CN112173639B - 一种自动剥虾机的进料输送方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种自动剥虾机的进料输送方法，涉及虾加工技术领域。本发明包括输送带供料步骤，视觉采集步骤，机械手抓取码放步骤和进料盘储虾输送步骤，本发明采用机械手进行进料，可以有效地实现原料虾的自动进料排列，可以有效地提高原料虾的进料排列效率，和剥虾机的剥虾效率。

Description

一种自动剥虾机的进料输送方法

技术领域

本发明涉及剥虾机技术领域，更具体地说涉及一种自动剥虾机的进料输送方法。

背景技术

剥虾机是一种可以自动剥离虾肉和虾壳的机器，最早是由美国Gregor Jonsson公司研制设计的一款剥虾设备。目前市面上的剥虾机大致原理均与美国Gregor Jonsson公司设计的剥虾机的原理相同。

目前市面上的剥虾机包括料盘、夹虾部件、主动转盘部件、压虾部件、开虾背部件、去虾肠部件和插虾剥壳部件，夹虾部件设置有若干组，分别设置在主动转盘部件上，压虾部件、开虾背部件、去虾肠部件和插虾剥壳部件依次沿主动转盘部件的转动方向设置在主动转盘部件外侧圆周的机架上，料盘上设置有若干置虾槽，料盘的出料口与主动转盘部件对应。其具体的工作流程是，操作人员将已经去掉虾头的虾放置在料盘的置虾槽中，置虾槽随着料盘的转动而移动，带着放置在其中的虾移动到主动转盘部件，即料盘的出料口位置处，主动转盘部件上的夹虾组件运动到料盘出料口位置处，夹取置虾槽中的虾的尾部，将虾移动至夹虾部件上，并夹住虾的尾部和腹部，然后夹虾组件随着主动转盘部件的转动而转动，经过压虾部件时，压虾部件的压虾轮对夹虾部件上夹持的虾进行整理，确保后续夹虾部件后续经过开虾背部件时，能够很好的对中；然后夹虾部件继续移动，带动虾经过开虾背部件，此时，开虾背部件的开背刀盘下摆与虾背接触，将虾背切割开，然后夹虾部件继续移动至去虾肠部件处，去虾肠部件位置的毛刷接触到已经割开虾背的虾的背部，将虾的虾肠刷去，刷去虾肠后，夹虾部件继续移动至插虾剥壳部件处，此时插虾剥壳部件的插虾针伸出，插住虾肉，利用夹虾部件与插虾剥壳部件之间的相对运动，使得插虾针将虾肉从虾壳中取出，完成剥虾动作，取出的虾肉，从剥虾机的出肉口排出，虾壳从虾壳出口排出。完整整个的剥虾动作。

美国专利US3566437A，公开了一件名称为“虾仁加工机及加工方法”的专利，该专利公开了上述剥虾机的具体结构和工艺方法，又如中国国家知识产权局于2014年12月24日，公开了一件公开号为CN104222249A，名称为“一种自动虾剥壳机”的发明专利，该发明专利包括机架及安装在机架上的主传动齿轮、输送装置、传动装置、凸轮系统和喷水系统，所述主传动齿轮套在主传动轴上，所述主传动轴上还套有两个相对应的平面凸轮，所述平面凸轮圆周外设有若干个大小钳夹紧装置和尾级分离装置（两者合在一起为上述的夹虾部件），在所述大小钳夹紧装置圆周外按照原料虾的工作轨迹一次设有输送装置（即上述的料盘）、导向压轮装置（即上述的压虾部件）、刀片组合件（即上述的开虾背部件）、去肠毛刷（即上述的去虾肠部件）、入体长针组合件（即上述的插虾剥壳部件）、清洗虾壳毛刷。该发明的主动虾剥壳机解决机器运转中产生的累积误差，将其降至最低，而确保定位夹持装置中的循环钳夹持单体去头虾的位置正确，使依次开背、剥壳、去肠线各工位工作正确到位，确保虾剥壳质量。

美国专利US3566437A和中国专利CN104222249A公开的剥虾机的技术方案，均存在以下问题：

1、目前市面上存在的剥虾机，不论是美国Jonsson公司设计的剥虾机，还是中国企业改进之后的剥虾机，均是通过人工对虾进行整理，整理之后整齐地排列在料盘（输送装置）的置虾槽中，其根本不能实现完全的自动剥虾，仅仅是属于半自动剥虾，该剥虾机仅仅能够完成虾肉剥壳的工作，但是对于原料虾的进料还是需要人工来完成。由于是人工完成原料虾的进料和排列，则其加工效率就不能得到有效地提高，人工排料的方式也不利于食品安全的管控，基于此问题，需要一种能够实现自动排料进料的输送系统。

2、上述现有技术中的剥虾机对于原料虾排列在料盘中置虾槽的位置的要求较为严格，若原料虾的位置没有放好，则后续的夹虾、压虾、开虾背等工序均不能顺利进行。目前原料虾的进料排列是有人工完成，其定位也是人工进行判断，对操作人员的定位排列要求较高，若原料虾摆放位置不准确，则会造成设备停机等故障出现，即使出现自动排料进虾的输送系统，那么其定位问题也是亟需解决的。

发明内容

为了克服上述现有技术中存在的缺陷和不足，本申请提供了一种自动剥虾机的进料输送方法的技术方案，本技术方案的发明目的在于解决现有剥虾机进料输送方法出现的自动化程度差、进料排列效率低、食品安全及剥虾效率低的问题。本技术方案采用机械手进行进料，可以有效地实现原料虾的自动进料排列，可以有效地提高原料虾的进料排列效率，和剥虾机的剥虾效率。

本技术方案具体如下：

一种自动剥虾机的进料输送方法，其特征在于：包括以下步骤：

输送带供料步骤：原料虾由进料输送带输送至视觉采集步骤；

视觉采集步骤：通过视觉采集装置采集进料输送带上的图像信息，并将采集到的图像信息发送至机械手抓取码放进料步骤；

机械手抓取码放进料步骤：机械手接收到视觉采集步骤传输的图像信息，并根据接收到的图像信息对进料输送带上的虾进行抓取，并将抓取的虾放置在进料盘的进料口中；

进料盘储虾输送步骤：进料盘收集储存由进料口送入的虾，并旋转输送至出料口。

在本技术方案中，视觉采集到的图像信息的处理过程是现有技术，一般包括视觉采集装置坐标系、机械手坐标系和目标物坐标系，其采集到的图像信息，需要将视觉采集装置坐标系与机械手坐标系进行转换，然后将目标物坐标系与机械手坐标系进行转换，从而确定了目标物的坐标，机械手移动至该坐标抓取目标物，在此过程中，所述的目标物为原料虾。

在本技术方案中，所述视觉采集装置与机械手是独立存在的，视觉采集装置单独设置在进料输送带的上方，可以确保采集到的图像的稳定性，确保后续机械手抓取定位的精确度。

原料虾由进料输送带进行输送，在进料输送带输送的过程中，视觉采集装置对进料输送带上输送的原料虾的图像进行采集，并识别出原料虾的位置信息和摆放状态信息，视觉采集装置将采集到的图像信息、原料虾的位置信息和摆放状态信息传输至机械手，机械手根据接收到的信息将机械手的执行端移动至原料虾的位置，并根据原料虾的摆放状态调整执行端的方向，机械手的执行端抓取到原料虾，并将原料虾移动至进料盘的进料口位置，机械手的执行端松开抓取的原料虾，原料虾自动落入到进料口位置处的置虾槽内，且虾背朝上。

在本技术方案中，由于对原料虾在置虾槽内的摆放位置的要求较为严格，因此，机械手在抓取原料虾，并将原料虾放置在置虾槽中这一步骤对定位的要求也较为严格。若原料虾在置虾槽中的摆放位置不准确，会直接影响到后续剥虾步骤的工作进程和效果。

预先设定机械手上定位基准点与进料盘中置虾槽中的置虾基准点的初始位置信息，并根据初始位置信息获得机械手和进料盘之间的速度匹配关系；视觉采集装置采集进料输送带上原料虾的图像数据，并将图像数据传输至机械手，机械手接收所述图像数据，并根据图像数据将机械手的执行端上的定位基准点与原料虾的抓取基准点相对应；机械手动作，抓取原料虾；机械手的执行端定位抓取原料虾之后，机械手按照预先设定的速度移动，将原料虾放置在置虾槽中，此时，原料虾的抓取基准点与置虾槽中的置虾基准点对应，确保原料虾位于置虾槽中的位置的准确性，便于后续剥虾工序的顺利进行。

置虾槽的置虾基准点是在置虾槽中设置的定位线构成，一般是虾尾部开始第二节与该定位线对准。

机械手执行端抓取原料虾移动至进料盘的进料口位置处时，存在两个定位坐标点，分别为第一定位坐标点和第二定位坐标点，机械手执行端在抓取原料虾之后移动至进料口位置处定位坐标点的选取，由原料虾在进料输送带上的状态信息确定。

具体表现为：原料虾的结构特征是包括有虾背、虾腹、第一侧面和第二侧面，原料虾在进料输送带上输送过程中，均是躺在进料输送带上的，即第一侧面向上或第二侧面向上，若第一侧面向上，则机械手的执行端是抓取在第一侧面上，以第一侧面朝上的姿态抓取和移动原料虾，在放置时，机械手对应第一定位坐标点，机械手移动至第一定位坐标点释放原料虾，原料虾的第二侧面首先与置虾槽的一侧侧面接触，在该侧面的导向作用下，滑落至置虾槽内，滑落到置虾槽底部时，则形成虾背朝上、虾腹朝下、置虾槽的两侧板分别紧贴原料虾的第一侧面和第二侧面的状态。若原料虾在进料输送带上的状态是第二侧面朝上，则机械手抓取之后移动到的定位点为第二定位坐标点，释放原料虾后，原料虾的第一侧面先与置虾槽的另一侧侧面接触，在该侧面的导向作用下，原料虾滑落至置虾槽内，滑落到置虾槽底部时，则形成虾背朝上、虾腹朝下、置虾槽的两侧板分别紧贴原料虾的第一侧面和第二侧面的状态。

以进料盘为基准建立三维坐标系，则置虾槽上方的平面为XY坐标系，以置虾槽长度方向为Y轴，以置虾槽移动方向为X轴，则第一定位坐标点和第二定位坐标点之间则是Y轴位置相同，X轴位置不同。

原料虾在进料输送带上被输送时，由视觉采集装置采集原料虾位于进料输送带上的位置和状态信息，所述状态信息包括虾尾的方向、虾第一侧面和第二侧面的朝向，机械手根据视觉采集装置采集到的信息进行对应的旋转，确保机械手执行端的定位基准点与原料虾上的抓取基准点对应，确保放置原料虾之后，原料虾的虾尾露出置虾槽，且方向一致。

进料盘储虾输送步骤中，进料盘上用于放置原料虾的置虾槽的运动轨迹形成的环形面与水平面平行，原料虾由机械手从进料输送带上抓取，放置在位于进料盘一侧的进料口处的置虾槽内，置虾槽在进料盘的带动下移动，转动至进料盘另一侧的出料口处。

进料盘储虾输送步骤中，进料盘上用于放置原料虾的置虾槽的运动轨迹形成的环形面与竖直面平行，进料盘至少包括一段水平输送段，原料虾由机械手从进料输送带上抓取，放置在位于进料盘一侧的进料口处的置虾槽内，置虾槽继续向前水平移动，移动至与进料口同侧的出料口处。

本申请还提供了一种自动剥虾机的进料输送系统，本技术方案在于解决现有技术中剥虾机采用人工方式进行原料虾的进料排列，导致的自动化程度差、剥虾效率低的问题。本技术方案通过设置机械手和重新设计料盘的结构，从而能够提高剥虾效率、提高原料虾的进料排列效率，提高剥虾机的自动化程度。

本申请为了解决人工进料自动化程度低、效率低的问题，是通过下述技术方案实现的：

一种自动剥虾机的进料输送系统，包括进料盘，所述进料盘上设置有若干置虾槽，所述进料盘上设置有进料口和出料口，其特征在于：还包括进料输送带和机械手，所述置虾槽的运动轨迹形成一环形面，所述环形面平行于水平面，所述进料口位于环形面状进料盘的一侧，出料口位于所述环形面状进料盘的另一侧；所述进料输送带安装在进料盘的进料口侧，且位于进料口的置虾槽的长度方向与所述进料输送带的输送方向垂直；用于将进料输送带上的虾抓取并放置在置虾槽内的机械手安装在进料输送带和进料盘的上方。

在本申请中，本申请重新设计了进料盘的结构，将目前市面上剥虾机的进料盘（输送装置）均是立式设置的，即进料盘上置虾槽的运动轨迹所形成的环形面与竖直面平行，而本申请的进料盘改进为卧式进料盘，即进料盘上置虾槽运动轨迹所形成的环形面与水平面平行。立式进料盘有一段水平输送段的置虾槽所形成的面也是与水平面平行的，在不改变该段的长度的情况下，采用本申请涉及的进料盘可以增加排列原料虾的数量；且在置虾槽的长度均相同的情况下，本申请的进料盘的结构，可以使得机械手的移动行程变短。具体表现为：目前剥虾机对于原料虾摆放在置虾槽的位置是有限制的，需要将虾尾露出一部分，即虾尾朝向进料盘外侧，由于现有的剥虾机的机架和机壳的限制，在不改变现有进料盘的长度的情况下，若增加进料输送带和机械手，只能将进料输送带设置在进料盘相对于剥虾机机壳的另一侧，而现有的剥虾机的进料盘上原料虾的排列方式，是需要将虾尾朝向机壳部分，这就要求机械手在摆放虾的时候，将虾的尾部朝向机壳方向，其移动行程的长度L2，相较于采用本申请卧式进料盘的结构而言，机械手的移动行程的长度L1是小于L2的，本申请的进料盘的结构使得机械手放置虾时的行程更短，抓放频率更快，进料盘的运转速度可以提高，从而与其匹配的剥虾机的速度也可以根据进料盘的速度进行相应的提高，从而使得剥虾效率更高。

更进一步地，所述机械手包括视觉采集装置和机械手动作执行装置，所述视觉采集装置与机械手动作执行装置相对独立，所述机械手动作执行装置安装在进料盘和进料输送带的上方，所述视觉采集装置通过视觉采集安装架安装在进料输送带的上方，沿进料输送带的输送方向，视觉采集装置位于机械手动作执行装置的前方。

市面上常见的机械手均是配备有视觉采集装置的，但是一般是将视觉采集装置集成在机械手的执行端，而本申请特定地将视觉采集装置和机械手动作执行装置相互独立安装，是由于对于本申请的进料输送系统而言，对于机械手的定位抓取能力要求较高，机械手必须准确地抓取到原料虾上的特定位置，否则无法完成虾的准确定位摆放，本申请将视觉采集装置和机械手动作执行装置分开，就是为了确保视觉采集的准确性。由于机械手动作执行端会出现一定的抖动，若将视觉采集设置在执行端，则采集到的图像信息会存在较多的干扰，不利于机械手执行端的准确定位。本申请将视觉采集装置和机械手动作执行装置单独设置，可以有效确保图像采集的准确性，以及机械手定位抓取的稳定性。

更进一步地，所述机械手为二轴机械手、三轴机械手或工业机器人。

更进一步地，所述机械手的执行端设置有吸盘。

更进一步地，所述机械手的执行端安装有夹取件。

更进一步地，所述置虾槽的运动轨迹为椭圆形、圆形或两段直线和两段圆弧形成的环。

以一个原料虾为例，原料虾经进料输送带输送，在输送的过程中，视觉采集装置采集进料输送带上输送原料虾的图像信息，并将图像信息传输至机械手动作执行装置，在此过程中，该图像信息会自动转换为坐标信息传递给机械手动作执行装置（此技术为机械手视觉跟随的现有技术），机械手动作执行装置根据传输的图像信息，抓取原料虾，然后将抓取的原料虾放置在进料盘进料口处的置虾槽中，进料盘转动，置虾槽转动至出料口处，剥虾机的夹虾部件将出料口处的虾夹住，移出进料盘，进行剥虾动作。

本申请还提供了一种自动剥虾机的进料系统的技术方案,也是可以解决上述现有技术中剥虾机采用人工方式进行原料虾的进料排列,导致自动化程度低、剥虾效率低的问题。本申请是在原有的剥虾机设备的基础之上，对进料盘作出较小的改进，并增加机械手进料，从而能够提高剥虾效率、提高原料虾的进料排列效率，提高剥虾机的自动化程度。

本申请提供的一种自动剥虾机的进料系统的这一技术方案，如下所示：

一种自动剥虾机的进料系统，包括进料盘，所述进料盘上设置有若干置虾槽，所述进料盘上设置有进料口和出料口，所述置虾槽的运动轨迹形成的环形面平行于竖直面，所述进料盘至少包括一段水平输送段；其特征在于：还包括进料输送带和机械手；所述水平输送段的长度大于剥虾机本体机壳的长度，所述进料口和出料口位于进料盘的同侧，进料口位于进料盘伸出于剥虾机本体机壳一端的一侧，所述进料输送皮带位于进料盘的进料口侧，且位于进料口的置虾槽的长度方向与所述进料输送带的输送方向垂直；用于将进料输送带上的虾抓取并放置在置虾槽内的机械手安装在进料输送带和进料盘的上方。

在本技术方案中，将进料盘的水平输送段延长，超出了原有剥虾机本体机壳的长度，即本申请的这一技术方案，并没有将现有的立式进料盘结构进行大的改进，仅仅是延长了立式进料盘水平输送段的输送长度。现有的剥虾机中，进料盘也包含有进料口和出料口，且进料口和出料口是位于同侧的，其并没有超出剥虾机本体机壳长度，是由于在进料口位置处的机壳上，设置有存虾腔，方便操作人员将存虾腔中的原料虾，摆放在进料口处的置虾槽中。若不对现有的进料盘进行改进，则就只能在进料盘相对于进料口的另一侧设置进料输送带和机械手，这会使得机械手将虾从进料输送带上抓取并放置在进料盘的置虾槽中的行程变长，机械手的抓取放置频率变低。

现有的剥虾机的进料盘上原料虾的排列方式，是需要将虾尾朝向机壳部分，这就要求机械手在摆放虾的时候，将虾的尾部朝向机壳方向，其移动行程的长度L3，相较于采用本申请延长水平输送段的立式进料盘的结构而言，机械手的移动行程的长度L4是小于L3的，本申请的进料盘的结构使得机械手放置虾时的行程更短，抓放频率更快，进料盘的运转速度可以提高，从而与其匹配的剥虾机的速度也可以根据进料盘的速度进行相应的提高，从而使得剥虾效率更高。

更进一步地，所述机械手包括视觉采集装置和机械手动作执行装置，所述视觉采集装置与机械手动作执行装置相对独立，所述机械手动作执行装置安装在进料盘和进料输送带的上方，所述视觉采集装置通过安装架安装在进料输送带的上方，沿进料输送带的输送方向，视觉采集装置位于机械手动作执行装置的前方。

市面上常见的机械手均是配备有视觉采集装置的，但是一般是将视觉采集装置集成在机械手的执行端，而本申请特定地将视觉采集装置和机械手动作执行装置相互独立安装，是由于对于本申请的进料输送系统而言，对于机械手的定位抓取能力要求较高，机械手必须准确地抓取到原料虾上的特定位置，否则无法虾的准确定位摆放，本申请将视觉采集装置和机械手动作执行装置分开，就是为了确保视觉采集的准确性。由于机械手动作执行端会出现一定的抖动，若将视觉采集设置在执行端，则采集到的图像信息会存在较多的干扰，不利于机械手执行端的准确定位。本申请将视觉采集装置和机械手动作执行装置单独设置，可以有效确保图像采集的准确性，以及机械手定位抓取的稳定性。

更进一步地，所述机械手为二轴机械手、三轴机械手或工业机器人。

更进一步地，所述机械手的执行端设置有吸盘。

更进一步地，所述机械手的执行端安装有夹取件。

更进一步地，所述置虾槽的运动轨迹为椭圆形、圆形或两段直线和两段圆弧形成的环。

以一个原料虾为例，原料虾经进料输送带输送，在输送的过程中，视觉采集装置采集进料输送带上输送原料虾的图像信息，并将图像信息传输至机械手动作执行装置，在此过程中，该图像信息会自动转换为坐标信息传递给机械手动作执行装置（此技术为机械手视觉跟随的现有技术），机械手动作执行装置根据传输的图像信息，抓取原料虾，然后将抓取的原料虾放置在进料盘进料口处的置虾槽中，进料盘转动，置虾槽转动至出料口处，剥虾机的夹虾部件将出料口处的虾夹住，移出进料盘，进行剥虾动作。

本申请还提供了一种自动剥虾机的进料盘进料定位方法的技术方案，本技术方案是在上述进料输送方法的技术方案基础上，对机械手抓取原料虾并放置原料虾的定位问题，提出的解决方案，由于原料虾在置虾槽的位置直接影响到后续的剥虾工序的进行，因此，需要一种技术方案，确保原料虾被放置在置虾槽中后，其位置满足后续剥虾工序的要求。

本技术方案的改进基础是：现有均是采用人工进行放置，在现有技术中的置虾槽中存在一个定位线，人工在摆放原料虾时，需要将虾从尾部起算的第二节与该定位线对齐放置，由于操作人员之间的个体差异，会导致原料虾的摆放不整齐地问题，更严重地甚至会影响到后续剥虾工序的顺利进行。本技术方案解决的问题是人工放置虾的个体差异化问题导致的放虾排列的效率低的问题，同时也解决机械手自动放虾排虾过程中的定位精准度的问题。

本技术方案是通过下述技术内容实现的：

一种自动剥虾机的进料定位方法，其特征在于：包括以下步骤：

预先设定机械手上定位基准点与进料盘中置虾槽中的置虾基准点的初始位置信息，并根据初始位置信息获得机械手和进料盘之间的速度匹配关系；

机械手的定位抓取步骤：视觉采集装置采集进料输送带上原料虾的图像数据，并将图像数据传输至机械手，机械手接收所述图像数据，并根据图像数据将机械手的执行端上的定位基准点与原料虾的抓取基准点相对应；机械手动作，抓取原料虾并将虾移动至机械手的定位放置步骤；

机械手的定位放置步骤：机械手的执行端定位抓取原料虾之后，机械手按照预先设定的速度移动，将原料虾放置在置虾槽中，此时，原料虾的抓取基准点与置虾槽中的置虾基准点对应。

机械手的执行端抓取原料虾移动至进料盘的进料口位置处时，存在两个定位坐标点，分别为第一定位坐标点和第二定位坐标点，机械手执行端在抓取原料虾之后移动至进料口位置处定位坐标点的选取，由原料虾在进料输送带上的状态信息确定。

具体表现为：原料虾的结构特征是包括有虾背、虾腹、第一侧面和第二侧面，原料虾在进料输送带上输送过程中，均是躺在进料输送带上的，即第一侧面向上或第二侧面向上，若第一侧面向上，则机械手的执行端是抓取在第一侧面上，以第一侧面朝上的姿态抓取和移动原料虾，在放置时，机械手对应第一定位坐标点，机械手移动至第一定位坐标点释放原料虾，原料虾的第二侧面首先与置虾槽的一侧侧面接触，在该侧面的导向作用下，滑落至置虾槽内，滑落到置虾槽底部时，则形成虾背朝上、虾腹朝下、置虾槽的两侧板分别紧贴原料虾的第一侧面和第二侧面的状态。若原料虾在进料输送带上的状态是第二侧面朝上，则机械手抓取之后移动到的定位点为第二定位坐标点，释放原料虾后，原料虾的第一侧面先与置虾槽的另一侧侧面接触，在该侧面的导向作用下，原料虾滑落至置虾槽内，滑落到置虾槽底部时，则形成虾背朝上、虾腹朝下、置虾槽的两侧板分别紧贴原料虾的第一侧面和第二侧面的状态。

以进料盘为基准建立三维坐标系，则置虾槽上方的平面为XY坐标系，以置虾槽长度方向为Y轴，以置虾槽移动方向为X轴，则第一定位坐标点和第二定位坐标点之间则是Y轴位置相同，X轴位置不同。

原料虾在进料输送带上被输送时，由视觉采集装置采集原料虾位于进料输送带上的位置和状态信息，所述状态信息包括虾尾的方向、虾第一侧面和第二侧面的朝向，机械手根据视觉采集装置采集到的信息进行对应的旋转，确保机械手执行端的定位基准点与原料虾上的抓取基准点对应，确保放置原料虾之后，原料虾的虾尾露出置虾槽，且方向一致。

与现有技术相比，本申请所带来的有益的技术效果表现在：

1、本申请中提供了四种技术方案，分别为一种自动剥虾机的进料输送系统，一种自动剥虾机的进料系统，一种自动剥虾机的进料输送方法和一种自动剥虾机的进料定位方法。其中一种自动剥虾机的进料输送系统和一种自动剥虾机的进料系统，是为了解决现有技术中采用人工排虾的方式，本申请的上述两个技术方案均可以通过机械手的方式解决人工排虾的问题，相较于现有技术而言，上述两种技术方案的排虾效率高、自动化程度高、后续的剥虾效率也可以得到有效地提高。在本申请中，所采用的机械手为现有技术中的常规机械手，而相较于将机械手直接应用在剥虾机中去解决其人工排虾的问题的手段，本申请可以进一步提高机械手的抓取频率、抓放频率更快，料盘的运转速度可以提高，从而与其匹配的剥虾机的速度也可以根据料盘的速度进行相应的提高，从而剥虾效率更高，剥虾效率提高。

2、本申请还提供了一种自动剥虾机的进料输送方法，本技术方案从原料虾进料的角度描述了自动化进虾排虾的方法，本技术方案相比于现有技术而言，可以实现自动进虾排虾，相较于现有人工进虾排虾的方式，本技术方案的进虾排虾效率更高，自动化程度更高，可以减小工人劳动强度，也可以有效地控制食品安全，避免操作人员直接与虾接触带来的污染。

3、本申请还提供了一种自动剥虾机的进料定位方法，本技术方案可以确保原料虾进虾和排虾的位置的准确性，便于后续剥虾工序的顺利进行。相较于现有的人工进虾的方式，本技术方案不会因操作人员的个体差异而导致排虾不整齐，采用机械的方式替代人工的方式，可以有效地提高进料效率和排虾效率，也可以进一步提高与之匹配的剥虾效率。

附图说明

图1为本申请进料输送系统的立体结构示意图；

图2为本申请进料输送系统的省去机械手的俯视结构示意图；

图3为本申请进料输送系统省去剥虾本体的立体结构示意图；

图4为本申请进料盘中出料口的结构示意图；

图5为本申请机械手吸取虾的结构示意图；

图6为本申请机械手抓取虾放置在本申请进料盘上，及放置在现有剥虾机进料盘上的对比示意图；

图7为本申请进料系统的进虾示意图；

图8为本申请自动剥虾机进料输送方法的流程图；

图9为本申请自动剥虾机进料定位方法的流程图；

图10为本申请进料输送系统进料盘中置虾槽的运动轨迹图；

图11现有剥虾机的结构示意图；

图12为本申请进料系统进虾与现有剥虾机本体进虾的对比示意图；

图13为本申请机械手夹取原料虾的结构示意图；

图14为机械手抓取虾放置到置虾槽中的示意图；

附图标记：1、进料输送带，2、进料盘，3、机械手，4、视觉采集装置，5、机械手动作执行装置，6、置虾槽，7、环形面，8、进料口，9、出料口，10、原料虾，11、剥虾机本体，12、剥虾机本体机壳，13、水平输送段，14、吸盘，15、夹取件，16、虾背，17、第一侧面，18、第二侧面，19、虾腹，20、第一定位坐标点，21、第二定位坐标点，22、定位基准点，23、抓取基准点，24、置虾基准点，25、置虾定位线，26、第一虾槽板，27、第二虾槽板，28、虾尾，29、主动转盘部件，30、存虾腔，31、视觉采集安装架，32、进料盘安装架，33、进料轨道，34、进料驱动件，35、弧形护板件，36、进料保护罩，37、理虾装置，38、理虾件，39、理虾偏心盘，40、理虾驱动电机。

具体实施方式

下面结合说明书附图，对本申请的技术方案作出进一步详细的阐述。

参照说明书附图11，现有的剥虾机本体的结构如图11所示，包括一进料盘2、剥虾机本体机壳12，进料盘2的水平输送段13的长度与剥虾机本体机壳12相适配，不超过剥虾机本体机壳12的长度，图11中所示出的进料盘2为立式结构进料盘；在剥虾机本体机壳12内部设置有一主动转盘部件29，主动转盘部件上设置有若干夹虾部件（图中未示出），沿主动转盘部件转动方向的外侧圆周依次设置压下部件、开虾背部件、去虾肠部件和插虾剥壳部件（图中均位示出）。

在剥虾机本体机壳12上设置有存虾腔30，存虾腔30对应的进料盘2上的位置为进料盘2的进料口8，其进虾方式，是通过人工将存虾腔30位置处存放的原料虾10摆放在进料盘2的进料口8处的置虾槽6中，然后进料盘2转动，将置虾槽6中的原料虾输送至出料口9处，由主动转盘部件29上的夹虾部件夹取虾尾，将原料虾10从出料口9处移除进入剥虾机本体11内进行剥虾处理。

基于上述现有技术，本申请提供了以下几种实施方式。

实施例1

作为本申请又一较佳实施例，参照说明书附图8，本实施例提供了一种自动剥虾机的进料输送方法的技术方案，本技术方案的发明目的在于解决现有剥虾机进料输送方法出现的自动化程度差、进料排列效率低、食品安全及剥虾效率低的问题。本技术方案采用机械手进行进料，可以有效地实现原料虾的自动进料排列，可以有效地提高原料虾的进料排列效率，和剥虾机的剥虾效率。

本实施例公开的技术方案如下所示：

一种自动剥虾机的进料输送方法，包括以下步骤：

输送带供料步骤：原料虾10由进料输送带1输送至视觉采集步骤；

视觉采集步骤：通过视觉采集装置4采集进料输送带1上的图像信息，并将采集到的图像信息发送至机械手抓取码放进料步骤；

机械手抓取码放进料步骤：机械手3接收到视觉采集步骤传输的图像信息，并根据接收到的图像信息对进料输送带1上的虾进行抓取，并将抓取的虾放置在进料盘2的进料口8中；

进料盘储虾输送步骤：进料盘2收集储存由进料口8送入的虾，并旋转输送至出料口9。

在本技术方案中，视觉采集到的图像信息的处理过程是现有技术，一般包括视觉采集装置坐标系、机械手坐标系和目标物坐标系，其采集到的图像信息，需要将视觉采集装置坐标系与机械手坐标系进行转换，然后将目标物坐标系与机械手坐标系进行转换，从而确定了目标物的坐标，机械手移动至该坐标抓取目标物，在此过程中，所述的目标物为原料虾10。

在本技术方案中，所述视觉采集装置4与机械手3是独立存在的，即视觉采集装置4和机械手动作执行装置5，视觉采集装置4单独设置在进料输送带1的上方，可以确保采集到的图像的稳定性，确保后续机械手抓取定位的精确度。

原料虾10由进料输送带1进行输送，在进料输送带1输送的过程中，视觉采集装置4对进料输送带1上输送的原料虾10的图像进行采集，并识别出原料虾10的位置信息和摆放状态信息，视觉采集装置4将采集到的图像信息、原料虾的位置信息和摆放状态信息传输至机械手动作执行装置5，机械手3根据接收到的信息将机械手动作执行装置5的执行端移动至原料虾10的位置，并根据原料虾10的摆放状态调整执行端的方向，机械手动作执行装置5的执行端抓取到原料虾10，并将原料虾10移动至进料盘2的进料口8位置，机械手动作执行装置5的执行端松开抓取的原料虾10，原料虾10自动落入到进料口8位置处的置虾槽6内，且虾背16朝上。

在本技术方案中，由于对原料虾10在置虾槽6内的摆放位置的要求较为严格，因此，机械手在抓取原料虾10，并将原料虾10放置在置虾槽中这一步骤对定位的要求也较为严格。若原料虾10在置虾槽6中的摆放位置不准确，会直接影响到后续剥虾步骤的工作进程和效果。

预先设定机械手3上定位基准点22与进料盘2中置虾槽6中的置虾基准点24的初始位置信息，并根据初始位置信息获得机械手3和进料盘2之间的速度匹配关系；视觉采集装置4采集进料输送带1上原料虾10的图像数据，并将图像数据传输至机械手3，机械手3接收所述图像数据，并根据图像数据将机械手动作执行装置5的执行端上的定位基准点22与原料虾10的抓取基准点23相对应；机械手3动作，抓取原料虾10；机械手动作执行装置5的执行端定位抓取原料虾10之后，机械手3按照预先设定的速度移动，将原料虾10放置在置虾槽6中，此时，原料虾10的抓取基准点23与置虾槽6中的置虾基准点24对应，确保原料虾10位于置虾槽6中的位置的准确性，便于后续剥虾工序的顺利进行。

置虾槽6的置虾基准点24是在置虾槽中设置的定位线25构成，一般是虾尾部开始第二节与该定位线对准。

机械手执行端抓取原料虾10移动至进料盘2的进料口8位置处时，存在两个定位坐标点，分别为第一定位坐标点20和第二定位坐标点21，机械手执行端在抓取原料虾10之后移动至进料口8位置处定位坐标点的选取，由原料虾10在进料输送带1上的状态信息确定。

具体表现为：原料虾10的结构特征是包括有虾背16、虾腹19、第一侧面17和第二侧面18，原料虾10在进料输送带1上输送过程中，均是躺在进料输送带1上的，即第一侧面向17上或第二侧面18向上，若第一侧面17向上，则机械手3的执行端是抓取在第一侧面17上，以第一侧面17朝上的姿态抓取和移动原料虾10，在放置时，机械手3对应第一定位坐标点20，机械手3移动至第一定位坐标点20释放原料虾10，原料虾10的第二侧面18首先与置虾槽6的一侧侧面（第二虾槽板27）接触，在该侧面的导向作用下，滑落至置虾槽6内，滑落到置虾槽6底部时，则形成虾背16朝上、虾腹19朝下、置虾槽6的两侧板（第一虾槽板26、第二虾槽板27）分别紧贴原料虾10的第一侧面17和第二侧面18的状态。若原料虾10在进料输送带1上的状态是第二侧面18朝上，则机械手3抓取之后移动到的定位点为第二定位坐标点21，释放原料虾10后，原料虾10的第一侧面17先与置虾槽6的另一侧侧面（第一虾槽板26）接触，在该侧面的导向作用下，原料虾10滑落至置虾槽6内，滑落到置虾槽6底部时，则形成虾背16朝上、虾腹19朝下、置虾槽6的两侧板（第一虾槽板26、第二虾槽板27）分别紧贴原料虾10的第一侧面17和第二侧面18的状态。

以进料盘2为基准建立三维坐标系，则置虾槽6上方的平面为XY坐标系，以置虾槽6长度方向为Y轴，以置虾槽6移动方向为X轴，则第一定位坐标点20和第二定位坐标点21之间则是Y轴位置相同，X轴位置不同。

原料虾10在进料输送带12上被输送时，由视觉采集装置4采集原料虾10位于进料输送带1上的位置和状态信息，所述状态信息包括虾尾28的方向、虾第一侧面17和第二侧面18的朝向，机械手3根据视觉采集装置4采集到的信息进行对应的旋转，确保机械手执行端的定位基准点22与原料虾10上的抓取基准点23对应，确保放置原料虾10之后，原料虾10的虾尾28露出置虾槽6，且方向一致。

进料盘储虾输送步骤中，进料盘2上用于放置原料虾10的置虾槽6的运动轨迹形成的环形面7与水平面平行，原料虾10由机械手3从进料输送带1上抓取，放置在位于进料盘2一侧的进料口8处的置虾槽6内，置虾槽6在进料盘2的带动下移动，转动至进料盘2另一侧的出料口9处。

进料盘储虾输送步骤中，进料盘2上用于放置原料虾10的置虾槽6的运动轨迹形成的环形面7与竖直面平行，进料盘2至少包括一段水平输送段13，原料虾10由机械手3从进料输送带1上抓取，放置在位于进料盘2一侧的进料口8处的置虾槽6内，置虾槽6继续向前水平移动，移动至与进料口8同侧的出料口9处。

实施例2

作为本申请一较佳实施例，本实施例公开了一种自动剥虾机的进料输送系统，本实施例中的自动剥虾机的进料输送系统用于解决现有剥虾机本体人工进虾，出现的进虾效率慢，剥虾机自动化程度低、剥虾效率低的问题。

由图1-4所示，一种自动剥虾机的进料输送系统，包括进料盘2，所述进料盘2上设置有若干置虾槽6，所述进料盘上设置有进料口8和出料口9，本实施例的进料输送系统还包括进料输送带1和机械手3。参照说明书附图1和2，与现有技术相比，本实施例将现有剥虾机本体中的进料盘2的立式结构改为卧式结构，即所述置虾槽6的运动轨迹形成的一环形面7，该环形面7平行于水平面；如图2所示，所述进料口8位于环形面状进料盘2的一侧，所述出料口9位于所述环形面状进料盘2的另一侧；所述进料输送带1安装在进料盘2的进料口8侧，且位于进料口8的置虾槽6的长度方向与所述进料输送带的输送方向垂直；用于将进料输送带1上的原料虾10抓取并放置在置虾槽6内的机械手3安装在进料输送带1和进料盘2的上方。

在本实施例中，本技术方案对进料盘2的结构进行改变，将原有的立式结构改成卧式结构，对比图11和图2可以明显看出本技术方案中的进料盘的结构与现有剥虾机本体中进料盘结构的明显不同。其效果具体表现在：在不改变现有剥虾机本体11中进料盘2的水平输送段13的长度的情况下，本技术方案的卧式进料盘在相同长度情况下，可以增加排列摆放原料虾的数量。

且现有技术中的剥虾机本体若想增加一套进料输送带1和机械手3，在不改变进料盘2的结构的情况下，只能将进料输送带1和机械手3设置在进料盘2上相对于剥虾机本体机壳12的另一侧，参照说明书附图6，即图6中示出的位置，这种设置方式是本领域技术人员很容易想到的，但是这种设置方式，与本技术方案的设置方式相比，存在缺陷，即该种布置方式会导致机械手3的移动行程变长，机械手抓取的频率变低，与之匹配的进料盘2的输送速度也要降低，与进料盘2匹配的主动转盘部件29的转动速度也会降低，导致剥虾效率降低。具体表现在：

参照说明书附图6，在本技术方案进料盘2和现有技术剥虾机本体11的进料盘2的置虾槽6的长度相同的情况下，本技术方案的进料盘2的结构，可以缩短机械手3的移动行程。

目前剥虾机本体对于原料虾摆放在置虾槽中的位置是有限制的，需要将虾尾露出一部分，即将虾尾朝向出料口一侧，而本技术方案设置的卧式进料盘2，在进虾时，不需要将虾尾朝向出料口一侧，可以将虾尾朝向进料口一侧，即朝向进料输送带1一侧。在确保进虾要求的情况下，置虾槽的长度一致，且原料虾在进料输送带上的位置状态一致的情况下，参照说明书附图6，现有技术的剥虾机本体11的进料盘2的结构，需要机械手3将虾尾28朝向出料口9一侧，其移动的距离为L2，而本技术方案机械手3移动的距离为L1，由图6所示，L2是明显要大于L1的，也就是说，相同的场景下，现有技术的立式进料盘2会增加机械手的移动行程。而本技术方案是会缩短机械手的移动行程，使得机械手3放置虾时的行程更短，抓放频率更快，进料盘的运转速度可以提高，从而与其匹配的剥虾机的速度也可以根据进料盘的速度进行相应的提高，从而使得剥虾效率更高。

在本实施例中，所述进料盘2还包括进料盘安装架32和进料驱动件34，所述进料盘安装架32上设置有与置虾槽6运行轨迹相匹配的进料轨道33，所述进料伺服电机安装在进料盘安装架上，且进料盘安装架上设置有主动链轮和从动链轮，所述进料驱动件套在主动链轮和从动链轮上，置虾槽水平布置，靠近进料驱动件的一端与进料驱动件相连，置虾槽中部与进料轨道相连，在进料驱动件的带动下和进料轨道的限定下，置虾槽沿进料轨道转动；所述主动链轮、从动链轮和进料驱动件通过进料保护罩罩在进料盘安装架上。所述进料盘的两端还设置有弧形护板件。

所述进料盘还设置有理虾装置，所述理虾装置包括理虾驱动电机、理虾安装架、理虾偏心盘和理虾件，所述理虾伺服电机安装在理虾安装架上，且位于进料盘的进料口与出料口的运动轨迹的上方；理虾件与安装在偏心盘上，理虾伺服电机带动理虾偏心盘转动，从而带动理虾件上下移动，对输送至其下方的原料虾进行整理。

进一步优选的技术方案，参照说明书附图1，所述机械手3包括视觉采集装置4和机械手动作执行装置5，所述视觉采集装置4与机械手动作执行装置5相对独立，所述机械手动作执行装置5安装在进料盘2和进料输送带1的上方，所述视觉采集装置4通过视觉采集安装架31安装在进料输送带1的上方，沿进料输送带1的输送方向，视觉采集装置4位于机械手动作执行装置5的前方。

市面上常见的机械手均是配备有视觉采集装置的，但是一般是将视觉采集装置集成在机械手的执行端，而本技术方案特定地将视觉采集装置4和机械手动作执行装置5相互独立安装，是由于对于本技术方案的进料输送系统而言，对于机械手3的定位抓取能力要求较高，机械手3必须准确地抓取到原料虾10上的特定位置，否则无法完成虾的准确定位摆放，本技术方案将视觉采集装置4和机械手动作执行装置5分开，就是为了确保视觉采集的准确性。由于机械手动作执行端5会出现一定的抖动，若将视觉采集装置4设置在执行端，则采集到的图像信息会存在较多的干扰，不利于机械手执行端的准确定位。本技术方案将视觉采集装置和机械手动作执行装置单独设置，可以有效确保图像采集的准确性，以及机械手定位抓取的稳定性。

更进一步优选的技术方案，所述机械手为二轴机械手、三轴机械手或工业机器人。本申请图示中仅仅示出了三轴机械手，并不代表仅仅有三轴机械手可以实现，二轴机械手也可以实现，工业机器人也是可以实现的，现有技术中带有视觉采集跟随装置的机械手自动部件，均是可以进行本技术方案的实施。

更进一步优选的技术方案，所述机械手的执行端设置有吸盘14，在本技术方案中，可以采用吸取的方式进行原料虾的抓取，实施较为简单，参照说明书附图5，包括有两个吸盘14，其中一个吸盘是作为机械手抓取虾的定位基准点的定位吸盘，该吸盘根据原料虾的摆放状态，与原料虾上的抓取基准点23相对应，以完成原料虾10的定位抓取和摆放。

更进一步优选的技术方案，在本实施例中，所述机械手的执行端设置有夹取件，相对于上述吸盘吸取的技术方案而言，夹取件的设置方式要比吸取多一个夹取的动作，但是其效果是夹取牢固，在移动过程中不会出现掉虾的情况产生。采用夹取件实施本方案可以确保机械手抓取虾的稳定性，防止虾从机械手中脱落。

更进一步优选的技术方案，在本实施例中，参照说明书附图10，所述置虾槽的运动轨迹为椭圆形、圆形或两段直线和两段圆弧形成的环。置虾槽的运动轨迹的限定，是要求置虾槽始终是水平运动，确保虾尾在出料口位置处时朝向外侧，机械手在抓取虾并放置虾时，其行程可以得到有效的控制。

在本实施例中，对于其工作原理，以一个原料虾10为例，原料虾10经进料输送带1输送，在输送的过程中，视觉采集装置4采集进料输送带1上输送原料虾10的图像信息，并将图像信息传输至机械手动作执行装置5，在此过程中，该图像信息会自动转换为坐标信息传递给机械手动作执行装置（此技术为机械手视觉跟随的现有技术），机械手动作执行装置5根据传输的图像信息，抓取原料虾10，然后将抓取的原料虾10放置在进料盘2进料口8处的置虾槽6中，进料盘2转动，置虾槽6转动至出料口9处，剥虾机本体11的夹虾部件将出料口9处的虾夹住，移出进料盘2，进行剥虾动作。

实施例3

作为本申请又一较佳实施例，本实施例提供了一种自动剥虾机的进料系统的技术实施方案，本技术方案也是可以解决上述现有技术中剥虾机采用人工方式进行原料虾的进料排列,导致自动化程度低、剥虾效率低的问题。本申请是在原有的剥虾机设备的基础之上，对进料盘作出较小的改进，并增加机械手进料，从而能够提高剥虾效率、提高原料虾的进料排列效率，提高剥虾机的自动化程度。技术方案具体如下：

如图7所示，（图7中未示出机械手，可参照图1中的机械手布置结构图）一种自动剥虾机的进料系统，包括进料盘2，所述进料盘2上设置有若干置虾槽6，所述进料盘2上设置有进料口8和出料口9，所述置虾槽6的运动轨迹形成的环形面7平行于竖直面（参照附图11），所述进料盘2至少包括一段水平输送段13；还包括进料输送带1和机械手3；所述水平输送段13的长度大于剥虾机本体机壳12的长度，所述进料口8和出料口9位于进料盘2的同侧，进料口8位于进料盘2伸出于剥虾机本体机壳12一端的一侧，所述进料输送皮带1位于进料盘2的进料口8侧，且位于进料口8的置虾槽6的长度方向与所述进料输送带1的输送方向垂直；用于将进料输送带1上的虾抓取并放置在置虾槽6内的机械手3安装在进料输送带1和进料盘2的上方。

在本技术方案中，将进料盘2的水平输送段13延长，超出了原有剥虾机本体机壳12的长度，即本技术方案的这一技术方案，并没有将现有的立式进料盘结构进行大的改进，仅仅是延长了立式进料盘2水平输送段13的输送长度。现有的剥虾机中，如图11示意，进料盘2也包含有进料口8和出料口9，且进料口8和出料口9是位于同侧的，其并没有超出剥虾机本体机壳12长度，是由于在进料口8位置处的机壳12上，设置有存虾腔30，方便操作人员将存虾腔30中的原料虾10，摆放在进料口8处的置虾槽6中。若不对现有的进料盘2进行改进，则就只能在进料盘2相对于进料口8的另一侧设置进料输送带1和机械手3，这会使得机械手3将虾从进料输送带1上抓取并放置在进料盘2的置虾槽6中的行程变长，机械手3的抓取放置频率变低。参照说明书附图12，在不改变进料盘2的水平输送段13的长度情况下，机械手的移动行程L3是明显要大于本技术方案中机械手的移动行程L4的，也就是说，相同的场景下，现有技术的立式进料盘2会增加机械手的移动行程。而本技术方案是会缩短机械手的移动行程，使得机械手3放置虾时的行程更短，抓放频率更快，进料盘的运转速度可以提高，从而与其匹配的剥虾机的速度也可以根据进料盘的速度进行相应的提高，从而使得剥虾效率更高。

进一步优选的技术方案，参照说明书附图1，所述机械手3包括视觉采集装置4和机械手动作执行装置5，所述视觉采集装置4与机械手动作执行装置5相对独立，所述机械手动作执行装置5安装在进料盘2和进料输送带1的上方，所述视觉采集装置4通过视觉采集安装架31安装在进料输送带1的上方，沿进料输送带1的输送方向，视觉采集装置4位于机械手动作执行装置5的前方；

市面上常见的机械手均是配备有视觉采集装置的，但是一般是将视觉采集装置集成在机械手的执行端，而本技术方案特定地将视觉采集装置4和机械手动作执行装置5相互独立安装，是由于对于本技术方案的进料输送系统而言，对于机械手3的定位抓取能力要求较高，机械手3必须准确地抓取到原料虾10上的特定位置，否则无法完成虾的准确定位摆放，本技术方案将视觉采集装置4和机械手动作执行装置5分开，就是为了确保视觉采集的准确性。由于机械手动作执行端5会出现一定的抖动，若将视觉采集装置4设置在执行端，则采集到的图像信息会存在较多的干扰，不利于机械手执行端的准确定位。本技术方案将视觉采集装置和机械手动作执行装置单独设置，可以有效确保图像采集的准确性，以及机械手定位抓取的稳定性。

更进一步优选的技术方案，所述机械手为二轴机械手、三轴机械手或工业机器人。本申请图示中仅仅示出了三轴机械手，并不代表仅仅有三轴机械手可以实现，二轴机械手也可以实现，工业机器人也是可以实现的，现有技术中带有视觉采集跟随装置的机械手自动部件，均是可以进行本技术方案的实施。

更进一步优选的技术方案，所述机械手的执行端设置有吸盘14，在本技术方案中，可以采用吸取的方式进行原料虾的抓取，实施较为简单，参照说明书附图5，包括有两个吸盘14，其中一个吸盘是作为机械手抓取虾的定位基准点的定位吸盘，该吸盘根据原料虾的摆放状态，与原料虾上的抓取基准点23相对应，以完成原料虾10的定位抓取和摆放。

更进一步优选的技术方案，在本实施例中，所述机械手的执行端设置有夹取件，相对于上述吸盘吸取的技术方案而言，夹取件的设置方式要比吸取多一个夹取的动作，但是其效果是夹取牢固，在移动过程中不会出现掉虾的情况产生。采用夹取件实施本方案可以确保机械手抓取虾的稳定性，防止虾从机械手中脱落。

更进一步优选的技术方案，在本实施例中，参照说明书附图10，所述置虾槽的运动轨迹为椭圆形、圆形或两段直线和两段圆弧形成的环。置虾槽的运动轨迹的限定，是要求置虾槽始终是水平运动，确保虾尾在出料口位置处时朝向外侧，机械手在抓取虾并放置虾时，其行程可以得到有效的控制。

在本实施例中，对于其工作原理，以一个原料虾10为例，原料虾10经进料输送带1输送，在输送的过程中，视觉采集装置4采集进料输送带1上输送原料虾10的图像信息，并将图像信息传输至机械手动作执行装置5，在此过程中，该图像信息会自动转换为坐标信息传递给机械手动作执行装置（此技术为机械手视觉跟随的现有技术），机械手动作执行装置5根据传输的图像信息，抓取原料虾10，然后将抓取的原料虾10放置在进料盘2进料口8处的置虾槽6中，进料盘2转动，置虾槽6转动至出料口9处，剥虾机本体11的夹虾部件将出料口9处的虾夹住，移出进料盘2，进行剥虾动作。

实施例4

作为本申请又一较佳实施例，参照说明书附图9，本实施例公开了：一种自动剥虾机的进料盘进料定位方法的技术方案，本技术方案是在上述进料输送方法的技术方案基础上，对机械手抓取原料虾并放置原料虾的定位问题，提出的解决方案，由于原料虾在置虾槽的位置直接影响到后续的剥虾工序的进行，因此，需要一种技术方案，确保原料虾被放置在置虾槽中后，其位置满足后续剥虾工序的要求。

本技术方案是基于：现有均是采用人工进行放置，在现有技术中的置虾槽中存在一个定位线，人工在摆放原料虾时，需要将虾从尾部起算的第二节与该定位线对齐放置，由于操作人员之间的个体差异，会导致原料虾的摆放不整齐地问题，更严重地甚至会影响到后续剥虾工序的顺利进行。本技术方案解决的问题是人工放置虾的个体差异化问题导致的放虾排列的效率低的问题，同时也解决机械手自动放虾排虾过程中的定位精准度的问题。

本技术方案是通过下述技术内容具体实施的：

一种自动剥虾机的进料定位方法，包括以下步骤：

预先设定机械手3上定位基准点22与进料盘2中置虾槽6中的置虾基准点24的初始位置信息，并根据初始位置信息获得机械手3和进料盘2之间的速度匹配关系；

机械手的定位抓取步骤：视觉采集装置4采集进料输送带1上原料虾10的图像数据，并将图像数据传输至机械手3，机械手3接收所述图像数据，并根据图像数据将机械手动作执行装置5的执行端上的定位基准点22与原料虾10的抓取基准点23相对应；机械手3动作，抓取原料虾10并将虾移动至机械手的定位放置步骤；

机械手的定位放置步骤：机械手动作执行装置5的执行端定位抓取原料虾10之后，机械手3按照预先设定的速度移动，将原料虾10放置在置虾槽6中，此时，原料虾10的抓取基准点23与置虾槽6中的置虾基准点24对应，确保原料虾10位于置虾槽6中的位置的准确性，便于后续剥虾工序的顺利进行。

机械手执行端抓取原料虾10移动至进料盘2的进料口8位置处时，存在两个定位坐标点，分别为第一定位坐标点20和第二定位坐标点21，机械手执行端在抓取原料虾10之后移动至进料口8位置处定位坐标点的选取，由原料虾10在进料输送带1上的状态信息确定；

具体表现为：原料虾10的结构特征是包括有虾背16、虾腹19、第一侧面17和第二侧面18，原料虾10在进料输送带1上输送过程中，均是躺在进料输送带1上的，即第一侧面向17上或第二侧面18向上，若第一侧面17向上，则机械手3的执行端是抓取在第一侧面17上，以第一侧面17朝上的姿态抓取和移动原料虾10，在放置时，机械手3对应第一定位坐标点20，机械手3移动至第一定位坐标点20释放原料虾10，原料虾10的第二侧面18首先与置虾槽6的一侧侧面（第二虾槽板27）接触，在该侧面的导向作用下，滑落至置虾槽6内，滑落到置虾槽6底部时，则形成虾背16朝上、虾腹19朝下、置虾槽6的两侧板（第一虾槽板26、第二虾槽板27）分别紧贴原料虾10的第一侧面17和第二侧面18的状态。若原料虾10在进料输送带1上的状态是第二侧面18朝上，则机械手3抓取之后移动到的定位点为第二定位坐标点21，释放原料虾10后，原料虾10的第一侧面17先与置虾槽6的另一侧侧面（第一虾槽板26）接触，在该侧面的导向作用下，原料虾10滑落至置虾槽6内，滑落到置虾槽6底部时，则形成虾背16朝上、虾腹19朝下、置虾槽6的两侧板（第一虾槽板26、第二虾槽板27）分别紧贴原料虾10的第一侧面17和第二侧面18的状态。具体表现为：原料虾10的结构特征是包括有虾背16、虾腹19、第一侧面17和第二侧面18，原料虾10在进料输送带1上输送过程中，均是躺在进料输送带1上的，即第一侧面向17上或第二侧面18向上，若第一侧面17向上，则机械手3的执行端是抓取在第一侧面17上，以第一侧面17朝上的姿态抓取和移动原料虾10，在放置时，机械手3对应第一定位坐标点20，机械手3移动至第一定位坐标点20释放原料虾10，原料虾10的第二侧面18首先与置虾槽6的一侧侧面（第二虾槽板27）接触，在该侧面的导向作用下，滑落至置虾槽6内，滑落到置虾槽6底部时，则形成虾背16朝上、虾腹19朝下、置虾槽6的两侧板（第一虾槽板26、第二虾槽板27）分别紧贴原料虾10的第一侧面17和第二侧面18的状态。若原料虾10在进料输送带1上的状态是第二侧面18朝上，则机械手3抓取之后移动到的定位点为第二定位坐标点21，释放原料虾10后，原料虾10的第一侧面17先与置虾槽6的另一侧侧面（第一虾槽板26）接触，在该侧面的导向作用下，原料虾10滑落至置虾槽6内，滑落到置虾槽6底部时，则形成虾背16朝上、虾腹19朝下、置虾槽6的两侧板（第一虾槽板26、第二虾槽板27）分别紧贴原料虾10的第一侧面17和第二侧面18的状态。

以进料盘2为基准建立三维坐标系，则置虾槽6上方的平面为XY坐标系，以置虾槽6长度方向为Y轴，以置虾槽6移动方向为X轴，则第一定位坐标点20和第二定位坐标点21之间则是Y轴位置相同，X轴位置不同。

原料虾10在进料输送带12上被输送时，由视觉采集装置4采集原料虾10位于进料输送带1上的位置和状态信息，所述状态信息包括虾尾28的方向、虾第一侧面17和第二侧面18的朝向，机械手3根据视觉采集装置4采集到的信息进行对应的旋转，确保机械手执行端的定位基准点22与原料虾10上的抓取基准点23对应，确保放置原料虾10之后，原料虾10的虾尾28露出置虾槽6，且方向一致。

应当理解的是，本申请并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变，本申请的范围仅由所附的权利要求来限制。

Claims (8)

1.一种自动剥虾机的进料输送方法，其特征在于：包括以下步骤：

输送带供料步骤：原料虾（10）由进料输送带（1）输送至视觉采集步骤；

视觉采集步骤：通过视觉采集装置（4）采集进料输送带（1）上的图像信息，并将采集到的图像信息发送至机械手抓取码放进料步骤；

机械手抓取码放进料步骤：机械手（3）接收到视觉采集步骤传输的图像信息，并根据接收到的图像信息对进料输送带（1）上的虾进行抓取，并将抓取的虾放置在进料盘的进料口（8）中；

进料盘储虾输送步骤：进料盘（2）收集储存由进料口（8）送入的虾，并旋转输送至出料口（9）；

预先设定机械手上定位基准点（22）与进料盘（2）中置虾槽（6）中的置虾基准点（24）的初始位置信息，并根据初始位置信息获得机械手（3）和进料盘（2）之间的速度匹配关系；视觉采集装置（4）采集进料输送带（1）上原料虾（10）的图像数据，并将图像数据传输至机械手（3），机械手（3）接收所述图像数据，并根据图像数据将机械手的执行端上的定位基准点（22）与原料虾的抓取基准点（23）相对应；机械手动作，抓取原料虾；机械手的执行端定位抓取原料虾之后，机械手按照预先设定的速度移动，将原料虾放置在置虾槽（6）中，此时，原料虾的抓取基准点（23）与置虾槽中的置虾基准点（24）对应；

原料虾包括有虾背（16）、虾腹（19）、第一侧面（17）和第二侧面（18），原料虾（10）在进料输送带（1）上输送过程中，均是躺在进料输送带（1）上的，即第一侧面（17）向上或第二侧面（18）向上，若第一侧面（17）向上，则机械手（3）的执行端是抓取在第一侧面（17）上，以第一侧面（17）朝上的姿态抓取和移动原料虾，在放置时，机械手对应第一定位坐标点（20），机械手移动至第一定位坐标点（20）释放原料虾，原料虾的第二侧面（18）首先与置虾槽（6）的一侧侧面接触，在该侧面的导向作用下，滑落至置虾槽（6）内，滑落到置虾槽（6）底部时，则形成虾背（16）朝上、虾腹（19）朝下、置虾槽（6）的两侧板分别紧贴原料虾（10）的第一侧面和第二侧面的状态；若原料虾在进料输送带上的状态是第二侧面朝上，则机械手抓取之后移动到的定位点为第二定位坐标点，释放原料虾后，原料虾的第一侧面先与置虾槽的另一侧侧面接触，在该侧面的导向作用下，原料虾滑落至置虾槽内，滑落到置虾槽底部时，则形成虾背朝上、虾腹朝下、置虾槽的两侧板分别紧贴原料虾的第一侧面（17）和第二侧面（18）的状态。

2.如权利要求1所述的一种自动剥虾机的进料输送方法，其特征在于：原料虾（10）由进料输送带（1）进行输送，在进料输送带（1）输送的过程中，视觉采集装置（4）对进料输送带（1）上输送的原料虾（10）的图像进行采集，并识别出原料虾的位置信息和摆放状态信息，视觉采集装置（4）将采集到的图像信息、原料虾的位置信息和摆放状态信息传输至机械手（3），机械手（3）根据接收到的信息将机械手的执行端移动至原料虾的位置，并根据原料虾的摆放状态调整执行端的方向，机械手的执行端抓取到原料虾，并将原料虾移动至进料盘的进料口（8）位置，机械手的执行端松开抓取的原料虾，原料虾（10）自动落入到进料口（8）位置处的置虾槽（6）内，且虾背朝上。

3.如权利要求1所述的一种自动剥虾机的进料输送方法，其特征在于：置虾槽（6）的置虾基准点（24）是在置虾槽（6）中设置的定位线构成。

4.如权利要求1所述的一种自动剥虾机的进料输送方法，其特征在于：机械手（3）执行端抓取原料虾（10）移动至进料盘（2）的进料口（8）位置处时，存在两个定位坐标点，分别为第一定位坐标点（20）和第二定位坐标点（21），机械手（3）执行端在抓取原料虾（10）之后移动至进料口（8）位置处定位坐标点的选取，由原料虾在进料输送带上的状态信息确定。

5.如权利要求4所述的一种自动剥虾机的进料输送方法，其特征在于：以进料盘（2）为基准建立三维坐标系，则置虾槽（6）上方的平面为XY坐标系，以置虾槽长度方向为Y轴，以置虾槽移动方向为X轴，则第一定位坐标点和第二定位坐标点之间则是Y轴位置相同，X轴位置不同。

6.如权利要求1所述的一种自动剥虾机的进料输送方法，其特征在于：原料虾（10）在进料输送带（1）上被输送时，由视觉采集装置（4）采集原料虾位于进料输送带（1）上的位置和状态信息，所述状态信息包括虾尾（28）的方向、虾第一侧面（17）和第二侧面（18）的朝向，机械手（3）根据视觉采集装置（4）采集到的信息进行对应的旋转，确保机械手执行端的定位基准点与原料虾上的抓取基准点（23）对应，确保放置原料虾之后，原料虾的虾尾（28）露出置虾槽（6），且虾背（16）朝上。

7.如权利要求1所述的一种自动剥虾机的进料输送方法，其特征在于：进料盘储虾输送步骤中，进料盘（2）上用于放置原料虾（10）的置虾槽（6）的运动轨迹形成的环形面（7）与水平面平行，原料虾（10）由机械手从进料输送带（1）上抓取，放置在位于进料盘（2）一侧的进料口（8）处的置虾槽（6）内，置虾槽（6）在进料盘（2）的带动下移动，转动至进料盘（2）另一侧的出料口（9）处。

8.如权利要求1所述的一种自动剥虾机的进料输送方法，其特征在于：进料盘储虾输送步骤中，进料盘（2）上用于放置原料虾（10）的置虾槽（6）的运动轨迹形成的环形面（7）与竖直面平行，进料盘（2）至少包括一段水平输送段（13），原料虾（10）由机械手从进料输送带（1）上抓取，放置在位于进料盘（2）一侧的进料口（8）处的置虾槽（6）内，置虾槽（6）继续向前水平移动，移动至与进料口（8）同侧的出料口（9）处。

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