[发明专利]基于机器视觉的鸡蛋对靶定向清洗杀菌涂膜装置及方法

权利要求书

1.基于机器视觉的鸡蛋对靶定向清洗杀菌涂膜装置,包括鸡蛋输送装置、风干装置、紫外线杀菌装置、定向喷涂涂膜装置和机架(27)，所述鸡蛋输送装置包括两条分别设置在机架(27)两侧的链条(7)和多个用于驱动链条(7)的链轮(26)，以及多根两端均与链条(7)连接的托蛋辊轴(11)和多个托蛋辊(10)，多根所述托蛋辊轴(11)等距设置在链条(7)上，每根托蛋辊轴(11)上均等距设置有多个托蛋辊(10)，所述风干装置、紫外线杀菌装置和定向喷涂涂膜装置沿鸡蛋(12)输送方向依次固定设置在机架(27)上且均位于托蛋辊(10)上方，其特征在于：还包括均位于所述风干装置之前且沿鸡蛋(12)运送方向依次固定设置在机架(27)上的机器视觉装置、对靶喷淋清洗杀菌装置和清水冲洗装置，以及两根齿条(8)、多个均与齿条(8)相啮合的齿轮(9)、用于检测输送链轮(26)转速的旋转编码器(5)、与旋转编码器(5)连接的PLC控制器(3)，两根所述齿条(8)分别设置在机架(27)的两侧，多个所述齿轮(9)均分别安装在托蛋辊轴(11)的两端；

所述机器视觉装置包括用于采集鸡蛋(12)图像信号的CCD相机(13)和给CCD相机(13)提供光照的光源(14)，所述CCD相机(13)和光源(14)均固定安装在机架(27)上，所述CCD相机(13)的信号输出端经数据采集线(4)与计算机(1)相连；

所述对靶喷淋清洗杀菌装置包括设置在机架(27)下方的清洗剂容器(18)、一端与清洗剂容器(18)相连的进液管(19)、与进液管(19)另一端相连的循环泵(20)、设有多个出液口的出液管(21)、多个均设有电磁针阀(23)的针嘴喷头(24)，所述出液管(21)的两端分别与循环泵(20)和清洗剂容器(18)相连，所述电磁针阀(23)的进液口均与出液管(21)的出液口相连，每个所述针嘴喷头(24)的出液口均设置在对应的托蛋辊(10)上方，每个所述电磁针阀(23)的信号输入端均通过控制信号输出线(16)与PLC控制器(3)相连；

所述清水冲洗装置包括多个均与清水电磁阀相连的喷淋喷头(28)，每个所述喷淋喷头(28)的出水口均对应设置在托蛋辊(10)的上方，每个所述清水电磁阀均与PLC控制器(3)相连。

2.根据权利要求1所述的基于机器视觉的鸡蛋对靶定向清洗杀菌涂膜装置，其特征在于：所述风干装置包括多个风刀(29)，每个所述风刀(29)均对应设置在托蛋辊(10)的上方。

3.根据权利要求1所述的基于机器视觉的鸡蛋对靶定向清洗杀菌涂膜装置，其特征在于：所述紫外线杀菌装置包括多个紫外线灯(30)，每个所述紫外线灯(30)均对应设置在托蛋辊(10)的上方。

4.根据权利要求1所述的基于机器视觉的鸡蛋对靶定向清洗杀菌涂膜装置，其特征在于：所述定向喷涂涂膜装置包括涂膜箱(31)和多个均设置在涂膜箱(31)内的涂膜剂喷头(32)，每个所述涂膜剂喷头(32)均对应设置在托蛋辊(10)的上方。

5.根据权利要求1-4任一项所述的基于机器视觉的鸡蛋对靶定向清洗杀菌涂膜装置，其特征在于：所述机器视觉装置还包括至少两个开启CCD相机(13)的接近开关(6)，所述接近开关(6)均设置在机架(27)上。

6.根据权利要求5所述的基于机器视觉的鸡蛋对靶定向清洗杀菌涂膜装置，其特征在于：所述出液管(21)的一端通过溢流阀(25)与清洗剂容器(18)相连。

7.根据权利要求6所述的基于机器视觉的鸡蛋对靶定向清洗杀菌涂膜装置，其特征在于：所述对靶喷淋清洗杀菌装置和清水冲洗装置均包括多片挡板(33)，多片所述挡板(33)分别位于每根托蛋辊轴(11)上的相邻托蛋辊(10)之间。

8.根据权利要求7所述的基于机器视觉的鸡蛋对靶定向清洗杀菌涂膜装置，其特征在于：所述PLC控制器(3)经数据通信线(2)与计算机(1)相连。

9.一种采用权利要求8所述装置的基于机器视觉的鸡蛋对靶定向清洗杀菌涂膜方法，其特征在于：包括以下步骤：

A、启动电机驱动链轮(26)，并进而带动链条(7)运转，将未经处理的鸡蛋(12)放置在托蛋辊(10)上，鸡蛋(12)随着链条(7)运动而被匀速传输，同时，托蛋辊(10)在齿轮(9)和齿条(8)的作用下转动，鸡蛋(12)在与托蛋辊(10)之间摩擦力作用下转动，旋转编码器(5)通过检测链轮(26)的速度进而得到鸡蛋(12)的输送速度，结合齿轮(9)的模数进一步确定鸡蛋(12)的转速，并将采集的鸡蛋(12)输送速度和转速信息输入到PLC控制器(3)，进一步传输到计算机(1)中；

B、当每个齿轮(9)靠近接近开关(6)时，接近开关(6)启动CCD相机(13)拍摄鸡蛋(12)图像，每个齿轮启动一次接近开关(6)，触发CCD相机(13)依次采集鸡蛋(12)多个方向的图像，将采集的图像信号输入到计算机(1)，通过计算机(1)对鸡蛋(12)的输送速度、转速和图像进行综合分析和处理，确定鸡蛋(12)中的脏污鸡蛋的位置及脏污鸡蛋中的脏污区域，确定鸡蛋(12)中的脏污区域大小以及在蛋壳上的位置；

C、通过PLC控制器(3)开启电磁针阀(23)，针嘴喷头(24)对处于下方的脏污鸡蛋的脏污区域进行杀菌清洗，对干净的鸡蛋(12)则不进行杀菌清洗，通过PLC控制器(3)对进行过杀菌清洗的鸡蛋(12)的位置进行跟踪；

D、通过PLC控制器(3)开启清水电磁阀，喷淋喷头(28)对处于下方的、经杀菌清洗过的鸡蛋(12)进行清水冲洗，对未经杀菌清洗的鸡蛋(12)则不进行清水冲洗；

E、开启风刀(29)，对经清水冲洗过的鸡蛋(12)进行风干，对未经清水冲洗的鸡蛋(12)则吹掉蛋壳表面的浮尘；

F、对经风干和去除浮尘后的鸡蛋(12)进行紫外线灯(30)照射，进行紫外线杀菌；

G、通过PLC控制涂膜剂喷头(32)对清水冲洗过的鸡蛋(12)进行喷涂涂膜，未经清水冲洗的鸡蛋(12)则正常通过，即得到成品鸡蛋。