雌雄蚕卵光电自动分选仪的制作方法

专利名称：雌雄蚕卵光电自动分选仪的制作方法
技术领域：
本发明涉及雌蚕卵和雄蚕卵分选技术领域，是一种高效、节省人工的根据不同性 别的卵色将雌雄蚕卵分离的仪器。
背景技术：
随着生物基因工程的高速发展，中国在昆虫发育性别控制的高科技领域取得重大 进展，成为在世界上第一个实现了在农村大规模专养优质、高产的雄蚕的国家。由于在饲养 的发育过程中，雌蚕卵会自行死亡，因此，具有平衡致死基因的雄蚕繁育并不需要本发明。 但在生产原种的过程中，需用优质、常规的雌蚕与平衡致死系中的雄蚕进行杂交，才能致使 其后代中的雌蚕卵全部死亡，为降低成本，其平衡致死系原种只饲养雄卵，因此需要将具有 不同卵色的雌雄蚕卵进行分离，获取雄蚕卵。另外，限性卵色蚕品种(不同性别的蚕卵具有 不同的颜色，但雌卵并不自行死亡)的研究正在进行之中，一旦成功，大规模的蚕品种繁育 更需要通过机械等物理方式将雌雄蚕卵分离开来，用于分别饲养。这一工作如靠人工分选， 耗时费工，且难以适应制种季节性强的生产要求，人们迫切希望能研制出根据雌雄蚕卵的 不同卵色，自动、高速、准确地雌雄蚕卵分离的仪器设备。本发明的最大难度是蚕卵尺寸很小(约为芝麻的一半)，形态不太规则，见缝就 钻；极易破损，破损后会流出粘性体液；有静电吸引麻烦；身上还带有粘滞性，在控制和移 动中极易发生因粘滞而停走或堵塞；还有不少粘混在一起的叠卵和杂质；落下有蹦跳的弹 性。因此，其生理特性非常不利于机械和自动控制设计。如怎样使蚕卵能按一定的流量， 保持整齐有序的队伍行进，在颗与颗之间有足够的时间和距离间隔，为检测和分离提供时 空条件？怎样使蚕卵在运行中不破损、不粘滞或不堵塞等这些都是非常难以解决的问题。

发明内容
本发明针对现有家蚕平衡致死系(以及不久可能研究成功的限性卵色蚕品种)依 赖人工对不同卵色的雌雄蚕卵进行分离所存在的耗时费工，效率低下和难以满足蚕种制种 对时间的进度要求，及较易产生人为误差的缺陷，提供一种能自动、高速、准确分离不同性 别卵色的雌雄蚕卵的仪器，从而节省了人工，提高了分离准确度。本发明的技术方案是这样实现的雌雄蚕卵光电自动分选仪，该分选仪包括有，A.控量供卵系统，包括有转盘供卵装置、转盘驱动装置、卵量光电计数与预置控制 装置、供卵系统部件固定装置等，装置说明和工作流程如下1、转盘供卵装置，包括锥形供卵筒、套装在锥形供卵筒底部的供卵槽盘，供卵槽盘 下面安装有供卵转盘、供卵转盘轴承座、供卵被动齿轮，供卵转盘的轴芯腰部穿过并紧固在 供卵转盘轴承的内圈中，其轴芯下端穿过供卵被动齿轮的中心孔，通过端头螺栓和平键与 被动齿轮相固定，供卵转盘圆锥处中心朝上固定有一根防堵搅卵杆，穿过限量套筒中心，用 以防止粘滞的蚕卵在下落过程中堵塞，供卵槽盘上开有相连的用于蚕卵排序的若干段输卵斜槽和若干段输卵圆弧槽；为集中供卵，转盘供卵装置只用了一个锥形供卵筒，供卵槽盘的供卵通道是由输 卵斜槽和输卵圆弧槽连成的单路槽道，通过下面的供卵转盘，使蚕卵在斜刮和圆弧力作用 下产生移行，并且形成整齐排队和产生间距，其重要目的就是为了精确对通过的蚕卵计数， 实现控量供卵。2.转盘驱动装置，包括与锥形供卵筒相邻的供卵电机轴承座、供卵步进电机和供 卵主动齿轮等，供卵步进电机安装在电机轴承座上，其电机轴芯插入并固定在供卵步进电 机连接轴套中，而轴套外径上端与供卵电机轴承内圈相紧固，轴套外径下端通过端头螺栓 及平键与主动齿轮相固定；主动齿轮与被动齿轮构成供卵齿轮传动组，被动齿轮齿数大于 主动齿轮，为增速传动。采用齿轮传动的目的主要是结构位置的需要，增速传动的目的是为了降低步进电 机的输出转速，以提高驱动扭距。3.卵量光电计数与预置控制装置，包括蚕卵流量光电检测传感器、卵量预置计数 控制及显示器等，传感器的光电发射管和接收管安装在供卵槽盘通道中的最后一段圆弧槽 两边，将蚕卵经过的检测信号传感给由单片机等组成的卵量预置计数控制电路及显示器， 能够精确光电计数的关键是利用了必定产生的卵间距，光电发射管透过卵间空隙的光亮， 使光电接收管获得蚕卵通过的信号。4.供卵系统部件固定装置，包括供卵系统部件安装板、供卵槽盘定位轴、供卵槽盘 定位销和供卵系统部件提手等，上述的转盘供卵装置和转盘驱动装置、提手和定位轴等均 安装在供卵系统部件安装板上，固定在供卵槽盘外圆处的三根定位销分别插在二个槽盘定 位轴和电机轴承座组成的三个相对应孔中，使槽盘定位并靠自重压在转盘上浮动，保持盘 与盘无隙，以防蚕卵误入。控量供卵系统的工作流程锥形供卵筒中的蚕卵，经筒底锥面滑入限量套筒，落满 供卵槽盘中与输卵槽道相通的中心圆腔，在底部供卵转盘的带动下，经斜刮作用，形成整齐 和有间距队伍，沿供卵槽盘的单通道斜槽和圆弧槽移行，并通过卵量光电计数和传感，当预 置控制装置检测发现单位时间内通过的卵流量超过或不足预定数时，单片机便指令减少或 增加步进电机的驱动脉冲，使供卵转盘减速或增速，即通过卵量反馈调速，实现较精确的控 量供卵。B.分流排序系统，包括有旋管分流装置、旋管分流驱动装置、分流落卵装置和等距 排序装置等，装置说明和工作流程如下1.旋管分流装置，包括旋管分流器、分流旋管、旋管分流器轴承座、分流器被动齿 轮、分流清扫橡皮斜管等。轴承座固定在供卵系统部件安装板上。旋管分流器上端外径穿 过安装在轴承座中的分流器轴承内圈并与之紧配，分流器腰部外径与齿轮紧配，分流器底 锥部对称安装有向下倾斜的分流旋管和分流清扫橡皮斜管；分流器内部为倒塔台阶形圆孔 和锥孔，底部小孔与分流旋管相连相通，上端为开口大圆孔，对准供卵槽盘和供卵转盘的落 卵交点处。旋管分流装置的作用是让单路供应的蚕卵经过分流旋管向下倾斜的结构，并在旋 转中将管中的蚕卵均勻地分撒至多条通道中去，且产生一定的时间隔距。2.旋管分流驱动装置，包括与锥形供卵筒相邻的分流电机轴承座、分流器步进电机和旋管分流器主动齿轮等，电机轴承座固定在供卵系统部件安装板上。分流器步进电机 安装在电机轴承座上，其电机轴芯插入并固定在旋管分流器步进电机连接轴套内孔中，而 轴套外径上端与分流传动轴承内圈相固定，其外径下端通过端头螺栓及平键与主动齿轮相 固定，主动齿轮与被动齿轮构成分流齿轮传动组，被动齿轮齿数大于主动齿轮，为增速传 动。采用齿轮传动的目的主要是结构位置的需要，增速传动的目的同样也是为了降低 步进电机的转速，以提高驱动扭距。3.分流落卵装置，包括分流盘外槽圈、分流盘内槽圈、分流落卵盘、落卵管和分流 槽盘吊杆等，用螺栓将分流盘外槽圈和分流盘内槽圈固定在轴承盘的外圈上，使分流盘外 槽圈和分流盘内槽圈之间构成锥形透缝环槽，环槽与轴承盘外圈上环形排列的各等距落卵 锥孔处同一中心线上，轴承盘上各落卵锥孔的底部固定有落卵管，分流落卵装置通过4根 分流槽盘吊杆被吊装固定在供卵系统部件安装板下。由锥形透缝环槽和轴承盘外圈上的等距落卵锥孔构成了使蚕卵较均勻地分散至 多通道而且基本不会使卵搁在孔边的重要结构。4.等距排序装置，包括分流隔距步进电机、圆周有等距孔的分流转盘、分流槽盘、 分流槽盘定位盘、分流槽盘定位杆和橡皮挡卵片等，分流隔距步进电机固定在轴承盘上，其 电机轴芯插入并固定在分流隔距步进电机连接轴套内孔中，而轴套外径上端与分流隔距传 动轴承内圈相固定，其外径下端通过端头螺栓及平键与分流转盘相固定，分流槽盘套装在 分流转盘上，分流槽盘内圈上部固定有分流槽盘定位盘，等距环形排列的三根定位杆上端 与轴承盘相固定，下端分别插入分流槽盘定位盘上三个相对应的定位孔中，使槽盘定位并 靠自重压在转盘上浮动，保持盘与盘无隙，以防蚕卵误入，各橡皮挡卵片斜装固定在槽盘各 条斜槽的终止端。虽然旋管分流器落卵至各通道孔基本上是比较均勻的，但有时仍有可能落得有多 有少，为此增加了等距排序装置，通过盘孔式的结构实现时序单粒输卵。分流排序系统的工作流程由分流和排序两个过程组成。分流器步进电机通过齿 轮带动旋管分流器以每秒一圈或多圈的速度旋转，使从供卵装置单通道落入旋管分流器的 蚕卵，在旋转中从其侧边向下倾斜的分流旋管滑出，像空中撒种那样，经分流盘外槽圈和分 流盘内槽圈组成的锥形环槽透缝，沿圆周线落入分流落卵盘中沿圆周等距排列的孔中，并 从其下面的各落卵管漏入分流槽盘的各条斜槽中，实现多通道分流，到达斜槽中的蚕卵在 底部分流转盘的带动下，沿斜槽以一定的径向速度和间距，像太阳辐射一样向外移行至斜 槽中断处，当转盘外圈上等距排列的小通孔正好转至中断处，该处的蚕卵在斜向安装的橡 皮挡卵片阻挡下从小通孔落入下面的分选落卵孔盘中，如小通孔还未转到中断处，该处已 到达的蚕卵将等到小通孔过来才落下，这为下一步的检测分离提供必须的时序单粒输卵及 卵间距条件，也就是完成了排序过程。安装在旋管分流器另一侧的分流清扫橡皮斜管，在旋 转中将少量可能滞留在分流盘外槽圈与分流盘内槽圈中的蚕卵扫入分流落卵盘，分流排序 系统实现了多通道和时序输卵。C.检测分卵系统，包括有送卵装置、卵色光电识别装置、电磁分卵装置和检测分卵 系统固定装置等，装置说明和工作流程如下1.送卵装置，包括卵色检测与分卵槽盘、分选落卵孔盘、送卵管、卵色检测与分卵转盘、分卵转盘步进电机，分卵电机轴承盘、卵色检测与分卵底盘，分卵电机轴承盘被同轴 固定在卵色检测与分卵底盘下面，分卵电机轴承盘的中心座内安装有分卵转盘轴承，卵色 检测与分卵转盘的轴芯外径与分卵转盘轴承的内圈相紧固，分卵转盘步进电机倒装在分卵 电机轴承盘下面，其电机轴芯插入卵色检测与分卵转盘的轴芯内孔与转盘固定，卵色检测 与分卵槽盘套装在卵色检测与分卵转盘上，其外圆底部均布有三根定位销，插入卵色检测 与分卵底盘的三个相对应孔中，使分卵槽盘定位并压在卵色检测与分卵转盘上浮动，保持 盘与盘无隙，以防蚕卵误入，卵色检测与分卵槽盘上固定有分选落卵孔盘，分选落卵孔盘圆 周上均布的各落卵孔与上面分流转盘各等距孔处在同一圆心线上，分选落卵孔盘各落卵孔 的尾端均装有送卵管，分别对准卵色检测与分卵槽盘的各送卵斜槽；送卵装置只用了一个分卵转盘和一个分卵槽盘，就组成了可同时向各个分选单元 送卵的结构。2.卵色光电识别装置。包括光电卵色识别传感及检测控制电路板、颜色传感器、 颜色传感器凸透镜、光电传感器前座、光电传感器后座、光电发射管、半透镜、蚕卵放大凸透 镜、传感器座及电路板固定架，卵色光电识别装置均布并悬装在卵色检测与分卵底盘圆周 的各滑槽上面，构成多个各自独立的识别控制单元，传感器座及电路板固定架的一端固定 在卵色检测与分卵底盘的圆周上，另一端安装有光电卵色识别传感及检测控制电路板和光 电传感器前座、光电传感器后座，传感器前座和后座可以抱合成一个整体，内部按垂直和90 度反射形式安装固定有光电发射管、半透镜、蚕卵放大凸透镜、颜色传感器凸透镜等器件。光电发射管的LED光垂直穿过倾斜45°度安装的镀有特定波长光学薄膜的半透 镜，照射在蚕卵上，反射图像经蚕卵放大凸透镜聚焦并放大数倍后，照在半透镜上，被反射 90度至颜色传感器凸透镜上，经聚焦后射在颜色传感器的传感窗口，完成蚕卵颜色的反射 传感。3.电磁分卵装置，包括电磁铁、双管兜卵器、压缩弹簧、三角块，电磁分卵装置均布 并安装在卵色检测与分卵底盘的各条滑槽中，形成多个各自独立的分卵控制单元，电磁铁 固定在卵色检测与分卵底盘滑槽中靠外圆的一端，其电磁推头嵌入双管兜卵器一端的小凹 孔中，压缩弹簧安装在卵色检测与分卵底盘滑槽的内圆端凹孔和双管兜卵器另一端的大凹 孔之间，双管兜卵器骑在滑槽中，能在电磁铁和压缩弹簧作用下在滑槽中来回滑动，其用于 漏卵的双管呈八字向下伸出滑槽的透空部分；双管兜卵器上部为圆端长槽，中间嵌入三角 块，使长槽分为雄卵兜卵口和雌卵兜卵口两部分，两兜卵口底部各有斜锥孔与双管相通。4.检测分卵系统固定装置，包括检测分卵系统部件安装板和检测分卵系统部件支 撑柱等，检测分卵系统的各零部件均安装在卵色检测与分卵底盘上，卵色检测与分卵底盘 下固定有四根支撑柱，其腰部用螺母与中间透空的安装板相连接固定，其底部有用于调节 仪器水平度的双螺母。检测分卵系统工作流程检测分卵系统使蚕卵象辐射一样沿卵色检测与分卵槽盘 中各条斜槽移行，以一定的径向速度和间距，单粒单粒地进入卵色光电识别装置下，可编程 颜色传感器接收到经放大后的蚕卵颜色反射图像后，依据已编程的不同卵色的雌雄蚕卵光 谱界限，将获得的卵色模拟信号直接转换成数字信号输出，通过微处理器电路判别处理，指 令和控制电磁铁是否动作，当电路比较识别出雌蚕卵信号后，电磁铁并不动作，在压缩弹簧 的自然保持下，双管兜卵器的雌卵兜卵口定位于卵色检测与分卵槽盘的落卵处，使经检测
10后移行过来的雌卵经兜卵口滑入雌卵输出管道；当电路比较识别出雄蚕卵后，电磁铁动作， 克服压缩弹簧的弹力，推动双管兜卵器朝圆心方向滑动，让雄卵兜卵口对准卵色检测与分 卵槽盘的落卵处，使雄卵经兜卵口滑入雄卵输出管道；由于双管兜卵器采用了八字形双管出卵结构，各管出口始终不离开集卵槽盘各自 相应的收落槽圈，使进入兜卵器内的蚕卵可以经各自的通管自如地落卵，即便有暂时的阻 挡现象也不要紧，完全不受兜卵器左右快速滑移的影响。D.集卵分贮系统，包括有集卵装置、贮卵和固定装置等，装置说明和工作流程如 下1.集卵装置，包括雌卵收集转盘、集卵转盘、雄卵收落槽圈、雌卵收落槽圈、集卵 转盘电机轴承座、集卵转盘步进电机、集卵槽圈定位盘、集卵槽圈定位杆、收集雌卵的斜刮 板、雌卵斜刮板定位柱，集卵转盘电机轴承座中心安装有集卵转盘轴承，集卵转盘的轴芯外 径与集卵转盘轴承的内圈相固定，集卵转盘步进电机倒装在集卵转盘电机轴承座下面，其 电机轴芯朝上插入集卵转盘的轴芯内孔与集卵转盘固定，雌卵收集转盘同轴固定在集卵转 盘下，若干组雄卵收落槽圈和雌卵收落槽圈套装在集卵转盘上，雌卵收落槽圈内圈与集卵 槽圈定位盘相固定，分卵电机轴承盘外圆底部均布固定有3根集卵槽圈定位杆，插入集卵 槽圈定位盘的3个相对应孔中，使雄卵收落槽圈和雌卵收落槽圈定位并压在集卵转盘上浮 动，保持槽圈与盘无隙，二根雌卵斜刮板定位柱安装在雌卵收集转盘一侧，收集雌卵的斜刮 板一端穿套在二根雌卵斜刮板定位柱上，另一端斜向伸入雌卵收集转盘并搁在雌卵收集转 盘上，可上下浮动，以保持与雌卵收集转盘没有空隙，以防蚕卵误入。2.贮卵和固定装置，包括集卵系统部件支撑柱、集卵系统部件安装槽架、雄卵滑 梯、雄卵集卵盒、雌卵集卵盒和雌卵滑梯。三根集卵系统部件支撑柱上端与集卵转盘电机轴 承座相固定，下端固定在集卵系统部件安装槽架上，支撑了整个集卵装置。长条的倒U形集 卵系统部件安装槽架两端各开有透空方孔，分别固定有雄卵滑梯和雌卵滑梯。雄卵滑梯上 部的落卵口对准集卵转盘的斜刮出卵处的下部，雌卵滑梯上部的落卵口对准雌卵收集转盘 与斜刮板交集处的下部。雄卵集卵盒和雌卵集卵盒分别安装在雄卵滑梯和雌卵滑梯的下 面，定位于仪器盒总成的两侧，可推进和抽取。集卵分贮系统工作流程各组电磁分卵装置分离的雌雄蚕卵分别落入雄卵收落 槽圈或雌卵收落槽圈中后，通过集卵转盘输送，将各处蚕卵斜刮集中，分贮在不同的集卵盒 中。从双管兜卵器雄卵管输出的雄卵落在雄卵收落槽圈内时，被集卵转盘输送到槽中的雄 卵刮板前，经阻挡和斜刮向外移行，落到雄卵滑梯后滑入雄卵集卵盒。从双管兜卵器雌卵管 输出的雌卵下落至内圈的雌卵收落槽圈中时，雌卵从集卵转盘内侧密排的的透空条槽中落 入雌卵收集转盘中，少量搁在透空条槽边的剩余蚕卵也被雌卵收落槽圈上的一条斜板斜刮 而落入雌卵收集转盘上，最后被收集雌卵的斜刮板刮入雌卵滑梯后滑入雌卵集卵盒。E.仪器盒和电控系统，包括有仪器盒、电源箱、电控箱。1.仪器盒部件。包括仪器盒总成、仪器盒提手、尾部的电源箱和前部的电控箱等。 分卵仪的主体部分设在仪器盒的中间，分成上中下各自独立的三层，叠合成一个整体。供卵 和分流系统设在上层，检测分卵系统处在中层，集卵分贮系统放在底层，可以整体方便地拆 卸及故障排除。仪器盒总成的两侧安装固定有仪器盒提手，以方便搬运。2.电源箱部件。电源箱内包括有电源变压器、精密直流电源、电源连接端子板总成、各接插件、各电源输出线和其它控制线等。各种电线通过箱体中间隔板上的穿线孔与电 控箱、控量供卵系统、分流排序系统、检测分卵系统和集卵分贮系统等的电路板以插件等形 式相连接。电源箱的后面板上安装有220V电源输入线、电源输出插座、保险装置和辅助接 插端口等。3.电控箱部件。电控箱内包括有各系统步进电机的控制电路板、卵量预置计数控 制电路及显示器、其它相关控制电器和显示器等。开关和数显操作面板采用触摸式薄膜结 构，上面有触摸式开关、LED指示灯和数显等。各控制连接线及插件通过箱体中间隔板上的 穿线孔与各系统控制元器件和电路板以插件形式相连接。作为优选，所述的分卵仪还包括测试备用及附助系统，包括有专用集卵测试盘、蚕 卵叠卵及杂质清除装置，说明和工作流程如下1.专用集卵测试盘。该盘外形与雄卵收落盘和雌卵收落盘组成的集卵盘一样大， 但呈盘格状，底部密封。一旦发现雌雄蚕卵分离不清，可卸下集卵系统部件，关闭集卵转盘 步进电机，并替换上这个专用集卵测试盘进行工作。由于被分离的蚕卵按运行单元分别落 在测试盘各自独立的各个集卵格中，可以很方便地用肉眼从格中蚕卵观察发现问题属哪一 单元，从而迅速判断出故障的发生单元，以防止某单元错误分选而引起的整体蚕卵混淆。2.蚕卵叠卵及杂质清除装置。通过不同目数的多层网筛筒在倾斜的旋转过程中，分层将净卵、叠卵、大杂物和小 杂物筛选分离，杂尘则被风扇吹掉。所述的分仪仪所有与蚕卵接触的零件都应采用防静电材料，以防静电吸引造成不 必要的麻烦和故障。采用了上述技术方案的本发明具有的有益效果是1.本发明的雌雄蚕卵分选仪，以不同性别具有不同卵色的特点，作为识别和区分 雌雄蚕卵的设计特征，以克服蚕卵本身存在的非常不利于机械和自动控制的生理特性。通 过转盘式斜刮输卵等技术，通过单通道预置计数控量供卵.多通道分流排序隔距，各自独 立的颜色传感器检测识别和电磁兜卵器分卵、集卵分贮等系统，实现了高速精确分离雌雄 蚕卵，并保证蚕卵不受损和保持活性的目标，还大大节省了人工。2.本发明的槽盘的斜槽和圆弧槽在转盘作用下移卵的斜刮排序和拐口隔距实现 了蚕卵在高速或低速流通中均能自动整齐排队移动及百分之百地自动产生间距，对整个分 选仪的发明起到了极为关键的作用，使有序供卵的移卵机构设计变得简单和可靠，不再需 要非常复杂的产生间距的纵擒机构；且避免了蚕卵在运行中的机械剪切或碰撞损伤；还使 预置卵流量的光电检测成为简单可行。该结构不仅应用于控量供卵和分流排序，还用于分选送卵和集卵分贮；不仅解决 了使蚕卵整齐排队并产生间距的难题，还为控量供卵、光电检测和物理分离等提供了必须 的透光空隙、间距条件、移卵速度和精确定位等，且保证在移卵过程中蚕卵不粘滞、不堵塞 和不破损。3、由转盘供卵装置、卵量光电计数与预置控制装置等组成的定量供卵系统，可根 据仪器分离雌雄蚕卵的分离效率预置供卵量，通过精确的光电计数与预置数对比，用反馈 信息自动调整步进电机转速，来保证合适的卵量和合理的供卵速度，以防止供卵过多来不 及处理而堆积，也防止供卵过少而降低分离效率，
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4.由旋管分流装置、等距排序装置等组成的分流排序系统将前述控量供卵系统的 单通道控量供卵，转变为各自独立运行的多通道分流供卵，并通过斜刮和等距孔盘排序，实 现分选所必需的各通道的时序单粒输卵。发明的分流排序设计既可大大提高分离蚕卵的工效，又保证了光电检测和物理分 离蚕卵所需的足够时间和空间位置，还可以使到达各自通道的蚕卵有一定的时序间隔。5.分选系统只用了一个分卵转盘和一个分卵槽盘，就组成了有多个分选单元的识 别分离系统，为多个分选单元提供移运蚕卵的动力，以及检测分离装置的安装位置，大大简 化了结构。6.卵色光电识别装置采用了可编程颜色传感器。可依据卵色通过微处理器编排不 同卵色的雌雄蚕卵光谱界限，作为卵色区分和识别的界线；可直接将获得的卵色模拟信号 转换成数字信号输出，使电路变得简单。7.本发明通过双槽圈和双转盘分别收集雌雄蚕卵，并通过斜刮将在槽圈中分散的 蚕卵集中，并落入雌卵集卵盒和雄卵集卵盒，完成分卵的贮放。8.本发明具有测试备用及辅助系统，包括有专用集卵测试盘、蚕卵叠卵及杂质清 除装置等。可通过专用集卵测试盘很方便地发现故障的发生单元。可通过蚕卵叠卵及杂质 清除装置，在分选前将叠卵、大小杂物和杂尘清除。


图1为本发明雌雄蚕卵光电自动分选仪的正视结构示意图；图2为本发明雌雄蚕卵光电自动分选仪的俯视结构示意图；图3为本发明控量供卵装置剖切的部分附视结构示意图；图4为本发明集卵装置的部分俯视结构示意图；图5为本发明的专用集卵测试盘的俯视结构示意图；图6为本发明雌雄蚕卵光电自动分选仪的立体图；图7为本发明的叠卵及杂物筛选清除器的正视结构示意图；图8为本发明的叠卵及杂物筛选清除器的侧视结构示意图；图9为本发明的雌雄蚕卵光电自动分选仪的工作流程图。
具体实施例方式下面结合附图对本发明做进一步的说明如图1-6所示，本发明由多个系统构成，包括有控量供卵系统、分流排序系统、检 测分卵系统、集卵分贮系统、仪器盒及电控系统、测试备用及辅助系统组成。一、控量供卵系统控量供卵系统由转盘供卵装置、转盘驱动装置、卵量光电计数与预置控制装置和 供卵系统部件固定装置等组成。控量供卵系统的主要作用是根据仪器对雌雄蚕卵的分离效 率，单通道提供有卵间距的蚕卵，并控制合适的卵量和合理的供卵速度。既防止供卵过多来 不及处理而堆积，也防止供卵过少而降低分离效率，还保证在供卵过程中蚕卵不粘滞、不堵 塞和不破损。1.转盘供卵装置
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转盘供卵装置由锥形供卵筒10、限量套筒11、供卵槽盘15、供卵转盘14、防堵搅卵 杆12、供卵转盘轴承座9、供卵转盘轴承13和供卵被动齿轮8组成。将经过清除叠卵和杂质处理后的蚕卵倒入内径为92mm的锥形供卵筒10，蚕卵沿 30度锥面滑入筒底的限量套筒11，落满供卵槽盘15中与输卵槽相通的中心圆腔100，停留 在供卵转盘14上面。当供卵被动被动齿轮8转动时，带动安装在轴承座9上的供卵转盘14旋转，使蚕 卵沿供卵槽盘15的单通道输卵斜槽和输卵圆弧槽移行，输送蚕卵。转盘供卵装置非常巧妙，是本发明的关键之一。主要是发明了斜刮排序，拐口释放 产生间距等原理和由此设计的结构与装置。图3中供卵槽盘15套装在供卵转盘14上面，锥形供卵筒10落下来的蚕卵在中心 圆腔100中，当供卵转盘14旋转时，蚕卵从中心圆腔100中沿切线方向进入到输卵斜槽中， 输卵斜槽中的蚕卵在底部供卵转盘14切向力F的作用下移动并接触到斜度为α的输卵斜 槽边时，切向力F便会被分解为径向力Fl和垂直力F2。Fl使蚕卵获得径向速度VI，沿输卵 斜槽而行；F2挤压蚕卵嵌入卵间而实现整齐排列。由于斜角的分力，蚕卵在输卵斜槽中运 行速度比供卵转盘14的切向速度V要低，但形成了队列。当蚕卵脱离输卵斜槽，便拐入输卵 圆弧槽。由于失去F2分力的约束，蚕卵速度突然加快了约Ι/cosa倍，即是拐口处的切向 速度V，而排在其后这颗卵还未脱离斜边的约束。此时卵与卵之间便自动产生了少量的间距 S= (h+d)/C0Sa。从式中可知间距S仅和切向斜刮角α、卵(粒)尺寸d和两卵(粒)在 输卵斜槽中的原有空隙h有关，而与供卵转盘推卵点直径D、转速η或秒转角β无关。例 当h = 0(即卵与卵之间无空隙)，d = 1.5mm，斜角α分别为30°、45°和60°时，间距S 分别约为1. 73mm、2. 12mm和3mm，无论供卵转盘14的转速η或秒转角β有多快多慢，一般 均不会改变间距S的数值，而d如果变大或有h空隙，间距S也将变大。另外，α和D随输 卵斜槽的直线延伸而增大，使径向速度Vl = i3DJicosa/360°中的D值与cosa值，互成 反比，结果是蚕卵在某一段输卵斜槽内的径向速度Vl在进入端至拐出端的速度是相同的， 即同速移卵。从图3中可以看到，蚕卵从中心圆腔100中沿其切线方向的输卵斜槽MN出来后，拐弯进入到输卵圆弧 槽NO中，此时已形成一定的卵间距，由于此时的蚕卵流量较大，全部挤在此处不利于后面 的排序，所以输卵圆弧槽NO后面连接折线转向的输卵斜槽0P，它将使已经产生的卵间距消 失或变小，这对控制流量有作用。然后输卵斜槽OP拐弯连接输卵圆弧槽PR，输卵圆弧槽PR 刚开始的一段为圆弧形，后面一段为与圆弧相切的直槽，蚕卵由输卵斜槽OP拐弯进入输卵 圆弧槽I3R就形成一定的卵间距，蚕卵通过输卵圆弧槽ra后再次拐弯进入输卵圆弧槽RX，再 进一步的增加卵间距，此时已形成足够的卵间距进行检测，然后蚕卵进入最后一段输卵圆 弧槽XB，蚕卵在输卵圆弧槽)(B中被输送，间距不变，蚕卵流量光电检测传感器16检测能够 检测蚕卵的流量，最后蚕卵沿圆弧的切向方向的输送槽BA进入到出卵口 C。以上设计的结构，可以实现蚕卵在高速或低速流通中，均能自动整齐排队和百分 之百地产生间距，对整个分卵仪的发明起到了极为关键的作用，使有序供卵的移卵机构设 计变得简单和可靠，不再需要非常复杂的产生间距的纵擒机构；且避免了蚕卵在运行中的 机械剪切或碰撞损伤；还使预置卵流量的光电检测成为简单可行。供卵转盘14在转动时还带动直径为1. 5mm防堵搅卵杆12在内径为4. 5mm的限量套筒11中挠动，使粘滞的蚕卵不会堵塞。2.转盘驱动装置转盘驱动装置由供卵电机轴承座2、供卵电机轴承3、供卵步进电机4，供卵主动齿 轮1等组成，安装在电机轴承座2上的供卵步进电机4，通过供卵步进电机连接轴套5带动 供卵主动齿轮1旋转，与供卵被动齿轮8构成速比为3 1的增速供卵传动。步进电机4 的基准角速度为60° /sec，使转盘14的基准角速度为180° /sec，单通道中蚕卵在光电计 数区的基准移速约为144mm/sec，卵间的透光间隙超过1mm。3.卵量光电计数与预置控制装置卵量光电计数与预置控制装置由蚕卵流量光电检测传感器16，卵量预置计数控制 电路和显示器、开关和数显操作面板等组成。蚕卵流量光电检测传感器16的光电发射管和接收管安装在供卵槽盘15的输卵圆 弧槽两边，由于卵与卵之间实现了透光的间隙，因此每一颗蚕卵经过传感器16时，便能被 精确地计数，并将检测信号传给卵量预置计数控制和显示器。流量可以通过操作面板进行 预置。如果卵流量预置数设定为1000颗/20秒时，每当计数20秒，数显超过1000颗，单片 机便会指令控制电路调少步进脉冲，使带动供卵转盘14旋转的供卵步进电机4减速，从而 降低卵流量。反之，单片机会控制供卵步进电机4增速来增大卵流量。单通道的供卵槽盘15通过阻档拐折、增加斜刮次数(即多拐几次弯)和延长斜刮 路程，来防止初始供卵量过多造成堆积。为了获得较大的透光间距，发明中采用了两次切线 转向。4.供卵系统部件固定装置供卵系统部件固定装置由供卵系统部件安装板沈，二根供卵槽盘定位轴7，三根 供卵槽盘定位销6，二只供卵系统部件提手27等组成。上述的转盘供卵装置、转盘驱动装置、供卵系统部件提手27和供卵槽盘定位轴7 等都安装在供卵系统部件安装板沈上。固定在供卵槽盘15外圆的三根供卵槽盘定位销6 分别插在供卵槽盘定位轴7和供卵电机轴承座2上的三个相对应孔中，使供卵槽盘15定位 并靠自重压在供卵转盘14上浮动，保持盘与盘无隙，以防止蚕卵误入。二、分流排序系统分流排序系统由旋管分流装置、旋管分流驱动装置、分流落卵装置和等距排序装 置组成。分流排序系统是将单通道控量供给的蚕卵按时序分流到各自独立运行的多通道单 元中去，其主要作用是1.产生所需的时间序列及较大卵间距；2.是将蚕卵分选变为48个 单元同时运行，不仅大大提高了工效，同时还为每个单元的光电检测和物理分离蚕卵提供 了较宽余的时间；3.产生检测分选所必须的时序单粒输卵条件。1.旋管分流装置旋管分流装置主要由旋管分流器17、分流旋管36、旋管分流器轴承座20、旋管分 流器固定轴承18、分流器被动齿轮19、分流清扫橡皮斜管四等组成。让蚕卵产生时间序列及较大间距这个难题主要是由旋管分流方法来解决的。分流 器被动齿轮19带动呈卜字形的旋管分流器17以每秒一圈(或多圈，可设定)的速度旋转。 当单通道供卵装置的蚕卵以平均48颗/秒的流量落入旋管分流器17的进卵筒中后，在旋 转中从其侧边向下倾斜30度的分流旋管36滑出，像空中撒种那样，沿直径为120mm的圆周线落入分流落卵盘31中48个沿圆周等距排列的孔中，实现多通道分流，每孔约有1粒/秒 落入，也就是产生了秒间距。安装在旋管分流器17另一侧的分流清扫橡皮斜管四，在旋转中将可能滞留在分 流盘外槽圈观，分流盘内槽圈30中的蚕卵扫入分流落卵盘31。分流清扫橡皮斜管四不与 分流盘外槽圈观和分流盘内槽圈30组成的锥形透空环槽直接接触，保持有约0. 3mm的间 隙·2.旋管分流驱动装置旋管分流驱动装置由分流电机轴承座M，分流器步进电机23，旋管分流器主动齿 轮25等组成，安装在分流电机轴承座M上的分流步进电机23，通过旋管分流器步进电机连 接轴套22带动旋管分流器主动齿轮25旋转，与旋管分流器被动齿轮19构成分流传动，同 样也是速比为31的增速传动。3.分流落卵装置分流落卵装置由分流盘外槽圈28，分流盘内槽圈30，分流落卵盘31，落卵管37，分 流槽盘吊杆35组成。从旋管分流器17落下的蚕卵，经分流盘外槽圈28和分流盘内槽圈30组成的锥 形透空环槽。落入分流落卵盘31外圈上环形排列的48个等距落卵锥孔和48根落卵管37 后，掉入分流槽盘40的48条斜槽中。分流盘外槽圈观上安装有四根分流槽盘吊杆35，与 供卵系统部件安装板26相连，将分流落卵装置和等距排序装置吊装固定在安装板沈下面。4.等距排序装置等距排序装置由分流隔距步进电机32、分流隔距传动轴承34、圆周有等距孔的分 流转盘38、分流槽盘40、分流槽盘定位盘41、分流槽盘定位杆42和橡皮挡卵片39等组成。虽然旋管分流器17落卵至各通道孔基本上是比较均勻的，但有时仍有可能落得 有多有少。为此增加了盘孔式的等距排序装置，实现时序单粒输卵。输卵采用了与前述相同的斜刮原理，增加的是在分流转盘38的160mm圆径处按相 同的角度开有48个等距小通孔，每孔径为1.6mm。仅供一粒蚕卵掉入。各斜槽在小通孔经 过的圆弧轨迹线处中断，蚕卵也在此止步，等待和落入旋转过来的小通孔。当转盘38的转 角为1孔/秒时，时序单粒输卵的速度是1粒/秒。固定在分流落卵盘31上的分流隔距步进电机32，通过分流隔距步进电机连接轴 套33带动其下面的分流转盘38旋转。分流槽盘40套装在分流转盘38上。分流落卵盘 31下面等距环形排列安装的三根分流槽盘定位杆42，插入固定在分流槽盘40内圈上部的 分流槽盘定位盘41上三个相对应的定位孔中，使分流槽盘40定位并压在分流转盘38上浮 动，保持盘与盘无隙，以防止蚕卵误入。48个橡皮挡卵片39倾斜约30度固定在分流槽盘40的48条斜槽的终止端，采用 软橡皮的目的是防止蚕卵入孔时可能发生的剪切损伤。蚕卵经48条落卵管进入分流槽盘40的48条斜槽中。各槽中的蚕卵在底部分流 转盘38以7. 5° /秒角速度的带动下，沿斜槽以5. 66mm/sec的径向速度和间距，像太阳辐 射一样向外移行至斜槽中断处，当分流转盘38上的小通孔正好转至中断处，该处的蚕卵在 斜向安装的橡皮挡卵片39阻挡下从小通孔落入下面的分选落卵孔盘52中。如小通孔还未 转到中断处，该处已到达的蚕卵将等到小通孔过来才落下，为下一步的检测分离提供了必
16须的时序单粒输卵条件。分流转盘40在小通孔处的圆周切向速度约为10. 5mm/sec0三、检测分卵系统检测分卵系统由送卵装置、卵色光电识别装置、电磁分卵装置和检测分卵系统固 定装置等组成。其主要作用是将从48条落卵管下来的48路蚕卵象太阳光辐射一样沿48 条斜槽移送至48个光电传感位置下，通过各可编程颜色传感器识别和微处理器电路处理， 指令各电磁分卵装置分选雌雄蚕卵。1.送卵装置送卵装置由分选落卵孔盘52、送卵管53、卵色检测与分卵槽盘51、卵色检测与分 卵转盘M、分卵转盘步进电机56、分卵电机轴承盘57、分卵转盘轴承58、卵色检测与分卵底 盘59组成。卵色检测与分卵槽盘51套装在卵色检测与分卵转盘M上，其外圆底部均布有3 根定位销，插入卵色检测与分卵底盘59的3个相对应孔中，使卵色检测与分卵槽盘51定位 并压在卵色检测与分卵转盘M上浮动，保持盘与盘无隙，以防止蚕卵误入。从分流转盘40的48个小通孔中下落的蚕卵，经分选落卵孔盘52圆周上均布的48 个落卵孔和其下的送卵管53，进入卵色检测与分卵槽盘51的48条斜槽中。在分卵步进电 机56驱动下，卵色检测与分卵转盘M以3. 75度/秒的角速度转动，推动蚕卵在斜刮作用 下沿48条斜槽移行，以约5. 37毫米/秒的径向速度和间距，单粒单粒地进入卵色光电识别 装置下，检测的精确位置在332mm直径与斜槽的交点处。2.卵色光电识别装置卵色光电识别装置由光电卵色识别传感及检测控制电路板43、颜色传感器44、颜 色传感器凸透镜45、光电传感器前座46、光电传感器后座47、光电发射管48、半透镜49、蚕 卵放大凸透镜50和传感器座及电路板固定架55组成。各卵色光电识别装置均布并悬装在卵色检测与分卵底盘59圆周的各滑槽上面， 构成多个各自独立的识别控制单元。传感器座及电路板固定架阳的一端固定在卵色检测 与分卵底盘59的圆周上，另一端安装有光电卵色识别传感及检测控制电路板43和光电传 感器前座46、光电传感器后座47。光电传感器前座46和光电传感器后座47可以抱合成一 个整体，内部按垂直和90度反射形式安装固定有光电发射管48、半透镜49、蚕卵放大凸透 镜50、颜色传感器凸透镜45。蚕卵放大凸透镜50的作用是将反射的微小的蚕卵图像放大2倍，再通过颜色传感 器凸透镜45的聚光，覆盖颜色传感器44的传感窗口。本发明的光电检测传感器可以采用角度反射式或垂直反射式。前者结构简单，无 需透镜，但反射光可能有反射物阴影和光源成份，不利于准确检测。为了克服了前者的缺 点，同时为了将微小的蚕卵反射图像放大，形成符合颜色传感器44的图像传感窗口，本仪 器采用了垂直反射式，但结构略复杂，需配置作为物凸镜的蚕卵放大凸透镜50、半透镜49 和作为目凸镜的颜色传感器凸透镜45等，体积也相对要大些。半透镜49呈45°角度安装，镜片的表面上镀有一层特定波长的光学薄膜，利用光 波干涉原理，只允许光电发射管48的波长光透过，而使反射图像被反射。光电发射管48的 LED光垂直穿过半透镜49，照射在蚕卵上。反射图像经蚕卵放大凸透镜50聚焦并放大2倍， 照在半透镜49上，被反射90°至颜色传感器凸透镜45，经聚焦后射在颜色传感器44的窗
颜色传感器44可直接与微处理器或其他逻辑电路相连接，可依据雌雄蚕卵具有 不同的卵色的特点(如雄卵的颜色为棕黄色，雌蚕卵为灰黑色)，通过两只引脚与单片机进 行编程，设定识别的卵色界限。颜色传感器44可直接将传感获得的卵色模拟信号转换成数 字信号输出，并具高分辨率，非线性误差小，使相当复杂的颜色识别电路变得简单，更不需 要另加复杂和昂贵的ADC滤光片装置。3.电磁分卵装置电磁分卵装置由电磁铁60，双管兜卵器67，压缩弹簧63，三角块68等组成。48组电磁分卵装置安装在卵色检测与分卵底盘59的48条滑槽中，形成多个各自 独立的分卵控制单元。双管兜卵器67上部为圆端长槽，中间嵌入三角块68，使长槽分为雄卵兜卵口 61和 雌卵兜卵口 62两部分，两兜卵口底部各有锥孔与双管相通。双管兜卵器67的双管呈八字 伸出滑槽的透空部分，双管兜卵器67可以在电磁铁60和压缩弹簧63作用下，在卵色检测 与分卵底盘59滑槽中来回滑动。当电路比较识别出雌蚕卵信号后，电磁铁60并不动作，在压缩弹簧63的自然保持 下，双管兜卵器67的雌卵兜卵口 62定位于分卵转盘40的落卵处，使雌卵经兜卵口 62滑入 雌卵输出管道。当电路比较识别出雄蚕卵后，电磁铁60动作，克服压缩弹簧63的弹力，推 动双管兜卵器67朝圆心方向滑动6mm，让雄卵兜卵口 61对准分卵转盘40的落卵处，使雄卵 经兜卵口 61滑入雄卵输出管道。本电磁分卵装置的重要特点是，双管兜卵器67采用了八字形双管出卵结构，各管 出口始终不离开集卵槽盘各自相应的雄卵收落槽圈74和雌卵收落槽圈75。使进入双管兜 卵器67内的蚕卵可以经各自内径为4mm的通管自如地落卵，即便有暂时阻挡现象也不要 紧，完全不受双管兜卵器67左右快速滑移的影响。另外，无推击损伤蚕卵的过程，结构整体 化且简单紧凑，拆卸方便。4.检测分卵系统固定装置检测分卵系统固定装置由检测分卵系统部件安装板69、检测分卵系统部件支撑柱 66等组成。检测分卵系统的各零部件均安装在卵色检测与分卵底盘59上。卵色检测与分卵 底盘59下固定有四根支撑柱66，其腰部用螺母与中间透空的检测分卵系统部件安装板69 相连接固定，其底部有用于调节仪器水平的双螺母。四、集卵分贮系统集卵分贮系统由集卵装置、贮卵和固定装置等组成。集卵分贮系统的主要作用是 将48组电磁分卵装置分离的雌雄蚕卵分别落入雌卵槽圈或雄卵槽圈中，再通过转盘输送 和斜刮集卵，将雌雄蚕卵分贮在不同的贮卵盒中。1.集卵装置集卵装置由雌卵收集转盘72、集卵转盘73、雄卵收落槽圈74、雌卵收落槽圈75、集 卵转盘电机轴承座80、集卵转盘轴承81、集卵转盘步进电机82、集卵槽圈定位盘64、集卵槽 圈定位杆65、收集雌卵的斜刮板70，雌卵斜刮板定位柱71等组成。集卵转盘步进电机82倒装在集卵转盘电机轴承座80下面，带动上面的集卵转盘
1873旋转。雌卵收集转盘72同轴固定在集卵转盘73下，与雌卵收集转盘72—起旋转。集 卵转盘73与雄卵收落槽圈74的接触部分为平面，而与雌卵收落槽圈75的接触平面上开有 许多透空条槽，用于将雌卵落入位于集卵转盘73下面的雌卵收集转盘72中。雄卵收落槽 圈74和雌卵收落槽圈75是一个整体的透空双槽环圈，外径为^2mm，高20mm，套装在集卵 转盘73上。双槽环圈底部各斜横有一条斜刮角为45度的刮卵板。雌卵收落槽圈75内圈 与集卵槽圈定位盘64相固定。分卵电机轴承盘57外圆底部均布固定有3根集卵槽圈定位 杆65，插入集卵槽圈定位盘64的3个相对应孔中，使雄卵收落槽圈74和雌卵收落槽圈75 定位并靠自重压在集卵转盘73上浮动，保持槽圈与盘无隙。二根定位柱71安装在转盘72 一侧，收集雌卵的斜刮板70 —端穿套在二根雌卵斜刮板定位柱71上，另一端斜向伸入雌卵 收集转盘72并搁在盘上，可上下浮动，以保持与雌卵收集转盘72没有空隙。斜刮板70的 斜刮角为45度。2.贮卵和固定装置贮卵和固定装置由集卵系统部件支撑柱83、集卵系统部件安装槽架84、雄卵滑梯 76、雄卵集卵盒77、雌卵集卵盒79、雌卵滑梯78组成。三根支撑柱83上端与集卵转盘电机轴承座80相固定，下端固定在集卵系统部件 安装槽架84上，支撑了整个集卵装置，长条的倒U集卵系统部件安装槽架84两端各开有透 空方孔，分别固定有雄卵滑梯76和雌卵滑梯78，滑梯下面分别安装有雄卵集卵盒77和雌卵 集卵盒79，定位于仪器盒总成84的两侧，可推进和抽取。从双管兜卵器67的雄卵管输出的雄卵落在槽圈74内时，被集卵转盘73输送到雄 卵刮板前，经斜刮向外移行，落到雄卵滑梯76后滑入雄卵集卵盒77。从双管兜卵器67的 雌卵管输出的雌卵下落至内圈的雌卵收落槽圈75内时，雌卵从集卵转盘73内侧的透空条 槽中落入雌卵收集转盘72，少量搁在透空条槽边的剩余蚕卵也被斜刮而落入雌卵收集转盘 72，被收集雌卵的斜刮板70刮入雌卵滑梯78后滑入雌卵集卵盒79。五.仪器盒和电控系统仪器盒和电控系统由仪器盒总成85，仪器盒提手86，电源箱87，电控箱97、开关和 数显操作面板98，卵量预置计数控制电路及显示器、各步进电机控制电路等组成。尾部的电源箱87和前部的电控箱97都是仪器盒总成85的一部分。分选仪的主体 部分设在仪器盒85的中间，并将供卵、分流、分卵和集卵四大系统部件分成上中下各自独 立的三层，叠合成一个整体，当拧下上层的几颗螺栓，拔下连线接插件，可以整体折下上层 的供卵和分流两个系统部件，使最复杂和电线最多的检测分卵系统部件暴露无遗。当拧掉 下层的几颗螺栓，拔下连线接插件，向上提起仪器，上中两层便可以与集卵系统部件分离， 其目的是为了方便拆卸和故障排除。仪器盒总成85的两侧安装固定有仪器盒提手86，以方 便搬运。电源箱87里面主要装有电源变压器、精密直流电源、电源连接端子板总成、各接 插件、各电源输出线和其它控制线等。各种电线通过箱体中间隔板上的穿线孔与电控箱97、 控量供卵系统、分流排序系统、检测分卵系统和集卵分贮系统以插件形式相连接。电源箱87 的后面板安装有220V电源输入线、电源输出插座、保险装置和辅助接插端口等。用48块光电卵色识别传感及检测控制电路板43来处理和控制各卵色光电识别装 置和电磁分卵装置，各自独立。电源箱87提供电源，通过连接线和插件并联至各光电卵色识别传感及检测控制电路板43。电控箱97中安装有各系统步进电机的控制电路板、卵量预置计数控制电路及显 示器、其它相关控制电器和显示器等。开关和数显操作面板采用触摸式薄膜结构，上面有触 摸式开关、LED指示灯和数显等。各控制连接线及插件通过箱体中间隔板上的穿线孔与各 系统控制元器件和电路板以插件形式相连接。六、测试备用及辅助系统测试备用及其辅助系统主要由专用集卵测试盘102和蚕卵叠卵及杂质清除装置 组成。该系统的主要作用是迅速判断故障的发生单元和在分选前清除叠卵及杂质。1.专用集卵测试盘分选仪通过48个单元同时运行来分选蚕卵，虽然工效很高，但万一发生问题，很 难判断故障方位，为此集卵分贮系统配套有一个专用集卵测试盘102，该盘外形与雄卵收落槽圈74和雌卵收落槽圈75组成的集卵盘一样大，外径为 282mm，高20mm，集卵测试盘102有内外两圈相同个数的集卵格，内外两圈的集卵格分别对 应雄卵收落槽圈74和雌卵收落槽圈75。一旦发现雌雄蚕卵分离不清，可卸下集卵系统部 件，关停集卵步进电机82，替换上专用集卵测试盘102进行工作。由于被分离的蚕卵按运行 单元分别落在测试盘102各自独立的96个集卵格中，可以很方便地用肉眼从格中观察发现 问题属哪一单元，从而迅速判断出故障的发生单元，以防止某单元错误分选而引起的整体 蚕卵混淆。2.蚕卵叠卵及杂质清除装置。蚕卵难免有杂质和特小的非受精卵，而且不少蚕卵是几颗粘叠在一起的，因此在 进入仪器前必须经过筛选，去除叠卵和杂质等，为分卵排除后患。蚕卵的清杂除叠可以通过人工用网筛完成。金属网筛盘分大小各一只。小目数格 的筛盘用于将特小的蚕卵和杂质筛选掉，大目数格的筛盘用于将粘接在一起的叠卵和大杂 质筛选掉。本发明的叠卵及杂物筛选清除器蚕具有自动完成上述工作的功能。叠卵及杂物筛选清除器体积较大，不宜与雌雄蚕卵分离仪主体安装在一起，而独 成一体。该装置如图7、8所示，包括小口径粗网筛筒176、大口径细网筛筒177、外筒连接圈 178、出卵筒179、传动轴管180、清杂步进电机181、电机固定架182、活动支撑轴183、活动 座架184、进卵管185、轴承186、轴承座圈187、倾斜角调节架188、微形风扇189、叠卵排出 槽190、叠卵盒191、净卵槽盒192、步进电机调速电路板总成193、风扇调速电路板总成194寸。小口径粗网筛筒176安装在大口径细网筛筒177内，两网筛筒与出卵筒179和传 动轴管180同轴。外筒连接圈178通过四颗螺钉将网筛筒176和177与出卵筒179外圈固 定在一起。传动轴管180向下倾斜，下端与清杂步进电机181相连，上端与出卵筒179的封 闭端套筒相固定。出卵筒179的开口端套筒穿出轴承186与加卵管185相连。步进电机 181固定在U形的电机固定架182上，固定架182又通过活动支撑轴183与U形的活动座架 184相连接。固定架182前端下部固定有叠卵排出槽190。轴承座圈187安装轴承186的两边，对称开有两个螺孔，用于安装二根倾斜角调节 架188，各用螺栓锁紧。
将蚕卵用漏斗倒入加卵管185，量不能超出管口。启动清杂步进电机181，蚕卵将 在倾斜的出卵筒179的大肚腹腔中旋转，并从腔底的多个漏孔中逐步漏出，进入小口径粗 网筛筒176内。在倾斜的旋转中，一些能穿出粗网筛孔的蚕卵或小杂质落入大口径细网筛 筒177内；一些不能穿出粗网筛孔的叠卵和大杂质，在旋滚和下翻的运动中落入叠卵排出 槽190，再滑入叠卵盒191中。进入大口径细网筛筒177内的小杂质穿出细网筛孔，落入桌面；不能穿出细网筛 孔的蚕卵在旋滚和下翻运动中落入净卵槽盒192中。槽盒192是一矩形开口长槽，一端靠 在微形风扇189旁。蚕卵在出网口下落的过程中，杂尘被风扇189沿长槽吹掉。调节风扇调速电路189，可改变微形风扇184的吹尘风量。改变调节架188的角度(如扒开)，能调整网筛筒的倾斜角，即可改变蚕卵的下翻 速度。调节清杂步进电机调速电路193，能改变网筛筒的筛卵速度。两者结合，可以获得较 理想的清杂除叠效果。小口径粗网筛筒176的网目尺寸可定为16目；大口径细网筛筒177的网目尺寸可 定为50目。
2权利要求
1.雌雄蚕卵光电自动分选仪，其特征在于，该分选仪包括有A.控量供卵系统，包括有转盘供卵装置，包括锥形供卵筒(10)、套装在锥形供卵筒(10)底部的供卵槽盘(15)， 供卵槽盘(1 下面安装有供卵转盘(14)以及驱动供卵转盘(14)的转盘驱动装置，供卵转 盘(14)圆锥处中心设置有限量套筒(11)，限量套筒(11)中心处朝上固定有一根防堵搅卵 杆(1 ，以防止粘滞的蚕卵在下落过程中堵塞；供卵槽盘(1 上开有相连的用于蚕卵排序 的若干段输卵斜槽和若干段输卵圆弧槽；卵量光电计数与预置控制装置，包括蚕卵流量光电检测传感器(16)、卵量预置计数控 制电路和显示器，蚕卵流量光电检测传感器(16)的光电发射管和接收管安装在供卵槽盘 (15)通道中的最后一段输卵圆弧槽两边，将蚕卵经过的检测信号传感给由单片机组成的卵 量预置计数控制电路及显示器；转盘供卵装置和卵量光电计数与预置控制装置通过供卵系统部件固定装置安装在供 卵系统部件安装板06)上；控量供卵系统的锥形供卵筒(10)中的蚕卵，经筒底锥面滑入限量套筒(11)，落入供卵 槽盘(1 中与输卵斜槽和输卵圆弧槽相通的中心圆腔，在底部供卵转盘(14)的带动下，经 斜刮作用，形成整齐和有间距队伍，沿供卵槽盘(15)的输卵斜槽和输卵圆弧槽移行，当卵 量光电计数与预置控制装置检测发现单位时间内的卵流量超过或不足预定数时，单片机控 制供卵转盘(14)减速或增速，进行供卵量调控；B.分流排序系统，包括有旋管分流装置，包括旋管分流器(17)、分流旋管(36)，旋管分流器轴承座00).分流器 被动齿轮(19)、分流清扫橡皮斜管( )，旋管分流器轴承座OO)固定在供卵系统部件安装 板06)上，旋管分流器(17)上端外径穿过安装在轴承座OO)中的分流器轴承(18)内圈 并与之紧配，旋管分流器(17)外径与齿轮(19)紧配，旋管分流器(17)底部对称安装有向 下倾斜的分流旋管(36)和分流清扫橡皮斜管( )，旋管分流器(17)底部与分流旋管(36) 相连相通，旋管分流器(17)上端开口对准供卵槽盘(1 和供卵转盘(14)的落卵交点处； 分流落卵装置，包括分流盘外槽圈(观)、分流盘内槽圈(30)、分流落卵盘(31)、落卵 管(37)、分流槽盘吊杆(35)，分流盘外槽圈08)和分流盘内槽圈(30)固定在分流落卵盘 (31)的外圈上，使分流盘外槽圈08)和分流盘内槽圈(30)之间形成锥形透缝环槽，环槽与 分流落卵盘(31)外圈上环形排列的各等距落卵锥孔在同一中心线上，分流落卵盘(31)上 各落卵锥孔的底部固定有落卵管(37)，分流落卵装置通过4根分流槽盘吊杆(3 被吊装固 定在供卵系统部件安装板06)下面；等距排序装置，包括分流隔距步进电机(32)，圆周有等距孔的分流转盘(38)、分流槽 盘(40)、分流槽盘定位盘(41)、分流槽盘定位杆0 和橡皮挡卵片(39)，分流隔距步进电 机(3 固定在分流落卵盘(31)上，其电机轴芯插入并固定在分流隔距步进电机连接轴套 (33)内孔中，而分流隔距步进电机连接轴套(3 外径上端与分流隔距传动轴承(34)内圈 相固定，其外径下端与分流转盘(38)相固定，分流槽盘GO)套装在分流转盘(38)上，分流 槽盘GO)内圈上部固定有分流槽定位盘(41)，等距环形排列的三根分流槽盘定位杆02) 上端与分流落卵盘(31)相固定，下端分别插入分流槽盘定位盘Gl)上三个相对应的定位 孔中，使分流槽盘GO)定位并靠自重压在分流转盘(38)上浮动，保持盘与盘无隙，以防蚕卵误入；分流排序系统的分流器步进电机通过旋管分流器主动齿轮0 和分流器被动齿 轮(19)带动旋管分流器(17)旋转，使从供卵装置通道落入旋管分流器(17)的蚕卵，在旋 转中从其侧边向下倾斜的分流旋管(36)滑出，经分流盘外槽圈08)和分流盘内槽圈(30) 组成的锥形环槽透缝，沿圆周线落入分流落卵盘(31)中沿圆周等距排列的孔中，并从其下 面的各落卵管(37)漏入分流槽盘00)的各条斜槽中，实现多通道分流，斜槽中的蚕卵在底 部的分流转盘(38)带动下，沿斜槽以一定的径向速度和间距，像太阳辐射一样向外移行至 斜槽中断处，当分流转盘(38)外圈上等距排列的小通孔正好转至中断处，该处的蚕卵在斜 向安装的橡皮挡卵片(39)阻挡下从小通孔落入下面的分选落卵孔盘(52)中； C.检测分卵系统，包括有送卵装置，包括卵色检测与分卵槽盘(51)、分选落卵孔盘(52)、送卵管(53)、卵色检 测与分卵转盘(M)、分卵转盘步进电机(56)，分卵电机轴承盘(57)、卵色检测与分卵底盘 (59)，分卵电机轴承盘(57)被同轴固定在卵色检测与分卵底盘(59)下面，分卵电机轴承盘 (57)的中心座内安装有分卵转盘轴承(58)，卵色检测与分卵转盘(54)的轴芯外径与分卵 转盘轴承(58)的内圈相紧固，分卵转盘步进电机(56)倒装在分卵电机轴承盘(57)下面， 其电机轴芯插入卵色检测与分卵转盘(54)的轴芯内孔，卵色检测与分卵槽盘(51)套装在 卵色检测与分卵转盘(54)上，其外圆底部均布有定位销，插入卵色检测与分卵底盘(59)的 相对应孔中，使卵色检测与分卵槽盘(51)定位并压在卵色检测与分卵转盘(54)上浮动，保 持盘与盘无隙，以防蚕卵误入，卵色检测与分卵槽盘(51)上固定有分选落卵孔盘(52)，分 选落卵孔盘(5 圆周上均布的各落卵孔与上面分流转盘(38)各等距孔处在同一圆心线 上，分选落卵孔盘(52)各落卵孔的尾端均装有送卵管(53)，分别对准卵色检测与分卵槽盘 (51)的各送卵斜槽；卵色光电识别装置，包括光电卵色识别传感及检测控制电路板(43)、颜色传感器 (44)、颜色传感器凸透镜(45)、光电传感器前座(46)、光电传感器后座(47)、光电发射管 (48)、半透镜(49)、蚕卵放大凸透镜(50)、传感器座及电路板固定架(55)，卵色光电识别装 置均布并悬装在卵色检测与分卵底盘(59)圆周的各滑槽上面，构成多个各自独立的识别 控制单元，传感器座及电路板固定架(5 的一端固定在卵色检测与分卵底盘(59)的圆周 上，另一端安装有光电卵色识别传感及检测控制电路板^幻和光电传感器前座(46)、光电 传感器后座(47)，光电传感器前座06)和光电传感器后座07)抱合成一个整体，内部安装 固定有光电发射管48、半透镜49、蚕卵放大凸透镜50、颜色传感器凸透镜45 ；电磁分卵装置，包括电磁铁(60)、双管兜卵器(67)、压缩弹簧(63)、三角块(68)，电磁 分卵装置均布并安装在卵色检测与分卵底盘(59)的各条滑槽中，形成多个各自独立的分 卵控制单元，电磁铁(60)固定在卵色检测与分卵底盘(59)滑槽中靠外圆的一端，其电磁推 头嵌入双管兜卵器(67) —端的小凹孔中，压缩弹簧(6 安装在卵色检测与分卵底盘(59) 滑槽的内圆端凹孔和双管兜卵器(67)另一端的大凹孔之间，双管兜卵器(67)骑在滑槽中， 能在电磁铁(60)和压缩弹簧(6 作用下在滑槽中来回滑动，其用于漏卵的双管呈八字向 下伸出滑槽的透空部分；双管兜卵器(67)上部为圆端长槽，中间嵌入三角块(68)，使长槽 分为雄卵兜卵口阳1)和雌卵兜卵口(6 两部分，两兜卵口底部各有斜锥孔与双管相通； 检测分卵系统使蚕卵沿卵色检测与分卵槽盘(51)中各条斜槽移行，以一定的径向速度和间距，单粒单粒地进入卵色光电识别装置下，颜色传感器G8)接收到经放大后的蚕卵 颜色反射图像后，依据已编程的不同卵色的雌雄蚕卵光谱界限，将获得的卵色模拟信号直 接转换成数字信号输出，通过微处理器电路判别处理，指令和控制电磁铁(60)是否动作， 当电路比较识别出雌蚕卵信号后，电磁铁(60)并不动作，在压缩弹簧(6 的自然保持下， 双管兜卵器(67)的雌卵兜卵口(62)定位于卵色检测与分卵槽盘(51)的落卵处，使经检测 后移行过来的雌卵经兜卵口(62)滑入雌卵输出管道；当电路比较识别出雄蚕卵后，电磁铁 (60)动作，克服压缩弹簧(6 的弹力，推动双管兜卵器(67)朝圆心方向滑动，让雄卵兜卵 口(61)对准卵色检测与分卵槽盘(51)的落卵处，使雄卵经兜卵口(61)滑入雄卵输出管 道；D.集卵分贮系统，包括有集卵装置，包括雌卵收集转盘(72)、集卵转盘(73)、雄卵收落槽圈(74)、雌卵收落槽圈 (75)、集卵转盘电机轴承座(80)、集卵转盘步进电机(82)、集卵槽圈定位盘(64)、集卵槽圈 定位杆(65)、收集雌卵的斜刮板(70)、雌卵斜刮板定位柱(71)，集卵转盘电机轴承座(80) 中心安装有集卵转盘轴承(81)，集卵转盘(73)的轴芯外径与集卵转盘轴承(81)的内圈相 固定，集卵转盘步进电机(8 倒装在集卵转盘电机轴承座(80)下面，其电机轴芯朝上插入 集卵转盘(73)的轴芯内孔与集卵转盘(73)固定，雌卵收集转盘(72)同轴固定在集卵转盘 (73)下，若干组雄卵收落槽圈(74)和雌卵收落槽圈(7 套装在集卵转盘(7 上，雌卵收 落槽圈(75)内圈与集卵槽圈定位盘(64)相固定，分卵电机轴承盘(57)外圆底部均布固定 有3根集卵槽圈定位杆(65)，插入集卵槽圈定位盘(64)的3个相对应孔中，使雄卵收落槽 圈(74)和雌卵收落槽圈(7 定位并压在集卵转盘(7 上浮动，保持槽圈与盘无隙，二根 雌卵斜刮板定位柱(71)安装在雌卵收集转盘(72) —侧，收集雌卵的斜刮板(70) —端穿套 在二根雌卵斜刮板定位柱(71)上，另一端斜向伸入雌卵收集转盘m并搁在雌卵收集转 盘m上，可上下浮动，以保持与雌卵收集转盘m没有空隙，以防蚕卵误入；贮卵和固定装置，包括集卵系统部件支撑柱(83)、集卵系统部件安装槽架(84)、雄卵 滑梯(76)、雄卵集卵盒(77)、雌卵集卵盒(79)、雌卵滑梯(78)，集卵系统部件支撑柱(83) 上端与集卵转盘电机轴承座(80)相固定，下端固定在集卵系统部件安装槽架(84)上，支 撑整个集卵装置，集卵系统部件安装槽架(84)两端分别固定有雄卵滑梯(76)和雌卵滑梯 (78)，雄卵滑梯(76)上部的落卵口对准集卵转盘(73)的斜刮出卵处的下部，雌卵滑梯(76) 上部的落卵口对准雌卵收集转盘(72)与斜刮板(70)交集处的下部.雄卵集卵盒(77)和 雌卵集卵盒(79)分别安装在雄卵滑梯(76)和雌卵滑梯(78)的下面。
2.根据权利要求1所述的雌雄蚕卵光电自动分选仪，其特征在于，所述控量供卵系统 中的转盘驱动装置包括与锥形供卵筒(10)相邻的供卵电机轴承座O)、供卵步进电机G)、 供卵主动齿轮(1)、供卵被动齿轮(8)，供卵步进电机(4)安装在供卵电机轴承座(2)上，其 电机轴芯插入并固定在供卵步进电机连接轴套(5)中，供卵步进电机连接轴套( 外径上 端与供卵电机轴承(3)内圈相紧固，供卵步进电机连接轴套( 外径下端通过端头螺栓及 平键与供卵主动齿轮(1)相固定，供卵主动齿轮(1)与供卵被动齿轮(8)构成供卵齿轮传 动组，供卵被动齿轮(8)与供卵转盘(14)的轴芯连接。
3.根据权利要求1或2所述的雌雄蚕卵光电自动分选仪，其特征在于，所述旋管分流驱 动装置，包括与锥形供卵筒(10)相邻的分流电机轴承座(M)、分流器步进电机(23)、旋管分流器主动齿轮(25)，分流电机轴承座04)固定在供卵系统部件安装板06)上，分流器步 进电机安装在电机轴承座04)上，其电机轴芯插入并固定在旋管分流器步进电机连 接轴套0 内孔中，而旋管分流器步进电机连接轴套0 外径上端与分流传动轴承 内圈相固定，其外径下端与旋管分流器主动齿轮0 相固定，旋管分流器主动齿轮05)与 分流器被动齿轮(19)构成分流齿轮传动组。
4.根据权利要求1或2所述的雌雄蚕卵光电自动分选仪，其特征在于，所述分流器 (17)内部为倒塔台阶形圆孔和锥孔，底部小孔与分流旋管(36)相连相通，上端为开口大圆 孔，对准供卵槽盘(1 和供卵转盘(14)的落卵交点处。
5.根据权利要求1或2所述的雌雄蚕卵光电自动分选仪，其特征在于，所述旋管分流 器(17)的底部与分流旋管(36)相对的另一侧安装在分流清扫橡皮斜管( )，在旋转中将 少量滞留在分流盘外槽圈08)和分流盘内槽圈(30)中的蚕卵扫入分流落卵盘(31)。
6.根据权利要求1或2所述的雌雄蚕卵光电自动分选仪，其特征在于，该分选仪还包括 有仪器盒部件仪器盒部件，包括仪器盒总成(85)、仪器盒提手(86)、尾部的电源箱(87)和前部的电 控箱(97)，分选仪的主体部分设在仪器盒(8 的中间，分成上中下各自独立的三层，叠合 成一个整体，仪器盒总成(8 的两侧安装固定有仪器盒提手(86)；电源箱(87)内包括有电源变压器、精密直流电源、电源连接端子板总成、各电源输出 线和控制线，电源箱的后面板上安装有220V电源输入线、电源输出插座、保险装置和辅助 接插端口 ；电控箱(97)内包括有各系统步进电机的控制电路板、卵量预置计数控制电路及显示器。
7.根据权利要求1或2所述的雌雄蚕卵光电自动分选仪，其特征在于，该分选仪还包括 一个集卵测试盘(102)，集卵测试盘(102)大小与雄卵收落槽圈(74)和雌卵收落槽圈(75) 组成的集卵盘相同，集卵测试盘(10 有内外两圈相同个数的集卵格，内外两圈的集卵格 分别对应雄卵收落槽圈(74)和雌卵收落槽圈(75)。
8.根据权利要求1或2所述的雌雄蚕卵光电自动分选仪，其特征在于，所述供卵系统 部件固定装置，包括供卵系统部件安装板(26)、供卵槽盘定位轴(7)、供卵槽盘定位销(6)， 上述的转盘供卵装置和转盘驱动装置、供卵槽盘定位轴(7)均安装在供卵系统部件安装板 (26)上，固定在供卵槽盘(1 外圆处的三个定位销(6)分别插在槽盘定位轴(7)和电机轴 承座( 的三个相对应孔中，使供卵槽盘(1 定位并靠自重压在供卵转盘(14)上浮动，保 持盘与盘无隙，以防蚕卵误入。
9.根据权利要求1或2所述的雌雄蚕卵光电自动分选仪，其特征在于，所述的分选仪还 包括叠卵及杂物筛选清除器，包括粗网筛筒(176)、细网筛筒(177)，粗网筛筒(176)安装 在细网筛筒(177)内，两网筛筒与出卵筒(179)和传动轴管(180)同轴，外筒连接圈(178) 通过螺钉将粗网筛筒(176)和细网筛筒(177)与出卵筒(179)外圈固定在一起，传动轴管 (180)向下倾斜，下端与清杂步进电机(181)相连，上端与出卵筒(179)的封闭端套筒相固 定，出卵筒(179)的开口端套筒与加卵管(185)相连，步进电机(181)固定在电机固定架 (182)上，固定架(182)又通过活动支撑轴(183)与活动座架(184)相连接，固定架(182)前端下部固定有叠卵排出槽(190)；细网筛筒(177)下端设置净卵槽盒(192)，净卵槽盒 (192) 一端靠在微形风扇(189)旁，蚕卵在出网口下落的过程中，杂尘被风扇(189)吹掉。
全文摘要
本发明针对分离不同性别卵色的雌雄蚕卵所存在的耗时费工和难以满足蚕种制种对时间的进度要求，提供了一种能自动、高速、准确将雌卵和雄卵分离的仪器，节省人工并保证蚕卵不受损伤。本发明的雌雄蚕卵分选仪，是以不同性别蚕卵具有不同卵色的特点，作为识别和区分雌雄蚕卵的设计特征；是以克服蚕卵本身存在的非常不利于机械和自动控制的生理特性作为攻坚重点。通过转盘式斜刮输卵等技术，通过单通道预置计数控量供卵、多通道旋管分流和有间距辐射态排序、各自独立的颜色传感器光电识别和电磁兜卵器分离、斜刮集卵分贮等装置，实现了高速精确分离雌雄蚕卵，并保证蚕卵不受损和保持活性的目标，还大大节省了人工。
文档编号B07C5/342GK102145335SQ201110080170
公开日2011年8月10日 申请日期2011年3月31日 优先权日2011年3月31日
发明者华娇, 夏世峰, 孟智启, 宋礽苏, 祝新荣, 蓝景针, 陈诗 申请人:浙江省农业科学院