Устройство для сортировки корнеклубнеплодов

1166706 СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 9) р А 01 Р 33/08 ЗОБ НИ ТВУ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛ(54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СОРТИРОВКИ КОРНЕКЛУБНЕПЛОДОВ, содержащеедозирующее устройство, подающий и ориентирующий механизмы, контрольное устройство с источником света, системой линз,шелевой диафрагмой и фотоприемником,исполнительный механизм с электроннымустройством управления, которое содержитпиковые детекторы с сбросом, дифференциальный усилитель, интеграторы с сбросом,блок деления, компаратор нуля, стробируемые компараторы, мультивибратор стробирующего импульса, мультивибратор импульса сброса, элемент ИЛИ, при этом в электронном устройстве управления вход одногопикового детектора связан с выходом фотоприемника и входом дифференциальногоусилителя, а его выход - с другим входом дифференциального усилителя, выход которого соединен с входом другого пикового детектора, компаратором нуля и первым интегратором, выход которого подсоединен к одному входу блока деления, а компаратор нуля связан со входами второго интегратора и мультивибратора стробирующего импульса, выход которого подсоединен к стробируюшим входам компараторов и мультивибратору сброса, при этом выход мультивибратора сброса соединен с входами сброса одного и другого пиковых детекторов, первого и второго интеграторов, а выходы блока деления и первого ингегратора связаны с входами соответственно первого и второго стробируемых компараторов, подключенных своими выходами через схему ИЛИ к исполнительному механизму, отличающееся тем, что, с целью повышения эффективности отделения некондииионннк Я корнеклубнеплодов путем ослабления зависимости процесса сортировки от селекционного сорта, ошибок ориентации, изменения уровня освещенности и изменения скорости Я полета корнеклубнеплодов, электронное уст- ройство управления снабжено блоком умножения, входы которого связаны с выходами второго интегратора и другого пикового детектора, а выход подключен к другому входу блока деления.1Изобретение относится к сельскохозяйственной технике и может быть использовано для сортировки корнеклубнеплодов, например моркови, в уборочных машинах и на пунктах послеуборочной обработки продукции.Известно устройство для сортировки клубней картофеля, содержащее подающий транспортер, блок построчного сканирования и преобразования значений отраженного от клубней светового потока в электрический сигнал, блоки определения геометрических характеристик и вычисления отношения площади к квадрату периметра, блоки сравнения и исполнительный механизм 1.Недостатком известного устройства является недостаточная точность распознавания поврежденных корнеплодов моркови, а также сложная техника формирования и обработки видеосигнала.Наиболее близким к предлагаемому является устройство, содержащее дозирующее устройство, подающий и ориентирующие механизмы, контрольное устройство с источником света, системой линз, щелевой диафрагмой и фотоприемником, исполнительный механизм с электронным устройством управления, которое содержит пиковые детекторы с сбросом, дифференциальный усилитель, интеграторы с сбросом, блок деления, компаратор нуля, стробируемые компараторы, мультивибратор стробирующего импульса, мультивибратор импульса сброса, элемент ИЛИ, при этом в электронном устройстве управления вход одного пикового детектора связан с выходом фотоприемника и входом дифференциального усилителя, а его выход - с другим входом дифференциального усилителя, выход которого соединен с входом другого пикового детектора, компаратором нуля и первым интегратором, выход которого подсоединен кодному входу блока деления, а компаратор нуля связан с входами второго интегратора и мультивибратора стробирующего импульса, выход которого подсоединен к стробирующим входам компараторов и мультивибратору сброса, при этом выход мультивибратора сбро са соединен с входами сброса одного и другого пиковых детекторов, первого и второго интеграторов, а выходы блока деления и первого интегратора связаны с входами соответственно первого и второго стробируемых компараторов, подключенных своими выходами через схему ИЛИ к исполнительному механизму 12. Однако данное устройство не обеспечивает достаточную эффективность отделения некондиционных корнеплодов из-за влияния таких факторов, как ошибки ориентации оси корнеплода в плоскости ориентации, изменения скорости его полета, изменения уровня освещенности, а также из-за необходимости предварительной настройки на определенный 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 селекционный сорт перерабатываемых корнеклубнеплодов,Цель изобретения - повышение эффективности отделения некондиционных корнеклубнеплодов путем ослабления зависимости процесса сортировки от селекционного сорта, ошибок ориентации, изменения уровня освещенности и изменения скорости пролета корнеклубнеплодов.Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для сортировки корнеклубнеплодов, содержащем дозирующее устройство, подающий и ориентирующий механизмы, контрольное устройство с источником света, системой линз, щелевой диафрагмой и фотоприемником, исполнительный механизм с электронным устройством управления, которое содержит пиковые детекторы с сбосом, дифференциальный усилитель, интеграторы с сбросом, блок деления, компаратор нуля, стробируемые компараторы, мультивибратор стробирующего импульса, мультивибратор импульса сброса, элемент ИЛИ, при этом в электронном устройстве управления вход одного пикового детектора связан с выходом фотоприемника и входом дифференциального усилителя, а его выход - с другим входом дифференциального усилителя, выход которого соединен с входом другого пикового детектора, компаратором нуля и первым интегратором, выход которого подсоединен к одному входу блока деления, а компаратор нуля связан с входами второго интегратора и мультивибратора стробирующего импульса, выход которого подсоединен к стробирующим входам компараторов и мультивибратору сброса, при этом выход мультивибратора сброса соединен с входами одного и другого пиковых детекторов, первого и второго интеграторов, а выходы блока деления и первого интегратора связаны с входами соответственно первого и второго стробируемых компараторов, подключенных своими выходами через схему ИЛИ к исполнительному механизму, электронное устройство управления снабжено блоком умножения, входы которого связаны с выходами второго интегратора и другого пикового детектора, а выход подключен к другому входу блока деления.На фиг. 1 изображено устройство для сортировки корнеклубнеплодов, общий вид; на фиг. 2 - подающий и ориентирующий механизм; на фиг. 3 - контрольное устройство; на фиг. 4 - структурная схема электронного устройства управления; на фиг. 5 - временные диаграммы, поясняющие способ сортировки корнеклубнеплодов и работу устройства сортировки (слева показан случай пролета целого корнеплода, справа - поврежденного) .Устройство для сортировки корнеклубнеплодов содержит дозирующее устройство 1 с бункером и вибротранспортером, подающий и ориентирующий механизм 2, который подазет корнеплоды в зону обзора контрольного устройства 3, Электрический сигнал от контрольного устройства 3 поступает на вход электронного устройства 4 управления, где вырабатывается сигнал, который подается на исполнительный механизм 5. Подающий и 5 ориентирующий механизм 2 выполнен в виде попарно Ч-образно установленных ленточных транспортеров 6. Контрольное устройство 3 содержит источник 7 света, систему линз 8, щелевую диафрагму 9 и фотоприемник 10.Электронное устройство 4 управления содержит пиковые детекторы с сбросом, дифференциальный усилитель, интеграторы с сбросом, блок умножения, блок деления, компаратор нуля, стробируемые компараторы, мультивибратор стробирующего импульса, мультивибратор импульса сброса, элемент ИЛИ. При этом в электронном устройстве 4 вход одного пикового детектора 11 связан с выходом фотоприемника 10 и входом дифференциального усилителя 12, а его выход - с другим входом дифференциального усили теля 12, выход которого соединен с входом другого пикового детектора 13, компаратором 14 нуля, и первым интегратором 15, выход которого подсоединен к одному входу блока 16 деления, а компаратор 14 нуля связан с входами второго интегратора 17 и мультивибратора 18 стробирующего импульса, выход которого подсоединен к стробирующим входам компараторов 19 и 20 и мультивибратору 21 сброса, при этом выход мультивибратора 21 сброса соединен с входа- З 0 ми сброса одного 11 и другого 13 пиковых детекторов, первого 15 и второго 17 интеграторов, а выходы блока 16. деления и первого интегратора 15 связаны с входами соответственно первого 19 и второго 20 стробируемых компараторов, подключен ных своими выходами через схему ИЛИ 22 к исполнительному механизму 5.Электронное устройство 4 управления также снабжено блоком 23 умножения, входы которого связаны с выходами второго интегратора 17 и другого пикового детектора 13, а выход подключен к другому входу блока 16 деления, При этом на вход первого интегратора 15 поступает сигнал с дифференциального усилителя 12, величина которого пропорциональна текущей толщине корнепло да, а выходной сигнал интегратора 15 по окончании пролета корнеплода пропорционален площади проекции корнеплода. Цепь, состоящая из, последовательно соединенных компаратора 14 нуля и второго интегратора 17, вычисляет длину корнеплода. 50Первый стробируемый компаратор 19 выполнен двухпороговым, а второй стробируемый компаратор 20 - однопороговым. На компараторы 19 и 20 подаются эталонные напряжения У, - ЧЗ задающие пороги755 компарации. Мультивибратор 18 стробируюшего импульса запускается сигналом с выхода компаратора 14 нуля, строб-импульс с 4выхода мультивибратора И поступает на компараторы 19 и 20 и на вход запуска мультивибратора 21 сброса. Импульс сброса с выхода мультивибратора 21 сброса подается на пиковые детекторы 11 и 13 и на интеграторы 15 и 17.Устройство для сортировки корнеклубнеплодов работает следующим образом.Из дозирующего устройства 1 корнеплоды поштучно поступают на подающий и ориентирующий механизм 2, который ориентирует корнеплоды в вертикальной плоскости и подает их к зоне обзора контрольного устройства 3. В последнем корнеплоды освещаются параллельным пучком света источника 7 через систему линз 8 и рассматриваются через щелевую диафрагму 9 фотоприемником 10.При отсутствии корнеплода перед щелью сигнал с фотоприемника 10 максимален, а при пролетании корнеплода через зону обзора фотоприемник 10 частично затеняется корнеплодом и его сигнал уменьшается на величину, пропорциональную текущей толщине корнеплода (фиг. 5 а). Перед пролетом корнеплода, т. е. перед началом очередного цикла анализа формы, исходное состояние пикового детектора 13 и интеграторов 15 и 17 нулевое, а на выходе пикового детектора 11 максимальное напряжение. Очередной корнеплод, попадая в зону обзора, просматривается через щель фотоприемником 10. Дифференциальный усилитель 12 вычитает из максимального сигнала, запоминаемого пиковым детектором 11, сигнал фотоприемника 10 и вырабатывает сигнал, пропорциональный текущей толщине корнеплода (фиг. 5 б) . Этот сигнал обрабатывается интегратором 15, выходной сигнал которого по окончании пролета корнеплода пропорционален плошади проекции корнеплода. Сигнал с выхода дифференциального усилителя 12 подается на компаратор 14 нуля, на выходе которого появляется прямоугольный сигнал с длительностью, равной времени пролета корнеплода, т. е. пропорциональный длине корнеплода (фиг. 5 в). Из этого сигнала с помощью интегратора 17, клторый выполняет функцию преобразователя время - амплитуда, получают сигнал,амплитуда которого по окончании пролета корнеплода пропорциональна длине корнеплода (фиг. 5 г). Выходной сигнал дифференциального усилителя 12 поступает также на пиковый детектор 13, где запоминается максимальная толщина корнеплода. Далее блоками 16 и 23 берется отношение площади к произведению длины на максимальную толщину. Поскольку это отношение информативно только в конце цикла измерения, т. е. только после того, как корнеплод полностью пройдет перед щелью и произойдет полная развертка всей фигуры корнеплода, то сравнивать это отношение с эталонными значениями можно только в конце цикла. Для5этого компараторы 19 и 20 стробируются импульсом мультивибратора 18 стробирующего импульса (фиг. 5 д). Мультивибратор 18 запускается задним фронтом выходного прямоугольника импульса компаратора 14 нуля, т, е. сразу же после того, как корнеплод полностью пройдет перед щелевой диафрагмой 9. В случае, если хотя бы одна из двух характеристик (площадь, отношение площади к произведению длины на максимальную толщину) выходит за установлен ные напряжениями Ц - 0 зэталонные допуски, на выходе элемента ИЛИ 22 появляется сигнал, который поступает на исполнительный механизм 5 (фиг. 5 е). Устройство управления исполнительным механизмом включает электромагнит, лопатка перемещается и поврежденный корнеплод изменяет траекторию своего движения, обеспечивая тем самым сортировку. По окончании цикла измерения.и опознавания корнеплода пиковые детекторы 11 и 13 и интеграторы 15 и 17 устанавливаются в нулевое состояние импульсом сброса мультивибратора 21 сброса. Для этого мультивибратор 21 запускается задним фронтом строб-импульса с выхода мультивибратора 18 (фиг. 5 ж) . После сброса и последующей обработки пиковым детектором 11 сигнала паузы с фотоприемника 10 устройство подготовлено к анализу очередного корнеплода. Предлагаемые способ и устройство для сортировки корнеклубнеплодов, в частности моркови, повышают точность распознавания некондиционных корнеплодов, избавляют от необходимости настраивать устройство перед сортировкой на селекционный сорт перерабатываемых корнеплодов и упрощает его конструкцию.1166706 г.Ф г Составитель А. СТехред И. ВересТираж 743 Обруч митета СССРоткрытийая наб., д. 4(5ул. Проектная дактор А. Ревинказ 4348/2 ВНИИП по 113035, М лиал ПППГосударственного елам изобретений сква, Ж - 35, Рауш Патент, г. Ужгоро оровКорре кто Подписно