JP2020075091A - Method and device for egg injection sequencer - Google Patents

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エリック・ベベンセー
Bebensee Elick
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Yamamoto and Co Ltd
Yamamoto Co Ltd
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Yamamoto and Co Ltd
Yamamoto Co Ltd
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Abstract

To provide an egg injector that has a novel multiplexing system, a digital egg mapping system on a computer vision base, and an egg injection sequencer on an embedded controller base, and also to provide a method that is for selectively supplying eggs detected inside an incubator flat with vaccine and other substances concerning incubation of fowls.SOLUTION: The egg injector is capable of conditionally distributing vaccine and other substances, in accordance with the result of digital matting, concerning a corresponding egg flat. The multiplexing system, by using a rotary valve having a plurality of outputs, is capable of connecting one only pump device with a plurality of needles. The system is capable of sending to one pump, through one port all at once, vaccine and other substances at high speed and with high accuracy in all output or an output sub-group. In actuality, one pump is capable of distributing vaccine or other substances to a plurality of ports nearly simultaneously in a short time.SELECTED DRAWING: Figure 30

Description

関連の出願の相互参照   Cross-reference of related applications

該当なし   Not applicable

連邦政府資金による研究開発の記載   Description of federally funded research and development

該当なし   Not applicable

開示の分野   Areas of disclosure

本開示は、一般に卵内注射装置に関し、特に、所与の注射器が対応する場所の卵トレイ内に卵が存在する場合にのみ、注射器を通してワクチンおよび他の物質を条件付きで分配するように設計された卵内注射装置に関する。発明はさらに、1)コンピュータビジョン卵存在検出および選択的分配シーケンサ、2)コンピュータビジョンベースの間接的な群れの年齢の判定、3)全体的な針穿刺深さの調節、4)高精度高速分配装置の多重化、5)電気駆動された卵殻浮動穿孔機の個別電子スマート制御、および6)回転ごとの注射ポンプ容積の倍数でデジタル制御された注射量、の特徴のうち1つ以上を有する卵内注射装置に関する。   FIELD OF THE DISCLOSURE The present disclosure relates generally to in ovo injection devices and, in particular, designed to conditionally dispense vaccines and other substances through a syringe only if the egg is in an egg tray where a given syringe corresponds. In-vivo injection device. The invention further comprises 1) computer vision egg presence detection and selective dispensing sequencer, 2) computer vision based indirect flock age determination, 3) overall needle puncture depth adjustment, 4) high precision and fast dispensing. Eggs having one or more of the following features: device multiplexing, 5) individual electronic smart control of an electrically driven egg shell floating punch, and 6) digitally controlled injection volume in multiples of injection pump volume per revolution. Internal injection device.

開示の背景   Disclosure background

本節は、本開示に関連する発明の概念に対して、必ずしも先行技術ではない背景情報を提供する。   This section provides background information that is not necessarily prior art to inventive concepts related to this disclosure.

飼鳥類の孵化では、卵に1つまたは複数の物質を注射する必要が高まっている。これは、一般に「卵内注射」と呼ばれるプロセスであり、卵注射を意味する。様々な物質の鳥類の卵への注射は、孵化後および/または現場での死亡率を低減するため、可能な成長率または結果として生じる鶏の最終的なサイズを増大するため、さらには胚の性別に影響を及ぼすために用いられてきた。鳥の胚の卵内注射を介した供給のための実行可能な処置として提案されている物質の例としては、生培養ワクチン、抗生物質、ビタミン、およびさらには競争的排除媒体が挙げられる。卵内注射される処置物質の具体例は、Sharmaなどの米国特許第4,458,630号、およびFredericksenなどの米国特許第5,028,421号に記載されている。   Hatching of birds has increased the need to inject eggs with one or more substances. This is a process commonly referred to as "in ovo injection" and means egg injection. Injection of various substances into avian eggs reduces post-hatching and / or in-situ mortality, increases the possible growth rate or the final size of the resulting chicken, and also the embryos. It has been used to influence gender. Examples of substances proposed as a viable treatment for delivery via in ovo injection of bird embryos include live culture vaccines, antibiotics, vitamins, and even competitive exclusion vehicles. Specific examples of treatment agents for in ovo injection are described in Sharma et al., US Pat. No. 4,458,630 and Fredericksen et al., US Pat. No. 5,028,421.

卵からの鳥の生産には、複数の重要なステップが必要である。まず、卵は孵卵トレイのポケットに配置され、特定の温度および湿度レベルで特定の時間にわたって孵卵される。その後、孵化の数日前、通常は孵卵期間の最後の4分の1の期間に、卵は孵化トレイ内へ移される。孵卵トレイから孵化トレイに移す間に、検卵、卵の取出し、ワクチン接種、および移送を含む複数の操作が通常行われるが、操作はこれらに限定されるわけではない。通常、検卵は「検卵」機によって制御される。このプロセスによって、卵内での胚の検出が可能になる。胚を含む孵化卵のみに高価なワクチンおよび他の物質を接種することが理想的である。検卵操作の後で、検卵機の一部を構成する取出し操作によって、胚を有していない「不良の」卵が孵卵トレイから取り除かれる。最終的に、移送機によって胚を有する卵が孵卵トレイから取り除かれ、孵化トレイ内に移される。   The production of birds from eggs requires several important steps. First, eggs are placed in the pockets of the incubation trays and incubated at specific temperature and humidity levels for specific times. The eggs are then transferred into hatching trays a few days before hatching, usually during the last quarter of the incubation period. During the transfer from the incubation tray to the hatching tray, multiple operations are commonly performed including, but not limited to, egg detection, egg removal, vaccination, and transfer. Egg inspection is usually controlled by an "ovum" machine. This process allows the detection of embryos in eggs. Ideally, only embryonated eggs containing embryos should be inoculated with expensive vaccines and other substances. After the ovulation operation, a "poor" egg without embryos is removed from the incubation tray by an ejection operation that is part of the ovulator. Finally, the transfer device removes the embryonated eggs from the incubation tray and transfers them into the hatching tray.

取出し機のステップの直後に、卵内注射装置またはワクチン注射器を用いて1つまたは複数の物質を卵に注射することが一般的である。概して、卵内注射装置/ワクチン注射器には、数十もの注射器が取り付けられており、そのような機械が、Correaなどの米国特許第7,360,500号に開示されている。しかしながら、卵内注射は複数の技術的課題と関係があり、そのような課題の一部は、現在利用可能な技術によって取組まれている。一例として、卵内注射のプロセスは、卵のサイズ、形状、重量、トレイ内での場所およびポケット内での向きが一致している場合に最適化される。卵のサイズは、雌鶏の年齢と直接関係する傾向にある。すなわち、雌鶏が若いほど、卵の高さおよび直径は小さい。それゆえ、産卵鶏の群れ内で、卵のサイズにばらつきが生じる。孵卵トレイのポケットにおいて変わりやすい向き/配置と合わさった卵の寸法のばらつきは、ワクチンの効率および卵/鶏の孵化率を最大化するための所与の卵の目標領域内におけるワクチン接種に課題を提示している。最も効果的な注射場所は、羊膜、または胚を損傷しない胚の一部であることが好ましい。これは、長手方向軸に沿って特定の割合の穿刺深さまで卵の大端部内に注射することによって行うのが一番よい。典型的な孵卵トレイは、卵をそれらの赤道のちょうど南で保持するように設計されたポケットを有しており、各ポケットは、固定直径ホルダである。ホルダは固定直径を有するために、卵の直径が小さいほど、卵は孵卵トレイにより深く位置する。逆に、卵の直径が大きいほど、卵は孵卵トレイのより高い場所に位置する。さらに、典型的なトレイでは、必ず卵は常に完全に直立して保持され整列されるようになっているわけではない。したがって、効果的な卵内注射にとってのこの特定の課題は、卵間のサイズの差のみに基づくものではなく、孵卵目的でトレイ内のポケットに卵を保持する/方向づける態様にも基づく。   Immediately after the ejector step, it is common to inject eggs with one or more substances using an in ovo injection device or a vaccine syringe. In general, in ovo injection devices / vaccine injectors have dozens of syringes attached and such machines are disclosed in US Patent No. 7,360,500 to Correa et al. However, in ovo injection is associated with multiple technical challenges, some of which are addressed by currently available technologies. As an example, the process of in ovo injection is optimized when the egg size, shape, weight, location in the tray and orientation in the pocket are matched. Egg size tends to be directly related to hen age. That is, the younger the hen, the smaller the egg height and diameter. Therefore, there are variations in egg size within the flock. Variations in egg size combined with variable orientation / placement in the hatch tray pockets pose challenges for vaccination within a given egg target area to maximize vaccine efficiency and egg / chicken hatchability. Presenting. The most effective injection site is preferably the amniotic membrane or a part of the embryo that does not damage the embryo. This is best done by injection into the large end of the egg to a certain percentage of the puncture depth along the longitudinal axis. A typical incubation tray has pockets designed to hold eggs just south of their equator, each pocket being a fixed diameter holder. Since the holder has a fixed diameter, the smaller the diameter of the egg, the deeper it is located in the incubation tray. Conversely, the larger the egg diameter, the higher the egg is located in the incubation tray. Moreover, typical trays do not always ensure that the eggs are held and aligned perfectly upright. Thus, this particular challenge for effective in ovo injection is not solely based on the size difference between the eggs, but also on the manner in which the eggs are retained / orientated in pockets in the tray for hatching purposes.

米国特許第4,458,630号明細書U.S. Pat. No. 4,458,630 米国特許第5,028,421号明細書US Pat. No. 5,028,421 米国特許第7,360,500号明細書US Pat. No. 7,360,500

今日利用可能な卵内注射技術は、卵が孵卵トレイ内に位置するように部分的に卵の上部の高さのばらつきに調節する浮動注射器を用いる場合があり、これによって、各卵は、卵のサイズにかかわらず、卵の上部から一定の高さ、たとえば0.5インチまでワクチン接種される(たとえば、Correaの米国特許第7,360,500号を参照)。しかしながら、トレイにおける卵の向き、卵の長さおよび高さに関連して卵を通過する針穿刺割合深さは、卵の直径によって影響され、トレイの設計は制御されない。たとえば、2インチの高さの卵に関して、1インチに等しい針穿刺深さを考える。この例では、本明細書で定義されるような針の穿刺割合深さは、50.00%穿刺深さであろう。同様に、1.5インチの高さの卵に関する1インチの針穿刺深さは、卵上の75%穿刺深さに等しい。50%穿刺深さと75%穿刺深さとの相違は、鶏の産出量に劇的な効果を有し得、75%穿刺深さは、成長しつつある胚により高い確率で損傷を及ぼす可能性がある。これらの従来技術の浮動注射器は、圧縮ばねによって卵殻の最上部に接触させられてしまうことが典型的である。前述のように、より年をとった群れほど、より大きな卵を産む。卵が大きいほど、卵によって生じるばね圧縮が大きくなって、卵殻に対する圧縮荷重もより大きくなる。圧縮が大きくなると、より年をとった群れの卵がより弱い卵殻を有するという問題が生じる。そのため、卵のサイズを補償するための従来技術の調節機構は典型的には、より弱い卵に対して最も損傷を与え、特に卵が注射器によって穴を開けられるであろう領域、または、卵が卵トレイ上で支えられている領域において、望ましくない卵のひびおよび/または卵殻のくぼみを生じる。また、全ての力によって、反力、卵の数によって増大される、注射器の調節によって生じる圧縮力、および、卵の穿孔がより頑丈で補強材を備える機械フレームの必要性に変換される一方で生成される圧縮力が生成される。卵のサイズ調節および同時に卵の穿孔を行うための機械フレームおよびアクチュエータは、数百ポンドの反力の寸法に作られる必要がある。同様に、卵は、これに応じて直接真下からのまたはエッグフラットを通した構造的な支持物を必要とする。これらの要素は全て、機械およびその構造物の費用を増大させる。   In-ovo injection technology available today may use a floating syringe that partially adjusts to the height variation of the top of the egg so that the egg is located in the incubation tray, which causes each egg to Regardless of size, is vaccinated to a certain height from the top of the egg, eg 0.5 inches (see, eg, Correa US Pat. No. 7,360,500). However, the needle puncture rate depth through the egg in relation to the orientation, length and height of the egg in the tray is affected by the diameter of the egg and the tray design is not controlled. For example, for a 2-inch high egg, consider a needle stick depth equal to 1 inch. In this example, the needle puncture rate depth as defined herein would be 50.00% puncture depth. Similarly, a 1 inch needle puncture depth for a 1.5 inch high egg is equal to 75% puncture depth on the egg. The difference between 50% and 75% puncture depth can have a dramatic effect on chicken yield, with 75% puncture depth having a higher probability of damaging the developing embryo. is there. These prior art floating syringes are typically brought into contact with the top of the eggshell by a compression spring. As mentioned earlier, the older the flock, the larger eggs it produces. The larger the egg, the greater the spring compression produced by the egg and the greater the compressive load on the eggshell. The greater compression causes the problem that older flock eggs have a weaker eggshell. As such, prior art regulatory mechanisms for compensating for egg size are typically the most damaging to weaker eggs, especially in areas where the egg would be punctured by a syringe or where the egg is In the area supported on the egg tray, undesired cracking of the egg and / or depression of the eggshell occurs. Also, all forces translate into reaction forces, compressive forces caused by syringe adjustment, which are increased by the number of eggs, and the perforation of eggs to the need for a more robust and stiffened mechanical frame. The compressive force generated is generated. Mechanical frames and actuators for sizing eggs and simultaneously piercing eggs need to be sized to hundreds of pounds of reaction force. Similarly, eggs require structural support, either directly from beneath or through an egg flat, accordingly. All of these factors add to the cost of the machine and its construction.

既存の卵内注射装置/ワクチン注射器は、トレイで見つけられるであろう、異なるサイズの/異なる方向を向いた複数の卵を収容するように、自動的に注射針の穿刺割合深さを調節することができない。このように相対的な針の穿刺割合深さを制御できないことによって、卵内の注射場所の精度が低くなる。これは、重要な内臓器官との針の接触という問題を引き起こすことがあり、卵内ワクチン接種プロセス中に死亡が発生し、生物学上の効率が低下する。概して、現在利用可能な注射器にはサイズが均一でない卵を取りそろえた物が提示されており、ワクチンまたは他の高価な物質が無駄になり、卵の孵化率が低下する。さらに、鶏の産出量は、効果のないワクチン接種および/または他の高価な物質の供給によって低減し、孵化損失を悪化させている。最後に、若い群れ、たとえば、26〜32週の年齢の群れの卵にワクチン接種を行うと、死亡率が高くなることが業界では現在知られており、認められている。この事実は一部は、上述のように、より高齢の群れによって産出される卵と比べて若い群れによって産出される卵のサイズが比較的小さいこと、および、注射に関する、関連する卵のサイズが複雑であるためであると考えられる。   Existing in ovo injection devices / vaccine injectors automatically adjust needle puncture rate depth to accommodate multiple eggs of different sizes / orientations that may be found in a tray I can't. This inability to control the relative needle puncture rate depth reduces the accuracy of the injection site within the egg. This can cause problems with needle contact with important visceral organs, resulting in death during the in ovo vaccination process and reduced biological efficiency. Generally, currently available syringes are presented with an assortment of non-uniformly sized eggs, wasting vaccines or other expensive materials and reducing egg hatchability. Moreover, chicken yield is reduced by ineffective vaccination and / or supply of other expensive substances, exacerbating hatching loss. Finally, it is now known and accepted in the art that vaccination of eggs of young flock, for example 26-32 weeks of age, results in higher mortality. This fact is partly due to the relatively small size of eggs produced by younger herds compared to the eggs produced by older herds, as described above, and the associated egg size for injection. This is probably because it is complicated.

従来技術のシステムの中には、一体化された弁を有する注射器を用いるものもあるが、これらのシステムが一体化されていることによって、システムの製造、所有、および維持が大幅に高価になる。たとえば、機械的な問題があると、注射器は完全にこれらのシステムにおいて取り替えられなければならず、その結果、コストが増加する。現在の卵内供給システムは全て、注射ヘッドの各々の対応する対象注射器/針アセンブリについて、1つのポンプ装置を有している。この事実は常に、非常に正確な投薬装置の使用が法外に高くなるという、コストを増大させる要因につながる。対照的に、現在、これらのポンプ/投薬装置の時間利用要因は、全ての卵内商業孵化応用についてきわめて低い。なぜなら、流体を卵に分配する実際の供給ステップは典型的には約0.125〜0.250秒に過ぎないが、卵トレイについての全処理サイクルは、典型的には1トレイにつき8〜10秒の範囲であるからである。現在のシステムの他の不利な点は、システムは注射器の各々のポンプ装置を備え得るが、全てのポンプは注射ごとに一定量を供給することである。これらのシステムにおいても、各注射針は1つのポンプ装置に関連付けられており、物理的に隔離された状態になることもあれば、マニホールド構成になることもある。そのため、現在のシステムは、機械が製造される前に、最終的な注射量および各卵にどれだけの量を供給しなければならないかについての判定を対象にするために、特定用途向けの個別のポンプ装置を必要とする。孵化場の中には、1つの卵につき50μlの量でワクチン接種を行っている所もあれば、100μlでワクチン接種を行っているところもある。現在のシステムでは、これらの孵化場の各々は、異なる態様で構成された注射機器を必要とする。   Some prior art systems use syringes with integrated valves, but the integration of these systems makes them significantly more expensive to manufacture, own, and maintain. .. For example, mechanical problems require the syringe to be completely replaced in these systems, resulting in increased cost. All current in ovo delivery systems have one pump device for each corresponding subject syringe / needle assembly of the injection head. This fact always leads to a cost-increasing factor, which is prohibitively expensive to use highly accurate dosing devices. In contrast, the time utilization factor of these pumps / medication devices is currently very low for all in ovo commercial hatching applications. Because the actual feeding step that dispenses the fluid to the eggs is typically only about 0.125 to 0.250 seconds, the total processing cycle for egg trays is typically 8 to 10 per tray. This is because it is in the range of seconds. Another disadvantage of current systems is that they may be equipped with a pumping device for each of the syringes, but all pumps deliver a constant volume for each injection. Also in these systems, each needle is associated with one pump device, which may be physically isolated or may be a manifold configuration. As a result, current systems rely on specific, application-specific methods to target the final injection volume and how much to deliver to each egg before the machine is manufactured. Need pumping equipment. Some hatcheries are vaccinated with an amount of 50 μl per egg, and some are vaccinated with 100 μl. In current systems, each of these hatcheries requires a differently configured injection device.

そのため、対応する群れの年齢、およびそれゆえ対応する全体的な卵の平均寸法に応じて、卵内注射針の穿刺割合深さを調節可能な、費用効率の高い高精度の卵内注射/ワクチン接種装置が、明らかに長い間必要だと感じられていた。好ましい卵内注射装置は、実際はほぼ同時に卵の集団にワクチン接種を行うために、高速シーケンスで複数の注射器/針アセンブリを送り出すために1つの高精度の分配装置を多重化可能である。好ましい卵内注射装置は、個々の卵の寸法にかかわらず、ワクチンおよび他の高価な物質を特定用途向けの針の穿刺割合深さで卵に注射可能である。好ましい卵内注射供給システムは、卵をポケットに有する卵トレイポケットに液体を分配するのみであり、空のポケットに分配することは避ける。さらに、生存可能でない卵に注射しない、小さすぎる卵または大きすぎる卵に注射しない、ひびのある卵、破れた卵、または他の欠陥のある卵に注射しないなどの他の基準に基づいて、トレイ内のどの卵を注射するかを選択可能なシステムを提供することが役立つが、これらの基準はあくまで例示的なものである。また、注射器の深さの調節が可能になる卵殻の圧縮、ならびにこの調節に対応するために構造的な補強材を設計する必要性の緩和を必要としない卵穿孔方法および装置が、明らかに長い間必要だと感じられていた。好ましい卵内注射装置は、針の速度および穿刺深さとは完全に独立して、制御された速度および求められた深さで穿孔機を用いて卵殻に穴を開ける。また、最終的なユーザが、機械制御パネルで選択肢を選択することによって、ワクチン供給量、たとえば、50μlまたは100μlを選択し調節する柔軟なワクチン供給システムが、明らかに長い間必要だと感じられていた。   Therefore, a cost-effective and highly accurate in ovo injection / vaccine in which the puncture rate depth of the in ovo needle can be adjusted according to the age of the corresponding herd and thus the corresponding overall average egg size. An inoculator was apparently felt for a long time. The preferred in ovo injection device is capable of multiplexing one precision dispensing device to deliver multiple syringe / needle assemblies in a fast sequence to vaccinate a population of eggs at virtually the same time. A preferred in ovo injection device is capable of injecting vaccines and other expensive substances into eggs at a needle penetration rate depth for a particular application, regardless of the size of the individual egg. The preferred in ovo injection delivery system only dispenses liquid into the egg tray pocket with the eggs in the pocket, avoiding dispensing into empty pockets. In addition, trays based on other criteria such as not injecting into non-viable eggs, not into too small or too large eggs, not into cracked eggs, broken eggs, or other defective eggs It is helpful to provide a system that allows the selection of which eggs within which to inject, but these criteria are exemplary only. Also, an egg piercing method and device that does not require compression of the eggshell to allow for syringe depth adjustment and the need to design structural stiffeners to accommodate this adjustment is clearly long. I felt it was necessary for a while. A preferred in ovo injection device uses a perforator to pierce the eggshell at a controlled speed and a desired depth, completely independent of needle speed and puncture depth. It has also been apparently felt for a long time that a flexible vaccine delivery system for the end user to select and adjust the vaccine delivery volume, for example 50 μl or 100 μl, by selecting options on the machine control panel. It was

開示の概要   Summary of disclosure

本節は、本開示の一般的な概要を提供するものであり、その全体的な範囲または特徴、局面および目的の包括的な開示と解釈されることを意図したものではない。   This section provides a general overview of the disclosure and is not intended to be construed as a comprehensive disclosure of its overall scope or feature, aspect and purpose.

本発明の第1の局面は、改良された卵内注射機を提供する。この卵内注射機は、注射器が対象とする卵トレイのポケットに卵が存在する時にのみ注射器を通じてワクチンおよび他の物質を条件付きで分配するように設計された、新規なコンピュータビジョン支援型シーケンサを備える。本機械には、デジタルカメラと、1回のステップで卵トレイ上の全ての卵の場所および存在を判定するために、カメラによって撮像されたデジタル画像を処理するコンピュータコントローラとが設けられている。本発明の卵マッピングシステム(EMS)は、コンピュータビジョンシステムの使用のみで、卵トレイ上の各卵ポケットのための個別のセンサを必要とせずに得られる卵検出および卵トレイバイナリマッピングシステムである。卵トレイに存在する卵の2進表示は、電気油圧式システムが、ワクチンまたは他の高価な液体を、トレイ上の具体的に検出された卵に既にマッピングされたそれらの注射器および針アセンブリにのみ選択的に分配するための具体的な一連の動作に変換される。また、このマッピングシステムによって、使用される卵の有無を超えた他の特定用途向けの識別基準が可能になる。これらの基準は拡張されて、低い孵化率を有している、またはバイオセキュリティーの問題を生じることが知られている、きわめて小さな卵またはきわめて大きな卵、きわめて傾斜した卵、割れた卵、汚れた卵などを検出することが可能になって、人工知能(AI)主導の選択にサポートされたワクチンの節約のための新しい機会へと道を開く。これらの特徴を個別にデジタル方式で制御された卵穿孔機と組み合わせることによって、システムは、選択的にワクチンを供給きるだけでなく、選択的に卵の穿孔を行うことも可能になる。   A first aspect of the invention provides an improved in ovo injection machine. This in ovo syringe features a novel computer vision-assisted sequencer designed to conditionally dispense vaccines and other substances through the syringe only when the egg is in the pocket of the egg tray to which the syringe is intended. Prepare The machine is equipped with a digital camera and a computer controller that processes the digital images captured by the camera to determine the location and presence of all eggs on the egg tray in one step. The Egg Mapping System (EMS) of the present invention is an egg detection and egg tray binary mapping system that is obtained using only a computer vision system and without the need for a separate sensor for each egg pocket on the egg tray. The binary representation of the eggs present in the egg tray is only due to the electro-hydraulic system in those syringes and needle assemblies where the vaccine or other expensive liquid has already been mapped to the specifically detected egg on the tray. It is converted into a specific series of operations for selectively distributing. The mapping system also allows for other application-specific identification criteria beyond the presence or absence of eggs used. These criteria have been extended to have very low hatchability or are known to cause biosecurity issues, very small or very large eggs, very slanted eggs, broken eggs, dirty eggs Being able to detect eggs and the like opens the door to new opportunities for vaccine savings supported by artificial intelligence (AI) driven selection. Combining these features with an individually digitally controlled egg perforator allows the system to selectively perforate eggs, as well as selectively deliver vaccine.

本発明に従うシステム回路は、あらゆる卵内注射システムとの使用にも簡単に、かつ、高い費用対効率で適合可能である。たとえば、本発明の開示された装置および方法は、Correaの米国特許第7,360,500号で開示されたような卵内注射器/ワクチン注射器と共に使用可能である、または、他の注射システムとの使用に容易に適合可能である。   The system circuit according to the invention is easily and cost-effectively adaptable for use with any in ovo injection system. For example, the disclosed devices and methods of the invention can be used with in ovo / vaccine syringes such as those disclosed in Correa, US Pat. No. 7,360,500, or with other injection systems. Can be easily adapted for use.

本発明の第2の局面は、電気油圧式分配システムそのものに関する。工場級のおよび高精度の弁なしポンプデバイスを回転弁と組み合わせることによって、新規な高速および高精度の水圧多重化システム(HMS)が本発明で実現される。双方のデバイスは、ステッパーモータによって駆動され、卵マッピングシステムの一部として、コンピュータビジョン支援型シーケンサによって収集されコンパイルされた情報のマッピングに対応して、事前に定められた一連の弁口を通してワクチンおよび他の物質を分配するように一定の順序で配列可能である。オペレータは、ベースボリュームの倍数として、分配された量を選択的に制御して、ある程度のワクチンまたは他の液体を供給可能である。   A second aspect of the invention relates to the electrohydraulic distribution system itself. By combining a factory grade and high precision valveless pump device with a rotary valve, a novel high speed and precision hydraulic multiplexing system (HMS) is realized in the present invention. Both devices are driven by stepper motors and, as part of the egg mapping system, correspond to the mapping of information gathered and compiled by a computer vision assisted sequencer for vaccine and vaccine through a series of pre-determined valve openings. It can be arranged in a fixed order to dispense other substances. The operator can selectively control the amount dispensed as a multiple of the base volume to deliver some vaccine or other liquid.

本発明の第3の局面は、卵内注射装置と共に使用される新規な注射針深さ調整を提供する。この調整によって、卵トレイ内に存在する卵の平均サイズに応じて、注射ヘッド/針の穿刺割合深さが自動的に調節される。自動的な注射割合穿刺深さ調節によって、無効な注射の数が減り、成長中の胚を傷つける機会が最小限になる。これらは双方とも、卵内注射と関連する全体的なコストを低減する。そのため、実施形態において、改良された卵内注射装置は、群れの年齢にかかわらず、ワクチンおよび他の高価な物質を所望の対象領域に高い費用効果でおよび高精度に分配可能であり、卵トレイのポケットに卵が存在する場合にのみ、条件付きで当該物質を供給可能である。この特徴は、デジタル方式でONまたはOFF可能である。これは、カメラによってデジタル方式で判定されるように、卵のサイズを針穿刺深さに関連付ける自動機械判定として実現可能である。代替的に、ユーザは、プロセスパラメータとして直接、または、卵の群れの年齢をキー入力することによって間接的に、所望の対象穿刺深さをキー入力可能である。また、ユーザは、自らの品種に固有の群れの年齢と卵サイズとの間の知られている固有の対応関係を何度もキー入力/編集することが可能であって、おそらくも最も重要であるパラメータの制御を行って、効果的に卵にワクチン接種を行うことが可能である。現在のシステム設計では、機械の設計者/製造者は、具体的な卵パラメータのノウハウを有しておらず、これらの判定を行うためのフィードバックを得ていない。   A third aspect of the invention provides a novel needle depth adjustment for use with an in ovo injection device. This adjustment automatically adjusts the injection head / needle puncture rate depth depending on the average size of the eggs present in the egg tray. Automatic injection rate puncture depth adjustment reduces the number of invalid injections and minimizes the chance of damaging the growing embryo. Both of these reduce the overall costs associated with in ovo injection. As such, in embodiments, the improved in ovo injection device is capable of cost-effectively and accurately distributing vaccines and other expensive substances to desired target areas regardless of the age of the herd, and egg trays. The substance can be conditionally supplied only if the egg is present in the pocket. This feature can be turned on or off digitally. This can be accomplished as an automatic machine determination that correlates egg size with needle stick depth, as determined digitally by the camera. Alternatively, the user can key in the desired target puncture depth directly as a process parameter or indirectly by keying in the age of the flock of eggs. Also, the user can repeatedly key in / edit the known unique correspondence between herd age and egg size specific to their breed, and perhaps most importantly. It is possible to vaccinate eggs effectively by controlling certain parameters. In the current system design, the machine designer / manufacturer does not have specific egg parameter know-how and does not have the feedback to make these judgments.

最後に、改良された卵内注射機は、1)暗室におけるEMSの動作のための暗視カメラ、2)コンピュータビジョンベースの、卵トレイの各ポケット内の個別の卵傾斜判定、および3)選択的な卵配列、という特徴のうち1つ、複数、または全てを備え得る。   Finally, the improved in ovo injection machine has 1) a night vision camera for operation of the EMS in a dark room, 2) computer vision based individual egg tilt determination in each pocket of the egg tray, and 3) selection. One, more, or all of the features of a typical egg array.

本開示のこれらおよび他の特徴および利点は、本明細書の詳細な説明から当業者にとってより明らかとなるであろう。詳細な説明に付随する図面について、以下で説明する。   These and other features and advantages of this disclosure will be more apparent to those of ordinary skill in the art from the detailed description herein. The drawings that accompany the detailed description are described below.

本明細書で説明される図面は、選択された局面のみを説明する目的のためのものであり、全ての実現例を示す目的のためのものではなく、本開示を実際に図示されているものだけに制限することを意図したものではない。これを考慮して、本開示の局面の例の様々な特徴および利点が、添付された図面と組み合わせて考慮されることによって、以下の説明および添付の特許請求の範囲から当業者にとって明らかとなるであろう。   The drawings described herein are for the purpose of illustrating only selected aspects and not for purposes of illustrating all implementations, but are merely illustrative of the present disclosure. It is not intended to be limited to just. In view of this, various features and advantages of the example aspects of the present disclosure will be apparent to those skilled in the art from the following description and appended claims, when considered in conjunction with the accompanying drawings. Will.

本開示に係る卵内注射機の模式図である。It is a schematic diagram of the in-vivo injection machine concerning this indication. 本開示に係る機械の4つの部分を示す、図1に類似した模式図である。2 is a schematic diagram similar to FIG. 1, showing four parts of a machine according to the present disclosure. FIG. 本開示に係る機械の平坦な搭載部の複数の部分を示す拡大図である。FIG. 5 is an enlarged view showing a plurality of portions of a flat mounting portion of the machine according to the present disclosure.

本開示に係る機械の平坦な搭載部の複数の部分を示す拡大図である。FIG. 5 is an enlarged view showing a plurality of portions of a flat mounting portion of the machine according to the present disclosure.

本開示に係る機械の平坦な搭載部の複数の部分を示す拡大図である。FIG. 5 is an enlarged view showing a plurality of portions of a flat mounting portion of the machine according to the present disclosure.

本開示に係る機械のデジタルビジュアル検査部を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the digital visual inspection part of the machine which concerns on this indication. 本開示に係る機械において使用されるデジタルカメラを示す図である。It is a figure which shows the digital camera used in the machine which concerns on this indication.

本開示に従って使用されるシングルボードコンピュータを示す図である。FIG. 6 illustrates a single board computer used in accordance with the present disclosure.

本開示に従って使用されるシングルボードコンピュータを示す図である。FIG. 6 illustrates a single board computer used in accordance with the present disclosure.

本開示に係る、円に基づくアルゴリズムを用いて検出された卵の画像である。6 is an image of an egg detected using a circle-based algorithm according to the present disclosure.

本開示に係る、楕円に基づくアルゴリズムを用いて検出された卵の画像である。6 is an image of an egg detected using an ellipse-based algorithm according to the present disclosure.

孵卵トレイ(IT)におけるリアルタイム卵検出によってシングルボードコンピュータから出力された映像のスクリーン表示の例、および、デジタル出力ベクトルの例を示す図である。It is a figure which shows the example of the screen display of the image output from the single board computer by the real time egg detection in an incubation tray (IT), and the example of a digital output vector. 卵のための空間よりも卵が少ないITの撮像画像の拡大図の例およびバイナリマップ出力を示す図である。FIG. 6 shows an example of an enlarged view of a captured image of IT with less eggs than space for eggs and a binary map output. 開示されたシステムに従って実現可能なAI学習のレベルを示す図である。FIG. 6 is a diagram showing levels of AI learning that can be achieved according to the disclosed system. 本開示に係る卵持上げ、穿孔、および注射部の模式図である。It is a schematic diagram of the egg lifting, perforation, and the injection part which concerns on this indication.

本開示に係る穴の開いたレベリングプレートの模式図である。It is a schematic diagram of the leveling plate with the hole which concerns on this indication.

本開示に係る卵持上げ、穿孔、および注射部の一部を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows a part of egg lifting, perforation, and the injection part which concerns on this indication. 本開示に係る穿孔機の上部本体を示す図である。It is a figure which shows the upper main body of the punching machine which concerns on this indication. 本開示に係る穿孔機の下部本体を示す図である。It is a figure which shows the lower main body of the punching machine which concerns on this indication. 本開示に係る穿孔機の緩衝器を示す図である。It is a figure which shows the shock absorber of the punching machine which concerns on this indication. 本開示に係るコイルおよびコイルホルダを示す図である。It is a figure which shows the coil and coil holder which concern on this indication.

本開示に係るコイルおよびコイルホルダを示す図である。It is a figure which shows the coil and coil holder which concern on this indication.

本開示に係る光学センサホルダを示す図である。It is a figure which shows the optical sensor holder which concerns on this indication. 本開示に係る穿孔機アセンブリを示す図である。FIG. 6 illustrates a puncher assembly according to the present disclosure. 本開示に係る、上側部分に針コネクタを有する注射針を示し、下側部分に、電磁スライドハンマーが搭載された穿孔機アセンブリを示す図である。FIG. 6 illustrates a perforator assembly having an needle having a needle connector on an upper portion and an electromagnetic slide hammer mounted on a lower portion according to the present disclosure. 本開示に係る、穿孔機アセンブリ内に搭載された注射針およびスライドハンマーを示す図である。FIG. 7 illustrates a needle and slide hammer mounted within a punch assembly in accordance with the present disclosure. 電磁スライドハンマーの斜視図である。It is a perspective view of an electromagnetic slide hammer. 本開示に係る卵穿孔機を示す図である。It is a figure showing an egg punching machine concerning this indication. 本開示に係る卵穿孔機の一部を示す図である。It is a figure showing a part of egg piercing machine concerning this indication. 本開示に係る卵穿孔機の内部構成要素を示す図である。It is a figure which shows the internal component of the egg punching machine which concerns on this indication. 本開示に係る卵穿孔機を改良するために使用された装置を示す図である。FIG. 6 shows an apparatus used to improve an egg punching machine according to the present disclosure. 本開示に係るハンマー速度の計算およびグラフを表わす図である。FIG. 6 is a diagram illustrating a hammer speed calculation and a graph according to the present disclosure. 本開示に係る、卵を穿孔するための一連のステップを示す図である。FIG. 6 illustrates a series of steps for piercing an egg according to the present disclosure. 本開示に係る針アセンブリの模式図である。FIG. 5 is a schematic view of a needle assembly according to the present disclosure. 本開示に係る卵穿孔機電子制御モジュールの例を示す図である。It is a figure which shows the example of the electronic control module of the egg punching machine which concerns on this indication.

本開示に係る卵穿孔機電子制御モジュールの例を示す図である。It is a figure which shows the example of the electronic control module of the egg punching machine which concerns on this indication.

卵持上げ、穿孔、および注射ステーションの一部を示す図である。FIG. 7 shows a portion of an egg lift, perforation, and injection station. 本開示に係る弁なし主ポンプを示す図である。FIG. 3 is a diagram showing a valveless main pump according to the present disclosure.

本開示に係る回転弁を示す図である。It is a figure which shows the rotary valve which concerns on this indication.

本開示に係るワクチン供給システムモジュールの模式図である。It is a schematic diagram of the vaccine supply system module which concerns on this indication. 本開示に係るワクチン供給システムモジュールの一部の模式図である。It is a schematic diagram of a part of vaccine supply system module which concerns on this indication. 本開示に係る1つの回転弁の完全なサイクルを示すグラフィックイメージである。3 is a graphic image showing a complete cycle of one rotary valve according to the present disclosure. 本開示に係るワクチン供給システムモジュールの他の一部を示す図である。It is a figure which shows another part of the vaccine supply system module which concerns on this indication. 本開示に係る卵内注射機の全体的な制御アーキテクチャの模式図である。FIG. 3 is a schematic diagram of the overall control architecture of an in ovo injection machine according to the present disclosure. 本開示に係る新規な把持装置と卵穿孔機との組合せを示す図である。It is a figure showing the combination of the novel grasping device concerning this indication, and an egg punching machine. 本開示に係る新規な把持装置の拡大図である。It is an enlarged view of the novel grasping device concerning this indication. 本開示に係る卵排出装置と組み合わされた新規な卵把持装置を示す図である。It is a figure which shows the novel egg holding apparatus combined with the egg discharge apparatus which concerns on this indication. 本開示に係るキャパシタ充電仕様を示す図である。It is a figure which shows the capacitor charging specification which concerns on this indication.

本開示に係るキャパシタに関するタイムチャートの例を示す図である。It is a figure which shows the example of the time chart regarding the capacitor which concerns on this indication.

本開示に係る、24Vの供給についての放電観察を示す図である。FIG. 5 is a diagram showing discharge observation for a supply of 24 V according to the present disclosure.

本開示に係る、20Vの供給についての放電観察を示す図である。FIG. 5 is a diagram showing discharge observation for 20 V supply according to the present disclosure.

本開示に係る、18Vの供給についての放電観察を示す図である。FIG. 8 is a diagram showing discharge observation for 18 V supply according to the present disclosure.

本開示に係る、16Vの供給についての放電観察を示す図である。FIG. 6 is a diagram showing discharge observation for 16 V supply according to the present disclosure.

本開示に係る穿孔機モジュールの模式図である。FIG. 3 is a schematic view of a punching machine module according to the present disclosure. 本開示に係る卵穿孔機の回路構成の模式図である。It is a schematic diagram of a circuit configuration of an egg punching machine according to the present disclosure.

開示の詳細な説明   Detailed description of disclosure

以下では、本開示の理解を提供するために詳細が説明される。   In the following, details are set forth in order to provide an understanding of the present disclosure.

理解しやすくする目的で、当業者に本開示の範囲を伝えるために、例示的な局面が本明細書で説明される。本開示の様々な局面の十分な理解を提供するために、具体的な構成要素、装置、および方法の例など多くの詳細について説明する。公知のプロセス、公知の装置構造、および公知の技術などの具体的な詳細は当業者に既に十分理解されているため、これらの具体的な詳細について本明細書で説明する必要がないこと、実施形態の例は多くの異なる態様で具体化され得ること、および、これらはいずれも本開示の範囲を制限するものと解釈されるべきではないことは、当業者にとって明らかである。   For ease of understanding, exemplary aspects are set forth herein to convey the scope of the disclosure to those skilled in the art. Many details are set forth, including examples of specific components, devices, and methods, in order to provide a thorough understanding of various aspects of the disclosure. Since specific details such as known processes, known device structures, and known techniques are well understood by those skilled in the art, it is not necessary to describe these specific details in this specification. It will be apparent to one of ordinary skill in the art that the example forms may be embodied in many different forms and neither should be construed as limiting the scope of the disclosure.

本明細書において使用される用語は、特定の局面の例を説明する目的でのみ使用されており、制限的であることは意図されていない。本明細書において使用されるように、「ある(a, an)」および「その(the)」といった単数形は、文脈がそうでないことを明白に示していない限り、複数形も含む。「備える(comprises, comprising, including, having)」という用語は包括的なものであり、説明された特徴、整数、ステップ、動作、要素、および/または構成要素の存在を明記しているが、1つ以上の他の特徴、整数、ステップ、動作、要素、構成要素、および/またはそれらの集合の存在または追加を除外するものではない。本明細書で説明される方法ステップ、プロセス、および動作は、具体的に実行の順番として特定されていない限り、説明または図示される特定の順番での実行を必ず必要とすると解釈されるべきではない。また、追加のまたは代替的なステップを用いてもよいことを理解するべきである。   The terms used in this specification are used only to describe examples of particular aspects and are not intended to be limiting. As used herein, the singular forms "a, an" and "the" also include the plural unless the context clearly dictates otherwise. The term “comprises, comprising, including, having” is inclusive and specifies the presence of the described features, integers, steps, acts, elements and / or components, It does not exclude the presence or addition of one or more other features, integers, steps, acts, elements, components, and / or sets thereof. The method steps, processes, and acts described herein are not to be construed as necessarily requiring execution in the particular order illustrated or illustrated, unless specifically stated in the order of execution. Absent. It should also be understood that additional or alternative steps may be used.

要素または特徴について他の要素または特徴の「上にある」、他の要素または特徴に「結合されている」、「接続されている」、「連結されている」、「動作可能に接続されている」、または「動作可能に通信している」と言及される場合、それは他の要素または層の直接上にある、他の要素または層に結合されている、接続されている、もしくは連結されていることがある、または、介在する要素もしくは特徴が存在していることがある。対照的に、要素が他の要素または特徴の「直接上にある」、他の要素または層に「直接結合されている」、「直接接続されている」もしくは「直接連結されている」と言及されている場合、介在する要素または層が存在しないことがある。要素間の関係を説明するために使用される他の言葉も同様に解釈されるべきである(たとえば、「間に」と「直接間に」、「隣接する」と「直接隣接する」など)。本明細書で使用されるように、「および/または」という用語は、関連付けて列挙された要素のうちの1つ以上のいずれかまたは全ての組合せを含む。   For an element or feature "above" another element or feature, "coupled" with another element or feature, "connected", "coupled", "operably connected" When it is referred to as "active" or "operably in communication", it is directly on, coupled to, connected to, or otherwise coupled to, other elements or layers. May be present or intervening elements or features may be present. In contrast, an element is referred to as being "directly on" another element or feature, "directly coupled", "directly connected" or "directly coupled" to another element or layer. If present, there may be no intervening elements or layers. Other terms used to describe relationships between elements should be construed in the same fashion (eg, "between" and "directly between", "adjacent" and "directly adjacent", etc.). .. As used herein, the term “and / or” includes any or all combinations of one or more of the associated listed elements.

第1の、第2の、第3のなどの用語が様々な要素、構成要素、領域、層および/または部分を説明するために本明細書で用いられる場合があるが、これらの要素、構成要素、領域、層、および/または部分は、これらの用語によって制限されるべきではない。これらの用語は、ある要素、構成要素、領域、層、または部分を他の領域、層、または部分と区別するためにのみ使用され得る。「第1の」、「第2の」、および他の数字上の用語などの用語は、本明細書で用いられる場合、文脈によって明確におよび特定的に示されていない限り、順序または順番を示唆するわけではない。したがって、以下で説明する第1の要素、構成要素、領域、層、または部分は、実施形態の例の教示の範囲内で、第2の要素、構成要素、領域、層または部分と呼ぶことができる。   Although terms such as first, second, and third may be used herein to describe various elements, components, regions, layers and / or portions, these elements, configurations Elements, regions, layers, and / or portions should not be limited by these terms. These terms may only be used to distinguish one element, component, region, layer or section from another region, layer or section. As used herein, terms such as “first,” “second,” and other numerical terms refer to an order or order unless clearly and specifically indicated by the context. It does not suggest. Accordingly, a first element, component, region, layer or section described below may be referred to as a second element, component, region, layer or section within the teaching of the example embodiments. it can.

本明細書で説明の目的で、「上部」、「下部」、「右」、「左」、「後方」、「前方」、「垂直」、「水平」などの用語およびそれらの派生語は、図面で向けられているような発明に関連するものとする。しかしながら、本開示は明らかに逆に規定されている場合を除いて、様々な代替的な方向およびステップ順序を仮定し得る。また、添付の図面で図示される、および、以下の明細書で説明される具体的な装置およびプロセスは、添付の特許請求の範囲で定義された本発明の概念の例示的な局面であると理解されるべきである。それゆえ、本明細書で開示する局面に関する特定の寸法および他の物理的な特徴は、特許請求の範囲が明らかに他の態様で説明されていない限り、制限的なものであると解釈されるべきではない。   For purposes of this description, terms such as "top," "bottom," "right," "left," "back," "front," "vertical," "horizontal," and their derivatives, refer to It shall be related to the invention as directed in the drawing. However, the present disclosure may assume various alternative directions and step sequences, unless explicitly stated to the contrary. Also, the specific devices and processes illustrated in the accompanying drawings and described in the following specification are exemplary aspects of the inventive concept as defined in the appended claims. Should be understood. Therefore, the particular dimensions and other physical characteristics relating to the aspects disclosed herein are to be construed as limiting, unless the claims are otherwise explicitly set forth. Should not be.

孵卵トレイ(IT)という用語は、今日の卵内注射機において卵を運ぶために使用される、業界で標準的なトレイまたはエッグフラットを指す。これらは、従来技術で知られているように、公知の行列アレイにおいて1トレイにつき73または150の卵を収容するように規格化されている。孵化トレイ(HT)という用語は、注射された卵が孵卵器内に配置される前にITから搬送されるトレイを指す。本発明の明細書および特許請求の範囲を通して、卵トレイ、孵卵トレイ、および孵化トレイが言及されるが、当業者によって理解されるであろうように、本発明の機械は、コンベヤ内に作られた卵ポケットを有するコンベヤを組み込むように設計可能であり、システムを通して卵を移動させるためにコンベヤに卵トレイを搭載するのと同じ態様で機能し得る。便宜上、卵トレイ、孵卵トレイ、および孵化トレイという用語は、卵ポケットを有するコンベヤベルトを所定の位置で使用可能であるという理解で使用可能である。グラムについて「g」、ミリリットルについて「ml」、ミリメートルについて「mm」、マイクロリットルについてμl、マイクロファラッドについてμF、ボルトについてVという略称が使用される。   The term Incubation Tray (IT) refers to the industry standard tray or egg flat used to carry eggs in today's in ovo syringes. They are standardized to contain 73 or 150 eggs per tray in known matrix arrays, as is known in the art. The term hatching tray (HT) refers to the tray from which the injected eggs are delivered from the IT before being placed in the incubator. Throughout the specification and claims of this invention, egg trays, incubation trays, and hatching trays are referred to, but as will be appreciated by those skilled in the art, the machine of the present invention is made in a conveyor. It can be designed to incorporate a conveyor with an egg pocket and can function in the same manner as loading an egg tray on the conveyor for moving eggs through the system. For convenience, the terms egg tray, incubation tray, and hatching tray can be used with the understanding that a conveyor belt with egg pockets can be used in place. The abbreviations “g” for grams, “ml” for milliliters, “mm” for millimeters, μl for microliters, μF for microfarads, and V for volts are used.

本開示は、注射器が対象とする卵トレイのポケットに卵が存在する場合にのみ注射器を通じてワクチンおよび他の物質を条件付きで分配するように設計された新規なコンピュータビジョン支援型シーケンサを備える、改良された卵内注射機を提供する。さらに、本明細書で説明するように、コンピュータビジョンシステムによって、トレイ内のどの卵が注射を受けるかを選択する際に、他の基準が使用可能になる。図1および図2を参照すると、卵内注射機10は、胚を有する鶏卵を運ぶために孵卵トレイ(IT)8を移動させるための割出し鎖コンベヤ12を備え、さらに、IT8内の卵を処理するために、4つの割出し部分を備える。鎖コンベヤ12は、公知のサーボモータ制御によって割送ることができる。これらの部分の各々におけるIT8の最終的な正確な位置決めは、光学センサの使用によって支援され、従来技術で知られているような締付け空気アクチュエータを用いて実現される。   The present disclosure comprises a novel computer vision-assisted sequencer designed to conditionally dispense vaccines and other substances through a syringe only when the egg is in the pocket of the egg tray to which the syringe is intended. The in-vivo injection machine is provided. Moreover, as described herein, the computer vision system allows other criteria to be used in selecting which eggs in the tray will receive an injection. Referring to FIGS. 1 and 2, an in-ovo injection machine 10 includes an index chain conveyor 12 for moving an incubation tray (IT) 8 for carrying chicken eggs having embryos, and further, the eggs in the IT 8 are transferred. Four indexing parts are provided for processing. The chain conveyor 12 can be indexed by known servomotor control. The final accurate positioning of the IT8 in each of these parts is assisted by the use of optical sensors and is accomplished using a clamp air actuator as is known in the art.

割出し鎖コンベヤ12に沿って、以下の4つの処理領域または部分が存在する。第1は、コンベヤ12の平坦な搭載部14である。この部分14によって、第1のオペレータは、1度に1つずつ、コンベヤ割出しシステムと同時にIT8を搭載可能である。次の部分は、デジタルビジュアル検査部16である。この部分では、各IT8が、図示されていない、天蓋20の上部に設けられコンベヤ12に向かって下を向いているデジタルカメラを用いて調べられて、デジタルカメラによって、天蓋20においてその下方に設けられたIT8全体にわたって全ての卵の鳥瞰図を撮影可能である。オペレータに情報を提供するために、天蓋20の外壁に位置するディスプレイ18があってもよい。このディスプレイ18は、オペレータが注射されるべき卵の選択を含む、機械10の機能のいずれかを制御可能なタッチパッドでもよい。第3の部分は、卵持上げ、穿孔、および注射部22である。この部分で、IT8内の各卵に、選択的にワクチンまたは他の物質が注射される。卵はIT8からわずかに持上げられ、穴の開いたトレイの動作によって再び平らにされ、個別の電子穿孔機によって穿孔され、穿刺される。卵が穿刺されると、1回分のワクチンまたは他の物質が、多重化ポンプシステムおよび注射針を用いて各卵に供給される。これらは全て、本明細書において以下で説明される。最後の部分は、移送および取出し部24である。IT内の卵にワクチンまたは他の物質が注射されると、ITは、平坦な搭載部14からコンベヤ12の反対側の移送および取出し部24に割出される。ここで、卵はIT8から持上げられ、図示しない孵化トレイ(HT)内に配設されて、第2のオペレータが機械10から取り出す準備が整う。これらの部分14、16、22、および24の各々については、本明細書でさらに説明する。   Along the index chain conveyor 12, there are four processing areas or portions: The first is the flat mount 14 of the conveyor 12. This portion 14 allows the first operator to load the IT 8 simultaneously with the conveyor indexing system, one at a time. The next part is the digital visual inspection unit 16. In this part, each IT 8 is examined using a digital camera (not shown) provided on top of the canopy 20 and facing down towards the conveyor 12 and provided by the digital camera below the canopy 20. It is possible to take a bird's-eye view of all eggs over the entire IT8. There may be a display 18 located on the outer wall of the canopy 20 to provide information to the operator. The display 18 may be a touchpad that allows the operator to control any of the functions of the machine 10, including selecting an egg to be injected. The third part is the egg lift, perforation and injection part 22. At this point, each egg within the IT8 is selectively injected with a vaccine or other substance. The eggs are lifted slightly from the IT8, reflattened by the action of a perforated tray, punched and punctured by a separate electronic punch. Once the eggs are punctured, a dose of vaccine or other substance is delivered to each egg using a multiplex pump system and needle. All of these are described herein below. The last part is the transfer and unloading section 24. When the eggs in the IT are injected with a vaccine or other substance, the IT is indexed from the flat mount 14 to the transfer and unload section 24 opposite the conveyor 12. Here, the eggs are lifted from the IT 8 and placed in a hatching tray (HT) not shown, ready for the second operator to remove from the machine 10. Each of these portions 14, 16, 22, and 24 are described further herein.

図3Aで示すように、平坦な搭載部14は、オペレータがIT8を割出し鎖コンベヤ12上にスライドさせることができる前面搭載テーブル26を有する。鎖コンベヤ12は、サーボモータギアボックスユニット28によって駆動され、IT8を、図3Aおよび図3Bに示す、連続処理部内に引き入れる取付け部27を有する。開始/停止および速度選択のためのサーボモータギアボックスユニット28のデジタル制御は、図示しない、従来技術で公知の主プログラマブルロジックコントローラ(PLC)によって行われる。図3Cは、平坦な搭載部14およびその構成要素の代替図である。   As shown in FIG. 3A, the flat mount 14 has a front mount table 26 on which an operator can slide the IT 8 onto the index chain conveyor 12. The chain conveyor 12 is driven by a servomotor gearbox unit 28 and has a mount 27 that draws the IT8 into the continuous process section, shown in FIGS. 3A and 3B. Digital control of the servomotor gearbox unit 28 for start / stop and speed selection is provided by a main programmable logic controller (PLC), not shown, known in the art. FIG. 3C is an alternative view of the flat mount 14 and its components.

図4は、デジタルビジュアル検査部16を示す図である。この部分では、天蓋20は、コンベヤ12の上に位置しており、IT8がこの部分内に位置するとIT8を覆う。天蓋20は壁を有しており、これらの壁は、コンベヤ12から離れてこの上方に間隔をあけて設けられており、コンベヤ12上で天蓋20の下を通過させる。理解しやすくするため、天蓋20は、その特徴の説明を助けるために明らかに示されている。しかしながら、実際には、不透明なまたは中実の壁パネルおよび上部パネルを有することが好ましい。不透明なまたは中実の壁パネルおよび上部パネルを有することによって、天蓋20内の光源をより正確に制御して、天蓋20の上部に搭載されたデジタルカメラによって、卵をより好適に検出可能になる。天蓋20の上部の内側において、図4では示されていないデジタルカメラが下を向いて中心に置かれているため、天蓋20内で検査のために提示されるIT8のフラットな静止画および/またはビデオストリームを撮影可能である。天蓋20の外壁はディスプレイ18を含み、これは説明されるように、情報をオペレータに提示しオペレータの入力を可能にするために、タッチパネルでもよい。図5A、図5Bおよび図5Cに移行すると、この部分16と関連付けられたシステム構成要素は、天蓋20の上部パネルに搭載され下を向くデジタルカメラ30を含む。また、この部分16は、デジタル画像の撮影および分析のための、ならびに、光源の制御のためのシングルボードコンピュータ32と関連付けられる。そのようなシングルボードコンピュータ32は従来技術で知られており、その例としてRaspberry Pi 3、Beagle bone、NVIDIA TX1、またはNVIDIA TX2が挙げられるが、これらに限定されるわけではない。これらのシングルボードコンピュータ32の例が、図5Bおよび図5Cに示されている。天蓋20はさらに、デジタル撮像プロセス中に天蓋20の内部を照射するための発光ダイオード(LED)または赤外光など、図示されていない光源を含む。シングルボードコンピュータ32には、リナックス(登録商標)オペレーティングシステムおよびOpenCVとして知られるオープンソースコンピュータビジョンパッケージなどのリアルタイムコンピュータデジタル撮像向けのプログラミング機能のライブラリをロード可能である。デジタルカメラ30は、たとえば、静止画を撮像可能な1920×1080画素の解像度を有し、毎秒30フレームのビデオ画像のストリーミングを行うSony IMX219 Color CMOS 8−megapixelでもよい。   FIG. 4 is a diagram showing the digital visual inspection unit 16. In this part, the canopy 20 is located above the conveyor 12 and covers IT8 when it is located in this part. The canopy 20 has walls which are spaced apart from and above the conveyor 12 for passing underneath the canopy 20 on the conveyor 12. For ease of understanding, the canopy 20 is clearly shown to help explain its features. However, in practice it is preferred to have opaque or solid wall panels and top panels. Having an opaque or solid wall panel and top panel allows for more precise control of the light source within the canopy 20 to allow better detection of eggs by a digital camera mounted on top of the canopy 20. .. Inside the top of the canopy 20, a digital camera, not shown in FIG. 4, is centered facing down, so that a flat still image of the IT8 and / or presented for inspection within the canopy 20 and / or It is possible to shoot a video stream. The outer wall of the canopy 20 includes a display 18, which may be a touch panel to present information to the operator and enable operator input, as described. Turning to FIGS. 5A, 5B and 5C, the system components associated with this portion 16 include a downward facing digital camera 30 mounted on the top panel of the canopy 20. This part 16 is also associated with a single board computer 32 for the acquisition and analysis of digital images and for the control of the light source. Such single board computers 32 are known in the art and include, but are not limited to, a Raspberry Pi 3, a Beagle bone, an NVIDIA TX1, or an NVIDIA TX2. Examples of these single board computers 32 are shown in FIGS. 5B and 5C. The canopy 20 further includes a light source, not shown, such as a light emitting diode (LED) or infrared light for illuminating the interior of the canopy 20 during the digital imaging process. The single board computer 32 can be loaded with a library of programming functions for real-time computer digital imaging, such as the Linux operating system and the open source computer vision package known as OpenCV. The digital camera 30 may be, for example, a Sony IMX219 Color CMOS 8-megapixel having a resolution of 1920 × 1080 pixels capable of capturing a still image and streaming a video image of 30 frames per second.

視覚検出システムを有するシングルボードコンピュータ32は、視覚分析シーケンスまたはアルゴリズムのためのトリガとして機能するデジタル信号によって起動される。デジタル信号は、鎖コンベヤ12にわたるIT8の割出しも行う主PLCマシンコントローラから到達する。アルゴリズムは、複数の機能を行う。これらの機能は、カメラ30の下に位置するIT8の色でデジタル画像を撮像すること、デジタル画像をグレースケールに変換すること、閾値フィルタなどの任意の必要なフィルタリングを応用すること、および、ボケ効果を応用して、輪郭ライブラリを助けてデジタル画像に存在する円および楕円を探し定量化することを含む。これにより、デジタルビジュアル検査部16は、本明細書でさらに説明するように、IT8内の全ての卵の場所のバイナリマップの生成、卵のサイズの計測、および卵の相対的な方向付けの判定を行うことができる。   A single board computer 32 with a vision detection system is activated by a digital signal that acts as a trigger for a visual analysis sequence or algorithm. The digital signal comes from the main PLC machine controller which also indexes the IT8 across the chain conveyor 12. The algorithm performs multiple functions. These functions are to take a digital image in the IT8 color located below the camera 30, convert the digital image to grayscale, apply any necessary filtering such as a threshold filter, and blur. Includes applying the effects to help the contour library locate and quantify circles and ellipses present in the digital image. This allows the digital visual inspector 16 to generate a binary map of all egg locations within the IT8, measure egg size, and determine the relative orientation of the eggs, as further described herein. It can be performed.

図6Aを参照すると、図示および説明の目的で、IT8の小さな部分について撮像されたデジタル画像が表示されている。図6Aの画像は2つの卵34および36の上からの図を示し、位置の分析の一部は、単純円検出アルゴリズムを使用している。このシステムは、検出された卵34および36に最も適合する円の輪郭40の中心で重ね合わされた小さな正方形38のXおよびY座標を検出する。図6A内の2つの卵に関してディスプレイ18に示された印字出力39は、検出された画像の各々に最も適合する円のXおよびY座標ならびに直径を提供する。図6Bにおいて、同じ卵34および36に関して使用されるアルゴリズムは、画像の楕円の分析およびフィッティングに基づいており、検出された各卵について、さらに情報を提供する。それによって、XおよびY座標だけでなく、卵が有し得る任意の傾斜に関する情報を提供する垂直線に対する卵の向きの分析である第2の軸も判定される。図6Bの2つの卵に関してディスプレイ18に示される印字出力41は、XおよびY座標、検出された画像に最も適合する楕円42の形状、および垂直線に対する卵の向きを提供する。楕円分析によってさらに情報が提供され、適合する楕円42が画像において卵34および36の実際の形状にさらに一致することが分かる。この情報から、IT8上に存在する卵、それらの場所、それらの直径サイズおよびそれらの相対垂直性が判定される。完全に垂直方向を向いた卵は、上からは円のように見える一方で、部分的に傾斜した卵は、上から楕円のように見える。デジタルカメラ30によって撮像された画像は、タッチスクリーンのこともあるディスプレイ18上でリアルタイムでオペレータが利用可能であり、オペレータは、卵の画像の近接性について述べることによって、卵が機械10の次の部分においてワクチンまたは他の任意の注射材料で処理されることが望まれる、または望まれないかを示すことができる。たとえばパイソンなどのプログラミング言語に翻訳されたマッピングアルゴリズムは、デジタルカメラ30による卵存在検出および画像処理の自動アルゴリズムを考慮して、ならびにオペレータ入力を考慮して、ワクチン接種されるべき卵のデジタルマップを生成する。同じシングルボードコンピュータ32は、ワクチン接種に好適な卵を検出するために展開されるニューラルネットワークを実行する。ニューラルネットワークの訓練は、機械の外部のコンピュータにおいてあらかじめ行われる。技術が進歩するにつれて将来達成されるであろうより好適な訓練は、機械のアップデートのために展開可能である。「良」および「不良」卵の画像の集合は、アルゴリズムに利用可能であって、検出された画像と比較し、深層学習および人工知能のプロセスにおいて卵を識別する。   Referring to FIG. 6A, a digital image taken of a small portion of the IT 8 is displayed for purposes of illustration and description. The image in FIG. 6A shows a view from above of two eggs 34 and 36, and part of the location analysis uses the simple circle detection algorithm. The system detects the X and Y coordinates of a small square 38 that is superposed at the center of the contour 40 of the circle that best fits the detected eggs 34 and 36. The printout 39 shown on the display 18 for the two eggs in FIG. 6A provides the X and Y coordinates and diameter of the circle that best fits each of the detected images. In FIG. 6B, the algorithm used for the same eggs 34 and 36 is based on the analysis and fitting of the ellipses of the image, providing further information for each detected egg. Thereby, not only the X and Y coordinates, but also the second axis, which is an analysis of the orientation of the egg with respect to a vertical line, which provides information about any tilt the egg may have. The printout 41 shown on the display 18 for the two eggs of FIG. 6B provides the X and Y coordinates, the shape of the ellipse 42 that best fits the detected image, and the orientation of the egg with respect to the vertical. The ellipse analysis provides further information and it can be seen that the matching ellipse 42 further matches the actual shape of the eggs 34 and 36 in the image. From this information, the eggs present on IT8, their location, their diameter size and their relative perpendicularity are determined. Fully vertically oriented eggs look like circles from above, while partially tilted eggs look like ellipses from above. The images captured by the digital camera 30 are available to the operator in real-time on the display 18, which may be a touch screen, and the operator tells the egg the proximity of the image of the egg so that the egg is next to the machine 10. It can indicate whether or not it is desired to be treated with the vaccine or any other injectable material in the part. A mapping algorithm translated into a programming language, such as Python, provides a digital map of the eggs to be vaccinated, taking into account automatic algorithms for egg presence detection and image processing by digital camera 30, as well as operator input. To generate. The same single board computer 32 runs a neural network that is deployed to detect suitable eggs for vaccination. Training of the neural network is performed in advance in a computer outside the machine. Better training that will be achieved in the future as technology advances can be deployed for machine updates. A collection of "good" and "bad" egg images are available to the algorithm and compared to the detected images to identify eggs in the process of deep learning and artificial intelligence.

図7は、IT8におけるリアルタイム卵検出およびデジタル出力ベクトルの例と共に、シングルボードコンピュータ32からの映像出力のスクリーン表示43の例を示す図である。図8は、卵のための空間よりも少ない卵を有するIT8の撮像画像45を示す拡大図の例、および、バイナリマッピングされた出力44を示す図である。バイナリマップ44において、1は検出された卵があることであり、0は、検出された卵がないことである。したがって、開示されたシステムにおいて、IT8全体にマッピングするために1つのデジタル画像45を使用可能であり、IT8における各カップのために、個別のセンサを必要としない。   FIG. 7 is a diagram showing an example of the screen display 43 of the video output from the single board computer 32 together with an example of real-time egg detection and digital output vector in IT8. FIG. 8 is an example of an enlarged view showing a captured image 45 of IT8 with less eggs than there is space for eggs, and a binary mapped output 44. In the binary map 44, 1 means that there are detected eggs, and 0 means that there are no detected eggs. Thus, in the disclosed system, one digital image 45 can be used for mapping over IT8, and no separate sensor is needed for each cup in IT8.

デジタルビジュアル検査部16の好ましい実現例では、システムは個々にIT8に関する平均として各卵の直径を求め、群れについての累加平均を計算する。累加平均は、公知の群れ年齢の公知の群れに対応する卵を有する多数のIT8を用いて求められる。開示された楕円ベースの検出アルゴリズムによって、システムは、個別の卵がどれだけ傾斜してIT8上に載っているかを判定することが可能になり、任意の卵配列特徴をトリガして、所与のIT8内で卵の再配列を行う。また、デジタルビジュアル検査部16によって収集される情報は、IT8内の演算された平均卵サイズに基づいて、針がどれだけ深くIT8内の卵を貫通するべきかを判定するために使用される。   In the preferred implementation of the digital visual inspection unit 16, the system individually determines the diameter of each egg as an average for IT8 and calculates the cumulative average for the herd. Cumulative averages are determined using a large number of IT8s with eggs corresponding to known herds of known herd age. The disclosed ellipse-based detection algorithm allows the system to determine how tilted an individual egg is resting on the IT8, triggering any egg array feature to give a given Rearrange eggs in IT8. The information gathered by the digital visual inspection unit 16 is also used to determine how deep the needle should penetrate the egg in IT8 based on the calculated average egg size in IT8.

図9は、開示されたシステムで実現可能な人工知能(AI)46学習のレベルを示す図である。https://blogs.nvidia.com/blog/2016/07/29/whats-difference-artificial-intelligence-machinelearning-deep-learning-ai/も参照のこと。機械学習47は、機械10が経験と共に経時的にそのアルゴリズムを洗練する能力を表す。これには、卵の選択および分類を行うためにディスプレイ18と相互作用するオペレータによる卵の選択によって部分的に定義可能なように、「良」対「不良」卵の保管されたデータベースが含まれる。機械10は、選択基準のデータベースを生成し、これらを新しいITの卵に合わせることによって、アルゴリズムを改良し、それによって、新しい選択基準を学習し卵を選別する能力をさらに改良することが可能である。ニューラルネットワーク48:AI46技術のファミリーの中で、ニューラルネットワーク48は、公知の分類を用いた例の収集が増大するにつれて、時間の経過と共に異なる特徴および特性を学習可能な、アルゴリズムの構造およびこれらのアルゴリズム間の接続であり、AI46は、画像について分類または予測を行うためにこれらの学習を用いることができる。ディープラーニング49:ニューラルネットワーク48の多くのレイヤを含み、通常、画像のオブジェクト検出のために使用される。深層学習アルゴリズムを実行しているデジタルビジュアル検査ステーション16は、ワクチン接種に向いていないと示された卵に関してオペレータの入力を記憶し、この情報を用いて、将来のワクチン接種シーケンス/マッピングに関する識別基準としてこれらを含むように、時間の経過と共にデジタルビジュアル検査ステーション16のシステム画像収集を次第に学習させる。最終的に、ニューラルネットワークによって使用されるべき画像の集合は、大きすぎる卵、小さすぎる卵、傾斜しすぎる卵、割れた殻を有する卵、外部配管の痕跡を有する卵、機械または手で印を付けられた卵、およびワクチン接種を避けるべき他の対象のあらかじめロードされた画像を含み得る。   FIG. 9 is a diagram showing the levels of artificial intelligence (AI) 46 learning that can be realized by the disclosed system. See also https://blogs.nvidia.com/blog/2016/07/29/whats-difference-artificial-intelligence-machinelearning-deep-learning-ai/. Machine learning 47 represents the ability of machine 10 to refine its algorithm over time with experience. This includes a stored database of "good" vs. "bad" eggs, as can be defined in part by the selection of eggs by an operator who interacts with the display 18 to perform egg selection and classification. .. Machine 10 can improve the algorithm by generating a database of selection criteria and adapting them to new IT eggs, thereby further improving the ability to learn new selection criteria and screen eggs. is there. Neural Network 48: Within the family of AI 46 technologies, neural network 48 is a structure of algorithms and those that can learn different features and characteristics over time as the collection of examples using known classifications increases. A connection between algorithms, the AI 46 can use these learnings to classify or predict images. Deep Learning 49: Contains many layers of neural network 48 and is typically used for object detection in images. The digital visual inspection station 16 running the deep learning algorithm stores the operator's input for eggs that have been shown to be unsuitable for vaccination and uses this information to identify criteria for future vaccination sequences / mappings. As these are included, one gradually learns the system image acquisition of the digital visual inspection station 16 over time. Finally, the set of images to be used by the neural network is too large, too small, too slanted, too slanted eggs, eggs with cracked shells, eggs with traces of external plumbing, mechanical or hand-marked. It may include attached eggs and pre-loaded images of other subjects to avoid vaccination.

最終的なデジタル出力は、シングルボードコンピュータ32のシリアル出力ポートを通って、図示しない、多重化ワクチン供給システム上のデジタルコントローラに送信されるバイナリベクトルに翻訳される。また、ビジョンシステムの結果の表示は、オペレータ/ユーザのフィードバックについて、機械10のタッチスクリーン表示18上に示すことができる。   The final digital output is translated into a binary vector, which is transmitted through a serial output port of the single board computer 32 to a digital controller (not shown) on the multiplexed vaccine delivery system. Also, a display of the vision system results may be shown on the touch screen display 18 of the machine 10 for operator / user feedback.

説明したように、第3の部分は、卵持上げ、穿孔、および注射部22である(図10A、図10B、および図11を参照)。この部分において、IT8内の各卵には、選択的にワクチンまたは他の物質が注射される。この部分22の主構成要素は、穴の開いたレベリングプレート50、卵持上げプレート64およびプランジャ、複数の電磁加速スライドハンマー130、針プレート54および複数の注射針120、穿刺深さを制御する深さ制御システム、および、多重化ワクチン供給システムを含む。この部分において、次の動作が順に発生する。まず、従来技術で公知のように、穴の開いたレベリングプレート50がIT8の上に下がっていって、卵とIT8とを固定する。レベリングプレート50は、IT8上に提示される卵パターンに一致するパターンで直径が約32mmの打抜き穴52を有する。プレート50は、プレート50の下面が垂直方向に最も大きなサイズの卵の約1/4インチ上に位置するように、IT8を所定の位置に固定する態様で下げられる。本明細書で説明するように、複数の卵持上げ器が対応付けられた卵プランジャを作動させると、全ての卵が対応する打抜き穴52と係合するように移動して、卵の全ての最上部を、まさしく一定の高さに配置する。卵は上昇するにつれて、それら自体と共に穿孔機アセンブリ100をずらして、ハンマーで打たれる準備が整うことになる。   As explained, the third part is the egg lift, perforation and injection part 22 (see FIGS. 10A, 10B and 11). In this part, each egg within IT8 is selectively injected with vaccine or other substance. The main components of this part 22 are the perforated leveling plate 50, the egg lifting plate 64 and the plunger, the electromagnetic acceleration slide hammers 130, the needle plate 54 and the injection needles 120, the depth for controlling the puncture depth. Includes a control system and a multiplexed vaccine delivery system. In this part, the following operations occur in sequence. First, as is known in the art, a perforated leveling plate 50 hangs over IT8 to secure the egg and IT8. The leveling plate 50 has punched holes 52 with a diameter of about 32 mm in a pattern that matches the egg pattern presented on the IT8. The plate 50 is lowered in a manner that locks the IT8 in place so that the lower surface of the plate 50 is vertically about 1/4 inch above the largest size egg. As described herein, actuation of an egg plunger associated with a plurality of egg lifters causes all eggs to move into engagement with corresponding punched holes 52, thus removing all of the eggs. Place the upper part at exactly the same height. As the eggs rise, they will displace the punch assembly 100 with themselves and be ready to be hammered.

図11に示す卵持上げアセンブリ60は、卵をIT8から持上げ、レベリングプレート50の打抜き穴52内の卵殻の最上部の高さを合わせる。理解しやすいように、少数の卵持上げ器62のみを、アセンブリ60内の複数の卵持上げ器ガイド66および卵持上げ板64に沿って示す。卵持上げアセンブリ60は、プランジャ板70、プランジャガイド66、そして最後に卵持上げ器62の相互の垂直方向移動のための空気圧式アクチュエータ68を含む。卵持上げ器62は、プランジャガイド66が装填されたばねであるため、卵を穴の開いたレベリングプレート50に押し付け、卵サイズの相違を補償可能である。ばねの圧縮率は、卵および卵プランジャの重量に打ち勝つだけでよい。なぜなら、ばねの機能は、穴の開いた板50に対して卵を保持し、卵穿孔動作に影響を及ぼさないことだからである。   The egg lifting assembly 60 shown in FIG. 11 lifts an egg from the IT 8 and matches the height of the top of the eggshell in the punching hole 52 of the leveling plate 50. Only a few egg lifters 62 are shown along with multiple egg lifter guides 66 and egg lift plates 64 in assembly 60 for clarity. The egg lift assembly 60 includes a plunger plate 70, a plunger guide 66, and finally a pneumatic actuator 68 for the mutual vertical movement of the egg lifter 62. The egg lifter 62 is a spring loaded with a plunger guide 66, so that the egg can be pressed against the perforated leveling plate 50 and the difference in egg size can be compensated. The compressibility of the spring need only overcome the weight of the egg and egg plunger. This is because the function of the spring is to hold the egg against the perforated plate 50 and not affect the egg piercing action.

卵穿孔機124は、穿孔機上部本体80、穿孔機下部本体82、穿孔機緩衝器84、コイル86およびコイルホルダ88、光学センサを収容する光学センサホルダ90、穿孔機アセンブリ、電磁スライドハンマー、針、および穿孔機電子制御モジュールという構成要素で構成されている。これらの構成要素は、以下で説明され、図12〜図23に示されている。図12は、穿孔機上部本体80の模式図である。図13は、穿孔機下部本体82の模式図である。図14は、穿孔機緩衝器84の模式図である。図15Aは、本開示に係るワイヤコイル86およびコイルホルダ88の上面図であり、図15Bはそれらの側面図である。コイル86は、銅ワイヤコイル、たとえば、21AWGワイヤである。コイルホルダ88は、電磁場に対して中性の材料、たとえばプラスチックで形成されている。好ましくは、ワイヤコイル86は、18mmのコイル内径、46mmのコイル外径、および15mmのコイル長さを有する。好ましくは、約100グラムの銅重量につき260巻の21AWGワイヤを含み、1.3オームのインピーダンスを有する。図16は、図示しない光学センサを収容する光学センサホルダ90の模式図である。このホルダ90は、光学センサの双方の構成要素、図示しないエミッタおよびレシーバを収容するための空洞94を有する。ホルダ90の円形穴92は、光ビームをエミッタからレシーバに進ませ、センサ出力は、不透明の本体がエミッタとレシーバとの間でこの穴92を通過する際に、スイッチオンおよびオフする。   The egg puncher 124 includes a puncher upper body 80, a puncher lower body 82, a puncher shock absorber 84, a coil 86 and a coil holder 88, an optical sensor holder 90 containing an optical sensor, a puncher assembly, an electromagnetic slide hammer, a needle. , And a puncher electronic control module. These components are described below and shown in FIGS. 12-23. FIG. 12 is a schematic view of the punching machine upper body 80. FIG. 13 is a schematic view of the punching machine lower body 82. FIG. 14 is a schematic view of the punch shock absorber 84. FIG. 15A is a top view of the wire coil 86 and the coil holder 88 according to the present disclosure, and FIG. 15B is a side view thereof. Coil 86 is a copper wire coil, for example a 21 AWG wire. The coil holder 88 is made of a material that is neutral to an electromagnetic field, such as plastic. Preferably, the wire coil 86 has a coil inner diameter of 18 mm, a coil outer diameter of 46 mm, and a coil length of 15 mm. Preferably, it comprises 260 turns of 21 AWG wire per copper weight of about 100 grams and has an impedance of 1.3 ohms. FIG. 16 is a schematic diagram of an optical sensor holder 90 that houses an optical sensor (not shown). The holder 90 has a cavity 94 for accommodating both components of the optical sensor, an emitter and a receiver not shown. A circular hole 92 in the holder 90 directs a light beam from the emitter to the receiver, and the sensor output switches on and off as the opaque body passes through this hole 92 between the emitter and receiver.

図17は、本開示に係る穿孔機アセンブリ100を示す図である。穿孔機アセンブリ100は、注射針120が自由にその内部を移動可能なチャネルを有する。穿孔機アセンブリ100は、穿孔機短尺部分102、穿孔機本体104、および穿孔機長尺部分106から構成される、圧入または溶接可能な3ピースアセンブリである。穿孔機本体104は、卵の注射時にハンマー−130から衝撃を受ける。図18は、上側部分に針コネクタ122を有する注射針120を、および、下側部分に電磁スライドハンマー130が搭載された穿孔機アセンブリ100を示す。図19は、穿孔機アセンブリ100内に搭載された注射針120およびスライドハンマー130を示す。   FIG. 17 is a diagram illustrating a puncher assembly 100 according to the present disclosure. The punch assembly 100 has a channel within which the needle 120 is free to move. The puncher assembly 100 is a press-fittable or weldable three-piece assembly composed of a short puncher portion 102, a puncher body 104, and a long puncher portion 106. The punch body 104 is impacted by the hammer 130 during injection of the egg. FIG. 18 shows a perforator assembly 100 having an injection needle 120 with a needle connector 122 in the upper portion and an electromagnetic slide hammer 130 in the lower portion. FIG. 19 shows the needle 120 and slide hammer 130 mounted within the punch assembly 100.

図20は、電磁スライドハンマー130の模式図である。ハンマー130は、卵穿孔システムの重要な機械的な構成要素である。好ましくは、ハンマー130は鋼、中低炭素鋼であるC1018から形成される。その材料組成は98重量%を超えて鉄を多く含んでおり、コイル86によって生じる電磁加速力によって、ハンマー130を容易に動かす。ハンマー130の質量は、ちょうど48グラムである。スライドハンマー130の最終速度およびその重量は、穿孔機本体104上に伝えられる衝撃によって、穿孔機アセンブリ100が卵にひびを入れることなく卵殻に穴を形成できるようになっている。電磁加速によって得られるハンマーの勢いは、ほんの一瞬存在する衝撃力に変換され、きわめて速い。これは、mがハンマーの質量であり、Vfが最終速度であり、Viが初速であり、Fが力であり、dtが時間差である場合、式 m(Vf−Vi)=F.dtによって示される。衝撃は、はずみの変化の結果生じるものである。図21〜図23は、組立ての様々な段階の卵穿孔機124およびその構成要素を示す図である。図21は、完全に組立てられた卵穿孔機124を示す図である一方で、図22は、上部本体80、下部本体82、緩衝器84、および光学センサホルダ90を含む卵穿孔機124の外側構造構成要素を示す図である。最後に、図23は、ハンマー130と注射針20と共に穿孔機アセンブリ100およびその3つの部分を含む内部構成要素、ならびに、これらが、ハンマー130がコイル86の起動/停止に応じて穿孔機長尺部分106を自由に上下にスライド可能な状態で卵穿孔機124に配置されている態様を示す図である。   FIG. 20 is a schematic diagram of the electromagnetic slide hammer 130. Hammer 130 is an important mechanical component of the egg-piercing system. Preferably, the hammer 130 is formed from steel, C1018, which is a medium and low carbon steel. The material composition is high in iron, exceeding 98% by weight, and the hammer 130 is easily moved by the electromagnetic acceleration force generated by the coil 86. The hammer 130 has a mass of just 48 grams. The final velocity of the slide hammer 130 and its weight are such that the impact imparted on the punch body 104 allows the punch assembly 100 to form a hole in the eggshell without cracking the egg. The momentum of the hammer obtained by electromagnetic acceleration is converted into the impact force that exists for a moment and is extremely fast. This is given by the equation m (Vf-Vi) = F.S. Where m is the mass of the hammer, Vf is the final velocity, Vi is the initial velocity, F is the force and dt is the time difference. indicated by dt. The shock is the result of a change in momentum. 21-23 show the egg punch 124 and its components at various stages of assembly. 21 shows the egg punch 124 fully assembled, while FIG. 22 shows the outside of the egg punch 124 including the upper body 80, lower body 82, shock absorber 84, and optical sensor holder 90. It is a figure which shows a structural component. Finally, FIG. 23 shows the internal components including the punch 130 and the three parts thereof, along with the hammer 130 and needle 20, as well as the length of the punch as the hammer 130 activates / deactivates the coil 86. FIG. 6 is a view showing a mode in which 106 is arranged on an egg punching machine 124 in a state where it can freely slide up and down.

ひびのない卵を穿孔しないための最適なパラメータの判定は、図24Aに示す装置を使用して一連のステップで行われた。ステップ1は、卵に正確に穴が開けられるように、卵穿孔機の上に所与の質量を落下させるために必要な高さの経験に基づく判定である。知られているように、mが質量、hが高さ、gが重力場力である場合、高さhでの質量mの物体の重力位置エネルギーEpは、公式Ep=mghで与えられる。長さが異なる複数の管132を使用して、落下試験が行われた。卵殻穿穴の質および一貫性を観察した。卵にひびを入れずに穿孔した場合の一貫性の結果は、約0.7メートル/秒から始まる速度で得られた。ハンマー速度の計算およびグラフを、図24Bに示す。   The determination of the optimal parameters for not puncturing a crack-free egg was done in a series of steps using the device shown in Figure 24A. Step 1 is an empirical determination of the height required to drop a given mass onto the egg punch so that the egg can be accurately drilled. As is known, if m is the mass, h is the height, and g is the gravitational field force, then the gravitational potential energy Ep of an object of mass m at height h is given by the formula Ep = mgh. Drop tests were performed using multiple tubes 132 of different lengths. The quality and consistency of eggshell puncture was observed. Consistency results when eggs were punched uncracked were obtained at speeds starting from about 0.7 meters / second. Hammer speed calculations and graphs are shown in Figure 24B.

実験データは、マイクロ秒で光学センサの連結によってハンマーが通過する間の時間の測定値であった。計算された値は、重力位置エネルギーが運動エネルギーに変化するエネルギー保存を考慮したものである。式は、mgh=1/2m(Vf)である。 The experimental data was a measurement of the time during which the hammer passed by the optical sensor coupling in microseconds. The calculated value takes into account the energy conservation in which the gravitational potential energy changes into kinetic energy. The formula is mgh = 1/2 m (Vf) 2 .

図25は、本開示のハンマーシーケンスの間に起こっていることを模式的に示す図である。コイル86は、ハンマー130を下降位置から上方に加速し、ハンマー130は、通電されたコイル86の中央に位置しようとする。そこで、コイル86は、ハンマー130を上方に加速し、その後、下向きの下降において加速する。穿孔機アセンブリ100は、卵穿孔機124内で浮いている。ハンマー130は、起動されると穿孔機本体104にぶつかるだけであるため、機械装置全体が従来技術のシステムよりも頑健でなくなることがある。ハンマー130は電磁スライドハンマー130であるため、その動作は、コイル86を制御することによって変調可能である。ハンマー130を起動させるために、コイル86を通してパルスを発射し、これによって、ハンマー130が上方に引っ張られ、穿孔機アセンブリ100の長尺部分106が上方に上がり、パルスは停止され、ハンマー130は上方に移動し続けるが、引力はその後上方への移動の速度を低減させ、ハンマー130を下方に落とす。ハンマー130は、落下する際にホルダ90の光学センサに達し、コイル86を通じて送られた他のパルスが存在し、これによって、ハンマー130はさらに下方に加速して穿孔機本体104に当たる。パルスはミリ秒台ときわめて短いが、50〜80アンペアと高いアンペアである。そのため、高電流の狭いウインドウパルスである。これを促進するため、各卵穿孔機124は図示しないキャパシタと関連付けられて、コイル86を通電する。部分22における複数の卵穿孔機124は、主PLCからの1つのデジタル信号で同時に穿孔するようにトリガされる。キャパシタは、IT8が機械10内を移動すると充電も行い、短い時間枠できわめて高い電流を許可し、その後、所与のIT8についてのプロセスの残りの間、各キャパシタは、7〜9秒の間、最大でわずか0.08アンペアを使用することによって再充電する。   FIG. 25 is a diagram schematically showing what is occurring during the hammer sequence of the present disclosure. The coil 86 accelerates the hammer 130 upward from the lowered position, and the hammer 130 tries to be positioned at the center of the energized coil 86. There, the coil 86 accelerates the hammer 130 upwards and then downwards. The puncher assembly 100 floats within an egg puncher 124. Since the hammer 130 only bumps into the punch body 104 when activated, the entire machine may be less robust than prior art systems. Since the hammer 130 is an electromagnetic slide hammer 130, its operation can be modulated by controlling the coil 86. To activate the hammer 130, a pulse is fired through the coil 86, which pulls the hammer 130 upwards, elevates the elongated portion 106 of the drilling machine assembly 100, stops the pulse, and moves the hammer 130 upwards. However, the attractive force then reduces the rate of upward movement, causing the hammer 130 to drop downwards. As the hammer 130 falls, it reaches the optical sensor of the holder 90 and there is another pulse sent through the coil 86, which causes the hammer 130 to accelerate further downward and strike the punch body 104. The pulse is extremely short, on the order of milliseconds, but high at 50-80 amps. Therefore, it is a narrow window pulse of high current. To facilitate this, each egg punch 124 is associated with a capacitor (not shown) to energize coil 86. The multiple egg punches 124 in section 22 are triggered to punch simultaneously with one digital signal from the main PLC. The capacitors also charge as the IT8 moves through the machine 10, allowing very high currents in a short time frame, after which for the rest of the process for a given IT8, each capacitor is for 7-9 seconds. , Recharge by using only 0.08 amps max.

第2の改良ステップにおいて、最終的な速度検出に関するセットアップの実現は、速度測定値を稼動している穿孔機のプロトタイプに再現可能になるように、穿孔機の製造に用いられるものと同じハンマー材料および管を用いて実施および確認された。電磁コイル86およびハンマー加速器は、以前のステップで適切と認められた速度に等しい速度またはそれより速い速度で質量mの持上げおよび落下を行うためのセットアップであるが、今では、質量がより低い位置から始まる状態で、短い管でこれを達成するように最適化されている。最終速度は、約2.0m/sに設定された。   In a second refinement step, the realization of the final velocity detection setup is such that the velocity measurements are reproducible to the working punch prototype, so that the same hammer material used to make the punch is used. And performed using a tube. The electromagnetic coil 86 and the hammer accelerator are setups to lift and drop the mass m at a speed equal to or faster than the speed deemed appropriate in the previous step, but now at a position where the mass is lower. It is optimized to achieve this with short tubes, starting from. The final speed was set to about 2.0 m / s.

図26は、注射針アセンブリをより詳細に示す図である。好ましくは、注射針アセンブリは19gaの注射針120であり、それを供給ポンプに接続するためのバーブ継手126を含み、それを針板54に接続させるようにねじ切り128されている。図27Aおよび図27Bは、卵穿孔機124の電子制御モジュール140の部分を示す図である。穿孔機124の電子制御モジュール140は、各コイル86と関連付けられた、好ましくは各々の10,000μF、35Vのキャパシタの充電および放電を処理する。キャパシタの充電は、約7〜9秒の期間に起こる。全てのキャパシタの放電は、PLC制御からの外部24ボルト信号によってトリガされる。マイクロコントローラは、卵穿孔機124上のホルダ90の光学センサを乗り越えることが可能になるぐらいの態様でハンマー130がまず上方に加速されるように、コイル86を通じてキャパシタの充電と放電とを調節する。キャパシタの放電は、コイル86の電磁力による減速に損なわれることなく、ハンマー130が上昇し続けて運動エネルギーを重力位置エネルギーに変換できるようにすることであると解釈される。ハンマー130が重力加速度によって助けられて戻ると、かつ、光学センサがハンマー130の下側縁部を検出すると、コントローラは再びコイル86を通電して、今度はハンマー130をさらに加速して、今度は下降して、効果的でひびのない卵殻穿孔関する目標速度に達する。ハンマー130が穿孔機本体104に到達するまでに、ハンマー130の最終速度は、ハンマー130が7インチの高さから落下されると重力の影響のみによって達するであろう速度に等しくなる。穿孔機アセンブリ100は、上述のように、電子制御スライドハンマーを構成する。上述のセットアップは、予測可能なデジタル制御で衝突するために自立型の相補的なアクチュエータとしても説明可能である。予測可能な制御は、外部の反力を生じず、構造的な支持物を必要としない、衝撃試験に対するまたは「落下試験」の再現に対する抵抗の分野での応用のような、異なる応用に関してスケーラブルである。   FIG. 26 shows the needle assembly in more detail. Preferably, the needle assembly is a 19 ga needle 120, including a barb fitting 126 for connecting it to the feed pump, and threaded 128 to connect it to the needle plate 54. 27A and 27B are views showing a part of the electronic control module 140 of the egg punching machine 124. The electronic control module 140 of the punch 124 handles charge and discharge of each preferably 10,000 μF, 35V capacitor associated with each coil 86. Charging of the capacitor occurs in a period of about 7-9 seconds. The discharge of all capacitors is triggered by an external 24 volt signal from the PLC control. The microcontroller regulates the charging and discharging of the capacitor through the coil 86 so that the hammer 130 is first accelerated upwards in a manner that allows it to overcome the optical sensor of the holder 90 on the egg punch 124. .. It is understood that the discharge of the capacitor is to allow the hammer 130 to continue rising and convert kinetic energy into gravitational potential energy without being impaired by the electromagnetic force deceleration of the coil 86. When the hammer 130 is assisted by gravitational acceleration and the optical sensor detects the lower edge of the hammer 130, the controller again energizes the coil 86, this time further accelerating the hammer 130, and in turn. It descends to reach the target speed for effective, crack-free eggshell piercing. By the time the hammer 130 reaches the punch body 104, the final velocity of the hammer 130 will be equal to the velocity that would be reached only by the effects of gravity if the hammer 130 were dropped from a height of 7 inches. The punch assembly 100 constitutes an electronically controlled slide hammer, as described above. The set-up described above can also be described as a self-supporting complementary actuator for collisions with predictable digital control. Predictable control is scalable with respect to different applications, such as those in the field of resistance to impact tests or reproduction of "drop tests" that do not generate external reaction forces, require structural support. is there.

図28は、図面を分かりやすくするために1つの卵穿孔機124のみを示す。卵穿孔機124によって卵に穴が開けられると、複数の注射針120を保持している針板54は、下降してIT8内の識別された卵の全てに対して同時に針穿刺を行う。針板54を下降するアクチュエータは、サーボ制御されて、平均卵サイズによって決まる、または、IT8内で提示された卵についての群れの年齢によって間接的に決まる目標距離だけ下降する。   FIG. 28 shows only one egg punch 124 for clarity of the drawing. When the egg is punched by the egg piercer 124, the needle plate 54 holding the plurality of injection needles 120 descends to perform needle puncture on all the identified eggs in the IT8 at the same time. The actuator that descends the needle plate 54 is servo controlled to descend a target distance that is determined by the average egg size or indirectly by the age of the flock for the presented egg within the IT8.

上述のように、機械10は、1つの弁なし主ポンプ150および複数の回転弁152から構成される多重化ワクチン/流体供給システムを備える(図29Aおよび図29Bを参照)。図29Aは弁なし主ポンプ150を示す図であり、図29Bは、10の出力を有する回転弁152の例を示す図である。そのため、1つの弁なし主ポンプ150は、各々が10の出力を有する8つの回転弁152に供給し、それゆえ、ほぼ同時に80の針の要求に応じることが可能である。システムによって、80の針の全容量は、2秒の期間で注射サイクルを経る。   As described above, machine 10 comprises a multiplexed vaccine / fluid delivery system consisting of one valveless main pump 150 and multiple rotary valves 152 (see Figures 29A and 29B). FIG. 29A is a diagram showing a valveless main pump 150, and FIG. 29B is a diagram showing an example of a rotary valve 152 having an output of 10. As such, one valveless main pump 150 supplies eight rotary valves 152, each having 10 outputs, and is therefore capable of serving 80 needle requests at approximately the same time. Depending on the system, the total volume of 80 needles undergoes an injection cycle with a period of 2 seconds.

8、10、12および14の出力を有するバルブを考慮して複数のポンプ/バルブの組合せを分析し、73の卵/トレイを有するIT8の要求に応える機械および150の卵/トレイの要求に応える他の機械があることを念頭におくと、異なるフォーマットに応じるモジュラー構成要素を容易に構築するために10の出力回転弁152を選択することが便利である。本発明のシステムの開発中に本発明の発明者によって、2秒で12の出力サイクルを有することが可能であるとすでに示されており、それゆえ、1サイクルにつき10の出力を有するシステムを設計することによって、バッファは、機械10のサイクル時間についての予期せぬ微小な遅れを補償する。   Analyze multiple pump / valve combinations considering valves with 8, 10, 12 and 14 outputs to meet IT8 machine requirements with 73 eggs / tray and 150 egg / tray requirements. Keeping in mind other machines, it is convenient to select 10 output rotary valves 152 to easily build modular components to accommodate different formats. During the development of the system of the present invention, it was already shown by the inventor of the present invention that it is possible to have 12 output cycles in 2 seconds, therefore designing a system with 10 outputs per cycle. By doing so, the buffer compensates for unexpected small delays in machine 10 cycle time.

その模式図が図30に示されるワクチン供給システムモジュール154は、主PLCベース機械コントローラと通信して、かつ、デジタルビジュアル検査ステーション16と通信して、IT8内に卵があることを検出する能力を有する。2値情報は、卵があることを数字1で表し、卵がないことを数字0で表す。CM73フォーマットの機械10について、IT8は73個の卵しか保持しないため、針プレート54上には73個の針のみが必要になる。ワクチン供給システムの1サイクルは、IT8内の可能な最大卵個数である73個にワクチン接種を行うよりも十分多い、80個の卵に十分な容量を有している。したがって、ワクチン供給システムの7つの出力は、空にされる/隠される必要があり、システムは、これらをXとみなす。本開示に係るワクチン供給システムモジュール154の模式図について、図30を参照する。図30は、図を見やすくするために4つの回転弁152の接続のみを示し、8つの構成要素全ては示していない。2値情報は、8つの個々のPCBコントローラに分布されて選択的なワクチン接種を行い、提供された情報は、所与の回転弁について、111101111Xと示される。n=1、2、3・・・8であるモジュール方式の「PCBコントローラn」の各々が対応する9または10の針についてワクチン供給サイクルを終了すると、主PCBコントローラは、「サイクル終了」状態をPLCベースの機械制御に渡して、次の卵の集合を針板54の下に設けて新しい注射サイクルを開始する。図31を参照する。注射サイクル中は、弁なし主ポンプ150は連続動作する一方で、回転弁152は、断続的に回転して、それら自体を数「1」の印を有する次の出力ポートに再位置決めする。図32のグラフ画像を参照する。回転弁は、注射針120の下に卵がないため、バイナリマップにおいて0と印されたポートを飛ばして進み、注射針120がないため、Xと印されたポートを飛ばして進む。図33は、ワクチン供給システムモジュール154のコントローラの他の部分を示す図である。   The vaccine delivery system module 154, a schematic of which is shown in FIG. 30, has the ability to communicate with the main PLC-based machine controller and with the digital visual inspection station 16 to detect the presence of an egg in the IT8. Have. The binary information indicates that there is an egg by the number 1 and that there is no egg by the number 0. For the machine 73 in CM73 format, the IT8 holds only 73 eggs, so only 73 needles are needed on the needle plate 54. One cycle of the vaccine delivery system has sufficient capacity for 80 eggs, which is much more than vaccination of the maximum possible egg count in IT8 of 73 eggs. Therefore, the seven outputs of the vaccine delivery system need to be emptied / hidden and the system considers these to be X. See FIG. 30 for a schematic diagram of the vaccine supply system module 154 according to the present disclosure. FIG. 30 shows only the connections of the four rotary valves 152 for the sake of clarity, not all eight components. The binary information is distributed to eight individual PCB controllers for selective vaccination and the information provided is shown as 111101111X for a given rotary valve. When each of the modular “PCB controller n” with n = 1, 2, 3, ... 8 completes the vaccine delivery cycle for the corresponding 9 or 10 needles, the main PCB controller will enter the “cycle complete” state. Pass the PLC-based machine control and place the next set of eggs underneath needle plate 54 to initiate a new injection cycle. Reference is made to FIG. During the injection cycle, the valveless main pump 150 operates continuously, while the rotary valves 152 rotate intermittently to reposition themselves to the next output port bearing the number "1" mark. Reference is made to the graph image in FIG. The rotary valve skips the port marked 0 in the binary map because there are no eggs under the injection needle 120, and skips the port marked X because there is no injection needle 120. FIG. 33 is a diagram showing another part of the controller of the vaccine supply system module 154.

機械10の全体制御アーキテクチャ156の模式図を図34に示す。全体制御アーキテクチャ156は、図示するように、複数のモジュールを備える。   A schematic diagram of the overall control architecture 156 of the machine 10 is shown in FIG. The overall control architecture 156 comprises multiple modules, as shown.

最終的なステーションで、卵は、IT8から図示しない孵化トレイに運ばれる。これは、吸引カップおよび他の卵把持装置などの公知の移送機構のいずれかを使用して実現可能である。また、機械10は、デジタルビジュアル検査ステーションにおいて得られた情報を使用して卵を選択的に持上げることが可能であり、ワクチン接種が行われた卵だけを移送する。   At the final station, the eggs are transported from IT8 to a hatching tray not shown. This can be accomplished using any of the known transfer mechanisms such as suction cups and other egg gripping devices. The machine 10 is also capable of selectively lifting eggs using the information obtained at the digital visual inspection station, transferring only vaccinated eggs.

また、本発明の機械10は、図35に示すように、新規な卵把持装置160と卵穿孔機124との組合せである装置を含む。卵把持装置160は卵を持上げ、卵には、IT8からHTに移送される際に卵穿孔機124によってワクチン接種が行われる。図35に示していないが、この把持、ワクチン接種、および移送は、卵把持装置160および卵穿孔機124を制御するためにロボットアームを用いて遂行される。卵把持装置160の部分は、図36にさらに示され、スロット164によって分離されたジグザグリブ162の連続構造物を含む。ジグザグリブ162は、1つの連続した構造で上下に周囲でジグザグして、卵の上で押され殻を破らずに卵を持上げしっかり保持する際にその直径を広げることが可能なばねのような特徴を有している。図37に示すように、卵把持装置160は、卵排出装置166と組み合わされ、この組合せによって、卵の持上げおよびHTへの移送が可能になる。   The machine 10 of the present invention also includes a device that is a combination of a novel egg gripping device 160 and an egg puncher 124, as shown in FIG. The egg gripping device 160 lifts the egg and the egg is vaccinated by the egg perforator 124 as it is transferred from the IT8 to the HT. Although not shown in FIG. 35, this gripping, vaccination, and transfer is accomplished using a robot arm to control the egg gripper 160 and egg punch 124. A portion of the egg gripping device 160 is further shown in FIG. 36 and includes a continuous structure of zigzag ribs 162 separated by slots 164. The zigzag rib 162 is a spring-like feature that allows it to zigzag up and down around in one continuous structure, expanding its diameter when pressed and held on the egg without breaking the shell to lift and hold the egg firmly. have. As shown in FIG. 37, the egg gripping device 160 is combined with an egg ejecting device 166, which allows for the lifting and transfer of eggs to the HT.

図38A〜図38Fは、本開示に係るキャパシタおよびその充電の様々な局面を示す図である。コイル86と関連付けて使用されるキャパシタがある。これらには、図38Aのキャパシタ充電仕様、図38Bのタイムチャートの例、図38Cの24Vの供給に関する放電観察、図38Dの20Vの供給に関する放電観察、図38Eの18Vの供給に関する放電観察、および、図38Fの16Vの供給に関する放電観察が含まれる。図39は、穿孔機モジュール170の模式図である。図40は、本開示に係る卵穿孔機の回路構成の模式図である。   38A-38F are diagrams illustrating various aspects of a capacitor and its charging according to the present disclosure. There is a capacitor used in association with coil 86. These include the capacitor charging specification of FIG. 38A, the example of the time chart of FIG. 38B, discharge observation for the 24V supply of FIG. 38C, discharge observation for the 20V supply of FIG. 38D, discharge observation for the 18V supply of FIG. 38E, and , Discharge observations for the 16V supply of FIG. 38F are included. FIG. 39 is a schematic diagram of the punch module 170. FIG. 40 is a schematic diagram of a circuit configuration of an egg punching machine according to the present disclosure.

本開示に係るシステムに含まれ得る光学特徴は、1)暗室でのデジタルビジュアル検査部16の動作に関する暗視デジタルカメラ、2)デジタルビジュアル検査部16における卵トレイの各ポケット内での個別の卵傾斜の判定、および3)検査後のIT8での選択的な卵配列という他の特徴のうちの1つまたは複数である。   The optical features that may be included in the system according to the present disclosure are: 1) a night-vision digital camera for the operation of the digital visual inspection part 16 in a dark room, 2) an individual egg in each pocket of the egg tray in the digital visual inspection part 16. One or more of the other features of tilt determination and 3) selective egg sequence at IT8 after testing.

上述の開示は、関連する法的基準に準拠して記載されているため、その記載は、実際は限定的というよりは例示的なものである。開示された実施の形態の変形及び変更は、当業者にとって自明であり得、本開示の範囲に含まれ得る。それゆえ、本開示が提供する法的保護の範囲は、以下の特許請求の範囲を検討することによってのみ定めることができる。   Since the above disclosure has been described in accordance with relevant legal standards, the description is in fact illustrative rather than limiting. Variations and modifications of the disclosed embodiments may be apparent to those skilled in the art and are within the scope of the present disclosure. Therefore, the scope of legal protection provided by this disclosure can only be determined by studying the following claims.

実施形態の上述の説明は、図示および説明の目的でなされたものであり、網羅的であることを意図したものでもなければ、本開示を制限することを意図したものでもない。特定の実施形態の個別の要素または特徴は、一般に当該特定の実施形態に限定されるわけではなく、該当する場合には、互換性があり、詳細に図示または説明されていなくても、選択された実施形態において使用可能である。同様のことが多くの態様で異なり得る。そのような変形は、開示からの逸脱とみなされるべきではなく、そのような修正は全て、開示の範囲内に含まれることが意図されている。   The above description of the embodiments is made for purposes of illustration and description, and is not intended to be exhaustive or to limit the disclosure. Individual elements or features of a particular embodiment are not generally limited to the particular embodiment, but are compatible and, where applicable, selected even though not shown or described in detail. Can be used in other embodiments. The same can differ in many ways. Such variations should not be considered as deviations from the disclosure, and all such modifications are intended to be included within the scope of the disclosure.

本開示が完全になるように実施形態の例が提供されており、当業者にそれらの範囲を十分伝えられる。本開示の実施形態の完全な理解を提供するために、具体的な構成要素、装置、および方法の例などの多数の具体的な詳細が説明される。具体的な詳細を用いる必要がないこと、実施形態の例が複数の異なる形式で実現可能であること、および、いずれも本開示の範囲を制限すると解釈されるべきではないことは当業者に明らかである。複数の実施形態の例では、公知のプロセス、公知の装置構造、および公知の技術について詳細に説明していない。   Examples of embodiments are provided to complete the present disclosure, and those skilled in the art are well informed of their scope. In order to provide a thorough understanding of the embodiments of the present disclosure, numerous specific details are set forth, including examples of specific components, devices, and methods. It will be apparent to those skilled in the art that no specific details need to be used, that the example embodiments can be implemented in multiple different forms, and that neither should be construed as limiting the scope of the present disclosure. Is. Examples of embodiments do not describe in detail known processes, known device structures, and known techniques.

Claims (2)

流体を複数の注射針のサブグループに送り分配する自動卵内注射機であって、前記複数の注射針のサブグループが、前記自動卵内注射機内の孵卵トレイに存在すると事前にデジタル方式で判定した卵に対応するようにマッピングされており、前記自動卵内注射機は、
支持フレームと、
各々が、貯蔵器からの液体物質を受取る液体物質取込み開口部と、可変調節可能投薬装置と、回転方向弁と、複数の液体物質出力口とを含む複数の液体物質多重化システムと、
デジタル方式で孵卵トレイに位置する卵をマッピングする、コンピュータベースのデジタルビジュアル検査部と、
マッピングされた前記卵の注射を順に行うことが可能なコントローラシステムと、
孵卵トレイの上方に配置された複数の卵穿孔機を有し、可変ストロークで垂直方向に移動可能な複数の注射針を含む注射部と、
前記複数の注射針の各々と対応付けられた電磁スライドハンマーとを備える、自動卵内注射機。
An automatic in ovo injector for delivering fluid to a plurality of sub-groups of needles for distribution, wherein the plurality of sub-groups of needles are digitally determined in advance as being present in an incubating tray within the automatic in ovo machine. Mapped to correspond to the egg, the automatic in ovo injection machine,
A support frame,
A plurality of liquid substance multiplexing systems each including a liquid substance intake opening for receiving liquid substance from a reservoir, a variable adjustable dosing device, a directional valve, and a plurality of liquid substance output ports.
A computer-based digital visual inspection unit that digitally maps eggs located in the incubation tray,
A controller system capable of sequentially injecting the mapped eggs,
An injection part having a plurality of egg perforators arranged above the incubation tray and including a plurality of needles movable vertically in variable strokes,
An automatic in ovo injection machine, comprising: an electromagnetic slide hammer associated with each of the plurality of injection needles.
請求項1に記載の自動卵内注射機で前記卵に注射を行うステップを備える、流体を卵に注射する方法。   A method of injecting a fluid into an egg, comprising the step of injecting the egg with the automatic in ovo injector of claim 1.
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