Устройство для сортировки зерна


 


Владельцы патента RU 2468872:

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Восточно-Сибирский государственный университет технологий и управления" (RU)

Устройство включает загрузочный бункер, дозирующее устройство, соединенное с наклонным лотком, оптическое средство детектирования, содержащее две видеокамеры, зону обнаружения зерна, устройство для отбраковки зерна, накопители отбракованных зерен и готовой продукции. Под наклонным лотком установлена транспортерная лента черного цвета. В оптическом средстве детектирования используют цифровые видеокамеры. Одна из камер установлена над лентой транспортера таким образом, что оптическая ось объектива видеокамеры расположена перпендикулярно плоскости ленты транспортера. Вторая камера установлена под углом к плоскости ленты. Видеокамеры посредством центрального процессора соединены с блоком управления шагового двигателя, установленного в каретке, расположенной перпендикулярно транспортерной ленте. Каретка снабжена системой вакуумного отсоса, содержащей всасывающую головку, связанную через гибкий шланг с вакуумным электроклапаном, под которым находится накопитель отбракованных зерен. Повышается качество сортировки, уменьшается металлоемкость устройства. 1 ил.

 

Предлагаемое изобретение предназначено для очистки и сортировки зерновых культур, таких как пшеница, овес, ячмень и рожь, а также может быть использовано для очистки других зернобобовых и масляничных культур. Заявляемое устройство для сортировки зерна может быть использовано на семенных станциях небольшой производительности.

Известен сортировщик зерна по цвету, включающий: направляющую зерна с дорожками для подачи зерна по определенному пути (наклонный желоб); средство подачи зерна на направляющую; средство освещения зерна в заданной зоне обнаружения в то время, когда зерно спускается вдоль определенной дорожки; оптические средства, состоящие из зоны оптического обнаружения, средства оптического обнаружения (детектора) для приема света от освещенного зерна и фона (стеклянная пластина или что-то подобное с белой поверхностью, с заданными спектральными характеристиками), расположенного в зоне формирования оптического изображения зерна, находящейся напротив зоны оптического обнаружения; цепи управления для вычисления сигнала браковки путем сравнения выходного сигнала от оптических средств обнаружения с пороговым значением; эжектора, расположенного ниже оптического детектора и служащего для сброса забракованного зерна или посторонних материалов в соответствии с сигналом браковки от цепи управления. Средство освещения использует один источник света или несколько источников света со спектральным распределением в видимой зоне света и ближней ИК-зоне (флуоресцентные и галогенные лампы). Средство оптического обнаружения состоит из датчика (детектора) приема света с высокой чувствительностью к зоне ближнего ИК-излучения, которые содержат дихроидные (2-цветные) зеркала, Ge-фотодатчики и Si-фотодатчики (см. патент US 5779058, МПК B07C 5/342, 1998).

Недостатком известного устройства является то, что оптическое устройство фотографирует частицу зернового материала в одном положении, таким образом при обработке фотографии устройство определяет только ширину и длину частицы зернового материала, а также цвет. Данное устройство не определяет размеры частиц зернового материала в объеме, т.е. нет данных о ширине, длине, толщине и форме сразу вместе.

Наиболее близким по технической сущности к заявленному устройству является выбранное в качестве прототипа устройство для сортировки зерна, включающее загрузочный бункер с вибролотком, соединенный с наклонным желобом с дорожками для подачи зерна, устройства для отбраковки зерна, накопители отбракованных зерен и готовой продукции. Нижний край желоба расположен между парой средств детектирования, состоящих из двух видеокамер на линейной матрице, средств освещения в виде линеек светодиодов, зоны обнаружения зерна. Система управления устройством состоит из блока анализа изображений зерна, блока для выдачи сигнала браковки, выход которого подключен к эжектору, блока управления средствами освещения и группами светодиодов. Всеми этими блоками управляет центральный процессор (см. патент RU №2403100 С2, B07C 5/342, 2006).

Однако в известном устройстве для сортировки зерна по цвету нет возможности показать частицу зернового материала в объеме, т.е. по трем параметрам: длине, ширине и толщине. Зерновой материал приходится поднимать на значительную высоту к питателю, что вызывает некоторые неудобства при существующей высоте устройства.

Технический результат - повышение качества сортировки, уменьшение высоты и металлоемкости устройства.

Указанный технический результат достигается тем, что в устройстве для сортировки зерна, включающем загрузочный бункер, дозирующее устройство, соединенное с наклонным лотком, оптическое средство детектирования, содержащее две видеокамеры, зону обнаружения зерна, устройство для отбраковки зерна, накопители отбракованных зерен и готовой продукции, согласно изобретению под наклонным лотком установлена транспортерная лента черного цвета, в оптическом средстве детектирования используют цифровые видеокамеры, одна из которых установлена над лентой транспортера таким образом, что оптическая ось объектива видеокамеры расположена перпендикулярно плоскости ленте транспортера, а вторая - под углом к плоскости ленты, видеокамеры посредством центрального процессора соединены с блоком управления шагового двигателя, установленного в каретке, расположенной перпендикулярно транспортерной ленте, каретка снабжена системой вакуумного отсоса, содержащей всасывающую головку, связанную через гибкий шланг с вакуумным электроклапаном, под которым находится накопитель отбракованных зерен.

Отличительными признаками заявляемого устройства являются наличие новых конструктивных элементов, а именно транспортерной ленты черного цвета, шагового двигателя с кареткой, снабженной системой вакуумного отсоса, а также использование двух цифровых видеокамер.

Установка двух цифровых видеокамер позволяет наиболее точно производить отбраковку дефектных зерен как по ширине, так и по толщине. При этом, во-первых, не происходит искажений от оптических средств, во-вторых, не требуется дополнительное освещение, при котором качество выбраковки зависит в значительной степени.

Использование транспортерной ленты черного цвета выполняет роль зоны обнаружения зерна, обеспечивает четкое выявление бракованных зерен. Шаговый двигатель с кареткой позволяет всасывающей головке точно спозиционироваться относительно зерна, подлежащего выбраковке.

Таким образом, наличие двух цифровых видеокамер, транспортерной ленты и шагового двигателя с кареткой обеспечивает повышение качества сортировки зерен путем регулирования транспортерной лентой скорости подачи зерна, точного позиционирования зерна, подлежащего браковке, за счет применения контрастного фона (ленты черного цвета), фотографирования зерен видеокамерами, обработки изображений центральным процессором и установки всасывающей головки над дефектным зерном путем срабатывания сигнала от блока управления шаговым двигателем каретки. При этом уменьшена высота устройства и металлоемкость по сравнению с прототипом.

Заявляемое устройство поясняется чертежом, где схематически изображено устройство для сортировки зерна.

Устройство для сортировки зерна содержит загрузочный бункер 1, дозирующее устройство 2, соединенное с наклонным лотком 3. Под лотком 3 расположена транспортерная лента 4 черного цвета с приводом, выполняющая роль зоны обнаружения зерна. В конце ленты 4 расположен накопитель готовой продукции 5. Над лентой транспортера 4 посредством штатива 6 установлено оптическое средство детектирования, содержащее две цифровые видеокамеры 7 и 8. Видеокамера 7 установлена над лентой транспортера 4 таким образом, что оптическая ось объектива видеокамеры расположена перпендикулярно плоскости ленты транспортера. Вторая видеокамера 8 установлена под углом к плоскости ленты 4. Видеокамеры 7 и 8 посредством центрального процессора (не показан) соединены с блоком управления шагового двигателя для перемещения каретки 9. Каретка 9 с установленным в ней шаговым двигателем с блоком управления расположена перпендикулярно ленте транспортера 4. Каретка 9 снабжена системой вакуумного отсоса, содержащей всасывающую головку 10, связанную через гибкий шланг 11 с вакуумным электроклапаном 12. Под электроклапаном 12 находится накопитель отбракованных зерен 13.

Принцип работы устройства для сортировки зерна заключается в следующем. Из загрузочного бункера 1 через дозирующее устройство 2 по наклонному лотку 3 зерно подают на транспортерную ленту 4. По мере движения зерен по транспортерной ленте цифровые видеокамеры 7 и 8 фотографируют зерна. Программное обеспечение центрального процессора обрабатывает полученные цифровые изображения. В результате обработки определяются зерна, имеющие дефекты, и зерна не удовлетворяющие предъявляемым требованиям, или посторонние включения, а также определяется местоположение этих зерен на транспортерной ленте 4. По мере подхода дефектных зерен к системе вакуумного отсоса программа управления центрального процессора дает команду на блок управления шаговым двигателем для перемещения каретки 9 к тому месту, куда движется дефектное зерно. Как только зерно окажется под всасывающей головкой 10, программа включает электроклапан 12 системы вакуумного отсоса, происходит всасывание зерна головкой 10. Зерно по гибкому шлангу 11 попадает в накопитель отбракованных зерен 13. Остальные зерна по транспортерной ленте 4 подаются в накопитель готовой продукции 5.

Устройство для сортировки зерна, включающее загрузочный бункер, дозирующее устройство, соединенное с наклонным лотком, оптическое средство детектирования, содержащее две видеокамеры, зону обнаружения зерна, устройство для отбраковки зерна, накопители отбракованных зерен и готовой продукции, отличающееся тем, что под наклонным лотком установлена транспортерная лента черного цвета, при этом в оптическом средстве детектирования используют цифровые видеокамеры, одна из которых установлена над лентой транспортера таким образом, что оптическая ось объектива видеокамеры расположена перпендикулярно плоскости ленты транспортера, а вторая - под углом к плоскости ленты, видеокамеры посредством центрального процессора соединены с блоком управления шагового двигателя, установленного в каретке, расположенной перпендикулярно транспортерной ленте, каретка снабжена системой вакуумного отсоса, содержащей всасывающую головку, связанную через гибкий шланг с вакуумным электроклапаном, под которым находится накопитель отбракованных зерен.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к промышленным устройствам для сортировки объектов по визуально воспринимаемым признакам (например, по цвету). .

Изобретение относится к устройству в соответствии с ограничительной частью пункта 1 формулы изобретения. .

Изобретение относится к устройствам для сортировки штучных изделий или материалов по оптическим свойствам, например по окраске, и может быть использовано для сортировки зерна и отбраковки посторонних материалов, присутствующих в нем.

Изобретение относится к способам автоматической сортировки руд и предназначено, в частности, для извлечения алмазов из алмазосодержащих смесей минералов, например из концентратов предварительного обогащения.

Изобретение относится к сельскому хозяйству и может быть полезно для выделения из товарного зерна фракции с высоким содержанием белков. .

Изобретение относится к области обогащения и сортировки полезных ископаемых, а именно к радиометрической сепарации руд, предназначено для разделения минералов по их атомному номеру и может быть использовано при обогащении алмазосодержащих руд.

Изобретение относится к обогащению полезных ископаемых, а именно к способам рентгенолюминесцентного обогащения дробленого минерального материала крупных фракций, размер которых сравним с протяженностью зоны возбуждения-регистрации сепаратора.

Изобретение относится к области добычи полезных ископаемых, а именно к способам обогащения дробленого минерального материала. .

Изобретение относится к области обогащения полезных ископаемых, содержащих люминесцирующие под воздействием излучения минералы. .

Изобретение относится к области биотехнологии, а именно к переработке сельскохозяйственной продукции

Изобретение относится к способу отделения сопутствующих минеральных загрязняющих примесей от кальциево-карбонатных горных пород осадочного и метаморфического происхождения, таких как известняк, мел и мрамор

Изобретение предназначено для очистки и сортировки зерновых культур, таких как пшеница, овес, ячмень и рожь, а также может быть использовано для очистки других зернобобовых и масляничных культур. Устройство для сортировки зерна включает корпус, наклонный желоб с дорожками для направления зерна, средство для подачи зерна на желоб, оптические средства детектирования, содержащие детекторы, средство для освещения зерна в зоне обнаружения зерна, систему управления устройством, блоки которой подключены к центральному процессору, устройство для отбраковки частиц зернового материала, ниже которого имеется отверстие для сброса отбракованных зерен и других частиц в контейнер, в нижней части желоба установлен принимающий желоб, нижний конец которого расположен над контейнером для приемки очищенного зерна. В качестве детекторов используют цифровые видеокамеры на матрице с зарядовой связью, одна из которых расположена перпендикулярно наклонному желобу, а вторая наклонно к нему. Средство для подачи зерна на желоб выполнено в виде лотка, соединенного через кривошипно-шатунный механизм с электродвигателем. На наклонном желобе и лотке закреплены направляющие, имеющие в поперечном сечении треугольную форму. Устройство для отбраковки частиц зернового материала выполнено в виде соединенного с электродвигателем кривошипно-шатунного механизма с ударным устройством в виде поршня. Технический результат - повышение качества сортировки и производительности устройства. 4 ил.

Предлагаемые изобретения относятся к области обогащения полезных ископаемых, а именно к разделению дробленого минерального материала, содержащего люминесцирующие под воздействием возбуждающего излучения минералы, на обогащаемый и хвостовой продукты. Рентгенолюминесцентный сепаратор содержит средство транспортировки сепарируемого материала, источник импульсного возбуждающего рентгеновского излучения, фотоприемное устройство для регистрации люминесценции, задатчик пороговых значений интенсивности сигнала люминесценции и пороговых значений параметров разделения, блок синхронизации, устройство цифровой обработки сигнала люминесценции. Устройство также содержит исполнительный механизм и приемники обогащаемого минерала и хвостового продукта. В сепаратор дополнительно введены источник возбуждающего рентгеновского излучения и фотоприемное устройство, снабженное средством фильтрации спектрального диапазона максимальной интенсивности люминесценции обогащаемого минерала. При этом устройство цифровой обработки сигнала люминесценции выполнено с возможностью одновременной обработки в реальном времени двух сигналов люминесценции. Предложенные изобретения обеспечивают повышение селективности извлечения обогащаемых минералов из разделяемых материалов, а также позволяют одновременно с извлечением разделять минералы по типам. 2 н. и 6 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к способу и сортировочному устройству для сортировки картофелепродуктов, перемещаемых в виде продуктового потока через зону детектирования, в которой обнаруживают в продуктовом потоке продукты, имеющие дефекты, и удаляют их из продуктового потока. На указанные продукты в зоне детектирования направляют световой луч, имеющий длину волны 350-450 нм, и измеряют интенсивность света, излучаемого продуктами в полосе детектирования от 460 нм до 600 нм, причем продукт квалифицируют как продукт, имеющий дефекты, и удаляют из продуктового потока, если указанная интенсивность ниже заданного значения. Кроме того, изобретение относится к способу и устройству для детектирования наличия соланина в картофелепродуктах на основе флуоресценции. Предложенное изобретение позволяет обеспечить точную сортировку картофелепродуктов, в том числе и обнаруживать имеющиеся на ней дефекты. 3 н. и 22 з.п. ф-лы, 12 ил.

В способе используют устройство для сортировки отдельных объектов (3.1) из сыпучих материалов (3) на транспортировочном устройстве (1) и управляемое устройство (2) выгрузки, разделяющее фракции, а в качестве критериев сортировки применяют распределение объекта (3.1) по высоте и распространение света от источника (4) света, при этом световую полосу (4.1) проецируют поперечно к направлению транспортировки сыпучего материала (3) на плоскость транспортировочного устройства (1), объекты (3.1) перемещают под световой полосой (4.1), при этом первая часть (4.1.1) света отражается объектом, вторая часть (4.1.2) входит в объект в месте (3.1.1) входа, рассеивается и выходит в месте (3.1.2) выхода, расширение (В) световой полосы вследствие рассеяния обнаруживают при помощи камеры (9) и в буферизованных строках (BZ) идентифицируют связные области, а измеренные значения подвергают анализу и преобразуют в значения признаков, и в зависимости от заранее установленных параметров сортировки приводят в действие устройство (2) выгрузки. 2 н. и 7 з.п. ф-лы, 2 ил.

Предлагаемое изобретение относится к области измерительной техники, предназначено для измерения электрического заряда движущихся частиц минералов и предназначено, в частности, для обнаружения алмазов в алмазосодержащих смесях минералов, для их последующего извлечения с помощью исполнительного механизма. Кроме того, заявляемое изобретение может быть использовано для измерения электрического заряда частиц минералов при исследовании процессов электрической сепарации различных руд. Технический эффект заключается в уменьшении числа паразитных срабатываний исполнительного механизма, в результате чего уменьшается доля сопутствующих минералов в концентрате. Это ведет к повышению кондиции концентрата без дополнительных затрат времени и электроэнергии. Датчик для бесконтактного измерения электрического заряда движущихся частиц минералов включает чувствительный электрод с внутренним каналом переменного поперечного сечения, высококачественный изолятор и заземленный электрод, верхняя часть которого выполнена в форме усеченной пирамиды с наклоном внутренней поверхности боковых граней пирамиды к вертикальной оси датчика, выбранной из интервала 30-55 градусов. 4 ил.

Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано для автоматического определения концентрации металла в руде. Согласно заявленному способу перед проведением контроля содержания металла в руде по конвейеру пропускают руду без примесей металла. Нагревают площадным источником теплового излучения, ширина которого превышает ширину конвейера. Через время τзад после окончания нагрева измеряют среднее значение температуры по нагретой поверхности руды без содержания металла Т1ср. На основании проведенных измерений формируют градуировочную кривую. Далее на конвейер непрерывно подают руду, содержащую металл, и нагревают. Через время τзад измеряют на каждом кадре i среднее значение температуры Tcpi. Определяют величину Tcpi-T1ср на основании градуировочной кривой. Используя величину (Tcpi-T1ср), определяют процентное содержание металла в руде. Также предложено устройство для реализации указанного способа. Технический результат - повышение достоверности определения содержания металла в руде. 2 н. и 4 з.п. ф-лы, 7 ил., 1 табл.
Наверх