一种提高切虾质量和效率的新型虾机的制作方法

1.本实用新型涉及虾加工设备技术领域，具体涉及一种提高切虾质量和效率的新型虾机。


背景技术：

2.传统的水产品加工行业对于虾进行切割虾体的加工时，主要是采用人工手工劳作的方法进行，这种操作方法导致工人的劳动强度大，工作效率低，同时工人也容易被刃具划伤和虾壳刺伤。针对上述情况，市场上了出现了一些自动化切割虾体的设备，例如授权公告号为cn207678775u的中国实用新型专利文件公开了一种虾背切割设备，再比如申请公布号为cn110692696a的中国发明专利申请文件公开的安全易用型虾背切割、虾线清理设备。这两种设备均通过设置自动化切割结构，实现了智能化切割虾体，极大地降低了工人的劳动强度，提高了加工效率，满足了市场的需求。
3.然而，随着虾机的使用，越来越多的问题开始出现，上述设备固然提高了切割虾体的效率，但切割完虾体后的虾质量较差，远远不及人工切割虾体后的虾的质量；以申请公布号为cn110692696a的中国发明专利申请文件公开的安全易用型虾背切割、虾体清理设备为例，虾自调整槽进入，在辊轮的压力作用下前行，在切刀的作用下被切割，由于虾背较为光滑，为了使辊轮能够稳定地扶持虾前行，辊轮上密布了能够扎入虾背内的尖刺，但虾的腹部易发生水平滑移，尤其是调整槽内水较多时虾腹部滑移导致的倾斜现象更加明显，由于上部的虾背被尖刺扎破，使得虾背无法随虾腹部的移动而微调，也因此，位置偏移后的虾切割虾体的准确度降低，质量随之变差。
4.此外，辊轮上尖刺提供的较大的压紧力，也增加了虾行进的阻力，降低了切虾效率，而关于切虾效率的降低也可以授权公告号为cn207678775u的中国实用新型专利文件公开了一种虾背切割设备为例，虾经过圆盘刀（也即是切刀）的切割后沿放置槽流出，由于放置槽宽度固定，对待处理的虾的宽度尺寸要求也是固定的，一旦处理宽度尺寸较大的虾时，便容易被放置槽侧壁挤压变形，造成损坏，只能更换具有规格尺寸适配的放置槽的虾机，不仅降低了虾加工的效率，也使得切虾现场需储备不同规格的虾机，成本投入过高。
5.可以看出，市场上所存在的各类虾机或多或少均存在一定的问题，而随着虾机研究的深入，改进点已不再局限于初始的降低人工劳动强度的考量，而是要在此基础上充分保证虾的品质，确保虾机在切割虾体的同时对虾的伤害程度最低，因此，虾机如何在保证切虾效率的基础上提高切虾质量，成为了本领域技术人员亟待解决的一个技术问题。


技术实现要素：

6.有鉴于此，本实用新型的目的是提供一种提高切虾质量和效率的新型虾机，用以解决现有技术中存在的虾机切虾质量差、加工效率低的技术问题。
7.为实现上述目的，本实用新型所提供的提高切虾质量和效率的新型虾机采用如下技术方案：
8.一种提高切虾质量和效率的新型虾机，包括：
9.进虾座，进虾座上设置有进虾通道，进虾通道用于对虾初步导向；
10.进虾压轮，进虾压轮转动布置在虾的行程上，进虾压轮表面无尖刺，用于压触在虾的虾背上；
11.进虾辊齿，进虾辊齿布置在虾的行程上，进虾辊齿与所述进虾压轮在上下方向对应，进虾辊齿用于压触在虾的腹部，以和进虾压轮配合对虾进行姿态修正；
12.进给动力机构，进给动力机构连接所述进虾辊齿，进给动力机构用于通过进虾辊齿为虾提供进给力；
13.切刀结构，定义虾由后至前行进，切刀结构布置在所述进虾辊齿的前侧，切刀结构具有用于切割虾体的切刀，切刀结构的径向两侧具有无挡止结构的开放式出虾区域；
14.切刀动力机构，切刀动力机构传动配合所述切刀结构，切刀动力机构用于带动所述切刀结构转动以提供切割力；
15.传感器，传感器布置在所述进虾座上或所述进虾压轮的旁侧或所述进虾辊齿的旁侧，传感器用于检测虾的形体特征；
16.中央控制器，中央控制器信号连接所述传感器并控制连接所述进给动力机构和切刀动力机构，中央控制器用于根据传感器所识别的虾的形体特征来运行对应的控制逻辑并控制所述进给动力机构和所述切刀动力机构工作。
17.本实用新型所提供的提高切虾质量和效率的新型虾机的有益效果是：虾的行程上，进虾压轮对虾背进行修正限位，进虾辊齿对虾的腹部进行限位，进给动力机构为进虾辊齿提供进给力，从而带动虾运行；传感器将检测到的虾的形体特征传输给中央控制器，中央控制器根据识别的虾的形体特征来控制进给动力机构工作和切刀动力机构工作，切刀动力机构用于控制切刀结构来切割虾体；
18.本方案主要依靠进虾辊齿扎入到虾的腹部来实现虾的定位，相对于光滑坚硬的虾背，虾的腹部因存在虾腿而更加粗糙、更加柔软，因此进虾辊齿扎入虾腹部所需的压紧力较小，进虾辊齿和无尖刺的进虾压轮对虾的挤压力均大大降低，减少了对虾的损伤，提高了切虾质量；此外，由于进虾辊齿与虾的腹部贴合，阻碍了虾腹部的滑移，即使虾的腹部发生少量偏斜，进虾压轮也能依靠自身的光滑面有效的贴合虾背，以适应性调整虾的姿态，保证切虾质量；切刀结构径向两侧的开放式出虾区域则充分避免了对虾的挤压挡止，也即减少了对虾的挤压损坏，使得整个装置能够适应性处理各种尺寸的虾，有效提高了切虾效率；综上，相比于现有技术，本实用新型有效解决了现有技术中存在的虾机切虾质量差、加工效率低的技术问题。
19.进一步地，所述进虾压轮包括两个圆板，两个圆板沿左右方向间隔布置，两个圆板通过转轴连接，转轴与每个所述圆板均转动配合，每个所述圆板朝向另一个所述圆板的一面均具有凸起部，两个凸起部与两个圆板形成用于压触虾的虾背的v型面。v型面与虾背轮廓更加适配，压触定位效果更好。
20.进一步地，所述转轴连接有摆动臂，所述提高切虾质量和效率的新型虾机包括位于所述摆动臂旁侧的安装板，所述摆动臂转动装配在所述安装板上。进虾压轮不仅能相对虾转动，还能通过摆动臂与虾身联动，以更好地适应虾身大小不同引起的不同姿态的调整，压触定位效果更好。
21.进一步地，所述进给动力机构包括进给电机，进给电机固定在所述安装板上，进给电机的输出轴连接有联动轴，联动轴上固定有辊轮，辊轮的周向密布有所述进虾辊齿。
22.进一步地，所述联动轴上固定有两个防脱板，两个防脱板分别位于辊轮的轴向两侧，每个防脱板均贴合所述辊轮，所述防脱板的径向尺寸小于所述辊轮的径向尺寸，以使所述辊轮的旁侧形成所述开放式出虾区域。防脱板充分保证了辊轮的稳定性。
23.进一步地，所述切刀结构包括切刀，切刀中部连接有连轴，所述切刀动力机构包括固定在所述安装板上的切刀电机，切刀电机的输出轴连接有中转轴，中转轴与所述连轴通过带传动实现传动配合。带传动可用于两轴中心距离较大的传动;且带具有弹性,可缓和冲击和振动载荷,运转平稳,无噪声。
24.进一步地，所述安装板上安装有可动的安装座，安装座内侧转动装配有所述切刀电机的输出轴，所述安装座的外侧布置有用于带动安装座动作的切割控制机构，所述切割控制机构用于通过控制安装座来控制所述切刀靠近或远离所述进虾辊齿。通过调整切刀与进虾辊齿之间的距离，能够更好地适应不同切割深度、不同切割方法的虾的切割需求，进一步提高了切虾的适应性和切虾质量。
25.进一步地，所述安装座包括筒体和座体，筒体偏心布置，筒体用于插入所述安装板内并与所述安装板转动配合，所述切割控制机构为切割控制电机，切割控制电机的输出轴与所述筒体通过带传动实现传动配合，所述座体内转动装配有所述连轴、中转轴和所述切刀电机的输出轴。
26.进一步地，所述中央控制器控制连接所述切割控制机构，以使得中央控制器根据传感器识别的虾的形体特征来驱动切割控制机构，进而控制安装座上切刀靠近或远离所述进虾辊齿的距离和时间。虾体的切割长度由切刀靠近和远离进虾辊齿的时机来决定，在虾行进的过程中，传感器实时检测虾的形体特征，并向中央控制器传输信号，中央控制器根据收到的传感器信号确定切割控制机构驱动切刀靠近和远离进虾通道的时机，该时机可以是虾行进的距离或行进的时间，当时机来临时，中央控制器控制切割控制电机，通过安装座的作用带动切刀靠近或远离进虾辊齿，从而实现预设长度的切割，这样，虾体切割精准度更高，切虾质量更高。
27.进一步地，所述进虾辊齿的延伸方向上还布置有挡虾块，挡虾块用于在接触虾后使虾从所述进虾辊齿上脱落。
附图说明
28.图1是虾的剖面示意图；
29.图2是现有技术中辊轮压触虾背的示意图；
30.图3是现有技术中切刀与放置槽的位置示意图；
31.图4是本实用新型所提供的提高切虾质量和效率的新型虾机第一实施例的整体示意图一；
32.图5是本实用新型所提供的提高切虾质量和效率的新型虾机第一实施例的整体示意图二；
33.图6是图4中进虾压轮压触虾背的示意图；
34.图7是图4中切刀与进虾辊齿的位置示意图；
35.图8是图4中传感器可布置的检测点的位置示意图；
36.图9是本实用新型所提供的提高切虾质量和效率的新型虾机的控制示意图一；
37.图10是本实用新型所提供的提高切虾质量和效率的新型虾机的控制示意图二；
38.图11是本实用新型所提供的提高切虾质量和效率的新型虾机第二实施例的整体示意图；
39.图12是本实用新型所提供的提高切虾质量和效率的新型虾机第三实施例的整体示意图；
40.图13是本实用新型所提供的提高切虾质量和效率的新型虾机第四实施例的整体示意图。
41.图中标号：1、进虾座；2、进虾通道；4、进虾辊齿；5、切刀；6、开放式出虾区域；7、挡虾块；8、传感器检测点；10、圆板；11、转轴；12、凸起部；13、摆动臂；14、安装板；15、安装柱；16、进给电机；17、联动轴；18、辊轮；19、防脱板；20、连轴；21、切刀电机；22、安装座；23、筒体；24、座体；25、切割控制电机；26、推动气缸；27、安装孔；28、弹簧；29、辊齿直板；30、辊齿气缸；31、中转轴。
具体实施方式
42.为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例的附图，对本实用新型实施例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实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本实用新型的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
43.申请人认为虾机的不断优化改进，除了对虾机本身的观察研究，还要从虾的形体特征出发，根据虾的形态分析虾在虾机中的受力和运行状况，从而使虾机更好地适应虾的处理，进而提高切虾质量和效率。
44.从上述考虑出发，申请人观察虾的形体特征如图1所示，虾包括靠上的虾背和靠下的虾腿，虾背较为光滑坚硬，虾腿呈两排布置，虾腿中间是较为粗糙柔软的虾腹部，基于这种观察，申请人发现，现有技术中的辊轮主要通过如图2所示设置能够扎入虾背内的尖刺来定位和传送虾，但虾的腹部易发生水平滑移，尤其是调整槽内水较多时虾腹部滑移导致的倾斜现象更加明显，由于上部的虾背被尖刺扎破，使得虾背无法随虾腹部的移动而微调，也因此，位置偏移后的虾在切割虾体时的对中性降低，质量随之变差。
45.同时，辊轮上的尖刺需要突破虾壳后扎入虾身，其压紧力需求较大，因此对于虾的挤压现象特别明显，严重影响了切虾效果。
46.此外，申请人通过观察还发现，在一些切虾设备中，如图3所示，虾经过切刀的切割后沿放置槽流出，由于放置槽宽度固定，对待处理的虾的宽度尺寸要求也是固定的，一旦处理宽度尺寸较大的虾时，便容易被放置槽侧壁挤压变形，造成损坏，只能更换具有规格尺寸适配的放置槽的虾机，不仅降低了虾加工的效率，也使得切虾现场需储备不同规格的虾机，成本投入过高。
47.上述两种现象是现有虾机中影响切虾质量和效率的常见问题点，本技术的技术方案主要围绕对上述两种现象的改进来提高切虾质量和效率的。
48.本实用新型所提供的提高切虾质量和效率的新型虾机第一实施例：
49.如图4至图6所示，一种提高切虾质量和效率的新型虾机，包括进虾座1，进虾座1上设置有进虾通道2，进虾通道2用于对虾初步导向；定义虾由后至前行进，进虾通道2前侧转动布置有进虾压轮，进虾压轮表面无尖刺，用于压触在虾的虾背上；具体地，进虾压轮包括两个圆板10，两个圆板10沿左右方向间隔布置，两个圆板10通过转轴11连接，转轴11与每个所述圆板10均转动配合，每个所述圆板10朝向另一个圆板10的一面均具有凸起部12，两个凸起部12与两个圆板10形成用于压触虾的虾背的v型面。v型面与虾背轮廓更加适配，压触定位效果更好。在其他实施例中，每个圆板朝向另一个圆板的一面也可以没有凸起部，即两个圆板10之间形成h型面；此外，上述进虾压轮为分体式结构，实际加工时，也可以是一体式结构，将一个圆棒放在车床上加工，在其周向车出v型面即可。
50.在其他实施例中，进虾座也可以由输送装置例如输送带来代替。
51.转轴11连接有摆动臂13，提高切虾质量和效率的新型虾机包括位于摆动臂13旁侧的安装板14，摆动臂13转动装配在安装板14上，具体地，安装板14朝向摆动臂13的一面固定有安装柱15，摆动臂13转动装配在安装柱15上。进虾压轮不仅能相对虾转动，还能通过摆动臂13与虾身联动，以更好地适应虾身大小不同引起的不同姿态的调整，压触定位效果更好。在其他实施例中，也可以不借助安装柱，此时安装板的位置前移，直接与摆动臂转动装配。
52.如图4和图5所示，进虾通道2的前侧还布置有进虾辊齿4，进虾辊齿4与进虾压轮在上下方向对应，进虾辊齿4用于压触在虾的腹部，以和进虾压轮配合对虾进行姿态修正，进虾辊齿4依靠进给动力机构驱动，来为虾提供进给力；具体地，进给动力机构包括进给电机16，进给电机16固定在安装板14上，进给电机16的输出轴连接有联动轴17，联动轴17上固定有辊轮18，辊轮18的周向密布有进虾辊齿4。
53.为了保证辊轮18的稳定性，联动轴17上固定有两个防脱板19，两个防脱板19分别位于辊轮18的轴向两侧，每个防脱板19均贴合辊轮18，防脱板19的径向尺寸小于所述辊轮18的径向尺寸，以使所述辊轮18的旁侧形成所述开放式出虾区域6。防脱板19充分保证了辊轮18的稳定性。在其他实施例中，当辊轮与联动轴连接稳定性满足使用需求时，也可以不设置防脱板。
54.如图4、图5和图7所示，进虾辊齿4的前侧布置有切刀结构，切刀结构具有用于切割虾体的切刀5，切刀结构的径向两侧具有无挡止结构的开放式出虾区域6，切刀结构依靠切刀动力机构驱动，来为虾提供切割力；具体地，切刀结构包括切刀5，切刀中部连接有连轴20，切刀动力机构包括固定在安装板14上的切刀电机21，切刀电机21的输出轴连接有中转轴31，中转轴31与连轴20通过带传动实现传动配合。带传动可用于两轴中心距离较大的传动;且带具有弹性,可缓和冲击和振动载荷,运转平稳,无噪声。在其他实施例中，带传动也可以由链传动和齿轮传动代替。
55.如图4和图5所示，进虾辊齿4的延伸方向上还设置有挡虾块7，挡虾块7用于在接触虾后使虾从进虾辊齿4上脱落。
56.进虾座1上或进虾压轮的旁侧或进虾辊齿4的旁侧还布置有传感器，传感器用于检测虾的形体特征，如图8所示，由于进虾辊齿4的旁侧形成了开放式出虾区域6，传感器检测点8可选的位置较多，方便了传感器的安装。
57.在本实施例中，整个虾机还包括中央控制器（图中未示出），中央控制器信号连接传感器并控制连接进给动力机构和切刀动力机构，中央控制器用于根据传感器所识别的虾
的形体特征来运行对应的控制逻辑并控制所述进给动力机构和切刀动力机构工作。
58.如图4和图5所示，安装板14上安装有可动的安装座22，安装座22内侧转动装配有切刀电机21的输出轴，安装座22的外侧布置有用于带动安装座22动作的切割控制机构，切割控制机构用于通过控制安装座22来控制切刀5靠近或远离进虾辊齿4。通过调整切刀5与进虾辊齿4之间的距离，能够更好地适应不同切割深度、不同切割方法的虾的切割需求，进一步提高了切虾的适应性和切虾质量。具体地，安装座22包括筒体23和座体24，筒体23偏心布置，筒体23用于插入安装板14内并与安装板14转动配合，切割控制机构为切割控制电机25，切割控制电机25的输出轴与筒体23通过带传动实现传动配合，座体24内转动装配有切刀电机21的输出轴。在其他实施例中，切割控制电机的输出轴与筒体之间也可以是链传动或齿轮传动或通过连杆结构实现传动。为了方便布置，座体24内还转动装配有连轴20和中转轴31。
59.中央控制器还控制连接切割控制机构，以使得中央控制器根据传感器识别的虾的形体特征来驱动切割控制机构，进而控制安装座22上切刀5靠近或远离进虾辊齿4的距离和时间。具体控制流程如图9和10所示，需要说明的是，除了通过传感器扫描虾的形体特征外，本装置中还设置有交互端，用户也可以通过交互端手动输入切虾参数至中央控制器，进而设置需要切虾的长度参数等信息，虾体的切割长度由切刀5靠近和远离进虾辊齿4的时机来决定，在虾行进的过程中，传感器实时检测虾的形体特征，并向中央控制器传输信号，中央控制器根据收到的传感器信号和用户设置的长度参数进行计算，从而确定切割控制机构驱动切刀5靠近和远离进虾通道2的时机，该时机可以是虾行进的距离或行进的时间，当时机来临时，中央控制器控制切割控制电机25，通过安装座22的作用带动切刀5靠近或远离进虾辊齿4，从而实现预设长度的切割，这样，虾体切割精准度更高，切虾质量更高。
60.此外，设置切割控制电机25的原因还在于切虾深度问题，即深度可以不是固定值，可以是变化的深度，例如从侧面看可以切出一条斜线，也可以按照虾体曲线切割，在这种基础上，控制切刀5靠近或远离进虾辊齿4的距离和时间就是非常必要的。
61.本实用新型所提供的提高切虾质量和效率的新型虾机的工作原理是：通电开机，中央控制器和传感器启动，同时切刀电机21、进给电机16和切割控制电机25也随之启动；虾自进虾座1放入进虾通道2，由后至前运行，进虾压轮对虾背进行限位，进虾辊齿4对虾的腹部进行限位，进给动力机构为进虾辊齿4提供进给力，从而带动虾由后至前运行；传感器将检测到的虾的形体特征传输给中央控制器，中央控制器根据识别的虾的形体特征和交互端输入的控制参数来控制进给动力机构工作、切刀动力机构和切割控制电机工作，切刀动力机构用于控制切刀结构来切割虾体，切割控制电机用于控制切刀靠近或远离进虾辊齿，当虾接触到挡虾块7后，在挡虾块7的挡止作用下，使虾从进虾辊齿4上脱落；
62.本方案主要依靠进虾辊齿4扎入到虾的腹部来实现虾的定位，相对于光滑坚硬的虾背，虾的腹部因存在虾腿而更加粗糙、更加柔软，因此进虾辊齿4扎入虾腹部所需的压紧力较小，进虾辊齿4和无尖刺的进虾压轮对虾的挤压力均大大降低，减少了对虾的损伤，提高了切虾质量；此外，由于进虾辊齿4与虾的腹部贴合，阻碍了虾腹部的滑移，即使虾的腹部发生少量偏斜，进虾压轮也能依靠自身的光滑面有效的贴合虾背，以适应性调整虾的姿态，保证切虾质量；切刀结构径向两侧的开放式出虾区域6则充分避免了对虾的挤压挡止，也即减少了对虾的挤压损坏，使得整个装置能够适应性处理各种尺寸的虾，有效提高了切虾效
率；综上，相比于现有技术，本实用新型有效解决了现有技术中存在的虾机切虾质量差、加工效率低的技术问题。
63.第二实施例：
64.如图11所示，切割控制机构不再是切割控制电机，而是推动气缸26，相应地，安装板上设置有安装孔27，安装座导向装配在安装孔27内，通过推动气缸26的直动作用来控制安装座上切刀靠近或远离进虾辊齿。当然，在安装板上具备安装孔27时，其他实施例中，推动气缸也可以是电磁铁或者电机，此时的电机的输出端连接螺杆，螺杆上固定安装座，通过电机带动螺杆的转动，来驱动安装座在安装孔27内直线运动。
65.第三实施例：
66.如图12所示，进虾压轮不再依靠摆动臂13的转动来实现微调摆动，而是设置弹簧结构，弹簧结构包括外壳，外壳内设置有导向杆和套装在导向杆上的弹簧28，进虾压轮的转轴11伸入外壳内并且套装在导向杆上，进虾压轮在弹簧28的顶压下压触在虾背上。在其他实施例中，也可以在弹簧28延伸方向的两端各设置一个磁铁，两个磁铁的磁性相同，根据同性相斥的原理，通过两个磁铁之间的排斥力使进虾压轮压触在虾背上；当然，在其他实施例中，进虾压轮可以通过连杆悬挂在安装板上，进虾压轮通过配置配重块，在重力的作用下压触在虾背上，相应地，连杆为伸缩杆，以便满足进虾压轮的移动。
67.需要强调的是，进虾压轮的主要作用是对虾的姿态进行修正和压虾入齿（进虾辊齿4），进虾压轮能够在摆动臂13带动下摆动是为了适应从虾尾到虾头的变化和不同种类虾的变化，进虾压轮需要有一定的压紧力。在这种理论基础上，进虾压轮的压紧力可以来自弹簧、自身重力和磁力。
68.第四实施例：
69.如图13所示，辊轮由辊齿直板29代替，辊齿直板29上设置进虾辊齿，辊齿直板29的驱动不再借助电机的转动，而是通过辊齿气缸30来驱动直线往复，当然，在其他实施例中，辊齿直板也可通过电磁铁、电机等驱动辊齿直板做直线运动。
70.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；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，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
71.以上所述是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型所述原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。