本發(fā)明屬肉品質(zhì)檢測(cè)領(lǐng)域，具體涉及一種具有仿生壓頭的鮮肉品質(zhì)檢測(cè)試驗(yàn)機(jī)。

背景技術(shù)：

鮮肉品質(zhì)直接影響著食用者的身體健康，目前普遍采用感官檢測(cè)方法進(jìn)行鮮肉品質(zhì)檢測(cè)，但存在主觀性和片面性,結(jié)果不易量化等問(wèn)題。鮮肉品質(zhì)的好壞直接決定了肉品的力學(xué)特性，通過(guò)試驗(yàn)機(jī)測(cè)試肉品的彈性力學(xué)特性來(lái)評(píng)價(jià)肉的新鮮度，具有測(cè)試速度快、無(wú)材料消耗、無(wú)污染,對(duì)肉無(wú)損傷的優(yōu)點(diǎn)，但傳統(tǒng)試驗(yàn)機(jī)壓頭在試驗(yàn)中存在粘附肉品的問(wèn)題，直接影響檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性，且目前無(wú)專(zhuān)門(mén)用于鮮肉彈性力學(xué)特性的試驗(yàn)機(jī)。

荷葉的表面分布著大量微納米尺寸乳突結(jié)構(gòu)使其具有良好超疏水性和自清潔效應(yīng),荷葉這種特殊性質(zhì)被稱(chēng)為“荷葉效應(yīng)”。根據(jù)“荷葉效應(yīng)”的特性，將荷葉表面形貌結(jié)構(gòu)應(yīng)用到試驗(yàn)機(jī)壓頭設(shè)計(jì)中，解決壓頭在試驗(yàn)中存在粘附肉品的問(wèn)題；同時(shí)，將人類(lèi)的多指檢測(cè)鮮肉品質(zhì)的行為融入到試驗(yàn)機(jī)壓頭設(shè)計(jì)中，基于以上設(shè)計(jì)具有仿生壓頭的鮮肉品質(zhì)檢測(cè)試驗(yàn)機(jī)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種用于鮮肉彈性力學(xué)特性的試驗(yàn)機(jī)且解決壓頭在試驗(yàn)中存在粘附肉品的問(wèn)題。該試驗(yàn)機(jī)根據(jù)荷葉的表面分布著大量微納米尺寸乳突結(jié)構(gòu)具有良好超疏水性和自清潔效應(yīng)設(shè)計(jì)仿生壓頭，使其具有良好的超疏水性和自清潔能力，同時(shí)仿生多指壓頭設(shè)計(jì)使壓頭更均勻準(zhǔn)確地傳遞肉品的彈力，確保試驗(yàn)機(jī)結(jié)果的可靠性。

本發(fā)明由支腳組a、底座b、壓頭組c、限位組件d、豎梁e、試驗(yàn)壓板1、取樣環(huán)刀2和計(jì)算機(jī)3組成，其中：支腳組a為可調(diào)節(jié)的4個(gè)支腳，4個(gè)支腳固接于底座b的底面四角；底座b為長(zhǎng)方體，底座b后部設(shè)有凹槽24。

限位組件d的連接桿ⅰ17穿過(guò)豎梁e中前板5的豎槽ⅰ4與壓頭組c的橫梁25后端固接，且連接桿ⅰ17兩側(cè)與豎槽ⅰ4的兩側(cè)面滑動(dòng)連接。

限位組件d的限位動(dòng)塊15位于豎梁e中左板9的豎槽ⅱ10中，且限位動(dòng)塊15與豎槽ⅱ10兩側(cè)面滑動(dòng)連接，限位組件d中絲杠23上端的軸承座19固接于豎梁e中頂板7的下面中心，限位組件d的固定塊ⅰ12固接于豎梁e中左板9的豎槽ⅱ10的上端，限位組件d的固定塊ⅱ18固接于豎梁e中左板9的豎槽ⅱ10的下端；限位組件d的電機(jī)11固接于底座b的凹槽24中；豎梁e的底端固接于底座b的凹槽24上方；試驗(yàn)壓板1固接于底座b上面，且位于豎梁e中前板5的前面，壓頭組c的中心和試驗(yàn)壓板1的中心在一條垂直線上。

電機(jī)11由計(jì)算機(jī)3控制。

所述的取樣環(huán)刀2為圓環(huán)柱形，其外圓直徑為80-160mm，高度為80-100mm，壁厚為2-5mm，底部倒角為10°-20°。

所述的壓頭組c由橫梁25、傳感器26、連接頭ⅰ27、連接頭ⅱ28、螺栓螺母組f和壓頭桿組g組成，且橫梁25、傳感器26、連接頭ⅰ27、連接頭ⅱ28和壓頭桿組g自上而下排列；螺栓螺母組f包括4對(duì)螺栓螺母；壓頭桿組g包括4個(gè)圓柱體壓頭桿，圓柱體半徑r2＝15-30mm、高度h2＝50-70mm，壓頭桿底端設(shè)有按同心圓環(huán)排列的半球形乳突30，半球形乳突30的半徑r5＝20um，相鄰兩個(gè)同心圓環(huán)的間距l(xiāng)2＝50-60um，同一圓環(huán)的相鄰兩乳突間圓弧長(zhǎng)度為l1＝50-60um；傳感器26為圓柱體；連接頭ⅰ27為圓柱體，其同心圓上均布4個(gè)通孔；連接頭ⅱ28為圓柱體，其同心圓上均布4個(gè)通孔29，與連接頭ⅰ27的4個(gè)通孔上下對(duì)應(yīng)排列；傳感器26上端與橫梁25底面固接，傳感器26下端與連接頭ⅰ27上面固接，連接頭ⅰ27經(jīng)螺栓螺母組f與連接頭ⅱ28固接，壓頭桿組g的四個(gè)壓頭桿上端固接于連接頭ⅱ28下面，且與四個(gè)通孔29錯(cuò)位90°排列。

所述的限位組件d由電機(jī)11、固定塊ⅰ12、下限位塊13、導(dǎo)桿14、限位動(dòng)塊15、上限位塊16、連接桿ⅰ17、固定塊ⅱ18、軸承座19、軸承20、傳動(dòng)螺母21、連接桿ⅱ22和絲杠23組成，其中：絲杠23底端與電機(jī)11的輸出軸固接，絲杠23上端經(jīng)軸承20與軸承座19活動(dòng)連接；傳動(dòng)螺母21與絲杠23中部螺紋連接；傳動(dòng)螺母21前面固接連接桿ⅰ17；限位動(dòng)塊15右端經(jīng)連接桿ⅱ22與傳動(dòng)螺母21左面固接；限位動(dòng)塊15左端與導(dǎo)桿14中部活動(dòng)連接；導(dǎo)桿14上部固接上限位塊16，導(dǎo)桿14下部固接下限位塊13；導(dǎo)桿14上端固接固定塊ⅱ18，導(dǎo)桿14下端固接固定塊ⅰ12。

所述的豎梁e為空心長(zhǎng)方體，由前板5、后板8、左板9、右板6和頂板7組成，其中前板5上設(shè)有豎槽ⅰ4，左板9上設(shè)有豎槽ⅱ10。

本發(fā)明的工作過(guò)程和原理如下：將待測(cè)肉品用同一規(guī)格的取樣環(huán)刀取樣并置于試驗(yàn)壓板，啟動(dòng)試驗(yàn)機(jī)，通過(guò)計(jì)算機(jī)控制橫梁帶動(dòng)壓頭桿組壓入肉品，傳感器實(shí)時(shí)采集數(shù)據(jù)并傳輸?shù)接?jì)算機(jī)，當(dāng)壓頭桿組壓入一定距離后，橫梁帶動(dòng)壓頭桿組返回原位置，計(jì)算機(jī)根據(jù)傳感器壓入行程和返回行程的采集數(shù)據(jù)形成肉品的彈性力學(xué)特性曲線。上限位塊、限位動(dòng)塊和下限位塊限定了壓頭的最大行程，起到保護(hù)作用。壓頭桿組頂端分布的半球形乳突使壓頭桿組具有良好的超疏水性和自清潔能力，在壓頭桿組返回過(guò)程中，可以使壓頭桿組不粘附肉品，仿生多指壓頭桿組使壓頭桿組更均勻準(zhǔn)確地傳遞肉品的彈力，確保試驗(yàn)機(jī)結(jié)果的可靠性。

本發(fā)明在工作狀態(tài)下能準(zhǔn)確形成肉品的彈性力學(xué)特性曲線，特殊的壓頭設(shè)計(jì)可以解決壓頭在試驗(yàn)中存在粘附肉品的問(wèn)題，可實(shí)現(xiàn)肉品新鮮度的準(zhǔn)確檢測(cè)，且檢測(cè)過(guò)程簡(jiǎn)單、快捷。

附圖說(shuō)明

圖1為具有仿生壓頭的鮮肉品質(zhì)檢測(cè)試驗(yàn)機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖

圖2為具有仿生壓頭的鮮肉品質(zhì)檢測(cè)試驗(yàn)機(jī)的正視圖

圖3為具有仿生壓頭的鮮肉品質(zhì)檢測(cè)試驗(yàn)機(jī)的左視圖

圖4為豎梁的結(jié)構(gòu)示意圖

圖5為限位組件的結(jié)構(gòu)示意圖

圖6為試驗(yàn)機(jī)拆去豎梁的結(jié)構(gòu)示意圖

圖7為圖2中a-a截面示意圖

圖8為圖3中b-b截面示意圖

圖9為壓頭組的正視圖

圖10為壓頭桿組的剖視圖

圖11為壓頭桿組的仰視圖

圖12為圖10中a所指的放大圖

圖13為圖11中b所指的放大圖

圖14為取樣環(huán)刀的主視圖

圖15為取樣環(huán)刀的俯視圖

其中：a.支腳組b.底座c.壓頭組d.限位組件e.豎梁f.螺栓螺母組g.壓頭桿組1.試驗(yàn)壓板2.取樣環(huán)刀3.計(jì)算機(jī)4.豎槽ⅰ5.前板6.右板7.頂板8.后板9.左板10.豎槽ⅱ11.電機(jī)12.固定塊ⅰ13.下限位塊14.導(dǎo)桿15.限位動(dòng)塊16.上限位塊17.連接桿ⅰ18.固定塊ⅱ19.軸承座20.軸承21.傳動(dòng)螺母22.連接桿ⅱ23.絲杠24.凹槽25.橫梁26.傳感器27.連接頭ⅰ28.連接頭ⅱ29.通孔30.乳突

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)敘述：

如圖1-3所示，本發(fā)明由支腳組a、底座b、壓頭組c、限位組件d、豎梁e、試驗(yàn)壓板1、取樣環(huán)刀2和計(jì)算機(jī)3組成；所述的支腳組a為可調(diào)節(jié)的4個(gè)支腳，4個(gè)支腳固接于底座b的底面四角，相鄰兩個(gè)長(zhǎng)度方向間距為160-360mm，寬度方向間距為260-560mm。

所述的試驗(yàn)壓板1為長(zhǎng)100-200mm、寬80-160mm、高20-30mm的長(zhǎng)方體,且在寬度方向上試驗(yàn)壓板1的前邊緣距離底座b的前邊緣40-80mm,固接于底座b頂部，且試驗(yàn)壓板1的后邊緣距離限位組件d中前板5的前邊緣20-40mm，壓頭組c的中心和試驗(yàn)壓板1的中心在一條垂直線上。

如圖4所示，所述的限位組件d為長(zhǎng)120-240mm、寬120-240mm、高500-800mm的空心長(zhǎng)方體，在長(zhǎng)度方向上限位組件d的右邊緣距離底座b的右邊緣40-80mm，限位組件d由前板5、后板8、左板9、右板6和頂板7組成，其中前板5上設(shè)有豎槽ⅰ4，左板9上設(shè)有豎槽ⅱ10；所述的豎槽ⅰ4位于限位組件d長(zhǎng)度方向的中心，槽寬20-40mm，槽高400-600mm，槽頂距離頂板7下端面50-100mm；所述的豎槽ⅱ10位于限位組件d寬度方向的中心，槽寬10-20mm，槽高400-600mm，槽頂距離頂板7下端面50-100mm。

如圖5-6所示，所述的底座b為長(zhǎng)200-400mm、寬300-600mm、高150-300mm的長(zhǎng)方體，后部為邊長(zhǎng)為100-200mm的方形凹槽24。所述的限位組件d的連接桿ⅰ17穿過(guò)豎梁e中前板5的豎槽ⅰ4與壓頭組c的橫梁25后端固接，且連接桿ⅰ17兩側(cè)與豎槽ⅰ4的兩側(cè)面滑動(dòng)連接；限位組件d的限位動(dòng)塊15位于豎梁e中左板9的豎槽ⅱ10中，且限位動(dòng)塊15與豎槽ⅱ10兩側(cè)面滑動(dòng)連接；限位組件d中絲杠23上端的軸承座19固接于豎梁e中頂板7的下面中心；限位組件d的固定塊ⅰ12固接于豎梁e中左板9的豎槽ⅱ10的上端5-10mm處；限位組件d的固定塊ⅱ18固接于豎梁e中左板9的豎槽ⅱ10的下端5-10mm處；限位組件d的電機(jī)11固接于底座b的凹槽24中；所述的電機(jī)11固接于底座b的凹槽24中，電機(jī)11的轉(zhuǎn)速及轉(zhuǎn)向由計(jì)算機(jī)3控制。所述的限位組件d由電機(jī)11、固定塊ⅰ12、下限位塊13、導(dǎo)桿14、限位動(dòng)塊15、上限位塊16、連接桿ⅰ17、固定塊ⅱ18、軸承座19、軸承20、傳動(dòng)螺母21、連接桿ⅱ22和絲杠23組成，絲杠23底端與電機(jī)11的輸出軸固接，絲杠23上端經(jīng)軸承20與軸承座19活動(dòng)連接；傳動(dòng)螺母21與絲杠23中部螺紋連接；傳動(dòng)螺母21前面固接連接桿ⅰ17；限位動(dòng)塊15右端經(jīng)連接桿ⅱ22與傳動(dòng)螺母21左面固接；限位動(dòng)塊15左端與導(dǎo)桿14中部活動(dòng)連接；導(dǎo)桿14上部固接上限位塊16，導(dǎo)桿14下部固接下限位塊13；導(dǎo)桿14上端固接固定塊ⅱ18，導(dǎo)桿14下端固接固定塊ⅰ12。

如圖7-9所示，所述的壓頭組c由橫梁25、傳感器26、連接頭ⅰ27、連接頭ⅱ28、螺栓螺母組f和壓頭桿組g組成，且橫梁25、傳感器26、連接頭ⅰ27、連接頭ⅱ28和壓頭桿組g自上而下排列；所述的橫梁25為長(zhǎng)100-200mm、寬100-200mm、高40-60mm的長(zhǎng)方體,且在寬度方向上橫梁25的后邊緣緊貼限位組件d的前邊緣；所述的傳感器26為半徑20-40mm高度30-50mm的圓柱體，傳感器26上端與橫梁25底面固接，傳感器26下端與連接頭ⅰ27上面固接，連接頭ⅰ27經(jīng)4對(duì)螺栓螺母組f與連接頭ⅱ28固接，壓頭桿組g的四個(gè)壓頭桿上端固接于連接頭ⅱ28下面；所述的連接頭ⅰ27為半徑40-80mm、高度10-20mm的圓柱體，在其半徑30-60mm的同心圓上均布著4個(gè)半徑5-10mm的通孔；所述的連接頭ⅱ28為半徑r1＝40-80mm，高度h1＝10-20mm的圓柱體，在其半徑r4＝30-60mm的同心圓上均布著4個(gè)半徑r3＝5-10mm的通孔29。限位組件d的底端固接于底座b的凹槽24上方。

如圖10-11所示，所述的壓頭桿組g包括4個(gè)圓柱體壓頭桿，圓柱體半徑r2＝15-30mm、高度h2＝50-70mm，壓頭桿組g的4個(gè)壓頭桿上端固接于連接頭ⅱ28四個(gè)通孔29的同一同心圓上，且與四個(gè)通孔29錯(cuò)位90°排列；

如圖12-13所示，壓頭桿底端設(shè)有按同心圓環(huán)排列的半球形乳突30，半球形乳突30的半徑r5＝20um，相鄰兩個(gè)同心圓環(huán)的間距l(xiāng)2＝50-60um，同一圓環(huán)的相鄰兩乳突間圓弧長(zhǎng)度為l1＝50-60um；

如圖14-15所示，所述的取樣環(huán)刀2為圓環(huán)柱形，其外圓直徑為80-160mm，高度為80-100mm，壁厚為2-5mm，底部倒角為10°-20°。