Устройство для сортировки материалов

Авторы патента:

Резуев Максим Сергеевич (RU)

Барабанов Владимир Федорович (RU)

B07C5/342 - оптическим, например по окраске

B07B13/00 - Сортировка твердых материалов с помощью грохотов, сит и т.п.

Владельцы патента RU 2602482:

Барабанов Владимир Федорович (RU)
Резуев Максим Сергеевич (RU)

Изобретение относится к устройствам для сортировки материалов, и может быть использовано в сельском хозяйстве для сортировки зерновых культур, а также в химической промышленности. Техническим результатом заявляемого изобретения является повышение эффективности сортировки. Технический результат достигается тем, что в устройстве для сортировки материалов, содержащем корпус, загрузочный бункер, в нижней части которого расположен лоток для подачи сортируемого материала на наклонный желоб, средства детектирования и средства освещения материала, блок приемки и обработки информации, устройство для отбраковки дефектного материала, средства детектирования выполнены в виде трех датчиков, расположенных в трех взаимно ортогональных плоскостях, при этом средства освещения установлены напротив каждого датчика в той же плоскости. 3 ил.

Изобретение относится к устройствам для сортировки материалов и может быть использовано в сельском хозяйстве для сортировки зерновых культур, а также в химической промышленности.

Известен оптоволоконный лазерный сортировщик для сортировки сельскохозяйственной продукции по цвету, размерам и форме, содержащий устройство транспортировки сортируемого материала, устройство лазерного освещения сортируемого материала, снабженное модуляторами интенсивного освещения и содержащее оптическое волокно, вход которого связан с оптическими выходами одного или нескольких лазеров через фокусирующую оптику и поворотные призмы, а выход оптического волокна связан с фокусирующей и цилиндрической оптикой устройства развертки лазерного луча (см. МПК В07С 5/34 описание изобретения к патенту №2521215 Российской Федерации, опубл. 27.06.2014 г.).

Известное устройство позволяет упростить пространственное размещение нескольких лазерных источников, но при этом даже малый угол ввода излучения в оптическое волокно не должен превышать величины апертурного угла оптического волокна, кроме того на эффективность процесса сортировки влияет угол снижения потерь ввода излучения в волновод, что в целом снижает эффективность сортировки материалов.

Наиболее близким к заявляемому техническому решению является устройство для сортировки зерновых культур, содержащее корпус, загрузочный бункер, в нижней части которого расположен лоток для подачи материала на наклонный желоб, средства детектирования и средства освещения сортировочного материала, систему управления устройством, блоки которого подключены к центральному процессору, устройство для отбраковки дефектного материала, при этом в качестве средств детектирования оно содержит цифровые видеокамеры на матрице с зарядовой связью, одна из которых расположена перпендикулярно наклонному желобу, а вторая наклонена к нему, лоток и наклонный желоб снабжены направляющими, имеющими в поперечном сечении треугольную форму, а устройство для отбраковки дефектного зернового материала выполнено в виде соединенного с электродвигателем кривошипно-шатунного механизма с ударным устройством в виде поршня (см. МПК В07В 13/00, В07С 5/342 описание изобретения к патенту №2495728 Российской Федерации, опубл. 20.10.2013 г.).

Недостатком известного устройства является невысокая эффективность процесса сортировки, обусловленная тем, что:

- схема источника света сортируемый материал - видеокамера не может отображать реального размера, поскольку оценивается не размер материала, а его проекция, которая зависит от угла расположения материала по отношению к видеокамере;

- разделение разногабаритных сортируемых материалов в данном устройстве возможно только по двум размерам, что также снижает эффективность сортировки.

Техническим результатом заявляемого изобретения является повышение эффективности сортировки.

Сущность технического решения заключается в том, что в устройстве для сортировки материалов, содержащем корпус, загрузочный бункер, в нижней части которого расположен лоток для подачи сортируемого материала на наклонный желоб, средства детектирования и средства освещения материала, блок приемки и обработки информации, устройство для отбраковки дефектного материала, средства детектирования выполнены в виде трех датчиков, расположенных в трех взаимно ортогональных плоскостях, при этом средства освещения установлены напротив каждого датчика в той же плоскости.

Выполнение средств детектирования в виде трех датчиков, расположенных в трех взаимно ортогональных плоскостях, и размещение в этих же плоскостях средств освещения, позволяет получить трехмерное изображение сортируемого материала, что существенно влияет на достоверность результата измерения, повышает качество и эффективность сортировки.

Заявляемое устройство для сортировки материалов поясняется чертежами, где на фиг. 1 изображен общий вид устройства в разрезе; на фиг. 2 - расположение датчиков и средств освещения в ортогональных плоскостях; на фиг. 3 - блок-схема управления устройством.

Устройство для сортировки материалов содержит корпус 1 (см. фиг. 1), загрузочный бункер 2, в нижней части которого расположен лоток 3 для подачи сортируемого материала на наклонный желоб 4. Средства детектирования выполнены в виде измерительного блока 5, содержащего три датчика 6, 7 и 8, типа светодиодной линейки (имеющих активную область в виде линии), расположенных в ортогональных плоскостях OX, OY, OZ. В этих же плоскостях, напротив датчиков 6, 7 и 8, установлены соответственно средства освещения 9, 10 и 11, например лазер с линзой-коллиматором (см. фиг. 2). Ниже желоба 4 расположен желоб 12, между которыми расположено устройство 13 для отбраковки дефектного материала, исполнительный механизм (на чертеже не показан). В корпусе 1 расположены контейнеры 14, 15 для сбора отсортированного 16 и отбракованного 17 материалов.

Система управления устройством (см. фиг. 3) состоит из блока 18 анализа изображения материала, к которому подключены датчики 6, 7 и 8 блока управления 19 средствами освещения 9, 10 и 11 блока 20 выдачи сигнала, вход которого подключен к выходу блока 18 и т.д. Управление всеми блоками осуществляется процессором 21.

Устройство для сортировки материалов работает следующим образом.

Исходный разногабаритный материал, например зерно пшеницы, из загрузочного бункера 2 попадает на лоток 3 и далее в наклонный желоб 4, по которому оно попадает в зону обнаружения. По мере продвижения зерна оно измеряется датчиками 6, 7 и 8, которые измеряют его в трех взаимно ортогональных плоскостях. Размером зерна является длина перекрытия света зерном чувствительной области датчиков 6, 7 и 8 в соответствующей плоскости. Измерения сортируемого материала производится в трех плоскостях OX, OY, OZ датчиками 6, 7 и 8 многократно по мере прохождения зерна через измерительную зону. В результате измерений в блоке 18 создается трехмерный массив данных в реальном времени. По критерию, заданному оператором в блоке 19, генерируется управляющий сигнал, который поступает на исполнительный механизм (на чертеже не показан), который направляет разногабаритный сортируемый материал в соответствующие контейнеры 14 и 15.

Заявляемое техническое решение в отличие от известных изобретений, применяемых в сельском хозяйстве для сортировки различных зерновых культур, может быть использовано при сортировке агломератов в горнорудной промышленности для формирования фракций материала определенными размерами.

Устройство для сортировки материалов, содержащее корпус, загрузочный бункер, в нижней части которого расположен лоток для подачи сортируемого материала на наклонный желоб, средства детектирования и средства освещения материала, блок приемки и обработки информации, устройство для отбраковки дефектного материала, отличающееся тем, что средства детектирования выполнены в виде трех датчиков, расположенных в трех взаимно ортогональных плоскостях, при этом средства освещения установлены напротив каждого датчика в той же плоскости.

Изобретение касается способа подготовки к переработке металлических ломов, в частности стальных ломов, при котором металлические ломы обрабатываются по меньшей мере одной жидкостью для отделения поверхностных покрытий, прежде чем осуществляется спектроскопический анализ состава металлического лома.

Оптоволоконный фотосепаратор // 2599357

Оптоволоконный фотосепаратор предназначен для анализа средствами машинного зрения и последующего разделения объектов по цвету, размерам, форме и иным характеристикам.

Способ и устройство для использования в системе упаковки пищевых продуктов // 2586922

Изобретения предназначены для использования в птицеперерабатывающей промышленности. Устройство для управления системой упаковки птицы содержит первый приемный модуль, выполненный с возможностью получения множества заказов на птицепродукты, включающие целую тушку или часть тушки птицы; второй приемный модуль, выполненный с возможностью получения от измерительного модуля по меньшей мере одного измеряемого параметра по меньшей мере одной тушки птицы; рекомендательный модуль, выполненный с возможностью определения наилучшего соответствия одного из множества заказов по меньшей мере одному измеряемому параметру; и модуль управления, выполненный с возможностью передачи сигнала в систему переработки птицы для обработки по меньшей мере одной тушки птицы в соответствии с определенным заказом.

Способ классификации предметов, найденных в партии семян, и его соответствующее применение для производства семян // 2564599

Изобретение относится к способу классификации объектов, содержащихся в партии семян, способу исследования, оценки и/или подготовки семян и соответствующему применению для производства семян, которые были дифференцированы в зависимости от формы и размера.

Способ и система для инспектирования и сортировки частиц и процесс ее квалификации зернистыми частицами // 2554017

Изобретение относится к процессу для сортировки частиц, к процессу для квалификации автоматизированной системы для инспектирования и сортировки частиц путем ввода заданного количества зернистых частиц в поток обработки, а также к производству и квалификации зернистых частиц, имеющих, по меньшей мере, одно свойство, значение или диапазон значений которого является таким же или приблизительно таким же, как и значение или диапазон значений соответствующего свойства известных нежелательных частиц.

Способ теплового контроля содержания металла в руде и устройство для его осуществления // 2539127

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.

Датчик для бесконтактного измерения электрического заряда движущихся частиц минералов // 2530439

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.

Способ и устройство для сортировки отдельных объектов из сыпучих материалов // 2526103

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.

Способ сортировки картофелепродуктов и устройство для сортировки картофелепродуктов // 2524000

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.

Способ рентгенолюминесцентной сепарации минералов и рентгенолюминесцентный сепаратор для его осуществления // 2517613

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.

Вертикальный сепаратор-транспортер // 2591992

Изобретение относится к области разделения сыпучих смесей по форме, плотности, упругости и свойствам поверхности составляющих их частиц и может найти применение в сельском хозяйстве при очистке зерновых культур и продуктов его переработки.

Сепаратор сыпучих зернистых материалов // 2591991

Изобретение относится к области разделения сыпучих зернистых материалов по размерам, плотности, форме, шероховатости, упругости и может быть использовано в сельском хозяйстве, химии, металлургии, строительной индустрии.

Устройство для сепарации семян по упругости // 2585774

Изобретение относится к устройствам для разделения сыпучих материалов по упругости и может быть использовано в сельском хозяйстве, химической и строительной промышленности.

Конусное бесситное вибрационно-сегрегационное устройство для предварительной классификации по крупности угля или руд // 2573139

Изобретение относится к горному делу, переработке и обогащению полезных ископаемых и может быть использовано в горнорудной, угольной и строительной промышленности при подготовке строительных материалов.

Устройство для исследования сыпучих свойств геоматериалов // 2571435

Изобретение относится к области горного дела и может быть использовано для исследования сыпучих свойств геоматериалов. Устройство представляет собой сварную конструкцию башенного типа, устанавливаемую на верхней предварительно спланированной площадке отработанного карьера с обеспечением вертикальной устойчивости.

Устройство для сепарации семян по упругости // 2560025

Изобретение относится к устройствам для разделения сыпучих зерновых материалов по упругим свойствам и может быть использовано в сельском хозяйстве при очистке семян.

Способ сухого обогащения угля // 2558872

Изобретение относится к обогащению полезных ископаемых по крупности и плотности, в частности к обогащению угля. Способ сухого обогащения угля включает подачу угольного сырья к средству отделения угля от породы, с помощью которого осуществляют отделение.

Фрикционный сепаратор корнеклубнеплодов // 2555138

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению, в частности к сепараторам для отделения корнеклубнеплодов от соизмеримых почвенных комков, и может быть установлено на картофелеуборочный комбайн.

Оптоволоконный лазерный сортировщик // 2521215

Изобретение относится к устройствам сортировки объектов по цвету, размерам, форме и иным характеристикам. Преимущественная область применения - сортировка сельскохозяйственной продукции.

Сепаратор для разделения сыпучих материалов // 2516620

Изобретение относится к области разделения сыпучих материалов по самосортированию частиц и может быть использовано в сельском хозяйстве при сортировке по крупности, плотности и сферичности.

Сепаратор для разделения сыпучих материалов // 2603108

Изобретение относится к области сепарации сыпучих материалов и может быть использовано в сельском хозяйстве при сепарации трудноразделимых семенных материалов. Сепаратор для разделения сыпучих материалов включает загрузочный бункер, перфорированную направляющую, приемники продуктов разделения. Сепаратор снабжен внутренним и внешним цилиндрическими вертикальными каналами. Во внутреннем цилиндрическом канале расположены ступени рабочих органов, включающие последовательно расположенные загрузочный бункер, в котором установлены закрепленная шарнирно к вертикальному неподвижному валу приемная коническообразная диафрагма, под которой находится питающая воронкообразная диафрагма, установленная с возможностью изменения радиуса кривизны и закрепленная верхней частью к стенке загрузочного бункера. С внутренней стороны коническообразной диафрагмы установлены три и более пружины, один конец которых закреплен к стержню, находящемуся внутри пружин, другой конец зафиксирован к направляющим, закрепленным на поверхности диафрагмы. Направляющие имеют пазы для свободного прохода в них стержней. Перфорированная направляющая, установленная под воронкообразной диафрагмой, выполнена в виде конического разгонного участка, закрепленного вершиной к вертикальному валу, а основанием - к кольцевой вогнутой метательной поверхности, имеющей в поперечном сечении форму дуги, длина которой составляет 1,0-1,2 диаметра окружности, образованной вращением дуги. Под метательной поверхностью расположен воронкообразный приемник неупругих частиц, верхняя часть которого закруглена, а нижняя часть соединена со второй ступенью рабочих органов. В зоне фокальной линии метательной вогнутой поверхности расположена кольцевая щель для упругих частиц, образованная закругленной частью воронкообразного приемника и стенкой внутреннего цилиндрического канала. Технический результат - повышение производительности и эффективности сепараций. 1 ил.