CN110271043A - 一种基于线激光的水产品切割装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种基于线激光的水产品切割装置，包括传送机构和切割单元，还包括激光扫描单元和控制单元，所述传送机构包括第一伺服电机、第一伺服驱动器、传送带和设置在传送带下方的支撑架，所述激光扫描单元设置在传送带的上方，且固定安装在传送带的一侧，所述激光扫描单元包括门型架和安装在门型架上方的激光扫描仪，所述控制单元包括PLC控制器和计算机，所述激光扫描仪与计算机通过网线电性相连，所述PLC控制器与计算机通过通讯线电性相连，所述PLC控制器的输出端口与第一伺服驱动器电性相连。本发明通过设置激光扫描单元，能够获得水产品的三维模型，并且通过设置PLC控制器和计算机，能够实现将水产品定量切割的功能。

Description

一种基于线激光的水产品切割装置
技术领域
本发明涉及水产品加工技术领域，具体为一种基于线激光的水产品切割装置。
背景技术
水产品是海洋和淡水渔业生产的动植物及其加工产品的统称，对于鱼类水产品，比如带鱼，黑鱼，鳕鱼等，由于鱼体长度长，不容易包装，于是在包装前需要对于这些鱼类分段切割处理，切割成重量相等的条状产品。所以能准确的对水产品进行精准切割是保证产品质量的重要前提，如今的传统手工业已很难满足企业的发展要求，实现水产品切割的流水线的现代化、自动化将成为该行业的发展方向。
三维激光扫描技术又被称为实景复制技术，是测绘领域继GPS技术之后的一次技术革命。它突破了传统的单点测量方法，具有高效率、高精度的独特优势。三维激光扫描技术能够提供扫描物体表面的三维点云数据，因此可以用于获取高精度高分辨率的数字地形模型。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于线激光的水产品切割装置，通过设置激光扫描单元，能够获得水产品的三维模型，并且通过设置PLC控制器和计算机，能够实现将水产品定量切割的功能。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种基于线激光的水产品切割装置，包括传送机构和切割单元，还包括激光扫描单元和控制单元，所述传送机构包括第一伺服电机、第一伺服驱动器、传送带和设置在传送带下方的支撑架，所述激光扫描单元设置在传送带的上方，且固定安装在传送带的一侧，所述激光扫描单元包括门型架和安装在门型架上方的激光扫描仪，所述控制单元包括PLC控制器和计算机，所述激光扫描仪与计算机通过网线电性相连，所述PLC控制器与计算机通过通讯线电性相连，所述PLC控制器的输出端口与第一伺服驱动器电性相连，所述第一伺服驱动器与第一伺服电机电性相连，用于控制第一伺服电机的转动；所述切割单元包括垂直移动单元、水平移动单元和切割刀具。
优选的，所述水平移动单元包括固定安装在传送带一侧的第一安装架，所述第一安装架上设有第一丝杆、固定第一丝杆的第一连接架、安装在第一连接架一侧的第二伺服电机、控制第二伺服电机转动的第二伺服驱动器。
优选的，所述第一连接架的内部设有第一滑槽，所述第二伺服驱动器与PLC控制器的输出端口电性相连。
优选的，所述第一连接架上与第二伺服电机相对的一侧设有与第一丝杆相匹配的第一轴承。
优选的，所述垂直移动单元包括与水平移动单元的第一丝杆螺纹连接的第一移动块、与第一移动块一体连接的第二连接架、设置在第二连接架内部的第二丝杆、安装在第二连接架一侧的第三伺服电机和与第三伺服电机电性相连的第三伺服驱动器。
优选的，所述第一移动块上设有与第一滑槽相匹配的第一滑块，所述第三伺服驱动器与PLC控制器的输出端口电性相连。
优选的，所述第二连接架上与第三伺服电机相对的一侧设有与第二丝杆相匹配的第二轴承。
优选的，所述切割刀具包括与第二丝杆螺纹连接的第二移动块，所述第二移动块上固定安装有第一连接杆，所述第一连接杆的一端螺纹连接有切割刀头。
优选的，所述切割刀头的一端设有与第一连接杆相匹配的内螺纹孔。
优选的，所述传送带上与激光扫描单元相对的一侧设有收纳箱，所述收纳箱固定安装在支撑架上。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、该水产品切割装置包括传送机构和切割单元，传送机构通过第一伺服驱动器驱动第一伺服电机转动，进而带动传送带运动，传送带上的水产品由传送带进行输送，输送至激光扫描单元处时，由激光扫描单元对水产品进行扫描，获得水产品的三维模型；激光扫描单元与计算机通过网线电性相连，用于将激光扫描图像传送至计算机进行处理，PLC控制器与计算机通过通讯线电性相连，用于进行数据交互；由此能够将激光扫描单元的扫描图像的相关参数传送至PLC控制器进行处理的功能。
2、该水产品切割装置包括垂直移动单元和水平移动单元，水平移动单元通过第二伺服驱动器控制第二伺服电机转动，进而控制切割刀具在沿传送带方向的前后移动；垂直移动单元通过第三伺服驱动器控制第三伺服电机转动，进而控制切割刀具的上升和下降。
3、该水产品切割装置的PLC控制器的输出端口与第一伺服驱动器电性相连，可以控制传送带的传动；PLC控制器的输出端口与第二伺服驱动器电性相连，由此可以控制第二电机的转动；PLC控制器的输出端口与第三伺服驱动器电性相连，由此可以控制第三电机的转动；并且PLC控制器可以控制传送带的传动过程与切割刀具的前后移动和上升、下降相配合，以精确完成水产品的等量切割过程。
4、该水产品切割装置的切割刀具包括第一连接杆，且第一连接杆的一端螺纹连接有切割刀头，由此可以方便的实现对不同切割刀头的更换，从而可以方便对不同宽度的水产品进行等量切割。
附图说明
图1为本发明一种基于线激光的水产品切割装置的结构示意图；
图2为本发明一种基于线激光的水产品切割装置的正视结构示意图；
图3为本发明一种基于线激光的水产品切割装置中图1的A部放大结构示意图；
图4为本发明一种基于线激光的水产品切割装置的电路连接框图。
图中：1、激光扫描仪；2、门型架；3、PLC控制器；4、第一安装架；401、第一丝杆；402、第一连接架；403、第二伺服电机；404、第二伺服驱动器；405、第一滑槽；406、第二滑槽；407、第二滑块；5、第一移动块；501、第二连接架；502、第二丝杆；503、第三伺服电机；504、第三伺服驱动器；6、第二移动块；601、第一连接杆；602、切割刀头；603、支撑架；604、传送带。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅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。
请参阅图1-4，本发明提供的一种实施例：一种基于线激光的水产品切割装置，包括传送机构和切割单元，还包括激光扫描单元和控制单元，所述传送机构包括第一伺服电机、第一伺服驱动器、传送带604和设置在传送带604下方的支撑架603，所述激光扫描单元设置在传送带604的上方，且固定安装在传送带604的一侧，所述激光扫描单元包括门型架2和安装在门型架2上方的激光扫描仪1，所述控制单元包括PLC控制器3和计算机，所述激光扫描仪1与计算机通过网线电性相连，所述PLC控制器3与计算机通过通讯线电性相连，所述PLC控制器3的输出端口与第一伺服驱动器电性相连，所述第一伺服驱动器与第一伺服电机电性相连，用于控制第一伺服电机的转动；所述切割单元包括垂直移动单元、水平移动单元和切割刀具。
具体的，水平移动单元通过第二伺服驱动器404控制第二伺服电机403转动，进而控制切割刀具在沿传送带604方向的前后移动；垂直移动单元通过第三伺服驱动器504控制第三伺服电机503转动，进而控制切割刀具的上升和下降。
本实施例的水平移动单元包括固定安装在传送带604一侧的第一安装架4，所述第一安装架4上设有第一丝杆401、固定第一丝杆401的第一连接架402、安装在第一连接架402一侧的第二伺服电机403、控制第二伺服电机403转动的第二伺服驱动器404。
本实施例的第一连接架402的内部设有第一滑槽405，所述第二伺服驱动器404与PLC控制器3的输出端口电性相连。
本实施例的第一连接架402上与第二伺服电机403相对的一侧设有与第一丝杆401相匹配的第一轴承；第一轴承的外圈与第一连接架402焊接相连，且第一丝杆401与第一轴承的内圈焊接相连，由此可以支撑第一丝杆401旋转，降低其运动过程中的摩擦系数。
本实施例的垂直移动单元包括与水平移动单元的第一丝杆401螺纹连接的第一移动块5、与第一移动块5一体连接的第二连接架501、设置在第二连接架501内部的第二丝杆502、安装在第二连接架501一侧的第三伺服电机503和与第三伺服电机503电性相连的第三伺服驱动器504。
本实施例的第一移动块5上设有与第一滑槽405相匹配的第一滑块，所述第三伺服驱动器504与PLC控制器3的输出端口电性相连。
本实施例的第二连接架501上与第三伺服电机503相对的一侧设有与第二丝杆502相匹配的第二轴承；第二轴承的外圈与第二连接架501焊接相连，且第二丝杆502与第二轴承的内圈焊接相连，由此可以支撑第二丝杆502旋转，降低其运动过程中的摩擦系数。
本实施例的切割刀具包括与第二丝杆502螺纹连接的第二移动块6，所述第二移动块6上固定安装有第一连接杆601，所述第一连接杆601的一端螺纹连接有切割刀头602。由此可以方便的实现对不同切割刀头602的更换，从而可以方便对不同宽度的水产品进行等量切割。
本实施例的切割刀头602的一端设有与第一连接杆601相匹配的内螺纹孔，由此可以方便的实现对不同切割刀头602的更换。
本实施例的传送带604上与激光扫描单元相对的一侧设有收纳箱，所述收纳箱通过螺栓固定安装在支撑架603上，可以方便对等量切割完的水产品进行短时存放。
工作原理：使用时，将水产品放置在传送带604的一端，传送机构通过第一伺服驱动器驱动第一伺服电机转动，进而带动传送带604运动，传送带604上的水产品由传送带604进行输送，当输送至激光扫描单元处时，由激光扫描单元对水产品进行扫描，获得水产品的三维模型；激光扫描单元与计算机通过网线电性相连，由此将激光扫描图像传送至计算机进行数据处理，PLC控制器3与计算机通过通讯线电性相连，用于进行数据交互；本实施例中，通讯线采用RS485工业通讯线缆进行通讯。
通过RS485工业通讯线缆能够将激光扫描单元的扫描图像的相关参数传送至PLC控制器3，PLC控制器3与第一伺服驱动器电性相连，可以控制传送带604的传动；PLC控制器3与第二伺服驱动器404电性相连，可控制第二电机的转动；PLC控制器3与第三伺服驱动器504电性相连，可控制第三电机的转动；由此PLC控制器3可以控制传送带604的传动过程与切割刀具的前后移动和上升、下降相配合，以精确完成水产品的等量切割过程。并且切割刀具包括第一连接杆601，且第一连接杆601的一端螺纹连接有切割刀头602，由此可以实现对不同切割刀头602的方便更换，从而可以方便对不同宽度的水产品进行等量切割，最后通过传送带604一侧设置的收纳箱，可以方便对等量切割完的水产品进行短时存放。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

Claims (10)

1.一种基于线激光的水产品切割装置，包括传送机构和切割单元，其特征在于：还包括激光扫描单元和控制单元，所述传送机构包括第一伺服电机、第一伺服驱动器、传送带(604)和设置在传送带(604)下方的支撑架(603)，所述激光扫描单元设置在传送带(604)的上方，且固定安装在传送带(604)的一侧，所述激光扫描单元包括门型架(2)和安装在门型架(2)上方的激光扫描仪(1)，所述控制单元包括PLC控制器(3)和计算机，所述激光扫描仪(1)与计算机通过网线电性相连，所述PLC控制器(3)与计算机通过通讯线电性相连，所述PLC控制器(3)的输出端口与第一伺服驱动器电性相连，所述第一伺服驱动器与第一伺服电机电性相连，用于控制第一伺服电机的转动；所述切割单元包括垂直移动单元、水平移动单元和切割刀具。
2.根据权利要求1所述的一种基于线激光的水产品切割装置，其特征在于：所述水平移动单元包括固定安装在传送带(604)一侧的第一安装架(4)，所述第一安装架(4)上设有第一丝杆(401)、固定第一丝杆(401)的第一连接架(402)、安装在第一连接架(402)一侧的第二伺服电机(403)、控制第二伺服电机(403)转动的第二伺服驱动器(404)。
3.根据权利要求2所述的一种基于线激光的水产品切割装置，其特征在于：所述第一连接架(402)的内部设有第一滑槽(405)，所述第二伺服驱动器(404)与PLC控制器(3)的输出端口电性相连。
4.根据权利要求2所述的一种基于线激光的水产品切割装置，其特征在于：所述第一连接架(402)上与第二伺服电机(403)相对的一侧设有与第一丝杆(401)相匹配的第一轴承。
5.根据权利要求1所述的一种基于线激光的水产品切割装置，其特征在于：所述垂直移动单元包括与水平移动单元的第一丝杆(401)螺纹连接的第一移动块(5)、与第一移动块(5)一体连接的第二连接架(501)、设置在第二连接架(501)内部的第二丝杆(502)、安装在第二连接架(501)一侧的第三伺服电机(503)和与第三伺服电机(503)电性相连的第三伺服驱动器(504)。
6.根据权利要求5所述的一种基于线激光的水产品切割装置，其特征在于：所述第一移动块(5)上设有与第一滑槽(405)相匹配的第一滑块，所述第三伺服驱动器(504)与PLC控制器(3)的输出端口电性相连。
7.根据权利要求5所述的一种基于线激光的水产品切割装置，其特征在于：所述第二连接架(501)的内部设有第二滑槽(406)，且所述第二连接架(501)上与第三伺服电机(503)相对的一侧设有与第二丝杆(502)相匹配的第二轴承。
8.根据权利要求1所述的一种基于线激光的水产品切割装置，其特征在于：所述切割刀具包括与第二丝杆(502)螺纹连接的第二移动块(6)，所述第二移动块(6)上固定安装有第一连接杆(601)，所述第一连接杆(601)的一端螺纹连接有切割刀头(602)。
9.根据权利要求8所述的一种基于线激光的水产品切割装置，其特征在于：所述第二移动块(6)上设有与第二滑槽(406)相匹配的第二滑块(407)，所述切割刀头(602)的一端设有与第一连接杆(601)相匹配的内螺纹孔。
10.根据权利要求1所述的一种基于线激光的水产品切割装置，其特征在于：所述传送带(604)上与激光扫描单元相对的一侧设有收纳箱，所述收纳箱固定安装在支撑架(603)上。
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