CN110793970A - 禽蛋暗纹检测装置 - Google Patents

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Abstract

本申请涉及禽蛋孵化技术领域，具体而言，涉及一种禽蛋暗纹检测装置。禽蛋暗纹检测装置包括机箱、吸嘴、升降驱动机构和图像采集装置；吸嘴用于吸附待检测的禽蛋，其内设置有照射方向朝向所述吸嘴口部的灯；升降驱动机构固定在所述机箱内部，用于驱动所述吸嘴升降运动；图像采集装置固定在所述机箱内部，用于采集所述吸嘴吸附的禽蛋的图像。该发明装置可以代替人工照蛋，减轻工人的劳动强度，提高种蛋检测的速率和准确性，同时该装置以实际生产中的种蛋托盘为基础，可有效减少蛋损，具有很强的实用性，对于提高农产品检测自动化水平具有重要意义。

Description

禽蛋暗纹检测装置
技术领域
本申请涉及禽蛋孵化技术领域，具体而言，涉及一种禽蛋暗纹检测装置。
背景技术
在种蛋孵化的生产过程中，由于暗纹蛋孵化率极低，因此在孵化前需要进行检查，把暗纹蛋挑出来，提高孵化率以减少无谓的劳作和浪费，并减少孵化过程中的臭蛋数量。但是在检查入孵前的种蛋时，仅通过肉眼很难拣出暗纹蛋，需要利用透光照检。现有技术中，种蛋的透光照检是工人在黑暗少光的环境中手持手电筒照在种蛋上方观察，分拣出暗纹蛋。随着孵化养殖行业的不断发展，需要通过工业化来提升生产效率。
发明内容
为了解决上述技术问题，本申请实施例提供了一种禽蛋暗纹检测装置。
根据本申请实施例提供的禽蛋暗纹检测装置，其包括：
机箱；
吸嘴，用于吸附待检测的禽蛋，其内设置有照射方向朝向所述吸嘴口部的灯；
升降驱动机构，固定在所述机箱内部，用于驱动所述吸嘴升降运动；
图像采集装置，固定在所述机箱内部，用于采集所述吸嘴吸附的禽蛋的图像。
进一步的，所述升降驱动机构为气缸、液压缸、电动推杆或平移直线模组。
进一步的，所述吸嘴为多节可伸缩结构。
进一步的，所述升降驱动机构和吸嘴并排设置有多组，相邻升降驱动机构的间距相同。
进一步的，相邻两升降驱动机构的升降行程不同。
进一步的，相邻两升降机构的升降行程之间的差值大于三分之二的禽蛋高度。
进一步的，禽蛋暗纹检测装置还包括设置在所述吸嘴下方的传送带和设置在所述传送带一侧的光电传感器，所述光电传感器用于检测所述传送带上的物品是否位于所述吸嘴的正下方。
进一步的，所述灯为LED灯珠，所述吸嘴内部设置有灯座，所述LED灯珠固定在所述灯座上。
进一步的，所述吸嘴上设置有竖直方向的导向杆，所述机箱或与所述机箱固定连接的安装件上开设有导向孔，所述导向杆匹配穿过所述导向孔并可沿所述导向孔竖直滑动。
进一步的，所述图像采集装置为夜景摄像头，所述夜景摄像头分布在所述吸嘴的两侧。
进一步的，所述升降驱动机构为气缸，所述机箱上设置有换向阀，所述气缸通过所述换向阀与气泵连接。
该发明装置可以代替人工照蛋，减轻工人的劳动强度，提高种蛋检测的速率和准确性，同时该装置以实际生产中的种蛋托盘为基础，可有效减少蛋损，具有很强的实用性，对于提高农产品检测自动化水平具有重要意义。
附图说明
构成本申请的一部分的附图用来提供对本申请的进一步理解，使得本申请的其它特征、目的和优点变得更明显。本申请的示意性实施例附图及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：
图1为本申请实施例提供的禽蛋暗纹检测装置中的吸嘴结构的一种状态下的结构图；
图2为本申请实施例提供的禽蛋暗纹检测装置中的吸嘴结构的另一种状态下的结构图；
图3为本申请实施例提供的禽蛋暗纹检测装置的侧视图；
图4为本申请实施例提供的禽蛋暗纹检测装置的称立体结构图；
图5为本申请实施例提供的禽蛋暗纹检测装置部分结构的安装关系图；以及
图6为本申请实施例提供的禽蛋暗纹检测装置的图像采集装置的布置方式图。
图中：
1、机箱；2、吸嘴；3、灯；4、升降驱动机构；5、图像采集装置；6、传送带；7、光电传感器；8、导向杆；9、换向阀；10、真空阀；11、安装件；12、禽蛋。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。
需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施例。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
在本申请中，术语“上”、“下”、“内”、“中”、“外”、“前”、“后”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系。这些术语主要是为了更好地描述本申请及其实施例，并非用于限定所指示的装置、元件或组成部分必须具有特定方位，或以特定方位进行构造和操作。
并且，上述部分术语除了可以用于表示方位或位置关系以外，还可能用于表示其他含义，例如术语“上”在某些情况下也可能用于表示某种依附关系或连接关系。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解这些术语在本申请中的具体含义。
此外，术语“设置”、“连接”、“固定”应做广义理解。例如，“连接”可以是固定连接，可拆卸连接，或整体式构造；可以是机械连接，或电连接；可以是直接相连，或者是通过中间媒介间接相连，又或者是两个装置、元件或组成部分之间内部的连通。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。
如图1-6所示的禽蛋暗纹检测装置，其包括机箱1、吸嘴2、升降驱动机构4和图像采集装置5，其中吸嘴2用于吸附待检测的禽蛋，其内设置有照射方向朝向所述吸嘴2口部的灯3；升降驱动机构4固定在所述机箱1内部，用于驱动所述吸嘴2升降运动；图像采集装置5固定在所述机箱1内部，用于采集所述吸嘴2吸附的禽蛋的图像。本实施例的禽蛋暗纹检测装置，通过机箱1来提供暗示环境，其优选为遮光密闭结构，可以通过吸嘴2实现对禽蛋的吸附，升降驱动机构3可以把吸嘴2吸附的禽蛋12沿竖直方向提起，使禽蛋脱离承载其的容器，处于悬吊状态，吸嘴2内设置的灯3用于照亮被吸嘴2提起禽蛋，使得存在暗纹的禽蛋能够将暗纹在灯光下显现出来；此时可以通过图像采集装置5来获得处于悬吊状态下的禽蛋的图像。本申请实施例提供的禽蛋暗纹检测装置可以通过灯3来代替人工照蛋，减轻工人的劳动强度，并且可以通过升降驱动机构4和吸嘴2的配合实现禽蛋的拾取和提起，进一步提高了禽蛋检测的速率和机械化操作水平，具有很强的实用性，提高了生产效率，对于提高农产品检测自动化水平具有重要意义。
在上面的实施例中，升降驱动机构4可以有多种的具体设置形式，例如升降驱动机构4可以为气缸、液压缸、电动推杆或平移直线模组。如图1和2所示所示，升降驱动机构4选择为气缸进行示例说明，气缸包括缸体和推杆，在工作过程中，通过控制气缸的缸体内的气压，可以带动推杆向下或向上移动，进而可以带动吸嘴2和吸嘴2吸附的禽蛋上下移动。气缸的缸体可以用于固定在外界的固定装置上，各未述及的结构参考现有技术，此处不做过多赘述。
采用吸嘴2来吸附禽蛋可以充分考虑到禽蛋表面弯曲光滑的特性，可以使得吸附过程更加牢固和稳定，所述吸嘴2内的空腔与可抽真空装置连通。吸嘴2可以通过真空阀应用气压原理，利用真空阀阀门的开关来让内部真空或充满空气，使吸嘴吸起或放下禽蛋类产品。优选的，如图1所示，所述吸嘴2为多节可伸缩结构，其材质优选为橡胶或硅胶等柔性材质，在用于吸取禽蛋类等产品的时候，随着升降驱动机构4的下降，多节可伸缩结构的吸嘴2在其端部接触到禽蛋后，仍然可以允许吸嘴继续向下位移，通过伸缩实现吸嘴2长度的调节，不会导致禽蛋产品的破裂，同样在吸嘴2放下禽蛋时，可以通过伸缩来调整禽蛋产品与禽蛋承托物之间的距离。
如图5所示，所述升降驱动机构4和吸嘴2并排设置有多组，相邻升降驱动机构4的间距相同。由于禽蛋类产品通常是放置在蛋托类的承载容器中，按照阵列排布，通常一排设置有多个，升降驱动机构4和吸嘴2并排设置有多组，相邻两升降驱动机构的间距调整为蛋托内相邻两个禽蛋的间距，可以用于同时抓取一排多个禽蛋，可以实现整体吸附和放置，大大提高工作效率。
在上述实施方式的基础上，相邻两升降驱动机构4的升降行程不同，即在提升阶段，相邻的两个吸嘴2吸附禽蛋产品后，提起的高度不同。如此设置的提起方式为错位提起方式，如图5所示，将相邻的蛋提起为不同的高度，让其提起时高低错位。这么做的原因在于，考虑到生产过程中，禽蛋体积较大时，如不错位，两个蛋很可能会碰到，导致蛋破损，且影响对禽蛋的拍照，因此让其提起时高低错位。优选的，错位方式如图5所示，相邻的两个升降驱动机构的提起高度不同，间隔的两个升降驱动机构的提起高度相同，这样可以尽量降低升降驱动机构总的运动行程，更为优选的，相邻两个升降驱动机构升降行程的差值根据禽蛋种类大小不同来决定，禽蛋种类大小不同，错位的高度也不一样，一般错位三分之二个禽蛋高度以上即可。
如图3所示，在在一些实施方式中，禽蛋暗纹检测装置还包括设置在所述吸嘴2下方的传送带6和设置在所述传送带6一侧的光电传感器7，所述光电传感器7用于检测所述传送带6上的物品是否位于所述吸嘴2的正下方。传送带6用于运输和承载待检测暗纹的禽蛋，适应于流水线的作业方式，提高工作效率，光电传感器7用于识别禽蛋或在装载禽蛋的蛋盘是否到达指定的位置。
作为一种可选的实施方式，所述灯3为LED灯珠，所述吸嘴2内部设置有灯座，所述LED灯珠固定在所述灯座上。LED灯珠使用低压电源，供电电压在2-4V之间，亮度随电流的增大而变亮，较易根据需求调整亮度，此外由于体积小，可以制备成各种形状的器件，适合于易变的环境。
如图3所示，所述吸嘴2上设置有竖直方向的导向杆8，所述机箱1或与所述安机箱1固定连接的安装件上开设有导向孔，所述导向杆8匹配穿过所述导向孔并可沿所述导向孔竖直滑动。导向杆8可以用于限定吸嘴2的运动方向，可以使得吸嘴2及其吸附的禽蛋只能沿着竖直方向往复运动，可以防止吸嘴2或者其吸附的禽蛋发生转动，给采集图像造成干扰。具体的，多个并排设置的升降驱动机构4固定在同一个安装件11上，升降驱动机构4通过安装件11固定在机箱1上，可选的，安装件11可以为如图所示的U型钢。
在一些实施例中，所述图像采集装置5为夜景摄像头，优选的，如图所示，所述夜景摄像头分布在所述吸嘴2的两侧，前后均设置摄像头可以保证多角度观察暗纹，避免错漏。可选的，如图4和6所示所示，机箱1内共设置有四个夜景摄像头，负责拍摄种被灯3照亮的禽蛋，前后各两个摄像头可以保证多角度观察暗纹，避免错漏，同时为了避免夜景摄像头视野受限，每个摄像头负责拍一排中与其对应的一半数量禽蛋，例如一排有6个禽蛋，则每个夜景摄像头只拍摄其中的三个禽蛋。
在上述实施方式的基础上，如图3和4所示，所述升降驱动机构4为气缸，所述机箱1上设置有换向阀9和真空阀10，所述气缸通过所述换向阀9与气泵连接，真空阀10可以应用气压原理，通过真空阀10的开关来让吸嘴2内部真空或充满空气，使吸嘴2吸起或放下禽蛋。在具体的工作过程中：承载有禽蛋12的蛋盘随传送带6运动，当光电传感器7感应到蛋盘达到指定位置时，光电传感器7将包含到位信息的光感数据发送给处理器，处理器发送指令使传送带停下；上位机拿到处理器发送的光感数据后，发送相应指令到处理器，控制换向阀9换向，控制缸体内的气压，通过推杆让吸嘴2向下运动，吸嘴2与禽蛋12表面接触且压缩；随后真空阀10的阀门打开，使得吸嘴2内部真空，吸嘴2能吸附禽蛋12，与此同时，处理器控制等3点亮，使得灯3照亮吸嘴2吸附的禽蛋12；换向阀9再次换向，控制缸体内的气压使吸嘴2提起被吸附的禽蛋12，将禽蛋12提起到指定位置。然后图像采集装置采集禽蛋两侧的照片，将照片数据传至处理器，处理器根据图像识别算法来识别分析禽蛋的暗纹数据，并将分析结果传回上位机。最后，换向阀9换向，控制缸体气压，通过推杆让吸嘴2与禽蛋向下运动，同时关闭灯3，真空阀10阀门关闭，空气进入吸嘴2，吸嘴2放下禽蛋，禽蛋放回蛋盘，经过暗纹检测后的禽蛋可以跟随传送带6继续运输。其中处理器包括但不限于STM32开发板。
本说明书中部分实施例采用递进或并列的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
以上仅是本发明的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所申请的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (11)

1.一种禽蛋暗纹检测装置，其特征在于，包括：
机箱(1)；
吸嘴(2)，用于吸附待检测的禽蛋，其内设置有照射方向朝向所述吸嘴(2)口部的灯(3)；
升降驱动机构(4)，固定在所述机箱(1)内部，用于驱动所述吸嘴(2)升降运动；
图像采集装置(5)，固定在所述机箱(1)内部，用于采集所述吸嘴(2)吸附的禽蛋的图像。
2.根据权利要求1所述的禽蛋暗纹检测装置，其特征在于，所述升降驱动机构(4)为气缸、液压缸、电动推杆或平移直线模组。
3.根据权利要求1所述的禽蛋暗纹检测装置，其特征在于，所述吸嘴(2)为多节可伸缩结构。
4.根据权利要求1所述的禽蛋暗纹检测装置，其特征在于，所述升降驱动机构(4)和吸嘴(2)并排设置有多组，相邻升降驱动机构(4)的间距相同。
5.根据权利要求4所述的禽蛋暗纹检测装置，其特征在于，相邻两升降驱动机构(4)的升降行程不同。
6.根据权利要求5所述的禽蛋暗纹检测装置，其特征在于，相邻两升降机构(4)的升降行程之间的差值大于三分之二的禽蛋高度。
7.根据权利要求1所述的禽蛋暗纹检测装置，其特征在于，还包括设置在所述吸嘴(2)下方的传送带(6)和设置在所述传送带(6)一侧的光电传感器(7)，所述光电传感器(7)用于检测所述传送带(6)上的物品是否位于所述吸嘴(2)的正下方。
8.根据权利要求1所述的禽蛋暗纹检测装置，其特征在于，所述灯(3)为LED灯珠，所述吸嘴(2)内部设置有灯座，所述LED灯珠固定在所述灯座上。
9.根据权利要求1所述的禽蛋暗纹检测装置，其特征在于，所述吸嘴(2)上设置有竖直方向的导向杆(8)，所述机箱(1)或与所述机箱(1)固定连接的安装件上开设有导向孔，所述导向杆(8)匹配穿过所述导向孔并可沿所述导向孔竖直滑动。
10.根据权利要求1所述的禽蛋暗纹检测装置，其特征在于，所述图像采集装置(5)为夜景摄像头，所述夜景摄像头分布在所述吸嘴(2)的两侧。
11.根据权利要求1所述的禽蛋暗纹检测装置，其特征在于，所述升降驱动机构(4)为气缸，所述机箱(1)上设置有换向阀(9)，所述气缸通过所述换向阀(9)与气泵连接。
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