Фотосепаратор для орехов
+7 (495) 212-05-76
- Цвет задаётся допустимым диапазоном
- Размер определяет товарную фракцию
- Повреждения оцениваются по площади
- Скорлупа распознаётся несколькими признаками
- Отбраковка контролируется по потерям
Оптическая сортировка не работает с абстрактными понятиями «хорошее ядро» или «плохая партия». Чтобы фотосепаратор для орехов мог стабильно разделять продукт, требования покупателя или внутреннего стандарта предприятия необходимо перевести в измеримые признаки: допустимый диапазон цвета, размер фракции, форму ядра, площадь повреждения и характеристики посторонних включений. Чем точнее сформулированы требования к качеству орехов, тем проще подготовить программу сортировки и проверить её на реальном сырье. Неопределённые критерии приводят к двум противоположным проблемам: машина либо пропускает нежелательные объекты, либо вместе с браком удаляет качественные ядра.
Четыре группы требований
Перед настройкой оборудования товарные требования разделяют на отдельные группы. Для каждой из них выбирают признаки, которые могут быть распознаны камерами и другими сенсорами. Такая структура позволяет отделить обязательные требования безопасности от товарной градации. Скорлупу необходимо удалять из основного потока, тогда как небольшое цветовое отклонение может быть допустимо для продукции второго сорта. Основными группами становятся:
Определяется допустимый диапазон оттенков, наличие потемнений, пятен и локальных цветовых отклонений. При этом необходимо учитывать естественные различия между сортами и партиями орехов.
Задаются минимальные и максимальные размеры ядра или его части. Отдельно определяют, считаются ли товарными целые ядра, половинки, четвертинки и крупная крошка.
Устанавливаются пределы для сколов, трещин, разрушенных краёв и деформации. Не каждое повреждение требует удаления: часть продукции может направляться в отдельную товарную категорию.
Определяется допустимость скорлупы, перегородок, камней, растительных остатков и других примесей. Для каждого включения важно указать минимальный размер, который должна обнаруживать система.
Цвет ядра
Цветовые требования нельзя сводить к одному эталонному оттенку. Ореховые ядра имеют естественную неоднородность, которая зависит от сорта, зрелости, условий сушки, хранения и последующей обработки. Слишком широкий диапазон, наоборот, может пропускать сильно потемневшие, подгоревшие или повреждённые объекты. Поэтому программе задают не только общий цвет ядра, но и допустимую площадь локального пятна.
При подготовке цветовой программы учитывают:
- основной диапазон оттенков;
- допустимые локальные потемнения;
- цвет кожицы ядра;
- различия между партиями;
- последствия обжарки или сушки.
Если установить слишком узкую границу, сортировка орехов приведёт к высокому ложному сбросу. Машина начнёт удалять нормальные ядра, отличающиеся от выбранного образца только естественным оттенком.
Однородность поверхности
Одинаковый средний цвет ещё не означает одинаковое качество. На поверхности могут присутствовать отдельные пятна, следы повреждения, остатки оболочки или участки с изменённой структурой. Программу следует настраивать на реальных образцах допустимого и недопустимого продукта. Словесного описания «светлое ядро без пятен» недостаточно для точного разделения потока.
Система оценивает:
- расположение цветового дефекта;
- площадь отклонения;
- контраст с основной поверхностью;
- форму границ пятна;
- сочетание цвета и повреждения.
Например, естественная тёмная кожица может занимать большую часть ядра и считаться допустимой. Небольшое резко контрастное пятно при этом способно рассматриваться как дефект.
Размер фракции
Размер ядра влияет не только на товарную категорию, но и на качество самой сортировки. Крупные половинки, четвертинки и крошка по-разному распределяются по транспортёру и реагируют на воздушный импульс. Если одновременно сортировать крупные половинки и мелкую крошку, воздушный импульс, достаточный для тяжёлого ядра, может удалить несколько лёгких частиц вместе с соседним качественным продуктом.
При настройке размера задают:
- минимальную площадь объекта;
- допустимую длину и ширину;
- диапазон товарной фракции;
- предел содержания мелочи;
- правила для слипшихся объектов.
Фотосепаратор может отделять слишком мелкие фрагменты по геометрическим признакам, но предварительная механическая калибровка часто делает процесс стабильнее. Она уменьшает различия между объектами в одном потоке и упрощает настройку отбраковки.
Компания "РУСБАНА" предлагает установку, запуск, обслуживание и гарантию на поставляемые производственные линии, а также обучение персонала.
Форма продукта
Для некоторых товарных категорий орехов важен не только размер, но и сохранность формы. Половинка грецкого ореха оценивается иначе, чем кусочек аналогичной массы. Поэтому форму обычно анализируют вместе с размером и цветом. Сочетание признаков позволяет точнее разделять нормальную неоднородность и выраженное повреждение.
Геометрическая настройка может учитывать:
- целостность внешнего контура;
- соотношение длины и ширины;
- наличие острых сломанных краёв;
- степень разрушения ядра;
- принадлежность к заданной фракции.
Слишком жёсткая граница по форме приводит к удалению естественно неровных, но пригодных ядер. Особенно это заметно после механического раскалывания, когда даже товарные половинки немного отличаются друг от друга.
Механические повреждения
Требования к повреждениям при сортировке орехов должны содержать конкретные пределы. Формулировка «без сколов» практически неприменима к промышленной партии, поскольку незначительные нарушения края возникают при раскалывании, транспортировке и калибровке. Допустимый уровень повреждений также зависит от назначения продукции. Орех для розничной продажи целыми ядрами и сырьё для кондитерского производства могут сортироваться по разным программам.
При настройке различают:
- мелкие краевые сколы;
- глубокие трещины;
- разрушенные половинки;
- открытую повреждённую мякоть;
- деформированные ядра.
Часть повреждений можно распознать по форме, часть — по изменению цвета или структуры поверхности. Если трещина не создаёт заметного контраста и не меняет внешний контур, обычной камерной системе обнаружить её сложнее.
Удаление скорлупы
Сортировка скорлупы орехов усложняется тем, что некоторые фрагменты близки к ядру по цвету. Особенно трудно распознавать светлую скорлупу, тонкие внутренние перегородки и частицы, покрытые ореховой пылью. Поэтому удаление скорлупы не всегда следует полностью переносить на фотосепаратор. Крупные частицы можно предварительно отделять просеиванием, а лёгкие — аспирацией. Оптическая машина выполняет финальный контроль оставшихся примесей.
Для отделения скорлупы анализируют:
- цвет и контраст;
- форму внешнего контура;
- структуру поверхности;
- толщину видимого объекта;
- наличие острых краёв;
- поведение в зоне подачи.
Крупные и контрастные фрагменты удаляются проще. Тонкая перегородка может лежать плоско, частично перекрываться ядром или совпадать с ним по оттенку.
Посторонние включения
Кроме скорлупы, в потоке могут присутствовать растительные остатки, камни, древесные частицы, пластик и загрязнения, попавшие на предыдущих этапах. Если примесь совпадает с ядром по цвету, одного цветового анализа может быть недостаточно. Тогда оценивают возможность использования дополнительных сенсорных признаков.
Для настройки подготавливают образцы:
- типичных фрагментов скорлупы;
- внутренних перегородок;
- камней и земли;
- растительных примесей;
- случайных материалов линии.
Машина должна видеть не только крупные контрастные объекты. Важнее проверить минимальный размер включения, при котором система сохраняет устойчивое распознавание на полной производительности.
Допустимый ложный сброс
Чистота основной фракции — только один показатель качества настройки. Необходимо также контролировать, сколько пригодного продукта попадает в отбраковку. Иногда рациональнее сформировать дополнительную фракцию для повторной проверки, чем сразу направлять весь удалённый продукт в отходы.
Ложный сброс увеличивается из-за:
- чрезмерной чувствительности программы;
- многослойной подачи ядер;
- близкого расположения объектов;
- неправильного момента воздушного импульса;
- нестабильной скорости потока.
При высокой стоимости ядра даже небольшой процент ошибочного удаления заметно влияет на экономику предприятия. Поэтому параметры корректируют по двум результатам: содержанию дефектов в основном потоке и количеству качественного продукта в браке.
Требования к качеству орехов необходимо переводить в измеримые признаки: цветовой диапазон, размер объекта, форму, площадь повреждения и характеристики посторонних включений. Только после этого можно подготовить программу оптической сортировки и объективно проверить её результат. Эффективная сортировка орехов оценивается одновременно по чистоте товарного потока и потерям качественного ядра. Настройки фотосепаратора должны учитывать естественную неоднородность продукта, состояние конкретной партии и работу подготовительного оборудования.