圓形水果自動(dòng)分揀機(jī)的設(shè)計(jì)答辯稿

圓形水果自動(dòng)分揀機(jī)的設(shè)計(jì)答辯稿,圓形,水果,自動(dòng),分揀,設(shè)計(jì),答辯 指導(dǎo)教師：XXX答辯人：XX圓形水果分揀機(jī)畢業(yè)設(shè)計(jì)XXXX3傳統(tǒng)分揀方法1摘要4分揀機(jī)構(gòu)的創(chuàng)新2國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀5致謝圓形水果分揀機(jī)目錄1摘要1、1摘要本文主要研究的是中小型水果分揀機(jī)器，該機(jī)器的主要優(yōu)勢(shì)是運(yùn)行起來(lái)比較平穩(wěn)，運(yùn)轉(zhuǎn)起來(lái)速度穩(wěn)定，能耗比較低，對(duì)自然環(huán)境的環(huán)境的污染比較小，機(jī)器的零部件構(gòu)成比較簡(jiǎn)單，機(jī)器零部件的價(jià)格比較低，可以滿足在農(nóng)村中小型種植園使用，在一直連續(xù)裝載水果的條件下仍可以可實(shí)現(xiàn)連續(xù)不斷地分揀。1.2、研究的目的和意義 最近幾年，由于我國(guó)現(xiàn)代企業(yè)特色社會(huì)效益農(nóng)業(yè)和農(nóng)業(yè)技術(shù)產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)基地的大發(fā)展，中國(guó)的水果行業(yè)得以迅速的發(fā)展，各個(gè)不同區(qū)域的布局更為完善，優(yōu)勢(shì)水果產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)更加的突出，水果產(chǎn)業(yè)的經(jīng)濟(jì)環(huán)境效益明顯的增長(zhǎng)，目前已成長(zhǎng)為能夠有效推動(dòng)農(nóng)業(yè)組成部分調(diào)整、地區(qū)國(guó)家經(jīng)濟(jì)不斷進(jìn)步和百姓脫貧增加一個(gè)經(jīng)濟(jì)的主要的支柱產(chǎn)業(yè)之一。當(dāng)前，中國(guó)的水果品質(zhì)已經(jīng)逐漸發(fā)展到達(dá)世界的先進(jìn)水平行列。因此，中國(guó)的水果后處理能力的欠缺一直是中國(guó)在國(guó)際水果市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)力一直很低的原因。這里面包含水果后期的處理，比如線上、洗劑、打蠟、風(fēng)干、分揀等，除分揀以外，別的生產(chǎn)加工技術(shù)傳統(tǒng)上都能在在水果加工工藝的最初和終結(jié)等加工的的操作，方便處理。所以，當(dāng)前的水果分揀技術(shù)的進(jìn)步才是水果加工后處理的主要技術(shù)。然而，當(dāng)前中國(guó)在水果的測(cè)驗(yàn)和分揀技術(shù)水平上還相對(duì)起步晚于西方國(guó)家，這就直接導(dǎo)致了中國(guó)水果中接近國(guó)際質(zhì)量的沒(méi)有能夠被分選出來(lái)。2國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀國(guó)內(nèi)現(xiàn)狀國(guó)外現(xiàn)狀二、國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀雖然水果總產(chǎn)出居世界第一的是中國(guó)，但是水果采摘后的加工處理技術(shù)和發(fā)達(dá)國(guó)家相比還有很大進(jìn)步空間，機(jī)器的不足，水果的處理能力和加工技術(shù)還比較落后，水果處理的規(guī)模和一些發(fā)達(dá)的國(guó)家相比還有很大距離。我國(guó)只有總產(chǎn)出的2%左右的水果來(lái)進(jìn)行出口，這就把中國(guó)水果的后期附加值和外匯收入黑限制了。伴隨著水果的產(chǎn)出的提高和水平的進(jìn)步，一般的人工處理和簡(jiǎn)陋粗糙的機(jī)器已經(jīng)不能夠滿足實(shí)際生產(chǎn)的需要。最近幾年，中國(guó)已經(jīng)在關(guān)注水果產(chǎn)量的收獲后的加工處理技術(shù)。我國(guó)在一些在大型的水果分揀中，在引進(jìn)國(guó)外技術(shù)和消化吸收國(guó)外技術(shù)的基礎(chǔ)上，已經(jīng)有了一些相比較較為成功的的水果后處理工藝和技術(shù)。國(guó)內(nèi)現(xiàn)狀二、國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀國(guó)外現(xiàn)狀 發(fā)達(dá)地區(qū)對(duì)分揀水果的技術(shù)的研究領(lǐng)域開(kāi)始很早，從傳統(tǒng)的采用機(jī)械結(jié)構(gòu)的的重量和直徑來(lái)開(kāi)始分揀發(fā)展到現(xiàn)在已經(jīng)可以利用近紅外光手段分析技術(shù)、光纖傳感技術(shù)、聲學(xué)特性分析技術(shù)、X 射線分析技術(shù)、計(jì)算機(jī)視覺(jué)技術(shù)和電磁特性等先進(jìn)技術(shù)，以此達(dá)到對(duì)水果的重量、直徑、表層、表面壞處等果品表面的標(biāo)準(zhǔn)和果品里面的糖度、酸度等來(lái)進(jìn)行無(wú)損的同步檢測(cè)。比如，意大利設(shè)計(jì)的水果色分揀機(jī)把果品分類為全紅水果、半綠(半紅)水果和全綠水果，其中采用的原理就是因?yàn)榫G色的水果里面的反射光比紅色的水果里面的反射光強(qiáng);水果熟度分類機(jī)由日本三菱設(shè)計(jì),其中采用的傳感器用于全面測(cè)量果品表層的色彩和透光率、一定光的形狀和大小,然后把其與儲(chǔ)存在電腦中的數(shù)據(jù)庫(kù)的成熟程度和糖度進(jìn)行對(duì)比。美國(guó)的Alle電子公司利用高分辨率的CCD攝像頭，識(shí)別并去除水果在傳送帶上移動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的輕微變色和缺陷，是近年來(lái)發(fā)展起來(lái)的一項(xiàng)新技術(shù)，并進(jìn)行了相應(yīng)的分類。然而，上述的技術(shù)都是基于蘋果、梨、柑橘這類的的大果形橘子3傳統(tǒng)的分揀方法基于大小的分揀基于視覺(jué)效果的分揀人工分揀稱重分揀三、傳統(tǒng)分揀方法稱重分揀 稱重分揀機(jī)主要包括電子顯示操作設(shè)備,水果運(yùn)輸和傳輸設(shè)備、水果稱重傳感器、水果分類控制裝置和水果篩選設(shè)備,支腳安裝在操作臺(tái)底部,傳動(dòng)裝置是安裝在操作臺(tái)上,它包括一個(gè)第一輸送設(shè)備,第二輸送裝置,和第三輸送設(shè)備。第一輸送裝置、第二輸送裝置,第三輸送設(shè)備都提供獨(dú)立的驅(qū)動(dòng)裝置,安裝在上面的工作臺(tái),稱重裝置的底部提供第二輸送裝置,控制裝置是連接到稱重設(shè)備,檢測(cè)設(shè)備,分別和傳動(dòng)裝置。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型采用了一種自動(dòng)稱重篩分裝置，根據(jù)水果的特性，有效地實(shí)現(xiàn)了水果的自動(dòng)稱重篩分效果。具體效果圖如下三、傳統(tǒng)分揀方法基于視覺(jué)效果分揀 水果分揀系統(tǒng)主要 由相機(jī)、圖像采集卡、工控電腦、PLC、傳送帶和并聯(lián) 機(jī)器人組成。其中相機(jī)和 PLC 均使用以太網(wǎng)傳輸與 工控電腦相連，PLC 再通過(guò)以太網(wǎng)與并聯(lián)機(jī)器人通 訊從而控制機(jī)器人動(dòng)作3。系統(tǒng)的軟件由自主設(shè)計(jì)的 分揀控制平臺(tái)及 MOTOCOM 動(dòng)態(tài)鏈接庫(kù)構(gòu)成。三、傳統(tǒng)水果分揀方法人工分揀 人分揀是通過(guò)人為的感官對(duì)水果的質(zhì)量好壞進(jìn)行判斷，通過(guò)人工的勞動(dòng)力外加一些輔助設(shè)備達(dá)到對(duì)水果大小的分揀。這種檢測(cè)方法判斷出來(lái)的水果質(zhì)量良莠不齊，時(shí)間成本較高，效率低下。隨著社會(huì)的發(fā)展，人工成本的提高，人工分揀不在適合，所以對(duì)智能化分揀水果提出了更多的要求。三、傳統(tǒng)水果分揀方法基于大小水果分揀 基于大小機(jī)械分揀一般采用具有分揀效果的孔洞篩板來(lái)實(shí)現(xiàn)分揀的目的，極易造成水果破損。考慮到這點(diǎn)我們對(duì)機(jī)械的傳統(tǒng)分揀進(jìn)行了改變采用多條皮帶通過(guò)控制皮帶的間隙大小來(lái)控制分揀水果直徑大小的目的，具體效果如下圖。水果通過(guò)中間道來(lái)到皮帶分揀的地方，皮帶通過(guò)電機(jī)帶動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)，皮帶帶動(dòng)水果向前運(yùn)動(dòng)由于皮帶間的間隙是變化的達(dá)到分揀水果的目的。并且皮帶間的間隙有可控性，可通過(guò)調(diào)節(jié)間隙來(lái)達(dá)到對(duì)不同水果的分揀，操作方便結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。4分揀機(jī)構(gòu)的創(chuàng)新分揀方法的選擇分揀機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)及創(chuàng)新產(chǎn)品三維四、分揀機(jī)構(gòu)的創(chuàng)新分揀方法的選擇 通對(duì)上面幾種分揀裝置的了解。再對(duì)比我們的設(shè)計(jì)目的是面向中小型農(nóng)村用戶。電子稱重和圖像識(shí)別成本較高結(jié)構(gòu)復(fù)雜后期維修不方便雖然分揀效果較好但還是予以放棄。至于人工分揀效率低下已經(jīng)淘汰。最終選擇基于大小機(jī)械分揀。稱重分揀人工分揀基于視覺(jué)效果分揀基于大小分揀四、分揀機(jī)構(gòu)的創(chuàng)新分揀機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)基于作圖改進(jìn)的右圖分揀機(jī)構(gòu)的參考以及改進(jìn)思路：左邊的圖是一開(kāi)始考慮找的網(wǎng)圖作為參考，由于左邊是一個(gè)圓柱扣孔來(lái)控制其水果大小的掉落與我一開(kāi)始的設(shè)計(jì)思路吻合。可是如果作為一種可以調(diào)節(jié)的水果分揀機(jī)有略顯笨重，一種水果需要一個(gè)圓柱滾筒。經(jīng)過(guò)改編于是有了現(xiàn)在的分揀機(jī)四、分揀機(jī)構(gòu)的創(chuàng)新分揀機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)分揀小端1:短軸2:軸承3:皮帶輪分揀大端1:長(zhǎng)軸2:軸承3:皮帶輪分揀機(jī)構(gòu)裝配 把之前的設(shè)計(jì)成如圖所示結(jié)構(gòu)，水果直徑的大小通過(guò)軸承的間隙來(lái)控制，這樣當(dāng)直徑需要改變的時(shí)候只需要改變軸承間隙，可以通過(guò)調(diào)節(jié)來(lái)控制皮帶間的間隙，達(dá)到的分級(jí)圈一樣的效果控制了直徑的大小，左端是小端水果下來(lái)符合直徑的水果通過(guò)間隙掉到分揀道中，直徑大的則可以順利通過(guò)，皮帶間的間隙逐漸變大，分揀的水果也逐漸分級(jí)。達(dá)到分揀蘋果三級(jí)的效果。由于是通過(guò)皮帶間隙控制通過(guò)蘋果直徑大小的，所以也可以分揀所有圓形的水果，只需要調(diào)節(jié)皮帶間隙即可。達(dá)到了一機(jī)多用的效果。四、分揀機(jī)構(gòu)的創(chuàng)新最終產(chǎn)品的三維模型機(jī)器的運(yùn)轉(zhuǎn)流程：因?yàn)楸緳C(jī)器的主要設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)是分揀部分，顧傳送部分的設(shè)計(jì)省略。水果從運(yùn)輸機(jī)構(gòu)下來(lái)通過(guò)中間過(guò)渡道來(lái)到分揀機(jī)構(gòu)。然后點(diǎn)電機(jī)帶動(dòng)傳動(dòng)軸帶動(dòng)皮帶轉(zhuǎn)動(dòng)這是水果已經(jīng)落在皮帶上，根據(jù)皮帶的轉(zhuǎn)動(dòng)開(kāi)始由右向左運(yùn)動(dòng)，皮帶安裝在傳動(dòng)軸上是活動(dòng)的，可以通過(guò)調(diào)節(jié)來(lái)控制皮帶間的間隙，達(dá)到的分級(jí)圈一樣的效果控制了直徑的大小，左端是小端水果下來(lái)符合直徑的水果通過(guò)間隙掉到分揀道中，直徑大的則可以順利通過(guò)，皮帶間的間隙逐漸變大，分揀的水果也逐漸分級(jí)。達(dá)到分揀蘋果三級(jí)的效果。由于是通過(guò)皮帶間隙控制通過(guò)蘋果直徑大小的，所以也可以分揀所有圓形的水果，只需要調(diào)節(jié)皮帶間隙即可。達(dá)到了一機(jī)多用的效果。5致謝五、致謝 在如此短的時(shí)間內(nèi)完成畢業(yè)設(shè)計(jì)的撰寫離不開(kāi)我的導(dǎo)師姚海妮老師的指導(dǎo)和督促。雖然導(dǎo)師在學(xué)校期間并沒(méi)有教過(guò)我，但是老師還是對(duì)我的畢業(yè)設(shè)計(jì)精心指導(dǎo)，每當(dāng)有問(wèn)題請(qǐng)教老師時(shí)也都耐心解答。與此同時(shí)，在畢業(yè)設(shè)計(jì)過(guò)程中也離不開(kāi)同班同學(xué)們的大力幫助，每個(gè)人的知識(shí)掌握范圍和重點(diǎn)各有側(cè)重。在設(shè)計(jì)過(guò)程中，經(jīng)常會(huì)和同學(xué)們進(jìn)行交流，分享自己的經(jīng)驗(yàn)同時(shí)互相協(xié)助，在設(shè)計(jì)過(guò)程中給了我很大的幫助。在即將結(jié)束的大學(xué)生活之際，我要感謝青島農(nóng)業(yè)大學(xué)海都學(xué)院工程系機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化的各位教研老師和工程系學(xué)工辦各位老師在日常生活和學(xué)習(xí)上給予的關(guān)心和幫助。感謝各位專家和評(píng)委耐心審閱我的論文，他們提出了許多寶貴的意見(jiàn)和建議。謝謝觀看懇請(qǐng)各位老師批評(píng)指正！指導(dǎo)教師：XXX答辯人：XXX