全自動(dòng)水果分揀系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與開發(fā)
發(fā)布時(shí)間:2021-08-11 06:40
我國(guó)是水果種植面積和產(chǎn)量大國(guó),但是存在水果等級(jí)分揀能力低,大部分以人工進(jìn)行分揀,有成本高、效率低的問題。傳統(tǒng)分揀裝備以水果大小和質(zhì)量等物理特性進(jìn)行等級(jí)分揀,無法對(duì)水果內(nèi)部物質(zhì)含量進(jìn)行檢測(cè),具有局限性,開發(fā)以檢測(cè)水果內(nèi)部化學(xué)物質(zhì)含量為依據(jù)的水果等級(jí)分揀裝備具有重要的意義。本論文以小宗果品千禧果為樣例,設(shè)計(jì)一種全自動(dòng)水果分揀裝備,同時(shí)可以應(yīng)對(duì)其他小宗果品進(jìn)行更改。本論文主要從以下幾個(gè)方面對(duì)分揀裝備進(jìn)行設(shè)計(jì)和開發(fā):(1)提出分揀裝備整體機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),主要包含同步帶傳送裝置、模塊化托盤機(jī)構(gòu)和上料裝置。考慮傳送裝置需要輔助上料裝置、卸料裝置和光譜檢測(cè),在分析現(xiàn)有的傳送方式的情況下,提出同步帶傳動(dòng)結(jié)合托盤機(jī)構(gòu)的傳送方案。對(duì)同步帶進(jìn)行設(shè)計(jì)選型、確定同步帶和同步帶輪的尺寸參數(shù)。采集60個(gè)千禧果橫徑縱徑尺寸,以此對(duì)托盤機(jī)構(gòu)、上料機(jī)構(gòu)和卸料方式進(jìn)行設(shè)計(jì)。(2)在對(duì)比分析現(xiàn)有控制方案的基礎(chǔ)上,提出使用伺服控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)控制流程,其中包括硬件設(shè)計(jì)和上位機(jī)軟件設(shè)計(jì)。硬件部分包括工控機(jī)、PCI運(yùn)動(dòng)控制卡、端子板模塊IO分布、伺服驅(qū)動(dòng)器、伺服電機(jī)選型和連接。軟件包括界面設(shè)計(jì)、運(yùn)動(dòng)邏輯控制設(shè)計(jì),執(zhí)行卸料控制設(shè)計(jì)。提出以...
【文章來源】:湖南師范大學(xué)湖南省 211工程院校
【文章頁(yè)數(shù)】:79 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
010-2018果園種植面積圖
碩士學(xué)位論文2圖1-22010-2018年水果產(chǎn)量圖中國(guó)堅(jiān)持改革開放,以經(jīng)濟(jì)建設(shè)為中心,隨著科學(xué)技術(shù)和世界貿(mào)易的快速發(fā)展,人們的經(jīng)濟(jì)生活水平得到了大幅度的提高。隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,人口數(shù)量的增加,人們生活水品的提高,消費(fèi)能力的提高,健康營(yíng)養(yǎng)生活方式的消費(fèi)理念已經(jīng)逐漸形成。水果具有豐富的維生素、胡蘿卜素、礦物質(zhì)、膳食纖維等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì),可以補(bǔ)充人體所需的營(yíng)養(yǎng)成分,同時(shí)也可以預(yù)防一些疾病,所以人們對(duì)于水果的需求量也在大幅的增長(zhǎng)。雖然我國(guó)有大范圍的果林種植面積,每年的產(chǎn)量也在世界上位居第一的位置,在國(guó)際水果貿(mào)易方面來說,水果外出口貿(mào)易逐年增加,但是整體外出口貿(mào)易增加速度變緩,但是我國(guó)水果相關(guān)產(chǎn)業(yè)的外出口貿(mào)易卻不高,在世界貿(mào)易中占比僅為3%[4]。隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展和消費(fèi)升級(jí),果品消費(fèi)已從量的需求向質(zhì)的訴求轉(zhuǎn)變,消費(fèi)者更加傾向于選擇高品質(zhì)果品,不僅注重外觀品象(顏色、大小等),更注重內(nèi)部品質(zhì)(糖度、酸度、風(fēng)味及內(nèi)部缺陷)。由于現(xiàn)代園藝技術(shù)的實(shí)施,外觀品質(zhì)已得到極大改善,而內(nèi)部品質(zhì)的檢測(cè)和分級(jí)已成為果品商品化的瓶頸。隨著互聯(lián)網(wǎng)+農(nóng)業(yè)和電子商務(wù)的崛起,果品的商品化處理水平和品牌建設(shè)顯得尤為重要[5]。高品質(zhì)的果品按質(zhì)論價(jià),提升其溢價(jià)能力將是發(fā)展趨勢(shì)。而品牌建設(shè)必須有高品質(zhì)且一致性好的商品進(jìn)行支撐,因此開發(fā)基于水果內(nèi)部物質(zhì)含量的快速無損檢測(cè)技術(shù)是必要途徑。
全自動(dòng)水果分揀系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與開發(fā)114.保證整體設(shè)備空間布局合理、運(yùn)行快速穩(wěn)定、操作簡(jiǎn)單明了。5.為了實(shí)現(xiàn)能過夠便捷、快速、準(zhǔn)確實(shí)現(xiàn)等級(jí)分類,減少人工勞動(dòng)力,降低水果投向市場(chǎng)的成本,根據(jù)千禧果的果型特性,本論文主要使用現(xiàn)有的機(jī)械技術(shù)、光譜技術(shù)、控制技術(shù)設(shè)計(jì)了一種集上料裝置、傳送裝置、光譜分析裝置、分揀執(zhí)行裝置于一體的千禧果自動(dòng)分揀裝置。自動(dòng)分揀裝置在實(shí)現(xiàn)的過程中需要考慮各種各樣的因素,以保證整體功能的實(shí)現(xiàn),整體設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)必須遵循如圖2-1所示的設(shè)計(jì)流程,以此來保證高效率的功能實(shí)現(xiàn),同時(shí)保證設(shè)備的穩(wěn)定性和可靠性。圖2-1自動(dòng)分揀裝置設(shè)計(jì)流程
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]果蔬品質(zhì)安全近紅外光譜無損檢測(cè)研究進(jìn)展[J]. 郭志明,郭闖,王明明,石吉勇,陳全勝,鄒小波. 食品安全質(zhì)量檢測(cè)學(xué)報(bào). 2019(24)
[2]百香果分揀裝置的設(shè)計(jì)與研究[J]. 代澤繁,秦劍鋒,江英杰,莫德天,李凱,李先瑄. 輕工科技. 2019(10)
[3]基于機(jī)器視覺的火龍果自動(dòng)分級(jí)系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J]. 陳林琳,姜大慶,黃菊,劉永華. 農(nóng)機(jī)化研究. 2020(05)
[4]中國(guó)農(nóng)業(yè)未來十年展望摘要及概述[J]. 新農(nóng)業(yè). 2019(10)
[5]柵條滾筒式干果分級(jí)機(jī)設(shè)計(jì)[J]. 史增錄,唐學(xué)鵬,趙守瑞,白圣賀,張學(xué)軍. 農(nóng)業(yè)工程. 2018(07)
[6]水果分選技術(shù)的現(xiàn)狀和發(fā)展[J]. 孫曙光,張佩,李金磊. 農(nóng)業(yè)裝備技術(shù). 2018(03)
[7]水果分揀技術(shù)的研究現(xiàn)狀與發(fā)展[J]. 李梅. 江蘇理工學(xué)院學(xué)報(bào). 2018(02)
[8]水果無損檢測(cè)技術(shù)的研究與應(yīng)用[J]. 劉明濤,劉亞,郭俊先. 農(nóng)業(yè)科技與裝備. 2017(06)
[9]高光譜圖像技術(shù)檢測(cè)農(nóng)作物含水量的研究進(jìn)展[J]. 魏利峰,紀(jì)建偉. 中國(guó)農(nóng)機(jī)化學(xué)報(bào). 2016(07)
[10]“互聯(lián)網(wǎng)+農(nóng)業(yè)”現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展研究[J]. 劉玉忠. 創(chuàng)新科技. 2015(07)
博士論文
[1]臍橙表面缺陷的快速檢測(cè)方法研究[D]. 李江波.浙江大學(xué) 2012
碩士論文
[1]機(jī)器視覺在蘋果疤痕識(shí)別和顏色分級(jí)中的應(yīng)用[D]. 紀(jì)宇慧.濟(jì)南大學(xué) 2019
[2]基于柑橘表面顏色的分級(jí)技術(shù)與控制系統(tǒng)研究[D]. 楊張鵬.中南林業(yè)科技大學(xué) 2019
[3]基于機(jī)器視覺的蘋果分揀關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 張力超.石河子大學(xué) 2018
[4]基于聲學(xué)特性水果硬度檢測(cè)系統(tǒng)與應(yīng)用方法的研究[D]. 白志杰.江蘇大學(xué) 2018
[5]基于高光譜成像的水果輕微機(jī)械損傷無損檢測(cè)的研究[D]. 韓浩然.云南師范大學(xué) 2018
[6]光譜校正方法研究及其在土壤檢測(cè)的應(yīng)用[D]. 鐘杰.暨南大學(xué) 2018
[7]基于機(jī)器視覺的圣女果分級(jí)分選機(jī)[D]. 吳杰.寧夏大學(xué) 2017
[8]基于高光譜成像技術(shù)的哈密瓜堅(jiān)實(shí)度檢測(cè)研究[D]. 李鋒霞.石河子大學(xué) 2014
[9]X射線無損檢測(cè)技術(shù)在柚子品質(zhì)檢測(cè)中的應(yīng)用研究[D]. 耿一曼.福建農(nóng)林大學(xué) 2012
[10]基于多光譜柑桔檢測(cè)方法研究[D]. 李曉慧.天津理工大學(xué) 2010
本文編號(hào):3335666
【文章來源】:湖南師范大學(xué)湖南省 211工程院校
【文章頁(yè)數(shù)】:79 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
010-2018果園種植面積圖
碩士學(xué)位論文2圖1-22010-2018年水果產(chǎn)量圖中國(guó)堅(jiān)持改革開放,以經(jīng)濟(jì)建設(shè)為中心,隨著科學(xué)技術(shù)和世界貿(mào)易的快速發(fā)展,人們的經(jīng)濟(jì)生活水平得到了大幅度的提高。隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,人口數(shù)量的增加,人們生活水品的提高,消費(fèi)能力的提高,健康營(yíng)養(yǎng)生活方式的消費(fèi)理念已經(jīng)逐漸形成。水果具有豐富的維生素、胡蘿卜素、礦物質(zhì)、膳食纖維等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì),可以補(bǔ)充人體所需的營(yíng)養(yǎng)成分,同時(shí)也可以預(yù)防一些疾病,所以人們對(duì)于水果的需求量也在大幅的增長(zhǎng)。雖然我國(guó)有大范圍的果林種植面積,每年的產(chǎn)量也在世界上位居第一的位置,在國(guó)際水果貿(mào)易方面來說,水果外出口貿(mào)易逐年增加,但是整體外出口貿(mào)易增加速度變緩,但是我國(guó)水果相關(guān)產(chǎn)業(yè)的外出口貿(mào)易卻不高,在世界貿(mào)易中占比僅為3%[4]。隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展和消費(fèi)升級(jí),果品消費(fèi)已從量的需求向質(zhì)的訴求轉(zhuǎn)變,消費(fèi)者更加傾向于選擇高品質(zhì)果品,不僅注重外觀品象(顏色、大小等),更注重內(nèi)部品質(zhì)(糖度、酸度、風(fēng)味及內(nèi)部缺陷)。由于現(xiàn)代園藝技術(shù)的實(shí)施,外觀品質(zhì)已得到極大改善,而內(nèi)部品質(zhì)的檢測(cè)和分級(jí)已成為果品商品化的瓶頸。隨著互聯(lián)網(wǎng)+農(nóng)業(yè)和電子商務(wù)的崛起,果品的商品化處理水平和品牌建設(shè)顯得尤為重要[5]。高品質(zhì)的果品按質(zhì)論價(jià),提升其溢價(jià)能力將是發(fā)展趨勢(shì)。而品牌建設(shè)必須有高品質(zhì)且一致性好的商品進(jìn)行支撐,因此開發(fā)基于水果內(nèi)部物質(zhì)含量的快速無損檢測(cè)技術(shù)是必要途徑。
全自動(dòng)水果分揀系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與開發(fā)114.保證整體設(shè)備空間布局合理、運(yùn)行快速穩(wěn)定、操作簡(jiǎn)單明了。5.為了實(shí)現(xiàn)能過夠便捷、快速、準(zhǔn)確實(shí)現(xiàn)等級(jí)分類,減少人工勞動(dòng)力,降低水果投向市場(chǎng)的成本,根據(jù)千禧果的果型特性,本論文主要使用現(xiàn)有的機(jī)械技術(shù)、光譜技術(shù)、控制技術(shù)設(shè)計(jì)了一種集上料裝置、傳送裝置、光譜分析裝置、分揀執(zhí)行裝置于一體的千禧果自動(dòng)分揀裝置。自動(dòng)分揀裝置在實(shí)現(xiàn)的過程中需要考慮各種各樣的因素,以保證整體功能的實(shí)現(xiàn),整體設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)必須遵循如圖2-1所示的設(shè)計(jì)流程,以此來保證高效率的功能實(shí)現(xiàn),同時(shí)保證設(shè)備的穩(wěn)定性和可靠性。圖2-1自動(dòng)分揀裝置設(shè)計(jì)流程
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]果蔬品質(zhì)安全近紅外光譜無損檢測(cè)研究進(jìn)展[J]. 郭志明,郭闖,王明明,石吉勇,陳全勝,鄒小波. 食品安全質(zhì)量檢測(cè)學(xué)報(bào). 2019(24)
[2]百香果分揀裝置的設(shè)計(jì)與研究[J]. 代澤繁,秦劍鋒,江英杰,莫德天,李凱,李先瑄. 輕工科技. 2019(10)
[3]基于機(jī)器視覺的火龍果自動(dòng)分級(jí)系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J]. 陳林琳,姜大慶,黃菊,劉永華. 農(nóng)機(jī)化研究. 2020(05)
[4]中國(guó)農(nóng)業(yè)未來十年展望摘要及概述[J]. 新農(nóng)業(yè). 2019(10)
[5]柵條滾筒式干果分級(jí)機(jī)設(shè)計(jì)[J]. 史增錄,唐學(xué)鵬,趙守瑞,白圣賀,張學(xué)軍. 農(nóng)業(yè)工程. 2018(07)
[6]水果分選技術(shù)的現(xiàn)狀和發(fā)展[J]. 孫曙光,張佩,李金磊. 農(nóng)業(yè)裝備技術(shù). 2018(03)
[7]水果分揀技術(shù)的研究現(xiàn)狀與發(fā)展[J]. 李梅. 江蘇理工學(xué)院學(xué)報(bào). 2018(02)
[8]水果無損檢測(cè)技術(shù)的研究與應(yīng)用[J]. 劉明濤,劉亞,郭俊先. 農(nóng)業(yè)科技與裝備. 2017(06)
[9]高光譜圖像技術(shù)檢測(cè)農(nóng)作物含水量的研究進(jìn)展[J]. 魏利峰,紀(jì)建偉. 中國(guó)農(nóng)機(jī)化學(xué)報(bào). 2016(07)
[10]“互聯(lián)網(wǎng)+農(nóng)業(yè)”現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展研究[J]. 劉玉忠. 創(chuàng)新科技. 2015(07)
博士論文
[1]臍橙表面缺陷的快速檢測(cè)方法研究[D]. 李江波.浙江大學(xué) 2012
碩士論文
[1]機(jī)器視覺在蘋果疤痕識(shí)別和顏色分級(jí)中的應(yīng)用[D]. 紀(jì)宇慧.濟(jì)南大學(xué) 2019
[2]基于柑橘表面顏色的分級(jí)技術(shù)與控制系統(tǒng)研究[D]. 楊張鵬.中南林業(yè)科技大學(xué) 2019
[3]基于機(jī)器視覺的蘋果分揀關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 張力超.石河子大學(xué) 2018
[4]基于聲學(xué)特性水果硬度檢測(cè)系統(tǒng)與應(yīng)用方法的研究[D]. 白志杰.江蘇大學(xué) 2018
[5]基于高光譜成像的水果輕微機(jī)械損傷無損檢測(cè)的研究[D]. 韓浩然.云南師范大學(xué) 2018
[6]光譜校正方法研究及其在土壤檢測(cè)的應(yīng)用[D]. 鐘杰.暨南大學(xué) 2018
[7]基于機(jī)器視覺的圣女果分級(jí)分選機(jī)[D]. 吳杰.寧夏大學(xué) 2017
[8]基于高光譜成像技術(shù)的哈密瓜堅(jiān)實(shí)度檢測(cè)研究[D]. 李鋒霞.石河子大學(xué) 2014
[9]X射線無損檢測(cè)技術(shù)在柚子品質(zhì)檢測(cè)中的應(yīng)用研究[D]. 耿一曼.福建農(nóng)林大學(xué) 2012
[10]基于多光譜柑桔檢測(cè)方法研究[D]. 李曉慧.天津理工大學(xué) 2010
本文編號(hào):3335666
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