Optische Sortieranlage GrapeSort
In einem von dem Bundesministerium für Wirtschaft und Energie gefördertem ZIM-Projekt hat die Firma Armbruster Kelterei-Technologie GmbH mit der Hochschule Geisenheim und dem Fraunhofer-Institut IOSB in Karlsruhe eine optische Sortierung entwickelt mit dem Ziel, die optischen Komponenten und die Bildauswertung derart anzupassen, dass neben der Aussortierung von Fremdkörpern auch nach verschiedenen Reifekriterien sortiert werden kann.
Das Ziel war, die Aromavielfalt der einzelnen Qualitätsstufen im Wein durch eine gezielte Selektion
der Beeren nach unterschiedlichen qualitätsrelevanten Kriterien wie Oechslegehalt, Säure, Stickstoffgehalt, Fäulnis sowie ganze oder beschädigte Beeren und allgemein die Maische- und Mostqualität durch das Entfernen von nicht erwünschten Partikeln (MOG material otherthan grapes) zu steigern. Die Produktschonung während der Traubenverarbeitung soll optimiert werden.
Die komplette Materialberuhigung während der Förderung auf dem Förderband mit einer glatten Oberfläche soll gewährleistet sein. Die Reinigung des Sortierers den Bedürfnissen angepasst und somit gegenüber bestehenden Anlagen erleichtert werden. Zudem ist eine intuitive Gestaltung der Softwarebedienung notwendig, damit auch Laien hervorragende Sortierqualitäten erzielen.
In ersten Vorversuchen dazu konnte festgestellt werden, dass eine Bilderfassung mit Licht im sichtbaren Bereich Unterschiede im Reifegrad der Beeren erkennen kann. Ein weiterer Ansatz in diese Richtung ist die Kombination mit Licht im nahinfraroten Bereich (NIR). Spektrale Untersuchungen zum Identifizieren relevanter Wellenlängenbereiche, die als Basis der Entwicklung des optoelektronischen Sortierers dienen, werden zur Optimierung der qualitätsabhängigen Sortierung verwendet. Aufnahmen im sichtbaren und nahinfraroten Bereich wurden vom Fraunhofer-Institut IOSB durchgeführt und mithilfe multivariater Verfahren analysiert. Im Zusammenspiel mit den Analysen und Labortätigkeiten der Forschungsanstalt Geisenheim wurden Korrelationen zwischen Wellenlängen und Qualitätsparametern erarbeitet mit dem Ziel, die optischen Komponenten und die Bildauswertung anzupassen.
Projektaufgaben
IOSB Fraunhofer-Institut
Die wissenschaftliche Bearbeitung der Bilderfassung und Bildverarbeitung der optischen Sortieranlage wurde vom wissenschaftlichen Personal des Fraunhofer Instituts für Optronik, Systemtechnik und Bildauswertung IOSB, Karlsruhe durchgeführt.
Hochschule Geisenheim
Die Hochschule Geisenheim übernahm die Sammlung qualitätsrelevanter Daten von Beeren im Verlauf der Reife um optische, physikalische und auch analytische Daten in Beziehung zu setzen und die im Zusammenspiel mit dem vom Fraunhofer-Institut IOSB erhobenen Bilddaten Korrelationen zwischen Qualitätsparametern und Wellenlängen zu erarbeiten.
Armbruster Kelterei-Technologie GmbH
Die Entwicklung und Ausführung der optischen Sortieranlage. Dabei lag der Schwerpunkt auf die mechanische Selektion nach verschiedenen Reifeparametern, Reduzierung von Lufteintrag und Saftvernebelung, die beruhigte Materialzufuhr, die Traubenbeeren nach dem Abbeeren zu vereinzeln, auf ca. 3 m/sec zu beschleunigen und die Beeren zuverlässig ohne Eigenbewegung auf dem Förderband der optischen Sortiereinheit zuzuführen. Ein weiterer Schwerpunkt war die Reinigung der Sortieranlage und die benutzerfreundliche Qualitätssteuerung durch verbesserte Bedienkonzepte.
2016
Durch die gewonnenen Erkenntnisse bei den Versuchen im Herbst der vorhergegangen Jahre wurde die optische Sortieranlage GrapeSort dieses Jahr zur Serienreife entwickelt und in Kalifornien in die Praxis umgesetzt. Ganz bewusst wurde auf die Trennung nach Reifeparametern verzichtet und der Schwerpunkt auf die Trennung von Fremdkörpern (MOG material otherthan grapes) gelegt. Niemals zuvor gab es eine so hohe Präzision in der Trennung von Fremdkörpern. Die hochauflösende NIR-Kamera erkennt exakt Fehler, wie z.B. das Frühstadium von eingetrockneten Beeren. Die Ausleuchtung mit maßgeschneiderten LED-Leuchten (im Wechsel weiße LEDs und Infrarot-LEDs) und die speziell entwickelte Software des IOSB Fraunhofer-Instituts erfüllt die hohe Marktanforderungen an Produktqualität und Sicherheit und ist die ultimative Sortierlösung für höchste Qualität in der Traubenverarbeitung. Einfacher Zugriff durch offene Bauweise der Gehäuse, Gurtentnahme vom Förderband mit pneumatischer Schnellspann-Einrichtung erleichtert und beschleunigt die Reinigung und Wartung.
Armbruster Kelterei-Technologie GmbH 74363 Güglingen – www.rotovib.eu
Oktober 2016
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