一种蚕茧分类收集自动化设备和实施方法

1.本发明涉及蚕茧分类和收集技术，具体是一种蚕茧分类收集自动化设备和实施方法。


背景技术：

2.蚕长大成熟后，便上蔟吐丝结茧。养蚕的农户使用的簇一般为方形，中间分布有大小相等的小方格，蚕茧就结在这一个个的小格子里。
3.当蚕结成茧后，需要将蚕茧逐个取出。目前这一项工作基本依靠手工操作。并且蚕茧的颜色不知是白色，还有黄色、红色、绿色。操作者在取蚕茧的时候还要将不同颜色的茧分开，整个过程费事费力，还容易出错。虽然在饲养前会对蚕卵进行育种，选择吐丝为白色的蚕，但是在后期喂养的过程中，由于所食用的桑叶中微量元素的含量变化，也会影响蚕丝的颜色，所以每个方格簇里除了单一颜色蚕茧以外，会不可避免混合有其他的彩色蚕茧。
4.目前，市场上出现了一些批量收集蚕茧的设备或流水线，比如专利cn202211453573.0，提供一种适用于大规模自动化高效摘取蚕茧的工作线；cn202210212956.2，提供一种蚕茧刮扫、收集和搬运装置；cn202010836308.5提供一种配合挤压装置对蚕茧框进行剥茧。这些专利都能实现蚕茧的批量收集，但无法做到对同一个方格簇中不同颜色蚕茧的识别和分类。


技术实现要素：

5.本发明的目的是针对现有技术中存在的不足，而提出一种蚕茧分类收集自动化设备和实施方法。这种设备能对同一个方格簇内的不同颜色蚕茧进行分类收集，不需人工干预，收集分类准确效率高。
6.实现本发明目的的技术方案是：一种蚕茧分类收集自动化设备，包括呈长方形的机架，所述机架的输入端架空层内设有电气控制单元，电气控制单元旁的机架侧边设有与电气控制单元连接的触摸屏，机架中部架空层内横向间隔设有一组用于传输纸箱的带支撑架的第一传送带，机架的输出端设有与第一传送带上表面在同一水平面且与第一传送带垂直靠近的第二传送带，机架输出端的上表面设有竖向的垂直移动单元，所述机架的输出端架空层内设有电机和减速器，电机的输出轴通过联轴器与减速器的输入轴连接，减速器的输出轴设有小带轮，机架上表面长边的两侧边缘设有几组链轮单元，一组链轮单元包括正对的规格相同的带轴承的第一轴承座和第二轴承座，第一轴承座和第二轴承座之间设有穿过轴承活动的轴，轴的两端分别设有规格相同的第一链轮和第二链轮，机架输出端第一链轮的轴的朝外端部设有大带轮，大带轮与小带轮通过皮带连接，同侧的第一链轮和第二链轮上分别设有规格相同的第一链条和第二链条，第一链条和第二链条上分别设有朝外的第一凸起和第二凸起，第一凸起和第二凸起用于运输时定位，减速器的作用是降低转速，同时增加扭矩，
第一链条和第二链条上设有在第一链条和第二链条上传输的方格簇，方格簇与第一链条和第二链条接触的边设有与第一凸起和第二凸起配合的凹槽，所述机架上方设有两个横跨的识别分类模块，机架上方格簇移动方向对应的识别分类模块的位置分别为第一工位和第二工位，识别分类模块包括电机安装板和装在电机安装板上的若干挤出模块，所述挤出模块包括由上到下通过紧固件套装的第一丝杆螺母、挤出单元、工业相机和拍摄单元，挤出单元其中一相对的外壁上设有方形凹槽，电机安装板由一组均匀分布带通孔的方形槽组成，每个方形槽其中一相对的内壁设有方形导轨，挤出单元的方形凹槽与方形槽的方形导轨配合滑动，方形槽通孔处的外壁上设有带法兰且输出轴穿过方形槽通孔的第一丝杆电机，第一丝杆电机输出轴与挤出模块的第一丝杆螺母螺纹连接，垂直移动单元包括固定在机架输出端带导轨的竖杆，竖杆的导轨上设有可在导轨滑动的滑块，滑块上设有螺母座，螺母座底部设有第二丝杆螺母，螺母座朝向机架的面设有横梁，横梁朝外的端部设有朝下的识别分类模块，此识别分类模块的位置为第三工位，竖杆顶端设有输出轴朝下的第二丝杆电机，第二丝杆电机输出轴穿过螺母座与第二丝杆螺母连接，每个识别分类模块下方正对一个第一传送带，识别分类模块的拍摄单元朝下正对第一链条和第二链条上传输过来的方格簇，机架输出端远离第二传送带的第一传送带侧边设有用于推动纸箱带伸缩杆的气缸，所述机架一侧边还设有一组用于检测方格簇的带支架的第一漫反射光电开关，每个第一传送带的支撑架的一侧边缘设有用于检测纸箱的带支架的第二漫反射光电开关，电气控制单元与第一传送带、第二传送带、垂直移动单元、电机、减速器、识别分类模块、气缸、第一漫反射光电开关和第二漫反射光电开关连接，电气控制单元外接电源。
7.所述挤出模块的数量与电机安装板的方形槽数量和方格簇方孔的数量相同。
8.所述电气控制单元包括电连接的plc控制器、断路器、继电器和带识别功能的上位机。
9.所述第一漫反射光电开关的高度与方格簇平齐。
10.所述第一漫反射光电开关位于机架输出方向上识别分类模块末端的机架侧边，且第一漫反射光电开关的数量与识别分类模块的数量相同；第二漫反射光电开关位于每个识别分类模块正下方的第一传送带输出方向的支撑架侧边，且第二漫反射光电开关数量与第一传送带的数量相同。所述方格簇四周为硬质纸板。
11.所述纸箱尺寸大于方格簇尺寸，便于接住被挤出的蚕茧。
12.所述气缸伸缩杆前端设有挡板，用于推动纸箱。
13.所述触摸屏用于显示设备运行状态，并控制设备运行速度。
14.一种蚕茧分类收集自动化设备实施方法，包括上述蚕茧分类收集自动化设备，所述方法包括如下步骤：1、将结完茧的方格簇放在第一链条和第二链条上，让方格簇两侧的凹槽嵌入第一链条和第二链条的第一凸起和第二凸起上；2、plc控制器控制电机以一定的速度旋转，第一链条和第二链条同时移动，方格簇
向前移动；3、当第一工位的第一漫反射光电开关检测到有方格簇时，发出信号给plc控制器，plc控制器控制电机停止旋转，第一链条和第二链条停止移动，然后第一工位的第二漫反射光电开关检测第一工位的第一传送带上的纸箱，当第一工位的第二漫反射光电开关检测到有纸箱时，发出信号给plc控制器，plc控制器控制第一工位的第一传送带运转，此时纸箱正好位于方格簇下方；5、对应第一工位的第一漫反射光电开关的识别分类模块中的每个挤出模块正好与方格簇的每个格子对应，每个挤出模块中的工业相机对其下方方格簇的每个格子拍照，并将照片发送到上位机进行识别；6、上位机先对第一工位的方格簇中某一特定颜色进行识别，识别某一特定颜色蚕茧的格子，plc控制器启动其上方对应的挤出模块的第一丝杆电机，使该第一丝杆电机的丝杆旋转带动第一丝杆螺母向下移动，从而带动挤出单元沿着方形导轨向下移动，格子中的特定颜色蚕茧就被推出方格簇，落入下方的纸箱中，plc控制器控制识别分类模块中的第一丝杆电机的丝杆翻转，第一丝杆螺母向上移动，挤出模块回到初始位置，此时，第一种特定颜色蚕茧被分选出来；7、plc控制器控制电机旋转，第一链条和第二链条带动方格簇移动；8、当第二工位的第一漫反射光电开关检测到有方格簇时，发出信号给plc控制器，plc控制器控制电机停止旋转，第一链条和第二链条停止移动，然后第二工位的第二漫反射光电开关检测第二工位的第一传送带上的纸箱，当第二工位的第二漫反射光电开关检测到有纸箱时，发出信号给plc控制器，plc控制器控制第二工位的第一传送带运转，此时纸箱正好位于方格簇下方；9、第二工位的识别分类模块中的每个挤出模块正好与方格簇的每个格子对应，每个挤出模块中的工业相机对其下方的每个格子拍照，并将照片发送到上位机进行识别；10、上位机对第二工位的方格簇中除第一种特定颜色以外的某一特定颜色进行识别，plc控制器启动其上方对应的挤出模块的第一丝杆电机，使该第一丝杆电机的丝杠旋转带动第一丝杆螺母向下移动，从而带动挤出单元沿着方形导轨向下移动，格子中的第二种特定颜色的蚕茧就被推出方格簇，落入其下方的纸箱中，plc控制器控制第二工位的识别分类模块中的第一丝杆电机的丝杆翻转，第一丝杆螺母向上移动，挤出模块回到初始位置，此时，第二种特定颜色的蚕茧被分出来；11、plc控制器控制电机旋转，第一链条和第二链条带动方格簇继续移动；12、当第三工位的第一漫反射光电开关检测到有方格簇时，发出信号给plc控制器，plc控制器控制电机停止旋转，第一链条和第二链条停止移动，然后第三工位的第二漫反射光电开关检测第三工位的第一传送带上的纸箱，当第三工位的第二漫反射光电开关检测到有纸箱时，发出信号给plc控制器，plc控制器控制第三工位的第一传送带运转，此时纸箱正好位于方格簇下方；13、第三工位的识别分类模块中的每个挤出模块正好与方格簇的每个格子对应，每个挤出模块中的工业相机对其下方的每个格子拍照，并将照片发送到上位机进行识别；14、上位机对第三工位的方格簇中除第一、第二种特定颜色以外的某一特定颜色进行识别，plc控制器启动其上方对应的挤出模块的第一丝杆电机，使该第一丝杆电机的丝
杠旋转带动第一丝杆螺母向下移动，从而带动挤出单元沿着方形导轨向下移动，格子中的第三种特定颜色的蚕茧就被推出方格簇，落入下方的纸箱中，plc控制器控制第三工位的识别分类模块中的第一丝杆电机的丝杆翻转，第一丝杆螺母向上移动，挤出模块回到初始位置，此时，第三种特定颜色的蚕茧被分出来；第三个工位的纸箱被第三工位的第一传送带送走，第三工位的第一传送带会送来新的空纸箱，此时若方格簇上还有其他颜色的蚕茧，则plc控制器启动其上方对应的挤出模块的第一丝杆电机，使该第一丝杆电机的丝杠旋转带动第一丝杆螺母向下移动，从而带动挤出单元沿着方形导轨向下移动，格子中的第四种颜色的蚕茧就被推出方格簇，落入下方的纸箱中，plc控制器控制第三工位的识别分类模块中的第一丝杆电机的丝杆翻转，第一丝杆螺母向上移动，挤出模块回到初始位置，此时，第四种颜色的蚕茧被分出来，plc控制器控制气缸推动纸箱，让其进入第二传送带；15、若白色的蚕茧数量多，在第一、第二工位已经将其他颜色的蚕茧分出来，第三工位只剩下白色蚕茧，则plc控制器控制垂直移动机构的第二丝杆电机旋转，带动丝杆旋转，从而带动第二丝杆螺母、螺母座和横梁向下移动，使得整个识别分类模块向下移动，此时，方格簇中所有的蚕茧都将被挤出，落入下方的纸箱。
15.这种设备能对同一个方格簇内的不同颜色蚕茧进行分类收集，不需人工干预，收集分类准确效率高。
附图说明
16.图1为实施例的结构示意图；图2为实施例中识别分类模块的结构图；图3为实施例中单个挤出模块的装配图；图4为实施例中电机安装板的结构图；图5为实施例中方格簇的结构图；图6为实施例中实施方法流程图；图7为实施例中实施方法流程接图。
17.图中，1.机架2.电气控制单元3.触摸屏4.第一传送带5.第二传送带6.垂直移动单元7.电机8.减速器9.小带轮10.第一轴承座11.第二轴承座12.轴13.第一链轮14.第二链轮15.大带轮16.皮带17.第一链条18.第二链条19.第一凸起20.第二凸起21.方格簇22.凹槽23.识别分类模块24.电机安装板25.挤出模块26.第一丝杆螺母27.挤出单元28.工业相机29.拍摄单元30.方形凹槽31.方形槽32.方形导轨33.法兰34.第一丝杆电机35.竖杆36.滑块37.螺母座38.第二丝杆螺母39.横梁40.第二丝杆电机41.气缸42.第一漫反射光电开关43.第二漫反射光电开关44.纸箱。
具体实施方式
18.下面结合附图及具体实施例对发明作进一步的详细描述，但不是对本发明的限定。
实施例
19.参照图1，一种蚕茧分类收集自动化设备，包括呈长方形的机架1，本例机架1材质为铝，截面尺寸为60*60cm，所述机架1的输入端架空层内设有电气控制单元2，电气控制单元2旁的机架1侧边设有与电气控制单元2连接的触摸屏3，机架1中部架空层内横向间隔设有一组用于传输纸箱44的带支撑架的第一传送带4，机架1的输出端设有与第一传送带4上表面在同一水平面且与第一传送带4垂直靠近的第二传送带5，机架1输出端的上表面设有竖向的垂直移动单元6，所述机架1的输出端架空层内设有电机7和减速器8，电机7的输出轴通过联轴器与减速器8的输入轴连接，减速器8的输出轴设有小带轮9，机架1上表面长边的两侧边缘设有几组链轮单元，一组链轮单元包括正对的规格相同的带轴承的第一轴承座10和第二轴承座11，第一轴承座10和第二轴承座11之间设有穿过轴承活动的轴12，轴12的两端分别设有规格相同的第一链轮13和第二链轮14，机架1输出端第一链轮13的轴12的朝外端部设有大带轮15，大带轮15与小带轮9通过皮带16连接，同侧的第一链轮13和第二链轮14上分别设有规格相同的第一链条17和第二链条18，第一链条17和第二链条18上分别设有朝外的第一凸起19和第二凸起20，第一链条17和第二链条18上设有在第一链条17和第二链条18上传输的方格簇21，方格簇21与第一链条17和第二链条18接触的边设有与第一凸起19和第二凸20起配合的凹槽22，如图5所示，所述机架1上方设有2个横跨的识别分类模块23，机架1上方格簇21移动方向对应的识别分类模块23的位置分别为第一工位和第二工位，识别分类模块23包括电机安装板24和装在电机安装板24上的若干挤出模块25，如图2所示，如图3所示，所述挤出模块25包括由上到下通过紧固件套装的第一丝杆螺母26、挤出单元27、工业相机28和拍摄单元29，挤出单元25其中一相对的外壁上设有方形凹槽30，如图4所示，电机安装板24由一组均匀分布带通孔的方形槽31组成，每个方形槽31其中一相对的内壁设有方形导轨32，挤出单元25的方形凹槽30与方形槽31的方形导轨32配合滑动，方形槽31通孔处的外壁上设有带法兰33且输出轴穿过方形槽通孔的第一丝杆电机34，第一丝杆电机34输出轴与挤出模块25的丝杆螺母26螺纹连接，本例工业相机28的镜头朝下套入拍摄单元29，并用紧固件从侧边固定，垂直移动单元6包括固定在机架1输出端带导轨的竖杆35，竖杆35的导轨上设有可在导轨滑动的滑块36，滑块36上设有螺母座37，螺母座37底部设有第二丝杆螺母38，螺母座37朝向机架1的面设有横梁39，横梁39朝外的端部设有朝下的识别分类模块23，此识别分类模块23的位置为第三工位，竖杆35顶端设有输出轴朝下的第二丝杆电机40，第二丝杆电机40输出轴穿过螺母座37与第二丝杆螺母38连接，每个识别分类模块23下方正对一个第一传送带4，识别分类模块23的拍摄单元29朝下正对第一链条17和第二链条18上传输过来的方格簇21，机架1输出端远离第二传送带5的第一传送带4侧边设有用于推动纸箱44带伸缩杆的气缸41，
所述机架1一侧边还设有一组用于检测方格簇21的带支架的第一漫反射光电开关42，每个第一传送带4的支撑架的一侧边缘设有用于检测纸箱44的带支架的第二漫反射光电开关43，电气控制单元2与第一传送带4、第二传送带5、垂直移动单元6、电机7、减速器8、识别分类模块23、气缸41、第一漫反射光电开关42和第二漫反射光电开关43连接，电气控制单元2外接电源。
20.所述挤出模块27的数量与电机安装板24的方形槽31数量和方格簇21方孔的数量相同。
21.所述电气控制单元2包括电连接的plc控制器、断路器、继电器和带识别功能的上位机。
22.所述第一漫反射光电开关42的高度与方格簇21平齐。
23.所述第一漫反射光电开关42位于机架1输出方向上识别分类模块23末端的机架1侧边，且第一漫反射光电开关42的数量与识别分类模块23的数量相同；第二漫反射光电开关43位于每个识别分类模块23正下方的第一传送带4输出方向的支撑架侧边，且第二漫反射光电开关43数量与第一传送带4的数量相同。
24.所述方格簇21四周为硬质纸板。
25.所述纸箱44尺寸大于方格簇21尺寸，便于接住被挤出的蚕茧。
26.所述气缸41伸缩杆前端设有挡板，用于推动第三工位的纸箱44。
27.所述触摸屏3用于显示设备运行状态，并控制设备运行速度。
28.本例纸箱44由人工放到各个工位的第一传送带4上。
29.本例第一传送带4和第二传送带5都带有控制电机，控制电机与电气控制单元2的plc控制器连接。
30.本例方格簇21中间有横向、纵向均布的方孔，方孔是给蚕结茧的空间，本例方格簇21的横向、纵向分别布置了12个方孔，一个方格簇21共有144个方孔。
31.图1中第一链条17和第二链条18中因图示效果未显示全部的第一凸起19和第二凸起20，实际第一链条17和第二链条18整条链条分别都有第一凸起19和第二凸起20。
32.图1中由于图示效果，部分元件被遮挡，所以图1中未显示，如第二漫反射光电开关43等。
33.如图6、图7所示，一种蚕茧分类收集自动化设备实施方法，包括上述蚕茧分类收集自动化设备，所述方法包括如下步骤：1、将结完茧的方格簇21放在第一链条17和第二链条18上，让方格簇21两侧的凹槽22嵌入第一链条17和第二链条18的第一凸起19和第二凸起20上；2、plc控制器控制电机7以一定的速度旋转，第一链条17和第二链条18同时移动，方格簇21向前移动；3、当第一工位的第一漫反射光电开关42检测到有方格簇21时，发出信号给plc控制器，plc控制器控制电机7停止旋转，第一链条17和第二链条18停止移动，然后第一工位的第二漫反射光电开关43检测第一工位的第一传送带4上的纸箱44，当第一工位的第二漫反射光电开关43检测到有纸箱44时，发出信号给plc控制器，plc控制器控制第一个工位的第一传送带4运转，此时纸箱44正好位于方格簇21下方；
5、对应第一工位的第一漫反射光电开关42的识别分类模块23中的每个挤出模块25正好与方格簇21的每个格子对应，每个挤出模块25中的工业相机28对其下方方格簇21的每个格子拍照，并将照片发送到上位机进行识别；6、上位机先对第一工位的方格簇21中的红色进行识别，识别红色蚕茧的格子，plc控制器启动其上方对应的挤出模块25的第一丝杆电机34，使该第一丝杆电机34的丝杆旋转带动第一丝杆螺母26向下移动，从而带动挤出单元27沿着方形导轨32向下移动，格子中的红色蚕茧就被推出方格簇21，落入下方的纸箱44中，plc控制器控制识别分类模块23中的第一丝杆电机34的丝杆翻转，第一丝杆螺母26向上移动，挤出模块25回到初始位置，此时，红色蚕茧被分选出来；7、plc控制器控制电机7旋转，第一链条17和第二链条18带动方格簇21移动；8、当第二工位的第一漫反射光电开关42检测到有方格簇21时，发出信号给plc控制器，plc控制器控制电机7停止旋转，第一链条17和第二链条18停止移动，然后第二工位的第二漫反射光电开关43检测第二工位的第一传送带4上的纸箱44，当第二工位的第二漫反射光电开关43检测到有纸箱44时，发出信号给plc控制器，plc控制器控制第二工位的第一传送带4运转，此时纸箱44正好位于方格簇21下方；9、第二工位的识别分类模块23中的每个挤出模块25正好与方格簇21的每个格子对应，每个挤出模块25中的工业相机28对其下方的每个格子拍照，并将照片发送到上位机进行识别；10、上位机对第二工位的方格簇21中除红色以外的黄色进行识别，plc控制器启动其上方对应的挤出模块25的第一丝杆电机34，使该第一丝杆电机34的丝杠旋转带动第一丝杆螺母26向下移动，从而带动挤出单元27沿着方形导轨32向下移动，格子中的黄色的蚕茧就被推出方格簇21，落入其下方的纸箱44中，plc控制器控制第二工位的识别分类模块23中的第一丝杆电机34的丝杆翻转，第一丝杆螺母26向上移动，挤出模块25回到初始位置，此时，黄色的蚕茧被分出来；11、plc控制器控制电机7旋转，第一链条17和第二链条18带动方格簇21继续移动；12、当第三工位的第一漫反射光电开关42检测到有方格簇21时，发出信号给plc控制器，plc控制器控制电机7停止旋转，第一链条17和第二链条18停止移动，然后第三工位的第二漫反射光电开关43检测第三工位的第一传送带4上的纸箱44，当第三工位的第二漫反射光电开关43检测到有纸箱44时，发出信号给plc控制器，plc控制器控制第三工位的第一传送带4运转，此时纸箱44正好位于方格簇21下方；13、第三工位的识别分类模块23中的每个挤出模块25正好与方格簇21的每个格子对应，每个挤出模块25中的工业相机28对其下方的每个格子拍照，并将照片发送到上位机进行识别；14、上位机对第三工位的方格簇21中除红、黄色以外的绿色进行识别，plc控制器启动其上方对应的挤出模块25的第一丝杆电机34，使该第一丝杆电机34的丝杠旋转带动第一丝杆螺母26向下移动，从而带动挤出单元27沿着方形导轨32向下移动，格子中的绿色的蚕茧就被推出方格簇21，落入下方的纸箱44中，plc控制器控制第三工位的识别分类模块23中的第一丝杆电机34的丝杆翻转，第一丝杆螺母26向上移动，挤出模块25回到初始位置，此时，绿色的蚕茧被分出来；
第三工位的纸箱44被第三工位的第一传送带4送走，第三工位的第一传送带4会送来新的空纸箱44，此时若方格簇21上还有其他颜色的蚕茧，则plc控制器启动其上方对应的挤出模块25的第一丝杆电机34，使该第一丝杆电机34的丝杠旋转带动第一丝杆螺母26向下移动，从而带动挤出单元27沿着方形导轨32向下移动，格子中的第四种颜色的蚕茧就被推出方格簇21，落入下方的纸箱44中，plc控制器控制第三工位的识别分类模块23中的第一丝杆电机34的丝杆翻转，第一丝杆螺母26向上移动，挤出模块25回到初始位置，此时，第四种颜色的蚕茧被分出来，plc控制器控制气缸41推动纸箱44，让其进入第二传送带5；15、若白色的蚕茧数量多，在第一、第二工位已经将其他颜色的蚕茧分出来，第三工位的方格簇21只剩下白色蚕茧，则plc控制器控制垂直移动单元6的第二丝杆电机40旋转，带动丝杆旋转，从而带动第二丝杆螺母38、螺母座37和横梁39向下移动，使得整个识别分类模块23向下移动，此时，方格簇21中所有的蚕茧都将被挤出，落入下方的纸箱44。

技术特征：
1.一种蚕茧分类收集自动化设备，包括呈长方形的机架，其特征在于，所述机架的输入端架空层内设有电气控制单元，电气控制单元旁的机架侧边设有与电气控制单元连接的触摸屏，机架中部架空层内横向间隔设有一组用于传输纸箱的带支撑架的第一传送带，机架的输出端设有与第一传送带上表面在同一水平面且与第一传送带垂直靠近的第二传送带，机架输出端的上表面设有竖向的垂直移动单元，所述机架的输出端架空层内设有电机和减速器，电机的输出轴通过联轴器与减速器的输入轴连接，减速器的输出轴设有小带轮，机架上表面长边的两侧边缘设有几组链轮单元，一组链轮单元包括正对的规格相同的带轴承的第一轴承座和第二轴承座，第一轴承座和第二轴承座之间设有穿过轴承活动的轴，轴的两端分别设有规格相同的第一链轮和第二链轮，机架输出端第一链轮的轴的朝外端部设有大带轮，大带轮与小带轮通过皮带连接，同侧的第一链轮和第二链轮上分别设有规格相同的第一链条和第二链条，第一链条和第二链条上分别设有朝外的第一凸起和第二凸起，第一链条和第二链条上设有在第一链条和第二链条上传输的方格簇，方格簇与第一链条和第二链条接触的边设有与第一凸起和第二凸起配合的凹槽，所述机架上方设有两个横跨的识别分类模块，机架上方格簇移动方向对应的识别分类模块的位置分别为第一工位和第二工位，识别分类模块包括电机安装板和装在电机安装板上的若干挤出模块，所述挤出模块包括由上到下通过紧固件套装的第一丝杆螺母、挤出单元、工业相机和拍摄单元，挤出单元其中一相对的外壁上设有方形凹槽，电机安装板由一组均匀分布带通孔的方形槽组成，每个方形槽其中一相对的内壁设有方形导轨，挤出单元的方形凹槽与方形槽的方形导轨配合滑动，方形槽通孔处的外壁上设有带法兰且输出轴穿过方形槽通孔的第一丝杆电机，第一丝杆电机输出轴与挤出模块的第一丝杆螺母螺纹连接，垂直移动单元包括固定在机架输出端带导轨的竖杆，竖杆的导轨上设有可在导轨滑动的滑块，滑块上设有螺母座，螺母座底部设有第二丝杆螺母，螺母座朝向机架的面设有横梁，横梁朝外的端部设有朝下的识别分类模块，此识别分类模块的位置为第三工位，竖杆顶端设有输出轴朝下的第二丝杆电机，第二丝杆电机输出轴穿过螺母座与第二丝杆螺母连接，每个识别分类模块下方正对一个第一传送带，识别分类模块的拍摄单元朝下正对第一链条和第二链条上传输过来的方格簇，机架输出端远离第二传送带的第一传送带侧边设有用于推动纸箱带伸缩杆的气缸，所述机架一侧边还设有一组用于检测方格簇的带支架的第一漫反射光电开关，每个第一传送带的支撑架的一侧边缘设有用于检测纸箱的带支架的第二漫反射光电开关，电气控制单元与第一传送带、第二传送带、垂直移动单元、电机、减速器、识别分类模块、气缸、第一漫反射光电开关和第二漫反射光电开关连接，电气控制单元外接电源。2.根据权利要求1所述的蚕茧分类收集自动化设备，其特征在于，所述挤出模块的数量与电机安装板的方形槽数量和方格簇方孔的数量相同。3.根据权利要求1所述的蚕茧分类收集自动化设备，其特征在于，所述电气控制单元包括电连接的plc控制器、断路器、继电器和带识别功能的上位机。4.根据权利要求1所述的蚕茧分类收集自动化设备，其特征在于，所述第一漫反射光电
开关的高度与方格簇平齐。5.根据权利要求1所述的蚕茧分类收集自动化设备，其特征在于，所述第一漫反射光电开关位于机架输出方向上识别分类模块末端的机架侧边，且第一漫反射光电开关的数量与识别分类模块的数量相同；第二漫反射光电开关位于每个识别分类模块正下方的第一传送带输出方向的支撑架侧边，且第二漫反射光电开关数量与第一传送带的数量相同。6.一种蚕茧分类收集自动化设备实施方法，其特征在于，包括权利要求1-5任意一项蚕茧分类收集自动化设备，所述方法包括如下步骤：1、将结完茧的方格簇放在第一链条和第二链条上，让方格簇两侧的凹槽嵌入第一链条和第二链条的第一凸起和第二凸起上；2、plc控制器控制电机以一定的速度旋转，第一链条和第二链条同时移动，方格簇向前移动；3、当第一工位的第一漫反射光电开关检测到有方格簇时，发出信号给plc控制器，plc控制器控制电机停止旋转，第一链条和第二链条停止移动，然后第一工位的第二漫反射光电开关检测第一传送带上的纸箱，当第一工位的第二漫反射光电开关检测到有纸箱时，发出信号给plc控制器，plc控制器控制第一工位的第一传送带运转，此时纸箱正好位于方格簇下方；5、对应第一工位的第一漫反射光电开关的识别分类模块中的每个挤出模块正好与方格簇的每个格子对应，每个挤出模块中的工业相机对其下方方格簇的每个格子拍照，并将照片发送到上位机进行识别；6、上位机先对第一工位的识方格簇中某一特定颜色进行识别，识别某一特定颜色蚕茧的格子，plc控制器启动其上方对应的挤出模块的第一丝杆电机，使该第一丝杆电机的丝杆旋转带动第一丝杆螺母向下移动，从而带动挤出单元沿着方形导轨向下移动，格子中的特定颜色蚕茧就被推出方格簇，落入下方的纸箱中，plc控制器控制识别分类模块中的第一丝杆电机的丝杆翻转，第一丝杆螺母向上移动，挤出模块回到初始位置，此时，第一种特定颜色蚕茧被分选出来；7、plc控制器控制电机旋转，第一链条和第二链条带动方格簇移动；8、当第二工位的第一漫反射光电开关检测到有方格簇时，发出信号给plc控制器，plc控制器控制电机停止旋转，第一链条和第二链条停止移动，然后第二工位的第二漫反射光电开关检测第二工位的第一传送带上的纸箱，当第二工位的第二漫反射光电开关检测到有纸箱时，发出信号给plc控制器，plc控制器控制第二工位的第一传送带运转，此时纸箱正好位于方格簇下方；9、第二工位的识别分类模块中的每个挤出模块正好与方格簇的每个格子对应，每个挤出模块中的工业相机对其下方的每个格子拍照，并将照片发送到上位机进行识别；10、上位机对第二工位的方格簇中除第一种特定颜色以外的某一特定颜色进行识别，plc控制器启动其上方对应的挤出模块的第一丝杆电机，使该第一丝杆电机的丝杠旋转带动第一丝杆螺母向下移动，从而带动挤出单元沿着方形导轨向下移动，格子中的第二种特定颜色的蚕茧就被推出方格簇，落入其下方的纸箱中，plc控制器控制第二个位置的识别分类模块中的第一丝杆电机的丝杆翻转，第一丝杆螺母向上移动，挤出模块回到初始位置，此时，第二种特定颜色的蚕茧被分出来；
11、plc控制器控制电机旋转，第一链条和第二链条带动方格簇继续移动；12、当第三工位的第一漫反射光电开关检测到有方格簇时，发出信号给plc控制器，plc控制器控制电机停止旋转，第一链条和第二链条停止移动，然后第三工位的第二漫反射光电开关检测第三工位的第一传送带上的纸箱，当第三工位的第二漫反射光电开关检测到有纸箱时，发出信号给plc控制器，plc控制器控制第三工位的第一传送带运转，此时纸箱正好位于方格簇下方；13、第三工位的识别分类模块中的每个挤出模块正好与方格簇的每个格子对应，每个挤出模块中的工业相机对其下方的每个格子拍照，并将照片发送到上位机进行识别；14、上位机对第三工位的方格簇中除第一、第二种特定颜色以外的某一特定颜色进行识别，plc控制器启动其上方对应的挤出模块的第一丝杆电机，使该丝杆电机的丝杠旋转带动第一丝杆螺母向下移动，从而带动挤出单元沿着方形导轨向下移动，格子中的第三种特定颜色的蚕茧就被推出方格簇，落入下方的纸箱中，plc控制器控制第三工位的识别分类模块中的第一丝杆电机的丝杆翻转，第一丝杆螺母向上移动，挤出模块回到初始位置，此时，第三种特定颜色的蚕茧被分出来；第三工位的纸箱被第三工位的第一传送带送走，第三工位会送来新的空纸箱，此时若方格簇上还有其他颜色的蚕茧，则plc控制器启动其上方对应的挤出模块的第一丝杆电机，使该第一丝杆电机的丝杠旋转带动第一丝杆螺母向下移动，从而带动挤出单元沿着方形导轨向下移动，格子中的第四种颜色的蚕茧就被推出方格簇，落入下方的纸箱中，plc控制器控制第三工位的识别分类模块中的第一丝杆电机的丝杆翻转，第一丝杆螺母向上移动，挤出模块回到初始位置，此时，第四种颜色的蚕茧被分出来，plc控制器控制气缸推动纸箱，让其进入第二传送带；15、若白色的蚕茧数量多，在第一、第二工位已经将其他颜色的蚕茧分出来，第三工位只剩下白色蚕茧，则plc控制器控制垂直移动机构的第二丝杆电机旋转，带动丝杆旋转，从而带动第二丝杆螺母、螺母座和横梁向下移动，使得整个识别分类模块向下移动，此时，方格簇中所有的蚕茧都将被挤出，落入下方的纸箱。

技术总结
本发明公开了一种蚕茧分类收集自动化设备，包括机架，机架内设有第一传送带，机架上表面设有垂直移动单元，机架内还设有电机和减速器，减速器的输出轴设有小带轮，机架上设有几组链轮单元，一组链轮单元包括正对的第一轴承座和第二轴承座，第一轴承座和第二轴承座之间设有轴，轴的两端分别设有第一链轮和第二链轮，机架输出端第一链轮的轴的朝外端部设有与小带轮通过皮带连接的大带轮，同侧的第一链轮和第二链轮上分别设有第一链条和第二链条，机架上方设有一组横跨的识别分类模块，识别分类模块包括电机安装板和装在电机安装板上的若干挤出模块。这种设备能对同一个方格簇内的不同颜色蚕茧进行分类收集，不需人工干预，收集分类准确效率高。分类准确效率高。分类准确效率高。


技术研发人员：陆伟华 覃科 谢振奖 沈兰兰
受保护的技术使用者：桂林航天工业学院
技术研发日：2023.07.17
技术公布日：2023/8/28