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我国是柑橘、苹果等大宗水果生产、消费大国，这些水果从采摘、收集到装箱各作业环节主要依靠人工完成，采收效率低、劳动强度大。为此，我国研究了一系列的自走式液压升降平台，该平台可实现人工分层采摘，但果实的收集、装箱工作仍然是依靠人工完成。针对以上问题，本文设计了一种与液压升降平台相配套、适用于现代标准化果园的智能收集、装箱设备，以实现采摘连续性、自动收集、智能装箱。该设备由龙门机架、收集系统和装箱系统组成。由子输送装置、主输送装置、垂直输送装置组成的三级收集系统完成果实的收集，由均布装置、升降装置等组成的装箱系统完成果实的装箱。在提高果实采收效率的同时降低果实损伤率。主要研究内容如下：
(1)设计了一种果实自动收集、智能装箱作业的整体工艺方案。基于现代标准机械化果园提出了收集、装箱设备的总体要求和设计参数；对比不同的收集方式和装箱方式，基于液压升降平台的特点，选择了采用输送带进行果实收集的收集工艺和箱体固定式的装箱工艺。设计了与液压升降平台相配套的智能收集、装箱设备。整机共有六个采摘工位，对称分布在液压升降平台两侧；
(2)设计了一种用于果实装箱的均布装置。均布装置作为装箱工艺的关键装置，很大程度上影响着装箱的均匀性和果实的损伤率，在对均布装置结构进行了初步设计后，对装箱过程中影响果实均匀程度和损伤的三个主要因素进行了正交试验，最终得出了合适的工作参数组合，即均布装置转速为40r/min，均布装置距果面高度10cm，叶片长度60cm；
(3)确定果实收集、装箱系统的整体结构和工作原理，完成整机的结构设计。对收集、装箱设备的各部件的设计进行了详细地叙述，其中包括了龙门机架、子输送装置、主输送装置、垂直输送装置、升降装置、均布装置。通过SolidWorks对整机进行设计，并完成虚拟装配；
(4)对龙门机架进行了ANSYS有限元分析。通过有限元静力学分析得出：龙门机架上最大的应力为94.658MPa，最大变形量为0.1953mm，龙门机架结构强度满足实际工作需要。通过对龙门机架的有限元模态分析，获取了六阶固有振动频率，通过分析结果得出龙门振动变形主要在顶部，当频率为36.52Hz时，龙门机架右侧方钢摆动较大，右侧方钢距地面有一定的距离，影响不大；
(5)设计了果实收集、装箱设备的控制系统。结合收集、装箱设备控制要求和控制原理，根据所需的I/O接口数量，选取了三菱PLC控制器，型号为FX3U-48MT。完成硬件部分选型、I/O接线电路设计、步进电机接线等。根据程序控制流程图，通过GXWorks设计了相关的梯形程序图。
(1)设计了一种果实自动收集、智能装箱作业的整体工艺方案。基于现代标准机械化果园提出了收集、装箱设备的总体要求和设计参数；对比不同的收集方式和装箱方式，基于液压升降平台的特点，选择了采用输送带进行果实收集的收集工艺和箱体固定式的装箱工艺。设计了与液压升降平台相配套的智能收集、装箱设备。整机共有六个采摘工位，对称分布在液压升降平台两侧；
(2)设计了一种用于果实装箱的均布装置。均布装置作为装箱工艺的关键装置，很大程度上影响着装箱的均匀性和果实的损伤率，在对均布装置结构进行了初步设计后，对装箱过程中影响果实均匀程度和损伤的三个主要因素进行了正交试验，最终得出了合适的工作参数组合，即均布装置转速为40r/min，均布装置距果面高度10cm，叶片长度60cm；
(3)确定果实收集、装箱系统的整体结构和工作原理，完成整机的结构设计。对收集、装箱设备的各部件的设计进行了详细地叙述，其中包括了龙门机架、子输送装置、主输送装置、垂直输送装置、升降装置、均布装置。通过SolidWorks对整机进行设计，并完成虚拟装配；
(4)对龙门机架进行了ANSYS有限元分析。通过有限元静力学分析得出：龙门机架上最大的应力为94.658MPa，最大变形量为0.1953mm，龙门机架结构强度满足实际工作需要。通过对龙门机架的有限元模态分析，获取了六阶固有振动频率，通过分析结果得出龙门振动变形主要在顶部，当频率为36.52Hz时，龙门机架右侧方钢摆动较大，右侧方钢距地面有一定的距离，影响不大；
(5)设计了果实收集、装箱设备的控制系统。结合收集、装箱设备控制要求和控制原理，根据所需的I/O接口数量，选取了三菱PLC控制器，型号为FX3U-48MT。完成硬件部分选型、I/O接线电路设计、步进电机接线等。根据程序控制流程图，通过GXWorks设计了相关的梯形程序图。