畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）蘋果分級(jí)系統(tǒng)進(jìn)出料機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)

1、南京林業(yè)大學(xué)南京林業(yè)大學(xué) 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 題題 目：目：蘋果分級(jí)系統(tǒng)進(jìn)出料機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 學(xué)學(xué) 院：院： 機(jī)械電子工程學(xué)院 專專 業(yè)：業(yè)： 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化 學(xué)學(xué) 號(hào)：號(hào)： 學(xué)生姓名：學(xué)生姓名： 指導(dǎo)教師：指導(dǎo)教師： 職職 稱：稱： 副教授 二二 o 一一一一 年年 五月三十日五月三十日 南京林業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) ii 摘摘 要要 近年來，隨著農(nóng)業(yè)科技的發(fā)展和人民生活水平的提高，國內(nèi)外水果品種越來越多， 人們對(duì)水果的品質(zhì)也有了更高的要求。為了提高水果的加工質(zhì)量和出品等級(jí)，需要對(duì)水 果進(jìn)行嚴(yán)格的質(zhì)量分級(jí)和大小分級(jí)。傳統(tǒng)的水果品質(zhì)檢測(cè)、分級(jí)方法存在著分級(jí)結(jié)果受 人主觀因素的影響

2、，精度低、視覺易疲勞、速度緩慢并且不能對(duì)大小、重量、形狀、尺 寸、成熟度、表面缺陷、表面色澤等指標(biāo)綜合評(píng)判等問題。新鮮水果進(jìn)行分級(jí)處理，使 同類檔次的產(chǎn)品規(guī)格一致，便于實(shí)現(xiàn)獨(dú)立或集合包裝，使包裝產(chǎn)品以統(tǒng)一的高品質(zhì)的外 觀進(jìn)入超市，吸引消費(fèi)者的注意，提升消費(fèi)者的購買欲望。在市場(chǎng)商品經(jīng)濟(jì)高度發(fā)達(dá)的 今天，異地銷售大宗農(nóng)產(chǎn)品交易和農(nóng)產(chǎn)品國際貿(mào)易等均離不開標(biāo)準(zhǔn)化，而今水果分級(jí)就 是實(shí)現(xiàn)水果商品標(biāo)準(zhǔn)化的最基礎(chǔ)的一步。因此，水果分級(jí)尤為重要。 本次畢業(yè)設(shè)計(jì)與另一個(gè)同學(xué)共同完成，從而完成一套蘋果分選機(jī)構(gòu)。蘋果通過進(jìn)出 料機(jī)構(gòu)能夠?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)進(jìn)料，根據(jù)檢測(cè)結(jié)果能夠?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)出料，從而達(dá)到分級(jí)目的。 關(guān)鍵詞關(guān)鍵詞：

3、質(zhì)量分級(jí); 大小分級(jí); 標(biāo)準(zhǔn)化; 自動(dòng)進(jìn)料; 自動(dòng)出料 南京林業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) iiii abstractabstract with the development of agricultural science and technology and the improvement of peoples living standard in recent years, the varieties of fruits at home and abroad are increasingly more and peoples requirement of the quality of fruits

4、 is higher. to improve the processing quality and product grade of fruits, we need to classify fruits into different grades strictly according to quality and size. traditional methods of quality test and classification have such defects as the results of classification being affected by individual s

5、ubjective factors, low precision, eyes being prone to get tired and low speed. moreover, judges cannot be made comprehensively based on such standards as size, weight, shape, measurement, degrees of ripeness, surface defects, surface color and so on. classification of fresh fruits and making product

6、s at the rank uniform in specifications are convenient for the realization of complete package or container package, making packaging products enter supermarkets with uniform and high-quality appearance to attract consumers attention and strengthen their desire of purchase. in the present days with

7、high developed commodity economy, sales of primary agricultural products in different regions and the international trade of agricultural products can not go without standardization, and classification of fruits is the most basic step for the realization of standardization of fruit commodities. this

8、 graduation design is finished together with another student, the result of which is a set of apple sorter. through feeding and discharging mechanism, automatic feeding of apples can be realized. according to measured results, automatic discharging can be realized and thus classification is achieved

9、. keykey worksworks: classification; standardization; self-acting feed; discharge 南京林業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) iiiiii 目錄 摘摘 要要.i abstractabstract.ii 目錄目錄.iii 1 前言前言 .1 1.1 研究的目的及意義.1 1.2 國內(nèi)外研究概況.3 121 國內(nèi)研究概況.3 122 國外研究概況.3 13 研究特色與創(chuàng)新.5 2 概述.6 21 工作原理.6 22 基本組成.6 23 設(shè)計(jì)任務(wù)和要求.7 231 設(shè)計(jì)任務(wù).7 232 設(shè)計(jì)要求.7 3 進(jìn)出料機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì).7 31 進(jìn)出料

10、機(jī)架的設(shè)計(jì).7 311 加工工藝的選擇.7 312 材料的選擇.8 313 進(jìn)出料機(jī)架結(jié)構(gòu).9 32 進(jìn)出料槽的設(shè)計(jì).11 321 加工工藝的選擇.11 322 材料的選擇.11 323 進(jìn)出料槽的結(jié)構(gòu).11 33 進(jìn)料篩選機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì).13 331 方案的確定.13 332 篩選機(jī)構(gòu)示意圖.14 333 振動(dòng)電機(jī)的選擇.14 34 支撐結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì).16 341 進(jìn)料支撐結(jié)構(gòu).16 342 出料支撐結(jié)構(gòu).17 35 氣壓缸.18 3.5.1 氣壓傳動(dòng)的原理.18 3.5.2 氣壓傳動(dòng)的特點(diǎn).18 353 氣壓缸簡(jiǎn)介.19 354 氣壓缸示意圖.20 355 氣壓缸的安裝.20 南京林業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)

11、設(shè)計(jì) iviv 36 振動(dòng)機(jī)架.21 361 加工方法和材料.21 362 振動(dòng)機(jī)架示意圖.22 4 4 裝配裝配 .23 41 裝配要求.23 42 裝配圖.24 5 5 結(jié)論結(jié)論 .29 致謝致謝 .30 參考文獻(xiàn)參考文獻(xiàn) .31 南京林業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 11 1 前言前言 1.1 研究的目的及意義研究的目的及意義 我國是蘋果生產(chǎn)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(chǎn)后商品化處理的水平仍很低，在國際市場(chǎng)上競(jìng)爭(zhēng)力很弱。目前國內(nèi)外研究比較多的 是農(nóng)產(chǎn)品的品質(zhì)檢測(cè)。在蘋果品質(zhì)檢測(cè)方面，國外除了進(jìn)行外部品質(zhì)（如大小、形狀、 顏色、表面缺陷等）檢測(cè)外，還進(jìn)行其內(nèi)部品質(zhì)的無

12、損檢測(cè)，有些檢測(cè)項(xiàng)目已經(jīng)商品化， 且能達(dá)到實(shí)時(shí)速度。在國內(nèi)，蘋果的品質(zhì)檢測(cè)研究從 90 年代才開始，僅停留在外部的品 質(zhì)檢測(cè)上，且遠(yuǎn)沒達(dá)到實(shí)時(shí)檢測(cè)分級(jí)的水平，我國蘋果的生產(chǎn)在整個(gè)農(nóng)產(chǎn)品的生產(chǎn)中占 有很大的比例，是重要的外貿(mào)出口產(chǎn)品。但由于生產(chǎn)后處理不夠，使得外銷蘋果的品質(zhì) 難以保證，在國際市場(chǎng)上缺乏競(jìng)爭(zhēng)力。其原因首先是檢測(cè)與分選的手段落后。在我國， 蘋果分級(jí)基本上仍由人工完成。人工分級(jí)的缺點(diǎn)主要有：勞動(dòng)量大，生產(chǎn)率低，分級(jí)標(biāo) 準(zhǔn)難以實(shí)現(xiàn)，分級(jí)精度不穩(wěn)定。因?yàn)樵谔O果分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)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(shí)間用眼，會(huì)造成疲勞及情緒的不穩(wěn)定，從面造成 分級(jí)誤差的波動(dòng)

13、，其次，蘋果的內(nèi)部品質(zhì)缺乏檢測(cè)手段，使蘋果的內(nèi)外品質(zhì)無法保證。 因此，研究和開發(fā)蘋果自動(dòng)實(shí)時(shí)分級(jí)系統(tǒng)，選出高質(zhì)量的蘋果，為國家創(chuàng)取外匯，在我 國具有重要的經(jīng)濟(jì)價(jià)值和廣闊的應(yīng)用前景。 隨著果品貯藏加工業(yè)的發(fā)展和人們生活水平的提高，對(duì)水果質(zhì)量的要求越來越高， 水果采后處理工作顯得日益重要，而采后處理工作時(shí)效性強(qiáng)，作業(yè)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)高，因此， 實(shí)現(xiàn)機(jī)械化、自動(dòng)化作業(yè)勢(shì)在必行。水果采后商品化處理的主要技術(shù)環(huán)節(jié)包括挑選、清 洗、打蠟、分級(jí)和包裝。挑選是水果采后處理的第一個(gè)環(huán)節(jié)。目的是剔除有機(jī)械傷、病 蟲危害、著色度不夠、外觀畸形等不符合商品要求的產(chǎn)品，以利于下一步的分級(jí)、包裝 和貯運(yùn)。挑選由于涉及到病蟲、傷、

14、殘、色、畸形等多項(xiàng)指標(biāo)，綜合判斷較復(fù)雜，目前 還難做到機(jī)械化操作，所以無論是技術(shù)先進(jìn)的國家還是發(fā)展中國家，基本靠手工完成， 但必須根據(jù)不同水果的特點(diǎn)制定相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)清洗是商品化處理中的重要環(huán)節(jié)，是采用浸 泡、沖洗、噴淋等方式水洗或用干（濕）毛巾、毛刷等清除果品表面污物，減少病菌和 農(nóng)藥殘留，使之清潔、衛(wèi)生，符合商品要求和衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)，提高商品價(jià)值。打蠟（涂膜） 是在果品表面涂上一層薄而均勻的透明薄膜，也稱涂膜。涂膜多用于蘋果、柑桔、油桃、 李子等。經(jīng)涂膜處理后，不僅可抑制水果的呼吸、減少水分蒸發(fā)和營養(yǎng)物質(zhì)消耗，還可 南京林業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 22 抑制病原菌侵染、減少腐爛，而且還可以增進(jìn)果品表面光澤

15、，使外皮潔凈、美觀、漂亮， 提高商品價(jià)值。分級(jí)的目的是要實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)產(chǎn)品的工業(yè)化，使果品成為標(biāo)準(zhǔn)化的商品。不 同果品的分級(jí)，各個(gè)國家和地區(qū)都有各自的分法和標(biāo)準(zhǔn)，我國現(xiàn)有 16 個(gè)果品分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)， 其中蘋果、梨、香蕉、龍眼、核桃、板栗、紅棗已制定了國家標(biāo)準(zhǔn)。此外還制定了一些 行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。隨著生產(chǎn)的發(fā)展、品種的更新以及市場(chǎng)的要求，標(biāo)準(zhǔn)還應(yīng)不斷修訂和完善。 良好的包裝，可以保證產(chǎn)品安全運(yùn)輸和貯藏、減少產(chǎn)品間的磨擦、碰撞和擠壓造成的機(jī) 械傷，減少病蟲害的蔓延和水分蒸發(fā)，使水果在流通中保持良好的穩(wěn)定性。設(shè)計(jì)精美的 包裝也是商品的重要組成部分，是貿(mào)易的輔助手段，為市場(chǎng)交易提供標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格單位，并 有利于充分利用倉儲(chǔ)空

16、間和合理堆放。 水果分級(jí)是水果進(jìn)入流通的第一個(gè)環(huán)節(jié)，并直接關(guān)系到水果的包裝、運(yùn)輸、貯藏和銷售 的效果和效益。果樹果實(shí)有優(yōu)劣之分，形狀、大小、著色程度等也不完全一致，甚至還 有風(fēng)蝕、病蟲害等， 采后如混在一起既不便于貯藏運(yùn)輸，也不便以質(zhì)論價(jià)銷售。在市場(chǎng) 商品經(jīng)濟(jì)高度發(fā)達(dá)的今天，異地銷售大宗農(nóng)產(chǎn)品交易和農(nóng)產(chǎn)品國際貿(mào)易等均離不開標(biāo)準(zhǔn) 化，而今水果分級(jí)就是實(shí)現(xiàn)水果商品標(biāo)準(zhǔn)化的最基礎(chǔ)的一步。 在作物生產(chǎn)和科研中，大量的工作而借助于對(duì)形態(tài)、色澤、紋理等外部特征的判斷， 如作物生長狀況監(jiān)測(cè)、形態(tài)識(shí)別與分類、病蟲草害診斷等。對(duì)這些特征信息的獲取目前 主要靠人工記數(shù)、測(cè)量和目測(cè)。存在著速度饅、強(qiáng)度大、主觀性強(qiáng)、

17、誤差大、適時(shí)性差 等缺陷且一些特征還難以定量描述，制約了作物科學(xué)研究和生產(chǎn)上因苗分類管理及先 進(jìn)生產(chǎn)技術(shù)的推廣，是實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)信息化迫切需要研究和解決的問題。近年，隨著信息技 術(shù)的飛躍發(fā)展和計(jì)算機(jī)普及圖像技術(shù)及機(jī)器(計(jì)算機(jī))視覺技術(shù)已被廣泛應(yīng)用于多個(gè)學(xué) 科，在作物領(lǐng)域也已取得許多進(jìn)展并展示了廣闊的應(yīng)用前景。 分級(jí)的目的是要實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)產(chǎn)品的工業(yè)化，使果品成為標(biāo)準(zhǔn)化的商品。不同果品的分級(jí)， 各個(gè)國家和地區(qū)都有各自的分法和標(biāo)準(zhǔn)，我國現(xiàn)有 16 個(gè)果品分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，其中蘋果、梨、 香蕉、龍眼、核桃、板栗、紅棗已制定了國家標(biāo)準(zhǔn)。此外還制定了一些行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。隨著 生產(chǎn)的發(fā)展、品種的更新以及市場(chǎng)的要求，標(biāo)準(zhǔn)還應(yīng)不斷修訂

18、和完善。因此，水果分級(jí) 有著很強(qiáng)的重要性。 該系統(tǒng)依據(jù)規(guī)定的質(zhì)量品質(zhì)分類標(biāo)準(zhǔn)，自動(dòng)完成蘋果的等級(jí)分類。該分組系統(tǒng)具有以 下意義： （1） 降低勞動(dòng)者的勞動(dòng)強(qiáng)度； （2） 提高勞動(dòng)生產(chǎn)率； （3） 提高產(chǎn)品分類質(zhì)量； 南京林業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 33 （4） 降低生產(chǎn)成本； 1.21.2 國內(nèi)外研究概況國內(nèi)外研究概況 1 12 21 1 國內(nèi)研究概況國內(nèi)研究概況 相對(duì)于國外的分級(jí)水平，國內(nèi)水果分級(jí)市場(chǎng)比較落后。國內(nèi)水果分級(jí)大部分還采用 人工分級(jí)方法，只有少數(shù)企業(yè)采用半自動(dòng)及自動(dòng)化水果分級(jí)。 雖然我國水果分級(jí)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(xué)果蔬 智能化分級(jí)技術(shù)與裝備課題組經(jīng)過近

19、10 年的研究積累，在國家“863”計(jì)劃 國家自然科 學(xué)基金和浙江省科技計(jì)劃的支持下，與杭州杭掛機(jī)電有限公司合作于 2004 年研制成功國 內(nèi)第一條完全擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的基于計(jì)算機(jī)視覺的水果品質(zhì)智能化實(shí)時(shí)檢測(cè)與分級(jí)生 產(chǎn)線。項(xiàng)目至今已獲國家發(fā)明專利 2 項(xiàng)、授權(quán)計(jì)算機(jī)軟件著作登記 2 項(xiàng)、授權(quán)國家實(shí)用 新型專利 8 項(xiàng)，另有國家發(fā)明專利 10 項(xiàng)待批。2004 年 6 月 16 日，順利通過國家 863 計(jì) 劃機(jī)器人技術(shù)主題專家組的驗(yàn)收。2004 年 12 月 28 日，銷往廣東梅縣的第一條生產(chǎn)線在 當(dāng)?shù)卣秸{(diào)試成功，并投入正常生產(chǎn)用于當(dāng)?shù)靥厣毘鹊钠焚|(zhì)檢測(cè)和分級(jí)，其工作 性能得到用戶的高

20、度評(píng)價(jià)。 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(lǐng)域的權(quán)威專家組成的鑒定委員會(huì)，對(duì)本生產(chǎn)線進(jìn)行了鑒定，專家們對(duì)這一成 果給予了高度評(píng)價(jià)：總體技術(shù)水平達(dá)到國際同類產(chǎn)品的先進(jìn)水平，多項(xiàng)技術(shù)處于國際領(lǐng) 先水平。 日前，江蘇省自主研制生產(chǎn)的電腦控制全自動(dòng)水果分級(jí)流水生產(chǎn)線在陜西成功運(yùn)行， 并通過國家一級(jí)科技查新，填補(bǔ)了國內(nèi)果品加工生產(chǎn)機(jī)械的空白。 該生產(chǎn)線由江蘇牧羊 集團(tuán)研制，采用水果品質(zhì)視覺系統(tǒng)測(cè)與分級(jí)，每條生產(chǎn)線每小時(shí)能檢測(cè)分級(jí) 25 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(nóng)產(chǎn)品的快速分級(jí)，部 分指標(biāo)達(dá)到世界先進(jìn)水平。為配套新生

21、產(chǎn)線，該集團(tuán)同時(shí)研發(fā)出壓榨機(jī)、榨汁機(jī)等飲料 機(jī)械，以及去核機(jī)、打漿機(jī)等果汁生產(chǎn)線前處理設(shè)備與后道包裝設(shè)備，具有良好的應(yīng)用 前景。 南京林業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 44 1 12 22 2 國外研究概況國外研究概況 國外 50%以上的水果實(shí)現(xiàn)了分級(jí)的完全自動(dòng)化。近年，隨著信息技術(shù)的飛躍發(fā)展和計(jì) 算機(jī)普及圖像技術(shù)及機(jī)器(計(jì)算機(jī))視覺技術(shù)已被廣泛應(yīng)用于多個(gè)學(xué)科，在作物領(lǐng)域也 已取得許多進(jìn)展并展示了廣闊的應(yīng)用前景。 目前較先進(jìn)的微機(jī)控制的重量分級(jí)機(jī)，采用最新電子儀器測(cè)定重量，可按需選擇準(zhǔn) 確的分級(jí)基準(zhǔn)，分級(jí)精度高，使用特別的滑槽，落差小，水果不受沖擊、不損傷。分級(jí)、 裝箱所需時(shí)間為傳統(tǒng)的 1/2。 日本消費(fèi)

22、者對(duì)水果的消費(fèi)是非常挑剔的，其水果上市前都要經(jīng)過分級(jí)包裝。有些價(jià) 值較高的水果，如冬季上市的西瓜要在標(biāo)簽上標(biāo)出糖度數(shù)值。目前，在日本許多高新技 術(shù)在水果檢測(cè)領(lǐng)域得到應(yīng)用。計(jì)算機(jī)技術(shù)、無損傷檢測(cè)技術(shù)以及自動(dòng)化控制技術(shù)的發(fā)展 為現(xiàn)代分級(jí)檢測(cè)技術(shù)提供了廣闊的空間，使分級(jí)檢測(cè)技術(shù)正在由半自動(dòng)化向全自動(dòng)化、 外部品質(zhì)檢測(cè)向內(nèi)部品質(zhì)檢測(cè)、復(fù)雜化向簡(jiǎn)單化和方便化、規(guī)格標(biāo)準(zhǔn)的文字化向數(shù)字化、 機(jī)械設(shè)備結(jié)構(gòu)的復(fù)雜化向簡(jiǎn)單化、數(shù)據(jù)的人工管理向計(jì)算機(jī)管理方向轉(zhuǎn)化。 在意大利的果品貯藏加工業(yè)生產(chǎn)中，使用顏色分級(jí)機(jī)較早，主要是對(duì)蘋果進(jìn)行顏色 分級(jí)，其原理是按照綠色蘋果比紅色蘋果的反射光強(qiáng)的道理進(jìn)行的。工作時(shí)，果實(shí)在松

23、軟的傳送帶上跳躍移動(dòng)，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(shí)分開，一般分為全綠果、半綠 （半紅）果、全紅果等級(jí)別。 美國 penwalt 公司 decco 型分級(jí)機(jī)是一種新型果實(shí)分級(jí)機(jī)，具有速度快、性能好、 通用性強(qiáng)的特點(diǎn)。它根據(jù)“體積”分級(jí)的原理進(jìn)行工作，綜合了大小和重量分級(jí)機(jī)最突 出的優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)消除了二者的缺點(diǎn)，使分級(jí)作業(yè)真正得以柔和平緩地進(jìn)行。decco 分級(jí)機(jī) 工作原理是：提升機(jī)輥?zhàn)訉⒋旨?jí)的果實(shí)送入四星裝料斗，星輪與提升機(jī)以鏈條驅(qū)動(dòng)的 各對(duì)定距輥?zhàn)油?，輥?zhàn)映休d水果通過分級(jí)全程，這樣的裝置，星輪可以很柔和地將水 果從

24、提升機(jī)傳送到由一對(duì)滾子形成的凹槽中，根據(jù)選用分級(jí)機(jī)規(guī)格的不同，分級(jí)部分包 括 6-9 行高度可調(diào)的“摩擦指” ，滾子從摩擦指下通過，緩緩地作反時(shí)針回轉(zhuǎn)，水果則作 順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)水果遇到摩擦指（最大的水果首先接觸摩擦指） ，由于轉(zhuǎn)動(dòng)與摩擦的組合， 水果極柔和地從滾子上移動(dòng)并落入彈性的擺動(dòng)活動(dòng)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 南京林業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 55 起損傷的動(dòng)作，分級(jí)柔和。水果分級(jí)只有綜合形狀、大小、色澤、果面缺陷等各種因素， 甚至是內(nèi)部品質(zhì)，才能排除其他因素，使分級(jí)質(zhì)量得到保證。 法國的 maf france

25、公司的水果分級(jí)包裝設(shè)備，不僅能對(duì)果蔬進(jìn)行分級(jí)包裝，還可以 利用電子、光學(xué)原理對(duì)果蔬表皮的瑕疵進(jìn)行分選，全電腦監(jiān)控，自動(dòng)化程度相當(dāng)高。在 意大利的果品貯藏加工業(yè)生產(chǎn)中，使用顏色分級(jí)機(jī)較早，主要是對(duì)蘋果進(jìn)行顏色分級(jí)， 其原理是按照綠色蘋果比紅色蘋果的反射光強(qiáng)的道理進(jìn)行的。工作時(shí)，果實(shí)在松軟的傳 送帶上跳躍移動(dòng)，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(shí)分開，一般分為全綠果、半綠（半紅） 果、全紅果等級(jí)別。 1 13 3 研究特色與創(chuàng)新研究特色與創(chuàng)新 傳統(tǒng)的水果品質(zhì)檢測(cè)、分級(jí)方法存在著分級(jí)結(jié)果受人主觀因素的影響、精度低、視 覺易疲勞、效

26、率低;存在著不能對(duì)大小、重量、形狀、尺寸、成熟度、表面缺陷、表面色 澤等指標(biāo)綜合評(píng)判等問題。 輸送系統(tǒng)在輸送水果的同時(shí)，使水果的中心軸始終保持垂直。同時(shí)保持水果圍繞其 中心軸轉(zhuǎn)動(dòng)，以便拍攝到水果的不同位置，識(shí)別出花萼和梗，從而區(qū)別出缺損與花萼。 計(jì)算機(jī)視覺技術(shù)是隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展不斷發(fā)展的一門技術(shù)。隨著計(jì)算機(jī)硬件成本的 下降和運(yùn)行速度的大幅度提高，機(jī)器視覺技術(shù)在農(nóng)業(yè)中也得到了空前的發(fā)展。通過建立 計(jì)算機(jī)視覺系統(tǒng)采集水果外觀圖像，從分割的圖像中提取特征，包括形狀特征、顏色特 征、大小特征參數(shù)等。在此基礎(chǔ)上基于人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、分形理論和模糊分類等算法完成 程序的編寫，以提高計(jì)算機(jī)運(yùn)行速，滿足實(shí)時(shí)性

27、的要求。完成水果的自動(dòng)識(shí)別，從而發(fā) 出控制信號(hào)。 水果分級(jí)在國內(nèi)尚屬新興產(chǎn)業(yè)，有關(guān)這方面的研究本身就是一種創(chuàng)新。對(duì)去其內(nèi)容的研究，一般而 言，蘋果分揀是把蘋果輸送到雙錐棍子上，不需知道蘋果花萼/莖的位置。隨著數(shù)字成像技術(shù)用于缺陷 識(shí)別，鑒別花萼/莖位置的圖像處理被測(cè)試以確保在圖像分割之后，花萼/莖部被當(dāng)作缺陷。本課題的 創(chuàng)新是用一個(gè)傾斜的輸送裝置，用一個(gè)帶有輪子的模塊定向和輸送蘋果，把蘋果輸送到位于傾斜裝置 頂端的檢測(cè)用的攝像機(jī)前進(jìn)行顏色分揀，使蘋果傾斜的同時(shí)旋轉(zhuǎn)，以保證其各個(gè)表面都被拍到。進(jìn)出 料機(jī)構(gòu)能夠使水果自動(dòng)完成進(jìn)料，并可以根據(jù)檢測(cè)結(jié)果自動(dòng)分級(jí)。 南京林業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 66 2 2

28、 概述概述 2 21 1 工作原理工作原理 蘋果通過進(jìn)料機(jī)構(gòu)逐個(gè)滾至輸送裝置的 pvc 塑料模塊上，由鏈條實(shí)現(xiàn)傳動(dòng)。在前進(jìn) 過程中，pvc 塑料模塊中間的小輪與機(jī)架上焊接的托條摩擦，小輪隨之向前滾動(dòng)，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(zhuǎn)。當(dāng)蘋果的花萼 /莖旋轉(zhuǎn)到小輪處時(shí)，小輪與蘋果停止接觸，此時(shí)小輪空轉(zhuǎn)，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(jìn)過程中，pvc 塑料板的底部有一個(gè)帶有小輪的軸，通過 與機(jī)架上擋板的摩擦作用，二者共同作用相當(dāng)與一個(gè)凸輪，實(shí)現(xiàn)蘋果的傾斜 45 度。同時(shí)， pvc 塑料板底部兩邊有兩根相同的軸，軸上的小輪也與此擋

29、板接觸，帶動(dòng)其頂端的兩個(gè)棍 子轉(zhuǎn)動(dòng)，從而使傾斜的蘋果繞軸旋轉(zhuǎn)。這時(shí)蘋果正好移動(dòng)到攝像機(jī)前，這樣便能保證攝 像機(jī)拍照時(shí)能拍到蘋果的各個(gè)表面。由計(jì)算機(jī)對(duì)圖象進(jìn)行處理，將信號(hào)發(fā)送給出料機(jī)構(gòu)， 實(shí)現(xiàn)五個(gè)等級(jí)的分級(jí)，并且能夠自動(dòng)從對(duì)應(yīng)的等級(jí)口出料。 2 22 2 基本組成基本組成 一套完整的蘋果分選機(jī)從整體上來看包括五個(gè)大的部分，其框架圖如下： 南京林業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 77 圖 2-1 框架圖 2 23 3 設(shè)計(jì)任務(wù)和要求設(shè)計(jì)任務(wù)和要求 2 23 31 1 設(shè)計(jì)任務(wù)設(shè)計(jì)任務(wù) 由于這一整套機(jī)構(gòu)我與另一同學(xué)共同完成，我負(fù)責(zé)進(jìn)出料機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)，完成蘋果的 自動(dòng)進(jìn)出料。進(jìn)料裝置要使蘋果按一定的節(jié)拍輸送到另一同學(xué)

30、的自動(dòng)定向小車上.蘋果在 自動(dòng)定向輸送裝置上完成定向后,并經(jīng)計(jì)算機(jī)自動(dòng)分極,使每個(gè)蘋果得到一個(gè)對(duì)應(yīng)的等級(jí), 且在出料裝置上進(jìn)行自動(dòng)出料,蘋果有 5 個(gè)等級(jí)，讓一定等級(jí)的蘋果在對(duì)應(yīng)等級(jí)的出料口 出料。 2 23 32 2 設(shè)計(jì)要求設(shè)計(jì)要求 該裝置能完成蘋果的自動(dòng)進(jìn)料和在自動(dòng)出料，即蘋果能夠逐個(gè)進(jìn)料，且能夠從對(duì)應(yīng) 的等級(jí)出口出料，同時(shí)與蘋果分選機(jī)輸送機(jī)構(gòu)進(jìn)行裝配，共同調(diào)試及分析輸送機(jī)構(gòu)速度 對(duì)蘋果定向的影響。 南京林業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 88 3 3 進(jìn)出料機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)進(jìn)出料機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 3 31 1 進(jìn)出料機(jī)架的設(shè)計(jì)進(jìn)出料機(jī)架的設(shè)計(jì) 3 31 11 1 加工工藝的選擇加工工藝的選擇 鑄造是將液態(tài)金屬或合金

31、澆注到與零件的形狀、尺寸相適應(yīng)的鑄型內(nèi)，待其冷卻凝 固后，獲得毛坯或零件的方法。在機(jī)械制造業(yè)中，鑄造已成為制造零件和毛坯的主要方 法，尤其適合于制造內(nèi)腔和外形復(fù)雜的毛坯或零件；而且鑄件的大小、重量、批量、及 材質(zhì)幾乎都不限制，與其它加工方法比較，鑄造具有適應(yīng)性廣、生產(chǎn)成本低的優(yōu)點(diǎn)，但 是鑄造工序多，工藝復(fù)雜，鑄件易出現(xiàn)組織疏松、晶粒粗大、縮孔、縮松和氣孔等缺餡 這些缺陷會(huì)導(dǎo)致鑄件的沖擊韌性降低。此外鑄造的勞動(dòng)環(huán)境差。 焊接是通過加熱或加壓（或兩者并用）、并且用（或不用）填充材料，使工件形成 原子間結(jié)合的連接方法。 焊接實(shí)現(xiàn)的連接是不可拆卸的永久性連接。它具有節(jié)約金屬材 料、產(chǎn)品密封性好、以小拼

32、大、化復(fù)雜為簡(jiǎn)單 ，便于制造雙金屬結(jié)構(gòu)，生產(chǎn)率高、連接 質(zhì)量優(yōu)良、勞動(dòng)條件好、易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化等優(yōu)點(diǎn)。 在機(jī)械制造工業(yè)中，焊接廣泛用于制 造各種金屬結(jié)構(gòu)件。 基于鑄造與焊接的特點(diǎn)比較，進(jìn)出料機(jī)架采用焊接。 3 31 12 2 材料的選擇材料的選擇 要進(jìn)行焊接，則要求所用的材料具有焊接性。其焊接性是指金屬材料在一定的焊接 工藝條件下，獲得優(yōu)質(zhì)焊接頭的難易程度。它包括兩個(gè)方面：一是工藝焊接性，主要指 焊接接頭產(chǎn)生工藝缺陷的傾向，尤其是出現(xiàn)各種裂縫的可能性；二是使用焊接性，主要 指焊接接頭在使用過程中的可靠性，包括焊接接頭的力學(xué)性能及其他特殊性能。 南京林業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 99 金屬材料的焊接性不是

33、一成不變的，同一種金屬材料，采用不同的焊接方法、焊接 材料和焊接工藝，其焊接性能有很大差別。焊接結(jié)構(gòu)所用的金屬材料絕大部分是鋼材， 影響鋼材焊接性的主要因素是化學(xué)成分。其中碳的影響最明顯其他元素的影響可折合成 碳的影響，因此可用碳當(dāng)量方法來估算被焊鋼材的焊接性。硫、磷對(duì)鋼材焊接性能影響 也很大，在各種合格鋼材中都受到嚴(yán)格控制。 碳鋼及低合金結(jié)構(gòu)鋼的碳當(dāng)量（w）經(jīng)驗(yàn)公式為 wce=wc+wmn/6+（wcr+wmo+wv）/5+（wni+wcu）/15 式中 wc、wmn、wcr、wmo、wv、wni、wcu為鋼中該元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。 根據(jù)經(jīng)驗(yàn)： wce0.6%時(shí)，鋼材塑性較低，淬硬傾向很強(qiáng)，焊接

34、性不好。焊前工件必須預(yù)熱到較高 溫度，焊接時(shí)要采用減少焊接應(yīng)力和防止開裂的工藝措施，焊后要進(jìn)行適當(dāng)?shù)臒崽幚恚?才能保證焊接接頭的質(zhì)量。 鑄鐵含碳量高，組織不均勻，屬于焊接性很差的材料，所以不應(yīng)該采用鑄鐵設(shè)計(jì)， 制造焊接構(gòu)件。其焊接特點(diǎn)如下： （1） 熔合區(qū)易產(chǎn)生白口組織； （2） 易產(chǎn)生裂紋； （3） 易產(chǎn)生氣孔。 所以根據(jù)設(shè)計(jì)的要求及其焊接要求，工作臺(tái)和底座采用 30 號(hào)鋼，支撐及其加強(qiáng)筋采 用 8#熱扎槽鋼。 3 31 13 3 進(jìn)出料機(jī)架結(jié)構(gòu)進(jìn)出料機(jī)架結(jié)構(gòu) （1）出料機(jī)架結(jié)構(gòu)示意圖 南京林業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 1010 圖 3-1 出料機(jī)架(a) 圖 3-2 出料機(jī)架(b) 出料機(jī)架由四部

35、分組成：底座、支撐、加強(qiáng)筋、支撐板。底座留有 6 個(gè)地腳孔，安裝 時(shí)底座與地面用 m18 螺栓進(jìn)行連接，底座和支撐板之間采用 6 根 8#熱扎槽鋼進(jìn)行焊接， 其中每縱向的兩個(gè)支撐賦有加強(qiáng)筋，加強(qiáng)筋材料也為 8#熱扎槽鋼，從而使整個(gè)機(jī)架更加 穩(wěn)定，在支撐板上留有 4 個(gè) 21 的通孔，用來安裝 4 根支撐桿，同時(shí)留有 16 個(gè) 9 通 孔和 m10 的螺紋孔，分別用來安裝 4 個(gè)氣壓缸的支撐架和 5 個(gè)卸料槽 （2）進(jìn)料機(jī)架示意圖 圖 3-3 進(jìn)料機(jī)架(a) 南京林業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 1111 圖 3-4 進(jìn)料機(jī)架(b) 進(jìn)料機(jī)架有四大部分組成：底座、支撐、加強(qiáng)筋、支撐板。底座留有 6 個(gè)地腳孔

36、， 安裝時(shí)底座與地面用 m28 螺栓進(jìn)行連接，底座和支撐板之間采用 8 根 8#熱扎槽鋼進(jìn)行焊 接，因?yàn)檎麄€(gè)進(jìn)料機(jī)構(gòu)裝有振動(dòng)電機(jī)，所以為了確保整個(gè)機(jī)架的穩(wěn)定性，其中每縱向的 兩個(gè)支撐賦有 2 個(gè)加強(qiáng)筋，每橫向的兩個(gè)支撐賦有一個(gè)加強(qiáng)筋，加強(qiáng)筋材料也為 8#熱扎 槽鋼。在支撐板上留有 6 個(gè) 21 的通孔，用來安裝 6 根支撐桿。 3 32 2 進(jìn)出料槽的設(shè)計(jì)進(jìn)出料槽的設(shè)計(jì) 3 32 21 1 加工工藝的選擇加工工藝的選擇 彎曲是將板料彎成一定形狀和角度的零件的成形方法，是板料沖壓中常見的加工工 序之一。在生產(chǎn)中，彎曲件的種類繁多，結(jié)構(gòu)形狀各異。彎曲成形主要問題是回彈和彎 南京林業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)

37、 1212 曲半徑?；貜検窃趶澢^程中，由于材料存在著彎曲變形，當(dāng)外加彎矩卸去以后，板料 產(chǎn)生彈性恢復(fù)的現(xiàn)象，直接影響彎曲件的形狀準(zhǔn)確度；彎曲半徑是表示板料彎曲變形的 程序，如果取得過小，有可能使彎曲件產(chǎn)生開裂。因此，在滿足使用要求的前提下，應(yīng) 充分考慮彎曲成形的工藝特點(diǎn)，使零件具有盡可能好的工藝性。這樣不僅可以簡(jiǎn)化彎曲 成形工藝和模具設(shè)計(jì)，而且可以提高零件的成行質(zhì)量。 進(jìn)料槽由于下方裝有振動(dòng)電機(jī)，將會(huì)承受載荷，所以槽的厚度不宜薄，要確保槽的 剛度，由于此時(shí)的厚度不宜采用彎曲的方法達(dá)到要求，所以選擇焊接；而出料槽只用來 蘋果的出料，幾乎不承受載荷，所以選擇薄的鋼板進(jìn)行彎曲即可。 3 32 22

38、 2 材料的選擇材料的選擇 根據(jù)焊接對(duì)材料的要求，進(jìn)料槽選擇 20 號(hào)鋼板，板厚 20mm 進(jìn)行焊接得到出料槽； 根據(jù)彎曲對(duì)材料的要求，也選擇 20 號(hào)鋼板，板厚 5mm 進(jìn)行彎曲得到進(jìn)料槽。 3 32 23 3 進(jìn)出料槽的結(jié)構(gòu)進(jìn)出料槽的結(jié)構(gòu) （1）進(jìn)料槽結(jié)構(gòu)示意圖 圖 3-5 進(jìn)料槽 進(jìn)料槽兩側(cè)擋板與底板采用焊接，右端為一個(gè)大圓盤，直徑為 720mm,便于上料，擋 板兩側(cè)分別有 3 個(gè) m10 的螺紋孔，用來安裝調(diào)節(jié)螺栓。 （2）出料槽結(jié)構(gòu)示意圖 南京林業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 1313 圖 3-6 出料槽(a) 圖 3-7 出料槽(b) 出料槽采用彎曲成形，槽的底部有 4 個(gè)出料口，在每個(gè)出料口

39、處安裝 1 個(gè)門，與槽 采用鉸鏈連接，門的開啟通過氣壓缸來控制，出料共分為五個(gè)等級(jí)，除 4 個(gè)出料口的 4 個(gè)等級(jí)外，出料槽自身出料算一個(gè)等級(jí)。 南京林業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 1414 3 33 3 進(jìn)料篩選機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)進(jìn)料篩選機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 3 33 31 1 方案的確定方案的確定 蘋果從輸送帶運(yùn)過來到進(jìn)行檢測(cè)分級(jí)需要實(shí)現(xiàn)從多個(gè)一起到一個(gè)個(gè)檢測(cè)，所以要設(shè) 計(jì)一裝置實(shí)現(xiàn)蘋果一個(gè)個(gè)進(jìn)入檢測(cè)模塊。由于蘋果是易受損物品，所以放棄低落選擇方 式，代替的是斜坡滾入式。從批量進(jìn)入篩選機(jī)構(gòu)到一個(gè)個(gè)出，中間設(shè)置一排序裝置，用 三扇開的角度不同的門實(shí)現(xiàn)此功能，門的張開角度靠鉸鏈和調(diào)節(jié)螺桿完成。其間防止蘋 果卡住，所以加一振動(dòng)

40、電機(jī)，加以適當(dāng)振動(dòng)。 3 33 32 2 篩選機(jī)構(gòu)示意圖篩選機(jī)構(gòu)示意圖 圖 3-8 篩選機(jī)構(gòu) 六塊擋板與槽用鉸鏈連接，每對(duì)擋板之間的距離通過調(diào)節(jié)螺桿進(jìn)行調(diào)節(jié)，擋板之間 的距離和槽的傾斜角度通過實(shí)驗(yàn)得到，主槽傾斜 15，第一對(duì)擋板開口之間的距離為 140cm 左右,第二對(duì)擋板開口之間的距離為 100cm 左右,第三對(duì)擋板開口之間的距離為 85cm 左右，在槽的下方安裝一個(gè)振動(dòng)電機(jī)，防止蘋果在擋板開口處卡住，使其逐個(gè)滾至 輸送裝置的 pvc 塑料模塊上。 南京林業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 1515 3 33 33 3 振動(dòng)電機(jī)的選擇振動(dòng)電機(jī)的選擇 由于這里不需要太大震動(dòng)，所以選擇一小型電機(jī)。電機(jī)采用專用振

41、動(dòng)電機(jī)，由河南 威猛振動(dòng)設(shè)備股份有限公司生產(chǎn)。 （1）特點(diǎn)：1、 機(jī)體重量輕，體積小，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，安裝、維修方便； 2、 振頻穩(wěn)定，平穩(wěn)回轉(zhuǎn)產(chǎn)生低噪音振動(dòng)，啟動(dòng)迅速，停車平穩(wěn)； 3、 全封閉結(jié)構(gòu)，適用于任何無防爆要求的工作環(huán)境； 4、 激振力可無級(jí)調(diào)整； 5、 多方位安裝，多機(jī)單機(jī)使用均可。 （2）基本參數(shù)： 使用條件：環(huán)境溫度不超過 400c 海拔：不超過 1000 米 電壓：380v 頻率：50hz 接法：y 絕緣等級(jí)：b 級(jí) 工作方式：連續(xù) 安裝方式：任意方向 技術(shù)參數(shù)表（臥式）： 表 3-3 主要結(jié)構(gòu)尺寸(mm) 重 量序 號(hào) 型號(hào) 激振 力 (kn) 功率 (kw) 電流 (a) lh

42、abcdef h 1 hm (k g) 1yzo-1.5-21.50.150.38 30 0 20 3 1 5 0 21 0 1 2 4 1 8 0 1 0 0 7 0 8 2 98301019 （3）結(jié)構(gòu)示意圖： 南京林業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 1616 圖 3-9 振動(dòng)電機(jī) 3 34 4 支撐結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)支撐結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì) 3 34 41 1 進(jìn)料支撐結(jié)構(gòu)進(jìn)料支撐結(jié)構(gòu) 為了使篩選機(jī)構(gòu)的傾斜角度便于調(diào)節(jié)，它與機(jī)架之間用一端帶有螺紋的支撐桿進(jìn)行 連接，支撐桿用直徑為 20mm，材料為 45 的圓柱鋼，一端與篩選機(jī)構(gòu)焊接，另一端機(jī)架 螺紋連接，且用兩個(gè)螺母進(jìn)行鎖緊。由于篩選機(jī)構(gòu)上裝有振動(dòng)電機(jī)，所以要承受一定

43、載 荷，所以采用 6 根支撐桿，且賦有加強(qiáng)筋，確保支撐結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。 結(jié)構(gòu)示意圖如下： 南京林業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 1717 圖 3-10 進(jìn)料支撐架(a) 圖 3-11 進(jìn)料支撐架(b) 3 34 42 2 出料支撐結(jié)構(gòu)出料支撐結(jié)構(gòu) 南京林業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 1818 同樣，為了出料槽的傾斜角度便于調(diào)節(jié)，它與機(jī)架之間同樣用一端帶有螺紋的支撐 桿進(jìn)行連接，支撐桿用直徑為 20mm，材料為 45 的圓柱鋼，一端與出料槽焊接，另一端機(jī) 架螺紋連接，且用兩個(gè)螺母進(jìn)行鎖緊。由于出料槽承受的載荷非常小，且距離機(jī)架的高 度不高，所以只需用 4 根支撐桿，不加加強(qiáng)筋即可。 結(jié)構(gòu)示意圖如下： 圖 3-12 出料

44、支撐架 3 35 5 氣壓缸氣壓缸 3.5.13.5.1 氣壓傳動(dòng)的原理氣壓傳動(dòng)的原理 氣壓傳動(dòng)是以壓縮氣體為工作介質(zhì)，靠氣體的壓力傳遞動(dòng)力。傳遞動(dòng)力的系統(tǒng)是將壓 縮氣體經(jīng)由管道和控制閥輸送給氣動(dòng)執(zhí)行元件，把壓縮氣體的壓力能轉(zhuǎn)為機(jī)械能而進(jìn)行 作功。 3.5.23.5.2 氣壓傳動(dòng)的特點(diǎn)氣壓傳動(dòng)的特點(diǎn) （1）氣壓傳動(dòng)系統(tǒng)的介質(zhì)是空氣，它取之不盡用之不竭，用后的空氣可以排到大氣 南京林業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 1919 中去，不會(huì)污染環(huán)境。即氣源的獲取比較容易，在當(dāng)今的工廠里，壓縮空氣輸送管路像 電氣配線一樣比比皆是。這是氣壓傳動(dòng)系統(tǒng)成本低的一個(gè)主要因素。 （2）氣壓傳動(dòng)的工作介質(zhì)粘度很小，僅為油液的百

45、分之一，所以流動(dòng)阻力很小，壓 力損失小，便于集中供氣和遠(yuǎn)距離輸送。不像液壓傳動(dòng)那樣在每臺(tái)機(jī)器附近要設(shè)置一個(gè) 動(dòng)力源，因此使用方便。 （3）氣壓傳動(dòng)工作環(huán)境適應(yīng)性好。在易燃、易爆、多塵埃、強(qiáng)輻射、振動(dòng)等惡劣工 作環(huán)境下，仍能可靠地工作。 （4）氣壓傳動(dòng)有較好的自保持能力。即使氣源停止工作，或氣閥關(guān)閉，氣壓傳動(dòng)系 統(tǒng)仍可維持一個(gè)穩(wěn)定壓力。而液壓傳動(dòng)要維持一定的壓力，需要有能源工作或加蓄能器。 （5）氣壓傳動(dòng)在一定的超負(fù)載工況下運(yùn)行也能保證系統(tǒng)安全工作，并不易發(fā)生過熱 現(xiàn)象。 （6）氣壓傳動(dòng)動(dòng)作速度和反應(yīng)快。液壓油在管道中流動(dòng)速度為 15m/s，而氣體流 速可以大于 10m/s，甚至接近聲速。因此在

46、 0.020.03s 內(nèi)即可以達(dá)到所要求的工作壓力 和速度。 （7）氣壓傳動(dòng)系統(tǒng)的工作壓力低，因此氣壓傳動(dòng)裝置的推力一般不宜大于 1040kn，僅適用于小功率場(chǎng)合，在相同輸出力的情況下，氣壓傳動(dòng)裝置比液壓傳動(dòng)裝 置尺寸大。 3 35 53 3 氣壓缸簡(jiǎn)介氣壓缸簡(jiǎn)介 本體使用精心挑選的鋁合金素材，經(jīng)過硬質(zhì)陽極處理；更具耐磨耐蝕性，配合精密 的組裝技術(shù)；并且藉由嚴(yán)格地全數(shù)檢查，達(dá)到可絕對(duì)信賴的品質(zhì)要求。此系列產(chǎn)品之安 裝，全部使用沉頭孔牙設(shè)計(jì)的安裝方式，不需任何固定腳架，達(dá)到節(jié)省配置空間的要求。 於缸體擠制時(shí)，於外圍預(yù)留裝配槽；使感應(yīng)開關(guān)在安裝固定及位置調(diào)整時(shí)，均極其簡(jiǎn)單。 采用含油合金，特殊軸承

47、襯套，使活塞桿無需給油。 南京林業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 2020 3 35 54 4 氣壓缸示意圖氣壓缸示意圖 圖 3-13 氣壓缸 3 35 55 5 氣壓缸的安裝氣壓缸的安裝 總裝配圖如下： 南京林業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 2121 圖 3-14 裝配圖 氣壓缸安裝在 4 個(gè)門的正下方，用 4 個(gè) m6 的螺栓安裝在支撐架上，支撐架用螺栓固 定在支撐板上，支撐架均焊接而成，根據(jù)高度的不同，支撐架加有加強(qiáng)筋（如圖所示） 3 36 6 振動(dòng)機(jī)架振動(dòng)機(jī)架 3 36 61 1 加工方法和材料加工方法和材料 由于機(jī)架結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單，通過比較，采用彎曲直接可以成形，材料選擇 20mm 厚的 10#鋼板進(jìn)行彎曲。

48、南京林業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 2222 3 36 62 2 振動(dòng)機(jī)架示意圖振動(dòng)機(jī)架示意圖 圖 3-15 機(jī)架 南京林業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 2323 4 4 裝配裝配 4 41 1 裝配要求裝配要求 通過三個(gè)月的努力，我與我的合作伙伴共同完成了一套水果分級(jí)系統(tǒng)。現(xiàn)將機(jī)構(gòu)并 到一起，形成一套整的裝配圖。所有機(jī)構(gòu)裝配時(shí)，需滿足以下要求： 基本要求： （1） 必須按照設(shè)計(jì)、工藝要求及本規(guī)定和有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行裝配。 （2）裝配環(huán)境必須清潔。高精度產(chǎn)品的裝配環(huán)境溫度、濕度、防塵量、照明防 震等必須符合有關(guān)規(guī)定。 （3） 所有零部件（包括外購、外協(xié)件）必須具有檢驗(yàn)合格證方能進(jìn)行裝配。 （4） 零件在裝配前必須清理和清

49、洗干凈，不得有毛刺、飛邊、氧化皮、銹蝕、 切屑、砂粒、灰塵和油污等，并應(yīng)符合相應(yīng)清潔度要求。 （5） 裝配過程中零件不得磕碰、劃傷和銹蝕。 （6） 油漆未干的零件不得進(jìn)行裝配。 （7）相對(duì)運(yùn)動(dòng)的零件，裝配時(shí)接觸面間應(yīng)加潤滑油（脂）。 （8）各零、部件裝配后相對(duì)位置應(yīng)準(zhǔn)確。 （9）裝配時(shí)原則上不允許踩機(jī)操作，特殊部位必須上機(jī)操作時(shí)應(yīng)采取特殊措施， 應(yīng)用防護(hù)罩蓋住被踩部位，操作者須穿平底步鞋以防止破壞漆膜，電瓶及非金屬等 強(qiáng)度較低部位嚴(yán)禁踩踏。 聯(lián)接方法的要求： 1螺釘、螺栓聯(lián)結(jié) （1）螺釘、螺栓和螺母緊固時(shí)嚴(yán)禁打擊或使用不合適的旋具與板手，緊固后螺 釘槽、螺母、螺釘及螺栓頭部不得損傷。 （2）有

50、規(guī)定擰緊力矩要求的緊固件，應(yīng)采用力矩扳手按規(guī)定擰緊力矩緊固。未 規(guī)定擰緊力矩的螺栓，其擰緊力矩可參考附錄一的規(guī)定 。 南京林業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 2424 （3） 同一零件用多個(gè)螺釘或螺栓緊固時(shí)，各螺釘（螺栓）需順時(shí)針、交錯(cuò)、對(duì) 稱逐步擰緊，如有定位銷，應(yīng)從靠近定位銷的螺釘或螺栓開始。 （4）用雙螺母時(shí)，應(yīng)先裝薄螺母后裝厚螺母。 （5） 螺釘、螺栓和螺母擰緊后，螺釘、螺栓一般應(yīng)露出螺母 1-2 個(gè)螺距。 （6）螺釘、螺栓和螺母擰緊后，其支承面應(yīng)與被緊固零件貼合。 2鍵連接 （1） 平鍵與固定鍵的鍵槽兩側(cè)面應(yīng)均勻接觸，其配合面間不得有間隙。 （2）間隙配合的鍵（或花鍵）裝配后，相對(duì)運(yùn)動(dòng)的零件沿著軸

51、向移動(dòng)時(shí)，不得 有松緊不均現(xiàn)象。 （3） 鉤頭鍵、鍥鍵裝配后其接觸面積應(yīng)不小于工作面積的 70%，且不接觸部分 不得集中于一處；外露部分的長度應(yīng)為斜面長度的 10%15%。 4 42 2 裝配圖裝配圖 總裝配圖如下： 南京林業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 2525 圖 4-1 裝配圖（1） 南京林業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 2626 圖 4-2 裝配圖（2） 南京林業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 2727 圖 4-3 裝配圖（3） 南京林業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 2828 圖 4-4 裝配圖（4） 南京林業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 2929 5 5 結(jié)論結(jié)論 本次畢業(yè)設(shè)計(jì)主要的內(nèi)容是水果分級(jí)系統(tǒng)，和另外一個(gè)同學(xué)共同完成。我所負(fù)責(zé)的 主要是

52、進(jìn)出料機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)部分。 2008 年的 3 月，我開始了我的畢業(yè)設(shè)計(jì)工作，時(shí)至今日，畢業(yè)設(shè)計(jì)基本完成。從最 初的茫然，到慢慢的進(jìn)入狀態(tài)，再到對(duì)思路逐漸的清晰，整個(gè)過程難以用語言來表達(dá)。 遇到困難，我會(huì)覺得無從下手，不知怎樣去做；當(dāng)困難解決了，我會(huì)覺得豁然開朗，思 路打開了；當(dāng)設(shè)計(jì)圖經(jīng)過一次次的修改后，基本成形的時(shí)候，我覺得很有成就感。 畢業(yè)設(shè)計(jì)對(duì)我來說，是對(duì)我大學(xué)四年所學(xué)知識(shí)的考核與鞏固，同時(shí)也是一種挑戰(zhàn)。 整個(gè)設(shè)計(jì)過程涉及到方方面面的知識(shí)，我緊扣老師的課題，在圖書館和網(wǎng)上查閱了大量 的資料，并且認(rèn)真的對(duì)資料進(jìn)行分類，然后與老師、同學(xué)進(jìn)行討論、交流。這些資料使 我受到了不少的啟發(fā)，在我的畢業(yè)設(shè)計(jì)

53、過程中起到了很大的作用。 我所設(shè)計(jì)的內(nèi)容是完成蘋果在不損傷的情況下完好的、逐個(gè)的滾至到裝置的 pvc 塑 料模塊上，由鏈輪進(jìn)行傳送，在傳送過程中進(jìn)行檢測(cè)，將檢測(cè)結(jié)果反饋給氣壓系統(tǒng)，保 證蘋果在出料時(shí)能夠從對(duì)應(yīng)的等級(jí)口出料，從而達(dá)到分級(jí)的目的。雖然在國外這類裝置 早有人研究，但作為本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)來做這個(gè)還是挺有意義的。 在設(shè)計(jì)的過程中，特別是一開始，真的很茫然，也許是第一次去設(shè)計(jì)東西，無從下 手。通過與老師、同學(xué)、六棟管理員叔叔的交流，讓我一下子感覺到有了不少進(jìn)展。此 后不久，我便確定了出料機(jī)構(gòu)的方案，并且得到了黃老師的認(rèn)可。方案確定后，便進(jìn)行 制圖，制圖過程中也遇到了不少麻煩，特別是在空間想象

54、上，在此過程中，我的合作伙 伴何世家同學(xué)給了我很大幫助。 三個(gè)月一晃就過來了，畢業(yè)設(shè)計(jì)也接近了尾聲，在自己的努力和老師、同學(xué)的幫助 下我如期的完成了畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)。由于一些原因的存在，次設(shè)計(jì)中也存在了一些不足之 處，主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面： 1進(jìn)料機(jī)構(gòu)使用了振動(dòng)電機(jī)，工作時(shí)可能會(huì)對(duì)整個(gè)系統(tǒng)產(chǎn)生影響，但是不會(huì)很大， 因?yàn)檫M(jìn)料機(jī)構(gòu)是一個(gè)單獨(dú)的機(jī)構(gòu)，與其它機(jī)構(gòu)沒有連接； 2出料機(jī)構(gòu)的五個(gè)出料槽有個(gè) 90的拐彎，蘋果滾至此時(shí)，可能會(huì)有損傷，所以在 在拐彎處要增大緩沖。 3整個(gè)分級(jí)系統(tǒng)占用空間太大，進(jìn)料機(jī)構(gòu)偏高，對(duì)上料帶來不便。 南京林業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 3030 致謝致謝 此次畢業(yè)設(shè)計(jì)是在老師、同學(xué)、朋友的幫助下和自己的努力下完成的。由于本課題 研究的內(nèi)容屬國內(nèi)外新興產(chǎn)