水果分選機設計-蘋果大小分級機構設計【全套含11張CAD圖紙和文檔資料】

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?全日制普通本科生畢業(yè)論文（設計） 中 期 檢 查 表 學? 院：????? 工學院???????????? 學生姓名 ? 學??? 號 ? 年級專業(yè)及班級 ? 指導教師姓名 ? 指導教師職稱 教授 論文（設計）題目 蘋果大小分級機構設計 畢業(yè)論文（設計）工作進度 ? 已完成的主要內容 尚需解決的主要問題 ?1、進出料機架結構設計 ?2、進出料槽的設計 ?3進料篩選機構設計、 ? ?1、振動電機的選擇 ?2、支撐結構的設計 ?3、氣壓缸的設計與選擇 ?4、震動機架的設計與選擇 指導教師意見 ? ? ? ? ???????????????????? 簽名：????????????? 年??? 月??? 日?? 檢查小組意見 ? ? ?????????????????????? 組長簽名：?????????? 年??? 月??? 日?? ? 注：1.此表可用黑色簽字筆填寫，也可打印，但意見欄必須相應責任人親筆填寫。 2.此表可從教務處網站下載中心下載。 ? ? 畢業(yè)論文（設計）任務書 ? ? ? ? ? ? ? ? ? 學生姓名 ? 學??? 號 ? 年級專業(yè)及班級 ? 指導教師及職稱 ? 學??? 院 ? ? ? ? ? ? ? ? 20??? 年???? 月???? 日 填 寫 說 明 ? 一、畢業(yè)論文（設計）任務書是學校根據(jù)已經確定的畢業(yè)論文（設計）題目下達給學生的一種教學文件，是學生在指導教師指導下獨立從事畢業(yè)論文（設計）工作的依據(jù)。此表由指導教師填寫。 二、此任務書必需針對每一位學生，不能多人共用。 三、選題要恰當，任務要明確，難度要適中，份量要合理，使每個學生在規(guī)定的時限內，經過自己的努力，可以完成任務書規(guī)定的設計研究內容。 四、任務書一經下達，不得隨意更改。 五、各欄填寫基本要求。 （一）畢業(yè)論文（設計）選題來源、選題性質和完成形式： 請在合適的對應選項前的“□”內打“√”，科研課題請注明課題項目和名稱，項目指“國家青年基金”等。 （二）主要內容和要求： 1．工程設計類選題 明確設計具體任務，設計原始條件及主要技術指標；設計方案的形成（比較與論證）；該生的側重點；應完成的工作量，如圖紙、譯文及計算機應用等要求。 2．實驗研究類選題 明確選題的來源，具體任務與目標，國內外相關的研究現(xiàn)狀及其評述；該生的研究重點，研究的實驗內容、實驗原理及實驗方案；計算機應用及工作量要求，如論文、文獻綜述報告、譯文等。 3．文法經管類論文 明確選題的任務、方向、研究范圍和目標；對相關的研究歷史和研究現(xiàn)狀簡要介紹，明確該生的研究重點；要求完成的工作量，如論文、文獻綜述報告、譯文等。 （三）主要中文參考資料與外文資料： 在確定了畢業(yè)論文（設計）題目和明確了要求后，指導教師應給學生提供一些相關資料和相關信息，或劃定參考資料的范圍，指導學生收集反映當前研究進展的近1－3年參考資料和文獻。外文資料是指導老師根據(jù)選題情況明確學生需要閱讀或翻譯成中文的外文文獻。 （四）畢業(yè)論文（設計）的進度安排： 1．設計類、實驗研究類課題 實習、調研、收集資料、方案制定約占總時間的20%；主體工作，包括設計、計算、繪制圖紙、實驗及結果分析等約占總時間的50%；撰寫初稿、修改、定稿約占總時間的30%。 2．文法經管類論文 實習、調研、資料收集、歸檔整理、形成提綱約占總時間的60%；撰寫論文初稿，修改、定稿約占總時間的40%。 六、各欄填寫完整、字跡清楚。應用黑色簽字筆填寫，也可使用打印稿，但簽名欄必須相應責任人親筆簽名。 ? ? 畢業(yè)論文 （設計）題目 蘋果大小分級機構設計? 選題來源 □結合科研課題?? 課題名稱：???????????????????????????????????????? ■生產實際或社會實際?????????? □其他??? 選題性質 □基礎研究????? ■應用研究???? □其他 題目完成形式 □畢業(yè)論文????? ■畢業(yè)設計???? □提交作品，并撰寫論文 主要內容和要求 1主要內容包括: 1.1本項目研究的目的、意義、國內外研究的動態(tài)； 1.2總體方案的擬定和主要參數(shù)的設計計算； 1.3傳動方案的確定及設計計算，主要工作部件的設計； 1.4主要受力零件的強度或壽命校核計算； 1.5裝配總圖、部件圖、零件工作圖的繪制。 2要求 2.1主要技術參數(shù)：生產率 2.2查閱資料15篇以上，翻譯一定數(shù)量的外文資料； 2.3機構設計可靠、布局合理、與各執(zhí)行機構協(xié)調工作； 2.4畫圖相當于3-4張A0圖紙的工作量（包括2張以上CAD圖紙）； 2.5設計計算說明書1萬字以上，條理清楚，計算有據(jù)。格式按湖南農業(yè)大學全日制普通本科生畢業(yè)論文（設計）規(guī)范化要求； 2.6設計說明書的內容包括：課題的目的、意義、國內外動態(tài)；研究的主要內容；總體方案的擬定和主要參數(shù)的設計計算；傳動方案的確定及設計計算，主要工作部件的設計；主要零件分析計算和校核；參考文獻；鳴謝。 注：此表如不夠填寫，可另加附頁。 主要中文參考資料與外文資料 ?[1]劉曉杰 食品加工機械與設備? 高等教育出版社? 2010 ?[2]厲建國、趙濤.食品加工機械[M].成都.四川科學技術出版社出版.1984.130-152 [3] 許學勤.食品工廠機械與設備[M]. 北京.中國輕工業(yè)出版社.2008.138-142 [4] 馬海樂.食品機械與設備[M]. 北京.中國農業(yè)出版社.2004.75-85 [5] 肖旭霖. 食品機械與設備[M]. 北京.科學出版社.2006.75-8 [6] 中國農業(yè)機械化科學研究院.實用機械設計手冊[M].北京.中國農業(yè)機械出版社.1984 [7] 谷文英.配合飼料工藝學[M].北京.中國輕工業(yè)出版社.1999. 88-92 [8] 沈再春.農產品加工機械與設備[M].北京.中國輕工業(yè)出版社.1993. 105-120 [9] 龐聲海、饒應昌.飼料加工機械使用與維修[M].北京.中國農業(yè)出版社.2000. 工作進度安排 起止日期 主要工作內容 ?2012、10、20 選題 ?2012、10、30 下達任務書 ?2012、11、4 查找資料，開題 ?2012、12、1 設計計算,畫圖 ?2013、3、20 中期考核 ?2013、4、20 完善，交設計初稿 ?2013、5、10 完善，交設計二稿 ?2013、5、20 修改，答辯，交終稿 要求完成日期：20?13? 年?5 月??10? 日??????? 指導教師簽名：? ?????????????????????? 審查日期：20??? 年??? 月??? 日??????????? 專業(yè)委員會主任簽名： ????????????????? 批準日期：20??? 年??? 月??? 日??????????? 學院指導委員會簽名（公章）：?????????? 接受任務日期：20?12? 年?10 月?20 日? ??????學生本人簽名：???????? ??????????????? 注：簽名欄必須由相應責任人親筆簽名。此表可從教務處網站下載中心下載。 ? ? ? 畢業(yè)論文（設計）開題報告 ? ? ? ? ? ? 學生姓名 ? 學??? 號 ? 年級專業(yè)及班級 ? 指導教師及職稱 ? 學??? 院 ? ? ? ? ? ? ? ? 20??? 年???? 月???? 日 ? 畢業(yè)論文（設計）題目 蘋果大小分級機構設計 文獻綜述（選題研究意義、國內外研究現(xiàn)狀、主要參考文獻等，不少于1000字） 選題研究意義： 我國是蘋果生產大國，蘋果總量躍居世界第一位，而且品種豐富。但目前我國的蘋果產后商品化處理的水平仍很低，在國際市場上競爭力很弱。目前國內外研究比較多的是農產品的品質檢測。在蘋果品質檢測方面，國外除了進行外部品質（如大小、形狀、顏色、表面缺陷等）檢測外，還進行其內部品質的無損檢測，有些檢測項目已經商品化，且能達到實時速度。在國內，蘋果的品質檢測研究從90年代才開始，僅停留在外部的品質檢測上，且遠沒達到實時檢測分級的水平，我國蘋果的生產在整個農產品的生產中占有很大的比例，是重要的外貿出口產品。但由于生產后處理不夠，使得外銷蘋果的品質難以保證，在國際市場上缺乏競爭力。其原因首先是檢測與分選的手段落后。在我國，蘋果分級基本上仍由人工完成。人工分級的缺點主要有：勞動量大，生產率低，分級標準難以實現(xiàn)，分級精度不穩(wěn)定。因為在蘋果分級標準中，著色面積和缺陷面積的度量，僅憑人的視覺難以精確區(qū)分，且人長時間用眼，會造成疲勞及情緒的不穩(wěn)定，從面造成分級誤差的波動，其次，蘋果的內部品質缺乏檢測手段，使蘋果的內外品質無法保證。因此，研究和開發(fā)蘋果自動實時分級系統(tǒng)，選出高質量的蘋果，為國家創(chuàng)取外匯，在我國具有重要的經濟價值和廣闊的應用前景。 國內外研究現(xiàn)狀： ??? 國內研究概況: 對于國外的分級水平，國內水果分級市場比較落后。國內水果分級大部分還采用人工分級方法，只有少數(shù)企業(yè)采用半自動及自動化水果分級。 雖然我國水果分級現(xiàn)狀不容樂觀，但也有一些企業(yè)的研究得到成功，浙江大學果蔬智能化分級技術與裝備課題組經過近10年的研究積累，在國家“863”計劃?國家自然科學基金和浙江省科技計劃的支持下，與杭州杭掛機電有限公司合作于2004年研制成功國內第一條完全擁有自主知識產權的基于計算機視覺的水果品質智能化實時檢測與分級生產線。項目至今已獲國家發(fā)明專利2項、授權計算機軟件著作登記2項、授權國家實用新型專利8項，另有國家發(fā)明專利10項待批。2004年6月16日，順利通過國家863計劃機器人技術主題專家組的驗收。2004年12月28日，銷往廣東梅縣的第一條生產線在當?shù)卣秸{試成功，并投入正常生產用于當?shù)靥厣毘鹊钠焚|檢測和分級，其工作性能得到用戶的高度評價。 2005年4月29日，由中國工程院汪懋華院士、蔣亦元院士等8位本領域的權威專家組成的鑒定委員會，對本生產線進行了鑒定，專家們對這一成果給予了高度評價：總體技術水平達到國際同類產品的先進水平，多項技術處于國際領先水平。 日前，江蘇省自主研制生產的電腦控制全自動水果分級流水生產線在陜西成功運行，并通過國家一級科技查新，填補了國內果品加工生產機械的空白。 該生產線由江蘇牧羊集團研制，采用水果品質視覺系統(tǒng)測與分級，每條生產線每小時能檢測分級2．5噸及3噸水果，適用于柑橘、胡柚、蘋果、西紅柿、土豆等多種水果及農產品的快速分級，部分指標達到世界先進水平。為配套新生產線，該集團同時研發(fā)出壓榨機、榨汁機等飲料機械，以及去核機、打漿機等果汁生產線前處理設備與后道包裝設備，具有良好的應用前景。 ??? 國外研究概況: 國外50%以上的水果實現(xiàn)了分級的完全自動化。近年，隨著信息技術的飛躍發(fā)展和計算機普及．圖像技術及機器(計算機)視覺技術已被廣泛應用于多個學科，在作物領域也已取得許多進展．并展示了廣闊的應用前景。 目前較先進的微機控制的重量分級機，采用最新電子儀器測定重量，可按需選擇準確的分級基準，分級精度高，使用特別的滑槽，落差小，水果不受沖擊、不損傷。分級、裝箱所需時間為傳統(tǒng)的1/2。 日本消費者對水果的消費是非常挑剔的，其水果上市前都要經過分級包裝。有些價值較高的水果，如冬季上市的西瓜要在標簽上標出糖度數(shù)值。目前，在日本許多高新技術在水果檢測領域得到應用。計算機技術、無損傷檢測技術以及自動化控制技術的發(fā)展為現(xiàn)代分級檢測技術提供了廣闊的空間，使分級檢測技術正在由半自動化向全自動化、外部品質檢測向內部品質檢測、復雜化向簡單化和方便化、規(guī)格標準的文字化向數(shù)字化、機械設備結構的復雜化向簡單化、數(shù)據(jù)的人工管理向計算機管理方向轉化。 在意大利的果品貯藏加工業(yè)生產中，使用顏色分級機較早，主要是對蘋果進行顏色分級，其原理是按照綠色蘋果比紅色蘋果的反射光強的道理進行的。工作時，果實在松軟的傳送帶上跳躍移動，光線可照射到水果的大多部位，這樣就避免了水果單面被照射。反射光傳遞給電腦，由電腦按照反射率的不同來將果實分開，一般分為全綠果、半綠（半紅）果、全紅果等級別。 美國Penwalt公司Decco型分級機是一種新型果實分級機，具有速度快、性能好、通用性強的特點。它根據(jù)“體積”分級的原理進行工作，綜合了大小和重量分級機最突出的優(yōu)點，同時消除了二者的缺點，使分級作業(yè)真正得以柔和平緩地進行。Decco分級機工作原理是：提升機輥子將待分級的果實送入四星裝料斗，星輪與提升機以鏈條驅動的各對定距輥子同步，輥子承載水果通過分級全程，這樣的裝置，星輪可以很柔和地將水果從提升機傳送到由一對滾子形成的凹槽中，根據(jù)選用分級機規(guī)格的不同，分級部分包括6-9行高度可調的“摩擦指”，滾子從摩擦指下通過，緩緩地作反時針回轉，水果則作順時針轉動，當水果遇到摩擦指（最大的水果首先接觸摩擦指），由于轉動與摩擦的組合，水果極柔和地從滾子上移動并落入彈性的擺動活動門上，水果自重足夠使其滑出并滾到輸送皮帶上，然后由皮帶送入包裝槽中。由于水果沒有摔落，也沒有其他任何典型的引起損傷的動作，分級柔和。水果分級只有綜合形狀、大小、色澤、果面缺陷等各種因素，甚至是內部品質，才能排除其他因素，使分級質量得到保證。 法國的MAF France公司的水果分級包裝設備，不僅能對果蔬進行分級包裝，還可以利用電子、光學原理對果蔬表皮的瑕疵進行分選，全電腦監(jiān)控，自動化程度相當高。在意大利的果品貯藏加工業(yè)生產中，使用顏色分級機較早，主要是對蘋果進行顏色分級，其原理是按照綠色蘋果比紅色蘋果的反射光強的道理進行的。工作時，果實在松軟的傳送帶上跳躍移動，光線可照射到水果的大多部位，這樣就避免了水果單面被照射。反射光傳遞給電腦，由電腦按照反射率的不同來將果實分開，一般分為全綠果、半綠（半紅）果、全紅果等級別。 主要參考文獻與外文資料: [1] 葉昱程，應義斌. 水果品質檢測與分級技術［J］. 農機化研究, 2003 [2] 蔣煥煜, 應義斌,等. 果品質智能化實時檢測分級生產線的研究. 農業(yè)工程學報，2002 [3] 張方明，應義斌.水果分級機器人關鍵技術的研究和發(fā)展. 機器人技術與應用，2004 [4] 李慶中，汪懋華. 基于計算機視覺的水果實時分級技術發(fā)展與展望. 農業(yè)機械學報，1999 [5] 劉福順，湯明．無損檢測基礎［M］．北京：北京航空航天大學出版社．2002 [6] 中國機械工程學會無損檢測分會.射線檢測.北京：機械工業(yè)出版社.2004 [7] 宋爾濤.包裝自動控制原理及過程自動化.北京：印刷工業(yè)出版社.1999 [8] 孫鳳蘭.包裝機械概論.北京：印刷工業(yè)出版社.1998 [9] 許曉腸.專用機床設備設計.重慶：重慶大學出版社.2003 [10] 中國紡織大學、哈爾濱工業(yè)大學. 機床設計圖冊.北京：機械工業(yè)出版社.1979 [11] 韓東海，劉新鑫，涂潤林．果品無損檢測技術在蘋果生產和分級中的應用.世界農業(yè)，2003 [12] 中華人民共和國商業(yè)部教材領導小組．輸送機械與輔助設備．北京：中國財政經濟出版社．1991 [13] 黃繼昌，徐巧魚.實用機械機構圖冊.北京：人民郵電出版社.1996 [14] 陳鐵鳴.新編機械設計課程設計圖冊.北京：高等教育出版社.2003 [15] 張之議.機械華運輸設計手冊.北京：機械工業(yè)出版社.1997 [16] 鄭志峰.鏈傳動.北京：機械工業(yè)出版社.1992 [17] 鄭志峰.鏈傳動設計與應用手冊.北京：機械工業(yè)出版社.1992 [18] 朱龍根.簡明機械零件設計手冊.北京：機械工業(yè)出版社.1997 [19] 中華人民共和國國家質量監(jiān)督檢驗檢疫總局發(fā)布.中華人民共和國國家標準機械制圖.北京：中國標準出版社.2004 [20] 馬希青、蘇夢香、趙月羅編.機械制圖.徐州：中國礦業(yè)大學出版社.2004 [21] 全國電氣元件編制和圖形符號標準化技術委員會秘書處.技術制圖與機械制圖標準規(guī)定匯編.北京：中國電力出版社.2003 [22] 黃越平，徐進進.自動化機構設計構思實用圖例.北京：中國鐵道出版社.1993 [23]（德）FAG.Kugelfischer AG著.滾動軸承安裝設計.北京：機械工業(yè)出版社.2004 [24] J. A. Throop, D. J. Aneshansley, B. L. Upchurch, B. Anger. Apple Orientation on Two Conveyors: Performance and Predictability Based on Fruit Shape Characteristics. Transactions of the ASAE, 2001 American Society of Agricultural Engineers, Vol. 44(1): 99–109 [25] J. A. Throop, D. J. Aneshansley, W. C. Anger, D. L. Peterson. Conveyor Design for Apple Orientation, An ASAE Meeting Presentation, Paper Number: 036123 [26] J. A. Throop, D. J. Aneshansley, W. C. Anger, D. L. Peterson. Quality Evaluation of Apples Based on Surface Defects – An Inspection Station Design. An ASAE Meeting Presentation, Paper Number: 036161 ? ? 注：此表如不夠填寫，可另加頁。 研究方案（研究目的、內容、方法、預期成果、條件保障等） 研究目的： （1）?????? 降低勞動者的勞動強度； （2）?????? 提高勞動生產率； （3）?????? 提高產品分類質量； （4）?????? 降低生產成本； ? 研究內容和方案：對蘋果分級原理及基本結構進行分析與說明，對蘋果分級機構進行設計。 工作原理：蘋果通過進料機構逐個滾至輸送裝置的PVC塑料模塊上，由鏈條實現(xiàn)傳動。在前進過程中，PVC塑料模塊中間的小輪與機架上焊接的托條摩擦，小輪隨之向前滾動，且此小輪上部露出平面1.3mm，正好與蘋果接觸，使蘋果在摩擦力的作用下翻轉。當蘋果的花萼/莖旋轉到小輪處時，小輪與蘋果停止接觸，此時小輪空轉，蘋果軸線處于垂直位置，蘋果完成定位。蘋果在接下來的前進過程中，PVC塑料板的底部有一個帶有小輪的軸，通過與機架上擋板的摩擦作用，二者共同作用相當與一個凸輪，實現(xiàn)蘋果的傾斜45度。同時，PVC塑料板底部兩邊有兩根相同的軸，軸上的小輪也與此擋板接觸，帶動其頂端的兩個棍子轉動，從而使傾斜的蘋果繞軸旋轉。這時蘋果正好移動到攝像機前，這樣便能保證攝像機拍照時能拍到蘋果的各個表面。由計算機對圖象進行處理，將信號發(fā)送給出料機構，實現(xiàn)五個等級的分級，并且能夠自動從對應的等級口出料。 本機主要由進料機構、傳動機構、輸送機構、檢測機構和出料機構等組成。其結構如圖所示： 預期結果:在完成了各項設計后,能實現(xiàn)高速作業(yè),降低勞動強度，提高生產效益。 條件保障: 1，本設計的大部分工作將在本學校完成.??????? 2，有扎實的理論知識和學校專家的指導.??????? 3，學校的實驗設備和相關圖書資料. ? ? 進程計劃（各研究環(huán)節(jié)的時間安排、實施進度、完成程度等） ?2012、10、20 選題 ?2012、10、30 下達任務書 ?2012、11、4 查找資料，開題 ?2012、12、1 設計計算,畫圖 ?2013、3、20 中期考核 ?2013、4、20 完善，交設計初稿 ?2013、5、10 完善，交設計二稿 ?2013、5、20 修改，答辯，交終稿 ? ? 論證小組意見 ? ? ? ? ????????????????????????????? 組長簽名： ??????????????????????????????????????????????? 20??? 年?? 月?? 日 專業(yè)委員會意見 ? ? ??????????????????????????????專業(yè)委員會主任簽名： ???? ??????????????????????????????????????????20?? 年?? 月?? 日 注：1.此表可用黑色簽字筆填寫，也可打印，但意見欄必須相應責任人親筆填寫。 2.此表可從教務處網站下載中心下載。 目　　錄 摘要 …… ………………………………………………………………………………1 關鍵字 … ………………………………………………………………………………1 1 前言 …………………………………………………………………………………2 1.1 研究的目的及意義 …… …… ……… …………………………………………2 1.2 國內外研究概況 ………………………………………………………………3 1．2．1 國內研究概況 ………………………………………………………………3 1．2．2 國外研究概況 … ……………………………………………………………4 1．3研究特色與創(chuàng)新 ………………………………………………………………5 2 概述 …………………………………………………………………………………6 2．1 氣動水果分級傳輸裝置原理簡介 ……………………………………………6 2．2傳輸分級機構工作原理 …………………………………………………………6 2.2.1 基本組成 ………… ……………………………………………………………6 2．3 設計任務 …………………………………………………………………………7 3 進料機構設計 …… …………………………………………………………………8 3．1進料機架的設計 …………………………………………………………………8 3．1．1加工工藝的選擇 ……………………………………………………………8 3．1．2材料的選擇 …………………………………………………………………8 3．1．3進料機架結構 ………………………………………………………………9 3．2進料槽的設計 ……………………………………………………………………9 3．2．1 加工工藝的選擇 … …………………………………………………………9 3．2．2 材料的選擇 …………………………………………………………………10 3．2．3 進料槽的結構 ………………………………………………………………10 3．3 進料篩選機構設計 …………………………………………………………… 10 3．3．1 方案的確定 …………………………………………………………………10 3．3．2篩選機構結構 ………………………………………………………………10 3．3．3 振動電機的選擇 ……………………………………………………………11 3．4 支撐結構的設計 ………………………………………………………………12 3．4．1 進料支撐結構 ………………………………………………………………12 3．5振動機架………………………………………………………………………… 12 4 主要技術參數(shù)和電機選擇 ……… ……………………………………………… 12 5 傳動系統(tǒng)設計…… …………………………………………………………………14 5.1鏈條和鏈輪的設計 ………………………………………………………………14 5.1.1 鏈輪的設計…………………………… ………………………………………14 5.1.2鏈條的設計計算 ………………………………………………………………16 5.2滾子設計 …………………………………………………………………………17 5.3 軸的設計及校核…………… ……………………………………………………18 5.3.1 主動軸設計及校核…… ………………………………………………………19 5.3.2從動軸設計 ………………………… ………… ……………………………21 5.4 同步帶和同步帶輪設計……………… …………………………………………22 5.4.1同步帶選擇 ……………………………………………………………………23 5.4.2 同步帶帶輪設計計算……………………… …………………………………23 5.5軸承的設計 ………………………………………………………………………24 5.5.1軸和軸承的安裝方式 …………………………………………………………24 6 安裝結構設計計算…………… ……………………………………………………25 6.1機架設計 …………………………………………………………………………25 6.1.1機架材料選擇 …………………………………………………………………25 6.1.2 機架連接方式 … ……………………………………………………………25 7 結論 ………………… ………………… …………………………………………26 參考文獻… ……………………………………………………………………………26 致謝……… ……………………………………………………………………………27 3 蘋果大小分級機構設計 摘　要：隨著科學技術的飛速發(fā)展，各行各業(yè)都已不同程度的步入了機械化時代。而傳統(tǒng)的人操縱機械已逐步被淘汰，取而代之的是科技含量更高的機電一體化。水果自動分揀系統(tǒng)是一種集機械傳動，圖像處理，PLC電路控制的機電結合的現(xiàn)代化設備。它主要可分為水果圖象采集段和水果分級段，水果在攝像室內進行圖象采集后，圖象采集段輸出信號給水果分級段，水果分級段的控制件根據(jù)信號做出相應的動作控制氣泵噴氣，將符合分級標準的水果吹離輸送裝置并完成分級。 關鍵字：自動化；圖像處理；氣動；分揀； Apple size grading mechanism design Abstract：With the rapid development of science and technology, all walks of life have different degrees of entered mechanization era. And traditional mechanical manipulation has gradually be eliminated, replaced by the electromechanical integration with higher content of science and technology. Fruit automatic sorting system is a collection of mechanical transmission, image processing and PLC control circuit of the electrical and mechanical combination of modern equipment. It mainly can be divided into fruit image acquisition and fruit grading, fruit after the camera inside for image acquisition, image collecting section of the output signal to the fruit grading period, fruit grading period of control based on signal makes the corresponding action control pump jet, will conform to the classification standard of fruit blow away from the conveying device and complete the grading. Key words:Automation;Image Processing;Pneumatic;Sortin 1 文 獻 翻 譯 二級學院 機械工程學院 班 級 學生姓名 學 號 水果大小分選機 這項發(fā)明是關于水果大小通用分選機的，采用振動工作臺對圓形水果如桔子，杏按大小分選，他同樣可用于非圓形水果或其他類型果實進行分選，如黃瓜，梨，辣椒這一類。 按照本發(fā)明這樣一個排序表有一個一般平固體無孔的表面,在其一端加載水果按大小分選，聯(lián)通加載面積和斜下面的是一個排序區(qū)由一個光滑無孔的波紋表面組成一個多元緊密排列的凹槽,擴展一般的方向振蕩和溝通他們的下端與集合區(qū)。 依照本發(fā)明,這些錐形槽或空缺的上游在水果裝卸結束后，通過篩下水果可以排出一個收集區(qū)，分開收集大尺寸的水果放置區(qū)域。這個發(fā)明采用相應的溝槽通道結構化設計收集裝貨區(qū)域的水果，使主要尺寸水果在裝貨區(qū)振動結束后，使水果通過相應尺寸的開孔槽后進入收集區(qū)。 在它的溝槽通道設計中，采用相應的緩沖結構，是水果流在到達篩選口處時速度減緩便于分類排放篩選水果。該發(fā)明的另一個特點是，分選機的水平加載面和和它的斜向下排序區(qū)之間有一個光滑的塑料浮凸，促使水果進入分選通道，同時盡量減少對水果的傷害并便于清洗的消毒。 在考慮到目前分選機的設計，我們現(xiàn)在將描述本發(fā)明的其他優(yōu)勢各功能。 按圖紙其部分設計參數(shù)如下： 圖1，是水果分選機的整體視圖，和刷選排序圖。 圖2，是與頂部水平臺相連的分選槽的局部視圖和說明。 圖3，是沿圖2中3-3線看去的的剖視圖。 圖4，是一排篩選槽的縱面截斷圖。 現(xiàn)在我們進行詳細的說明。圖1展示了工作臺邊框10這個振動排序面，它的四個角由12,14,16,184個桿來連接支撐，相應的這4個連桿的另一端與機架20相連，并在機架20下面接兩水平平行桿22，用以約束機架的位置，24是一個電機與桿26相鏈接，26另一端一水平臺鏈接，用以驅動水平臺振動。 按照本發(fā)明,排序邊框10和一般臥式平加載面積30,所有水果如杏、柳橙、檸檬和其他一般球形狀的水果就會裝載進行大小分級。裝載區(qū)30與向下傾斜的波形分類面積32相連，波紋排序區(qū)32由一系列緊密并排的凹槽34組成,從裝載區(qū)域擴展30一般的方向振動的桌面,向下一個帶38收集水果到卸槽下端36。 考慮圖2可以看出,這些槽狹窄的凸脊32和凸棱40和向下傾斜的反對側墻42,合并成一個狹窄的圓形窄基44。槽面34應明顯小于框寬10、深度至少大于水果的直徑。同樣像圖1,基極和斜邊的墻壁34,分離槽脊40在上端逐漸融入到平面的水果加載區(qū)域的表。所以,在振蕩的響應操作框10的馬達24、水果加載在其上慢慢朝向上的兩端槽32對齊,并沿著山脊之間的溝槽34 40對他們分類進入36。在目前優(yōu)選的發(fā)明,框10雖然以前描述為一般水平最好是處理一些小傾角。同時,排序區(qū)32水平偏轉角大約15°。 現(xiàn)在指出圖2,中間下出料端和接收端上34有開口槽通過提供50小個水果前的排放出料端36。按照本發(fā)明開口50沿設計方案向下振動,當有一個長度遠大于直徑的水果出現(xiàn)時,由于慮了最小直徑大小的主要水果。側邊緣的反對稱開口錐度50一個寬度在上游端不到預期的直徑的大小的水果要加載在負載區(qū)30，隨著水果進入溝槽34從裝貨區(qū)域30他們被引導向出料端向下的波谷36在重力和主要尺寸的果實沿斜邊的墻進入口50到達傳送帶38。尺寸小一點的水果,由于震動進入上一個篩選口，落入傳送帶60上面。手機水果的傳送帶按水果分類的大小進行排列。 如圖2,同時考慮圖3和4,本發(fā)明還包括對溝槽內的水果減速,而不是繼續(xù)向下沖而沒有進入篩選孔50。圖2、3和4是由一對水平設置的嘴唇或鰭片形小板70,長度與孔50相等。通過圖4與圖3表示,小板70存在一些輕微的跟蹤偏差約2°相對水平面，沿著水果移動到開口50。是通過的水果或進入孔50的石鍋速度慢下來,以便有更多的時間為小尺寸的水果進行篩選。 溝槽34上的篩選孔可進行對任意數(shù)量水果的分選。因此在圖1第二卸料口150也對下一個卸料口進入水果的速度有一定阻礙作用。卸料口150的最大寬度大打低于卸料口50的寬度,后者則由重力下槽進入到下一個篩選槽。 依照本發(fā)明,排序邊框10包括其平面水平設置加載面30和其向下傾斜的排序區(qū)32包括34和水果溝槽運動制動的嘴唇70塑造成一個合適的塑料材料結構如纖維增強聚酯樹脂,具有光滑無孔的表面和邊緣堅實的開口50和150以及鰭邊緣70。見圖1,排序邊框10三面都被封閉在一個框架80和這機架由不可或缺的部分框10。因此裝載面容易清洗和消毒。水果裝載在桌上,收到邊框80約束振動會傳到裝載水果臺面的各區(qū)域 ,以便引導水果進入或通過開口150及其相關水果運動制動的鰭邊緣70到各自的收集區(qū)，并減小對水果的摩擦和損傷。 本分選機結構簡單但有效的操作和經濟生產。 在此陳述本發(fā)明： 1。在整個水果大小分級機,通常橫向搖擺整理表有一般水平平裝載區(qū),水果應該大小分級加載和向下傾斜的排序區(qū)有一個上層波紋表面在其寬度定義一系列并排密切相關的波谷擴展的方向,每個說波谷有振蕩的傾斜間隔側墻,引導向低排放水果的溝槽，小卸料口位于上面同時減小去下游的水果的速度。 2。排序整個水果大小分級機卸料口包含一對鰭邊緣70上方水平設置，減小進料速度。 3。如2所述鰭邊緣70寬度和長度應與卸料口尺寸相對應。 4。每個分選口形狀相似按大小從上至下排列，上邊通過小水果，下邊通過較大水果，依次通過個料口篩選分級。 5。排序桌面是一個整塊的成型結構,便于消毒清洗。 6。加載和分揀區(qū)域有一個光滑的固體閉鎖的表面。 WHOLE FRUIT SIZE GRADER This invention relates to a whole fruit, size-grading apparatus and particularly to a novel and improved oscillating table for sorting fruit such as oranges, apricots and the like for collection according; to size. It could also be used to size grade or sort other produce such as cucumbers, pears, peppers and the like. In accordance with this invention such a sorting table has a generally flat solid imperforate surface at one end onto which is loaded fruit to be sorted as to size. Communicating with said loading area and sloping downwardly therefrom is a sorting area embodying a smooth imperforate corrugated surface constituting a plurality of closely spaced side-by-side grooves, channels or troughs which extend generally in the direction of table oscillation and communicate at their lower end with a collection area. In accordance with the invention, these troughs are provided with tapered slots or openings upstream of the discharge ends thereof through which undersize fruit can discharge to a collecting area separate from the collecting area into which the larger size fruit discharge. A feature of the invention is that the troughs are so structured as to receive the fruit from the loading area, guide the prime size fruit to the discharge end of the table while directing undersize fruit through the corresponding discharge openings in the troughs ahead of the trough discharge ends. In its preferred form said troughs have means associated therewith to retard the gravital flow of the fruit in said troughs across said undersize fruit discharge openings to facilitate the sorting of the fruit. Another feature of the invention is that the sorter table including both its horizontal flat loading area and its downward sloped sorting area comprise a one piece smooth surfaced solid imperforate plastic member which facilitates its function of sorting the fruit according to size while minimizing possible injury or brusing of the fruit and at the same time being readily cleaned and sanitized. Other features and/or advantages of the invention will be at once apparent, or will become so, upon consideration of the presently preferred embodiment of the invention which now will be described. Referring therefor to the accompanying drawings wherein like parts are identified by like reference numerals: FIG. 1 is a perspective view of a whole fruit size-grading apparatus including a sorting table according to the invention; FIG. 2 is an enlarged fragmented top plan view of the troughs comprising the sorting area of said table in accordance with the invention; FIG. 3 is a sectional view taken lengthwise of one of the troughs comprising the sorting area of said table the view being taken along line 3-3 of FIG.2 looking in the direction indicated by the arrows; FIG. 4 is a cross sectional view taken along lines 4-4 of FIG. 2 also looking in the direction indicated by the arrows. Now referring more specifically to FIG. 1, said view illustrates at 10 a one piece generally rectamgularly-shaped sorting table or platform constructed in accordance with the invention. Table 10 is shown pivotally connected adjacent its four comers to links 12-18 which in turn are pivotally suspended from a pair of parallel spaced tubular standards 20 0f a supporting frame 22 so that table 10 is free to be oscillated horizontally with a small vertical displacement in a fore and aft direction between and parallel to said standards 22. At 24 is a motor drivingly connected by link 26 to sorting table 20 to effect oscillation of the table through a generally horizontal plane and in the direction confined by said links 12-18. In accordance with this invention, sorting table 10 comprises a generally horizontal flat loading area 30 on which whole fruit such as apricots, oranges, lemons and other generally ball shaped fruit is loaded for size grading or sorting. Communicating with said loading area 30 is a downwardly sloped corrugated sorting area 32. Said corrugated sorting area 32 thus comprises a series of closely shaped side-by-side troughs, channels or grooves 34 which extend from the loading area 30 generally in the direction of oscillation of the table, downwardly to a belt 38 which collects fruit discharging from the lower end 36 of said troughs. Considering also FIG. 2 with FIG. 1 it will be seen that these troughs 32 are separated by narrow ridges 40 and have inwardly and downwardly sloping opposed side walls 42 which merge into a narrow rounded narrow base 44. Said troughs 34 have a width which is substantially less than the sizes of fruit to be sorted by oscillation of the table 10, a depth at least that of the prime size fruit and a width in the plane of the separating ridges which is greater than the diameter of said prime size fruit. Also, as seen best in FIG. 1, the base and sloping side walls of these troughs 34 and the separating ridges 40 at their upper end gradually merge into the flat surface of the fruit loading area of the table. So that with oscillation of the table 10 in response to operation of motor 24, fruit loaded thereon is slowly directed toward the upper ends of the trough 32 into which they align themselves, one behind the other, and descend down the troughs 34 between the ridges 40 toward their discharge end 36. In the presently preferred embodiment of the invention, table 10 although previously described as generally horizontal preferably is disposed at some small angle of declination from true horizontal, for example one degree. Also, said sorting area 32 is disposed at a declination angle of approximately 15°from horizontal. Referring now particularly to FIG. 2, intermediate the lower discharge end and upper receiving end of each said troughs 34 there are provided openings 50 through which undersized fruit discharges ahead of the discharge end 36 of the troughs. In accordance with this invention said discharge openings 50 are both tapered and elongated in the direction of table oscillation, thus having an axial length several times that of the diameter of the prime size fruit and a width at their downstream end which approaches that of, but is less than, the diameter of what is considered the minimum diameter of prime size fruit. The opposed side edges of said discharge openings 50 taper rearwardly to a width at their upstream end which is less than the expected diametric size of fruit to be loaded on the loading area 30. It will be appreciated therefore that as the fruit enter the troughs 34 from the loading area 30 they are guided downwardly toward the discharge end of the troughs 36 under the pull of gravity and the prime size fruit is guided by the sloping side walls of said troughs over said discharge openings 50 to belts 38. Smaller size fruit, however, will be engaged and therefore guided by the opposed side edges of the discharge openings 50 which extend into the side walls of the trough (FIGS. 3 and 4) toward the larger end of the openings 50 dropping therethrough as they reach that portion of the discharge opening having a width as great as or greater than the fruit diameter. The undersized fruit dropping through discharge openings 50 is caught and collected by belt 60 which is appropriately located for this purpose. It will be understood that the collecting belts 38 and 60 are so located and have a width related to the horizontal stroke of the oscillation of the table 10 such that belt 38 remains in continuous communication with the discharge end of the troughs and belt 60 remains continuously in communication with discharge aperture 50. Referring still to FIG. 2, and also considering FIGS. 3 and 4 therewith, the invention also includes retarding means to slow down the fruit as it is directed by the sloping sidewalls of the trough across the discharge openings 50, thereby to provide greater opportunity for undersize fruit to drop through the discharge opening 50 rather than continue to the discharge end of the trough. Such means is illustrated in said FIGS. 2, 3 and 4 as comprising a pair of generally horizontally disposed lips or fins 70 which are spaced over said discharge aperture 50 and arranged along the full length thereof. These inner edges are illustrated spaced apart a distance corresponding to the progressively tapering width of the discharge apertures 50 themselves. As illustrated by FIG. 4 with FIG. 3, said lips 70 present a generally horizontal track or one at some slight declination, for example 2° from true horizontal, along which the fruit moves over the discharge openings 50. Being disposed generally horizontal they slow down or retard the gravital pull of the fruit across the openings 50 so that there is more time for the smaller size fruit to be caught and discharge through said openings 50 to belt 60. It will be understood of course that the troughs 34 may be provided each with more than one discharge opening 50 so that the table may be utilized to sort the fruit into any required number of sizes. Thus in FIG. 1 a second discharge opening is illustrated at 150 which is generally arranged and shaped as is aperture 50 and is also provided with overlying lips 70 which retard movement of fruit thereacross. As illustrated the widest lateral dimension of opening 150 is substantially less than the widest dimension of the downstream discharge opening 50 wherefore it is adapted to receive one size of fruit while rejecting larger sizes, the latter then proceeding by gravitation down the troughs to the next discharge end of the trough. In accordance with the invention, sorting table 10 including its flat horizontally disposed loading area 30 and its downwardly sloped sorting area 32 including troughs 34 and the fruit movement retarding lips 70 are moulded into a one piece unit of suitable plastic material such as fiber reinforced polyester resin sometimes referred to as fiberglass and characterized by smooth solid imperforate surfaces and rounded edges about the discharge openings 50 and 150 as well as along the edges of the fins 70. Preferably also, as illustrated in FIG. 1, the sorting table 10 is enclosed by a three-sided frame or ledge 80 (only the discharge end thereof being left open) and this ledge comprises an integral part of the moulded table 10. The sorting table is therefore readily cleaned and sanitized. Fruit is confined on the table by said ledge 80 and is also capable of flowing from the loading area onto the troughs of the sorting area in reponse to oscillation of the table and so as to be guided by the sloping side walls and/or edges of the discharge openings 150 and their associated fruit-movement-retarding lips or fins 70 to the respective discharge areas without bruising or being injured. The structure is simple but effective in its operation and economical to manufacture. Thus having described the invention I claim: 1. In a whole fruit size grader, a generally horizontally oscillated sorting table having a generally horizontal flat loading area on which fruit to be size-graded is loaded and a downwardly sloped sorting area having an upper corrugated surface across its width defining a series of side-by-side close related troughs extending in the direction of said oscillation, each said troughs having inwardly-sloped spaced side walls which guide the fruit downwardly toward the lower discharge end of the troughs, the side walls and base of said troughs at their upper end merging into the generally horizontal flat surface of the loading area of the sorting table to receive said fruit therefrom as the table is oscillated, each said troughs having at least one discharge opening upstream of their lower end, said discharge opening having a generally tapered shape of a width through which full size fruit cannot pass, the narrow end of said tapered discharge opening being located upstream so as to engage and direct undersized fruit for discharge through the downstream wider end of said opening, and having means arranged over said discharge opening of the troughs to slow down the movement of the fruit over said undersized fruit discharge openings. 2. The sorting table of a whole fruit size grader as claimed in claim l wherein said fruit movement retarding means includes a pair of horizontally disposed lips spaced above and on opposed sides of said discharge openings. 3. The sorting table of claim 2 wherein said lips are co-planar and define a tapered space therebetween of a width and length corresponding to that of the discharge opening with which it is associated. 4. The sorting table of a whole fruit grader as claimed in claim 3 wherein each said troughs have a further undersized fruit discharge opening upstream of the first discharge opening, said further opening being of similar shape and disposition but of lesser width than the first mentioned discharge opening. 5. The sorting table of a whole fruit grader as claimed in claim l wherein the table is a one-piece molded structure which is readily sanitized. 6. The sorting table of claim 5 wherein its loading and sorting areas have a smooth solid imperforate surface. 專利US4216865 - Whole fruit size grader - Google 專利 http://books.google.com/patents/US4216865?hl=zh-CN