[發明專利]變速激光斷喙裝置及變速控制方法

在審

• 申請號: 201811226066.7
• 申請日: 2018-10-19
• 公開（公告）號: CN109303620A
• 公開（公告）日: 2019-02-05
• 發明（設計）人: 鐘道廣;劉博;鐘珊
• 申請（專利權）人: 深圳市博世樂科技有限公司
• 主分類號: A61D1/00
• 分類號: A61D1/00;G05D13/62
• 代理公司: 深圳市中知專利商標代理有限公司 44101
• 代理人: 呂曉蕾

1.一種變速激光禽類斷喙裝置，其特征在于它包括一個紅外激光發射器(1)、一個聯通在所述的紅外激光發射器(1)的出光口上的水平旋轉軸(6)、一個電動機(3)、一個用于控制電動機(3)轉速的可編程邏輯控制器PLC(2)、一個由電動機驅動的可擺動激光光頭(5)；在所述的激光光頭(5)上固定有垂直的激光通道(9)；所述的水平旋轉軸(6)的另一個端口(61)與所述的激光通道(9)的上端口(92)與對接；所述的水平旋轉軸(6)為空心軸；在所述的水平旋轉軸(6)與激光槍(91)的對接處呈設置有一反光鏡(7)，在所述的激光通道(9)的上端口下方還設置有一水平的聚光鏡(8)。

2.如權利要求1中所述的變速激光禽類斷喙裝置，其特征在于所述的電動機(3)通過一個鏈輪機構(4)與可擺動激光光頭(5)聯接。

3.如權利要求2中所述的變速激光禽類斷喙裝置，其特征在于所述的鏈輪機構(4)包括一個聯接在電動機輸出軸上的小轉輪(43)和由鏈條連接的大凸輪(41)，在所述的大凸輪上設置有凸起(42)，所述的可擺動激光光頭(5)的搖擺中心與大凸輪(41)均以水平旋轉軸(6)為轉軸。

4.如權利要求1或2或3中所述的變速激光禽類斷喙裝置，其特征在于可擺動激光光頭(5)為一框結構支架。

5.如權利要求1或2或3中所述的變速激光禽類斷喙裝置，其特征在于所述的電動機為步進電機。

6.如權利要求1或2或3中所述的變速激光禽類斷喙裝置，其特征在于所述的反光鏡(7)設置在一個反光鏡支撐框架(71)上。

7.一種變速激光禽類斷喙裝置的變速控制方法，其特征在于它包括如下的步驟：

A：收集不同種類雛雞雞喙的外形形狀數據，并根據雞喙在切割面的厚度數據構建擬合函數S(L)＝f(L,L₀,D,k,m)；

其中L為在切割面上從雞喙左往右或在切割面上從雞喙從右往左的位置；

L₀為雞喙在切割面的總長度(即切割面從左到右的最大長度)；

D為斷喙長度；當長度D增加時，切割面等比例放大；

S(L)為雞喙在L位置的厚度的擬合函數；k和m為擬合函數的參數，根據不同品種的雛雞設定不同的數值；

B：再根據大量的雛雞統計數據，計算出特定激光功率下的基礎切割速度V_min(p)，V_min(p)為保證完成雞喙最厚部位的最低切割速度；這個參數根據不同品種的雛雞數值，存儲可編程邏輯控制器PLC中；

C：根據步驟A和步驟B的數據，獲得最終的切割速度控制算法

V(L)＝V_min(p)*b/S(L)

b為校準常數，可預先存儲在可編程邏輯控制器PLC中；

D：當實際進行斷喙操作時，系統會根據斷喙的雞苗品種，激光的輸出功率p以及斷喙深度D來設定對應的參數，從而根據步驟C中的方法計算出在不同切割位置的切割速度V(L)。

E：可編程邏輯控制器PLC根據計算出來的V(L)以及電動機與激光光頭的傳動比，計算并輸出脈沖數，驅動步進電機實現切割速度的精確控制。

8.如權利要求7中所述的變速激光禽類斷喙裝置的變速控制方法，其特征在于所述的雞喙在L位置的厚度的擬合函數是一個變量，且如下的變化規律：

L≤L₀/2，

S(L)＝1/exp(k*L^m)

L＞L₀/2，

S(L)＝1/(1-exp(k*(L₀-L)^m)) 。

9.如權利要求7中變速激光禽類斷喙裝置的變速控制方法，其特征在于所述的電動機(3)與可擺動激光光頭(5)的傳動比控制為：1∶2～2∶5。