柑橘自动化分级装备的机构设计及实现

发布时间：2023-11-24 20:10

　　对柑橘进行品质检测和分级是提高柑橘附加价值的重要途径。目前大多数柑橘类农产品的分选机还是通过流水线机械设备进行分选,受限于分级设备的大型化,不能适用于柑橘现场分级和转场作业的分级需求;另外很多小型农户主要以人工分选为主,人工分选不准确性和分级作弊等问题会影响柑橘分选品质保证。在机器视觉检测分级技术方面,机器视觉有着检测精度高和无损检测等优点,已成为农产品检测分级技术的热点研究内容。为保证柑橘的分级品质,高精度的检测系统和柑橘全表面图像信息的获取是重要前提条件。本文主要针对柑橘全表面图像信息的获取这个难点问题,以脐橙为研究对象,设计一种基于机器视觉的能够获取柑橘全方位表面图像信息的小型自动化分级设备。1.本文广泛查阅国内外有关柑橘类水果的资料,采用产品模块化设计方法确定柑橘外观品质自动化分级设备的总体设计方案;2.根据总体设计方案,完成自动化柑橘分级装备的三维建模、重要传动系统的详细设计计算以及动力选型;3.针对多角度全方位表面图像信息获取问题,设计一种新型的柑橘翻转机构并对其关键传动轴进行有限元分析,对柑橘的翻转运动进行动力学分析;4.基于以上设计基础进行加工图纸的绘制,完成分级装备零...

【文章页数】：99 页

【学位级别】：硕士

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摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
    1.1 课题来源及研究意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 国外研究现状
        1.2.2 国内研究现状
    1.3 研究目的及主要内容
        1.3.1 本课题研究目的
        1.3.2 主要研究内容
        1.3.3 章节安排
    1.4 章节小结
第2章 分级装备的总体方案
    2.1 外观品质分级依据
    2.2 模块化设计及总体方案
    2.3 章节小结
第3章 分级装备的功能设计及样机
    3.1 单果排序模块
        3.1.1 设计要求
        3.1.2 功能设计
        3.1.3 排果速度分析
        3.1.4 斜平面及摩擦角分析
        3.1.5 传送带设计及动力选型
    3.2 翻转识果模块
        3.2.1 设计要求
        3.2.2 功能设计
        3.2.3 翻转运动分析
        3.2.4 齿轮传动设计计算
        3.2.5 链传动设计计算
        3.2.6 动力选型
    3.3 传动轴设计及有限元分析
        3.3.1 传动分析及理论基础
        3.3.2 模型简化及受力分析
        3.3.3 有限元分析及优化
    3.4 分级选果模块
        3.4.1 设计要求
        3.4.2 功能设计
        3.4.3 带传动设计计算
        3.4.4 动力选型
    3.5 设计结果及样机
    3.6 章节小结
第4章 分级装备的控制与视觉系统设计
    4.1 总体方案设计
        4.1.1 设计要求
        4.1.2 分级任务和规则
        4.1.3 系统组成及总体方案
    4.2 系统硬件设计
        4.2.1 控制系统搭建
        4.2.2 视觉系统搭建
    4.3 系统软件设计
        4.3.1 控制系统软件设计
            4.3.1.1 系统总体流程图
            4.3.1.2 公转自转协调控制
            4.3.1.3 串口通信设计
            4.3.1.4 电路设计
        4.3.2 视觉系统软件设计
            4.3.2.1 软件系统环境
            4.3.2.2 图像采集方式
            4.3.2.3 柑橘尺寸标定
    4.4 章节小结
第5章 分级装备的分级试验与分析
    5.1 试验准备
    5.2 准确率试验
    5.3 成功率试验
    5.4 章节小结
第6章 总结与展望
    6.1 论文总结
    6.2 主要创新点
    6.3 研究展望
致谢
参考文献
附录
个人简历、在校期间发表的学术论文及取得的研究成果



本文编号：3866513