Inventory number IRN Number of state registration
0321РК00524 AP08052348-KC-21 0120РК00049
Document type Terms of distribution Availability of implementation
Краткие сведения Gratis Number of implementation: 0
Not implemented
Publications
Native publications: 1
International publications: 1 Publications Web of science: 0 Publications Scopus: 1
Patents Amount of funding Code of the program
1 23270040 AP08052348
Name of work
Разработка многофункциональной машины для неразрушающего контроля показателей качества и автоматической сортировки яиц на категории с элементами интеллекта
Type of work Source of funding Report authors
Applied Молдажанов Айдар Кадыржанович
0
2
0
0
Customer МНВО РК
Information on the executing organization
Short name of the ministry (establishment) МСХ РК
Full name of the service recipient
Некоммерческое акционерное общество "Казахский национальный аграрный исследовательский университет"
Abbreviated name of the service recipient НАО "КазНАИУ"
Abstract

Объект и предмет исследования, разработки или проектирования -яйцо, методы и оборудования для определения показателей качества и сортировки яиц, алгоритмы и программы интеллектуальных систем.

Жобалау немесе әзірлеу, зрттеу нысаны мен объектісі - жұмыртқа, жұмыртқа сапасының көрсеткіштерін анықтауға және сұрыптауға арналған әдістер мен жабдықтар, зияткерлік жүйелердің алгоритмдері мен бағдарламалары.

Целью работы является разработка и исследование многофункциональной машины для неразрушающего контроля показателей качества и автоматической сортировки яиц на категории с использованием алгоритмов и программ интеллектуальных робототехнических систем, обеспечивающие расширение технологических возможностей, повышения производительности и точности разделения инкубационных и товарных яиц на категории в соответствии со стандартами.

Жұмыстың мақсаты технологиялық мүмкіндіктерді кеңейтуді, өнімділікті, инкубациялық және тауарлық жұмыртқаларды стандарттарға сәйкес санаттарға бөлудің дәлдігін арттыруды қамтамасыз ететін зияткерлік робототехникалық жүйелердің алгоритмдері мен бағдарламаларын пайдалана отырып, сапа көрсеткіштерін бұзбай бақылауға және жұмыртқаларды санаттарға автоматты түрде сұрыптауға арналған көп функциялы машинаны әзірлеу және зерттеу болып табылады.

Методы исследования включают: методы расчета и проектирования электропривода, теории нечетких множеств, распознавания образов, нейронных сетей, математического моделирования, компьютерной обработки изображений, патентные, аналитические, статистические, инженерно-расчетные исследования, а также методы экспериментального моделирования на макетных образцах оборудования. Комбинированный метод определения параметров яйца с использованием тензометрических датчиков и оптико-электронных систем определения геометрических параметров позволяют определять основные показатели качества яиц (масса, размеры, форма, плотность и дефекты скорлупы яиц).

Зерттеу әдістері: электр жетегін есептеу және жобалау әдістері, айқын емес жиынтықтар теориясы, бейнені тану, нейрондық желілер, математикалық модельдеу, бейнелерді компьютерлік өңдеу, патенттік, аналитикалық, статистикалық, инженерлік-есептеу зерттеулері, сондай-ақ жабдықтың макеттік үлгілерінде эксперименттік модельдеу әдістері. Тензометриялық датчиктер мен геометриялық параметрлерді анықтаудың оптикалық-электронды жүйелерін қолдана отырып, жұмыртқа параметрлерін анықтаудың аралас әдісі жұмыртқа сапасының негізгі көрсеткіштерін (массасы, өлшемі, пішіні, тығыздығы және жұмыртқа қабыршығының ақаулары) анықтауға мүмкіндік береді.

Полученные результаты и новизна заключается в многокритериальном определении показателей качества яиц по количественным признакам с использованием методов цифровой обработки информации, распознавания образов, нечеткой логики и нейронных сетей, а сам процесс сортировки производиться роторным способом автоматически, который позволяет уменьшить габариты машины. Алгоритм классификации яиц с элементами искусственного интеллекта позволяет определять параметры инкубационных и товарных яиц и разделять их на категории по массе и размерам, отбраковать некондиционные по форме, плотности и дефектам скорлупы яйца. Разработаны рабочие чертежи и изготовлен макетный образец многофункциональной машины для определения показателей качества и автоматической сортировки яиц на категории по массе (размерам) и отделения яиц нестандартной формы, нестандартной массы и размеров, а также с низкой плотностью и дефектами скорлупы.

Алынған нәтижелер мен жаңалығы ақпаратты сандық өңдеу, үлгіні тану, айқын емес логика және нейрондық желілер әдістерін қолдана отырып, жұмыртқа сапасының көрсеткіштерін сандық белгілер бойынша көп критериалды анықтаудан тұрады, ал сұрыптау үрдісі машинаның көлемін азайтуға мүмкіндік беретін роторлық әдіспен автоматты түрде жүзеге асырылады. Жасанды интеллект элементтері бар жұмыртқаларды жіктеу алгоритмі инкубациялық және тауарлық жұмыртқалардың параметрлерін анықтауға және оларды массасы мен өлшемі бойынша санаттарға бөлуге, пішіні, тығыздығы және жұмыртқа қабығының ақаулары бойынша стандартты емес жұмыртқаларды бөліп алуға мүмкіндік береді. Жұмыс сызбалары әзірленген және сапа көрсеткіштерін анықтау және жұмыртқаны салмағы (өлшемі) бойынша санаттарға автоматты түрде сұрыптау және стандартты емес пішінді, стандартты емес масса мен өлшемдегі, сондай-ақ тығыздығы төмен және қабықшасында ақаулары бар жұмыртқаларды бөлу үшін көпфункционалды машинаның макеттік үлгісі жасалды.

Основные конструктивные и технико-экономические показатели Многофункциональная машина для неразрушающего контроля показателей качества и автоматической сортировки яиц обеспечивает производительность 3 600 яиц в час с точностью определения до 0,1 грамма. Основу машины представляет сварная стальная рама. На раме смонтированы тензометрический датчик марки HS711, камера марки Logitech C270, барабан с каретками сброса яиц, шаговый электродвигатель Autonics A16K-M569, исполнительные механизмы соленоида марки TAU-0730S и приборы автоматики и контроля. Интерфейсом оператора является компьютер с браузером. Машина состоит из следующих узлов и деталей: 1) Рама сварная — конструкционно делится на три отсека, условно названные: двигательный, приборный, силовой. Рама снабжена регулируемыми опорами на ножках и имеет габариты 870х450х450 мм. 2) Вращающийся барабан с поворотными сбрасывателями диаметром 440 мм. 3) Панель с электромагнитными приводами сброса яиц диаметром 450 мм. 4) Шарнирный стол с камерой, подсветкой и контроллером, габариты 235х150 мм.

Негізгі конструктивтік және техникалық-экономикалық көрсеткіштер. Бұзбай сапа көрсеткіштерін бақылауға және жұмыртқаны автоматты сұрыптауға арналған көп функциялы машина 0,1 граммға дейінгі дәлдікпен сағатына 3 600 жұмыртқаның өнімділігін қамтамасыз етеді. Машинаның негізі дәнекерленген болат жақтау болып табылады. Жақтауға HS711 маркалы тензометрлік датчик, Logitech C270 маркалы камера, жұмыртқа түсіретін ұяшықтары бар барабан, Autonics A16K-M569 қадамдық электр қозғалтқышы, TAU-0730S маркалы соленоидтің атқарушы механизмдері және автоматика мен бақылау аспаптары орнатылған. Оператордың интерфейсі-браузері бар компьютер. Машина келесі түйіндер мен бөліктерден тұрады: 1) Дәнекерленген жақтау — конструкциялық түрде үш бөлікке бөлінеді, олар шартты түрде аталады: қозғалтқышты, аспапты, күштік. Жақтау аяқшалы реттелетін тіректермен жабдықталған және 870x450x450 мм. Өлшемдеріне ие. 2) Диаметрі 440 мм бұрылатын лақтырғыштары бар айналмалы барабан. 3) Диаметрі 450 мм болатын электромагнитті жұмыртқа түсіретін жетегі бар панель. 4) Камерасы, жарығы және контроллері бар топсалы үстел, габариттері 235х150 мм.

Многофункциональная машина для неразрушающего контроля показателей качества и автоматической сортировки яиц на категории находится на стадии разработки и исследования.

Бұзбайт сапа көрсеткіштерін бақылауға және жұмыртқаны автоматты түрде сұрыптауға арналған көп функциялы машина әзірлену және зерттеу сатысында.

Машина обеспечивает повышение производительности сортировки яиц на категории по массе в два раза по сравнению с ручной сортировкой. Дополнительно путем объективной количественной оценки формы и плотности яйца позволяет отделять некондиционные яйца. Форма и плотность яйца имеет важное значение для инкубационных яиц. Отделение некондиционных по форме и плотности яиц повышает выводимость цыплят на 5%, что обеспечивает снижение удельных затрат процесса инкубации.

Машина жұмыртқаны қолмен сұрыптауға қарағанда массасы бойынша екі есе жоғары сұрыптауды қамтамасыз етеді. Сонымен қатар, жұмыртқаның пішіні мен тығыздығын объективті сандық бағалау арқылы стандартты емес жұмыртқаларды бөлуге мүмкіндік береді. Жұмыртқаның пішіні мен тығыздығы инкубациялық жұмыртқалар үшін өте маңызды. Пішіні мен тығыздығы бойынша кондицияланбаған жұмыртқаларды бөлу балапандардың шығымдылығын 5% - ға арттырады, бұл инкубация үрдісінің өзіндік құнының төмендеуін қамтамасыз етеді.

Многофункциональная машина для неразрушающего контроля показателей качества и автоматической сортировки яиц на категории и отделения некондиционных по форме и плотности яиц может быть применена для автоматической сортировки товарных и инкубационных яиц в птицефабриках и крестьянских хозяйствах. Преимуществами машины являются: небольшие размеры и стоимость, не требуется отдельное помещения для монтажа, питается от однофазной сети переменного тока напряжением 220 В.

Сапа көрсеткіштерін бұзбай бақылауға және кондициялық емес жұмыртқалардың санаты мен тығыздығы бойынша автоматты түрде сұрыптауға арналған көпфункционалды машина құс фабрикалары мен шаруа қожалықтарында тауарлық және инкубациялық жұмыртқаларды автоматты түрде сұрыптау үшін қолданыла алады. Машинаның артықшылығы: шағын мөлшері мен құны, орнату үшін бөлек бөлме қажет емес, кернеуі 220 В болатын бір фазалы айнымалы ток желісімен қоректенеді.

UDC indices
637.072
International classifier codes
68.85.85;
Key words in Russian
МАШИНА; ЯЙЦО; ПОКАЗАТЕЛИ; КАЧЕСТВО; МАССА; ФОРМА; ПЛОТНОСТЬ; КОНТРОЛЬ; СОРТИРОВКА; АЛГОРИТМ;
Key words in Kazakh
МАШИНА; ЖҰМЫРТҚА; КӨРСЕТКІШТЕР; САПА; МАССА; ФОРМА; ТЫҒЫЗДЫҚ; БАҚЫЛАУ; СҰРЫПТАУ; АЛГОРИТМ;
Head of the organization Есполов Тлектес Исабаевич Доктор экономических наук / Профессор
Head of work Молдажанов Айдар Кадыржанович PhD по специальности 8D081200 -"Энергообеспечение сельского хозяйства" / нет