เครื่องคัดเกรดไข่ไก่และคัดไข่ไก่แฝดแบบกึ่งอัตโนมัติ
Semi-automatic Grading Chicken Eggs and Separating Double Yolk Eggs Machine
Abstract
งานวิจัยมีวัตถุประสงค์ เพื่อพัฒนาเครื่องคัดเกรดไข่ไก่และคัดไข่ไก่แฝดแบบกึ่งอัตโนมัติ เพื่อให้สามารถทำงานแบบต่อเนื่องบนสายพานลำเลียงได้ โดยสามารถคัดเกรดไข่ไก่ได้ตั้งแต่เบอร์ 0–3 และสามารถแยกไข่ไก่เบอร์ 0 แบบแฝดกับแบบปกติได้ งานวิจัยนี้ได้ดำเนินงานจากการศึกษากระบวนการคัดเกรดไข่ไก่และไข่ไก่แฝด ทำการกำหนดสมบัติของเครื่องคัดเกรดไข่ไก่และทำการออกแบบ เมื่อได้แบบแล้วจึงทำการสร้างเครื่องคัดเกรดไข่ไก่และคัดไข่ไก่แฝดแบบกึ่งอัตโนมัติ ควบคู่กับการพัฒนาโปรแกรมการคัดเกรดไข่ไก่และไข่ไก่แฝด สุดท้ายคือการทดสอบการทำงานของเครื่องและการประมวลผลแต่ก่อนจะเข้าทำการประมวลผลได้สร้างระบบทำความสะอาดเปลือกไข่ เพื่อให้ได้ไข่ไก่ที่เหมาะสมก่อนที่จะไปทำการชั่งน้ำหนักและวัดขนาดด้วยกล้อง ค่าน้ำหนักจะเป็นเกณฑ์ในการคัดเกรดไข่ไก่ในแต่ละเบอร์ตั้งแต่เบอร์ 0–3 ในขณะที่น้ำหนักและรูปร่างในที่นี้ หมายถึง อัตราความยาวแกนหลักกับแกนรองของไข่ไก่นำมาประมวลผลด้วยตรรกศาสตร์คลุมเครือเพื่อพิจารณาความเป็นไข่ไก่แฝด ผลการทดสอบเครื่องพบว่า เครื่องสามารถลำเลียงไข่ไก่ทุก ๆ เบอร์ไปทำความสะอาดและเป่าแห้งได้ โดยน้ำหนักที่ชั่งได้บนสายพานลำเลียงผ่านโหลดเซลล์มีความผิดพลาดเพียง ±0.1 กรัม เมื่อเทียบกับตาชั่งยา ในขณะที่ค่าอัตราความยาวแกนหลักกับแกนรองของไข่ไก่ ที่ได้จากการประมวลผลด้วยภาพมีความถูกต้องแม่นยำเมื่อเทียบกับการวัดด้วยเวอร์เนียร์ ในส่วนของการประมวลผลพบว่า เครื่องสามารถคัดเกรดไข่ไก่ได้อย่างถูกต้องแม่นยำ 100 เปอร์เซ็นต์ ทุกเบอร์ ในขณะที่การคัดแยกไข่ไก่แฝดยังคงมีความผิดพลาดอยู่บ้างคือ 1 ใน 24 ฟอง
A semi-automated grading and separating double yolk chicken egg machine was developed by cleaning, grading, and separating egg No.0, No.1, No.2, and No.3 continuously on a conveyer. In order to conduct this research, we reviewed the grading criteria for chicken eggs and separated double yolk eggs first. Then the specifications for the machine were defined, and design began. After receiving the design, the machine was constructed couple with the development of a grading for chicken eggs and a separating double yolk eggs program. The machine operation was tested and tuned for properly works. The egg shell was needed to clean for precision weight and shape. As a result, the weight value will be used to grade eggs into egg No.0, No.1, No.2 and No.3, respectively, while shape refers to the ratio between the major and minor axis lengths of the eggs and weight is used as both parameters for determining a double yolk egg based on fuzzy logic algorithms. Test results indicate that the machine is capable of cleaning and blow drying chicken eggs in any number of eggs. The weight values from the load cell were calibrated from a standard scale. The weight value on the load cell has an error of only ±0.1 grams when compared with the standard scale. While, the ratio of the major and minor axis lengths of the eggs that measure from image processing were accurate compared to the Vernier caliper measurements. The results of the measurements by both methods generated no significant differences. The process of grading the eggs and sorting the double yolk eggs were tested continuously on conveyer and found that the machine was able to grade eggs with 100% accuracy in all numbers, while sorting double yolk eggs still had some errors of 1 in 24 eggs.
Keywords
[1] T. Pescatore, J. Jacob, and A. Cantor, “Grading table eggs” University of Kentucky Cooperative Extension, 2011.
[2] W. Chen, N. Du, Z. Dong and Z. Yang, “Double yolk nondestructive identification system based on Raspberry Pi and computer vision,” Food Measure, vol. 16, pp. 1605–1612, 2022.
[3] J. Thipakorn, R.Waranusast, and P. Riyamongkol, “Egg weight prediction and egg size classification using image processing and machine learning,”in 14th International Conference on Electrical Engineering/Electronics, Computer, Telecommunications and Information Technology (ECTI-CON), 2017, pp. 477–480.
[4] T. Intarakumthornchai and R. Kesvarakul, “Double yolk eggs detection using fuzzy logic,” PLOS ONE, vol. 15, no. 11, 2020.
[5] N. Nuksom and R. Songleknok, “Automatic chicken eggs sizing machine,” M.S. thesis, Department of Mechatronics Engineering, Faculty of Engineering, Suranaree University of Technology, 2019 (in Thai).
DOI: 10.14416/j.kmutnb.2024.08.009
ISSN: 2985-2145