水果分选机在柑橘按重量分级的自动化方案

水果分选机在柑橘按重量分级的自动化方案

柑橘按重量分级的自动化分选方案

柑橘作为我国南方主产经济作物，其重量规格直接决定市场价值与销售渠道。传统人工分级存在效率低、标准不统一、伤果率高的痛点，难以适配规模化种植与加工需求。本方案基于水果分选机核心技术，构建“柔性输送-精准称重-智能分级-数据追溯"一体化自动化系统，实现柑橘按重量的高效、无损分级，助力产业提质增效。

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一、方案核心目标

- 分级精度：重量误差≤±2g（以200g柑橘为基准），混级率＜5%，确保分级标准统一；

- 处理效率：单通道分选速度≥600个/分钟，多通道可扩展设计，满足规模化加工需求（如每小时处理10000斤柑橘）；

- 无损保护：伤果率＜3%，通过柔性输送与分选机构减少柑橘碰撞挤压损伤；

- 智能管控：支持分级参数自定义，具备数据采集、统计与追溯功能，适配不同品种柑橘需求。

水果分选机在柑橘按重量分级的自动化方案

二、自动化分选系统构成

系统采用模块化设计，整体分为进料模块、预处理模块、核心称重分级模块、输送收集模块、控制系统及数据追溯模块，各模块协同工作实现全流程自动化。

（一）进料与预处理模块

1. 缓冲进料装置：采用倾斜式软质进料斗，内壁铺设食品级硅胶垫，底部设置可调速输送皮带，避免柑橘进料时因冲击造成表皮损伤；进料口配备红外感应装置，实时监测进料量，通过PLC调节输送速度，防止物料拥堵。

2. 预处理单元：集成高压喷淋清洗与柔性毛刷除尘功能，清除柑橘表面泥沙与杂质；后续衔接风干装置，采用低温气流快速吹干果面水分，避免水分影响称重精度，同时为分级环节做好准备。

（二）核心称重分级模块

该模块是方案核心，实现柑橘重量精准检测与分级执行，关键组件包括单列化输送机构、动态称重单元与柔性分选机构。

1. 单列化输送机构：通过星轮导向与导流板组合设计，将杂乱的柑橘整理为单列匀速输送，相邻柑橘间距保持5-8cm，确保单个柑橘独立进入称重区域，避免相互干扰影响称重精度。星轮采用软质聚氨酯材质，贴合柑橘外形，减少摩擦损伤。

2. 动态称重单元：

  - 核心组件：选用高精度应变式称重传感器，搭配悬浮式称重台，称重台与输送皮带无缝衔接，减少振动干扰；传感器响应速度≤10ms，确保在柑橘快速移动过程中完成精准称重。

  - 信号处理：称重数据经放大电路与模数转换器转换后，传输至嵌入式控制器，通过动态补偿算法抵消输送带振动、柑橘姿态变化等因素带来的误差，确保称重精度稳定。

3. 柔性分选机构：根据预设重量分级标准，由PLC控制气动拨片或摆臂式分选装置动作，将不同重量等级的柑橘推送至对应收集通道。分选装置采用柔性硅胶材质，动作响应时间≤50ms，避免硬接触造成柑橘损伤；通道底部设置缓冲斜坡与软质接果垫，进一步降低落果冲击。

（三）输送收集模块

采用多通道并行输送设计，每个通道对应一个重量等级（如小型果、中型果、大型果、特大果），通道末端连接可替换的收集箱或输送皮带，直接衔接后续包装环节。收集箱内壁铺设防震泡沫，防止柑橘在收集过程中相互碰撞；输送皮带采用食品级PVC材质，表面设置防滑纹路，确保输送平稳。

（四）控制系统与数据追溯模块

1. 控制系统：以PLC为核心，搭配10寸彩色触摸屏操作界面，支持重量分级参数自定义设置（如可设定小型果40-60g、中型果60-75g、大型果75-90g、特大果90g以上等标准），具备手动/自动切换模式。操作界面实时显示分选数量、各等级占比、设备运行状态等信息，方便操作人员监控。

2. 数据追溯模块：集成数据采集与存储功能，自动记录每批次柑橘的分选时间、总重量、各等级重量、分选效率等数据；支持通过U盘导出Excel/PDF格式报表，或通过以太网将数据上传至工厂管理系统（MES）。同时，可对接条码/RFID系统，为每批次柑橘生成追溯码，实现从分选到销售的全流程质量追溯。

三、自动化工作流程

1. 进料缓冲：采摘后的柑橘通过提升机送入缓冲进料斗，红外感应装置调节进料速度，避免拥堵；

2. 预处理：柑橘经高压喷淋清洗、柔性毛刷除尘后，由低温气流风干果面水分；

3. 单列化整理：通过星轮与导流板将柑橘整理为单列，匀速输送至称重区域；

4. 动态称重：柑橘经过悬浮式称重台，传感器实时采集重量数据，经控制器处理后判断等级；

5. 智能分选：PLC控制对应分选装置动作，将柑橘推送至匹配的重量等级通道；

6. 收集包装：不同等级的柑橘经输送通道进入专用收集箱，直接衔接后续套袋、封箱等环节；

7. 数据记录：系统自动记录分选数据，生成生产报表，支持实时监控与历史追溯。