自动掏膛机是家禽自动化屠宰生产线中的关键设备,国外相关的家禽屠宰设备生产企业,如Linco、Meyn、Stork等,经过长期的发展和创新已经在该型设备上取得了丰富的实践经验,其设计的自动掏膛机掏膛效果稳定,产量高。国内目前只有吉林艾斯克机电股份有限公司成功研制出了肉鸡自动掏膛机,并且产量和掏膛效果与国外同类型设备相近。中国农业机械化科学研究院在该领域也进行大量的研究,为家禽自动掏膛机的开发提供了较切实可行的设计思路和方法。从加工对象来看,国内外自动掏膛机主要用于肉鸡的取内脏作业,适用于肉鸭的自动掏膛机很少。因此有必要设计开发一种新的适用于肉鸭的自动掏膛机。通过对比各种家禽自动掏膛机的结构和工作特点可以看出,家禽自动掏膛机的关键技术在于两个方面:掏膛机械手单元和多轨迹空间凸轮。由于肉鸡夹取式掏膛机械手在作业过程中与其他类型的机械手相比较,具有结构紧凑、掏膛效果稳定,内脏破损率低等特点,本文首次以肉鸭为对象,研发夹取式肉鸭掏膛机械手。首先通过家禽胴体腹腔内脏冷冻造型试验和家禽腹腔轮廓蜡模造型试验对比分析了肉鸭和肉鸡腹腔内脏的差异以及腹腔轮廓的差异,并以此为掏膛机械手的设计依据,设计了夹取式肉鸭掏膛机械手。通过夹取式掏膛机械手试验台试验研究,获取了肉鸭夹取式掏膛机械手的运动位置参数和速度参数,同时通过验证三组不同宽度的仿形机械手手指的掏膛效果,获取了一组较优的掏膛机械手宽度尺寸74mm。借助creo3.0软件强大的建模和仿真分析能力,一方面在其simulation模块中对机械手关键部件之一——机械手前端连接板进行了有限元分析,分析结果显示连接板强度满足设计要求;另一方面在其"机构"模块中,结合夹取式掏膛机械手试验台试验数据设计了肉鸭夹取式掏膛机械手单元各执行机构的运动曲线,利用运动仿真建立了多轨迹空间圆柱凸轮三维模型,并对肉鸭夹取式掏膛机的虚拟样机进行了运动学仿真分析。结果显示,24组夹取式肉鸭掏膛机械手单元的掏膛机,最高产量理论值为5000只/h。