Устройство для сортировки корнеклубнеплодов
Изобретение относится к сельскохозяйственной те.хнике н может быть исио.ть- ;«)ваио д.пя сортировки корнеклубнеплодов, naiipHMCp картофеля н моркови, в уборочны.х манатах н на нункта.х послеуборочной обработки продукции Це.1ью изобретения ГТ является новьинение точности сортировки но массе и расишренне функциональных возможностей устройства. Устройство содержит дозирующий ме.хаиизм, нодаюи1ий п ориентирующий механизм 2, контрольное устройство 3 с источником света, системой линз, щелевой диафрагмой и фотоприемником, исиолнительные механизмы 5 и 6 с электронным устройством 4 управления, которое содержит пиковые детекторы со сбросом, дифференциальный усилитель, интеграторы со сбросом, блоки де.чення, б. юк умножения, компаратор нули, мультнвибра/ор стробирующего импульса, мультивибратор импульса сброса, стробируемые комнараторы, б.юк возведения в третью стеиень, элемент ИЛИ. Точность сортировки на три фракции ио массе обеспечивается определением нлощади максимального сечения корнеклубнеплода и OTHonieHiiH его длины к максимальному сечению. 5 ил. S (Л
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК (51) 4 Л 01 D 33 08
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
H A BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ
ПРИ ГКНТ СССР (21) 41817<Э2/30-!5 (22) 16.01.87 (46) 07.03.89. Ь10.1 ¹ с) (71) Ростовский-на-Дону институт сельск<>хозяйственного машиностроения (72) И. А. Долгов, В. Г1. flofloB, В. Н. Герасименко, H. Н. Колчин и Д. A. Лрсеньсв (53 ) 63 1. 358 088.8 ) ! I)6) ЛвтО!)ск()е с вll; ¹ 102!)86!Э, к.l. Л 01 1Э 33/08, 1!Э82. Авто!>скос сHllде<сльство (.(.(.Р № 1166706, к,l. Л О! > 33/08, !с)84. 154 ) У(.ТРО!1("1 ВО l, 151 (:ОРТИ РОВ )х Е1 K()I)11ЕК. !УЬНЕ;11, (О, (ОВ (57) Изобрстснис О!носи!ся и се.!Ьскохозяйст<<енной T(. хинке и может быть иснольl(>HHllo;I, 1» сортировки корнеклубнеплодов, па! ример к!>рго(рсл» и м<>ркови, 13 уборочных мап!ивах Il if!i Ilx IIII Обрс!бо IEII про:LYI „„SU„„1463167 А1 Являет(. Я Точ(и>сть с(>ртировки на три фракции по массе Обеспечивается определением площади максимального сечения корнеклубнеплода и отнон!спи» его клины к х<аксимальиому сечеlflilo. 5 ил. 1463167 Изобретение относится к сельскохозяйственной технике и может быть использовано для сортировки корнеклубнеплодов, например картофеля и моркови, в уборочных машинах и на пунктах послеуборочной обработки продукции. Цель изобретения — повышение точности сортировки по массе и расширение функциональных возможностей устройства. На фиг. 1 схематически 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 работу устройства для сортировки корнеклубнеплодов (слева показан случай пролета стандартного корнеплода, справа — — поврежденного) . Устройство для сортировки корнеклубнеплодов содержит дозирующее устройство 1 с оункером и вибротранспортером, подающий и ориентирующий механизм 2, который подает корнеплоды в зону обзора контрольного устройства 3. Электрический сигнал от контрольного устройства 3 поступает на вход электронного устройства 4 управления, где вь>рабатывается сигнал, который подается на первый и второй исполнительные механизмы 5 и 6. Бункер 7 служит для сбора и одной из фракций. Подающий и ориентируюгций механизм 2 выполнен в виде попарно V-образно установленных ленточных транспортеров 8. Контр<>линос устройство 3 содержит источник 9 света, систему 10 линз, щелевую диафрагму 11 и фотоприемник 12. Электронное устройство 4 управления содержит пиковые детекторы 13 и 14 со сбросом, дифференциальный усилитель 15, интеграторы 16 и 17 со сбросом, блок 18 умножения, блоки 19 — 2 I деления, компаратор 22 нуля стробируемые к»мнаряторы 23- — 25, блок 26 возведения в >рстью степень, мультивибратор 27 стробнруннцсlo импульса, мультивибратор 28 импульса сброса и элемент ИЛИ 29. Г1ри этом вход одного пикового детектора 13 связан с выходом фотоприемника 12 и входом дифференциального усилителя 15, а его выходе другим входом дифференциального усилителя 15, выход которого соединен с входом первого интегратора 16, входом другого пикового детектора 14 и кМмпаратором 22 нуля, выход которого связан с вторым интегратором 17, через мультивибратор 27 стробируюьцего импульса — с мультивибратором 28 импульса .сброса, выход которого подключен к входам сброса пиковых детекторов 13 и 14 и интеграторов 16 и 17, при этом выход другого пикового детектора 14 подключен через блок 18 умножения к одному входу первого блока 19 деления, другой вход которого связан с выходом первого интегратора 16. Выход блока 19 деления соединен с входами первого стробируемого компаратора 23. Для определения величины напряжения, соответствующего массе корнеклубнеплода, устройство содержит блок 26 возведения в третью степень, вход которого соединен с первым интегратором 16, и второй блок 20 деления, входы которого соеди1О нены с выходом другого пикового детектора 14 и выходом второго интегратора 17, à его выход — с одним входом третьего блока 21 деления, другой вход которого связан с выходом блока 26 возведения в третью степень, при этом выход третьего блока 21 деления связан с входами второго и третьего стробируемых компараторов 24 и 25, выходы которых подключены к входам схемы ИЛИ 29, выход которой связан с первым исполнительным механизмом 5, а стробируемые 20 входы всех трех компараторов 23 — 25 связаны с выходом мультивибратора 27 стробирующего импульса, причем выход третьего стробируемого компаратора 25 подключен к входу второго исполнительного механизма 6. Первый стробируемый компаратор 23 выполнен двухпороговым а второй и третий стробируемые компараторы 24 и 25 — однопороговыми. На компараторы 23 — 25 подаются эталонные напряжения 1>> — V.>, задающие пороги компарации. Мультивибратор 27 стробирующего импульса запускается сигналом с выхода компаратора 22 нуля, стробимпульс с выхода мультивибратора 27 поступает на компараторы 23 — 25 и на вход запуска мультивибратора 28 сброса. Импульс сброса с выхода мультивибратора 28 сброса подается на. пиковые детекторы 13 и 14 и на интеграторы 16 и 17. Работа устройства для сортировки корнеклубнеплодов осуществляется следующим образом. 40 Из дозирующего устройства 1 корнеплоды поштучно поступают на подающий и ориентирующий механизм 2, который ориентирует корнеплоды в вертикальной плоскости и подает их в зону обзора контроль:-юго устройства 3. В последнем корнеплоды освещаются параллельным пучком света источника 9 через оптическую систему 10 и рассматриваются через щелевую диафрагму 1 фотоприемником 12. При отсутствии корнеплода перед щелью сигнал с фотоприемника 12 максимален, а при пролетании корнеплода через зону обзора фотоприемник 12 частично затеняется корнеплодом и его сигнал уменьшается (фиг. 5а) на величину, пропорциональную текущей толщине корнеплода. Пеgp ред пролетом корнеплода, т.е. перед началом очередного цикла анализа формы и массы исходное состояние пикового детектора 14 1463167 3 и интеграторов 16 и 17 нулевое, а на выходе пикового детектора 13 максимальное напряжение. Очередной корнеплод, попадая в зону обзора, просматривается через щель фотоприемником 12. Дифференциальный усилитель 15 вычитает из максимального сигнала, запоминаемого пиковым детектором 13, сигнал фотоприемника и вырабатывает сигнал (фиг. 5б), пропорциональный текущей толщине корнеплода. Этот сигнал обрабатывается интегратором 16, выходной сигнал которого по окончании пролета корнеплода пропорционален площади проекции корнеплода. Сигнал с выхода дифференциального усилителя 13 задается на компаратор 22 нуля, на выходе которого появляется прямоугольный сигнал (фиг. 58), с длительностью, равной времени пролета корнеплода, т.е. пропорциональный длине корнеплода. Из этого сигнала с помощью интегратора 17, который выполняет функцию преобразовагеля время — амплитуда, получают сигнал (фиг. 5г), амплитуда которого по окончании пролета корнеплода пропорциональна длине корнеплода. Выходной сигнал усилителя 15 поступает также на пиковый детектор 14, где -апоминается максимальная толщина корнеплода. Далее блоками 18 и 19 берется отношение площади к произведению длины на максимальную ширину. Г1оског)ьку 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, сравнивать это отно!пение с эталонными значениями можно только в конце цикла. Для этого компаратор 23 стробируется импульсом (фиг. 5д) мультивибратора 27 стробирующего импульса. Мультивибратор 27 за!.ускается задним фронтом выходноп) прямоугольника импуль H компаратора 22 нуля, те. сразу же нгсле того, как корнеплод полностью пройдет перед и!елевой диафрагмой 11. В случае, если отношеIIIIO площади к произведению длины на максимальную ширину выйдет за востановленные напряжениями Ul и U эталонные допуски, на выходе элемента ИЛИ 29 появится сигнал (фиг. 5е), который поступит на исполнительный механизм 5. Устройство упоавления включает исполнительный механизм 5, лопатка перемен;ается и поврежденный корнеплод изменяет траекторию своего движения, тем самым обеспечивается сортировка по форме. По окончании цикла измерения и опознавания корнеплода пиковые детекторы 13 и 14 и интеграторы 16 и 17 устанавливаются в нулевое состояние импульсом сброса (фиг. 5ж) мультивибратора 28 сброса. Для этого мультивибратор 28 запускается задним фронтом стробимпульса с выхода Фор.)lц.)а «зо!)ретс«и I Устроиство l,! я Ool) )з)рОвк!! к01) !екпс )II< плодов, содержащее дозирую)цее ус) ройство, подающий и ориентирующий механизмы. контрольное устройстзо с источником света, оптической системой, щелевой диафрагмой и фотоприемником, исполни гег!!,и! !)! механизм с электронным устройством управления, которое содержит пиковые де к!Оры со сбросом, дифференциальный xOII.)!и!.II. интеграторы с0 сбросом, блок деления, I.«:, умножения, компар",Tîð нуля, строб)))р !:м! !! компараторы, мультивибратор стробир) ющего импульса, мультивиОр3TOp имl .; с;I сброса, элемент И,.1И, ))ри этом в э,)екгронном устройстве управления вход, IIIol() пикового детектора связан с выходом фотоприемника и вxîëoxl дифференц l;l. I ьного 45 )0 55 усилителя, а его выход — — с другим вход!)м! дифференциального усилителя, выход к»4 мультивибратора 27. После сброса и последующей обработки пиковым детектором 13 сигнала паузы с фотоприемника 12 устройство подготовлено к анализу очередного корнеплода. Цепь для определения массы корнеклубнеплода работает следующим образом. С помощью второго блока 20 деления определяется отношение длины корнеклубнеплода к его максимальной ширине. Блок 10 26 возводит сигнал о площади проекции корнеклубнеплода в третью степень. Блок 21 деления определяет отношение сигнала, соответствующего кубу площади проекции, к сигналу об отношении длины к максима.!ь ной толщине корнеклубнеплода. Таким ооразом, на выходе блока 21 деления вырыбатывается сигнал, пропорциональный квадрату объема корнеклубнеплода, а следовательно, и пропорциональный квадрату его массы. Этот сигнал подается на входы 20 стробируемых компараторов 24 и 25, на другие входы котор»lx подаются опорные напряжения 1)з и U.I. задающие пороги компарации. В случае, если сигнал на вхо<е второго компаратора 24 выйдет за xOzaIIOIIленное напряжением 1);! значение, то IIa IIxoд исполнительного механиз )а 5 через сxl.xlx ИЛИ 29 поступит сигнал о том, что корнеплод принадлежит мелкой фракции. Устройство управления включит исполнительный механизм 5, лопатка переместится, корне30 плод изменит траекторию и попадет в бунК2р 7 для сбора поврежденной и ме,ll;OH продукции. Если же сигнал на входе третьего компаратора 25 выйдет за установленное напряженllеч lip зllс! Icнl)е, то с вь!xо;Iа ко)!— З- паратора 25 поступит сигнал на ис)н). !!ительный механизм 6, его лопатка переч<0тится и корнеплод изменит свою траекп)рию. Таким образом, обеспечивается OîðãèpoBh3 на три фракции llo xl IOOÐ. 1463l67 второю соединен с входом другого пикового@ФТектора, компаратаром нуля и первым интегратором, выход которого подключен к входу блока делеяйя, а компаратор нуля связан с входами другого интегратора и мультивибр@тора стробирующего импульса, выход которого подсоединен к стробирующим входам первого и второго компараторов и мультивибратору сброса, выход которого соединен с входами сброса одного и другого пиковых детекторов, первого н второго интеграторов, при этом выход второго интегратора связан с одним входом блока умножения, другоЙ вход которого iloдсоединен к выходу другого пикового .детектора, а выход блока умножения сое; инен с другим входом первого блока деления, выход которого связан с входами первого стробируемого компаратора, выход крторого подсоединен к одному входу схемы ЛИ, к другому входу которой подключен вЫход второго стробируемого компаратора, причем выход схемы ИЛИ соединен с Входом первого исполнительного механизма, отличающееся тем, что, с целью повышения точности сортировки по массе и расширения функциональных возможностей устройства, устройство дополнительно снабжено электрически связанными блоками деления, стробируемым .ком паратором, исполнительным механизмом и блоком возведения в третью степень, при этом выход другого пикового детектора связан с одним входом 1О второго блока деления, другой вход которого cîåäèíåH с выходом второго интегратора, а его выход — с входом третьего блока деления, другой вход которого связан через блок возведения в третью степень с выходом первого интегратора, причем выход третьего блока деления соединен с входами второго и третьего стробируемых компараторов, стробирующий вход которого соединен с выходом мул ьтивибратора стробирующего импульса, при этом выход третьего gQ стробируемого компаратора связан с входом исполнительного механизма. 1463167 1463!67 / - /Е .« Составитель А. Сидоров Редактор В. Данко Техред И. Верес Корректор В. Бутяга Заказ 611/2 Тираж 618 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж вЂ” 35. Раушская наб., д. 4/5 Производственно-издательский комбинат «Патент», г. Ужгород, ул. Гагарина, 1О1
