CN104521827B - 一种自动开蚌取珠装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种珍珠采集装置，具体涉及一种自动开蚌取珠装置，包括机架、支架、第二电机、定位装置、刀具组件、辅助挡板组件和夹具组件，其中刀具组件包括取珠刀片安装架、取珠刀片、弹簧安装杆、扭力弹簧，夹具组件包括连接杆、伸缩弹簧、上夹板、下夹板、旋转台、第一电机、第四电机，辅助挡板组件包括挡板、第三电机，定位装置安装在机架的一端，第二电机及支架安装在机架的另一端，刀具组件装设在支架上，第二电机的输出轴与支架连接驱动支架动作；通过上述各部件的配合，可以实现对珍珠蚌的夹紧、定位、开蚌、进刀、刮肉、取珠的全过程自动化操作，改变手工开蚌取珠效率低、人工成本高的现状，本装置可广泛使用在珍珠养殖企业中。

Description

一种自动开蚌取珠装置

技术领域

本发明涉及一种珍珠自动采集装置，尤其是一种具有自动开蚌功能的取珠装置。

背景技术

目前，我国珍珠养殖业普遍采用手工方式来开蚌取珠，工人在取珠时，用普通刀具切开蚌壳，然后再徒手把珍珠取出，工作效率低，劳务支出大，工作现场脏乱，珍珠质量容易受到破坏。国内近年来有一些开蚌机雏形出现，主要产品有诸暨市闻涛机械有限公司的“一种珍珠自动剥蚌取珠设备”，以及杭州电子科技大学的一系列开蚌机，但都无法实现对珍珠蚌的夹紧、定位、开蚌、进刀、刮肉、取珠的全过程自动化操作，且均没有投入到实际应用中

发明内容

本发明为解决上述手工开蚌取珠所存在的效率低、劳务支出大、工作环境脏乱、影响珍珠质量等问题，提供一种能实现自动化操作的自动开蚌取珠装置。本发明成本低，效率高。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案是，一种自动开蚌取珠装置，包括机架、第二电机、刀具组件、辅助挡板组件、定位装置、夹具组件和支架，其中夹具组件包括连接杆、伸缩弹簧、上夹板、下夹板、旋转台、第一电机、第四电机，定位装置安装在支架的一端，刀具组件装设在支架上，第二电机及支架安装在机架的一端，第二电机驱动支架沿机架所设的滑槽作进退动作；下夹板装设在机架的另一端，连接杆的下端依次穿过上夹板及下夹板所设的安装孔将上夹板及下夹板连接在一起，连接杆的上端伸出上夹板，伸缩弹簧套装在连接杆的上端，并通过连接件固定，旋转台放置在下夹板上端面所设的凹槽内，珍珠蚌放置在旋转台内，第一电机的输出轴与旋转台连接，驱动旋转台运动，第四电机的输出轴通过传动机构驱动上夹板与下夹板作上下动作；刀具组件包括有取珠刀片安装架、取珠刀片、弹簧安装杆、扭力弹簧，其中取珠刀片安装架固定在支架上，取珠刀片安装在取珠刀片安装架上，取珠刀片的刀口位置与珍珠蚌前闭壳肌的端部缝隙位置相对，扭力弹簧的回转中心套装在弹簧安装杆上，弹簧安装杆的两端支承在取珠刀片安装架上，且位于取珠刀片的刀背后侧，扭力弹簧两侧的卡脚卡装在取珠刀片安装架上，且扭力弹簧两侧的卡脚的端部呈针状，能插入珍珠蚌内的蚌肉中；辅助挡板组件包括挡板、第三电机，其中挡板装设在珍珠蚌前闭壳肌的端部缝隙位置的侧部，第三电机的输出轴与挡板连接，驱动挡板运动。夹具组件可以实现对珍珠蚌的固位夹紧作用，使得旋转台在旋转及取珠刀片在切入珍珠蚌的过程中，珍珠蚌不会滑溜或侧偏；定位装置可以准确检测珍珠蚌的前闭壳肌端部的缝隙位置，在准确定位后，第二电机可以通过驱动支架，进而带动取珠刀片对珍珠蚌的端部缝隙进行准确切入；刀具组件中扭力弹簧的特殊结构设计，使得取珠刀片在切入珍珠蚌的端部缝隙后，扭力弹簧卡脚被触发弹开，其呈针状的端部可以插入蚌肉中；辅助挡板组件在扭力弹簧完成对蚌肉的插入动作，并且支架带动刀具组件作后退动作的过程中，对蚌壳起阻挡作用，使得蚌肉随着扭力弹簧的端部被牵扯带出，而蚌壳继续保留在旋转台中。

作为优选方案，所述旋转台设有与珍珠蚌的蚌壳表面相对应的形状，下夹板上端面所设的凹槽形状相应与旋转台的形状相对应，使得珍珠蚌放置进旋转台时，旋转台的形状与珍珠蚌的形状吻合，使得珍珠蚌放置更加稳固。

作为优选方案，所述下夹板上还设置有在珍珠蚌放进下夹板所设凹槽后、保持装置平衡的平衡块，进一步的，平衡块可以为金属块或其他具有一定重量的硬物，平衡块的设置，可以确保一些体量较大的珍珠蚌放置进下夹板位置时，夹具组件仍旧继续保持平衡，不会发生侧倾。

作为优选方案，所述定位装置为激光对射定位装置，包括有上下激光定位装置、左右激光定位装置，上下激光定位装置及左右激光定位装置分别对称安装在支架的端部两侧，且上下激光定位装置及左右激光定位装置两个激光定位装置发出的激光光线形成的十字点位置与珍珠蚌前闭壳肌的端部缝隙位置相对应，通过上下及左右两个激光对射定位装置的激光对射，形成十字交叉点，可以准确检测珍珠蚌端部缝隙的位置。

作为优选方案，所述第一电机安装在旋转台的下方，第四电机装设在上夹板及下夹板的外侧，驱动上夹板相对于下夹板作上下动作；辅助挡板组件固定连接于夹具组件的旁侧，第一电机和第四电机分别起到驱动旋转台作水平旋转及驱动上夹板相对于下夹板作上下动作作用。

作为进一步的优选方案，上述方案中所述的辅助挡板组件中的挡板通过传动机构与第三电机的输出轴连接，进一步的，所述传动机构可以为连杆机构，其中连杆机构的主动件与第三电机的输出轴连接，连杆机构的从动件与挡板连接，挡板包括有两块，传动机构也包括有两个，其中两个传动机构的主动件与第三电机的输出轴连接，两个传动机构的从动件与两块挡板连接，设置两个传运机构及两个挡板，可以确保在刀具组件牵扯蚌肉后退的过程中，蚌壳继续留在旋转台的位置中，实现蚌壳与蚌肉的分离。

作为优选方案，所述机架为由杆件连接的框架结构。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明通过机架、支架、定位装置、刀具组件、辅助挡板组件和夹具组件等各部件的精确配合和连贯动作，如采用激光对射的方法，对珍珠蚌的最佳开刀端部进行激光十字点定位，使得珍珠蚌不因错位而使进刀失败，保证了进刀切口的成功率，刀具组件同时完成开蚌和挖肉两个工序，无需二次进刀；刀具组件是市面上没有出现过的刀具，由取珠刀片与扭力弹簧组成，取珠刀片对准珍珠蚌最佳开刀口，把珍珠蚌切开，同时位于刀片背面的扭力弹簧卡脚弹开，卡脚的端部呈尖锐针状，可以插入蚌肉中，把蚌肉和珍珠带出；整个过程，实现了对珍珠蚌的夹紧、定位、开蚌、进刀、刮肉、取珠的全过程自动化操作，减少了人工操作的工作强度，提高了工作效率，优化了工作环境，减少了采珠的生产成本，确保了所采珍珠的质量。

附图说明

图1为本发明自动开蚌取珠装置的结构示意图；

图2为本发明夹具组件的结构示意图；

图3为本发明定位装置的结构示意图；

图4为本发明刀具组件扭力弹簧卡脚闭合状态的局部放大图；

图5为本发明刀具组件扭力弹簧卡脚打开状态的局部放大图；

图6为本发明辅助挡板组件的结构示意图；

图7为本发明支架安装在机架上的结构示意图；

图8为本发明刀具组件安装在支架上的结构示意图。

其中：1、刀具组件；2、辅助挡板组件；3、定位装置；4、夹具组件；5、连接杆；6、伸缩弹簧；7、上夹板；8、珍珠蚌；9、下夹板；10平衡块；11、旋转台；12、第一电机；13、上下激光定位装置；14、左右激光定位装置；15、刀片安装架；16、支架；17、第二电机；18、取珠刀片；19、扭力弹簧；20、弹簧安装杆；21、挡板；22、传动机构；23、第三电机；24、第四电机；25、机架；26、滑槽。

具体实施方式

下面结合附图，说明本发明的具体实施方式。

本实施例的针对珍珠蚌的自动开蚌取珠装置，如图1所示，装置包括有支架16、第二电机17、刀具组件1、辅助挡板组件2、定位装置3和夹具组件4，以及第四电机24，支架16可以为由杆件连接的框架结构。

如图2所示，其中夹具组件4包括连接杆5、伸缩弹簧6、上夹板7、下夹板9、旋转台11、第一电机12、第四电机24，下夹板9装设在机架25的一端，连接杆5的下端依次穿过上夹板7及下夹板9所设的安装孔将上夹板7及下夹板9连接在一起，连接杆5的上端伸出上夹板7，伸缩弹簧6套装在连接杆5的上端，并通过连接件固定，旋转台11放置在下夹板9上端面所设的凹槽内，珍珠蚌8放置在旋转台11内，第一电机12安装在旋转台11的下方，其输出轴与旋转台11连接，驱动旋转台11作水平旋转运作，旋转台11设有与珍珠蚌8的蚌壳表面相对应的形状，下夹板9上端面所设的凹槽形状相应与旋转台11的形状相对应；辅助挡板组件2固定连接于夹具组件4的旁侧，第四电机24装设在上夹板7及下夹板9的外侧，其输出轴通过传动机构驱动上夹板7相对于下夹板9作上下动作，下夹板9上还设置有平衡块，使得较大重量的珍珠蚌8放进下夹板9所设凹槽后，下夹板9可以继续保持平衡状态，平衡块可以为金属块，或其他具有一定重量的硬物。

如图3所示，定位装置3安装在支架16的一端，本实施例中，第二电机17的输出轴与丝杆螺母传动机构中的丝杆连接，支架16与丝杆螺母传动机构中的螺母连接，及刀具组件1安装在支架16上，第二电机17工作时，第二电机17的输出轴驱动丝杆运动，丝杆螺母传动机构中的螺母带动支架16沿机架25所设的滑槽26运动，从而使刀具组件1作进退动作，定位装置3可以为激光对射定位装置，包括上下激光定位装置13和左右激光定位装置14，上下激光定位装置13及左右激光定位装置14分别对称安装在支架16的端部两侧，且上下激光定位装置13及左右激光定位装置14两个激光定位装置发出的激光光线形成的十字点位置与珍珠蚌8前闭壳肌的端部缝隙位置相对应。

如图4所示，刀具组件1包括有取珠刀片安装架15、取珠刀片18、弹簧安装杆20、扭力弹簧19，其中取珠刀片安装架15固定在支架16上，取珠刀片18安装在取珠刀片安装架15上，取珠刀片18的刀口位置与珍珠蚌8前闭壳肌的端部缝隙位置相对，扭力弹簧19的回转中心套装在弹簧安装杆20上，弹簧安装杆20的两端支承在取珠刀片安装架15上，且位于取珠刀片18的刀背后侧，扭力弹簧19两侧的卡脚卡装在取珠刀片安装架15上，且扭力弹簧19两侧卡脚的端部呈针状，能插入珍珠蚌8内的蚌肉中，图4为扭力弹簧19卡脚闭合时的状态，图5所示为扭力弹簧19卡脚在外力作用下弹开的状态。

如图6所示，辅助挡板组件2包括挡板21、第三电机23，其中挡板21装设在珍珠蚌8前闭壳肌的端部缝隙位置的侧部，第三电机23的输出轴与挡板21连接，驱动挡板21运动，挡板21通过传动机构22与第三电机23的输出轴连接，传动机构22为连杆机构，其中连杆机构的主动件与第三电机23的输出轴连接，连杆机构的从动件与挡板21连接，挡板21可以为两块，传动机构22也可以为两个，其中两个传动机构22的主动件与第三电机23的输出轴连接，两个传动机构22的从动件与两块挡板21连接。

如图7所示，第二电机17及支架16安装在机架25的一端，第二电机17驱动支架16沿机架25所设的滑槽26作进退动作。

如图8所示，定位装置3安装在支架16的一端，刀具组件1装设在支架16上，并位于定位装置3的后方，取珠刀片18的刀刃部位朝向定位装置3的方向，定位装置3为激光对射定位装置，包括上下激光定位装置13和左右激光定位装置14，上下激光定位装置13及左右激光定位装置14分别对称安装在支架16的端部两侧，且上下激光定位装置13及左右激光定位装置14发出的激光光线形成的十字点位置与珍珠蚌8前闭壳肌的端部缝隙位置相对应。

本发明要实现的是对珍珠蚌的夹紧、定位、开蚌、进刀、刮肉等步骤的连续操作，开始工作时，启动电源，装置复位，夹具组件4中的第四电机24驱动上夹板7向上移动，通过连接杆5向上压缩伸缩弹簧6，上下夹板之间的间距变大，此时将珍珠蚌8放置在旋转台11内，珍珠蚌8的前闭壳肌端部缝隙朝向取珠刀片18的刀口位置，然后，第四电机24驱动上夹板7向下移动，下夹板7与珍珠蚌8壳面接触并呈一定的压迫状态，使得珍珠蚌8被上夹板7与下夹板9夹紧，稳固且不易滑动，当珍珠蚌8被放进旋转台11时，较大重量的珍珠蚌会造成下夹板9的不平衡，此时，下夹板9另一侧设置的平衡块10起到平衡的作用；定位装置3接收到工作指令后开始对珍珠蚌8前闭壳肌端部缝隙进行定位，珍珠蚌8前闭壳肌端部缝隙在碰到上下激光对射装置13和左右激光对射装置14发出的激光光线形成的十字点前，第二电机17的输出轴驱动丝杆运动，丝杆螺母传动机构中的螺母带动支架16沿机架25所设的滑槽26运动，从而使刀具组件1向前移动，直至珍珠蚌8前闭壳肌端部缝隙碰到激光光线十字点，珍珠蚌8的前闭壳肌端部缝隙与取珠刀片18的刀口处于同一直线状态，第二电机17继续驱动支架16向前移动，取珠刀片18的刀口切入珍珠蚌8的前闭壳肌端部缝隙，此时，第一电机12驱动旋转台11并带动珍珠蚌8作90度水平旋转，刀具组件1保持不动，此时，珍珠蚌8的上、下壳闭合缝隙被取珠刀片18切开，第二电机17继续驱动支架16，带动刀片安装架15及整个取珠刀片18完全切入蚌壳内，刀具组件1完全进入珍珠蚌壳后，刀具组件1上的扭力弹簧19卡脚受到蚌壳触碰后撑开，扭力弹簧19的卡脚端部呈尖锐针状，在撑开的同时插入蚌肉中，扭力弹簧19与弹簧安装杆20为可动连接结构，扭力弹簧19张开的幅度可随着蚌壳的大小作自适应调整，并确保扭力弹簧19的卡脚端部与蚌壳贴合，接着，第二电机17驱动支架16并带动刀具组件1后退，此时辅助挡板组件2中的第三电机23通过为连杆机构的传动机构22带动挡板21闭合，具有两个连杆机构的传动机构22的主动杆与第三电机23的输出轴连接，从动杆与两块挡板21连接，传动机构22带动两块挡板21抵住珍珠蚌8的外壳，防止珍珠蚌8上下蚌壳随蚌肉的牵扯向外挪动，使得扭力弹簧19在后退的过程中可以顺利将肉珠混合物带出，肉珠混合物被扭力弹簧19带出后，由人工进行收集，并将蚌壳取出，此时，各部件复位，等待下一个开蚌取珠作业的开始。

Claims (8)

1.一种自动开蚌取珠装置，其特征在于包括有机架（25）、第二电机（17）、刀具组件（1）、辅助挡板组件（2）、定位装置（3）、夹具组件（4）和支架（16），其中夹具组件（4）包括连接杆（5）、伸缩弹簧（6）、上夹板（7）、下夹板（9）、旋转台（11）、第一电机（12）、第四电机（24），定位装置（3）安装在支架（16）的一端，刀具组件（1）装设在支架（16）上，第二电机（17）及支架（16）安装在机架（25）的一端，第二电机（17）驱动支架（16）沿机架（25）所设的滑槽（26）作进退动作；下夹板（9）装设在机架（25）的另一端，连接杆（5）的下端依次穿过上夹板（7）及下夹板（9）所设的安装孔将上夹板（7）及下夹板（9）连接在一起，连接杆（5）的上端伸出上夹板（7），伸缩弹簧（6）套装在连接杆（5）的上端，并通过连接件固定，旋转台（11）放置在下夹板（9）上端面所设的凹槽内，珍珠蚌（8）放置在旋转台（11）内，第一电机（12）的输出轴与旋转台（11）连接，驱动旋转台（11）运动，第四电机（24）的输出轴通过传动机构驱动上夹板（7）与下夹板（9）作上下动作；刀具组件（1）包括有取珠刀片安装架（15）、取珠刀片（18）、弹簧安装杆（20）、扭力弹簧（19），其中取珠刀片安装架（15）固定在支架（16）上，取珠刀片（18）安装在取珠刀片安装架（15）上，取珠刀片（18）的刀口位置与珍珠蚌（8）前闭壳肌的端部缝隙位置相对，扭力弹簧（19）的回转中心套装在弹簧安装杆（20）上，弹簧安装杆（20）的两端支承在取珠刀片安装架（15）上，且位于取珠刀片（18）的刀背后侧，扭力弹簧（19）两侧的卡脚卡装在取珠刀片安装架（15）上，且扭力弹簧（19）两侧的卡脚的端部呈针状，能插入珍珠蚌（8）内的蚌肉中；辅助挡板组件（2）包括挡板（21）、第三电机（23），其中挡板（21）装设在珍珠蚌（8）前闭壳肌的端部缝隙位置的侧部，第三电机（23）的输出轴与挡板（21）连接，驱动挡板（21）运动；所述旋转台（11）设有与珍珠蚌（8）的蚌壳表面相对应的形状，下夹板（9）上端面所设的凹槽形状相应与旋转台（11）的形状相对应；所述下夹板（9）上还设置有在珍珠蚌（8）放进下夹板（9）所设凹槽后、保持装置平衡的平衡块（10）。

2.根据权利要求1所述的自动开蚌取珠装置，其特征在于所述平衡块（10）为金属块 。

3.根据权利要求1所述的自动开蚌取珠装置，其特征在于所述定位装置（3）为激光对射定位装置，包括有上下激光定位装置（13）、左右激光定位装置（14），上下激光定位装置（13）及左右激光定位装置（14）分别对称安装在支架（16）的端部两侧，且上下激光定位装置（13）及左右激光定位装置（14）两个激光定位装置发出的激光光线形成的十字点位置与珍珠蚌（8）前闭壳肌的端部缝隙位置相对应。

4.根据权利要求1所述的自动开蚌取珠装置，其特征在于所述第一电机（12）安装在旋转台（11）的下方，第四电机（24）装设在上夹板（7）及下夹板（9）的外侧，驱动上夹板（7）相对于下夹板（9）作上下动作；辅助挡板组件（2）固定连接于夹具组件（4）的旁侧。

5.根据权利要求1至4任一项所述的自动开蚌取珠装置，其特征在于所述辅助挡板组件（2）中的挡板（21）通过传动机构（22）与第三电机（23）的输出轴连接。

6.根据权利要求5所述的自动开蚌取珠装置，其特征在于所述传动机构（22）为连杆机构，其中连杆机构的主动件与第三电机（23）的输出轴连接，连杆机构的从动件与挡板（21）连接。

7.根据权利要求6所述的自动开蚌取珠装置，其特征在于所述辅助挡板组件（2）中的挡板（21）包括有两块，传动机构（22）也包括有两个，其中两个传动机构（22）的主动件与第三电机（23）的输出轴连接，两个传动机构（22）的从动件与两块挡板（21）连接。

8.根据权利要求1所述的自动开蚌取珠装置，其特征在于所述机架（25）为由杆件连接的框架结构。