脫離打瓜皮，打瓜皮掉落至導(dǎo)軌，運(yùn)往回收裝置。一般為了避免物料的表面被劃傷,最好選擇丁腈橡膠或硅橡膠制成的帶有波紋管吸盤,其具有較大的扯斷力,因而廣泛應(yīng)用于各種吸持裝置。為了確保真空吸盤能正常吸取打瓜,應(yīng)該考慮一定的安全系數(shù)N，且安全系數(shù)N應(yīng)滿足公式（1）圖2為真空發(fā)生器的結(jié)構(gòu)示意圖,由先收縮后擴(kuò)張的拉瓦爾噴管、負(fù)壓腔、和接收管等組成,有供氣口、排氣口和真空口,當(dāng)供氣壓力高于閾值時(shí),噴管射出的超聲速射流。由于氣體的粘性,高速射流卷吸走負(fù)壓腔內(nèi)的氣體,使該腔形成很低的真空度,在真空口A處粘結(jié)真空吸盤,靠真空壓力和吸盤吸取物體。1.拉瓦爾噴管2.負(fù)壓腔3.接收管4.排氣口圖SEQ圖\*ARABIC2真空發(fā)生器結(jié)構(gòu)示意圖光電開關(guān)：光電開關(guān)工作原理及工作示意如圖3所示圖SEQ圖\*ARABIC3光電開關(guān)工作原理圖及工作示意圖3.5挖瓤刀架機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)：挖瓤刀架升降機(jī)構(gòu)選取平底式直動(dòng)從動(dòng)件盤形凸輪機(jī)構(gòu)與改進(jìn)的杠桿傳動(dòng)結(jié)合實(shí)現(xiàn)上述功能。挖瓤刀架升降機(jī)構(gòu)工作原理，當(dāng)平底式盤形凸輪轉(zhuǎn)過(guò)推程角(0~72°)時(shí)，從動(dòng)件以簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)推動(dòng)挖瓤刀架上升，完成挖瓤刀架上升行程；當(dāng)平底式盤形凸輪轉(zhuǎn)過(guò)遠(yuǎn)停程角(72°

~

117°

)時(shí)，挖瓤刀架停在最高點(diǎn)不動(dòng)；當(dāng)平底式盤形凸輪轉(zhuǎn)過(guò)回程角(117°

~

180°

)時(shí)挖瓤刀架以簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)返回初始點(diǎn)；當(dāng)凸輪轉(zhuǎn)過(guò)180°

~

360°時(shí)，挖瓤刀架從動(dòng)件靜止在最低點(diǎn)不動(dòng)(近停程)；完成挖瓤操作[15]。其中平底式盤形凸輪設(shè)計(jì)（1）確定凸輪轉(zhuǎn)速：撥輪轉(zhuǎn)速是槽輪轉(zhuǎn)速的兩倍（2）確定從動(dòng)件各運(yùn)動(dòng)過(guò)程對(duì)應(yīng)的凸輪轉(zhuǎn)角：計(jì)算近停程、推程、遠(yuǎn)停程、回程時(shí)間。根據(jù)上述時(shí)間分別計(jì)算對(duì)應(yīng)凸輪轉(zhuǎn)角（3）基圓半徑的選擇：計(jì)算刀架行程、確定杠桿放大比、計(jì)算從動(dòng)件行程、查取基圓半徑/從動(dòng)件行程、計(jì)算基圓半徑。3.6挖瓤刀設(shè)計(jì)：挖瓤刀主要以主要由挖瓤刀架、刀刃、刀柄、固定刀刃的螺栓組成[16]?，F(xiàn)在有很多挖瓤刀專利。挖瓤刀轉(zhuǎn)速位240r/min、挖瓤刀類型為半圓形、挖瓤刀安裝角度為15°研究難點(diǎn)：1整機(jī)的協(xié)調(diào)動(dòng)作，保持各機(jī)構(gòu)的同步協(xié)調(diào)，需要根據(jù)工作過(guò)程中的運(yùn)動(dòng)要求，制定打瓜挖瓤機(jī)的運(yùn)動(dòng)循環(huán)。2上瓜機(jī)構(gòu)只知道該采用什么機(jī)構(gòu)，具體參數(shù)設(shè)計(jì)，很多文獻(xiàn)中并未提到，需要另找文獻(xiàn)進(jìn)行設(shè)計(jì)。3真空吸盤式轉(zhuǎn)位機(jī)構(gòu)中真空吸盤的設(shè)計(jì)，需要根據(jù)打瓜大小設(shè)計(jì)，真空發(fā)生裝置所需要產(chǎn)生的吸力大小。4打瓜切成半瓜產(chǎn)生的打瓜汁是否會(huì)影響真空吸盤吸取打瓜，是否會(huì)造成打瓜脫落，影響打瓜挖瓤機(jī)挖瓤。5真空發(fā)生器應(yīng)該產(chǎn)生多少的負(fù)壓，才能成功吸取打瓜，并保持較高的成功率。6真空吸盤的直徑以及真空吸盤吸持面積的選取會(huì)對(duì)真空吸盤吸力產(chǎn)生極大的影響。7個(gè)別打瓜體積過(guò)大、過(guò)小，形狀奇怪，真空吸盤無(wú)法吸取。預(yù)期達(dá)到的目標(biāo)能完成打瓜挖瓤機(jī)的挖瓤流程——導(dǎo)軌上的打瓜傳至上瓜機(jī)構(gòu)處，電動(dòng)機(jī)提供的動(dòng)力由傳動(dòng)系統(tǒng)傳至上瓜機(jī)構(gòu)，上瓜機(jī)構(gòu)完成送瓜動(dòng)作將打瓜運(yùn)送到真空吸盤式轉(zhuǎn)位機(jī)構(gòu)，送瓜過(guò)程中固定的切刀將打瓜切成兩個(gè)半瓜。光電開關(guān)開啟，真空發(fā)生器工作，真空吸盤吸取兩個(gè)半瓜，電動(dòng)機(jī)提供的動(dòng)力由傳動(dòng)系統(tǒng)傳至轉(zhuǎn)位機(jī)構(gòu)，轉(zhuǎn)位機(jī)構(gòu)將半瓜傳送至挖瓤刀升降機(jī)構(gòu)下方。電動(dòng)機(jī)提供的動(dòng)力由傳動(dòng)系統(tǒng)傳至挖瓤刀升降機(jī)構(gòu)，升降機(jī)構(gòu)下移，挖瓤刀挖瓤。轉(zhuǎn)位裝置將瓜皮、瓜瓤送入分離導(dǎo)軌，進(jìn)入后續(xù)的分離裝置。能實(shí)現(xiàn)挖瓤工序。各執(zhí)行機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)呈現(xiàn)周期性變化，每隔一定時(shí)間，其執(zhí)行機(jī)構(gòu)順序完成一次運(yùn)動(dòng)，完成一個(gè)工作循環(huán)。各執(zhí)行構(gòu)件的動(dòng)作按時(shí)序要求相互協(xié)調(diào)，才能正常工作。能完成表1所示的直角坐標(biāo)式循環(huán)圖法，打瓜挖瓤機(jī)能在四秒內(nèi)完成兩個(gè)半瓜的挖瓤預(yù)計(jì)一小時(shí)可以完成900各打瓜的挖瓤工序。實(shí)現(xiàn)真空吸盤吸取打瓜成功率98%以上。瓜瓤挖凈率達(dá)到95%以上，并能實(shí)現(xiàn)瓜皮回收在利用。四、論文詳細(xì)工作進(jìn)度和安排第七學(xué)期第13周完成打瓜挖瓤機(jī)中上瓜機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)第七學(xué)期第14周完成打瓜挖瓤機(jī)中真空吸盤式轉(zhuǎn)位機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)第七學(xué)期第15周完成打瓜挖瓤機(jī)中挖瓤刀升降機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)第七學(xué)期第16周完成打瓜挖瓤機(jī)外購(gòu)件選型設(shè)計(jì)、總體設(shè)計(jì)第七學(xué)期第17周至18周繪制打瓜挖瓤機(jī)中各機(jī)構(gòu)零件圖以及整機(jī)裝配圖第七學(xué)期第19周完成畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書初稿，通過(guò)導(dǎo)師審查；第八學(xué)期第1周至第8周畢業(yè)實(shí)習(xí)；第八學(xué)期第9周至第11周修改畢業(yè)設(shè)計(jì)圖紙和論文，形成終稿；第八學(xué)期第12周根據(jù)指導(dǎo)意見修改畢業(yè)設(shè)計(jì)直至通過(guò)指導(dǎo)老師的審查，并在畢業(yè)設(shè)計(jì)系統(tǒng)里提交定稿；第八學(xué)期第13周制作答辯PPT，準(zhǔn)備畢業(yè)設(shè)計(jì)答辯；第八學(xué)期第14周完成畢業(yè)設(shè)計(jì)答辯。五、參考文獻(xiàn)：[1]趙多勇,李應(yīng)彪,翟金蘭,姚洪波.籽瓜系列產(chǎn)品的開發(fā)現(xiàn)狀與存在問(wèn)題[J].北方園藝,2008(04):100-102.[2]黃曉鵬,同長(zhǎng)虹,萬(wàn)芳新.籽瓜挖瓤機(jī)設(shè)計(jì)與試驗(yàn)[J].農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報(bào),2011,42(1):90-94.DOI:10.3969/j.issn.1000-1298.2011.01.020.[3]王旭輝,王卉,山其米克,再吐尼古麗·庫(kù)爾班,葉凱,涂振東.我國(guó)籽瓜的開發(fā)現(xiàn)狀與研究進(jìn)展[J].北方園藝,2018(06):149-153.[4]雷金鳴,王立春,馮朝剛.基于EDEM的挖瓤刀仿真分析[J].機(jī)械研究與應(yīng)用,2019,32(4):86-88+99.[5]宋慶陽(yáng),同長(zhǎng)虹,黃曉鵬.籽瓜挖瓤機(jī)刀架升降裝置的設(shè)計(jì)[J].甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào),2010,45(3):136-139.[6]同長(zhǎng)虹,孟剛,李俊文,等.籽瓜挖瓤機(jī)中插瓜架的轉(zhuǎn)位機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)[J].機(jī)械研究與應(yīng)用,2008,21(4):84-86.DOI:10.3969/j.issn.1007-4414.2008.04.035.[7]丁賽飛,熊世磊,王啟慧,許家源,黃曉鵬.籽瓜挖瓤機(jī)槽輪機(jī)構(gòu)的有限元模態(tài)分析[J].機(jī)械研究與應(yīng)用,2020,33(4):74-76.[8]鄭成昊,同長(zhǎng)虹,周佳儀,楊棟,黃曉鵬.籽瓜挖瓤機(jī)真空吸盤式轉(zhuǎn)位機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)[J].機(jī)械研究與應(yīng)用,2019,32(1):108-110+113.[9]SuiD,ZhuY,ZhaoS,WangT,AgrawalSK,ZhangH,ZhaoJ.ABioinspiredSoftSwallowingGripperforUniversalAdaptableGrasping.SoftRobot.2020Dec3.doi:10.1089/soro.2019.0106.Epubaheadofprint.PMID:33275516.[10]Moon,DH.,Han,SY.ShapeOptimizationforaSingleValveVacuumChuckUsingTwo-WayFSIAn