一种小龙虾整理排序及头尾分离装置
技术领域
本发明属于水产品加工领域,具体涉及一种小龙虾整理排序及头尾分离装置。
背景技术
小龙虾是我国重要的淡水养殖水产品,具有较高的经济价值,其初加工制品——虾仁广泛用于出口。
在小龙虾虾仁的工厂化生产过程中,多采用人工剥制的方式,效率低,成本高,随着人工成本的逐年上涨、适龄工人的逐年减少和小龙虾产量的逐年增加,无法满足加工需求;设备取虾仁需将小龙虾进行头尾分离,现有头尾分离设备多以基围虾虾仁加工装备改制而来,但小龙虾壳体较基围虾硬,头尾分离效果不佳。
因此,高效分离小龙虾头尾,获得小龙虾虾尾,成为解决小龙虾虾仁机械化加工的首要问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种小龙虾整理排序及头尾分离装置,该装置可对小龙虾进行整理排序,并实现小龙虾的头尾分离,获得小龙虾虾尾。
为实现上述目的,本发明所采用的技术方案是:一种小龙虾整理排序及头尾分离装置,其特征在于:包括冷致晕装置、整理提升装置3、正向步进式输送装置4、头尾识别装置、头尾姿态纠正装置、反向步进式输送带、正向头尾分离装置9、反向头尾分离装置11;冷致晕装置的输出端位于整理提升装置3的输入端的上方,整理提升装置3的输出端位于正向步进式输送装置4的输入端的上方正向步进式输送装置4上设有头尾识别装置,头尾姿态纠正装置位于头尾识别装置的前方,头尾姿态纠正装置的推板7位于正向步进式输送装置4上面的上方,正向步进式输送装置4的右侧并排设有反向步进式输送带10,正向步进式输送装置4的前端下方设有正向头尾分离装置9,反向步进式输送带10的后端下方设有反向头尾分离装置11。
所述冷致晕装置包括喷淋系统1和冷致晕输送带2;喷淋系统1的喷淋管道位于冷致晕输送带2的上方,喷淋管道上的雾化喷嘴朝向冷致晕输送带2的上面,冷致晕输送带2的输出端位于整理提升装置的输入端的上方;冷致晕输送带2包括输送带、主动轮、从动轮、输送架;主动轮、从动轮分别安装在各自的旋转轴上,旋转轴的两端部分别由轴承、轴承座安装在输送架上;输送带套在主动轮和从动轮上,主动轮与电机的输出轴相连。
进一步地,所述整理提升装置3包括主动链轮、从动链轮、输送架、提升链板12;提升链板12由多节链板铰接连接而成环状,每节链板由多个竖隔板20和2个横隔板21构成栅格状,栅格状内有多个凹槽13;凹槽13的深度为1.0-1.7倍虾身厚度,凹槽13的宽度b为1.0-1.5倍虾身长度,凹槽的长度a为1.0-2.0倍虾身长度;主动链轮、从动链轮分别安装在各自的旋转轴上,旋转轴的两端部分别由轴承、轴承座安装在输送架上;提升链板套在主动链轮和从动链轮上,提升链板与地面之间的夹角为60-80°。
进一步地,正向步进式输送带、反向步进式输送带的输送速度为提升链板的宽度c/链板卸料间隔时间,正向步进式输送带、反向步进式输送带的步进距离为相邻的竖隔板20之间的宽度。
所述正向步进式输送装置4由3个正向步进式输送带组成,第一个正向步进式输送带、第二个正向步进式输送带、第三个正向步进式输送带从后至前依次沿同一运动方向布置;每一个正向步进式输送带包括输送带、主动轮、从动轮、输送架;主动轮、从动轮分别安装在各自的旋转轴上,旋转轴的两端部分别由轴承、轴承座安装在输送架上;输送带套在主动轮和从动轮上,主动轮与步进电机的输出轴相连。
所述头尾识别装置包括第一压力传感器5、第二压力传感器6;第一压力传感器5、第二压力传感器6分别安装在正向步进式输送装置4的第二个正向步进式输送带的上面的输送带的下面,第一压力传感器5、第二压力传感器6分别由信号线与控制电路的第一信号输入端口、第二信号输入端口相连,控制电路的第一控制输出端口由控制线与头尾姿态纠正装置的推板驱动机构8电连接。
所述头尾姿态纠正装置包括推板7、推板驱动机构8;推板7位于正向步进式输送装置4的第三个正向步进式输送带的上面的上方,推板7与推板驱动机构8相连接。
所述正向头尾分离装置9包括第一导轨14、第二导轨15、导轨驱动机构16、第三压力传感器17、分离圆筒18、旋转驱动机构19、机架;第一导轨14、第二导轨15分别位于正向步进式输送装置4的前端下方,第一导轨14与第二导轨15呈倒立的八字形布置,第一导轨14的下端部与第二导轨15的下端部之间的距离小于虾身厚度,第一导轨14、第二导轨15分别安装在导轨驱动机构16上,导轨驱动机构16安装在机架上;分离圆筒18位于第一导轨14和第二导轨15的下端的下方,分离圆筒18与旋转驱动机构19相连,旋转驱动机构19安装在机架上;第一导轨14或/和第二导轨15上安装有第三压力传感器17,第三压力传感器17由信号线与控制电路的第三信号输入端口相连,控制电路的第二控制输出端口由控制线与旋转驱动机构19电连接。
所述旋转驱动机构19包括旋转机构、驱动机构;旋转机构包括环状的齿轮和主动齿轮,环状的齿轮套在分离圆筒18外并固定,主动齿轮与环状的齿轮相啮合,主动齿轮与电机的输出轴相连,电机固定在移动座上;驱动机构包括液压缸,液压缸的活塞杆与移动座相连。
进一步地,正向头尾分离装置9的第一导轨14的上部、第二导轨15的上部之间的距离为1.0-1.4倍虾身厚度,第一导轨14的下部、第二导轨15的下部之间的距离为0.8-1.0倍虾身厚度,第一导轨14和第二导轨15之间的中心轴线与地面夹角为45-75°;正向头尾分离装置9的分离圆筒18的内径为0.6-0.9倍虾尾宽度。
本发明的有益效果是:
1.冷致晕装置的冷致晕输送带通过喷淋管道喷淋低温水使小龙虾冷致晕,可避免小龙虾运动造成后续操作的不便甚至机械故障。同时,冷致晕仅仅使小龙虾休眠而未死亡,保证产品品质优良;
2.通过合理的设置提升链板上的凹槽的深度(即高度)、宽度和长度,以及提升链板与地面夹角,使链板上凹槽(栅格)中无法容纳1只以上小龙虾,从而实现小龙虾单只整理;
3.小龙虾重心位于虾头中部,当单只小龙虾通过头尾识别装置时,2个压力传感器所承受的压力不一致,头靠前则后面的压力传感器承受压力较大,从而实现小龙虾头尾的识别。
4.为确保后续执行机构顺利执行设定动作,需确保小龙虾均为尾部向前。因此根据头尾识别装置识别处理的结果,若小龙虾头部朝前,则头尾姿态纠正装置中驱动装置驱动推板将该小龙虾推至反向运动输送带上。
5.尾部向前的小龙虾顺着2根导轨下落,由于2根导轨下部之间的距离小于虾身厚度,小龙虾将卡在2根导轨尾部(由于虾尾部厚度小于虾身厚度,即虾尾部伸出2根导轨下方;分离圆筒向虾尾部运动,虾尾部可卡入分离圆筒中),压力传感器监测到压力波动触发导轨驱动机构缩小导轨间距离至卡住小龙虾。随后分离圆筒在驱动机构的作用下向小龙虾尾部移动至卡住,紧接着在旋转机构的作用下旋转,从而实现小龙虾头尾分离。最后导轨在驱动机构作用下分开,虾头自然掉落至导轨下方。
6.由于采用旋转分离小龙虾头尾的方式,在整理排列时,仅需确保小龙虾尾部向前依次排列,而不用考虑腹背方向,减少识别难度,提高加工速度。
附图说明
图1是本发明的结构示意图。
图2是本发明整理提升装置的结构示意图。
图3是本发明头尾分离装置的结构示意图。
图中:1-喷淋系统,2-冷致晕输送带,3-整理提升装置,4-正向步进式输送装置,5-第一压力传感器,6-第二压力传感器,7-推板,8-推板驱动机构,9-正向头尾分离装置,10-反向步进式输送带,11-反向头尾分离装置,12-提升链板,13-凹槽,14-第一导轨,15-第二导轨,16-导轨驱动机构,17-第三压力传感器,18-分离圆筒,19-旋转驱动机构,20-竖隔板,21-横隔板。图中的箭头表示运动方向。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明。
如图1至图3所示,一种小龙虾整理排序及头尾分离装置,包括冷致晕装置、整理提升装置3、正向步进式输送装置4、头尾识别装置、头尾姿态纠正装置、反向步进式输送带、正向头尾分离装置9、反向头尾分离装置11;冷致晕装置的输出端位于整理提升装置3的输入端的上方(小龙虾从冷致晕装置的输出端落到整理提升装置3上),整理提升装置3的输出端位于正向步进式输送装置4的输入端的上方(小龙虾从整理提升装置3的输出端落到正向步进式输送装置4上);正向步进式输送装置4上设有头尾识别装置,头尾姿态纠正装置位于头尾识别装置的前方(图1的右边为前,左边为后),头尾姿态纠正装置的推板7位于正向步进式输送装置4上面的上方(推板7可将正向步进式输送带4上的小龙虾推到反向步进式输送带10上),正向步进式输送装置4的右侧并排设有反向步进式输送带10,正向步进式输送装置4的前端下方设有正向头尾分离装置9,反向步进式输送带10的后端下方设有反向头尾分离装置11。
所述冷致晕装置包括喷淋系统1和冷致晕输送带2;喷淋系统1的喷淋管道位于冷致晕输送带2的上方,喷淋管道上的雾化喷嘴朝向冷致晕输送带2的上面,冷致晕输送带2的输出端位于整理提升装置的输入端的上方。喷淋系统1包括喷淋管道、水泵、低温水箱和水管,喷淋管道由水管与低温水箱相连通,水管上设有水泵。
冷致晕输送带(即输送带)2包括输送带、主动轮、从动轮、输送架;主动轮、从动轮分别安装在各自的旋转轴上,旋转轴的两端部分别由轴承、轴承座安装在输送架上;输送带套在主动轮和从动轮上,主动轮与电机的输出轴相连。冷致晕输送带可采用现有技术的各种结构形式。
进一步地,所述整理提升装置3包括主动链轮、从动链轮、输送架、提升链板12;提升链板12由多节链板铰接连接而成环状(多节链板为10-200节链板,图1中设有16个节链板),每节链板由多个竖隔板20和2个横隔板21构成栅格状(多个竖隔板20为3-20个竖隔板20),栅格状内有多个凹槽13(多个凹槽为2-20个凹槽;凹槽用于装单个小龙虾;图1中每节链板设有5个凹槽);凹槽13的深度(即高度)为1.0-1.7倍虾身厚度,凹槽13的宽度b为1.0-1.5倍虾身长度,凹槽的长度a为1.0-2.0倍虾身长度;主动链轮、从动链轮分别安装在各自的旋转轴上,旋转轴的两端部分别由轴承、轴承座安装在输送架上;提升链板套在主动链轮和从动链轮上,提升链板与地面之间的夹角为60-80°。
进一步地,正向步进式输送带、反向步进式输送带的输送速度为提升链板的宽度c/链板卸料间隔时间,正向步进式输送带、反向步进式输送带的步进距离为相邻的竖隔板20之间的宽度(即距离)。
所述正向步进式输送装置4由3个正向步进式输送带组成,第一个正向步进式输送带、第二个正向步进式输送带、第三个正向步进式输送带从后至前依次沿同一运动方向布置(首尾相连,第一个正向步进式输送带上的小龙虾能输送到第二个正向步进式输送带上,第二个正向步进式输送带上的小龙虾能输送到第三个正向步进式输送带上);每一个正向步进式输送带包括输送带、主动轮、从动轮、输送架;主动轮、从动轮分别安装在各自的旋转轴上,旋转轴的两端部分别由轴承、轴承座安装在输送架上;输送带套在主动轮和从动轮上,主动轮与步进电机的输出轴相连。正向步进式输送带可采用现有技术的各种结构形式。所述正向步进式输送装置4也可采用一个或二个正向步进式输送带。
所述反向步进式输送带10包括输送带、主动轮、从动轮、输送架;主动轮、从动轮分别安装在各自的旋转轴上,旋转轴的两端部分别由轴承、轴承座安装在输送架上;输送带套在主动轮和从动轮上,主动轮与步进电机的输出轴相连。反向步进式输送带10可采用现有技术的各种结构形式。
所述头尾识别装置包括第一压力传感器5、第二压力传感器6;第一压力传感器5、第二压力传感器6分别安装在正向步进式输送装置4的第二个正向步进式输送带(即3个正向步进式输送带中间的一个)的上面的输送带的下面(与上面的输送带的下面相接触,能感受到上面的输送带的压力),第一压力传感器5、第二压力传感器6分别由信号线与控制电路的第一信号输入端口、第二信号输入端口相连,控制电路的第一控制输出端口由控制线与头尾姿态纠正装置的推板驱动机构8电连接(推板驱动机构8可采用:液压系统、气压系统、电机和齿轮齿杆等,使头尾姿态纠正装置的推板可沿左右方向移动,本实施例布置在左边)。
所述头尾姿态纠正装置包括推板7、推板驱动机构8;推板7位于正向步进式输送装置4的第三个正向步进式输送带的上面的上方(起始状态在第三个正向步进式输送带的左侧边),推板7与推板驱动机构8相连接。
进一步地,推板驱动机构8包括液压缸,液压缸的活塞杆与推板7相连。推板驱动机构8还可采用气压缸,或电机和齿轮齿杆等现有技术的各种结构形式。
所述正向头尾分离装置9包括第一导轨14、第二导轨15、导轨驱动机构16、第三压力传感器17、分离圆筒18、旋转驱动机构19、机架;第一导轨14、第二导轨15分别位于正向步进式输送装置4的前端下方,第一导轨14与第二导轨15呈倒立的八字形布置(第一导轨14与第二导轨15的上端为大口端,第一导轨14与第二导轨15的下端为小口端,上大下小),第一导轨14的下端部与第二导轨15的下端部之间的距离小于虾身厚度(虾身厚度指:小龙虾背部至腹部尺寸最大位置的尺寸,一般位于虾头中部),第一导轨14、第二导轨15分别安装在导轨驱动机构16上(2个导轨驱动机构16实现第一导轨14与第二导轨15相对运动。还可采用第一导轨14、第二导轨15各自对应一个导轨驱动机构,也可采用第一导轨14、第二导轨15中的一个与一个导轨驱动机相连),导轨驱动机构16安装在机架上;分离圆筒18位于第一导轨14和第二导轨15的下端的下方,分离圆筒18与旋转驱动机构19相连,旋转驱动机构19安装在机架上;第一导轨14或/和第二导轨15上安装有第三压力传感器17,第三压力传感器17由信号线与控制电路的第三信号输入端口相连,控制电路的第二控制输出端口由控制线与旋转驱动机构19电连接(与旋转驱动机构19的旋转机构和驱动机构电连接。旋转机构的电机;驱动机构如:液压系统、气压系统、电机和齿轮齿杆等。驱动机构使分离圆筒18沿上下方向移动,旋转机构使分离圆筒18旋转)。
所述导轨驱动机构16包括液压缸,液压缸的活塞杆与第一导轨14或第二导轨15相连。导轨驱动机构16还可采用气压缸,或电机和齿轮齿杆等现有技术的各种结构形式。
所述旋转驱动机构19包括旋转机构、驱动机构;旋转机构包括环状的齿轮和主动齿轮,环状的齿轮套在分离圆筒18外并固定,主动齿轮与环状的齿轮相啮合,主动齿轮与电机的输出轴相连,电机固定在移动座上;驱动机构包括液压缸,液压缸的活塞杆与移动座相连。旋转驱动机构19可采用现有技术的各种结构形式(驱动机构还可采用气压缸,或电机和齿轮齿杆等现有技术的各种结构形式)。
进一步地,正向头尾分离装置9的第一导轨14的上部、第二导轨15的上部之间的距离为1.0-1.4倍虾身厚度,第一导轨14的下部、第二导轨15的下部之间的距离为0.8-1.0倍虾身厚度,第一导轨14和第二导轨15之间的中心轴线与地面夹角为45-75°。
进一步地,正向头尾分离装置9的分离圆筒18的内径为0.6-0.9倍虾尾宽度(虾尾宽度指:虾头与虾尾相交部位尺寸),旋转驱动机构19可驱动圆筒旋转1-3圈(360-1080°)。
所述反向头尾分离装置11的结构与正向头尾分离装置9的结构相同。
工作原理:1.冷致晕装置的冷致晕输送带通过喷淋管道喷淋低温水使小龙虾冷致晕,将致晕的小龙虾送至整理提升装置3。2.整理提升装置3实现小龙虾单只整理;然后送至正向步进式输送装置4上。3.在正向步进式输送装置4的第二个正向步进式输送带处,由头尾识别装置实现小龙虾头尾的识别。4.根据头尾识别装置识别处理的结果,若小龙虾头部朝前,则姿态纠正装置中驱动装置驱动推板将该小龙虾推至反向运动输送带上。5.尾部向前的小龙虾顺着2根导轨下落(包括正向头尾分离装置9、反向头尾分离装置11),由于2根导轨下部之间的距离小于虾身厚度,小龙虾将卡在2根导轨尾部(由于虾尾部厚度小于虾身厚度,即虾尾部伸出2根导轨下方;分离圆筒向虾尾部运动,虾尾部可卡入分离圆筒中),第三压力传感器监测到压力波动触发导轨驱动机构缩小导轨间距离至卡住小龙虾。随后分离圆筒在驱动机构的作用下向小龙虾尾部移动至卡住,紧接着在旋转机构的作用下旋转,从而实现小龙虾头尾分离。随后导轨在驱动机构作用下分开,虾头自然掉落至导轨下方。此时小龙虾虾尾在分离圆筒18中,小龙虾虾尾落下可采用推杆推落(推杆从分离圆筒18的另一端穿入推小龙虾虾尾),下方设输送带,输送至后续取仁设备,或包装设备(虾尾产品);或多个分离圆筒18,依次用于分离头尾,带尾部的圆筒直接和取仁设备连接,做取仁处理。