СПОСОБ СОРТИРОВКИ ТОМАТОВ И СИСТЕМА ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ Российский патент 1997 года по МПК A01D33/08 A01D46/00 B07C5/342 

Изобретение относится к сельскохозяйственной технике и может быть использовано для сортировки томатов в уборочных машинах и на пунктах послеуборочной доработки продукции.

Наиболее близким по технической сущности является способ сортировки корнеклубнеплодов, заключающийся в том, что корнеклубнеплоды поштучно подают в зону обзора, где летящие корнеклубнеплоды облучают и получают на выходе приемника излучения сигнал, обрабатывают его с помощью электронного устройства управления, получают сигнал о качестве корнеклубнеплода, сравнивают этот сигнал с эталонным и, по результатам сравнения управляют основным исполнительным механизмом [1]
Недостатком способа является недостаточная точность сортирования на фракции из-за наличия в потоке пар плодов, расстояние между которыми недостаточно для правильной работы исполнительного механизма, и последний не успевает рассортировать такую пару.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому устройству является устройство, содержащее дозирующее устройство, подающий механизм, контрольное устройство с источником и приемником излучения, содержащим два фотоприемника со светофильтрами, электронное устройство управления, основной исполнительный механизм, при этом, выход приемника излучения соединен с исполнительным механизмом через электронное устройство управления [1]
Однако известное устройство не обеспечивает необходимой точности сортирования.

Сущность заявляемого способа состоит в том, что томаты поштучно подают в зону обзора, где летящие томаты облучают и получают на выходе приемника излучения сигналы, обрабатывают их с помощью электронного устройства управления, получают сигнал о качестве томата, сравнивают этот сигнал с эталонным, определяют время появления последующего за предыдущим томата, сравнивают это время с эталонным, получают сигнал о качестве последующего за предыдущим в паре томата, сравнивают этот сигнал с эталонным и по результатам сравнения управляют основным и дополнительными механизмами.

В случае, если последующий за предыдущим томат в паре принадлежит тому же классу, то дополнительный исполнительный механизм не срабатывает, а основной остается в том положении, что и при сортировании предыдущего томата.

Сущность заявляемого устройства состоит в том, что оно содержит дозирующее устройство, подающий механизм, контрольное устройство с источником и приемником излучения, электронное устройство управления, основной и дополнительный исполнительные механизмы, при этом, приемник излучения содержит два фотоприемника со светофильтрами, а электронное устройство управления состоит из двух усилителей постоянного тока, усилителя разности сигналов, интегратора, трех компараторов, элемента "ИЛИ", инвертора, одновибратора окончания анализа, трех элементов "И", линии задержки, двух одновибраторов, при этом выход первого фотоприемника соединен через первый усилитель с одним входом усилителя разности сигналов, выход которого подключен через последовательно соединенные интегратор и первый компаратор к одному входу первого элемента "И" и через инвертор к одному входу второго элемента "И", при этом выход первого элемента "И" соединен через линию задержки со входом основного исполнительного механизма и через первый одновибратор соединен с одним входом третьего элемента "И", выход которого подключен к дополнительному исполнительному механизму, при этом выход второго фотоприемника подключен через второй усилитель ко второму входу усилителя разности сигналов и через второй компаратор к одному входу элемента "ИЛИ", ко второму входу которого подключен через третий компаратор выход первого усилителя, причем выход элемента "ИЛИ" через одновибратор окончания анализа соединен с другими входами первого и второго элемента "И", при этом выход второго элемента "И" соединен через второй одновибратор с другим входом третьего элемента "И", при этом выход одновибратора окончания анализа подключен к другому входу первого элемента "И".

Цепь, состоящая из соединения выходов первого и второго усилителя с обоими входами усилителя разности сигналов, соединенного последовательно с интегратором, первым компаратором, первым элементом "И", линией задержки и основным исполнительным механизмом, осуществляет сортирование томатов по качеству (степени зрелости).

Цепь, состоящая из соединения выходов первого и второго усилителя через второй и третий компараторы с обоими входами элемента "ИЛИ" и последовательно соединенных с его выходом второго одновибратора, второго элемента "И", третьего одновибратора, третьего элемента "И" и дополнительного исполнительного механизма, осуществляет удаление последующего за предыдущим в паре томата, если расстояние между ними меньше заданного и они принадлежат к разным классам по степени зрелости (красный-зеленый; зеленый-красный).

На фиг. 1 схематически изображена система для реализации способа сортировки томатов, общий вид; на фиг. 2 структурная схема системы для сортирования томатов.

Система для реализации способа сортировки томатов содержит дозирующее устройство 1, подающий механизм 2, который подает томаты в зону контрольного устройства 3. Электрические сигналы от последнего поступают на электронное устройство управления 4.

Один выход электронного устройства управления 4 подключен ко входу дополнительного исполнительного механизма 5, а другой ко входу основного исполнительного механизма 6. Дополнительный исполнительный механизм отбивает томаты в бункер 7.

Электронное устройство управления содержит два усилителя постоянного тока, усилитель разности сигналов, интегратор, элемент "ИЛИ", инвертор, три компаратора, одновибратор окончания анализа, три элемента "И", линию задержки, два одновибратора, при этом выход первого фотоприемника 8 соединен через первый усилитель 9 с одним входом усилителя разности сигналов 10, выход которого подключен через последовательно соединенные интегратор 11 и первый компаратор 12 к одному входу первого элемента "И" 13 и через инвертор 14 к одному входу второго элемента "И" 15, при этом выход первого элемента "И" 13 соединен через линию задержки 16 со входом основного исполнительного механизма 6, и через первый одновибратор 17 соединен с одним входом третьего элемента "И" 18, выход которого подключен к дополнительному исполнительному механизму 5, при этом выход второго фотоприемника 19 подключен через второй усилитель 20 ко второму входу усилителя разности сигналов 10, и через второй компаратор 21 к одному входу элемента "ИЛИ" 22, ко второму входу которого подключен через третий компаратор 23 выход первого усилителя 9, причем выход элемента "ИЛИ" 22 через одновибратор окончания анализа 24 соединен с другими входами первого и второго элементов "И" 13, 15, при этом выход второго элемента "И" 15 соединен через второй одновибратор с другим входом третьего элемента "И" 18, причем выход одновибратора окончания анализа 24 подключен к другому входу первого элемента "И" 13.

Способ сортировки состоит в том, что томаты поштучно подают в зону обзора, где летящие томаты облучают и получают на выходе приемников излучения электрические сигналы, обрабатывают их с помощью электронного устройства управления, получают сигнал о качестве (степени зрелости) первого томата в паре, сравнивают этот сигнал с эталонным, получают сигнал о расстоянии между первым и вторым томатом пары, сравнивают этот сигнал с эталонным, получают сигнал о качестве (степени зрелости) второго томата, сравнивают этот сигнал с эталонным и по результатам сравнения управляют основным и дополнительным исполнительными механизмами.

В случае, если зону контроля устройства 3 проходит пара томатов, расстояние между которыми настолько мало, что основной исполнительный механизм 6 из-за ограниченного его быстродействия не успевает разделить томаты, и второй томат в паре принадлежит другому классу (зеленый-красный; красный-зеленый), то срабатывает дополнительный исполнительный механизм 5, расположенный выше основного, и второй томат в паре удаляется в бункер 7. Сортировка первого томата в паре осуществляется основным исполнительным механизмом 6 в зависимости от его степени зрелости.

В случае, если расстояние между первым и вторым томатом в паре также мало, но второй томат принадлежит тому же классу, что и первый (зеленый-зеленый; красный-красный), дополнительный исполнительный механизм 5 не срабатывает, а основной исполнительный механизм после сортирования первого томата в паре остается в прежнем положении, что обеспечивает правильную сортировку второго томата в паре.

В случае, если расстояние между томатами достаточно для того, чтобы основной исполнительный механизм рассортировал пару, дополнительный исполнительный механизм не срабатывает.

Устройство работает следующим образом.

Из дозирующего устройства 1 томаты поштучно поступают на подающий механизм 2, который подает их к зоне обзора контрольного устройства 3, томаты получают ускорение и по одному пролетают зону обзора. В контрольном устройстве 3 томаты освещаются источником света и анализируются приемным устройством.

Цвет томата определяется следующим образом. Световой сигнал поступает на первый и второй фотоприемники 8, 19 со светофильтрами, усиливается усилителями 9, 20. Компараторы 21, 23 дискретизируют сигналы с усилителей 9, 20 по уровню, логический элемент "ИЛИ" 22 суммирует дискретные сигналы, формируя сигнал на все время анализа томата. В момент ухода томата из поля зрения контрольного устройства одновибратор 24 генерирует импульс заданной длительности. Сигналы с усилителей 9, 20 поступают на усилитель разности сигналов 10, который вычитает сигнал от усилителя 20 из сигнала от усилителя 9, интегратор 11 накапливает разностный сигнал, и к моменту генерации одновибратором 24 импульса окончания анализа на выходе интегратора 11 присутствует уровень больше нуля, если в томате преобладал зеленый цвет. Компаратор 12 приводит результат интегрирования к уровню логических сигналов, таким образом, первый элемент "И" 13 вырабатывает импульс, равный по длительности импульсу одновибратора 24, в случае определения зеленого томата. В случае определения красного томата импульс вырабатывает второй элемент "И" 15. Импульсы логических элементов "И" 13, 15 запускают одновибраторы 17, 25, которые служат для получения равных по времени сигналов соответствующих допускаемому временному интервалу в разноцветных парах томатов. Линия задержки 16 служит для синхронизации срабатывания основного исполнительного механизма 6 на томат. В случае анализа зеленого вслед за красным (или наоборот) через время, меньшее установленного интервала, логический элемент 18 формирует импульс, включающий дополнительный исполнительный механизм, который отбивает последний томат пары.

Использование: изобретение относится к сельскохозяйственной технике и может быть использовано для сортировки томатов в уборочных машинах и на пунктах послеуборочной доработки. Сущность изобретения: повышение точности сортирования обеспечивается путем удаления из потока последующего за предыдущим томата в паре только в том случае, если один из томатов в паре относится к классу "красных", а другой - "зеленых" или наоборот и расстояние между ними таково, что основной исполнительный механизм из-за ограниченного быстродействия не успевает рассортировать такую пару. Система содержит дозирующее устройство, подающий механизм, контрольное устройство, электронное устройство, основной и дополнительный механизмы. При работе системы определяют, к какому классу принадлежит каждый из томатов в паре, определяют расстояние между томатами в паре, сравнивают это расстояние с эталонным, и, если второй томат в паре принадлежит другому классу, удаляют его с помощью дополнительного исполнительного механизма. Первый в паре томат сортируется основным исполнительным механизмом в соответствии с его качеством. Если в паре томаты принадлежат к одному классу, дополнительный исполнительный механизм не срабатывает, а основной остается в том же положении, что и при сортировании первого томата. 2 с.п.ф-лы, 2 ил.

1. Способ сортировки томатов, включающий поштучную подачу в зону обзора, облучение их, формирование на выходе приемника излучения сигнала и обработку его для получения сигнала о качестве томата, сравнение этого сигнала с эталонным и по результатам сравнения управление основным исполнительным механизмом, отличающийся тем, что определяют временной интервал следующих друг за другом томатов, сравнивают этот интервал с эталонным и при превышении им последнего поочередно управляют основным и дополнительным, расположенным выше основного, исполнительным механизмами, а при большом эталонном интервале при равном качестве соседних следующих друг за другом томатов второй томат пары отбраковывают дополнительным исполнительным механизмом, после чего включают основной исполнительный механизм. 2. Система для сортировки томатов, содержащая дозирующее устройство, подающий механизм, контрольное устройство с источником излучения, содержащим два фотоприемника со светофильтрами, электронное устройство управления, основной исполнительный механизм, при этом выход приемника излучения соединен с входом основного исполнительного механизма через электронное устройство управления, отличающаяся тем, что она содержит дополнительный исполнительный механизм, а электронное устройство управления выполнено в виде двух усилителей постоянного тока, усилителя разности сигналов, интегратора, элемента ИЛИ, инвертора, трех компараторов, одновибратора окончания анализа, трех элементов И, линии задержки, двух одновибраторов, при этом выход первого фотоприемника соединен через первый усилитель с одним входом усилителя разности сигналов, выход которого подключен через последовательно соединенные интегратор и первый компаратор к одному входу первого элемента И и через инвертор к одному входу второго элемента И, при этом выход первого элемента И соединен через линию задержки с входом основного исполнительного механизма и через первый одновибратор соединен с одним входом третьего элемента И, выход которого подключен к дополнительному исполнительному механизму, расположенному выше основного, при этом выход второго фотоприемника подключен через второй усилитель к второму входу усилителя разности сигналов и через второй компаратор к одному входу элемента ИЛИ, к второму входу которого подключен через третий компаратор выход первого усилителя, причем выход элемента ИЛИ через одновибратор окончания анализа соединен с другими входами первого и второго элемента И, при этом выход второго элемента И соединен через второй одновибратор с другим входом третьего элемента И, а выход одновибратора окончания анализа подключен к другому входу первого элемента И.