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《海灣扇貝外套膜剝離機械手的設(shè)計》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、2015年4月農(nóng)機化研究第4期海灣扇貝外套膜剝離機械手的設(shè)計朱其霄，弋景剛，姜海勇，王家忠，劉江濤，徐鵬云(河北農(nóng)業(yè)大學(xué)機電工程學(xué)院，河北保定071000)摘要:針對我國海灣扇貝加工機械化水平低的現(xiàn)狀，設(shè)計了一種外套膜剝離機械手。海灣扇貝殼內(nèi)曲面為高階曲面，扇貝外套膜除在背面少數(shù)部位與殼連接外其余部分均為游離。機械手受人工剝離方式啟發(fā)，手爪設(shè)計為柔性結(jié)構(gòu)，刀鉤可旋轉(zhuǎn)且刀桿可自由伸縮，能自動適應(yīng)貝殼曲面輪廓。此外，對機械手推桿移動距離與手爪開合角度的關(guān)系、推桿移動速度與刀鉤鉤取速度的關(guān)系、刀鉤的形態(tài)位置變化情況進行了理論分析。該機械手可代替人工對海灣扇貝進行加工，節(jié)
2、省人工勞動力，提高了扇貝加工的安全性，提升了扇貝制品品質(zhì)。關(guān)鍵詞:海灣扇貝;外套膜剝離;機械手;柔性結(jié)構(gòu)+中圖分類號:S985．36文獻標(biāo)識碼:A文章編號:1003－188X(2015)04－0063－05DOI:10.13427/j.cnki.njyi.2015.04.015CaCO3和5%左右的有機大分子。海灣扇貝內(nèi)部主要0引言為貝柱、外套膜及內(nèi)臟等生物組織，如圖1所示。海灣扇貝原產(chǎn)于北美洲大西洋沿岸，目前已經(jīng)成為我國北方沿海一種重要的養(yǎng)殖貝類。國內(nèi)的扇貝加工企業(yè)主要采取人工作業(yè)方式、小規(guī)模作坊式生產(chǎn)，機械化程度低，工人勞動強度大，工作環(huán)境差，扇貝制品的品質(zhì)難
3、以保證。國外雖然已經(jīng)研制出扇貝加工設(shè)備，但主要針對尺寸較大的蝦夷扇貝設(shè)計，對海灣扇貝這種尺寸較小的貝類適用性差且設(shè)備造價昂貴。因此，深入探究海灣扇貝的生物特性，研制扇貝加工關(guān)鍵裝備，提高扇貝制品的質(zhì)量，實現(xiàn)扇貝加工的大規(guī)模機械化生產(chǎn)，對我國扇貝產(chǎn)業(yè)的未來發(fā)展［1－2］具有重大和深遠的意義。圖1貝殼結(jié)構(gòu)本文針對海灣扇貝的開殼取肉問題進行研究，特Fig．1Thestructureoftheshell別是針對如何剝離外套膜這一關(guān)鍵問題進行了深入海灣扇貝外套膜具有雙殼貝類外套膜的典型結(jié)探討。同時，結(jié)合海灣扇貝的生物特性，創(chuàng)造性地將構(gòu)，緊貼于兩貝殼的內(nèi)面，為包被內(nèi)臟團的二葉
4、薄膜，機械手這一設(shè)計思想運用在海灣扇貝加工中，實現(xiàn)了由中央膜和邊緣膜組成，邊緣膜較厚、色深，中央膜薄機械化剝離外套膜，為海灣扇貝加工中后序的取貝柱而透明。外套膜各部位組織學(xué)結(jié)構(gòu)相似，其組織結(jié)構(gòu)工作奠定了基礎(chǔ)。主要為內(nèi)外上皮層、結(jié)締組織與肌纖維。外套膜除了［3－4］在背面少數(shù)部位連接外其余部分均為游離狀態(tài)。1扇貝外套膜剝離方案確定1．2外套膜剝離技術(shù)現(xiàn)狀1．1海灣扇貝生物特性分析現(xiàn)有的扇貝外套膜剝離技術(shù)主要有3類:負壓吸［5－7］海灣扇貝兩殼幾乎相等，右殼稍高，成貝殼高在引方式、多輥輥碾方式及人工剝離方式。60mm左右，殼寬24mm左右，主要成分為95%以上的負壓吸
5、引方式是采用真空技術(shù)吸除附著在扇貝殼體表面的外套膜;多輥輥碾方式是采用多個并排的收稿日期:2014－04－15細輥，對外套膜進行輥碾撕扯;人工剝離方式是用刀基金項目:國家海洋公益性行業(yè)科技專項(201205031)作者簡介:朱其霄(1989－)，男，河北衡水人，碩士研究生，(E－mail)具從貝殼邊緣處鉤起外套膜，刀尖沿貝殼內(nèi)面運動至912016254@qq．com。貝柱附近時向上挑起，從而將外套膜及內(nèi)臟從貝柱上通訊作者:弋景剛(1961－)，男，河北滄州人，教授，碩士生導(dǎo)師，(E－mail)yjg@hebau．edu．cn。撕下?！?3·2015年4月農(nóng)機化研究
6、第4期1．3外套膜剝離方案的確定工安全性，提升扇貝制品品質(zhì)。目前，蝦夷扇貝加工中多采用負壓吸引方式和多2機械手總體結(jié)構(gòu)設(shè)計及工作原理輥輥碾方式。試驗表明:這兩類方式應(yīng)用于海灣扇貝加工時，由于海灣扇貝貝柱嬌嫩細小，剝離外套膜的機械手的主要結(jié)構(gòu)包括機架、推桿、導(dǎo)套、導(dǎo)桿、止同時貝柱也易受損傷。人工方式剝離效果最好，但在滑結(jié)構(gòu)、升降盤、卸料半環(huán)、開閉桿、連桿、刀桿10及刀人工操作中存在刀具在貝柱上留下劃痕的問題，而且鉤，如圖3所示。工人由于長時間工作感到疲勞易發(fā)生刀具劃傷手指的情況。通過對海灣扇貝內(nèi)面進行輪廓測量，發(fā)現(xiàn)其內(nèi)面為復(fù)雜高階曲面。以左殼為例，分別測量貝殼內(nèi)面與
7、平面1、2、3相交處輪廓曲線，如圖2所示。1．機架2．推桿3．導(dǎo)套4．導(dǎo)桿5．卸料半環(huán)6．連桿7．刀桿8．開閉桿9．升降盤10．止滑結(jié)構(gòu)11．刀鉤圖3機械手結(jié)構(gòu)圖Fig．3Thestructureofthemanipulator圖2貝殼內(nèi)面導(dǎo)套與機架相連，導(dǎo)桿與機架下方的升降盤相Fig．2Theinnersurfaceoftheshell連，在機械手升降時起導(dǎo)向作用。止滑結(jié)構(gòu)位于機架左殼內(nèi)面與平面1的相交曲線函數(shù)表達式為與升降盤之間，由柱塞式氣缸與兩個反向并聯(lián)的單向－96－75f(x)=1．684ex－3．364ex+閥(未畫出)組成，防止升降盤在自重下滑動。推桿
8、穿－54－
