一种气压式高速选茧装置的制作方法

1.本发明属于桑蚕茧加工智能设备技术领域，具体涉及一种气压式高速选茧装置。


背景技术：

2.在蚕茧缫丝加工的过程前，需要分筛完好的蚕茧和有缺陷的蚕茧。现有的蚕茧分选设备，在智能识别蚕茧缺陷特征方面有较好的准确性，但对于如何使蚕茧规律有序的接受识别还存在很大的可改进之处。当前设备使蚕茧有序接受相机识别是依靠机械固定的方法实现，且一次只能固定一粒蚕茧。使用此方法虽然能够大大提高相机识别的准确率，但是效率较低。底部悬浮式吹气选茧设备使用时需在圆筒内吹气，精确选蚕时一次只能吹一个蚕茧，选茧速度慢，传送带式选茧设备能够大批量的对蚕茧进行识别筛选，但一方面存在蚕茧运动轨迹不稳定，导致相机采样时不能百分之百保证拍到蚕茧的所有方位；另一方面其存在设备结构设计不合理导致蚕茧容易卡壳和蚕茧与蚕茧之间易粘结等缺陷。
3.分析出现此类问题的主要原因就是，现有的蚕茧分选设备大都采用了直接使用装置控制蚕茧运动的方式。小规模分选时，机械固定蚕茧的设备采用四周稳定夹持的方法，能够做到在不伤害蚕茧的前提下，成功采样，但是一个一个夹持，并不符合工业化的发展。大规模分选时，传送带式选茧设备采用放置式底部弱夹持的方式，能够做到大规模传输，但是其底部采用塑料材料，蚕茧具有一定的弹性，在转动蚕茧时，容易使蚕茧弹起或者直接脱出传送带。
4.因此，本发明根据蚕茧自身特点，发明了一种蚕茧输送装置来满足蚕茧的输送要求，同时使用一个相机完成蚕茧的全方位图像采集，并通过缺陷蚕茧分离装置的配合实现蚕茧的分选，防止蚕茧自转时弹起，避免蚕茧之间卡壳和易粘结。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于克服上述技术问题的缺点，提供一种气压式高速选茧装置，对蚕茧进行分选，以解决逐个对蚕茧进行质量检测并进行分拣的问题，能够防止蚕茧自转时弹起，避免蚕茧之间卡壳和易粘结，提高蚕茧的分选效率和识别精度。
6.为了实现上述目的，本发明采用如下技术手段：
7.一种气压式高速选茧装置，包括输送装置、风压装置、工业摄像机、缺陷蚕茧分离装置和控制系统，所述输送装置、风压装置、工业摄像机、缺陷蚕茧分离装置分别与所述控制系统电性连接；所述风压装置设置在所述输送装置的侧上方且出风口朝向所述输送装置；所述工业摄像机和缺陷分离装置设置在所述输送装置的上方；所述输送装置包括传送带和导板组件，所述传送带具有下料端和出料端；所述导板组件位于所述传送带下料口下方；所述导板组件包括固定架和与所述固定架连接的导料板，所述固定架为矩形框，所述固定架贯穿于所述传送带，并且固定架与传送带的传送方向垂直，所述固定架上均匀固设有多个所述导料板，所述导料板位于传送带的上端面并沿传送带的长度方向均匀分布，所述导料板包括相互连接的隔板和倾斜挡板；所述隔板垂直于所述固定架，所述倾斜挡板朝向
风压装置一侧倾斜设置并与传送带的传送方向形成夹角。
8.作为本发明的进一步改进，所述风压装置包括送风机，所述送风机上设置有开口朝向所述倾斜挡板的吹气喷头，所述吹气喷头输出气流并且气流方向垂直所述倾斜挡板，待分选蚕茧在传送带与气流的作用下发生旋转。
9.作为本发明的进一步改进，所述导料板与传送带之间的间隔距离为0.5
‑
1.0cm,相邻两块导料板的间距为2.5
‑
3.5cm。
10.作为本发明的进一步改进，所述倾斜挡板与传送带的传送方向形成的夹角范围为25
°‑
40
ꢀ°
。
11.作为本发明的进一步改进，气压式高速选茧装置还包括前容茧器和后容茧器，所述前容茧器设置在传送带的下料端，所述后容茧器设置在传送带的出料端。
12.作为本发明的进一步改进，所述工业摄像机对导料板内的待分选蚕茧进行多次拍摄，并将采集到的图像发送至所述控制系统。
13.作为本发明的进一步改进，所述传动带的两边固定安装有侧挡板。
14.与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
15.1.本发明一种气压式高速选茧装置能够对蚕茧进行大批量的质量检测并进行分拣，能够防止蚕茧自转时弹起，避免蚕茧之间卡壳和易粘结，提高蚕茧的分选效率和识别精度，通过设置传送带式的输送装置，蚕茧落到两个导料板之间时自动沿导料板的长度方向排列，蚕茧输送的过程中能实现蚕茧的分散、定位，防止蚕茧粘结；并且蚕茧在运行过程中，与倾斜挡板形成沿蚕茧轴向的侧摩擦力，使蚕茧产生自转倾向，在风压装置的同步作用下，工业摄像机一边采样，蚕茧一边全方位自转，通过控制传送带的速度和风压装置的风力以控制蚕茧传输时的旋转速度，使每个蚕茧在经过导料板的时段内至少自转360
°
，可以使每个蚕茧都得到全面的拍照扫描，杜绝了检测死角的产生，对每个蚕茧的检测均能达到100％的准确，并且风压装置吹出的风力还能够防止蚕茧自转时弹起，做到可控运动；工业摄像机图像采集后，控制系统进行图像处理，实现了自动化地对蚕茧进行大批量的检测，蚕茧随着传送带继续向前运动，次品蚕茧将通过缺陷蚕茧分离装置进行分离。本发明能够给工业化生产提供更多的加速空间。
16.2.本发明一种气压式高速选茧装置通过设置风压装置，在稳定风压的作用下，蚕茧能够稳定的运动，这样大大加快蚕茧的传输速度，为大规模生产提供更多加速空间。同时此作用下的全方位的摄像采样分析，能够大大提高计算机算法的识别准确率。同时，风压装置也可以向倾斜挡板吹送变相位的气流使蚕茧受风力不均，不均力能够使蚕茧相互分离，可以解决蚕茧之间卡壳和易粘结的问题。
附图说明
17.图1是本发明一种气压式高速选茧装置的结构示意图；
18.图2是本发明导板组件的结构示意图；
19.图3是本发明一种气压式高速选茧装置的电路框图；
20.其中，附图中标记为：1
‑
工业摄像机；2
‑
缺陷蚕茧分离装置；3
‑
控制系统；4
‑
传送带； 5
‑
固定架；6
‑
导料板；7
‑
隔板；8
‑
倾斜挡板；9
‑
送风机；10
‑
吹气喷头；11
‑
前容茧器；12
‑ꢀ
后容茧器；13
‑
侧挡板；14
‑
输送装置；15
‑
风压装置。
具体实施方式
21.下面结合附图与实施例对本发明作进一步说明。需要说明的是，本发明的具体实施例只是为了能更清楚的描述技术方案，而不能作为本发明保护范围的一种限制。
22.请参阅图1
‑
图3，一种气压式高速选茧装置，包括输送装置14、风压装置15、工业摄像机1、缺陷蚕茧分离装置2和控制系统3，所述输送装置14、风压装置15、工业摄像机1、缺陷蚕茧分离装置2分别与所述控制系统3电性连接；所述风压装置15设置在所述输送装置 14的侧上方且出风口朝向所述输送装置14；所述工业摄像机1和缺陷分离装置设置在所述输送装置14的上方；所述输送装置14包括传送带4和导板组件，所述传送带4具有下料端和出料端；传送带4还具有转动电机，所述导板组件位于所述传送带4下料口下方；所述导板组件包括固定架5和与所述固定架5连接的导料板6，所述固定架5为矩形框，所述固定架5 贯穿于所述传送带4，并且固定架5与传送带4的传送方向垂直，所述固定架5上均匀固设有多个所述导料板6，所述导料板6位于传送带4的上端面并沿传送带4的长度方向均匀分布，所述导料板6包括相互连接的隔板7和倾斜挡板8；所述隔板7垂直于所述固定架5，所述倾斜挡板8朝向风压装置15一侧倾斜设置并与传送带4的传送方向形成夹角。
23.本发明通过设置传送带4式的输送装置14，蚕茧落到两个导料板6之间时自动沿导料板 6的长度方向排列，蚕茧输送的过程中能实现蚕茧的分散、定位，防止蚕茧粘结；并且蚕茧在运行过程中，与倾斜挡板8形成沿蚕茧轴向的侧摩擦力，使蚕茧产生自转倾向，在风压装置15的同步作用下，工业摄像机1一边采样，蚕茧一边全方位自转，通过控制传送带4的速度和风压装置15的风力以控制蚕茧传输时的旋转速度，使每个蚕茧在经过导料板6的时段内至少自转360
°
，可以使每个蚕茧都得到全面的扫描，杜绝了检测死角的产生，对每个蚕茧的检测均能达到100％的准确，并且风压装置15吹出的风力还能够防止蚕茧自转时弹起，做到可控运动；工业摄像机1图像采集后，控制系统3进行图像处理，实现了自动化地对蚕茧进行大批量的检测，蚕茧随着传送带4继续向前运动，次品蚕茧将通过缺陷蚕茧分离装置2 进行分离。
24.作为本发明的进一步改进，所述风压装置15包括送风机9，所述送风机9上设置有开口朝向所述倾斜挡板8的吹气喷头10，所述吹气喷头10输出气流并且气流方向垂直所述倾斜挡板8，使气流将蚕茧向下按住，防止蚕茧弹起，待分选蚕茧在传送带4与气流的作用下发生旋转并沿着导流板向前传输。在稳定风压的作用下，蚕茧能够稳定的运动，这样大大加快蚕茧的传输速度，为大规模生产提供更多加速空间。同时此作用下的全方位的摄像采样分析，能够大大提高计算机算法的识别准确率。另外，风压装置15也可以向倾斜挡板8吹送变相位的气流使蚕茧受风力不均，不均力能够使蚕茧相互分离，通过特定的调控，理论上也可以解决蚕茧之间卡壳和易粘结的问题。
25.所述导料板6与传送带4之间的间隔距离小于蚕茧的直径，本发明将该间隔距离设计为0.5
‑
1.0cm,使蚕茧前进过程中与倾斜挡板8相接触，并使倾斜挡板8对蚕茧的作用力大致位于蚕茧的中间部位，相邻两块导料板6的间距为2.5
‑
3.5cm，能根据蚕质进行调整，该距离与蚕茧的长度大致相匹配，一方面，由于蚕茧整体呈椭圆形，当蚕茧落到两个导料板6之间时，蚕茧会自动沿导料板6的长度方向排列，粘接在一起的多个蚕茧得到初步分离。另一方面，蚕茧均匀有序地向前运动便于工业摄像机1对蚕茧进行全方位的扫描拍照。
26.所述倾斜挡板8的倾斜角度根据生产工艺进行调整，本实施例中，所述倾斜挡板8
与传送带4的传送方向形成的夹角范围为25
°‑
40
°
，使得倾斜挡板8能够始终为传送带4上的蚕茧提供稳定的限位效果，并使蚕茧保持向前运动的趋势。
27.气压式高速选茧装置还包括前容茧器11和后容茧器12，所述前容茧器11设置在传送带 4一侧上方的下料端，所述后容茧器12设置在传送带4另一侧下方的出料端。
28.所述工业摄像机1为高频工业摄像机1，用于对导料板6内的待分选蚕茧进行多次拍摄，并将采集到的图像发送至所述控制系统3。缺陷蚕茧分离装置2具体可以为机械爪，所述控制系统3与机械抓手连接，当控制系统3将蚕茧识别为残次蚕茧时，机械抓手将该蚕茧抓取，放置到残次品区。
29.所述传动带的两边固定安装有侧挡板13，所述侧挡板13的设置能够有效防止传送带4 上的蚕茧滑落，提高传送效率。
30.本发明一种气压式高速选茧装置的工作原理为：蚕茧落入导料板6运行过程中，碰到倾斜挡板8，形成沿蚕茧轴向的侧摩擦力，使蚕茧产生自转倾向，接着在传送带4上方正对蚕茧及斜板施加一定倾角的向下风压，这样能够使蚕茧一边全方位自转，工业摄像机1一边采样，同时斜向下的风压能够稳定住蚕茧，使蚕茧贴着传送带4向前运动，防止蚕茧弹起，增设的倾斜挡板8与风压装置15使蚕茧做到可控运动，能够给工业化生产提供更多的加速空间，解决在大规模机械化智能筛选蚕茧时，蚕茧输送效率和和识别效率低的问题。另外，本发明的风压装置15，也可以造成蚕茧受风力不均，不均力能够使蚕茧相互分离，通过预设的风压调控，也可以解决蚕茧之间卡壳和易粘结的问题。
31.上述说明是针对本发明较佳可行实施例的详细说明，但实施例并非用以限定本发明的专利申请范围，凡本发明所提示的技术精神下所完成的同等变化或修饰变更，均应属于本发明所涵盖专利范围。