Устройство для сортировки корнеплодов

(50 4 А 01 Р 33 08 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯК А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(71) Ростовский-на-Дону институт сельскохозяйственного машиностроения(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СОРТИРОВКИ КОРНЕПЛОДОВ ЯО 1329658 А 1(57) Изобретение относится к сельскохозяйственной технике и может быть использовано в уборочных машинах и на пунктах послеуборочной сортировки корнеплодов. Целью изобретения является повышение точности сортировки. Устройство содержит дозатор, подающий и ориентирующий механизмы, контрольное устройство, электронное устройство и исполнительный механизм. Введение в электронное устройство дифференциатора 28, инвертирующего усилителя 29, пороговых элементов 21, 22, 23, формирователей 24 и 25, элементов И 26 и 27 позволяет различать моменты прохождения перед щелью диафрагмы толстого или тон кого конца корнеплода. Это позволяет исключить влияние длины черешка на процесс отделения некондиционных плодов. 4 ил,Изобретение относится к сельскохозяйственной технике и может быть использовано лля сортировки корнеклубнеплодов, и;пример моркови, в уборочных машинах и ца 1 уцктах послеуборочцой обработки црлукциц.11 слью изобретения является повышение оЧНОСти СОРТИРОВКИ.На фцг 1 схематически изображено устройство лля сортировки корнеклубнеплолов, на фиг. 2контрольное устройство; на фиг. 3 - структурная схема элекронцого устройства управления; на фиг. 4 временные лиаграммы, поясняющие работу устройства сортировки (слева показан случай пролета корнеплода с ориентацией голс гсц конца против направления полета, ,цр,вд по направлению полета).Ус г 1 сйс"гц лля сорцровки плодов содержит лозцрующее устройство 1 с бункером и ццбнграцспортером, подающий и ориентир юццй меаццзм 2, который полает кор. ц плолы в зону обзора контрольного устройства 3, Электрисский сигнал от конгрльного усгройства 3 шступает на вход элсктроццого устройства 4 управления, гле вырабатывается сигнал, который подается ца исполнительный механизм 5. Подаюций и рцецтцруюцсцй механизм 2 может быть выполцсц в ниле попарно (.,-образно устацовленцы ленточных трдцсшртеров. Контрольноестройствс 3 ссдержит источник 6 сцс га, систему линз 7, щелевую лиафрагму 8 и фотприемник 9.Электронноестройство 4 управления соЛс ржи Г ПсСЛЕЛОВ 1 ГЕЛШШ СОЕдИНЕНцЫЕ ПЕрВЫй ццк вый детектор 10, дифференциальный силнель 11, второй пиковый детектор 12, 1 лк 13 мцожения, блок 14 деления, лву- норси оный компаратор 15. Оно содержит так ке цссле;1 оцательно соелинецные летектор 16 нуля, мультивибрдтор 17 строба, мультцвцбратор 18 сбрсса, а также первый 9 и второй 20 интеграторы. При этом вход пергиг пиковцо лсектора 10 связан с вы. одом фотоприемника 9 ц вторым вхолом :1 цфферсцццдльцого усцлитечя 11, выход которого гоелццец с входом детектора 6 нуля, ныол цервог интегратора 19 подк,юцц к другому волу блока 13 умножения, а выхол второго интегратора 20 к лругому волу блока 14 деления. На компардгор 15 полаются этдчоцныс напряжениязалаюшие пороги сигнала сравнения Выхол мультивибратора 17 строба 1 цЛсоелццец к счробцру к 1 цему входу компардтора 15, выход которого связан с исполнительным механизмом 5. Выход мультивибрдторд 18 сброса подключен к вхочам сброса пиковых летектороц 1 О ц 2.Устройство 4 управления содержит также цр 11 вс элементы 21 23, формирователи 24 ц 25, элементы И 26 и 27, лиффереццидтор 28, инвертирукц 1 ий усилитель 2 с), триггер 30, инвертор 31, элементы И.11 И 32и 33, ключ 34. При этом выход дифференциального усилителя 11 через последовательно соединенные первый пороговый элемент 21, первый формирователь 24 подключен к одному входу первого элемента И 26, а через последовательно соединенные дифференциатор 28, инвертиру ющий усилитель 29, второй пороговый элемент 22 - к другому его входу. Выход первого формирователя 24 соединен с одним входом второго элемента И 27, другой вход которого через третий пороговый элемент 23 соединен с выходом дифференциатора 28. Выход детектора 16 нуля соединен через второй формирователь 25 с 5-входом триггера 30, а через инвертор 31 - с одним входом первого элемента ИЛИ 32, другой вход которого соединен с выходом первого элемента И 26. Выход первого элемента ИЛИ 32 соединен с К-входом триггера 30, выхол которого подсоединен к входу первого интегратора 19 и к управляюцему входу ключа 34. Выходы мультивибратора 18 сброса и второго элемента И 27 и через второй элемент ИЛИ 33 соединены с входами сброса интеграторов 19 и 20. Выход дифференциального усилителя 11 через ключ 34 подсоединен к вхолу второго интегратора 20.Работа устройства для сортировки корнеклубнеплолов осуществляется следующим образом.Йз лозирукщего устройства 1 корнеплоды поштучно поступают на подающий и ориентирующий механизм 2, который ориентирует корнеплоды в вертикальной плоскости и подает к зоне контрольного устройства 3. В последнем корнеплоды освещаются параллельным пучком света источника 6 через систему линз 7 и рассматриваются через шелевую диафрагму 8 фотоприемником 9. 40 45 50 55 5 10 15 20 25 30 35 При отсутствии корнеплода перед щелью сигнал с фотоприемника 9 максимален, а прц пролетании корнеплода через зону обзора фотоприемник 9 частично затеняется корнеплодом и его сигнал уменьшается на величину, пропорциональную текущей толщине корнеплода. Перед пролетом корнеплода, т. е. перед началом очередного цикла анализа формы, исходное состояние пикового детектора 12 и интеграторов 19, 20 нулевое, а на выходе пикового детектора 10 напряжение максимально. Очередной корнеплод, попадая в зону обзора, просматривается через щель фотоприемником 9. Дифференциальный усилитель 11 вычитает из максимального сигна.ча, запоминаемого пиковым детектором 1 О, сигна,ч фотоприемника 9 и вырабатывает сигнал (фиг. 4 а), пропорциональный текущей толцине корнеплода. Этот сигнал (фиг. 4 а) поступает на дифференциатор 28, с выхода которого снимается сигнал (фиг. 4 б), пропорциональный скорости изменения (производной) теку5 10 15 щей толщины корнеплода. Этот же сигнал (фиг. 4 а) поступает на цецочку первый пороговый элемент 21 - первый формирователь 24. С выхода формирователя 24 снимаются узкие импульсы (фиг. 4 в). Сигнал (фиг. 4 а) дифференциального усилителя 11 поступает также на детектор 16 нуля, выходной сигнал которого представляет собой прямоугольный сигнал (фиг. 4 г) с длительностью, равной времени пролета корне. плода вместе с черешком, т. е. соответствующей длине корнеплода 6 ез учета цоправки на черешок. Используя сигнал (фиг. 46) производной, учитывая его величины и знак с помсццью инвертирующего усилителя 29 и пороговых элементов 22, 23, вырабатывают разрешающие уровни для элементов И 26, 27. При этом различаются две ситуации: корнеплод ориентирован толстым концом против направления полета и корнеплод ориентирован толстым концом цо направлению полета При первой ситуации на выходе первого И 26 элемецтз появляется узкий импульс (фиг. 4 д) в момент црохождения основания черешкз перед щельк), цри ворой ситуации импульс (фиг. 4) цоявлястся на Выходе второго элемента И 27. Рассмотрим случай цро,)ета корнсцлода с ориентацией его толстого конца против направления полета. Вначале пролета корнеплода триггер 30 устанавливается в единичное состояние Выходным импульсом второго формирователи 25, который сра 6 агывает цо переднему фронту црямоупльного сицала (фиг. 4 г) детектора 6 ну.)я, цри этом снимается принудительная установка триггера 30 в нуль цо цепочке детектор 6 нуля -- инвертор 31 первый элемент ИЛИ 32. Импульс (фиг 4 д) с выхода первого э,н мцта И 26 проходит чере) цервцй элемент ИЛИ 32 ца (х вход триГГер)1 ЗГ) и сбрзсцВа)т еГО В цу.1 евос состояние.,1)ятельность выходного сигнала (фиг. 4 ж) триггера 30 в этом случае пропорциональна истинной длине корнеплода, т. с. длине крис цло а 6 с з черешкз, Этот сигнал (фиг. 1 ж) цснтуцает нз первый интегратор 1,), который выполняет фуцкцик пре 06 р 1)зовзтеля Врсмяд мил итуда, и нз его Вьходе получают сигнал (фиг. 4 з), амцлитуда которц о цо окончании пролета корнеплода цроцорциональна длин корцсцлода 6 ез 1 решка Выходной с и гнал (фиг. 4 ж) трисрз 3 Г) цостл изет Такж нз управляющий вход ключа 34 Ключ 34 отсекает от сигнала (фис, 4 з) дифференциального усилителя 11 ту часть, которая относитя к чсрешку, и второй интегратор 20, о 6 рз 61)тьВ)я этот сицз,1, вц,1 зст выходной сигн 1 л,;)л)влиту.)з котрого цо окончании про,н та крн цлода и роцорционал ьцз цло цсз.и кориилдз 6 ез черс и ка 20 25 30 35 40 45 50 55 Расслотрим теперь случ;)й пр лета корцсплода с ориентацией его толстого конца по направлению полета. Теперь уж В 1,)ходной сигнал (фиг. 4 ж) триггера 30 ц соответствует истинной;1 лине корнеплода и интеграторы 19, 20 начинают о 6 рз 6 зтывать сигнал черешка. Нс В момцт прохода основания черешка церсд цсельк имцу,1 н (фиГ 4 е) с Вцхос) Второ лс- мента И 27 через вгорой эллент ИЛИ 33 сбрасывает интеграторы 19, 20 в нуль. Поэто. му цо окончании пролета корцецлд,) на выходе интеграторов 9, 20 сигналы также соответствуют длине и цлоцади корнеплода 6 ез черешка. В обоих случаях Выходной сигнал (фиг. 4 а) усилителя 11 цостлцс)сз также на пиковый детектор ", где .11)поминается максимальная толщина корцепло,1 з. Л 11- лее 6 локзми 13 и 14 берется отношение цлощзди к произведению длццц цз максимальную толцину. Поскольку это огцоц)цие информативно только в конц цикла измерсния, т. е. только после того кзк кориц,О,1 полностью пройдет перел целью и ирои зойдет полная развертка вси фигуры крцецло 1 а, сравнивать это отцоц. ц илс)ццыли значениями можно только В коц)н цикла. Для этого компзрзтор 15 стробиругся импульсом мультиви 6 рзторз 17 6 роз. Мул)тиви 6 р 1)тор7 зацл . кзстс 51 з;1;1 ц ил фронтом выходного импульса деткгорз 6 нуля, т е. сразу же посл тн о кзк корнеплод с черешком полнотьк цройдс т цсред щелевой диафрагмой 8. В случае, если отношение площади к цроизвсдеццю длины на максимальнук) толиицу Вцйдст за установленные напряжениями 1)н эталонные допуски, ца выходе комцзрзсп)рз 5 появится сигил, который цотупит нз исполнительный механизм 5. Устройство управления Ии,)ци Г,)ьццм лхзнизмол) Вклкчает электромагнит Лон;)ткз церемс)цзется, и цоврсждцццй корцс - Ц.)ОД ИЗМЕНЯЕТ тРаЕКтОРИЮ СВНгс ДвцжЦИЯ, тм самыл обесцечиватся сортировки. 11 о гкнчании цикла измерения и оцонзвзция корцецло;1 з пиковые,1 етекторц 10. 12 и иц)граторы 19, 20 устанзвливзктя н ну,сво состояние импульсом сброса мульти ви 6 р;1 Г. ра 18 6 роса,;1 ля этого мультиви 6 рзтор 18 .)анус кзс тся задним фронтомтробцмцл,)ш;1 с выхода мультиви 6 рзторз 17. Пн,1 6 роз И ИОСЛЕдх К)щЕй ОбрабОтКИ ИИКОВЫЛ,1 тК- тором 10 сигнала цзузц с фотоцрисминка 9 устройство цодготовл)го к з цзл и л очередного корнеплода.Таким образом, 6 лапдаря примц ццк ЦОВЦХ ЭЛЕМЕЦтОВ В ПРЕДЛОжС Ццол ЛСТРО)ТВе д,151 сортироВки корцРклл 6 цсРцло;1 оц иск,к- ЧС)Н ВЛИЯНИЕ ДЛИЦЦ ЧЕРС ЦК;1 Ц;1 ЦРО)и с отделения )н коц,1 ициоцццх цло,1 ОВ В р. лл)тс) Г нвцИс ца точно ьортироцкиформула изобретенияУстройство для сортировки корнеплодов, содержащее дозирующее устройство, подающий и проектирующий механизмы, контрольное устройство с источником света, оптической системой, щелевой диафрагмой и фо топриемником, исполнительный механизм и электронное устройство управления, включающее последовательно соединенные первый пиковый детектор, дифференциальный усилитель, второй пиковый детектор, блок умножения, блок деления, компаратор, последовательно соеди ненные детектор нуля, мул ьтивибратор строба, мультивибратор сброса, а также первый и второй интеграторы и первый элемент ИЛИ, отличающееся тем, что, с целью повышения точности сортировки, в электронное устройство управления введены первый, второй и третий пороговые элементы, первый и второй формирователи, первый и второй элементы И, дифференциатор и инвертирующий усилитель, триггер, инвертор, ключ, второй элемент ИЛИ, причем выход дифференциального усилителя подключен к одному входу первого элемента И через последовательно соеди ненные первый пороговый элемент и первый формирователь, а через последовательно соединенные дифференциатор, инвертирующий усилитель, второй пороговый элемент подключен к другому входу первого элемента И, выход первого формирователя соединен с входом второго элемента И, другой вход которого через третий пороговый элемент соединен с выходом 1 О дифференциатора, выход детектора нуля соединен через второй формирователь с одним входом триггера, а через инвертор соединен с входом первого элемента ИЛИ, другой вход которого соединен с выходом первого элемента И, а выход подключен к 5 второму входу триггера, выход которогоподсоединен к входу первого интегратора и к управляющему входу ключа, при этом выходы мультивибратора сброса и второго элемента И через второй элемент ИЛИ сое О динены с входами сброса интеграторов, авыход дифференциального усилителя через ключ подсоединен к входу второго интегратора,1329658 а фиг в Корректор И 1 одписное итель Г. Ша , Верес27 ска е а и открыли Ж Зо, ое пред оектная, 4 эктор М, Циткина аз 3503,2 ИИПИ Государственного ко 113035, Москва,изводственно-полиграфичеСостаТехред ИТираж битета С ССР по дела Раушскэяприятие, г. изобретен 6., д 4,5жгорд, ул