用于大闸蟹无损检测的夹持装置的制作方法

本发明涉及一种水产品无损检测技术领域，尤其涉及一种用于大闸蟹无损检测的夹持装置。

背景技术：

大闸蟹具有肉味鲜美和营养丰富等特点。蟹乃食中珍品，素有“一盘蟹，顶桌菜”的谚语。

大闸蟹作为深受消费者喜爱的水产品之一，在水产品市场中占有的份额稳步上升，大闸蟹行业正在蓬勃迅速地发展，江苏洪泽湖、太湖和阳澄湖的大闸蟹出口也达到了一定规模。虽然大规格的大闸蟹在市场上往往供不应求，始终满足不了市场的需要，但是消费者对大闸蟹品质风味的要求也在逐步上升。所以现在不少企业都在打造独立的大闸蟹的品牌，不仅线下如此，线上的大闸蟹市场也在逐步完善。在以前的大闸蟹农贸市场中，消费者可以通过“团脐的是母蟹，尖脐的是公蟹”等一些方法来直接筛选需要的大闸蟹，但是这种方法在现在的大闸蟹品牌市场和线上市场中已经不适用了，消费者往往希望直接买到已经被分好大小、公母的大闸蟹。所以这对大闸蟹产业中的分类提出了新要求，通过直接感官来判断分类会造成很大物力浪费和误差。针对这一问题，利用更加工业化的方法来对大闸蟹进行分类是十分有必要的，若是能通过检测，直接根据大闸蟹大小、公母进行分级，那我们就能很好地改善这种现状了。

大闸蟹的检测过程中需要对大闸蟹进行图像采集，但是大闸蟹的移动将会对图像采集造成很大影响，所以在检测时需要一种装置使大闸蟹能被夹持住但是又不会受到损伤。

技术实现要素：

本发明的目的就在于针对现有技术存在的缺点和不足，提供一种用于大闸蟹无损检测的夹持装置，来固定大闸蟹，便于后续的高光谱成像仪采集大闸蟹高光谱图像信息。

为了实现上述目标，本发明采用如下的技术方案：

本装置包括工作对象——大闸蟹；

设置有：光学面包板、燕尾槽导轨、滑动板、塑料齿条、齿轮箱、齿轮、海绵、橡胶磁片、步进电机和数字输出型压力传感器；

其位置和连接关系是：

在光学面包板的左、右面上分别设置有左、右燕尾槽导轨；

在左、右燕尾槽导轨的前后分别设置有前、后滑动板；

在前、后滑动板的左端面上分别设置有前、后齿轮箱及其在内的前、后齿轮和前、后步进电机；

前、后塑料齿条的左端分别与前、后齿轮连接，前、后塑料齿条的右端分别固定于前、后滑动板的右端；

前、后齿轮分别与前、后步进电机连接；

前、后上橡胶磁片分别设置于前、后塑料齿条之下；

前、后下橡胶磁片分别设置于前、后滑动板之上；

前、后数字输出型压力传感器分别设置于前、后滑动板之间，和装置外的外置单片机连接；

前上、后上、中、前下和后下海绵分别设置于前塑料齿条、后塑料齿条、光学面包板、前滑动板和后滑动板之上；

大闸蟹置于中海绵的上方，两侧蟹腿分别固定于前上海绵和前下海绵、后上海绵和后下海绵之间。

本发明具有下列优点和积极效果：

①通过调节滑动板之间的距离，可实现对不同大小螃蟹的夹持，操作简便，装置结构简单，成本低；

②通过在大闸蟹与夹持装置的接触部位垫加海绵，不会对大闸蟹造成损伤；

③针对本装置用于无损检测研究，本发明在夹持大闸蟹的同时，能将大闸蟹躯体充分暴露，不会对大闸蟹的检测产生影响；

④能够对所有大小的大闸蟹实现无损伤而高效率的夹持和检测。

附图说明

图1为本装置的结构示意图（夹持时）；

图2为本装置的结构示意图（未夹持时）；

图3为塑料齿条的结构示意图；

图4为本装置在蟹腿夹持部位的剖视图。

图中：

0—大闸蟹；

1—光学面包板；

2—燕尾槽导轨，

2.1—左燕尾槽导轨，2.2—右燕尾槽导轨；

3—滑动板，

3.1—前滑动板，3.2—后滑动板；

4—塑料齿条，

4.1—前塑料齿条，4.2—后塑料齿条；

5—齿轮箱，

5.1—前齿轮箱，5.2—后齿轮箱；

6—齿轮，

6.1—前齿轮，6.2—后齿轮；

7—海绵，

7.1—前上海绵，7.2—后上海绵，7.3—中海绵，7.4—前下海绵，

7.5—后下海绵；

8—橡胶磁片，

8.1—前上橡胶磁片，8.2—后上橡胶磁片，8.3—前下橡胶磁片，

8.4—后下橡胶磁片；

9—步进电机，

9.1—前步进电机，9.2—后步进电机；

10—数字输出型压力传感器，

10.1—前数字输出型压力传感器，10.2—后数字输出型压力传感器。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本装置详细说明：

一、总体

本装置包括工作对象——大闸蟹0；

设置有：光学面包板1、燕尾槽导轨2、滑动板3、塑料齿条4、齿轮箱5、齿轮6、海绵7、橡胶磁片8、步进电机9和数字输出型压力传感器10；

其位置和连接关系是：

在光学面包板1的左、右面上分别设置有左、右燕尾槽导轨2.1、2.2；

在左、右燕尾槽导轨2.1、2.2的前后分别设置有前、后滑动板3.1、3.2；

在前、后滑动板3.1、3.2的左端面上分别设置有前、后齿轮箱5.1、5.2及其在内的前、后齿轮6.1、6.2和前、后步进电机9.1、9.2；

前、后塑料齿条4.1、4.2的左端分别与前、后齿轮6.1、6.2连接，前、后塑料齿条4.1、4.2的右端分别固定于前、后滑动板3.1、3.2的右端；

前、后齿轮6.1、6.2分别与前、后步进电机9.1、9.2连接；

前、后上橡胶磁片8.1、8.2分别设置于前、后塑料齿条4.1、4.2之下；

前、后下橡胶磁片8.3、8.4分别设置于前、后滑动板3.1、3.2之上；

前、后数字输出型压力传感器10.1、10.2分别设置于前、后滑动板3.1、3.2之间，和装置外的外置单片机连接；

前上、后上、中、前下和后下海绵7.1、7.2、7.3、7.4和7.5分别设置于前塑料齿条4.1、后塑料齿条4.2、光学面包板1、前滑动板3.1和后滑动板3.2之上；

大闸蟹0置于中海绵7.2的上方，两侧蟹腿分别固定于前上海绵7.1和前下海绵7.4、后上海绵7.2和后下海绵7.5之间。

二、功能部件

01、光学面包板1

光学面包板1为方形光学面包板（其上有排列整齐的通孔）；

其功能是作为整个装置支撑体，有利于大闸蟹0的夹持（呼吸和渗水）。

02、燕尾槽导轨2

燕尾槽导轨2包括相互平行的左、右燕尾槽导轨2.1、2.2；

其功能是支撑滑动板3。

03、滑动板3

滑动板3包括相互平行的前、后滑动板3.1、3.2；

其形状是在长条形板的底面设置有燕尾（和燕尾槽导轨2适配）；

其功能是载物并在燕尾槽导轨2内滑动。

04、塑料齿条4

如图3，所述的塑料齿条4包括前、后塑料齿条4.1、4.2；

厚度为4～5mm，棘齿深度为1.5～2mm，长度为滑动板3的1.5倍；齿条的材质为PP塑料。

其功能是锁紧大闸蟹0。

05、齿轮箱5

齿轮箱5是一种方形箱；包括前后齿轮箱5.1、5.2。

其功能是固定齿轮6和步进电机9。

06、齿轮6

齿轮6包括前、后齿轮6.1、6.2；

所述的齿轮6的直径为9～10mm，棘齿深度为1.5～2mm，齿轮6与齿轮箱5下端的距离略小于塑料齿条4的厚度；齿轮6的材质为尼龙塑料。

其功能是带动塑料齿条4。

07、海绵7

海绵7包括前上、后上、中、前下和后下海绵7.1、7.2、7.3、7.4和7.5；

其功能是保护大闸蟹0，在夹持蟹腿时起到缓冲、减压和增加接触面摩擦力的作用，对蟹腿起到了很好的保护作用同时又不影响装置的夹持功能。

08、橡胶磁片8

如图4，所述的橡胶磁片8包括前上、后上、前下和后下橡胶磁片8.1、8.2、8.3和8.4；

前上、后上橡胶磁片8.1、8.2分别设置于前、后塑料齿条4.1、4.2之下；

前下、后下橡胶磁片8.3、8.4分别设置于前、后滑动板3.1、3.2之上。

其功能是通过磁力能使滑动板3和塑料齿条4贴合更紧密，进一步固定蟹腿。

09、步进电机9

步进电机9是一种通用的电机，包括前、后步进电机9.1、9.2；

其功能是带动齿轮6。

10、数字输出型压力传感器10

所述的数字输出型压力传感器10包括前、后数字输出型压力传感器10.1、10.2。

设置于滑动板3之间，和外置单片机连接。

与外置单片机、步进电机9和塑料齿条4配合工作，当夹持力过小时，数字输出型压力传感器10将数字信号传输到外置单片机，外置单片机控制步进电机9转动，带动塑料齿条4进一步夹紧；当数字输出型压力传感器10检测到夹持蟹腿的力刚好能夹持住又不损伤蟹腿时，外置单片机控制步进电机9自锁。

三、工作机理

通过外置单片机、步进电机9、数字输出型压力传感器10、外置单片机的反馈机制，控制塑料齿条4与齿轮6的啮合程度，无损伤而高效率地的对大闸蟹0的蟹腿进行夹持；同时，滑动板3的滑动能实现对不同大小大闸蟹0的夹持。

四、使用方法

①先移动前滑动板3.1到适当位置，将大闸蟹0一侧的蟹腿，插入到装置同侧的前滑动板3.1与前塑料齿条4.1之间，保证前滑动板3.1、蟹腿根部和前塑料齿条4.1在同一竖直平面上；

②同时使大闸蟹0的躯体位于中海绵7.3的正中上方；

③再移动另一侧的后滑动板3.2，将大闸蟹0同侧的蟹腿，插入到装置同侧的后滑动板3.2与后塑料齿条4.2之间，保证后滑动板3.2、蟹腿根部和后塑料齿条4.2在同一竖直平面上；

④适当对大闸蟹0位置进行调整，拉动两侧的塑料齿条4插入到齿轮箱5内，使塑料齿条4与齿轮6啮合；

⑤启动外置单片机程序，驱动步进电机9转动，带动塑料齿条4运动，数字输出型压力传感器10测量夹持压力，直至在不致大闸蟹0受伤的情况下将其夹持住时，步进电机9自锁，达到夹持大闸蟹0的目的；

⑥需要将已被夹持住的大闸蟹0从装置取走时，再次通过外置单片机控制步进电机9反转，带动齿轮6反向拉动塑料齿条4，再取出大闸蟹0即可。