方格蔟自动采茧机的发展及研究现状

桑蚕业是我国在国际市场上具有资源优势和占据主导地位的传统产业之一。养蚕是桑蚕产业中最重要的环节，方格蔟作为一种孔格数目多、结构合理、吸水性好、保存方便的现代化蔟具，近年来逐渐被广泛使用。经过方格蔟和传统簇具蜈蚣簇、槽折簇的对比使用发现，使用方格蔟可有效提高蚕茧质量，创造良好的经济效益和社会效益[1]，目前我国方格蔟的使用普及率已达到了45%[2]以上，而方格蔟的使用带来的问题就是采茧的时候费时费力，因此方格蔟采茧实现机械化，对桑蚕产业向规模化、高效化、专业化生产发展具有重要意义。然而我国对方格蔟采茧机械的研究不多，且大多数都停留在样机阶段，导致我国对方格蔟营茧依然停留在手工采摘阶段，严重制约了我国桑蚕业的发展。本文主要介绍了国内外方格蔟采茧机械的研究现状及发展，国内方格蔟采茧机械存在的问题，提出了发展对策。

1 国外研究现状

方格蔟采茧机械的研究在欧美地区尚未见有关报道，在亚洲，日本对蚕茧采摘机械的研制较早。日本曾是世界上蚕茧产量第一的国家，也是丝绸消费大国。在20世纪60年代以前，日本曾垄断了世界上丝绸生产和贸易达半个世纪之久，并对日本经济的发展起了重大作用。虽然后来在蚕茧和生丝产量上被中国超过，但是由于日本政府对蚕丝产业在经济、政治方面制定提供了许多优惠政策，使得日本的蚕业科学、技术水平和管理水平一直处于世界领先地位。而方格蔟就是由日本将回转蔟简化设计而来的，并传入了中国。

日本一直推行着省力化蚕茧技术，并达到了世界领先水平。在上蔟采茧机械化方面，由于日本所用蔟具均为方格蔟，方格蔟的使用率早已达到了100%，很大程度的帮助了机械化采茧机的研制和推广应用，目前已研制有上蔟用的振条机与采茧用的自动采茧机。在配套机械方面，研制了运输机械、储桑装置、小蚕自动温湿度调节装置、消毒装置等一系列提高作业效率和蚕茧质量的机械。

日本对采茧机的研制也由来已久，并发展了多种类型的采茧机[3]，目前日本的采茧机种类主要有脚踏式采茧机和全自动采茧剥茧衣机，有效的提高了劳动效率，同时由于机械采茧时对蚕茧的损坏小、保证了蚕茧的品质。

2 国内研究现状

我国于上世纪70年代引进方格蔟，并改进了上蔟技术。在此之前，我国的蚕农主要以稻麦草笼营茧。由于引进和推广都比较晚，所以方格蔟自动采茧机的研究起步晚。方格蔟自动采茧机的难点主要有以下几点：

(1)方格蔟的材质一般是由纸板构成：方格蔟外框是由3 mm的厚纸板组成、内部孔格是由厚度为0.5 mm的薄纸板拼接成，由于上蔟过程中会造成方格蔟孔格的变形甚至烂裂，而在自动采茧过程中要保证不损坏方格蔟，大大增加了机械化操作的难度。

(3)所设计的采茧机要能适应各种规格的方格蔟，要能保证连续的采茧工作，同时方格蔟自动采茧机要尽可能减少操作人员，调高工作效率。

(2)蚕儿在方格蔟中营茧以后，蚕茧和方格蔟孔格之间通过茧丝连结，在机械化采茧中，要克服茧丝对蚕茧的拉力，保证蚕茧的顺利脱落。

（八）做好后期扶持工作 做好规模猪场发展后期扶持，保证有序建设、规范管理是稳定发展，抗御养殖风险，有效解决生猪养殖投入大，周转期长，市场风险高的必要条件。

此外，山东农业大学闫银发等[7-8]设计了一种基于机器视觉的直角坐标式自动采茧机，探索将机器视觉应用于方格蔟蚕茧的采摘与筛选中，以提高蚕茧采摘与分选效率。

山东农业大学李法德等[6]设计了一种新型连续式方格蔟自动化采茧机，其三维模型图如图(1)所示。

图1 自动采茧机SolidWorks三维模型

江苏科技大学王孝祥等[5]设计发明的纸版方格蔟采茧机，是利用顶出杆来将方格蔟中的蚕茧捅出。和江苏周元铎等人设计发明的所示的方格蔟采茧机相比，区别在于顶出杆在方格蔟上方，是利用顶出杆将蚕茧向下捅出。快速采茧机的具体工作过程是将方格蔟安放在工作台上，利用工作台上的定位块和顶出杆上对称分布的9个长度较长的定位杆将方格蔟固定并且定位，然后打开电机通过驱动装置驱动顶杆向下移动，将方格蔟中的蚕茧捅出，然后关闭弹簧门，弹簧门下方设置有刮茧刀，在弹簧门关闭的同时刮茧刀可以将蚕茧和方格蔟之间连接的茧丝割断，使其分离彻底。最后，通过集茧盘将捅下的蚕茧进行收集。相比于周元铎等人的方格蔟采茧机，快速采茧机的优点在于方格蔟定位快速、方便；采茧捅出过程中利用刮茧刀可以有效的使蚕茧和方格蔟分离；捅下的蚕茧可以通过集茧盘自动收集，省时省力。然而，快速采茧机也存在不足之处。首先，定位块虽然定位方格蔟方便快捷，但是由于方格蔟在使用过程中的变形，顶出杆9个定位块将方格蔟定位之后，不能保证顶出杆和方格蔟的孔格完全匹配，有可能挤坏方格蔟和蚕茧，同时，如果蚕茧和方格蔟之间的茧丝连结力过大，也存在损坏方格蔟的可能；其次，快速采茧机工作的时候，仍然需要频繁的控制电机、取放方格蔟，做不到连续工作，影响了采茧的效率。最后，如果方格蔟变形过大，定位杆在定位方格蔟的时候不能保证将方格蔟完全纠正过来，而且由于顶出杆的数量、排列方式固定且不能改变，不能适用于不同规格的方格蔟。

因此，本实验以紫红百香果为原料，通过顶空固相微萃取（HS-SPME）提取百香果果汁香气成分，并结合气相色谱质谱联用仪（GC-MS）进行分离及鉴定分析；根据分析结果得到百香果特征风味的关键化合物组成及含量，并进行仿香研究，为百香果芳香物质的深入开发和利用提供理论基础和方法指导。

图2 自动采茧机样机

11月16日，沙钢股份（002075.SZ）迎来复牌后首个交易日，然而股价随后出现跌停。11月19日，沙钢股份再度跌停，截至12月5日，沙钢股份市值缩水超146亿元。

近年来，我国对方格蔟采茧自动化、机械化也有所研究，江苏周元铎等[4]设计发明的一款方格蔟采茧机，利用顶杆将方格蔟中的蚕茧捅出。工作过程是将方格蔟放在机架的顶杆上，然后将方格蔟的孔格分别对准托盘上的顶杆，放下压架，通过压架压住方格蔟，打开电机通过传动带带动托盘向上运动，托盘带动顶杆向上运动并顶出方格蔟中的蚕茧后，收集被顶出的蚕茧，将托盘下降并更换方格蔟继续采茧。江苏周元铎等人设计发明的方格蔟采茧机工作时，是通过手工来收集被捅出的蚕茧，因此，不会受到蚕茧和方格蔟空格之间茧丝的影响，也不会对蚕茧造成损伤；缺点是采茧时需要将方格蔟的每一个孔格与相对应的顶杆对齐，以免损坏方格蔟，这样做费时费力；在捅出蚕茧过程中，由于蚕茧和方格蔟之间的茧丝连接牢固和压架对方格蔟的压力不均衡，可能对方格蔟造成损伤；同时，在工作过程中，需要频繁的开关电机，并且每采一张方格蔟都需要人工收集蚕茧，严重影响了采茧的效率。

该采茧机主要由压茧装置、刷茧装置、剥茧装置和刮茧装置组成，实现了捅出蚕茧—刷下蚕茧—剥离茧丝—蚕茧一次完成，并通过采取新颖的采茧方式减少对方格蔟和蚕茧的损坏，该自动采茧机可以通过调节步进电机的转速来控制采茧速度，适合蚕农上手操作。同时，自动采茧机操作简单，能满足不同规格方格蔟的采茧工作。但该方格蔟自动化采茧机对于因为使用年限过长而严重变形的方格蔟会造成伤害，并且在采茧过程中，刮茧装置只能剥除一部分蚕茧茧衣，而且需要定期清理，否则会影响刮茧效率。自动采茧机样机图如图2所示。

矿区伟晶岩脉分布较密集,地表可见露头 140条，伟晶岩脉赋存于幕阜山复式岩体及其围岩冷家溪群片岩中。花岗岩体内的伟晶岩脉受构造裂隙控制，规模较小，产状较复杂。富含铌钽矿化的伟晶岩脉主要产于距离岩体接触带 0.2～2 km范围内的冷家溪群片岩中，顶板为片岩，底板为片岩或花岗岩,封闭性好， 有利于花岗伟晶岩的结晶分异。

3 存在问题及发展对策

3.1 存在问题

现在国内研制的方格蔟自动化采茧机无法适用于不同规格的方格蔟，容易对方格蔟造成损伤，而且智能化程度不高，并且都停留在专利和样机阶段，没有推广使用。

一家地市级医院的发展空间有多大？在全国不少地市级医院切身感受到“夹心层”尴尬之时，沧州市中心医院在区域医疗版图中的引领角色已更加固化，并在新时代医疗势能与动能交汇下，打造出“大三环”医疗服务体系。

3.2 发展策略

针对存在的问题加强方格蔟自动化采茧机的研制，改善结构使其适应不同规格方格蔟，并避免对方格蔟的损伤，提升其智能化程度，使采茧机由机械化进入智能化，提高采茧效率。

4 结束语

方格蔟采茧机械化作为提高蚕茧采摘效率的重要途径，使用方格蔟自动采茧机有助于减少蚕茧采摘过程中对人力的使用，对于提高蚕茧采摘效率，增加蚕茧产量，具有重要意义。因此，需要继续加大我国蚕桑产业设备建设，加强自动化采茧机的研制，促进我国蚕桑产业向专业化、规模化、机械化和智能化发展。

参考文献

[1] 肖小平，张继，王宣. 方格蔟的优势与使用[J]. 北方蚕业，2001,22(91):45-46.

[2] 袁孝芬，李华伟，许雅香. 我国养蚕技术应用发展概况[J]. 江苏蚕业，2010,32(3):20-23.

[3] 川名茂，沈云岳. 全自动选茧机的开发[J]. 丝绸，1988(11): 44-45.

[4] 周元铎.方格蔟采茧机:CN104542434A[P]. 2015-04-29.

[5] 王孝祥，杨毅，顾宇翔，等. 纸版方格蔟的研制[J]. 安徽农业科学，2012,40(4):2493-2494,2528.

[6] 山东农业大学.一种新型连续式自动采茧机:CN104938400A[P]. 2015-09-30.

[7] 山东农业大学.一种垂直坐标式自动采茧机:CN106342764A[P]. 2017-05-17.

[8] 山东农业大学.一种基于图像处理的方格蔟蚕茧筛选装置及方法:CN106780537A[P].2017-05-31.