全自动水果分拣系统的设计与开发
发布时间：2021-08-11 06:40
我国是水果种植面积和产量大国,但是存在水果等级分拣能力低,大部分以人工进行分拣,有成本高、效率低的问题。传统分拣装备以水果大小和质量等物理特性进行等级分拣,无法对水果内部物质含量进行检测,具有局限性,开发以检测水果内部化学物质含量为依据的水果等级分拣装备具有重要的意义。本论文以小宗果品千禧果为样例,设计一种全自动水果分拣装备,同时可以应对其他小宗果品进行更改。本论文主要从以下几个方面对分拣装备进行设计和开发:（1）提出分拣装备整体机械结构设计,主要包含同步带传送装置、模块化托盘机构和上料装置。考虑传送装置需要辅助上料装置、卸料装置和光谱检测,在分析现有的传送方式的情况下,提出同步带传动结合托盘机构的传送方案。对同步带进行设计选型、确定同步带和同步带轮的尺寸参数。采集60个千禧果横径纵径尺寸,以此对托盘机构、上料机构和卸料方式进行设计。（2）在对比分析现有控制方案的基础上,提出使用伺服控制系统实现控制流程,其中包括硬件设计和上位机软件设计。硬件部分包括工控机、PCI运动控制卡、端子板模块IO分布、伺服驱动器、伺服电机选型和连接。软件包括界面设计、运动逻辑控制设计,执行卸料控制设计。提出以...
【文章来源】：湖南师范大学湖南省 211工程院校
【文章页数】：79 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
010-2018果园种植面积图
硕士学位论文2图1-22010-2018年水果产量图中国坚持改革开放，以经济建设为中心，随着科学技术和世界贸易的快速发展，人们的经济生活水平得到了大幅度的提高。随着经济的发展，人口数量的增加，人们生活水品的提高，消费能力的提高，健康营养生活方式的消费理念已经逐渐形成。水果具有丰富的维生素、胡萝卜素、矿物质、膳食纤维等营养物质，可以补充人体所需的营养成分，同时也可以预防一些疾病，所以人们对于水果的需求量也在大幅的增长。虽然我国有大范围的果林种植面积，每年的产量也在世界上位居第一的位置，在国际水果贸易方面来说，水果外出口贸易逐年增加，但是整体外出口贸易增加速度变缓，但是我国水果相关产业的外出口贸易却不高，在世界贸易中占比仅为3%[4]。随着经济发展和消费升级，果品消费已从量的需求向质的诉求转变，消费者更加倾向于选择高品质果品，不仅注重外观品象（颜色、大小等），更注重内部品质（糖度、酸度、风味及内部缺陷）。由于现代园艺技术的实施，外观品质已得到极大改善，而内部品质的检测和分级已成为果品商品化的瓶颈。随着互联网+农业和电子商务的崛起，果品的商品化处理水平和品牌建设显得尤为重要[5]。高品质的果品按质论价，提升其溢价能力将是发展趋势。而品牌建设必须有高品质且一致性好的商品进行支撑，因此开发基于水果内部物质含量的快速无损检测技术是必要途径。
全自动水果分拣系统的设计与开发114．保证整体设备空间布局合理、运行快速稳定、操作简单明了。5．为了实现能过够便捷、快速、准确实现等级分类，减少人工劳动力，降低水果投向市场的成本，根据千禧果的果型特性，本论文主要使用现有的机械技术、光谱技术、控制技术设计了一种集上料装置、传送装置、光谱分析装置、分拣执行装置于一体的千禧果自动分拣装置。自动分拣装置在实现的过程中需要考虑各种各样的因素，以保证整体功能的实现，整体设计实现必须遵循如图2-1所示的设计流程，以此来保证高效率的功能实现，同时保证设备的稳定性和可靠性。图2-1自动分拣装置设计流程
【参考文献】：
期刊论文
[1]果蔬品质安全近红外光谱无损检测研究进展[J]. 郭志明,郭闯,王明明,石吉勇,陈全胜,邹小波. 食品安全质量检测学报. 2019(24)
[2]百香果分拣装置的设计与研究[J]. 代泽繁,秦剑锋,江英杰,莫德天,李凯,李先瑄. 轻工科技. 2019(10)
[3]基于机器视觉的火龙果自动分级系统设计[J]. 陈林琳,姜大庆,黄菊,刘永华. 农机化研究. 2020(05)
[4]中国农业未来十年展望摘要及概述[J]. 新农业. 2019(10)
[5]栅条滚筒式干果分级机设计[J]. 史增录,唐学鹏,赵守瑞,白圣贺,张学军. 农业工程. 2018(07)
[6]水果分选技术的现状和发展[J]. 孙曙光,张佩,李金磊. 农业装备技术. 2018(03)
[7]水果分拣技术的研究现状与发展[J]. 李梅. 江苏理工学院学报. 2018(02)
[8]水果无损检测技术的研究与应用[J]. 刘明涛,刘亚,郭俊先. 农业科技与装备. 2017(06)
[9]高光谱图像技术检测农作物含水量的研究进展[J]. 魏利峰,纪建伟. 中国农机化学报. 2016(07)
[10]“互联网+农业”现代农业发展研究[J]. 刘玉忠. 创新科技. 2015(07)
博士论文
[1]脐橙表面缺陷的快速检测方法研究[D]. 李江波.浙江大学 2012
硕士论文
[1]机器视觉在苹果疤痕识别和颜色分级中的应用[D]. 纪宇慧.济南大学 2019
[2]基于柑橘表面颜色的分级技术与控制系统研究[D]. 杨张鹏.中南林业科技大学 2019
[3]基于机器视觉的苹果分拣关键技术研究[D]. 张力超.石河子大学 2018
[4]基于声学特性水果硬度检测系统与应用方法的研究[D]. 白志杰.江苏大学 2018
[5]基于高光谱成像的水果轻微机械损伤无损检测的研究[D]. 韩浩然.云南师范大学 2018
[6]光谱校正方法研究及其在土壤检测的应用[D]. 钟杰.暨南大学 2018
[7]基于机器视觉的圣女果分级分选机[D]. 吴杰.宁夏大学 2017
[8]基于高光谱成像技术的哈密瓜坚实度检测研究[D]. 李锋霞.石河子大学 2014
[9]X射线无损检测技术在柚子品质检测中的应用研究[D]. 耿一曼.福建农林大学 2012
[10]基于多光谱柑桔检测方法研究[D]. 李晓慧.天津理工大学 2010
本文编号：3335666
【文章来源】：湖南师范大学湖南省 211工程院校
【文章页数】：79 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
010-2018果园种植面积图
硕士学位论文2图1-22010-2018年水果产量图中国坚持改革开放，以经济建设为中心，随着科学技术和世界贸易的快速发展，人们的经济生活水平得到了大幅度的提高。随着经济的发展，人口数量的增加，人们生活水品的提高，消费能力的提高，健康营养生活方式的消费理念已经逐渐形成。水果具有丰富的维生素、胡萝卜素、矿物质、膳食纤维等营养物质，可以补充人体所需的营养成分，同时也可以预防一些疾病，所以人们对于水果的需求量也在大幅的增长。虽然我国有大范围的果林种植面积，每年的产量也在世界上位居第一的位置，在国际水果贸易方面来说，水果外出口贸易逐年增加，但是整体外出口贸易增加速度变缓，但是我国水果相关产业的外出口贸易却不高，在世界贸易中占比仅为3%[4]。随着经济发展和消费升级，果品消费已从量的需求向质的诉求转变，消费者更加倾向于选择高品质果品，不仅注重外观品象（颜色、大小等），更注重内部品质（糖度、酸度、风味及内部缺陷）。由于现代园艺技术的实施，外观品质已得到极大改善，而内部品质的检测和分级已成为果品商品化的瓶颈。随着互联网+农业和电子商务的崛起，果品的商品化处理水平和品牌建设显得尤为重要[5]。高品质的果品按质论价，提升其溢价能力将是发展趋势。而品牌建设必须有高品质且一致性好的商品进行支撑，因此开发基于水果内部物质含量的快速无损检测技术是必要途径。
全自动水果分拣系统的设计与开发114．保证整体设备空间布局合理、运行快速稳定、操作简单明了。5．为了实现能过够便捷、快速、准确实现等级分类，减少人工劳动力，降低水果投向市场的成本，根据千禧果的果型特性，本论文主要使用现有的机械技术、光谱技术、控制技术设计了一种集上料装置、传送装置、光谱分析装置、分拣执行装置于一体的千禧果自动分拣装置。自动分拣装置在实现的过程中需要考虑各种各样的因素，以保证整体功能的实现，整体设计实现必须遵循如图2-1所示的设计流程，以此来保证高效率的功能实现，同时保证设备的稳定性和可靠性。图2-1自动分拣装置设计流程
【参考文献】：
期刊论文
[1]果蔬品质安全近红外光谱无损检测研究进展[J]. 郭志明,郭闯,王明明,石吉勇,陈全胜,邹小波. 食品安全质量检测学报. 2019(24)
[2]百香果分拣装置的设计与研究[J]. 代泽繁,秦剑锋,江英杰,莫德天,李凯,李先瑄. 轻工科技. 2019(10)
[3]基于机器视觉的火龙果自动分级系统设计[J]. 陈林琳,姜大庆,黄菊,刘永华. 农机化研究. 2020(05)
[4]中国农业未来十年展望摘要及概述[J]. 新农业. 2019(10)
[5]栅条滚筒式干果分级机设计[J]. 史增录,唐学鹏,赵守瑞,白圣贺,张学军. 农业工程. 2018(07)
[6]水果分选技术的现状和发展[J]. 孙曙光,张佩,李金磊. 农业装备技术. 2018(03)
[7]水果分拣技术的研究现状与发展[J]. 李梅. 江苏理工学院学报. 2018(02)
[8]水果无损检测技术的研究与应用[J]. 刘明涛,刘亚,郭俊先. 农业科技与装备. 2017(06)
[9]高光谱图像技术检测农作物含水量的研究进展[J]. 魏利峰,纪建伟. 中国农机化学报. 2016(07)
[10]“互联网+农业”现代农业发展研究[J]. 刘玉忠. 创新科技. 2015(07)
博士论文
[1]脐橙表面缺陷的快速检测方法研究[D]. 李江波.浙江大学 2012
硕士论文
[1]机器视觉在苹果疤痕识别和颜色分级中的应用[D]. 纪宇慧.济南大学 2019
[2]基于柑橘表面颜色的分级技术与控制系统研究[D]. 杨张鹏.中南林业科技大学 2019
[3]基于机器视觉的苹果分拣关键技术研究[D]. 张力超.石河子大学 2018
[4]基于声学特性水果硬度检测系统与应用方法的研究[D]. 白志杰.江苏大学 2018
[5]基于高光谱成像的水果轻微机械损伤无损检测的研究[D]. 韩浩然.云南师范大学 2018
[6]光谱校正方法研究及其在土壤检测的应用[D]. 钟杰.暨南大学 2018
[7]基于机器视觉的圣女果分级分选机[D]. 吴杰.宁夏大学 2017
[8]基于高光谱成像技术的哈密瓜坚实度检测研究[D]. 李锋霞.石河子大学 2014
[9]X射线无损检测技术在柚子品质检测中的应用研究[D]. 耿一曼.福建农林大学 2012
[10]基于多光谱柑桔检测方法研究[D]. 李晓慧.天津理工大学 2010
本文编号：3335666
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