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。