TWM604111U - 禽蛋品質檢測機 - Google Patents

Abstract

一種禽蛋品質檢測機，尤特指機台包括三個區域：入料轉向與烘乾區、刷蛋與檢測區、出料區，與五個模組：入料轉向模組、烘乾模組、刷蛋模組、檢測模組與蛋品分級模組，由該入料轉向模組將待檢測的禽蛋依序輸送至該烘乾模組、該刷蛋模組、該檢測模組與該蛋品分級模組進行烘乾、潔蛋、裂痕檢測與分級作業，該檢測模組設有敲擊棒、集音管、聲音放大器、隔音罩與麥克風，聲音由該集音管進入該聲音放大器，聲音放大後再匯集於該麥克風，經由快速傅立葉轉換為頻譜訊號，據此分析檢測出裂痕禽蛋與完整禽蛋，為其特徵者。

Description

禽蛋品質檢測機

本新型禽蛋品質檢測機，主要是應用於禽蛋裂痕的品質檢測技術上。

蛋為國人蛋白質攝取之主要來源，60年來台灣消費蛋的數量已成長10倍，由平均每人每年消費30顆蛋增加至300顆以上，幾乎是每1到2天就吃1顆蛋，禽蛋品質的好壞不僅與食品安全息息相關，也影響之後製成食品的口感以及加工特性(如凝膠性、乳化性和發泡性等)，近年來台灣食安問題不斷，使用破殼蛋作為食品原物料，造成嚴重食安問題，政府部門乃預計制定新法加強稽查，積極改善食品原物料管理機制，盼從源頭管理做起堵絕食安問題。為了蛋品的衛生安全及品質要求，必須進行蛋殼裂痕以及血斑、肉斑等檢測，挑出受損或是品質不好的蛋品，以確保國人的健康。

目前台灣與東南亞國家大多以人工方式檢測蛋品品質，此方式不僅無準確標準，且相當耗費人力，因應全球經濟快速開發下，未來人力成本將大幅增加，自動化檢測勢在必行。市售雞蛋及鴨蛋之鮮用蛋，若有裂痕存在，將大幅減少其保存期限，甚至造成沙門桿菌孳生；而加工蛋則大多以鴨蛋製成皮蛋與鹹鴨蛋進行販售，若於鴨蛋產下或運 輸過程碰撞造成裂痕的存在，使後製加工醃製過程中，一旦過量的藥劑或雜質從裂痕處滲入，將影響人體健康及最後成品之成功率和品質，所以無論是鮮用蛋或加工蛋，對於裂痕檢測的準確率及精度要求皆為嚴苛，故期望能建立良好之原物料管理機制，從源頭管理做起堵絕相關食安問題。

蛋品自動化檢測全球產值預估數百億元，而目前國內許多蛋品清洗分級設備大廠，其產品皆無自動化裂痕檢測功能，無法更確切符合目前蛋品檢測需求，國際競爭力不足，無法與荷蘭與日本等國際大廠競爭禽蛋品質檢測這塊大餅。

本創作人目前從事相關產品的製造、設計，累積多年的實務經驗與心得，針對我國蛋品設備僅有清洗與分級包裝之功能，缺乏裂痕品質檢測之功能，無法滿足現代蛋品品質需求，蛋品設備也不具有國際競爭力，積極地投入創新與改良的精神，所完成的禽蛋品質檢測機。

新型解決問題所應用的技術手段以及對照先前技術的功效係在於：為解決部分禽蛋常沾黏糞便、泥土等異物影響裂痕檢測準確率與良率的問題，本創作一方面將裂痕檢測單元模組化並客製化，可直接安裝於各大廠之蛋品清洗分級設備，使蛋品設備可以符合現行食品檢測需求。同時將檢測點數精簡至8點，並且模擬人工敲擊方式設計敲擊系統，亦增加麥克風隔音系統防止其他聲音干擾判斷，並加入進料、禽蛋分級系統完成簡易雛型機，使我國蛋品設備具有國際競爭力，以邁向東 南亞及其他國際市場。本創作有助於禽蛋加工業者在禽蛋裂痕的篩選的速度提升並提高加工成品之成功率，最終發展出智慧化之禽蛋裂痕檢測系統。

1:入料轉向與烘乾區

2:刷蛋與檢測區

3:出料區

10:入料轉向模組

11:輸送帶

12:滾軸

13:蛋輪

14:凹陷部

15:轉向機構

20:烘乾模組

21:烘乾箱

22:風扇

23:加熱裝置

30:刷蛋模組

31:刷蛋箱

32:刷桿

33:刷毛

34:馬達

35:皮帶

40:檢測模組

401:檢測箱

41:轉動軸心

42:敲擊棒

421:擊錘

422:敲擊座

423:敲擊軸心

424:架體

425:連桿

43:上緩衝器

44:下緩衝器

45:集音管

46:隔音罩

461:皺折部

462:簧片

47:聲音放大器

48:麥克風

49:包覆元件

50:蛋品分級模組

51:裂痕禽蛋收集區

52:第一完整禽蛋收集區

53:第二完整禽蛋收集區

54:第三完整禽蛋收集區

55:第四完整禽蛋收集區

56:輸送帶

57:隔板

58:導蛋器

59:推蛋器

E:禽蛋

S:復歸彈簧

M:驅動裝置

W:皮帶輪

R:皮帶

C1:磁鐵

C2:磁鐵

第一圖：係本創作之一線機台控制流程圖。

第二圖：係本創作機台之前視平面配置示意圖。

第三圖：係本創作機台之俯視平面配置示意圖。

第四圖：係本創作之入料轉向與烘乾區動作示意圖。

第五圖：係本創作之刷蛋區動作示意圖。

第六圖：係第五圖之Y-Y剖面示意圖。

第七圖：係本創作之檢測區動作示意圖。

第八圖：係第七圖之F-F剖面示意圖。

第九圖：係第七圖之G-G剖面示意圖。

第十圖：係本創作之敲擊與復歸動作示意圖。

第十一圖：係本創作之收音與隔音動作示意圖。

第十二圖：係本創作之出料區動作示意圖。

第十三圖：係本創作之兩線機台控制流程圖。

為使專精熟悉此項技藝之人仕業者易於深入瞭解本創作的構造內容以及所能達成的功能效益，茲列舉一具體實施例，並配合圖式詳細介紹說明如下：

一種禽蛋品質檢測機，敬請參閱第一圖所示：係本創作之 一線機台控制流程圖。與第二、三圖所示：係本創作機台之前視與俯視平面配置示意圖。機台主要包括三個區域：入料轉向與烘乾區1、刷蛋與檢測區2、出料區3與五個模組：入料轉向模組10、烘乾模組20、刷蛋模組30、檢測模組40與蛋品分級模組50；其中：

敬請參閱第四圖所示：係本創作之入料轉向與烘乾區動作示意圖。該入料轉向模組10設有一輸送帶11，該輸送帶11的寛度僅能容許一個禽蛋E置放，該輸送帶11的前段樞結設有複數個呈平行配置的滾軸12，該複數個滾軸12係由驅動裝置驅動而持續循環轉動，該輸送帶11的後段樞結設有複數個呈平行配置的蛋輪13，該蛋輪13設有呈弧形的凹陷部14，藉以在相鄰的凹陷部14之間形成一個禽蛋E的容置空間，該複數個蛋輪13係由驅動裝置驅動而持續循環轉動，作為將該禽蛋E依序輸送至該烘乾模組20、該刷蛋模組30、該檢測模組40與該蛋品分級模組50之用，該輸送帶11中間介於該滾軸12與該蛋輪13之間設有一轉向機構15，作為將該禽蛋E的尖端轉至同一邊；

該烘乾模組20係在循環轉動的該輸送帶11的上方處設有一烘乾箱21，該烘乾箱21的頂面設有複數個風扇22，該複數個風扇22的下方處設有一加熱裝置23，利用該複數個風扇22將該加熱裝置23所產生的熱能由上往下烘乾該禽蛋E表面沾黏的糞便、泥土等異物；

敬請參閱第五圖所示：係本創作之刷蛋區動作示意圖。與 第六圖所示：係第五圖之Y-Y剖面示意圖。該刷蛋模組30係在該禽蛋E係在循環轉動的該複數個蛋輪13的上方處設有一刷蛋箱31，該刷蛋箱31對應於該禽蛋E的尖端與鈍端處設有二刷桿32，該二刷桿32之間的距離呈前寛、後窄配置，該二刷桿32對應於該禽蛋E處設有複數個呈圓形環狀配置的刷毛33，該刷蛋箱31上方的左、右兩側處設有二馬達34，該二馬達34對應於該二刷桿32的前方處設有二皮帶35，由該二馬達34的該二皮帶35帶動該二刷桿32的該複數個刷毛33呈相反方向旋轉，利用該二刷桿32的該複數個刷毛33並排呈現前方開口較大、後方沒有開口的配置方式，由該二刷桿32的該複數個刷毛33從該禽蛋E的兩邊先刷，再逐漸朝向該禽蛋E的中間刷除附著在蛋殼表面的糞便、泥土等髒污；

敬請參閱第七圖所示：係本創作之檢測區動作示意圖。與第八、九圖所示：係第七圖之F-F與G-G剖面示意圖。檢測點包括禽蛋E尖端敲擊四處檢測點與鈍端敲擊四處檢測點，使用非接觸磁吸式敲擊機構以獲得更俐落的敲擊動作，能有效減少機械噪音。以鋁擠型作為機台主體架構，大功率可調速直流馬達作為動力來源，利用鍊條與皮帶傳動動力，設定檢測速度為每小時約9000顆蛋，減速機搭配齒輪比的計算，使敲擊速度與該蛋輪13輸送速度一致，該蛋輪13前進一格剛好完成一次敲擊動作，裂痕敲擊檢測模組長度僅約二公尺長，大幅減少整體機台長度，該檢測模組40係在循環轉動的該複數個蛋輪13的上方處設有一檢測箱401，該檢測箱401係由一驅動裝置M利用皮帶輪 W與皮帶R驅動旋轉兩個呈平行配置的轉動軸心41，該檢測模組40對應於該禽蛋E的尖端處設有四個敲擊棒42，該檢測模組40對應於該禽蛋E的鈍端處設有四個敲擊棒42，該敲擊棒42的前端設有一呈圓球狀的擊錘421，該敲擊棒42的中間設有一敲擊座422，該敲擊座422設有一敲擊軸心423，該敲擊座422的上方設有一架體424，該轉動軸心41與該架體424的對應處設有兩個磁性相吸的磁鐵C1、C2，該轉動軸心41每轉動一圈，該兩個磁鐵C1、C2會因相互吸引力而使該敲擊棒42向下敲動一次，該敲擊棒42的後端設有一連桿425，該連桿425設有一復歸彈簧S，藉此達到模仿人手敲擊瞬間離開的效果(如第十圖所示)，該敲擊棒42的上下處設有一上緩衝器43與一下緩衝器44，該上緩衝器43與該下緩衝器44為可調整式，為了使敲擊機構能準確地敲在小尺寸的禽蛋E，可由改變該復歸彈簧S長度以加強敲擊力道，以及調整該上緩衝器43與該下緩衝器44位置增加該敲擊棒42擺動幅度，原先無法敲擊到的小尺寸該禽蛋E在調整過後均能準確敲擊，用於控制該敲擊棒42之敲擊深度，亦可吸收敲擊之振動，降低噪音干擾；該檢測模組40對應於該禽蛋E的尖端處設有四個集音管45，該檢測模組40對應於該禽蛋E的鈍端處設有四個集音管45，該集音管45的下端設有一隔音罩46，當該禽蛋E位於正下方敲擊位置時，由該隔音罩46服貼於該禽蛋E表面，即可隔絕相鄰敲擊機構之敲擊響應傳入影響判別，該隔音罩46係由矽膠材質製成，該隔音罩46的內部鏤空，該隔音罩46的外部設有複數個 皺折部461，讓該隔音罩46隨著該禽蛋E表面弧度而具有伸縮的彈復空間，該隔音罩46的下方設有一簧片462，該簧片462的中間對應於該隔音罩46處呈鏤空狀，該簧片462兩邊向上彎折，讓該簧片462面對各尺寸的該禽蛋E均能順利滑過而不會撞擊到該隔音罩46，且由於該隔音罩46使用較軟的矽膠材質，不會限制住敲擊禽蛋E所產生之響應，且聲音由該隔音罩46集中傳入該集音管45，可使訊號更加放大，未加裝該隔音罩46容易收到隔壁敲擊聲音，但因為聲音較遠，所以振幅較小，而加裝之後其收音效果大幅提升，能有效改善隔音問題，該集音管45的上端設有一聲音放大器47，該聲音放大器47係由橡膠材質製成，可以達到良好的隔音效果，該聲音放大器47的內部鏤空，該聲音放大器47為一長軸10cm、短軸6cm之橢圓形，可由橢圓基本公式a^2=b^2+c^2。a為長軸長之半=5cm，b為短軸長之半=3cm，則為中心到焦點之距離=4cm。由橢圓特性可知，由焦點射出任意方向直線經橢圓邊緣反射後均會落於另一焦點上，聲音於橢圓形內的該集音管45焦點發散出，擴散放大之後再匯集於另一焦點處，故將麥克風48置於焦點處以取得最大響應訊號(如第十一圖所示)，該集音管45與該聲音放大器47的外部設有一包覆元件49，該包覆元件49係由一板金材質製成，能降低環境雜音干擾該麥克風48所接收之敲擊訊號，聲音由該集音管45進入該聲音放大器47，再經由橢圓形空間將聲音放大後再匯集於該麥克風48，經由快速傅立葉轉換為頻譜訊號，據此分析檢測出裂痕禽蛋與完整禽蛋，藉由收集各點頻譜圖後，擷取3000Hz 頻域及5000Hz頻域之特徵最大值，進行比例換算(5000Hz/3000Hz)，並將無裂痕蛋及裂痕蛋之比值，代入程式中，分析各門檻值對於該禽蛋E裂痕判別之準確率；

敬請參閱第十二圖所示：係本創作之出料區動作示意圖。該蛋品分級模組50設有一輸送帶56與複數個隔板57，由該複數個隔板57在該輸送帶56上區分成一裂痕禽蛋收集區51與第一完整禽蛋收集區52、第二完整禽蛋收集區53、第三完整禽蛋收集區54、第四完整禽蛋收集區55，該第一完整禽蛋收集區52、該第二完整禽蛋收集區53、該第三完整禽蛋收集區54與該第四完整禽蛋收集區55係依據該禽蛋E的重量分級成四個區段，該蛋品分級模組50的前方處設有一重量感知器(圖中未示)，當該禽蛋E通過該重量感知器(圖中未示)時，即可以得知該禽蛋E的重量，該蛋品分級模組50對應於該裂痕禽蛋收集區51與該第一完整禽蛋收集區52、該第二完整禽蛋收集區53、該第三完整禽蛋收集區54、該第四完整禽蛋收集區55設有五個導蛋器58與五個推蛋器59，該推蛋器59依照該禽蛋E有無裂痕與所秤出的重量，經由微電腦轉換成訊號，做為重量分級的依據，再由該推蛋器59將該禽蛋E推出該蛋輪13，由該導蛋器58導引至該輸送帶56上，最後將該禽蛋E輸送至所屬的分級區段中者。

敬請參閱十十三圖所示：係本創作之兩線機台控制流程圖。本發明所提供之一種禽蛋品質檢測機，除了可以設計成單線禽蛋品質檢測系統之外，亦可以設計成兩線的禽蛋品質檢測系統，甚至可以朝 向或多線的禽蛋品質檢測系統之方向進行開發。

綜合上述所陳，本創作係在提供一種禽蛋品質檢測機，經過本創作人實際製做完成以及反覆操作測試之後，證實的確可以達到本創作所預期的功能效益，同時又為目前坊間尚無見聞之首先創作，具有產業上的利用價值，誠然已經符合新型專利實用性與進步性之成立要義，爰依專利法之規定，向 鈞局提出新型專利之申請。

1:入料轉向與烘乾區

2:刷蛋與檢測區

3:出料區

10:入料轉向模組

11:輸送帶

15:轉向機構

20:烘乾模組

21:烘乾箱

22:風扇

23:加熱裝置

30:刷蛋模組

32:刷桿

33:刷毛

34:馬達

35:皮帶

40:檢測模組

401:檢測箱

45:集音管

49:包覆元件

50:蛋品分級模組

51:裂痕禽蛋收集區

52:第一完整禽蛋收集區

53:第二完整禽蛋收集區

54:第三完整禽蛋收集區

55:第四完整禽蛋收集區

59:推蛋器

Claims (9)

1. 一種禽蛋品質檢測機，包括：入料轉向模組、烘乾模組、刷蛋模組、檢測模組與蛋品分級模組，由該入料轉向模組將待檢測的禽蛋依序輸送至該烘乾模組、該刷蛋模組、該檢測模組與該蛋品分級模組進行烘乾、潔蛋、裂痕檢測與分級作業；其中：

   該檢測模組對應於該禽蛋的尖端與鈍端處設有兩呈平行配置的轉動軸心，該轉動軸心係由驅動裝置驅動旋轉，該檢測模組對應於該兩轉動軸心處依序設有複數個敲擊棒，該敲擊棒的前端設有一擊錘，該敲擊棒的中間設有一敲擊座，該敲擊座設有一敲擊軸心，該敲擊座的上方設有一架體，該轉動軸心與該架體的對應處設有磁性相吸兩個磁鐵，該轉動軸心每轉動一圈，該兩個磁鐵會因相互吸引力而使該敲擊棒向下敲動一次，該敲擊棒的後端設有一連桿，該連桿設有一復歸彈簧，該敲擊棒設有上、下兩個緩衝器，該檢測模組對應於該複數個敲擊棒的另一側處設有複數個集音管，該集音管的下端設有一隔音罩，該集音管的上端設有一呈橢圓形的聲音放大器，該聲音放大器的上方處設有一麥克風，該集音管與該聲音放大器的外部設有一包覆元件，聲音由該集音管進入該聲音放大器，再經由橢圓形空間將聲音放大後再匯集於該麥克風，經由快速傅立葉轉換為頻譜訊號，據此分析檢測出裂痕禽蛋與完整禽蛋者。
2. 如請求項1所述之禽蛋品質檢測機，其中：該入料轉向模組設有一輸送帶，該輸送帶的寛度僅能容許一個該禽蛋置放，該輸送帶的前段樞結設有複數個呈平行配置的滾軸，該複數個滾軸係由驅動裝置驅動 而持續循環轉動，該輸送帶的後段樞結設有複數個呈平行配置的蛋輪，該蛋輪設有呈弧形的凹陷部，藉以在相鄰的凹陷部之間形成一個該禽蛋的容置空間，該複數個蛋輪係由驅動裝置驅動而持續循環轉動，作為將該禽蛋依序輸送至該烘乾模組、該刷蛋模組、該檢測模組與該蛋品分級模組之用，該輸送帶中間介於該滾軸與該蛋輪之間設有一轉向機構，作為將該禽蛋的尖端轉至同一邊者。
3. 如請求項1所述之禽蛋品質檢測機，其中：該烘乾模組設有一烘乾箱，該烘乾箱的頂面設有複數個風扇，該複數個風扇的下方處設有一加熱裝置，利用該複數個風扇將該加熱裝置所產生的熱能由上往下烘乾該禽蛋表面的禽糞、禽羽等髒污者。
4. 如請求項1所述之禽蛋品質檢測機，其中：該刷蛋模組設有一刷蛋箱，該刷蛋箱對應於該禽蛋的尖端與鈍端處設有二呈平行配置的二刷桿，該二刷桿對應於該禽蛋處設有複數個呈圓形環狀配置的刷毛，該刷蛋箱的上方處設有二馬達，該二馬達對應於該二刷桿的前方處設有二皮帶，由該二馬達的該二皮帶帶動該二刷桿呈相反方向旋轉，該二刷桿之間的距離呈前寛、後窄配置，由該二刷桿的該複數個刷毛從該禽蛋的兩邊先刷，再逐漸朝向該禽蛋的中間刷除乾淨者。
5. 如請求項1所述之禽蛋品質檢測機，其中：該蛋品分級模組設有一輸送帶與複數個隔板，由該複數個隔板將該輸送帶區分成一裂痕禽蛋收集區與複數個完整禽蛋收集區，該複數個完整禽蛋收集區係依據該禽蛋的重量分級成複數個區段，該蛋品分級模組的前方處設有一重量感 知器，當該禽蛋通過該重量感知器時，即可以得知該禽蛋的重量，該蛋品分級模組對應於該裂痕禽蛋收集區與該複數個完整禽蛋收集區設有複數個導蛋器與複數個推蛋器，該推蛋器係依照該禽蛋有無裂痕與所秤出的重量，經由微電腦轉換成訊號，做為重量分級的依據，再由該推蛋器將該禽蛋推送至導蛋器，再由該輸送帶將該禽蛋輸送至所屬的分級區段中者。
6. 如請求項1所述之禽蛋品質檢測機，其中：該上、下兩個緩衝器為可調整式，調整該上、下兩個緩衝器位置增加該敲擊棒擺動幅度者。
7. 如請求項1所述之禽蛋品質檢測機，其中：該隔音罩係由矽膠材質製成，該隔音罩的內部鏤空，該隔音罩的外部設有複數個皺折部，讓該隔音罩隨著該禽蛋表面弧度而具有伸縮的彈復空間，該隔音罩的下方設有一簧片，該簧片的中間對應於該隔音罩處呈鏤空狀且兩邊向上彎折，讓各尺寸的該禽蛋順利滑過而不會撞擊到該隔音罩者。
8. 如請求項1所述之禽蛋品質檢測機，其中：該聲音放大器係由橡膠材質製成者。
9. 如請求項1所述之禽蛋品質檢測機，其中：該入料轉向模組、該烘乾模組、該刷蛋模組、該檢測模組與該蛋品分級模組係依據實際需求設計成單線、兩線或多線的禽蛋品質檢測機者。

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