【正文】 螺母墊片的“智能零件”和“智能裝配”功能。它既提供自底而上的裝配方法，同時還提供自頂而下的裝配方法。 （2）快速而靈活的裝配設(shè)計。其首創(chuàng)的特征管理員，能夠?qū)⒃O(shè)計過程的每一步都記錄下來，并形成特征管理樹，放在屏幕的左側(cè)，設(shè)計者可以隨時點取任意一個特征進行一改變零件的形狀。SolidWorks與其它三維軟件相比，具有以下顯著的特點： （1）生動的人性化用戶交互界面。它全面采用非全約束的特征建模技術(shù)，為設(shè)計者提供了極強的設(shè)計靈活性。要求首先進行裝配建模、裝配序列與路徑規(guī)劃、實況裝配零部件及在裝配路徑各節(jié)點進行動態(tài)干涉檢查。3．仿真。有限元分析是用來檢驗產(chǎn)品可靠性和性能的，它可以預測復雜零部件的應力、變形、溫度等。2．虛擬分析。 虛擬建模不僅僅是運用現(xiàn)有的三維CAD/CAE系統(tǒng)在計算機中建立產(chǎn)品各零部件的實體模型。這種功能為制造商提供了前所未有的技術(shù)，使他們更快、更全面地了解想象中的產(chǎn)品，這將提高他們的競爭力。虛擬設(shè)計主要是開發(fā)設(shè)計新產(chǎn)品，建立產(chǎn)品的數(shù)字模型，用于整個企業(yè)的各個部門。設(shè)計者和消費者將在一個豐富的仿真環(huán)境中交互，這個環(huán)境映射了真實的世界并且能夠使開發(fā)快速而準確，同時找到消費者需要的潛在解決方案。3．2 基于SolidWorks的虛擬設(shè)計虛擬設(shè)計（Virtual Design，VD）開發(fā)是數(shù)字化產(chǎn)品開發(fā)的最新進展，通過各種虛擬現(xiàn)實裝置，例如頭盔、虛擬墻、立體眼鏡、數(shù)據(jù)手套、音頻設(shè)備以及軟件可以營造一個三維的虛擬環(huán)境，設(shè)計者能夠多方位、多形態(tài)地與設(shè)計對象交互，提高設(shè)計者和所設(shè)計的實體之間的互動性。3 鍋定位及鍋蓋翻轉(zhuǎn)機構(gòu)的設(shè)計及計算3．1 引言 根據(jù)第二章所述的烹調(diào)機的總體結(jié)構(gòu)，自動烹調(diào)機的機械結(jié)構(gòu)主要包括：鍋鏟機械手、鍋定位及旋轉(zhuǎn)機構(gòu)、鍋蓋翻轉(zhuǎn)機構(gòu)和送料機構(gòu)。2）詳細闡述說明自動烹調(diào)機的基本工作原理，并且對烹調(diào)機本體的各部分機構(gòu)（包括鍋鏟機械手、鍋旋轉(zhuǎn)機構(gòu)、鍋蓋翻轉(zhuǎn)機構(gòu)等）分別進行分析。2．4 小結(jié)本章主要介紹了自動烹調(diào)機總體結(jié)構(gòu)組成及其工作原理：1）自動烹調(diào)機主要由控制計算機部分、伺服驅(qū)動部分、檢測部分以及機械運動部分組成。電動機主軸通過聯(lián)軸器與另一根軸聯(lián)接安裝在安裝板上。圖25 鍋蓋翻轉(zhuǎn)機構(gòu)原理圖 Pot cover overturns organization principle picture 鍋蓋翻轉(zhuǎn)機構(gòu)主要由1—杠桿、安裝板、電動機、鍋蓋、聯(lián)軸器、滾動軸承等組成。 2) 機構(gòu)自由度的計算：由圖24不難看出，此機構(gòu)共有3個活動構(gòu)件（即電動機小齒輪大齒輪3）4個低副，故機構(gòu)的自由度為 由此可以看出該機構(gòu)具有確定的運動，即只要電動機主軸旋轉(zhuǎn)，便可帶動鍋旋轉(zhuǎn)。其工作原理是電動機1主軸旋轉(zhuǎn)帶動小齒輪2轉(zhuǎn)動，小齒輪和大齒輪通過外嚙合帶動大齒輪轉(zhuǎn)動，鍋放在大齒輪內(nèi)圓面的焊接鍋支架上，整個機構(gòu)便可運動起來。2．3．3鍋旋轉(zhuǎn)機構(gòu)1) 組成及工作原理鍋旋轉(zhuǎn)機構(gòu)原理圖如圖24所示。而鍋鏟的左右及前后運動則是通過運動小車在導軌的運動實現(xiàn)的。其工作原理是電動機主軸安裝在大帶輪1上，電動機主軸轉(zhuǎn)動帶動大帶輪旋轉(zhuǎn)，從而通過V帶2也帶動小帶輪3運動起來，大、小帶輪均安裝在電機安裝板上。2．3．2 鍋鏟機械手1) 組成及工作原理鍋鏟機械手的機構(gòu)原理圖如圖23所示。圖22 機 架Fig. 22 The machine frame如圖22，現(xiàn)階段機架的設(shè)計，主要是根據(jù)自動烹調(diào)機水平和縱向的烹調(diào)動作行程與相關(guān)機構(gòu)的協(xié)調(diào)、使用者的空間需要等方面來進行。由于目前為設(shè)計的初級階段，主要是鍋定位及鍋蓋翻轉(zhuǎn)機構(gòu)的實現(xiàn)，因此，機架的設(shè)計并未一步到未，只是按整機的功能構(gòu)建一個不銹鋼基礎(chǔ)框架。同時需要一個機架作為支撐載體將這些結(jié)構(gòu)結(jié)合為一個整體。 本課題要研究的就是其中一部分，即鍋的定位及鍋蓋翻轉(zhuǎn)機構(gòu)設(shè)計，要求能夠?qū)崿F(xiàn)均勻翻炒，達到使鍋內(nèi)所有被烹調(diào)物均勻受熱的目的；另外同時滿足鍋蓋翻轉(zhuǎn)與鍋蓋機構(gòu)和投料裝置不發(fā)生干涉。這42中烹調(diào)方法各不相同，而且每一種方法又有很多細分，中式烹調(diào)技法千變?nèi)f化，因而很難將所有的烹調(diào)技法一一列出，可以通過分類歸納，將這些烹調(diào)方法中相似或相近的方法集合成一種動作，在程序里將其編成一個功能子程序，通過調(diào)用的方式來實現(xiàn)烹調(diào)方法的自動化。自動烹調(diào)機應能夠通過各個機構(gòu)的協(xié)調(diào)工作而很好的模仿人手炒菜時鍋鏟的動作，并自動控制烹調(diào)火候，在烹調(diào)技法所要求的火候時機以烹調(diào)技法所要求的方式進行物料投放、翻炒和盛出等烹調(diào)基本操作。（3）采用高效傳動件。（2）烹調(diào)機的機械結(jié)構(gòu)具有較高的動態(tài)特征、動態(tài)剛度、阻尼精度、耐磨性以及抗熱變形性能。 烹調(diào)機本體包括基礎(chǔ)框架、運動機構(gòu)等機械部件。在本設(shè)計中主要采用步進電機和直流電機。包括進給驅(qū)動單元（主要有速度控制和位置控制）、進給電機、鍋蓋翻轉(zhuǎn)驅(qū)動和鍋旋轉(zhuǎn)驅(qū)動單元等。 自動烹調(diào)機系統(tǒng)采用PC加運動控制卡的結(jié)構(gòu)，運動控制卡是自動烹調(diào)機控制系統(tǒng)的核心之一，是整個系統(tǒng)得以運行的關(guān)鍵所在，自動烹調(diào)機整個控制系統(tǒng)要求并不需要很精確，鍋鏟只要能有效鏟起鍋中懂得物料即可，因此選擇開環(huán)式控制是最合適的，也有利于控制系統(tǒng)的簡化，提高系統(tǒng)運行的可靠性，應該盡量選擇經(jīng)濟實用型運動控制卡，同時要求能夠在控制軟件開發(fā)方面快速且方便。 檢 測 反 饋 裝 置PC機運動控制卡步進電動機直流電動機直流電動機直流電動機鍋鏟機械手機構(gòu)鍋旋轉(zhuǎn)機構(gòu)鍋蓋翻轉(zhuǎn)機構(gòu)送投料機構(gòu)圖 21自動烹調(diào)機的基本組成Fig. 21 The consists of automatic cooking machine控制計算機是存儲烹調(diào)加工所需要的全部動作和鍋鏟相對于鍋的內(nèi)表面位置信息的媒介物，它記載著烹調(diào)加工的程序。自動烹調(diào)機的運動部分主要是翻炒運動、鍋旋轉(zhuǎn)運動、鍋蓋翻轉(zhuǎn)運動和送投料運動。描繪了一個實用化及自動化的理想系統(tǒng)如何實現(xiàn)菜肴和其它烹調(diào)食品的自動烹調(diào)，但是也僅限于概念研究，并沒有去具體實現(xiàn)，不過對本文的研究具有很好的參考價值。在國內(nèi)華南理工大學黃文波設(shè)計制作了一種由電腦控制的全自動中式菜肴烹調(diào)機系統(tǒng)[10]。上述的各種裝置，基本上都無法控制或不能很好的控制烹調(diào)火候，更不能在烹調(diào)技法要求的火候條件下按照烹調(diào)技法要求的方式進行物料自動投放、翻動和盛出等烹調(diào)基本操作，所以不僅與自動烹調(diào)機能自動實現(xiàn)各種主要烹調(diào)技法和達到其風味特色的要求相差甚遠，甚至在自動烹調(diào)機的最基本要求，即控制好生熟的程度的實現(xiàn)上都有難度。但是，這些產(chǎn)品無論是在機構(gòu)上還是控制上，離“自動烹飪”都尚有很大的距離?？刂蒲b置采用PC加運動控制卡的結(jié)構(gòu)來構(gòu)件，以保證研究開發(fā)的速度和成功率，減少開發(fā)強度。自動烹調(diào)機就是菜肴的加工中心，與機械加工中心的原理類似，因此，可以按照數(shù)控系統(tǒng)的原理方法來進行研究，只是應用方向不同。因此本論文主要研究的內(nèi)容是根據(jù)烹飪大師對菜肴的研究，以此分析鍋定位及設(shè)計旋轉(zhuǎn)機構(gòu)能夠?qū)崿F(xiàn)均勻翻炒，使鍋內(nèi)所有被烹飪物均勻受熱，另外，鍋蓋翻轉(zhuǎn)時與鍋蓋機構(gòu)和投料裝置不發(fā)生干涉。1．3本論文的主要研究內(nèi)容本文的研究將引入自動烹飪機的概念，闡述烹飪及烹飪技法原理，自動烹調(diào)機是由計算機控制的全自動化系統(tǒng)，它可以完全取代人工操作，快速、連續(xù)地進行不同菜肴的自動烹調(diào)，從而減輕勞動強度，保證菜肴品質(zhì)的穩(wěn)定。另一方面，從歷史看，無論社會文明發(fā)展到何種程度，手工操作的烹飪技法創(chuàng)造仍有很大餓需求，不可能也不必要全部自動化，可以肯定地說，自動化的產(chǎn)品永遠不可達到手工操作的水平，手工技藝終將有很大的市場需求。中國烹飪與國外烹飪相比，工藝復雜，技法繁多，百菜百味的特點，這的確給直接自動化生產(chǎn)帶來很多困難，但是，一些烹飪方法如炸、熏、烤、熘和一些水傳熱的烹飪方法均可實現(xiàn)自動化，當然，這有賴于通過烹飪的科學研究，優(yōu)選出適合烹飪自動化的品種。中式烹調(diào)的工程化改造決不否認手工烹飪。我國的中式快餐已經(jīng)出現(xiàn)良好的發(fā)展勢頭，但仍處于起步階段，加上中式烹飪操作的復雜性，致使中式烹飪自動化發(fā)展的進程較慢。本課題研究的就是在無需人工干預的烹飪中烹飪機的鍋定位及鍋蓋翻轉(zhuǎn)機構(gòu)的設(shè)計。在烹飪自動化帶來了方便和快捷的同時，隨著人們的生活水平的提高，飲食環(huán)境和飲食健康越來越被重視，然而絕大多數(shù)人只注重了中餐的色、香、味等表面屬性，對于真正重要的飲食安全和營養(yǎng)卻知直甚少，因而，自動化烹飪系統(tǒng)為此提供了一個極好的解決辦法。在準備階段選料和配料是具有核心知識產(chǎn)權(quán)的部分，通常為烹飪大師所保留，而且很容易實現(xiàn)工業(yè)化，因此，準備階段不在本課題的研究范圍內(nèi)，本論文視其為已完成。即使在人工昂貴的歐美國家，盡管中菜廣受人們喜愛，餐館即使是快餐館的工作，也是由廚師，配菜等人員來完成。這些設(shè)備都或多或少涉及到烹調(diào)的自動化，而它們的功能單一，自動化程度底，沒有實現(xiàn)集成化和智能化的功能，只是現(xiàn)有烹調(diào)設(shè)備的一個補充和輔助，嚴格上說仍不能算是自動烹調(diào)機器，與食品業(yè)自動化相比，明顯存在著自動化程度布告的缺點。烹調(diào)自動化可以說是食品加工的藝術(shù)創(chuàng)造、烹飪科學與食品科學的結(jié)合點，它即要保證發(fā)揮傳統(tǒng)烹飪藝術(shù)創(chuàng)造性，又要發(fā)揮科學創(chuàng)造的威力實現(xiàn)標準化規(guī)?；a(chǎn)。烹調(diào)在中國烹飪工藝流程中是最關(guān)鍵性的環(huán)節(jié)，也是烹飪過程中最決定意義的一步。將非單件原料加工成非單件成品的過程最宜用機器實現(xiàn)。原料加成品的形態(tài)對于工藝機器的結(jié)構(gòu)具有一定的影響。目前，將食品生產(chǎn)工藝過程劃分為機器加工過程與深入被加工過程。這就是說烹飪包括準備階段和烹調(diào)階段。近幾十年來，烹飪與烹調(diào)二詞分野也十分明確：烹飪涵蓋烹調(diào)，烹調(diào)是烹飪的一個組成部分，二者是大概和小概念的關(guān)系。烹調(diào)的出現(xiàn)，使人們的飲食具有了超出果腹而滿足享受的意義。烹調(diào)是烹飪發(fā)展到一定階段調(diào)味品出現(xiàn)之后才有的。許多情況下，人們通常將烹飪與烹調(diào)當作同一概念使用，然而他們并非同一概念，二者存在差異。烹調(diào)的自動化研究就是將人們在這種勞作環(huán)境之中解脫出來。與東方人的飲食方式不同，西方人飲食方式簡單，制作的工藝流程也很簡單，可以說，他們的大量勞動已經(jīng)被各種機器設(shè)備所代替。1．2自動烹調(diào)機的目的及意義今天人們對飲食的要求越來越高，各種菜式層出不窮，使用的工具也隨著時代的發(fā)展不斷的推陳出新。那么中國的烹飪能否實現(xiàn)快餐化，進而實現(xiàn)工業(yè)化就成為了一個自然而然的問題，并且答案也是肯定的，中式烹飪不但要實現(xiàn)快餐化更要實現(xiàn)工業(yè)化，中式烹飪的快餐工業(yè)化是當今社會發(fā)展的必然趨勢和要求。隨著社會的發(fā)展，人們的生活節(jié)奏加快，中式烹飪也逐漸顯現(xiàn)出了它的缺點，即：選料考究、制作工藝復雜和制作環(huán)境不佳，使得烹飪費時費力且影響烹飪著的健康，從而制約了烹飪的發(fā)展。 Positioning Signature of Supervisor：1 緒論1．1國內(nèi)外研究概況及發(fā)展趨勢中國是一個有上下五千年歷史的文明古國，同樣也有著悠久的飲食文化，從原始人的茹毛飲血到今天發(fā)展成為魯、粵、川、淮揚四大菜系，人們?yōu)榱俗龀鲞@些各式各樣的飯菜，也發(fā)明了各種烹調(diào)工具和方法。 Cooking automation system。關(guān)鍵字：中式菜肴烹飪；烹調(diào)自動化系統(tǒng)；翻轉(zhuǎn)機構(gòu)；定位 指導老師簽名 ：The automatic cooking pot positioning and overturned pot cover design Student name: Liwen Yu Class: 03031239 Supervisor: Wenguang LiuAbstract: In this paper a putercontrolled automatic machine cooking pot positioning and pot cover overturned agencies are introduced. It can pletely replace the manual and have many advantages such as fast, continuous different dishes for the automatic cooking, so as to reduce the labor intensity, and better able to change the Chinese people39。本課題研究的鍋定位及鍋蓋翻轉(zhuǎn)機構(gòu)設(shè)計能通過各個機構(gòu)的協(xié)調(diào)工作而很好的實現(xiàn)人工炒菜時烹調(diào)物均勻受熱、均勻翻炒。其次，在第三章中完成了鍋定位方案的確定，實現(xiàn)了鍋旋轉(zhuǎn)和鍋蓋翻轉(zhuǎn)運動，并且以虛擬設(shè)計軟件SolidWorks作為開發(fā)平臺，繪制出模型圖。根據(jù)國內(nèi)外研究概況及發(fā)展趨勢，提出了自動烹調(diào)機的目的和意義，明確了本論文的主要研究內(nèi)容。 作者簽名： 日期：導師簽名： 日期： 目 錄1． 緒論 11．1 國內(nèi)外研究概況及發(fā)展趨勢 11．2 自動烹調(diào)機的目的及意義 11．3 本論文的主要研究內(nèi)容 42． 烹調(diào)自動化系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)的設(shè)計 52．1 引言 52．2 自動烹調(diào)機的工作原理 52．3 設(shè)計方案 72．3．1 機架 82．3．2 鍋鏟機械手 92．3．3鍋旋轉(zhuǎn)機構(gòu) 102．3．4 鍋蓋翻轉(zhuǎn)機構(gòu) 112．4 小結(jié) 123． 鍋定位及鍋蓋翻轉(zhuǎn)機構(gòu)的設(shè)計及計算 133．1 引言 133．2 基于SolidWorks的虛擬設(shè)計 133．2．1 SolidWorks的簡介 143．2．2 SolidWorks的裝配方法 153．3 鍋定位的工作原理 163