[发明专利]禽蛋在线裂纹检测敲击方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种禽蛋的检测方法及装置，尤其是涉及一种禽蛋在线裂纹检测敲击的方法及装置。

背景技术

禽蛋裂纹检测是禽蛋分级生产线中一个重要环节，在收集、运输等过程中产生的裂纹很容易使禽蛋感染沙门氏菌，危害人体健康。

目前，检测禽蛋裂纹的方法主要有两种。1）利用机器视觉技术检测禽蛋裂纹。机器视觉技术的精度很大程度上取决于照相机的分辨率、分类算法和禽蛋蛋壳的颜色。机器视觉技术在检测蛋壳上的污点，血斑，破碎的蛋壳，奇异的形状有很大的优势。但是机器视觉很难检测到一些微小的裂纹，因为很多裂纹往往是不可见的，而且难以实现禽蛋表面图像的全面采集，易造成漏采，误差较大。2）利用声学冲击响应方法检测禽蛋裂纹。其原理是根据敲击禽蛋所产生的声脉冲振动，分析其频谱来判别是否存在裂纹。声学冲击响应方法虽然也需对蛋壳上多个点进行敲击，但其具有操作方便、检测灵敏度较高和分析速度较快等优点。国外很多禽蛋自动分级生产线上采用了声学冲击响应的方法。

用声学冲击响应的方法检测禽蛋的裂纹，通常包括以下几个步骤：

1、在敲击之前，对禽蛋进行定位，测量禽蛋直径，并且检测禽蛋空缺情况；

2、激励装置（敲击、超声波等装置）对禽蛋进行至少一次的激励，产生振动或声音；

3、信号采集装置（麦克风、压电传感器、加速度传感器等）采集该振动或声音，并且转化为电信号；

4、信号处理装置对采集到的电信号分析，辨别是否存在裂纹。

国内已经有一些类似的装置用来检测禽蛋裂纹，比如在专利CN101419196中将一个敲击球连接在一根线上，让敲击球自由摆动后敲击禽蛋表面，在敲击点的另一侧紧贴着禽蛋蛋壳表面放置一个压电传感器，用来接收敲击产生的振动信号。该专利仅提供了一种用于实验室的测试方法，由于该装置很难调节敲击的力度和频率，而且压电传感器必须和禽蛋表面接触，所以无法应用于在线快速的检测。最常见的装置是采用一根末端安装一个敲击球的敲击棒去敲击禽蛋，该种方法在专利CN101413928中得到描述，由步进电机驱动的敲击棒多点敲击禽蛋，为了保证裂纹部位无遗漏，该实施例中采用了11次敲击，而放置在禽蛋旁的麦克风接收敲击信号。目前的敲击方法基本上采用敲击机构固定的方法，当禽蛋经过敲击机构下端时，进行敲击，该种方法的缺点是必须先检测禽蛋的位置，等到禽蛋运动到敲击点时触发敲击，需要考虑多种因素，如禽蛋运行速度、敲击棒下落时间等，对控制系统要求较高。目前的敲击机构无论是基于何种控制，给一个敲击信号后，敲击机构只进行一次敲击。

发明内容

为了克服现有技术的缺陷，提高敲击效率和准确度；本发明的目的在于提供一种禽蛋在线裂纹检测敲击方法及装置，该装置能够对禽蛋进行多次精确、全面的敲击，检测出禽蛋表面的裂纹。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

一、一种禽蛋在线裂纹检测敲击方法，该方法的步骤如下：

1）多个禽蛋敲击机构固定安装在传送带上，禽蛋放置于两个马鞍形支撑滚轮之间，禽蛋敲击机构在前进方向上的间距与禽蛋的间距相同，每个禽蛋敲击机构分别与对应控制系统相连；

2）每个敲击机构包括一个管体，管体中空且上下都未密封，管体下端外部套着一个套管，套管的外面绕着线圈，套管和线圈构成一个电磁铁，套管下部的管体内部安装一根轴，轴上套有两个轴承，两个轴承分别与左右敲击棒底座固定连接，两根敲击棒底座上表面分别安装一个磁铁，左右两个磁铁的极性相反，左右两根敲击棒分别和自己对应的敲击棒底座连接，两根敲击棒末端分别安装一个敲击球，管体下面左右两侧分别开了一个长方形的槽，长方形的槽一直延伸到管体的底部，管体最下端安装一个环形的塞子，左右两侧弹簧的一端分别与塞子连接，弹簧的另一端分别连接到对应的敲击棒底座，环形塞子内部安装一个麦克风，麦克风两根信号线从管体上部引出；

3）禽蛋随着支撑滚轮前进而前进，并且随着支撑滚轮的滚动而滚动，多个敲击机构随着传送带运动而运动，运动速度和禽蛋运动速度相同，敲击机构运动到传送带下方时的运动方向和禽蛋运动方向相同，敲击机构运动到预先设定的位置后，开始敲击正下方的禽蛋，运动到另一个预先设定的位置后停止敲击并随着传送带返回，在敲击机构敲击禽蛋的过程中，禽蛋始终位于敲击机构的正下方，为了适应各种禽蛋大小，到达预先设定的位置后的第一次敲击产生的信号为测试信号，通过分析该信号的幅度大小，调节之后多次敲击的脉冲的幅度，从而控制敲击的力度。