一种对虾分离排序装置的制作方法

本发明涉及一种水产加工装置，特别是一种伸缩指夹式对虾分离排序装置。

背景技术：

对虾壳薄体肥，含肉率高，肉质鲜美，营养丰富，是烹制多种佳肴及制作多种休闲、风味食品的优质食材，深受国内外消费者喜爱。对虾是全球需求量最大的水产品之一，2016年全球对虾总产量约400万吨，中国、印度、泰国、印尼、越南和厄瓜多尔6国总产量超过全球对虾总产量的75％。中国是世界上最大的对虾生产国，也是对虾主要贸易国之一。对虾虾仁是对虾收获后粗加工的重要产品，中国出口的对虾产品中，虾仁总量占了约一半。

目前普遍使用的对虾脱壳方法是将虾速冻之后解冻再进行人工剥壳，人工脱壳不仅效率较低而且会对虾仁品质造成破坏。随着对虾加工产业的快速发展以及劳动力成本的上升，以手工剥制为主要方式的生产模式已经不能满足对虾剥制生产的要求。因此实现机械化的全自动流水线生产取代人工剥制是解决当前对虾加工困境、提高对虾脱壳水平的重要方向。

国内主要使用多辊揉搓结构的剥壳机进行对虾的机械化剥制，对虾的喂入由传送带输送。由于传送带无法进行对虾的分离排序，对虾在传送带上的分布杂乱，有的位置对虾成堆分布，有的位置无对虾。多只对虾堆叠影响了后续对虾信息检测系统的效果，同时对虾喂入剥制机构后会造成有的通道对虾多、有的通道无对虾的情况，多只对虾拥堵同一剥制通道会影响剥制质量和效率，对虾分配的不均匀降低了剥壳效率。因此，解决对虾喂入过程中杂乱无序的问题，实现对虾的分离排序非常必要。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的上述问题，提供一种伸缩指夹式对虾分离排序装置，能够完成对虾的逐个分离和排序，实现对虾成排有序地喂入。

为了实现上述目的，本发明提供了一种对虾分离排序装置，其中，包括机架和安装在所述机架上的多个对虾分离单体，所述多个对虾分离单体分别与传动链条连接，每个所述对虾分离单体包括：

壳体，包括前壳和后壳，所述后壳固定在所述机架上，所述前壳安装在所述后壳上，并与所述后壳共同围合成一容置空间，所述前壳上设置有进料导管，所述后壳设置有排料口，所述后壳的内表面上设置有伸缩轨道；

旋转机构，包括轮盘、轴和链轮，所述轴安装支撑在所述后壳上，所述轮盘位于所述容置空间内并安装在所述轴的上端，所述链轮安装在所述轴的下端并与所述传动链条连接；以及

多个夹持机构，均匀设置在所述轮盘上，每个所述夹持机构包括导引勺和指夹器，所述导引勺安装在所述轮盘上以承托对虾并推动对虾转动，所述指夹器对应于所述导引勺设置并与所述伸缩轨道相对滚动，所述指夹器在所述伸缩轨道带动下相对于所述导引勺分别具有一夹持位置和一排料位置。

上述的对虾分离排序装置，其中，所述后壳的顶部设置有固定板和喷嘴，所述后壳通过所述固定板安装在所述机架上。

上述的对虾分离排序装置，其中，所述伸缩轨道为一沿所述后壳边缘的圆环带，包括顺序连接的伸长区、填充区、收缩区和夹持区，所述夹持区与所述后壳的内表面等高，所述填充区为高于所述后壳的内表面的环带，所述伸长区为由所述夹持区向所述填充区过渡的斜面，所述收缩区为由所述填充区向所述夹持区过渡的斜面。

上述的对虾分离排序装置，其中，所述填充区的高度由伸缩行程确定，所述伸缩行程根据去头对虾的厚度计算：

h＝lmax+△

其中，h为伸缩行程，lmax为去头对虾的最大厚度，△为对虾夹持过程的厚度冗余量。

上述的对虾分离排序装置，其中，所述前壳为与所述后壳适配的圆板形，所述前壳的中下部设置有圆孔，所述进料导管安装在所述圆孔上，所述前壳的内侧面上设置有导引弧面，以引导对虾进入所述排料口。

上述的对虾分离排序装置，其中，所述导引勺包括互相连接的勺柄和勺头，所述勺头上设置有滑槽通孔，所述勺柄与部分勺头的一侧为安装面，所述勺柄和部分勺头的另一侧为承托面，所述安装面与所述承托面之间的勺头侧面为过渡弧面。

上述的对虾分离排序装置，其中，所述承托面为一与去头对虾平均弯曲半径和平均长度适配的曲面，所述承托面的曲线数学模型为：y＝13.3sin(πx/60)，其中30≤x≤120，x为平面直角坐标系的横坐标，y为纵坐标。

上述的对虾分离排序装置，其中，所述指夹器包括指夹片、伸缩轴、弹簧、支撑板和滚动底座，所述滚动底座位于所述伸缩轨道上，所述支撑板安装在所述滚动底座上，所述伸缩轴的一端穿过所述支撑板与所述滚动底座连接，所述伸缩轴的另一端穿过所述轮盘安装在所述滑槽通孔内，所述指夹片安装在所述伸缩轴的顶端，所述弹簧套在所述伸缩轴上，并分别抵接在所述支撑板和所述轮盘之间。

上述的对虾分离排序装置，其中，所述指夹片为长条形尼龙柔性材料薄片，所述指夹片的尾部通过螺钉固定在所述伸缩轴上，所述指夹片的头部为圆弧形，所述指夹片的内表面设置有横条纹，以增加夹持对虾的摩擦力。

上述的对虾分离排序装置，其中，所述多个对虾分离单体均倾斜设置在所述机架上，所述进料导管与对虾剥壳机的喂入传送带衔接，调整每个所述对虾分离单体的所述导引勺在所述轮盘上的初始相位至相同相位，以实现所述多个对虾分离单体的排料口的对虾同时同频率排出。

本发明的技术效果在于：

本发明的盘面倾斜放置可使对虾进入对虾分离单体后沿盘面滑落至盘底，滑落过程中由于对虾侧面宽大的特性使对虾自动调整为侧面贴合盘面的斜铺姿态，实现了对虾的侧面约束，可有效解决对虾夹持行程的参数过多问题，夹持行程只与对虾厚度相关；导引勺可满足去头对虾凹形和凸形多姿态的承托需求，配合指夹片可实现单个对虾的稳定夹持推送；轮盘斜置配合喷嘴水流冲刷可将导引勺夹带的多余对虾在重力和水流冲击力的作用下分离开，实现对虾的无损伤分离；对虾分离单体通过轮盘逆时针旋转可自动实现对虾的填充、夹持、清理和排出；可使杂乱无序的对虾成排排出，每个通道实现单只对虾排出，通过增减对虾分离单体的个数可适应不同型号对虾剥壳机的对虾分离排序需求。

以下结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述，但不作为对本发明的限定。

附图说明

图1为本发明一实施例的结构示意图；

图2为图1的侧视图；

图3为本发明一实施例的轮盘结构示意图；

图4为本发明一实施例的前壳结构示意图；

图5为本发明一实施例的后壳结构示意图；

图6为本发明一实施例的导引勺结构示意图；

图7为本发明一实施例的指夹器结构示意图；

图8为本发明一实施例的指夹片结构示意图。

其中，附图标记

1机架

2前壳

21导引弧面

22圆孔

3后壳

31固定板

32喷嘴

33轴承

34收缩区

35填充区

36排料口

37伸长区

38夹持区

4进料导管

5排料导管

6轴

7链轮

8轮盘

9导引勺

91承托面

92滑槽通孔

93过渡弧面

94安装面

10指夹器

101螺钉

102指夹片

103伸缩轴

104弹簧

105支撑板

106滚动轴承

107横轴

108横条纹

11对虾分离单体

具体实施方式

下面结合附图对本发明的结构原理和工作原理作具体的描述：

参见图1及图2，图1为本发明一实施例的结构示意图，图2为图1的侧视图。对虾分离排序装置，包括机架1和安装在所述机架1上的多个对虾分离单体11，本实施例机架1上共平行排布了5个对虾分离单体11，对虾分离单体11均倾斜放置。5个链轮7均通过同一传动链条传动，实现轮盘8转速一致。所述多个对虾分离单体11分别与传动链条连接，每个所述对虾分离单体11包括：壳体，包括前壳2和后壳3，所述后壳3固定在所述机架1上，所述前壳2安装在所述后壳3上，并与所述后壳3共同围合成一容置空间，所述前壳2上设置有进料导管4，所述后壳3设置有排料口36，所述排料口36上连接有排料导管5，所述后壳3的内表面上设置伸缩轨道；旋转机构，包括轮盘8、轴6和链轮7，旋转机构通过轴6与轴承33的配合固定于后壳3上，所述轴6安装在所述后壳3上，所述轮盘8位于所述容置空间内并安装在所述轴6的上端，所述链轮7安装在所述轴6的下端并与所述传动链条连接；以及多个夹持机构，均匀设置在所述轮盘8上，每个所述夹持机构包括导引勺9和指夹器10，所述导引勺9安装在所述轮盘8上以承托对虾并推动对虾转动，所述指夹器10对应于所述导引勺9设置并在所述轮盘8驱动下沿着所述伸缩轨道滚动，所述指夹器10相对于所述导引勺9分别具有一夹持位置和一排料位置。所述多个对虾分离单体11均倾斜设置在所述机架1上，所述进料导管4与对虾剥壳机的喂入传送带衔接，可使对虾进入该对虾分离排序装置，调整每个所述对虾分离单体11的所述导引勺9在所述轮盘8上的初始相位至相同相位，以实现所述多个对虾分离单体11的排料口36的对虾同时同频率排出，实现对虾一排排的排序。

参见图3，图3为本发明一实施例的轮盘结构示意图。本实施例的轮盘8为圆形薄板，沿圆周周均匀排布了八个导引勺9。每个导引勺9的内侧都对应设置一指夹器10，指夹器10和导引勺9共同完成对虾的夹持和分离工作。

参见图4，图4为本发明一实施例的前壳结构示意图。所述前壳2为与所述后壳3适配的圆板形，可通过螺栓固定在后壳3上。所述前壳2的中下部设置有圆孔22，所述进料导管4安装在所述圆孔22上，所述前壳2的内侧面上设置有导引弧面21，以引导对虾从夹持过程进入排料过程，同时将排料口36与其余对虾分隔开。

参见图5，图5为本发明一实施例的后壳结构示意图。本实施例的后壳3为平底锅形状，所述后壳3的顶部设置有固定板31和喷嘴32，该固定板31和喷嘴32可焊接在后壳3顶部，所述后壳3通过所述固定板31安装在所述机架1上，后壳3中间开孔安装有一个轴承33，侧面左下部开口为排料口36，排料导管5与排料口36相连，置于后壳3下方。所述伸缩轨道为一沿所述后壳3边缘的后壳面上一圆环带，包括顺序连接的伸长区37、填充区35、收缩区34和夹持区38，几个轨道区主要差别在于轨道高度不一样，所述夹持区38与所述后壳3的内表面等高，所述填充区35为高于所述后壳3的内表面的环带，所述伸长区37为由所述夹持区38向所述填充区35过渡的斜面，所述收缩区34为由所述填充区35向所述夹持区38过渡的斜面。其中，所述填充区34的高度由伸缩行程确定，所述伸缩行程根据去头对虾的厚度计算：

h＝lmax+△

其中，h为伸缩行程，lmax为去头对虾的最大厚度，△为对虾夹持过程的厚度冗余量。本实施例h＝lmax+△＝18+2＝20mm，故填充区35轨道高度优选为20mm。

参见图6，图6为本发明一实施例的导引勺结构示意图。所述的导引勺9为承托对虾并推动对虾转动的元件，导引勺9的承托面91的形状以去头对虾的姿态尺寸为根据。所述导引勺9包括互相连接的勺柄和勺头，所述勺头上设置有滑槽通孔92，所述勺柄与部分勺头的一侧为安装面94，导引勺9通过该安装面94安装在轮盘8上，所述勺柄和部分勺头的另一侧为承托面91，所述安装面94与所述承托面91之间的勺头侧面为过渡弧面93，以防止棱线对对虾造成损伤。其中，去头对虾在分离过程中存在以腹部朝上的凹形和以背部朝上的凸形两种姿态，为使导引勺9能够适应不同姿态对虾的承托要求，所述承托面91为一与去头对虾平均弯曲半径和平均长度适配的曲面，所述承托面91的曲线数学模型为：y＝13.3sin(πx/60)，其中30≤x≤120，x为平面直角坐标系的横坐标，y为纵坐标，该公式所形成的平面曲线即为承托面91的曲线。

参见图7，图7为本发明一实施例的指夹器结构示意图。所述指夹器10包括指夹片102、伸缩轴103、弹簧104、支撑板105和滚动底座，所述滚动底座位于所述伸缩轨道上，所述支撑板105安装在所述滚动底座上，所述伸缩轴103的一端穿过所述支撑板105与所述滚动底座连接，所述伸缩轴103的另一端穿过所述轮盘8安装在所述滑槽通孔92内，所述指夹片102安装在所述伸缩轴103的顶端，所述弹簧104套在所述伸缩轴103上，并分别抵接在所述支撑板105和所述轮盘8之间。该滚动底座包括滚动轴承106和横轴107，横轴107位于伸缩轴103底部，两个滚动轴承106分别安装在横轴107的两端。

参见图8，图8为本发明一实施例的指夹片结构示意图。所述指夹片102优选为长条形尼龙柔性材料薄片，以降低对虾体的损伤，所述指夹片102的尾部通过螺钉101固定在所述伸缩轴103上，所述指夹片102的头部为圆弧形，所述指夹片102的内表面设置有横条纹108，以增加夹持对虾的摩擦力。

工作时，杂乱无序的去头对虾从输送带滑下，分别进入不同的进料导管4。对虾落到对虾分离单体11的轮盘8盘面上，由于盘面倾斜，对虾沿轮盘8盘面下滑。由于对虾侧面宽大的特性，对虾呈侧面贴合盘面的姿态滑至轮盘8盘底。在链轮7的驱动下，各轮盘8同步逆时针转动。指夹器10在轮盘8的伸缩轨道上滚动，指夹器10先沿填充区35轨道滚动，此时弹簧104被压缩至最短，指夹片102与轮盘8面的距离最大，轮盘8底部的对虾进入指夹片102与导引勺9之间的填充空间。对虾在导引勺9的承托下逐渐向上转动，与轮盘8底部的多只对虾逐渐分离。然后指夹器10进入收缩区34轨道，收缩区34轨道为下坡状斜面，指夹片102在弹簧104力的作用下逐渐缩短与轮盘8面的距离。当对虾对指夹片102的阻力与弹簧104的弹力平衡时，指夹片102收缩过程停止在夹持位置，实现了对一只对虾的夹持。轮盘8继续旋转，指夹器10进入夹持区38。导引勺9上夹带的多余对虾在重力分力的下拉作用和水流冲刷润滑作用下滑落至轮盘8底部，实现了多余对虾的清理，保证了一只对虾的稳定夹持。轮盘8继续逆时针旋转，夹持器进入伸长区37轨道，伸长区37轨道为上坡斜面。在轮盘8转动力作用下，弹簧104逐渐被压缩，指夹片102与轮盘8面的距离逐渐增大，指夹片102逐渐松开对对虾的夹持至排料位置。对虾离开指夹片102，从排料口36落下，沿着排料导管5滑出，实现对虾单个排出，指夹器10进入下一个夹持循环。

本发明可实现对虾的自动填充、夹持、清理和排出的过程，完成对虾的逐个分离和排序，实现对虾成排有序地喂入对虾剥壳机。本发明的盘面倾斜放置可使对虾进入对虾分离单体11后沿盘面滑落至盘底，滑落过程中由于对虾侧面宽大的特性使对虾自动调整为侧面贴合盘面的斜铺姿态，实现了对虾的侧面约束，可有效解决对虾夹持行程的参数过多问题，夹持行程只与对虾厚度相关；导引勺9可满足去头对虾凹形和凸形多姿态的承托需求，配合指夹片102可实现单个对虾的稳定夹持推送；轮盘8斜置配合喷嘴32水流冲刷可将导引勺9夹带的多余对虾在重力和水流冲击力的作用下分离开，实现对虾的无损伤分离；对虾分离单体11通过轮盘8逆时针旋转可自动实现对虾的填充、夹持、清理和排出；可使杂乱无序的对虾成排排出，每个通道实现单只对虾排出，通过增减对虾分离单体11的个数可适应不同型号对虾剥壳机的对虾分离排序需求。

当然，本发明还可有其它多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。