3 分级系统设计
3.1 分级执行装置设计
分级执行装置由凸轮、棘轮、支撑轴和调速电机组成。其中,支撑轴固定在分级执行装置支撑架上,棘轮固定在支撑轴上,凸轮绕支撑轴转动。通过固定在分级执行装置支撑架上的调速电机
带动凸轮绕支撑轴转动,凸轮在转动过程中通过与水果托盘作用,驱动水果托盘翻转,进而使哈密瓜翻转并实现哈密瓜的分级;凸轮每次工作后都回到初始位置,通过与棘轮的作用实现凸轮静止。
3.2分级控制系统工作原理
分级控制系统由多对对射式光电传感器、三菱PLC 和调速电机组成。首先,通过试验获取哈密瓜相关数据建立哈密瓜质量 - 纵径数学模型,根据所建立的数学模型确定对射式光电传感器的安装位置,并确定哈密瓜经过传感器时触发传感器个数与哈密瓜质
量的关系;然后,PLC 通过获取传感器被触发个数的信息间接获取哈密瓜的等级信息,并根据间接获取的哈密瓜等级信息控制相应的调速电机转动;调速电机控制凸轮旋转并驱动水果托盘翻转,最后完成哈密瓜的分级。
三、实施方案:
1 哈密瓜表面清理及编号。对所采收的哈密瓜使用干毛巾进行表面清洗,用小刀切除果梗,并对哈密瓜进行编号,将编号为1 ~ 100 的记号纸贴在哈密瓜果梗处。
2 哈密瓜外形尺寸测量。对已经编号的哈密瓜样本,使用高度划线游标卡尺测量哈密瓜样本纵向长轴的长度 a、横向短轴的两个长度 b 和 c.其中,短轴的'两个长度 b、c 测量方式是短轴处相互垂直的两个位置进行测量,通过公式(1) 求出哈密瓜的球度 .在测量哈密瓜纵径时需要人工将哈密瓜竖立,由于竖立过程人工参与,可能存在一定的偏差,故此处均采取多次测量取平均值的方法。每个哈密瓜样本的尺寸数据测量 3次并详细记录每次所测量的数据,将每个哈密瓜样本的 3组试验数据取平均值作为哈密瓜的尺寸数据,并最终以 100 个哈密瓜的平均横纵经值做为哈密瓜的理论横纵经值。
四、进度安排:
第1-4周 实习调研、收集资料;
第5周 完成开题报告;
第6-7周 完成总体方案设计;
第8-11周 完成机械结构、驱动系统、控制系统设计计算;
第12-15周 绘制装配机总装配图、零件图;并绘制驱动系统原理图、控制系统原理图;
第16周 整理文档图纸完成毕业设计说明书;
第17周 校对所有设计内容参加毕业设计论文答辩
五、已查阅主要参考文献
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[3] 安爱琴,余泽通,王宏强。 基于机器视觉的苹果大小自动分级方法[J]. 农机化研究,- 166.
[4] 刘燕德,吴明明,孙旭东,等。 黄桃表面缺陷和可溶性固形物光谱同时在线检测[J]. 农业工程学报,-.
[5] 王运祥,马本学,贾艳婷,等。 采用夹持果梗方法的水果检测分级机设计[J]. 食品与机械,- 110.
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在完成表格中的论证内容、导师签署意见、通过评议组专家评议、教研室以及院系签署意见后,请将《登记表》用A4纸打印1份,硕士生请提交给所在院系研究生秘书。