大闸蟹公母和大小在线无损检测分级设备的制作方法

本发明涉及水产品品质检测分级设备，尤其涉及一种大闸蟹公母和大小在线无损检测分级设备。

背景技术：

大闸蟹是一种经济蟹类，又称河蟹、毛蟹、清水蟹或螃蟹，是中国久负盛名的美食。随着人们生活水平的提高，人们对大闸蟹的需求越来越大，对大闸蟹的口味要求越来越高。虽然随着水产养殖业规模化发展，大闸蟹产量成倍增长。在大闸蟹的生产过程中，养殖户往往是通过“团脐是母蟹，尖脐的是公蟹”等一些方式来直接筛选大闸蟹；直接通过感官来判断分类会造成人力和物力的很大浪费和误差。针对这一问题，利用工业化的方法来对大闸蟹进行分类是十分必要的。

王武、王成辉、马旭洲著《河蟹生态养殖》【（第二版），出版社：中国农业出版社，出版时间：13-13-52-01-01，isnb号：978799181387】中提到大闸蟹属于变温冷血冬眠动物，体温会随周围环境发生变化，与环境温度基本相同。当外界气温降到9℃以下时，螃蟹的活动就减慢了，降到4-7℃时，螃蟹就停止了活动，短时间内螃蟹就会处于冬眠状态，螃蟹冬眠状态的主要特点就是不吃少动或不动。

目前，利用大闸蟹这一特性对大闸蟹进行在线输送和分级，国内外在此方面还未涉及。

技术实现要素：

本发明的目的是针对现有技术中存在的缺点和不足，提供一种大闸蟹公母和大小在线无损检测分级设备。

本发明的目的是这样实现的：

利用高光谱成像技术获取大闸蟹蟹壳的光谱图像信息，由此搭建出了一套全自动化的在线无损检测分级设备，利用机器对大闸蟹的公母和大小进行分类，大大减轻了人工分类筛选的工作量，提高了螃蟹养殖的经济效益与自动化程度。

另外，大闸蟹属于变温冷血冬眠动物，体温会随周围环境发生变化的特点；采用低温制冷装置使大闸蟹短时间内处于冬眠状态，再利用高光谱成像技术获取到大闸蟹表面的信息，电子称获取重量信息，通过信息处理控制步进电机转动，步进电机带动公母分级板转动，实现大闸蟹公母分级，当红外射线装置检测到大闸蟹通过时，信息处理与反馈装置控制气动推板，从而使大闸蟹落入下料装置，实现对大闸蟹大小的分级。

具体地说，本设备包括工作对象——大闸蟹；

设置有依次排列的水池、上料传送带装置、分蟹刷装置、工作台、低温制冷装置、方向整列装置、大闸蟹翻面装置、等间距蟹盒传送带装置、高光谱检测装置、大闸蟹公母分级装置和大闸蟹大小分级装置；

在水池中放入大闸蟹，在工作台上设置有上料传送带装置，在上料传送带装置的末端设置有分蟹刷装置，在分蟹刷装置的上方设置有低温制冷装置，在低温制冷装置内设置有方向整列装置，在方向整列装置的末端设置有大闸蟹翻面装置，在大闸蟹翻面装置的下方设置有等间距蟹盒传送带装置，在等间距蟹盒传送带装置的上方设置有高光谱检测装置，在高光谱检测装置的末端设置有大闸蟹公母分级装置，在大闸蟹公母分级装置的末端设置有大闸蟹大小分级装置。

本发明具有下列优点和积极效果：

①通过高光谱获取表面信息，通过电子称获取重量信息，通过信息处理实现大闸蟹公母和大小的分级；

②可大大提高大闸蟹分级的效率和准确率，降低人工劳动强度，减少大闸蟹伤亡；

③设备结构简单，操作方便，有利于实现自动化流水线作业。

附图说明

图1为本设备的结构示意图（立体图）；

图2为上料输送带装置2、分蟹刷装置3、低温制冷装置5和大闸蟹翻面装置7的结构示意图（主视图）；

图3为方向整列装置6的结构示意图（俯视图）；

图4为高光谱检测装置9的结构示意图（主视图，剖）；

图5为大闸蟹公母分级装置10的结构示意图（立体图）；

图6为大闸蟹公母分级装置10的结构示意图（主视图，剖）；

图7为大闸蟹大小分级装置11的结构示意图（主视图）；

图8为大闸蟹大小分级装置11的结构示意图（俯视图）。

0—大闸蟹；

1—水池；

2—上料传送带装置，

2-1—电机，2-2—变速箱，2-3—主动皮带轮，2-4—皮带，2-5—从动皮带轮，2-6传送带；

3—分蟹刷装置；

4—工作台；

5—低温制冷装置，

5-1—隔热箱体，5-2—冷气管,5-3—冷气开关；

6—方向整列装置；

7—大闸蟹翻面装置；

8—等间距蟹盒传送带装置；

9—高光谱检测装置，

9-1—黑箱，9-2—光源，9-3—高光谱成像仪；

10—大闸蟹公母分级装置，

10-1—电子称，10-2—u型转动板，10-3—分级滑道，

10-4—步进电机；

11—大闸蟹大小分级传送带装置，

11-0—托板，11-1—红外射线检测器，11-2—气动控制箱，

11-3—气动推杆，11-4—气动推板，11-5—下料口。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本设备详细说明：

一、总体

如图1，本设备包括工作对象——大闸蟹0；

设置有依次排列的水池1、上料传送带装置2、分蟹刷装置3、工作台4、低温制冷装置5、方向整列装置6、大闸蟹翻面装置7、等间距蟹盒传送带装置8、高光谱检测装置9、大闸蟹公母分级装置10、大闸蟹大小分级装置11。

其位置和连接关系是：

在水池1中放入大闸蟹0，在工作台4上设置有上料传送带装置2，在上料传送带装置2的末端设置有分蟹刷装置3，在分蟹刷装置的3上方设置有低温制冷装置5，在低温制冷装置5的内设置有方向整列装置6，在方向整列装置6的末端设置有大闸蟹翻面装置7，在大闸蟹翻面装置7的下方设置有等间距蟹盒传送带装置8，在等间距蟹盒传送带装置8的上方设置有高光谱检测装置9，在高光谱检测装置9的末端设置有大闸蟹公母分级装置10，在大闸蟹公母分级装置10的末端设置有大闸蟹大小分级装置11。

工作机理：

大闸蟹0经上料传送带装置2、分蟹刷装置3和方向整列装置6实现由杂乱无序变为单层放置，排放整齐的大闸蟹0经低温制冷装置5使大闸蟹短时间内处于冬眠状态，经大闸蟹翻面装置7使大闸蟹背面朝上，落入等间距蟹盒传送带装置8，通过高光谱检测装置9获取表面信息，获取表面信息后经过大闸蟹公母分级装置10实现大闸蟹公母分级，在继续传送的过程中经过大闸蟹大小分级装置11实现对大闸蟹0大小的分级。

二、功能块

0、大闸蟹0

大闸蟹0是本设备的工作对象。

1、水池1

水池1是放大闸蟹0的方形容器。

2、上料传送带装置2

如图2，上料传送带装置2包括电机2-1、变速箱2-2、主动皮带轮2-3、皮带2-4、从动皮带轮2-5和传送带2-6；

其位置和连接关系是：

在工作台4上设置有传送带2-6，在工作台4下方从左到右，电机2-1、变速箱2-2、主动皮带轮2-3、皮带2-4、从动皮带轮2-5和传送带2-6依次连接。

由电机2-1产生动力，经变变速箱2-2的变速后由皮带2-4传送到传送带2-6，从而使传送带2-6呈逆时针方向旋转，实现大闸蟹0的输送。

3、分蟹刷装置3

如图2，前述，在上料传送带装置2的末端设置有分蟹刷装置3。

所述的分蟹刷装置3是一种设置有毛刷的滚筒及其传动机构，通过皮带2-4获得动力从而产生逆时针方向旋转，实现大闸蟹0的单层排放。

其工作机理是：

通过和方向整列装置6的配合将杂乱无序的大闸蟹0变成单层多排输送，再进入低温制冷装置5。

4、工作台4

工作台4是本设备所有功能装置的支撑体。

5、低温制冷装置5

如图2，低温制冷装置5包括隔热箱体5-1、冷气管5-2和冷气开关5-3；

其位置和连接关系是：

在隔热箱体5-1上设置有冷气开关5-3和冷气管5-2，冷气管5-2外接空气制冷机。

其工作机理是：

空气制冷机通过冷气管5-2和冷气开关5-3将冷空气输入隔热箱体5-1，使隔热箱体5-1内的温度保持在4-7℃左右，使大闸蟹0短时间内进入冬眠状态。

6、方向整列装置6

如图3，方向整列装置6是一种设置有3条通道的长板。

其工作机理是：

通过和分蟹刷3的配合将杂乱无序的大闸蟹0单层3排放置，排放整齐进入低温制冷装置5。

7、大闸蟹翻面装置7

如图2，大闸蟹翻面装置7是一种均匀设置有4个弧形叶片的滚筒及其传动机构，通过皮带2-4获得动力从而产生逆时针方向旋转，实现大闸蟹0的翻面，即使大闸蟹0的背面朝下。

其工作机理是：

排列整齐的大闸蟹0经过低温制冷装置5在传送带2-6的传送下落入大闸蟹翻面装置9中，大闸蟹0随着大闸蟹翻面装置7的转动，当大闸蟹翻面装置7转动到90°位置时，大闸蟹0由底部朝下翻转为底部朝上，从而实现大闸蟹的翻面，在继续转动的过程中大闸蟹0落入下方的等间距蟹盒传送带装置8中。

8、等间距蟹盒传送带装置8

如图1，等间距蟹盒传送带装置8是一种设置有等间距蟹盒及其传动机构的输送装置，包括主动轮、从动轮和蟹盒链。

9、高光谱检测装置9

如图4，高光谱检测装置9包括黑箱9-1、光源9-2、高光谱照相机9-3；

其位置和连接关系是：

高光谱照相机9-3设置在黑箱9-1的上方中央，光源9-2设置在黑箱9-1的左上方和右上方；

大闸蟹0置于黑箱9-1的正下方，和高光谱照相机9-3对准。

其工作机理是：

大闸蟹0经等间距蟹盒传送带装置8使大闸蟹0通过高光谱检测装置9获取表面信息。

10、大闸蟹公母分级装置10

如图5、6，大闸蟹公母分级装置10包括电子称10-1、u型转动板10-2、分级滑道10-3和步进电机10-4；

其位置和连接关系是：

电子称10-1设置在分级滑道10-3的前端，u型转动板10-2设置在电子称10-1的上方，步进电机10-4设置在分级滑道10-3的下方，并和u型转动板10-2连接，u型转动板10-2由步进电机10-4带动。

其工作机理是：

在高光谱检测装置9中采集大闸蟹0表面信息后，在等间距蟹盒传送带装置8中继续传送落入电子称10-1的上方，获取大闸蟹0重量信息；获取的表面信息数据传递至计算机，利用计算机进行信息处理，又控制步进电机10-4转动，再带动u型转动板10-2转动，从而实现对大闸蟹0公母的分级。

11、大闸蟹大小分级传送带装置11

如图7、8，大闸蟹大小分级传送带装置11包括托板11-0、红外射线检测器11-1、气动控制箱11-2、气动推杆11-3、气动推板11-4和下料口11-5；

其位置和连接关系是：

沿托板11-0的中心线，从前到后依次设置有第1、2、3组红外射线检测器11-1和气动控制箱11-2，在托板11-0中心线的两侧，左、右各3组下料口11-5分别与气动控制箱11-2位置对应；

气动控制箱11-2、气动推杆11-3和气动推板11-4依次连接，气动推板11-4和下料口11-5的位置对应。

其工作机理是：

大闸蟹0经过电子称11-1称量后，获取的重量信息数据传递至计算机，又经过计算机进行信息处理再传递至气动控制箱11-2；当大闸蟹0从分级滑道10-3滑入大闸蟹大小分级传送带装置11，在大闸蟹大小分级传送带装置11的传送下，大闸蟹通过红外射线检测器11-1时，计算机控制气动推板11-4推动，从而使大闸蟹落入下料口11-5，实现对大闸蟹大小的分级。