[發明專利]禽蛋在線裂紋檢測敲擊方法及裝置

有效

• 申請號: 201210565131.5
• 申請日: 2012-12-24
• 公開（公告）號: CN103018343A
• 公開（公告）日: 2013-04-03
• 發明（設計）人: 王劍平;王海軍;應義斌;蓋玲;江婷婷;余琳
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: G01N29/34
• 分類號: G01N29/34
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司 33200
• 代理人: 林懷禹

技術領域

本發明涉及一種禽蛋的檢測方法及裝置，尤其是涉及一種禽蛋在線裂紋檢測敲擊的方法及裝置。

背景技術

禽蛋裂紋檢測是禽蛋分級生產線中一個重要環節，在收集、運輸等過程中產生的裂紋很容易使禽蛋感染沙門氏菌，危害人體健康。

目前，檢測禽蛋裂紋的方法主要有兩種。1）利用機器視覺技術檢測禽蛋裂紋。機器視覺技術的精度很大程度上取決于照相機的分辨率、分類算法和禽蛋蛋殼的顏色。機器視覺技術在檢測蛋殼上的污點，血斑，破碎的蛋殼，奇異的形狀有很大的優勢。但是機器視覺很難檢測到一些微小的裂紋，因為很多裂紋往往是不可見的，而且難以實現禽蛋表面圖像的全面采集，易造成漏采，誤差較大。2）利用聲學沖擊響應方法檢測禽蛋裂紋。其原理是根據敲擊禽蛋所產生的聲脈沖振動，分析其頻譜來判別是否存在裂紋。聲學沖擊響應方法雖然也需對蛋殼上多個點進行敲擊，但其具有操作方便、檢測靈敏度較高和分析速度較快等優點。國外很多禽蛋自動分級生產線上采用了聲學沖擊響應的方法。

用聲學沖擊響應的方法檢測禽蛋的裂紋，通常包括以下幾個步驟：

1、在敲擊之前，對禽蛋進行定位，測量禽蛋直徑，并且檢測禽蛋空缺情況；

2、激勵裝置（敲擊、超聲波等裝置）對禽蛋進行至少一次的激勵，產生振動或聲音；

3、信號采集裝置（麥克風、壓電傳感器、加速度傳感器等）采集該振動或聲音，并且轉化為電信號；

4、信號處理裝置對采集到的電信號分析，辨別是否存在裂紋。

國內已經有一些類似的裝置用來檢測禽蛋裂紋，比如在專利CN101419196中將一個敲擊球連接在一根線上，讓敲擊球自由擺動后敲擊禽蛋表面，在敲擊點的另一側緊貼著禽蛋蛋殼表面放置一個壓電傳感器，用來接收敲擊產生的振動信號。該專利僅提供了一種用于實驗室的測試方法，由于該裝置很難調節敲擊的力度和頻率，而且壓電傳感器必須和禽蛋表面接觸，所以無法應用于在線快速的檢測。最常見的裝置是采用一根末端安裝一個敲擊球的敲擊棒去敲擊禽蛋，該種方法在專利CN101413928中得到描述，由步進電機驅動的敲擊棒多點敲擊禽蛋，為了保證裂紋部位無遺漏，該實施例中采用了11次敲擊，而放置在禽蛋旁的麥克風接收敲擊信號。目前的敲擊方法基本上采用敲擊機構固定的方法，當禽蛋經過敲擊機構下端時，進行敲擊，該種方法的缺點是必須先檢測禽蛋的位置，等到禽蛋運動到敲擊點時觸發敲擊，需要考慮多種因素，如禽蛋運行速度、敲擊棒下落時間等，對控制系統要求較高。目前的敲擊機構無論是基于何種控制，給一個敲擊信號后，敲擊機構只進行一次敲擊。

發明內容

為了克服現有技術的缺陷，提高敲擊效率和準確度；本發明的目的在于提供一種禽蛋在線裂紋檢測敲擊方法及裝置，該裝置能夠對禽蛋進行多次精確、全面的敲擊，檢測出禽蛋表面的裂紋。

為實現上述目的，本發明采用的技術方案是：

一、一種禽蛋在線裂紋檢測敲擊方法，該方法的步驟如下：

1）多個禽蛋敲擊機構固定安裝在傳送帶上，禽蛋放置于兩個馬鞍形支撐滾輪之間，禽蛋敲擊機構在前進方向上的間距與禽蛋的間距相同，每個禽蛋敲擊機構分別與對應控制系統相連；

2）每個敲擊機構包括一個管體，管體中空且上下都未密封，管體下端外部套著一個套管，套管的外面繞著線圈，套管和線圈構成一個電磁鐵，套管下部的管體內部安裝一根軸，軸上套有兩個軸承，兩個軸承分別與左右敲擊棒底座固定連接，兩根敲擊棒底座上表面分別安裝一個磁鐵，左右兩個磁鐵的極性相反，左右兩根敲擊棒分別和自己對應的敲擊棒底座連接，兩根敲擊棒末端分別安裝一個敲擊球，管體下面左右兩側分別開了一個長方形的槽，長方形的槽一直延伸到管體的底部，管體最下端安裝一個環形的塞子，左右兩側彈簧的一端分別與塞子連接，彈簧的另一端分別連接到對應的敲擊棒底座，環形塞子內部安裝一個麥克風，麥克風兩根信號線從管體上部引出；

3）禽蛋隨著支撐滾輪前進而前進，并且隨著支撐滾輪的滾動而滾動，多個敲擊機構隨著傳送帶運動而運動，運動速度和禽蛋運動速度相同，敲擊機構運動到傳送帶下方時的運動方向和禽蛋運動方向相同，敲擊機構運動到預先設定的位置后，開始敲擊正下方的禽蛋，運動到另一個預先設定的位置后停止敲擊并隨著傳送帶返回，在敲擊機構敲擊禽蛋的過程中，禽蛋始終位于敲擊機構的正下方，為了適應各種禽蛋大小，到達預先設定的位置后的第一次敲擊產生的信號為測試信號，通過分析該信號的幅度大小，調節之后多次敲擊的脈沖的幅度，從而控制敲擊的力度。