KR101892719B1 - Method for determining cracked eggs using energy distribution in frequency range - Google Patents
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Abstract
본 발명은 자동화 공정에 의해 최종적으로 난좌판에 계란이 포장된 상태에서 주파수 영역에서의 에너지 분포도를 이용하여 파각란을 검출하고 추출할 수 있도록 하는 주파수 영역에서의 에너지 분포도를 이용한 계란 파각 판별 방법에 관한 것이다.
본 발명에 따른 계란 파각 판별 방법은 피에조 센서(20)를 상기 계란(10)의 난각에 접촉시켜 펄스를 인가한 후, 펄스 인가에 따라 발생하는 계란 난각의 진동 신호를 피에조 센서(20)를 통해 수집하는 단계와; 상기 피에조 센서(20)를 통하여 수집되는 계란 난각의 진동 신호를 분석용 컴퓨터(30)에서 전송받아, 수집된 시간 영역의 계란 난각 진동 신호를 푸리에 변환을 통하여 주파수 영역에서의 진동 신호로 변환하는 단계와; 상기 푸리에 변환된 주파수 영역에서의 진동 신호를 통하여, 정상란의 경우 공진을 일으키는 범위의 면적을 구하고, 파각란의 경우 공진 주파수가 옮겨지는 범위 내의 면적을 각각 구한 후, 정상란 경우의 면적을 파각란 경우의 면적으로 나누어서 에너지 집중도를 계산하는 단계와; 상기 계산된 에너지 집중도에 따라 계란(10)의 파각 여부를 판별하는 단계;를 포함하여 이루어져, 신속하고 정확하게 파각란을 판별할 수 있어 출하되는 계란의 품질을 향상시킬 수 있게 된다. The present invention relates to a method of discriminating an egg wave using an energy distribution diagram in a frequency domain that enables detection and extraction of a wave egg using an energy distribution diagram in a frequency domain in a state where eggs are finally packed in an egg tray by an automated process will be.
The method for determining the egg wave structure according to the present invention is characterized in that a pulse signal is applied to the piezoelectric sensor 20 in contact with the egg shell of the egg 10 and then a vibration signal of egg shell angles generated by application of the pulse is transmitted through the piezo sensor 20 ≪ / RTI > Receiving the vibration signal of the egg shell angle collected through the piezo sensor 20 from the analysis computer 30 and converting the egg shell vibration signal of the collected time domain into the vibration signal in the frequency domain through Fourier transform Wow; An area of a range in which resonance occurs in the case of a normal case is obtained through the vibration signal in the Fourier-transformed frequency domain, and an area in a range where the resonance frequency is shifted in the case of a wave- Calculating an energy concentration degree by dividing the energy concentration value by the energy concentration value; And determining whether the egg 10 has a wave or not according to the calculated concentration of energy. Thus, it is possible to quickly and accurately determine the wave of the wave, thereby improving the quality of the eggs to be shipped.
Description
본 발명은 계란의 파각 판별 방법에 관한 것으로, 특히 자동화 공정에 의해 최종적으로 난좌판에 계란이 포장된 상태에서 주파수 영역에서의 에너지 분포도를 이용하여 파각란을 검출하고 추출할 수 있도록 하는 주파수 영역에서의 에너지 분포도를 이용한 계란 파각 판별 방법에 관한 것이다. In particular, the present invention relates to a method for determining the wave angle of an egg, and more particularly, to a method for determining the wave angle of an egg in a frequency region in which an egg is packed in an egg- The present invention relates to a method of discriminating an egg wave using an energy distribution diagram.
계란(鷄卵)은 닭의 알로서, 영양이 풍부하고 양질의 동물성 단백질이 풍부하며, 노른자에는 비타민 A, 비타민 D, 비타민 E, 인, 칼슘 등이 포함되어 있어, 예로부터 요리의 재료로 널리 사용되고 있다.Eggs are chicken eggs, rich in nutrients and high quality animal protein. The egg yolk contains vitamin A, vitamin D, vitamin E, phosphorus and calcium. .
이러한 계란은 급이, 급수, 집란, 이송, 세척, 선별, 포장 등 대부분의 양계작업이 자동화된 양계장을 통하여 생산되는데, 양계장의 닭에 의해 생산된 계란들은 프레임에 설치된 이송 컨베이어로 이송되면서 자동화 공정을 통하여 선별 및 포장 작업이 진행되게 된다. These eggs are produced through automated poultry farms where most poultry work, such as feeding, watering, harvesting, transporting, washing, sorting and packing, is produced through automated poultry farms. Eggs produced by poultry farms are transported to a feed conveyor installed in the frame, The sorting and packing work will proceed.
일반적으로 파각란 검출은 육안검사나 진동검사 등을 통하여 진행되는데, 이러한 파각란 검출 과정을 통하여 파각란이 검출되어 분리된 상태에서, 나머지 정상적인 계란들은 자동화 라인을 거쳐 최종적으로 난좌판에 포장되어 출하되게 된다. In general, the detection of the waves is performed through visual inspection or vibration inspection. In the state where the waves are detected through the detection process of the waves, the remaining normal eggs are finally packed in the armpit through the automated line.
하지만, 이러한 종래 방법에서는 파각란 검출 후 자동화 라인 과정에서 추가적으로 발생하는 파각란을 검출할 수 없다는 단점이 있었으며, 이러한 자동화 라인을 거쳐 최종적으로 난좌판에 계란이 포장되어 출하되는 과정서 발생하는 파각란은 작업자가 수작업에 의해 검출하여 제거해야 하는 번거로움과 인건비 상승 문제점이 있었다.However, in this conventional method, there is a disadvantage in that it is not possible to detect an additional wave generated in the automated line process after the detection of the wave crest, and the wave generated in the process of shipment of the eggs packed in the arm- There is a problem that it is troublesome to detect and remove it by a manual operation and an increase in labor costs.
본 발명은 상기 종래 계란 파각 검출에 따른 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로서, 본 발명의 목적은 자동화 공정에 의해 계란이 난좌판에 포장된 상태에서 주파수 영역에서의 에너지 분포도를 이용하여 파각란을 판별하여 추출할 수 있도록 하는 계란 파각 판별 방법을 제공하는 데 있다. SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the problems of conventional egg wave detection, and it is an object of the present invention to provide a method of detecting an egg wave wave by using an energy distribution diagram in a frequency domain in an egg- And extracting the egg from the egg.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 주파수 영역에서의 에너지 분포도를 이용한 계란 파각 판별 방법은 계란의 난각에 발생한 균열의 유무를 판별하는 계란 파각 판별 방법에 있어서, 피에조 센서를 상기 계란의 난각에 접촉시켜 펄스를 인가한 후, 펄스 인가에 따라 발생하는 계란 난각의 진동 신호를 피에조 센서를 통해 수집하는 단계와; 상기 피에조 센서를 통하여 수집되는 계란 난각의 진동 신호를 분석용 컴퓨터에서 전송받아, 수집된 시간 영역의 계란 난각 진동 신호를 푸리에 변환을 통하여 주파수 영역에서의 진동 신호로 변환하는 단계와; 상기 푸리에 변환된 주파수 영역에서의 진동 신호를 통하여, 정상란의 경우 공진을 일으키는 범위의 면적을 구하고, 파각란의 경우 공진 주파수가 옮겨지는 범위 내의 면적을 각각 구한 후, 정상란 경우의 면적을 파각란 경우의 면적으로 나누어서 에너지 집중도를 계산하는 단계와; 상기 계산된 에너지 집중도에 따라 계란의 파각 여부를 판별하는 단계;를 포함한다. According to another aspect of the present invention, there is provided a method for discriminating the presence or absence of cracks in eggshell eggs, comprising the steps of: contacting a piezo sensor with an egg shell of the egg; Collecting a vibration signal of an egg shell angle generated by applying a pulse through a piezo sensor after applying a pulse; Receiving a vibration signal of an egg shell angle collected through the piezo sensor from an analysis computer and converting the egg shell vibration signal of the collected time domain into a vibration signal in a frequency domain through Fourier transform; An area of a range in which resonance occurs in the case of a normal case is obtained through the vibration signal in the Fourier-transformed frequency domain, and an area in a range where the resonance frequency is shifted in the case of a wave- Calculating an energy concentration degree by dividing the energy concentration value by the energy concentration value; And determining whether the egg is wave or not according to the calculated energy concentration.
상기 푸리에 변환을 통하여 주파수 영역에서의 진동 신호로 변환하는 단계에서, N 개의 이산적인 복소수 값 
[수학식][Mathematical Expression]
또한, 상기 에너지 집중도를 계산하는 단계에서, 샘플링 주파수를 fs라 하면 에너지 집중도 T는 다음의 수학식과 같이 정의될 수 있다. Also, in the step of calculating the energy concentration, if the sampling frequency is f s , the energy concentration T can be defined as the following equation.
[수학식][Mathematical Expression]
본 발명에 따른 계란 파각 판별 방법은 계란이 난좌판에 포장된 상태에서 주파수 영역에서의 에너지 분포도를 이용하여 파각란을 검출하기 때문에 파각란 검출 이후 또다시 계란의 파각이 발생할 확률이 감소하여 출하되는 계란의 품질을 향상시킬 수 있으며, 이러한 파각란 판별이 자동으로 이루어지기 때문에 작업자의 수작업이 필요하지 않아 인건비가 절감되는 효과가 있다. Since the method of determining the egg wave structure according to the present invention uses the energy distribution diagram in the frequency domain in the state where the eggs are packed in the stowed egg tray, the probability of occurrence of the egg wave after the detection of the wave egg is reduced, It is possible to improve the quality, and since the discrimination of the waves is automatically performed, the manual labor of the operator is not required and the labor cost is reduced.
도 1은 본 발명에 따른 계란 파각 판별 시스템의 개념도,
도 2는 본 발명에 따른 계란 파각 판별 과정을 나타낸 흐름도이다.FIG. 1 is a conceptual diagram of a system for discriminating the egg-
FIG. 2 is a flowchart illustrating the process of determining an egg wave according to the present invention.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 계란 파각 판별 시스템의 개념도를 나타낸 것이다. BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a conceptual diagram of a system for determining the egg wave structure according to an embodiment of the present invention; FIG.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 계란 파각 판별은 계란(10)의 난각에 발생한 균열의 유무를 판별하게 되는데, 이를 위해 계란(10)의 난각에 피에조 센서(20)(Piezoelectric Sensor, 압전센서)를 접촉시킨 후 펄스를 인가하고, 이에 반응하는 계란 난각의 진동 신호를 피에조 센서(20)로 수집한 후, 이를 분석용 컴퓨터(30)에서 주파수 영역에서 분석함으로써 계란(10)의 파각 여부를 판별하게 된다. As shown in FIG. 1, the discrimination of egg shells according to the present invention determines the presence or absence of cracks in the
만약, 계란(10)의 난각에 이상이 없다면 특정 주파수에서 공진을 일으키게 되는데, 이는 주파수 영역에서 특정 주파수에 에너지가 몰리는 현상으로 나타나게 된다. 반면, 난각에 균열이 생겨 있다면 원래의 공진 주파수에서 에너지가 덜 몰리고 다른 주파수로 에너지가 옮겨져 나타나게 된다. 본 발명의 실시예에서는 분석용 컴퓨터(30)에서 난각 분석 프로그램을 통하여 주파수 영역에서의 에너지 분포도를 계산하고 이를 이용하여 계란 난각의 이상 유무를 판별하게 된다. If there is no abnormality in
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 계란 파각 판별 과정을 나타낸 흐름도이다.FIG. 2 is a flowchart illustrating an egg wave breaking determination process according to an embodiment of the present invention.
단계 S10 : 먼저, 계란(10)의 난각에 피에조 센서(20)를 접촉시킨 후, 피에조 센서(20)를 통해 계란 난각에 펄스 신호를 인가하게 된다. Step S10: First, a pulse signal is applied to the egg shell angle through the
단계 S20 : 계란 난각에 펄스 신호가 인가되어 계란(10)이 진동하게 되면, 피에조 센서(20)는 계란(10)의 진동 신호를 수집하여 분석용 컴퓨터(30)에 전송하게 된다. Step S20: When a pulse signal is applied to the eggshell egg and the
단계 S30 : 분석용 컴퓨터(30)의 난각 분석 프로그램은 계란 난각 진동 신호를 통하여 파각 여부를 판별하기 위해, 먼저 피에조 센서(20)로부터 전송되는 난각 진동 신호를 푸리에 신호로 변환하게 된다. 즉, 상기 분석용 컴퓨터(30)의 난각 분석 프로그램은 FFT(Fast Fourier Transform) 또는 DFT(Discrete Fourier Transform)을 통해, 피에조 센서(20)를 통하여 수집된 시간 영역에서의 진동 신호를 주파수 영역에서의 진동 신호로 변환한다. Step S30: The egg shell analysis program of the
만약, N 개의 이산적인 복소수 값 
단계 S40 : 난각의 진동 신호가 푸리에 변환을 통해 주파수 영역에서의 신호로 변환되면, 변환된 주파수 영역에서의 에너지 분포도를 계산하게 된다. 본 발명의 실시예에서 분석용 컴퓨터(30)의 난각 분석 프로그램은 정상란의 경우 공진을 일으키는 지점을 중심으로 일정 범위의 면적을 구하고, 파각란의 경우 공진 주파수가 옮겨지는 범위 내의 면적을 각각 구한 후, 정상란 경우의 면적을 파각란 경우의 면적으로 나누어서 에너지 집중도를 구하게 된다. Step S40: When the vibration signal of the egg shell is converted into a signal in the frequency domain through the Fourier transform, the energy distribution in the converted frequency domain is calculated. In the embodiment of the present invention, the egg shell analysis program of the analyzing
예를 들면, 정상란의 경우 3∼6KHz에서 공진을 일으키고, 균열이 일어난 계란(10)의 경우 2∼10KHz 사이로 공진 주파수가 임의로 옮겨진다. 그러므로 분석용 컴퓨터(30)의 난각 분석 프로그램은 푸리에 변환된 값들 중 3∼6KHz 사이를 합산한 결과를 2∼10KHz 사이를 합산한 결과로 나누어서 에너지 집중도를 구하게 된다. For example, in the case of a normal egg, resonance occurs at 3 to 6 KHz, and in a cracked egg (10), a resonant frequency is arbitrarily shifted between 2 and 10 KHz. Therefore, the egg shell analysis program of the analyzing
만약, 샘플링 주파수를 fs라 하면 에너지 집중도 T는 다음의 수학식 2와 같이 정의된다.If the sampling frequency is f s , the energy concentration T is defined by the following equation (2).
단계 S50 : 상기의 과정을 통하여 에너지 집중도가 계산되면, 분석용 컴퓨터(30)의 난각 분석 프로그램은 에너지 집중도에 따라 계란(10)의 파각 여부를 판별하게 된다. 즉, 정상란이어서 에너지가 정상란의 공진 주파수에 집중되면 에너지 집중도는 1에 가까워질 것이고, 파각란이어서 에너지가 다른 주파수로 옮겨지면 에너지 집중도는 0으로 가까워진다. 그러므로 값이 낮게 나올수록 균열이 크게 나 있다는 것이므로, 이를 이용해 파각 여부를 판별하게 된다. Step S50: When the energy concentration is calculated through the above process, the egg shell analysis program of the
이와 같이, 본 발명에서는 계란(10)의 난각에 펄스를 인가하고 이에 반응하는 난각의 진동 신호를 피에조 센서(20)로 수집한 후, 진동 신호를 주파수 영역에서의 신호로 변환하여 에너지 집중도를 계산함으로써 계란(10)의 파각 여부를 판별하게 된다. 이러한 계란(10)의 파각 판별은 계란(10)을 난좌판에 포장하기 이전에도 진행될 수 있지만, 계란(10)이 난좌판에 포장된 이후에도 자동화 공정 과정에서 진행될 수 있으므로, 필요한 시점에서 간편하게 계란(10) 파각을 판별하여 추출할 수 있게 된다. As described above, according to the present invention, a pulse is applied to the egg shell of the
이러한 본 발명은 상술한 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 갖는 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구 범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 이루어질 수 있음은 물론이다. It will be understood by those skilled in the art that various changes and modifications may be made without departing from the spirit and scope of the present invention as defined by the appended claims and their equivalents. It is a matter of course that a deformation can be made.
10 : 계란
20 : 피에조 센서
30 : 분석용 컴퓨터10: Eggs
20: Piezo sensor
30: Computer for analysis
Claims (3)
상기 푸리에 변환을 통하여 주파수 영역에서의 진동 신호로 변환하는 단계(b)에서, N 개의 이산적인 복소수 값
상기 에너지 집중도를 계산하는 단계(c)에서, 샘플링 주파수를 fs라 하면 에너지 집중도 T는 수학식
In the step (b) of converting into a vibration signal in the frequency domain through the Fourier transform, N discrete complex values
In step (c) calculating the energy intensity, if the sampling frequency f s T la energy intensity is formula
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020160175521A KR101892719B1 (en) | 2016-12-21 | 2016-12-21 | Method for determining cracked eggs using energy distribution in frequency range |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR101892719B1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20210065404A (en) | 2019-11-27 | 2021-06-04 | 이현석 | Cracked egg dector |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2003106993A8 (en) | 2002-06-17 | 2005-03-24 | Swagelok Co | Ultrasonic testing of fitting assembly for fluid conduits with a hand-held apparatus |
| JP2006038598A (en) * | 2004-07-26 | 2006-02-09 | Sekisui Chem Co Ltd | Inspection method for buried pipe |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH06308098A (en) * | 1993-04-26 | 1994-11-04 | Otax Kk | Device for detecting crack of egg shell |
| KR20150097092A (en) * | 2014-02-18 | 2015-08-26 | 김정근 | Apparatus and method for determining cracked eggs by driving vibration |
| KR101553777B1 (en) | 2014-07-31 | 2015-09-16 | 윤택진 | crack egg extractor device |
-
2016
- 2016-12-21 KR KR1020160175521A patent/KR101892719B1/en active IP Right Grant
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2003106993A8 (en) | 2002-06-17 | 2005-03-24 | Swagelok Co | Ultrasonic testing of fitting assembly for fluid conduits with a hand-held apparatus |
| JP2006038598A (en) * | 2004-07-26 | 2006-02-09 | Sekisui Chem Co Ltd | Inspection method for buried pipe |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20210065404A (en) | 2019-11-27 | 2021-06-04 | 이현석 | Cracked egg dector |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR20180072203A (en) | 2018-06-29 |
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