在水产加工、餐饮服务等领域,鱼类初加工环节长期依赖人工操作,存在效率低下、人工成本高、安全风险突出、加工一致性差等问题。随着食品工业自动化水平的提升,传统人工剖鱼模式已无法满足规模化生产需求。为解决这一行业痛点,本项目基于机电一体化技术,设计开发了一款集机械传动、自动控制、可拆卸,传感检测于一体的自动剖鱼机,实现鱼类剖切过程的自动化、精准化与高效化,为水产加工厂、大型超市生鲜区、连锁餐厅后厨等场景提供可靠的技术装备支持。
(一)开发背景 针对水产加工厂、超市、餐厅鱼类初加工效率低、人工成本高、安全 风险大的痛点,以此为背景设计自动剖鱼机,实现剖鱼高效化、精准化与安全化。 (二)结构说明 该设备由五大部件构成:
1.工作台:2mm 304 不锈钢一体冲压,表面防滑且带 1°微坡度导流血水,底部碳钢方管支撑并配橡胶减震垫,兼顾耐用与稳定。
2.进料机构:V 型导槽可通过手摇丝杆调宽(50-200mm),适配 0.5-5kg 鱼体,搭配红外感应与辅助滚筒,避免进料卡顿。
3.传送机构:两组食品级聚氨酯鱼骨纹同步带呈“喇叭口”布置(入口 180mm、出口 60mm),1.5kW 电机驱动,线速度 2-5m/min 可调,实 现鱼体自适应夹紧输送。
4.切割机构:航空级铝合金刀头总成支持 20 秒换锯片/刀片,刀轴最高 8000rpm,配超声波检测与伺服升降,角度 90°-160°可调,保证 切割精准。
5、清洗机构:可拆卸清洗,操作便捷,解决设备剖鱼后残留鱼鳞、内脏、血水等污物难清理、易滋生细菌的问题,位于切割机构与收集筒之间,与传送机构衔接,实现剖切后鱼体与设备的同步清洗,避免残留物堆积。
6.收集筒:50L 304 不锈钢材质,带透明可视窗与万向脚轮,底部球阀可快速排血水。(三)功能与使用说明
1. 核心功能:自动完成进料、输送、剖切与收集,适配 0.5-5kg 鱼体, 速度 8-15 条/分钟,支持腹部剖、背部剖、斜切。
2. 使用步骤:①设备放平稳干燥处,接地检查部件;②通电空转 2-3 分钟预热;③按鱼体大小调进料口宽度;④逐放入鱼体,按启动键后 旁侧观察;⑤定期取鱼,工作后关电源清理。
(四)设计原理 基于“自动化输送+精准切割”的核心逻辑,通过多机构协同实现剖鱼 流程自动化:
1. 进料阶段:红外传感器感应鱼体,触发辅助滚筒推送鱼体进入传送机构,解决“进料卡顿”问题。
2. 传送阶段:“喇叭口”皮带利用弹性与齿纹夹紧鱼体,随输送过程逐步缩小间距,确保鱼体位置稳定,为精准切割奠定基础。
3. 切割阶段:超声波传感器实时检测鱼背高度,反馈给伺服系统调节刀头高度,结合可调节角度的刀头,实现“零切偏”剖切,满足不同 切割需求。
4. 收集阶段:切割完成的鱼体随皮带输送至末端,自然落入大容量收集筒,减少人工干预频率。
(二)设计方案
1. 材质方案:与食品接触部件(如工作台、导槽、皮带、收集筒)均采用 304 不锈钢或食品级聚氨酯,符合食品安全标准;支撑结构用碳 钢方管环氧喷塑,兼顾强度与防锈性。
2. 动力方案:传送机构配 1.5kW 三相异步电机+矢量变频器,实现线速度无级可调;切割机构用 2.2kW 独立高速电机,避免与传送机构震 动耦合,保证切割动力。
3. 安全方案:皮带外侧加透明 PC 防护罩,防止手部误入;工作台边缘大圆弧折边、收集筒上沿卷边,避免锐边割手;设备接地设计,降低触电风险
4.提效方案:免工具拆装升级,目前已实现刀具、喷嘴等部件的无工具拆卸,喷淋头可调节方向与数量,实现无死角冲洗。进一步将水箱、喷淋头接污槽等部件的连接结构改为磁吸式或弹性快拆式,无需卡扣或旋钮,单手即可完成拆装,进一步提升清洁效率。
5. 维护方案:关键部件(如滚筒、皮带轮)采用密封轴承,免维护周 期达 1 年;刀头支持快速更换,张紧装置带刻度线方便同步调节,减少维护难度与时间。