某剖魚機(jī)的整機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)案例目錄TOC\o"1-3"\h\u21134某剖魚機(jī)的整機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)案例 1213781.1魚的基本參數(shù)及機(jī)器工作要求 1219961.2去鱗剖魚機(jī)的機(jī)構(gòu)的組成及各部分功能 275021.1.1魚頭固定機(jī)構(gòu)功能 2327561.1.2去鱗機(jī)構(gòu)功能 3326551.1.3剖肚機(jī)構(gòu)功能 4215761.1.4支承機(jī)構(gòu)功能 5155991.1.5傳動(dòng)系統(tǒng) 5271851.1.6輔助裝置功能 665851.3去鱗剖魚機(jī)工作過程 91.1魚的基本參數(shù)及機(jī)器工作要求（1）加工對(duì)象的種類:鯉魚、骨魚、羅非魚、草魚、黑魚；（2）加工魚類的重量范圍:1.5kg-5kg；（3）加工魚類的長(zhǎng)度范圍:200mm-500mm；（4）加工魚類的寬度范圍:50mm-150mm；（5）加工魚類的高度范圍：50mm-150mm。（6）對(duì)于大小不同的魚，去鱗剖魚機(jī)去鱗部分能自主調(diào)節(jié)，整個(gè)過程自動(dòng)運(yùn)行；（7）刮鱗效果不低于90%，如圖2-2所示；（8）剖肚效果良好；（9）加工過程中不能對(duì)魚體造成太大的傷害；圖2-1未去鱗的魚示意圖圖2-2已去鱗的魚示意圖1.2去鱗剖魚機(jī)的機(jī)構(gòu)的組成及各部分功能1.1.1魚頭固定機(jī)構(gòu)功能如圖2-3所示為魚頭固定機(jī)構(gòu)，該機(jī)構(gòu)外部由主桿、折疊式金屬條（16根）、金屬條連接座、彈性按鈕和塑料件組成，內(nèi)部結(jié)構(gòu)是由開關(guān)、兩根鋼絲繩、小滑輪、長(zhǎng)塑料桿和彈簧組成。兩根鋼絲繩，一根與塑料件固定，一根從塑料件凸起部分中間的凹槽穿過，接著繞過其內(nèi)部小滑輪，回到主桿內(nèi)部，并穿過空心的一根長(zhǎng)塑料桿，主桿收縮時(shí)鋼絲繩端部的塑料頭壓入開關(guān)處并被卡住。在主桿開關(guān)處的外側(cè)設(shè)有一圓孔，該圓孔與彈性按鈕相配合。按下按鈕，這時(shí)，主桿內(nèi)因受彈簧作用力而折疊金屬條被推動(dòng)，折疊金屬條往外伸長(zhǎng)展開，如圖2-4；當(dāng)按鈕再次被按下時(shí)，拉繩松弛，彈簧收縮，折疊金屬條收起，完成自動(dòng)收合。該機(jī)構(gòu)效果為：首先手動(dòng)將魚嘴送入該固定機(jī)構(gòu)（從魚的頂部往底部縱軸線剖開，所得平面與固定機(jī)構(gòu)主桿的中軸線重合），按下彈簧按鈕，在內(nèi)部彈簧的作用下，金屬條撐起，將魚頭固定住。該裝置的設(shè)計(jì)能夠有效地把魚頭固定住，讓魚在通過去鱗機(jī)構(gòu)和剖腹機(jī)構(gòu)的過程中保持一定的姿勢(shì)，更好地去鱗，同時(shí)折疊金屬條折疊處和金屬條尾端光滑，對(duì)魚嘴和魚頭內(nèi)部組織無傷害。3根據(jù)所研究魚種類的參數(shù)，所設(shè)計(jì)固定魚頭裝置的長(zhǎng)金屬條長(zhǎng)度為5cm，短金屬條長(zhǎng)度為5cm，當(dāng)金屬條完全能被撐起時(shí)，長(zhǎng)金屬條與短金屬條連接處撐開角度為30°；當(dāng)金屬條完全收起時(shí)，長(zhǎng)金屬條與短金屬條連接處撐開角度為0°。34242111-金屬條2-金屬條連接座3-彈性按鈕4-主桿圖2-3魚頭固定機(jī)構(gòu)完全收合狀態(tài)示意圖334242111-金屬條2-金屬條連接座3-彈性按鈕4-主桿圖2-4魚頭固定機(jī)構(gòu)展開狀態(tài)示意圖1.1.2去鱗機(jī)構(gòu)功能如圖2-5所示為去鱗機(jī)構(gòu)，該機(jī)構(gòu)主要由渦輪、蝸桿、滑塊、滑塊和去鱗輥組成，通過皮帶傳動(dòng)帶動(dòng)蝸桿轉(zhuǎn)動(dòng)，其中蝸桿與渦輪嚙合，去鱗輥與渦輪安裝在一起。通過蝸輪蝸桿傳動(dòng)方式可實(shí)現(xiàn)兩根去鱗輥轉(zhuǎn)動(dòng)方向相反，能夠有效去除魚鱗。在該裝置中，彈簧套在滑塊軸上，兩端分別與滑塊、機(jī)架通過焊接進(jìn)行連接。采用彈簧的原因是魚呈不規(guī)則狀態(tài)，去鱗過程可以根據(jù)魚的大下自動(dòng)調(diào)節(jié)寬度，增大其適用范圍，還可使去鱗輥工作后恢復(fù)到原始位置。兩根去鱗輥的轉(zhuǎn)向相反，從俯視圖看，左側(cè)去鱗輥逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，右側(cè)去鱗輥順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，左右去鱗輥轉(zhuǎn)動(dòng)速度切線方向與魚鱗生長(zhǎng)方向相反，能更有效去鱗。另外，為了使去鱗輥齒尖部分更全面的接觸魚鱗，因而把去鱗齒的長(zhǎng)度設(shè)置長(zhǎng)短不一，從去鱗輥的軸向看，輥齒從中部往兩端長(zhǎng)度依次增加，從而實(shí)現(xiàn)高效去鱗。為了對(duì)魚鱗輥進(jìn)行限位，在去鱗裝置的下方設(shè)置了導(dǎo)軌，限位托板與去鱗輥軸的下端連接，限位托板可在導(dǎo)軌上左右滑動(dòng)，實(shí)現(xiàn)了限位。1-彈簧12-去鱗輥13-彈簧24-滑塊15-滑塊26-彈簧37-去鱗輥28-彈簧49-帶輪10-蝸輪111-蝸桿12-蝸輪2圖2-5去鱗機(jī)構(gòu)示意圖1.1.3剖肚機(jī)構(gòu)功能4762如圖2-6所示為剖腹機(jī)構(gòu)，該機(jī)構(gòu)主要是通過皮帶傳動(dòng)帶動(dòng)切刀實(shí)現(xiàn)剖肚，其實(shí)現(xiàn)的效果為：切刀位于魚的中心軸線固定不動(dòng)，當(dāng)魚通過切刀時(shí)，由于切刀的自身旋轉(zhuǎn)，此時(shí)切刀可以對(duì)魚進(jìn)行剖肚。切刀轉(zhuǎn)軸通過帶傳動(dòng)帶動(dòng)，軸的兩端通過軸承安裝，軸承內(nèi)安裝有滾子球軸承，左端軸承兩端通過軸承端蓋限位，右邊軸承外表面通過軸承端蓋限位，完成剖肚機(jī)構(gòu)的功能實(shí)現(xiàn)。47625315311-軸承2-轉(zhuǎn)軸3-滾子軸承4-切刀5-擋板6-帶輪7-軸承端蓋圖2-6剖肚機(jī)構(gòu)示意圖1.1.4支承機(jī)構(gòu)功能如圖2-7所示機(jī)構(gòu)由兩個(gè)支持板與兩根伸縮桿組成，支持板的內(nèi)表面附著一層柔性膠墊，它的第一個(gè)作用是能夠保證魚在剖肚的過程中腹部位于中軸線上，精準(zhǔn)剖肚；第二個(gè)作用是有效保護(hù)魚體不受傷害，伸縮桿的作用是能夠根據(jù)魚的大小自動(dòng)調(diào)節(jié)寬度。1-伸縮桿12-鋼板13-柔性膠墊14-柔性膠墊25-鋼板26-伸縮桿2圖2-7魚體支持機(jī)構(gòu)示意圖1.1.5傳動(dòng)系統(tǒng)如圖2-8所示為機(jī)構(gòu)傳動(dòng)簡(jiǎn)圖，傳動(dòng)系統(tǒng)主要由電機(jī)、皮帶傳動(dòng)和蝸輪蝸桿傳動(dòng)組成。動(dòng)力的傳輸分為兩個(gè)不同的方向，傳輸方向1是電機(jī)動(dòng)力傳輸?shù)饺[裝置，傳輸方向2是電機(jī)動(dòng)力傳輸?shù)狡识茄b置。傳輸方向1：電機(jī)動(dòng)力通過帶傳動(dòng)傳輸?shù)綆л?中，在此過程中實(shí)現(xiàn)了一級(jí)減速；蝸桿與帶輪1同軸安裝，將動(dòng)力傳輸?shù)轿佪?，在此過程中實(shí)現(xiàn)了二級(jí)減速，因此電機(jī)動(dòng)力傳輸?shù)饺[機(jī)構(gòu)需要二級(jí)減速。傳輸方向2：電機(jī)動(dòng)力通過帶傳動(dòng)傳輸?shù)綆л?中，在此過程中實(shí)現(xiàn)了一級(jí)減速，因此電機(jī)動(dòng)力傳輸?shù)狡识菣C(jī)構(gòu)需要一級(jí)減速。圖2-8機(jī)構(gòu)傳動(dòng)簡(jiǎn)圖1.1.6輔助裝置功能（1）收集機(jī)構(gòu)功能魚鱗收集裝置：在去鱗機(jī)構(gòu)的下端放置有收集魚鱗的箱子，避免后續(xù)打掃，節(jié)約時(shí)間，其收集箱如圖2-9所示。魚的收集裝置：當(dāng)剖肚完成后，在一組阻桿構(gòu)件的共同作用下，魚被取下，自動(dòng)掉進(jìn)收集箱里，其收集箱如圖2-10所示。圖2-9魚鱗收集裝置示意圖圖2-10魚收集裝置示意圖（3）機(jī)架cba cbaa機(jī)架正視圖b機(jī)架左視圖c機(jī)架俯視圖圖2-11機(jī)架示意圖如圖2-11所示為機(jī)架示意圖，機(jī)架的作用是支撐整個(gè)機(jī)構(gòu)，使機(jī)構(gòu)能夠正常運(yùn)行、穩(wěn)定工作。機(jī)架的設(shè)計(jì)及材料還應(yīng)滿足一定的硬度、剛度和穩(wěn)定性要求，保證機(jī)架在加工過程中所受載荷較大的情況下不至于變形。此外機(jī)架還應(yīng)滿足重量輕、易操作、便于安裝和成本低要求，設(shè)計(jì)合理。1.3去鱗剖魚機(jī)工作過程14131211如圖2-3所示為去鱗剖魚機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖，它的主要功能是去鱗和剖腹，在此過程中魚的輸送方式為直線輸送，電動(dòng)推桿為動(dòng)力源，實(shí)現(xiàn)去鱗和剖腹。電動(dòng)推桿的工作原理是電動(dòng)機(jī)通過減速齒輪帶動(dòng)絲杠螺母將電機(jī)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)變?yōu)橥茥U的直線運(yùn)動(dòng)，再利用電機(jī)的正反轉(zhuǎn)來實(shí)現(xiàn)推桿的往復(fù)運(yùn)動(dòng)。采用電動(dòng)推桿的優(yōu)點(diǎn)有：體積小、造價(jià)低、輕便、易操作、能耗低，此外推桿內(nèi)部安裝有過載保護(hù)裝置，當(dāng)推桿行程超過額定值時(shí)，自動(dòng)切斷電源，起到電機(jī)自我保護(hù)作用。根據(jù)所設(shè)計(jì)機(jī)器的功能：機(jī)器工作前，手動(dòng)將敲暈的魚送入魚頭固定裝置將魚固定，打開電機(jī)總開關(guān)，去鱗輥和切刀開始轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)推桿電機(jī)通過推桿帶動(dòng)滑塊在導(dǎo)軌上運(yùn)動(dòng)，而魚頭固定裝置與滑塊上相連接的橫桿焊接在一起，從而實(shí)現(xiàn)了推桿電機(jī)帶動(dòng)魚直線通過去鱗裝置和剖腹裝置。待魚剖腹完成后，推桿繼續(xù)帶動(dòng)魚向前運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過安裝在上方機(jī)架的阻桿構(gòu)件，固定魚頭裝置上的彈性按鈕被按下，魚嘴內(nèi)的金屬條收起，此時(shí)推桿還在運(yùn)動(dòng)，接著通過另一組阻桿構(gòu)件對(duì)魚的阻礙作用，魚停止向前運(yùn)動(dòng)，而推桿仍在運(yùn)動(dòng)，待固定魚頭裝置完全脫離魚嘴時(shí)，魚自動(dòng)掉進(jìn)收集裝置。由于繼電器的控制作用，電機(jī)反轉(zhuǎn)，推桿自動(dòng)反向運(yùn)動(dòng)，將魚頭固定裝置送回機(jī)器工作開始的地方，推桿電機(jī)停止，10秒后，推桿電機(jī)正轉(zhuǎn)啟動(dòng)，進(jìn)行下一條魚的加工，如此循環(huán)工作。所述的繼電器為正反轉(zhuǎn)時(shí)間控制器，它是利用電磁原理實(shí)現(xiàn)延時(shí)控制的一種