NL8902536A - Optische sorteerinrichting voor voedselprodukten. - Google Patents

Description

Optische sorteerinrichting voor voedselprodukten

De uitvinding heeft betrekking op een optische sorteerinrichting voor voedselprodukten, zoals aardappelen, met een de voedselprodukten voortbewegende transporteur, een dicht bij de transporteur geplaatste de voedselprodukten aftastende camera en een de voedselprodukten in afhankelijkheid van door de camera afgegeven signalen in een stroom goedgekeurde en een stroom afgekeurde voedselprodukten verdelend scheidingsorgaan.

Optische sorteerinrichting voor voedselprodukten worden recentelijk door de voedselverwerkende industrie meer en meer toegepast, aangezien de kwaliteit van aan te bieden voedselprodukten een steeds belangrijkere rol gaat spelen.

Dit houdt verband met het feit, dat de door de consument aan de kwaliteit van de voedselprodukten gestelde eisen steeds toenemen. Met behulp van dergelijke optische sorteer-inrichtingen worden de voedselprodukten onderworpen aan een kwaliteitscontrole van het oppervlak, waarbij dit oppervlak van de voedselprodukten wordt gecontroleerd op de aanwezigheid van onregelmatigheden, zoals beurse of rotte plekken en de aanwezigheid van ziektes, zoals schimmels of dergelijke.

Bij een bekende optische sorteerinrichting voor voedselprodukten, die met name wordt toegepast voor het controleren van geschilde aardappelen, omvat de camera een zogenaamde CCD-matrixcamera, die de te controleren aardappelen oppervlaktegewijs aftast. Het beeldvlak van de camera is hierbij verdeeld in een matrix van beeldpunten (pixels). Voor het verkrijgen van een groot oplossend vermogen van deze camera, hetgeen tevens inhoudt een vermogen om ook zeer kleine onregelmatigheden in het oppervlak van de te controleren aardappelen te detecteren, dient deze matrixcamera een zeer groot aantal beeldpunten te bezitten. Tijdens het aftasten van de aardappelen wordt van elk beeldpunt de momentane grijswaarde bepaald die een maat vormt voor de aanwezigheid van eventuele onregelmatigheden.

Doordat de matrixcamera van deze bekende optische sorteerinrichting een zeer groot aantal beeldpunten bezit dient voor de verwerking van de door deze beeldpunten verschafte gegevensstroom gecompliceerde verwerkingsapparatuur te worden toegepast. Het spreekt voor zich, dat dergelijke verwerkingsapparatuur (computers en dergelijke) zeer hoge kosten met zich meebrengt.

De uitvinding beoogt een optische sorteerinrichting van de in de aanhef genoemde soort te verschaffen, die een zeer goede werking koppelt aan lage kosten.

Hiertoe bezit de optische sorteerinrichting volgens de uitvinding het kenmerk, dat de camera een de voedsel-produkten lijnsgewijs aftastende lijncamera omvat, terwijl middelen zijn toegepast om aan de voedselprodukten tijdens het passeren van het aftastvlak een zodanige versnelde rotatie te verschaffen dat hun gehele oppervlak door de lijncamera aftastbaar is.

Door de toepassing van een lijncamera, die de voedselprodukten lijnsgewijs aftast, wordt het aantal beeldpunten aanzienlijk verlaagd. Rechtstreeks hiermee samenhangend neemt de vereiste capaciteit van de verwerkingsapparatuur voor het verwerken van de van de camera afkomstige gegevensstroom sterk af. Derhalve kan worden volstaan met eenvoudigere, en dus goedkopere, verwerkingsapparatuur.

Teneinde ondanks de toepassing van een slechts lijnsgewijs aftastende lijncamera te garanderen, dat de voedselprodukten over hun gehele oppervlak worden afgetast zijn volgens de uitvinding verder middelen toegepast om aan de voedselprodukten een versnelde rotatie te verschaffen. Op deze wijze wordt bereikt, dat elk punt van het oppervlak van de af te tasten voedselprodukten tijdens het door de voedselprodukten passeren van het aftastvlak tenminste één keer door de lijncamera wordt afgetast.

In een voorkeursuitvoeringsvorm van de optische sorteerinrichting volgens de uitvinding geldt, dat de transporteur bestaat uit een rollentransporteur, waarvan de rollen tijdens het passeren van het aftastvlak van de lijncamera een versnelde rotatiebeweging uitvoeren. Door de versnelde rotatiebeweging van de rollen tijdens het passeren van het aftastvlak van de lijncamera wordt op gunstige wijze bewerkstelligd, dat elk punt van het oppervlak van de voed-selprodukten door de lijncamera kan worden afgetast. De mate waarin aan de rollen een versnelde rotatiebeweging wordt verschaft hangt hierbij onder andere af van de voortbewe-gingssnelheid van de rollentransporteur en de afmeting van de af te tasten voedselprodukten.

Overeenkomstig een verdere uitvoeringsvorm van de optische sorteerinrichting volgens de uitvinding geniet het de voorkeur, wanneer de transporteur ter plaatse van het aftastvlak van de lijncamera is voorzien van ten minste één transportband die aangrijpt op de passerende rollen van de rollentransporteur teneinde aan deze de versnelde rotatiebeweging te verschaffen.

Wanneer de rollen van de rollentransporteur worden aangegrepen door de transportband zal aan de rollen een versnelde rotatiebeweging worden verschaft, waardoor de door deze rollen voortbewogen voedselprodukten op de gewenste wijze het aftastvlak van de lijncamera zullen passeren.

In een speciale uitvoeringsvorm van de sorteerinrichting volgens de uitvinding is de voortbewegingsrichting van de transportband zodanig dat de rollen als het ware achterwaarts ten opzichte van hun voortbewegingsrichting worden geroteerd. Op deze wijze wordt bereikt, dat de door de rollen gedragen voedselprodukten op de meest gunstige wijze onder de lijncamera doorroteren.

Verder is het van voordeel, wanneer het scheidings-orgaan bestaat uit ten minste één mondstuk voor het, in afhankelijkheid van door de camera afgegeven signalen, uitstoten van een in hoofdzaak dwars op de bewegingsrichting van na het verlaten van de transporteur omlaag vallende voedselprodukten gerichte luchtstroom. Door middel van een dergelijk mondstuk is het mogelijk om de baan van omlaagvallende voedselprodukten te veranderen, zodat de omlaagvallende voedselproduktenstroom in een stroom uit goedgekeurde en een stroom uit afgekeurde produkten kan worden gescheiden.

Wanneer het scheidingsorgaan een aantal onafhankelijk van elkaar bekrachtigbare naast elkaar geplaatste mondstukken bezit kan de verwerkingssnelheid van de sorteerin- richting volgens de uitvinding aanzienlijk worden verhoogd. Het aantal naast elkaar geplaatste mondstukken komt hierbij overeen met het aantal naast elkaar door de transporteur gedragen voedselprodukten.

Tenslotte is het uit besturingstechnisch oogpunt van voordeel, wanneer de mondstukken slechts worden bekrachtigd tijdens het passeren van een afgekeurd voedselprodukt. Hierbij wordt er vanuitgegaan, dat het aantal af te keuren voedselprodukten geringer is dan het aantal goed te keuren voedselprodukten, zodat het bekrachtigen van de mondstukken tot een minimum kan worden beperkt.

De uitvinding wordt hierna nader toegelicht aan de hand van de tekening, waarin een uitvoeringsvoorbeeld van de sorteerinrichting volgens de uitvinding is weergegeven.

Figuur 1 toont schematisch en in perspectivisch aanzicht een uitvoeringsvorm van de optische sorteerinrichting volgens de uitvinding, en

Figuur 2 toont een diagram van de werking van de sorteerinrichting volgens figuur 1.

De in figuur 1 weergegeven optische sorteerinrichting voor voedselprodukten, zoals aardappelen of dergelijke, is voorzien van een rollentransporteur 1, die op op zichzelf bekende wijze is voorzien van voortbewogen rollen 2. De door de rollen 2 van de rollentransporteur 1 doorlopen baan is in figuur 1 schematisch door streeppuntlijnen aangeduid. De voortbewegingsrichting van de rollentransporteur 1 is door pijlen V aangegeven.

De rollen 2 van de rollentransporteur 1 zijn bedoeld voor het transporteren van de af te tasten voedselprodukten, zoals aardappelen 3. Deze aardappelen 3 worden via een toevoer 4 op de rollentransporteur 1 aangebracht.

Boven de rollentransporteur 1 bevindt zich een lijncamera 5 (bijvoorbeeld van het CCD-type), waarvan het aftastvlak 6 de af te tasten aardappelen 3 lijnsgewijs snijdt. Ter plaatse van deze snijlijn vindt de aftasting van de aardappelen 3 plaats.

Teneinde te bereiken, dat de aardappelen 3 over hun gehele oppervlak door de lijncamera 5 worden afgetast wordt in het gebied van het aftastvlak 6 van de lijncamera 5 aan de rollen 2 een versnelde rotatie verschaft. Hiertoe bevindt zich onder deze rollen 2 een transportband 7 die op de rollen 2 kan aangrijpen. In de getoonde uitvoeringsvorm bezit het op de rollen 2 aangrijpende gedeelte van de transportband 7 een snelheid S die gelijk gericht is aan de snelheid V van de rollentransporteur 1. De hierdoor aan de rollen 2 verstrekte rotatiebeweging is door pijlen aangeduid. Tengevolge van deze rotatiebeweging van de rollen 2 zullen de hierop aanwezige aardappelen 3 roteren overeenkomstig de pijlen R. Deze rotatierichting R is zodanig, dat het door de lijncamera 5 afgetaste oppervlaktegedeelte van de aardappelen 3 in dezelfde richting beweegt als de rollentransporteur 1.

Op deze wijze kan door een verhoudingsgewijs geringe rotatie-snelheid van de aardappelen 3 worden bereikt, dat het gehele oppervlak hiervan tijdens het passeren van het aftastvlak 6 door de lijncamera 5 kan worden afgetast.

De lijncamera 5 is via een leiding 8 verbonden met een verwerkings- en besturingseenheid 9. Deze verwerkings-en besturingseenheid bestuurt via een aantal leidingen 10 een aantal (in de getoonde uitvoeringsvorm drie) mondstukken 11. Elk mondstuk 11 staat via een leiding 12 in verbinding met een niet nader getoonde persluchtbron. De verwerkings-en besturingseenheid 9 is in staat om elk mondstuk 11 afzonderlijk te bekrachtigen, zodat hierdoor een luchtstroom 13 wordt afgegeven, waardoor van de rollentransporteur 1 omlaag vallende aardappelen 3 van baan kunnen worden veranderd. Hierdoor is het mogelijk om een omlaag vallende aardappel naar keuze op een afvoerband 14 voor afgekeurde produkten of op een afvoerband 15 voor goedgekeurde produkten aan te brengen. Beide afvoerbanden 14 en 15 zijn onderling gescheiden door een tussenschot 16.

Zoals mede blijkt uit figuur 2 werkt de in figuur 1 getoonde inrichting als volgt: op een bepaald tijdstip passeren drie aardappelen 17, 18 en 19 het aftastvlak 6 van de lijncamera 5. Aan de betreffende, de aardappelen ondersteunende, rollen 2 wordt door de transportband 7 de in het voorgaande beschreven rotatierichting verschaft. Hierdoor wordt het gehele oppervlak van de aardappelen 17, 18 en 19 door de lijncamera 5 afgetast. Deze lijncamera bezit een groot aantal beeldpunten (pixels), zodat de afgetaste lijn wordt verdeeld in een met het aantal beeldpunten overeenkomend aantal segmenten. Van elk segment (beeldpunt) wordt met de lijncamera 5 de grijswaarde bepaald, welke waarden door de leiding 8 aan de verwerkings- en besturingseenheid 9 worden doorgegeven.

In het getoonde voorbeeld bezit aardappel 19 een donkere plek 20, bijvoorbeeld een rotte plek. Op het moment dat deze rotte plek 20 het aftastvlak 6 passeert, zullen de betreffende beeldpunten een duidelijk verschillende grijswaarde registreren. De op dit moment geregistreerde grijswaarden zijn in het onderste gedeelte van figuur 2 in een diagram weergegeven. Het gedeelte 17' komt overeen met de weergave van aardappel 17, terwijl 18' overeenkomt met aardappel 18. Het gedeelte 19' correspondeert met de aardappel 19, waarbij als bijzonder punt het gedeelte 20' opvalt, hetgeen correspondeert met de rotte plek 20 van aardappel 19. In het betreffende diagram is tevens een drempelwaarde T door een stippellijn aangegeven. Direct blijkt, dat de signalen behorende bij de aardappelen 17 en 18 de drempelwaarde T nergens overschrijden. Het signaal 207 dat behoort bij de rotte plek 20 overschrijdt deze drempelwaarde T echter wel.

Een dergelijke overschrijding van de drempelwaarde T zal leiden tot een bekrachtiging van één der mondstukken 11 door de verwerkings- en besturingseenheid 9. Deze bekrachtiging zal plaatsvinden op het moment, dat de betreffende aardappel 19 het betreffende mondstuk 11 passeert. Hiertoe kan een geschikte vertraging zijn toegepast. Op deze wijze zal deze aardappel 19 door de luchtstroom 13 worden afgebogen en op de afvoerband 14 voor afgekeurde produkten worden aangebracht. De andere aardappels 17 en 18 passeren de bijbehorende mondstukken 11 echter zonder dat deze mondstukken worden bekrachtigd, zodat deze aardappelen ongestoord de afvoerband 15 voor goedgekeurde produkten bereiken.

Het aantal beeldpunten van de camera 5 (pixels) is zodanig (bijvoorbeeld 1000) dat bij een bepaalde breedte van de rollentransporteur 1 (bijvoorbeeld 700 mm) een voldoende groot oplossend vermogen wordt verkregen om ook zeer kleine onregelmatigheden in het oppervlak van de te controleren voedselprodukten te ontdekken.

Het aantal toe te passen mondstukken 11 kan onder meer afhankelijk zijn van het aantal naast elkaar te verwachten voedselprodukten. In de in figuur 1 getoonde uitvoeringsvorm zijn drie mondstukken 11 naast elkaar geplaatst. In een dergelijk geval geniet het de voorkeur wanneer ook telkens slechts drie voedselprodukten (aardappelen 3) naast elkaar zijn aangebracht op de rollen-transporteur 1. Hiertoe kan de toevoer 4 zijn voorzien van geschikte verdeelorganen.

Alhoewel aan de hand van figuur 2 is beschreven, dat de mondstukken 11 pas worden bekrachtigd bij het in bovenwaartse richting overschrijden van een bepaalde drempelwaarde T is het eveneens mogelijk, dat de mondstukken 11 worden bekrachtigd bij het in benedenwaartse richting overschrijden van een lage drempelwaarde, zoals bij het detecteren van schimmels op voedselprodukten.

De uitvinding is niet beperkt tot de in het voorgaande beschreven uitvoeringsvorm, die binnen het kader der uitvinding op velerlei wijze kan worden gevarieerd.

Claims (7)

1. Optische sorteerinrichting voor voedselprodukten, zoals aardappelen, met een de voedselproducten voortbewegende transporteur, een dicht bij de transporteur geplaatste de voedselproducten aftastende camera en een de voedselproducten in afhanCelijkheid van door de camera afgegeven signalen in een stroom goedgekeurde en een stroom afgekeurde voedselprodukten verdelend scheidingsorgaan, met het kenmerk, dat de camera een de voedselprodukten lijnsgewijs aftastende lijncamera omvat, terwijl middelen zijn toegepast om aan de voedselprodukten tijdens het passeren van het aftastvlak een zodanige versnelde rotatie te verschaffen dat hun gehele oppervlak door de lijncaraera wordt afgetast.

2. Sorteerinrichting volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de transporteur bestaat uit een rollentransporteur, waarvan de rollen tijdens het passeren van het aftastvlak van de lijncamera een versnelde rotatie-beweging uitvoeren.

3. Sorteerinrichting volgens conclusie 2, met het kenmerk, dat de transporteur ter plaatse van het aftastvlak van de lijncamera is voorzien van ten minste één transportband die aangrijpt op de passerende rollen van de rollentransporteur teneinde aan deze de versnelde rotatie-beweging te verschaffen.

4. Sorteerinrichting volgens conclusie 3, met het kenmerk, dat de voortbewegingsrichting van de transportband zodanig is dat de rollen als het ware achterwaarts ten opzichte van hun voortbewegingsrichting worden geroteerd.

5. Sorteerinrichting volgens een der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat het scheidingsorgaan bestaat uit ten minste één mondstuk voor het, in afhankelijkheid van door de camera afgegeven signalen, uitstoten van een in hoofdzaak dwars op de bewegingsrichting van na het verlaten van de transporteur omlaag vallende voedselprodukten gerichte luchtstroom.

6. Sorteerinrichting volgens conclusie 5, met het kenmerk, dat het scheidingsorgaan een aantal onafhankelijk van elkaar bekrachtigbare naast elkaar geplaatste mondstukken bezit.

7. Sorteerinrichting volgens conclusie 5 of 6, met het kenmerk, dat de mondstukken slechts worden bekrachtigd tijdens het passeren van een afgekeurd voedselprodukt.