小型环状禽蛋分级分拣系统

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小型环状禽蛋分级分拣系统\n技术领域\n[0001] 本发明涉及一种禽蛋分级分拣系统。\n背景技术\n[0002] 禽蛋作为一种重要的农产品，不但具有丰富的蛋白质、卵磷脂等营养成分而且来\n源丰富、食用方法简单，口味符合多数人饮食习惯。伴随着经济和社会的快速发展，如今人\n们对于禽蛋品质的要求也日益提升，深加工和食用方式也不断的改善。禽蛋的市场需求推\n动禽蛋业快速发展的同时，也给该行业带来了巨大的挑战，加速了现代科技在禽蛋加工处\n理中的运用。自动化的加工和处理设备降低劳动强度同时，更有助于提高生产效率和保证\n产品质量。所以在禽蛋预处理中，运用高度智能的一体化设备进行加工是未来发展的趋势。\n[0003] 我国禽蛋的总产量约占世界总产量1/5，根据国家统计局报告2010年禽蛋总产量\n约2942万吨，占该年全球总产量的19%。但生产主要依靠个体农户以及规模较小养殖企业。\n这种产地规模小分布广的分布模式，使得目前我国禽蛋的生产处理主要依赖于手工进行，\n检测和分级也主要凭借目测和经验。特定的民族饮食习惯，决定了我国禽蛋主要的消费方\n式以鲜蛋为主，而禽蛋深加工后再消费仅占总产量的不足1%。鲜蛋的大量需求，就要求禽蛋\n更安全快速的从产蛋到达销售末端。由于市场等不确定因素，使得禽蛋需要有一定的储藏\n待销售时间，因此尽量压缩禽蛋的预处理时间成为生产者和销售者共同追求的目标。特别\n在温度较高的季节禽蛋的保质期更会大大减少，这就要求禽蛋的清洗、分类和包装等操作\n都要尽可能的节约时间，以保证产品最终到达消费者手中时的质量。禽蛋分拣手工处理的\n效率受限和近年人工成本的提高，目前已成为我国很多禽蛋企业扩大市场和走出国门的巨\n大屏障。所以加速自动化处理设备的运用，采用合适的自动控制系统来完成清洗、分级和包\n装是解决该问题的主要发展方向。\n[0004] 另外，在国际禽蛋贸易中产品的检测标准要求较高，许多硬性检测指标无法通过\n人工检测或单纯依靠经验可是实现，也成为我国禽蛋企业走向国际化市场的瓶颈。根据\n国家农业信息网报道2011年我国禽蛋总产量在2500万吨，但出口量仅有10万吨。国外\n由于计算机技术基础好、工业发达等因素，目前已经拥有了较为成熟的整套自动化处理设\n备，且在大规模的养殖企业投入使用并取得良好的效果。国外的核心技术对我国进行严\n格的技术封锁，使得我国使用进口设备成本较高且二次开发受限。同时我国养殖规模较\n小、分布散、人工成本低等因素，使得许多企业从经济效益和适用性等综合考虑未能采用\n进口设备。全国目前共有加工企业近2000个，但大部分年产值不足1千万，亿元以上不\n足15个。目前世界主要的自动化分拣和包装设备产于荷兰、日本和美国。其主要的一般\n步骤包括禽蛋的收集、清洗消毒、分级捡取与包装以及打条形码再进行保鲜存储。荷兰的 公司作为世界首家禽蛋自动分拣设备的研发者，起步于上个世纪五十年代，有\n着丰富的技术基础和行业经验，目前在该市场占有率已经达到60%，我国多数企业引进的设\n备均是出自该公司。\n[0005] 大型的禽蛋自动化分拣设备，使禽蛋从最原始状态进入生产流水线后，最终以质\n量、体积、新鲜度等不同标准或综合指标，完成清洗、检测、分级和包装等步骤。此外，由于禽\n蛋本身的结构不规则、易破碎等特性，所以需要较高智能化的自动处理设备进行处理。目\n前，国内的相关研究也有了很大进展，特别在品质检测和包装等过程都有重大突破,但尚\n无具有自主知识产权的整套设备。分拣机械手作为自动化分拣设备的主要组成部分之一，\n起到衔接检测、预处理以及包装等各个重要的环节，成为很多科研单位的重点研究对象。市\n场上虽然已经有了很多较为成熟的适合多场合的工业机械手，比如三菱、川崎、FANUC等各\n类工业机械手具有一定的柔性和开放性控制系统，但禽蛋分拣机械手由于其功能需要应具\n有动作迅速、运动冲击小、末端携带特定吸附机构等特点，使得现有机械手很难直接运用到\n禽蛋分拣系统中来，另外受禽蛋价值本身的限制大型工业机械手难以适应市场要求。\n[0006] 综上所述，开发更高效、经济的自动化禽蛋分拣机械手，不仅对于设计出完整的自\n动化禽蛋分拣设备有重大意义，同时也有助于整个自动化分拣设备的快速发展。\n发明内容\n[0007] 本发明的目的在于提供一种结构合理，工作性能好的小型环状禽蛋分级分拣系\n统。\n[0008] 本发明的技术解决方案是：\n[0009] 一种小型环状禽蛋分级分拣系统，包括环状禽蛋输送系统，环状禽蛋输送系统一\n侧设置分拣机械手，其特征是：所述环状禽蛋输送系统包括位于最外侧的环形滑道、用于动\n力传递的内侧传输链条、多个放置待处理禽蛋的托架；每个托架包括两根平行的托架轴，每\n根托架轴上装内、外两个内凹曲面的蛋托，两根托架轴的内、外两端分别与内固定板、外固\n定板连接，内固定板内侧连接内固定轴，外固定板外侧连接外固定轴，外固定轴与装在环形\n滑道上的滚动轴承连接，内固定轴与固定在传输链条上的托架支撑件连接；在托架的下方\n设置使禽蛋自动翻转的翻转机构。\n[0010] 所述翻转机构包括由气缸带动上下升降的固定架，固定架上装由翻转电机带动的\n第一传动轴，第一传动轴上装与托架轴上内、外两个蛋托位置对应的内、外两个摩擦轮，且\n摩擦轮的表面呈与蛋托的内凹曲面配合的外凸曲面形式。\n[0011] 传输链条与左、右链轮配合，左、右链轮的支承轴分别通过左、右直齿圆锥齿轮机\n构与第二传动轴连接，第二传动轴通过槽轮机构与驱动电机连接。\n[0012] 所述槽轮机构包括套装在第二传动轴上的从动轮、套装在电机输出轴上的主动\n轮，从动轮包括从动轮本体，从动轮本体外周面为四个沿圆周均匀对称分布的内凹圆弧面，\n相邻内凹圆弧面之间设置外端开口的直槽，主动轮包括外周为圆弧面的主体部分和一个齿\n突，主体部分的圆弧面与从动轮的内凹圆弧面配合，齿突的高度大于主体部分的直径，齿突\n上设置与从动轮上直槽配合、在直槽中滑动的定位突，通过主动轮圆弧面与从动轮内凹圆\n弧面的配合及定位突在直槽中的滑动、脱离，实现主动轮带动从动轮转动。\n[0013] 左、右直齿圆锥齿轮机构的安装方向相反。\n[0014] 本发明结构合理，工作性能好。输送机构的传动方式采用锥齿轮啮合传动，为防止\n产生运动干涉，装配时两对锥齿轮正反装配。同时，为保证禽蛋在输送过程中能动停有序，\n设计了槽轮机构调节系统的输送的动停时间，实现在传输过程中的间歇停止，以提供给清\n洗、检测、干燥、分拣等操作的所需时间；禽蛋产品的所有检测在输送的过程中完成。在输送\n过程中为保证禽蛋产品整个蛋的表面能够被全部被检测。\n附图说明\n[0015] 下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。\n[0016] 图1是本发明一个实施例的结构示意图。\n[0017] 图2是输送系统主视图。\n[0018] 图3是输送系统的俯视图。\n[0019] 图4是托架的结构示意图。\n[0020] 图5是翻转机构的结构示意图。\n[0021] 图6是链条的结构示意图。\n[0022] 图7是槽轮机构的结构示意图。\n[0023] 图8、图9分别是左、右直齿圆锥齿轮结构示意图。\n具体实施方式\n[0024] 一种小型环状禽蛋分级分拣系统，包括环状禽蛋输送系统1，环状禽蛋输送系统一\n侧设置分拣机械手2，所述环状禽蛋输送系统包括位于最外侧的环形滑道3、用于动力传递\n的内侧传输链条4、多个放置待处理禽蛋的托架5；每个托架包括两根平行的托架轴6、7，\n每根托架轴上装内、外两个内凹曲面的蛋托8、9，两根托架轴的内、外两端分别与内固定板\n10、外固定板11连接，内固定板内侧连接内固定轴12，外固定板外侧连接外固定轴13，外固\n定轴与装在环形滑道上的滚动轴承14连接，内固定轴与固定在传输链条上的托架支撑件\n15连接；在托架的下方设置使禽蛋自动翻转的翻转机构。\n[0025] 所述翻转机构包括由气缸16带动上下升降的固定架17，固定架上装由翻转电机\n带动的第一传动轴18，第一传动轴上装与托架轴上内、外两个蛋托位置对应的内、外两个摩\n擦轮19、20，且摩擦轮的表面呈与蛋托的内凹曲面配合的外凸曲面形式。翻转机构利用摩擦\n原理实现，通过摩擦轮与运输机构上的托架之间摩擦，蛋托的橡胶滚子可以旋转，从而使禽\n蛋在自身支撑的两个托架的滚子同向转动中，实现禽蛋翻转。在运动过程中摩擦轮不需要\n时刻与蛋托之间相互摩擦，不需工作时利用带导向机构的汽缸将摩擦轮与蛋托分离，每隔\n一段时间，再通过汽缸将翻转机构输送上去与蛋托相接触，翻转电机21启动实现翻转。\n[0026] 传输链条与左、右链轮22、23配合，左、右链轮的支承轴24、25分别通过左、右直齿\n圆锥齿轮机构与第二传动轴26连接，第二传动轴通过槽轮机构与驱动电机27连接。\n[0027] 所述槽轮机构包括套装在第二传动轴上的从动轮、套装在电机输出轴上的主动\n轮，从动轮包括从动轮本体28，从动轮本体外周面为四个沿圆周均匀对称分布的内凹圆弧\n面29，相邻内凹圆弧面之间设置外端开口的直槽30，主动轮包括外周为圆弧面的主体部分\n31和一个齿突32，主体部分的圆弧面与从动轮的内凹圆弧面配合，齿突的高度大于主体部\n分的直径，齿突上设置与从动轮上直槽配合、在直槽中滑动的定位突33，通过主动轮圆弧面\n与从动轮内凹圆弧面的配合及定位突在直槽中的滑动、脱离，实现主动轮带动从动轮转动。\n槽轮机构用于实现在传输过程中的间歇停止，以提供给清洗、检测、干燥、分拣等操作的所\n需时间。在清洗、检测等工位禽蛋还可以由翻转机构，进行禽蛋在蛋托上的旋转以更全面的\n进行清洗和检测等操作。\n[0028] 图8、图9所示，左、右直齿圆锥齿轮机构的安装方向相反，可以防止两对锥齿轮在\n传动时产生运动干扰。