Технологии

Оптические сортировщики (фотосепараторы, также называемые сортексами и рентген-детекторы) - это высокотехнологичное неразрушающее сортировочное оборудование, для контроля качества, очистки и сортировки твердых продуктов и сыпучих материалов. Оборудование для оптической сортировки широко используется во всем мире и задействовано во многих отраслях промышленности: агропромышленном комплексе, сельском хозяйстве, перерабатывающей, пищевой и горнодобывающей промышленности, а также переработке отходов.

Фотосепарация – это один из видов оптической сортировки и относительно новая для Украины технология контроля качества, сортировки и очистки твердых сыпучих продуктов и материалов. Только использование сортексов позволяет решить проблему невозможности отделения стандартными машинами трудноотделимых и неотделимых примесей от основного продукта, а также автоматизировать процесс сортировки и полностью оказаться от ручного труда.

Главное преимущество этой технологии в возможности добиться высокой степени очистки исходного сырья от примесей и загрязнителей с наименьшими затратами ресурсов и на выходе получить чистоту годного продукта равную или максимально приближенную к 99,99%. На сегодняшний день ни одно другое оборудование не способно конкурировать по этому параметру с сортексами. В зависимости от компонентов применяемых в конкретном устройстве, возможна сортировка по параметрам цвета, размера, формы, внутреннего содержимого и структуре. Как уже стало ясно, фотосепараторы это машины финишной очистки и с их помощью можно добиться результата удовлетворяющего самым строгим требованиям к безопасности и чистоте продуктов и материалов. На текущий момент именно оптические сортировщики являются идеальным вариантом для калибровки качественного сырья.

Как это работает?

optical sorting process

Пошаговый процесс работы оборудования для оптической сортировки выглядит следующим образом:

  1. Исходное сырье для сортировки загружают в оптический сортировщик через загрузочный бункер. Посредством вибрации материал по питающему лотку подается в распределительные каналы для выравнивания материала в один слой.
  2. По распределительным каналам сортируемый материал попадает в освещенную светодиодными лампами зону инспекции, где исследуется камерами оснащенными высокотехнологичными CCD или CMOS сенсорами. Сенсоры, получая отраженный свет от материала отбора, генерируют электрический сигнал для контолерра электронного блока управления.
  3. В зависимости от сигналов, полученных от оптической системы, система электронного управления дает команду на открытие пневмоклапана (эжектора), который производит "выстрел" и мощным направленным потоком воздуха выдувает отличающиеся по цвету примеси, сорные частицы или нежелательные продукты.
  4. Годный продукт прямым потоком направляется в специальную область. Сор выводится из фотосепаратора через выходной патрубок для отходов.
  5. В большинстве оптических сортировщиков предусмотрена возможность вторичной или повторной сортировки, что позволяет более тщательно сортировать исходный материал, минимизируя процент потерь годного продукта.

Важнейшими факторами, влияющими на производительность фотосепаратора, являются степень засоренности основного, исходного сырья для сортировки, его физические свойства и физические свойства засорителя. Такие параметры продукта и сорной примеси как цвет, физические размеры, удельный вес, аэродинамические свойства, плотность, в совокупности влияют на качество и скорость сортировки продукта по цвету и геометрическим отличиям.

Как это устроено?

Фотосепаратор - это машина, которое использует технологию фотоэлектрического обнаружения для автоматической сортировки разноцветных частиц в материале, принцип работы такого устройства для оптической сортировки основан на различии оптических свойств материала. Фотосепаратор оснащен оптическим датчиком с высоким разрешением, который управляет эжектором (электромагнитным клапаном), при активации эжектора он производит "выстрел", то есть выдувает нежелательную примесь или сорный продукт из сортируемого материала. Основными узлами и агрегатами оптического сортировщика являются система подачи исходного материала, интеллектуальные системы оптического обнаружения, программная и аппаратная часть обработки сигналов, система эжекторов, интерфейс управления, а также системы выполнения разделения сорных примесей и годного продукта.

       CCD sensor color sorterCMOS CCD cameras color sorterCMOS sensor color sorter

Специальные быстродействующие полноцветные камеры высокого разрешения, оснащенные CCD или CMOS сенсорами, гарантируют четкость получаемого изображения, различают и фиксируют мельчайшие детали и дефекты продукта.

FPGA color sorterFPGA Optical color sorterDSP chip color sorter

Энергоэффективные промышленные FPGA решения и специализированные цифровые сигнальные процессоры DSP, построенные в виде SoC (System-on-a-Chip) системы, обеспечивают высочайший уровень быстродействия цветосортировочного оборудования. Постоянно совершенствуемые программные и аппаратные алгоритмы обработки данных, делают возможной сортировку материала как по цветовым, так и по геометрическим отличиям.

meyer maglev ejectorСовременные сортексы оснащены долговечными эжекторами, использующими технологию магнитной левитации. Особенная конструкция сопел электромагнитного клапана позволяет удалять нежелательную примесь или засоритель из потока годного продукта и при этом значительно, до 30%, экономить расход сжатого воздуха.   

LED source color sorting machine

Важным  компонентом системы фотосепарации является долговечный, энергоэффективный LED источник света для равномерно яркой и непрерывной фоновой подсветки. Современные технические решения, основанные на использовании технологии светодиодов, лишены целого ряда недостатков, которые были присущи предыдущему поколению флуоресцентных ламп. Сегодня для создания динамически изменяющейся по цвету подсветки используются лампы с RGB LED (трёхцветными светодиодами) — это совмещённые в одном корпусе кристаллы светодиодов красного, зелёного и синего цветов с одной оптической линзой. Управление цветом происходит с помощью подачи электрических сигналов на выводы каждого светодиодного кристалла, а сочетание излучений всех трех светодиодов позволяет регулировать итоговый цвет подсветки.

color sorter interfaceУдобство управления оборудованием обеспечивает сенсорный экран и интуитивно-понятный мультиязычный интерфейс устройства. Регулярно обновляемое программное обеспечение позволяет гибко настраивать фотосепаратор на работу с разными продуктами и материалами, проводить автоматическую интеллектуальную настройку по фото и видео исходного сырья, а также самодиагностировать возможные ошибки и неисправности в работе. 

NIR camera

Развитием технологии оптической сортировки стало использование камер и сенсоров работающих в ближней инфракрасной области (NIR сортировка, сортировка с применением инфракрасных камер). На основе предварительно заданной информации о спектральном анализе различных материалов будет определено, является ли такой сортируемый материал гетерохромным веществом. Подтверждение свойств материала приходит с отраженным светом после облучения ближней инфракрасной областью. Эти данные мгновенно обрабатываются промышленным процессором и соответствующая команда поступает электромагнитному клапану (эжектору). В случае срабатывания плохой продукт будет отсортирован мощным направленным потоком воздуха.

С целью повышения качества и безопасности выпускаемой продукции также широко применяется технология сортировки с использованием рентгеновского излучения. Устройство производит рентгеновские лучи, а целый комплекс применяемых оптоэлектронных технологий, интегрированных компьютерных алгоритмов, система цифровой обработки сигналов, позволяют визуально распознать, различить, определить и отсортировать примеси, загрязнители, нежелательные элементы и материалы в продуктах.

Еще немного фактов

На сегодняшний день фотосепараторы различных марок и моделей выпускают многие компании мира, ориентируясь на передовые достижения в области электроники, оптики, механики и пневматики. Это высокоточные, высокотехнологичные аппараты, при этом максимально простые в управлении и позволяющие с легкостью добиваться поразительных результатов в сортировке – до 99,99% чистоты продукта на выходе.

Флагманы производства оборудования для оптической сортировки используют только лучшие компоненты и комплектующие от всемирно известных компаний, среди них Nikon, Toshiba, Computar, Altera, SMC, Teledyne DALSA, Texas Instruments, OSRAM, Nippon, Delta Electronics, ARM.

Оптическая сортировка получила широкое применение в перерабатывающей и пищевой промышленности, особенно там, где нужен визуальный контроль продукции: при сортировке зерновых, бобовых, мелкосемянных, технических и масличных культур, орехов, снеков, круп, специй и пряностей, и даже замороженных или сушеных фруктов и ягод. Успешно фотосепараторы справляются с задачами сортировки и на непищевых производствах, например, при вторичной переработке стекла, резины или пластика, а также для сортировки отходов, солей и разнообразных минералов.

Комплектация и особенности монтажа оборудования для участка сортировки

Фотосепаратор устанавливается на ровной, твердой площадке, вибрация которой не допускается. Поскольку выполнить даже такие простые требования зачастую не представляется возможным, мы рекомендуем монтировать сортекс на эстакаду, произведенную индивидуально для каждого заказчика. Такая эстакада рассчитывается с учетом особенностей места эксплуатации оптического сортировщика, подготовлена для полноценного технического и технологического обслуживания машины. Также необходимо предусмотреть место для установки необходимого дополнительного оборудования: компрессора, ресивера, осушителя, аспиратора и стабилизатора питания. Специального закрепления к платформе аппарат не требует. Температурный режим, влажность и запыленность помещения, где используются производственные линии оснащенные оборудованием для оптической сортировки, должны находиться в определенных рекомендуемых пределах.

Продолжая работу с orientway.com.ua, вы подтверждаете использование сайтом cookies вашего браузера с целью улучшить предложения и сервис на основе ваших предпочтений и интересов