SU710669A1

SU710669A1 - Automatic classifier of fruit according to colour

Info

Publication number: SU710669A1
Application number: SU772479037A
Authority: SU
Inventors: Вячеслав Кириллович Алексеев; Иван Федорович Бородин; Али Камил Оглы Гасанов; Александр Сергеевич Гордеев
Original assignee: Московский Институт Инженеров Сельскохозяйственного Производства Им. В.П. Горячкина
Priority date: 1977-04-18
Filing date: 1977-04-18
Publication date: 1980-01-25

Description

(54) АВТОМАТИЧЕСКИЙ СОРТИРОВАТЕЛЬ ПЛОДОВ ПО ЦВЕТУ(54) AUTOMATIC FRUIT SORT BY COLOR

1one

Изобретение относитс к области техники сельскохоз йственного производства и предназначено дл сортировки плодов, например , на фракции по спелости при машинной уборке с использованием различи их цвета.The invention relates to the field of agricultural production and is intended to sort fruits, for example, into fractions according to ripeness during machine harvesting using their color difference.

Известен автоматический сортирователь плодов по цвету, содержащий транспортер фракций и фотометрическую камеру, на которой расположены оптические приемники и осветители 1.Known automatic sorter fruit by color, containing the fraction conveyor and the photometric camera, on which the optical receivers and illuminators 1.

Однако это устройство имеет низкую точность сортировки, вызванную колебанием размера плодов и изменением цвета транспортера из-за загр знени в процессе работы самими плодами.However, this device has a low sorting accuracy caused by fluctuations in the size of the fruit and a change in the color of the conveyor due to contamination in the process of the fruits themselves.

Наиболее близким по технической сущности к предложенному вл етс автоматический сортирователь плодов по цвету, содержащий фотометрическую камеру со входом и выходом дл плодов, источники света и расположенные на внешней поверхности фотометрической камеры фотоприемникиThe closest in technical essence to the proposed is an automatic fruit sorter by color, containing a photometric camera with an entrance and exit for fruits, light sources and photodetectors located on the outer surface of the photometric camera

с пересекающимис оптическими ос ми в центре плода 2.with intersecting optical axes in the center of the fetus 2.

Однако дл этого устройства характерна зависимость выходного сигнала от размера плодов одинаковой спелости, что приводит к низкой точности сортировани .However, this device is characterized by the dependence of the output signal on the size of fruits of the same ripeness, which leads to low sorting accuracy.

Цель изобретени - повыщение точности сортировки плодов независимо от их размеров .The purpose of the invention is to increase the accuracy of sorting fruits, regardless of their size.

Это достигаетс тем, что в известный автоматический сортирователь плодов по цвету дополнительно введены кольцевые отражатели , расположенные вдоль оптической оси так, что углы между фотоприемниками и плоскост ми кольцевых отражателей равны углам между источниками света и плоскост ми кольцевых отражателей.This is achieved by additionally introducing annular reflectors along the optical axis into the known automatic fruit sorter by color, so that the angles between the photoreceivers and the planes of the annular reflectors are equal to the angles between the light sources and the planes of the annular reflectors.

Такое выполнение устройства обеспечивает сохранение неизменной площади светового п тна на плодах всех размеров и тем самым исключает вли ние размеров плодов на величину фототока, что приводит к повышению точности сортировки.Such an embodiment of the device ensures that the area of the light spot remains unchanged on fruits of all sizes and thereby eliminates the influence of the size of the fruit on the value of the photocurrent, which leads to an increase in sorting accuracy.

На чертеже представлена схема автоматического сортировани плодов по цвету.The drawing shows a diagram of the automatic sorting of fruits by color.

Автоматический сортирователь плодов по цвету содержит загрузочный конвейер 1, выстраивающий друг за другом плоды 2 на двухкаскадном V-образном конвейере 3 с возрастающей скоростью второго каскада, гибкий гаситель 4 скорости, центрирующую заслонку 5,установленную на входе фотометрической камеры 6 с источниками света 7 и 8, фотоприемниками 9 и 10, кольцевыми отражател ми 11 и 12, установленными под углом 45° на оптической оси оптических приемников отраженного излучени , фотодатчиками 13 и 14, соединенными с блоком 15 измерени , классификатор 16 сигналов, регистр 17 сдвига с триггерами 18-21, одновибраторы 22 и 23, фотодатчик 24 верхнего положени плода 2 с осветителем 25, фотодатчик 26 нижнего положени плода 2 с осветителем 27,усилители 28 и 29, исполнительные механизмы 30 и 31 и транспортер 32 фракций.The automatic fruit sorter according to color contains a loading conveyor 1, lining up fruit 2 on a two-stage V-shaped conveyor 3 with an increasing speed of the second stage, a flexible damper 4 speeds, centering valve 5 installed at the entrance of the photometric camera 6 with light sources 7 and 8 photoreceivers 9 and 10, annular reflectors 11 and 12 installed at an angle of 45 ° on the optical axis of the optical receivers of reflected radiation, photosensors 13 and 14 connected to the measuring unit 15, the classifier 16 signal shifter, shift register 17 with triggers 18-21, one-shot 22 and 23, photocell 24 upper position of the fetus 2 with illuminator 25, photosensor 26 of the lower position of the fetus 2 with illuminator 27, amplifiers 28 and 29, actuators 30 and 31 and conveyor 32 fractions .

Автоматический сортирователь работает следующим образом.Automatic sorter works as follows.

Загрузочный конвейер 1 подает контролируемые плоды 2 на двухкаскадный V-образный конвейер 3, где плоды выстраиваютс в один р д ,с возможным минимальным интервалом друг от друга. Затем плоды ,1 через гибкий гаситель 4 скорости попадают на центрирующую заслонку 5, установленную на входе фотометрической камеры 6, и, пада , проход т через центр пересечени лучей, излучаемых источниками 7 и 8 света и кольцевыми отражател ми 11 и 12. Количество фотоприемников 9 и 10, кольцевых отражателей И и 12 и источников 7 и 8 может быть различным в зависимости от прин той схемы измерени . Например, при двухточечном осмотре по дифференциальной схеме измерени коэффициента отражени на двух участках длин волн это количество равно двум, при трехточечном осмотре на трех участках длин волк - трем и т. д. Примерами расположени кольцевых отражателей 11 и 12 могут быть встречное по диаметральной оси, при котором темиовые токи фотоприемников 9 и 10 компенсируютс в 2-х плечах моста по дифференциальной схеме измерени блока 15, или же одностороннее направлением светового луча на фоновую поверхность фотометрической камеры 6„ при котором величина темнового тока меньше величины фототока от зеленого плода. В свою очередь, расположение кольцевых отражателей 11 и 12 на оси оптических нриемников 9 и 10 позвол ет исключить вли ние размера плодов 2 на величину фототока в виду того, что площадь светового п тна посто нна на плодах 2 всех размеров, величина которой выбираетс исход из минимального диаметра плода 2 и услови неперекрыти смежных световых п тен. Результирующий сигнал из блока 15 измерени поступает в классификатор 16 сигналов, который в зависимости от фракции (зеленой 1 , и буро-молочной-111) формирует сигнал дл перекидывани триггеров 18 или 20. Если плод соответствует II фракции (красней ), то сигнал на выходе классификатора 16 отсутствует. Например, при контроле плода I фракции сигнал подаетс на вход триггера 18, который перекидываетс из нулево- го положени . Далее, плод 2 пересекает луч осветител 25, и импульс от фотодатчика 24 через усилитель 28 перекидывает триггер 13 в нулевое положение, а на выходе триггера 19 по вл етс единица. В это врем следующий плод входит в зону, облучаемуюThe loading conveyor 1 delivers the controlled fruits 2 to a two-stage V-shaped conveyor 3, where the fruits are lined up in one row, with possible minimum spacing from each other. Then, the fruits 1 through the flexible damper 4 speeds fall on the centering flap 5 installed at the entrance of the photometric chamber 6, and, the pad, pass through the center of intersection of the rays emitted by the light sources 7 and 8 and the ring reflectors 11 and 12. The number of photodetectors 9 and 10, ring reflectors And and 12, and sources 7 and 8 may be different depending on the measurement scheme adopted. For example, during a two-point inspection using a differential reflection coefficient measurement scheme at two sections of wavelengths, this number is two; at a three-point inspection at three sections of wolf length, three, etc. Examples of the location of annular reflectors 11 and 12 can be opposite to the center axis, wherein the current currents of the photodetectors 9 and 10 are compensated in the 2 arms of the bridge according to the differential measurement circuit of the unit 15, or one-sidedly by directing the light beam to the background surface of the photometric camera 6 "at which The rum dark current is less than the photocurrent from the green fruit. In turn, the arrangement of the annular reflectors 11 and 12 on the axis of the optical receivers 9 and 10 eliminates the influence of the size of fruits 2 on the size of the photocurrent, since the area of the light spot is constant on fruits 2 of all sizes, the size of which is chosen based on the minimum diameter of the fetus is 2 and the conditions do not overlap the adjacent light spots. The resulting signal from measurement unit 15 enters a signal classifier 16, which, depending on the fraction (green 1, and brown-milk-111), generates a signal for throwing triggers 18 or 20. If the fruit corresponds to fraction II (red), the output signal classifier 16 is missing. For example, when the fetus of the first fraction is monitored, a signal is fed to the input of the trigger 18, which jumps from the zero position. Further, the fruit 2 crosses the beam of the illuminator 25, and the pulse from the photo sensor 24, through the amplifier 28, flips the flip-flop 13 to the zero position, and at the output of the flip-flop 19 appears one. At this time, the next fruit enters the zone being irradiated

осветителем 25, и сигнал, характеризующий спелость плода, от фотодатчиков 13 и 14 через блок 15 измерени и классификатор 16 снова подает импульс, например, снова на триггер 18, который вновь перекидыJ ваетс . С по влением на выходе триггера 19 командного сигнала одновибратор 22 выдает импульс определенной длительности, необходимого дл срабатывани пнев.матического исполнительного механизма 31. При пересечении первым плодом луча от осветител the illuminator 25, and the signal characterizing the ripeness of the fetus, from the photosensors 13 and 14 through the measurement unit 15 and the classifier 16 again gives a pulse, for example, to the trigger 18, which is again peredkid. With the appearance at the output of the trigger 19 of the command signal, the one-shot 22 produces a pulse of a certain duration necessary to trigger the pneumatic actuator 31. When the first fruit crosses the beam from the illuminator

5 27 сигнал от фотодатчика 26 через усилитель 29 перекидывает триггер 19 в нулевое положение. В это врем второй плод подходит к зоне облучаемой осветителем 25, а третий плод входит в зону, облучаемую освеQ тител ми 7 и 8. Сигнал с триггера 18 после пересечени второго плода зоны, облучаемой осветителем 25, перебрасывает триггер 19, а при подходе его к зоне, облучаемой осветителем 27, выброса плода на входе одновибратора 22 вновь по вл етс импульс дл управлени пневматическим исполнительным механизмом 31. Аналогично работает схема, если контролируетс плод III фракции, но командный сигнал проходит по триггерам 20 и 21 дл управлени пневматическим исполнительным механизмом 30 независимо от предыдущего состо ни схемы и принадлежности предыдущего плода к той или иной фракции, так как после каждого прохождени плода через зону, облучаемую осветителем 25, триггеры 18 и 20 сбрасываютс в нулевое состо ние. Если плод относитс ко II фракции, то схема не срабатывает , и плод проходит пр мо на транспортер 32 фракций. Скорость второго каскада двухкаскадного V-образного конвейера 35 27 the signal from the photo sensor 26 through the amplifier 29 switches the trigger 19 to the zero position. At this time, the second fruit approaches the zone irradiated by the illuminator 25, and the third fruit enters the zone irradiated by illuminators 7 and 8. The signal from trigger 18, after crossing the second fruit of the zone irradiated by illuminator 25, flips the trigger 19, and when it approaches The zone irradiated by the illuminator 27, the discharge of the fetus at the input of the one-shot 22 again appears a pulse to control the pneumatic actuator 31. The scheme works similarly if the fruit of the third fraction is controlled, but the command signal passes through the trigger 30 and 21 to control the pneuma matic actuator 30 regardless of the previous state of the circuit and supplies the previous fetus to a particular fraction as after each passage of the fruit through a zone illuminated by the illuminator 25, triggers 18 and 20 are reset to the zero state. If the fetus belongs to fraction II, then the circuit does not work, and the fetus passes directly onto the conveyor of 32 fractions. The speed of the second stage of the two-stage V-shaped conveyor 3

должна соответствовать условию, при котором рассто ние между плодами 2 должно быть больще рассто ни между ос ми оптических приемников 9 и 10 и фотодатчика 24 верхнего положени плода.must meet the condition whereby the distance between the fruits 2 must be greater than the distance between the axes of the optical receivers 9 and 10 and the photosensor 24 of the upper position of the fetus.

Описанное устройство позвол ет в п ть раз повысить точность сортировки плодов, размеры которых могут отличатьс в три раза .The described device allows a five-fold increase in the accuracy of sorting fruits, the sizes of which can differ by a factor of three.

Claims

1. USSR patent number 123736. cl. B 07 C 5/342 of 1959.

2.Akhundov GG. Sorting of tomato puddles according to the maturity stages of the photoelecKHM method, Koerva and vegetable-drying industry, No. 7, 1973, p. 25-26. (prototype).

, Lh r /

... ™ J7K