鄭州科技學(xué)院 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 題 目 自動(dòng)售飯機(jī)的設(shè)計(jì) 姓 名 專 業(yè) 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化 學(xué) 號(hào) 201033141 指導(dǎo)教師 鄭州科技學(xué)院機(jī)械工程學(xué)院 二一四年五月 自動(dòng)售飯機(jī)的設(shè)計(jì)鄭州科技學(xué)院畢業(yè)課程設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書題目 專業(yè) 學(xué)號(hào) 姓名 主要內(nèi)容、基本要求、主要參考資料等：一、主要內(nèi)容：1. 自動(dòng)售飯機(jī)主要用與企事業(yè)單位、學(xué)校食堂和快餐企業(yè)大鍋菜類食品、粥類食品的自動(dòng)售賣。2. 自動(dòng)售飯機(jī)應(yīng)采用柜式結(jié)構(gòu)，環(huán)保材料制造，具有裝食品方便的特性。3. 設(shè)計(jì)內(nèi)容應(yīng)包括機(jī)械裝配圖及全部零件圖及控制流程圖。二、基本要求：1盛裝容器：25升；2. 分配器：0.25-0.5升（通過更換分配器調(diào)整容器的大?。┓峙淦骺梢苑峙涔腆w和液體的混合體，并可以微調(diào)其混合比例；3. 分配器具有食品切割能力；4. 機(jī)器具有分離消毒功能；5. 機(jī)器具有食品售完提示功能；6. 機(jī)器具有收費(fèi)、統(tǒng)計(jì)功能（刷卡、銷售時(shí)間、品種、數(shù)量、單價(jià)、金額）；7. 網(wǎng)絡(luò)傳輸功能。三、主要參考資料1 成大先.機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)（第五版）北京：化學(xué)工業(yè)出版社，20102 吳宗澤.機(jī)械零件設(shè)計(jì)手冊(cè).北京：機(jī)械工業(yè)出版社，20043 SOLIDWORKS設(shè)計(jì)軟件使用手冊(cè)4 其他自動(dòng)售飯機(jī)應(yīng)用案例等完 成 期 限： 指導(dǎo)教師簽名： 專業(yè)負(fù)責(zé)人簽名： 年 月 日目錄摘 要IIIAbstractII1 緒論11.1課題設(shè)計(jì)的來源11.2課題設(shè)計(jì)的背景11.3課題設(shè)計(jì)的意義11.4課題設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容21.5 設(shè)計(jì)參數(shù)及功能的確定21.5.1自動(dòng)售飯機(jī)飯桶21.5.2自動(dòng)售飯機(jī)的分配器31.5.3自動(dòng)售飯機(jī)的外形設(shè)計(jì)31.6 本章小結(jié)42 自動(dòng)售飯機(jī)的設(shè)計(jì)思想52.1分配器的形式52.1.1 分配器與伺服動(dòng)機(jī)的自由拆卸72.2 售飯機(jī)飯桶的外形設(shè)計(jì)和計(jì)重72.4上下料問題102.5光電開關(guān)的選用工作原理102.6飯盤和刷卡器問題112.7 自動(dòng)售飯機(jī)骨架的設(shè)計(jì)122.7.1 自動(dòng)售飯機(jī)骨架材料的選定122.7.2 自動(dòng)售飯機(jī)骨架的焊接要求122.7.3 自動(dòng)售飯機(jī)骨架的外形確定132.8 本章總結(jié)143 自動(dòng)售飯機(jī)的設(shè)計(jì)計(jì)算143.1 飯桶容積的計(jì)算143.2分配器容積的計(jì)算14結(jié)論16致謝17參考文獻(xiàn)18 自動(dòng)售飯機(jī)的設(shè)計(jì)摘 要本文介紹了一種應(yīng)用于學(xué)校和工廠的新型自動(dòng)售飯機(jī)。它不僅能實(shí)現(xiàn)飯菜的自動(dòng)售賣，而且還可以定量選擇飯菜多少，并且在售賣飯菜過程中衛(wèi)生快捷便利。它主要由飯桶部件，分配器部件，刷卡器部件，售飯機(jī)機(jī)架和相應(yīng)的板材組成。通過售飯機(jī)飯桶可以實(shí)現(xiàn)飯菜的存儲(chǔ)，均勻攪拌，更換飯菜等功能。而通過售飯機(jī)分配器則可實(shí)現(xiàn)飯菜的定量和售賣，實(shí)現(xiàn)飯桶飯菜和餐具之間的交換，在這整個(gè)售飯當(dāng)中啟著不可替代的作用。刷卡器則是啟著收取資金和反饋的作用，它是一種外掛式刷卡器，可以適應(yīng)不同場(chǎng)所不同學(xué)校食堂刷卡器售飯系統(tǒng)的需求。售飯機(jī)的骨架及相關(guān)板材則是啟著支撐定位及外觀作用,這些部件是構(gòu)成售飯機(jī)的不可缺少部分，售飯機(jī)飯桶部件和分配器部件及刷卡器保證了售飯機(jī)內(nèi)部的正常運(yùn)行，是售飯機(jī)核心組成部分。整個(gè)結(jié)構(gòu)，不論是從外觀，還是從功能的實(shí)現(xiàn)上，都符合消費(fèi)者的需求和企業(yè)學(xué)校的需求。而且其市場(chǎng)壽命和研究開發(fā)前景廣闊，功能穩(wěn)定，實(shí)用壽命長(zhǎng)，有很高的開發(fā)價(jià)值和市場(chǎng)使用價(jià)值。關(guān)鍵詞：售飯機(jī)飯桶；分配器；刷卡器 DESIGN OF AUTOMATIC SELLING MACHINEAbstractThis paper introduces a new automatic ShouFanJi application schools and factories. It not only can realize the food vending, but also can choose how much food ration, and in the process of selling food health fast and convenient. It is mainly composed of useless parts, parts distributor, card machine parts, ShouFanJi rack and the corresponding plate. Through the fools can realize the food storage, stir evenly, change the food, and other functions. Quantitative selling food can be realized by distributor, fantong dishes and utensils connection, in which an irreplaceable role. Card is rev charge money effect, it is a case card, credit card can be adapted to different places the needs of the USB. ShouFanJi skeleton and relevant plank is rev support location and appearance effect, these parts are the major parts of the ShouFanJi, it ensures the ShouFanJi the normal operation of the whole, is the core part ShouFanJi. The whole structure, both from the appearance, and the realization of function, meet the consumer demand and the demand of the business school. Life and research and development and its market prospect, function stability, long useful life, has a high development value and use value. Keywords: ShouFanJi fantong；Distributor; Credit card machine 前言食品自動(dòng)分配售賣機(jī)主要用于企事業(yè)單位、學(xué)校食堂和快餐企業(yè)大鍋菜類食品、粥類食品的自動(dòng)售賣。將加工好的炒菜、大鍋菜、粥類食品倒入食品自動(dòng)分配售賣機(jī)的容器中，員工、學(xué)生通過刷卡（自動(dòng)扣除）或投幣等付款后就可以拿碗盤（容器）到食品自動(dòng)分配售賣機(jī)的接口接到一定量（定量）的食品，實(shí)現(xiàn)炒菜、大鍋菜、粥類食品的自動(dòng)售賣，提高食品的衛(wèi)生等級(jí)、減少工作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，降低單位人力成本。自動(dòng)售飯機(jī)在如今的市場(chǎng)，已凸顯出其實(shí)用價(jià)值，因?yàn)殡S著社會(huì)現(xiàn)代化自動(dòng)化發(fā)展越來迅速，生產(chǎn)自動(dòng)化，消費(fèi)自動(dòng)化已成為人們的生產(chǎn)生活需求。本次設(shè)計(jì)的目的在于：(1) 培養(yǎng)了綜合分析和解決本專業(yè)的一般設(shè)計(jì)問題的獨(dú)立能力，拓寬和深化了所學(xué)知識(shí)。(2) 培養(yǎng)樹立了正確的設(shè)計(jì)思想、設(shè)計(jì)準(zhǔn)則，掌握產(chǎn)品設(shè)計(jì)的一般程序、規(guī)范和方法的能力。(3) 培養(yǎng)了正確地使用和查閱技術(shù)知識(shí)、國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)、有關(guān)手冊(cè)、圖冊(cè)等工具書，進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算、數(shù)據(jù)處理、編寫技術(shù)文件等方面的工作能力。(4) 培養(yǎng)了自己進(jìn)行調(diào)查研究、面向?qū)嶋H、面向生產(chǎn)，向工人和技術(shù)人員學(xué)習(xí)的基本工作態(tài)度、工作作風(fēng)和工作方法。在本次設(shè)計(jì)過程中對(duì)自動(dòng)售飯機(jī)進(jìn)行整體構(gòu)造的設(shè)計(jì)假設(shè)，對(duì)一個(gè)設(shè)計(jì)不同中方案進(jìn)行討論取舍，及同導(dǎo)師的討論決定，到自己最后方案的實(shí)行，都讓本次設(shè)計(jì)給我?guī)硖魬?zhàn)和熱情。 1 緒論1.1 課題設(shè)計(jì)的來源俗話說“民以食為天”，食物是我們生命中必不可少的部分，每天我們都需要大量的食物來維持我們?nèi)梭w的生命活動(dòng)。然而，隨著幾個(gè)世紀(jì)我們?nèi)祟惖姆毖?，人類的?shù)量已經(jīng)發(fā)生了翻天覆地的變化，使人們對(duì)食物的需求量也有了很大的改變。傳統(tǒng)的售飯方式不僅衛(wèi)生不能保證，而且在售賣效率上也大大不能滿足人們?nèi)找嬖鲩L(zhǎng)的食物需求。買飯慢，排隊(duì)長(zhǎng)，讓人們對(duì)吃飯時(shí)間過長(zhǎng)產(chǎn)生不滿，許多人都期望在短時(shí)間內(nèi)能買到衛(wèi)生有保證且可口的飯菜。這些需求在工廠企業(yè)和學(xué)校這些人數(shù)密度大的場(chǎng)所有為突出，一些廠商看到自動(dòng)售飯機(jī)的商機(jī)，看到自動(dòng)售飯機(jī)的市場(chǎng)前景廣闊。于是，開始了對(duì)自動(dòng)售飯機(jī)研制和出售，自動(dòng)售飯機(jī)的設(shè)計(jì)研究的課題也就應(yīng)運(yùn)而生了。1.2 課題設(shè)計(jì)的背景隨著人們生活節(jié)奏的加快，人們對(duì)時(shí)間的利用越來越緊張，我們每天都忙于工作，沒有太多的時(shí)間來做其他事情，甚至有時(shí)都沒有陪陪父母的時(shí)間。因此，時(shí)間的利用問題成為了現(xiàn)在社會(huì)不得不關(guān)注的熱點(diǎn)話題。權(quán)威調(diào)查顯示：許多國(guó)家對(duì)于時(shí)間的利用有自己明確的認(rèn)識(shí)，美國(guó)、英國(guó)等西方國(guó)家對(duì)于時(shí)間的安排都十分的明確，他們認(rèn)為“時(shí)間就是金錢，時(shí)間就是生命，時(shí)間就是一切?！币虼?，他們對(duì)于時(shí)間非常的重視。中國(guó)對(duì)時(shí)間的認(rèn)識(shí)也有自己的看法，但相比與西方發(fā)達(dá)國(guó)家中國(guó)的時(shí)間觀念還不是很明確認(rèn)真。然而，經(jīng)濟(jì)的全球化及中國(guó)以成為世界一極，中國(guó)的經(jīng)濟(jì)也在高速發(fā)展，時(shí)間觀念讓每個(gè)中國(guó)人不得不重新考慮認(rèn)識(shí)。如何高效充分的利用時(shí)間成為中國(guó)每個(gè)人面臨的問題，特別是企業(yè)工廠和學(xué)校，這些人口密集度大的地方更需要。然而，買飯慢，排隊(duì)長(zhǎng)，衛(wèi)生問題等一直困擾這我們，且越來越可不容緩等著我們?nèi)ソ鉀Q，自動(dòng)售飯機(jī)就是在這種環(huán)境也應(yīng)運(yùn)而生的，它滿足了市場(chǎng)和人們的需求。而企業(yè)又需要相關(guān)的技術(shù)人員去研究設(shè)計(jì)，同時(shí)幸運(yùn)的自己又剛好趕上本次的畢業(yè)設(shè)計(jì)導(dǎo)師的課題，自動(dòng)售飯機(jī)的研究設(shè)計(jì)也就在這樣的市場(chǎng)及學(xué)習(xí)條件下產(chǎn)生了。1.3 課題設(shè)計(jì)的意義過去的吃飯難問題是因?yàn)闆]飯吃或者是沒錢吃飯，這些可以通過加快我國(guó)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展，進(jìn)而提高我們的生活水平。而如今的吃飯難問題是因?yàn)槿藬?shù)多，短時(shí)間又想買到飯，而這些問題人數(shù)多，排隊(duì)長(zhǎng)又使我們不能達(dá)到買飯快且飯菜可口愿望。自動(dòng)售飯機(jī)的產(chǎn)生，不僅解決了“買飯難，排隊(duì)長(zhǎng)，衛(wèi)生差”的難題，而且也解決了日益增長(zhǎng)的學(xué)校和工廠企業(yè)人口數(shù)量和密集度的增長(zhǎng)。自動(dòng)售飯機(jī)的產(chǎn)生不僅表先了我國(guó)設(shè)計(jì)研究人員的工作能力，同時(shí)也是我國(guó)工業(yè)高速發(fā)達(dá)的寫照，本次設(shè)計(jì)的自動(dòng)售飯機(jī)它外觀整潔好看，且占用空間小，操作方便快捷，很適合人數(shù)密集地區(qū)的人們的解決飲食難問題。本次自動(dòng)售飯機(jī)的設(shè)計(jì)不僅滿足了學(xué)校吃飯難的問題同時(shí)也增加了校園食堂飲食文化氣息。1.4 課題設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容本課題設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容有自動(dòng)售飯機(jī)的整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，自動(dòng)售飯機(jī)售飯桶外形及結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，分配器的外形及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，自動(dòng)售飯機(jī)框架的外形及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，自動(dòng)售飯機(jī)飯桶的的定位及與售飯機(jī)分配器之間的連接和固定，自動(dòng)售飯機(jī)的其他功能實(shí)現(xiàn)的設(shè)計(jì)，本次設(shè)計(jì)內(nèi)容主要是機(jī)械方面的設(shè)計(jì)。在自動(dòng)售飯機(jī)整體外形及內(nèi)部構(gòu)造設(shè)計(jì)完成后，還需畫出相關(guān)的工程裝配圖并且打印出圖紙及相應(yīng)的設(shè)計(jì)說明書，并且對(duì)相應(yīng)的零件進(jìn)行計(jì)算并驗(yàn)證設(shè)計(jì)是否滿足要求和可行方案的最終決定。1.5 設(shè)計(jì)參數(shù)及功能的確定食品自動(dòng)分配售賣機(jī)不但具有衛(wèi)生、安全、穩(wěn)定、可靠、耐用的操作使用性能和時(shí)尚、人性化的設(shè)計(jì)造型，同時(shí)具有以下基本功能：1.5.1自動(dòng)售飯機(jī)飯桶（1） 飯桶的容量盛裝大小：25升；（2） 飯桶盛裝食品方便且清潔；（3） 且飯桶可拆卸安裝。1.5.2自動(dòng)售飯機(jī)的分配器（1） 分配器可以分配固體和液體的混合體，同時(shí)可以微調(diào)其混合比例；（2） 分配器容量大小：0.25-0.5升；（3） 分配器容量大小可以微調(diào)，同時(shí)可以通過更換分配器器件調(diào)整容 量的大??；（4） 分配器需要防滲漏；（5） 分配器和伺服電機(jī)應(yīng)可自由拆卸；（6） 分配器和飯桶的連接。1.5.3自動(dòng)售飯機(jī)的外形設(shè)計(jì)自動(dòng)售飯機(jī)的外形設(shè)計(jì)要美觀得體，且能使其各部分功能順利便捷的實(shí)現(xiàn),本次的自動(dòng)售飯機(jī)外形要滿足飯桶可后上料的裝卸要求，滿足刷卡器可外掛式裝卸，餐盤的安放定位，售飯桶內(nèi)的飯可以看到，自動(dòng)售飯機(jī)可以自由移動(dòng)，自動(dòng)售飯機(jī)的外形支架要滿足其支撐強(qiáng)度的要求.自動(dòng)售飯機(jī)的外殼上可以外掛式IC刷卡器，機(jī)體內(nèi)部設(shè)有售飯機(jī)飯桶和定量分配器，且在餐盤放置的位置，還放置光電開關(guān)，用來檢測(cè)下料口處是否餐盤的放置，用戶可以通過IC刷卡器檢測(cè)感應(yīng)IC卡和光電開關(guān)檢測(cè)餐盤進(jìn)而反饋?zhàn)詣?dòng)售飯機(jī)電控制箱進(jìn)而使自動(dòng)售飯機(jī)進(jìn)行自動(dòng)售飯。自動(dòng)售飯機(jī)外形上有放置餐盤的位置，用戶只要通過售飯機(jī)柜中放置的餐盤，再刷完IC卡后，將柜中餐盤放置到下料口對(duì)應(yīng)的位置，自動(dòng)售飯機(jī)就會(huì)開始自動(dòng)售飯，在用戶的飯菜售完后，用戶會(huì)將餐盤取走，然后光電開關(guān)又檢測(cè)到餐盤，進(jìn)而反饋到電控箱使自動(dòng)售飯機(jī)進(jìn)入下一個(gè)自動(dòng)售飯狀態(tài)。自動(dòng)售飯機(jī)的具體立體結(jié)構(gòu)圖如下：圖1 自動(dòng)售飯機(jī)的外形1.6 本章小結(jié)本章首先介紹了自動(dòng)售飯機(jī)的整體構(gòu)件，自動(dòng)售飯的工作流程，然后介紹了自動(dòng)售飯的售飯過程。自動(dòng)售飯機(jī)售飯過程大體分為兩個(gè)部分，檢測(cè)部分和控制運(yùn)行部分，檢測(cè)部分包括IC刷卡器和光電開關(guān)，控制運(yùn)行部分包括電控箱，自動(dòng)售飯機(jī)飯桶和定量分配器。本章為自動(dòng)售飯機(jī)整體設(shè)計(jì)方案提供了理論和技術(shù)支持。2 自動(dòng)售飯機(jī)的設(shè)計(jì)思想2.1 分配器的形式分配器是自動(dòng)售飯機(jī)的核心組成部分。分配器的安放形式有兩種形式，有臥式和立式，通過實(shí)際自動(dòng)售飯機(jī)的結(jié)構(gòu)的分析和整體內(nèi)部的的考慮，分配器采用臥式。因?yàn)槿绻峙淦鞑捎昧⑹綄?duì)于豎式放置飯桶的安放會(huì)有不便，且飯桶下料口的形狀要求也比較苛刻。總上考慮，分配器采用臥式。對(duì)于分配器的定量問題，首先松動(dòng)緊定螺釘，然后通過右側(cè)的推手推拉定量套，當(dāng)推到相應(yīng)的位置時(shí)，上緊緊定螺釘，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)分配器的定量。其具體的過程如下圖所示圖2.1 分配器的定量其工作方式如上圖所示通過對(duì)稱的兩個(gè)緊定螺釘和相應(yīng)的的槽口來固定分度套筒的位置從而完成分配器的定量。分配器是飯桶和餐盤的過渡部件，正因?yàn)榉峙淦魇沁B接飯桶和餐盤的中間過度部分，因此分配器的工作方式是必須確定的。這里有兩種工作方式，一種是電動(dòng)推桿推拉式，另一種是旋轉(zhuǎn)式，必須從其中確定一種工作方式。1.外套 2.定量套 3.內(nèi)套 4.電動(dòng)推桿圖2.2 電動(dòng)推桿式分配器 這種電動(dòng)推拉式分配器，其缺點(diǎn)是占用空間大，不利于空間的充分利用。優(yōu)點(diǎn)是性能穩(wěn)定，可操作性強(qiáng)。1. 定量套 2.內(nèi)套 3.馬鞍 4.下料口 5.外套 6.鎖緊外套圖2.3 旋轉(zhuǎn)式分配器這種旋轉(zhuǎn)式分配，占用空間小，空間利用率大，且可操作性也不差，結(jié)構(gòu)也相對(duì)簡(jiǎn)單。 因此最終決定分配器的形式采用下種方式；圖2.5 定量分配器為以后自動(dòng)售飯機(jī)的多樣化的發(fā)展，我們通過對(duì)比比較考慮決定，采用旋轉(zhuǎn)式分配器，這種分配器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，且空間利用率高，占用空間小，適合自動(dòng)售飯的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展。對(duì)于旋轉(zhuǎn)式分配器的臥式放置，我們采用縱放臥式放置，這種放置方式占用空間最小，且能滿足旋轉(zhuǎn)式分配器的性能。因此最終方案確定，分配器的形式為臥式旋轉(zhuǎn)縱放型。2.1.1 分配器與伺服動(dòng)機(jī)的自由拆卸本次設(shè)計(jì)分配器和伺服電動(dòng)機(jī)是可自由分離的，因?yàn)楸敬卧O(shè)計(jì)要求飯桶和分配器是要售飯后清洗的，由于飯桶和分配器是通過螺栓螺母連接的，不可能在售飯機(jī)內(nèi)部拆卸，只有在自動(dòng)售飯機(jī)外部拆卸，因此分配器電動(dòng)機(jī)之間的連接應(yīng)該是可自由連接。本次設(shè)計(jì)的連接裝置，是通過壓緊彈簧使分配器和電動(dòng)機(jī)之間通過加緊裝置的共同作用使分配器和電動(dòng)機(jī)緊密連接。在裝卸過程中，可通過加緊裝置的拉耳裝置使分配器和電動(dòng)機(jī)分來，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)分配器和電動(dòng)機(jī)的可分離式自由連接。2.2 售飯機(jī)飯桶的外形設(shè)計(jì)和計(jì)重飯桶部件是自動(dòng)售飯機(jī)另一個(gè)重要組成部件，飯桶不僅有貯存食物的作用還具有被計(jì)重的作用。飯桶的外形對(duì)于飯桶的容量，支撐定位及計(jì)重作用都至關(guān)重要。經(jīng)過市場(chǎng)飯桶的考察調(diào)研，我們最終決定飯桶整體外形是圓柱狀周圍有一圈薄板且邊緣有兩個(gè)對(duì)稱的圓孔，其中周圍一圈薄板是與支撐部位接觸啟到支撐作用，兩個(gè)對(duì)稱的圓孔則是插入圓柱定位銷其定位限制自由度的作用，而飯桶的計(jì)重則是采由壓力傳感器計(jì)重，將壓力傳感器至于自動(dòng)售飯機(jī)飯桶周圍薄板之下，通過飯桶的自身重量施加于壓力傳感器之上，進(jìn)而測(cè)出飯桶內(nèi)食物的重量。飯桶的具體外形如下所示；圖2.6 自動(dòng)售飯機(jī)飯桶的形狀 選擇此種售飯機(jī)飯桶，因?yàn)榇私Y(jié)構(gòu)飯桶的外形不僅滿足支撐定位的功能，還具有提拿放置方便的功能，而且正對(duì)面的圓孔還具有快速定位的功能，能使飯桶在安裝過程時(shí)，能準(zhǔn)確快速的定位，此結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)不論在時(shí)間還是在實(shí)際的操作中都快捷方便。因此最終決定自動(dòng)售飯機(jī)飯桶形狀采用此種設(shè)計(jì)形式。其具體形式如下圖所示；圖2.7自動(dòng)售飯機(jī)飯桶主視圖圖2.8 自動(dòng)售飯機(jī)左視圖2.4 上下料問題對(duì)于自動(dòng)售飯機(jī)的上料，大體有三種上料方式。第一種前上下料，第二種是后上下料，第三種是前后都可以上下料，本次設(shè)計(jì)只考慮后上料。上料簡(jiǎn)單的來說就是更換飯桶內(nèi)食物的種類，及取出飯桶和分配器進(jìn)行清洗。本設(shè)計(jì)方案如下：(1) 通過自動(dòng)售飯機(jī)支架上的萬向輪使售飯機(jī)旋轉(zhuǎn)移動(dòng)，從而達(dá)到合適的裝卸位置。(2) 打開售飯機(jī)后擋板，通過分配器與電動(dòng)機(jī)的可自由脫離的，首先通過拉分配器的拉耳使壓緊彈簧壓縮，進(jìn)而使分配器與電機(jī)脫離，接著拔出兩個(gè)圓柱定位銷，然后通過飯桶上的兩個(gè)拉環(huán)可使飯桶和分配器同時(shí)脫離出來。(3) 由于飯桶和分配器也是可分離的，進(jìn)而完成飯桶內(nèi)食物的更換及分配器和飯桶的清洗。如何實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單方便的上下料，一直是本次設(shè)計(jì)的難題，提出了幾種方案，包括采用凸輪結(jié)構(gòu)，采用自動(dòng)晾衣架結(jié)構(gòu)等方案。經(jīng)過設(shè)計(jì)和理論的分析后發(fā)現(xiàn)其可操作性強(qiáng)，但是實(shí)用性差。最終，從經(jīng)濟(jì)和實(shí)用性和可操作性考慮，采用了本方案，不能說此方案是最合適的最優(yōu)的，但是此方案是目前可操作性強(qiáng)，實(shí)用性強(qiáng)的方案。2.5 光電開關(guān)的選用工作原理光電開關(guān)的定義：此種產(chǎn)品以光源為介質(zhì)、應(yīng)用光電效應(yīng)，當(dāng)光源受物體遮蔽或發(fā)生反射、輻射和遮光導(dǎo)致受光量變化來檢測(cè)對(duì)象的有無、大小和明暗，而向產(chǎn)生接點(diǎn)和無接點(diǎn)輸出信號(hào)的開關(guān)元件。光電開關(guān)包括幾種類型，自身不具備光源，利用被測(cè)物體發(fā)射的光的變化量進(jìn)行檢測(cè)的；利用自然光對(duì)光電開關(guān)的照射，物體遮蔽自然光產(chǎn)生的關(guān)變化量；光電開關(guān)自身具備光源，發(fā)射的光源對(duì)被檢測(cè)物體反射、吸收、和透射光的變化量進(jìn)行檢測(cè)。常用的光源為紫外光、可見光、紅外光等波段的光源，光源的類型有燈泡、LED、激光管等；輸出信號(hào)有開關(guān)量或模擬量和通訊數(shù)據(jù)信息等。 光電開關(guān)（光電傳感器）是光電接近開關(guān)的簡(jiǎn)稱，它是利用被檢測(cè)物對(duì)光束的遮擋或反射，由同步回路選通電路，從而檢測(cè)物體有無的。物體不限于金屬，所有能反射光線的物體均可被檢測(cè)。光電開關(guān)是由發(fā)射器、接收器和檢測(cè)電路三部分組成。發(fā)射器對(duì)準(zhǔn)目標(biāo)發(fā)射光束，發(fā)射的光束一般來源于半導(dǎo)體光源，發(fā)光二極管（LED）、激光二極管及紅外發(fā)射二極管。 光電開關(guān)一般都具有良好的回差特性，因而即使被檢測(cè)物在小范圍內(nèi)晃動(dòng)也不會(huì)影響驅(qū)動(dòng)器的輸出狀態(tài)，從而可使其保持在穩(wěn)定工作區(qū)。 按檢測(cè)方式可分為反射式、對(duì)射式和鏡面反射式三種類型。對(duì)射式檢測(cè)距離遠(yuǎn)，可檢測(cè)半透明物體的密度（透光度）。本次設(shè)計(jì)采用的是對(duì)射式光電開關(guān)，其原因是本次光電開關(guān)主要是檢測(cè)餐盤的，且由于其工作環(huán)境和對(duì)光電開關(guān)的檢測(cè)距離決定的，對(duì)射式光電開關(guān)其工作示意圖如下；圖2.9光電開關(guān)工作示意圖由餐盤放置的位置空間的尺寸的大小及工作環(huán)境的要求本設(shè)計(jì)選用對(duì)射式光電開關(guān)。其工作原理是：通過發(fā)射器發(fā)出的光線直接進(jìn)入接收器，當(dāng)被檢測(cè)物體經(jīng)過發(fā)射器和接收器之間阻斷光線時(shí)，光電開關(guān)就產(chǎn)生開關(guān)信號(hào)。與反射式光電開關(guān)不同之處在于，前者是通過電-光-電的轉(zhuǎn)換，而后者是通過介質(zhì)完成。對(duì)射式光電開關(guān)的特點(diǎn)在于：可辨別不透明的反光物體，有效距離大，不易受干擾，高靈敏度，高解析，高亮度，低功耗，響應(yīng)時(shí)間快，使用壽命長(zhǎng)，無鉛，廣泛應(yīng)用于：投幣機(jī)，小家電，投幣機(jī)，自動(dòng)感應(yīng)器，傳真機(jī)，掃描儀等設(shè)備上面。而在本設(shè)計(jì)中它主要是檢測(cè)是否有餐盤的放置，當(dāng)檢測(cè)到有餐盤放置時(shí)，就會(huì)反饋到售飯機(jī)的電控箱使自動(dòng)售飯機(jī)開始工作，當(dāng)餐盤取走后再次反饋到電控箱進(jìn)而是售飯機(jī)停止售飯并回復(fù)到待售飯狀態(tài)當(dāng)然這需要同刷卡器共同完成反饋。2.6 飯盤和刷卡器問題飯盤是用來盛裝已售出食物的，飯盤的選用也必須仔細(xì)考慮。經(jīng)過我們實(shí)際調(diào)查我們知道不同學(xué)校和企業(yè)工廠用的餐具都不一樣，但總體上，其整體形狀基本都是圓形，至于其它尺寸我們可以取最大包容尺寸。飯盤要有支撐部件，還要有定位部分，因?yàn)轱埍P整體形狀是圓形的，因此在考慮定位時(shí)采用圓形定位。且其定位的位置在對(duì)射式光電開關(guān)可檢測(cè)范圍內(nèi)。食堂刷卡機(jī)，又叫飯?zhí)盟⒖C(jī)，售飯機(jī)，IC卡POS機(jī)、IC卡收費(fèi)機(jī)。IC卡食堂刷卡機(jī)是為了滿足消費(fèi)電子化、制度化、方便化的要求而研制的新一代智能卡設(shè)備?？蓮V泛應(yīng)用于政府、企業(yè)、工廠單位食堂、酒樓餐廳IC卡收費(fèi)、校園一卡通系統(tǒng)、企業(yè)一卡通系統(tǒng)、會(huì)員消費(fèi)一卡通系統(tǒng)。 IC卡食堂刷卡機(jī)取代了傳統(tǒng)的現(xiàn)金消費(fèi)方式，使用目前先進(jìn)的MIFARE I型非接觸式IC卡消費(fèi)方式。非接觸式IC卡具有安全、穩(wěn)定、攜帶方便等優(yōu)點(diǎn)。用戶在食堂、餐廳用餐消費(fèi)時(shí)只需要在POS機(jī)感應(yīng)區(qū)有效距離內(nèi)刷卡，POS機(jī)認(rèn)可后便可完成消費(fèi)；無須現(xiàn)金交易，避免找零錢帶來的不方便和現(xiàn)金交易交叉感染衛(wèi)生問題，既方便用戶消費(fèi)，又方便管理人員統(tǒng)計(jì)和管理消費(fèi)情況，實(shí)現(xiàn)消費(fèi)數(shù)據(jù)的采集統(tǒng)計(jì)和信息過程自動(dòng)化。IC卡系統(tǒng)安全穩(wěn)定可靠，產(chǎn)品性能優(yōu)異。刷卡器安裝有內(nèi)嵌式和外掛式兩種安裝方式。由于不同學(xué)校的刷卡器類型的不同，為了適應(yīng)不同學(xué)校的需求，本設(shè)計(jì)的刷卡器采用外掛式，可以方便更換不同類別的刷卡器，進(jìn)而適應(yīng)不同學(xué)校的不同類別刷卡器的需求。2.7 自動(dòng)售飯機(jī)骨架的設(shè)計(jì)自動(dòng)售飯機(jī)整體骨架的設(shè)計(jì)也是本次設(shè)計(jì)的一個(gè)重要組成。自動(dòng)售飯機(jī)骨架的設(shè)計(jì)不僅要滿足售飯機(jī)內(nèi)部部件的安裝與定位，也要滿足其整體部件的支撐和決定其外形結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵，因此在設(shè)計(jì)自動(dòng)售飯機(jī)骨架時(shí)，要綜合考慮，切不可任意設(shè)想。 2.7.1 自動(dòng)售飯機(jī)骨架材料的選定自動(dòng)售飯機(jī)骨架板材材料的選定，考慮到售飯機(jī)骨架承受的強(qiáng)度，本次設(shè)計(jì)骨架采用的材料為方鋼，因?yàn)榉戒撚猛緩V泛，且易采購(gòu)。方鋼分為實(shí)心和空心，由于實(shí)心方鋼成本高，且質(zhì)量大，本設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)的方鋼采用空心方鋼，成本低，質(zhì)量輕。符合設(shè)計(jì)和強(qiáng)度支撐要求，也符合低成本需求。2.7.2 自動(dòng)售飯機(jī)骨架的焊接要求自動(dòng)售飯機(jī)骨架的焊接要求，自動(dòng)售飯機(jī)的骨架需要外包裝，也就是外面要加售飯機(jī)機(jī)罩。因此，在焊接過程中有焊接技術(shù)要求，即焊接過程中要遵守空心方鋼在焊接過程中外端焊接過程中外平齊，內(nèi)焊接中心對(duì)稱。且自動(dòng)售飯機(jī)骨架飯桶支撐部的骨架和分配器骨架之間的距離應(yīng)可調(diào)節(jié)，以便于分配器和飯桶之間的距離可適應(yīng)調(diào)節(jié)2.7.3 自動(dòng)售飯機(jī)骨架的外形確定經(jīng)過最終的裝配和確定，自動(dòng)售飯機(jī)的骨架外形具體形式如下圖所示圖2.10 自動(dòng)售飯機(jī)外形骨架2.8 本章總結(jié)本章主要介紹了主要自動(dòng)售飯機(jī)介紹了自動(dòng)售飯機(jī)主要部件，分配器的外形及結(jié)構(gòu)的選用，飯桶的外形和基本結(jié)構(gòu)的選用，刷卡器的類型，及光電開關(guān)的選用。它們是組成自動(dòng)售飯的重要部件，這些部件使自動(dòng)售飯機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)部件組成基本完成，使自動(dòng)售飯機(jī)的整體內(nèi)部部分定形，為自動(dòng)售飯機(jī)后期的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的優(yōu)化提供依據(jù)，更為自動(dòng)售飯機(jī)的整體設(shè)計(jì)要求的完成墊定基礎(chǔ)。3 自動(dòng)售飯機(jī)的設(shè)計(jì)計(jì)算3.1 飯桶容積的計(jì)算飯桶盛裝容積的大小是25升，由一升等于一立方分米，可知該飯桶的體積應(yīng)為。而本次的設(shè)計(jì)飯桶由兩部分組成一部分是圓柱形部分，另一部是下部圓錐形部分。規(guī)定該設(shè)計(jì)飯桶的容積必須大于等于規(guī)定的容積。那首先我們要計(jì)算出該設(shè)計(jì)飯桶的容積，即飯桶的容積=圓柱形部分的容積+圓錐形部分容積圓柱形容積：;圓錐部分的容積：二者的容積之和 經(jīng)比較該設(shè)計(jì)滿足飯桶最小容積的要求；3.2 分配器容積的計(jì)算分配器是售飯機(jī)核心組成部分，該設(shè)計(jì)對(duì)分配器的要求是0.25-0.5升。而本設(shè)計(jì)的要求是必須滿足對(duì)分配器容積的要求，分配器的容積計(jì)算。分配器整體是圓柱形其主要組成是有外套，內(nèi)套和定量套三部分。其容積最大時(shí)的容積為； 最小容積為； 即滿足設(shè)計(jì)容積要求，且容積可調(diào)節(jié)。能夠在0.25-0.5升可調(diào)。結(jié)論本次設(shè)計(jì)主要的目的主要研制出一種能夠?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)售飯，且操作方便快捷衛(wèi)生的自動(dòng)售飯機(jī)。本設(shè)計(jì)的的核心難題是分配器設(shè)計(jì)與研制，分配器不僅要實(shí)現(xiàn)定量，最關(guān)鍵的是還要有防滲漏的功能。因此，對(duì)于分配器我們進(jìn)行了大量的前期設(shè)計(jì)和實(shí)驗(yàn)，最后，選擇了本設(shè)計(jì)方案。整個(gè)流程是刷卡器接收IC卡信號(hào)，然后有光電開關(guān)檢測(cè)餐盤，把這兩種信號(hào)反饋到電控箱控制售飯機(jī)開始進(jìn)行售飯。刷卡器采用外掛式安放，可以滿足不同學(xué)校不同刷卡器系統(tǒng)的要求。整個(gè)設(shè)計(jì)過程中我們一直堅(jiān)持科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)脑O(shè)計(jì)準(zhǔn)則，設(shè)計(jì)與實(shí)際運(yùn)用相結(jié)合。由于自動(dòng)售飯機(jī)未來研究前景廣闊，而我的設(shè)計(jì)水平能力又有限，所以本次設(shè)計(jì)僅限于對(duì)自動(dòng)售飯機(jī)常規(guī)的研究設(shè)計(jì)。即該售飯機(jī)能滿足常規(guī)的售飯，至于更多功能的自動(dòng)售飯機(jī)還需要我們以后的深入研究。 致謝時(shí)間如奔流的流水一樣過的很快，轉(zhuǎn)眼間豐富精彩的四年大學(xué)生活已經(jīng)過去，四年之中我學(xué)到很多知識(shí)也懂得許多的做人做事準(zhǔn)則，在畢業(yè)設(shè)計(jì)完成之際，我要向曾經(jīng)給予我引導(dǎo)，鼓勵(lì)和支持我的老師、同學(xué)、親人和朋友們表示深深的感謝！ 首先我要感謝我的指導(dǎo)導(dǎo)師沙杰教授，本設(shè)計(jì)在沙杰教授悉心指導(dǎo)下完成的，從課題設(shè)計(jì)初期大體構(gòu)架的設(shè)計(jì)到課題設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)過程中的遇到的難題，沙杰教授都密切關(guān)注，幫助我改正了很多錯(cuò)誤的想法，并指導(dǎo)我走向正確的設(shè)計(jì)路線上來。在此，我要向曾經(jīng)教導(dǎo)我、鼓勵(lì)我、支持我的恩師表達(dá)我崇高的的敬意和深深的謝意。其次要感謝實(shí)驗(yàn)室的趙海豹、盧文輝學(xué)長(zhǎng)，他們?cè)谖以O(shè)計(jì)期間給予了熱心的幫助和指點(diǎn)。同時(shí)還要感謝我的室友對(duì)我的支持，還要感謝學(xué)院領(lǐng)導(dǎo)和老師們對(duì)我的關(guān)心和支持，正是有你們的我四年的大學(xué)生活才會(huì)如此精彩。最后要感謝我的親人你們，正是有他們的鼓勵(lì)和支持，我才能順利完成我的學(xué)業(yè)。在以后的生活道路上，我一定要懷著一顆感恩的心更加努力的和帶有上進(jìn)心去繼續(xù)為社會(huì)主義建設(shè)做出自己的貢獻(xiàn)。我深信四年的大學(xué)生活將是我一生的寶貴財(cái)富。參考文獻(xiàn)1 劉曉紅，文懷興，張航偉.自動(dòng)米飯售賣機(jī)J.輕工機(jī)械，2010，28（2）：30-32.2 常軍然，唐宏，馮新剛.全自動(dòng)米飯計(jì)量售飯機(jī)創(chuàng)新設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)J.工程設(shè)計(jì)學(xué)報(bào)，2012，19（3） ：231-235.3 鄒繼軍，饒運(yùn)濤.食堂售飯系統(tǒng)窗戶機(jī)設(shè)計(jì)J.華東理工學(xué)院學(xué)報(bào)，2004，27（3）：293-297.4 成大先.機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)（第五版）M.北京：化學(xué)工業(yè)出版社，20105 吳宗澤.機(jī)械零件設(shè)計(jì)手冊(cè) M.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，20046 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