果苹大小分级机构设计 --本科毕业设计
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太原理工大学本科毕业设计目录摘要 (I)Abstract: (II)第一章绪论 (1)1.1 目前我国苹果产业的状况 (1)1.2 本文的研究的目的,主要内容及意义 (1)1.2.1研究目的 (1)1.2.2主要内容及意义 (1)第二章苹果分选系统概述 (3)2.1苹果分选系统的组成 (3)2.2苹果分选系统各部分的作用 (3)第三章输送系统 (4)3.1苹果输送方式的确定 (4)3.2运输带式输送机计算说明书: (4)3.2.1.初步确定带式输送机的参数 (4)3.2.2输送量的计算: (4)3.2.3胶带运行阻力计算 (5)3.2.4.胶带张力计算 (6)3.2.5.计算满足输送带垂度要求所需张力 (7)3.2.6.胶带打滑条件验算 (7)3.2.7胶带强度验算 (8)3.2.8电动机的选取 (8)3.2.9.滚筒的选择与计算 (9)3.2.10幅板厚度校核 (12)3.2.11轴上弯矩计算 (13)3.2.12轴的验算 (15)3.2.13同步带的选型与计算 (16)I太原理工大学本科毕业设计3.2.14滚筒轴键的校核 (19)3.2.15滚筒轴承的强度校核 (19)3.3分离带式输送机计算说明书: (21)3.3.1.初步确定带式输送机的参数 (21)3.3.2输送量的计算: (21)3.3.3胶带运行阻力计算 (22)3.3.4.胶带张力计算 (23)3.2.5.计算满足输送带垂度要求所需张力 (24)3.3.6.胶带打滑条件验算 (24)3.3.7胶带强度验算 (25)3.2.8电动机的选取 (25)3.3.9.滚筒的选择与计算 (26)3.3.10幅板厚度校核 (27)3.2.11轴上弯矩计算 (29)3.3.12轴的验算 (30)3.3.13同步带的选型与计算 (32)第四章分离机构 (35)4.1分离原理 (35)4.2 斜面倾角的计算 (36)4.3传动电机的选择: (37)4.4分级轮电机选型 (37)第五章控制系统 (39)5.1控制原理 (39)5.2分级出口的控制 (40)参考文献 (41)致谢 (42)II苹果自动分级系统设计摘要目前国内外对水果分离技术研究较少,尤其是在苹果自动分级系统方面的设计更为少见,本设计针对苹果分级主要依赖人工且分级效率较低的缺点,在查阅一定量文献的基础上,提出苹果自动化分级系统。
目录摘要 (1)关键字 (1)1 前言 (2)1.1 研究的目的及意义 (2)1.2 国内外研究概况 (3)1.2.1 国内研究概况 (3)1.2.2 国外研究概况 (4)1.3研究特色与创新 (5)2 概述 (6)2.1 气动水果分级传输装置原理简介 (6)2.2传输分级机构工作原理 (6)2.2.1 基本组成 (6)2.3 设计任务 (7)3 进料机构设计 (8)3.1进料机架的设计 (8)3.1.1加工工艺的选择 (8)3.1.2材料的选择 (8)3.1.3进料机架结构 (9)3.2进料槽的设计 (9)3.2.1 加工工艺的选择 (9)3.2.2 材料的选择 (10)3.2.3 进料槽的结构 (10)3.3 进料筛选机构设计 (10)3.3.1 方案的确定 (10)3.3.2筛选机构结构 (10)3.3.3 振动电机的选择 (11)3.4 支撑结构的设计 (12)3.4.1 进料支撑结构 (12)3.5振动机架 (12)4 主要技术参数和电机选择 (12)5 传动系统设计 (14)5.1链条和链轮的设计 (14)5.1.1 链轮的设计 (14)5.1.2链条的设计计算 (16)5.2滚子设计 (17)5.3 轴的设计及校核 (18)5.3.1 主动轴设计及校核 (19)5.3.2从动轴设计 (21)5.4 同步带和同步带轮设计 (22)5.4.1同步带选择 (23)5.4.2 同步带带轮设计计算 (23)5.5轴承的设计 (24)5.5.1轴和轴承的安装方式 (24)6 安装结构设计计算 (25)6.1机架设计 (25)6.1.1机架材料选择 (25)6.1.2 机架连接方式 (25)7 结论 (26)参考文献 (26)致谢 (27)苹果大小分级机构设计摘要:随着科学技术的飞速发展,各行各业都已不同程度的步入了机械化时代。
而传统的人操纵机械已逐步被淘汰,取而代之的是科技含量更高的机电一体化。
机械式苹果分级机的设计
张坤之
【期刊名称】《现代制造技术与装备》
【年(卷),期】2022(58)8
【摘要】我国是世界上最大的苹果生产国,所生产的苹果以国内销售为主。
苹果分级技术落后,使我国苹果缺乏市场竞争力。
长期以来,我国苹果分级普遍采用人工分级方式,效率和精度无法与机械化和自动化生产线相比。
提高苹果分级技术,可以提高苹果附加价值,增强我国苹果的市场竞争力。
文章设计了一款机械式苹果分级机,采用无孔带式分级结构,由工作带、送果槽和分果槽组成。
围绕无孔带式分级结构,完成了机械式苹果分级机机械结构设计,主要包括参数计算和电机等其他零件的选择,并画出了三维模型图。
此外,设计了机械式苹果分级机的控制系统,画出了电气原理图。
设计的机械式苹果分级机具有成本低、操作安全等优点。
【总页数】5页(P13-17)
【作者】张坤之
【作者单位】聊城鑫泰机床有限公司
【正文语种】中文
【中图分类】S66
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小分级机械臂的设计5.中国机械工业联合会团体标准《绿色设计产品评价技术规范机械式停车设备》和《机械式停车设备安全评估规范》(初稿)讨论会在山东青岛成功召开
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ios毕业设计ppt【篇一:基于ios的新浪微博毕业设计】序号(学号): 040940131长春光华学院毕业设计(论文)基于ios平台的移动互联网终端大型社交类应用客户端开发姓名教学院专业班级指导教师盛遵义电器信息学院电子信息工程电信09401 张淑艳(讲师) 2013 年 05 月 24 日目录摘要 (i)abstract (ii)第1章绪论 (1)1.1 开发背景及意义.. (1)1.1.1 开发背景 (1)1.1.2 开发意义 (3)1.2 开发工具及运行环境 (4)1.2.1 开发工具 (4)1.2.2 运行环境 (4)第2章项目所用技术介绍 (5)2.1 ios简介 (5)2.2 ios系统架构 (5)2.3 ios系统优势 (7)2.3.1 ios模块性 (7)2.3.2 灵活性 (7)2.3.3 可伸缩性 (7)2.3.4 可操作性 (7)第3章系统分析 (8)3.1 功能需求 (8)3.2 系统使用例图 (9)第4章系统设计细节 (10)4.1 程序总体架构 (10)4.2 模块功能设计 (11)第5章详细设计与编码 (12)5.1 授权模块 (12)5.1.1 oauth相关的三个url (12)5.1.2 oauth相关的参数定义 (12)5.1.3 oauth认证授权流程 (13)5.2 微博首页模块 (15)5.3 发布微博模块 (22)5.3.1 基本功能 (22)5.3.2 选择图片上传 (24)5.3.3 @好友、添加热点话题和表情 (26)第6章系统测试 (28)6.1 授权模块测试用例 (29)6.2 发表微博测试用例 (29)6.3 浏览微博测试用例 (29)6.4 系统评价 (30)第7章总结 (31)谢辞 (32)参考文献 (33)基于ios平台的移动互联网终端大型社交类应用客户端[摘要] 微博即microblog,网上昵称围脖,是一种非正式的迷你型博客,是一个基于用户关系的信息分享、传播及获取平台。
苹果分类包装机械手传送机构及抓取部分设计摘要本文从生产实际要求出发,在对苹果生物学特性及传送方式进行深入研究的基础上完成了苹果传送机构和四自由度苹果分类搬运机械手抓取部分的结构设计。
选取了合理的传送电机,确定了传送机构的主要尺寸,选择了机械手的坐标形式;设计了机械手的手部结构;选择了机械手的传动方式;使用了合理的手指结构;根据各部分气缸所需的驱动力,确定出手指主要尺寸。
对单、双支点回转型手指的夹持误差分析比较后,选用单支点回转型手指;在手部驱动杆运动时,通过两次夹持不同直径的苹果来确定手部滑槽的长度。
研究设计完成后的系统减小了对苹果表皮的损伤,智能化程度较高。
机械手具有运动灵活,占地面积小,操作简便等优点,因此,适宜于中小规模的水果分类搬运。
关键词:苹果包装;机械手;传送机构]DESIGN OF TRANSPORT AND GRASPING MECHANISM OF MANIPULATOR FOR APPLES CATEGORISEPACKINGABSTRACTThis paper set out from the practical production,completed the design of structure of apple transport mechanism and the four freeness degree manipulator which used to class and transit apples on the base of doing deeply study to apple’s biologic characteristic and carrying style. Selected a reasonable Motors for transmission, Calculated and determined main size of the transmission body. Chosen the coordinate form, designed the hand frame and selected the transmission way of the manipulator;made use of the reasonable finger frame;According to the drive power which each parts of air cylinders needed, Calculated and determined the main size of the finger. Determined use the single fulcrum gyration finger to be more reasonable after the analysis of grasp error between the single fulcrum gyration finger and the double fulcrum gyration finger. When the driving pole of hand is moving,the length of runner can be counted through grasp different diameter apples two times.The completing research design system decreased the injury to the apple epidermis, and the intelligent degree was higher. The manipulator has the merits of the vivid movement, small covered area, and simple operation etc.Therefore, it suitable to the small-scale fruit when classification and transporting.Key Words:Packaging of apple,Manipulator,Transport mechanism目录摘要 (I)ABSTRACT (II)目录 (III)第一章绪论 (1)1.1苹果分类包装机械的发展现状 (1)1.2机械手的概述 (1)1.3机械手的组成及其分类 (2)1.4系统的工作任务 (4)1.5研究目的和意义 (6)第二章机械手的功能分析及总体设计方案 (7)2.1机械手的坐标型式与自由度的选用 (7)2.2机械手的结构方案设计 (7)2.3机械手的驱动方案设计 (7)2.4机械手的主要参数 (8)2.5苹果表面受力参数 (9)第三章机械手手部设计 (11)3.1手部的种类及设计注意事项 (11)3.2手指的抓取机能及手指尺寸的计算 (13)3.3滑槽尺寸的确定 (21)3.4手部夹紧气缸的选择 (23)第四章苹果传送机构的设计 (32)4.1传送带的设计 (32)4.2电机的选择: (33)第五章结论与展望 (36)5.1主要结论 (36)5.2展望 (36)参考文献 (37)致谢 (38)第一章 绪论1.1苹果分类包装机械的发展现状目前我国使用的选果机大部分是从日本、韩国进口的,不但耗费大量外汇,而且由于成本较高,在国内的推广使用受到了限制。
目录摘要 (1)关键字 (1)1 前言 (2)1.1 研究的目的及意义 (2)1.2 国内外研究概况 (3)1.2.1 国内研究概况 (3)1.2.2 国外研究概况 (4)1.3研究特色与创新 (5)2 概述 (6)2.1 气动水果分级传输装置原理简介 (6)2.2传输分级机构工作原理 (6)2.2.1 基本组成 (6)2.3 设计任务 (7)3 进料机构设计 (8)3.1进料机架的设计 (8)3.1.1加工工艺的选择 (8)3.1.2材料的选择 (8)3.1.3进料机架结构 (9)3.2进料槽的设计 (9)3.2.1 加工工艺的选择 (9)3.2.2 材料的选择 (10)3.2.3 进料槽的结构 (10)3.3 进料筛选机构设计 (10)3.3.1 方案的确定 (10)3.3.2筛选机构结构 (10)3.3.3 振动电机的选择 (11)3.4 支撑结构的设计 (12)3.4.1 进料支撑结构 (12)3.5振动机架 (12)4 主要技术参数和电机选择 (12)5 传动系统设计 (14)5.1链条和链轮的设计 (14)5.1.1 链轮的设计 (14)5.1.2链条的设计计算 (16)5.2滚子设计 (17)5.3 轴的设计及校核 (18)5.3.1 主动轴设计及校核 (19)5.3.2从动轴设计 (21)5.4 同步带和同步带轮设计 (22)5.4.1同步带选择 (23)5.4.2 同步带带轮设计计算 (23)5.5轴承的设计 (24)5.5.1轴和轴承的安装方式 (24)6 安装结构设计计算 (25)6.1机架设计 (25)6.1.1机架材料选择 (25)6.1.2 机架连接方式 (25)7 结论 (26)参考文献 (26)致谢 (27)苹果大小分级机构设计摘要:随着科学技术的飞速发展,各行各业都已不同程度的步入了机械化时代。
而传统的人操纵机械已逐步被淘汰,取而代之的是科技含量更高的机电一体化。
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。
水果分选机毕业设计毕业设计(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 班学生姓名王铁柱学号指导教师王黎明职称讲师时间 7>2013 年 5 月 20 日目录摘要 (1)关键词………………………………………………………………………………………11 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)1水果分选机的设计学生:王铁柱指导老师:王黎明摘要: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?machine?Students:?Wang?Tiezhu?Tutor:?Wang?Liming?Abstract:?This? paper? analyzes? the? present? situation? of? the? Chinese? domestic? and? foreign? fruit?sorting?machine?research?and?development,?on?the?future?prospects,?w e?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?transmis sion?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?mec hanism?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 thepremiseKey?Words:?fruit??shape??the?grading?mechanism??grading?cylin der21 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。
樱桃番茄分级传输机构设计摘要随着科学技术的飞速发展,各行各业都已不同程度的步入了机械化时代。
而传统的人操纵机械已逐步被淘汰,取而代之的是科技含量高的自动化,机电一体化。
水果自动分拣系统是一中集机械传动,图像处理,PLC电路控制的机电结合的现代化设备。
目前,对于一些体积小重量轻的水果一般采用气动分拣。
它主要可分为水果图象采集段和水果分级段,水果在摄像室内进行图象采集后,图象采集段输出信号给水果分级段,水果分级段的控制件根据信号做出相应的动作控制气泵喷气将符合分级标准的水果,吹离输送装置并完成分级。
由于气动机构的气体压力可调节,分级操作简单准确成本低,便于推广和使用,且有效减小了机械力对水果的损伤。
因此,它必将取代传统的水果分拣系统。
关键字自动化图像处理气动分拣AbstractWith the rapid development of science and technology, have varying degrees of all walks of life entered the era of mechanization. Whereas the traditional manipulation of machinery has gradually been eliminated, replaced by high-tech automation, electrical and mechanical integration. Automatic fruit sorting system is a set of mechanical transmission, image processing, PLC's mechanical and electrical circuit control combined with the modern equipment. At present, some small and light weight of the fruit generally use pneumatic sorting. It can be divided into image collecting fruits and fruit classification paragraph, fruit indoors in camera after the image acquisition, image acquisition above the output signal to the above classification of fruit, fruit pieces graded in accordance with paragraph control signal to the corresponding action to control air jet would be consistent with the classification standards of fruit, blown off and complete the grading conveyor. Institutions as a result of gas pressure pneumatic adjustable, accurate classification is simple and low cost, ease of dissemination and use of, and effectively reduces mechanical damage to fruit. Therefore, it will replace the traditional fruit sorting system.KeywordAutomationImage ProcessingPneumaticSorting目录摘要 (I)Abstract ........................................................... I I 第一章绪论.. (2)1.1气动水果分级传输装置原理简介 (2)1.2传输分级机构工作原理 (3)1.3设计安排 (4)第二章主要技术参数和电机选择 (5)2.1主要技术参数和电机选择 (5)2.2樱桃番茄主要参数 (6)第三章传动系统设计 (7)3.1链条和链轮的设计 (7)3.1.1链轮的设计 (8)3.1.2链条的设计计算 (9)3.2滚子设计 (11)3.3 轴承和轴承座的设计 (12)3.3.1 轴和轴承的安装方式 (14)3.4同步带和同步带轮设计 (14)3.4.1同步带选择 (15)3.4.2同步带带轮设计计算 (15)3.5轴的设计 (17)3.5.1主动轴设计及校核 (17)3.5.2从动轴设计 (18)第四章安装结构设计计算 (19)4.1机架设计 (19)4.1.1机架材料选择 (19)4.1.2 机架连接方式 (20)总结 (21)参考文献 (22)第一章绪论1.1气动水果分级传输装置原理简介带有气动分级机构的水果输送装置,该装置包括基架、固定在基架上的驱动机构和水果输送机构,水果输送机构分为水果图象采集段和水果分级段,水果在摄像室内进行图象采集后,图象采集段输出信号给水果分级段,水果分级段内基架的一侧边,固设有一个以上气动机构,它主要由储气罐和控制件组成,在储气罐端部开设气体喷嘴,由控制件控制其动作,该控制件的输入与摄像室水果图象采集的分级输出信号相连,气动机构接收信号后产生喷气动作,将符合分级标准的水果,吹离输送装置并完成分级。
目录摘要 (1)关键字 (1)1 前言 (2)1.1 研究的目的及意义 (2)1.2 国内外研究概况 (3)1.2.1 国内研究概况 (3)1.2.2 国外研究概况 (4)1.3研究特色与创新 (5)2 概述 (6)2.1 气动水果分级传输装置原理简介 (6)2.2传输分级机构工作原理 (6)2.2.1 基本组成 (6)2.3 设计任务 (7)3 进料机构设计 (8)3.1进料机架的设计 (8)3.1.1加工工艺的选择 (8)3.1.2材料的选择 (8)3.1.3进料机架结构 (9)3.2进料槽的设计 (9)3.2.1 加工工艺的选择 (9)3.2.2 材料的选择 (10)3.2.3 进料槽的结构 (10)3.3 进料筛选机构设计 (10)3.3.1 方案的确定 (10)3.3.2筛选机构结构 (10)3.3.3 振动电机的选择 (11)3.4 支撑结构的设计 (12)3.4.1 进料支撑结构 (12)3.5振动机架 (12)4 主要技术参数和电机选择 (12)5 传动系统设计 (14)5.1链条和链轮的设计 (14)5.1.1 链轮的设计 (14)5.1.2链条的设计计算 (16)5.2滚子设计 (17)5.3 轴的设计及校核 (18)5.3.1 主动轴设计及校核 (19)5.3.2从动轴设计 (21)5.4 同步带和同步带轮设计 (22)5.4.1同步带选择 (23)5.4.2 同步带带轮设计计算 (23)5.5轴承的设计 (24)5.5.1轴和轴承的安装方式 (24)6 安装结构设计计算 (25)6.1机架设计 (25)6.1.1机架材料选择 (25)6.1.2 机架连接方式 (25)7 结论 (26)参考文献 (26)致谢 (27)苹果大小分级机构设计摘要:随着科学技术的飞速发展,各行各业都已不同程度的步入了机械化时代。
而传统的人操纵机械已逐步被淘汰,取而代之的是科技含量更高的机电一体化。
水果自动分拣系统是一种集机械传动,图像处理,PLC电路控制的机电结合的现代化设备。
它主要可分为水果图象采集段和水果分级段,水果在摄像室内进行图象采集后,图象采集段输出信号给水果分级段,水果分级段的控制件根据信号做出相应的动作控制气泵喷气,将符合分级标准的水果吹离输送装置并完成分级。
关键字:自动化;图像处理;气动;分拣;Apple size grading mechanism designAbstract:With the rapid development of science and technology, all walks of life have different degrees of entered mechanization era. And traditional mechanical manipulation has gradually be eliminated, replaced by the electromechanical integration with higher content of science and technology. Fruit automatic sorting system is a collection of mechanical transmission, image processing and PLC control circuit of the electrical and mechanical combination of modern equipment. It mainly can be divided into fruit image acquisition and fruit grading, fruit after the camera inside for image acquisition, image collecting section of the output signal to the fruit grading period, fruit grading period of control based on signal makes the corresponding action control pump jet, will conform to the classification standard of fruit blow away from the conveying device and complete the grading.Key words:Automation;Image Processing;Pneumatic;Sortin1 前言1.1 研究的目的及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[1]。
随着果品贮藏加工业的发展和人们生活水平的提高,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,因此,实现机械化、自动化作业势在必行。
水果采后商品化处理的主要技术环节包括挑选、清洗、打蜡、分级和包装。
挑选是水果采后处理的第一个环节。
目的是剔除有机械伤、病虫危害、着色度不够、外观畸形等不符合商品要求的产品,以利于下一步的分级、包装和贮运。
挑选由于涉及到病虫、伤、残、色、畸形等多项指标,综合判断较复杂,目前还难做到机械化操作,所以无论是技术先进的国家还是发展中国家,基本靠手工完成,但必须根据不同水果的特点制定相应的标准清洗是商品化处理中的重要环节,是采用浸泡、冲洗、喷淋等方式水洗或用干(湿)毛巾、毛刷等清除果品表面污物,减少病菌和农药残留,使之清洁、卫生,符合商品要求和卫生标准,提高商品价值。
打蜡(涂膜)是在果品表面涂上一层薄而均匀的透明薄膜,也称涂膜。
涂膜多用于苹果、柑桔、油桃、李子等。
经涂膜处理后,不仅可抑制水果的呼吸、减少水分蒸发和营养物质消耗,还可抑制病原菌侵染、减少腐烂,而且还可以增进果品表面光泽,使外皮洁净、美观、漂亮,提高商品价值。
分级的目的是要实现农业产品的工业化,使果品成为标准化的商品。
不同果品的分级,各个国家和地区都有各自的分法和标准,我国现有16个果品分级标准,其中苹果、梨、香蕉、龙眼、核桃、板栗、红枣已制定了国家标准。
此外还制定了一些行业标准。
随着生产的发展、品种的更新以及市场的要求,标准还应不断修订和完善。
良好的包装,可以保证产品安全运输和贮藏、减少产品间的磨擦、碰撞和挤压造成的机械伤,减少病虫害的蔓延和水分蒸发,使水果在流通中保持良好的稳定性。
设计精美的包装也是商品的重要组成部分,是贸易的辅助手段,为市场交易提供标准规格单位,并有利于充分利用仓储空间和合理堆放。
水果分级是水果进入流通的第一个环节,并直接关系到水果的包装、运输、贮藏和销售的效果和效益。
果树果实有优劣之分,形状、大小、着色程度等也不完全一致,甚至还有风蚀、病虫害等,采后如混在一起既不便于贮藏运输,也不便以质论价销售。
在市场商品经济高度发达的今天,异地销售大宗农产品交易和农产品国际贸易等均离不开标准化,而今水果分级就是实现水果商品标准化的最基础的一步[2]。
在作物生产和科研中,大量的工作而借助于对形态、色泽、纹理等外部特征的判断,如作物生长状况监测、形态识别与分类、病虫草害诊断等。
对这些特征信息的获取目前主要靠人工记数、测量和目测。
存在着速度馒、强度大、主观性强、误差大、适时性差等缺陷.且一些特征还难以定量描述,制约了作物科学研究和生产上因苗分类管理及先进生产技术的推广,是实现农业信息化迫切需要研究和解决的问题。
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。
分级的目的是要实现农业产品的工业化,使果品成为标准化的商品。
不同果品的分级,各个国家和地区都有各自的分法和标准,我国现有16个果品分级标准,其中苹果、梨、香蕉、龙眼、核桃、板栗、红枣已制定了国家标准。
此外还制定了一些行业标准。
随着生产的发展、品种的更新以及市场的要求,标准还应不断修订和完善。
因此,水果分级有着很强的重要性。
该系统依据规定的质量品质分类标准,自动完成苹果的等级分类。
该分组系统具有以下意义:降低劳动者的劳动强度;提高劳动生产率;提高产品分类质量;降低生产成本。
1.2 国内外研究概况1.2.1 国内研究概况相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。