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食堂餐余垃圾自动清理与碗筷自动叠放控制系统设计【字数:20259】

2024-11-24 18:56编辑: www.jxszl.com景先生毕设

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引言
但目前大部分洗碗机产品应用过程中,需要人工将碗、碟内的残余食物垃圾人工清除,诸如汤水、残余的大量饭、菜、食物残渣如骨头、外壳等。这一过程在家用洗碗机的应用过程中较为容易实现,只需要花费少量的时间,即可人工清除,劳动强度较低;但在商用洗碗机的应用过程中,大多需要人工完成这一过程,由于就餐人员的数量较大,人工的劳动时间及劳动量较大,并且对于人类来说,这类操作属于低技术性、重复性劳动。目前大部分商用洗碗机,均不具备自动去除上述大型残余食物的功能。
在大学工学院食堂对残余垃圾的处理过程为,由学生将餐盘端放到位于食堂两侧出口附近的餐盘收集处,由学生将勺、筷分别放入特定的收集筐中,再由人工将碗、碟内的残余垃圾倒置专用容器内,随后将碗、碟分类并叠放好,达到一定数量时,统一运送到洗碗间,使用洗碗机统一进行清洗。这样操作的好处之一在于:集中的碗、碟、筷、勺能统一清洗,大大缩短了洗碗机的工作时间,达到了节能、节水的目的。缺点在于:人工操作属于低技术性、重复性劳作;在用餐人数较多时,餐盘容易堆积;同时在就餐的高峰与低峰期,人流量差别较大,低峰时期人流量较少,使用人工处理将较大浪费人力资源
并且随着“中国制造2025”的提出,智能化、网络化和数字化是目前中国经济社会发展的趋势之一,并且随着社会科学技术的发展,低技术性的重复性人工劳动将慢慢被机器取代,劳动力将被解放出来,以完成更多其它更适合人类的工作。
1.2 国内外研究现状
1.2.1国外研究现状
洗碗机起源于国外,最早可溯源于1850年美国人制造的一台通过旋转手柄进行冲水的装置[1],如图所示,该装置由美国人乔尔霍顿(Joel Houghton)发明并申请专利,但该装置不仅操作费力,且难以达到较好的冲洗效果。世界上公认的第一台洗碗机由美国人约瑟芬科克伦夫人(Josephine Cochrane)于1886年发明,该洗碗机为手动洗碗机,加入水泵,可以将肥皂水喷洒到放在固定架子的餐具上,达到洗涤效果。随着生产力的发展,1917年,美国第一次出现电动洗碗机,同样为科克伦夫人的专利。该装置通过电机控制离心泵,使用旋转臂将水直接喷洒到餐具上,以达到洗涤效果,而这也是现今大多数洗碗机所采用的洗涤方式。自20世纪50年代后,洗碗 *51今日免费论文网|www.51jrft.com +Q: #351916072
机在国外迅速发展,国外产生了诸多知名的品牌和产品,知名的商用洗碗机厂家有德国迈科、美国HOBART、德国温特豪德、西班牙法格、日本昭和等。常见的商用洗碗机有台下式 洗碗机、罩式洗碗机、通道式洗碗机、长龙式洗碗机和超声波式洗碗机,通道式又常分为篮筐传送式和履带传送式洗碗机。在商用洗碗机领域,目前对于去除大量食物残渣的处理,多为人工处理,少部分为自动化处理;同时对于餐具的叠放,也多为人工处理[2]。
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图 11霍顿发明的装置 图 12 科克伦夫人的电动洗碗机专利
Fig 11 Device invented by Houghton Fig 11 Mrs. Cochrans Electric Dishwasher Patent
迈科公司基于国外环境设计了一款带有回转式食物残渣去除模块的食堂餐具回收处理系统。该系统还包括餐具回收模块;预冲洗模块;刀、叉、勺分离模块;托盘、碗、碟分拣模块;洗涤模块;及托盘、碗、碟叠放模块。该系统通过传送带传输餐具;先通过具有磁吸能力的传送带,将钢制的刀、叉、勺等分离;随后在回转式食物残渣去除模块,通过回转将碗、碟翻转,用以水流冲刷,以去除食物残渣;通过碗、碟与托盘的高度差,将碗、碟与托盘分离;经过清洗后,传输置特定的工位,实现部分碗碟的自动叠放。该系统占地面积大,处理效率高。
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图 13 迈科公司餐具回收处 图 14迈科公司的残渣分离装置
Fig 13 Tableware recycling of MEIKO Fig 13 Residue separation device of MEIKO
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图 15迈科公司清洗后的碗、碟分类 图 16迈科公司托盘自动堆叠
Fig 15 Dish classification of MEIKO Fig 16 Automatic traystacking of MEIKO
此外,迈科公司研制了一套刀、叉、勺自动分拣系统,该系统同样通过磁吸式传送带将刀、叉、勺吸附分离,如图17所示:
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图1 7 迈科磁吸分离刀、叉、勺
Fig 17 Seperating sysytem within magnetic force by MEIKO
随后通过接近开关,检测刀、叉、勺的接近;通过图像识别技术,识别刀、叉、勺的长度特征,获得每一把刀、叉、勺的种类数据,并对未能成功识别的刀、叉、勺做回收处理,最后通过获得的每一把刀、叉、勺的种类数据控制对应的拨叉动作,将刀、叉、勺拨出传送带,收集置特定的容器中。

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