摘 要

本文中的此次设计了一种基于视觉系统的废弃塑料瓶回收系统，重点在于机械结构的设计。按照思路，将此系统分为了三个部分，分别为振动给料机，皮带输送机，机器视觉系统。首先介绍振动给料机的料槽改装，以及振动给料机的电机选型计算。其次是皮带输送机的设计选型计算。针对机器视觉系统部分，基本的部件都是采购成品，比如电磁阀、气体喷嘴等，视觉系统也是进行整体的采购，本文中只对其中的重要部件（横梁）做了介绍。然后对皮带的传动系统的危险点进行校核。并且使用三维软件Inventor进行了三维模型的搭建。

此外利用Inventor建立的三维模型针对前滚筒和振动机电机架进行了应力分析，二者应力值均符合要求。

关键词：废弃塑料瓶；分类回收；振动给料机；皮带输送机

Abstract

This paper designs a waste plastic bottle recycling system based on visual system, focusing on the design of mechanical structure. According to the train of thought, the system is divided into three parts, vibrant feeder, belt conveyor and machine vision system. Firstly, the refitting of the material trough of the vibrating feeder and the calculation of the motor type selection of the vibrating feeder are introduced. Secondly, the design and calculation of belt conveyor. For the part of machine vision system, the basic components are purchasing finished products, such as solenoid valves, gas nozzles, etc. The visual system is also purchasing as a whole. In this paper, only the important components (beams) are introduced. Finally, the dangerous points of belt transmission system are checked. And the 3D model is built by using the Inventor.

In addition, the three-dimensional model established by Inventor is used to analyze the stress of the front drum and the frame of the vibrator, and the stress values of both are in line with the requirements.

Key Words： waste plastic bottles；classified recovery；vibration feeder；belt conveyor

目录

第1章 绪论 1

1.1 研究目的以及意义 1

1.2 国内外研究现状 2

1.2.1分类回收塑料瓶国外研究现状 2

1.2.2分类回收塑料瓶国内研究现状 3

第2章 方案设计 4

2.1 引言 4

2.2 整体设备结构 4

第3章 设备设计选型与计算 6

3.1振动给料机 6

3.1.1振动给料机工作原理 6

3.1.2振动给料机设计选型 7

3.1.3振动给料机电机选型 10

3.2 皮带输送机 13

3.2.1最大带速计算 13

3.2.2输送带以及前后滚筒设计选型 14

3.2.3电动机以及减速器计算选型 15

3.2.4滚子链传动设计计算选型 18

3.2.5滚筒传动轴以及轴承设计计算选型 21

3.2.6中间滚筒设计选型 21

3.3气动回路的设计 21

第4章 关键零部件校核及应力分析 23

4.1前滚筒传动轴的校核以及应力分析 23

4.2键的校核 26

4.3振动机电机架的应力分析 27

第5章 总结 28

参考文献 29

致谢 30

第1章 绪论

近年以来，随着关于环境问题的话题热度不断上扬，人们对于环保方面的意识也在不断被强调。20世纪末人们就开始注意到了资源浪费，并且造成严重的环境污染。与此同时也就有人提出资源节约型，环境友好型社会的概念。2006年10月份召开的党的十六届五中全会上，胡锦涛总书记正式提出,要建设资源节约型，环境友好型社会。并将其列为长期国家战略。在国家“十二五”的战略规划中，再次强调了环境的治理问题，并在同年制定发布了 《国家环境保护“十二五”规划》。 在国家“十三五”战略中，再一次提及资源环境问题，制定发布 《全国生态保护“十三五”规划纲要》。 并且，在习近平总书记提出的“中国梦”中，生态文明的梦是实现中华民族伟大复兴的中国梦的重要内容。

环境问题，关乎国家长远发展，关乎国计民生。

1.1 研究目的以及意义

塑料制品已经成为人们日常生活必不可缺的一部分，尤其是塑料瓶制品，2018年，我国的废旧塑料瓶产量达2322万吨，回收率只有20%。在之前的关于废弃塑料的处理方式，最常见的就是焚烧以及掩埋，但是焚烧所带来的环境危害更直接。燃烧过程中所生成二恶英等物质还会造成空气污染，直接性的对人体造成伤害。塑料制品的掩埋危害比之焚烧虽然不是很直接，但是危害会更长远，一般情况下，一个塑料瓶在自然环境中的见解时间可达200多年，甚至400年。甚至其在制作过程中所添加的一些染色剂等的物质，如果进入地下水，更是对全球短缺的饮用水资源造成无法估量的损失。由此来看，塑料制品的回收所带来的生态价值甚至在经济价值之上。

从塑料制品的生产过程来讲，现今所有的塑料制品几乎都来自于对石油产品的二次加工。众所周知，石油作为一个不可再生资源，可以说是一个国家的命脉，有人这样比喻，石油就是工业的血液。没了石油，一个行业，整个工业，乃至一个国家都有可能面临莫大的危机。

塑料制品作为一个可循环利用的资源，无法忽视，甚至任由其浪费，更甚至造成污染。废旧塑料品的回收行业是现今社会中乃至未来社会中必不可缺的角色。

一般来说，我们日常所用的塑料瓶制品的材料都是PET瓶，成分相对单一，也更有利于回收加工再利用。但是由于各个厂商在制作过程中会添加一些染色剂等的不同的物质，造市面上的塑料瓶颜色五花八门，这就给塑瓶回收完后的再次加工利用造成困难，甚至于不同颜色的废旧塑料瓶混合在一起根本无法再次加工利用。所以按照颜色进行分类回收塑料瓶势在必行。

按照现在的情况来说，我国的废旧塑料品回收行业进行颜色分类回收的操作主要还是由人力完成。但是近年以来，随着人力资源价格上涨，必然会对这一行业带来巨大的冲击，这也必然导致一些经济实力不足的厂商先行淘汰，后续有可能导致的将是行业的崩溃。