鱿鱼智能切片装置及方法与流程

本发明属于海产品精加工技术领域，具体涉及一种鱿鱼智能切片装置及方法。

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：设计一种智能切片装置和方法，实现不同规格的鱿鱼加工，即鱿鱼白片进行定重定形的切片加工，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：

本发明中的装置，主要包括推进机构、3d扫描系统、固定压紧机构、切割机构和切割台。

所述的推进机构，用于固定鱿鱼的一端，并将鱿鱼推进切割工位。

所述的3d扫描系统，用于在推进机构推进过程中鱿鱼的扫描成像，并通过数据处理系统控制推进机构的推进距离和切割机构的切割角度。

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，所述的推进机构主要由滑轨、滚珠丝杆、伺服电机、推进支架、气缸和固定推进装置组成。滑轨安装在底座两边，推进支架横跨切割台两边安装在滑轨上，推进支架与滚珠丝杆垂直安装。滚珠丝杆安装于切割台底下，与底座水平安装，并与伺服电机连接，实现推进支架的水平运动。气缸固定在推进支架上，活塞杆的底端与固定推进装置连接。所述固定推进装置由连接板和固定针组成，实现鱿鱼与推进支架的固定。

所述的3d扫描系统主要由3d扫描仪、扫描仪固定支架和数据处理系统组成。扫描仪固定支架横跨于切割台两边，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，数据处理系统对除鱿鱼以外的图像进行去除，并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推进机构的推进距离和切割机构的切割角度。

所述的固定压紧机构主要由压紧机构固定支架、气缸、压紧片组成。压紧机构固定支架横跨于切割台两边，并与底座固定。气缸固定在压紧机构固定支架上，活塞杆的底端与压紧片连接，实现鱿鱼的压紧固定。

所述的切割机构主要由切割机构固定支架、直线滑台、伺服电机、刀片和刀片固定支架组成。切割机构固定支架横跨于切割台两边并固定在底座上，直线滑台固定在切割机构的固定支架的腰型槽上，通过直线滑台不同角度的固定，实现刀片不同角度的斜向下运动。刀片通过刀片固定支架固定在直线滑台上，刀片固定支架上的腰型孔用来调节刀片，保证刀片刃口处于水平位置。

所述的切割台用于鱿鱼的切割，在台面上开有一条槽，实现鱿鱼表面薄皮的切断，切割台与底座固定。

本发明中的方法具体是：

将待加工的鱿鱼摆放在推进机构下方的切割台上，推进机构上的固定推进装置扎入鱿鱼末端并使之与推进机构固定，固定后的鱿鱼和推进机构一起向前移动经过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推进机构的推进距离和切割机构的切割角度。

扫描后的鱿鱼随推进机构运动到切割位置后，固定压紧机构将鱿鱼压紧使鱿鱼与切割台固定。切割机构根据数据处理系统的参数，旋转到所需角度，同时控制切割装置带动刀片斜向下运动。

切割结束后，固定压紧机构脱离鱿鱼，同时推进机构根据数据处理系统的参数推进一段距离，固定压紧机构再次压紧鱿鱼，切割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，推进机构退回原处，进行下一次的动作。

本发明的有益效果是：能够实现鱿鱼定重定形的智能化切割，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为切割机构示意图；

图3为固定压紧机构示意图；

图4为推进机构示意图；

图中：1-滚珠丝杆，2-伺服电机，3-滑轨，4-滑轨，5-推进支架，6-扫描仪固定支架，7-3d扫描仪，8-切割台，9-压紧机构固定支架，10-切割机构固定支架，11-伺服电机，12-刀片，13-刀片固定支架，14-直线滑台，15-压紧片，16-气缸，17-固定推进装置，18-气缸。

具体实施方式

下面结合附图对本发明进一步说明。

如图1、图2、图3和图4所示，本装置包括推进机构、3d扫描系统、固定压紧机构、切割机构和切割台8组成。推进机构主要由滑轨3和4、滚珠丝杆1、伺服电机2、推进支架5、气缸18、固定推进装置17组成。滑轨3和4安装在底座两边，推进支架5横跨切割台8两边，安装在滑轨3和4上，与滚珠丝杆1垂直安装。滚珠丝杆1安装于切割台8底下，与底座水平安装，并与伺服电机2连接，实现推进支架5的水平运动。气缸18固定在推进支架5上，活塞杆的底端与固定推进装置17连接。固定推进装置17由连接板和固定针组成，实现鱿鱼与推进支架5的固定。3d扫描系统主要由3d扫描仪7、扫描仪固定支架6和数据处理系统组成。扫描仪固定支架6横跨与切割台8两边，3d扫描仪7固定于扫描仪固定支架6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9、气缸16、压紧片15组成。固定支架9横跨切割台8两边，并与底座固定。气缸16固定在固定支架9上，活塞杆的底端与压紧片15连接，实现鱿鱼的压紧固定。切割机构主要由切割机构固定支架10、直线滑台14、伺服电机11、刀片12、刀片固定支架13组成。切割机构固定支架10横跨与切割台8两边并固定在底座上，直线滑台14固定在切割机构的固定支架10的腰型槽上，通过直线滑台14不同角度的固定，可以实现刀片12不同角度的斜向下运动，此运动可以分解为纵向和横向的切割运动，由于刀片12斜向下运动的角度不同，刀片12横向切割距离也会不同。刀片12通过刀片固定支架13固定在直线滑台14上，刀片固定支架13上的腰型槽用来调节刀片12，保证刀片12刃口处于水平位置。

利用本装置进行鱿鱼切片的过程为：

将已经过初级加工的鱿鱼摆放在推进机构下方的切割台8上，由于其是冷冻过的，故为块状；推进机构上的气缸18活塞杆伸出，带动固定推进装置17扎入鱿鱼末端并使之与推进机构固定，固定后的鱿鱼和推进机构一起向前移动经过3d扫描仪7的下方，3d扫描仪7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，并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推进机构的伺服电机2推进距离和切割机构的切割角度。扫描后的鱿鱼随推进机构运动到切割位置后，固定压紧机构上的气缸16活塞杆伸出，将压紧片压15在鱿鱼上，使鱿鱼与切割台8固定。切割机构根据3d扫描仪7处理系统的参数，旋转到所需角度，同时控制切割装置的伺服电机11带动刀片12斜向下运动，此运动可以分解为纵向和横向的切割运动。切割结束后，固定压紧机构上的气缸16活塞杆缩回，压紧片15脱离鱿鱼，同时推进机构根据3d扫描仪处理的参数推进一段距离，固定压紧机构上的气缸16活塞杆再次伸出，将压紧片15压在鱿鱼上，使鱿鱼与切割台8固定。切割机构旋转到所需角度后进行切割，依次循环，直到3d扫描仪7的处理参数全部输出，鱿鱼切片结束，推进机构退回原处，进行下一次的动作。