胡萝卜自动分级机的设计
胡萝卜全程机械化生产技术规范-2023标准
胡萝卜全程机械化生产技术规范1 范围本文件规定了胡萝卜机械化生产中品种选择、耕整地、播种、田间管理、收获等主要环节的技术要求。
本文件适用于胡萝卜机械化生产作业。
2 规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。
其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。
GB/T 20346.1-2021 施肥机械第1部分：全幅宽撒肥机JB/T 8401.2-2017 旋耕联合作业机械第2部分：旋耕深松灭茬起垄机NY/T 499 旋耕机作业质量NY/T 650 喷雾机（器）作业质量NY/T 742 铧式犁作业质量NY/T 1143 播种机质量评价技术规范NY/T 1276 农药安全使用规范总则NY/T 1552 铺膜机质量评价技术规范NY/T 2620 瓜菜作物种子萝卜和胡萝卜3 术语和定义3.1种子丸粒化 Seed pelletization通过丸粒化设备将黏着剂以及一些附料（如杀虫剂、杀菌剂、复合肥料、植物生长调节剂、缓释剂等）包裹在种子表面，使每粒种子形成表面光滑、大小适中的种球。
3.2种子带 Seed tape通过数控编织机将种子按设定的间距和粒数封装在透水、透气、可分解的纸带中，捻成绳后缠绕成卷。
4 品种选择4.1 应选用通过国家或省级审定的，且由当地农业部门推广的抗病、丰产稳产、抗逆性强、适应性广、商品性好的胡萝卜品种。
4.2 应选用经过精选、分级处理的胡萝卜种子。
胡萝卜种子质量应符合NY/T 2620的规定且发芽率应不小于90%。
4.3 播种前应根据当地病虫害常年发生情况，有针对性地选择防治药剂并进行丸粒化处理，丸粒化处理采用种子丸粒化机和种子烘干机。
5 耕整地5.1 作业地块应土层深厚，土壤疏松，排水良好，富含有机质的沙壤土或壤土。
5.2 应根据当地的种植模式、农艺要求、土壤条件和地表秸秆覆盖状况，选择机械耕整地作业方式与作业时间。
萝卜采收机械手的设计
萝卜采收机械手的设计作者：苏晨汤亮来源：《湖北农业科学》2015年第09期摘要：为了提高萝卜采收的自动化程度，模拟萝卜采收过程中的工艺步骤，设计了一款萝卜采收机械手。
对机械手采收部分的关键部件进行了研究，包括机械手的机械结构设计、驱动系统与PLC控制系统设计。
机械结构部分主要由手爪、手腕、手臂、机座等组成，具有手臂回转、升降、手臂摆动、手腕旋转共4个自由度。
萝卜采收机械手能依次完成萝卜的拔取、翻转、转位等动作。
为了使采收过程顺利进行，机械手采用液压驱动，并结合PLC控制系统来提高该机械手的定位精度，实现萝卜采收的自动化过程。
关键词：萝卜采收；机械手；机械设计；控制设计中图分类号：S225.92 文献标识码：A 文章编号：0439-8114（2015）09-2248-04目前，中国农业机械化对农业生产的贡献率仅为17%，与发达国家存在很大的差距[1]。
加速农业现代化进程，实施精确农业，广泛应用农业机器人，以提高资源利用率和农业产出率，降低劳动强度，提高经济效率已成为现代农业发展的必然趋势[2，3]。
果蔬的采收方法有手工采收、机械辅助采收和机械化采收3种[4，5]，世界萝卜的总产量为4 900万t/年，其中中国680万t/年，国内的采摘作业基本上都是手工进行的，收获作业劳动强度大。
随着农业设施的发展和作业机械化的要求，对萝卜种植模式要求也越来越高，种植、管理和收获的劳动量也越来越大，亟需研究开发果蔬收获机器人，实现果蔬的机械化、自动化与智能化收获[6，7]，为此，通过对萝卜种植与采收情况的调研，设计了一款萝卜采收机械手，以期为萝卜的自动化采收打下一定的基础。
1 萝卜采收机总体设计根据萝卜采收过程的特殊性，为了提升萝卜采收的工作效率，所设计的是一种农业机械中的收获机械手，由执行系统、驱动系统和控制系统组成，其组成示意图如图1。
2 萝卜采收机械手关键部位机械设计萝卜采收机械手的关键部位主要包括：1）手爪部位。
胡萝卜收获机的设计
机， 在 田 问进 行 了 收 获 试 验 ， 并 对 该 机 的 各 项 设 计 技 术 指 标参 数 进 行 了验 证 。
大部 分 的种 植 户在 收 获 季 节 开 始 时 ， 先 用 大 型 的
割刀 ， 由拖拉 机 带 动 ， 在胡萝 ｂ 根 茎 下 方 ３— ５ ｋ ｇ处 进
１ 整体 方 案及关键 技术参 数
越 大 。
国外 的 胡 萝 卜收 获 机 有 装 袋 、 装 箱 和 装 车 等 类 型， 机 械化 程 度 很 高 ， 人 力使用很少 。我 国的胡萝 卜
采 收过 程 和后 期 加 工 过 程 ， 机械化程度不高 ， 装车 、 卸
车、 转 运 大 部 分 都 是 由人 工 完 成 。所 以 ， 进 入 国 内 的 只 有装 袋 形式 的夹 持 式 收 获 机 ， 机 体 为 侧 悬 挂 后 牵 引 式， 产 地 多为 丹 麦 Ａ Ｓ Ａ公 司、 英 国西 蒙 公 司 及 西 班 牙 宝奇（ Ｊ ． Ｊ ． Ｂ ｒ ｏ ｃ ｈ ） 公 司等 欧 洲 的 公 司 。这 些 国家 人 力
资 源 缺乏 ， 政 府 对农 民优 化 农 业 生 产 当 中 的机 械 化 设
胡 萝 卜作 为 主 要 经 济 作 物 之 一 ， 在 全 球 分 布 较 广， 我 国是 全 世 界 胡 萝 ｂ收 获 面 积 最 多 的 国家 ， 总产 量 占世 界 胡 萝 卜总 产 量 的 １ ／ ３ 。相 比其 它 作 物 ， 我 国 目前 胡 萝 卜 机 械化 作 业 水 平 非 常低 ， 收 获 方 式 主要 以
推广。
于 整个 温 带 地 区 。约 在 １ ３世 纪 从 伊 朗 引 入 中 国 ， 发 展 成 中 国生 态 型 。胡 萝 卜的 品种 很 多 ， 按 色 泽 可 分 为 红、 黄、 白、 紫等数 种 ， 具 有 十 分 丰 富 的 营养 和 较 高 的 药 用价 值 。随 着人 们 生 活 水 平 提 高 ， 对 其 需 求 量 越 来
蔬菜切片机设计
Tianjin University of Technology and Education 毕业设计专业：机械制造工艺教育班级学号：机制– 22学生姓名：指导教师：高级实验师二〇一零年六月天津工程师范学院本科生毕业设计蔬菜切片机设计Vegetable Slicer专业班级：机制0511班学生姓名：指导教师：高级实验师系别：机械工程学院2010 年 6月摘要本设计产品为一种等边三角形恒重胡萝卜切片机，主要有切条机构、切片机构和动力与传动机构构成，包括顶杆、等边三角形成型刀、回转料台、定位装置、圆形刀盘、驱动刀盘的电机，小带轮、大带轮、支架、切片机下箱体、驱动回转料台的电机、出料斗和喂料斗等部分。
该设计说明书在系统分析等边三角形恒重胡萝卜切片机的生产要求基础上，对其机械传动系统以及零部件进行设计，使之达到使用要求。
文中主要论述了切削方案的提出及选择，并绘图进行结构设计。
切削方式主要采用转盘式切削，最终方案中采用步进电动机对回转料台进行控制，以达到精确传动角度的目的；胡萝卜切片部分采用厚度可调机构，以达到实现切片质量的控制。
该机型传动和控制方面，充分考虑了生产效率、成本、密封性、可靠性和加工性能的优劣，具有设计合理、结构紧凑、切片效率高、切片质量好、切片厚度可调、功效快、节省人工费用、卫生洁净等优点，具有很好的推广使用价值关键词：切片机；等边三角形；胡萝卜；机构设计ABSTRACTThis design product is one kind of equilateral triangle constant-weight carrot slicer, which mainly has the bar cutter construct, the slice cutter and the power and the transmission system, including the roof bar, the equilateral triangle forms cutter, the rotation material-desk, the positioning device, the circular cutter tray, the drivering electrical machinery, the smaller strap wheel, the bigger steap wheel, the trestle table, the underside box of the slicer , an drivering material-desk electrical machinery, the enters and feeds ,and so on.This design instruction book lets in the system analysis of the equilateral triangle constant weight carrot slicer's production request, completes its driving system and the part design, achieving the operation requirements. This article mainly elaborates the cutting plan advance and the choice, and the cartography for the structural design. The cutting way mainly uses the disctransfers type cutting, in the final plan we use a step electrical machinery to carry on the control of the rotation material-desk, so as to achieve the precise transmission in angle ; this carrot slicer uses thickness adjustable construction for the realization slice quality control.The transmission and the control aspect, have fully considered the production efficiency, the cost, pressurize, reliability and the work capability, have thereinafter strongpoint: reasonably design, compact structure, high efficiency, good quality, thickness-adjustable, saving artificial expense, pure and so on. This slicer has very good promotion value.Key Words：slicer; Equilateral triangle; Carrot; Organization design目录1 前言 (1)1.1课题提出的背景 (1)1.1.1我国食品加工行业现状 (1)1.1.2等边三角形恒重胡萝卜切片机的现状 (1)1.2本课题的设计目的与解决的问题 (1)1.3 等边三角形恒重胡萝卜切片机设计参数 (1)1.4本章小结 (2)2 工作原理和设计任务及方案选择 (3)2.1胡萝卜切条的工作过程 (3)2.2胡萝卜切片的工作工程 (3)2.3 设计任务 (3)2.4 方案分析与选择 (3)2.4.1 胡萝卜切条方面的方案选择 (3)2.4.2 胡萝卜切片方面的方案选择 (4)2.5 本章小结 (4)3 传动设计与计算 (5)3.1 对胡萝卜切片的初步计算 (5)3.2 传动方案的选择 (6)3.3 带的设计与计算 (7)3.3.1 电动机的选择 (7)3.3.2 计算过程 (7)3.4轴的结构设计 (9)3.4.1 轴颈的估算（刀盘轴） (9)3.4.2 轴的疲劳强度安全系数校核 (10)3.5 轴承的选取与计算 (11)3.6 本章小结 (12)4 切条机构的结构设计 (13)4.1顶杆行程部分的结构设计 (13)4.2回转料台部分的结构设计 (15)4.3本章小结 (17)5 切片机构的设计与选择 (18)5.1 结构布局 (18)5.2 结构配合 (18)5.2.1 机架和动力 (18)5.2.2 刀具移动导轨和刀片 (18)5.2.3 刀盘轴（传动轴3） (20)5.2.4 带导向装置的喂入斗（薄壁套筒） (20)5.2.5 胡萝卜片排出斗 (20)5.3本章小结 (21)结论 (22)参考文献 (23)附录1：英语原文及中文翻译 (24)致谢 (32)1 前言1.1课题提出的背景1.1.1我国食品加工行业的现状我国作为发展中国家的一员，在食品加工业的发展中处于不利地位，食品工业的发展只占其他发展中国家的发展情况的一半，食品加工行业职工人数只占到制造业职工总数的10%左右，这明了我国食品加工业在制造业中的比例十分失调。
胡萝卜白菜自动机
展运用到该ห้องสมุดไป่ตู้的每一列（ 如图２。 ）
图２
排 成 一排 ， 得到００１１， 则 １１ ０换算 成 十 ０ 进 制数 字就 是 ９ ， ， 谓 “ ０ 因此 所 对称 规 则” 实际上 被 简称 为 一维 元 胞 自 动机 第９号 规则。 ０ 电子表格 中的自动机 元胞 自 动机软件 模型运 行起 来场 景 颇为 壮观 ， 如果 有 耐心 ， 可以自 编 行 写完整的程 序来实现该模型， 也可以在 网络上 找到现成 的工具使 用。 不过 ， 为 了方便课堂演示和实验 ， 本文用身边常 ３利用拖 曳功能将 该 函数 自 扩 ． 动 展运用到该表格的每 一行 。
最 后一 列， 它都 种 了大 白菜， 过其他 不 位置 上， 它种的究竟是什么呢？ 要 知道 ， 是一 只有 强迫 症的兔 这 子， 它所做的事 庸都遵循一种叫做对 称
的规 则， 从第二 行第二 列开始 ， 从兔 子
图１
大 白菜， 而无 需左 顾右 盼， 因此这 是一
２在 第二行第二 列即Ｂ 单元格 中 ． ２
纸， 一支笔画一下吧。 按 照兔 子 的 “ 称规 则” 如果 行 对 ，
正前、 右前都是胡萝卜 则种白菜）１ ， ；０ １
生 成ｌ１１ ；０生成 ０１０ 成１０１ ； 生 ０ ；１生成 １ ； ００ １生成００１ ；０生成ｌ ０生成０ 如果将 ；０ ０ 。
以上 规则中生成的二进 制数字 连起来
元胞 自 动机规则： ｌ １生成０１ 生成０１１ １ ；０ １ ； ０ 生成０１ 生成１ １ ；０ ０ ； １ １１ ０ 生成 ； ０ ０ 生成ｌ ０ ；１ ０ 生成 １ ０生 成０结 果会生成怎样的图 ； ０ ０ ， 案呢？答案在本期找） （
胡萝卜收获机课堂PPT
一、果品采收机
二、果品分选机
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多工位自动
升降台车是在轮 式拖拉机或自走 式动力底盘上装 设多个作业平台， 每个平台上的工 作人员从不同位 置采收果实，平 台的升降和位置 转移由液压系统 完成。
一、果品采收机
二、果品分选机
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一、果品收获机
机械采收的基本原理是：用机械产生的外力对果柄施加 拉、弯、扭等作用，当作用力大于果实与植株的连接力时， 果实就在连接最弱处与果柄分离，完成摘果过程。根据摘果 作用力的形式不同，采收机主要有气力式和机械式两种。
这种机器，一般使果实沿着具有几种不同尺寸网格、筛孔或 缝隙的分选筛面移动，从而依次选出不同级别的果实，并使 其分别落入不同的接果器内。
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⒉ 按重量分选的果实分选机
它是利用杠杆平衡原理将果实分级的机械。杠杆的一端铰连 着承果斗，另一端的上部用不同重量的平衡重、弹簧秤或砝 码压住，下部支撑导杆保持平衡。杠杆中间由铰链支撑点支 撑。当落入承果斗的果实重量超过平衡重时，杠杆失去平衡 而倾斜，将果实抛到相应等级的收集器内。
⒈ 气力式果品收获机
它是通过高速 吹出或吸入的气流 使果实与树枝分离。 因此，气力式采收 机可以分为吹出式 和吸入式两种。
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⒉ 机械式果品采收机
机械式采收机采摘果实的原理有：割下、拉断和振落等。 目前，生产上应用比较多的是机械振动时采收机。振动式采 收机根据产生振动的形式不同，可以分为推摇式和撞击式两 种。图为一种推摇式采摘机，主要由推摇器、夹持器和承载 装置等组成。
国内，小面积收获时采用多种形式的挖掘犁，将薯块挖 出地面后用人工捡拾。1958年起，少数地区也采用了抛掷轮 式挖掘机。马铃薯收获的工艺过程包括：切茎、挖掘、分离、 捡拾、分级和装运等工序。马铃薯收获机按照完成的工艺过 程，大致可以分为：马铃薯挖掘机和马铃薯联合收获机两种。
胡萝卜剥皮机设计
胡萝卜剥皮机设计
本文将介绍一种胡萝卜剥皮机的设计方案。
背景
胡萝卜是一种常见的蔬菜，但大多数人在削皮时会浪费很多胡萝卜。
因此需要一种胡萝卜剥皮机来帮助人们高效地去皮。
设计方案
该胡萝卜剥皮机由以下部件组成：
1. 刀片：用于切割胡萝卜皮。
2. 胡萝卜支架：用于固定胡萝卜。
3. 电动机：用于驱动刀片旋转。
4. 控制器：用于控制电动机工作。
该削皮机的工作原理如下：
1. 将胡萝卜放入胡萝卜支架中固定。
2. 启动电动机使其运转，控制器将信号发送到电动机，使刀片开始旋转。
3. 将旋转的刀片贴近胡萝卜，使刀片削去胡萝卜的皮。
4. 削完皮后，停止电动机。
优点
该胡萝卜剥皮机具有以下优点：
- 自动化程度高，不需要人工操作。
- 削皮速度快，效率高。
- 削皮比传统手工削皮方法更加均匀、不浪费胡萝卜。
- 安全性高，减少手部受伤的风险。
结论
该胡萝卜剥皮机采用电动自动化设计，可提高胡萝卜的削皮效率和均匀程度，并减少浪费。
经测试，该设计方案成功削去了所有胡萝卜的皮。
胡萝卜自动分级机机械装置的研制
农 机 化 研 究
第 １ ０期
胡 萝 卜 自 动 分 级 机 机 械 装 置 的 研 制
杜 宏伟 ｈ ，邓立 苗 ，韩 仲志 一，何 远ｈ
（ １ ．青 岛农 业 大 学
山东 青 岛 摘
ａ ．机 电工程 学 院 ；ｂ ．理 信学 院 ，山 东 青 岛
２ ６ ６ １ ０ ９ ；２ ． 中国 石 油 大 学 机 电工 程 学 院 ，
关键词 ：胡萝 卜； 自动分级机 ；交错 格输 送带 ；差速匀 果装 置 ；辊轮输送装 置 中图分类号 ：ｓ ２ ２ ６ ． ５； Ｔ Ｈ １ ２ ２ 文献标 识码 ：Ａ 文章编号 ：１ ０ ０ ３ － １ ８ ８ Ｘ（ ２ ０ １ ５ ） １ ０ － ０ １ ２ ４ — ０ ４
０ 引 言
进行 检 测 ， 青头 、 须 根 和 开 裂 检 测 正 确 率 分 别 达 到 了 ９ ７ ． ５ ％、 ８ １ ． ８ ％、 ９ ２ ． ３ ％， 总体识 另 ０ 率 ９ １ ． ３ ％ 依据。 本 文在 上述 研 究 的基 础 上 进 行 设 计 和 开 发 ， 针 对 。
胡萝 卜 先进行青头 、 开裂等次果 的剔 除， 然后使用机
我 国胡 萝 卜 种 植 面 积 接 近 世 界 胡 萝 卜总 种 植 面 积的 ４ ０ ％， 是 世界第一大胡萝 卜 生 产 国 Ｉ ４ Ｊ 。 目前 ，
我 国胡 萝 卜 分 选 主要有 两 种 方 式 ： 人 工 分 选 和 半 机 械
年才 发 展起 来 的分 选 技 术 ， 已经 成 功 应 用 于 苹 果 、 马
２ ６ ６ ５ ８ ０ ）
要 ： 机 械装 置 结合 计 算机 视 觉 技术 可 以对胡 萝 卜等 细长 型 蔬果 进 行 自动 分 级 。为 此 ， 设 计 了胡 萝 卜自动 分
胡萝卜自动削皮机虚拟样机设计和实现 机械工程及其自动化专业
湖北大学知行学院本科毕业论文（设计）胡萝卜自动削皮机虚拟样机设计机械与自动化学院机械设计制造及其自动化专业学号学生姓名指导教师起讫日期 2021.2.1~ 2021.3.25 工作地点湖北大学知行学院摘要随着人民生活水平不断提高，人民也开始逐渐追求生活便捷化，尤其是蔬果类商品，在这方面体现得淋漓尽致。
现阶段，我国的大部分商场都会向消费者提供蔬果剥皮、清洁、包装等服务。
但由于该服务是需要消耗大量人力完成的，而且工作效率不高，不能向消费者提供更好的消费体验。
但我国蔬果行业提供学习外国先进技术，引进并创新了一些中小型蔬果自动剥皮包装机。
通过分析现阶段蔬果行业商品销售的实际情况，研发了一款胡萝卜自动削皮机，设计理念如下：①先要对胡萝卜的特性结构进行分析，以此确定胡萝卜切割纹路，然后再进一步构建自动剥皮包装机内固定胡萝卜的空间结构，最后对切割完成的胡萝卜进行包装输出。
②确定自动剥皮包装机设计方针，然后再对机器内部的结构零件进行分析，该机器的核心结构就是固定结构和切割结构。
然后再思考各结构之间如何相互联系。
相互促进共同工作，构建一个传动系统。
③对胡萝卜切割进行实验模型设计，通过多次实验，分析影响切割的内在因素以及外界因素，然后再优化自动剥皮包装机，提高工作效率。
关键词：虚拟样机;削皮;卜作循环图；连杆优化AbstractWith the continuous improvement of people's living standards, the people have also begun to gradually pursue convenience in life, especially fruits and vegetables, which is vividly reflected in this aspect. At this stage, most shopping malls in my country will provide consumers with services such as peeling, cleaning and packaging of fruits and vegetables. However, because the service requires a lot of manpower to complete, and the work efficiency is not high, it cannot provide consumers with a better consumption experience. However, my country's vegetable and fruit industry provides for learning foreign advanced technology, and has introduced and innovated some small and medium-sized vegetable and fruit automatic peeling and packaging machines.By analyzing the actual situation of commodity sales in the vegetable and fruit industry at this stage, an automatic carrot peeler was developed. The design concept is as follows:①The characteristic structure of carrots must be analyzed first to determine the cutting lines of carrots, and then the space structure of the fixed carrots in the automatic peeling and packaging machine is further constructed, and finally the cut carrots are packaged and output.②Determine the design policy of the automatic peeling and packaging machine, and then analyze the internal structural parts of the machine. The core structure of the machine is the fixed structure and the cutting structure. Then think about how the various structures are related to each other. Promote each other and work together to build a transmission system.③Carry out experimental model design for carrot cutting. Through many experiments, analyze the internal factors and external factors that affect the cutting, and then optimize the automatic peeling and packaging machine to improve work efficiency.Key words：virtual prototype; peeling; working cycle diagram; link optimization目录摘要 (I)Abstract (II)1.绪论 (1)1.1课题研究的背景及意义 (1)1.2果蔬外皮处理技术 (1)1.2.1果蔬去皮技术分类 (2)1.2.2切削去皮 (3)1.3国内外研究现状 (4)1.4论文主要研究内容 (5)2自动削皮机组成与工作原理 (6)2.1胡萝卜特性 (7)2.2设计要求与设计原则 (7)2.2.1技术要求 (7)2.2.2设计原则 (9)2.3自动削皮工艺流程 (10)2.4自动削皮机三维模型 (10)2.4.1机器组成与工作原理 (11)2.4.2工序盘 (11)2.4.3胡萝卜夹持切断机构 (12)2.4.4定心夹持机构 (13)2.4.5旋切机构 (14)2.4.6传动系统图 (15)2.5本章小结 (16)3工作循环图设计 (17)3.1自动机械的工作循环图 (17)3.2切削工艺分析 (18)3.3工艺循环图设计 (I9)3.4本章小结 (23)4关键部件设计 (25)4.1旋切部件设计 (25)4.1.1旋切方式的选择 (26)4.1.2旋切力学模型 (27)4.2工序盘设计 (29)4.2.1间歇转动机构选择 (29)4.2.2槽轮机构设计 (30)4.3气缸进出气角度设计 (30)4.4本章小结 (31)5夹持切断机构的参数优化 (31)5.1机构数学模型建立 (32)5.1.1运动分析 (32)5.1.2确定优化变量 (33)5.1.3建立目标函数 (33)5.1.4确定约束条件 (34)5.1.5建立优化设计数学模型 (34)5.2连杆参数优化 (35)5.2.1fmincon函数 (35)5.2.2优化求解 (36)5.3本章小结 (37)结论 (38)参考文献 (49)致谢 (41)绪论1.1课题研究的背景及意义胡萝卜作为蔬果类的常见产品，深受人民喜爱。
萝卜采收机械手的设计
萝卜采收机械手的设计
苏晨;汤亮
【期刊名称】《湖北农业科学》
【年(卷),期】2015(54)9
【摘要】为了提高萝卜采收的自动化程度,模拟萝卜采收过程中的工艺步骤,设计了一款萝卜采收机械手.对机械手采收部分的关键部件进行了研究,包括机械手的机械
结构设计、驱动系统与PLC控制系统设计.机械结构部分主要由手爪、手腕、手臂、机座等组成,具有手臂回转、升降、手臂摆动、手腕旋转共4个自由度.萝卜采收机械手能依次完成萝卜的拔取、翻转、转位等动作.为了使采收过程顺利进行,机械手
采用液压驱动,并结合PLC控制系统来提高该机械手的定位精度,实现萝卜采收的自动化过程.
【总页数】4页(P2248-2251)
【作者】苏晨;汤亮
【作者单位】湖北工业大学机械工程学院,武汉430068;湖北工业大学机械工程学院,武汉430068
【正文语种】中文
【中图分类】S225.92
【相关文献】
1.不同采收期枸杞干燥过程中主要类胡萝卜素的变化 [J], 马文平;李赫;叶立勤;陈敏;张杉
2.草莓采收机械手 [J], 唐瑞
3.采收延迟也会引起白萝卜肉变绿的现象 [J], 地力下提·吐尔逊; 阿不都卡哈尔; 图尔贡; 朱春雷; 钱春桃
4.草莓采收机械手 [J], 唐瑞
5.起垄栽培对胡萝卜产量、病害、土壤微环境及机械化采收的影响 [J], 仪泽会;王生武;姜浩富;赵婧;刘钊;毛丽萍
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青岛农业大学毕业论文（设计）题目：胡萝卜自动分级机的设计目录摘要 (Ⅰ)Abstract (Ⅱ)1 绪论 (1)1.1本课题研究的目的和意义 (1)1.2胡萝卜基本物理特性及分级指标 (1)1.3果蔬分级机国内外研究现状 (2)1.4 存在的主要问题 (9)1.5研究的内容和具体要求 (10)1.6技术路线 (11)2 总体方案的确定 (12)2.1胡萝卜自动分级机总体方案的确定 (12)2.2总体传动方案的确定 (12)2.3匀果上料装置的工作原理 (13)2.4分级装箱装置的工作原理 (14)3 相关参数的确定 (16)3.1匀果上料装置相关参数的确定 (16)3.2分级装箱装置相关参数的确定 (20)3.3电机的选择 (23)4 传动系统的设计 (25)4.1总体传动机构的设计计算 (25)4.2匀果输送装置输送带传动的设计计算 (28)4.3分级装箱装置输送链传动的设计计算 (28)5 匀果上料装置关键零部件的设计计算 (31)5.1滚筒主动轴的设计 (31)5.2轴承的校核 (33)5.3滚筒从动轴的设计 (34)5.4进料斗的设计 (34)5.5出料斗的设计 (35)5.6调节防护装置的设计 (37)6 分级装箱装置关键零部件的设计计算 (39)6.1输送装置的设计 (39)6.2分级基准矫正装置的设计 (43)6.3分级装箱部分的设计 (45)7 机架的设计 (47)8 结论与展望 (49)8.1结论 (49)8.2存在的问题 (49)参考文献 (50)致谢 (53)胡萝卜自动分级机的设计摘要本文分析了国内外果蔬分级机的研究现状，对现有机构进行了分析对比，设计了一种新型的胡萝卜自动分级机。
该分级机由匀果上料装置和分级装箱装置两部分组成。
匀果上料装置采用隔板输送带倾斜上料，通过对胡萝卜在输送带上的受力分析、隔板尺寸参数范围的理论分析以及胡萝卜出口运动状态的分析，合理优化了匀果上料装置的结构尺寸和动力参数，保证了胡萝卜单果上料。
分级装箱装置利用分级槽的长度由短到长依次布置的方式，通过筛选的原理将胡萝卜按照长度进行分级装箱。
通过对匀果上料装置输出胡萝卜的运动状态的分析，合理确定了分级装置的输送链速，实现了两级装置的相互配合。
该机器原理可行，能高效的进行胡萝卜分级，解放了大量的劳动力，结构简单且操作方便，实现了胡萝卜收获后商品化的进程，填补了长杆状果蔬分级机的空白。
关键词：胡萝卜；匀果上料；自动分级Design of Automatic Carrot Grading MachineAbstractThis paper analyses the recent research situation of vegetables and fruits grading machine around the world. By analyzing and comparing of the existing mechanism, a carrot intelligent grading machine is been designed. This grading machine is composed of a feeding device and a grading device. By making the analysis of the carrot’s stress and the state of motion , reasonable partition parameters need to be estimated to ensure the carrot fruit feeding separated . Utilizing the principle of screening, this machine use the sorting slot of which length vary from small to large , realizing the grading of carrot in accordance with the length. In order to ensure good convergence of two parts, the speed of the conveyor device classification should be reasonably determined after analyzing the carrot’s state of motion when it output from the feeding device.The principle of this machine is feasible and can grading carrots efficiently .With simple structure and convenient operation,this machine will liberate of a large labor force, promote the prosses of commercialization for carrot , fill the gaps in the long rod-shaped fruit grader.Key words: carrot; grader; feeding device1 绪论1.1本课题研究的目的和意义我国胡萝卜的种植面积和产量均居世界领先地位，并始终保持增长的状态。
同时，胡萝卜作为我国传统的出口产品，是国际贸易中主要创汇蔬菜品种之一，出口市场集中于亚洲，特别是日韩等周边国家，规格多以大中型胡萝卜为主。
在国内市场，胡萝卜作为健康果蔬品种之一，被人们直接食用或加工成菜肴，规格多以中小型胡萝卜为主。
另外，以胡萝卜为原料，开发的保健品，药物以及食品添加剂等产品也具有巨大的市场潜力。
国内外市场对胡萝卜的需求，为该产业的发展提供了机遇，也提高了对胡萝卜产业机械化、标准化生产的迫切要求。
对胡萝卜进行分级包装，以统一的高品质规格进入市场，适应不同层次市场的需求，不仅方便储运，还能够大大提高市场竞争力，创造良好的效益[1-3]。
目前，我国进行机械化果蔬分级的企业较少，装备也落后于发达国家，分级工作基本上依靠机械与人工相配合的方式实现。
现在国内普遍采用的果蔬分级装置有活动果托式、筛选式、滚筒式、回转带式、辊轴式等等[4-5]，然而这些分级装置主要针对类球形、易于滚动的果蔬，如苹果、橘子等。
对于胡萝卜这种长杆状且粗细不均的果蔬并不适用。
在查阅了国内外相关文献资料后，发现目前胡萝卜自动分级机尚未出现。
我国胡萝卜分级普遍采用手工和半自动两种方式。
手工分选，劳动强度高，效率低，劳动力消耗大，耗时多，主观性强，难以保证质量。
半自动分级是采用自动输送、人工分级的方式。
该方式效率有所提高、劳动力消耗有所下降，但分级主观性依然存在，分级质量不高。
在高效率生产和劳动成本不断提高的今天，胡萝卜分级作业的机械化俨然已是必然趋势。
为了提高胡萝卜采摘后处理的机械化水平，我们提出了运行可靠、成本低廉的胡萝卜自动分级包装机。
该装置可以大大提高胡萝卜的分级效率，伤果率低，分级精度高，标准统一，且释放了大量的劳动力，创造良好的经济效益。
同时，该装置也适用黄瓜，茄子等长杆状果蔬，弥补了该类果蔬分级装置的空白。
1.2胡萝卜基本物理特性及分级指标胡萝卜是伞形科植物，其根部被人们直接食用，并被用于药品、保健以及美容等领域[3]。
按照农业物料学的研究方法，胡萝卜根部为截头正圆锥体，呈一头粗，一头小的不规则细长杆状，其基本物料特性与机械装备尺寸的合理确定息息相关，为机械设计提供了可靠合理的设计依据以及检验指标，具体参数如表1-1所示[6]。
另外，胡萝卜的分级标准按照国家标准[7]制定,将胡萝卜按照长度分为大(L)、中(M)、小(S)三种规格，规格要求如表1-2所示。
表1-1 胡萝卜基本物料特性参数表1-2 胡萝卜国家分级标准规格大（L）中（M）小（S）长度>20 15~20 <15同一包装中允许误差≤3≤2≤11.3果蔬分级机国内外研究现状1.3.1国外果蔬分级机研究现状目前，国外果蔬分级机的研究主要集中于无损检测等高新技术，比如果蔬的电学特性、光学特性、声波振动特性、核磁共振技术、撞击技术、电子鼻技术以及机械视觉技术等都已得到应用。
其中机械视觉技术在无损检测中运用最广且理论日趋成熟，也是目前国内外研究的热点课题[8-9]。
机械视觉技术在无损检测中主要用于检测果蔬的外观品质。
通过高速相机进行拍照，将图片数字化后，与前期所采集的图像数据进行对比分析，由计算机做出相应的决策并控制分级执行件动作，完成果蔬分级。
其外观品质检测指标主要有颜色、大小、表面缺陷、形状和纹理等[6]。
现在，国外也已经实现了水果颜色的自动分级，并且已有多家大型果蔬设备制造厂商进行相关设备的开发推广，例如荷兰的GREEFA水果分级线，代表型号有GeoSort和SmartSort；美国Merling高频计算机水果分级系统，OSCARTM型和NERLIN型高速水果分级生产线，以及法国的Maf—Roda、意大利的Unitec、新西兰的Compas，西班牙的Fomesa等都是全球化的果蔬分级包装设备公司[9]。
该类生产线上的检测分拣装置的机械形式也是多种多样。
比如Aaron J. Warkentin所设计的基于机械视觉的果蔬分级线[10]。
如图1-1所示为整体分级线，图1-2为果杯式杠杆翻转机构结构图。
图1-1 基于机械视觉的果蔬分级线图1-2 果杯式杠杆翻转机构结构图分级线前端为辊轴输送装置，果蔬安放于两辊轴间形成凹槽内往前输送，在此输送线上进行果蔬外表的检测，并判断相应等级。
分级线后端为果杯式杠杆翻转机构，在判别好等级信号后，通过控制元件，使得电磁铁通电，拉动杠杆一端的果杯向上并翻转，实现分级。
该分级线效率高，但由于前端的双锥式辊轴输送装置无法拍摄到果品的整个外观信息，常用于分级精度要求不高的场所。
为了解决采集整个果品信息图像这一问题，George A. Mills对辊轴输送装置进行了改进，设计了一种活动转辊式输送装置[11]。
辊轴受到下方反向转动摩擦带的作用，使得位于辊轴间的果蔬能够在上方转动，以采集到各个表面的图像。
图1-3 活动转辊式输送装置工作示意图Luciano Gentili设计了一种全新的输送卸料装置—双锥式滚子输送翻转装置[12]，如图1-4所示。
该装置的果托由两根靠两侧摩擦板带动转动的辊轴组成，果蔬位于其凹槽内能实现转动，以采集到整个表面的信息。
卸料时，通过增高果盘的一侧活动端，使果盘倾斜，果蔬从倾斜的托盘中滚落，完成分级卸料。