本發(fā)明涉及機(jī)器選繭，具體是指一種內(nèi)部污染繭分揀裝置。

背景技術(shù)：

1、蠶繭作為絲綢的主要原料，其質(zhì)量直接影響到絲綢的生產(chǎn)效率和最終產(chǎn)品的質(zhì)量。內(nèi)部污染的蠶繭在繅絲過程中可能出現(xiàn)繭的破損、絲的斷裂和色澤不均等問題，進(jìn)而影響絲綢的市場競爭力。因此，繅絲廠在繅絲前會對蠶繭進(jìn)行分選，其中很重要的一步就是在不剖繭的情況下，將內(nèi)印繭、出血蛹繭等表面特征不明顯但繭層已經(jīng)被污染的內(nèi)部污染繭挑選出來。

2、目前普遍采用人工篩選的方式，具有勞動強(qiáng)度大、分類標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一的缺點(diǎn)。雖然當(dāng)前有利用近紅外設(shè)備及x光設(shè)備進(jìn)行鑒別的研究，準(zhǔn)確率也不錯，但是近紅外光譜儀、x光檢測儀等儀器設(shè)備價格昂貴，不符合企業(yè)生產(chǎn)需求，不利于開發(fā)推廣。企業(yè)一般通過強(qiáng)光照射蠶繭用人眼來鑒別內(nèi)部污染繭，該方法存在一定的問題。人眼長期直視強(qiáng)光，極易導(dǎo)致視力下降，辨別能力下降；長時間高強(qiáng)度用眼，人眼容易疲勞，辨別誤差增大；透光性的辨別受人主觀因素影響較大。蠶繭自動分選可以在一定程度上實(shí)現(xiàn)分揀內(nèi)部污染繭、降低工人勞動強(qiáng)度、減少企業(yè)生產(chǎn)成本，同時提高企業(yè)生產(chǎn)效率。

3、現(xiàn)有的分選裝置普遍采用機(jī)械手作為執(zhí)行機(jī)構(gòu)。然而，不同地區(qū)不同品種的蠶繭彈性模量等性質(zhì)不同，機(jī)械手夾持力度較難把握，易導(dǎo)致蠶繭發(fā)生不可逆的形變，且控制復(fù)雜、難以同時分選多個內(nèi)部污染繭。因此，針對上述問題提出一種對內(nèi)部污染繭進(jìn)行分選的裝置。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明之目的旨在克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種不切剖繭，可以快速、準(zhǔn)確、簡便地分離內(nèi)部污染繭的內(nèi)部污染繭分揀裝置，實(shí)現(xiàn)由人工選繭向機(jī)器選繭的轉(zhuǎn)變，促進(jìn)桑蠶絲綢產(chǎn)業(yè)的高質(zhì)量發(fā)展。

2、為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提出如下解決方案：

3、一種內(nèi)部污染繭分揀裝置，包括剝繭排繭機(jī)構(gòu)、差速分流機(jī)構(gòu)、智能檢測機(jī)構(gòu)、分選執(zhí)行機(jī)構(gòu)、蠶繭收集箱和鋁型架；鋁型架中固定有差速分流機(jī)構(gòu)，差速分流機(jī)構(gòu)的一級傳送帶正上方固定有剝繭排繭機(jī)構(gòu)，剝繭排繭機(jī)構(gòu)的出繭口正對差速分流機(jī)構(gòu)的v型擋板，差速分流機(jī)構(gòu)的二級傳送帶遠(yuǎn)離一級傳送帶一側(cè)的鋁型架上固定安裝有分選執(zhí)行機(jī)構(gòu)，二級傳送帶的輸出端正對分選執(zhí)行機(jī)構(gòu)，分選執(zhí)行機(jī)構(gòu)的兩側(cè)分別放置有兩個蠶繭收集箱，一個為內(nèi)部污染繭收集箱，另一個為上車?yán)O收集箱，智能檢測機(jī)構(gòu)挨著差速分流機(jī)構(gòu)的燈帶安裝架固定安裝在鋁型架上。

4、所述的剝繭排繭機(jī)構(gòu)包括剝繭組件、排繭組件和下料外殼；剝繭組件和排繭組件均寬度居中于兩個平行的下料外殼之間。

5、所述的剝繭組件包括剝繭滾筒、剝繭帶、剝繭輥和剝繭擋板；剝繭帶為氯綸布帶材質(zhì)，該材質(zhì)對繭衣有較強(qiáng)的吸附力；剝繭輥為外包裹橡膠的鋼管，可有效避免碰撞導(dǎo)致的繭蛹損傷；剝繭帶的兩端內(nèi)分別安裝有剝繭滾筒，剝繭帶的側(cè)下方安裝有剝繭輥，剝繭帶與剝繭輥間隔布置；剝繭擋板與剝繭帶相垂直，間隔距離略大于普通蠶繭的短軸直徑；剝繭輥通過聯(lián)軸器與電機(jī)相連，剝繭輥和齒輪同軸固連，在電機(jī)的作用下同速轉(zhuǎn)動，兩齒輪相互嚙合傳動，與另一個齒輪同軸固連的剝繭滾筒隨之轉(zhuǎn)動，帶動剝繭帶轉(zhuǎn)動；剝繭輥和剝繭帶相對運(yùn)動，夾住毛繭外層亂絲，此時，蠶繭受到蠶繭自身重力、剝繭帶的支持力、剝繭輥的摩擦力、繭衣的拉力、后面毛繭的推力等多方力的作用，動態(tài)平衡在剝繭帶上，隨著繭衣被卷入剝繭輥和剝繭帶之間的縫隙中，繭衣的拉力增大，從而將蠶繭殘留的繭衣剝除，剝下的繭衣附著在剝繭帶上。

6、所述的排繭組件包括排繭滾筒和排繭外殼；排繭滾筒外壁均勻設(shè)有多個沿圓周間隔布置的u型槽，u型槽的口寬和口深均略大于單個蠶繭的短軸直徑，u型槽的橫截面恰好可將單粒蠶繭水平放置；排繭外殼上下分別設(shè)有入繭口和出繭口，經(jīng)剝繭組件后的光繭在后面毛繭的推動下，落入排繭滾筒的u型槽內(nèi)，由排繭滾筒帶動在排繭外殼內(nèi)旋轉(zhuǎn)，隨后蠶繭在重力作用下呈無疊加狀從排繭外殼下方的出繭口落到差速分流機(jī)構(gòu)的一級傳送帶上。

7、所述的差速分流機(jī)構(gòu)包括一級傳送帶、v型擋板、絲桿分流組件、led燈帶、燈帶安裝架、二級傳送帶、同步輪、同步帶、電機(jī)和電機(jī)安裝架；v型擋板前后左右寬度居中于一級傳送帶上方，采用黑色不透明磨砂材質(zhì)，其底部寬度大于單個蠶繭的最大尺寸并小于兩個蠶繭的最小尺寸之和；燈帶安裝架前后左右寬度居中于二級傳送帶上方，兩個燈帶安裝架之間的距離為單粒蠶繭的最大短軸直徑，確保光線穿透蠶繭的同時不影響蠶繭的傳輸。

8、所述的絲桿分流組件包括光電傳感器、絲桿、絲桿螺母、推繭板、聯(lián)軸器、電機(jī)、軸承、擋繭板和分流擋板；所述的電機(jī)輸出軸通過聯(lián)軸器安裝有絲桿，且絲桿螺母同軸連接在絲桿上，絲桿螺母靠近一級傳送帶方向固定有推繭板；所述的分流擋板緊挨著v型擋板居中安裝于一級傳送帶上；所述的光電傳感器固定安裝在擋繭板上，當(dāng)光電傳感器穩(wěn)定獲得蠶繭靠近的信號時，電機(jī)帶動絲桿轉(zhuǎn)動，絲桿螺母沿著絲桿前后運(yùn)動，固定在絲桿螺母上的推繭板推動蠶繭運(yùn)動，從而實(shí)現(xiàn)蠶繭分流。

9、所述的智能檢測機(jī)構(gòu)包括工業(yè)相機(jī)、黑箱和上位機(jī)；工業(yè)相機(jī)安裝在黑箱頂端正中間，對蠶繭圖像進(jìn)行采集，將采集到的圖像上傳至上位機(jī)，通過蠶繭繭層的透光性判別蠶繭內(nèi)部是否被污染，并確定蠶繭的位置。下位機(jī)根據(jù)蠶繭狀態(tài)、位置信息以及傳輸機(jī)構(gòu)的運(yùn)行速度，計算分選執(zhí)行機(jī)構(gòu)的運(yùn)行方向和最低運(yùn)行速度。

10、所述的分選執(zhí)行機(jī)構(gòu)包括分繭臺、六角聯(lián)軸器、電機(jī)和蠶繭收集箱；所述的六角聯(lián)軸器上固定安裝有分繭臺，電機(jī)的輸出軸與六角聯(lián)軸器同軸固連，電機(jī)轉(zhuǎn)動后帶動與六角聯(lián)軸器固定連接的分繭臺定向轉(zhuǎn)動，實(shí)現(xiàn)蠶繭的分選。

11、本發(fā)明相較于現(xiàn)有技術(shù)，具有以下優(yōu)點(diǎn)：

12、1.本發(fā)明設(shè)置了剝繭組件和排繭組件，剝繭組件主要由剝繭帶和剝繭輥組成，通過剝繭帶和剝繭輥的相對運(yùn)動實(shí)現(xiàn)繭衣分離；排繭組件主要由排繭滾筒和排繭外殼組成，排繭滾筒帶動蠶繭在排繭外殼內(nèi)旋轉(zhuǎn)，隨后蠶繭在重力作用下呈無疊加狀從排繭外殼下方的出繭口落到差速分流機(jī)構(gòu)的一級傳送帶上，借助差速傳送帶避免因蠶繭粘連、堆疊等問題導(dǎo)致識別誤差，提高了內(nèi)部污染繭識別的準(zhǔn)確率。

13、2.本發(fā)明利用光電技術(shù)分析蠶繭繭層的透光性，在不剖繭的情況下、將內(nèi)印繭、出血蛹繭等表面特征不明顯但繭層內(nèi)部已經(jīng)被污染的蠶繭挑選出來，減少因內(nèi)部污染繭混入上車?yán)O導(dǎo)致的絲品質(zhì)和產(chǎn)量下降，提高企業(yè)繅絲質(zhì)量。

14、3.本發(fā)明設(shè)置了多個分選執(zhí)行機(jī)構(gòu)，通過光電傳感器和絲桿相配合實(shí)現(xiàn)蠶繭分流，智能檢測機(jī)構(gòu)對內(nèi)部污染繭進(jìn)行識別和定位，同時控制多個分選執(zhí)行機(jī)構(gòu)運(yùn)動，提高了內(nèi)部污染繭分選的效率。

技術(shù)特征：

1.一種內(nèi)部污染繭分揀裝置，其特征在于，包括剝繭排繭機(jī)構(gòu)(1)、差速分流機(jī)構(gòu)(2)、智能檢測機(jī)構(gòu)(3)、分選執(zhí)行機(jī)構(gòu)(4)、蠶繭收集箱(5)和鋁型架(6)；所述的鋁型架(6)中固定有差速分流機(jī)構(gòu)(2)，差速分流機(jī)構(gòu)(2)的一級傳送帶(21)正上方固定有剝繭排繭機(jī)構(gòu)(1)，剝繭排繭機(jī)構(gòu)(1)的出繭口正對差速分流機(jī)構(gòu)(2)的v型擋板(26)，差速分流機(jī)構(gòu)(2)的二級傳送帶(212)遠(yuǎn)離一級傳送帶(21)一側(cè)的鋁型架(6)上固定安裝有分選執(zhí)行機(jī)構(gòu)(4)，二級傳送帶(212)的輸出端正對分選執(zhí)行機(jī)構(gòu)(4)，分選執(zhí)行機(jī)構(gòu)(4)的兩側(cè)分別放置有兩個蠶繭收集箱(5)，一個為內(nèi)部污染繭收集箱(51)，另一個為上車?yán)O收集箱(52)，智能檢測機(jī)構(gòu)(3)挨著差速分流機(jī)構(gòu)(2)的燈帶安裝架(211)固定安裝在鋁型架(6)上。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種內(nèi)部污染繭分揀裝置，其特征在于，所述的剝繭排繭機(jī)構(gòu)(1)包括剝繭組件、排繭組件和下料外殼(110)；所述的剝繭組件和排繭組件均寬度居中于兩個平行的下料外殼(110)之間。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種內(nèi)部污染繭分揀裝置，其特征在于，所述的剝繭組件包括剝繭滾筒(11)、剝繭帶(12)、剝繭輥(13)和剝繭擋板(111)；所述的剝繭帶(12)為氯綸布帶材質(zhì)，剝繭輥(13)為外包裹橡膠的鋼管；所述的剝繭帶(12)的兩端內(nèi)分別安裝有剝繭滾筒(11)，剝繭帶(12)的側(cè)下方安裝有剝繭輥(13)，剝繭帶(12)與剝繭輥(13)間隔布置；所述的剝繭擋板(111)與剝繭帶(12)相垂直，間隔距離略大于普通蠶繭的短軸直徑；所述的剝繭輥(13)通過聯(lián)軸器(15)與電機(jī)(16)相連，剝繭輥(13)和齒輪(14)同軸固連，在電機(jī)(16)的作用下同速轉(zhuǎn)動，兩齒輪相互嚙合傳動，與另一個齒輪同軸固連的剝繭滾筒(11)隨之轉(zhuǎn)動，帶動剝繭帶(12)轉(zhuǎn)動；所述的剝繭帶(12)的運(yùn)動速度與剝繭輥(13)圓周表面線速度相同；蠶繭(7)的繭衣經(jīng)剝繭帶(12)和剝繭輥(13)的相對轉(zhuǎn)動被卷入剝繭帶(12)和剝繭輥(13)之間的縫隙中，實(shí)現(xiàn)繭衣的剝除。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種內(nèi)部污染繭分揀裝置，其特征在于，所述的排繭組件包括排繭滾筒(18)和排繭外殼(19)；所述的排繭滾筒(18)外壁均勻設(shè)有多個沿圓周間隔布置的u型槽，u型槽的口寬和口深均略大于單個蠶繭的短軸直徑，u型槽的橫截面恰好可將單粒蠶繭水平放置；所述的排繭外殼(19)上下分別設(shè)有入繭口和出繭口，經(jīng)剝繭組件后的蠶繭(7)落入排繭滾筒(18)的u型槽內(nèi)，由排繭滾筒(18)帶動在排繭外殼(19)內(nèi)旋轉(zhuǎn)，接著從排繭外殼(19)下方的出繭口落到差速分流機(jī)構(gòu)(2)的一級傳送帶(21)上。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種內(nèi)部污染繭分揀裝置，其特征在于，所述的差速分流機(jī)構(gòu)(2)包括一級傳送帶(21)、v型擋板(26)、絲桿分流組件、led燈帶(210)、燈帶安裝架(211)、二級傳送帶(212)、同步輪(213)和同步帶(214)；所述的v型擋板(26)前后左右寬度居中于一級傳送帶(21)上方，采用黑色不透明磨砂材質(zhì)，其底部寬度大于單個蠶繭的最大尺寸并小于兩個蠶繭的最小尺寸之和；所述的燈帶安裝架(211)左右寬度居中于二級傳送帶(212)上方，燈帶安裝架每個通道之間的距離為單粒蠶繭的最大短軸直徑，確保光線穿透蠶繭的同時不影響蠶繭的傳輸。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種內(nèi)部污染繭分揀裝置，其特征在于，所述的絲桿分流組件包括光電傳感器(22)、絲桿(24)、絲桿螺母(25)、推繭板(27)、聯(lián)軸器(15)、電機(jī)(16)、軸承(17)、擋繭板(28)和分流擋板(29)；所述的電機(jī)(16)輸出軸通過聯(lián)軸器(15)安裝有絲桿(24)，且絲桿螺母(25)同軸連接在絲桿(24)上，絲桿螺母(25)靠近傳送帶方向固定有推繭板(27)；所述的分流擋板(29)緊挨著燈帶安裝架(211)居中安裝于二級傳送帶(212)上；所述的光電傳感器(22)固定安裝在擋繭板(28)上，當(dāng)光電傳感器(22)穩(wěn)定獲得蠶繭靠近的信號時，電機(jī)(16)帶動絲桿(24)轉(zhuǎn)動，絲桿螺母(25)沿著絲桿(24)前后運(yùn)動，固定在絲桿螺母(25)上的推繭板(27)推動蠶繭(7)運(yùn)動，從而實(shí)現(xiàn)蠶繭分流。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種內(nèi)部污染繭分揀裝置，其特征在于，所述的智能檢測機(jī)構(gòu)(3)包括工業(yè)相機(jī)(31)、黑箱(32)和上位機(jī)；所述的工業(yè)相機(jī)(31)安裝在黑箱(32)頂端正中間，對蠶繭圖像進(jìn)行采集，將采集到的圖像上傳至上位機(jī)，通過蠶繭繭層的透光性判別蠶繭內(nèi)部是否被污染，并確定蠶繭的位置。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種內(nèi)部污染繭分揀裝置，其特征在于，所述的分選執(zhí)行機(jī)構(gòu)(4)包括分繭臺(41)、六角聯(lián)軸器(42)、電機(jī)(16)和蠶繭收集箱(5)；所述的六角聯(lián)軸器(42)上固定安裝有分繭臺(41)，電機(jī)(16)的輸出軸與六角聯(lián)軸器(42)同軸固連，電機(jī)(16)轉(zhuǎn)動，帶動與六角聯(lián)軸器(42)固定連接的分繭臺(41)定向轉(zhuǎn)動，實(shí)現(xiàn)蠶繭的分選。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種內(nèi)部污染繭分揀裝置，包括剝繭排繭機(jī)構(gòu)、差速分流機(jī)構(gòu)、智能檢測機(jī)構(gòu)和分選執(zhí)行機(jī)構(gòu)；所述剝繭排繭機(jī)構(gòu)通過剝繭帶和剝繭輥的相對運(yùn)動實(shí)現(xiàn)繭衣分離，采用排繭滾筒實(shí)現(xiàn)蠶繭排列，所述差速分流機(jī)構(gòu)通過光電傳感器和絲桿相互配合實(shí)現(xiàn)蠶繭分流，提高了蠶繭識別效率，所述智能檢測機(jī)構(gòu)利用光電技術(shù)分析蠶繭繭層的透光性，識別內(nèi)部污染繭，并同時控制多個分選執(zhí)行機(jī)構(gòu)對蠶繭進(jìn)行自動化分選，提高了蠶繭分選效率。本發(fā)明能夠在不破壞蠶繭的情況下，將內(nèi)印繭、出血蛹繭等表面特征不明顯但繭層已經(jīng)被污染的蠶繭挑選出來，解決了人眼長時間直視強(qiáng)光損傷視力、人眼辨別主觀影響大的問題，可以提高企業(yè)生產(chǎn)效率和自動化水平。

技術(shù)研發(fā)人員：何世雨,孫衛(wèi)紅
受保護(hù)的技術(shù)使用者：中國計量大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/5/8