技术领域
[0001] 本发明涉及螃蟹分级技术领域，更具体地说，它涉及一种螃蟹自动分级装置及分级方法。
相关背景技术
[0002] 螃蟹因其营养丰富、味道鲜美，深受人们喜爱，螃蟹分级工作是螃蟹市场的重要环节。现阶段，对于螃蟹的分级工作很多是以人工观察、称重来分选的，人工对螃蟹进行分级时，存在很多人为因素，缺少科学性、稳定性，难以保证分级质量；人工长期从事单一重复工作，易产生疲劳，影响分级效率；而且螃蟹的螯足容易造成伤害；普通的人工分级已经无法满足产业与市场的结合，影响了螃蟹养殖业大规模的发展，因此需要研发一种能满足现场化连续分级作业需求、分级级数多、分级效率高的螃蟹自动分级装置。
具体实施方式
[0033] 下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
[0034] 参照图1－图7得到以下实施例：
[0035] 实施例1
[0036] 一种螃蟹自动分级装置，包括固定机构1；固定机构1包含螃蟹放置箱、电气控制柜和用于固定螃蟹放置箱、电气控制柜的台架，螃蟹放置箱位于电气控制柜的一侧；动态称重机构2，固定安装在台架的上端，动态称重机构2用于对螃蟹放置箱内的螃蟹进行输送和动态称重；分级机构3，位于台架的一侧，分级机构3用于对经过动态称重机构2的螃蟹进行分级筛选；收集机构4，位于分级机构3的下端，收集机构4用于对不同等级的螃蟹进行分别收集；收集机构4由八个下料通道、八个收集桶、固定架组成，固定架是整个装置的主体支架，八个下料通道在圆周方向均匀安装在固定架上，八个收集桶以固定架中心对称并与下料通道对齐，螃蟹从分级机构3掉出后顺着下料通道掉入对应的收集桶内完成分级。
[0037] 动态称重机构2包含用于对螃蟹进行动态称重的皮带秤21、显示分级状态分级数量以及与操作者进行人机交互对设备进行操控的交互组件22、位于皮带秤21一侧的闸门组件23，闸门组件23用于确保螃蟹的输送精度，交互组件22位于皮带秤21的一侧靠近上端的位置，交互组件22可以显示所称重螃蟹的重量数据并存储，且可以与分级机构3和电气控制柜内部的控制器进行数据通讯交互，交互组件22由显示屏与安装架组成；皮带秤21上的皮带转速可以根据需要通过电气控制柜内的控制器进行调节，并且旋转承接盘的转速与皮带秤的转速是匹配过的，以保证设定好的分级效率，如额定分级效率是50只/分钟。
[0038] 闸门组件23包含两个呈对称设置的安装块，两个安装块之间滑动安装有闸门231，安装块的一侧设置有闸门驱动件238，闸门驱动件238上转动安装有同步轮三235，其中一个安装块的内表面上分别转动安装有同步轮一233、同步轮二234，同步轮一233贯穿安装块，同步轮一233、同步轮二234之间安装有同步带一232，同步轮一233、同步轮三235之间安装有同步带二237，闸门231与同步带一232相连接；两个安装块之间设置有滑道239，滑道239内部设置有霍尔传感器支架2312，霍尔传感器支架2312上设置有霍尔传感器一2310、霍尔传感器二2311，霍尔传感器一2310、霍尔传感器二2311呈上下错位布置；闸门驱动件238内部安装有步进电机及其驱动器，通过本发明中的多个同步轮、同步带向外输出动力，动力通过两级同步传动控制闸门231的开闭动作，还设置有红外对射触发开关，红外对射触发开关关于闸门231中心平面对称安装，一侧为发射端一侧为接收端，且闸门231一侧安装了一段中间带镂空的弧形条，通过对弧形条对红外对射触发开关的遮挡和非遮挡时产生的触发信号实现闸门231的开启和关闭控制，确保螃蟹脱离皮带秤21后可以进入预设的八个扇形分割区31中的任一分割区内部内。
[0039] 分级机构3包含旋转承接盘、位于旋转承接盘下端的旋转筛选组件33，旋转筛选组件33的下端设置有电机驱动组件34，电机驱动组件34用于驱动旋转承接盘进行转动，旋转承接盘由八个扇形分割区31与外围的十六个磁铁32组成，十六个磁铁32呈两层错位排列，上层的八个磁铁32与动态称重机构2的霍尔传感器一2310关联，以产生闸门231开启控制信号，下层的八个磁铁32与动态称重机构2的霍尔传感器二2311关联，以产生旋转筛选组件33允许开启控制信号。
[0040] 当霍尔传感器一2310与分级机构3的旋转承接盘上的磁铁32对准时，霍尔传感器一2310向电气控制柜内的控制器发送闸门231允许开启信号，使螃蟹落入旋转承接盘分割区内；霍尔传感器二2311与分级机构3的旋转承接盘上的磁铁32对准时，向控制器发送分级机构3中的门板338允许开启信号，满足条件的旋转承接盘分割区的门板338打开，螃蟹落入相应的目标收集桶内，完成分级，具体分级操作见下文中的详细描述，在此不再进行过多赘述。
[0041] 旋转筛选组件33包含八个旋转筛选单元，八个旋转筛选单元分别与八个扇形分割区31相对应设置，旋转筛选单元包含门斗336，门斗336的两侧内表面上分别设置有联轴器二335、轴承座一337，联轴器二335、轴承座一337之间安装有门板338，门斗336的外表面上设置有电机法兰架332，电机法兰架332的上端设置有联轴器一333，门斗336的外表面上设置有分别与联轴器一333、联轴器二335相连接的换向件334，电机法兰架332的下端设置有转动电机331，门斗336、门板338上分别安装有自锁卡扣锁体3310、自锁卡扣锁头339；自锁卡扣锁体3310、自锁卡扣锁头339配合使用，是可以通过挤压完成自锁与解锁的机构，换向件334由两个锥形齿轮实现垂直传动，自锁卡扣锁头339连接在门板338左内侧，自锁卡扣锁体3310安装在门斗336左内侧且与自锁卡扣锁头339在同一竖直平面上。
[0042] 当门板338需要打开时，转动电机331先驱动门板338向内侧转动，使自锁卡扣锁头339挤压自锁卡扣锁体3310，完成解锁；随后转动电机331驱动门板338向外侧转动，随着门板338角度的增加螃蟹顺着下料通道掉入收集桶内；当门板338转动到设定的最高位置时，电机反转，使门板338向内侧转动，自锁卡扣锁头339再次挤压自锁卡扣锁体3310，完成自锁。
[0043] 门板338正反转控制电路的触发信号由控制器延时程序通过I/O口发送，调节延迟时间即可达到调节门板338开合角度和开合时间的目的，确保螃蟹在允许的时长内准确落入指定的分级通道。
[0044] 电机驱动组件34包含与旋转承接盘下端相连接的轴杆341，轴杆341的外表面上设置有推力轴承342、平面轴承座343，电机驱动组件34还包含位于轴杆341一侧的驱动电机345，驱动电机345与轴杆341的底端之间设置有锥形齿轮组344；平面轴承座343安装在收集机构4固定架顶部面板的底部，用于调整轴的径向同心度；驱动电机345通过钣金壳体安装在收集机构4固定架顶部面板的底部；启动驱动电机345，通过锥形齿轮组344带动轴杆341转动，进而带动旋转承接盘转动，同时带动位于旋转承接盘下端的旋转筛选组件33一同转动，直至到达指定的收集桶对应位置。
[0045] 实施例2
[0046] 在实施例1的基础上，提出一种螃蟹自动分级装置的分级方法，包括以下步骤：先对螃蟹进行动态称重，将螃蟹置于动态称重机构2的皮带秤21上指定区域，螃蟹随着皮带转动完成输送与动态称重过程，螃蟹的重量信息、等级信息以及计数信息由交互组件22显示并传输给控制器，控制器调控闸门231的开启与关闭，使得螃蟹落入八个扇形分割区31中的任一分割区内部，控制器根据螃蟹的重量信息、等级信息将螃蟹落入的分割区域与收集机构4中的目标收集桶相匹配，螃蟹最终落入收集机构4中与当前螃蟹等级信息对应的目标收集桶中。
[0047] 实施例3
[0048] 对实施例2进一步说明：本装置开始工作前，收集机构4的八个下料通道、八个收集桶的螃蟹等级被预先设定，设定规则如下：以旋转承接盘转动方向为正方向，离霍尔传感器一2310最近的下料通道设定为最高等级或最低等级，然后按旋转承接盘转动方向升序或降序排列通道等级。为了叙述方便，我们假定旋转承接盘工作时为逆时针方向，与转动方向一致的第1下料通道为螃蟹等级1级，依次类推，8号下料通道对应螃蟹等级8级，霍尔传感器一2310首次接收到触发信号时，即霍尔传感器一2310与分级机构3的旋转承接盘上的磁铁32对准时，霍尔传感器一2310向电气控制柜内的控制器发送闸门231允许开启信号，此时旋转承接盘各个分割区都对齐一个螃蟹等级通道，作为本装置工作的初始状态，我们将初始状态下与螃蟹等级1级对应的第1下料通道正对的承接盘分割区标记为1号分割区，其余分割区按转盘旋转方向依次升序编号。
[0049] 为了实现有效分级控制，共设有1个当前等级赋值分割区变量S和3组状态变量，分别为：每个分割区对应的等级变量Li，位置变量P i和控制变量Ci。其中变量S、等级变量Li、控制变量Ci的初值为0，位置变量Pi初值为i‑1。
[0050] 霍尔传感器一2310每产生1次触发信号时，变量S、Pi均累加1(若累加结果出现S、Pi的值大于8，则将S、Pi赋值值为1)，并将当前采集到的螃蟹等级值赋值给予变量S值相对应的分割区等级变量Ls，同时，控制器根据检测到的触发信号向动态称重机构2发送闸门231开启控制信号；实际工作过程中，霍尔传感器一2310即图7中的霍尔传感器1和霍尔传感器二2311的触发信号是交替产生的，霍尔传感器二2311每产生1次触发信号，系统控制程序判断每个分割区位置变量Pi与等级变量L i之间的关系，若Pi＝Li，则将对应的控制变量Ci赋值为1，控制器向i号旋转筛选组件33发送开启i号门板338的控制指令，使螃蟹落入相应等级通道，此后，将等级变量Li赋值为0；否则，门板338位置不发生变动，等待下一次霍尔传感器二2311即图7中的霍尔传感器2产生触发信号时再判断决定。
[0051] 螃蟹分级方法的规则如下表所示：
[0052]
[0053]
[0054]
[0055]
[0056]
[0057] 其中，等级编号Li＝0表示无螃蟹，编号Li＝1‑8表示螃蟹等级为1‑8级。
[0058] 在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”“下”“左”“右”等指示方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位，以及特定的方位构造和操作，因此，不能理解为对本发明的限制。此外，“第一”“第二”仅由于描述目的，且不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。因此，限定有“第一”“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者多个该特征。本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
[0059] 在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”“相连”“连接”等应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体的连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接连接，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
[0060] 以上仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
