专利名称：裂缝蛋检测装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种可通过打击蛋壳上产生裂缝的裂缝蛋(例如鸡蛋)和未产生裂缝的正常蛋对这些蛋进行区分的检测装置。
背景技术：
现有技术中，作为对蛋壳上产生裂缝的裂缝蛋和未产生裂缝的正常蛋进行区分的检测方法，有目测检测法。但是，在目测检测中，需要有多个检测员而造成高成本，此外，因检测员熟练程度的不同造成检测精度偏差大，而且难以检测出小裂痕。另外，还有基于图像处理的自动检测方法，即，通过对蛋壳摄像而获得图像并对该图像进行图像处理从而检测是否存在裂缝。但是，难以对蛋的整个外周进行自动摄像，此夕卜，利用图像处理检测出裂缝的概率较低，即，裂缝被漏检的概率(漏检率)较高，而无法实现经得起实用的检测性能。另外，还有通过对蛋壳的中心部周围施加多次冲击，并根据该冲击所产生的振动音来判定有无裂缝的检测方法。但是，由于振动音因裂缝的大小和位置不同而不同，因而也存在无法检测出裂缝的情况。另外，尽管冲击次数越多则检测精度越高，但是，若冲击次数多的话则有产生新裂缝的危险，此外，裂缝判断的处理时间也变长了。
发明内容
本发明是鉴于所述实情而提出的，其目的在于提供一种可通过声音分析技术对正常蛋和裂缝蛋的打击回声差异进行高速运算从而提高裂缝蛋的检测率的检测装置。本发明的裂缝蛋检测装置，包括:第一打击棒，具有从凸轮接受运动的致动部、与该致动部连结的锤击部、和对该致动部进行轴支承的轴支承部，该致动部以该轴支承部为旋转中心而绕轴沿上下方向旋转，该锤击部敲打蛋的第一部分，以对蛋施加冲击；第二打击棒，具有从凸轮接受运动的致动部、与该致动部连结的锤击部、和对该致动部进行轴支承的轴支承部，该致动部以该轴支承部为旋转中心而绕轴沿上下方向旋转，该锤击部敲打蛋的第二部分，以对蛋施加冲击；第一牵引部，施加张力以使得所述第一打击棒的所述锤击部朝向下方；第二牵引部，施加张力以使得所述第二打击棒的所述锤击部朝向下方；第一旋转驱动轴，具有对以预定间隔配置为一列的多个所述第一打击棒的各自的所述致动部施加运动的多个凸轮，所述第一旋转驱动轴沿着蛋传送方向延伸；第二旋转驱动轴，具有对以预定间隔配置为一列的多个所述第二打击棒的各自的所述致动部施加运动的多个凸轮，所述第二旋转驱动轴沿着蛋传送方向延伸且与所述第一旋转驱动轴以预定间隔平行配置；集音部，收集在所述第一旋转驱动轴和第二旋转驱动轴旋转而由所述凸轮向所述致动部施加运动并使所述锤击部向下方运动而敲打蛋时发生的打击回声；以及
判定部，对由所述集音部收集的回声进行声音分析，判定是正常蛋还是裂缝蛋。根据该构成，通过在蛋的第一部分(例如，钝端部)和第二部分(例如，尖端部)上分别施加多次打击，使用声音分析技术对正常蛋与裂缝蛋的回声差异进行高速运算，可提高裂缝蛋的检测率。因此，能够降低裂缝蛋的误检及漏检等。另外，由于能够高速地判定裂缝蛋，因而能够降低检测成本。在上述发明中，优选为，由一个所述第一打击棒和一个所述第二打击棒构成一个打击棒对，对每一个所述打击棒对配置有一个所述集音部。根据该构成，通过对敲打二个部位(例如，钝端部和尖端部)的一对打击棒(一个打击棒对)设置一个集音部，能够可靠地收集打击时的回声，并且整个设置成本也变便宜。优选为，集音部配置在第一打击棒与第二打击棒之间。在上述发明中，优选为，设置有八个所述打击棒对，通过所述八个打击棒对，对一边旋转一边传送的蛋进行16次打击。根据该构成，使蛋一边旋转一边传送，因而打击位置自然错开，通过进行共计16次的打击，能够简单地以适度间隔打击周面，从而高精度地进行是否为裂缝蛋的判定。在上述发明中，优选为，在上述一个打击棒对中，所述第一打击棒和所述第二打击棒在蛋传送方向的间隔为20mm,各打击棒对之间的间隔为10mm。根据蛋的尺寸设定上述间隔，在普通的鸡蛋的情况下，上述间隔的数值是优选的。在上述发明中，优选为，当超过取样开始声级时的低频率区域峰值(Plw)与高频率区域峰值(Phigh)的峰值比(plMt/phigh)大于设定值⑷时，所述判定部判定为“有裂缝”;在设定值(K)以下时，所述判定部判定为“无裂缝”。在对一个蛋施加共计16次打击的期间，始终由集音部收集回声(打击声)，对一个蛋判定16次回声(打击声)。在所有判定中都出现“无裂缝”结果的情况下，判定部判定为“该蛋为正常蛋”。另一方面，在任一次的判定中出现“有裂缝”结果的情况下，判定部判定为“该蛋为裂缝蛋”。此外，优选地，被判定为是裂缝蛋的蛋由排除装置自动从蛋传送装置上的传送线路送到排除线路(不良蛋回收站等)上。
图1是包括裂缝蛋检测装置的布局图。图2是从下方观察打击棒的图。图3是用于说明打击ON状态的打击棒的动作的图。图4是用于说明打击OFF状态的打击棒的动作的图。图5是表示在蛋传送器上传送的蛋的钝端和尖端的图。图6是表示对在蛋传送器上传送的蛋进行打击的钝端锤击部和尖端锤击部的图。图7是用于说明对在蛋传送器上传送的蛋进行打击的打击顺序的图。图8是表示裂缝蛋检测装置的判定部的图。图9是裂缝蛋检测装置的判定部的判定流程图。图10是表示正常蛋和裂缝蛋各自的打击声的频率分布的图。附图标记说明4 裂缝蛋检测装置
41打击棒42牵引部41a锤击部41b致动部41c作用点41d轴支承部48旋转驱动轴48a凸轮部51蛋传送器61钝端锤击部62尖端锤击部80主计算机
100蛋A蛋Ml麦克风
具体实施例方式使用附图对本发明的裂缝蛋检测装置的实施方式进行说明。图1是概念性地表示包括裂缝蛋检测装置的整体构成的图。作为裂缝蛋检测装置的上游侧的装置构成，设置有蛋供给传送器1、集蛋排列部2和取向部3。由蛋供给传送器I从鸡舍输送出的蛋通过集蛋排列部2被区分为预定列η (例如6列)。接着,被送至取向部3,使蛋的尖端和钝端的朝向一致。裂缝蛋检测装置4中的蛋传送器51使蛋一边旋转一边送向下游侧。在向下游侧传送的期间，裂缝蛋检测装置4对蛋施加打击，以判定是否有裂缝。详情将后述。通过了裂缝蛋检测装置4的蛋被传送至蛋包装装置5，并将正常蛋容纳至蛋容器中，裂缝蛋由未图示的排除装置从传送线路中取出后，送往排除线路6。<裂缝蛋检测装置>以下对裂缝蛋检测装置4进行说明。图2是从下观察打击棒41的图。打击棒41具有:从旋转驱动轴48的凸轮部48a接受运动的致动部41b、锤击部41a、以及对致动部41b进行轴支承的轴支承部41d。致动部41b以轴支承部41为旋转中心绕轴沿上下方向旋转，以锤击部41a敲打蛋的一端部，以对蛋施加打击。锤击部41a的表面例如由合成树脂构成。在图5中，表示在蛋传送器51上传送的蛋100的钝端部101和尖端部102。打击棒41具备以下两种类型，即，从上方打击蛋钝端部的钝端用打击棒(相当于第一打击棒)和从上方打击尖端部的尖端用打击棒(相当于第二打击棒)。在图6中表示对在蛋传送器51上传送的蛋100进行打击的钝端锤击部61和尖端锤击部62。在图6中，钝端锤击部61和尖端锤击部62沿着蛋传送器51的传送方向交替地配置。蛋传送器51由多个辊构成，通过使该辊一边旋转一边沿着传送方向S移动，而对蛋施加旋转。如图2至图4所示，牵引部42的一端固定于致动部41b的作用点41c上，其另一端固定在锤击部41a方向的壁部44的固定部44a上，施加张力以使得锤击部41a朝向下方。在牵引部42的作用方向上，固定部44a、作用点41c和轴支承部41d处于共线位置，致动部41b停止旋转。牵引部42由弹簧构成。旋转驱动轴48具有对打击棒41的致动部41b施加运动(与该致动部41b卡合)的凸轮部48a。旋转驱动轴48沿着蛋的传送方向延伸。根据对蛋施加的打击次数，以预定间隔将与打击次数相对应的打击棒41设置成I列。对应于该打击棒41,在旋转驱动轴48上形成有对多个打击棒41各自的致动部41b施加运动的凸轮部48a (多个凸轮部48a)。在本发明中，钝端用打击棒用的旋转驱动轴和尖端用打击棒用的旋转驱动轴以预定间隔(基于蛋的长径方向的长度而设定)平行地设置。图3、4表示打击棒41的打击动作。图3表示打击时(凸轮OFF状态)的打击棒41的状态。图4是将要进行打击时(凸轮ON状态)的打击棒41的状态。图4中将要进行打击时的凸轮处于ON状态，此时 ，旋转驱动轴48的凸轮部48a作用于打击棒41的致动部41b上，锤击部41a在原位置(蛋的上方)处于待机状态(图4)。旋转驱动轴48从图4中的状态开始旋转，在凸轮处于OFF状态下进行打击时，与凸轮部48a相抵接的致动部41b突然移至旋转驱动轴48的表面部48b，由此，致动部41b因牵引部44的张力而受到牵拉，绕轴支承部41d的轴进行旋转，锤击部41a向下方运动而敲打到蛋(图3)。此时，在牵引部42作用方向上，固定部44a、作用点41c和轴支承部41d处于共线位置，致动部41b停止旋转。并且，突然的旋转在旋转停止部分停止，因此，打击棒41发生局部变形，锤击部41a进行过打击。利用该过打击，即使蛋100的尺寸发生若干偏差，也都能够实现很好的打击。并且，当旋转驱动轴48进一步旋转时，致动部41b与凸轮部48a抵接而逆转，从而处于凸轮ON状态，锤击部41a返回原位置(蛋的上方)。在钝端锤击部(钝端用打击棒)和尖端锤击部(尖端用打击棒)交替地配置时，各锤击部的前端方向也可以处于相同方向，当它们为逆向时，各自的动作呈左右对称。麦克风(相当于集音部)收集锤击部41a向下方运动敲打到蛋时产生的打击回声。由一个钝端用打击棒和一个尖端用打击棒构成一个打击棒对，对每一个该打击棒对配置有一个麦克风(参照图7)。参照图7对在蛋传送器上传送的蛋进行打击的打击顺序进行说明。设置有对蛋的钝端部和尖端部这两个部位进行打击的二条打击棒，对二条旋转驱动轴48设置一对打击棒。另外，设置有测定单元Ul(参照图8)，该测定单元Ul由八个打击棒对(共计十六个打击棒)和麦克风Ml M8构成,其中,相对于每一个打击棒对设置有一个麦克风,共计设置有八个该麦克风。将该测定单元Ul配置于上方，在其下配置有蛋传送器51，在蛋传送器51使蛋一边旋转一边传送的期间，对蛋进行16次打击。通过进行16次打击，能够对蛋的大致整个外周施加打击，从而提高测定精度。与蛋传送器列相对应地设置该测定单元，如果蛋传送器51为6列，则每列也设置一个测定单元，共计配置六个测定单元Ul U6。在图7中，白圆圈表不纯端用银击部，黑圆圈表不尖端用银击部。纯端用银击部与尖端用锤击部在蛋传送方向上的间隔dl为20mm,打击棒对之间的间隔d2为10mm。各锤击部下方的蛋A E的间隔dl为 50.8mm。对蛋打击的各银击部的顺序以数子表不。将蛋按IOmmSTEP(步进)移动时的各蛋位于哪号锤击部的下方不于图7上部的表格中。锤击部按I到16的顺序依次进行动作，以所有锤击部敲打所有蛋。在图7下部的“打击顺序”中，锤击部按10—15 — 4 — 9 —…一12 — I的顺序打击蛋。对于一个蛋，凸轮部48a的旋转驱动轴48旋转大约4.5圈。测定单元的整个行程d4为230mm。230/50.8 = 4.527次旋转。一个蛋从投入到排出进行了 74次打击(能够逐次地对连续流动的蛋进行打击)。每次打击间隔距离为3.1mm，打击宽度为9.3mm。当对序列号为“O”的打击部分进行图示时，将变为蛋E、D、B、A的顺序，打击位置每次移动3.2_。由此，能够使测定行程变短，使每个打击棒所需的凸轮部安装于旋转驱动轴上的位置交错配置，以使打击时机最适化。判定部对由各麦克风(共计八个)收集的回声(打击声)进行声音分析，判定是正常蛋还是裂缝蛋。图8表示测定单元Ul中的判定部的结构。各麦克风Ml M8(八个)分别进行电容耦合，由差动放大器进行放大，并分别与DSP (信号处理器)的A/D转换器相连接。DSP接收来自主计算机80的测定指令后，进行高速运算，将判定结果发送给主计算机80。此外，来自测定单元U2 U6的回声输入至相同的DSP中，同样进行声音分析，从而能够判定是正常蛋还是裂缝蛋。以下，参照图9，对判定流程进行说明。<判定流程>麦克风Ml M8从所传送的蛋的上方对回声进行监控。在蛋传送期间,各锤击部按照图7中的打击顺序对蛋进行打击。该打击声经由各麦克风传送给DSP(步骤SI)。在DSP中，判断打击声是否大于取样开始声级(level)(步骤S2)。在图10中，表示正常蛋和裂缝蛋的打击声频率分布的一个例子。如该图10所示，取样开始声级的声压以下的回声不表示正确的打击声，因此，为了实现高速处理而不能将其用于本发明的判定处理中。该取样开始声级的声压值可通过实验等预先调查来进行设定。根据该取样开始声级以及后述取样频率，设定高速性以及判定精度。在打击声大于取样开始声级的情况下，在20KHz进行取样，进行256点的快速傅立叶变换(FFT)运算(步骤S3)，对每个打击声，求出低频率区域峰值(P1ot)和高频率区域峰值(Phigh)(步骤S4)。接着，对每个打击声，判定[P1 JPhigh]是否大于设定值⑷(步骤S5)。在此，设定值K可预先通过实验等分别对正常蛋和裂缝蛋进行打击调查来设定。在[PlOT/Phigh]大于设定值⑷的情况下，判定为“有裂缝”(步骤S6)，判定为该蛋是裂缝蛋。另一方面，对于所有打击声，在[p1(W/phigh]为设定值(K)以下的情况下，判定为“无裂缝”(步骤S7)，判定为该蛋是正常蛋。<另一实施方式>在上述实施方式中，以弹簧构成牵引部42，但并不限于此，其也可以由板弹簧构成。另外，在上述实施方式中，判定部判定[plOTt/phigh]是否大于设定值(K)，但并不限于此，也可以将逆向的峰值比[PhighAv]作为判定条件。另外，在上述实施方式中，对打击蛋的尖端部和钝端部这两个部位进行了说明。通过使钝端和尖端的朝向一致地传送，能够简单地设定锤击部的打击点(下方移动距离)。另夕卜，并不限于打击尖端部和钝端部这两个部位，本发明也可以对以蛋中央部为界的两个部分进行打击。通过使钝端和尖端的朝向一致地传送，能够使锤击部的下方移动距离的设定
变简单。
权利要求
1.裂缝蛋检测装置，包括: 第一打击棒，具有从凸轮接受运动的致动部、与该致动部连结的锤击部、和对该致动部进行轴支承的轴支承部，该致动部以该轴支承部为旋转中心而绕轴沿上下方向旋转，该锤击部敲打蛋的第一部分，以对蛋施加冲击； 第二打击棒，具有从凸轮接受运动的致动部、与该致动部连结的锤击部、和对该致动部进行轴支承的轴支承部，该致动部以该轴支承部为旋转中心而绕轴沿上下方向旋转，该锤击部敲打蛋的第二部分，以对蛋施加冲击； 第一牵引部，施加张力以使得所述第一打击棒的所述锤击部朝向下方； 第二牵引部，施加张力以使得所述第二打击棒的所述锤击部朝向下方； 第一旋转驱动轴，具有对以预定间隔配置为一列的多个所述第一打击棒的各自的所述致动部施加运动的多个凸轮，所述第一旋转驱动轴沿着蛋传送方向延伸； 第二旋转驱动轴，具有对以预定间隔配置为一列的多个所述第二打击棒的各自的所述致动部施加运动的多个凸轮，所述第二旋转驱动轴沿着蛋传送方向延伸且与所述第一旋转驱动轴以预定间隔平行配置； 集音部，收集在所述第一旋转驱动轴和第二旋转驱动轴进行旋转而由所述凸轮向所述致动部施加运动并使所述锤击部向下方运动而敲打蛋时发生的打击回声；以及判定部，对由所述集音部收集的回声进行声音分析，判定是正常蛋还是裂缝蛋。
2.根据权利要求1所述的裂缝蛋检测装置，其中， 由一个所述第一打击棒和一个所述第二打击棒构成一个打击棒对，对每一个该打击棒对配置有一个所述集音部。
3.根据权利要求2所述的裂缝蛋检测装置，其中， 设置有八个所述打击棒对， 通过所述八个打击棒对，对一边旋转一边传送的蛋进行16次打击。
4.根据权利要求1所述的裂缝蛋检测装置，其中， 在超过取样开始声级时的低频率区域峰值与高频率区域峰值的峰值比大于设定值时，所述判定部判定为裂缝蛋；在设定值以下时，所述判定部判定为正常蛋。
全文摘要
本发明提供一种裂缝蛋检测装置，包括第一打击棒，具有从凸轮接受运动的致动部、与致动部连结的锤击部和对致动部进行轴支承的轴支承部；第二打击棒，具有从凸轮接受运动的致动部、与致动部连结的锤击部和对致动部进行轴支承的轴支承部；第一牵引部，施加张力以使得第一打击棒的锤击部朝向下方；第二牵引部，施加张力以使得第二打击棒的锤击部朝向下方；沿着蛋传送方向延伸的第一旋转驱动轴；沿着蛋传送方向延伸且与第一旋转驱动轴以预定间隔平行配置的第二旋转驱动轴；集音部；以及判定部，对由集音部收集的回声进行声音分析，判定是正常蛋还是裂缝蛋。
文档编号G01N29/12GK103185746SQ20111045513
公开日2013年7月3日 申请日期2011年12月27日 优先权日2011年12月27日
发明者佐崎进, 板垣卓男 申请人:株式会社联箭技术