Оптический сортировщик распознает продукцию, движущиеся по конвейеру, и отстреливает ее сжатым воздухом:
Отстреленная продукция перелетают через перегородку и попадают в один бункер (или конвейер), а остальная — просто падает вниз. Таким образом, одна машина разделяет один поток на два. Также зачастую форсунки устанавливаются не снизу, а сверху, что позволяет повысить качество сортировки.
Что сортирует машина
Наиболее частое применение оптических сортировщиков — устранение бракованной продукции или засора.
На видео — пример сортировки салата «Айсберг» — сортировщик удаляет из потока увявшие листья и листья с некрозом:
Пример отбраковки жевательных подушек (пеллет):
Пример сортировки засора в потоке сушеных овощей:
Принцип распознавания
Для распознавания мы используем техническое зрение на базе искусственного интеллекта. Это позволяет получить отличное качество сортировки. Иностранные сортировщики, как правило, в силу консерватизма используют более простые алгоритмы машинного зрения, у которых более низкая выразительная способность — и, как следствие, хуже обнаружение сложных видов брака или засора.
Искусственный интеллект обучается на примерах — мы вручную размечаем несколько тысяч изображений, помечая — где хорошая фракция, а где плохая. Далее при обучении нейронная сеть сама подбирает свои параметры таким образом, чтобы отличать плохое от хорошего без участия человека.
Основные характеристики
- Производительность до 40 т/ч (зависит от вида продукции и ширины ленты конвейера)
- Чистота продукта на выходе — 95-99.9% (зависит от множества параметров и обсуждается индивидуально)
- Энергопотребление — 7 кВт (1 фаза, 220 В)
- Потребление сжатого воздуха — в среднем 3000 л/мин
Простое обслуживание
Сортировщики на базе искусственного интеллекта крайне просты в обслуживании. Обслуживание сводится к протирке оптики раз в полгода. Нет необходимости в замене ламп, не нужны постоянные калибровки.
Мониторинг и надежность
Все наши сортировщики оснащены встроенным модемом и системой удаленного мониторинга. Мы не просто видим все, что с ними происходит, но и занимаем проактивную позицию и сами беспокоим заказчика, если видим возникновение каких-либо проблем.
Каждый сортировщик оснащен собственной системой подготовки и осушения воздуха — это позволяет значительно продлить срок службы клапанов. Встроенные датчики давления и влажности позволяют вовремя обнаружить неисправности в цепи подготовки воздуха и предотвратить преждевременную порчу оборудования.
В ходе разработки собственных оптических сортировщиков (как для пищевой продукции, так и для отходов) мы многократно сталкивались с аналогичной продукцией наших коллег из компаний Tomra, Steinert, Protec и других. Ряд заказчиков любезно предоставил нам возможность изучить эти сортировщики. Это родило весьма интересную услугу – модернизацию иностранных оптических сортировщиков.
Не секрет, что сегодня все владельцы иностранных оптических сортировщиков остались без поддержки. Крайне сложно приобрести запчасти, нет возможности запросить настройку ПО.
Кроме того, многие из таких сортировщиков, будучи приобретенными 10 и более лет назад, морально устарели: они используют примитивные алгоритмы машинного зрения, которые «не видят» множество видов брака и засора. Впрочем, в этом плане и современные модели несильно ушли вперед, в силу консерватизма европейских производителей.
Мы предлагаем модернизацию таких сортировщиков, которая заключается в следующем:
- Устанавливается новая видеокамера машинного зрения
- Устанавливается новый ПК для управления сортировщиком
- Штатное оборудование (конвейер, форсунки, вибропитатель и др.) остаются без изменений
- Управление форсунками переключается на наш ПК
Преимущества
За счет применения алгоритмов машинного зрения на базе искусственного интеллекта качество сортировки значительно улучшается.
Поскольку бОльшая часть оборудования остается штатной, модернизация обходится гораздо дешевле и быстрее, чем покупка новой машины.
Кроме того, наше оборудование в целом менее требовательно:
- не нужны дорогостоящие лазеры, лампы и др.
- нет нужды проводить постоянные калибровки
- камера устанавливается высоко над конвейером – ее практически не нужно протирать
Стоимость и сроки
Стоимость зависит от модели сортировщика, но на практике в среднем составляет 3-4 млн. руб. «под ключ».
Срок реализации: первый запуск – через месяц после начала работ, выход на окончательное качество сортировки – порядка 3 месяцев.
Примеры
Оптический сортировщик распознает отходы, движущиеся по конвейеру, и отстреливает их сжатым воздухом:
Отстреленные отходы перелетают через перегородку и попадают в один бункер (или конвейер), а остальные — просто падают вниз. Таким образом, одна машина разделяет один поток на два и обычно их ставят несколько — каскадом.
Принцип распознавания
На сегодняшний день существует две технологии распознавания отходов:
- Анализ спектрального отклика в инфракрасном диапазоне. Технология, постепенно уходящая в прошлое. Суть ее заключается в том, что система анализирует вид отраженного ИК-спектра, по форме которого зачастую можно определить тип материала. Сегодня данный способ является дорогостоящим и устаревшим, и постепенно вытесняется более современными технологиями.
- Искусственный интеллект. Данная технология распознает отходы по их внешнему виду, подобно мозгу ручных сортировщиков. Благодаря отказу от гиперспектральной ИК-камеры стоимость оборудования на базе ИИ значительно меньше и практически отсутствует зависимость от импорта.
Практика показывает, что в подавляющем большинстве случаев модели с ИИ успешно справляются с самыми разными заданиями сортировки: выборки все пластиков, сортировка ПЭТ, сортировка пленок, сортировка ПНД и ПВД пластиков, сортировка макулатуры, отбор алюминия и другие.
Применение спектральных сортировщиков необходимо в узком классе задач: например, при сортировке дробленых пластиков или при сортировке отходов, неотличимых внешне друг от друга — например, при разделении пластиковых стаканчиков по типу пластика.
Наша компания предлагает модели как на базе ИИ, так и сочетающие в себе ИИ и спектральный анализатор.
Версии
Наши оптические сортировщики успешно применяются во всех ключевых направлениях в отрасли обращения с ТКО:
- сортировка смешанных отходов
- тонкая сортировка ПЭТ на перерабатывающих предприятиях
- тонкая сортировка пленок
- тонкая сортировка макулатуры
Примеры видео будут приведены ниже.
Основные характеристики
- Производительность до 40 т/ч
- Квота (выборка) — до 98%, чистота — до 99%
- Энергопотребление — всего 7 кВт (1 фаза, 220 В)
- Потребление сжатого воздуха — в среднем 3000 л/мин
Возможности распознавания
Наши оптические сортировщики позволяют сортировать следующие категории отходов:
- ПЭТ-бутылка, с делением по цветам (прозрачная/голубая/бирюзовая/зеленая/коричневая/нестандартный) и по типу (бытовая химия/масло/прозрачная молочка)
- Бутылки в ПВХ-этикетке
- ПНД-флаконы
- Пленки, с делением по цветам (прозрачная/белая/цветная) и по типу (ПНД/ПВД/стрейч/прочее)
- Макулатура, с делением по типу (белая офисная/газеты/цветная/картон/прочее)
- Одноразовая посуда
- Тетрапак
- Алюминий
- Стекло
- Возможно обучение на другие фракции по вашему запросу
Простое обслуживание
Сортировщики на базе искусственного интеллекта крайне просты в обслуживании по сравнению со своими спектральными собратьями.
Обслуживание сводится к протирке оптики раз в полгода. Нет необходимости в замене ламп, не нужны постоянные калибровки.
Мониторинг и надежность
Все наши сортировщики оснащены встроенным модемом и системой удаленного мониторинга. Мы не просто видим все, что с ними происходит, но и занимаем проактивную позицию и сами беспокоим заказчика, если видим возникновение каких-либо проблем.
Каждый сортировщик оснащен собственной системой подготовки и осушения воздуха — это позволяет значительно продлить срок службы клапанов. Встроенные датчики давления и влажности позволяют вовремя обнаружить неисправности в цепи подготовки воздуха и предотвратить преждевременную порчу оборудования.
Постоянное обновление
Все наши мусоросортировочные установки собирают и отправляют на центральный сервер информацию, полученную с датчиков. Люди вручную распознают эти данные и обучают новую версию нейронной сети. Обновленная нейросеть автоматически доставляется на сортировочные машины. Таким образом, система распознавания непрерывно подстраивается под изменяющуюся морфологию и внешний вид отходов. Более того, каждое обновление включает в себя опыт, собранный сразу со всех сортировочных установок. Иными словами, одна и та же нейронная сеть успешно справится с морфологией и Москвы, и Владивостока.
Работа без разгонного конвейера
В ряде случаев наши оптические сортировщики могут устанавливаться на действующие конвейерные линии и не требуют специального разгонного конвейера. Подобный подход применен нами впервые не только в РФ, но и в мире.
Примеры таких «мини-сортировщиков» можно увидеть на КПО Восток (Эколайн) и КПО Север (РТ-Инвест). Примеры показаны ниже.
Видео
Сортировка ПЭТ по цветам на Тверском заводе вторичых полимеров:
Выборка цветных пленок из смешанного потока:
Выборка бумаги из смешанного потока:
Выборка алюминиевой банки мини-оптикой без разгонного конвейера:
Сортировка RDF:
Сортировка пленок по цвету:
Оптические сортировщки обладают большой производительностью, но работают достаточно грубо. Поэтому за ними часто ставят людей для контроля качества: вручную убирается засор.
Между тем, вместо этих людей можно использовать дельта-роботов с вакуумным захватом. Ниже показано несколько примеров работы роботов на таких задачах.
Контроль качества после оптического сортировщика, выбирающего ПЭТ:
Контроль качества ПЭТ-бутылки: