【摘 要】
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羊肉分割是实现羊肉价值最大化的重要环节,国外发达国家已经实现了自动化分割牛羊胴体,但国内还是采用人工辅助流水线的作业方式。其中,羊骨架分割是羊肉分割中最难实现机械化的部分。本研究针对羊骨架难以机械化分割的现状,设计了一套高效智能的羊骨架分割流水线。利用两步分割法,将骨架易于分割部分实现流水作业,难以分割部分单独快速分割;引入视觉系统,实现骨架颈椎与锁骨部分的准确定位;采用真空吸附系统并与仿形内模配
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羊肉分割是实现羊肉价值最大化的重要环节,国外发达国家已经实现了自动化分割牛羊胴体,但国内还是采用人工辅助流水线的作业方式。其中,羊骨架分割是羊肉分割中最难实现机械化的部分。本研究针对羊骨架难以机械化分割的现状,设计了一套高效智能的羊骨架分割流水线。利用两步分割法,将骨架易于分割部分实现流水作业,难以分割部分单独快速分割;引入视觉系统,实现骨架颈椎与锁骨部分的准确定位;采用真空吸附系统并与仿形内模配合使用,解决骨架难以夹持的问题。本文的主要研究内容和结论如下:（1）确立羊骨架分割方案。分析了羊骨架的形状特征和分割线信息,根据羊骨架分割的工艺要求,确立了两步分割法:第一步采用流水作业形式,完成骨架颈椎、锁骨和尾椎的分割,保留骨架胸腔部分;第二步完成胸腔部分的分割。（2）设计羊骨架智能分割流水线的机械机构部分。其中包括装置整体机械机构设计和关键零部件结构设计,利用Solid Works完成了装置三维模型的绘制,并通过ANSYS软件对其中重要零部件做了有限元分析。（3）设计羊骨智能分割流水线的控制系统和视觉系统。根据羊骨架分割流水线的机械结构特点和工艺需求,设计了控制系统:完成了控制系统硬件部分的选型和接线,利用TIA PORTAL V15.1基于梯形图开发控制程序,并设计了人机交互界面。根据切割精度需要,设计了骨架分割视觉系统,基于Open CV,开发了图像处理程序。（4）完成样机试制和分割试验。利用Auto CAD绘制了装置的加工装配图纸,完成样机加工、调试与空运行等。在样机上完成了羊骨架的分割损耗率、分割效率和分割精度试验。经试验,该羊骨架分割流水线的平均分割损耗率为1.26%,理论分割效率为100/h,平均分割误差为3.65mm,满足行业要求。本研究为羊骨架分割提供了一种新的方法,对实现羊肉自动化分割具有参考意义。
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