禽蛋自动分级生产线中的禽蛋检测方法及装置

1.一种禽蛋自动分级生产线中的禽蛋检测装置，该检测装置的机架(2)的两端固定有两个大链轮(1)，两个大链轮(1)之间连接有链轮轴(12)，传输链(5)位于两个大链轮(1)上间歇运动传输，大链轮(1)的一侧具有平行移动机构(6)，禽蛋(23)从平行移动机构(6)移至传输链(5)上作间歇运动，其特征是：在两个大链轮(1)之间且位于传输链(5)的上方具有上盖板(10)，上盖板(10)上依次固定有裂纹检测设备(7)、透光检测设备(8)和光照检测设备(9)；在两个大链轮(1)之间且位于传输链(5)的下方设置有一个与传输链(5)接触的凸轮称重机构(3)，凸轮称重机构(3)由凸轮(16)、拨盘(17)、滚子推杆(20)、托盘(21)和电子称(24)组成，凸轮(16)和拨盘(17)均位于动力输入轴(14)上，动力输入轴(14)与中间传动轴(19)相平行，拨盘(17)与中间传动轴(19)上的槽轮(18)相配合，滚子推杆(20)的一端连接凸轮(16)，另一端连接电子称(24)，电子称(24)上部设置托盘(21)，禽蛋托盘(21)在滚子推杆(20)远休止的位置时将禽蛋(23)托起并有电子称(24)检测禽蛋(23)的重量。
2.根据权利要求1所述的禽蛋自动分级生产线中的禽蛋检测装置，其特征是：中间传动轴(19)上具有的小齿轮(15)与链轮轴(12)上的大齿轮(13)啮合。
3.一种禽蛋自动分级生产线中的禽蛋检测方法，其特征是包括如下步骤；
1)传输链(5)在大链轮(1)的带动下前进，槽轮(18)在拨盘(17)的带动下做间歇运动，使传输链(5)间歇前进；
2)拨盘(17)转动的同时凸轮(16)推动滚子推杆(20)向上运动，滚子推杆(20)上的托盘(21)将禽蛋(23)推起，同时托盘(21)下的电子称(24)检测到禽蛋(23)的重量，传输链(5)间歇向前运动时，在运动的时间完成禽蛋(23)的传输，在停歇的时间完成凸轮称重机构(3)的称重；
3)裂纹检测设备(7)、透光检测设备(8)和光照检测设备(9)在传输链(5)停歇的时间段内进行检测。

禽蛋自动分级生产线中的禽蛋检测方法及装置\n技术领域\n[0001] 本发明涉及禽蛋自动分级生产设备，尤其涉及对禽蛋进行检测的装置和方法，实现禽蛋的在线检测。\n背景技术\n[0002] 禽蛋自动分级生产设备的工作流程是：禽蛋产出后落入输运带，送至验蛋机，剔除破壳蛋，进入洗蛋机自动清洗，再送至禽蛋处理机自动涂膜、干燥等，最后进入选蛋机进行自动检数、分级和包装，这种成套的禽蛋自动分级生产设备为鲜壳蛋销售和蛋品加工提供了优质原料。\n[0003] 目前，在禽蛋自动分级生产线中，禽蛋制品的加工设备和检测设备有：光透验蛋机、自动选蛋机、贮运盘光透翻转式验蛋机、用于检测鸡蛋新鲜度的电导率仪、鸡蛋品质光电检测仪、鸡蛋中甲醛残留量测定仪和QJT-01型禽蛋质量微机自动系统等，这些加工、检测设备在使用中出现的不足之处是：均是零散的清洗及检测设备，各自独立工作，对禽蛋的重量、光照、透光和裂纹等的检测没有形成成套的生产线。\n发明内容\n[0004] 本发明的目的是提供一种用于禽蛋自动分级生产线中成套的在线检测装置，该装置能够对禽蛋的重量、光照、透光和裂纹进行在线综合检测。\n[0005] 本发明的另一目的是提供一种用于禽蛋自动分级生产线中安全、可靠且准确的在线检测方法。\n[0006] 本发明装置采用的技术方案是：该检测装置的机架的两端固定有两个大链轮，两个大链轮之间连接有链轮轴，传输链位于两个大链轮上间歇运动传输，大链轮的一侧具有平行移动机构，禽蛋从平行移动机构移至传输链上作间歇运动，在两个大链轮之间且位于传输链的上方具有上盖板，上盖板上依次固定有裂纹检测设备、透光检测设备和光照检测设备；在两个大链轮之间且位于传输链的下方设置有一个与传输链接触的凸轮称重机构，凸轮称重机构由凸轮、拨盘、滚子推杆、托盘和电子称组成，凸轮和拨盘均位于动力输入轴上，动力输入轴与中间传动轴相平行，拨盘与中间传动轴上的槽轮相配合，滚子推杆的一端连接凸轮，另一端连接电子称，电子称上部设置托盘。\n[0007] 本发明方法采用的技术方案包括如下步骤：传输链在大链轮的带动下前进，槽轮在拨盘的带动下做间歇运动，使传输链间歇前进；拨盘转动的同时凸轮推动滚子推杆向上运动，滚子推杆上的托盘将禽蛋推起，同时托盘下的电子称检测到禽蛋的重量，传输链间歇向前运动过程时，在运动的时间完成禽蛋的传输，在停歇的时间完成凸轮称重机构的称重；\n裂纹检测设备、透光检测设备和光照检测设备在传输链停歇的时间段内进行检测。\n[0008] 本发明的有益效果是，能够实现对禽蛋的柔性输送，保证禽蛋在检测装置中平稳地传输；同时，使禽蛋能够在传输链上自动翻转以便对禽蛋进行多方位的检测，能准确实现禽蛋的在线、实时和综合检测。\n附图说明\n[0009] 下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步说明。\n[0010] 图1是本发明结构连接简图。\n[0011] 图2是图1中凸轮称重机构3及其关联传动部件连接原理图。\n[0012] 图3是图2的左视旋转放置图。\n[0013] 图中：1.大链轮，2.机架，3.凸轮称重机构，4.链条张紧轮，5.传输链，6.平行移动机构，7.裂纹检测设备，8.透光检测设备，9.光照检测设备，10.上盖板，11.检测状态显示器，12.链轮轴，13.大齿轮，14.动力输入轴，15小齿轮，16.凸轮，17.拨盘，18.槽轮，\n19.中间传动轴，20.滚子推杆，21.托盘；22.蛋托，23.禽蛋，24.电子称。\n具体实施方式\n[0014] 如图1所示，本发明检测装置的机架2的两端固定安装两个大链轮1，两个大链轮\n1之间连接链轮轴12，传输链5位于两个大链轮1上间歇运动传输。在传输链5上设置链条张紧轮4。大链轮1的一侧放置平行移动机构6，在清洗机构中清洗干净的禽蛋被平行移动机构6从清洗机构移动到传输链5上，在大链轮1的带动下作间歇运动。在两个大链轮\n1之间、且位于传输链5的上方设有上盖板10、上盖板10上依次固定裂纹检测设备7、透光检测设备8、光照检测设备9三个检测设备，这种结构使禽蛋在传输链5上前进的过程中依次通过裂纹检测设备7、透光检测设备8和光照检测设备9。在两个大链轮1之间、且位于传输链5的下方设置一个凸轮称重机构3，凸轮称重机构3与传输链5接触，使禽蛋在传输链5上前进的过程中通过该凸轮称重机构3进行称重。由于传输链5是间歇运动的，所以禽蛋在停歇的时间内用来完成各项检测，运动的时间内用来完成传输任务，最终完成禽蛋的各项检测，并将禽蛋输送到前置的分级机构中。图1中的检测状态显示器11固定在机架\n2上，用来实时显示被检测禽蛋的状态。\n[0015] 如图2-3所示，凸轮称重机构3由凸轮16、拨盘17、滚子推杆20、托盘21和电子称\n24组成，凸轮16和拨盘17均安装在动力输入轴14上，动力由动力输入轴14输入，动力输入轴14带动凸轮16和拨盘17旋转运动。拨盘17与安装在中间传动轴19上的槽轮18相配合，中间传动轴19与动力输入轴14相平行，这样，拨盘17带动槽轮18做间歇转动。滚子推杆20的一端连接凸轮16，另一端连接电子称24，电子称24上部设置托盘21，托盘21上部具有蛋托22，蛋托22安装在蛋托轴上，蛋托轴通过蛋托22支撑安装在传输链5上，在蛋托轴的两端安装有端部齿轮，端部齿轮的功能是用来配合机架2上安装的齿条实现禽蛋\n23在传输链5上的自动翻转，以便各检测设备能够全方位的检测传输链5上的禽蛋23。\n[0016] 凸轮16的旋转运动推动滚子推杆20上下往复运动，通过电子称24对传输链5上的禽蛋23测重。在中间传动轴19上还安装有小齿轮15，小齿轮15与链轮轴12上的大齿轮13啮合，链轮轴12的两端固定在机架2的两端。大链轮1带动禽蛋传输链5间歇向前运动，其中运动的时间用来完成禽蛋23的传输，停止的时间用来完成凸轮机构16的称重。\n凸轮称重机构6称重的过程，拨盘17带动槽轮18间歇转动，安装的时候要调整好凸轮16和拨盘17的位置，以保证各运动部件在运动时不会发生干涉。禽蛋托盘21在滚子推杆20远休止的位置时将禽蛋23托起并有电子称24来检测禽蛋23的重量。\n[0017] 凸轮称重机构3的设计方法是利用Pro/E软件建立机架2、凸轮16、槽轮18间歇传动机构、传输链5和各检测设备的三维CAD模型；以多体系统动力学理论为基础，应用机械系统动力学仿真分析软件Pro/Mechanism建立凸轮称重机构3、槽轮18间歇传动机构等多体系统动力学模型，在此基础上创建了包括机架2、传输链5、各检测模块等在内的检测机构模型。对凸轮称重机构3进行参数化设计，在Pro/Mechanism中进行虚拟实验，得出对应于整套检测装置的最佳凸轮机构参数。并在有限元软件ABAQUS中分析了凸轮称重机构3在称重的过程中禽蛋23蛋壳的受力情况，以及蛋壳上的应力分布情况，并与实验数据相对比验证了凸轮称重机构3工作的可靠性和安全性。\n[0018] 对槽轮18间歇传动机构进行了参数化设计，在MathCAD中进行了仿真分析，通过改变槽轮18的槽深得出对应的槽轮的速度和加速度曲线，由曲线可知这种优化虽然使得速度的最大值有所减小但速度的变化出现了突变不利于平稳传输。通过应用组合机构可以实现槽轮18的角速度和角加速度的优化。并在有限元软件ABAQUS中分析了通过组合机构优化后的槽轮18运动状况对传输链5上的禽蛋23的影响，得到了禽蛋23蛋壳上的应力分布状态，验证了间歇传输系统的安全可靠。\n[0019] 本发明的检测步骤为：\n[0020] 第一步：由平行移动机构6将禽蛋23从清洗机构中移出放到传输链5上。\n[0021] 第二步：传输链5在大链轮1的带动下前进，大链轮1和大齿轮13安装在链轮轴\n12上，小齿轮15与槽轮18安装在中间传动轴19上，槽轮18在拨盘17的带动下做间歇运动，从而使得传输链5的间歇前进。\n[0022] 第三步：拨盘17与凸轮称重机构3中的凸轮16安装在动力输入轴14上，在拨盘\n17转动的同时凸轮16推动滚子推杆20向上运动，滚子推杆20上的托盘21将禽蛋23推起，同时托盘21下的电子称24检测到禽蛋23的重量。传输链5间歇向前运动过程时，其中运动的时间用来完成禽蛋23的传输，停止的时间用来完成凸轮称重机构3的称重。\n[0023] 第四步：上盖板10上安装的裂纹检测设备7、透光检测设备8和光照检测设备9在传输链5停歇的时间段内完成其检测任务。传动链5及其传动系通过轴承座支撑在机架2上，链条张紧轮4用来张紧传输链条。