[發(fā)明專利]基于機器視覺的雞蛋對靶定向清洗殺菌涂膜裝置及方法

有效

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• 申請日: 2016-03-11
• 公開（公告）號: CN105766700B
• 公開（公告）日: 2018-07-20
• 發(fā)明（設計）人: 王樹才;王巧華;祝志慧;熊利榮;吳蘭蘭;徐勝勇;衛(wèi)佳;陶凱
• 申請（專利權(quán)）人: 華中農(nóng)業(yè)大學
• 主分類號: A01K43/00
• 分類號: A01K43/00
• 代理公司: 武漢開元知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 42104
• 代理人: 樊戎

1.基于機器視覺的雞蛋對靶定向清洗殺菌涂膜裝置,包括雞蛋輸送裝置、風干裝置、紫外線殺菌裝置、定向噴涂涂膜裝置和機架(27)，所述雞蛋輸送裝置包括兩條分別設置在機架(27)兩側(cè)的鏈條(7)和多個用于驅(qū)動鏈條(7)的鏈輪(26)，以及多根兩端均與鏈條(7)連接的托蛋輥軸(11)和多個托蛋輥(10)，多根所述托蛋輥軸(11)等距設置在鏈條(7)上，每根托蛋輥軸(11)上均等距設置有多個托蛋輥(10)，所述風干裝置、紫外線殺菌裝置和定向噴涂涂膜裝置沿雞蛋(12)輸送方向依次固定設置在機架(27)上且均位于托蛋輥(10)上方，其特征在于：還包括均位于所述風干裝置之前且沿雞蛋(12)運送方向依次固定設置在機架(27)上的機器視覺裝置、對靶噴淋清洗殺菌裝置和清水沖洗裝置，以及兩根齒條(8)、多個均與齒條(8)相嚙合的齒輪(9)、用于檢測輸送鏈輪(26)轉(zhuǎn)速的旋轉(zhuǎn)編碼器(5)、與旋轉(zhuǎn)編碼器(5)連接的PLC控制器(3)，兩根所述齒條(8)分別設置在機架(27)的兩側(cè)，多個所述齒輪(9)均分別安裝在托蛋輥軸(11)的兩端；

所述機器視覺裝置包括用于采集雞蛋(12)圖像信號的CCD相機(13)和給CCD相機(13)提供光照的光源(14)，所述CCD相機(13)和光源(14)均固定安裝在機架(27)上，所述CCD相機(13)的信號輸出端經(jīng)數(shù)據(jù)采集線(4)與計算機(1)相連；

所述對靶噴淋清洗殺菌裝置包括設置在機架(27)下方的清洗劑容器(18)、一端與清洗劑容器(18)相連的進液管(19)、與進液管(19)另一端相連的循環(huán)泵(20)、設有多個出液口的出液管(21)、多個均設有電磁針閥(23)的針嘴噴頭(24)，所述出液管(21)的兩端分別與循環(huán)泵(20)和清洗劑容器(18)相連，所述電磁針閥(23)的進液口均與出液管(21)的出液口相連，每個所述針嘴噴頭(24)的出液口均設置在對應的托蛋輥(10)上方，每個所述電磁針閥(23)的信號輸入端均通過控制信號輸出線(16)與PLC控制器(3)相連；

所述清水沖洗裝置包括多個均與清水電磁閥相連的噴淋噴頭(28)，每個所述噴淋噴頭(28)的出水口均對應設置在托蛋輥(10)的上方，每個所述清水電磁閥均與PLC控制器(3)相連。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于機器視覺的雞蛋對靶定向清洗殺菌涂膜裝置，其特征在于：所述風干裝置包括多個風刀(29)，每個所述風刀(29)均對應設置在托蛋輥(10)的上方。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于機器視覺的雞蛋對靶定向清洗殺菌涂膜裝置，其特征在于：所述紫外線殺菌裝置包括多個紫外線燈(30)，每個所述紫外線燈(30)均對應設置在托蛋輥(10)的上方。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于機器視覺的雞蛋對靶定向清洗殺菌涂膜裝置，其特征在于：所述定向噴涂涂膜裝置包括涂膜箱(31)和多個均設置在涂膜箱(31)內(nèi)的涂膜劑噴頭(32)，每個所述涂膜劑噴頭(32)均對應設置在托蛋輥(10)的上方。

5.根據(jù)權(quán)利要求1-4任一項所述的基于機器視覺的雞蛋對靶定向清洗殺菌涂膜裝置，其特征在于：所述機器視覺裝置還包括至少兩個開啟CCD相機(13)的接近開關(6)，所述接近開關(6)均設置在機架(27)上。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的基于機器視覺的雞蛋對靶定向清洗殺菌涂膜裝置，其特征在于：所述出液管(21)的一端通過溢流閥(25)與清洗劑容器(18)相連。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的基于機器視覺的雞蛋對靶定向清洗殺菌涂膜裝置，其特征在于：所述對靶噴淋清洗殺菌裝置和清水沖洗裝置均包括多片擋板(33)，多片所述擋板(33)分別位于每根托蛋輥軸(11)上的相鄰托蛋輥(10)之間。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的基于機器視覺的雞蛋對靶定向清洗殺菌涂膜裝置，其特征在于：所述PLC控制器(3)經(jīng)數(shù)據(jù)通信線(2)與計算機(1)相連。

9.一種采用權(quán)利要求8所述裝置的基于機器視覺的雞蛋對靶定向清洗殺菌涂膜方法，其特征在于：包括以下步驟：

A、啟動電機驅(qū)動鏈輪(26)，并進而帶動鏈條(7)運轉(zhuǎn)，將未經(jīng)處理的雞蛋(12)放置在托蛋輥(10)上，雞蛋(12)隨著鏈條(7)運動而被勻速傳輸，同時，托蛋輥(10)在齒輪(9)和齒條(8)的作用下轉(zhuǎn)動，雞蛋(12)在與托蛋輥(10)之間摩擦力作用下轉(zhuǎn)動，旋轉(zhuǎn)編碼器(5)通過檢測鏈輪(26)的速度進而得到雞蛋(12)的輸送速度，結(jié)合齒輪(9)的模數(shù)進一步確定雞蛋(12)的轉(zhuǎn)速，并將采集的雞蛋(12)輸送速度和轉(zhuǎn)速信息輸入到PLC控制器(3)，進一步傳輸?shù)接嬎銠C(1)中；

B、當每個齒輪(9)靠近接近開關(6)時，接近開關(6)啟動CCD相機(13)拍攝雞蛋(12)圖像，每個齒輪啟動一次接近開關(6)，觸發(fā)CCD相機(13)依次采集雞蛋(12)多個方向的圖像，將采集的圖像信號輸入到計算機(1)，通過計算機(1)對雞蛋(12)的輸送速度、轉(zhuǎn)速和圖像進行綜合分析和處理，確定雞蛋(12)中的臟污雞蛋的位置及臟污雞蛋中的臟污區(qū)域，確定雞蛋(12)中的臟污區(qū)域大小以及在蛋殼上的位置；

C、通過PLC控制器(3)開啟電磁針閥(23)，針嘴噴頭(24)對處于下方的臟污雞蛋的臟污區(qū)域進行殺菌清洗，對干凈的雞蛋(12)則不進行殺菌清洗，通過PLC控制器(3)對進行過殺菌清洗的雞蛋(12)的位置進行跟蹤；

D、通過PLC控制器(3)開啟清水電磁閥，噴淋噴頭(28)對處于下方的、經(jīng)殺菌清洗過的雞蛋(12)進行清水沖洗，對未經(jīng)殺菌清洗的雞蛋(12)則不進行清水沖洗；

E、開啟風刀(29)，對經(jīng)清水沖洗過的雞蛋(12)進行風干，對未經(jīng)清水沖洗的雞蛋(12)則吹掉蛋殼表面的浮塵；

F、對經(jīng)風干和去除浮塵后的雞蛋(12)進行紫外線燈(30)照射，進行紫外線殺菌；

G、通過PLC控制涂膜劑噴頭(32)對清水沖洗過的雞蛋(12)進行噴涂涂膜，未經(jīng)清水沖洗的雞蛋(12)則正常通過，即得到成品雞蛋。