水果综合分选机称重模块的设计与实现

Techniques of Automation &Applications基于PLC 和MCGS 的猕猴桃果实称重分级控制器设计*纪娜（杨凌职业技术学院信息工程学院，陕西杨凌712100）摘要:猕猴桃果实采摘后，需要对果实按重量分级。

使用大型称重分选机成本较高，而人工分选虽然成本较低，但是效率不高。

针对这一问题，设计一个由PLC 模块、MCGS HMI 触摸屏模块、称重模块、语音输出模块组成的果实分级控制器。

该控制器可根据猕猴桃果实重量对果品分级、价格便宜、效率较高。

实验结果表明，该控制器分级效果较好，有助于提高果农收益。

关键词:猕猴桃;果实;分级;PLC 中图分类号：TP273.5文献标志码:A文章编号:1003-7241(2019)06-0020-04A Design of Controller for Grating of Kivi Fruit by Weight Based on PLC and MCGSJI Na(School of Information Engineering,Yangling V ocational &Technical College,Yang ling 712100China )Abstract:After picking Kivi fruit,there are two ways to grating of Kivi fruit by weight.One way is using grating machine whichhigh cost.The other way is manual operation which low cost,but it's efficiency is low.To solve this problem,it is neces-sary to design a kind of controller based on PLC and MCGS.The controller contains many modules,such as PLC mod-ules 、MCGS HMI modules 、grating modules 、sounds output modules.The controller can improve revenue level and low cost.The experimental results show that the controller has run stably and credibly.Key words:Kivi;fruit;grate;PLC*基金项目:2016年陕西省教育厅科研项目“基于机器视觉和重量检测的猕猴桃分选技术研究”（编号16JK1872）;2016年杨凌职业技术学院校内自然科学研究基金“基于机器视觉的猕猴桃分级技术研究”(编号A2016031)收稿日期:2018-09-211引言猕猴桃是一种在我国种植广泛、经济价值较高的水果,在果实成熟采摘后,需要对果实进行分级,按质论价,提高猕猴桃的商业价值。

水果分拣结构毕业设计水果分拣结构毕业设计引言水果分拣是农业生产中重要的环节，它直接关系到水果的质量和市场价值。

随着技术的发展，自动化水果分拣系统逐渐取代了传统的人工分拣方式。

本文将探讨水果分拣结构的毕业设计，旨在提高水果分拣的效率和准确性。

一、背景介绍水果分拣是水果加工过程中不可或缺的环节，它的目的是根据水果的品种、大小、成熟度等特征，将水果分成不同的等级。

传统的水果分拣方式通常依赖于人工，这不仅效率低下，还容易出现人为错误。

因此，自动化水果分拣系统的研发变得尤为重要。

二、自动化水果分拣系统的组成自动化水果分拣系统主要由以下几个部分组成：1. 传感器：传感器在水果分拣系统中起到关键作用，它能够检测水果的大小、颜色、成熟度等特征。

常用的传感器包括光电传感器、红外线传感器等。

2. 传送带：传送带是将水果从一个位置运送到另一个位置的关键设备。

它可以根据水果的特征进行分拣，并将水果送到相应的位置。

3. 分拣机械臂：分拣机械臂是自动化水果分拣系统中的核心部件，它能够根据传感器的反馈信息，准确地抓取水果并将其放置在相应的位置。

4. 控制系统：控制系统是整个自动化水果分拣系统的大脑，它能够根据传感器的反馈信息，控制传送带和机械臂的运动，实现水果的准确分拣。

三、自动化水果分拣系统的工作原理自动化水果分拣系统的工作原理可以简单概括为以下几个步骤：1. 传感器检测：传感器检测水果的特征，如大小、颜色、成熟度等。

2. 特征提取：根据传感器的反馈信息，控制系统对水果的特征进行提取和分析。

3. 分级判断：根据提取的特征，控制系统判断水果的等级，并将其分配到相应的位置。

4. 机械臂操作：根据分级判断结果，控制系统指导机械臂准确地抓取水果，并将其放置在相应的位置。

5. 分拣完成：当所有水果都被分拣完毕后，自动化水果分拣系统停止工作。

四、自动化水果分拣系统的优势和挑战自动化水果分拣系统相比传统的人工分拣方式具有以下优势：1. 提高效率：自动化水果分拣系统能够实现高速、连续的分拣过程，大大提高了分拣效率。

人工分级操作实际效率较低，且存在一定误差，为此需要在水果行业中实现机械自动化技术，促进分选作业机械化。

当前，在针对分选机械系统研究中，对水果分选机器设计与称重模块设计取得了一定成绩，为了促进对该应用目标更好的实现，在设计中应该充分对其工作原理进行分析，为实际设计应用提供参考依据，提升水果分选机械系统应用效率。

1　水果分选机的工作原理与总体结构水果风选机机械系统主要部分包括生产线支架、传动系统、水果托盘与分级箱。

机械系统是生产线整体运动过程中动力提供部位，主要为水果托盘传输工作提供动力；其他部件在安装中是支撑力的主要构成，也是称重与卸料零件安装的核心基础；生产线支架则是水果分选机中所有部件安装的基础；传动系统在安装中主要组成部件较多，包括电动机、齿轮减速器以及动力与从动力输出链轮等；水果托盘结构和输送链条两个部件直接铆接，输送链条运动会带动水果托盘运动，输送链条处于竖直状态下，与地面保持垂直状态；输送链条下方支撑结构以耐磨板为主，对输送链条在运行中的水平性起到了良好的稳固作用，保证称重模块运作的精准度。

称重模块主要构成部分有称重台、称重顶板、称重底板以及传感器等，称重模块在安装中应该直接固定在生产线支架之上；水果托盘与双节距传输带直接连接，水果托盘被运输至称重区则会与称重台相接触，称重台受到力作用，托盘根据旋转轴运动完成对水果称重与卸料；托盘形状为凹型，经过上料装置能够将水果逐渐被放入水果托盘之中，实现传输中水果排列；托盘与水果相接触的部分为塑料制品，能够最大程度防止表面托盘对水果机械所产生损伤；水果分级与卸料部件配合，能够将完成分选的水果根据装置系统信号翻转托盘，最终完成水果分级卸料工作。

图像采集系统包括摄像机、镜头、光源与光照箱，主要是在水果分选机传输中，对传输带上的水果进行动态图像收集，同时将其传输至图像处理系统。

重量等级对水果判别系统分为称重台和称重传感器两部分，实时处理水果传输中称重器所接收到的信息数据，对所得到的水果综合信息进行全面考虑，以此控制系统中各个水果等级评定。

基于plc的水果分拣系统毕业设计《基于PLC的水果分拣系统毕业设计》1. 引言在工业自动化领域，PLC（可编程逻辑控制器）作为一种常见的控制设备，在各种自动化系统中发挥着重要作用。

本文将对基于PLC的水果分拣系统进行毕业设计，并就其设计、实施和应用进行深入探讨。

2. 概述水果分拣系统在农业生产中有着重要的应用。

通过自动化的分拣过程，可以提高生产效率、减轻劳动强度，同时保证产品质量。

基于PLC的水果分拣系统将结合传感技术、控制原理和机械执行装置，实现对水果的自动分类和分拣。

3. 设计原理在设计过程中，需要充分考虑不同种类水果的形状、颜色、大小等特征。

通过传感器检测水果属性，PLC进行逻辑判断并控制执行装置进行分拣。

采用模糊逻辑算法，可以提高系统对水果特征的识别和分类准确度。

4. 系统组成基于PLC的水果分拣系统通常包括传感器模块、PLC控制器、执行装置和人机界面。

传感器模块用于采集水果属性信息，PLC控制器用于进行逻辑判断和控制指令输出，执行装置用于实现分拣操作，人机界面用于参数设置和监控。

5. 实施过程在系统实施过程中，需要对传感器进行合理布置和调试，编写PLC程序实现对传感器信号的处理和控制逻辑的设定。

执行装置的选择和调试也是关键的一环。

6. 应用前景基于PLC的水果分拣系统可以应用于水果种植基地、水果加工厂等场景，为农业生产提供技术支持。

随着人工智能和大数据技术的发展，将有望实现对水果质量的更精准评估和预测。

7. 总结和展望通过本文对基于PLC的水果分拣系统毕业设计的探讨，可以更加全面地理解自动化系统的设计与实施过程。

未来，随着技术的不断更新和应用场景的拓展，基于PLC的水果分拣系统将迎来更广阔的发展空间。

8. 个人观点作为文章写手，我深刻理解基于PLC的水果分拣系统对农业生产的重要意义。

在未来的发展中，我期待该系统能在智能化、高效化方面取得更大突破，为农业现代化发展贡献更多力量。

通过本文的讨论，我们对基于PLC的水果分拣系统毕业设计有了更深入的了解。

水果分选机的工作原理
水果分选机的机械系统的主要部分包括生产线支架，传输系统，水果盘和分类箱。

机械系统是在生产线整个运动过程中提供动力的部分，主要为水果托盘的传输提供动力。

安装中的其他组件是支撑力的主要组成部分，也是称重和卸载零件安装的核心基础。

生产线支架是水果分拣机中所有组件的基础，传动系统中安装的主要部件较多，包括电动机，齿轮减速器和动力以及来自动力输出链轮，水果盘的结构和输送链直接铆接在一起。

输送链将驱动水果盘的运动，输送链将处于垂直状态，并与地面保持垂直。

输送链底部的支撑结构主要是耐磨板，在输送链的水平运行中起到很好的稳定作用，保证了称重模块的运行精度。

水果称重分选机的称重模块的主要组件包括称重平台，称重顶板，称重底板和传感器等。

在水果称重分选机安装过程中，称重模块应直接固定在生产线的支架上。

水果盘与双节距传动带直接连接，将水果托盘运输到称重区域时，它将与称重台接触。

称重台在力的作用下，托盘将根据旋转轴的运动完成对水果的称重和卸料。

托盘的形状是凹形的，通过进料装置，可以将水果逐渐放入水果盘中，以实现水果在传动装置中的排列。

托盘与水果接触的部分是塑料产品，可以较大程度地防止表面托盘损坏水果机械。

水果分级与卸货部件配合使用，可以根据设备的系统信号转动分拣后的水果托盘，完成水果的分级卸货工作。

图像采集系统包括相机，镜头，光源和灯箱，主要用于收集水果分选机在传送带上的动态图像，同时传送到图像处理系统。

水果鉴别系统分为两部分：称重平台和称重传感器。

称重装置在水果传输中接收到的信息数据被实时处理，综合考虑得到的综合水果信息，以控制系统中每个水果的等级。

毕业设计（论文）题目水果分选机设计二级学院重庆汽车学院专业机械设计制造及其自动化班级2009级机械设计5班学生姓名学号指导教师职称时间2013年5月20日目录摘要 (1)关键词 (1)1 前言 (2)2 总体方案的拟定 (3)2.1 原理分析 (3)2.2 总体结构设计 (5)2.3 各执行机构主要参数的计算 (6)2.4 传动装置的运动和动力参数的计算 (13)3 主要零件的选择和设计 (15)3.1 皮带传动的设计计算 (15)3.2 直齿圆柱齿轮的设计计算 (17)3.3 滚子链传动的设计计算 (20)3.4 轴的设计计算 (21)3.4.1 高速轴的设计计算 (21)3.4.2 低速轴的设计计算 (24)3.5 轴承的校核 (27)3.6 键的设计计算与校核 (27)3.7 润滑与密封 (28)3.8 主要缺点和有待进一步改进的地方 (29)4 结束语 (29)参考文献 (31)致谢 (32)水果分选机的设计学生：指导老师：摘要：本文分析了中国国内外水果分级分选机的研究和发展现状，对未来进行了展望，设计出了一种新型水果分级分选机构。

该水果分级分选机是由分级滚筒、传动机构和电动机组成。

采用电动机提供动力，通过带轮传动机构，将运动和动力传送到直齿圆柱齿轮减速器，然后再通过链轮传动机构，将所需的运动和动力传送至分级滚筒上，从而实现水果的分选。

整个机构简单且易于操作，便于维护，提高了生产效率，降低了劳动强度，为实现水果加工机械化与规模化提供了前提。

关键词：水果；形状；分选机构；分级滚筒；The design of fruit sorting machineStudents:Tutor:Abstract:This paper analyzes the present situation of the Chinese domestic and foreign fruit sorting machine research and development, on the future prospects, we design a new type of fruit sorting mechanism. The fruit sorting machine is composed of grading cylinder, transmission mechanism and a motor. The power provided by a motor, through a belt pulley transmission mechanism, the movement and power is transmitted to the straight tooth cylindrical gear reducer, and then through the chain wheel transmission mechanism, the required movement and power is transmitted to the classification on the drum, thereby we can realize the separation of fruit. The entire mechanism is simple and easy to operate, easy to maintain, improve production efficiency, reduce labor intensity, which help to achieve the fruit processing mechanization and scale and to provide the premise.Key Words:fruit; shape; the grading mechanism; grading cylinder1 前言1.1 选题研究意义水果分选是水果进入流通领域的一个重要环节，直接关系到水果生产的效益。

matlab苹果称重分拣毕业设计毕业设计：基于MATLAB的苹果称重分拣系统摘要：本毕业设计旨在设计一个基于MATLAB的苹果称重分拣系统，通过图像处理和数据分析的方法，实现对苹果的称重和分拣过程。

本系统可以提高苹果分拣的效率和准确性，为果园和果品加工行业提供一种先进且可靠的方法。

1. 引言苹果是一种非常重要的水果，在果园和果品加工行业中具有巨大的市场需求。

然而，目前的苹果分拣过程仍然依赖于人工方法，效率和准确性有限。

因此，使用计算机视觉和图像处理技术来开发一个苹果称重分拣系统具有重要的意义。

2. 系统架构本设计的苹果称重分拣系统主要包括以下几个组成部分：- 摄像头模块：负责拍摄苹果的图像。

- 图像处理模块：通过图像处理算法提取苹果的特征，并对苹果进行分割和色彩识别。

- 称重传感器模块：通过称重传感器获取苹果的重量数据。

- 控制模块：根据苹果的重量和特征信息进行分拣操作。

- 数据分析模块：分析苹果的重量和分拣结果，提供统计信息和反馈。

3. 设计步骤- 图像采集：使用摄像头模块采集苹果的图像，并存储为数字图像。

- 图像处理：通过MATLAB中的图像处理工具箱，对苹果图像进行预处理，包括灰度化、二值化、去噪等操作。

- 特征提取：根据苹果的外观特征，如尺寸、形状、颜色等，使用特定的算法提取苹果的特征信息。

- 称重检测：使用称重传感器模块对苹果进行称重，获取苹果的重量数据。

- 分拣控制：根据苹果的特征和重量数据，使用控制模块进行分拣操作，将苹果分为不同的等级或类别。

- 数据分析：分析苹果的重量和分拣结果，提供统计信息和反馈，以便果园管理者做出相应的决策。

4. 系统性能评估为了评估苹果称重分拣系统的性能，可以进行以下实验和测试：- 对不同种类和大小的苹果进行定量称重和分拣，比较系统的准确性和分拣效率。

- 使用真实环境中的苹果数据，测试系统在各种复杂情况下的稳定性和可靠性。

- 分析系统的误差和偏差，并提出改进措施。

• 174•在普通超市的水果售卖过程中，传统电子称不具备视觉功能，需要人工辅助进行称重，不仅效率低下，而且操作过程繁琐。

针对这种情况并综合顾客体验，本设计提出了一种由OPENMV 视觉识别模块、stm32f767主控芯片、语音模块、RGB 电容触摸屏、称重模块构成的水果称重识别系统，结合图像处理技术自动识别水果种类并称重计算相应价格后显示在RGB 电容触摸屏上，再通过语音模块播报，实现自动称重、报价的功能。

实验结果表明，本系统操作方便，识别过程精准，在商场的水果销售中具有一定的市场应用价值。

顾客在超市选购水果完毕后，需要由售货员在传统电子称上选择单价后称重并粘贴条码，操作过程繁琐、人工成本高、效率低下。

此外，还有半自助式电子称，即由顾客自行选择对应单价后称重并粘贴条码，也存在价格选择错误等问题。

随着计算机视觉的发展，图像识别技术的不断成熟，本设计将视觉功能与传统电子秤相结合采用OPENMV 模块实现自动选择识别，通过颜色、大小、相识度进行逐层扫描，高效的识别出对应的水果种类，通过电子称重装置，读取水果重量，根据水果单价显示在RGB屏幕上，并通过语音识别播报识别结果和称重价格，从而实现自动化图1 RGB人机交互系统框图水果称重，减少排队，大大提升了顾客满意度。

1 系统硬件设计1.1 主控芯片主控芯片为高性能ARM Cortex-M7系列STM32F767，具有2 MB Flash 、216 MHz CPU 、ART 加速器、一级缓存，在系统接收到OpenMV 识别结果信息后，通过人机交换，将识别到的信息，以UI 图像的形式传递到RGB 电容触摸屏，并与称重结果和对应的水果价格进行语言报价。

1.2 电容触摸屏目前电极的形状坐标的定位算法有三种引用：Ⅰ类型：Ⅱ类型：Ⅲ类型：电容触摸屏的结构，设为正方形（1点为左下角，2点为左上角，3点右上角，4点右下角），其中以1、4电极的交点为坐标原点，触摸屏的长、宽分别为：a 、b ，正方形左、上、右、下表示触摸屏4个电极输出的电流分别为：I 1、I 2、I 3和I 4。

智慧水果分拣系统设计设计方案智慧水果分拣系统是一种利用人工智能和机器视觉技术对水果进行自动分拣的系统。

它可以在短时间内对大批量水果进行分类和分拣，提高效率和准确度。

下面将介绍一种智慧水果分拣系统的设计方案。

系统硬件部分：1. 视觉传感器：使用高分辨率的摄像头或者激光扫描仪作为视觉传感器，用于获取水果的外观特征和形状信息。

2. 输送带：将水果从输入端送至分拣区域，可以通过传送带控制水果的运动速度和方向。

3. 机械臂：选择适合的机械臂来收集和移动水果，可根据需要选择单臂或多臂机械臂，具备较大的运动范围和精确度。

4. 电脑控制系统：用于实现系统的整体控制和运行，包括图像处理和分析算法、机械臂运动控制等。

系统软件部分：1. 图像处理和分析算法：通过机器视觉技术对水果的外观特征进行提取和分析，包括颜色、形状、大小等方面的特征。

可以使用深度学习算法训练水果分类模型，实现对不同水果的自动分拣。

2. 机械臂控制算法：根据图像分析结果，确定机械臂的位置和姿态，实现对水果的准确抓取和放置。

可以使用逆运动学算法计算机械臂的控制参数，实现抓取和放置的精确控制。

3. 系统控制界面：设计一个人机交互界面，实现系统的参数设置、运行控制和状态监测等功能。

可以采用图形化界面，方便用户操作和监控系统运行。

系统工作流程：1. 输入水果：将水果放置在输送带上，输送带将水果送至分拣区域。

2. 图像采集和处理：视觉传感器获取水果的外观图像，图像处理算法对图像进行处理，提取水果的特征信息。

3. 水果分类：使用训练好的分类模型对水果进行识别和分类，确定每个水果的类别。

4. 机械臂抓取：根据分类结果，控制机械臂的位置和姿态，准确地抓取每个水果。

5. 水果分拣：将抓取的水果放置到对应的分拣箱中，完成水果的分拣。

6. 系统监控：通过系统控制界面，监测系统的运行状态和分拣结果，实时调整和优化系统的运行参数。

系统的优势：1. 高效准确：利用机器视觉和机械臂控制技术，可以在短时间内对大量水果进行自动分拣，提高生产效率和准确度。

水果分选机称重模块调理电路设计王广超，张威，卢博友，谢玉朝(西北农林科技大学机械与电子工程学院，陕西杨凌712l O O)摘要：为了满足水果外观品质和质量综合分选的实际需要，可以在水果机器视觉分选机上加上称重模块。

为了提高称重模块的精度，基于A D7195芯片，利用比率测量和交流激励的方法，设计出了水果分选机称重模块的调理电路。

同时，详细描述了该调理电路的理论基础、硬件构成以及输出结果的软件补偿等，得到了质量与其A／D转换值之间的关系式，并对调理电路的精度进行了实验验证。

实验结果表明，该调理电路具有很高的测量精度，且具有线性度、重复性好等特点，可以满足大多数水果称重分选的要求。

关键词：水果分选机；称重模块；调理电路；A D7195芯片中图分类号：s333．5文献标识码：A文章编号：1003—188X(2012)05加132—04 0引言量之间的线性转换以及质量信号的输出和处理。

近年来，人们对水果品质的要求不断提高，同时为了提高水果的商业价值，扩大鲜果出口，对水果进行严格的质量分级就变得尤为重要。

而人工分级生产率低且分选精度不稳定，实现水果的机械化、自动化分选作业势在必行。

目前，国内外学者在利用机器视觉技术对水果外部品质检测方面进行了大量的研究，取得了重大进展。

现已能够利用机器视觉技术实时检测水果的大小、颜色、表面缺陷状况和果形等品质，且效果令人满意。

在水果质量分选方面，国外研究比较成熟，能够比较准确地检测动态水果的质量，而国内在此方面研究的还较少。

多数情况下，水果按外观品质要求分选完成后，在包装上市之前还要求给出其质量值，而目前的水果分选机大多侧重于机器视觉或质量单一方面的研究。

为此，拟在水果机器视觉分选机上安装一个称重模块，使得分选机能实时检测水果的外观品质和质量，并将水果质量信息与外观品质评定结果实时融合得出最终分选等级。

本文基于A D7195芯片，设计出了称重模块的调理电路。

它主要实现桥式应变称重传感器信号的放大、A D转换、传感器的毫伏级信号与质收稿日期：20l l—07—20基金项目：陕西杨凌农业机械化新技术新机具实验示范园建设项目(陕农机发20000“)作者简介：王广超《1985一)，男，河南南阳人。

智能水果采装运一体机设计与应用随着人们生活水平的提高，对于水果的质量、新鲜度、口感以及营养价值的要求也逐渐提高。

因此，在水果的采摘、运输和储存过程中需要保持水果良好的品质。

传统的水果采摘方式利用人工采摘和人工运输的方式，这种方式有很多缺点，如效率低、成本高、易受伤害等。

因此，需进行深入研究，开发出一种智能的水果采装运一体机，用科技手段解决这些问题。

一、设计原理智能水果采装运一体机是一种智能化、高效性和自动化的水果采摘、装箱和运输系统。

这种一体机的工作原理基于多传感器数据处理技术，通过检测水果成熟度、颜色、形态等特征，进行智能分拣和分类。

同时，通过机械臂抓取到达成熟度的水果，快速且有效地完成采摘工作。

而且，该系统也具有自动化包装，可以根据不同的水果种类，自动进行分拣、装箱、封口。

二、设计特点智能水果采装运一体机是一种高效、智能、自动化的设备，它具有以下特点：1.多传感器数据处理技术，能够检测水果成熟度、颜色和形态等信息，并进行智能分拣和分类。

2.机械臂采摘，快速、高效地采摘到达成熟度的水果。

3.自动化包装，根据不同的水果种类，自动进行分拣、装箱和封口。

4.该系统可以有效地降低维护费用和人工成本，提高生产效率和水果质量，进而推动水果产业的发展。

三、应用场景智能水果采装运一体机可以在水果种植基地、果园和果蔬成品市场等场景中广泛应用。

对于水果种植基地和果园，一体机可以快速、高效地完成采摘、分类和包装等工作，提高生产效率和水果的质量。

对于果蔬成品市场，一体机也能够有效地提高水果的新鲜度和质量，增加消费者的信心和针对水果产品的消费。

综上所述，智能水果采装运一体机的出现，将有效地促进水果行业的发展，提高生产效率和质量，降低维护费用和人工成本。

同时，它也能够满足人们对于水果新鲜度、质量、口味和营养价值的要求，满足了人们对于高品质水果产品的需求，推动了水果行业的不断发展。

Matlab苹果称重分拣毕业设计1. 项目背景在农产品的种植和销售过程中，对于果实的重量进行准确测量是非常重要的。

特别是在果园采摘苹果时，需要对苹果进行称重并根据其重量进行分拣。

传统的人工称重和分拣方式效率低下且容易出错，因此需要一种自动化的方法来实现苹果的称重和分拣。

2. 项目目标本毕业设计旨在开发一种基于Matlab的苹果称重分拣系统，通过图像处理和机器学习算法实现对苹果的自动识别、称重和分拣。

3. 系统架构3.1 硬件设备•摄像头：用于获取苹果图像。

•称重传感器：用于测量苹果的重量。

•控制器：用于控制摄像头和称重传感器，并与计算机通信。

3.2 软件模块•图像采集模块：负责从摄像头获取图像数据。

•图像处理模块：负责对采集到的图像进行预处理、特征提取和目标检测。

•称重模块：负责接收称重传感器的数据，并进行重量计算。

•分拣模块：根据苹果的重量和特征进行分类和分拣。

•用户界面模块：提供系统的交互界面，显示称重结果和分拣信息。

4. 系统实现4.1 图像采集使用Matlab中的图像采集工具箱，通过摄像头获取苹果图像。

可以设置采集频率和分辨率以适应不同场景下的苹果识别需求。

4.2 图像处理对于采集到的苹果图像，需要进行预处理、特征提取和目标检测。

首先对图像进行灰度化、滤波和二值化等预处理操作，以增强图像质量。

然后通过特征提取算法提取苹果的形状、颜色等特征。

最后使用机器学习算法训练一个分类器，实现苹果的目标检测。

4.3 称重通过称重传感器获取苹果的重量数据，并将其传输给计算机。

在Matlab中编写相应代码，读取传感器数据并进行单位转换和计算，得到准确的苹果重量。

4.4 分拣根据苹果的重量和特征对其进行分类和分拣。

可以设置不同的重量范围和特征阈值，将苹果分为不同的等级或类别。

通过控制器控制分拣装置，将苹果按照分类结果进行分拣。

4.5 用户界面设计一个用户界面，用于显示称重结果和分拣信息。

可以使用Matlab的GUI工具箱创建交互式界面，显示苹果的重量、分类结果和分拣状态。

目录引言 (3)1 水果分选机的研究现状与发展状况 (3)1.1研究现状 (3)1.2课题研究的意义与发展 (5)2 本设计的内容与要求 (5)2.1内容 (5)2.2要求与数据 (5)2.3技术参数 (6)3 功能原理设计 (6)3.1分选机的工作方式 (6)3.2分选机构原理的设计 (7)3.3隔板的设计 (7)4 方案的选择与设计 (8)4.1 分选机整体装置的设计 (8)4.2电机的选择 (8)4.3传动比及主要装置运动参数计算 (10)5 重要零件的校核与计算 (11)5.1齿轮的设计与计算 (11)5.2 V带的设计 (14)5.2.1 带传动的选择 (14)5.2.2 V带传动的计算 (17)5.3 链传动的设计 (19)5.3.1 链传动的选择 (20)5.3.2 链传动的计算 (21)5.4 输出轴部分的设计 (22)5.4.1 输出轴的设计 (22)5.4.2 平键的设计 (27)5.5 输入轴部分的设计 (28)5.5.1 输入轴的设计 (28)5.5.2 平键的设计 (33)5.6 滚子轴的设计与计算 (34)5.7 箱体的设计 (36)5.8 螺栓组的设计与计算 (38)5.9 润滑密封的设计 (42)6 三维数字化建模 (42)6.1分选机整体的三维建模 (42)6.2带传动部分的三维建模 (44)6.2分级机构的三维建模 (45)6.2入料斗的三维建模 (46)7 总结 (47)谢辞 (48)参考文献 (50)引言近年来，随着农业科技的发展和人民生活水平的提高，国内外水果品种越来越多，人们对水果的品质也有了更高的要求。

为了提高水果的加工质量和出品等级，需要对水果进行严格的质量分级和大小分级。

现有的水果分选机大多结构较为复杂，一般多以大型生产线为主，制造成本较高，分选效率也较低，分选成本较高，现有的水果分选机又以重量分选机为主，而农产品基地的水果销售多以尺寸大小、质地为衡量标准，重量分选机就不适合在农产品基地使用。

基于PLC的水果称重分级设备控制系统设计摘要：为提高超市、水果店等小型水果销售点的类球型水果分级效率、收集效率、减少人流拥挤、降低人工成本的问题。

采用西门子PLC S7-200针对于小型类球型水果质量进行了水果称重分级控制系统设计，融合电动机控制、多传感器技术及气动控制，设计分级系统的自动控制功能以及软硬件的组成。

实现了对水果的自动整理、称重、分级、储存、收集的过程。

关键词:水果称重设备；PLC；压力传感器随着果品贮藏加工业的发展和人们生活水平的提高，人们对水果质量的要求越来越高，水果采后处理工作显得日益重要，而采后处理工作时效性强、作业质量标准高，实现自动化作业势在必行。

提高水果采后处理技术，加大采后处理能力，实现水果自动采后处理对提高我国水果在国际贸易的竞争力具有重要意义，水果生产的产业化使实现水果采后处理自动化技术成为必须。

在水果品质检测和自动分级设备中，不同等级的水果从输送线上落到相应的分级口是重要的功能，即实时分级控制要求。

采用PLC来开发该项功能具有成本低，适应水果对象广，系统容易移植和升级的特点。

PLC具有较强的逻辑运算、逻辑控制和顺序控制能力，同时具有可靠性高、编程简单、模块化结构等优点。

由于PLC的这些特点，使得其具有完成各种复杂程度不同的工业控制功能。

应用PLC自动分拣，有利于提高水果的传送、水果的重量分级、质量的分拣和数量计数等的自动化程度，从而可以提高劳动生产率，避免了水果在分拣过程中的损坏，保证水果的新鲜度，降低生产成本，加快实现工业生产自动化的步伐。

同时，在一些动作简单但又重复作业的操作中，以自动化代替人手进行工作，可以避免由于操作疲劳或疏忽而造成的事故。

1.PLC的基本结构对于控制器它的选择范围是非常广泛的，这次选择是西门子的PLC，控制装置包括主机、扩展单元、外设组成。

不论采用什么控制装置，主机都是必不可少的，其他外设等模块都是根据设计的需求进行扩展。

主要包括CPU(224)、电源、内存、扩展单元、外部设备及接口和I\O单元。

水果智能分拣系统的设计与实现随着人们对健康和营养的需求不断增加，水果作为一种健康和美味的食品在市场上越来越受欢迎。

但是，水果的种类繁多，每一种水果的大小、颜色、形状和成熟度都各不相同，这给水果的分选工作带来了极大的挑战。

传统的手工分拣方式效率低下、成本高昂，因此，水果智能分拣系统的设计与实现变得十分重要。

一、智能分拣系统的设计思路智能分拣系统是通过计算机视觉和机器学习等技术，对水果进行智能分析和分类，以实现自动化分拣的系统。

为了实现高效、精准的分拣，水果智能分拣系统需要具备以下几个关键特点：1.高效性：智能分拣系统需要具备高效的分拣速度和准确率，能满足企业生产的高效要求。

2.多样性：水果种类繁多，分拣系统需要具备适应多种水果的能力，能对不同水果进行准确分拣。

3.可扩展性：智能分拣系统需要能够随着生产需求的变化而进行扩展，达到更高的生产效率。

基于以上特点，我们可以设计出以下的分拣系统：1. 图像采集和处理：系统采用高清晰度的CCD摄像头对水果进行拍摄，并采用图像处理算法对水果进行分析和分类，提取出水果的大小、颜色、形状等特征。

2.分类器设计和训练：通过机器学习技术设计和训练分类器，以对不同的水果进行分类和判别，实现水果的自动化分拣。

3.控制系统：控制系统负责驱动整个智能分拣系统的运行，通过PLC等控制器连接各个设备进行控制和监控。

二、智能分拣系统的实现过程1. 水果图像采集和处理为了实现高效的采集和处理，我们采用了高颜色还原、高分辨率、高帧率的图像采集设备。

在采集完成后，需要用图像处理算法实现图片的去噪和增强等预处理操作，以达到对水果拍摄图像的准确解析和分类。

2. 分类器设计和训练设计和训练分类器是实现水果智能分拣系统的核心工作。

我们采用深度学习的方法，通过建立卷积神经网络进行训练。

首先，对采集到的水果图像进行筛选和标注，建立训练图像库。

随后，使用深度学习框架，例如TensorFlow，进行训练。