6SF-40型番茄色选机的设计.pdfVIP

维普资讯 第25卷 第2期 石河子大学学报 (自然科学版) V01．25 No．2 2007年4月 JournalofShiheziUniversity(NaturalScience) Apr．2007 文章编号：11307，7383(2X()7)02—0244-03 68F．40型番茄色选机的设计 黄 勇，张若宇，江英兰，李景彬，李江波，王丽红 (石河子大学机械电气工程学院，新疆石河子832003) 摘要：为基于番茄表面颜色特性实施其精选，采用 CCD传感器和大规模可编程逻辑器件 (即GA／cPLD)技术设计研 究了6SF-40型番茄色选机，阐述了其工作原理、各部分的组成及主要技术参数。通过对样机长时间运行试验，结果 表明，正常情况下该机生产率能够达到40～50t／h，识别率大于95％。 关键词：番茄；色选；CCD传感器；FPGA／CPLD 中图分类号：$233．74 文献标识码：A 番茄产业作为红色产业的龙头…，已成为新疆 购买和维护费用较高_l5 。 农产品的出口创汇型支柱产业 。番茄的种植加工 为此，我们针对新疆番茄生产加工实际，开发研 规模也正逐年提高，出口前景令人乐观。据统计， 制了6SF-40型番茄色选机，该机利用成熟番茄与非 2006年，新疆番茄种植面积 已达 7万hm2，拥有番茄 成熟番茄以及其他异物之间的颜色差别进行识别， 酱生产企业 37家，设计生产能力近80万 t，约 占全 采用气动或电动弹射机构将非成熟番茄以及其他异 国番茄加工总能力的90％，年创外汇超过 l6亿元， 物分选出来，适用于番茄收获和番茄加工中的清选 已经成为继美国、意大利之后的世界第三大番茄生 作业，能大大提高番茄产品的质量、降低人工作业的 产加工基地[2l。 劳动强度和提高生产效率。 番茄的产业化依赖于番茄收获加工的机械化， 1 6SF．4O番茄色选机工作原理 但是随着国际市场对番茄制品质量要求的提高，机 械收获和工厂深加工过程中务必对番茄进行严格分 番茄色选机工作过程如图 1所示。 选 ，把青番茄 以及其它异物剔除，以保证产品质量。 但是青番茄与成熟番茄的机械物理特性相似，依靠 重力、形状等传统的分选方法无法实现番茄的分选。 目前这项工作还主要靠人工实现，劳动强度大，效率 低，不仅耗费巨大的人力和财力，而且难以适应大规 模工厂化生产需要，制约了番茄产业的发展L2J。 CCD传感器的特点是以电荷作为信号，而不同 于其它以电压或电流作为信号的传感器L3．4J。CCD 传感器集光电转换 、电荷存储和转移为一体，其核心 是由像素矩阵和相应的转移部分组成，其像素很小， 1：无损传送带；2：番茄；3：CCD传感器；4：驱动气缸； 识别能力强，并且其体积小，集成度高，功耗低，耐冲 5：气缸活塞；6：弹射板；7：高压气管；8：电磁阀； 击和抗电磁干扰能力强，失真度极小，是色选机光学 9：气泵；1O：合格品仓；l1：非合格品仓；12：机架 检测系统理想的传感器 J。 图1 番茄色选机工作示意图 色选技术是一项成熟的技术，目前国内已经开 番茄由上一级原料喂入机构进入一定长度的无 发出针对大米、小麦等各类物料的分选设备，但是针 损传送带，并被配送到各个分选通道中，经过与传送 对番茄的色选机尚未见报道，而国外的番茄色选机 收稿 日期 ：2006，12，20 作者简介：黄勇(1968，)，男，实验师，从事机械加工研究。