煙葉自動(dòng)分揀關(guān)鍵技術(shù)研究及設(shè)計(jì).pdf

1、目前，國(guó)家規(guī)定煙葉烘烤過后，先分級(jí)，然后送至復(fù)烤廠進(jìn)行后續(xù)加工，最后送至煙廠進(jìn)行加工制成卷煙產(chǎn)品銷售給顧客。隨著人工成本的增加，人工分級(jí)的不確定性導(dǎo)致煙葉人工分級(jí)耗費(fèi)的人力、物力、財(cái)力急劇增加。因此研究基于計(jì)算機(jī)的智能煙葉分級(jí)系統(tǒng)對(duì)降低卷煙產(chǎn)品的成本，緩解煙農(nóng)和煙廠之間的矛盾、提高煙農(nóng)收入具有重要的意義。然而目前對(duì)于煙葉分級(jí)的主要研究集中于軟件方向，關(guān)于硬件部分的較少。所以本文對(duì)煙葉分級(jí)的主要裝置的關(guān)鍵部件進(jìn)行了設(shè)計(jì)，并對(duì)影響關(guān)鍵部件作

2、用效果的主要參數(shù)進(jìn)行了仿真分析，應(yīng)用試驗(yàn)研究方法獲得了實(shí)現(xiàn)煙葉單張鋪平的主要影響因素和位姿糾正的方法，并得出了最佳參數(shù)組合。本文的主要研究?jī)?nèi)容和研究成果如下：
　?。?）設(shè)計(jì)了煙葉分級(jí)的主要工序：煙葉位姿糾正工序、煙葉鋪平工序、煙葉圖像采集識(shí)別工序、煙葉分揀工序。即先由人工將成捆煙葉單張丟擲在傳送帶上，經(jīng)過位姿糾正工序，使傳送帶上的煙葉能夠以合適的姿態(tài)進(jìn)入煙葉鋪平機(jī)構(gòu)；煙葉經(jīng)過鋪平工序后，進(jìn)入圖像采集工序，并由計(jì)算機(jī)確定其等級(jí)后，

3、進(jìn)入煙葉分揀工序，在煙葉分揀工序中等級(jí)確定后的煙葉放置在指定的煙葉收集箱內(nèi)。
　?。?）論文應(yīng)用Unigraphics NX軟件進(jìn)行了煙葉等級(jí)分揀裝置，煙葉位姿糾正裝置的三維建模，并改進(jìn)了煙葉鋪平裝置。確定了關(guān)鍵部件的結(jié)構(gòu)及參數(shù)，設(shè)計(jì)了基于計(jì)算機(jī)圖像識(shí)別的煙葉分級(jí)相關(guān)硬件部分。
　　（3）利用RecurDyn軟件對(duì)煙葉鋪平機(jī)構(gòu)的滾刷和刷毛進(jìn)行仿真，設(shè)計(jì)了鋪平機(jī)構(gòu)的最佳參數(shù)組合，并利用設(shè)計(jì)的煙葉鋪平機(jī)構(gòu)對(duì)仿真結(jié)果進(jìn)行驗(yàn)證。仿真

4、結(jié)果表明：在刷輥對(duì)數(shù)為5對(duì)，相鄰刷輥轉(zhuǎn)速差為20r/min，上下刷輥轉(zhuǎn)速差為20r/min，刷輥軸半徑為25mm，刷毛長(zhǎng)度為35mm，刷毛材質(zhì)為尼龍1010，相鄰刷輥中心距為100mm的組合下，刷輥的節(jié)點(diǎn)應(yīng)變?yōu)?.1892。同時(shí)經(jīng)過煙葉鋪平裝置的實(shí)際測(cè)試，在此組合下煙葉橫向舒張率為約19％，煙葉面積變化率約為74.3%，鋪平效果最佳。
　?。?）利用三維建模軟件Unigraphics NX軟件對(duì)煙葉分級(jí)裝置中的煙葉位姿糾正機(jī)架、煙

5、葉鋪平裝置機(jī)架、煙葉分揀裝置機(jī)架進(jìn)行三維建模，同時(shí)利用ANSYSWorkbench軟件對(duì)煙葉位姿糾正裝置、煙葉鋪平裝置及煙葉分揀裝置的機(jī)架進(jìn)行模態(tài)分析，分析表明：當(dāng)機(jī)架壁厚為3mm時(shí)，煙葉分揀機(jī)構(gòu)前4階固有頻率主要集中在55-161Hz之間，煙葉鋪平機(jī)構(gòu)前4階固有頻率主要集中在50.249-99.596Hz之間，煙葉位置糾正機(jī)構(gòu)前4階模態(tài)固有頻率集中在54.75-78Hz之間。因此得出：通過優(yōu)化機(jī)構(gòu)的機(jī)架厚度方式，當(dāng)機(jī)架壁厚為5mm時(shí)，