油菜蜂花粉自動(dòng)化篩選裝置的研究及設(shè)計(jì).pdf

1、蜂花粉作為一種具有較高營養(yǎng)價(jià)值的天然保健食品，正被越來越多人所接受。由于不同品種蜂花粉具有不同的保健功能，為了充分發(fā)揮單一品種蜂花粉的營養(yǎng)價(jià)值，需要將多品種混合的蜂花粉進(jìn)行分揀和提純。而蜂花粉質(zhì)軟、易松散，傳統(tǒng)的色選裝置無法對其進(jìn)行自動(dòng)分揀。目前主要依靠人工實(shí)現(xiàn)分揀和純化，但是人工分揀存在效率低、一致性差等問題。因此，本文以油菜蜂花粉為對象，設(shè)計(jì)了一種適合蜂花粉物性特點(diǎn)的自動(dòng)分揀裝置。本文提出了一種集分散上料、機(jī)器視覺分揀及自動(dòng)控制于一

2、體的分選方法及裝置，以期實(shí)現(xiàn)油菜蜂花粉顆?？焖俜謷?。論文的具體研究內(nèi)容如下：
　　(1)在含水量為6％~8%條件下，測定了油菜蜂花粉顆粒的三軸尺寸、千粒重、密度、休止角、滑動(dòng)摩擦角以及硬度和最大破碎力等物理特性。根據(jù)油菜蜂花粉的三軸尺寸、休止角和滑動(dòng)摩擦角等參數(shù)，設(shè)計(jì)了上料筒，確定了上料筒內(nèi)傾斜擋板的角度為30°、25°、20°和15°，相鄰擋板的間隙為20mm、15 mm、10 mm、10 mm，以增加油菜蜂花粉在上料筒中的行程

3、，便于物料的分散處理，并由偏心電機(jī)提供柔和振動(dòng)，作為蜂花粉在上料筒中下滑的動(dòng)力，初步實(shí)現(xiàn)定時(shí)、分散供料。
　　(2)設(shè)計(jì)了基于傾斜V型槽的油菜蜂花粉直線振動(dòng)分散和整形裝置。通過對直線振動(dòng)分散機(jī)構(gòu)的分析，確定了油菜蜂花粉顆粒在直線振動(dòng)傾斜V型槽板中做逆向滑行分散的傾斜角度，分散方式和控制器電壓。根據(jù)油菜蜂花粉顆粒的分散形式，經(jīng)過分析計(jì)算，確定了油菜蜂花粉顆粒在V型槽中做逆向分散運(yùn)動(dòng)的理論模型參數(shù)。針對油菜蜂花粉在輸送帶上的分散情況，

4、經(jīng)過實(shí)驗(yàn)和計(jì)算分析，確定了整形裝置的幾何尺寸，以及電磁閥、除塵裝置和回收裝置的擺放位置。
　　(3)針對油菜蜂花粉顆粒在輸送帶上的顏色特征，設(shè)計(jì)了合適的光照系統(tǒng)，選擇了合適的光源、相機(jī)和鏡頭，并確定了拱形光照系統(tǒng)的幾何尺寸。經(jīng)過對采集到的蜂花粉顆粒圖像的處理和分析，得出427顆油菜蜂花粉顆粒（包括雜質(zhì)顆粒）的正確識別率：94.85%，并針對圖像處理程序在系統(tǒng)中的運(yùn)行時(shí)間對分揀精度的影響，統(tǒng)計(jì)了單幅圖像運(yùn)行的平均時(shí)間：40.5ms。