摘要：随着蓝莓市场需求的持续增长，传统人工分选装箱已无法满足生产需要。现有蓝莓分选设备普遍存在成本高、体积大、功能单一等问题，难以适配云南高原丘陵山区的果园环境。针对这一现状，提出一种轻量化、便携式的蓝莓自动分选装箱一体机设计方案，通过传感器、单片机、AD转换器、电机驱动芯片等元件的协同工作，可实现设备的自动化控制。设计的蓝莓分选装箱装置具有占地面积小、操作简便、运行稳定等优势，为蓝莓自动化分选设备的研发提供了切实可行的参考方案。

　　关键词：蓝莓；自动化分选；一体化设备；结构设计；控制系统

　　蓝莓被誉为“浆果之王”，富含多种营养成分，具有保护视力、强心、抗癌、软化血管、增强人体免疫力等功效，经济价值较高且开发前景广阔。2024年，中国蓝莓种植面积已超110万亩，产量约50万吨，是全球蓝莓生产增长幅度最快的国家之一。其中云南省作为核心产区，贡献了约占全国30%的蓝莓产量[1,2]。

　　云南省政府已将蓝莓产业列为特色农业重点扶持项目，并配套资金支持特色农业设备升级。与此同时，国家“十五五”规划提出加快农业农村现代化，扎实推进乡村全面振兴，推进高端智能、丘陵山区适用农机装备研发应用[3]。此外，农业农村部对智能农机装备的研发与推广提供专项补贴，有效降低了企业技术应用成本。上述一系列有利政策，为蓝莓采摘、分选、装箱等自动化、智能化设备的研发提供了强有力的支持[4,5]。

　　随着蓝莓市场需求的持续增长，行业对蓝莓分选效率与质量的要求日益提升。通常，小果蓝莓多用于蓝莓汁、果酱、罐头等加工制作，优质大果蓝莓则直接包装售卖。目前，蓝莓分选与装箱环节仍以人工为主。尽管已有专家学者提出相关解决方案，但现有方案的集成化程度有限，仅能实现单一功能，导致这类设备在行业内的普及度与认可度较低。为此，研究提出一种蓝莓自动分选装箱一体机，并对其结构与系统控制进行设计。

　　1.结构设计

　　1.1整机设计

　　蓝莓自动分选装箱一体机由筛选组件、称重装箱组件、配重支架及收集装置构成，如图1所示。其中，筛选组件固定安装于配重支架上方，负责完成蓝莓的分选作业；称重装箱组件固定安装在配重支架前端，承担称重与装箱的功能；收集装置放置于称重装箱组件和配重支架之上。

　　1.2筛选组件设计

　　筛选组件由挡板、筛网、振动电机、防落板、小果滑板、法兰及焊接轴组成，如图2所示。其中挡板共2块，通过螺栓固定于筛网两侧；振动电机为1对，以螺栓连接固定在2块挡板的外侧，呈水平倾斜45°放置，可使筛选组件产生倾斜45°的振动，该振动可分解为水平向前与垂直向上的分力。筛网上均匀开设多个通孔，蓝莓进入筛网后，直径小于通孔的果实将落入小果滑板，进入小果收集箱中；直径大于通孔的果实则留在筛网上，随筛选组件的振动向前滚动，进入大果收集箱中。此外，筛网通孔的直径可根据实际种植的蓝莓大小进行调整。

　　1.3称重装箱组件设计

　　称重装箱组件由滑动基座、滑动支架、滑块、滑轨、称重支撑板、硬质泡沫、压力传感器、长压板、短压板、直线电机、电机固定座、推板组成，如图3所示。滑动基座安装于滑动支架上，二者通过螺栓固定连接；滑动支架则以螺栓与滑块相连；滑块装配在滑轨上，滑轨同样通过螺栓固定于称重支撑板。借助滑轨，滑块、滑动支架与滑动基座共同构成一个可移动平台。收集大果纸箱放在长压板上，可随滑动基座一起滑动。直线电机通过螺栓固定于电机固定座，电机固定座再以螺栓连接至称重支撑板，推板则通过螺栓固定在直线电机的输出轴上。当检测到的压力值达到预设阈值时，单片机输出电信号，触发直线电机启动，将已装入足量蓝莓纸箱推出，以此实现设备的称重装箱功能。

　　2.控制系统设计

　　2.1系统设计

　　蓝莓自动分选装箱一体机的控制部分由单片机、压力传感器、AD转换器、电机驱动芯片、LCD1602液晶显示模块及测量电路等组成。Keil C51软件用于编写控制程序，Proteus软件用于搭建仿真原理图。

　　2.2原理图设计

　　设计以AT89C51单片机为控制核心，配套使用MPX4115压力传感器、ADC0832模数转换器、L293D电机驱动芯片及LCD1602液晶显示模块，具体硬件组成如图4所示。其中MPX4115压力传感器输出的电压信号传送至ADC0832模数转换器，经模数转换后传输至单片机；单片机对接收的信号进行处理，并通过LCD1602液晶显示屏实时呈现数据，从而实现压力的实时监测与处理功能。

　　3.结束语

　　针对云南高原特色蓝莓产业缺乏自动化、智能化设备的现状，研究提出一种轻量化、便携式的蓝莓自动分选装箱一体机设计方案。该设备通过调整筛网通孔直径，实现蓝莓大小的精准分选，同时可自动完成定量称重与装箱工作，可显著降低人工成本、提升生产效率。此外，该装置还具有占地面积小、操作简便、运行稳定等优势，为蓝莓自动化、智能化设备的研发提供了切实可行的参考方案。

　参考文献：

　　[1]李亚东,刘成,魏*,等.2024年中国蓝莓产业发展报告[J].吉林农业大学学报,2025(01):1-14.

　　[2]和文佳,杨燕林,和加卫,等.云南蓝莓产业发展现状及建议[J].中国果树,2024(08):127-132,156.

　　[3]朱基钗,严赋憬.“十五五”规划关键时期的关键部署[J].现代企业,2025(12):4-5.

　　[4]王文劲,刘英,樊晨龙,等.蓝莓机械化采摘技术及装备研究进展[J].林业机械与木工设备,2025(07):1-7.

　　[5]杨万里.蓝莓智能分选系统功能设计与建设实践[J].食品研究与开发,2023(18):231-232.