齐齐哈尔大学普通高等教育。
综合实践设计。
多功能环保饮料瓶罐**机。
专业班级： 机械063班。
姓名： 向勇。
学号： 2006111011
指导老师： 徐长顺。
设计说明书。
第一部分：设计任务书。
1.设计题目：
多功能环保饮料瓶罐**机。
2.设计背景。
十一五”规划的出台把环保、节能减排提到了前所未有的高度，而环保事业背后蕴藏着的是巨大的环保产业商机，“十一五”期间投资总额大约在1.3万亿元。因此被称为“城市宝藏”、“街头**”的饮料瓶、易拉罐的**业务具有巨大的市场前景和政策支持。
在美国、日本和德国、瑞典等国家的超级市场的入口处装有一种特别的机器tomra**系统，走进超市的人都会把带来的废饮料瓶、罐投入机器，过一会，机器就会吐出一张抵扣券，印出这批饮料瓶、罐的价值。抵扣券立即生效，你再买东西的时候就可以扣回。但机器体型庞大**昂贵，不便街头普及。
在香港特区，一种专为超级市场、剧院等营业性机构配备的环保**设备已经投入使用。该机在**铝罐、空饮料瓶等的同时可自动为投入罐瓶者排出代用币、赠券或印花。，它能够收入铝罐和塑料瓶，而拒绝收进玻璃瓶和废纸。
此外，这种**机还具有压缩功能，它能将废物容量减少70％，一次可收集300个铝罐及100个塑料瓶。香港有关单位希望日后能够独立生产这种环保**机。但该机不能接受有残液的瓶罐，储存量低，技术不属于国内，成本高。
2007北京国际环保展上新亮相的饮料瓶**机，外形就像一个自动售卖机，投进去的是饮料瓶吐出来的是钱。**机是用识别条形码的方式，区分哪些瓶罐可以**，塑料质地和金属质地的瓶罐分别放在不同的**箱里，不能**的物品会从另设的出口推出。
第二部分。3. 传动方案设计。
原动机采用电动机驱动。由于工作机所要求的速度比较低且扭矩比较大，而电动机一般转速较高，这就要求传动系统有较大的传动比。经过对比采用机械传动中的链传动、蜗轮--蜗杆传动、螺旋传动。
综合考虑传动比、效率、传递功率、外轮廓尺寸、质量、运动性能等因素，确定传动方案。传动方案如图2-2所示。电动机至变速箱装配效果如图2-3所示。
图2-2 传动方案。
图2-3 电动机至变速箱装配效果图、**图。
4.检测方案设计。
经过对国内外现有相关机器的分析，可知**物检测方法基本有两种：一是检验瓶子商标上的条形码；二是检验瓶子的材质。第二种方法虽然准确率很高，但成本过高而且技术难度大不宜采用。
第一种方法检验瓶子条形码准确性高而且技术成熟，可以考虑使用，但很多废旧饮料瓶罐条形码破损，无法应用这种方法进行检测。
分析现有饮料瓶罐形状，发现饮料瓶和易拉罐的形状都有自己特有的几何特征，这样就可以通过检测这些饮料瓶罐的几何特征来进行识别。
因此选定以下两种检测方案：
方案一：条形码检测。
优点：准确率高；技术成熟；安装方便。
缺点：成本高；抗干扰能力弱。
方案二：外形特征检测。
优点：成本低；安装制作方便；抗干扰能力强；技术创新。
缺点：技术不成熟。
综合比较两个方案的优缺点，确定以外形特征检测作为本设计的检测方案。
图2-4 检测识别流程图。
5. 控制方案的论证与控制系统的设计。
在控制制作过程中，分别设计了不同的方案，并在此基础上加以反复理论分析及试验论证，最终选择确立最优方案。本控制系统采用模块化设计思想，分为图形识别子程序、电机控制子程序、铁质检测程序、超重检测程序、继电器控制程序。当有物体通过投物口时，系统程序开始图形识别，如果不是饮料瓶或易拉罐则调用滑道运动控制子程序把异物排出，并且调用语音**程序提示使用者投入的物体为非**物。
如果是饮料瓶，则系统主程序调用滑道控制电机程序使饮料瓶向压缩口运动，在运动过程中进入称重检测程序，如果超重则调用滑道运动控制子程序，把带残液的饮料瓶排出，并且调用语音**程序提示使用者投入的物体为非**物。如果未超重则继续向压缩口运动，直到物体掉入压缩口。
如果是易拉罐则调用分类程序控制分类电机转动进行分类，而后调用滑道控制程序使易拉罐向压缩口运动，在运动过程中进入铁质检测程序，如果是铁质易拉罐则调用滑道控制程序把铁质易拉罐排出，并且调用语音**程序提示使用者投入的物体为非**物。如果是铝质易拉罐则继续向压缩口运动，直到物体掉入压缩口。
当饮料瓶或者易拉罐掉入压缩口后系统调用语音**程序，提示使用者选择有偿支付方式，使用者选定有偿支付方式后，系统调用相应的有偿控制程序进行有偿支付，然后调用继电器控制程序，控制电机转动对饮料瓶或易拉罐进行压缩。
流程图）6.工作原理。
当使用人员按下控制投物口门开关按钮后，启动检测设备，准备检测，语音提示开启。饮料瓶或易拉罐进入检测通道后，先经过检验段落到滑道上，经过处理器处理刚才扫描仪检验到的数据判断物品外形是否与寄存器中已有的数据相吻合。如果不吻合滑道中矩形框架向左运动使物品落入吐物箱中，语音提示此物不在**范围之内；如果与已存储数据相符矩形框架则向相反方向运动，进行称重检测瓶子是否带有残液。
如果为带残液的饮料瓶或易拉罐矩形框向左运动使物品进入吐物箱，同时语音进行提示；若符合**标准矩形框继续向右运动。如果是饮料瓶将直接被送到压缩系统压缩。语音提示使用者按自己所需按下相应的按钮，机器自动吐出相应物品；如果是易拉罐接下来则要检测是铁质还是铝质。
检测为铝质矩形框则继续向右运动将易拉罐送到压缩系统。否则矩形框向相反方向运动使物体落入吐物口。检测完毕后，语音仍按以上提示使用者操作。
2] 二代龙震工作室。pro/mechanism/mechanical wildfire[m]. 北京：电子工业出版社，2006
3] 周凤华。塑料**利用[m]. 北京：化学工业出版社，2005
4] 黄纯颖。机械创新设计[m]. 北京：高等教育出版社，5] 林景凡。互换性与质量控制基础[m]. 北京：科学技术出版社。
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