一種蘋果自動(dòng)定向輸送機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)及仿真-文庫(kù)吧資料
2024-10-15 08:03本頁(yè)面
【正文】 民勞動(dòng)強(qiáng)度、搶 收糧食作物等具有不可替代的作用。 ADAMS/View軟件環(huán)境下仿真，蘋果以不同的姿態(tài)落人定向殼后在定向區(qū)內(nèi)能完成水果定向，使得果梗與果萼的軸線位于支撐環(huán)水平面豎直方向，在攝像區(qū)內(nèi)能以一定的角速度繞果梗、果萼所成的軸線旋轉(zhuǎn)。定向效果好，在完成自動(dòng)定向后可以 150 一 1700 deg/s的角速度沿果梗、果萼所構(gòu) 成的果軸勻速旋轉(zhuǎn)，可以滿足蘋果在線監(jiān)測(cè)的需求。而且對(duì)梗萼凹陷與蘋果真實(shí)缺陷易于混淆而影響分級(jí)精度的問(wèn)題， Throop等的用的蘋果定向機(jī)構(gòu)需要蘋果在完成定向后翻轉(zhuǎn)，此種機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)復(fù)雜且易出現(xiàn)蘋果在翻轉(zhuǎn)時(shí)出現(xiàn)滑落的現(xiàn)象。測(cè)量點(diǎn) P 初始時(shí) Y 方向的角速度很小，蘋果在定向過(guò)程中角速度逐漸增大，在仿真 2 s后趨于某個(gè) 150—1700deg/s，此時(shí)蘋果完成果梗、果萼所成的軸線垂直于支撐環(huán)水平面的定向，并以一定的角速度沿果梗、果萼所構(gòu)成的果軸 勻速旋轉(zhuǎn)。研 究表明蘋果在三種不同位置落人定向殼的仿真中，蘋果質(zhì)心點(diǎn)在 Y 軸方向上由于蘋果落入定向殼有下落的短暫過(guò)程，位移出現(xiàn)明顯的變化，在仿真到 2s后都逐漸趨于穩(wěn)定，蘋果剛落入定向殼時(shí)質(zhì)心點(diǎn)在 Z方向上變化不大，在仿真 2 s后趨于穩(wěn)定。第一種情況下， d=900， B=900， 0=00；第二種情況下，僅 =00，p =900， 0=900；第三種情況下，儀 =450， p=450， 0 =450。仿真中選取三種蘋果落入定向殼前的位置，在這三種情況下，當(dāng)蘋果受到干擾力 F的作用被推人到定向殼內(nèi)。 2 結(jié)果與分析 動(dòng)力學(xué)仿真分析 蘋果果梗與果萼有凹陷，蘋果果梗與果萼所成軸線為 a。 、約束和力 蘋果自動(dòng)定向輸送機(jī)構(gòu)開始工作時(shí)，側(cè)向摩擦帶在作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，添加旋轉(zhuǎn)副 ，蘋果定向殼以一定的速度沿著蘋果輸送的方向運(yùn)動(dòng)，底部摩擦輪在定向區(qū)一直作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，添加旋轉(zhuǎn)副。此 處利用 ANSYS軟件生成皮帶模態(tài)的中性文件 MNF，導(dǎo)人到 ADAMS/View中替換原來(lái)的剛性體皮帶從而完成皮帶的柔性化。圖 3 由于 Solidworks環(huán)境下建立的模型為剛體， Adams 的理論也多用于剛體理論， ADAMS/View中柔性體是利用離散化的若干個(gè)單元的有限個(gè)節(jié)點(diǎn)的自由度來(lái)表示物體的無(wú)限多個(gè)節(jié)點(diǎn)的自由度，不適合建立帶的模型。蘋果隨定向殼一起進(jìn)入攝像區(qū)后，相機(jī)開始采集蘋果表面信息，由于蘋果只在垂直于輸送方向的水平面內(nèi)做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，且定向殼內(nèi)果盤開槽一側(cè)正對(duì)相機(jī)，相機(jī)能夠采集到較完整的蘋果表面信息的同時(shí)也避免了對(duì)蘋果果梗、果萼部位的拍攝。圖 2 當(dāng)定向好的蘋果與定向殼一起進(jìn)入攝像區(qū)時(shí)，定向殼底部摩擦輪與底部摩擦帶脫離。蘋果在這兩個(gè)力矩作用下，在內(nèi)果盤內(nèi)作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，當(dāng)蘋果的果梗與果萼的軸線都位于支撐環(huán)水平面豎直位置時(shí)，果梗與果萼凹陷的部分與底部摩擦輪失去接觸，完成定向。由于支撐環(huán)上表面與水平輸送方向有夾角，蘋果在定向過(guò)程中始終傾斜依靠在側(cè)向摩擦帶上，增加了與側(cè)向摩擦帶的接觸面積，使得蘋果定位快速且準(zhǔn)確。圖 l 內(nèi)果盤和支撐環(huán)是定向殼的關(guān)鍵部件（圖 1B），內(nèi)果盤開有大孔且有倒角 ，并在一側(cè)開槽，內(nèi)果盤整體為楔形形狀，下平面與
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