基于表面弹性的绵蚕识别技术研究(2)
根据质量对蚕茧进行评级，利用蚕茧原料生产出不同等级的生丝和产品，对提升丝质产
品的品质具有非常重要的意义。而作为缫丝原料的蚕茧，它的品质对生丝品质起到决定性的
作用，其中绵茧就是影响生丝品质提高的重要因素之一。绵茧是指茧层浮松缩皱，手触绵软
无弹性的蚕茧，分为重绵茧和轻绵茧 2 种。重绵茧通过肉眼就能够区分，选茧时能简单选除，
但轻绵茧却不容易区分，经常混进上茧进入缫丝生产，如果比例过太，会产生掉绪、解舒下
降、生丝成品类节较多等后果，严重影响生丝生产及生丝品质的提高[4]
。
本课题为提高选茧准确性，降低人工成本，探讨检测蚕茧表面弹性的有效方法，研究开
发绵茧识别技术与系统，提高选茧效率，满足生产需要是本课题的研究重点。
1.2 国内外相关技术现状
1.2.1 桑蚕茧质量检测
在蚕农出售蚕茧时，采用蚕桑茧检测仪器对茧进行检测，可以将上车茧和下茧区分出来。
蚕桑茧快速检测的仪器有茧体透视仪[5]
、智能评茧仪[6]
、小型缫丝机[7]
。
茧体透视仪采用光电技术，通过透聚、暗场、反射等方法实现透视茧体。根据所成象的
特征判断茧腔内健蛹、死蚕、僵蚕、毛脚、内部污染等情况,从而实现了不需切割蚕茧而直接
检测出桑蚕茧质量；智能评茧仪将电子称量与含水率检测结合在一起, 采用电脑技术智能自
动计算、 分析， 同时显示干壳量， 按评茧标准确定鲜茧等级,并且能同时检测和显示上车茧量、上车茧率, 可作为鲜茧评级计价“干壳量”分级标准的配套检测仪器；小型缫丝机以一个微
型电机的动力带动索绪、接绪、络交、生丝卷绕等装置的不等速运动满足缫丝要求,可以快速
检测出茧丝量、出丝率、丝长、解舒率、解舒丝长、缫折、茧丝纤度等茧丝性能指标。
1.2.2 原料茧选剔分类方法
由于蚕茧质量检测是针对蚕农出售的蚕茧进行的品质检验， 无法准确筛选出每个下车茧，
所以缫丝厂收购蚕农的蚕茧后还需再进行一次选茧，将可以缫制正品生丝的蚕茧,包括正常上
茧和次茧[8]
送入制丝工序。
人工选茧是对原料茧挑选分类的重要方法。 在缫丝厂中一般选茧是在半透明的传送带上，
从下方打光，每台分配3至4个工人，目测选除“下茧”。一般来说，在标准规模的缫丝厂中，
这项工作需要长期配备若干人来完成，选除对象的下脚茧如双宫茧、薄皮茧、穿虫茧、黄班
茧、重油茧、绵茧、深色茧、烂茧等。但现实情况是，尽管光线从下方来，但漏选的仍很多，
使相当多数量的下茧混入制丝的其他工序中[9]
。
自动选茧机是川名茂[10]
针对日本茧检定规程开发研制的，根据手工选茧作业而设计成，
主要功能是选除内部污染茧、双宫茧、薄皮茧和极小茧等劣质茧。无论是对鲜茧或者干茧都
能完全进行自动化作业,从而使不能用肉眼发现的内印茧也能精确地挑选出来。 在对干茧进行
挑选时，这种选茧机基本能够将下脚茧全部选除，即选除率达到 80%。就选除内部茧来说，
选除率高达90%；对削口茧能全部选除；对薄皮茧和畸形茧选除率为60%左右；像双宫茧这
样的特大茧或特小茧，也能全部选除。
1.3 工作情况概述
本课题旨在通过压力和形变实验测量找到区分“绵茧”和“上茧”的临界点，并且通过
实验结果测量计算“绵茧”和“上茧”的表面等效刚性系数,根据“绵茧”和“上茧”的表面