一种自适应家畜肋排柔性切割装置论文和设计

全文摘要

本实用新型涉及一种自适应家畜肋排柔性切割装置，包括工作台，箱体，驱动机构,转角组件，二维运动机构，切割刀，肋排肉与腹腩肉分离过程中，通过柔性切割刀两个方向不同的特性使其可以根据肋排的形状自动进行调整，从而保证了切割刀始终可以贴紧肋排；通过刀和肉之间在沿刀刃方向的相对运动降低切割阻力。如此，该装置可实现家畜肋排肉与腹腩肉的自动分离。本实用新型一方面通过柔性切割刀自动适应肋排的形状从而实现肋排肉与腹腩肉的分离，另一方面该装置可以作为生产线的一个工位，解决目前肋排肉与腹腩肉的分离仍旧采用人工的问题。该装置具有结构简单、操作方便、成本低廉的优点。

主设计要求

1.一种自适应家畜肋排柔性切割装置，其特征在于，包括:工作台，工作台表面竖立固定挡板,挡板一侧表面布置平行于工作台表面的滑轨，箱体一侧面通过滑块滑动衔接滑轨；驱动机构,相对挡板固定，操控箱体沿滑轨以设定频率往复运动；圆杆,平行于挡板安装于箱体远离工作台的一端，箱体与圆杆两端活动铰接，圆杆被设计构造为被转角组件操控偏转，并具有沿轴线在背离转角组件的圆周面上等距排布若干互相平行的弯钩，使所述弯钩的钩头在圆杆偏转时朝向箱体背离所述挡板的侧面运动，用于将家畜肋排悬挂固定在箱体一侧的切割面S上；二维运动机构相对箱体被架设固定，被设计构造为具有平行于切割面S将切割刀架沿竖直轨道运动的升降机构、将升降机构沿垂直于切割面S方向运动的纵向移动机构，所述切割刀架轴线垂直于升降机构和纵向移动机构，所述切割刀架轴线上安装有切割刀。

设计方案

1.一种自适应家畜肋排柔性切割装置，其特征在于，包括:

工作台，工作台表面竖立固定挡板,挡板一侧表面布置平行于工作台表面的滑轨，箱体一侧面通过滑块滑动衔接滑轨；

驱动机构,相对挡板固定，操控箱体沿滑轨以设定频率往复运动；

圆杆,平行于挡板安装于箱体远离工作台的一端，箱体与圆杆两端活动铰接，圆杆被设计构造为被转角组件操控偏转，并具有沿轴线在背离转角组件的圆周面上等距排布若干互相平行的弯钩，使所述弯钩的钩头在圆杆偏转时朝向箱体背离所述挡板的侧面运动，用于将家畜肋排悬挂固定在箱体一侧的切割面S上；

二维运动机构相对箱体被架设固定，被设计构造为具有平行于切割面S将切割刀架沿竖直轨道运动的升降机构、将升降机构沿垂直于切割面S方向运动的纵向移动机构，所述切割刀架轴线垂直于升降机构和纵向移动机构，所述切割刀架轴线上安装有切割刀。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述切割刀为长条形薄刃，所述切割刀在垂直于刀刃和刀背法线的方向具有柔韧性。

3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述驱动机构包括伺服电机、凸轮、第一挡块、第二挡块和弹簧，所述第一挡块安装在箱体靠近挡板的一侧面，第二挡块安装在挡板靠近箱体的一侧面，第一挡块和第二挡块沿平行于工作台面和挡板平面的方向相互远离，第一挡块和第二挡块之间通过弹簧恢复间距，所述伺服电机相对挡板固定，伺服电机的转轴穿过挡板与凸轮圆周截面偏心连接，所述凸轮圆周面与第一挡块相切，用于在伺服电机的驱动下带动第一挡块往复运动。

4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述圆杆背离所述弯钩的圆周面布置有S形滑道，所述转角组件包括嵌入所述S形滑道的滑杆，驱动滑杆沿平行于圆杆方向运动的电动推杆和电缸，所述电缸安装在箱体内周，电缸推杆套于电缸中，电缸推杆在电缸内伸出或缩回时，推动所述滑杆在S形滑道内运动，使圆杆偏转。

设计说明书

技术领域

本实用新型涉及一种可以实现家畜肋排肉与腹腩肉自动分割的柔性切割装置，解决目前家畜肋排肉与腹腩肉人工分割的问题。

背景技术

国内外的大型屠宰场在屠宰，畜禽胴体分割方面基本上实现了自动化。国外从事骨肉分离工作的厂家较多，这些厂家骨肉分离机器主要应用在禽类骨架或鱼类等骨肉分离作业，用于畜类的骨肉分离机较少，目前家畜肋骨肉分离仍旧采用人工分离，人工分割精度高，但是效率低，随着人力成本的增加势必会影响到商品肉的价格。

实用新型内容

本实用新型的目的是针对上述现状，提供自适应家畜肋排柔性切割装置。

本实用新型采用的技术方案：一种自适应家畜肋排柔性切割装置，包括工作台，工作台表面竖立固定挡板,挡板一侧表面布置平行于工作台表面的滑轨，箱体一侧面通过滑块滑动衔接滑轨；

驱动机构,相对挡板固定，操控箱体沿滑轨以设定频率往复运动；

进一步地，所述切割刀2为长条形薄刃，所述切割刀在垂直于刀刃和刀背法线的方向具有柔韧性。

优选地，所述驱动机构包括伺服电机、凸轮、第一挡块、第二挡块和弹簧，所述第一挡块安装在箱体靠近挡板的一侧面，第二挡块安装在挡板靠近箱体的一侧面，第一挡块和第二挡块沿平行于工作台面和挡板平面的方向相互远离，第一挡块和第二挡块之间通过弹簧恢复间距，所述伺服电机相对挡板固定，伺服电机的转轴穿过挡板与凸轮圆周截面偏心连接，所述凸轮圆周面与第一挡块相切，用于在伺服电机的驱动下带动第一挡块往复运动。

优选地，所述转角组件包括垂直于圆杆轴线的肋条，与肋条活动连接的电缸推杆和电缸，所述电缸安装在箱体内周，电缸推杆套于电缸中，电缸推杆在电缸内伸出或缩回时，推动所述肋条，使圆杆偏转。

优选地，所述圆杆背离所述弯钩的圆周面布置有S形滑道，所述转角组件包括嵌入所述S形滑道的滑杆，驱动滑杆沿平行于圆杆方向运动的电动推杆和电缸，所述电缸安装在箱体内周，电缸推杆套于电缸中，电缸推杆在电缸内伸出或缩回时，推动所述滑杆在S形滑道内运动，使圆杆偏转。

本实用新型的效果是：肋排肉与腹腩肉分离过程中，通过柔性切割刀两个方向不同的特性使其可以根据肋排的形状自动进行调整，从而保证了切割刀始终可以贴紧肋排；通过刀和肉之间在沿刀刃方向的相对运动降低切割阻力。如此，该装置可实现家畜肋排肉与腹腩肉的自动分离。

附图说明

图1是本实用新型提供的自适应家畜肋排柔性切割装置的立体结构示意图；

图2是本实用新型提供的自适应家畜肋排柔性切割装置去掉圆杆和部分箱体的结构示意图；

图3是本实用新型提供的自适应家畜肋排柔性切割装置去掉圆杆和箱体的结构示意图；

图4是本实用新型提供的自适应家畜肋排柔性切割装置去掉圆杆的结构示意图；

图5是本实用新型提供的自适应家畜肋排柔性切割装置的驱动机构及部分箱体、挡板的截面示意图；

图6是本实用新型提供的自适应家畜肋排柔性切割装置的驱动机构转角组件的主视截面示意图；

图7是本实用新型提供的自适应家畜肋排柔性切割装置的驱动机构转角组件的左视结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本实用新型，并非用于限定本实用新型的范围。

实施例1

参见图1～3，一种自适应家畜肋排柔性切割装置，包括工作台9、驱动机构60、圆杆12，二维运动机构1，工作台表面竖立固定挡板7，挡板7一侧表面布置平行于工作台9表面的滑轨5，箱体8一侧面通过滑块15滑动衔接滑轨5；驱动机构60相对挡板7固定，操控箱体 8沿滑轨5以设定频率37次每分钟，往复运动；频率设定过高耗电较大，频率设定过低，则切割速度缓慢，不往复运动时，肉片难以彻底切断。圆杆12平行于挡板7安装于箱体8远离工作台9的一端，箱体8与圆杆12两端活动铰接，圆杆12被设计构造为被转角组件 11操控偏转，并具有沿轴线在背离转角组件11的圆周面上等距排布若干互相平行的弯钩4，使所述弯钩4的钩头41在圆杆12偏转时朝向箱体8背离所述挡板7的侧面运动，用于将家畜肋排悬挂固定在箱体8一侧的切割面S上；二维运动机构1相对箱体8被架设固定，被设计构造为具有平行于切割面S将切割刀架2沿竖直轨道运动的升降机构22、将升降机构22沿垂直于切割面S方向运动的纵向移机构23，所述切割刀架24轴线垂直于升降机构22和纵向移动机构23，所述切割刀架24轴线上安装有切割刀2。切割刀2为长条形薄刃，切割刀2在垂直于刀刃和刀背法线的方向具有柔韧性，在刀刃和刀背面法线方向具有较大的刚度。切割刀架24外侧还安装有张紧切割刀2的插补器3。

如图2和3，驱动机构60包括伺服电机6、凸轮10和凸轮槽25，凸轮槽25为矩形槽，凸轮槽25的两对边垂直于工作台9表面布置在箱体8靠近挡板7的一侧面，所述伺服电机6机体相对挡板7固定，伺服电机6的转轴61穿过挡板7与凸轮10的圆周截面偏心连接，凸轮10圆周面嵌入凸轮槽25，与凸轮槽10垂直于工作台面的两对边 101均相切，用于在伺服电机6的驱动下带动凸轮槽25往复运动。

转角组件11包括垂直于圆杆12轴线的肋条16(参见图4)，与肋条16活动连接的电缸推杆18和电缸19，电缸19安装在箱体8内周，电缸推杆18套于电缸19中，电缸推杆18在电缸19内伸出或缩回时，推动所述肋条16，使圆杆12偏转，使弯钩4刺入肋排内，实现肋排固定，伺服电机6和二维运动机构1开始工作，伺服电机6通过凸轮 10偏心运动将动力传递给箱体8，带动箱体8沿滑轨5轴线做往复运动；与之同时切割刀2在二维运动机构1的带动下，按照预先设计的轨迹同时根据肋骨的形状进行自动调整，使切割刀具有柔韧性可以始终贴紧肋排；切割刀2走完预定的轨迹，从而实现肋排肉与腹腩肉的分离。

实施例2

一种自适应家畜肋排柔性切割装置，包括工作台9、驱动机构60、圆杆12，二维运动机构1，工作台表面竖立固定挡板7，挡板7一侧表面布置平行于工作台9表面的滑轨5，箱体8一侧面通过滑块15 滑动衔接滑轨5；驱动机构60相对挡板7固定，操控箱体8沿滑轨5 以设定频率37次每分钟，往复运动；频率设定过高耗电较大，频率设定过低，则切割速度缓慢，不往复运动时，肉片难以彻底切断。圆杆12平行于挡板7安装于箱体8远离工作台9的一端，箱体8与圆杆12两端活动铰接，圆杆12被设计构造为被转角组件11操控偏转，并具有沿轴线在背离转角组件11的圆周面上等距排布若干互相平行的弯钩4，使所述弯钩4的钩头在圆杆12偏转时朝向箱体8背离所述挡板7的侧面运动，用于将家畜肋排悬挂固定在箱体8一侧的切割面S上；二维运动机构1相对箱体8被架设固定，被设计构造为具有平行于切割面S将切割刀架2沿竖直轨道运动的升降机构22、将升降机构22沿垂直于切割面S方向运动的纵向移机构23，所述切割刀架24轴线垂直于升降机构22和纵向移动机构23，所述切割刀架24 轴线上安装有切割刀2。切割刀2为长条形薄刃，切割刀2在垂直于刀刃和刀背法线的方向具有柔韧性，在刀刃和刀背面法线方向具有较大的刚度。本实施例除转角组件和驱动机构其余结构与实施例1一致。

如图5，驱动机构60包括伺服电机6、凸轮10、第一挡块26、第二挡块27和弹簧28，第一挡块26安装在箱体8靠近挡板7的一侧面，第二挡块27安装在挡板7靠近箱体8的一侧面，第一挡块26 和第二挡块27沿平行于工作台9表面和挡板7平面的方向相互远离，第一挡块26和第二挡块27之间通过弹簧28恢复间距，所述伺服电机6相对挡板7固定，伺服电机6的转轴61穿过挡板7与凸轮10圆周截面偏心连接，所述凸轮10圆周面与第一挡块26相切，切线方向垂直于工作台9表面，用于在伺服电机6的驱动下带动第一挡块26 往复运动。

如图6和7，圆杆12背离弯钩4的圆周面布置有S形滑道20，转角组件11包括嵌入所述S形滑道20的滑杆21，驱动滑杆21沿平行于圆杆12方向运动的电动推杆18和电缸19，电缸19安装在箱体 8内周，电缸推杆18套于电缸19中，电缸推杆18在电缸19内伸出或缩回时，推动所述滑杆21在S形滑道20内运动，使圆杆12偏转，使弯钩4刺入肋排内，实现肋排固定，伺服电机6和二维运动机构1 开始工作，伺服电机6通过凸轮10偏心运动将动力传递给箱体8，带动箱体8沿滑轨5轴线做往复运动；与之同时切割刀2在二维运动机构1的带动下，按照预先设计的轨迹同时根据肋骨的形状进行自动调整，使切割刀具有柔韧性可以始终贴紧肋排；切割刀2走完预定的轨迹，从而实现肋排肉与腹腩肉的分离。

以上两实施例的自适应家畜肋排柔性切割装置利用柔性切割刀的柔性使之可以紧贴肋排，提高了分离效率；利用伺服电机带动偏心凸轮使得刀与肉之间存在相对运动降低了切割阻力。两项相互配合从而实现肋排肉与腹腩肉的快速高效的分离。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，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、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内，例如将实施例1和 2中驱动机构或转角机构进行互换。

设计图

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