一种智能剥虾机的制作方法

1.本发明涉及剥虾机技术领域，具体而言，涉及一种智能剥虾机。


背景技术：

2.在龙虾的加工过程中，尤其是在上料、下料、分选、龙虾首尾剥离、分流等的制作过程中，需要耗费较多劳动和时间的工序，传统的方法一般采用手工操作，然而，手工方式工序繁琐，对操作者本身的要求较高，并且需要耗费大量的时间和劳动，从而提高了最终产品的成本，所以这种生产方法已渐被淘汰，只有在某些特殊小批量生产场合才采用。
3.机器剥离，虾类在加工时需要经过多个步骤，其中就包括较为繁琐的上料、分选等等，目前我国也仍以手工为主；由于都是依靠人工操作进行，此操作繁琐且同样需要大量人工劳动力，工作效率低，跟不上设备生产节拍；即使某些机器操作开工，由于龙虾结构异形，对于龙虾的首尾分离加工，机器自动化仍无法完全实现，同时质量参差不齐，而且容易受污染，进而存在一定的加工缺陷，人工操作无法满足效率需求，并且无法稳定的对分类后的虾头与虾尾进行自动输送分离工作，进而导致整体工作效率较低。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于解决背景技术中传统龙虾加工处理需依靠人工操作进行，造成劳动强度大、效率低，无法满足生产线生产节拍的技术问题，从而提供一种智能剥虾机。
5.为至少解决上述问题之一，本发明提供一种智能剥虾机，包括基座台架，振动盘组件，其设于所述基座台架的一端，所述振动盘组件适于对虾类进行排序；
6.进料皮带组，其横跨在所述基座台架上，一端与所述振动盘组件连接；
7.视觉系统组件，其设于所述进料皮带组的一侧正上方，所述视觉系统组件位于所述振动盘组件与所述基座台架之间；
8.剥离机构，包括磁悬浮机械臂、升降旋转机构和夹具机构，所述磁悬浮机械臂横跨在所述基座台架宽度方向的侧梁上，所述升降旋转机构连接在所述磁悬浮机械臂的下方，所述夹具机构连接在所述升降旋转机构的下表面；
9.分离皮带组，包括分离线体和设于所述分离线体上表面的导向组件，所述分离线体横跨在所述基座台架上，且与所述进料皮带组并排水平排列，所述导向组件沿输送方向将所述分离线体分隔为第一物料输送通道和第二物料输送通道；
10.滑道组件，包括第一物料滑道和第二物料滑道，所述第一物料滑道和所述第二物料滑道分别对应连接在所述第一物料输送通道和所述第二物料输送通道远离所述振动盘组件的一端；
11.接料通道组件，其连接在所述进料皮带组远离所述振动盘组件的一端，所述接料通道组件与所述进料皮带组的另一端连接，且所述接料通道组件的底部还连接有倾斜通道；
12.回料皮带组，其横跨连接在所述基座台架上，且所述回料皮带组位于所述进料皮
带组的下方，所述倾斜通道的出料口位于所述回料皮带组的正上方；
13.水冲洗系统，其设于所述基座台架上，并沿靠近所述分离皮带组的输送方向的一侧布置；
14.悬臂操作箱，旋转连接在所述基座台架的一侧，所述悬臂操作箱适于控制所述振动盘组件、所述进料皮带组、所述视觉系统组件、所述剥离机构、所述分离皮带组、所述滑道组件、所述接料通道组件、所述回料皮带组和所述水冲洗系统配合工作。
15.可选地，所述振动盘组件包括振动盘支架、位于所述振动盘支架上的上振动盘和下振动盘以及连接在所述上振动盘和所述下振动盘顶部的v型出料槽，所述上振动盘和所述下振动盘竖直错位设置，所述v型出料槽倾斜向下设置，并延伸至所述进料皮带组的上表面。
16.可选地，所述进料皮带组包括分别与所述上振动盘和所述下振动盘对应连接的上进料皮带组和下进料皮带组，所述上进料皮带组和所述下进料皮带组水平连接在所述基座台架的上下横梁上。
17.可选地，所述视觉系统组件设置为两个，每个所述视觉系统组件分别与所述悬臂操作箱电性连接。
18.可选地，所述磁悬浮机械臂包括x轴直线电机组件、辅助导轨和多个垂直横跨在所述x轴直线电机组件与所述辅助导轨之间的多个y轴直线电机组件，
19.所述x轴直线电机组件包括第一滑轨、安装在所述第一滑轨之间的第一定子和安装在所述第一滑轨上的第一拖链组；
20.所述辅助导轨的纵向与所述第一定子的纵向一致；
21.每个所述y轴直线电机组件包括与所述第一滑轨垂直滑动连接的第二滑轨、安装在所述第二滑轨之间的第二定子和安装在所述第二滑轨上的第二拖链；
22.所述第一拖链组具有多个第一拖链，每个所述第二滑轨分别与一所述第一拖链的上部连接。
23.可选地，所述升降旋转机构通过滑台板组件安装在每个所述第二滑轨的下方，每个所述升降旋转机构上分别安装一所述夹具机构，以用于带动所述夹具机构升降和旋转。
24.可选地，所述夹具机构包括连接在所述升降旋转机构下方的三轴气缸组件、与所述三轴气缸组件连接的薄壁气缸组件、与所述薄壁气缸组件连接的两个手指气缸组件以及与两个所述手指气缸组件连接的两个夹臂组件，
25.两个所述手指气缸组件分别并列连接在所述薄壁气缸组件上，所述薄壁气缸组件适于带动两个所述手指气缸组件相对移动，以带动两个所述夹臂组件相对靠近或者远离。
26.可选地，所述分离皮带组也设置为两个，两个所述分离皮带组分别平行设置在所述上进料皮带组和所述下进料皮带组的一侧，且分别连接在所述基座台架的上下横梁上。
27.可选地，所述回料皮带组包括位于所述下进料皮带组下方的水平皮带段和位于所述振动盘组件一侧的爬坡皮带段，所述水平皮带段的一端位于所述倾斜通道的正下方，另一端位于所述爬坡皮带段一端的正上方，所述爬坡皮带段的另一端位于所述下振动盘的上方。
28.可选地，所述水冲洗系统包括喷枪和位于所述分离皮带组下方的接水盘组件，所述喷枪适于对所述第一物料输送通道和所述第二物料输送通道上的物料进行冲洗，所述接
水盘组件适于对冲洗水进行收集导出。
29.本发明与现有技术相比，至少具有以下有益效果：
30.1、本自动虾剥壳机生产效率高，自动化程度高，节约人力，通过磁悬浮机械臂来带动升降旋转机构和夹具机构朝两个方向实现快速的水平移动，并通过升降旋转机构来实现夹具机构的上下移动和旋转，从而可以实现四轴联动，能快速地将夹具机构定位到传送带上小龙虾的上方，从而实现对小龙虾的抓取；
31.2、采用了两套直线电机组合，可以同时进行沿第一定子的纵向和第二定子的纵向这两个相互垂直的方向的位置控制，而且三个第二电机还可以同时运行，这样两个第二电机可以对应三个工位，三个第二电机可以对应四个工位，让每个第二电机可以在两个工位的上方进行移动，从而可以最大化地利用有限空间，高效作业；
32.3、三轴气缸组件可上下直线运动，实现了夹具机构的上下伸缩动作；薄壁气缸组件可实现夹具机构的开合动作，而且结构简单可靠，解决了传统方式通过齿轮或连杆传动等方式实现同样动作组成复杂、零件多、成本高、不便维护等问题；
33.4、升降驱动装置和旋转驱动装置可以驱动丝杠花键轴的丝杠快速地上下移动及旋转，从而可以方便丝杠及丝杆上安装的夹具快速运动到龙虾的上方来进行后续的操作，而且丝杠为空心结构，重量轻，移动快，特别适合在长方形的区域譬如传送带上来对准物料后进行后续的操作；
34.5、采用视觉识别装置和剥离机构的配合，实现虾头与虾尾分离处理，而且由分离皮带组对加工后虾头、虾尾进行分类导向，生产效率高，工人的劳动强度小且工作环境卫生；
35.6、水冲洗系统的设置，能够在剥离机构时对分离皮带组、夹具机构进行清洗，保证虾能够在干净卫生的环境下生产加工；其结构紧凑，操作方便、性能可靠、机械自动化程度高，能够针对不同级别的虾进行高效首尾分离处理，且出料成品质量稳定。
附图说明
36.图1为本发明实施例中智能剥虾机的结构示意图；
37.图2为本发明实施例中智能剥虾机去掉外壳后的内部结构示意图；
38.图3为本发明实施例中振动盘组件的结构示意图；
39.图4为本发明实施例中智能剥虾机去掉外壳后的主视结构示意图；
40.图5为本发明实施例中基座台架、振动盘组件、进料皮带组、分离皮带组、滑道组件以及接料通道组件的连接结构示意图；
41.图6为本发明实施例中磁悬浮机械臂的结构示意图；
42.图7为本发明实施例中磁悬浮机械臂去掉外壳后的内部结构示意图；
43.图8为本发明实施例中磁悬浮机械臂与升降旋转机构和夹具机构的连接结构示意图；
44.图9为本发明实施例中夹具机构的结构示意图；
45.图10为本发明实施例中分离皮带组与基座台架的连接结构示意图；
46.图11为本发明实施例中水冲洗系统与基座台架的连接结构示意图。
47.附图标记说明：
[0048]1‑
基座台架，2
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振动盘组件，21
‑
振动盘支架，22
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上振动盘，23
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下振动盘，24
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v型出料槽，3
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进料皮带组，31
‑
上进料皮带组，32
‑
下进料皮带组，4
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视觉系统组件，5
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剥离机构，51
‑
磁悬浮机械臂，511
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x轴直线电机组件，5111
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第一滑轨，5112
‑
第一定子，5113
‑
第一拖链组，512
‑
辅助导轨，513
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y轴直线电机组件，5131
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第二滑轨，5132
‑
第二定子，5133
‑
第二拖链，52
‑
升降旋转机构，521
‑
滑台板组件，53
‑
夹具机构，531
‑
三轴气缸组件，532
‑
薄壁气缸组件，533
‑
手指气缸组件，534
‑
夹臂组件，6
‑
分离皮带组，61
‑
分离线体，611
‑
第一物料输送通道，612
‑
第二物料输送通道，62
‑
导向组件，7
‑
滑道组件，71
‑
第一物料滑道，72
‑
第二物料滑道，8
‑
接料通道组件，81
‑
倾斜通道，9
‑
回料皮带组，91
‑
水平皮带段，92
‑
爬坡皮带段，10
‑
水冲洗系统，101
‑
喷枪，102
‑
接水盘组件，11
‑
悬臂操作箱，12
‑
外壳。
具体实施方式
[0049]
下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0050]
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“第一”、“第二”、“第三”、等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
[0051]
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，还可以是两个元件内部的连通，可以是无线连接，也可以是有线连接。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
[0052]
请参阅图1
‑
11所示，本发明实施例中提供了一种智能剥虾机，该智能剥虾机包括基座台架1，
[0053]
振动盘组件2，其设于基座台架1的一端，振动盘组件2适于对虾类进行排序；
[0054]
进料皮带组3，其横跨在基座台架1上，进料皮带组3的一端与振动盘组件2连接；
[0055]
视觉系统组件4，其设于进料皮带组3的一侧正上方，视觉系统组件4位于振动盘组件2与基座台架1之间；
[0056]
剥离机构5，包括磁悬浮机械臂51、升降旋转机构52和夹具机构53，磁悬浮机械臂51横跨在基座台架1宽度方向的侧梁上，升降旋转机构52连接在磁悬浮机械臂51的下方，夹具机构53连接在升降旋转机构52的下表面；
[0057]
分离皮带组6，包括分离线体61和设于分离线体61上表面的导向组件62，分离线体61横跨在基座台架1上，且与进料皮带组3并排水平排列，导向组件62沿输送方向将分离线体61分隔为第一物料输送通道611和第二物料输送通道612；
[0058]
滑道组件7，包括第一物料滑道71和第二物料滑道72，第一物料滑道71和第二物料滑道72分别对应连接在第一物料输送通道611和第二物料输送通道612远离振动盘组件2的一端；
[0059]
接料通道组件8，其连接在进料皮带组3远离振动盘组件2的一端，接料通道组件8与进料皮带组3的另一端连接，且接料通道组件8的底部还连接有倾斜通道81；
[0060]
回料皮带组9，其横跨连接在基座台架1上，且回料皮带组9位于进料皮带组3的下
方，倾斜通道81的出料口位于回料皮带组9的正上方；
[0061]
水冲洗系统10，其设于基座台架1上，并沿靠近分离皮带组6的输送方向的一侧布置；
[0062]
悬臂操作箱11，旋转连接在基座台架1的一侧，悬臂操作箱11适于控制振动盘组件2、进料皮带组3、视觉系统组件4、剥离机构5、分离皮带组6、滑道组件7、接料通道组件8、回料皮带组9和水冲洗系统10配合工作。
[0063]
由此，本发明实施例中的剥虾机，设备操作结构轻巧，自动化程度高，能够完成从进料，分选，视觉识别，首尾分离，分类，回收以及返工的一系列工作，形成全自动流水线生产，生产效率高，同时由于是全自动生产，避免人工操作带来的食品污染，并且去除干净，也能将虾头、虾尾分类。
[0064]
另外，为能够保护智能剥虾机的内部结构，在基座台架1的外面还设有外壳12，以形成防护。
[0065]
具体地，请参考图3所示，振动盘组件2包括振动盘支架21、位于振动盘支架21上的上振动盘22和下振动盘23以及连接在上振动盘22和下振动盘23顶部的v型出料槽24，上振动盘22和下振动盘23竖直错位设置，v型出料槽24倾斜向下设置，并延伸至进料皮带组3的上表面。
[0066]
需要说明的是，本实施例中，振动盘支架21设置为两层，每层的平台上均对称设置有两个振动盘，如图3所示，上层平台上设置两个相同的上振动盘22，下层平台上设置两个相同的下振动盘23，并且上振动盘22和下振动盘23的结构尺寸相同。另外，为便于对下振动盘23进行清洗、加料等操作，下振动盘23的中心线沿上振动盘22的中心线向外远离一定距离固定安装。
[0067]
具体地，请参考图4所示，进料皮带组3包括分别与上振动盘22和下振动盘23对应连接的上进料皮带组31和下进料皮带组32，上进料皮带组31和下进料皮带组32水平连接在基座台架1的上下横梁上。
[0068]
由此，设置上进料皮带组31和下进料皮带组32，能够便于同步与上振动盘22和下振动盘23对应连接，增加多个输送加工线，提高生产效率。
[0069]
具体地，请参考图1所示，在本发明的实施例当中，视觉系统组件4设置为两个，每个视觉系统组件4分别与悬臂操作箱11电性连接。
[0070]
由此，由于进料皮带组3设置为两个，为对应对每条进料皮带线上的小龙虾进行视觉相机识别，视觉系统组件4也设置为两个，每个视觉系统组件4设置在进料皮带组3的正上方，悬臂操作箱11包括控制器和触摸屏，通过触摸屏的操作，并在控制器的控制程序作用下，完成相关机构的动作。
[0071]
具体地，请参考图6所示，在本发明的实施例当中，磁悬浮机械臂51包括x轴直线电机组件511、辅助导轨512和多个垂直横跨在x轴直线电机组件511与辅助导轨512之间的多个y轴直线电机组件513，
[0072]
具体地，请参考图7所示，在本发明的实施例当中，x轴直线电机组件511包括第一滑轨5111、安装在第一滑轨5111之间的第一定子5112和安装在第一滑轨5111上的第一拖链组5113；
[0073]
辅助导轨512的纵向与第一定子5112的纵向一致；
[0074]
每个y轴直线电机组件513包括与第一滑轨5111垂直滑动连接的第二滑轨5131、安装在第二滑轨5131之间的第二定子5132和安装在第二滑轨5131上的第二拖链5133；
[0075]
第一拖链组5113具有多个第一拖链，每个第二滑轨5131分别与一第一拖链的上部连接。
[0076]
由此，磁悬浮机械臂51能够沿x轴、y轴方向在控制系统的作用下移动，从而驱动升降旋转机构52和夹具机构53运动。
[0077]
具体地，请参考图8所示，在本发明的实施例当中，升降旋转机构52通过滑台板组件521安装在每个第二滑轨5131的下方，每个升降旋转机构52上分别设有一夹具机构53，以用于带动夹具机构53升降和旋转。
[0078]
具体地，请参考图9所示，在本发明的实施例当中，夹具机构53包括连接在升降旋转机构52下方的三轴气缸组件531、与三轴气缸组件531连接的薄壁气缸组件532、与薄壁气缸组件532连接的两个手指气缸组件533以及与两个手指气缸组件533连接的两个夹臂组件534，
[0079]
两个手指气缸组件533分别并列连接在薄壁气缸组件532上，薄壁气缸组件532适于带动两个手指气缸组件533相对移动，以带动两个夹臂组件534相对靠近或者远离。
[0080]
具体地，请参考图10所示，在本发明的实施例当中，分离皮带组6也设置为两个，两个分离皮带组6分别平行设置在上进料皮带组31和下进料皮带组32的一侧，且分别连接在基座台架1的上下横梁上。
[0081]
具体地，请参考图4、10所示，在本发明的实施例当中，回料皮带组9包括位于下进料皮带组32下方的水平皮带段91和位于振动盘组件2一侧的爬坡皮带段92，水平皮带段91的一端位于倾斜通道81的正下方，另一端位于爬坡皮带段92一端的正上方，爬坡皮带段92的另一端位于下振动盘13的上方。
[0082]
具体地，请参考图11所示，水冲洗系统10包括喷枪101和位于分离皮带组6下方的接水盘组件102，所述喷枪101适于对第一物料输送通道611和第二物料输送通道612上的物料进行冲洗，接水盘组件102适于对冲洗水进行收集导出。
[0083]
虽然本公开披露如上，但本公开的保护范围并非仅限于此。本领域技术人员在不脱离本公开的精神和范围的前提下，可进行各种变更与修改，这些变更与修改均将落入本发明的保护范围。