Использование систем технического зрения при сортировке картофеля

1.

РЕСПУБЛИКАНСКОЕ УНИТАРНОЕ ПРЕДПРИЯТИЕ
«НАУЧНО ПРАКТИЧЕСКИЙ ЦЕНТР НАЦИОНАЛЬНОЙ
АКАДЕМИИ НАУК БЕЛАРУСИ ПО МЕХАНИЗАЦИИ СЕЛЬСКОГО
ХОЗЯЙСТВА "
«Использование систем технического
зрения при сортировке картофеля»
Докладчик:
Виктор Владимирович Голдыбан,
к.т.н., заведующий лабораторией
1

2.

ОТДЕЛЕНИЕ НЕКОНДИЦИОННЫХ КЛУБНЕЙ КАРТОФЕЛЯ С РАБОЧИХ ПОВЕРХНОСТЕЙ МАШИН
АВТОМАТИЧЕСКОЙ ИНСПЕКЦИИ
Место оптической сортировки в линии по предпродажной
доработки картофеля
Цель работы: разработка опытного образца оптической
сортировальной машины для сортирования клубней
картофеля по внутренним и внешним дефектам с
помощью систем автоматической инспекции.
Функционал:
- распознавание
некондиционных
клубней
картофеля
с
помощью
машинного зрения
- автоматическое удаление некондиции
струёй сжатого воздуха или с помощью
механических клапанов
Принципиальная схемы оптической сортировки:
Виды дефектов:
чёрное пятно
серебряная парша
парша порошистая
подача несортированного материала
электронное оптическое устройство
интеллектуальные воздушные эжекторы
конвейеры для кондиционного материала
и некондиционного

3.

Проведение поисковых исследований
Вальцы поперечные
Вальцы продольные с различным типом рабочих поверхностей
Макетные установки для проведения поисковых исследований различных типов вальцовых поверхностей
1- вальцы, 2 – электродвигатель, 3 –редуктор, 4 – приводной ролик, 5 – частотный преобразователь
3

4.

ПРИНЦИПИАЛЬНАЯ СХЕМА ОПТИЧЕСКОЙ
СОРТИРОВКИ КАРТОФЕЛЯ
4
3
5
2
1
- цепочно-роликовый конвейер
2
- ременной конвейер
3
- видеокамера
4
- компьютер
5
- воздушная форсунка
1
- кондиционные клубни
- некондиционные клубни
4

5.

Отдельные узлы установки
5

6.

Схема пневматической системы отделения
Управляющий сигнал
Сжатый воздух
2
3
1
4
1
- электронный блок управления
2
- импульсный клапан
3
- форсунка
4
- компрессор
6

7.

8.

К РАЗРАБОТКЕ АЛГОРИТМА РАБОТЫ СИСТЕМЫ
СОРТИРОВАНИЯ
Создания электронной базы данных
некондиционных клубней
1 – видеокамера; 2 – вращающиеся вальцы; 3 – рама установки;
4 – исследуемый клубень картофеля;
5 – ноутбук
8

9.

К РАЗРАБОТКЕ АЛГОРИТМА РАБОТЫ СИСТЕМЫ
СОРТИРОВАНИЯ
Обработка изображений с выделением дефектных областей
9

10.

Экспериментальные исследования
Исследуемые форсунки
d=8 мм
d=7 мм
d=6 мм
d=5 мм
d=4 мм
d=3 мм
Клубни весом 80-110 г
10

11.

Дальность полета, мм
Экспериментальные исследования
700
600
500
400
300
200
100
0
250
300
350
400
450
500
550
600
650
Давление, кПа
d=3мм
d=4мм
Дальность полета, мм
Дальность полета, мм
800
700
600
500
400
300
200
100
0
300
350
400
450
500
550
d=4мм
d=5мм
d=6мм
Клубни весом 80-110 г
d=7мм
d=8мм
600
650
600
500
400
300
200
100
0
250
300
350
400
450
500
550
600
650
Давление, кПа
Давление, кПа
d=3мм
d=6мм
Клубни весом 110-200 г
Экспериментальная установка
250
d=5мм
d=7мм
d=8мм
d=3мм
d=4мм
d=5мм
d=6мм
d=7мм
d=8мм
Клубни весом 200-290 г
11

12.

Основные параметры механизма отделения
Диаметр форсунки 5-6 мм
Время открытия воздушного
клапана 0,6 сек
Расстояние от сопла форсунки до
середины вальца 80 мм
Рабочее давление
в пневмосистеме 300-450 кПа
12

13.

СПАСИБО ЗА ВНИМАНИЕ!