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基于图像与光谱信息融合技术的自动化检测分级装置具有快速采集、连续存储信息、智能化分析等特点，并且能排除外部因素带来的干扰，实现了定量描述水果各分级指标及快速无损检测，其分级精度较高。随着市场需求的不断提高，对瓜果检测装置的稳定性提出了更高的要求。夹持翻转机构是检测装置的主要受力部件，力源于瓜果、输送带和启停等带来的冲击载荷。因此，在所需转速的要求下，影响夹持翻转机构稳定性的主要因素是材料的选取和装配体的参数设计，稳定性差就会出现失真或采集效果差等现象。在振动诊断中，各种振动量的测量及分析部分以现场产生振动的机器为准。检测装置在工作过程中，作用在其上的机械激振力也直接影响了装置的工作性能。
机械激振力来源有以下几点：①装置自身因素引起的激励；②夹持器夹持瓜果瞬间产生的激励；③电机在工作过程中产生的啮合激励；④在工作过程中夹持机构往复运动引起的激振力。引起共振主要是由于夹持翻转机构的某一阶固有频率与激振力的激振频率接近，从而导致检测装置在作业时产生较大的共振和位移，使分析结果准确性受到影响。
因此，为保证夹持翻转机构在检测过程中具有足够的强度，用有限元分析软件对机构进行了静力学分析，得到机构在工作时的变形和应力大小。为保证夹持翻转机构在检测过程中具有良好的动态特性，对夹持臂进行了模态分析，通过求解得出机构的固有频率，避免共振现象的出现，保证图像采集的平稳性。
现代设计方法中，对于复杂的实体建模一般借助CAD软件实现。本案例采用Pro/E软件进行实体建模，通过Pro/E的转换文件将其分析模型导入ANSYS软件中，进行有限元分析。该检测装置机构简单，主要由机架、传送装置和夹持翻转机构组成。
在对瓜果进行采集图像的过程中，夹持臂所受载荷变化主要出现在两个位置:①刚刚对瓜果夹持翻转的水平位置；②瓜果运动到与水平呈90°角的位置，即采集图像位置。
待检测产品在上述两个位置的受力大小不一样，影响了材料的选取，并对夹持翻转机构产生了载荷冲击力。为使摄像机提取到准确的图像数据，应分别对两种受力状态夹持臂进行静态分析，得到最优设计。
夹持臂是检测装置的主要受力部件，其载荷主要来自于待测瓜果。结合两种工况冲击载荷的作用，分析如下：水平位置时，夹持臂受力为垂直于夹持臂向下20N；90°角位置时，夹持臂受力为沿臂的方向向下20N。夹持臂的力臂长为0.5m，每个夹持翻转机构所受到电机驱动转矩为100N.m。
该夹持臂长为0.5m，因该夹持翻转机构为左右对称的结构布置，所以对其单个臂体进行分析。根据建立的Pro/E实体模型，对夹持臂做进一步精简，省去尺寸较小和对整体分析影响不大的部分特征，从而得到便于ANSYS分析的夹持臂三维模型且不影响分析结果。通过ANSYS通用格式，转入ANSYS软件中对夹持臂进行有限元分析。
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