KR20170088311A - 계란의 검사 장치, 계란의 선별 집합 시스템, 계란의 검사 시스템 - Google Patents

계란의 검사 장치, 계란의 선별 집합 시스템, 계란의 검사 시스템 Download PDF

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KR20170088311A
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Abstract

난품질(卵品質)을 판별할 수 있는 계란의 검사 장치, 이 검사 장치를 구비한 계란의 선별 집합 시스템, 및 계란의 검사 시스템을 제공한다.
검사 대상의 계란의 난각(卵殼) 표면에 대하여 가진(加振, excitation)하는 가진 수단과, 이 가진 수단에 의해 발생한 진동을 검출하는 진동 검출 수단과, 이 진동 검출 수단으로 검출된 진동의 진폭이 감쇠하는 속도에 기초하여 검사 대상의 계란이 약령계군(若齡鷄群) 유래의 것인지 아닌지를 판정하는 판정 수단을 구비하였다. 이러한 것이라면 가공 특성이 뛰어난 호우 단위(Haugh unit)가 높은 계란, 즉 약령계군 유래의 계란과 가공 특성이 떨어지는 호우 단위가 낮은 계란, 즉 노령계군(老齡鷄群) 유래의 계란을 할란(割卵)하지 않고 비파괴로 판별할 수 있다.

Description

계란의 검사 장치, 계란의 선별 집합 시스템, 계란의 검사 시스템{Inspection equipment for eggs, selection gathering system of eggs, inspection system for eggs}
본 발명은 계란의 검사 장치, 이 검사 장치를 구비한 계란의 선별 집합 시스템, 및 계란의 검사 시스템에 관한 것이다.
일반적으로 동일 닭장에는 일령이나 주령이 일치하는 산란계가 사육되고 있고, 양계장 전체에서는 복수의 닭장에서 다양한 일령의 산란계가 존재한다. 일반적으로 어미닭 무리의 일령이 어릴 때에는 그 어미닭 무리로부터 출생하는 알의 무게는 가볍고, 일령이 진행됨에 따라 알무게가 무거운 쪽으로 변화하는 것이 알려져 있다. 이것을 선별 집합 시스템에 이용하여 일령이 상이한 복수의 어미닭 무리로부터 출생된 알을 섞음으로써 알무게 분포의 폭을 넓힌 상태에서 선별 처리를 행하는 경우가 있다.
그런데, 어미닭 무리의 일령이 진행됨에 따라 난품질(卵品質)이 떨어지는 것으로 알려져 있다(예를 들어 하기 특허문헌 1 또는 비특허문헌 1을 참조). 예를 들어 일령이 어린 어미닭 무리로부터 출생하는 알의 호우 단위(Haugh unit)에 비하여 일령이 높은 어미닭 무리로부터 출생하는 알의 호우 단위는 낮고, 또한 난황 계수도 어린 닭의 알에 비하여 늙은 닭의 알 쪽이 낮다. 또한, 어린 닭의 알과 늙은 닭의 알의 할란(割卵) 품질이 동일하다는 전제하에서는 늙은 닭의 알 쪽이 어린 닭의 알보다 난황 파괴율이 높다는 실험 결과도 보고되어 있다. 이와 같이 동일한 알무게 구분에 속하는 계란이어도 그것이 일령이 어린 약령계(若齡鷄)가 낳은 알인지 그렇지 않으면 일령이 높은 노령계(老齡鷄)가 낳은 알인지에 따라 품질이 다르다고 할 수 있다.
일례로서는 예를 들어 알무게 구분 SS, S, MS에 속하는 계란은 껍데기가 붙은 알로서 그대로 슈퍼 등에 출하되는 경우는 적고, 할란 후, 액란으로서 마요네즈 공장이나 케이크 제조 공장 등에 출하되는 경우가 많다. 이때 알무게 구분 SS, S, MS에 속하는 계란 중, 일령이 높은 노령계가 낳은 알은 일령이 어린 약령계가 낳은 알과 달리 액란으로서 이용하는 경우에 난황막의 품질이 저하되어 난황이 깨지기 쉽다. 그 결과, 난황과 난백의 분리가 어려워져서 액란으로서의 이용 범위가 제한된다. 이러한 이유에 의해 가공 특성이 뛰어난 「약령계가 낳은 알」의 공급이 요구되고 있다. 또한, 삶은 계란 가공업자에게 껍데기가 붙은 알로서 출하되는 계란은 삶는 시간 등의 관계로부터 가공 특성이 고른 알의 공급이 요구되고, 특히 가공 특성이 뛰어난 「약령계가 낳은 MS 사이즈의 알」이 선호된다. 이는 하기 비특허문헌 2에 기재된 바와 같이 계란의 신선도가 저하되면 난백의 응고성이 저하된다는 연구 결과로부터도 이해할 수 있다.
이러한 사정으로부터도 알 수 있는 바와 같이 난품질이 상이한 일령이 어린 약령계가 낳은 알과 일령이 높은 노령계가 낳은 알을 나누고자 하는 요구가 존재한다.
일본 특허 공개 2006-238812호 공보
야마우에 요시히사·사사고 켄지, 「식용란의 이용성에 미치는 산란계의 연령의 영향」, 일본 가금 학회지, 1987년, 제24권, 제4호, p.253-258 무라모토 야스요·테라모토 요시코, 「계란의 저장과 열 응고성에 대하여(제2보) 계란의 신선도와 가열 조건의 차이가 겔의 물성에 미치는 영향에 대하여」, 가정학 잡지, 1985년, 제36권, 제10호, p.763-769
그러나, 본 발명은 비파괴로 난품질을 판별할 수 있는 계란의 검사 장치, 이 검사 장치를 구비한 선별 집합 시스템, 및 계란의 검사 시스템을 제공하는 것을 목적으로 하고 있다.
본 발명은 전술한 목적을 달성하기 위해서 다음과 같은 수단을 강구한 것이다. 즉, 청구항 1에 기재된 계란의 검사 장치는 검사 대상의 계란의 난각(卵殼) 표면에 대하여 가진(加振)하는 가진 수단(加振手段: oscillating means)과, 이 가진 수단에 의해 발생한 진동을 검출하는 진동 검출 수단과, 이 진동 검출 수단으로 검출된 진동의 진폭이 감쇠하는 속도에 기초하여 검사 대상의 계란이 약령계군(若齡鷄群) 유래의 것인지 아닌지를 판정하는 판정 수단을 구비하여 이루어진다.
여기서 「약령계군 유래의 계란」이란 알을 낳기 시작하는 대략 150일령으로부터 폐계가 될 때까지 중에서 비교적 어린 일령의 닭으로부터 출생한 알을 가리키고 있다.
본 발명자들은 약령계군 유래의 계란과 노령계군(老齡鷄群) 유래의 계란의 껍데기의 질의 차이를 알아내기 위해서 난각의 진동과 껍데기의 관계에 대하여 다양하게 실험을 반복하여 이하와 같은 지견을 얻었다. 즉, 어린 일령의 닭으로부터 출생한 알은 난각과 난각막(卵殼膜)의 결합이 강하다. 그 때문에, 가진 수단에 의해 난각 표면을 가진하면 난각의 진동에 대하여 난각막이 진동을 흡수하는 댐퍼의 역할을 하여 진동이 비교적 빠르게 감쇠한다. 한편, 노령의 닭으로부터 출생한 알은 난각과 난각막의 결합이 약해서 가진 수단에 의해 난각 표면을 가진하면 난각이 진동해도 난각막이 이 진동을 흡수하기 어렵다. 그 때문에 진동이 좀처럼 감쇠하지 않는다.
본 발명자들이 알아낸 이러한 특성을 이용한 상기 계란의 검사 장치에 의하면, 진동이 감쇠하는 속도에 기초하여 난품질을 검사할 수 있다. 바꾸어 말하면 가공 특성이 뛰어난 호우 단위가 높은 계란, 즉 약령계군 유래의 계란과 가공 특성이 떨어지는 호우 단위가 낮은 계란, 즉 노령계군 유래의 계란을 할란하지 않고 비파괴로 판별할 수 있다.
청구항 2에 기재된 계란의 검사 장치는, 청구항 1에 기재된 계란의 검사 장치로서, 진동 검출 수단이 가진 수단에 의해 발생한 진동음을 검출하는 것이고, 판정 수단이 진동음이 감쇠하는 속도를 수치화하는 연산부를 구비하고, 이 연산부에 의해 수치화된 값이 소정의 임계값 이하인 경우에 검사 대상의 계란이 약령계군 유래의 것이라고 판정한다.
청구항 3에 기재된 계란의 검사 장치는, 청구항 1에 기재된 계란의 검사 장치로서, 진동 검출 수단이 가진 수단에 의해 발생한 진동을 난각에 접촉하여 검출하는 것이고, 판정 수단이 진동의 진폭이 감쇠하는 속도를 수치화하는 연산부를 구비하고, 이 연산부에 의해 수치화된 값이 소정의 임계값 이하인 경우에 검사 대상의 계란이 약령계군 유래의 것이라고 판정한다.
청구항 4에 기재된 계란의 선별 집합 시스템은, 복수열로 늘어선 계란을 반송하는 반송 장치와, 이 반송 장치 위에서 반송되는 계란이 약령계군 유래의 것인지 아닌지를 검사하는 청구항 1, 2 또는 3에 기재된 계란의 검사 장치와, 이 검사 장치의 하류측에 배치되며 해당 검사 장치의 검사 결과에 기초하여 계란이 분배되는 분배 장치를 구비한 것이다.
청구항 5에 기재된 계란의 검사 시스템은, 검사 대상의 계란을 회전시키는 회전 수단과, 이 회전 수단상의 계란의 난각 표면에 대하여 복수회 가진하는 가진 수단과, 이 가진 수단에 의해 발생한 진동을 검출하는 진동 검출 수단과, 이 진동 검출 수단으로 검출된 진동의 진폭이 감쇠하는 속도의 각 회의 평균값에 기초하여 검사 대상의 계란이 약령계군 유래의 것인지 아닌지를 판정하는 판정 수단을 구비하여 이루어진다.
여기서 「평균값」이란 산술평균 외에 중앙값이나 최빈값 등 통계학에서 이용되는 다른 대푯값도 포함하는 개념이다.
청구항 6에 기재된 계란의 검사 시스템은, 검사 대상의 계란을 회전시키는 회전 수단과, 이 회전 수단상의 계란의 난각 표면에 대하여 복수회 가진하는 가진 수단과, 이 가진 수단에 의해 발생한 진동을 검출하는 진동 검출 수단과, 검사 대상의 계란이 금이 간 계란인지 아닌지를 판정하는 균열 계란 판정 수단과, 검사 대상의 계란이 약령계군 유래의 것인지 아닌지를 판정하는 품질 판정 수단을 구비하고, 균열 계란 판정 수단과 품질 판정 수단은 진동 검출 수단으로 검출된 진동에 기초하여 판정을 수행하는 것이다.
본 발명에 의하면, 비파괴로 난품질을 판별할 수 있는 계란의 검사 장치, 이 검사 장치를 구비한 선별 집합 시스템, 및 계란의 검사 시스템을 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시 형태에 따른 계란의 검사 장치의 개략 구성도.
도 2는 본 실시 형태에 따른 힐베르트(Hilbert) 변환을 설명하는 샘플 데이터.
도 3은 일 실시예에 따른 약령계군 유래 계란의 진동음 데이터.
도 4는 일 실시예에 따른 노령계군 유래 계란의 진동음 데이터.
도 5는 도 3의 진동음 데이터에 엔빌로프(Envelope) 처리를 실시한 포락선을 나타내는 도면.
도 6은 도 4의 진동음 데이터에 엔빌로프 처리를 실시한 포락선을 나타내는 도면.
도 7은 일 실시예에 따른 약령계군 유래의 계란에 있어서의 포락선의 다른 예.
도 8은 일 실시예에 따른 노령계군 유래의 계란에 있어서의 포락선의 다른 예.
도 9는 일 실시예에 따른 진동음 데이터의 평균값의 분포를 나타내는 산포도.
도 10은 일 실시예에 따른 판정 결과를 나타내는 표.
도 11은 일 실시예에 따른 약령계군 유래 계란의 껍데기의 단면의 현미경 사진.
도 12는 도 11을 모식적으로 나타낸 개략도.
도 13은 일 실시예에 따른 노령계군 유래 계란의 껍데기의 단면의 현미경 사진.
도 14는 도 13을 모식적으로 나타낸 개략도.
<실시 형태>
이하, 본 발명의 일 실시 형태에 대하여 도 1을 이용하여 설명한다.
본 실시 형태에 따른 계란의 선별 집합 시스템은 복수열로 늘어선 계란(E)을 반송하는 반송 장치(1)와, 이 반송 장치(1) 위에서 반송되는 계란(E)이 약령계군 유래의 것인지 아닌지를 검사하는 계란의 검사 장치(2)와, 이 검사 장치(2)의 하류측에 배치되며 해당 검사 장치(2)의 검사 결과에 기초하여 계란(E)이 분배되는 도시하지 않은 분배 장치를 구비하여 이루어진다.
반송 장치(1)는 도시하지 않은 방향 정렬 장치에 의해 계란(E)의 예단(銳端)과 둔단(鈍端)의 방향이 맞춰진 후, 등간격으로 6열로 늘어서서 반송되는 것이다. 여기서, 계란(E)은 전후에 인접하는 1쌍의 장구형 롤러(11)에 의해 계란(E)의 장축이 거의 수평이 된 상태로 지지되어 반송된다. 또한, 반송 장치(1)에는 계란(E)의 중량을 순차 계량하는 도시하지 않은 계량부가 설치되어 있다.
계란의 검사 장치(2)는 알의 품질을 검사하는 것으로서, 검사 대상의 계란(E)의 난각(E1) 표면에 대하여 가진하는 가진 수단(3)과, 이 가진 수단(3)에 의해 발생한 진동을 검출하는 진동 검출 수단(4)과, 이 진동 검출 수단(4)으로 검출된 진동의 진폭이 감쇠하는 속도에 기초하여 검사 대상의 계란(E)이 약령계군 유래의 것인지 아닌지를 판정하는 판정 수단(5)을 구비하여 이루어진다.
가진 수단(3)은 반송 장치(1) 상에 재치된 계란(E)의 난각(E1) 표면에 각각 동일한 충격을 부여하기 위한 로터리 솔레노이드 구동식 해머(3)이다.
진동 검출 수단(4)은 가진 수단(3)에 의해 발생한 진동을 비접촉으로 검출하는 것이고, 구체적으로는 가진 수단(3)으로 충격을 부여했을 때에 발생하는 진동음을 수신하는 마이크로폰(4)을 이용하고 있다.
판정 수단(5)은 제어 장치(7)의 일부를 구성하는 것이다. 제어 장치(7)는 CPU, ROM, RAM, 그 외 적절한 주변 소자를 구비한 소위 마이크로 컴퓨터이고, 검사 대상의 계란(E)이 약령계군 유래의 것인지 아닌지에 관한 품질 판정 처리나 그 외 본 검사 장치(2)의 각부의 동작을 실현하기 위한 프로그램이 설치되어 있다. 판정 수단(5)은 진동음이 감쇠하는 속도를 수치화하는 연산부(6)를 구비하고 있다. 그리고 이 판정 수단(5)이 실행하는 품질 판정 처리는 진동 검출 수단(4)으로 검출된 진동의 진폭이 감쇠하는 속도, 보다 구체적으로는 연산부(6)에 의해 수치화된 연산값에 기초하여 행해진다.
연산값은 예를 들어 가진 수단(3)으로 난각(E1)에 타격을 가하고 나서 소정 시간 내에 얻어지는 진동음 데이터의 파형에 엔빌로프 처리를 실시하여 얻어지는 엔빌로프 진폭(포락선)을 평균화한 값이 이용된다. 진동음 데이터의 파형을 엔빌로프 처리할 때에는 비특허문헌(토다 히로시·아키라 타다시·카와바타 히로아키 「최신 웨이브릿 실천 강좌 입문과 응용」, 소프트뱅크크리에이티브주식회사 발행, 2005년 10월, p.35-46)에 기재된 바와 같은 공지의 힐베르트 변환을 사용하면 된다. 예를 들어 도 2의 파선으로 나타내는 바와 같은 진동음 데이터(입력 신호)가 얻어진 경우, 이 입력 신호를 힐베르트 변환하여 실부 신호 f(t)와 허부 신호 h(t)로 이루어지는 해석 신호 z(t)(=f(t)+ih(t))를 생성한다. 다음에 실부 신호 f(t) 및 허부 신호 h(t)를 각각 제곱한다. 그리고 제곱된 실부 신호 f(t) 및 허부 신호 h(t)의 합(=f(t)2+h(t)2), 즉 순간 파워 pn을 산출한다. 이 순간 파워 pn의 제곱근을 산출함으로써 포락 신호 an(=√pn)을 산출한다. 이 포락 신호 an에 기초하여 도 2에 실선으로 나타낸 바와 같은 포락선을 얻을 수 있고, 이 포락선은 순간 진폭을 나타낸다. 또한, 포락선의 추출에는 전술한 힐베르트 변환 외에 공지의 신호 처리 기술을 임의로 채택하면 된다.
또한, 여기서 엔빌로프값의 평균이란 특정 해머(3)의 진폭 데이터를 취득한 데이터 취득 시간 내의 「진폭의 적산값÷시간폭」으로 산출되는 것이고, 중앙값이나 최빈값 등 통계학에서 이용되는 다른 대푯값을 이용해도 되는 것은 물론이다. 또한, 데이터 취득 시간(전술한 소정 시간)은 검사 대상의 계란(E)의 진동음과 다음에 타격되는 계란(E)의 진동음이 간섭하지 않을 정도의 길이로 자유롭게 설정 가능하다.
본 실시 형태의 판정 수단(5)은 이 연산값이 소정의 임계값(T1) 이하인 경우에 검사 대상의 계란(E)이 약령계군 유래의 것이라고 판정하고, 반대로 연산값이 소정의 임계값(T1)을 넘지 않는 경우에 검사 대상의 계란(E)이 노령계군 유래의 것이라고 판정한다. 여기서, 약령계군 유래의 계란으로서 대략 150일령으로부터 300일령 정도의 닭으로부터 출생한 알을 상정하고 있다.
분배 장치는 도시하지 않은 분배 컨베이어에 직교하여 설치되어 있고, 이 분배 컨베이어로부터 소정의 집합 장소에 계란(E)을 방출하는 것이다. 상세하게 설명하면 알무게가 계량된 6열의 계란(E)은 공지의 도시하지 않은 이동 장치에 의해 단열(單列)의 분배 컨베이어로 이동된 후, 각 집합 장소로 배분된다. 또한, 각 집합 장소의 선별 구분의 설정은 임의이지만, 여기서는 선별 구분으로서 알무게를 이용하여 LL 사이즈, L 사이즈, M 사이즈, MS 사이즈, S 사이즈, SS 사이즈에 대응하는 집합 장소를 각각 설정하고, 또한 MS 사이즈, S 사이즈, SS 사이즈에 대해서는 계란(E)이 약령계군 유래의 것이라고 판정된 경우의 MS 사이즈, S 사이즈, SS 사이즈의 각 집합 장소와, 계란(E)이 노령계군 유래의 것이라고 판정된 경우의 MS 사이즈, S 사이즈, SS 사이즈의 각 집합 장소를 설정하고 있다.
다음에 계란의 선별 집합 시스템의 작동을 설명한다.
컨베이어에 재치된 피검사란(E)이 반송되고, 해머(3)의 충격 부여 위치에 도달하면 해머(3)는 판정 수단(5)으로부터의 구동 신호에 기초하여 로터리 솔레노이드에 의해 구동되어 피검사란(E)에 충격을 부여한다. 이때에 발생한 진동음은 마이크로폰(4)에 의해 수신된다. 수신한 진동음은 진동음 데이터로서 판정 수단(5)에 저장된다.
판정 수단(5)은 진동 검출 수단(4)으로 검출된 진동의 진폭이 감쇠하는 속도에 기초하여 구체적으로는 이 진동의 진폭이 감쇠하는 속도가 수치화된 연산값에 기초해서 다음과 같이 하여 피검사란(E)이 약령계군 유래의 것인지 아닌지를 판정한다. 연산값과 소정의 임계값(T1)을 비교하여 연산값이 소정의 임계값(T1) 이하인 경우, 즉 소정 시간 내에 진동음의 진폭이 크게 감쇠하는 경우에는 피검사란(E)이 약령계군 유래의 것이라고 판정하여 그 품질 정보가 제어 장치(7) 내에 기억된다. 한편, 연산값과 소정의 임계값(T1)을 비교하여 연산값이 소정의 임계값(T1)보다 큰 경우, 즉 소정 시간 내에 진동음의 진폭이 거의 감쇠하지 않는 경우에는 피검사란(E)이 노령계군 유래의 것이라고 판정하여 그 품질 정보가 제어 장치(7) 내에 기억된다.
그리고 반송 장치(1)로 운반된 계란(E)이 계량부에 의해 계량되면 알무게 정보가 제어 장치(7) 내에 기억된다. 그 후, 제어 장치(7)에 기억된 품질 정보와 알무게 정보에 기초하여 분배 장치가 제어되어 계란(E)이 각각 적절한 집합 장소에 방출된다.
이와 같이 본 실시 형태의 계란의 선별 집합 시스템에 의하면, 검사 대상의 계란(E)이 약령계군 유래의 것인지 아닌지를 판정할 수 있으므로, 종래의 알의 검사 장치에서 다양하게 행해져 온 정상란인지 아닌지만의 판정에 기초한 선별이 아니라 정상란 중에서 한층 더 품질에 의한 선별을 행하는 것이 가능해진다. 즉, 가공 특성 등 품질이 상이한 약령계군 유래의 사이즈가 작은 계란(E)과 노령계군 유래의 사이즈가 작은 계란(E)을 각각 다른 장소에 모을 수 있다.
<실시예>
다음에 이러한 검사 장치(2)를 이용한 일 실시예를 도 3 내지 도 14를 이용하여 설명한다. 또한, 본 발명은 이 실시예에 한정되지 않는 것은 물론이다.
본 실시예의 검사 장치(2)로 검사되는 알(E)의 속성을 이하에 나타낸다. 이들 2종류의 알(E)은 서로 어미닭 무리의 일령이 상이하다.
약령계군 유래(Y)의 계란: 어미닭의 일령→211일령, 닭의 품종→고토 사쿠라, 사이즈→M 또는 L, 난각 색→핑크, 개수→30개
노령계군 유래(O)의 계란: 어미닭의 일령→700일령, 닭의 품종→고토 사쿠라, 사이즈→M 또는 L, 난각 색→핑크, 개수→29개
본 실시예의 계란의 검사 장치(2)는 가진 수단(3)으로서 종래 공지의 금이 간 계란 검사 장치에서 이용되는 것과 동일한 로터리 솔레노이드 구동식 해머(3)를 사용하고, 진동 검출 수단(4)으로서 종래 공지의 금이 간 계란 검사 장치에서 이용되는 것과 동일한 진동음 수신용 마이크로폰(4)을 사용하고 있다.
도 3은 약령계군 유래(Y)의 계란(E)의 진동음의 전형적인 예를 2개 나타낸다. 종축은 진동음을 마이크로폰(4)으로 수신하고, 수신 전압을 앰프(41)로 증폭하여 AD 변환한 값을 나타내고, 횡축은 시간을 나타낸다. 측정 시간은 2.5msec 정도로 하고 있다. 이들 예로부터 알 수 있는 바와 같이 약령계군 유래(Y)의 경우에는 진동음의 진폭이 시간의 경과와 함께 감쇠하고 있다. 한편, 도 4는 노령계군 유래(O)의 계란(E)의 진동음의 전형적인 예를 2개 나타낸다. 이들 예로부터 알 수 있는 바와 같이 노령계군 유래(O)의 경우에는 진동음의 진폭이 거의 감쇠하지 않고 계속해서 진동하고 있는 것이 확인된다.
본 실시예의 판정 수단(5)이 행하는 품질 판정 처리는 마이크로폰(4)으로 검출된 진동음의 진폭이 감쇠하는 속도에 기초하여 행한다. 구체적으로 말하면 가진 수단(3)으로 난각(E1)에 타격을 가하고 나서 소정 시간 내에 얻어지는 진동음 데이터의 파형에 엔빌로프 처리를 실시하여 얻어지는 엔빌로프 진폭을 평균화한 값과 소정의 임계값(T1)을 비교하고 있다.
도 5는 약령계군 유래(Y)의 계란(E)의 진동음 데이터(도 3에서 나타낸 것과 동일함, 진동음의 원데이터(raw data)를 파선으로 나타냄)에 엔빌로프 처리를 실시한 것(도 5에서 실선으로 나타냄)을 나타내고 있고, 한편 도 6은 노령계군 유래(O)의 계란(E)의 진동음 데이터(도 4에서 나타낸 것과 동일함, 진동음의 원데이터를 파선으로 나타냄)에 엔빌로프 처리를 실시한 것(도 6에서 실선으로 나타냄)을 나타내고 있다. 또한, 도 7에는 도 5에서 나타낸 것 이외로 약령계군 유래(Y)의 계란(E)의 진동음 데이터에 엔빌로프 처리를 실시한 전형적인 것을 3개 예시하고 있고, 도 8에는 도 6에서 나타낸 것 이외로 노령계군 유래(O)의 계란(E)의 진동음 데이터에 엔빌로프 처리를 실시한 전형적인 것을 3개 예시하고 있다.
다음에 도 9는 엔빌로프 진폭을 평균화한 값을 품질별·사이즈별로 플롯한 산포도이다. 종축은 엔빌로프 진폭의 평균값이고, 횡축은 좌측부터 차례로 약령계군 유래(Y)의 M 사이즈, 약령계군 유래(Y)의 L 사이즈, 노령계군 유래(O)의 M 사이즈, 노령계군 유래(O)의 L 사이즈이다. 각각의 사이즈의 범위 내에서의 좌우 방향으로의 플롯의 확대는 검사한 알의 순번에 따른 것으로 상관에는 영향을 미치지 않는다. 또한, 노령계군 유래(O)의 금이 간 계란에 대해서도 플롯하고 있지만, 금이 간 계란은 처음부터 진동음이 정상란과 상이하기 때문에 본 실시예의 계란의 검사 장치(2)로 약령계군 유래(Y)의 계란(E)인지 아닌지는 검사할 수 없다.
본 실시예의 검사 장치(2)에서는 평균값=100을 소정의 임계값(T1)으로서 설정하고 있고, 엔빌로프 진폭을 평균한 값이 100 이하인 것을 약령계군 유래(Y)의 계란(E)이라고 판정하고, 100을 넘는 것을 노령계군 유래(O)의 계란(E)이라고 판정한다. 그 판정 결과를 도 10에 나타낸다. 입수시에 약령계군 유래(Y)의 계란(E) 중 검사 장치(2)에 의해 정확하게 약령계군 유래(Y)라고 판정된 수는 30개 중 24개, 반대로 검사 장치(2)가 잘못되어 노령계군 유래(O)라고 판정한 수는 30개 중 6개로 오판정률은 6/30=20%였다. 한편, 입수시에 노령계군 유래(O)의 계란(E) 중 검사 장치(2)에 의해 정확하게 노령계군 유래(O)라고 판정된 수는 25개 중 20개, 반대로 검사 장치(2)가 잘못되어 약령의 닭군 유래(Y)라고 판정한 수는 25개 중 5개로 간과율은 5/25=20%였다. 또한, 이 오판정률, 간과율은 M 사이즈에 대해서만 계산하면 L 사이즈를 포함한 것보다도 오판정률, 간과율이 작아진다.
본 발명의 검사 장치(2)는 알(E)을 깨지 않고 비파괴로 가공 특성에 영향을 미치는 품질을 판별하는 것이지만, 이 검사 장치(2)의 원리의 설명을 위해서 약령계군 유래(Y)의 계란(E)과 노령계군 유래(O)의 계란(E)의 난각(E1)의 단면의 모습을 도 11 내지 도 14에 나타낸다.
도 11 및 도 13은 알(E)을 깨서 중앙 부근의 난각(E1) 및 난각막(E2)을 가위로 적당한 사이즈로 자른 후, 디지털 현미경으로 촬영한 단면 사진이다. 도 11은 약령계군 유래(Y)의 계란(E)의 난각(E1)의 단면이고, 도 12는 도 11을 설명용으로 모식적으로 나타낸 도면이다. 일반적으로 난각(E1)은 스펀지 형상으로 작은 구멍이 분포한 스펀지 기질(E3)과 유두 돌기(E4)로 구성되고, 표면이 큐티클층(E5)에 덮여 있다. 그러나 도 11 및 도 12에서는 유두 돌기(E4)를 관찰할 수 없고, 난각(E1)과 난각막(E2)의 경계가 불명확하게 되어 있다. 약령계군 유래(Y)의 계란(E)에서는 이와 같이 난각(E1)과 난각막(E2)의 결합이 강한 상태이기 때문에, 난각막(E2)이 댐퍼의 역할을 하여 해머(3) 등으로 가진된 후 시간이 지남에 따라 진동이 감쇠한다고 생각된다. 한편, 도 13은 노령계군 유래(O)의 계란(E)의 난각(E1)의 단면이고, 도 14는 도 13을 설명용으로 모식적으로 나타낸 도면이다. 도 13 및 도 14에서는 난각(E1)과 난각막(E2)의 사이에 다수의 유두 돌기(E4)를 관찰할 수 있고, 인접하는 유두 돌기(E4) 사이에 틈새(E6)가 형성되어 있는 것도 확인할 수 있다. 노령계군 유래(O)의 계란(E)에서는 이와 같이 난각(E1)과 난각막(E2)의 결합이 약한 상태이기 때문에, 해머(3) 등으로 가진된 후 시간이 지나도 진동이 감쇠하기 어렵다고 생각된다.
<본 실시 형태의 효과>
이상 설명한 바와 같이 본 실시 형태에 따른 계란의 검사 장치(2)는 검사 대상의 계란(E)의 난각(E1) 표면에 대하여 가진하는 가진 수단(3)과, 이 가진 수단(3)에 의해 발생한 난각(E1)의 진동을 검출하는 진동 검출 수단(4)과, 이 진동 검출 수단(4)으로 검출된 진동의 진폭이 감쇠하는 속도에 기초하여 검사 대상의 계란(E)이 약령계군 유래의 것인지 아닌지를 판정하는 판정 수단(5)을 구비하여 이루어진다. 그 때문에, 가공 특성이 뛰어난 호우 단위가 높은 계란(E), 즉 약령계군 유래의 계란(E)과, 가공 특성이 떨어지는 호우 단위가 낮은 계란(E), 즉 노령계군 유래의 계란(E)을 할란하지 않고 비파괴로 판별할 수 있다.
또한, 본 실시 형태의 진동 검출 수단(4)은 가진 수단(3)에 의해 발생한 진동음을 검출하는 것이고, 판정 수단(5)이 진동음의 진폭이 감쇠하는 속도를 수치화하는 연산부(6)를 구비하고, 이 연산부(6)에 의해 수치화된 값이 소정의 임계값(T1) 이하인 경우에 검사 대상의 계란(E)이 약령계군 유래의 것이라고 판정한다. 그 때문에, 종래의 진동음 검지 방식의 금이 간 계란 검사 장치, 즉 해머(3)의 충격에 의한 난각(E1)의 진동(에 의한 공기 진동)을 마이크로폰(4)으로 간접적으로 검지하는 금이 간 계란 검사 장치를 응용한 형태로, 피검사란이 정상적인지 아닌지라는 종래의 판정과는 달리 난품질이 좋은 약령계군 유래의 계란(E)인지 아닌지를 판별할 수 있다.
또한, 본 실시 형태의 계란(E)의 선별 집합 시스템은 복수열로 늘어선 계란(E)을 반송하는 반송 장치(1)와, 이 반송 장치(1) 위에서 반송되는 계란(E)이 약령계군 유래의 것인지 아닌지를 검사하는 계란의 검사 장치(2)와, 이 검사 장치(2)의 하류측에 배치되며 해당 검사 장치(2)의 검사 결과에 기초하여 계란(E)이 분배되는 분배 장치를 구비하여 이루어진다. 그 때문에, 검사 장치(2)에 의해 약령계군 유래라고 판정된 계란(E)과 노령계군 유래라고 판정된 계란(E)을 별개의 집합 장소에 배분할 수 있다. 일반적으로 약령계군 유래의 것이 노령계군 유래의 것에 비하여 호우 단위가 높은 좋은 난품질의 것이 많기 때문에, 예를 들어 상품으로서 고품질의 것이 요구되는 경우에는 약령계군 유래의 계란(E)이 모인 가운데에서 픽업하면 좋은 품질의 계란(E)을 보다 많이 모을 수 있는 가능성이 높아진다.
또한, 본 발명은 전술한 실시 형태에 한정되지 않는다.
본 발명의 계란의 검사 장치는 난각을 가진했을 때에 생기는 진동을 이용하여 검사 대상의 계란의 품질을 측정하는 것이고, 종래 잘 알려진 난각을 가진했을 때에 생기는 진동을 이용하여 난각의 균열의 유무를 검사하는 기구를 다양하게 적용할 수 있다. 즉, 가진 수단과 진동 검출 수단은 전술한 해머와 마이크로폰에 한정되지 않고 다양하게 변경 가능하다. 일례로서 진동 검출 수단은 압전 소자 등을 이용하여 난각에 직접 또는 간접적으로 접촉하여 가진 수단에 의해 발생한 진동을 검출하는 것이어도 된다. 이와 같이 검사 장치가 난각의 진동을 직접 파악하는 경우여도 판정 수단이 진동의 진폭이 감쇠하는 속도를 수치화하는 연산부를 구비하고, 이 연산부에 의해 수치화된 값이 소정의 임계값 이하인 경우에 검사 대상의 계란이 약령계군 유래의 것이라고 판정하면 된다.
또한, 전술한 실시 형태 및 실시예에 있어서는 가진 수단 및 진동 검출 수단으로서 종래 공지의 금이 간 계란 검사 장치에서 이용되는 것과 동일한 해머나 마이크로폰을 사용하고 있었지만 이것에는 한정되지 않고 다양하게 변경 가능하다. 또한, 균열의 유무에 대해서는 1개의 알에 대하여 복수 개소(예를 들어 알의 전체 둘레에 걸쳐 8개소)를 가진할 필요가 있지만, 본 발명의 검사 장치에 의한 품질 검사에서는 1개의 알에 대하여 1개소를 최저 1회 가진하는 것만으로 약령계군 유래의 알인지 아닌지를 판별 가능하다. 전술한 실시 형태나 실시예에 있어서도 1회의 가진에 기초한 진동음의 진폭이 감쇠하는 속도에 기초하여 엔빌로프값의 평균을 산출하는 것을 상정하고 있다. 물론 데이터의 신뢰성을 높이기 위해서 1개의 알에 대하여 복수 개소를/복수회 가진해도 되는 것은 말할 필요도 없다.
또한, 본 발명의 계란의 검사 장치는 균열의 유무를 검사하는 금이 간 계란 검사 장치와 관련지어 사용해도 된다. 이러한 검사 시스템으로서 검사 대상의 계란을 회전시키는 회전 수단(예를 들어 장구형 롤러 등)과, 이 회전 수단상의 계란의 난각 표면에 대하여 복수회 가진하는 가진 수단과, 이 가진 수단에 의해 발생한 진동을 검출하는 진동 검출 수단과, 검사 대상의 계란이 금이 간 계란인지 아닌지를 판정하는 균열 계란 판정 수단과, 검사 대상의 계란이 약령계군 유래의 것인지 아닌지를 판정하는 품질 판정 수단(전술한 실시 형태나 실시예에서 설명한 「판정 수단」에 대응)을 구비하고, 균열 계란 판정 수단과 품질 판정 수단은 진동 검출 수단으로 검출된 진동에 기초하여 판정을 수행하는 것을 들 수 있다. 여기서, 균열 계란 판정 수단에서 이용하는 진동 데이터와 품질 판정 수단에서 이용하는 진동 데이터는 별개여도 되고 동일해도 된다. 바꾸어 말하면 균열의 유무를 검사하는 금이 간 계란 검사 장치와 병렬시켜 균열의 유무를 검사한 후에 약령계군 유래의 알인지 아닌지의 검사를 행할 수도 있고, 금이 간 계란 검사와 난품질 검사의 가진 동작 및 진동 검출 동작을 공통화하여 1개의 진동음 신호로부터 얻어지는 2개의 정보(균열의 유무나 정도에 관한 균열 정보와 약령계군 유래의 알인지 아닌지에 관한 품질 정보)에 기초하여, 바꾸어 말하면 균열의 확인용으로 검출한 진동음 데이터를 품질 검사용으로 재이용하여 균열인지 아닌지의 확인과 약령계군 유래의 알인지 아닌지의 판정을 병행하여 행해도 된다.
균열의 검사 후에 품질의 검사를 행하는 전자의 경우의 일례를 이하에 나타낸다. 금이 간 계란 검사 장치는 예를 들어 전술한 계란의 검사 장치와 부품을 공통화한 가진 수단(해머)과 진동 검출 수단(마이크로폰)을 구비하고, 또한 진동 검지 수단으로 검지된 진동음 데이터에 기초하여 피검사란의 균열을 판정하는 균열 계란 판정 수단을 구비한 종래부터 잘 알려진 것이 바람직하다. 검사 방법의 일례로서는 우선 피검사란이 금이 간 계란 검사 장치에 있어서 해머로 가진되고, 그 가진에 의해 발생한 진동음을 마이크로폰으로 검출하고, 균열 계란 판정 수단에 있어서 균열이 있는지 아닌지를 판별한다. 그 후, 균열이 없는 알(정상란)로서 판정된 피검사란에 대하여 본 발명에 따른 검사 장치의 해머로 가진한 후, 진동음을 검출하고, 판정 수단에 의해 약령계군 유래의 알인지 아닌지를 판별한다. 이와 같이 종래의 금이 간 계란 검사 장치의 기구와 본 발명의 검사 장치의 기구를 병렬시켜 균열의 유무뿐만 아니라 알의 품질에 대해서도 체크하는 것이 가능해진다.
다음에 균열의 확인용으로 검출한 진동 데이터를 품질 검사용으로 재이용하는 후자의 경우의 일례를 이하에 나타낸다. 이 검사 장치는 예를 들어 가진 수단(해머)과 진동 검출 수단(마이크로폰)을 구비한다. 검사 방법의 일례로서는 우선 피검사란이 해머로 복수회 가진되고, 그 가진에 의해 발생한 진동음을 마이크로폰으로 검출하고, 그 검출에서 얻어진 균열 정보를 기초로 균열 계란 판정 수단에 있어서 균열이 있는지의 여부를 판별한다. 한편, 복수회의 가진 중 적어도 1회의 가진에 의한 진동의 검출로부터 얻어진 품질 정보를 기초로 품질 판정 수단에 의해 약령계군 유래의 알인지 아닌지를 판별한다. 품질 판정 수단에서는 진동 검출 수단으로 검출된 진동의 진폭이 감쇠하는 속도(복수회의 가진에 의한 진동음 데이터를 이용하는 경우에는 그 평균값)에 기초하여 판정을 수행하면 된다.
또한, 본 발명의 연산부는 전술한 바와 같은 엔빌로프 진폭(포락선)을 평균화한 값을 산출하는 것에 한정되지 않는다. 예를 들어 진동음 데이터의 파형을 엔빌로프 처리한 후의 시간과 진폭으로 둘러싸이는 면적을 산출하고, 판정 수단으로 그 면적의 값과 임계값을 비교하는 것이 생각된다. 이 경우, 면적의 값이 임계값 이하인 경우, 즉 소정 시간 내에 진동음의 진폭이 크게 감쇠하기 때문에 면적이 작아지는 경우에는 피검사란이 약령계군 유래의 것이라고 판정하면 된다. 또한, 다른 예로서는 진동음 데이터의 파형을 엔빌로프 처리한 후의(가진 직후가 아님) 특정 시각의 순간 진폭을 산출하고, 판정 수단으로 그 순간 진폭의 값과 임계값을 비교하는 것이어도 된다. 이 경우, 순간 진폭의 값이 임계값 이하인 경우, 즉 가진 후 시간이 경과하면 진동음의 진폭이 크게 감쇠하기 때문에 순간 진폭이 작아지는 경우에는 피검사란이 약령계군 유래의 것이라고 판정하면 된다. 그 밖에도 복수 시점에 있어서의 진폭을 연결한 구배를 이용하여 진폭이 감쇠하는 속도를 연산하는 방법이나 진동 데이터의 기준점보다 하측에 나타나는 진폭을 기준점보다 상측에 반전시켜 그 파형의 면적 등을 이용하여 진폭이 감쇠하는 속도를 연산하는 방법 등이 생각된다.
또한, 판정 수단은 검사 대상의 계란을 약령계군 유래의 것인지 노령계군 유래의 것인지의 2가지로 나누는 경우뿐만 아니라 임계값을 복수 설정하거나 하여 예를 들어 약령계군 유래의 것과 중간 정도의 일령의 계군(鷄群) 유래의 것과 노령계군 유래의 것의 3단계 또는 그 이상으로 분류하도록 해도 된다.
여기에 개시된 실시 형태는 예시이며 이에 제한되는 것은 아니다. 본 발명은 상기에서 설명한 범위가 아니라 특허 청구 범위에 의해 나타나고, 특허 청구 범위와 균등의 의미 및 범위에서의 모든 변경이 포함되는 것이 의도된다.
본 발명은 계란의 검사 장치, 계란의 선별 집합 시스템, 계란의 검사 시스템에 이용할 수 있다.
1: 반송 장치 2: 계란의 검사 장치
3: 가진 수단(해머) 4: 진동 검출 수단(마이크로폰)
5: 판정 수단 6: 연산부
T1: 임계값 E: 계란
E1: 난각

Claims (6)

  1. 검사 대상의 계란의 난각(卵殼) 표면에 대하여 가진(加振)하는 가진 수단(加振手段: oscillating means)과,
    이 가진 수단에 의해 발생한 진동을 검출하는 진동 검출 수단과,
    이 진동 검출 수단으로 검출된 진동의 진폭이 감쇠하는 속도에 기초하여 검사 대상의 계란이 약령계군(若齡鷄群) 유래의 것인지 아닌지를 판정하는 판정 수단을 구비한 계란의 검사 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    진동 검출 수단이 가진 수단에 의해 발생한 진동음을 검출하는 것이고,
    판정 수단이 진동음의 진폭이 감쇠하는 속도를 수치화하는 연산부를 구비하고,
    이 연산부에 의해 수치화된 값이 소정의 임계값 이하인 경우에 검사 대상의 계란이 약령계군 유래의 것이라고 판정하는 계란의 검사 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    진동 검출 수단이 가진 수단에 의해 발생한 진동을 난각에 접촉하여 검출하는 것이고,
    판정 수단이 진동의 진폭이 감쇠하는 속도를 수치화하는 연산부를 구비하고,
    이 연산부에 의해 수치화된 값이 소정의 임계값 이하인 경우에 검사 대상의 계란이 약령계군 유래의 것이라고 판정하는 계란의 검사 장치.
  4. 복수열로 늘어선 계란을 반송하는 반송 장치와,
    이 반송 장치 위에서 반송되는 계란이 약령계군 유래의 것인지 아닌지를 검사하는 제1항, 제2항 또는 제3항의 계란의 검사 장치와,
    이 검사 장치의 하류측에 배치되며 해당 검사 장치의 검사 결과에 기초하여 계란이 분배되는 분배 장치를 구비한 계란의 선별 집합 시스템.
  5. 검사 대상의 계란을 회전시키는 회전 수단과,
    이 회전 수단상의 계란의 난각 표면에 대하여 복수회 가진하는 가진 수단과,
    이 가진 수단에 의해 발생한 진동을 검출하는 진동 검출 수단과,
    이 진동 검출 수단으로 검출된 진동의 진폭이 감쇠하는 속도의 각 회의 평균값에 기초하여 검사 대상의 계란이 약령계군 유래의 것인지 아닌지를 판정하는 판정 수단을 구비한 계란의 검사 시스템.
  6. 검사 대상의 계란을 회전시키는 회전 수단과,
    이 회전 수단상의 계란의 난각 표면에 대하여 복수회 가진하는 가진 수단과,
    이 가진 수단에 의해 발생한 진동을 검출하는 진동 검출 수단과,
    검사 대상의 계란이 금이 간 계란인지 아닌지를 판정하는 균열 계란 판정 수단과,
    검사 대상의 계란이 약령계군 유래의 것인지 아닌지를 판정하는 품질 판정 수단을 구비하고,
    균열 계란 판정 수단과 품질 판정 수단은 진동 검출 수단으로 검출된 진동에 기초하여 판정을 수행하는 것인 계란의 검사 시스템.
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