CN113229339A - 一种虾身夹取装置和设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及食品生产设备的技术领域，公开了一种虾身夹取装置，包括中夹片，在所述中夹片的两侧分别设有第一侧夹片和第二侧夹片；夹片驱动组件，以用于驱动所述第一侧夹片和第二侧夹片相对所述中夹片运动；所述第一侧夹片远离所述夹片驱动组件的一端设有弧线圆心朝向所述中夹片方向的第一翻转弧面和第二翻转弧面。还公开了一种虾身夹取设备，通过视觉识别模块形成的识别信息从而控制机械手带动虾身夹取装置移动、并拾取和松开虾身，同时实现对虾体的翻转。本发明的虾身夹取装置和设备能拾取虾并将平放的虾夹起翻转为背朝上或腹朝上的虾身夹取装置和虾身夹取。

Description

一种虾身夹取装置和设备

技术领域

本发明涉及食品生产设备的技术领域，特别是涉及一种虾身夹取装置和设备。

背景技术

随着人们生活方式的改变和保鲜技术的提高，对海鲜的深加工需求逐渐增多，其中虾是人们需求量较大的海鲜种类之一。

对虾特殊的体型，自然状态下弯曲、形态各异，在对虾进行自动化深加工的过程中，要将对虾进行有序、头尾定向、背腹定向上料，是对虾加工工艺中的技术难题，因此，现有技术一般采用人工上料，需要将虾进行定向放置在加工设备中，目前是通过人工将虾进行整理并定向放置，处理效率低，人工成本高。

发明内容

本发明的目的是：提供一种能拾取虾并将平放的虾夹起翻转为背朝上或腹朝上的虾身夹取装置和虾身夹取设备。

为了实现上述目的，本发明提供了一种虾身夹取装置，包括中夹片，在所述中夹片的两侧分别设有第一侧夹片和第二侧夹片；夹片驱动组件，其分别与所述第一侧夹片、所述第二侧夹片和所述中夹片的一端连接以用于驱动所述第一侧夹片和第二侧夹片相对所述中夹片运动；所述第一侧夹片远离所述夹片驱动组件的一端设有弧线圆心朝向所述中夹片方向的第一翻转弧面，所述第二侧夹片远离所述夹片驱动组件的一端设有形状与所述第一翻转弧面对称设置的第二翻转弧面。

作为优选方案，所述夹片驱动组件的底面设有滑动槽和两组滑块，所述滑块滑动安装于所述滑动槽，所述中夹片固定于所述夹片驱动组件，所述第一侧夹片和所述第二侧夹片分别固定于两组所述滑块。

作为优选方案，所述第一侧夹片设有第一垂直段，所述第一垂直段的两端分别与所述滑块和所述第一翻转弧面连接，所述第二侧夹片设有第二垂直段，所述第二垂直段的两端分别与所述滑块和所述第二翻转弧面连接，所述第一垂直段与所述第二垂直段垂直于所述第一侧夹片或所述第二侧夹片运动方向设置。

作为优选方案，所述第一翻转弧面和所述第二翻转弧面的弧线所对应的半径r＝19mm－40mm。

作为优选方案，所述第一翻转弧面和所述第二翻转弧面的弧线所对应的圆心角的角度a为37°－50°。

作为优选方案，在对虾身拾取前，所述中夹片与所述第一侧夹片或第二侧夹片的之间的最短距离b，大于虾腹与虾背之间的距离c1；在对虾身夹紧时，所述中夹片与所述第一侧夹片或第二侧夹片的之间的最短距离b小于虾身的最大厚度c2。

作为优选方案，所述第一翻转弧面和所述第二翻转弧面表面的粗糙度的范围为0.5μm－2μm，所述中夹片分别朝向所述第一侧夹片和所述第二侧夹片的侧面的表面粗糙度不小于5μm。

作为优选方案，所述第一侧夹片、所述第二侧夹片和所述中夹片远离所述夹片驱动组件的一端均呈倒圆角结构。

作为优选方案，所述夹片驱动组件为气动手指，所述气动手指包括两个相对运动的夹指，两个所述夹指分别连接所述第一侧夹片和所述第二侧夹片。

为了实现上述目的，本发明提供了一种虾身夹取设备，包括机械手、视觉识别模块和所述的虾身夹取装置，所述虾身夹取装置与所述机械手连接，所述视觉识别模块与所述机械手连接以用于通过所述视觉识别模块获取的识别信息控制所述机械手的移动方向及移动位置。

本发明实施例一种虾身夹取装置与现有技术相比，其有益效果在于：通过夹片驱动组件驱动第一侧夹片和第二侧夹片分别相对中夹片运动，实现对虾体的拾取或松开，同时结合中夹片与第一翻转弧面或第二翻转弧面的配合，实现对虾身的翻转，使虾腹或虾背朝上的定向放置。

本发明实施例一种虾身夹取设备与现有技术相比，其有益效果在于：通过视觉识别模块对虾头、虾尾、虾背和虾腹的位置和方向进行识别后形成识别信息，通过识别信息控制机械手对虾身夹取装置的角度和方向进行调整从而使虾身夹取装置移动到适合拾取虾体的位置和方向，进而通过虾身夹取装置对虾身进行拾取并对虾体进行翻身，虾体完成翻身后，再通过机械手将虾身夹取装置移动至虾指定放置的位置将虾体放下，从而实现将平放的虾翻转为背朝上或腹朝上、头尾固定方向的定向放置。

附图说明

图1是本发明虾身夹取装置的结构示意图。

图2是本发明虾身夹取装置的主视图。

图3是本发明虾身夹取装置的虾体拾取前的主视图。

图4是本发明虾身夹取装置的虾体翻转后的主视图。

图中：

10、中夹片；11、夹片驱动组件；12、滑动槽；13、滑块；14、倒圆角结构；

20、第一侧夹片；21、第一翻转弧面；22、第一垂直段；

30、第二侧夹片；31、第二翻转弧面；32、第二垂直段；

40、虾腹；41、虾背。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

在本发明的描述中，应当理解的是，本发明中采用术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，应当理解的是，本发明中采用术语“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，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，也可以是焊接连接；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发明中的具体含义。

此外，本发明中采用术语“第一”、“第二”等来描述各种信息，但这些信息不应限于这些术语，这些术语仅用来将同一类型的信息彼此区分开。例如，在不脱离本发明范围的情况下，“第一”信息也可以被称为“第二”信息，类似的，“第二”信息也可以被称为“第一”信息。

如图1至图4所示，本发明实施例优选实施例的一种虾身夹取装置，包括中夹片10，在中夹片10的两侧分别设有第一侧夹片20和第二侧夹片30；夹片驱动组件11，其分别与第一侧夹片20、第二侧夹片30和中夹片10的一端连接以用于驱动第一侧夹片20和第二侧夹片30相对中夹片10运动；第一侧夹片20远离夹片驱动组件11的一端设有弧线的圆心朝向中夹片10方向的第一翻转弧面21，第二侧夹片30远离夹片驱动组件11的一端设有形状与第一翻转弧面21对称设置的第二翻转弧面31。

在本发明的虾身夹取装置，通过夹片驱动组件11驱动第一侧夹片20和第二侧夹片30远离或接近中夹片10移动，从而实现对虾的拾取或松开。且由于在中夹片两侧分别设置第一侧夹片和第二侧夹片，当对虾头部在同一方向进行输送，但对虾的背部朝向不同，且生产过程需要虾背或虾腹朝上进行处理时，可根据对虾背部不同朝向选择第一侧夹片或第二侧夹片与中夹片配合进行夹取买，实现夹取后的对虾的虾背或虾腹朝上；

具体的，参考图3和图4，由于第一侧夹片20和第二侧夹片30分别与中夹片10的移动配合实现对虾翻身的工作过程是相同的，以下以第二侧夹片30与中夹片10的配合对虾翻身的工作过程进行说明。通过中夹片10对虾腹40进行初步固定，第二侧夹片30向中夹片10靠近时，中夹片10对虾的虾腹施加一平行于第二侧夹片30的滑动方向的力F1，而由于第二翻转弧面31背向中夹片10方向的一侧凸出，使第二翻转弧面31对虾背产生一方向向上的分力F2，从而使虾的虾背逐渐翻转向上，从而实现虾身翻转后背朝上。由于第二侧夹片30向中夹片10滑动靠近，从而实现对虾的夹紧，当虾身夹取装置移动到设定位置时，第二侧夹片30滑动远离中夹片10，从而实现对虾的放下，便实现对虾拾取、松开和对虾身翻转后实现虾背41或虾腹40朝上的技术效果。

进一步的，夹片驱动组件11的底面设有滑动槽12和两组滑块13，滑块13滑动安装于滑动槽12，中夹片10固定于夹片驱动组件11，第一侧夹片20和第二侧夹片30分别固定于两组滑块13。第一侧夹片20和第二侧夹片30分别位于中夹片10的两侧，通过固定有第一侧夹片20或第二侧夹片30的滑块13在滑动槽12中的滑动，从而使第一侧夹片20和第二侧夹片30相对中夹片10滑动。

进一步的，第一侧夹片20设有第一垂直段22，第一垂直段22的两端分别与滑块13和第一翻转弧面21连接，第二侧夹片30设有第二垂直段32，第二垂直段32的两端分别与滑块13和第二翻转弧面31连接，第一垂直段22与第二垂直段32垂直于第一侧夹片20或第二侧夹片30的运动方向设置。第一垂直段22和第二垂直段32垂直于第一侧夹片20或第二侧夹片30的运动方向设置，使第一侧夹片20和第二侧夹片30始终保持垂直，从而施加到虾上的分力始终保持向上，同时虾身在翻转后，虾腹40或虾背41朝上或朝下，而虾的左侧或右侧会抵贴于第一侧夹片20或第二侧夹片30朝向中夹片10的一侧，而第一垂直段22和第二垂直段32垂直有助于在虾身翻转后，使虾身保持虾腹40或虾背41朝上或朝下，同时也避免对虾身产生挤压。

进一步的，如图2所示，第一翻转弧面21和第二翻转弧面31的弧线所对应的半径r＝19mm－40mm。避免半径范围过小导致虾背41或虾腹40无法在第一翻转弧面21或第二翻转弧面31上转动，反之，第一翻转弧面21或第二翻转弧面31的半径过大，使第一翻转弧面21或第二翻转弧面31分别与中夹片10之间的距离过大，使第一翻转弧面21或第二翻转弧面31与虾接触时施加到虾翻转一侧方向向上的分力越小，导致对虾的翻转角度不足，无法将虾翻转至虾背41朝上或虾腹40朝上。

进一步的，如图2所示，第一翻转弧面21和第二翻转弧面31的弧线所对应的圆心角的角度a为37°－50°。一方面，角度a过大，容易导致第一翻转弧面21或第二翻转弧面31施加于虾身翻转一侧的虾背41或虾腹40的方向偏转，使虾背41向上翻转的力减小，无法完成翻转动作，另一方面，角度a过小，容易导致第一翻转弧面21和第二翻转弧面31无法提供稳定的导向作用力从而引导虾需要翻转的一侧沿着第一翻转弧面21或第二翻转弧面31完成翻转动作，影响生产的稳定性和可靠性。

进一步的，如图2所示，在对虾身拾取前，中夹片10与第一侧夹片20或第二侧夹片30的之间的最短距离b，大于虾腹40与虾背41之间的距离c1。由于在对虾身拾取前，虾体处于平放状态，以使中夹片10分别与第一侧夹片20和第二侧夹片30之间形成足够使虾体进入的空间。在对虾身夹紧时，中夹片10与第一侧夹片20或第二侧夹片30的之间的最短距离b小于虾身的最大厚度c2，由于虾体的虾腹40或虾背41处于朝上或朝下，导致中夹片10与第一侧夹片20，或中夹片10与第二侧夹片30之间的空间过大，无法夹紧虾体，导致虾体处于受力不稳定状态，容易掉落。

进一步的，第一翻转弧面21和第二翻转弧面31的表面粗糙度的范围为0.5μm－2μm。由于在对虾翻转过程中，虾背41或虾腹40始终与第一翻转弧面21或第二翻转弧面31接触，因此，为了避免翻转过程的可靠，需要产生足够促使虾背41向上翻转的力，并需要克服第一翻转弧面21或第二翻转弧面31与虾背41之间的摩擦力，且由于虾背41的摩擦系数是在一定范围内波动的基本不变，因此，为了保证虾背41或虾腹40的可靠翻转及夹持，将第一翻转弧面21和第二翻转弧面31的表面粗糙度的范围设置为0.5μm－2μm，使第一翻转弧面21和第二翻转弧面31对虾接触时受力产生的摩擦力较小，翻转后对虾无法在第一侧夹片20和中夹片10，或第二侧夹片30和中夹片10之间稳定夹持，同时，避免产生的摩擦力过大，导致无法翻转或损伤虾背41表面，影响对虾的生产质量。

另外，中夹片10分别朝向第一侧夹片20和第二侧夹片30的侧面的表面粗糙度不小于5μm，保证与虾接触时，稳定推动对虾的虾背41或虾腹40沿第一翻转弧面21或第二翻转弧面31滑动进行翻转，防止打滑。

进一步的，第一侧夹片20、第二侧夹片30和中夹片10远离夹片驱动组件11的一端均呈倒圆角结构14。第一侧夹片20和第二侧夹片30的下端呈倒圆角结构14，且倒圆角结构14与第一翻转弧面21或第二翻转弧面31相切，以使第一侧夹片20或第二侧夹片30在与虾接触时，虾背41或虾腹40可沿着倒圆角结构14平滑过渡到第一翻转弧面21或第一翻转弧面21相接触，实现虾背41的翻转；另外，中夹片10的下端同样呈倒圆角结构14，与第一侧夹片20或第二侧夹片30下端的倒圆角结构14相同，在夹取放置于传送带上的虾体时，避免对传送带刮蹭导致传送带的损伤。

进一步的，夹片驱动组件11为气动手指，气动手指包括两个相对运动的夹指，两个夹指分别连接第一侧夹片20和第二侧夹片30。以通过两个夹指的带动两组夹片相对运动。

进一步的，本发明的一个实施例还提供了一种虾身夹取设备，包括机械手、视觉识别模块和的虾身夹取装置，虾身夹取装置与机械手连接，视觉识别模块与机械手连接以用于通过视觉识别模块获取的识别信息控制机械手的移动方向及移动位置。根据视觉识别模块对虾头、虾尾、虾背41和虾腹40的朝向进行识别并形成识别数据，通过识别数据控制机械手调整虾身夹取装置的夹虾角度，并控制机械手带动虾身夹取装置用与虾背41朝向同一侧的第一翻转弧面21或第二翻转弧面31进行虾的拾取，使得虾背41翻转向上，虾腹40朝向同一侧的第一翻转弧面21或第二翻转弧面31进行虾的拾取，则使得虾腹40翻转向上，完成虾身翻转后，通过机械手带动虾身夹取装置将虾放到指定位置，从而实现将平放的虾翻转为背朝上或腹朝上、头尾固定方向的定向放置。

综上，本发明实施例提供一种虾身夹取装置，通过夹片驱动组件11驱动第一侧夹片20和第二侧夹片30朝向中夹片10滑动从而实现对虾的拾取或松开放下，在第一侧夹片20或第二侧夹片30朝向中夹片10靠近滑动时，中夹片10对虾背41或虾腹40施加与第一夹片或第二夹片运动方向相反的力，同时中夹片10固定的虾的一侧的相对侧沿第一翻转弧面21或第二翻转弧面31实现对虾身的翻转，实现使虾背41或虾腹40朝上，提高虾自动化过程的加工效率。

同时本发明实施例还提供一种虾身夹取设备，通过视觉识别模块对虾的身体部位及位置进行识别并形成识别数据，通过识别数据控制机械后调整虾身夹取装置的夹虾角度和方向，并控制虾身夹取装置对虾进行拾取和翻身，使翻身后虾背41或虾腹40朝上，并通过机械手将虾身夹取装置移动到设定的地方进行放置，从而实现将平放的虾翻转为背朝上或腹朝上、头尾固定方向的定向放置。

以上仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种虾身夹取装置，其特征在于：包括中夹片，在所述中夹片的两侧分别设有第一侧夹片和第二侧夹片；

夹片驱动组件，其分别与所述第一侧夹片、所述第二侧夹片和所述中夹片的一端连接以用于驱动所述第一侧夹片和第二侧夹片相对所述中夹片运动；

所述第一侧夹片远离所述夹片驱动组件的一端设有弧线圆心朝向所述中夹片方向的第一翻转弧面，所述第二侧夹片远离所述夹片驱动组件的一端设有形状与所述第一翻转弧面对称设置的第二翻转弧面。

2.根据权利要求1所述的虾身夹取装置，其特征在于：所述夹片驱动组件的底面设有滑动槽和两组滑块，所述滑块滑动安装于所述滑动槽，所述中夹片固定于所述夹片驱动组件，所述第一侧夹片和所述第二侧夹片分别固定于两组所述滑块。

3.根据权利要求2所述的虾身夹取装置，其特征在于：所述第一侧夹片设有第一垂直段，所述第一垂直段的两端分别与所述滑块和所述第一翻转弧面连接，所述第二侧夹片设有第二垂直段，所述第二垂直段的两端分别与所述滑块和所述第二翻转弧面连接，所述第一垂直段与所述第二垂直段垂直于所述第一侧夹片或所述第二侧夹片运动方向设置。

4.根据权利要求1所述的虾身夹取装置，其特征在于：所述第一翻转弧面和所述第二翻转弧面的弧线所对应的半径r＝19mm－40mm。

5.根据权利要求1所述的虾身夹取装置，其特征在于：所述第一翻转弧面和所述第二翻转弧面的弧线所对应的圆心角的角度a为37°－50°。

6.根据权利要求1所述的虾身夹取装置，其特征在于：在对虾身拾取前，所述中夹片与所述第一侧夹片或第二侧夹片的之间的最短距离b，大于虾腹与虾背之间的距离c1；

在对虾身夹紧时，所述中夹片与所述第一侧夹片或第二侧夹片的之间的最短距离b小于虾身的最大厚度c2。

7.根据权利要求1所述的虾身夹取装置，其特征在于：所述第一翻转弧面和所述第二翻转弧面的表面粗糙度的范围为0.5μm－2μm，所述中夹片分别朝向所述第一侧夹片和所述第二侧夹片的侧面的表面粗糙度不小于5μm。

8.根据权利要求1所述的虾身夹取装置，其特征在于：所述第一侧夹片、所述第二侧夹片和所述中夹片远离所述夹片驱动组件的一端均呈倒圆角结构。

9.根据权利要求1所述的虾身夹取装置，其特征在于：所述夹片驱动组件为气动手指，所述气动手指包括两个相对运动的夹指，两个所述夹指分别连接所述第一侧夹片和所述第二侧夹片。

10.一种虾身夹取设备，其特征在于：包括机械手、视觉识别模块和权利要求1－9任一项所述的虾身夹取装置，所述虾身夹取装置与所述机械手连接，所述视觉识别模块与所述机械手连接以用于通过所述视觉识别模块获取的识别信息控制所述机械手的移动方向及移动位置。

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