用于鱿鱼切片的智能装置及切片方法与流程

本发明属于海产品加工领域，具体涉及一种用于鱿鱼切片的智能装置及切片方法。

背景技术：

我国是世界渔业大国，水产资源丰富，水产品种类繁多。2017年全国渔业总产值已达到12002亿元，进出口总额301.12亿美元，水产品总产量6901.25万吨，其中海水产品产量约3490.15万吨，远洋渔业产量198.75万吨。自2012年起，中央财政对渔业投入大幅增加，为渔业经济保持高度可持续发展提供了最佳保障。

海洋渔业是浙江省海洋经济的支柱产业之一，在浙江海洋经济发展示范区建设中发挥了重要作用。每年浙江的海洋渔业产量约占全国总量的十分之一，在全国海洋经济和大农业中占有重要地位。2017年浙江省渔业总产值962亿元，水产品总产量631万吨，比上年增长4.8%。其中海水产品产量517万吨，增长5.2%；远洋渔业产量为60万吨，比上年增长9.0%。

水产品加工利用是海洋渔业生产活动的延续，是在当前有限的渔业资源条件下产生更大经济价值的关键手段。由于水产加工企业加工品种多，原材料不规则，实现自动化、智能化加工难度大，因此水产加工领域的智能化生产加工技术一直鲜有研究。截至目前国内水产品加工还是以人工为主，自动化、智能化加工设备应用占比很低。但是近年来传统水产加工企业开始面临招工难、工人工资逐年攀升、生产效率不高的问题，企业盈利能力逐年下降，原有竞争优势不复存在，全球竞争力明显下降。而德国、美国、日本、澳大利亚等国都已采用适合他们经济鱼类的处理设备及智能生产线，生产效率和产品合格率较高。因此，我国传统水产加工企业急需转型升级，才能在新时代下焕发新的生机。

提高我国水产加工行业自动化设备应用比例，开发更多适合于我国国情的水产加工智能化装备，是我国水产加工行业转型升级的重要方式和必然途径。随着时代的进步，智能化让工业生产再次迈进新台阶。再到现在，人工智能已成为引领人们探索发现的新领域，并很可能给整个社会带来新的巨变。智能制造技术同样可以应用于水产加工行业，通过智能制造设备取代人工从事解冻、切片、切块、自动烹饪及分拣包装等工作，不但可以大幅度降低劳动力成本，更可以大幅提升产品质量，减少加工损耗，提高有限水产资源的利用率。

技术实现要素：

本发明的目的是：设计一种自动切片装置，实现不同规格的鱿鱼初级加工产品进行定重定形的切片加工功能，解决现有人工切片效率不高、成品率低等问题，实现鱿鱼的自动化、智能化的定重定形切片。

本发明解决技术问题采用的技术方案是：

用于鱿鱼切片的智能装置，主要包括皮带输送机构、3d扫描系统、固定压紧机构、切割与角度调整机构。

所述的皮带输送机构，用于输送鱿鱼；所述的3d扫描系统，用于在皮带输送机构输送过程中鱿鱼的扫描成像，并通过数据处理系统控制皮带输送机构的输送距离和切割与角度调整机构的切割角度；所述的固定压紧机构，用于在切割时对于鱿鱼的固定压紧；所述的切割与角度调整机构，用于接收数据处理系统发出的控制指令，对切割工位上的鱿鱼进行定重定形切割。

进一步说，所述的皮带输送机构主要由防滑皮带、金属衬板，驱动马达、皮带驱动辊、皮带从动辊、皮带涨紧机构组成。防滑皮带内部两端分别有皮带驱动辊和皮带从动辊固定，防滑皮带上表面内侧衬一块金属衬板，防滑皮带通过皮带张紧机构对皮带进行张紧，内部的驱动马达控制防滑皮带的正反转和皮带的输送速度。

进一步说，所述的3d扫描系统主要由3d扫描仪、扫描仪固定支架和处理系统组成。扫描仪固定支架横跨于皮带输送机构两边，3d扫描仪固定于扫描仪固定支架顶部中央位置，实现对鱿鱼的扫描成像。

进一步说，所述的固定压紧机构主要由压紧机构固定支架、内部装有单向轴承的聚氨酯压辊、配重压块组成。固定支架横跨于皮带输送机构两边，并与皮带输送机构的机架侧面固定。聚氨酯压辊通过连接板固定在固定支架上，连接板的上部安装有配重压块，鱿鱼块通过压辊时可由聚氨酯压辊压紧。

进一步说，所述的切割与角度调整机构主要由固定支架、直线轴承、步进电机、曲柄连杆机构、刀片、刀片安装支架、电动旋转台组成。固定支架横跨于皮带输送机构两边上，刀片安装在刀片安装支架上，刀片安装支架两端固定在直线轴承的滑块上，直线轴承位于刀架侧面；整个刀架为一个框架结构，刀架的一侧安装有提供刀片上下运动的步进电机和配套的曲柄连杆机构，刀架的另一侧安装有提供整个刀架部分旋转运动的电动旋转台。

利用上述装置进行鱿鱼定重定形切片的方法为：

将待加工的鱿鱼摆放在皮带输送机构上，皮带输送机构带动鱿鱼向前移动经过3d扫描系统的下方。

3d扫描系统对移动中的鱿鱼成像，并通过数据处理系统对除鱿鱼以外的图像进行去除，根据设置的参数对鱿鱼进行定重定形的分块，通过处理后的数据来控制切割时的皮带输送机构的输送距离和切割与角度调整机构的切割角度。

扫描后的鱿鱼随皮带输送机构运动到切割位置后，固定压紧机构将鱿鱼压紧；切割与角度调整机构根据数据处理系统的参数，旋转到所需角度，同时切割与角度调整机构带动刀片斜向下运动；

切割结束后，固定压紧机构脱离鱿鱼，同时皮带输送机构根据数据处理系统的参数再推进一段距离，固定压紧机构再次压紧鱿鱼，切割与角度调整机构旋转到所需角度后进行切割，依次循环，直到鱿鱼切片结束。

本发明的有益效果是：能够实现鱿鱼定重定形的自动化切割功能，解决现有人工切割效率不高、成本率低等问题，实现了由于鱿鱼自动化、智能化的加工生产。

附图说明

图1为鱿鱼定重定形自动切片装置示意图

图2为鱿鱼块皮带输送机构；

图3为图2中的a-a向视图；

图4为图3的反向视图；

图5为切割与角度调整机构立体图；

图6为切割与角度调整机构俯视图；

图中1-皮带输送机构，2-3d扫描系统,3-固定压紧机构，4-步进电机，5-切割与角度调整机构，6-防滑皮带，7-皮带内部金属衬板，8-内置驱动马达，9-皮带驱动辊，10-皮带从动辊，11-型材框架，12-皮带涨紧机构，13-刀片上下曲柄连杆机构，14-固定支架，15-直线轴承，16-步进电机，17-步进电机安装座，18-刀片，19-刀片安装支架，20-电动旋转台，21-电动旋转台安装板。

具体实施方式

下面结合附图对本发明进一步说明。

如图1至图6所示，本实施例主要包括鱿鱼块皮带输送机构1、3d扫描系统2、固定压紧机构3、切割与角度调整机构4组成。皮带输送机构1主要由防滑皮带6，皮带内部金属衬板7，内置驱动马达8，皮带驱动辊9，皮带从动辊10，型材框架11，皮带张紧机构12组成。防滑皮带6内部两端分别有皮带驱动辊9和皮带从动辊固定10，输送皮带上表面内侧衬一块金属板7，输送皮带通过皮带张紧机构12对皮带进行涨紧，内部的驱动马达8控制输送皮带的正反转和皮带的输送速度。3d扫描系统主要由3d扫描仪、扫描仪固定支架和处理系统组成。扫描仪固定支架横跨于皮带输送机构两边，3d扫描仪固定于扫描仪固定支架顶部，实现对鱿鱼的扫描成像。固定压紧机构主要由压紧机构固定支架、内部装有单向轴承的聚氨酯压辊、配重压块组成。固定支架横跨输送皮带两边，并与皮带输送机构机架侧面固定。聚氨酯压辊通过连接板固定在固定支架上，连接板的上部安装有配重压块，鱿鱼块通过压辊时可由聚氨酯压辊压紧。切割与角度调整机构5主要由刀片上下曲柄连杆机构13，固定支架14，左右两侧直线轴承15，步进电机16，步进电机安装座17，刀片18，刀片安装支架19，电动旋转台20，电动旋转台安装板21组成。固定支架14横跨于皮带输送机构两边并固定在侧边型材支架11上，刀片18安装在刀片安装支架19上，刀片安装支架19两端固定在直线轴承15的滑块上，整个刀架切割部分为一个框架结构，在其中刀架的一侧安装有提供刀片上下运动的步进电机16和配套的曲柄连杆机构13，刀架的另一侧安装有提供整个切割刀架部分旋转运动的电动旋转台20。

本装置进行鱿鱼定重定形切片的过程为：

将鱿鱼摆放在鱿鱼块皮带输送机构的输送皮带上，输送机构内置电机转动带动鱿鱼向前运动，输送皮带上的鱿鱼块经过3d扫描仪的下方，3d扫描仪对移动中的鱿鱼块3d成像，并通过处理系统对鱿鱼的图像进行处理，并根据设置的参数对鱿鱼块进行定重定形的分块，处理后的数据用来控制切割时的皮带输送机构的皮带推进距离和切割与角度调整机构的切割角度的配合。扫描后的鱿鱼随皮带输送机构运动到切割位置后，固定压紧机构上的聚氨酯压辊将鱿鱼块压紧在输送皮带上，使鱿鱼块与输送带皮带固定。切割与角度调整机构根据3d扫描仪处理系统的参数，由电动旋转台将整个刀架旋转到所需角度，同时切割与角度调整机构的运动系统控制步进电机带动曲柄连杆机构斜向下运动，安装在两直线轴承上的刀片安装架和刀片也斜向下完成切割动作。