CN110193476A - 一种蚕茧单粒化分选装置 - Google Patents

Abstract

一种蚕茧单粒化分选装置，该装置主要包括：振动送料机构、单粒化机构、周身缺陷检测机构、头尾缺陷检测机构以及分离机构。装置利用振动送料机构筛出部分下茧于收纳盒，随后输送剩余蚕茧至下一道工序。利用旋转离心盘与限高限宽孔完成蚕茧的单粒化，使得蚕茧有序排列进入检测工序。通过螺旋杆和光杆作用，使得蚕茧在摄像头下同时进行旋转运动和直线运动，借此拍摄蚕茧周身图像并加以检测：若为下茧，则分离机构将其剥落至收纳盒中；若周身图像无缺陷，则由斜坡滚入头尾缺陷检测机构。通过两个摄像头拍摄蚕茧头尾图像，若为下茧，则分离机构将其分离；若无缺陷，则传送带输送至上车茧收纳盒。整体装置实现蚕茧分选的自动化。

Description

一种蚕茧单粒化分选装置

技术领域

本发明涉及蚕茧品质检验领域，尤其是一种蚕茧单粒化分选装置。

背景技术

我国目前评蚕主要按蚕质进行分类。即将蚕茧分为“上车茧”和“下茧”两大类。上车茧：是指能够上缫丝机缫正品生丝的茧，包括正常上茧和次茧两类。上茧是指茧形、茧色、茧层厚薄及缩皱正常无疵点的茧，次茧指有疵点，但不属于下茧的茧。下茧是指有严重问题、不能或很难正常生丝的蚕茧。

国内大多数工厂仍旧是通过人为检测去判定蚕茧的质量，效率低并且人工操作有疲劳期，对于检查蚕茧品质也有一定的不准确度。针对这一问题，国内已经有多个研究团队开展了以图像处理为主要方法来检测蚕茧品质的研究，但于此同时也面临一个问题，如何通过机械结构运转得到蚕茧的360°无死角画面，进而更加准确地分析判定蚕茧的品质。

另一方面，现有的蚕茧分离工作大多都是由人工操作，一些工厂虽然引进了机械装置，但存在一定缺陷会对蚕茧产生损坏，造成一定的损失。

因此，急需一种高效、准确并且安全的蚕茧检测与分离装置，以提高蚕茧的检测效率以及减少工人的劳动强度。

发明内容

本发明的目的是提供一种蚕茧单粒化分选装置，旨在对成批的蚕茧先进行单粒化排列的同时，通过机械结构和图像处理的方式对蚕茧进行分类，最终得到优质蚕茧。

为实现上述目的，本发明提出了一种蚕茧单粒化分选装置，包括主体装置和外部装置两部分；所述主体装置包括：振动送料机构、单粒化机构、周身缺陷检测机构、头尾缺陷检测机构、分离机构、机架、传送带、摄像头、斜坡轨道以及收纳盒；所述外部装置包括：控制柜；所述控制柜为一个矩形小盒子，控制柜内固定有输入显示模块、单片机、电机驱动模块以及图像采集与处理模块。

所述振动送料机构是由振动筛面、限高板、振动电机以及机架构成的，蚕茧完成了直线运动和跳跃运动。部分形状奇特的下茧通过特殊的筛面会直接掉入下方收纳盒中，完成了一部分的蚕茧分选工作。

所述的单粒化机构是由隔离板、旋转转盘以及固定端盖构成，转盘与固定板用螺栓螺柱连接，固定板与电机用螺纹连接。蚕茧放在离心旋转盘上，通过离心力使蚕茧贴着转盘壁。通过隔离板让蚕茧有序排列进入通道。通过相互挤压力和转盘旋转力使得蚕茧在单通道内前进，最终到达传送带进入检测通道。

所述的周身缺陷检测机构，其特征在于，装置由螺旋杆、光杆以及凹型通道组成。电机带动螺旋杆逆时针旋转，光杆顺时针旋转。两根杆水平放置，间隔三分之一蚕茧宽度，将蚕茧放置于两根轴中间，使其同时进行旋转和前进运动。在两根光杆外设有凹形通道，起到收集掉落蚕茧与防止蚕茧脱离通道的作用。

本发明具有以下特点和有益效果：

1.该装置将蚕茧进行单粒化操作，使得检测目标数量降低，降低了蚕茧检测的难度并且蚕茧经过单粒化操作后，剔除下茧工作难度降低，只需对单个蚕茧进行操作即可。

2.该装置采用的螺旋光杆与头尾缺陷检测机构做到了对于蚕茧的所有角度的检测，提高了分选的准确率。

3.该装置通过采用流水线检测分选方式，降低了检测难度，提高了蚕茧分选效率，适合于缫丝企业中的蚕茧分选。

附图说明

图1是本发明的一种蚕茧单粒化分选装置总体结构示意图。

图2是本发明的单粒化机构的结构示意图。

图3是本发明的周身缺陷检测机构的结构示意图。

图4是本发明的头尾缺陷检测机构的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明进行详细说明：

所述的一种蚕茧单粒化分选装置总体结构示意图如图1所示，包括旋转转盘机构1、振动筛面2、震动限高板3、振动电机4、减震弹簧5、振动机架6、上车茧收纳盒7、头尾缺陷茧收纳盒8、第二传送带9、头尾缺陷检测机构10、减速电机11、斜坡12、周身缺陷检测机构13、周身缺陷茧收纳盒14、多爪分离转盘15、摄像头黑盒16以及周身检测位摄像头17。

所述的振动送料机构是通过两台振动电机4做同步、反向旋转时，在激振力和物料自重力的合力作用下，蚕茧在振动筛面2上被抛起跳跃与向前作直线运动，震动限高板3使得蚕茧以近乎平铺方式进入振动筛面2，减震弹簧5减小整体装置的振动幅度。部分形状不符合上车茧的下茧在运动过程中通过振动筛面掉入下方收纳盒中，此装置实现了部分筛选和送料的目标。

所述的单粒化机构的结构示意图如图2所示，包括圆周隔离板1、转盘2、固定板3、转盘电机4、机架5、第一传送带6、限宽隔离板7、限高隔离板8以及传送带电机9。转盘2与固定板3用螺栓螺柱连接，固定板3与转盘电机4用螺纹连接。蚕茧放在转盘2上，通过离心力使蚕茧贴着圆周隔离板1。通过限宽隔离板7、限高隔离板8使得蚕茧单粒化排列进入通道，限宽孔的宽度大致为普通蚕茧宽度的1.5倍，限高板限制高度为普通蚕茧高度的1.5倍。由蚕茧相互挤压力和转盘旋转力使得蚕茧在单通道内前进，达到第一传送带6，通过传送带带动蚕茧进入下一步工序。

所述的周身缺陷检测机构的结构示意图如图3所示，包括光杆电机1、螺旋杆电机2、凹型通道3、螺旋杆4以及光杆5。蚕茧通过传送带输送到周身缺陷检测机构时，光杆电机1带动光杆5顺时针旋转，螺旋杆电机2带动螺旋杆4逆时针旋转。两根杆水平放置，中间隔有三分之一蚕茧的宽度，将蚕茧放置于两根轴中间，使其同时进行旋转和前进运动。在两根光杆外设有凹形通道3，起到收集掉落蚕茧与放置蚕茧脱离通道的作用。图1的摄像头黑盒16以及周身缺陷检测摄像头17对蚕茧进行检测，保证了拍摄环境的稳定性。通过此装置实现流水线检测蚕茧周身缺陷的功能，加快了蚕茧检测的效率。

所述的头尾缺陷检测机构的结构示意图如图4所示，包括六爪分离转盘1、电机2、头部检测摄像头3、尾部检测摄像头4以及机架5。首先蚕茧通过图1中的斜坡12，由于蚕茧表面和斜坡的摩擦力影响，必定会改变自身方向，从而以横向方式进入头尾缺陷检测机构。通过头部检测摄像头3、尾部检测摄像头4检测蚕茧的头尾缺陷后，若检测为下茧，电机2收到信号带动六爪分离转盘1将蚕茧拨入下茧收纳盒。若检测为上车茧，则由传送带继续输送，进入上车茧收纳盒，最终完成蚕茧的分选。

本装置的操作步骤如下：

1.开启振动电机，将蚕茧倒入振动送料口。部分下茧被筛掉，掉落于下方收纳箱中。形状近似于椭圆的蚕茧掉入旋转转盘中；

2.启动旋转转盘，蚕茧在旋转转盘的作用下，在通道内呈现颗粒状排列进入周身缺陷检测机构；

3.启动螺旋杆和光杆电机，在两根杆作用下，蚕茧实现旋转和直线运动。经过摄像头检测蚕茧周身缺陷：若为下茧即由第一分离机构将下茧拨出；若为上车茧，即通过传送带输送至下一工序；

4.蚕茧由斜坡滚下，到达头尾缺陷检测位置；

5.头尾缺陷检测相机对蚕茧进行拍照，若为下茧即由第二分离机构将下茧拨出，掉入下茧收纳盒；若为上车茧，即通过传送带输送至上车茧收纳盒。

本装置新颖之处有以下几点：

1.本装置中采用流水线检测分选的方式，将分选分为三个模块，分别分选出不同缺陷的蚕茧，使得分选效率更高。相比于传统检验流程，本装置的检验方式更适用于生产；

2.本装置设计了单粒化模块，降低了图像检测与机械分离的难度；

3.本装置中的周身检测机构能够同时实现检测和输送的功能，使得蚕茧检测更为高效。

本发明设计的一种蚕茧单粒化分选装置。与现有的蚕茧分选装置相比，检验过程更灵活，更加适应企业生产中的分选过程。装置为流水线式检测，整机开启后不会出现停顿，分选过程中对蚕茧不会产生破坏，可以高效的分出上车茧与下茧。

Claims (3)

1.一种蚕茧单粒化分选装置，其特征在于：主体装置包括振动送料机构、单粒化机构、周身缺陷检测机构、头尾缺陷检测机构、分离机构、机架、传送带、摄像头、斜坡轨道以及收纳盒；所述的振动送料机构是为了实现蚕茧在筛面上做抛起跳跃与向前作直线运动的功能，特殊的筛面可以将一些下茧筛选出来；单粒化机构通过特制的离心旋转盘，最终实现蚕茧单通道内颗粒前进，为后续检测提供便利；周身缺陷检测机构实现了拍摄同时进行旋转运动和直线运动的蚕茧的功能，拍取了蚕茧的周身画面；头尾缺陷检测机构通过两个摄像头拍摄并处理蚕茧头尾图像；分离机构实现了收到信号将下茧拨出的功能。

2.根据权利要求1所述的单粒化机构，其特征在于：该机构由隔离板、旋转转盘以及固定端盖构成；转盘与固定板用螺栓、螺柱连接，固定端盖与电机用螺纹连接，蚕茧掉落在离心旋转盘上，随即紧贴转盘壁；经限位孔有序排列进入单通道内；蚕茧在单通道内前进，最终到达传送带，被输送至检测通道。

3.根据权利要求1所述的周身缺陷检测机构，其特征在于：装置由螺旋杆、光杆以及凹型通道组成；电机带动螺旋杆逆时针旋转、光杆顺时针旋转，两根杆水平放置，间隔三分之一蚕茧宽度，将蚕茧放置于两根轴中间，使其同时进行旋转和前进运动，在两根光杆外设有凹形通道，起到收集掉落蚕茧与防止蚕茧脱离通道的作用。