一种蚕茧预处理设备及其预处理工艺

技术领域

本发明涉及生丝生产领域，具体是涉及一种蚕茧预处理设备。本发明还设计一种蚕茧预处理工艺。

背景技术

蚕茧通常指桑蚕茧，即桑蚕蛹期的囊形保护层，内含蛹体，其保护层包括茧衣、茧层和蛹衬等部分。而蚕茧中的丝胶是一种球状蛋白，产生于蚕体的中部绢丝腺，以鳞片状不规则地包覆在从后部绢丝腺进入中部丝腺腔内的丝素表面，并贮存在腺腔中，约占茧丝总重量的25％。丝胶对丝素起保护作用，但过多的丝胶会影响蚕丝的光泽和手感，还会影响其漂白效果，导致染色不匀，因此，蚕丝上的丝胶必须去除。现有的蚕丝脱胶方法主要有：水浴煮沸脱胶、碳酸钠脱胶、中性皂脱胶、高温高压脱胶及酶脱胶等方法。但现有的蚕茧预处理设备无法区分并分拣不同脱胶程度的蚕茧，进而使得脱胶程度不同的蚕茧一同流入下一加工程序，这会导致由不同脱胶程度的蚕茧制成的成品的质量层次不齐。

中国专利CN86204267公开了一种用于生产丝的蚕茧缫丝前预处理的设备，包括一个间歇式蚕茧计量喂料器，一个蚕茧蒸煮罐，内有一个倾斜安置的输送带，以及一个打茧装置。煮茧罐的壁被安排成与输送带的边平行，并与输送带上的横隔条等距离地隔开一段间隙，这此横隔条被做成刷子。输送带可以进行步进运动，这使得当蚕茧浸没在该煮茧罐中的时候，蚕茧与煮茧罐的壁和输送带上刷子之间的摩擦得以增加。这样就使蒸煮蚕茧和寻找蚕茧上丝头的工序同时完成变为可能。

该设备无法区分和分拣不同脱胶程度的蚕茧。

发明内容

为解决上述技术问题，提供一种蚕茧预处理设备。

为达到以上目的，本发明采用的技术方案为：

一种蚕茧预处理设备，包括，脱胶池和第一网链式隔板输送机，第一网链式隔板输送机倾斜设置在脱胶池内，且第一网链式隔板输送机的出料端高于其进料端并延伸至脱胶池的外侧；分料机构，设置在第一网链式隔板输送机的出料端的底部，且分料机构用于向下输送等间距排列的蚕茧；送检机构，包括输送面，输送面的进料端设置在分料机构的底部，且送检机构用于水平输送等间距排列的蚕茧；视觉检测机构，设置在送检机构的顶部，且视觉检测机构的检测端朝向视觉检测机构的输送面；分拣引导机构，设置在输送面的出料端，分拣引导机构用于拣出经过视觉检测机构检测未完全脱胶的蚕茧。

优选地，分料机构包括有分料盒，且分料盒沿水平方向设置在第一网链式隔板输送机的出料端的底部，且分料盒的顶端等间距设置有沿竖直方向延伸的进料口，且分料盒朝向送检机构的一侧设置有口径逐渐减小并贯穿分料盒侧面的颈口，且进料口和颈口的底面连续并倾斜朝下。

优选地，分料机构还包括有振动电机，振动电机的振动端与分料盒连接。

优选地，送检机构包括有，机架，机架设置在分料机构的一侧；主动辊，主动辊等间距转动设置在机架上，且主动辊的圆周面上同轴设置有单向螺旋叶片，主动辊的一端同轴设置有第一环槽；引导辊，引导辊同轴向转动设置在相邻的主动辊之间，且单向螺旋叶片与引导辊的圆周面滑动配合，相邻的主动辊和引导辊的相对面的一端位于分料机构的排料端的底部，引导辊的相对第一环槽的一端同轴设置有第二环槽；同步带，相邻的主动辊之间通过同步带同步传动连接；伺服电机，伺服电机固定设置在机架上，且伺服电机的输出轴与其中一个主动辊的一端同步传动连接。

优选地，视觉检测机构包括有视觉摄像机，暗箱设置在送检机构的顶部，且暗箱的检测端倾斜朝向送检机构的输送面。

优选地，视觉检测机构还包括有暗箱和补光灯，暗箱罩设在送检机构的输送面的顶部，补光灯设置在暗箱的内部，且视觉摄像机的检测端贯穿暗箱的顶部并朝下送检机构的输送面。

优选地，分拣引导机构包括有，斜料斗，斜料斗开口朝上并倾斜设置在送检机构的出料端的底部，且斜料斗的斜面上等间距设置有落料口，落料口位于送检机构的出料端的正下方，且等间距设置的落料口与分料机构的等间距排料端同竖直面，斜料斗的底端还设置有沿竖直方向延伸的竖板；翻板，翻板铰接设置在落料口处；单轴气缸，单轴气缸的两端分别与翻板的底端和竖板的一侧铰接。

优选地，还包括有第一输送带和第二输送带，第一输送带的出料端设置在脱胶池的顶部，第二输送带沿水平方向设置在落料口的底部，且第二输送带的出料端位于第一输送带输送面的顶部。

优选地，还包括有清洗池和引导输送机构，第一网链式隔板输送机设置在清洗池内，且第一网链式隔板输送机的出料端倾斜朝上并延伸至清洗池的外侧，引导输送机构包括第二网链式隔板输送机和第三输送带，第二网链式隔板输送机设置在脱胶池的内，且第二网链式隔板输送机的出料端倾斜朝上并延伸至脱胶池的外侧，第三输送带的出料端位于清洗池的顶部，且第三输送带的进料端位于第二网链式隔板输送机的出料端的底部。

一种蚕茧预处理工艺，包括以下步骤，

步骤一，脱胶，将蚕茧投放至脱胶池中进行脱胶；

步骤二，清洗，将经过脱胶后的蚕茧投放至第一网链式隔板输送机中进行清洗；

步骤三，送检，将清洗后的蚕茧投放至分料机构中并沿矩形阵列在送检机构的输送面上，

步骤四，检测，视觉检测机构对矩形阵列在送检机构输送面上的蚕茧进行光泽度检测；

步骤五，分拣，通过分拣引导机构将光泽度不达标的蚕茧拣出并重新投放至脱胶池中，光泽度达标的蚕茧被引导进入下一处理程序。

本申请与现有技术相比具有的有益效果是：

1.本申请通过分料机构能够将经过脱胶的蚕茧均匀排列在送检机构的输送面上，且通过视觉检测机构能够检测单个蚕茧的光泽度，以便于分拣引导机构将未完全脱胶的蚕茧拣出，从而能够防止脱胶程度不同的蚕茧混合在一起并直接进行下一处理程序；

2.本申请通分料盒能够将有第一网链式隔板输送机输送的蚕茧等间距排料在送检机构的输送面上，以便于检测单个蚕茧的光泽度；

3.本申请通过振动电机能够振动分料盒，从而加速蚕茧能够从分料盒中向外排出；

4.本申请通过能够转动的主动辊和引导辊，使得蚕茧等间距均匀的在主动辊和引导辊之间移动，并使得蚕茧在移动过程中不停的转动，从而便于全面检测蚕茧的光泽度；

5.本申请通过视觉摄像机能够及时检测送检机构输送面上蚕茧的光泽度；

6.本申请通过暗箱和补光灯在送检机构的输送面上维持固定的光照条件，进而能够提高视觉摄像机的检测精度；

7.本申请通过斜料斗、翻板和单轴气缸，能够将完全脱胶的蚕茧和未完全脱胶的蚕茧分开；

8.本申请通过第一输送带和第二输送带能够将为完全脱胶的蚕茧投放至脱胶池中重新脱胶；

9.本申请通过清洗池和引导输送机构能够对脱胶后蚕茧进行清洗，防止脱胶溶液或残留的丝胶附着在蚕丝上。

附图说明

图1是一种实现本发明的立体图；

图2是一种实现本发明的分料机构、送检机构、视觉检测机构和分拣引导机构的立体图；

图3是一种实现本发明的送检机构的立体图；

图4是一种实现本发明的送检机构的俯视图；

图5是一种实现本发明的分料机构和送检机构立体图；

图6是一种实现本发明的分料机构和送检机构的侧视图；

图7是一种实现本发明的分料机构和送检机构的俯视图；

图8是一种实现本发明的视觉检测机构的立体图；

图9是一种实现本发明的分料机构、送检机构、视觉检测机构和分拣引导机构的正视图；

图10是图9的A-A截面处的剖视图；

图11是图10的B处局部的放大图；

图12是一种实现本发明的斜料斗的立体图；

图13是一种实现本发明的俯视图；

图14是图13的C-C截面处的剖视图；

图15是图13的D-D截面处的剖视图。

图中标号为：

1-脱胶池；2-第一网链式隔板输送机；3-分料机构；3a-分料盒；3a1-进料口；3a2-颈口；3a3-第一斜边；3a4-第二斜边；3b-振动电机；4-送检机构；4a-机架；4b-主动辊；4b1-单向螺旋叶片；4b2-第一环槽；4c-引导辊；4c1-第二环槽；4d-同步带；4e-伺服电机；5-视觉检测机构；5a-视觉摄像机；5b-暗箱；5c-补光灯；6-分拣引导机构；6a-斜料斗；6a1-落料口；6a2-竖板；6b-翻板；6c-单轴气缸；6d-第一输送带；6e-第二输送带；7-清洗池；8a-第二网链式隔板输送机；8b-第三输送带；9-第三网链式隔板输送机。

具体实施方式

以下描述用于揭露本发明以使本领域技术人员能够实现本发明。以下描述中的优选实施例只作为举例，本领域技术人员可以想到其他显而易见的变型。

为了解决现有的蚕茧预处理设备无法有效检测和筛分未完全脱胶蚕茧的技术问题，如图1所示，提供以下优选技术方案：

一种蚕茧预处理设备，包括，脱胶池1和第一网链式隔板输送机2，第一网链式隔板输送机2倾斜设置在脱胶池1内，且第一网链式隔板输送机2的出料端高于其进料端并延伸至脱胶池1的外侧；还包括有，分料机构3，设置在第一网链式隔板输送机2的出料端的底部，且分料机构3用于向下输送等间距排列的蚕茧；送检机构4，包括输送面，输送面的进料端设置在分料机构3的底部，且送检机构4用于水平输送等间距排列的蚕茧；视觉检测机构5，设置在送检机构4的顶部，且视觉检测机构5的检测端朝向视觉检测机构5的输送面；分拣引导机构6，设置在输送面的出料端，分拣引导机构6用于拣出经过视觉检测机构5检测未完全脱胶的蚕茧。

具体的，第一网链式隔板输送机2为输送面上等间距设置有隔板的输送机，其能够沿倾斜方向向上输送蚕茧，进而避免蚕茧在输送机的输送面上下滑，而第一网链式隔板输送机2又为网链式输送机，能够在倾斜向上输送蚕茧的同时，对蚕茧进行沥干；脱胶池中注入有沸水或煮沸的碱性溶液等，通过加热能够使得丝胶脱离蚕丝，而完全脱胶的蚕茧和未完全脱胶的蚕茧光泽度不同；向脱胶池1中投放蚕茧，使得蚕茧在脱胶池1中脱胶，因第一网链式隔板输送机2倾斜设置在脱胶池1内，且第一网链式隔板输送机2的出料端高于其进料端并延伸至脱胶池1的外侧，使得第一网链式隔板输送机2能够从脱胶池1中倾斜向上输送脱胶后的蚕茧，其中包括完全脱胶的蚕茧和未完全脱胶的蚕茧，混合的蚕茧落入分料机构3中，经由分料机构3将多个等间距排列的蚕茧排放至送检机构4的进料端，从而使得蚕茧呈矩形阵列在输送面上，而视觉检测机构5设置在送检机构4的顶部，进而通过观察每个蚕茧的光泽度，从而便于识别出完全脱胶的蚕茧和未完全脱胶的蚕茧，进而使得分拣引导机构6在送检机构4的出料端拣出未完全脱胶的蚕茧，从而保证经过预处理的蚕茧全部为完全脱胶的蚕茧。

为了解决分料机构3如何将由第一网链式隔板输送机2投放的蚕茧等间距排放在送检机构4的进料端的技术问题，如图5、图6和图7所示，提供以下优选技术方案：

分料机构3包括有分料盒3a，且分料盒3a沿水平方向设置在第一网链式隔板输送机2的出料端的底部，且分料盒3a的顶端等间距设置有沿竖直方向延伸的进料口3a1，且分料盒3a朝向送检机构4的一侧设置有口径逐渐减小并贯穿分料盒3a侧面的颈口3a2，且进料口3a1和颈口3a2的底面连续并倾斜朝下。

具体的，因分料盒3a设置在第一网链式隔板输送机2的出料端的底部，当第一网链式隔板输送机2的出料端向下投放蚕茧时，蚕茧落入到进料口3a1中，而进料口3a1和颈口3a2的底面倾斜朝向，即使得在重力作用下，蚕茧沿斜面滑动至颈口3a2处，且颈口3a2能够约束每次仅有一个蚕茧从分料盒3a的一侧下滑，使得蚕茧能够等间距均匀落在送检机构4的输送面上，进而便于观察单个蚕茧的光泽度是否符合标准。

在本申请一些可选的实施例中，颈口3a2包括有关于进料口3a1中心竖直面不对称的第一斜边第二斜边3a3和3a4，当第一斜边第二斜边3a3和3a4关于进料口3a1的中心竖直面不对称时，第一斜边第二斜边3a3和3b4从竖直方向观察其倾斜角度不同，进而使得蚕茧的两端不易卡接在第一斜边第二斜边3a3和3a4之间，继而能够使得蚕茧能够从颈口3a2处快速排出。

为了解决蚕茧能够从进料口3a1和颈口3a2快速向外排出的技术问题，如图6所示，提供以下优选技术方案：

分料机构3还包括有振动电机3b，振动电机3b的振动端与分料盒3a连接。

具体的，在向分料盒3a投放蚕茧前，启动振动电机3b，使其工作端对分料盒3a进行振动，进而能够加速蚕茧落入进料口3a1并通过颈口3a2向外滑出，从而避免蚕茧堵塞在进料口3a1或颈口3a2中。

为了解决送检机构4的输送面如何输送呈矩形阵列的蚕茧的技术问题，如图3和图4所示，提供以下优选技术方案：

送检机构4包括有，机架4a，机架4a设置在分料机构3的一侧；主动辊4b，主动辊4b等间距转动设置在机架4a上，且主动辊4b的圆周面上同轴设置有单向螺旋叶片4b1，主动辊4b的一端同轴设置有第一环槽4b2；引导辊4c，引导辊4c同轴向转动设置在相邻的主动辊4b之间，且单向螺旋叶片4b1与引导辊4c的圆周面滑动配合，相邻的主动辊4b和引导辊4c的相对面的一端位于分料机构3的排料端的底部，引导辊4c的相对第一环槽4b2的一端同轴设置有第二环槽4c1；同步带4d，相邻的主动辊4b之间通过同步带4d同步传动连接；伺服电机4e，伺服电机4e固定设置在机架4a上，且伺服电机4e的输出轴与其中一个主动辊4b的一端同步传动连接。

具体的，机架4a用于设置主动辊4b和引导辊4c，使的主动辊4b和引导辊4c能够在机架4a上正常转动，当分料机构3的出料端向下输送等间距排列的蚕茧前，启动伺服电机4e，使得输出轴带动一个主动辊4b同步转动，而相邻的主动辊4b之间通过同步带4d同步传动，即使得主动辊4b能够相对引导辊4c同轴向转动，即当椭圆状的蚕茧落在机架4a和主动辊4b之间的间隙时，蚕茧能够与主动辊4b始终保持同轴向转动，且因主动辊4b的圆周面上同轴设置有单向螺旋叶片4b1，即转动的单向螺旋叶片4b1能够沿轴向推动蚕茧，使得蚕茧在主动辊4b和引导辊4c的间隙处沿轴向移动，且蚕茧在移动过程中，蚕茧能够在主动辊4b的转动作用下自行转动，从而便于视觉检测机构5对蚕茧的外侧进行全面检测，防止蚕茧的局部不完全脱胶。

为了解决视觉检测机构5如何检测出完全脱胶的蚕茧和未完全脱胶的蚕茧的技术问题，如图8所示，提供以下优选技术方案：

视觉检测机构5包括有视觉摄像机5a，暗箱5b设置在送检机构4的顶部，且暗箱5b的检测端倾斜朝向送检机构4的输送面。

具体的，视觉摄像机5a与控制器电连接，当蚕茧矩形阵列在送检机构4的输送面上并沿水平方向移动时，通过视觉摄像机5a能够直接观察和识别蚕茧的光泽度，进而便于将光泽度较低的未完全脱胶的蚕茧拣出。

当视觉摄像机5a在送检机构4的顶部检测蚕茧的光泽度时，现场光照可能会影响视觉摄像机5a的检测精度，为了解决这一技术问题，如图8所示，提供以下优选技术方案：

视觉检测机构5还包括有暗箱5b和补光灯5c，暗箱5b罩设在送检机构4的输送面的顶部，补光灯5c设置在暗箱5b的内部，且视觉摄像机5a的检测端贯穿暗箱5b的顶部并朝下送检机构4的输送面。

具体的，在视觉摄像机5a检测蚕茧的光泽度时，因外部光照的影响，视觉摄像机5a容易产生误差，而通过将暗箱5b罩设在送检机构4输送面的顶部，然后再通过补光灯5c向暗箱5b中补充一定的光照，使得视觉摄像机5a检测时的环境光照始终维持在一定固定的范围，从而便于视觉摄像机5a能够精准的检测每一个蚕茧的光泽度，以便拣出光泽度较低的蚕茧。

为了解决分拣引导机构6如何拣出未完全脱胶的蚕茧的技术问题，如图11和图12所示，提供以下优选技术方案：

分拣引导机构6包括有，

斜料斗6a，斜料斗6a开口朝上并倾斜设置在送检机构4的出料端的底部，且斜料斗6a的斜面上等间距设置有落料口6a1，落料口6a1位于送检机构4的出料端的正下方，且等间距设置的落料口6a1与分料机构3的等间距排料端同竖直面，斜料斗6a的底端还设置有沿竖直方向延伸的竖板6a2；

翻板6b，翻板6b铰接设置在落料口6a1处；

单轴气缸6c，单轴气缸6c的两端分别与翻板6b的底端和竖板6a2的一侧铰接。

具体的，当送检机构4的输送面上无未完全脱胶的蚕茧时，单轴气缸6c的输出轴伸长状态下，翻板6b的顶面与斜料斗6a的斜面平齐，即使得蚕茧从送检机构4的出料端下落，并沿斜料斗6a的斜面下滑至下一处理工位；竖板6a2用于铰接设置6单轴气缸6c；当视觉检测机构5在送检机构4的输送面上检测出未完全脱胶的蚕茧时，预先使得与该列蚕茧同竖直面的单轴气缸6c的输出轴复位，进而使得翻板6b偏转并打开落料口6a1，使得未完全脱胶的蚕茧沿竖直方向穿过落料口6a1，从而避免完全脱胶的蚕茧和未完全脱胶的蚕茧混合在一起。

为了解决能够将经过分拣引导机构6分拣后的未完全脱胶的蚕茧重新脱胶的技术问题，如图13所示，提供以下优选技术方案：

还包括有第一输送带6d和第二输送带6e，第一输送带6d的出料端设置在脱胶池1的顶部，第二输送带6e沿水平方向设置在落料口6a1的底部，且第二输送带6e的出料端位于第一输送带6d输送面的顶部。

具体的，当未完全脱胶的蚕茧下落并穿过落料口6a1时，未完全脱胶的蚕茧落在第二输送带6e的输送面上，又因第二输送带6e的出料端位于第一输送带6d的输送面的顶部，即使得未完全脱胶的蚕茧能够被送至第一输送带6d的输送面上，而第一输送带6d的出料端位于脱胶池1的顶部，使得未完全脱胶的蚕茧被投放至脱胶池1中重新脱胶。

蚕茧在脱胶完成后，再进行清洗，能够防止残留的丝胶重新凝固并粘连在蚕丝上，为了解决这一技术问题，如图14和图15所示，提供以下优选技术方案：

还包括有清洗池7和引导输送机构，第一网链式隔板输送机2设置在清洗池7内，且第一网链式隔板输送机2的出料端倾斜朝上并延伸至清洗池7的外侧，引导输送机构包括第二网链式隔板输送机8a和第三输送带8b，第二网链式隔板输送机8a设置在脱胶池1的内，且第二网链式隔板输送机8a的出料端倾斜朝上并延伸至脱胶池1的外侧，第三输送带8b的出料端位于清洗池7的顶部，且第三输送带8b的进料端位于第二网链式隔板输送机8a的出料端的底部。

具体的，第二网链式隔板输送机8a与第一网链式隔板输送机2结构完全相同，通过第二网链式隔板输送机8a能够将脱胶池1内脱胶的蚕茧倾斜向上输送到第三输送带8b的输送面上，进而便于第三输送带8b将脱胶的蚕茧投放至清洗池7内，从而通过清洗池7对蚕茧进行清洗，进而防止残留的丝胶重新凝固并粘连在蚕丝上。

在本申请一些可选的实施例中，还包括有第三网链式隔板输送机9，第三网链式隔板输送机9沿水平方向倾斜设置在脱胶池1和第三网链式隔板输送机9中，第三网链式隔板输送机9的底部输送面的进料端高于脱胶池1或清洗池7的水平面，第三网链式隔板输送机9的底部输送面的出料端低于脱胶池1或清洗池7的水平面，蚕茧在脱胶或清洗时，蚕茧浮于水面，蚕茧从第三网链式隔板输送机9的底部输送面的出料端被压入水平面以下，从而对蚕茧进行完全脱胶或清洗，并通过使得第三网链式隔板输送机9能够将蚕茧引导漂向第二网链式隔板输送机8a或第一网链式隔板输送机2，便于第二网链式隔板输送机8a和第一网链式隔板输送机2倾斜向上输送脱胶和清洗后的蚕茧。

一种蚕茧预处理工艺，包括以下步骤，

步骤一，脱胶，将蚕茧投放至脱胶池1中进行脱胶；

步骤二，清洗，将经过脱胶后的蚕茧投放至第一网链式隔板输送机2中进行清洗；

步骤三，送检，将清洗后的蚕茧投放至分料机构3中并沿矩形阵列在送检机构4的输送面上，

步骤四，检测，视觉检测机构5对矩形阵列在送检机构4输送面上的蚕茧进行光泽度检测；

步骤五，分拣，通过分拣引导机构6将光泽度不达标的蚕茧拣出并重新投放至脱胶池1中，光泽度达标的蚕茧被引导进入下一处理程序。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明的范围内。本发明要求的保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。