Новости
09.05.2023
с Днём Победы!
07.03.2023
Поздравляем с Международным женским днем!
23.02.2023
Поздравляем с Днем защитника Отечества!
Оплата онлайн
При оплате онлайн будет
удержана комиссия 3,5-5,5%








Способ оплаты:

С банковской карты (3,5%)
Сбербанк онлайн (3,5%)
Со счета в Яндекс.Деньгах (5,5%)
Наличными через терминал (3,5%)

РОБОТИЗИРОВАННАЯ СИСТЕМА ДЛЯ СОРТИРОВКИ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННОЙ ПРОДУКЦИИ

Авторы:
Город:
Москва
ВУЗ:
Дата:
16 октября 2016г.

Сортировка сельскохозяйственной продукции остается одним из наименее автоматизированных технологических процессов АПК. Сортировка продукции может начинаться на этапе ее уборки, периодически возобновляться в период хранения, а также проводиться при предпродажной подготовке с последующей фасовкой. Обычно сортировка осуществляется вручную и сводится к визуальному осмотру каждой единицы продукции и дальнейшему ее размещению в соответствующей таре. Иногда удается частично механизировать процесс сортировки за счет подачи продуктов на движущуюся ленту транспортера, их осмотра и ручного изменения траектории перемещения. В этом случае сортируемые продукты медленно перемещаются транспортером, а располагающиеся по обеим сторонам операторы перебрасывают продукты на противоположные стороны ленты в зависимости от контролируемых свойств. В качестве сортируемых объектов могут выступать корне-клубнеплоды, яблоки, груши, томаты и другие сельскохозяйственные продукты.

На сегодняшний день наиболее распространенные способы автоматического получения информации о качестве продуктов основаны на контроле их оптических свойств. При реализации этих способов анализируемые продукты подвергаются облучению монохроматическим излучением, а воспринимающие органы совместно с логическими устройствами осуществляют распознавание контролируемых признаков по соотношению отраженного и поглощенного потоков. Вместе с тем, несмотря на относительно глубокую проработку проблемы выявления соответствия продуктов какому-то признаку, реализация последующего механического воздействия на сортируемые объекты далека от совершенства. Пневматические исполнительные механизмы вследствие существенных отклонений рабочих показателей при нестандартных размерах и формах сортируемых объектов широкого распространения не получили. Электромеханические толкатели и управляемые направляющие поверхности из-за вызываемой ими повреждаемости объектов оказались недостаточно эффективными. А технические решения по использованию   электростатических   сил   для   изменения   траектории   движения диэлектрических  предметов  или  магнитных  сил  для  воздействия  на  объекты  из ферромагнитных материалов пока не выходят за рамки лабораторий.

Анализ состояния развития сортировального оборудования и современных тенденций в приборостроении позволил сделать вывод о возможности достижения существенного прогресса в автоматизации сортировки сельскохозяйственной продуктов при качественно новом подходе с применением робототехнических средств. Примером такого технического решения может послужить роботизированная система для сортировки единичных объектов, функциональная схема которой изображена на рис.1 и ее разрезы по стрелкам А-А, Б-Б и В-В – на рис.2, рис.3 и рис.4 соответственно.

Роботизированная система для сортировки единичных объектов содержит загрузочный бункер 1, подающий транспортер 2 с приводом 3. По подающему транспортеру 2 сортируемые объекты 4 перемещаются в зону контроля и механического воздействия. Роботизированная система также содержит источники 5 рассеянного света, установленные над зоной контроля, датчики 6 (а,б.в,г) контролируемого параметра, исполнительные механизмы 7 (а,б,в,г) и приемники 8 разделяемых фракций.

Каждый исполнительный механизм 7 содержит два электромагнита 9 с подвижными сердечниками 10, две полые П-образные рамки (11 и 12) и втулки 13, установленные на осях 14 и 15. П-образные рамки 11 и 12 входят одна в другую с образованием раздвижного подпружиненного прямоугольника.


Подающий транспортер 2 выполнен в виде попарно-параллельных бесконечных эластичных ремней 16 с зазором между ними. Оси 14 и 15 установлены вертикально в углах П-образных рамок 11 и 12 и попарно соединены пружиной 17, а втулки 13 взаимодействуют с эластичными ремнями 16.


Подвижный сердечник 10 каждого электромагнита 9 связан с соответствующим датчиком 6 (а,б,в,г) контролируемого параметра.


Датчик 6а предназначен для обнаружения твердых примесей и некондиции, датчик 6б – для распознавания объектов, не стандартных по размерам, датчики 6в и 6г – для обнаружения нестандартных объектов по плотности и форме соответственно.

Роботизированная система работает следующим образом.

 Анализируемый поток единичных (штучных) объектов 4 направляется из загрузочного бункера 1 подающим транспортером 2 в зону контроля, где подвергается облучению от источника рассеянного света 5. Распознающее приспособление (датчики 6а,б,в,г) последовательно анализирует в соответствии с заданным алгоритмом распознавания движущиеся поштучно с заданным интервалом единичные объекты 4. Датчик 6а, настроенный на распознавание инородных примесей и некондиционных предметов, при наличии единичного объекта 4 искомого класса в зоне контроля выдает командный импульс одновременно на оба электромагнита 9. Подвижные сердечники 10 электромагнитов 9 втягиваются, раздвигая рамки 11и 12, и создают между эластичными ремнями 16 зазор, больший максимального размера единичного объекта 4. Причем, командный сигнал с датчика 6а подается на электромагниты 9 с учетом задержки, необходимой для перемещения единичного объекта 4 от датчика 6а до центра зоны падения (осевая перемещения сердечников 10). Свободно падающий единичный объект 4 попадает на приемник 8 разделяемых фракций. После снятия импульса пружины 17 возвращают П-образные рамки 11 и 12 в исходное (сдвинутое) положение. Аналогично датчик 6б анализирует поток единичных объектов 4 по размерам и при отклонении контролируемого параметра от требований ГОСТ выдает командный импульс на электромагнит 9 для выброса единичного объекта 4 на приемник 8 разделяемых фракций.

Датчики 6в и 6г распознают нестандартные предметы соответственно по плотности и форме, выводя их в приемники 8 разделяемых фракций для нестандартных фракций.

Поштучная подача единичных объектов 4 с интервалом между ними, не меньшим длины П-образной рамки, обеспечивает их гарантированное разделение на фракции. Конечным результатом сортировки является идеальный поток сортируемых единичных объектов 4 (штучных предметов), полностью соответствующий поставленным задачам сортирования. Применение устройства на 10…20% повышает эффективность процесса сортирования, снижает                   в     1,5…2     раза     повреждаемость     продуктов     и     упрощает     компоновку технологического оборудования.

 

 

Список литературы

 

 

1.      Бородин И.Ф., Андреев С.А. Автоматизация технологических процессов и системы автоматического управления. – М.: КолосС, 2005. – 352 с.

2.      Башилов А.М., Старовойтов В.И., Андержанов А Л.      Автоматизация контроля качества картофеля, овощей и плодов: [Текст] : производственно-практическое издание / В.И.Старовойтов, А.М.Башилов, А.Л. Андержанов - М. : Агропромиздат, 1987. - 197 с.

 3.      Авторское свидетельство №1395393 СССР. МКИ A 01 C 5/342 Устройство для сортировки штучных предметов / Андержанов А.Л., Андреев С.А., Ковалев С.И., Каюмов К.М. – № 4113465/30-13; заявл. 22.08.1986; опубл. 15.05.1988. Бюл. № 18.