珍珠河蚌作为珍珠形成的天然载体,受到了水产养殖业的青睐,同时用作中药材、化妆品等,需求量极大;但天然珍珠形成周期长,且资源稀少,而通过人工育珠的方法却可以大大提高珍珠的产量。由于养殖年份的不同和个体差异的存在,每个珍珠蚌大小规格也有较大的差异,这些特征造成了大规模从河蚌中取出珍珠时存在技术瓶颈。以往的开壳方式均是借助于人工将刀片嵌入上下蚌壳间并利用锥度进一步在力的作用下切开蚌体,生产效率较低,操作者始终保持固定的姿势,极易造成疲劳,因此有必要研究新的自动化的开壳方式来简化操作,降低操作者的工作量。
本产品机械结构、模具元件均采用SolidWorks制图软件进行设计绘制,并在后期用 Keyshot 对其渲染,使所画 3D 模型更加接近于真实产品、形象美观。本产品结构设计分为两大部分,河蚌前期处理装置和河蚌后期珠肉分离装置,通过每一部分的相互配合完成一系列的河蚌的珠肉分离流程。
本产品主要有大小分级装置、自动上料装置、矫正姿态装置、传送装置、清洗装置、切割装置、限位装置、转换装置、开壳装置、蚌肉分离装置和肉珠分离装置等十一部分。通过Stm32F10ZET6单片机进行各部分的系统协调和高效控制。大小分级模块主要用于通过控制电机拉动皮带使各个滚子转动将体积较小的河蚌进行筛选分离。自动上料装置通过控制两侧的滚筒转动实现将河蚌的姿态扶正,保证其以大头在下,小头子在下的姿态进入传送带。传送装置通过控制步进电机驱动传送带传动河蚌。清洗装置通过控制高压水枪清洗河蚌上附着的泥沙和粘液,以便利于后面的切割。切割装置是通过电锯转动,切割河蚌是河蚌形成缺口,便于河蚌的后续处理。限位装置通过控制舵机转化位置以保证河蚌按时序进入下一步骤。转换装置通过控制气缸和电机精准转动将切割后的河蚌转送到开壳装置上。开壳装置控制舵机利用开壳刀将已经打开缺口的河蚌两侧的河蚌掰开,切断河蚌的闭壳肌,使两侧蚌壳完成分离。蚌肉分离装置是控制毛刷转动将河蚌壳上扶着的蚌肉和珍珠从河蚌上扯下,实现河蚌和蚌壳的完全的分离,最后是珠肉分离装置,控制滚筒转动,在蚌肉从滚筒和传送装置过来的时候将珍珠挤出来,实现蚌肉和珍珠的分离。