本發(fā)明涉及蠶繭分選技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種全自動(dòng)雌雄蠶繭分選機(jī)。

背景技術(shù)：

雄繭繭絲品質(zhì)遠(yuǎn)超雌繭，且雌雄蠶繭分開繅絲可減少夾花絲，若在煮繭前進(jìn)行雌雄蠶繭分揀，則可大大提高生絲質(zhì)量。但目前市場(chǎng)上尚無高效、準(zhǔn)確、低成本的雌雄蠶繭分揀機(jī)。

我國的蠶絲年產(chǎn)量64-65萬噸，生絲和綢緞產(chǎn)量穩(wěn)定在14萬噸和7億米左右，穩(wěn)居世界首位。隨著人們生活水平地提高，人們對(duì)蠶絲產(chǎn)品(蠶絲被、衣服，絲巾、蠶絲面膜等)的質(zhì)量要求也越來也高，特別是歐洲市場(chǎng)對(duì)高檔蠶絲制品需求很大。

蠶絲的質(zhì)量與蠶繭的雌雄有著密切的關(guān)系，其中雄蠶產(chǎn)的蠶絲憑借纖度細(xì)、耐摩擦、凈度優(yōu)、彈性好等優(yōu)點(diǎn)，能夠用來生產(chǎn)6a級(jí)高品質(zhì)蠶絲產(chǎn)品，而深受廣大消費(fèi)者的青睞。然而我國6a級(jí)生絲產(chǎn)量少且大部分用于出口，國內(nèi)及國外市場(chǎng)均呈現(xiàn)供不應(yīng)求的狀態(tài)。但是目前無法在不破壞蠶繭的情況下分選出雌雄繭。所以，目前市場(chǎng)急需一種能夠在不破壞蠶繭的情況下對(duì)雌雄蠶繭進(jìn)行快速精確分選的機(jī)器，以生產(chǎn)更高品質(zhì)的蠶絲，提高生產(chǎn)效率，并改善目前市場(chǎng)上對(duì)高檔蠶絲制品供不應(yīng)求的局面。

市面上有用紫外線照射，按顏色甄別蠶繭從而分揀雌雄蠶繭的裝置，但此方法對(duì)蠶繭本身傷害較大。此外，還有利用近紅外設(shè)備及x光設(shè)備進(jìn)行分析甄別的儀器，雖然準(zhǔn)確度有所提高，但近紅外光譜儀，x光檢測(cè)儀等價(jià)格昂貴，不適用于養(yǎng)蠶場(chǎng)及個(gè)體農(nóng)戶，不利于在市場(chǎng)上推廣。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提供一種效率高、準(zhǔn)確率高且成本低的全自動(dòng)雌雄蠶繭分選機(jī)，用以解決現(xiàn)有技術(shù)存在的不易對(duì)雌雄蠶繭分選的技術(shù)問題，從而有助于提高雄繭蠶絲的產(chǎn)量。

本發(fā)明的技術(shù)解決方案是，提供一種以下結(jié)構(gòu)的全自動(dòng)雌雄蠶繭分選機(jī)，包括：

傳送機(jī)構(gòu)：承載待分選蠶繭的方格蔟盤位于所述傳送機(jī)構(gòu)上，由傳送機(jī)構(gòu)對(duì)所述方格蔟盤進(jìn)行傳輸，在所述傳送機(jī)構(gòu)之傳送帶的傳輸路徑上固定有暗室；

檢測(cè)模塊：位于暗室內(nèi)的上部，在所述傳送機(jī)構(gòu)將方格蔟盤傳輸至暗室內(nèi)時(shí)，位于暗室上部的檢測(cè)模塊對(duì)方格蔟盤上的待分選蠶繭進(jìn)行雌雄的檢測(cè)識(shí)別，以確認(rèn)待分選蠶繭的性別；

分選機(jī)構(gòu)：根據(jù)所述待分選蠶繭的檢測(cè)識(shí)別結(jié)果，對(duì)蠶繭進(jìn)行分選，使得雌繭進(jìn)入雌繭回收箱，雄繭進(jìn)入雌繭回收箱。

可選的，所述的檢測(cè)模塊包括第一模塊和帶熒光識(shí)別功能的第二模塊，所述的第一模塊在前，所述的第二模塊在后，先由第一模塊識(shí)別方格蔟盤上的雙宮繭和下品繭，并確定雙宮繭和下品繭在方格蔟盤上的坐標(biāo)位置，再由所述第二模塊識(shí)別方格蔟盤上的雌繭和雄繭，并確定雌繭和雄繭在方格蔟盤上的坐標(biāo)位置。

可選的，所述的分選機(jī)構(gòu)為集成式激光頭，所述激光頭根據(jù)目標(biāo)蠶繭的位置信息，對(duì)蠶繭與蔟格之間的定位蠶絲進(jìn)行切割，從而使目標(biāo)蠶繭落入相應(yīng)的回收箱。

可選的，所述的第一模塊為普通ccd工業(yè)攝像機(jī)，所述第二模塊為帶有熒光檢測(cè)光路的ccd工業(yè)攝像機(jī)。

可選的，所述的第二模塊通過機(jī)器視覺對(duì)蠶繭進(jìn)行識(shí)別，呈現(xiàn)橙色的蠶繭為雌性，未呈現(xiàn)橙色的蠶繭為雄性，將識(shí)別結(jié)果發(fā)送給分選機(jī)構(gòu)，由分選機(jī)構(gòu)進(jìn)行分選回收。

可選的，所述帶有熒光檢測(cè)光路的ccd工業(yè)攝像機(jī)上設(shè)有光源，在熒光檢測(cè)時(shí)，蠶繭被波長(zhǎng)為554nm的光照射后，雌性體內(nèi)的生物熒光物質(zhì)會(huì)發(fā)出波長(zhǎng)為586nm的發(fā)射光，所述ccd攝像頭通過加載中心波長(zhǎng)為586nm的小帶寬的截止熒光濾光片來捕捉到生物熒光。本機(jī)構(gòu)的光路設(shè)計(jì)為：采用creecxa2530大功率led燈加載554nm窄帶截止熒光濾光片為光源，554nm的窄帶濾光片確保光源的純凈性。光源照射在二色像鏡上，再由分光鏡反射到蠶繭上。再由586nm的攝像頭都過二色像鏡檢測(cè)蠶繭。

可選的，用帶有熒光檢測(cè)光路的ccd工業(yè)攝像機(jī)采集傳送帶上蠶繭的圖像，再通過算法編程對(duì)圖像進(jìn)行處理，判斷該蠶繭雌雄，再用mysql建立數(shù)據(jù)表，最后利用單片機(jī)控制集成式激光頭對(duì)雌雄蠶繭分別進(jìn)行切割，使之落入相應(yīng)的回收箱。

采用本發(fā)明結(jié)構(gòu)，與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點(diǎn)：由于在雌性蠶繭中植入生物熒光蛋白，本發(fā)明將生物熒光蛋白技術(shù)與機(jī)器視覺技術(shù)相結(jié)合，在攝像頭及光源上增加特定波長(zhǎng)的濾光片，排除非激發(fā)光波長(zhǎng)光的干擾，實(shí)現(xiàn)雌雄蠶繭的精準(zhǔn)、高速識(shí)別；采用co2激光切割技術(shù)，將單根激光整流、耦合分束后，由光纖傳導(dǎo)至激光頭，對(duì)雌雄蠶繭分別實(shí)施精準(zhǔn)、高速采摘，避免損傷方格蔟盤及蠶繭。本發(fā)明具有效率高、準(zhǔn)確率高和成本低的優(yōu)點(diǎn)。

附圖說明

圖1為本發(fā)明全自動(dòng)雌雄蠶繭分選機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明的側(cè)視圖；

圖3為集成式激光頭的原理圖；

圖4為集成式激光頭的切割狀態(tài)圖；

圖5為第二模塊的結(jié)構(gòu)原理圖；

圖6為傳送機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中所示，1：帶輪；2：方格蔟；2-1：蠶繭；2-2：定位蠶絲；2-3：蠶蛹；3：方格蔟橫向定位板；4：普通ccd工業(yè)攝像機(jī)系統(tǒng)；5：熒光檢測(cè)系統(tǒng)；5-1：led燈珠：5-2：綠光熒光濾光片；5-3：分光鏡；5-4：橙色熒光濾光片；5-5：熒光檢測(cè)攝像機(jī)；6：集成式激光頭；6-1：激光束；6-2：激光切割軌跡；7：傳送帶；8：蠶繭收集盒；9：暗室；10：方格蔟縱向定位板。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)描述，但本發(fā)明并不僅僅限于這些實(shí)施例。本發(fā)明涵蓋任何在本發(fā)明的精神和范圍上做的替代、修改、等效方法以及方案。

為了使公眾對(duì)本發(fā)明有徹底的了解，在以下本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例中詳細(xì)說明了具體的細(xì)節(jié)，而對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員來說沒有這些細(xì)節(jié)的描述也可以完全理解本發(fā)明。

在下列段落中參照附圖以舉例方式更具體地描述本發(fā)明。需說明的是，附圖均采用較為簡(jiǎn)化的形式且均使用非精準(zhǔn)的比例，僅用以方便、明晰地輔助說明本發(fā)明實(shí)施例的目的。

參考圖1和2所示，示意了本發(fā)明全自動(dòng)雌雄蠶繭分選機(jī)的結(jié)構(gòu)，包括：

傳送機(jī)構(gòu)：承載待分選蠶繭的方格蔟盤位于所述傳送機(jī)構(gòu)上，由傳送機(jī)構(gòu)對(duì)所述方格蔟盤進(jìn)行傳輸，在所述傳送機(jī)構(gòu)之傳送帶7的傳輸路徑上固定有暗室；

檢測(cè)模塊：位于暗室9內(nèi)的上部，在所述傳送機(jī)構(gòu)將方格蔟盤2傳輸至暗室9內(nèi)時(shí)，位于暗室上部的檢測(cè)模塊對(duì)方格蔟盤上的待分選蠶繭進(jìn)行雌雄的檢測(cè)識(shí)別，以確認(rèn)待分選蠶繭的性別；

分選機(jī)構(gòu)：根據(jù)所述待分選蠶繭的檢測(cè)識(shí)別結(jié)果，對(duì)蠶繭進(jìn)行分選，使得雌繭進(jìn)入雌繭回收箱，雄繭進(jìn)入雌繭回收箱。

所述的檢測(cè)模塊包括第一模塊4和帶熒光識(shí)別功能的第二模塊(即熒光檢測(cè)系統(tǒng)5)，所述的第一模塊在前，所述的第二模塊在后，先由第一模塊識(shí)別方格蔟盤上的雙宮繭和下品繭，并確定雙宮繭和下品繭在方格蔟盤上的坐標(biāo)位置，再由所述第二模塊識(shí)別方格蔟盤上的雌繭和雄繭，并確定雌繭和雄繭在方格蔟盤上的坐標(biāo)位置。

所述的分選機(jī)構(gòu)為集成式激光頭，所述激光頭根據(jù)目標(biāo)蠶繭的位置信息，對(duì)蠶繭與蔟格之間的定位蠶絲進(jìn)行切割，從而使目標(biāo)蠶繭落入相應(yīng)的回收箱。

將待采摘的方格蔟盤2放入起始位置，方格蔟橫向定位板3將方格蔟盤2精確定位；輸送裝置7動(dòng)作，方格蔟盤2進(jìn)入暗室9，普通ccd工業(yè)攝像機(jī)系統(tǒng)4工作，找出雙宮繭、下品繭，并確定雙宮繭、下品繭在方格蔟上的坐標(biāo)位置；帶有熒光檢測(cè)光路的工業(yè)攝像機(jī)6工作，確定雌繭、雄繭在方格蔟上的坐標(biāo)位置；方格蔟進(jìn)入集成式激光頭6下方，激光頭6工作，依次將雙宮繭、下品繭、雌繭、雄繭采摘；蠶繭收集盒8由四部分組成，蠶繭收集盒8動(dòng)作，分別承接雙宮繭、下品繭、雌繭、雄繭。采摘完畢的方格蔟2在輸送帶7的作用下繼續(xù)前進(jìn)，并落入盛蔟箱(未畫出)。蠶繭收集盒8由四部分組成(未畫出)，且蠶繭收集盒8的四個(gè)部分可以在驅(qū)動(dòng)裝置的作用下移動(dòng)，依次處于集成式激光頭6的正下方，分別承接雙宮繭、下品繭、雌繭、雄繭。

參考圖3和4所示，示意集成式激光頭的蠶繭切割狀態(tài)。激光切割，速度快，避免了直接采摘可能對(duì)蠶繭或方格蔟造成破壞。國家標(biāo)準(zhǔn)的方格蔟為12*13＝156格，或者9*18＝162格兩種。因此根據(jù)方格蔟的型號(hào)，激光頭數(shù)量共有156個(gè)，或者162個(gè)。采摘蠶繭時(shí)，對(duì)應(yīng)蠶繭上方的激光頭通電工作，形成激光束6-1，激光頭在水平面移動(dòng)，形成激光切割軌跡6-2，將定位蠶絲2-2切斷，成功將蠶繭2-1從方格蔟2上采摘。

如圖5所示，示意了第二模塊的結(jié)構(gòu)原理，雌性蠶繭在整個(gè)生命周期都能夠表達(dá)橙色熒光。led燈珠5-1發(fā)出的光經(jīng)過綠光熒光濾光片5-2后，產(chǎn)生554nm，帶寬30nm的綠色光，綠色光經(jīng)過分光鏡5-3，照射到蠶繭2-1上，蠶蛹2-3在綠色光的照射下，若為雌性，則會(huì)激發(fā)出586nm的橙色熒光。橙色熒光濾光片5-4為中心波長(zhǎng)586nm，帶寬20nm的濾光片，能夠排除其他波長(zhǎng)光的干擾，只能通過波長(zhǎng)為586nm，帶寬20nm的橙色光。熒光檢測(cè)攝像機(jī)5-5通過識(shí)別586mn的橙色光波，確定蠶繭為雌性蠶繭，否則為雄性蠶繭。因此，通過機(jī)器視覺識(shí)別技術(shù)與照明濾光等裝置的結(jié)合，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)雌雄蠶繭的高速識(shí)別。

用ccd攝像頭采集傳送帶上蠶繭的圖像，再通過算法編程對(duì)圖像進(jìn)行處理，判斷該蠶繭雌雄，再用mysql建立數(shù)據(jù)表，最后利用單片機(jī)控制分選機(jī)構(gòu)對(duì)雌雄蠶繭進(jìn)行分選。

參考圖6所示，示意了傳送機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)，待采摘的方格蔟放入傳輸帶7上的起始位置a，檢測(cè)位置b，采摘位置c，落蔟位置d。兩個(gè)橫向定位板7的距離正好等于方格蔟盤2的長(zhǎng)度尺寸；兩根傳輸帶上均設(shè)置有縱向定位板，縱向定位板10之間的距離，正好等于方格蔟盤2的寬度尺寸。在橫向定位板3與縱向定位板10的作用下，方格蔟盤2始終保持精確位置，確保檢查、采摘位置精確。縱向定位板10為多塊，在方格蔟長(zhǎng)度方向的兩側(cè)起定位作用，在數(shù)量上要保證，方格蔟盤2的兩側(cè)的每一側(cè)，至少有3塊縱向定位板，確保方格蔟盤2在寬度方向的定位準(zhǔn)確。兩根傳輸帶7要確保同步，避免方格蔟偏斜。

本發(fā)明是集機(jī)器視覺、智能分揀等功能于一身的光機(jī)電一體化作品，能高效，準(zhǔn)確地檢驗(yàn)并剔除畸形繭、霉?fàn)€繭、雙宮繭，并能對(duì)雌雄蠶繭進(jìn)行快速，精準(zhǔn)地分選。具體技術(shù)有點(diǎn)有以下兩點(diǎn)：1、將生物熒光蛋白技術(shù)與機(jī)器視覺技術(shù)相結(jié)合，在攝像頭及光源上增加特定波長(zhǎng)的濾光片，排除非激發(fā)光波長(zhǎng)光的干擾，實(shí)現(xiàn)雌雄蠶繭的精準(zhǔn)、高速識(shí)別；2、摒棄傳統(tǒng)物理、接觸式采摘蠶繭的方法，采用co2激光切割技術(shù)，將單根激光整流、耦合分束后，由光纖傳導(dǎo)至激光頭，對(duì)雌雄蠶繭分別實(shí)施精準(zhǔn)、高速采摘，避免損傷方格蔟盤及蠶繭。

雖然以上將實(shí)施例分開說明和闡述，但涉及部分共通之技術(shù)，在本領(lǐng)域普通技術(shù)人員看來，可以在實(shí)施例之間進(jìn)行替換和整合，涉及其中一個(gè)實(shí)施例未明確記載的內(nèi)容，則可參考有記載的另一個(gè)實(shí)施例。

以上所述的實(shí)施方式，并不構(gòu)成對(duì)該技術(shù)方案保護(hù)范圍的限定。任何在上述實(shí)施方式的精神和原則之內(nèi)所作的修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在該技術(shù)方案的保護(hù)范圍之內(nèi)。