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    為提高光學(xué)影像自動(dòng)分選設(shè)備分選效率，需要對(duì)傳統(tǒng)光學(xué)影像自動(dòng)分選設(shè)備展開改進(jìn)，本文以系統(tǒng)的觀點(diǎn)應(yīng)用用途分析法展開分析設(shè)計(jì)，通過(guò)對(duì)總用途的分解和原理分解的組合，取得了光學(xué)影像自動(dòng)分選設(shè)備的形態(tài)學(xué)矩陣。并通過(guò)對(duì)形態(tài)學(xué)矩陣中各方案的分析評(píng)價(jià)，取得了更佳的可行方案。實(shí)踐證明所設(shè)計(jì)的光學(xué)影像自動(dòng)分選設(shè)備完全滿足顧客需求，并獲得推廣。

    傳統(tǒng)光學(xué)影像自動(dòng)分選設(shè)備以曲柄連桿機(jī)構(gòu)作為傳動(dòng)部件，電動(dòng)機(jī)通過(guò)皮帶傳動(dòng)使偏心軸旋轉(zhuǎn)，然后靠連桿來(lái)帶動(dòng)篩框作一定方向往復(fù)運(yùn)動(dòng)。工作時(shí)，枸杞由篩面一端加入，借助于重力、慣性力和物品與篩面之間的摩擦力，篩箱有著向上和向前的加速度，使枸杞不斷地從篩面上拋起，小于篩孔的顆粒透篩，繼續(xù)篩分，篩面上的枸杞則以一定速度向排料端移動(dòng)，枸杞取得篩分。該機(jī)型更大缺點(diǎn)是動(dòng)力平衡差，篩分過(guò)程中篩孔容易堵塞，開機(jī)一個(gè)來(lái)小時(shí)就會(huì)有30%篩孔被堵，有時(shí)一個(gè)班得清理四、五次篩底，班產(chǎn)量只有500kg左右，且分級(jí)品質(zhì)差（只有三個(gè)等級(jí)），生產(chǎn)效率不高。

    所以，現(xiàn)在需要研制滿足制造需求的新型光學(xué)影像自動(dòng)分選設(shè)備。明確設(shè)計(jì)對(duì)象，主要解決原機(jī)易堵篩孔，分級(jí)少，效率低的問(wèn)題。振動(dòng)式新型光學(xué)影像自動(dòng)分選設(shè)備為例應(yīng)用用途分析法展開方案設(shè)計(jì)。

    用黑箱法尋找光學(xué)影像自動(dòng)分選設(shè)備的總用途：篩選物品，使物品分級(jí)機(jī)械產(chǎn)品的總用途分解成若干分用途后，用“窮盡法”將各用途的分解全都列出，寫出用途-用途分解的形態(tài)學(xué)矩陣。形態(tài)學(xué)矩陣是一種系統(tǒng)搜索和程式化求解的分用途組合求解方式。

    在更優(yōu)方案中，用途模塊A、B、D、E為基本模塊，不存在技術(shù)問(wèn)題，C涉及到篩分效率問(wèn)題，是設(shè)計(jì)時(shí)重點(diǎn)需要解決的。筆者設(shè)計(jì)的新型光學(xué)影像自動(dòng)分選設(shè)備與原篩相比，主要靠增添了工作裝置（跳式振動(dòng)組輪及拍打器），加以改進(jìn)了工藝參數(shù)，大幅度提高了篩分效率，接下來(lái)重點(diǎn)講解跳式振動(dòng)輪組及拍打器的設(shè)計(jì)跳式振動(dòng)組輪設(shè)計(jì)。

    原光學(xué)影像自動(dòng)分選設(shè)備因?yàn)橹皇撬绞綌[動(dòng)，篩選時(shí)，大量的枸杞果只能在篩網(wǎng)上滑動(dòng)而過(guò)，只有16%的枸杞果跳動(dòng)，一些小枸杞果在大果帶動(dòng)下，還未篩下去就進(jìn)入大果之中。為解決此缺點(diǎn)，必需讓篩箱上下跳動(dòng)，出料口端跳動(dòng)，入料口還是水平式擺動(dòng)，來(lái)個(gè)跳擺結(jié)合。新機(jī)將篩網(wǎng)架由四點(diǎn)水平運(yùn)動(dòng)改造為：篩網(wǎng)架前支承點(diǎn)為跳動(dòng)設(shè)計(jì)，后支撐點(diǎn)為懸掛式。跳動(dòng)設(shè)計(jì)在篩箱前端底部左、右兩側(cè)各增添了一組跳輪裝置，跳動(dòng)輪用ABS塑料輪材料制成，直徑為100mm。在機(jī)架上焊有托架，托架上對(duì)照跳輪中心留10mm寬距離，兩側(cè)焊有二塊鋼板，當(dāng)跳動(dòng)輪經(jīng)過(guò)兩塊鋼板和中間留縫時(shí)，必然要做一下一上運(yùn)動(dòng)，使篩箱產(chǎn)生跳動(dòng)狀態(tài)。篩箱的上下跳動(dòng)，帶動(dòng)篩架、篩網(wǎng)一起跳動(dòng)。通過(guò)形態(tài)學(xué)矩陣雖然能夠取得許多方案，但并不是所有的方案都有著實(shí)際意義，所以一般將與產(chǎn)品設(shè)計(jì)需求明顯不符、不合理、成本過(guò)高、制作過(guò)于困難或較難完成的方案去除，同時(shí)要考慮到機(jī)械設(shè)計(jì)、用途元選擇的全局性、協(xié)調(diào)性、一致性及相容性，按照傳動(dòng)線路，從粗到細(xì)，從定性到定量展開“收斂”優(yōu)選，然后確定幾種相對(duì)合理的方案展開科學(xué)的評(píng)價(jià)，最后確定相對(duì)更優(yōu)的原理方案。有枸杞果必然都要跳起來(lái)，枸杞果的跳動(dòng)有一個(gè)特性，即果柄稍大、重量也較果梢重，所以容易鉆網(wǎng)孔而不被卡住，大大降低了粘網(wǎng)狀況。因?yàn)楹Y網(wǎng)面積較大，750×1660網(wǎng)底中間部位有較多枸杞果，使篩網(wǎng)底部中心呈凹形，影響了枸杞果的移動(dòng)性，于是在每層篩網(wǎng)底下部拉了兩條鋼絲，使篩網(wǎng)底部降低了凹形，又在兩條鋼絲中心部位增添了一組十分簡(jiǎn)單的拍打器。利用篩箱水平擺動(dòng)和跳動(dòng)的合力，使拍打器前后呈慣性運(yùn)動(dòng)，撞擊鋼絲，增添網(wǎng)底跳動(dòng)力，以降低粘網(wǎng)。此方式起到了部分輔助清網(wǎng)的用途，是一種不增添能源、利用少量材料而采取的簡(jiǎn)便措施，很有效果。

    應(yīng)用用途分析設(shè)計(jì)法，能夠提高方案的合理性和先進(jìn)性，提高產(chǎn)品質(zhì)量，縮短產(chǎn)品開發(fā)時(shí)間。新型光學(xué)影像自動(dòng)分選設(shè)備憑借跳式振動(dòng)輪組及拍打器，使枸杞拋射強(qiáng)度增大，枸杞與篩面間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)速度加快，粘結(jié)枸杞移動(dòng)性變好，容易松散，為分層透篩創(chuàng)造了良好條件。加之枸杞不斷對(duì)篩面沖刷，使篩面始終保持較大開孔率，大幅度提高了篩分效率。

    實(shí)踐表明，該光學(xué)影像自動(dòng)分選設(shè)備設(shè)計(jì)合理，透篩性好，處理量大，等級(jí)分類明顯，故障率低，運(yùn)行可靠，其各項(xiàng)指標(biāo)達(dá)到了用戶需求且該機(jī)構(gòu)造簡(jiǎn)單，造價(jià)低，經(jīng)濟(jì)性好。目前，在地區(qū)取得了普遍的應(yīng)用。