蚕蛹雌雄智能分拣流水线系统的制作方法

1.本实用新型涉及养蚕设备技术领域，更具体涉及一种蚕蛹雌雄智能分拣流水线系统。

背景技术：

2.蚕种是蚕桑茧丝绸产品生产的“芯片”，保障供给的战略性资源，是蚕丝科技原始创新与现代种业发展的物质基础。在蚕种生产过程中，要把蚕蛹进雌雄识别并区分开来，进行杂交制种，防止近亲繁育下一代。这是一项很费劳力，容易识别错误的工作，长期以来从人员主要是以人眼识别和手工区分，花费大量劳力，工作效率很低，近些年一方面劳动力紧张、劳动力价格上涨，另一方面从业人员老年化，视力问题严重影响产业的发展。
3.蚕蛹的鉴别不仅需要好的眼力，还需要具备一定的技术能识别雌雄，对操作的熟练程度也有较高的要求，甚至对操作者的手上的力道都要控制，随着时代的发展，虽然人们对蚕丝的需求量不断的增加，但是从事桑蚕事业的人却越来越少。因此，机械化的操作，是必然发展趋势。
4.有一些相关技术常识通过机器视觉来检测蚕蛹的尾部纹理来自动识别区分，但这类方法只是用传统的输送带来对蚕蛹进行输送，没有考虑到蚕蛹是不规则的形状，在输送带上其姿态、角度多样，检测系统难以确保每次都能采集得所需要的角度，这样就会造成误判或者是识别成功的蚕蛹数量较少，且随着长长的输送带的输送，蚕蛹还会不规则的翻转改变位置，即使加设机器视觉检测装置，也不能保证大部分的蚕蛹都能采集到所需角度的图片，这样会造成种蚕蛹的资源浪费；另外有技术试图在蚕蛹识别雌雄后，利用吹气的方式，收集蚕蛹，但是蚕蛹较轻，吹气的范围不好控制，容易弄混识别后的蚕蛹；这些因素都成了蚕蛹自动化识别分选发展的阻碍。

技术实现要素：

5.为了解决上述问题，本实用新型提供了一种蚕蛹雌雄智能分拣流水线系统，能够替代人工进行雌雄蚕蛹识别和区分，大大提高工作效率，减少劳动力，节约了蚕种生产的成本，有效提高了种蚕蛹的利用率，减少种蚕蛹的资源浪费，为提高蚕种的质量打下基础。
6.根据本实用新型的一个方面，提供了一种蚕蛹雌雄智能分拣流水线系统，其包括机架、振动盘和转盘，转盘为圆形透明玻璃，转盘的中心设有转轴，转轴连接有驱动转盘旋转的转盘驱动装置，转盘位于机架上方，转盘旁设有四个检测工位和三个收料工位，四个检测工位和收料工位以转轴为中心呈周向分布，振动盘连接有排料导轨，排料导轨的出口延伸至转盘，四个检测工位均设有视觉检测装置、以实现从蚕蛹的上下左右四个方向进行雌雄识别，三个收料工位均设有收料装置，收料装置用于分别收集雌性蚕蛹、雄性蚕蛹、未识别出的蚕蛹。由此，振动盘将蚕蛹在长度方向上进行振动排序沿排料导轨输送至转盘上，随着转盘的旋转，蚕蛹有间距的陆续输送至转盘上，转盘持续旋转带动蚕蛹移动，玻璃的转盘相对于传统的输送带更加平稳，蚕蛹会依次通过四个检测工位，在到达检测工位时视觉检
测装置分别从蚕蛹的上、下、左、右四个方向图像采集并进行性腺特征识别，识别后判断该蚕蛹为未识别出的蚕蛹、雌性蚕蛹、雄性蚕蛹，然后触发三个收料工位上的收料装置进行对应的分类收取，通过旋转的转盘带动蚕蛹的移动，蚕蛹的输送路径变短了，蚕蛹在输送中不会翻动，通过四个检测工位能确保四个方向上都能采集到图像，提高种蚕蛹的利用率，减少资源浪费。
7.在一些实施方式中，四个所述检测工位均设有安装视觉检测装置的支撑架，支撑架上设有第一光电传感器，第一光电传感器与视觉检测装置电连接，支撑架包括立柱和支架，立柱位于转盘的侧边、且立柱竖直安装于机架，第一光电传感器安装于立柱、且从侧面对准转盘的表面上方，第一光电传感器能够感应到随旋转的转盘通过的蚕蛹。由此，旋转的转盘带动蚕蛹移动，当蚕蛹经过第一光电传感器的前侧，第一光电传感器检测到蚕蛹的位置并发出反馈信息，触发视觉检测装置对蚕蛹进行图像采集和性腺特征识别；蚕蛹位于转盘上，由于第一光电传感器是从侧面而不是正面感应蚕蛹的通过，所以蚕蛹位置有些偏差也不影响光电传感感应蚕蛹。
8.在一些实施方式中，四个所述检测工位分别称为第一检测工位、第二检测工位、第三检测工位和第四检测工位，第一检测工位处的支架位于转盘的正上方，第一检测工位处的视觉检测装置安装于支架的下方，第二检测工位处的支架位于转盘的正下方，第二检测工位处的视觉检测装置安装于支架的上方、视觉检测装置对准转盘底部，第三检测工位处的支架位于转盘的上方、且支架的前端具有向下延伸的端部，第三检测工位处的视觉检测装置安装于端部朝向立柱的一侧，第四检测工位处的支架高于转盘，第四检测工位处的视觉检测装置安装于支架、且视觉检测装置朝向转盘所在侧，第四检测工位处的视觉检测装置朝向转盘的水平高度与第一光电传感器朝向转盘的水平高度错位。由此，第一检测工位处的视觉检测装置对蚕蛹的上面进行图像采集，由于转盘采用透明玻璃，第二检测工位处的视觉检测装置可对蚕蛹的下面进行图像采集，第三检测工位处和第四检测工位处的视觉检测装置可蚕蛹的左右两侧进行图像采集，蚕蛹无需翻动即可实现四个方向的图像采集，确保每个蚕蛹都能采集到合适角度的图像，提高种蚕蛹的利用率。
9.在一些实施方式中，收料装置包括安装架、电动推杆和收集篮，安装架固定于机架，安装架上设有第二光电传感器、且从侧面对准转盘的表面上方，第二光电传感器能感应到随旋转的转盘通过的蚕蛹，第二光电传感器与电动推杆电连接，电动推杆连接于安装架前端，电动推杆的前端设有海绵头，海绵头朝向转盘的边缘，收集篮放置于转盘的侧边，电动推杆驱动海绵头推动转盘上的蚕蛹落入至收集篮中。由此，当某个收料工位上的收料装置需要进行蚕蛹收取时，对应的该电动推杆在其对应的第二光电传感器感应到蚕蛹时驱动海绵头向前移动，能精准推动蚕蛹落入到收集篮内，避免弄混识别后的蚕蛹。
10.在一些实施方式中，收集篮内侧的底部和四周均铺设有透气海绵，以保护蚕蛹。由此，种蚕蛹是具有生命力的，需要透气，因此收集篮既要防止落入的蚕蛹不受伤，也要保证收集过来的蚕蛹在收集篮内能透气，避免损伤。
11.在一些实施方式中，最后一个所述收料工位与排料导轨的出口之间设有清洁装置，清洁装置包括基板、上海绵和下海绵，基板位于转盘的侧边、且基板固定于机架，上海绵和下海绵的一端安装于基板，上海绵和下海绵分别紧贴转盘的上、下表面。由此，通过上海绵和下海绵可以对转盘进行清理，避免油污、粉尘等杂质影响视觉检测装置的识别结果。
12.与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：本实用新型利用机械替代人工进行蚕蛹的性腺自动识别和分选，减轻了劳动强度，大幅度提高了工作效率和识别分选准确率，利用旋转的透明玻璃转盘将蚕蛹至各个工作位的输送，蚕蛹的整个输送路径短，各工位位输送途中蚕蛹自动翻动的可能性小，且蚕蛹无需改变位置，即可实现上下左右四个方向的图像采集和性腺特征识别，蚕蛹性腺特征识别后，通过电动推杆对蚕蛹进行精准的分类收取，确保识别后的蚕蛹不会再次混合，本实用新型的提出有效提高了种蚕蛹的利用率，减少种蚕蛹的资源浪费，为提高蚕种的质量打下基础。
附图说明
13.图1是本实用新型一种蚕蛹雌雄智能分拣流水线系统的结构示意图；
14.图2是第二检测工位处视觉检测装置和第一光电传感器的安装示意图；
15.图3是安装架、电动推杆和第二光电传感器的安装示意图；
16.图4是收集篮的结构示意图。
具体实施方式
17.下面结合具体实施方式对本实用新型作进一步的说明。
18.如图1所示，本实用新型所述一实施方式的一种蚕蛹雌雄智能分拣流水线系统，其包括机架1、振动盘2和转盘3。转盘3为圆形透明玻璃，转盘3的中心安装有一根转轴31，转盘3位于机架1上方，转轴31的底部连接有驱动转盘3旋转的转盘驱动装置32，转盘驱动装置32为步进电机，步进电机位于机架1内。转盘3旁具有四个检测工位和三个收料工位，四个检测工位和收料工位以转轴31为中心呈周向分布。振动盘2连接有排料导轨21，排料导轨21可使蚕蛹沿其长度方向上排列，排料导轨21的出口延伸至转盘3上，随着转盘3的旋转，蚕蛹有间距的陆续输送至转盘3上。四个检测工位均设有视觉检测装置5，以实现从蚕蛹的上下左右四个方向进行雌雄识别。三个收料工位均设有收料装置，收料装置用于分别收集雌性蚕蛹、雄性蚕蛹、未识别出的蚕蛹。
19.振动盘2将蚕蛹在长度方向上进行振动排序沿排料导轨21输送至转盘3上，随着转盘3的旋转，蚕蛹有间距的陆续输送至转盘3上，转盘3持续旋转带动蚕蛹移动，玻璃的转盘3相对于传统的输送带更加平稳，蚕蛹会依次通过四个检测工位，在到达检测工位时视觉检测装置5分别从蚕蛹的上、下、左、右四个方向图像采集并进行性腺特征识别，识别后判断该蚕蛹为未识别出的蚕蛹、雌性蚕蛹、雄性蚕蛹，然后触发三个收料工位上的收料装置进行对应的分类收取。通过旋转的转盘3带动蚕蛹的移动，蚕蛹的输送路径变短了，蚕蛹在输送中不会翻动，通过四个检测工位能确保四个方向上都能采集到图像，提高种蚕蛹的利用率，减少资源浪费。
20.四个检测工位处均安装有视觉检测装置5的支撑架40，支撑架40上安装有第一光电传感器403，第一光电传感器403与视觉检测装置5电连接。如图2所述，视觉检测装置5包括相机52和光源51。支撑架40包括立柱401和支架402，立柱401位于转盘3的侧边，且立柱401竖直安装于机架1，第一光电传感器403安装于立柱401，且从侧面对准转盘3的表面上方，第一光电传感器403能够感应到随旋转的转盘3通过的蚕蛹。旋转的转盘3带动蚕蛹移动，当蚕蛹经过第一光电传感器403的前侧，第一光电传感器403检测到蚕蛹的位置并发出
反馈信息，触发视觉检测装置5对蚕蛹进行图像采集和性腺特征识别。蚕蛹位于转盘3上，由于第一光电传感器403是从侧面而不是正面感应蚕蛹的通过，所以蚕蛹位置有些偏差也不影响光电传感感应蚕蛹。
21.四个所述检测工位分别称为第一检测工位41、第二检测工位42、第三检测工位43和第四检测工位44。第一检测工位41处的支架402位于转盘3的正上方，第一检测工位41处的视觉检测装置5安装于支架402的下方，以从蚕蛹的上方采集图像、识别性腺特征。第二检测工位42处的支架402位于转盘3的正下方，第二检测工位42处的视觉检测装置5安装于支架402的上方，视觉检测装置5对准转盘3底部，从转盘3的下方采集蚕蛹下方图像，进行性腺特征识别。第三检测工位43处的支架402位于转盘3的上方，且支架402的前端具有向下延伸的端部4021，第三检测工位43处的视觉检测装置5安装于端部4021朝向立柱401的一侧，以从蚕蛹的左方采集图像，进行性腺特征识别。第四检测工位44处的支架402高于转盘3，第四检测工位44处的视觉检测装置5安装于支架402，且视觉检测装置5朝向转盘3所在侧，第四检测工位44处的视觉检测装置5朝向转盘3的水平高度与第一光电传感器403朝向转盘3的水平高度错位，以从蚕蛹的右方采集图像，进行性腺特征识别。利用透明玻璃的转盘3，合理分布视觉检测装置5，蚕蛹无需翻动即可实现四个方向的图像采集，确保每个蚕蛹都能采集到合适角度的图像，提高种蚕蛹的利用率。
22.如图1和3所示，三个收料工位依次分别称为第一收料工位71、第二收料工位72、第三收料工位73，每个收料工位上都配套有收料装置。每个收料装置包括安装架701、电动推杆702和收集篮703。安装架701固定于机架1，安装架701上安装有第二光电传感器704，第二光电传感器704从侧面对准转盘3的表面上方，第二光电传感器704能感应到随旋转的转盘3通过的蚕蛹，第二光电传感器704与电动推杆702电连接，电动推杆702连接于安装架701前端，电动推杆702的前端安装有海绵头7021，海绵头7021朝向转盘3的边缘。视觉检测装置5、第一光电传感器403、电动推杆702、第二光电传感器704均连接于一个单片机(图未示出)，来进行控制。当第一光电传感器403感应到蚕蛹通过时，触发对应的视觉检测装置5，视觉检测装置5对蚕蛹进行图像采集和性腺特征识别，将图像采集时间、性腺特征识别的结构等数据输送给单片机，然后单片机处理后，会进一步控制对应性腺特征收集的收料装置，控制对应的电动推杆702准备收集，当该电动推杆702在其对应的第二光电传感器704感应到蚕蛹时，触发该电动推杆702向前伸出，驱动海绵头7021精准推动蚕蛹落入到收集篮703内，避免弄混识别后的蚕蛹。第一收料工位71、第二收料工位72、第三收料工位73处的收集篮703分别用于收集雌性蚕蛹、雄性蚕蛹、未识别出的蚕蛹，收集篮703放置于转盘3的侧边，收集篮703内侧的底部和四周均铺设有透气海绵7031(图4所示)，种蚕蛹是具有生命力的，需要透气，因此收集篮703既要防止落入的蚕蛹不受伤，也要保证收集过来的蚕蛹在收集篮703内能透气，避免损伤。
23.最后一个所述收料工位73与排料导轨21的出口之间布置有一处清洁装置，清洁装置包括基板81、上海绵82和下海绵83，基板81位于转盘3的侧边，且基板81固定于机架1，上海绵82和下海绵83的一端安装于基板81，上海绵82和下海绵83分别紧贴转盘3的上、下表面。这样，上海绵82和下海绵83的夹持，可以对旋转的转盘3进行清理，避免油污、粉尘等杂质影响视觉检测装置5的识别结果。
24.本实用新型利用机械替代人工进行蚕蛹的性腺自动识别和分选，减轻了劳动强
度，大幅度提高了工作效率和识别分选准确率，利用旋转的透明玻璃转盘3将蚕蛹至各个工作位的输送，蚕蛹的整个输送路径短，各工位位输送途中蚕蛹自动翻动的可能性小，且蚕蛹无需改变位置，即可实现上下左右四个方向的图像采集和性腺特征识别，蚕蛹性腺特征识别后，通过电动推杆702对蚕蛹进行精准的分类收取，确保识别后的蚕蛹不会再次混合。本实用新型的提出有效提高了种蚕蛹的利用率，减少种蚕蛹的资源浪费，为提高蚕种的质量打下基础。
25.以上所述的仅是本实用新型的一些实施方式，应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型的创造构思的前提下，还可以做出其它变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。

技术特征：

1.蚕蛹雌雄智能分拣流水线系统，其特征在于，包括机架(1)、振动盘(2)和转盘(3)，所述转盘(3)为圆形透明玻璃，所述转盘(3)的中心设有转轴(31)，所述转轴(31)连接有驱动转盘(3)旋转的转盘驱动装置(32)，所述转盘(3)位于机架(1)上方，所述转盘(3)旁设有四个检测工位和三个收料工位，四个所述检测工位和三个所述收料工位以转轴(31)为中心呈周向分布，所述振动盘(2)连接有排料导轨(21)，所述排料导轨(21)的出口延伸至转盘(3)，四个所述检测工位均设有视觉检测装置(5)、以实现从蚕蛹的上下左右四个方向进行雌雄识别，三个所述收料工位均设有收料装置，所述收料装置用于分别收集雌性蚕蛹、雄性蚕蛹、未识别出的蚕蛹。2.根据权利要求1所述的蚕蛹雌雄智能分拣流水线系统，其特征在于，四个所述检测工位均设有安装视觉检测装置(5)的支撑架(40)，所述支撑架(40)上设有第一光电传感器(403)，所述第一光电传感器(403)与视觉检测装置(5)电连接，所述支撑架(40)包括立柱(401)和支架(402)，所述立柱(401)位于转盘(3)的侧边、且立柱(401)竖直安装于机架(1)，所述第一光电传感器(403)安装于立柱(401)、且从侧面对准转盘(3)的表面上方，所述第一光电传感器(401)能够感应到随旋转的转盘(3)通过的蚕蛹。3.根据权利要求2所述的蚕蛹雌雄智能分拣流水线系统，其特征在于，四个所述检测工位分别称为第一检测工位(41)、第二检测工位(42)、第三检测工位(43)和第四检测工位(44)，所述第一检测工位(41)处的支架(402)位于转盘(3)的正上方，所述第一检测工位(41)处的视觉检测装置(5)安装于支架(402)的下方，所述第二检测工位(42)处的支架(402)位于转盘(3)的正下方，所述第二检测工位(42)处的视觉检测装置(5)安装于支架(402)的上方、视觉检测装置(5)对准转盘(3)底部，所述第三检测工位(43)处的支架(402)位于转盘(3)的上方、且支架(402)的前端具有向下延伸的端部(4021)，所述第三检测工位(43)处的视觉检测装置(5)安装于端部(4021)朝向立柱(401)的一侧，所述第四检测工位(44)处的支架(402)高于转盘(3)，所述第四检测工位(44)处的视觉检测装置(5)安装于支架(402)、且视觉检测装置(5)朝向转盘(3)所在侧，所述第四检测工位(44)处的视觉检测装置(5)朝向转盘(3)的水平高度与第一光电传感器(403)朝向转盘(3)的水平高度错位。4.根据权利要求1或3所述的蚕蛹雌雄智能分拣流水线系统，其特征在于，所述收料装置包括安装架(701)、电动推杆(702)和收集篮(703)，所述安装架(44)固定于机架(1)，所述安装架(701)上设有第二光电传感器(704)、且从侧面对准转盘(3)的表面上方，所述第二光电传感器(704)能感应到随旋转的转盘(3)通过的蚕蛹，所述第二光电传感器(704)与电动推杆(702)电连接，所述电动推杆(702)连接于安装架(44)前端，所述电动推杆(702)的前端设有海绵头(7021)，所述海绵头(7021)朝向转盘(3)的边缘，所述收集篮(703)放置于转盘(3)的侧边，所述电动推杆(702)驱动海绵头(7021)推动转盘(3)上的蚕蛹落入至收集篮(703)中。5.根据权利要求4所述的蚕蛹雌雄智能分拣流水线系统，其特征在于，所述收集篮(703)内侧的底部和四周均铺设有透气海绵(7031)，以保护蚕蛹。6.根据权利要求1所述的蚕蛹雌雄智能分拣流水线系统，其特征在于，最后一个所述收料工位与排料导轨(21)的出口之间设有清洁装置，所述清洁装置包括基板(81)、上海绵(82)和下海绵(83)，所述基板(8)位于转盘(3)的侧边、且基板(81)固定于机架(1)，所述上海绵(82)和下海绵(83)的一端安装于基板(81)，所述上海绵(82)和下海绵(83)分别紧贴转
盘(3)的上、下表面。

技术总结

本实用新型公开了一种蚕蛹雌雄智能分拣流水线系统，包括机架、振动盘和转盘，转盘为圆形透明玻璃，转盘的中心设有转轴、并连接有转盘驱动装置，转盘旁设有四个检测工位和三个收料工位，四个检测工位和收料工位以转轴为中心呈周向分布，振动盘连接有排料导轨，排料导轨的出口延伸至转盘，四个检测工位均设有视觉检测装置、以实现从蚕蛹的上下左右四个方向进行雌雄识别，三个收料工位均设有收料装置，收料装置用于分别收集雌性蚕蛹、雄性蚕蛹、未识别出的蚕蛹。本实用新型利用机械替代人工进行蚕蛹的性腺自动识别和分选，实现四个方向的图像采集和性腺特征识别，提高了工作效率和识别分选准确率，减少种蚕蛹的资源浪费，为提高蚕种的质量打下基础。的质量打下基础。的质量打下基础。