Линия с оптической системой идентификации макро- и микроповреждений тканей корнеклубнеплодов и яблок

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению, а именно к машинам для сортировки предметов округлой формы. Линия включает приемный бункер 1, передаточный транспортер 2, очиститель вороха 3, транспортерное сортировочное устройство 4 с камерой 6, разделенное на две инспекционные линии 5, блок управления 7. Линия снабжена установленной над инспекционными линиями 5 системой освещения 15 с микроконтроллером 16. Камера 6 установлена в механизме подвеса 13 и выполнена гиперспектральной с высокой детализацией сканируемых объектов и возможностью перемещения за счет шаговых электродвигателей 14 по направляющим 11 и реечным передачам 12 вверх-вниз в вертикальной плоскости и вдоль-поперек в горизонтальной плоскости. Изобретение обеспечивает повышение качества распознавания макро- и микроповреждений тканей корнеклубнеплодов и яблок. 2 ил.

 

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению, а именно к машинам для сортировки предметов округлой формы.

Известно устройство для сортирования предметов округлой формы (патент РФ №2119832, МПК B07B 1/10, B07B 13/04, 1998 г.), содержащие бункер подачи, приспособление для приема и отвода предметов сортировки, два транспортера.

Недостатком известного устройства является незначительная точность сортировки. В процессе работы данной установки, клубни размеры которых превышают размеры соответствующей сортирующей щели, ограничивают движение мелких клубней, размеры которых меньше размера сортирующей щели, и перемещают их по ходу движения транспортеров в приспособление для приема и отвода рассортированного материала соответствующей фракции. Вследствие этого мелкие клубни попадают в крупные фракции, снижая точность сортировки. Данное устройство малопроизводительно и не производит качественное отделение фракций в связи с необходимостью постоянного регулирования углов наклона продольной и поперечной осей верхнего транспортера.

Наиболее близкой по технической сущности к заявленному устройству является выбранная в качестве прототипа линия для послеуборочного сортирования клубней картофеля, корней и плодов овощей (патент на изобретение RU 2711780 МПК A23N 15/00 2020), содержащая приемный бункер, передаточный транспортер, очиститель вороха, транспортерное сортировочное устройство с камерой, разделенное на две инспекционные линии, блок управления. Транспортерное сортировочное устройство выполнено с разделением на две инспекционные линии, поверхность которых представляет собой транспортерную ленту с направленным рельефом, снабжено камерой технического зрения установленной в начале сортировочного устройства с зоной покрытия всей рабочей поверхности двух инспекционных линий, позволяющей определять основные линейные размеры клубней картофеля, внешние их повреждения, распознавать зараженные клубни и примеси, с последующей передачей полученных данных в блок управления сортирующего устройства, с последующей обработкой и выводом соответствующих сигналов на исполнительные механизмы, которые с помощью упруго-эластичных рабочих органов приводимых в действие электроприводами направляют клубни картофеля в лотки по размерному признаку, их зараженности, внешним повреждения.

Недостатком известной линии является низкая эффективность распознавания макро- и микроповреждений тканей клубней картофеля, корней и плодов овощей и качество их сортирования.

Технической задачей предлагаемого изобретения является повышение качества распознавания макро- и микроповреждений тканей корнеклубнеплодов и яблок, классификации объектов сортирования, путем сравнения их с введенными эталонными параметрами для выявления желаемого класса и соответствующего выходного канала.

Поставленная техническая задача достигается тем, что линия с оптической системой идентификации макро- и микроповреждений тканей корнеклубнеплодов и яблок, содержащая приемный бункер, передаточный транспортер, очиститель вороха, транспортерное сортировочное устройство с камерой, разделенное на две инспекционные линии, блок управления, согласно изобретению, она снабжена установленной над инспекционными линиями системой освещения с микроконтроллером, камера установлена в механизме подвеса и выполнена гиперспектральной с высокой детализацией сканируемых объектов и возможностью перемещения за счет шаговых электродвигателей по направляющим и реечным передачам вверх-вниз в вертикальной плоскости и вдоль-поперек в горизонтальной плоскости.

Изобретение поясняется чертежами.

На фиг. 1 – линия с оптической системой идентификации макро- и микроповреждений тканей корнеклубнеплодов и яблок; на фиг. 2 – транспортерное сортировочное устройство.

Линия с оптической системой идентификации макро- и микроповреждений тканей корнеклубнеплодов и яблок, состоит из приемного бункера 1, соединенного с передаточным транспортером 2. Очиститель вороха 3 и транспортерное сортировочное устройство 4 выполнены модульно и с двумя инспекционными линиями 5. Рабочая поверхность инспекционных линий 5 представляет собой транспортерную ленту с направленным рельефом.

Транспортерное сортировочное устройство 4 имеет гиперспектральную камеру 6, блок управления 7, исполнительные механизмы 8 с упруго-эластичными рабочими органами, приводимые в действие электроприводами 9 и лотки 10 для отвода примесей и откалиброванных корнеклубнеплодов.

Гиперспектральная камера 6 выполнена с высокой детализацией сканируемых объектов. Она излучает различные длины волн света в инфракрасной части электромагнитного спектра и имеет спектроскопические характеристики (отражаемость, флюоресценция и т.п.). После того как свет отразится от поверхности объекта, происходит его визуализация. В зависимости от химического состава объект сканирования будет отражать свет. Отраженный свет от объекта - это его спектральная подпись, которая далее будет сравниваться с эталонными подписями из ранее созданной электронной базы данных находящийся в блоке управления 7.

Камера 6 зафиксирована в подвесе 13 с возможностью перемещения за счет шаговых электродвигателей 14 по направляющим 11 и реечным передачам 12 вверх и вниз в вертикальной плоскости, и вдоль и поперек в горизонтальной плоскости. Шаговые электродвигатели 14 запитаные от сети переменного тока и жестко закреплены на раме сортировочного устройства 4, через речные передачи 12. Перемещения камеры 6 в горизонтальной и вертикальной плоскостях, позволяют охватывать всю рабочую поверхность двух инспекционных линий 5 и производить сканирование объектов со всех сторон.

Система освещения 15 установлена над рабочей поверхностью инспекционных линий 5 с микроконтроллером 16. Режимы работы задает программируемый микроконтроллер 16, расположенный, например, в корпусе блока управления 7 или в отдельном корпусе с размещением на раме транспортерного сортировочного устройства 4. Наличие системы освещения 15, позволяет снизить продолжительность времени сканирования объектов.

Наличие гиперспектральной камеры 6, установленной с возможностью перемещения в вертикальной и горизонтальной плоскостях и системы освещения 15 с микроконтроллером, позволяет повысить качество распознавания микро- и макроповреждений тканей корнеклубнеплодов и классификации объектов сортирования.

Приемный бункер 1, передаточный транспортер 2 и очиститель вороха 3 предназначены для приема обрабатываемой продукции и подготовки ее к сортировке.

Транспортерное сортировочное устройство 4 с двумя инспекционными линиями 5 и камерой 6 предназначено для идентификации микро- и макроповреждений тканей корнеклубнеплодов.

Линия с оптической системой идентификации макро- и микроповреждений тканей корнеклубнеплодов и яблок (на примере картофеля) работает следующим образом.

Клубни картофеля из транспортного средства выгружают в приемный бункер 1. Подача клубнеплодов из бункера 1 на передаточный транспортер 2 осуществляется автоматически в зависимости от их количества.

Передаточный транспортер 2 подает массу на спиральный очиститель вороха 3, на котором отделяются почвенные примеси, отводящиеся в лотки 10. Далее очищенные клубнеплоды картофеля поступают на транспортерное сортировочное устройство 4, где происходит идентификация микро- и макроповреждений тканей, выбраковка и отвод не кондиции.

Рабочая поверхность инспекционных линии 5 представляет собой транспортерные ленты не соединенные друг с другом, на которые нанесен направленный рельеф, например, тип елочка, позволяющий ограничить перемещение клубнеплода в его границах.

По мере продвижения клубнеплодов по инспекционным линиям 5, гиперспектральная камера 6, например OCI-F, зафиксированная в подвесе 13, перемещается за счет шаговых электродвигателей 14 по направляющим 11 и реечным передачам 12 вверх-вниз в вертикальной плоскости, и вдоль-поперек в горизонтальной плоскости и сканирует клубни, облучая их рассеянным световым потоком.

Установленная система освещения 15 сортирующей поверхности позволяет повысить освещенность объектов, уменьшить время сканирования, идентификации микро- и макроповреждений тканей клубней, выбраковки и отвода некондиции продукции. Для этого использована, например, лампа ДНаТ-400, установленная над рабочей поверхностью транспортерных лент 5.

Энергосберегающие светодиоды дневного света обеспечивают стробоскопическое освещение, которое используется для надежной идентификации изменения цвета, выявления ризоктонии, трещин и других внешних дефектов клубней картофеля.

Установка режима освещения осуществляется с помощью программируемого микроконтроллера 16, расположенного в корпусе блока управления 7, отвечающего за порядок работы электроприводов 9 и исполнительных механизмов 8.

Камера 6 передает изображения в блок управления 7, программное обеспечение которого позволяет распознать и сравнить с эталонными параметрами, классифицировать объект сортирования, выявить класс и направить продукцию в соответствующий ему лоток 10. Блок управления 7 вырабатывает соответствующие сигналы, поступающие на исполнительные механизмы 8.

Упруго-эластичные рабочие органами подбирают таким образом, чтобы они не повреждали поверхность корнеплодов, но при этом создавали достаточную силу для перемещения их в лоток 10.

Очищенный ворох клубнеплодов не подвергается воздействиям упруго-эластичные рабочие органами на инспекционных линиях 5 и под действием силы тяжести спокойно осуществляет сход в лоток 10.

Линия с оптической системой идентификации макро- и микроповреждений тканей корнеклубнеплодов и яблок работает от сети переменного тока.

Использование линии позволит повысить качество распознавания макро- и микроповреждений тканей корнеклубнеплодов и яблок, классифицировать объекты сортирования, путем сравнения их с введенными в базу данных эталонными параметрами для выявления класса и соответствующего выходного лотка на 10-15 %.

Линия с оптической системой идентификации макро- и микроповреждений тканей корнеклубнеплодов и яблок, содержащая приемный бункер, передаточный транспортер, очиститель вороха, транспортерное сортировочное устройство с камерой, разделенное на две инспекционные линии, блок управления, отличающаяся тем, что она снабжена установленной над инспекционными линиями системой освещения с микроконтроллером, камера установлена в механизме подвеса и выполнена гиперспектральной с высокой детализацией сканируемых объектов и возможностью перемещения за счет шаговых электродвигателей по направляющим и реечным передачам вверх-вниз в вертикальной плоскости и вдоль-поперек в горизонтальной плоскости.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к проверочной аппаратуре, к аппаратуре изготовления пластинчатых объектов, к способу проверки и к способу изготовления пластинчатых объектов. Проверочная аппаратура включает в себя устройство приведения в действие источника света, выполненное с возможностью перемещать источник света, контроллер источника света, выполненный с возможностью управлять позицией источника света таким образом, что угол падения светового луча, входящего в боковую поверхность в поперечном конце цели проверки, становится предварительно определенным углом, источник света, выполненный с возможностью излучать линейный световой луч, протягивающийся вдоль направления толщины цели проверки для того, чтобы облучать боковую поверхность в поперечном конце цели проверки в направлении ширины, ортогональном к направлению транспортировки цели проверки, модуль формирования изображений, выполненный с возможностью захватывать световой луч, излучаемый из источника света и облучающий боковую поверхность в поперечном конце цели проверки, устройство приведения в действие модуля формирования изображений, выполненное с возможностью перемещать модуль формирования изображений, и контроллер модуля формирования изображений, выполненный с возможностью управлять позицией модуля формирования изображений.

Предложен способ и система обнаружения включений на основе сульфида никеля в натриево-кальциево-силикатном стекле, таком как термополированное стекло. Во время и/или после процесса изготовления стекла, после стадии в флоат-процессе, в ходе которой получают стеклянный лист, и помещают его на расплавленный материал (например, в ванну с расплавом олова), и охлаждают или оставляют для охлаждения, например, с использованием лера для отжига, на полученное стекло направляют свет, и анализируют длины волн отраженного света (например, длины волн красного и синего света) для обнаружения включений.

Изобретения относятся к контрольно-измерительной технике, а именно к оптическому обнаружению поверхностных дефектов стального материала. Изобретения позволяют точно различать участки стали и поверхностные дефекты, а также способны повысить выход продукции из стали путем точного определения поверхностных дефектов.

Изобретение относится к способам контроля качества овощей и фруктов при их сортировке на конвейере. Сортируемые объекты сельскохозяйственной продукции шарообразной формы совершают поступательное перемещение на рольганговом конвейере и одновременно вращаются.

Группа изобретений относится к области деревообработки, в частности к способам и устройствам для оценки качества материалов из дерева (пиломатериалов, древесных плит), а именно к способам и устройствам, предназначенным для обнаружения дефектных участков наружной поверхности проверяемого материала по обоим пластям и кромкам (наличие обзолов, сучьев, трещин, синевы, гнили, засмолок, червоточин, изменения цвета и деформации), и может найти применение на предприятиях как первичной ступени обработки древесины (производство пиломатериалов, древесных плит), так и вторичной ступени обработки древесины (производство продукции из древесины после первичной обработки).

Изобретение относится к способу контроля плит большого размера. Способ контроля для контроля плитообразного объекта контроля, имеющего рисунок, содержит этап формирования изображения, заключающийся в захвате исходного изображения контролируемой поверхности объекта контроля; этап оцифровки, заключающийся в генерировании изображения с двумя или тремя уровнями градации посредством оцифровки исходного изображения, захваченного посредством этапа формирования изображения, с использованием порогового значения; и этап определения, заключающийся в контроле объекта контроля с использованием изображения, сгенерированного посредством этапа оцифровки.

Изобретение может быть использовано для прогнозирования качества изделий из терморасширенного графита. Измельчают натуральный чешуйчатый графит с получением пачек параллельно уложенных пластин графита.

Изобретение относится к области фотоэлектрического контроля и касается способа бесконтактного контроля тонкого средства обращения. Способ включает в себя получение моментов времени, когда целевой свет, отраженный от тонкого средства обращения, и опорный свет, отраженный от опорной плоскости, достигают линейного матричного фотоэлектрического детектора.

Группа изобретений относится к способу и устройству обнаружения дефектов поверхности стального материала. Способ оптического обнаружения дефекта поверхности стального материала содержит этап освещения заданного участка контроля осветительными световыми пучками с различными направлениями излучения с использованием двух или более различных источников света.

Изобретение относится к способам обнаружения дефектов и трещин на поверхности металлического оборудования и трубопроводов. На поверхность контролируемого объекта последовательно наносят в направлении от большего к меньшему диаметру суспензию наночастиц металла, обладающих свойством фотолюминесценции, имеющих сферическую форму и разный условный диаметр.

Настоящее изобретение относится к устройству контроля и способу, посредством которого упругие частицы можно визуально проверять, в частности для обеспечения конкретной формы и/или цвета частиц. Частицы можно проверять на предмет загрязнения поверхности.
Наверх