基于机器视觉的农产品自动分选机机构设计.pdf

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1、■oo一一emICResearch术交流基于机器视觉的农产品自动分选机机构设计王佳1，颜洁2，陈亚杰3●(1．江苏科技大学机械工程学院，江苏镇江212003；2．镇江中船现代发电设备有限公司，江苏镇江2120093．上海船舶设备研究所，上海200031)DesignofAgriculturalProductsSorterBasedonMachineVisionWANGJial，YANJie2，CHENYa-jie3(1．SchoolofMechanicalEngineering,JiangsuUnivers

2、ityofScienceandTechnology,Zhenjiang212003，Ckina；2．ZhenjiangChinaMarine-XiandaiGeneratingCo．，MZhenjian9212009，China；3．stuang衄MarineEquipmentResearchInstitute，srmgl[1：ai200031，China)Abstract：ThispaperintroducesthedesignofAgriculturalpmductssortecincluding腑Pd

3、esignofmechanicalstructureandprimarypans．finally,the3-DmoldingofagriculturalproductsorterisanalyzedbyPRO／E．Keywords：agriculturalproducts,"sorte—CCD；PRO／E0引言自动分选机是利用光电原理，通过获取物体外表颜色信息图像，利用计算机对图像进行处理，从而区分物品优劣的机械设备。国外对于农产品的自动分选起步较早，在20世纪70年代即有相关产品出现。目前在分选机这一领域

4、国外有诸多成熟的产品，比较著名的有美国德尔塔科技公“瑞}二BUHLER公；，J，Idci,ZISLf、帏旧A'11S，fI1其功能也行仃所1i同炎㈧悠尔，挎科披公n¨门产l【

5、

6、II1i婴怂处理大米、芝麻、I力吲匾、花生和。≮；目{等，而H本安西制作所的刖外自勺设矫采川CCD数与’：1纠像处理术先进，但怂价格¨贵，‘f}设名卡¨刈‘而，’‘i．国内产d^绝大部分作者简介：王佳(1979．)，男，讲38机电设备2014／05鞯。．技竹作械工程。为检测传感器，用单片机控制，技术相对落后，产品的成熟性、稳定性还不

7、够。国内虽有极少数企业应用该技术，但多是引进国外设备；国内从事粮食、蔬菜加工的企业有数万家，而引进国外设备的屈指可数，原因是进口设备价格昂贵，都在100万元人民币左右，另外还存在品种的适应性叫题。H1m，罔内合肥安科4：ii火津核]．锋少数食业也斤始研究这方Iflf内容，研究对象为粮食加]．。大米、百类等粮食与脱水蔬菜等州1比，颗粒较为州整，易于分选，㈥此大水色选机较成熟，但他们的研究还术推J’应川到更广的领域。裕t-liE，本义介}“厂一种基J二CCD和汁算机为核心的农J、I，=品}’1动分选机的改汁，#

8、要Jf]于脱水火蒜片的门动分选，代脊人1分选，从『町提高分选效：红。1分选机工作原理分选机工作原理如图l所示，分选机选别室内有若干狭长的通道，通道出口处装有高稳定光源。当物料经由振动喂料系统均匀地通过斜槽通道进入选别区域时，CCD传感器将高速拍摄料槽中物料的图像【I引，送入计算机中进行图像处理和分析，通过与合格物料的基准颜色对比，找出不合格的物料，并确定不合格物料的数量及其位置，驱动这些位置对应的喷射系统用压缩空气吹出不合格物料，从而达到气选的目的。●0图i分选机工作原理示意图2机械总体结构设计据前期调研和

9、参考国内外已有的分选机的结构，结合本项目所要分选的物料(大蒜片)的特性，采用垂直给料的方式，初步设计产量为lt／h，可计算出整个机械设备的主要尺寸，最终的机械结构如图2所示。自动分选机包括机架、进料斗、振动喂料器、计算机电气柜、料槽、前备箱、后备箱、喷嘴和出料斗等部分组成。其中机架采用倾斜600方式布置，使得物料可依靠重力自动在料槽中下滑；进料斗接受加工线上输送过来的物料；振动喂料器使进料斗中的物料均匀、匀速的送入料槽中；料槽作为物料流动的通道，同时作为背景板为物料提供对比色：计算机电气柜中安装控制系统使用

10、的计算机：前备箱中安装光源、CCD摄像头：后备箱中安装电磁阀、电磁阀板；喷嘴安装在料槽的下方，通过电磁阀的通断控制喷嘴中的气体的喷射，吹除次品物料；出料斗有两个合格品出料口和废品出料口两个出口，合格品从合格品出料口流出，被喷嘴吹出的废品则进入废品出料口流出。3主要部件设计3．I料槽形状目前分选机的通道形状主要有三种，即“V’形通道、‘U”形通道、“U”形通道。“v'’形通道气选精度高，带出比小，但产量小：“U”形