本發(fā)明涉及蠶蛹分選技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種全自動(dòng)雌雄蠶蛹分選方法。

背景技術(shù)：

雌雄蠶蛹需要一一配對來產(chǎn)卵，否則會造成浪費(fèi)，而雌雄配對就意味著需要分選。目前，蠶種生產(chǎn)過程中的雌雄鑒別主要通過人工削繭和鑒蛹，勞動(dòng)強(qiáng)度大、生產(chǎn)效率低。種繭雌雄鑒別須在5～10日內(nèi)完成，蠶種企業(yè)不得不招聘大批短期勞動(dòng)力，如全國最大的蠶種生產(chǎn)企業(yè)山東廣通集團(tuán)在鑒蛹時(shí)需臨時(shí)招雇1000人，鑒蛹熟練的技術(shù)工人越來越少。蠶蛹雌雄鑒別的勞動(dòng)力成本逐年提高，以每張蠶種生產(chǎn)成本30元，臨時(shí)工成本為7～8元(占生產(chǎn)成本25％左右)，其中蠶蛹雌雄鑒別勞動(dòng)力成本1～2元(占臨時(shí)工成本20％左右)。鑒蛹不僅要眼力好，還要有一定技術(shù)能辨別雌、雄，對操作的熟練程度有較高的要求，蠶蛹雌雄鑒別工作量大、時(shí)間緊、技術(shù)人員缺乏已成為蠶種生產(chǎn)企業(yè)面臨的主要問題。同時(shí)，蠶蛹雌雄鑒別的準(zhǔn)確率直接關(guān)系到蠶種的質(zhì)量和品種的純度，據(jù)浙江省蠶種質(zhì)量檢疫檢驗(yàn)站提供的2005～2016年全省每年80～100批次的蠶種雜交率平均值調(diào)查數(shù)據(jù)，有明顯的下降趨勢，從最高的99.66％下降到最低的98.65％。蠶種雜交率的下降，將直接影響蠶種質(zhì)量、蠶蛹產(chǎn)量與繭絲質(zhì)量。

由此可見，在現(xiàn)有技術(shù)中，無論是人工憑經(jīng)驗(yàn)分選，還是機(jī)器按照蠶蛹重量和大小分選，都存在速度慢、準(zhǔn)確率低的技術(shù)問題。我國每年種卵需求極大，必須對種蛹進(jìn)行高速、高精度雌雄分選，而現(xiàn)有技術(shù)無法滿足這樣的要求。由于利用遺傳技術(shù)與基因編輯技術(shù)，雌性蠶蛹在整個(gè)生命周期都能夠表達(dá)橙色熒光，因此利用這一特性有助于解決上述技術(shù)問題。針對蠶種生產(chǎn)企業(yè)面臨的蠶蛹雌雄鑒別主要技術(shù)問題，需要培育雌雄鑒別容易、蠶種生產(chǎn)效率高的蠶品種，降低蠶種生產(chǎn)成本、提高蠶種質(zhì)量與企業(yè)生產(chǎn)效益。因此，如何利用家蠶雌雄個(gè)體性染色體組成的差異，建立快速、高效、通用的雌雄鑒別體系是人們追求的目標(biāo)。

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)確率高的全自動(dòng)雌雄蠶蛹分選機(jī)，用以解決現(xiàn)有技術(shù)存在的耗費(fèi)大量勞動(dòng)力、準(zhǔn)確率低的技術(shù)問題。

本發(fā)明的技術(shù)解決方案是，提供一種以下的全自動(dòng)雌雄蠶蛹分選方法，基于全自動(dòng)雌雄蠶蛹分選機(jī)，所述的全自動(dòng)雌雄蠶蛹分選機(jī)包括：

上料機(jī)構(gòu)：使待分選蠶蛹逐個(gè)落在傳送機(jī)構(gòu)的相應(yīng)工位上；

傳送機(jī)構(gòu)：設(shè)置多個(gè)工位，供上料機(jī)構(gòu)落料時(shí)承接所述待分選蠶蛹，并對所述待分選蠶蛹進(jìn)行傳輸；

檢測模塊：位于暗室的上部，所述暗室在所述傳送機(jī)構(gòu)的傳輸路徑上，在所述傳送機(jī)構(gòu)將落入工位的待分選蠶蛹逐一傳輸至暗室內(nèi)時(shí)，位于暗室上部的檢測模塊對待分選蠶蛹進(jìn)行雌雄的檢測識別，以確認(rèn)待分選蠶蛹的性別；

分選機(jī)構(gòu)：根據(jù)所述待分選蠶蛹性別的檢測識別結(jié)果，對蠶蛹進(jìn)行分選，使得雌蛹進(jìn)入雌蛹回收箱，雄蛹進(jìn)入雌蛹回收箱。

可選的，所述上料機(jī)構(gòu)包括振動(dòng)盤，所述待分選蠶蛹置于振動(dòng)盤上，通過所述振動(dòng)盤振動(dòng)使所述待分選蠶蛹逐一落在所述傳送機(jī)構(gòu)的相應(yīng)工位上。

可選的，所述傳送機(jī)構(gòu)包括傳送帶和氣動(dòng)裝置，所述的傳送帶上設(shè)置有承接孔作為工位，所述傳送帶位于上料機(jī)構(gòu)的下方，所述氣動(dòng)裝置與所述上料機(jī)構(gòu)對應(yīng)并設(shè)置在傳送帶的下方。

可選的，所述的檢測模塊為具有熒光檢測功能的ccd攝像頭，所述ccd攝像頭通過機(jī)器視覺對蠶蛹進(jìn)行識別，呈現(xiàn)橙色的蠶蛹為雌性，未呈現(xiàn)橙色的蠶蛹為雄性，將識別結(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，所述分選機(jī)構(gòu)包括雌蛹回收箱、雌蛹回收箱和驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的輸出端軸向連接雌蛹回收箱、雌蛹回收箱；當(dāng)即將落下的蠶蛹為雌性，則驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)所述雌蛹回收箱承接，當(dāng)即將落下的蠶蛹為雄性，則驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)所述雄蛹回收箱承接。

可選的，所述ccd攝像頭上設(shè)有光源，在熒光檢測時(shí)，蠶蛹被波長為554nm的光照射后，雌性體內(nèi)的生物熒光物質(zhì)會發(fā)出波長為586nm的發(fā)射光，所述ccd攝像頭通過加載中心波長為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蛹上。再由586nm的攝像頭都過二色像鏡檢測蠶蛹。

可選的，用ccd攝像頭采集傳送帶上蠶蛹的圖像，再通過算法編程對圖像進(jìn)行處理，判斷該蠶蛹雌雄，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)對雌雄蠶蛹進(jìn)行分選。

可選的，所述的承接孔處設(shè)有錐形杯、彈性墊和塞座，所述彈性墊位于所述錐形杯的底部，在所述彈性墊與傳送帶之間留有孔隙并形成氣流通道，所述的塞座位于所述彈性墊下方，通過塞座上的氣管和流道向所述氣流通道中吹氣。通過傳送帶上特殊設(shè)計(jì)的氣孔，在傳送帶上方形成錐形氣流，錐形氣流可以使蠶蛹精準(zhǔn)落入指定位置，并確保蠶蛹在氣流的環(huán)繞下，避免物理、機(jī)械性損傷。

采用本發(fā)明，與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點(diǎn)：由于在雌性蠶蛹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的濾光片，排除非激發(fā)光波長光的干擾，實(shí)現(xiàn)雌雄蠶蛹的精準(zhǔn)、高速識別；在傳送帶上設(shè)計(jì)了圓環(huán)斜孔及錐形杯，形成錐形氣流式上料裝置，避免了以往蠶蛹雌雄分選過程中造成的機(jī)械物理損傷。本發(fā)明具有效率高、準(zhǔn)確率高的優(yōu)點(diǎn)。

附圖說明

圖1為全自動(dòng)雌雄蠶蛹分選機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為圖1中工位的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為檢測模塊的結(jié)構(gòu)原理圖。

圖中所示，1、上料機(jī)構(gòu)；2、蠶蛹；3、錐形杯；4、傳送帶；4-1、塞孔；4-2、傳送帶氣流通道；5、檢測模塊；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、熒光檢測攝像機(jī)；6、氣缸；7-1、雌性蠶蛹收集箱；7-2、雄性蠶蛹收集箱；8、同步帶輪；9、塞座；9-1、塞座氣流通道；9-2、傳感器；9-3、氣管；9-4：錐環(huán)塞；10、彈性墊；10-1：彈性墊通孔。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖對本發(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所示，示意了全自動(dòng)雌雄蠶蛹分選機(jī)的結(jié)構(gòu)，包括：

上料機(jī)構(gòu)1：使待分選蠶蛹2逐個(gè)落在傳送機(jī)構(gòu)的相應(yīng)工位上；

傳送機(jī)構(gòu)：設(shè)置多個(gè)工位，供上料機(jī)構(gòu)落料時(shí)承接所述待分選蠶蛹2，并對所述待分選蠶蛹進(jìn)行傳輸；

檢測模塊5：位于暗室的上部，所述暗室在所述傳送機(jī)構(gòu)的傳輸路徑上，在所述傳送機(jī)構(gòu)將落入工位的待分選蠶蛹逐一傳輸至暗室內(nèi)時(shí)，位于暗室上部的檢測模塊對待分選蠶蛹進(jìn)行雌雄的檢測識別，以確認(rèn)待分選蠶蛹的性別；

分選機(jī)構(gòu)：根據(jù)所述待分選蠶蛹性別的檢測識別結(jié)果，對蠶蛹進(jìn)行分選，使得雌蛹進(jìn)入雌蛹回收箱，雄蛹進(jìn)入雌蛹回收箱。

所述上料機(jī)構(gòu)包括振動(dòng)盤1，所述待分選蠶蛹2置于振動(dòng)盤上，通過所述振動(dòng)盤1振動(dòng)使所述待分選蠶蛹2逐一落在所述傳送機(jī)構(gòu)之傳送帶4的相應(yīng)工位上。所述傳送機(jī)構(gòu)包括傳送帶4和氣動(dòng)裝置，所述的傳送帶4上設(shè)置有承接孔作為工位，所述傳送帶位于上料機(jī)構(gòu)的下方，所述氣動(dòng)裝置與所述上料機(jī)構(gòu)對應(yīng)并設(shè)置在傳送帶4的下方。

所述的檢測模塊5為具有熒光檢測功能的ccd攝像頭，所述ccd攝像頭通過機(jī)器視覺對蠶蛹進(jìn)行識別，呈現(xiàn)橙色的蠶蛹為雌性，未呈現(xiàn)橙色的蠶蛹為雄性，將識別結(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。

所述分選機(jī)構(gòu)包括雌蛹回收箱7-1、雄蛹回收箱7-2和驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)(氣缸6作為其一種實(shí)現(xiàn)方式)，所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的輸出端軸向連接雌蛹回收箱7-1、雄蛹回收箱7-2；當(dāng)即將落下的蠶蛹為雌性，則驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)所述雌蛹回收箱承接，當(dāng)即將落下的蠶蛹為雄性，則驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)所述雄蛹回收箱承接。

振動(dòng)盤1振動(dòng)，待分選蠶蛹2逐個(gè)落入承接孔的錐形杯3，振動(dòng)盤1的振動(dòng)速度與傳送帶4的速度一致，即：設(shè)置好振動(dòng)盤的振動(dòng)頻率與傳送帶的傳送速度，使得每次有一個(gè)蠶蛹落入錐形杯內(nèi)。由于通過調(diào)整振動(dòng)盤的振動(dòng)頻率與振幅，可以精確控制蠶蛹的上料速度，因此只要控制帶傳動(dòng)的精度，就可以確保每個(gè)蠶蛹精確落入錐形杯3內(nèi)。

蠶蛹2進(jìn)入錐形杯3后，作為檢測模塊5的熒光檢測系統(tǒng)對蠶蛹進(jìn)行檢測并得出蠶蛹的性別，同時(shí)把蠶蛹性別的結(jié)果輸送給控制端，控制氣缸6動(dòng)作，使雌雄蠶蛹落入雌性蠶蛹收集箱7-1；雄性蠶蛹落入雄性蠶蛹收集箱7-2。

傳送帶4上設(shè)置有多個(gè)錐形杯3，錐形杯3底部設(shè)置有彈性墊10，彈性墊10具有彈性，防止對蠶蛹造成機(jī)械物理傷害。彈性墊10為圓形，中心設(shè)置有一個(gè)通孔，周邊均布有不少于12個(gè)彈性墊通孔10-1，彈性墊10的直徑與蠶蛹長度相一致。

同步帶上圍繞彈性墊10設(shè)置有傳送帶氣流通道4-2，氣流可以沿著錐形杯3的內(nèi)壁形成錐形氣流，作用：第一、防止蠶蛹下落碰到錐形杯內(nèi)壁收到物理機(jī)械傷害；第二、氣流可以使蠶蛹水平置于彈性墊10上，方便熒光檢測系統(tǒng)檢測。

塞座9上設(shè)置有塞座氣流通道9-1，當(dāng)塞座9可插入塞孔4-1，形成錐形氣流。塞座9上設(shè)置有傳感器9-2，傳感器9-2可以判斷彈性墊8上是否有蠶蛹。

如圖3所示，示意了檢測模塊的結(jié)構(gòu)，雌性蠶蛹在整個(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，照射到蠶蛹2-1上，蠶蛹2-2在綠色光的照射下，若為雌性蠶蛹，則會激發(fā)出586nm的橙色熒光。橙色熒光濾光片5-4為中心波長586nm，帶寬20nm的濾光片，能夠排除其他波長光的干擾，只能通過波長為586nm，帶寬20nm的橙色光。熒光檢測攝像機(jī)5-5通過識別586mn的橙色光波，確定蠶蛹為雌性蠶蛹，否則為雄性蠶蛹。因此，通過機(jī)器視覺識別技術(shù)與照明濾光等裝置的結(jié)合，可以實(shí)現(xiàn)對雌雄蠶蛹的高速識別。

用ccd攝像頭采集傳送帶上蠶蛹的圖像，再通過算法編程對圖像進(jìn)行處理，判斷該蠶蛹雌雄，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)對雌雄蠶蛹進(jìn)行分選。

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)。