一种鱼单条化并头尾腹背定向的装置与方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种鱼单条化并头尾腹背定向的装置与方法。包括鱼输送机构、单条化机构、图像采集机构、腹背定向机构、头尾定向机构和鱼直立机构；鱼输送机构由多个的输送带组成，利用差速将鱼分散开来；单条化机构有多个限高、限宽机构安装在传送带两侧，依次将鱼向中心收束；图像采集机构，用于采集鱼的图像，并分析朝向信息；腹背定向机构可根据朝向信息对鱼进行腹背转正，并分出头尾错误的鱼；头尾定向机构和鱼直立机构相接于输送平台尾端，在重力和棘轮滚筒的作用下，头尾错误的鱼落入头尾转向槽，实现头尾转向，通过渐变滑道将鱼变为直立状态。本发明专利技术针对鱼去脏加工需要人工辅助定向、单条喂入的问题，实现鱼的单条化和头尾腹背定向喂入。

【技术实现步骤摘要】
一种鱼单条化并头尾腹背定向的装置与方法
本专利技术涉及水产工程
，特别涉及一种鱼单条化并头尾腹背定向的装置与方法。
技术介绍
我国是世界最大的水产品生产国，占全球总产量30％左右，2018年，全国水产品总产量6457.66万吨，其中水产品加工总量2156.85万吨，加工率41.09％，海水产品加工率63.58％，淡水产品加工率17.56％。水产品加工业发展迅速。水产品加工行业用工成本上升较快，2016年用工成本占比约为60％。我国水产品加工业生产方式为劳动密集型，加工的机械化与自动化程度低，缺少专业的成套的鱼类加工设备及生产线，前处理方面约80％的工序均由人工完成。现阶段国内开发了去内脏机来去除鱼体内的内脏，但内脏机对鱼输送进去时候的状态要求较高，既需要依次单条输送，又要保证鱼以直立的状态且鱼背部朝上。另外还有关于去鱼头去内脏一体机的报道，即一种能够对鱼进行整体加工的机器，它能够在对鱼除去鱼头的同时出去鱼体内的内脏，从而能够得到人们所需的鱼体部分。去鱼头去内脏一体机对鱼的定向喂入要求更高，除了前述要求之外，还需要规定鱼头鱼尾的方向。目前去内脏机或者去鱼头去内脏一体机的原料喂入依赖人的逐条手工定向喂入，无法实现连续生产，劳动强度大，工作效率低，容易造成安全事故效率很低。因此，亟需一种能够实现鱼单条化并头尾腹背定向的装置来完成鱼定向喂入环节的自动化生产，对提高加工品质、标准和效率具有重要意义。
技术实现思路
为了克服现有技术中鱼去脏过程中需要人工逐条定向喂入的问题，本专利技术采用一种鱼单条化并头尾腹背定向的装置与方法，实现鱼的单条化和头尾腹背定向喂入。本专利技术在输送机构设有多个不同输送速度的传送带，利用差速将鱼分散开来，设计了多个不同高度的平铺滚筒和多个不同开口的束口装置通过输送平台依次安装在两条输送带的上方，使得通过输送装置中的驱动电机驱动输送带带动鱼向中间靠拢，实现了鱼的单条化输送；在腹背定向部分设有两个可以旋转的压板，对称安装在输送平台的末端；设计了鱼头尾定向的收拢滑台机构，将输送机构中的传送带平台与收拢滑台机构结构上的吻合，使得通过气缸和步进电机驱动压板可以驱使鱼随着压板做旋转和自由平面运动，并落入收拢滑台机构，实现鱼的头尾定向和直立，克服了传统需要人工逐条定向喂入的问题。为了实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：一种鱼单条化并头尾腹背定向的装置，包括鱼输送平台、单条化机构、图像采集机构、腹背定向机构、头尾定向机构和鱼直立机构；所述鱼输送平台上沿输送方向设有至少两段输送带，每一段输送带上均安装有单条化机构，且第一段输送带的首端设有进料斗，中间或最后一段输送带的上方安装有图像采集机构，位于所述图像采集机构下游位置的输送带上安装有腹背定向机构，最后一段输送带的末端设有双分叉口，第一分叉口通过第一收拢滑台与第一鱼直立机构相连，第二分叉口通过第二收拢滑台与头尾定向机构和第二鱼直立机构首尾相连；所述的腹背定向机构由一对沿输送带中心线对称布置的旋转压板组件构成，所述的旋转压板组件包括旋转压板、第一气缸、第二气缸；第一气缸的活塞杆端部通过连接件与旋转压板外侧面上的第一铰接点铰接，第二气缸的活塞杆端部与旋转压板外侧面上的第二铰接点铰接，第一气缸的活塞杆与第二气缸的活塞杆的伸缩方向呈锐角。进一步的，安装有腹背定向机构的输送带两侧设有带滑槽的挡板，所述第一气缸的活塞杆沿输送带的宽度方向穿过滑槽固定，第一气缸的活塞杆端部与连接件刚性连接，第二气缸的缸体铰接安装在所述连接件上；所述带滑槽的挡板外侧设有导轨，第一气缸的缸体通过导轨滑块副安装在导轨上。进一步的，所述单条化机构包括单条化支架、限高滚筒、限宽挡板和弹性调节机构；所述的限高滚筒沿输送带的宽度方向安装在输送带上方，通过弹性调节机构固定在单条化支架上，所述限高滚筒的下方两侧对称设有一对限宽挡板，所述限宽挡板通过弹性调节机构固定在单条化支架上，限宽挡板的开口尺寸沿输送方向逐渐减小。进一步的，所述头尾定向机构包括头尾转向槽和棘轮滚筒，所述头尾转向槽呈“人”字形结构，且“人”字头部设有挡板，“人”字拐点处设有棘轮滚筒；头尾转向槽的入槽口与第二收拢滑台顺接；头尾转向槽的出槽口朝下，与第二鱼直立结构顺接。进一步的，所述的第一鱼直立机构和第二鱼直立机构均包括一个渐变滑道和直立输送带，所述渐变滑道的横截面逐渐旋转90度，渐变滑道的入口与头尾转向槽的出口顺接，渐变滑道的出口与直立输送带顺接；所述直立输送带布置在水平输送台上，直立输送带上设有等间隔卡槽；所述第一鱼直立机构和第二鱼直立机构呈向下倾斜角度安装，倾斜方向与水平方向的夹角不小于30度。本专利技术的另一目的在于提供一种采用上述装置进行鱼单条化并头尾腹背定向的方法，包括以下步骤：1)初始化装置：将待处理的鱼投放于进料斗之中，设置输送平台上后一段输送带的输送速度大于前一段输送带的输送速度；设置单条化机构中限宽挡板的宽度沿输送方向逐渐减小，最后一对限宽挡板的宽度W∈(wmax，1.1wmax)，wmax为平躺状态下鱼背到鱼腹的最大距离；设置单条化机构中限高滚筒的高度沿输送方向逐渐减小，最后一个限高滚筒的高度H∈(hmax，2hmax)，hmax为平躺状态下鱼的最大厚度；设置腹背定向机构的第一气缸收缩，左右两个旋转压板张开至最大范围；2)启动装置，进料斗中的鱼经出料口落入鱼输送平台的输送带上，经过输送带上的单条化机构时，限高滚筒将重叠的鱼刮下，限宽挡板将鱼向输送带的中间位置逼近，使输送带上的鱼呈错位并排的状态平躺，随着鱼被输送至后一段输送带，输送带上前后两条鱼的距离逐渐拉开；3)当输送带上的鱼位于图像采集机构的视野范围内时，相机实时采集鱼的图像并输入至图像处理器，经图像处理器处理后得到鱼的腹背方向信息和头尾方向信息；4)控制器实时读取图像处理器的输出信息后，控制腹背定向机构动作，包括旋转动作和推送动作；所述的旋转动作具体为：依据检测到的腹背方向信息，若腹背方向与预设方向相同，则腹背定向机构不发生旋转动作，直接进行推送动作；若腹背方向与预设方向相反，则控制第二气缸伸缩使得两个旋转压板底部朝鱼腹方向、顶部朝鱼背方向进行旋转，并控制第一气缸伸展使得两个旋转压板同时朝中间移动，将鱼背部朝上、腹部朝下压在两块旋转压板中间并按预设方向旋转90度；两块旋转压板同时松开，鱼落入输送带上；旋转动作完成后再进行推送动作；所述的推送动作具体为：依据检测到的头尾方向信息，若头尾方向与预设方向相同，则远离第一分叉口的第一气缸伸展，靠近第一分叉口的第一气缸收缩，将鱼推送至靠近第一分叉口的位置；若头尾方向与预设方向相反，则远离第二分叉口的第一气缸伸展，靠近第二分叉口的第一气缸收缩，将鱼推送至靠近第二分叉口的位置进行头尾换向；完成推送动作后，两个第一气缸收缩均收缩，返回至初始位置；在进行旋转动作和推送动作的同时，腹背定向机构沿着输送带两侧挡板上的滑槽同步滑动，动作完成后，腹背定向机构沿滑槽快速往初始方向返回；5)进入第二分叉口的鱼落入“人”字形头尾转向槽本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种鱼单条化并头尾腹背定向的装置，其特征在于，包括鱼输送平台、单条化机构(1-2)、图像采集机构(1-3)、腹背定向机构(1-4)、头尾定向机构(1-5)和鱼直立机构(1-6)；/n所述鱼输送平台上沿输送方向设有至少两段输送带，每一段输送带上均安装有单条化机构(1-2)，且第一段输送带的首端设有进料斗(8)，中间或最后一段输送带的上方安装有图像采集机构(1-3)，位于所述图像采集机构(1-3)下游位置的输送带上安装有腹背定向机构(1-4)，最后一段输送带的末端设有双分叉口，第一分叉口通过第一收拢滑台(39)与第一鱼直立机构(40)相连，第二分叉口通过第二收拢滑台(38)与头尾定向机构(1-5)和第二鱼直立机构首尾相连；/n所述的腹背定向机构(1-4)由一对沿输送带中心线对称布置的旋转压板组件构成，所述的旋转压板组件包括旋转压板(31)、第一气缸(28)、第二气缸(30)；第一气缸(28)的活塞杆端部通过连接件与旋转压板(31)外侧面上的第一铰接点铰接，第二气缸(30)的活塞杆端部与旋转压板(31)外侧面上的第二铰接点铰接，第一气缸(28)的活塞杆与第二气缸(30)的活塞杆的伸缩方向呈锐角。/n...

【技术特征摘要】
1.一种鱼单条化并头尾腹背定向的装置，其特征在于，包括鱼输送平台、单条化机构(1-2)、图像采集机构(1-3)、腹背定向机构(1-4)、头尾定向机构(1-5)和鱼直立机构(1-6)；
所述鱼输送平台上沿输送方向设有至少两段输送带，每一段输送带上均安装有单条化机构(1-2)，且第一段输送带的首端设有进料斗(8)，中间或最后一段输送带的上方安装有图像采集机构(1-3)，位于所述图像采集机构(1-3)下游位置的输送带上安装有腹背定向机构(1-4)，最后一段输送带的末端设有双分叉口，第一分叉口通过第一收拢滑台(39)与第一鱼直立机构(40)相连，第二分叉口通过第二收拢滑台(38)与头尾定向机构(1-5)和第二鱼直立机构首尾相连；
所述的腹背定向机构(1-4)由一对沿输送带中心线对称布置的旋转压板组件构成，所述的旋转压板组件包括旋转压板(31)、第一气缸(28)、第二气缸(30)；第一气缸(28)的活塞杆端部通过连接件与旋转压板(31)外侧面上的第一铰接点铰接，第二气缸(30)的活塞杆端部与旋转压板(31)外侧面上的第二铰接点铰接，第一气缸(28)的活塞杆与第二气缸(30)的活塞杆的伸缩方向呈锐角。


2.根据权利要求1所述的鱼单条化并头尾腹背定向的装置，其特征在于，安装有腹背定向机构(1-4)的输送带两侧设有带滑槽(26)的挡板(5)，所述第一气缸(28)的活塞杆沿输送带的宽度方向穿过滑槽(26)固定，第一气缸(28)的活塞杆端部与连接件刚性连接，第二气缸(30)的缸体铰接安装在所述连接件上；所述带滑槽(26)的挡板外侧设有导轨，第一气缸的缸体通过导轨滑块副安装在导轨上。


3.根据权利要求1所述的鱼单条化并头尾腹背定向的装置，其特征在于，所述单条化机构(1-2)包括单条化支架(12)、限高滚筒(11)、限宽挡板(17)和弹性调节机构；所述的限高滚筒(11)沿输送带的宽度方向安装在输送带上方，通过弹性调节机构固定在单条化支架(12)上，所述限高滚筒(11)的下方两侧对称设有一对限宽挡板(17)，所述限宽挡板(17)通过弹性调节机构固定在单条化支架(12)上，限宽挡板(17)的开口尺寸沿输送方向逐渐减小。


4.根据权利要求1所述的鱼单条化并头尾腹背定向的装置，其特征在于，所述头尾定向机构(1-5)包括头尾转向槽(42)和棘轮滚筒(41)，所述头尾转向槽(42)呈“人”字形结构，且“人”字头部设有挡板，“人”字拐点处设有棘轮滚筒(41)；头尾转向槽(42)的入槽口与第二收拢滑台顺接；头尾转向槽(42)的出槽口朝下，与第二鱼直立结构顺接。


5.根据权利要求1所述的鱼单条化并头尾腹背定向的装置，其特征在于，所述的第一鱼直立机构(40)和第二鱼直立机构(34)均包括一个渐变滑道和直立输送带，所述渐变滑道的横截面逐渐旋转90度，渐变滑道的入口与头尾转向槽(42)的出口顺接，渐变滑道的出口与直立输送带顺接；所述直立输送带布置在水平输送台上，直立输送带上设有等间隔卡槽；所述第一鱼直立机构和第二鱼直立机构呈向下倾斜角度安装，倾斜方向与水平方向的夹角不小于30度。


6.根据权利要求1所述的鱼单条化并头尾腹背定向的装置，其特征在于，所述图像采集机构(1-3)包括相机(20)、图像处理器和控制器，相机(20)与图像处理器相连，控制器通过读取图像处理器的输出信息控制腹背定向机构动作。


7.根据权利要求1所述的鱼单条化并头尾腹背定向的装置，其特征在于，所述第一收拢滑台(39)的收拢口大于第二收拢滑台(38)的收拢口。


8.一种采用权利要求1～7任一所述装置进行鱼单条化并头尾腹背定向的方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)初始化装置：将待处理的鱼投放于进料斗(8)之中，设置输送平台上后一段输送带的输送速度大于前一段输送带的输送速度；设置单条化机构(1-2)中限宽挡板的宽度沿输送方向逐渐减小，最后一对限宽挡板的宽度W∈(wmax，1.1wmax)，wmax为平躺状态下鱼背到鱼腹的最大距离；设置单条化机构(1-2)中限高滚筒(11)的高度沿输送方向逐渐减小，最...

【专利技术属性】
技术研发人员：成芳，张超，黄剑彬，
申请(专利权)人：浙江大学，
类型：发明
国别省市：浙江;33