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?？紤]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始的設(shè)計(jì)思路吻合?？墒侨绻鳛橐环N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