RU2751604C1

RU2751604C1 - Method for automatic control of process of sorting potato tubers, vegetable roots and vegetables

Info

Publication number: RU2751604C1
Application number: RU2020131378A
Authority: RU
Inventors: Алексей Семенович Дорохов; Александр Геннадьевич Аксенов; Максим Александрович Мосяков; Алексей Викторович Сибирёв; Николай Викторович Сазонов; Евгений Юрьевич Синёв; Игорь Анатольевич Приходько
Priority date: 2020-09-23
Filing date: 2020-09-23
Publication date: 2021-07-15

Abstract

FIELD: agriculture.SUBSTANCE: method consists in piece-by-piece supply of tuberous roots by a conveyor to the control area, irradiation with a diffused light flow, scanning followed by registration and conversion of the characteristics of the reflected light flow into electrical signals. The shape index of each object is then calculated in the control unit, considering the section parameters, by the value of the signal calculated based on the obtained characteristics. The main size characteristics of each tuberous root are determined using the values of the two main maximum linear parameters - the maximum length and width. The obtained numerical values are then transmitted to the control unit of the sorting apparatus, wherein the received data is processed by multiplying the values thereof with each other and the size characteristics of each of the objects are obtained. Depending on the obtained values, the control unit generates and transmits the corresponding electrical signal to the actuating mechanisms made in form of viscoelastic working members directing the tuberous root into containers corresponding with the size fractions thereof.EFFECT: reduced damage and labour capacity of the technological process, increased accuracy of dividing potato tubers into fractions by size are ensured.1 cl

Description

Изобретение относится к сельскому хозяйству и может быть использовано, например, в пищевой промышленности при автоматической сортировке плодов, преимущественно картофеля.The invention relates to agriculture and can be used, for example, in the food industry with automatic sorting of fruits, mainly potatoes.

Известен способ автоматического управления процессом сортировки микрообъектов (Иваницкий Г.Р., Литинская Л.Л., Шихматова В.Л. Автоматический анализ микрообъектов. - М: Энергия, 1967, 224 с.), предусматривающий их поштучную подачу в зону контроля, облучение рассеянным световым потоком, сканирование с последней регистрацией и преобразованием значений отраженного светового потока в электрические сигналы, пропорциональные квадрату периметра и площади продольного сечения микрообъектов, и вычисление коэффициента формы.There is a known method of automatic control of the process of sorting micro-objects (Ivanitsky G.R., Litinskaya L.L., Shikhmatova V.L. Automatic analysis of micro-objects. - M: Energy, 1967, 224 p.), Providing for their piece-by-piece supply to the control zone, irradiation scattered luminous flux, scanning with the last registration and conversion of the reflected luminous flux values into electrical signals proportional to the square of the perimeter and longitudinal sectional area of micro-objects, and calculating the shape factor.

Недостатком известного способа является низкая точность, трудоёмкость и невозможность применения его для автоматического сортирования клубней картофеля, так как значение коэффициента формы микрообъектов различных видов остаются постоянными в отличие от них клубни картофеля определенного сорта имеют различные значения коэффициента формы в зависимости от их размеров.The disadvantage of this method is its low accuracy, labor intensity and the impossibility of using it for automatic sorting of potato tubers, since the value of the shape factor of micro-objects of various types remains constant, in contrast to them, the potato tubers of a certain variety have different values of the shape factor depending on their size.

Наиболее близким по технической сущности к заявленному способу является способ автоматического управления процессом сортировки клубней картофеля (патент SU 939138, 30.06.1982), предусматривающий их поштучную подачу транспортером в зону контроля, облучение рассеянным световым потоком, сканирование с последующей регистрацией и преобразованием характеристик отраженного светового потока в электрические сигналы, и осуществление вычислений показателя формы каждого объекта в зависимости от вида продукции с учетом параметров сечения по величине сигнала, вычисленного на основе полученных характеристик.The closest in technical essence to the claimed method is a method for automatic control of the process of sorting potato tubers (patent SU 939138, 06/30/1982), providing for their piece-by-piece supply by a conveyor to the control zone, irradiation with a diffused light flux, scanning, followed by registration and transformation of the characteristics of the reflected light flux into electrical signals, and the implementation of calculations of the shape index of each object, depending on the type of product, taking into account the parameters of the section by the magnitude of the signal calculated on the basis of the obtained characteristics.

Недостатком известного способа является повреждение клубней картофеля, трудоёмкость технологического процесса, невозможность обеспечить высокую точность разделения на фракции по размерному признаку.The disadvantage of this method is damage to potato tubers, the laboriousness of the technological process, the impossibility of ensuring high accuracy of separation into fractions by size.

Технической задачей предлагаемого способа автоматического управления процессом сортирования клубней картофеля, корней и плодов овощей, является снижение повреждений и трудоёмкости технологического процесса, повышение точности разделения клубней картофеля на фракции по размерному признаку.The technical task of the proposed method for automatic control of the process of sorting potato tubers, roots and fruits of vegetables is to reduce damage and labor intensity of the technological process, increase the accuracy of dividing potato tubers into fractions by size.

Технический результат достигается тем, что в способе автоматического управления процессом сортирования корнеклубнеплодов, заключающимся в поштучной подаче корнеклубнеплодов транспортером в зону контроля, облучении рассеянным световым потоком, сканировании с последующей регистрацией и преобразованием характеристик отраженного светового потока в электрические сигналы, осуществлении в блоке управления вычислений показателя формы каждого объекта в зависимости от вида продукции с учетом параметров сечения по величине сигнала, вычисленного на основе полученных характеристик, согласно изобретению, определяют основные размерные характеристики корнеклубнеплодов, используя значения двух основных параметров - максимальные длину и ширину, полученные числовые значения передают в блок управления сортирующего устройства, где их перемножают друг на друга, в соответствии с полученной размерной характеристикой каждого корнеклубнеплода, блок управления отправляет сигналы на исполнительные механизмы, которые направляют корнеклубнеплоды в ёмкости, соответствующие их размерным фракциям. The technical result is achieved by the fact that in the method of automatic control of the process of sorting root and tuber crops, which consists in the piecewise feeding of root and tuber crops into the control zone, irradiation with a diffused light flux, scanning, followed by registration and conversion of the characteristics of the reflected light flux into electrical signals, the implementation in the control unit of calculating the form index of each object, depending on the type of product, taking into account the parameters of the section according to the magnitude of the signal calculated on the basis of the obtained characteristics, according to the invention, the main dimensional characteristics of root and tuber crops are determined using the values of two main parameters - the maximum length and width, the obtained numerical values are transmitted to the control unit of the sorting device , where they are multiplied by each other, in accordance with the obtained dimensional characteristics of each root crop, the control unit sends signals to the actuators, which rye direct root and tuber crops in containers corresponding to their size fractions.

Способ автоматического управления процессом сортирования корнеклубнеплодов заключается в поштучной подаче корнеклубнеплодов транспортером в зону контроля, облучении рассеянным световым потоком, сканировании с последующей регистрацией и преобразованием характеристик отраженного светового потока в электрические сигналы, осуществлении в блоке управления вычислений показателя формы каждого объекта в зависимости от вида продукции с учетом параметров сечения по величине сигнала, вычисленного на основе полученных характеристик, согласно изобретению, определяют основные размерные характеристики корнеклубнеплодов, используя значения двух основных параметров - максимальные длину и ширину, полученные числовые значения передают в блок управления сортирующего устройства, где их перемножают друг на друга, блок управления отправляет сигналы в соответствии с полученной размерной характеристикой каждого корнеклубнеплода на исполнительные механизмы, которые направляют корнеклубнеплоды в ёмкости, соответствующие их размерным фракциям.The method of automatic control of the process of sorting of root and tuber crops consists in the piece-by-piece supply of root and tuber crops to the control zone, irradiation with a diffused light flux, scanning, followed by registration and conversion of the characteristics of the reflected light flux into electrical signals, the implementation in the control unit of calculating the shape index of each object, depending on the type of product with taking into account the parameters of the section by the magnitude of the signal calculated on the basis of the obtained characteristics, according to the invention, the main dimensional characteristics of root and tuber crops are determined using the values of two main parameters - the maximum length and width, the obtained numerical values are transmitted to the control unit of the sorting device, where they are multiplied by each other, the control unit sends signals in accordance with the obtained dimensional characteristic of each root crop to the actuators that direct the root crops into the container, respectively their size fractions.

Способ автоматического управления процессом сортирования клубней картофеля, корней и плодов овощей заключается в поштучной подаче корнеклубнеплодов транспортером в зону контроля, где их облучают рассеянным световым потоком. Сканируют корнеклубнеплоды, информацию передают в блок управления, регистрируют и преобразуют характеристики в электрические сигналы. В блоке управления происходит вычисление показателя формы каждого объекта в зависимости от вида продукции. Вычисленные числовые значения определяют основные размерные характеристики корнеклубнеплодов. Два основных параметра - максимальные длину и ширину, передают в блок управления сортирующего устройства, где их перемножают. В соответствии с полученной размерной характеристикой фракции каждого корнеклубнеплода, блок управления отправляет сигналы на исполнительные механизмы. Они, в свою очередь, направляют корнеклубнеплоды в ёмкости, соответствующие их размерным фракциям.The method of automatic control of the process of sorting potato tubers, roots and fruits of vegetables consists in the piece-by-piece feeding of root tubers with a conveyor to the control zone, where they are irradiated with a diffused light flux. Root and tuber crops are scanned, information is transmitted to the control unit, the characteristics are recorded and converted into electrical signals. The control unit calculates the shape index of each object, depending on the type of product. The calculated numerical values determine the main dimensional characteristics of root and tuber crops. Two main parameters - the maximum length and width, are transmitted to the control unit of the sorting device, where they are multiplied. In accordance with the obtained dimensional characteristic of the fraction of each root and tuber crop, the control unit sends signals to the actuators. They, in turn, direct the root and tuber crops in containers corresponding to their size fractions.

Способ автоматического управления процессом сортирования клубней картофеля, корней и плодов овощей осуществляется следующим образом (на примере сортирования клубней картофеля). The method of automatic control of the process of sorting potato tubers, roots and fruits of vegetables is carried out as follows (for example, sorting potato tubers).

Анализируемые клубни картофеля, порционно из приемного бункера с помощью передаточного транспортера поступают на очиститель вороха. Далее поштучно клубни по транспортеру инспекционного стола перемещаются в зону контроля, где установлена камера технического зрения. Камера определяет максимальные линейные параметры, как минимум, значения двух основных размеров каждого клубня картофеля, находящегося в зоне контроля - длины и ширины. Полученные числовые значения передаются в блок управления сортирующего устройства, в котором происходит обработка поступивших данных путем перемножения их значений друг на друга и получение - размерной характеристики каждого из объектов. В зависимости от полученных значений блоком управления вырабатывается и передается соответствующий электрический сигнал исполнительному механизму (например, упруго-эластичному рабочему органу), который направляет клубни в ёмкости в соответствии с их размерными фракциями.The analyzed potato tubers are fed in portions from the receiving hopper using a transfer conveyor to the heap cleaner. Further, the tubers are individually transported along the inspection table conveyor to the control zone, where a technical vision camera is installed. The camera determines the maximum linear parameters, at least the two main dimensions of each potato tuber in the control zone - length and width. The obtained numerical values are transmitted to the control unit of the sorting device, in which the received data is processed by multiplying their values by each other and obtaining the dimensional characteristics of each of the objects. Depending on the values obtained, the control unit generates and transmits an appropriate electrical signal to the actuator (for example, an elastic-elastic working body), which directs the tubers in the containers in accordance with their size fractions.

Способ автоматического управления процессом сортирования клубней картофеля, корней и плодов овощей позволяет повысить точность сортирования клубней картофеля на три основные фракции в соответствии с требованиями ГОСТ 34490-2018 на «Машины для послеуборочной обработки картофеля. Методы испытаний» при закладке на длительное хранение или его предпродажной подготовке.The method of automatic control of the process of sorting potato tubers, roots and fruits of vegetables makes it possible to increase the accuracy of sorting potato tubers into three main fractions in accordance with the requirements of GOST 34490-2018 for “Machines for post-harvest processing of potatoes. Test Methods "when laying for long-term storage or its pre-sale preparation.

Использование способа автоматического управления процессом сортирования клубней картофеля, корней и плодов овощей позволит снизить повреждения на 15% и трудоёмкость технологического процесса на 30%, повысить точность разделения клубней картофеля на фракции по размерному признаку на 20%.The use of the method of automatic control of the process of sorting potato tubers, roots and fruits of vegetables will reduce damage by 15% and the labor intensity of the technological process by 30%, increase the accuracy of dividing potato tubers into fractions by size by 20%.

Claims

The method of automatic control of the process of sorting root and tuber crops, which consists in the fact that the root crops are fed by the conveyor into the control zone, irradiated with a diffused light flux, scanned with subsequent registration and conversion of the characteristics of the reflected light flux into electrical signals, is carried out in the control unit for calculating the shape index of each object, taking into account section parameters by the magnitude of the signal calculated on the basis of the obtained characteristics, characterized in that they determine the main dimensional characteristics of each root and tuber using the values of the two main maximum linear parameters - the maximum length and width, the obtained numerical values are transmitted to the control unit of the sorting device, in which the processing takes place the received data by multiplying their values by each other and obtaining the dimensional characteristics of each of the objects, depending on the obtained values, the control unit generates and converts the corresponding electrical signal is given to the actuators, made in the form of elastic-elastic working organs, which guide the root-tubers in containers corresponding to their size fractions.