活体鱼类重量分选装置的制作方法

本实用新型涉及渔业产品自动化加工领域，特别是涉及一种活体鱼类重量分选装置。

背景技术：

水产品一直是我国重要的农副产品，尤其以鲜活鱼类为主。鲜活鱼类中富含大量蛋白质、无机盐等营养物质，越来越被广大消费者所青睐，随着水产贸易的不断扩大，活体水产的需求越来越大，在运输或加工前进行按重量分选是处理水产品的常规操作。但目前鱼类分级分选大部分仍处于人工操作阶段，凭借工人的经验和手眼测量对鱼类进行分级分选，效率低，工作强度大，分选准确率低。并且为了便于操作和提高活体水产运输存活率、降低损伤率，常常在分选过程中麻醉鱼类降低活性，但是不合理选择鱼类麻醉剂种类和剂量，易损害活体水产健康，并对人体产生危害。活体鱼类的分级分选一直是渔业生产中难以实现自动化连续作业的环节。

为了保证鱼类的新鲜和健康，在一些不能对鱼类进行降低活性操作的分选场合，人工分级分选难以实施，并且人工操作具有如下缺点：

一、活体鱼类分选过程会挣扎，人工操作过程容易损伤鱼类；

二、如果靠人工经验和手眼测量的方式进行分选，准确率低；

三、如果采用人工过称的方式分选，效率低，工作量大；

四、人工操作，难以实现与后续环节的集成，难以实现自动化。

技术实现要素：

针对现有技术所存在的问题，本实用新型的目的是提供一种活体鱼类重量分选装置，本实用新型能适用于各种不同大小的活体鱼类分选，具有无损、连续分选的特点，能减少人工分选的误差，提高人工分选的效率，降低活体鱼类损伤率，达到活体鱼类无损、高效按重量分选的目的。

本实用新型采用如下技术方案来实现：活体鱼类重量分选装置，包括机架导轨、牵引运动装置、分选桶、分选门型机关及运动称重装置，分选桶设置在机架导轨上并在牵引运动装置的作用下沿机架导轨运动，分选门型机关及运动称重装置均设置在机架导轨上；

分选桶运动至运动称重装置处时，运动称重装置获取活体鱼类与分选桶的重量；分选桶底部设有被动式开合底板，运动至分选门型机关处时，配合分选门型机关的开合实现分选桶的底部被动式开合。

本实用新型采用半自动方式实现活体鱼类按重量分级分选，人工下料，连续自动分级分选，适用于各种不同大小的活体鱼类分选，相对于现有技术，本实用新型具有如下优点和有益效果：

1、本实用新型不需要对鱼类进行降低活性操作，保证了鱼类的新鲜健康，分选桶有足够的活体鱼类活动空间，不会对鱼造成二次损伤，具有无损、连续分选的特点；适用于需要保持鱼类活性，不能对鱼类进行降低活性操作的分选场合，可按照重量对活体鱼类进行分级分选

2、本实用新型采用运动称重装置自动计算鱼类实际重量，比人工称重准确，能减少人工分选的误差。

3、本实用新型采用连续自动称重分级分选，降低了劳动强度，提高了分选效率。

附图说明

图1是本实用新型活体鱼类重量分选装置的正面视图；

图2是本实用新型活体鱼类重量分选装置的背面视图；

图3是本实用新型活体鱼类重量分选装置的俯视图；

图4是本实用新型活体鱼类重量分选装置的分选桶结构示意图；

图5是本实用新型活体鱼类重量分选装置的分选门型机关结构示意图；

图6是本实用新型活体鱼类重量分选装置的机架导轨上斜坡式分离称重轨道示意图；

图7示意了本实用新型中单个分选桶与机架导轨、牵引皮带的连接关系图。

图中：1-收鱼桶，2-分选门型机关，3-分选桶，4-机架导轨，4-1-约束轨道，4-2-滚动台阶，4-3-第一约束板，4-4-第二约束板，5-控制柜，6-运动称重装置，7-牵引运动装置，7-1-从动轮，7-2-主动轮，8-滑动式牵引机构，9-滚动机构，10-被动式开合底板，11-分选门板，12-分选门板驱动电机，13-斜坡式分离称重轨道，14-牵引皮带，15-镂空位置。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型做进一步详细说明，但本实用新型的实施方式不限于此。

实施例

如图1-7所示，本实施例的活体鱼类重量分选装置，包括机架导轨4、牵引运动装置7、分选桶3、分选门型机关2、运动称重装置6等部分，其中：

分选桶3设有多个，均设置在机架导轨上，并可沿机架导轨运动。分选桶底部设有被动式开合底板10，被动式开合底板可被动式开合，通过合页与分选桶本体连接。

分选桶的两侧均设有滚动机构9，可约束分选桶在机架导轨上的运动。相应地，机架导轨4为台阶式结构，通过滚动机构约束分选桶在机架导轨上运动；机架导轨包括约束轨道4-1、位于约束轨道两侧的滚动台阶4-2，以及分别从两侧滚动台阶外边缘向上延伸形成的第一约束板4-3、第二约束板4-4。滚动机构包括安装底座和多个设置在安装底座上的滚珠式轴承。本实施例中，每个滚动机构上设有四个滚珠式轴承，两个设置在安装底座的侧面(该两个滚珠式轴承的设置方向为向外)，与第一约束板4-3或第二约束板4-4接触滚动，用于约束分选桶左右摆动的自由度；另外两个设置在安装底座的下端面(该两个滚珠式轴承的设置方向为向下)，与滚动台阶接触滚动，用于提供低摩擦的牵引运动条件。

机架导轨的约束轨道上等距分布若干分级镂空位置15，作为分级工位(也叫收鱼工位)；分选门型机关2设置在镂空位置上，包括分选门板11和分选门板驱动电机12。镂空位置数量与分级数相关，本实施例为分5级，因此有5个分级镂空位置。配合分级镂空位置上分选门型机关的开合，可实现分选桶的底部被动式开合：分选桶3在机架导轨上运动时，分选桶底部的被动式开合底板闭合；当分选桶沿着机架导轨运动到分选门型机关处时，若分选门型机关打开，则被动式开合底板打开，随后分选桶在牵引运动装置7带动下通过镂空位置后，分选桶底部由于机架导轨的底部约束而自动复位闭合。分选门型机关闭合时其上表面与机架导轨上的分选桶运动下表面重合，使活体鱼类与分选桶同时在机架导轨的约束轨道上运动；当分选门型机关打开时，分级镂空位置不再支撑分选桶底部，使分选桶底部在重力下被动式打开，鱼类落入收鱼桶1中，实现按重量分选。

机架导轨的约束轨道上还设有斜坡式分离称重轨道13，作为称重工位，在斜坡式分离称重轨道上设置运动称重装置6，斜坡式分离称重轨道两侧的台阶之高度低于机架导轨的滚动台阶4-2的高度，并与机架导轨的滚动台阶之间通过倾斜的连接段连接。运动称重装置为可连续动态获取被称物体重量的电子称，运动称重装置的上表面与机架导轨的约束轨道在同一平面(即轨道面和称面共面)，如图6所示，但运动称重装置与机架导轨的约束轨道没有实际连接，运动称重装置的边缘与机架导轨的约束轨道之间有缝隙；在分选桶通过称重分离轨道过程中，活体鱼类与分选桶同时施加压力在运动称重装置上，实现动态重量获取。

总的来说，分选桶在机架导轨上的运动包括常规牵引运动与称重分离轨道过程。常规牵引运动为牵引运动装置7带动分选桶在机架轨道上做匀速等距回环运动。称重分离轨道过程则是在称重工位上通过斜坡式分离称重轨道13进行，具体通过设置在分选桶上的滑动式牵引机构8实现。在分选桶的常规牵引运动过程中若遇到斜坡式分离称重轨道13，分选桶可实现上下运动，斜坡式分离称重轨道使得分选桶的下压力与机架导轨轨道分离，不再施加于机架导轨，而是施加于运动称重装置6上，从而在不影响牵引前进过程的情况下实现牵引过程的运动称重。在分选桶的常规牵引运动过程中，滑动式牵引机构的一端始终越过第一约束板的上方与牵引皮带14连接。

分选桶通过牵引运动装置实现在机架导轨上匀速(0.5m/s)等距回环运动。分选桶的等距摆放与分选桶的个数有关，本实施例采用9个分选桶，则分选桶之间的距离约为525mm。牵引运动装置包括牵引电机、四个传动轮和牵引皮带14，四个传动轮中至少一个用于与牵引电机固定连接以提供动力的主动轮7-2，其余作为从动轮7-1；四个传动轮通过牵引皮带连接，且均为5m-100齿的弧形同步轮。主动轮通过三相220v、400w交流异步减速电机驱动，减速后的转速为30r/min，从动轮通过轴承连接在轴上。牵引皮带宽27mm，牵引皮带还通过螺钉与分选桶上的滑动式牵引机构8的一端固定连接，为若干分选桶提供牵引动力，使若干分选桶等距、匀速的约束在机架导轨上做匀速等距回环运动。而分选桶上的滑动式牵引机构8的另一端套接在固定于分选桶外侧的滑轨上，在分选桶的牵引运动过程中若遇到斜坡式分离称重轨道13，滑动式牵引机构的另一端可以沿着分选桶外侧上下滑动，使分选桶下压力与机架导轨分离，不影响牵引前进过程，如图3、4所示。

控制柜5安装有主控板、变频器、电机驱动器、直流电源等与本实用新型控制电路相关的元器件。其中，主控板采用32位单片机stm32f407，单片机通过rs485总线分别与电子称(即运动称重装置)、变频器连接，获取电子称动态称重数据，通过变频器控制调节牵引运动装置的牵引速度；主控板通过电机驱动器控制分选门型机关开合。用于驱动分选门型机关的驱动电机采用防水工业舵机，24v直流驱动电压。

本实施例中，分选桶采用不锈钢材料制作，厚度0.3mm，根据鱼类大小可设置不同的尺寸，本实施例针对活体鳗鱼分选，采用外径200mm×200mm；机架导轨4采用不锈钢钣金加工而成，外径2600mm×1500mm，高1000mm。

本实用新型采用上述活体鱼类重量分选装置对活体鱼类进行分级分选时，包括以下步骤：

步骤a.停机状态下，手动牵引其中一个分选桶在开机检测位置，开启电源，分选机的牵引运动装置带动所有分选桶在机架导轨上做匀速等距回环运动；本实施例中，对9个分选桶分别编号为1#～9#，并将1#分选桶手动牵引在开机检测位置。

步骤b.在下料工位，将待分选活体鱼类手动放入分选桶；分选桶带动活体鱼类运动到称重工位上的斜坡式分离称重轨道，分选桶经历称重分离轨道过程；在此过程，通过设置于机架导轨两侧的激光对射式开关传感器检测分选桶是否落在电子称(即运动称重装置)的称重有效范围内，当传感器检测到分选桶在称重有效范围内，主控板的单片机则开始通过modbus协议查询电子称的实时数据，计算所称物体实际重量，获取活体鱼类实际重量后对该分选桶进行分级编号(1～5)，并与分选桶编号(1#～9#)进行关联，其余分选桶继续在机架导轨上运动。

步骤c.分级编号后(1～5)的分选桶继续运动，当运动到对应分级工位时，分选门型机关打开，分选桶底部在重力下被动打开，活体鱼类落入对应的收鱼桶，接着分选桶继续往前运动并自动复位闭合，然后对应的分选门型机关复位闭合，等待下一次分选。

也就是说，在下料工位放入活体鱼类后，分选桶带动活体鱼类运动到称重工位，通过运动称重装置，获取鱼类净重后继续运动；当分选桶运动到对应重量级别的收鱼工位时，分选门型机关打开，鱼类掉入收鱼桶，分选桶继续前进运动，分选门型机关复位，等待下一次分选。

上述分级分选过程中，下料工位连续不间断下料，称重工位连续称重并进行分级编号，可实现连续的分级分选。分级分选效率与分选桶的个数、牵引速度相关，在设计尺寸允许范围内，分选桶个数越多，分选效率越高；牵引速度越快，分选效率越高。

上述实施例仅仅是为清楚地说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定。对于所属技术领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型权利要求的保护范围之内。