[发明专利]一种蚕茧自动分选装置

说明书

本发明公开了一种蚕茧自动分选装置，涉及机电一体化领域，该装置针对蚕茧生产过程中的蚕茧进行自动化筛选，解决了蚕茧分选中效率低、人工劳动强度大的问题。装置采用链条和托辊相结合的方式实现蚕茧的输送，竹节状的托辊等距的安装在两条辊子链条之间，每两个托辊之间形成四个凹槽，每个凹槽放置一枚蚕茧。竹节状托辊围绕自身心轴旋转，托辊转动带动蚕茧翻转，在蚕茧翻转过程中工业相机采集蚕茧的图像，采集到的图像被输入到卷积神经网络模型中进行分类。主控系统接收模型的识别结果，控制拨指实现蚕茧的筛选。装置在不破坏蚕茧的情况下，通过一台相机实现了蚕茧的多角度、实时在线检测。

技术领域

本发明涉及机电一体化技术领域，具体涉及一种蚕茧自动分选装置。

背景技术

蚕茧生产工艺分为混茧、剥茧、选茧和煮茧，选茧是蚕茧生产中关键一步。选茧是根据蚕茧的颜色、形状等特征将蚕茧分为上车茧和下车茧。目前普遍采用人工筛选的方式进行蚕茧分选，人工方式具有效率低、工人劳动强度大和分类标准不统一的缺点。蚕茧自动分选可以实现蚕茧的准确分类、减小工人劳动强度，同时提高了蚕茧的生产效率。

蚕茧自身呈不规则的椭球形，蚕茧的分类特征可以分布在蚕茧表面的任意位置，所以要求分类过程中必须实现蚕茧的多角信息采集。对蚕茧的多角度信息采集要求蚕茧在运动过程中有准确的定位，以保证多次采集到的信息属于同一个蚕茧。蚕茧质量轻、易滚动，蚕茧带有绒毛，容易发生黏连，输送过程中蚕茧极易发生移动。蚕茧属于薄壳结构，物理夹持容易变形。如何实现蚕茧的多角度图像采集、定位输送、分散输送以及选择合适的筛选装置是蚕茧自动分选装置的核心。

目前蚕茧分选装装置普遍采用输送带及其衍生装置进行输送。输送带输送依靠物料和输送带的摩擦进行物料的搬运，质量轻的椭圆形蚕茧在输送带上输送时容易发生滚动导致定位失败，所以普通输送带不满足蚕茧的定位输送要求。有装置根据蚕茧易滚动的特点，对传统的输送带进行改进，衍生出一种表面带有网格的输送带。表面带有网格的输送带每个网格中放置一枚蚕茧，从而实现了蚕茧的分散定位，然而该方式下使用一个相机只能采集到蚕茧的一个角度的特征信息。分选装置中普遍采用机械手、气动喷嘴和拨指作为筛选装置的执行机构。机械手夹持力度不容易控制，极易导致蚕茧变形，而且单个机械手效率低。气动筛选装置通过控制喷嘴气流的开关进行物料的剔除，操作简单，适合轻质物料的筛选，但是气动装置对气流的大小和喷射方向要求苛刻。拨指筛选装置通过控制拨指的摆动实现物料的分选，特别适合物料的二分类，并且其结构简单，控制简单。目前，采集单个物料的多角度图像普遍采用多个相机从不同的角度对物料进行拍照，该方式导致图像采集装置结构复杂、成本提高。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定位输送和分散输送要求，同时使用一个相机完成蚕茧的多角度图像采集，并且通过拨指筛选装置的配合实现蚕茧的分选。

发明内容

本发明目的在于提出一种蚕茧自动分选装置，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，实现蚕茧分类由人工向自动化的转变，提高蚕茧的生产效率。

为实现上述目的本发明采用的技术方案为一种蚕茧自动分选装置，该装置通过输送装置实现蚕茧的输送，输送过程中实现蚕茧的图像采集和分类，然后通过拨指实现蚕茧的筛选。

蚕茧自动分选装置进行蚕茧的分选过程中，蚕茧自动分选装置必须满足以下四个要求：

1)定位：蚕茧的定位是蚕茧识别和筛选的基础；蚕茧在装置中有确定的位置才能保证整个识别、筛选流程的顺利进行；

2)翻转：蚕茧实现翻转，工业相机对蚕茧进行多角度图像采；

3)多次图像采集和识别：从不同角度对同一蚕茧进行多次图像采集，然后分类，减少蚕茧的误判，从而提高蚕茧识别的准确率；

4)筛选：在不损伤蚕茧的条件下，完成蚕茧的分类。