4469苹果大小分级机构设计开题报告VIP

欢迎下载本文档参考使用，如果有疑问或者需要CAD图纸的请联系q1484406321湖南农业大学全日制普通本科生毕业论文（设计）开题报告学生姓名胡旺学 号200940614109年级专业及班级2009级机械设计制造及其自动化(1)班指导教师及职称高英武 教授学 院工学院20 年 月 日毕业论文（设计）题目苹果大小分级机构设计文献综述（选题研究意义、国内外研究现状、主要参考文献等，不少于1000字）选题研究意义：我国是苹果生产大国，苹果总量跃居世界第一位，而且品种丰富。但目前我国的苹果产后商品化处理的水平仍很低，在国际市场上竞争力很弱。目前国内外研究比较多的是农产品的品质检测。在苹果品质检测方面，国外除了进行外部品质（如大小、形状、颜色、表面缺陷等）检测外，还进行其内部品质的无损检测，有些检测项目已经商品化，且能达到实时速度。在国内，苹果的品质检测研究从90年代才开始，仅停留在外部的品质检测上，且远没达到实时检测分级的水平，我国苹果的生产在整个农产品的生产中占有很大的比例，是重要的外贸出口产品。但由于生产后处理不够，使得外销苹果的品质难以保证，在国际市场上缺乏竞争力。其原因首先是检测与分选的手段落后。在我国，苹果分级基本上仍由人工完成。人工分级的缺点主要有：劳动量大，生产率低，分级标准难以实现，分级精度不稳定。因为在苹果分级标准中，着色面积和缺陷面积的度量，仅凭人的视觉难以精确区分，且人长时间用眼，会造成疲劳及情绪的不稳定，从面造成分级误差的波动，其次，苹果的内部品质缺乏检测手段，使苹果的内外品质无法保证。因此，研究和开发苹果自动实时分级系统，选出高质量的苹果，为国家创取外汇，在我国具有重要的经济价值和广阔的应用前景。国内外研究现状： 国内研究概况:对于国外的分级水平，国内水果分级市场比较落后。国内水果分级大部分还采用人工分级方法，只有少数企业采用半自动及自动化水果分级。虽然我国水果分级现状不容乐观，但也有一些企业的研究得到成功，浙江大学果蔬智能化分级技术与装备课题组经过近10年的研究积累，在国家“863”计划国家自然科学基金和浙江省科技计划的支持下，与杭州杭挂机电有限公司合作于2004年研制成功国内第一条完全拥有自主知识产权的基于计算机视觉的水果品质智能化实时检测与分级生产线。项目至今已获国家发明专利2项、授权计算机软件著作登记2项、授权国家实用新型专利8项，另有国家发明专利10项待批。2004年6月16日，顺利通过国家863计划机器人技术主题专家组的验收。2004年12月28日，销往广东梅县的第一条生产线在当地正式调试成功，并投入正常生产用于当地特色水果脐橙的品质检测和分级，其工作性能得到用户的高度评价。 2005年4月29日，由中国工程院汪懋华院士、蒋亦元院士等8位本领域的权威专家组成的鉴定委员会，对本生产线进行了鉴定，专家们对这一成果给予了高度评价：总体技术水平达到国际同类产品的先进水平，多项技术处于国际领先水平。日前，江苏省自主研制生产的电脑控制全自动水果分级流水生产线在陕西成功运行，并通过国家一级科技查新，填补了国内果品加工生产机械的空白。 该生产线由江苏牧羊集团研制，采用水果品质视觉系统测与分级，每条生产线每小时能检测分级25吨及3吨水果，适用于柑橘、胡柚、苹果、西红柿、土豆等多种水果及农产品的快速分级，部分指标达到世界先进水平。为配套新生产线，该集团同时研发出压榨机、榨汁机等饮料机械，以及去核机、打浆机等果汁生产线前处理设备与后道包装设备，具有良好的应用前景。 国外研究概况:国外50%以上的水果实现了分级的完全自动化。近年，随着信息技术的飞跃发展和计算机普及图像技术及机器(计算机)视觉技术已被广泛应用于多个学科，在作物领域也已取得许多进展并展示了广阔的应用前景。目前较先进的微机控制的重量分级机，采用最新电子仪器测定重量，可按需选择准确的分级基准，分级精度高，使用特别的滑槽，落差小，水果不受冲击、不损伤。分级、装箱所需时间为传统的1/2。日本消费者对水果的消费是非常挑剔的，其水果上市前都要经过分级包装。有些价值较高的水果，如冬季上市的西瓜要在标签上标出糖度数值。目前，在日本许多高新技术在水果检测领域得到应用。计算机技术、无损伤检测技术以及自动化控制技术的发展为现代分级检测技术提供了广阔的空间，使分级检测技术正在由半自动化向全自动化、外部品质检测向内部品质检测、复杂化向简单化和方便化、规格标准的文字化向数字化、机械设备结构的复杂化向简单化、数据的人工管理向计算机管理方向转化。在意大利的果品贮藏加工业生产中，使用颜色分级机较早，主要是对苹果进行颜色分级，其原理是按照绿色苹果比红色苹果的反射光强的道理进行的。工作时，果实在松软的传送带上跳跃移动，光线可照射到水果的大多部位，这样就避免了水果单面被照射。反射光传递给电脑，由电脑按照反射率的不同来将果实分开，一般分为全绿果、半绿（半红）果、全红果等级别。美国Penwalt公司Decco型分级机是一种新型果实分级机，具有速度快、性能好、通用性强的特点。它根据“体积”分级的原理进行工作，综合了大小和重量分级机最突出的优点，同时消除了二者的缺点，使分级作业真正得以柔和平缓地进行。Decco分级机工作原理是：提升机辊子将待分级的果实送入四星装料斗，星轮与提升机以链条驱动的各对定距辊子同步，辊子承载水果通过分级全程，这样的装置，星轮可以很柔和地将水果从提升机传送到由一对滚子形成的凹槽中，根据选用分级机规格的不同，分级部分包括6-9行高度可调的“摩擦指”，滚子从摩擦指下通过，缓缓地作反时针回转，水果则作顺时针转动，当水果遇到摩擦指（最大的水果首先接触摩擦指），由于转动与摩擦的组合，水果极柔和地从滚子上移动并落入弹性的摆动活动门上，水果自重足够使其滑出并滚到输送皮带上，然后由皮带送入包装槽中。由于水果没有摔落，也没有其他任何典型的引起损伤的动作，分级柔和。水果分级只有综合形状、大小、色泽、果面缺陷等各种因素，甚至是内部品质，才能排除其他因素，使分级质量得到保证。法国的MAF France公司的水果分级包装设备，不仅能对果蔬进行分级包装，还可以利用电子、光学原理对果蔬表皮的瑕疵进行分选，全电脑监控，自动化程度相当高。在意大利的果品贮藏加工业生产中，使用颜色分级机较早，主要是对苹果进行颜色分级，其原理是按照绿色苹果比红色苹果的反射光强的道理进行的。工作时，果实在松软的传送带上跳跃移动，光线可照射到水果的大多部位，这样就避免了水果单面被照射。反射光传递给电脑，由电脑按照反射率的不同来将果实分开，一般分为全绿果、半绿（半红）果、全红果等级别。主要参考文献与外文资料:1 叶昱程，应义斌. 水果品质检测与分级技术J. 农机化研究, 20032 蒋焕煜, 应义斌,等. 果品质智能化实时检测分级生产线的研究. 农业工程学报，20023 张方明，应义斌.水果分级机器人关键技术的研究和发展. 机器人技术与应用，20044 李庆中，汪懋华. 基于计算机视觉的水果实时分级技术发展与展望. 农业机械学报，19995 刘福顺，汤明无损检测基础M北京：北京航空航天大学出版社20026 中国机械工程学会无损检测分会.射线检测.北京：机械工业出版社.20047 宋尔涛.包装自动控制原理及过程自动化.北京：印刷工业出版社.19998 孙凤兰.包装机械概论.北京：印刷工业出版社.19989 许晓肠.专用机床设备设计.重庆：重庆大学出版社.200310 中国纺织大学、哈尔滨工业大学. 机床设计图册.北京：机械工业出版社.197911 韩东海，刘新鑫，涂润林果品无损检测技术在苹果生产和分级中的应用.世界农业，200312 中华人民共和国商业部教材领导小组输送机械与辅助设备北京：中国财政经济出版社199113 黄继昌，徐巧鱼.实用机械机构图册.北京：人民邮电出版社.199614 陈铁鸣.新编机械设计课程设计图册.北京：高等教育出版社.200315 张之议.机械华运输设计手册.北京：机械工业出版社.199716 郑志峰.链传动.北京：机械工业出版社.199217 郑志峰.链传动设计与应用手册.北京：机械工业出版社.199218 朱龙根.简明机械零件设计手册.北京：机械工业出版社.199719 中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局发布.中华人民共和国国家标准机械制图.北京：中国标准出版社.200420 马希青、苏梦香、赵月罗编.机械制图.徐州：中国矿业大学出版社.200421 全国电气元件编制和图形符号标准化技术委员会秘书处.技术制图与机械制图标准规定汇编.北京：中国电力出版社.200322 黄越平，徐进进.自动化机构设计构思实用图例.北京：中国铁道出版社.199323（德）FAG.Kugelfischer AG著.滚动轴承安装设计.北京：机械工业出版社.200424 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): 9910925 J. A. Throop, D. J. Aneshansley, W. C. Anger, D. L. Peterson. Conveyor Design for Apple Orientation, An ASAE Meeting Presentation, Paper Number: 03612326 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：此表如不够填写，可另加页。研究方案（研究目的、内容、方法、预期成果、条件保障等）研究目的：（1） 降低劳动者的劳动强度；（2） 提高劳动生产率；（3） 提高产品分类质量；（4） 降低生产成本；研究内容和方案：对苹果分级原理及基本结构进行分析与说明，对苹果分级机构进行设计。工作原理：苹果通过进料机构逐个滚至输送装置的PVC塑料模块上，由链条实现传动。在前进过程中，PVC塑料模块中间的小轮与机架上焊接的托条摩擦，小轮随之向前滚动，且此小轮上部露出平面1.3mm，正好与苹果接触，使苹果在摩擦力的作用下翻转。当苹果的花萼/茎旋转到小轮处时，小轮与苹果停止接触，此时小轮空转，苹果轴线处于垂直位置，苹果完成定位。苹果在接下来的前进过程中，PVC塑料板的底部有一个带有小轮的轴，通过与机架上挡板的摩擦作用，二者共同作用相当与一个凸轮，实现苹果的倾斜45度。同时，PVC塑料板底部两边有两根相同的轴，轴上的小轮也与此挡板接触，带动其顶端的两个棍子转动，从而使倾斜的苹果绕轴旋转。这时苹果正好移动到摄像机前，这样便能保证摄像机拍照时能拍到苹果的各个表面。由计算机对图象进行处理，将信号发送给出料机构，实现五个等级的分级，并且能够自动从对应的等级口出料。本机主要由进料机构、传动机构、输送机构、检测机构和出料机构等组成。其结构如图所示：预期结果:在完成了各项设计后,能实现高速作业,降低劳动强度，提高生产效益。条件保障:1，本设计的大部分工作将在本学校完成. 2，有扎实的理论知识和学校专家的指导. 3，学校的实验设备和相关