对虾分级是对虾捕捞加工的第一道工序,是对虾品质区分和进行高效机械化自动剥壳的必备条件,分级精度影响到后续工序和分装质量。研究能够高效精准分级对虾的自动化设备,具有非常重要的意义。以南美白对虾作为研究对象,针对分级区间无法满足规范标准要求,分级精度较低,为保证分级精度需牺牲分级效率等问题,本文研究了对虾的尺寸特征和对辊式分级原理,分析影响分级精度和分级效率的关键技术问题,设计分级机关键装置、机构和控制系统,以实现对虾自动化、高效、精准、规范的分级。1)分析对虾的生物性状和国内外标准,确定分级参数;通过对对虾尺寸特征的测量,对其质量和体厚进行相关性分析、曲线估计、回归分析,以《SB/T10524-2009鲜活对虾购销规范》中的质量等级为依据,确定以对虾体厚为标准的分级技术参数;检验该体厚分级指标所分级对虾是否符合质量标准。2)分析对虾分级区间,研究对辊间隙分级原理,设计分级辊间距调节装置和区间调节装置,确定分级机工作范围和调节档位,使其能够按照上文中的分级标准完成分级;对辊间距调节装置的丝杆滑轨机构与电机进行选型,利用MATLAB优化区间调节装置关键参数,利用SolidWorks等计算挡板移动路径;计算分级各等级时,分级辊间距调节装置和区间调节装置的动作位置,总结出调节机构需要调节的动作要求。3)利用离散元仿真软件EDEM对分级辊机构进行仿真模拟,仿真模拟对虾上料过程中对虾的姿态、堆积重叠状况,研究实现分级机高效和高精度分级所需的最佳上料参数;设计梳齿型均布上料装置,确定梳齿形状和尺寸,定量挡板形状和角度等关键参数,实现按需求精准逐只上料;通过EDEM仿真模拟,验证梳齿型上料装置上料的效果,确定上料技术参数。4)研究分级机控制系统,分析自动化实现方式和检修需求。使用PLC控制,有自动、手动两种模式。手动模式下,可以操控各部件单独运动和调整;自动模式下,通过改变档位按钮,可实现辊距和分级区间自动调节,运行时,设备出现故障及时反馈。