摘 要：随着时代的发展，人们对苹果的加工越来越重视，基于proe的苹果加工仿真设计，结合了苹果分类、清洗和去皮多种工序。再辅助于其他机构的基础上，设计出该装置。运用分类、清洗和去皮一整套工序，大大减少了苹果加工的时间，提高了工作效率。
关键词：苹果；三维仿真；一体机
中图分类号：TS255 文献标识码：A
Abstract：With the times development， people pay more attention to the apple processing industry. Analyzed the machine by the proe three-dimensional simulation. We have developed all kinds of tools to process the apples， including classification ，washing and peeling processing. Based on the other machines， the new all-in-one machine was designed. It can save much time and increase efficiency by a set of processing.
Keywords：apple；three-dimensional simulation；all-in-one machine
随着苹果产量的大幅增加，以苹果为原料的制品也越来越多，那么对于大量苹果加工的问题也亟待解决。为了解决苹果处理设备功能单一，效率不高的问题，设计研发了这款苹果分类清洗去皮一体机。该设备成本较低，效率大幅提高，有利于解决市场上苹果处理难的问题，大大节约了苹果的处理成本。
1.设计总体论述
一种苹果分类清洗去皮一体机的外观简图如图1所示。
该一体机从进料口送入苹果，首先进入清理工序，在清理加工单元内安装有传送带，苹果将呈现有序的排列状态，依次向前运动。两侧的软毛圆滚刷自动旋转，在苹果表面进行摩擦，用于扫落苹果表面的树叶等大颗粒物质。从苹果进入开始计算到完成工作，经历的时间为25s左右。在清理加工单元的下方，配备有用于收集垃圾残余物的收纳箱，可定期打开，完成对其中蓄积脏物的清理。
苹果从清理单元出来后，经过传送带进入去皮单元，该单元通过立式叉子固定苹果，带动其旋转，逐渐靠近固定在一侧的去皮刀，使得苹果与果皮分离，最终完成去皮工作。该机构一次可处理5个苹果，效率大大提高。
最后，苹果进入分类单元，分类单元中有大小不同的筛网，根据苹果直径的不同，完成对切削好的苹果进行分类，再从分类口中滑出，以便于分拣。该机构简单实用，效率高，且分类的苹果大小严格精确。
2.去皮单元的设计
如图2所示，从清理加工单元出来的苹果，通过传送带2进入该去皮单元，在传送带2上设计有定位装置，保证了苹果的位置和姿态的精确。当苹果完全到位后，固定叉下落，通过刀片插入苹果核所在位置，进行固定。随后通过上部的电机带动其旋转，切削刀具4此时靠近其上的苹果，进行果皮的切削工作。
对于刀具而言，特别的其切削刀具的形状为筒状，中间为空心结构，周围是用于切削的刀片4。该设计结构能够使得切削下来的果皮从筒状结构中间部分进入回收口3，从而使得果皮得到收集，果肉则继续留在固定叉5上，实现果肉的有效分离。切削刀具4的另一端连接有果皮收集箱，且设计有抽风机，防止果皮因为太多阻塞果皮通道。
完成去皮的苹果会再一次放回传送带，此过程6个苹果同时完成，然后通过安置于传送带上的机械手将苹果取下，随后在电动机7的带动下，传送带继续运动，随着传送带继续向前运动，苹果依次从收集槽6滑出，进入下一单元进行下一项工序。
3.工作周期
该机构的工作时间见表1，其中清洗单元用时为25s，经过清洗单元的苹果经传送带进入去皮单元，在传送带中耗时3s。进入去皮单元后，经过一系列工序后，所消耗的时间为40s。最后，经过分类单元，耗费5s后完成工作。该机构一共耗费73s，相比于其他单个机构，其时间大大缩短，效率大大提高。
4.系统控制设计
如图3所示，该系统在清理处理单元及去皮单元安装有多种传感器，用于检测苹果是否处于正确的位置，当检测无误时，传感器发出的信号通过A/D转换模块，将信息送入单片机内进行处理。单片机通过处理收集到的数据，做出下一步指令，控制所在的机械手，完成清理和去除果皮等工作。通过精确地控制保证了工作过程的准确性。
5.创新点
（1）该设备设计具有很多创新点：目前市场上苹果加工设备较多，但功能单一，缺少一体化设备，该设备有力弥补了市场的空白。
（2）该设备设计工序合理，连接紧凑，有效节省了苹果搬运时间。
（3）设备结构不复杂，便于拆装运输，成本相对较低。
（4）设备自动化程度较高，不用人员盯守，当完成工作会自动报警。
（5）该设备各个模块可以单独工作，可以根据实际情况选择所需的功能，節约了能源和时间。
结语
根据国内苹果处理的研究现状，通过研究各个苹果单一处理机的功能和原理，创新设计了该苹果分类清洗去皮一体机，确定该设备各个结构的原理。运用Creo完成对该设备的建模设计。保证了设备各个机构不发生干涉。经过仿真实验可知，该设备能够有效节约加工时间，使得处理步骤具有连续化 ，保证了苹果加工的高效便捷，为今后苹果一体化加工提供了借鉴与参考。
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