自動烹飪機送料機構(gòu)的結(jié)構(gòu)設計【說明書+CAD+SOLIDWORKS】,說明書+CAD+SOLIDWORKS,自動烹飪機送料機構(gòu)的結(jié)構(gòu)設計【說明書+CAD+SOLIDWORKS】,自動,烹飪,機送料,機構(gòu),結(jié)構(gòu)設計,說明書,仿單,cad,solidworks 開 題 報 告 題 目 自動烹飪機送料機構(gòu)的結(jié)構(gòu)設計 學生姓名 學號 所在院(系) 專業(yè)班級 指導教師 2014 年 04 月 07 日 題 目 自動烹飪機送料機構(gòu)的結(jié)構(gòu)設計 一、選題的目的及研究意義 本次畢業(yè)設計的題目是：自動烹飪機送料機構(gòu)的結(jié)構(gòu)設計。本次設計的研究對象為自動烹飪機。 自動烹飪機研究的目的與意義在于自動烹飪機具有以下特點： 1、烹飪生產(chǎn)持續(xù)性 自動烹飪機的可持續(xù)表現(xiàn)為兩個方面, 一是機器可以持續(xù)生產(chǎn), 不疲倦。和人工比較, 自動烹飪機器人 不受時間和條件的限制, 只要需要, 你可以隨時打開機器進行菜肴制作, 而人工操作就會受到上下班時間的影響。二是在機器開發(fā)方面的可持續(xù)。在機器開發(fā)之初就將烹飪過程中會產(chǎn)生的油煙、廢水、節(jié)能等作為重點攻關內(nèi)容, 使菜肴的生產(chǎn)過程符合科學規(guī)范的要求。這方面已取得了進展, 一方面使油煙、廢水產(chǎn)生少; 另一方面使油煙、廢水達標排放, 這兩項內(nèi)容雖然增加了開發(fā)成本, 但卻符合現(xiàn)代社會可持續(xù)發(fā)展的要求。 2、烹飪經(jīng)驗數(shù)據(jù)化 對于自動烹飪機器人 而言, 恰到好處地運用了克隆 技術。所謂克隆,就是將大師為機器開發(fā)設計的菜肴經(jīng)過嚴格的篩選, 對菜肴進行定性和定量分析, 找出符合菜肴最佳品質(zhì)的數(shù)據(jù), 建立菜肴數(shù)據(jù)信息, 再將這些信息編制成軟件來控制菜肴的生產(chǎn)。具體操作包括: 一是菜肴用料標準化。邀請烹飪大師為自動烹飪機器人編排機器菜肴, 然后將菜肴用料和用量進行量化。每一道菜肴都是嚴格地按照標準配方進行組配生產(chǎn),為后續(xù)菜肴品質(zhì)的穩(wěn)定提供基礎。二是工藝過程標準化。將菜肴的工藝流程編制成機器語言, 使每一道菜肴都有一個固定的加工程式。每個過程的先后, 都以保證菜肴質(zhì)量為前提, 決不隨意改變菜肴的加工過程。三是工藝參數(shù)數(shù)據(jù)化。即對加工過程的每個動作進行量化。包括火力的選擇與適時調(diào)節(jié)、劃油( 煸炒) 的油溫控制、原料在鍋中受熱時間的長短和攪拌力度的大小、翻鍋的次數(shù)和力度、晃鍋力度的調(diào)節(jié)運用等等都嚴格加以規(guī)范。 3、出品質(zhì)量穩(wěn)定如一 菜肴用料標準化和烹飪過程標準化是保障菜肴出品質(zhì)量穩(wěn)定如一的基礎和前提,通過標準化生產(chǎn)來穩(wěn)定菜肴的出品是控制菜肴質(zhì)量的有效途徑。就人工操作而言, 是很難做到菜肴品質(zhì)穩(wěn)定如一的, 原因就在于人工制作菜肴過程中, 可能會受許多外界因素的干擾, 諸如工作壓力、設備條件、生理狀態(tài)等等, 尤其是臨灶對菜肴加熱時間的把握很難做到準確一致, 所以即便是同一個人做同一種菜, 都可能會出現(xiàn)兩種不同的結(jié)果。自動烹飪機器人 制作的是基于標準化組配的菜肴, 運用標準的程序進行制作, 由于菜肴的每一個環(huán)節(jié)都經(jīng)過了量化, 對每一個用料和過程都有嚴格的規(guī)范, 因此菜肴的制作是嚴格按照規(guī)定程序進行, 從而保證了每一道菜肴出品質(zhì)量穩(wěn)定如一; 標準化生產(chǎn)的另一個意義在于充分保障了菜肴的營養(yǎng)價值、風味要求和衛(wèi)生要求。 4、性能穩(wěn)定操作簡單 機器性能的穩(wěn)定可靠是自動烹飪機器人 的一個重要特質(zhì)。自動烹飪機器人 雖是一項新產(chǎn)品, 偶爾也會出現(xiàn)一些小故障,但作為一項世界級的新發(fā)明而言, 其性能已算相當?shù)姆€(wěn)定。自自動烹飪機器人 誕生以來, 經(jīng)歷了數(shù)以千道菜肴的制作, 包括從功能樣機的鑒定、新聞發(fā)布會和高交會的現(xiàn)場表演、全國廚師節(jié)和滿漢全席總決賽現(xiàn)場錄制等,自動烹飪機器人 都表現(xiàn)出了良好的穩(wěn)定性。這對于一件新產(chǎn)品而言實屬不易。自動烹飪機器人 的使用也是相當?shù)暮唵?其流程為: 購買自動烹飪機器人 專用材料盒, 將材料盒放在自動烹飪機器人 的投料機構(gòu)上, 然后按屏幕提示操作, 2—3 分鐘后就可以制作出一道美味可口的佳肴。整個過程就是如此, 簡單到就好像在ATM 柜員機上提現(xiàn)一樣。 正是由于自動烹飪機的以上特點我們才要加強對自動烹飪機的研究以及優(yōu)化，本次畢業(yè)設計的重點在于自動烹飪機送料機構(gòu)的結(jié)構(gòu)設計 二、綜述與本課題相關領域的研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢 上世紀八十年代, 美國機器人之父英格伯格曾提出用機器人為人類做菜的設想。這個設想在2006年隨著自動烹飪機器人的問世終于被實現(xiàn)了。 自動烹飪機器人它第一次將機械電子工程學科和復雜的中國烹飪學科交叉融合。其基本原理為:將機電一體化技術和烹飪技術相結(jié)合,將烹飪工藝灶上動作標準化并轉(zhuǎn)化為機器可解讀的語言, 應用機械設計、自動控制、計算機技術等進行烹飪機器人系統(tǒng)軟硬件開發(fā)。烹飪機器人可通過自身的鍋具運動機構(gòu)、工具運動機構(gòu)、火候控制裝置和其他必要輔助裝置,完成中國烹飪灶上工藝的基本動作, 可自動完成烹飪過程, 從而實現(xiàn)中國烹飪的標準化與自動化。 中國菜肴自動烹飪機器人顧名思義就是用機器代替人來實現(xiàn)中國菜肴的自動烹飪。由于西式快餐的進入,目前中國烹飪正處于烹飪的前工業(yè)化時期。自動烹飪機器人 的研制, 對中國烹飪走向國際化、中國烹飪工藝的標準化都有著積極意義?？梢院敛豢鋸埖卣f, 自動烹飪機器人 的誕生是中國烹飪的一次工業(yè)化革命, 必將會推動中國烹飪的標準化、智能化、工業(yè)化進程, 從而被載入人類發(fā)展的史冊。 自動烹飪機器人自動烹飪機器人能夠自動完成中國菜肴的烹飪過程, 而這一功能是其他現(xiàn)有烹飪設備所不能達到的。就現(xiàn)有市場供應而言,在自動烹飪機器人 開發(fā)成功之前尚沒有完整意義上的自動烹飪機。所謂較完整意義上的自動烹飪機, 是指能自動實現(xiàn)菜肴品種識別、烹飪程序調(diào)用、原料自動投放、烹飪工藝自動操作等一系列動作, 并達到與人工烹飪水準高度一致的烹飪效果。通過對市場現(xiàn)有的電烤箱、電炸爐、電磁爐、光波爐、熱波爐、微波爐、程控蒸汽設備、數(shù)碼煲仔飯機等烹飪設備進行調(diào)查, 并作簡單分析, 我們得出這樣的結(jié)論: 場現(xiàn)有烹飪設備尚不具備完成典型中國烹飪工藝的自動化生產(chǎn)能力。主要表現(xiàn)在三個方面: 一是不能實現(xiàn)中國烹飪的典型工藝技術, 上述設備基本屬于對西式烹飪設備的模仿或改進, 只能實現(xiàn)中國烹飪的部分技法, 如烤、煮、燉、炸、蒸、燜, 而對于最具中國烹飪工藝特色的精髓工藝, 如炒、熘、爆等技法, 則無法實現(xiàn)。二是無法自動完成完整的烹飪工藝流程, 上述設備除數(shù)碼煲仔飯機外, 都存在不合理簡化或省略傳統(tǒng)工藝環(huán)節(jié)的問題, 特別是將傳統(tǒng)工藝中強調(diào)的多次投料簡化為一次性投料, 由此導致菜肴的色、香、味、養(yǎng)均無法保障。數(shù)碼煲仔飯機的設計雖考慮到多次投料的要求, 卻完全依賴人工, 未能實現(xiàn)多次投料的自動化。三是無法滿足消費者對菜肴口味的多樣性需求, 上述設備基本未滿足中國烹飪對原料配伍、烹制火候、加工手法等方面的要求, 從根本上喪失了保證菜肴口味純正的可能。因此嚴格地講, 目前世界上還沒有一臺真正意義上的自動烹飪機。 從機器自身已經(jīng)實現(xiàn)的功能來看, 包括: 自動識別菜肴功能，通過電子掃描來識別菜肴從而實現(xiàn)自動調(diào)用菜肴烹飪程序; 自動分次投料功能，據(jù)菜肴的流程需要, 適時投放原料, 包括原料投放、加油和加水、淋油功能等; 水鍋功能! ! ! 實現(xiàn)原料的焯水和以水為主要傳熱介質(zhì)的菜肴制作; 油鍋功能，實現(xiàn)原料的劃油和油炸以及油的循環(huán)使用; 攪拌功能，實現(xiàn)原料的均勻混合和均勻受熱, 包括劃油時的攪拌和翻炒時的攪拌; 翻鍋功能，實現(xiàn)原料的均勻受熱, 并使原料在勾芡后均勻混合, 包括大翻和小翻; 自動清潔功能，菜肴制作完成后可以自主選擇清洗與否; 油煙凈化處理，菜肴生產(chǎn)過程中的油煙實現(xiàn)達標排放, 這是實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的重要前提; 自動盛菜功能，菜肴制作完成后自動盛裝于容器中彈出。這一系列工藝動作全部由機器自身實現(xiàn), 惟一需要人幫助的就是要將料盒放置于機器內(nèi), 菜肴制作完畢后將菜肴取出就可以了。 目前自動烹飪機器人 已實現(xiàn)中國菜肴烹飪方法中的大多數(shù), 包括炒、爆、熘、燒、煸、炸( 不掛糊類) 等, 已能夠制作的中國菜肴也達數(shù)以千計。自動烹飪機器人 所制作的菜肴都是由在國內(nèi)享有盛名的烹飪大師們設計, 并轉(zhuǎn)化成可以用機器烹飪的菜肴, 因而機器的烹飪水平是相當專業(yè)的, 已能夠達到或接近中高級廚師制作菜肴的水平。自動烹飪機器人 的出現(xiàn)可以讓庸廚下崗, 使良廚的價值得到充分的體現(xiàn)。它還可以解放生產(chǎn)力, 讓廚師不受煙熏火燎之苦。優(yōu)勢如是, 自動烹飪機器人 在未來的中國烹飪中必有一席之地。 三、自動烹飪機送料機構(gòu)的結(jié)構(gòu)設計 投料系統(tǒng)要完成菜肴原料的分次計量投放,根據(jù)烹飪工藝,原料可以分為姜蒜、主料、輔料和調(diào)料,其中調(diào)料為特制的混合調(diào)料,油和水有專門的設備提供,不在投料系統(tǒng)的考慮范圍。投料系統(tǒng)的料盒必須根據(jù)菜肴原料的分類,在滿足投料動作的前提下,設計相應容量。同時,為了最大化地滿足烹飪工藝對投料的要求,投料系統(tǒng)在設計上應力求具有最大的靈活性,即能夠滿足各種菜肴的烹飪,可以配置于不同類型的烹飪機器人上.投料系統(tǒng)相關的動作要求有兩類,一是手工動作,即烹飪前人力輔助將裝有菜肴原料的料盒放到投料機構(gòu)上去,以及烹飪后手工取下空的料盒;二是電器控制的自動投料動作,要求實現(xiàn)將料盒內(nèi)的菜肴原料按照烹飪工藝投放到鍋具內(nèi),這是投料系統(tǒng)在設計上重點考慮的對象。此外,投料系統(tǒng)還得充分考慮手工操作的方便。 投料系統(tǒng)的具體設計方案如圖1 所示,自動投料的功能主要靠料盒組件的水平移動和單個料盒的翻轉(zhuǎn)投料動作來實現(xiàn). 水平移動電機3 主導投料系統(tǒng)的水平移動動作,使料盒組件在投料架上實現(xiàn)圖1 中a 所示的水平直線移動. 當其中一料盒移至投料位置時,翻轉(zhuǎn)投料電機4 主導投料系統(tǒng)的翻轉(zhuǎn)投料動作,使單個料盒完成圖1 中b 所示的一定角度范圍內(nèi)的旋轉(zhuǎn)動作,實現(xiàn)投料功能. 投料位置位于整個投料機構(gòu)的中間位置是最合理的,如此可以在保證足夠水平行程的同時,有最小的長度尺寸. 圖1 投料系統(tǒng) 投料系統(tǒng)采用盒式料盒,圖1 中,從右至左,依次為姜蒜料盒、主料盒、2 個輔料盒和調(diào)料盒,此安排也符合一般的烹飪投料次序,因輔料的量比較大,所以用了2 個.料盒的取放采用推拉的方式,料盒底部有一個梯形狀插槽,投料機構(gòu)上固定有插板,插槽和插板的形狀正好吻合,此結(jié)構(gòu)不僅利于料盒在投料架上的固定,而且還非常便于料盒的取放. 料盒前后都安有手柄,便于手持料盒進行料盒的取放動作. 翻轉(zhuǎn)投料中最主要的動作是翻轉(zhuǎn)電機組件帶動導向旋轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動,通過軸兩端的連接桿帶動翻轉(zhuǎn)桿轉(zhuǎn)動. 翻轉(zhuǎn)桿上固接有一塊翻轉(zhuǎn)板,它插在料盒組件一端的兩塊夾板之間,并留有一定的間隙,便于料盒組件的水平移動. 翻轉(zhuǎn)板隨翻轉(zhuǎn)桿轉(zhuǎn)動,從而撥動料盒組件上的夾板,使整個料盒組件隨旋轉(zhuǎn)座饒導向旋轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動. 旋轉(zhuǎn)座內(nèi)的零件為線性滾珠襯套,既能實現(xiàn)直線運動又能實現(xiàn)旋轉(zhuǎn)運動. 翻轉(zhuǎn)板兩側(cè)和支撐板上跟套筒接觸的區(qū)域都粘有聚氨酯的緩沖墊,以便在翻轉(zhuǎn)投料的過程中避免金屬間碰撞發(fā)出噪音,同時也可以使翻轉(zhuǎn)更穩(wěn)定.水平移動組件主要實現(xiàn)各料盒組件的水平移動,在烹飪時,將任意料盒組件移動至投料位置,位于投料機構(gòu)的中間部位. 在運動實現(xiàn)上,要完成的動作就是能夠帶動五個獨立的料盒組件沿導向軸和導向旋轉(zhuǎn)軸水平往返移動. 四、檢索與本課題有關參考文獻資料的簡要說明 本次畢業(yè)設計將采用以下基本文獻為參考對后續(xù)的畢業(yè)設計進行仔細設計： [1]．包哲強. 自動烹飪機器人投料系統(tǒng)設計[J]. 機械與電子，2009，4：59-62 [2]. 葉凡, 曾志軍, 李偉光, 等. 自動烹調(diào)機料盒包裝及投料機構(gòu)設計 [J]. 機械與電子，2005，9：76-78 [3]．孫桓,陳作模,葛文杰主編. 機械原理（第七版）[M]. 北京：高等教育出版社，2006 [4]．濮良貴,紀名剛主編.機械設計（第八版）[M]. 北京：高等教育出版社，2006 [5]．李偉光, 黃文波. 容器取放自動定位的旋轉(zhuǎn)支撐機構(gòu)：中國，200420103161.5[P]. 2001 [6]．DAVID G. U. THE MECHANICAL DESIGN PROCESS [M]. New York: MCGRAW-HILL，INC,1992 五、畢業(yè)論文（設計）進程安排 1、2.20～3.18 估計用時：4周 查閱相關資料，外文資料翻譯（6000字符以上），撰寫開題報告 2、3.19～4.01 估計用時：2周 閱讀與自動烹飪系統(tǒng)相關的設計理論與方法 3、4.02～4.08 估計用時：1周 提出自動烹飪系統(tǒng)的設計方案 4、4.09～4.29 估計用時：3周 對自動烹飪系統(tǒng)的送投料裝置以及其他裝置進行設計計算 5、4.30～5.13 估計用時：2周 繪制某部分裝置的裝配圖 6、5.14～5.20 估計用時：1周 繪制一些重要零件圖 7、5.21～6.03 估計用時：2周 編寫設計計算說明書（畢業(yè)論文）一份 8、6.04～6.15 估計用時：2周 畢業(yè)設計審查、畢業(yè)答辯 六、指導教師意見 1．對開題報告的評語 2．對開題報告的意見及建議 指導教師（簽名）： 年 月 日 所在院（系）審查意見： 負責人簽字(蓋公章) 年 月 日 8