Procédé pour trier des articles et appareil pour la mise en aeuvre de ce procédé La présente invention comprend un procédé pour le triage d'articles tels. que le riz, les haricots, les pois ou articles, analogues, ce procédé étant caractérisé en ce qu'on fait avancer les, articles sur plusieurs par cours répartis, suivant une zone d'inspection annu laire, on éclaire les articles dans la zone d'inspec tion, on examine successivement et de manière cycli que les propriétés de réflexion de la lumière des arti cles dans lesdits parcours et on sépare les articles sui vant leurs.
propriétés de réflexion de la lumière.
L'invention se rapporte aussi à un appareil pour la mise en #uvre de ce procédé, appareil caractérisé par des moyens pour faire avancer les articles indi viduellement sur plusieurs parcours, des moyens pour éclairer les articles sur ces parcours, des moyens d'exploration des articles comprenant des moyens ré cepteurs de lumière destinés à recevoir successive ment la lumière réfléchie par chacun des articles lors qu'il se déplace sur son parcours,
ces moyens récep teurs de lumiére étant sensibles à des variations de certaines caractéristiques de la lumière qu'ils reçoi vent et des moyens de séparation des articles dans chaque parcours, actionnés par lesdits moyens récep teurs pour faire dévier de chaque parcours les arti cles présentant des propriétés de réflexion de la lu mière susceptibles de provoquer lesdites variations.
Une mise en oeuvre particulière du procédé reven diqué sera exposé ci-après, à titre d'exemple, en regard du dessin annexé qui représente une forme d'exécution d'un appareil pour cette mise en oeuvre.
La fig. 1 est une coupe verticale schématique de cet appareil de triage.
La fig. 2 est une coupe horizontale sur la ligne 2-2 de la fig. 1, montrant un couloir de distribution pour l'appareil de triage. La fig. 3 est une vue schématique en perspective du couloir de distribution.
La fig. 4 est un schéma de l'appareil de triage. La fig. 5 est une coupe verticale schématique d'une variante.
La fig. 6 est une coupe horizontale sur la ligne 6-6 de la fig. 5.
La fig. 7 est un schéma des circuits électriques utilisés dans l'appareil de triage de la fig. 5.
La fig. 8 est un schéma d'une autre variante. Comme représenté schématiquement sur la fig. 1, l'appareil de triage d'articles 10 comporte une tré mie 11 pour recevoir et distribuer des articles ayant différentes couleurs ou teintes. La trémie. 11 com prend une paroi cylindrique extérieure 12 et une paroi cylindrique intérieure 13 pour recevoir et dis tribuer les articles entre celles-ci. Un conduit d'aéra tion approprié 14 est constitué par la paroi cylin drique intérieure 13. A l'extrémité de déversement de la trémie 11 est disposé un couloir distributeur immobile 15 ayant une forme en général conique.
Le couloir distributeur 15 comprend une surface in- clinée 16, de forme ondulée pour constituer plusieurs rigoles 17 de distribution d'articles (fig. 2 et 3).
La surface inclinée 16 est placée à une certaine distance sous la paroi extérieure 12 (fig. 1) pour permettre à une seule couche uniforme des articles d'avancer dans chaque rigole et présente une inclinaison définie par son angle relatif à un organe de base horizontal 18, et choisie de façon à espacer des articles successifs dans chaque rigole par des intervalles prédéterminés, réglant ainsi la vitesse de déversement des articles par chaque rigole d'alimentation.
Lorsqu'ils attei gnent un bord périphérique inférieur 19 du couloir distributeur 15, les articles tombent librement et suc cessivement suivant des chemins arqués.
Au-dessous du couloir distributeur 15 est disposé un logement immobile 30, qui comprend un organe supérieur annulaire 31 dont le bord intérieur 32 est disposé à distance du bord périphérique 19 du cou- loir distributeur 15 pour former entre ceux-ci une ouverture annulaire 33. Cette ouverture annulaire 33 permet aux articles déversés par le couloir dis tributeur 15 de pénétrer dans le logement 30.
L'or gane supérieur 31 est supporté par une paroi cylin drique 35 laquelle, à son tour, est supportée par un organe de base annulaire 36 à côté de son bord exté rieur. Une paroi cylindrique intérieure 37 du loge ment 30 comprend une bride inférieure 37' sur laquelle repose le bord intérieur de l'organe de base 36.
Les articles qui pénètrent dans le logement 30 depuis chacune des rigoles 17 par l'ouverture d'accès annulaire 33 traversent une zone d'inspection annu laire A dans laquelle la luminosité de leur surface ou les propriétés de réflexion de la lumière de la surface de chaque article sont déterminées indivi duellement en vue du triage. Pour éclairer les articles traversant la zone d'inspection A, il est prévu une source lumineuse sous forme d'une batterie annulaire de lampes à incandescence 38, ces lampes étant mon tées sur un support 39 qui est fixé à la paroi cylin drique intérieure 37 du logement 30.
Afin que la surface totale de chaque article traversant la zone d'inspection A soit éclairée, un déflecteur annulaire 40 disposé angulairement pourvu d'une surface supé rieure réfléchissant et diffusant la lumière est assujetti à la paroi cylindrique 35 à la partie inférieure de la zone d'inspection A et la surface de dessous de l'or gane de base 18, qui est située dans la partie supé rieure de la zone d'inspection A, possède une sur face réfléchissant et diffusant la lumière de préférence quelque peu moins efficace sous ce rapport que le déflecteur 40.
Chaque article qui tombe des rigoles 17 à travers la zone d'inspection A est examiné par un dispositif d'inspection 50 monté sur un arbre rotatif tubulaire 52, qui est logé dans l'espace intérieur creux 51 de la paroi cylindrique intérieure 37 du logement 30. L'arbre tubulaire 52 est monté pour tourner dans l'espace 51 au moyen de paliers 53 et dont l'axe de rotation est aligné avec le sommet du couloir distribu teur 15. Une poulie 54 est fixée à l'arbre 52 et autour de cette poulie est montée une courroie d'en traînement 55.
Cette courroie d'entraînement 55 passe également sur une poulie d'entraînement 56 qui est fixée à un arbre 57 d'un moteur synchrone 58 actionné sans interruption.
Un logement d'inspection 59 est monté sur une bride 60 faisant saillie vers l'extérieur de l'arbre tubu laire 52 pour tourner avec celui-ci. A l'intérieur du logement d'inspection 59 se trouve un système opti que 60' pour recevoir et transmettre la lumière réflé chie par les articles individuels dans la zone d'inspec tion A. Le système optique 60' comprend un objectif 61 constitué par une lentille qui est disposée vertica- lement sur le côté d'examen de l'article du logement 59. Cette lentille 61 est disposée de telle sorte qu'un plan x-x, défini par l'axe principal de la lentille 61 lorsque le dispositif d'inspection 50 tourne, traverse une partie centrale de la zone d'inspection A.
Monté dans le centre du logement d'inspection 59 se trouve un miroir 62 qui est disposé pour intercepter la, lumière traversant la lentille 61 et pour réfléchir la lumière interceptée vers le bas à travers une lentille convergente 63 disposée horizontalement, qui est montée sur le logement d'inspection 59 au-dessus de l'arbre tubulaire 52. L'axe principal de la lentille 63 et le plan x-x se croisent en un point qui se trouve à proximité du centre du miroir 62.
Disposé sous la lentille convergente 63 et fixé à la paroi intérieure de l'arbre tubulaire 52, afin de tourner avec celui-ci, se trouve un disque opaque 64 pourvu à son centre d'une ouverture, de préférence une fente étroite 65. Cette ouverture 65 est en aligne ment vertical avec l'axe principal de la lentille con vergente 63 et a une dimension appropriée pour per mettre seulement à la lumière réfléchie par une sur face restreinte de la partie centrale de la zone d'ins pection A de la traverser, permettant ainsi à l'appa reil d'examiner un article à la fois.
Pour diriger la lumière depuis les lampes 38 vers la zone d'inspec tion A et pour empêcher que les lampes n'émettent la lumière directement sur le dispositif d'inspection 50, un écran tronconique 66 est porté par le support 39 entre les lampes 38 et le dispositif d'inspection 50.
Ainsi, les articles sont déversés sans interruption par les rigoles d'alimentation 17 du couloir distribu teur 15 par l'ouverture d'accès annulaire 33 dans la zone d'inspection annulaire A. Les articles provenant de chaque rigole 17, toutefois, tombent successive ment dans la zone d'inspection A. Par conséquent, un rideau d'articles passe sans interruption par la zone d'inspection A. Disposé dans le centre du logement 30 et par conséquent dans le centre de la zone d'inspection A se trouve le dispositif d'inspection 50 qui tourne de façon ininterrompue.
La vitesse à la quelle le dispositif d'inspection 50 tourne est propor tionnée à la vitesse à laquelle les articles pénètrent dans la zone d'inspection A, qui est réglée par la pente de la surface inclinée 16 du couloir distribu teur 15. De préférence, le logement d'inspection 59, qui tourne avec le dispositif d'inspection 50, est ajusté pour faire une révolution complète durant le laps de temps nécessaire pour que les articles succes sifs dans une des rigoles d'alimentation pénètrent dans la zone d'inspection A. De plus, la lentille 61 montée dans. le logement d'inspection 59, pendant son mouvement rotatif, reçoit la lumière successivement des parties adjacentes de la zone d'inspection A.
Les articles déversés par chacune des rigoles successives 17 tombent librement à travers une des parties de la zone d'inspection. L'ouverture 65 de la plaque opa que 64 limite la lumière réfléchie de la zone d'ins pection A pour permettre seulement à un article d'être observé à un moment donné. Par conséquent le dispositif d'inspection 50 est disposé pour obser ver individuellement chaque article qui passe dans la zone d'inspection A.
Dans l'appareil de triage dont il s'agit ici, les articles à trier sont des grains de riz déjà cuits. Les grains de riz déjà cuits qui sont avantageux du point de vue commercial, ont une couleur blanche assez uniforme, tandis que les grains de riz qui sont indé sirables du point de vue commercial varient dans le degré de décoloration, c'est-à-dire que leur facteur de réflexion diminue. Une telle décoloration se révèle souvent par des points noirs.
On a découvert que les meilleurs résultats peuvent être obtenus en vue de la séparation du riz indésirable du riz désirable en détectant les propriétés de réflexion de la lumière du riz dans une gamme de lumière ayant des lon gueurs d'onde de 480 à 680 millimicrons. Il est à remarquer toutefois que d'autres gammes du spectre de lumière peuvent être employées. Un filtre 67 qui laisse passer la lumière ayant des longueurs d'onde entre 480 et 680 millimicrons est disposé sous l'ou verture 65 et est fixé à la paroi intérieure de l'arbre tubulaire 52.
Pour détecter les propriétés de réflexion de la lumière ou la luminance de la surface des grains de riz examinés et créer des signaux électriques repré sentatifs de ces grandeurs, un dispositif sensible à la lumière, tel qu'un tube photomultiplicateur 68, est employé. Le tube photomultiplicateur 68 est monté sur une plate-forme fixe 69. Afin de déceler une décoloration de grains de riz déjà cuits qui peuvent varier en grandeur, il est avantageux d'employer un fond de référence de sorte que la lumière réfléchie n'est pas fonction de la grandeur du grain de riz.
Dans ce but, une surface intérieure 80 de la paroi cylindrique extérieure 35 du logement 30, qui est située entre le déflecteur 40 et l'organe supérieur 31, est colorée pour constituer un fond approprié, par exemple un fond blanc. Par conséquent, la lumière est réfléchie par la surface du fond 80 ainsi que par le grain de riz individuel pendant que ce dernier est observé par le dispositif d'inspection 50. Le dispo sitif d'inspection 50 transmet la lumière réfléchie au tube photomultiplicateur 68, qui engendre un signal électrique ayant une amplitude proportionnelle à la luminance de surface du grain de riz observé par rap port à la luminosité de la surface du fond 80.
Relié au débit du tube photomultiplicateur 68 se trouve un amplificateur 81 (fig. 4) lequel à son tour a son débit relié à un circuit générateur d'impulsions 82. Le circuit 82 est destiné à émettre une impulsion lorsque le débit du tube photomultiplicateur 68 est d'une amplitude telle qu'il représente le degré de décoloration d'un grain de riz inspecté qui est indé sirable. La sortie du circuit 82 est reliée à un balai rotatif ou électrode s'étendant radiale-ment<B>83</B> (fig. 1) qui comprend une extrémité de décharge 84 et une base 85.
La base 85 est montée de façon fixe sur le logement d'inspection 59 au moyen d'un sup port 86 qui est disposé en alignement avec l'axe de rotation du dispositif d'inspection 50. L'extrémité de décharge 84 du balai 83 s'étend dans le même sens général que la lentille objective 61. Par conséquent, la rotation du balai 83 est synchronisée avec la rota tion du dispositif d'inspection 50 et l'extrémité de décharge 84 du balai 83 est pointée pour se dépla cer avec la lentille 61 du dispositif d'inspection 50.
Un tronçon d'arbre 87 en matière conductrice est logé dans une ouverture, non représentée, prati- quée dans la base 85 du balai 83 et est fixé au balai pour pouvoir tourner avec celui-ci. Un couvercle 88 en matière conductrice s'ajuste sur l'extrémité supé rieure de l'arbre 87 et est disposé pour permettre à l'arbre 87 de tourner dans celui-ci, tout en établissant un raccord électrique avec celui-ci.
Reliée au cou vercle 88 se trouve une extrémité d'un conducteur 89 qui s'étend vers l'extérieur de la trémie 11 à tra- vërs une douille circulaire 90 s'étendant entre les parois 12 et 13 de la trémie 11.
L'autre extrémité du conducteur 89 est reliée à la sortie du circuit 82 (fig. 4). Ainsi, une impulsion émise par le circuit 82 est conduite au balai 83 pour établir une charge électrique à l'extrémité de décharge de celui-ci.
Le support 86 du balai 83 est disposé au cen tre radial d'un collecteur à étincelle annulaire 110 (fig. 1 et 4) et l'extrémité de décharge 84 du balai 83 est à une distance appropriée d'une paroi cylin drique intérieure 111 du collecteur à étincelle 110. Le collecteur à étincelle 110, qui est monté sur l'or gane de base 18 du couloir distributeur fixe 15 au moyen d'une console isolée 113, est divisé en plu sieurs segments de collecteur juxtaposés 114 séparés par un isolement approprié. Le nombre de segments de collecteur est égal au nombre de rigoles d'alimen tation 17.
Par conséquent, un segment de collec teur est associé à chacune des rigoles d'alimentation 17 et est placé à côté de sa rigole d'alimentation associée.
Lorsque le courant de sortie du tube photoampli- ficateur 68 a une amplitude suffisante pour amener le circuit 82 à émettre une impulsion, le balai 83 est chargé. La charge sur le balai 83 est transférée au segment de collecteur 114 aligné avec celui-ci au moment où l'impulsion est émise par le circuit pul- sateur 82. Ce transfert d'une charge électrique du balai 83 au segment de collecteur 114 en alignement avec celui-ci se fait sous forme d'une décharge par étincelle ou par balai.
Relié à chacun des segments de collecteur 114 se trouve le circuit de grille<I>115a</I> d'un tube de déclen chement 115 qui peut être un tube thyratron. Les tubes de déclenchement 115 sont montés en groupe sur l'organe supérieur 31 du logement 30. Dans le circuit de plaque 115b de chacun des tubes de dé clenchement 115 se trouvent des contacts 117 et un solénoïde 116. Le circuit cathodique 115c de chacun des tubes de déclenchement 115 est mis à la terre.
Lorsque la charge électrique est transférée du balai 83 au segment de collecteur 114 en alignement avec celui-ci, la charge a une intensité suffisante pour amener le tube de déclenchement 115 associé au segment de collecteur 114 recevant la décharge du balai à devenir conducteur. Il en résulte que le solé noïde 116 associé au tube de déclenchement conduc teur 115 est excité.
Accouplée mécaniquement à un plongeur, non représenté, de chacun des solénoïdes 116 se trouve une soupape normalement fermée 118, qui est intro duite dans une conduite 119 reliant ensemble une source d'air sous pression sous forme d'une pompe 120 et un éjecteur d'articles constitué par une buse 121. Chaque soupape 118 et sa buse associée 121 sont associées à une des rigoles d'alimentation 17 et sont montées sur l'organe supérieur 31 à côté de leur rigole associée 17 (fig. 1).
Chaque buse 121 est logée dans une ouverture de l'organe supérieur 31 et se prolonge dans la zone d'inspection A pour être disposée à proximité du chemin arqué de déplace ment des articles, tombant de sa rigole d'alimentation associée 17.
Lorsqu'un solénoïde 116 est excité par la con- duction de son tube de déclenchement associé 115, la soupape 118 raccordée mécaniquement au solé noïde excité est ouverte permettant ainsi la circula tion d'air comprimé dans sa buse associée 121. L'air comprimé circulant dans la buse d'éjection d'air 121 détourne le grain de riz inspecté dont la décolora tion est la cause de l'actionnement du solénoïde 116 et l'éjecte du parcours (fi-. 1) qui suivrait autrement.
Disposés sous la zone d'inspection A se trouvent des déflecteurs cylindriques 130, 131 et 132 qui sont supportés par l'organe de base 36 du logement 30. Les grains de riz examinés n'ayant aucune décolora tion sont déversés du couloir distributeur 15 et con tinuent leur parcours (ligne pointillée b de la fig. 1) à travers la zone d'inspection A pour tomber entre les déflecteurs 130 et 131, tandis que les grains de riz examinés montrant une décoloration sont détour nés sur des parcours, différents, (ligne pointillée c de la fig. 1) à travers la zone d'inspection A par les jets d'air émis par les buses 121.
Les grains de riz détour nés tombent entre les déflecteurs 131 et 132. Des orifices de décharge 133 et 134 sont prévus, dans l'or- gane de base 36 du logement 30 de sorte que les articles triés peuvent être reçus dans des récipients séparés, non représentés.
Pour éteindre le tube de déclenchement conduc teur 115 afin de préparer celui-ci pour l'opération suivante, le plongeur, non représenté, du solénoïde 116 associé au tube de déclenchement conducteur est raccordé mécaniquement aux contacts 117. Lors que le solénoïde excité est actionné, ses contacts asso ciés 117 sont ouverts temporairement pour ouvrir le circuit de plaque du tube de déclenchement conduc teur éteignant ainsi celui-ci.
Dans le fonctionnement de l'appareil de triage d'articles 10, représenté sur les fi-. 1 à 4 incluses, les grains de riz déjà cuits sont déposés dans la tré mie 11 et tombent dans le couloir distributeur 15 qui distribue les grains de riz dans plusieurs rigoles d'alimentation 17. Les grains de riz avancent dans chaque rigole d'alimentation en une couche unique uniforme et sont espacés successivement à intervalles déterminés d'avance. Lorsque les grains de riz, avan çant dans chaque rigole d'alimentation, atteignent le bord périphérique 19 du couloir distributeur 15, ils tombent librement et successivement par l'ouverture d'accès 33 dans le logement 30.
Les grains de riz sont déchargés sans interruption par les rigoles d'ali mentation 17.
Les grains de riz qui pénètrent dans le logement 30 passent à travers la zone d'inspection annulaire A où la surface totale de chaque grain de riz tombant est éclairée par les lampes 38. Pendant qu'ils sont dans la zone d'inspection A, chaque grain de riz est observé individuellement par le dispositif d'inspec tion 50 tournant sans interruption qui observe le grain contre le fond 80.
La lumière réfléchie par le grain de riz examiné et celle réfléchie par le fond 80 sont transmises par le dispositif d'inspection 50 au tube photomultiplicateur 68, qui engendre un signal électrique ayant une amplitude proportion nelle à la luminance de la surface du grain de riz examiné par rapport au fond 80. Lorsqu'un grain de riz examiné possède un degré de décoloration qui est indésirable du point de vue commercial, le cou rant de sortie du tube photomultiplicateur 68 a une amplitude suffisante pour amener le circuit 82 à émettre une impulsion.
Inversement, lorsqu'un bon grain de riz est examiné, le courant du tube photo- multiplicateur 68 ne suffit pas pour amener le circuit 82 à émettre une impulsion.
Lorsqu'un grain de riz indésirable est découvert, le circuit 82 charge le balai 83, lequel à son tour transfère la charge au segment de collecteur 114 en alignement avec celui-ci au moment où l'impulsion est émise. Le potentiel sur le segment de collecteur chargé à une intensité suffisante pour amener le tube de déclenchement 115 associé à devenir conducteur. Il en résulte que le solénoïde 116 dans le circuit de plaque du tube de déclenchement conducteur est excité et ouvre la soupape 118 qui lui est raccordée mécaniquement. De plus, le solénoïde excité ouvre temporairement le circuit de plaque du tube de dé clenchement conducteur 115 par ses contacts associés pour préparer celui-ci pour les opérations qui sui vent.
L'ouverture de la soupape 118 permet à de l'air comprimé de circuler dans la buse d'air associé à la rigole d'alimentation duquel le mauvais grain de riz est tombé. Ainsi, l'air comprimé circulant par la buse d'éjection 121 détourne le mauvais grain de riz de son chemin dans la zone d'inspection A et le mauvais grain de riz tombe entre les déflecteurs 131 et 132. Les bons grains de riz ne sont pas détournés et continuent leur chemin dans la zone d'inspection A pour tomber entre les déflecteurs 130 et 131.
Une variante de l'appareil de triage d'articles 10 est représentée schématiquement sur les fig. 5 à 7, incluses.. Pour décrire l'appareil de triage d'articles 200 représenté sur les fig. 5 à 7, incluses, les mêmes chiffres de référence seront employés que ceux des parties correspondantes de l'appareil de triage d'arti cles 10 (fig. 1 à 4, incluses).
Dans l'appareil de triage d'articles 10 déjà décrit, les propriétés, réfléchissantes de la lumière des grains de riz déjà cuits sont observés par le dispositif d'ins pection 50 avec le fond 80 de sorte que la lumière réfléchie ne sera pas. fonction de la dimension des grains de riz. Pour déceler les propriétés réfléchis, santes de la lumière d'un grain de riz qui n'est pas fonction de la dimension du grain de riz et pour le faire sans employer un fond de référence, la variante 200 comprend un dispositif de comparaison de cou leurs utilisant différentes parties du spectre.
Dans ce but, des dispositifs sensibles à la lumière tels que des tubes photomultiplicateurs 201 et 202 (fig. 5 et 7) sont prévus, qui sont montés dans un logement fixe 203 qui est disposé sous l'arbre rotatif 52 du dispositif d'inspection 50. Le logement 203 comprend une ouverture 204 située sous l'ouverture 65 de la plaque opaque 64 pour recevoir la lumière réfléchie traversant l'ouverture 65. Monté sous le lo gement 203 et placé sous l'ouverture 204 se trouve un miroir semi-réfléchissant 205 qui réfléchit une partie de la lumière admise par l'ouverture 204 au tube photomultiplicateur 201.
La partie restante de la lumière admise par l'ouverture 204 passe par le miroir 205 et est interceptée par un miroir 206, qui est monté dans le logement 203 sous le miroir 205. Le miroir 206 est disposé pour réfléchir la lumière traversant le miroir 205 sur le tube photomultiplica teur 202. Monté dans le logement 203 entre le tube photomultiplicateur 201 et le miroir 205 se trouve un filtre 207 qui admet de la lumière ayant des lon gueurs d'onde entre 400 et 500 millimicrons. Un fil tre 208 est monté dans le logement 203 et est placé entre le tube photomultiplicateur 202 et le miroir 206.
Les longueurs d'onde de la lumière traversant le filtre 208 sont dans la gamme entre 650 et 750 millimicrons. Quoique d'autres parties du spectre de la lumière peuvent être utilisées, on a trouvé que les meilleurs résultats sont réalisés en utilisant la lumière dont les longueurs d'onde s'étendent entre 400 et 500 millimicrons et entre 650 et 750 millimicrons.
Comme représenté à la fig. 7, les tubes photo- multiplicateurs 201 et 202 comprennent des catho des 210 et 211, respectivement, qui sont reliées à une source commune de potentiel négatif (non représenté) par une borne 212. Les tubes photomultiplicateurs 201 et 202 comprennent également des anodes 213 et 214, respectivement, qui sont reliées à des résis tances, variables 215 et 216, respectivement. Une source de potentiel positif, non représentée, est reliée aux résistances variables 215 et 216 par une borne 217.
Les résistances 215 et 216 sont réglées de sorte que lorsque la lumière réfléchie par un bon grain de riz est transmise aux tubes photomultiplicateurs 201 et 202, les tensions de sortie des tubes photomulti- plicateurs 201 et 202 sont égales. Le circuit de grille 221 d'une triode 220 montée en cathodique est relié à la résistance 216, tandis que le circuit de grille 226 d'une triode 225 montée en cathodique est relié à la résistance 215.
Le signal de sortie de la triode 220, qui est capté de son circuit cathodique 227, est trans- mis à la cathode 228 d'un tube comparateur 229 et le signal de sortie de la triode 225, qui est capté du circuit cathodique 230, est transmis à une grille 231 du tube comparateur 229. Une source de potentiel positif (non représentée) est reliée aux circuits de grille 221 et 226 des. triodes 220 et 225, respective ment, par une borne 232.
Le dispositif d'inspection 50 transmet la lumière réfléchie par les grains de riz individuels aux tubes photomultiplicateurs. 201 et 202. Chaque fois qu'un grain de riz est examiné, le tube photomultiplicateur 201 engendre un signal électrique ayant une ampli tude représentative de la luminance de la surface du grain, de riz examiné dans la gamme de longueurs d'onde de la lumière entre 400 et 500 millimicrons,
et en même temps le tube photomultiplicateur 202 engendre un signal électrique ayant une amplitude représentative de la luminance de la surface du même grain de riz dans la gamme de longueurs d'onde de la lumière entre 650 et 750 millimicrons. Etant donné que la sortie du tube photomultiplicateur 201 est reliée à l'entrée de la triode 225, le signal de sortie de la triode 225 est proportionnel au signal de sor tie du tube photomultiplicateur 201.
La sortie du tube photomultiplicateur 202 est reliée à l'entrée de la triode 220 et, par conséquent, le signal de sortie de la triode 220 est proportionnel au signal de sortie du tube photomultiplicateur 202.
Lorsqu'un grain de riz acceptable au point de vue commercial est observé par le dispositif d'inspec tion 50, les. signaux de sortie des tubes photomulti plicateurs 201 et 202 seront sensiblement égaux. Par conséquent, les tensions appliquées à la cathode 228 et la grille 231 du tube comparateur 229 à travers les triodes 220 et 225, respectivement, auront un potentiel sensiblement égal. Par conséquent, la ten sion de la plaque du tube comparateur sera sensible ment constante.
Au cas où un grain de riz indésira ble au point de vue commercial est observé par le dispositif d'inspection 50, le passage du courant dans le tube photomultiplicateur 201 sera plus intense que le passage de courant dans le tube photomultipli- cateur 202 et par conséquent, le potentiel de l'anode du tube photomultiplicateur 201 sera plus négatif que le potentiel de l'anode du tube photomultiplicateur 202. Par conséquent, la tension de sortie de la triode 225 est plus négative que la tension de sortie de la triode 220.
Il en résulte que la tension appliquée à la grille 231 du tube comparateur 229 est plus néga tive que la tension appliquée à sa cathode-. Ainsi, le passage du courant dans le tube comparateur 229 est réduit et le potentiel positif sur la plaque 241 du tube comparateur 229 augmente.
Relié au tube comparateur 229 se trouve un mul- tivibrateur 250 qui comprend des tubes à trois élec- trodes 251 et 252. Le tube 251 est normalement polarisé pour être non conducteur et le tube 252 est normalement conducteur. Le potentiel de polari sation pour le tube 252 est créé à travers la résis tance cathodique 253, qui est reliée en commun aux cathodes des tubes 251 et 252, respectivement. Une grille 254 du tube 251 est reliée à la plaque 241 du tube comparateur 229. Lorsque le potentiel posi tif sur la plaque 241 augmente, de la manière déjà décrite, le potentiel sur la plaque 241 a une ampli tude suffisante pour surmonter la polarisation du tube 251.
Il en résulte que le tube 251 deviendra con ducteur et le tube 252 sera polarisé et deviendra non conducteur. Lorsque le multivibrateur se remet en place, c'est-à-dire lorsque le tube 251 se polarise et devient de nouveau non conducteur et que le tube 252 redevient conducteur, une impulsion de déclen chement positive est émise par le multivibrateur 250. Le maximum de temps de remise en place du multi- vibrateur 250 est une fonction d'une résistance 248 et d'un condensateur 249.
Le circuit à résistance-capa- cité 248, 249 est désigné de sorte que le temps maxi mum de remise en place pour le multivibrateur 250 est plus long que le temps nécessaire pour que le balai 83 se déplace sur la distance entre des côtés similaires de segments de collecteur adjacents 114. Toutefois, le multivibrateur 250 est ramené à son état initial pour émettre une impulsion de déclen chement positive avant que le temps maximum de remise en place ne soit écoulé.
Ceci est accompli au moyen d'un dispositif synchroniseur 257, qui trans met une impulsion positive à une grille 256 du tube 252. L'impulsion positive émise par le synchro niseur 257 suffit pour rendre le tube 252 conduc teur, polarisant ainsi de nouveau le tube 251 pour le rendre non conducteur. Quand ceci a lieu, le mul- tivibrateur 250 transmet une impulsion de déclen chement positive par le conducteur 255.
Le synchroniseur 257 comporte un disque de réglage 258 (fig. 5 et 6) qui est monté sur l'arbre 57 du moteur synchrone 58 pour tourner avec celui-ci. Par cette disposition, la rotation du disque de réglage 258 est synchronisée avec la rotation du balai 83. Le disque de réglage 258 comprend plusieurs ouvertures 259 disposées au voisinage de sa circonférence, qui sont espacées le long de celle-ci à égales distances angulaires. Le nombre d'ouvertures 259 est égal au nombre de segments 114 du collecteur.
Une lampe 261 est montée sous et à proximité d'un côté du disque de réglage 258 et est disposée pour transmet tre la lumière à travers une ouverture 259 qui se déplace au-dessus d'elle. A proximité de l'autre côté du disque de réglage 258 est disposé un tube photo électrique 262 (fig. 5 et 7) qui est disposé pour deve nir conducteur chaque fois qu'une ouverture 259 s'aligne avec celui-ci. Une anode 263 du tube photo électrique 262 est reliée à une source de potentiel positif, non représentée, par une borne 264, et une cathode 265 du tube photoélectrique 262 est reliée au circuit de grille 256 du tube 252, qui fait partie du multivibrateur 250.
Chaque fois qu'une ouverture 259 s'aligne avec le tube photoélectrique 262, ce tube devient conducteur pour appliquer une impul sion positive au circuit de grille 256 du tube 252.
Le disque de réglage 258 est monté sur l'arbre 57 du moteur synchrone 58 de telle façon que des ouvertures successives 259 s'alignent avec le tube photoélectrique 262à mesure que le balai s'aligne avec la partie centrale des segments successifs 114 du collecteur. De cette manière, le multivibrateur 250 est capable d'émettre une impulsion de déclen chement en synchronisme avec le balai 83 qui est à proximité de la partie centrale de chaque segment 114 du collecteur. Par conséquent, la possibilité que deux segments adjacents du collecteur reçoivent une charge simultanément est écartée.
Bien entendu, le multivibrateur 250 émet une impulsion de déclenche ment après que le potentiel positif sur la plaque 241 du tube comparateur 229 a augmenté pour amener le tube 251 à devenir conducteur et après que le synchroniseur 257 a transmis une impulsion posi tive au tube 252 pour remettre le multivibrateur 250 en place. L'appareil de triage d'articles 200 est capa ble de fonctionner sans le synchroniseur 257.
Lors que le synchroniseur est supprimé, la résistance 248 et le condensateur 249 sont destinés à rétablir le mul- tivibrateur 250 dans un temps relativement court de sorte que le multivibrateur 250 émettra une impul sion de déclenchement positive sensiblement au même moment que le tube 251 devient conducteur.
Un générateur d'impulsions 270 est relié au mul- tivibrateur 250 par son circuit de grille 271. Le cir cuit de grille 271 est relié à une source de poten tiel négatif, non représentée, par une borne 272 et, ainsi le générateur d'impulsions 270 est normale ment polarisé de façon à être non conducteur. Tou tefois, le générateur 270 devient conducteur et en gendre une impulsion en réponse à l'impulsion de déclenchement du multivibrateur 250 par le con ducteur 255. Un potentiel positif est appliqué à une plaque 273 du générateur 270 par une borne 274, qui est reliée à une source de potentiel positif, non représentée.
Compris dans le circuit de plaque du générateur 270, se trouve un enroulement primaire 275 d'un transformateur d'impulsions à inversion de phase 276. Un enroulement secondaire 277 du trans formateur 276 est relié en série avec le balai 83.
Lorsqu'un grain de riz commercialement accep table est observé par le dispositif d'inspection 50, le multivibrateur 250 ne produit pas une impulsion de déclenchement. Toutefois, au cas où un grain de riz commercialement indésirable est observé par le dis positif d'inspection 50, le multivibrateur 250 produit une impulsion de déclenchement au moment où le balai 83 est en alignement avec la partie centrale du segment 114 du collecteur associé à la rigole d'ali mentation de laquelle le grain de riz décoloré tombe.
L'impulsion de déclenchement produite par le mul- tivibrateur 250 suffit pour amener le générateur 270 à devenir conducteur, produisant ainsi une impulsion positive dans. l'enroulement secondaire 277 du trans formateur 276. L'impulsion produite dans l'enroule ment secondaire 277 du transformateur 276 charge le balai 83 et la charge sur le balai 83 est transmise au segment 114 du collecteur dont la partie centrale est en alignement avec le balai 83.
Les segments 114 du collecteur sont reliés à la grille 115a du tube de déclenchement précité<B>115,</B> respectivement, et les circuits de plaque<I>115b</I> des tubes de déclenchement 115 comprennent les solé noïdes 116 précités, respectivement. Dans l'appareil de triage d'articles 10 (fig. 1 à 4, incluses), un poten tiel positif était appliqué aux circuits de plaque 115b par une source de courant continu (fig. 4) pour per mettre aux tubes 115 de devenir conducteurs lorsque leurs segments 114 de collecteur associés étaient chargés. Les tubes. de déclenchement 115 étaient éteints en rompant les contacts 117 par un raccor dement mécanique avec les solénoïdes excités asso ciés<B>116.</B>
Dans la variante représentée aux fig. 5 à 7, le moteur synchrone triphasé 58 (fig. 7) et les enrou lements primaires 280, 281 et 282 des transforma teurs 283, 284 et 285, respectivement, sont reliés à une source de courant triphasé par des conducteurs 266, 267 et 268. Les enroulements secondaires 286, 287 et 288 des transformateurs 283, 284 et 285, res pectivement, ont des raccords à prises centrales. Ainsi, les enroulements secondaires 286, 287 et 288 constituent un réseau à six phases. Une moitié des tubes de déclenchement 115, disposés consécutive ment, sont divisés en trois groupes consécutifs de tubes de déclenchement qui sont reliés aux parties supérieures des enroulements secondaires 286, 287 et 288, respectivement.
L'autre moitié 'des tubes de déclenchement, disposés consécutivement, sont éga lement divisés en trois groupes consécutifs de tubes de déclenchement, qui sont reliés aux parties infé rieures des enroulements secondaires 286, 287 et 288, respectivement. Les groupes de tubes de déclen chement reliés aux parties supérieures et inférieures, respectivement, du même enroulement secondaire sont placés en opposition relativement à leur empla cement dans le groupe. annulaire de tubes de déclen chement. Par cette disposition, les circuits de pla que 115b des tubes, de déclenchement 115 devien nent en séquence et en cycle conducteurs positifs et négatifs en ordre consécutif.
Les enroulements sont disposés de sorte que, sur la plaque de chaque tube de déclenchement 115, un potentiel positif est appli qué au moment où le balai 83 arrive au segment de collecteur associé au tube de déclenchement.
Lorsque la charge électrique est transférée du balai 83 au segment 114 du collecteur associé à la rigole d'alimentation de laquelle tombe le grain de riz décoloré, la charge est suffisamment intense pour amener le tube de déclenchement 115 associé au segment 114 de collecteur recevant la décharge du balai à devenir conducteur. Il en résulte que le solé- noïde 116 associé au tube de déclenchement con ducteur 115 est excité.
Lorsque le solénoïde 116 est excité par la conduction de son tube de déclenche- ment associé 115, la soupape 118 (fig. 5) raccordée mécaniquement au plongeur, non représenté, du solé noïde excité est ouverte, permettant ainsi la circula tion d'air comprimé dans la buse associée 121. L'air comprimé circulant dans la buse d'éjection d'air 121 détourne le grain de riz décoloré et l'éjecte hors du chemin qu'il aurait autrement suivi.
Le tube de déclenchement conducteur 115 est éteint lorsque 1'a1= ternance négative de tension est appliquée à son cir cuit de plaque 115b par son enroulement de trans- formateur secondaire associé, tel que l'enroulement 286 qui est raccordé à la source de courant triphasé (fig. 7).
Lors du fonctionnement de l'appareil de triage d'articles 200 (fig. 5 à 7), des grains de riz déjà cuits sont déposés dans la trémie 11 et tombent dans le couloir distributeur 15, qui distribue les grains de riz dans plusieurs rigoles d'alimentation 17. Les grains de riz avancent dans chaque rigole d'alimentation en une seule couche uniforme et sont espacés successi vement. Lorsque les grains de riz, avançant dans cha que rigole d'alimentation, atteignent le bord périphé rique 19 du couloir distributeur 15, ils tombent libre ment et successivement par l'ouverture d'accès 33 dans le logement 30.
Les grains de riz sont déversés sans interruption par les rigoles d'alimentation 17.
Les grains de riz qui pénètrent dans le logement 30 traversent la zone d'inspection annulaire A, où la surface de chaque grain qui tombe est éclairée par les lampes 38. Pendant qu'il se trouve dans la zone d'inspection A, chaque grain de riz est observé individuellement par le dispositif d'inspection 50 tournant sans interruption. Comme déjà décrit, le dis positif d'inspection 50 est monté au centre du loge ment 30 et la lentille 61 observe, pendant son mou vement rotatif, successivement les parties de la zone d'inspection A dans lesquelles sont déversés les grains de riz provenant des rigoles d'alimentation successi ves.
L'ouverture 65 de la plaque opaque 64 limite la lumière réfléchie de la zone d'inspection A pour permettre à un grain de riz d'être observé à un mo ment donné. Une partie de la lumière traversant l'ou verture 65 est réfléchie sur le tube photomultiplica- teur 201 par le miroir semi-réfléchissant 205. La partie restante de la lumière admise par l'ouverture 65 traverse le miroir 205 et est intercepté par le mi roir 206 qui transmet la lumière interceptée au tube photomuliplicateur 202.
Le filtre 207 limite la lu mière admise au tube photomultiplicateur 201 aux longueurs d'onde de lumière dans la gamme entre 400 et 500 millimicrons, tandis que le filtre 208 laisse passer la lumière pour la détection par le tube 202 de longueurs d'onde dans la gamme entre 650 et 750 millimicrons.
Le tube photomultiplicateur 201 engendre un signal électrique chaque fois qu'un grain de riz est observé ayant une amplitude représentative de la luminosité de la surface du grain de riz observé dans la gamme de longueurs d'onde entre 400 et 500 milli- microns, tandis que le tube photomultiplicateur 202 engendre un signal électrique, chaque fois qu'un grain de riz est observé,
ayant une amplitude repré- sentative de la luminosité de surface du grain de riz observé dans la gamme de longueurs d'onde entre 650 et 750 millimicrons.
Lorsqu'un grain de riz commercialement accep table est observé par le dispositif d'inspection 50, les courants de sortie des tubes photomultiplicateurs 201 et 202 sont sensiblement égaux. Par conséquent la conduction du tube comparateur 229 ne change pas sensiblement et aucune impulsion n'est produite soit par le multivibrateur 250 soit par le générateur 270.
Par conséquent, les bons grains de riz ne sont pas détournés et continuent leur chemin dans la zone d'inspection A pour tomber entre les déflecteurs 130 et 13l.
Toutefois, lorsqu'on a observé un grain de riz qui a un degré de décoloration qui est indésirable commercialement, il passera plus de courant dans le tube photomultiplicateur 201 que dans, le photomul- tiplicateur 202. Il en résulte une réduction de poten tiel positif sur la grille 231 du tube comparateur 229 par rapport au potentiel de la cathode 228 du tube comparateur 229. Etant donné que le passage de courant dans le tube comparateur 229 diminue, le potentiel positif sur la plaque 241 de celui-ci aug mente.
L'augmentation du potentiel positif sur la plaque 241 rend le tube 251 du multivibrateur 250 conducteur tandis que le tube 252 de ce multivibra- teur devient non conducteur.
Le multivibrateur 250 est rétabli dans son état antérieur et transmet une impulsion de déclenchement positive lorsque le tube photoélectrique 262 du synchroniseur 257 devient conducteur et transmet une impulsion positive à la grille 256 du tube 252, rendant ainsi le tube 252 conducteur et polarisant le tube 251 qui devient alors non conducteur. Ceci a lieu lorsque le balai 83 est à proximité de la partie centrale du segment 114 du collecteur associé à la rigole d'alimentation de la quelle le grain. de riz décoloré tombe.
Par consé quent, le multivibrateur 250 produit une impulsion de déclenchement au moment où le balai 83 est orienté correctement avec le segment 114 du collec teur associé à la rigole d'alimentation de laquelle tombe le grain de riz décoloré. L'impulsion de déclenchement émise par le multivibrateur 250 est transmise au générateur 270, lequel charge le balai 83 par l'enroulement secondaire 277 du transforma teur 276.
Le balai 83 est disposé au centre du collec teur à étincelle annulaire <B>110</B> et tourne en synchro- nisme avec le dispositif d'inspection rotatif 50. Le collecteur à étincelle 110 est divisé en plusieurs seg ments 114 de collecteur juxtaposés, un segment de collecteur étant prévu pour chaque rigole d'alimen tation.
Lorsqu'un grain de riz est décelé, le balai 83 est chargé, et ce balai transmet la charge au segment 114 de collecteur dont la partie centrale est en ali gnement avec le balai 83. Le potentiel du segment de collecteur chargé est suffisamment fort pour ame ner le tube. de déclenchement 115 y associé à deve nir conducteur, puisque sa plaque a un potentiel posi tif appliqué sur celle-ci au moment <I>où le</I> balai 83 transmet la charge au segment de collecteur aligné.
Il en résulte que le solénoïde<B>116</B> dans le circuit de plaque du tube de déclenchement conducteur 115 est excité pour ouvrir la soupape 118 (fig. 5). L'ou verture de la soupape 118 permet à l'air comprimé de circuler dans la buse d'air 122 associée à la rigole d'alimentation de laquelle tombe le mauvais grain. Ainsi, l'air comprimé circulant par la buse d'éjection 121 détourne le mauvais grain de riz, l'amenant à tomber entre les déflecteurs 131 et 132.
Le tube de déclenchement conducteur 115 est éteint lorsque l'al ternance négative de tension est appliquée à sa pla que par l'enroulement secondaire du transformateur y associé, tel que l'enroulement 286, qui est relié à la source de puissance à trois phases (fig. 7).
Une autre variante de l'appareil de triage d'ar ticles est représentée schématiquement à la fig. 8. En décrivant l'appareil de triage d'articles, désigné par la référence générale 300 à la fig. 8, on utilisera les mêmes chiffres de référence pour les parties analo- gues aux parties, correspondantes de l'appareil de triage d'articles 200 (fig. 5 à 7). Les circuits électri ques (fig. 7) décrits à propos de l'appareil de triage d'articles 200 sont employés dans l'appareil de triage d'articles 300 (fig. 8).
Dans, l'appareil de triage d'articles 200 déjà dé crit (fi-. 5 à 7), les articles traversant la zone d'ins pection annulaire A sont éclairés par une batterie de lampes à incandescence 38 montées dans le logement 30. Comme<B>le,</B> montre la fig. 8, l'appareil de triage d'articles 300 ne comprend pas la batterie de lam pes à incandescence mais comprend par contre une source de lumière incandescente sous forme d'une lampe 301 qui est logée dans la partie tubulaire inté rieure 14 de la trémie 11. Pour supporter la lampe, un tuyau rigide 302 est fixé à la base 303 de la lampe 301 et est logé dans le manchon 90 qui s'étend entre les parois cylindriques 12 et 13 de la trémie 11.
Des conducteurs 304 sont logés dans le tuyau 302 et établissent une liaison électrique entre la lampe 301 et une source de puissance électrique, non repré sentée.
La lumière produite par la lampe 301 est proje tée vers le bas vers un dispositif d'inspection 305 monté sur un arbre rotatif tubulaire 306 logé dans l'espace intérieur creux 51 de la paroi cylindrique intérieure 37 du logement 30. L'arbre tubulaire 306 est monté pour tourner dans l'espace 51 sur les pa liers 53 et son axe de rotation est aligné avec le som met du couloir distributeur 15. Pour faire tourner l'arbre 306, une poulie 54 est fixée sur l'arbre 306 et est entourée par la courroie d'entraînement 55. La courroie 55 passe également autour de la poulie d'entraînement 56 qui est fixée sur l'arbre 57 du moteur d'entraînement synchrone 58 actionné sans interruption.
Un logement 307 de projection de lumière et d'observation est compris dans le dispositif d'inspec tion 305 et est monté sur une bride 308 s'étendant vers l'extérieur de l'arbre tubulaire 306 pour tour ner avec celui-ci. Monté dans la partie supérieure du logement 307, se trouve un dispositif optique 309 qui intercepte la lumière produite par la lampe 301 et projette un rayon de lumière pour éclairer les articles dans la zone d'inspection A. Dans ce but, le dispositif optique 309 comporte une lentille formant condenseur 311 disposée horizontalement, qui est logée dans une ouverture 312 dans la partie supé rieure du logement 307.
Sous la lentille 311 se trouve un miroir 314 qui est disposé pour intercepter la lumière traversant la lentille 311 et pour réfléchir la lumière vers une lentille convergente 315, qui est logée dans une ouverture 316 dans la paroi du loge ment 307. La lentille convergente 315 est disposée pour projeter un rayon de lumière pour éclairer les articles dans un segment restreint de la zone d'ins pection A.
A la partie inférieure du logement 307 est monté un dispositif optique 318 qui reçoit la lumière réflé chie par les articles individuels dans le même segment restreint de la zone d'inspection A et transmet la lumière réfléchie de sorte que les tubes photomulti plicateurs 201 et 202 peuvent détecter les propriétés de réflexion de la lumière d'articles observés indivi duellement. Les dispositifs optiques 309 et 318 sont séparés dans le logement 307 par une paroi opaque 319.
Le dispositif optique 318 comporte un objectif constitué par une lentille 321 qui est logée dans. une ouverture 322 de la paroi du logement 307 et est disposée sous la lentille convergente 315. La lumière réfléchie par les articles dans la zone d'inspection A et éclairés par la lumière dirigée sur ceux-ci par le dispositif optique est reçue par la lentille 321.
Au centre de la partie inférieure du logement 307 se trouve un miroir 323 qui est disposé pour intercep ter la lumière traversant la lentille 321 et la réfléchir vers le bas à travers la lentille convergente 324, qui est montée dans l'arbre tubulaire 306. Disposé sous la lentille convergente 324 et fixé à la paroi inté rieure de l'arbre tubulaire 306 afin de tourner avec celui-ci, se trouve un disque opaque 325 pourvu d'une ouverture, de préférence une fente étroite 326, placée au centre de celui-ci.
La fente 326 est en ali- gnement vertical avec l'axe principal de la lentille convergente 324 et est de dimension telle qu'elle per met seulement le passage à travers celle-ci de la lumière réfléchie par une petite partie du segment éclairé de la zone d'inspection A, permettant ainsi à l'appareil d'examiner un article à la fois.
Ainsi, le dispositif d'inspection 305 tournant sans interruption est disposé centralement par rapport à la zone d'inspection annulaire A. Le logement 307 de projection de lumière et d'observation tourne avec le dispositif d'inspection 305. Pendant le mou- veinent rotatif du logement 307, le dispositif optique 309 intercepte la lumière produite par la lampe 301 et projette un rayon de lumière en des parties adja centes successives de la zone d'inspection A.
En outre, le dispositif optique, pendant son mouvement rotatif avec le logement 307, reçoit la lumière réflér chie par les parties adjacentes successives de la zone d'inspection A et transmet successivement la lumière réfléchie par les articles individuels tombant suivant des chemins différents dans la zone d'inspection A.
L'ouverture 326 de la plaque opaque 325, qui est une partie du dispositif d'inspection 305, limite la lumière réfléchie par la zone d'inspection A pour permettre l'observation d'un article à la fois.
Par conséquent, le dispositif d'inspection 305 est disposé pour éclairer les. articles dans la zone d'inspection A et pour transmettre successivement la lumière réflé chie par chaque article individuellement qui traverse la zone d'inspection A pour permettre aux tubes photomultiplicateurs 201 et 202 de détecter les pro priétés de réflexion de lumière des articles observés individuellement.
Dans l'appareil de triage d'articles 200 (fig. 5 à 7), le balai 83 de celui-ci est monté dans le loge ment 59 pour tourner avec celui-ci et le collecteur à étincelle annulaire 110 est monté sur la base 18 du couloir distributeur fixe 15. Afin que le balai rota tif 83 de l'appareil de triage d'articles 300 (fig. 8) soit placé de façon à ne pas bloquer la lumière pro jetée par la lampe 301 vers la lentille 311, le balai 83 (fig. 8) est porté par la partie inférieure de l'arbre tubulaire 306.
Dans ce but, le balai 83 (fig. 8) com prend une base annulaire 340 en matière conductrice qui possède une paroi cylindrique extérieure fixée à la paroi cylindrique extérieure d'une bague isolée 341. La bague 341 entoure l'arbre 306 et sa paroi cylindrique intérieure est fixée sur l'arbre 306 pour tourner avec celui-ci.
L'extrémité de décharge 84 (fia. 8) du balai 83 s'étend dans la même direction que l'axe optique de la lentille 321 et est à une cer taine distance appropriée de la paroi cylindrique inté rieure .111 du collecteur à étincelle annulaire 110 pour établir une décharge par étincelle. Le collecteur à étincelle 110 (fig. 8) est supporté sur l'organe de base 36 du logement fixe 30 par la console isolée 113,
qui est fixée sur la surface inférieure de l'organe 36. Une charge électrique est transmise au balai 83 depuis le générateur d'impulsions 270 (fig. 7) par un conducteur rigide 342 (fig. 8) qui est à une distance appropriée de la base 340 du balai 83 pour établir une décharge par étincelle et un conducteur 344 (fig. 8) qui relie le conducteur 342 à l'enroulement secon daire 277 (fig. 7)
du transformateur 276 dont l'en roulement primaire 275 se trouve dans le circuit de sortie du générateur 270. Le conducteur 342 (fig. 8) est supporté par une colonne isolée 343 montée sur le logement fixe 203.
Donc, la rotation du balai 83 (fig. 8) est syn chronisée avec la rotation du dispositif d'inspection 305 et l'extrémité de décharge 84 du balai 83 est pointée pour se déplacer avec la lentille 321 du dis positif d'inspection 305. Lorsqu'une impulsion est émise par le générateur 270 (fig. 7), une impulsion positive est produite dans l'enroulement secondaire 277 du transformateur 276. L'impulsion positive est transmise par le conducteur 344 (fig. 8) et est trans férée au balai 83 sous forme d'une décharge par étin- celle par le conducteur 342.
La charge sur le balai 83 à son tour est transmise sous forme d'une dé charge par étincelle au segment 114 de collecteur dont la partie centrale est alignée avec l'extrémité de décharge 84 du balai 83.
Dans le fonctionnement de l'appareil de triage d'articles 300 (fig. 8), les grains de riz déjà cuits sont déposés dans la trémie 11 et tombent dans le cou loir de distribution 15 qui distribue les grains de riz dans plusieurs rigoles d'alimentation 17. Les grains de riz avancent dans chaque rigole d'alimentation en couche unique uniforme et se succèdent à inter valles prédéterminés.
Lorsque les grains de riz, avan çant dans chaque rigole d'alimentation, atteignent le bord périphérique 19 du couloir distributeur 15, ils tombent librement et successivement par l'ouverture d'accès 33 dans le logement 30. Les grains de riz sont déversés sans interruption depuis les rigoles d'alimentation 17.
Les grains de riz qui pénètrent dans le logement 30 traversent la zone d'inspection annulaire A. Le dispositif d'inspection 305 tournant sans interruption intercepte la lumière produite par la lampe 301 et projette un rayon de lumière à des parties adjacentes successives de la zone d'inspection A pour éclairer les grains de riz dans celle-ci.
De plus, le dispositif d'inspection 305 reçoit la lumière réfléchie par les parties adjacentes successives de la zone d'inspec tion A et transmet successivement la lumière réfl & chie par les grains de riz individuels tombant sui vant des chemins successifs dans la zone d'inspection A. L'ouverture 326 dans la plaque 325, qui fait par tie du dispositif d'inspection 305, limite la lumière réfléchie par la zone d'inspection A pour permettre une inspection d'un seul grain de riz en une seule fois.
Une partie de la lumière traversant l'ouverture 326 est réfléchie sur le tube photomultiplicateur 201 par le miroir semi-réfléchissant 205. La partie res tante de la lumière admise par l'ouverture 326 tra verse le miroir 205 et est interceptée par le miroir 206, qui transmet la lumière interceptée au tube photomultiplicateur 202.
Le filtre 207 limite la lu mière admise au tube photomultiplicateur 201 aux longueurs d'onde de lumière dans la gamme entre 400 et 500 millimicrons, tandis que le filtre 208 laisse passer la lumière pour détection par le tube photomultiplicateur 202 de longueurs d'onde dans la gamme entre 650 et 750 millimicrons.
Le fonctionnement des tubes photomultiplicateurs 201 et 202 en combinaison avec le tube compara Leur 229, le multivibrateur 250 et le générateur 270 (tous représentés sur la fig. 7) a été décrit en détail à propos de l'appareil de triage d'articles 200. Par conséquent, leur fonctionnement ne sera pas décrit de nouveau. Il suffit de constater que lorsqu'un bon grain de riz est décelé par les tubes photomultiplica- teurs 201 et 202, le générateur 270 (fig. 7) n'émet pas d'impulsion.
Par conséquent, les bons grains de riz ne sont pas détournés et continuent leur chemin dans la zone d'inspection A pour tomber entre les déflecteurs 130 et 131. Toutefois, lorsque les tubes photomultiplicateurs 201 et 202 détectent un mau vais grain de riz, le générateur 270 émet une impul sion. L'impulsion produite par le générateur 270 charge le balai 83 par le transformateur 276, le con ducteur 344 et le conducteur 342.
La charge sur le balai 83 est transmise au segment 114 de collecteur associé à la rigole d'alimentation de laquelle tombe le mauvais grain de riz. Comme il a été décrit ci- dessus à propos de l'appareil de triage d'articles 200, le tube de déclenchement 115 (fig. 7) associé au segment 114 de collecteur chargé devient conducteur.
Il en résulte que le solénoïde 116 (fig. 7) associé au tube de déclenchement conducteur 115 est excité pour ouvrir la soupape 118 (fig. 8). L'ouverture de la soupape 118 permet à l'air comprimé de circuler dans la buse d'air 121 (fig. 8) associée à la rigole d'alimentation de laquelle tombe le mauvais grain. Ainsi l'air comprimé circulant par la buse d'éjec tion 121 sépare le mauvais grain de riz des bons grains en l'amenant à tomber entre les déflecteurs 131 et 132, tandis que les bons grains peuvent tom ber dans l'espace entre les déflecteurs 130 et 131.
Method for Sorting Articles and Apparatus for Carrying Out this Method The present invention includes a method for sorting such articles. that rice, beans, peas or similar articles, this process being characterized in that the articles are advanced over several by distributed courses, following an annual inspection zone, the articles are illuminated in the zone inspection, the light reflection properties of the articles in said paths are successively and cyclically examined and the following articles are separated.
light reflection properties.
The invention also relates to an apparatus for carrying out this method, apparatus characterized by means for advancing the articles individually over several paths, means for illuminating the articles on these paths, means of exploration. articles comprising light receiving means intended to successively receive the light reflected by each of the articles as it moves on its path,
these light receiving means being sensitive to variations in certain characteristics of the light which they receive wind and means for separating the articles in each path, actuated by said receiving means to deflect from each path the articles having light reflection properties capable of causing said variations.
A particular implementation of the claimed method will be explained below, by way of example, with reference to the appended drawing which shows an embodiment of an apparatus for this implementation.
Fig. 1 is a schematic vertical section of this sorting apparatus.
Fig. 2 is a horizontal section on the line 2-2 of FIG. 1, showing a distribution corridor for the sorting apparatus. Fig. 3 is a schematic perspective view of the distribution corridor.
Fig. 4 is a diagram of the sorting apparatus. Fig. 5 is a schematic vertical section of a variant.
Fig. 6 is a horizontal section on line 6-6 of FIG. 5.
Fig. 7 is a diagram of the electrical circuits used in the sorting apparatus of FIG. 5.
Fig. 8 is a diagram of another variant. As shown schematically in FIG. 1, the article sorting apparatus 10 comprises a hopper 11 for receiving and dispensing articles having different colors or tints. The hopper. 11 comprises an outer cylindrical wall 12 and an inner cylindrical wall 13 for receiving and distributing the articles therebetween. A suitable ventilation duct 14 is formed by the inner cylindrical wall 13. At the discharge end of the hopper 11 is disposed a stationary distributor passage 15 having a generally conical shape.
The distributor corridor 15 comprises an inclined surface 16, of corrugated shape to constitute several channels 17 for distributing articles (Figs. 2 and 3).
The inclined surface 16 is placed some distance below the outer wall 12 (Fig. 1) to allow a single uniform layer of articles to advance into each trough and has an inclination defined by its angle relative to a horizontal base member. 18, and chosen to space successive articles in each channel at predetermined intervals, thereby controlling the rate of discharge of the articles through each feed channel.
When they reach a lower peripheral edge 19 of the distributor corridor 15, the articles fall freely and successively along arcuate paths.
Below the distributor corridor 15 is disposed a stationary housing 30, which comprises an annular upper member 31, the inner edge 32 of which is disposed at a distance from the peripheral edge 19 of the distributor corridor 15 to form an annular opening 33 between them. This annular opening 33 allows the articles discharged through the distributor passage 15 to enter the housing 30.
The upper organ 31 is supported by a cylindrical wall 35 which, in turn, is supported by an annular base member 36 adjacent to its outer edge. An inner cylindrical wall 37 of the housing 30 comprises a lower flange 37 'on which the inner edge of the base member 36 rests.
Articles which enter housing 30 from each of the channels 17 through the annular access opening 33 pass through an annular inspection area A in which the brightness of their surface or the light reflecting properties of the surface of the each item is individually determined for sorting. To illuminate the articles passing through the inspection zone A, a light source is provided in the form of an annular battery of incandescent lamps 38, these lamps being mounted on a support 39 which is fixed to the inner cylindrical wall 37 housing 30.
In order that the entire area of each article passing through inspection zone A is illuminated, an angularly disposed annular baffle 40 with a top surface reflecting and diffusing light is secured to cylindrical wall 35 at the bottom of the zone. inspection area A and the undersurface of base organ 18, which is located in the upper part of inspection area A, has a reflective and light scattering surface preferably somewhat less effective under this report than the deflector 40.
Each article which falls from the channels 17 through the inspection area A is examined by an inspection device 50 mounted on a tubular rotating shaft 52, which is housed in the hollow interior space 51 of the interior cylindrical wall 37 of the housing. 30. The tubular shaft 52 is mounted to rotate in space 51 by means of bearings 53 and whose axis of rotation is aligned with the top of the distributor corridor 15. A pulley 54 is fixed to the shaft 52 and around this pulley is mounted a driving belt 55.
This drive belt 55 also passes over a drive pulley 56 which is fixed to a shaft 57 of a synchronous motor 58 operated continuously.
An inspection housing 59 is mounted on a flange 60 projecting outwardly from the tubular shaft 52 for rotation therewith. Inside the inspection housing 59 is an optical system 60 'for receiving and transmitting the light reflected from the individual items in the inspection area A. The optical system 60' includes an objective 61 consisting of a lens which is disposed vertically on the examination side of the article of the housing 59. This lens 61 is disposed such that a plane xx, defined by the principal axis of the lens 61 when the device inspection 50 rotates, passes through a central part of inspection area A.
Mounted in the center of the inspection housing 59 is a mirror 62 which is arranged to intercept the light passing through the lens 61 and to reflect the intercepted light downwardly through a horizontally disposed converging lens 63 which is mounted on the lens. inspection housing 59 above tubular shaft 52. The main axis of lens 63 and the xx plane intersect at a point near the center of mirror 62.
Arranged under the converging lens 63 and fixed to the inner wall of the tubular shaft 52, in order to rotate with it, is an opaque disc 64 provided at its center with an opening, preferably a narrow slot 65. This aperture 65 is in vertical alignment with the main axis of the convergent lens 63 and is of an appropriate size to allow only light reflected from a restricted surface of the central part of the inspection area A of the traverse, allowing the machine to examine one item at a time.
To direct the light from the lamps 38 to the inspection area A and to prevent the lamps from emitting light directly onto the inspection device 50, a frustoconical screen 66 is carried by the support 39 between the lamps 38 and the inspection device 50.
Thus, the articles are uninterruptedly discharged from the feed channels 17 of the distributor corridor 15 through the annular access opening 33 into the annular inspection zone A. The articles from each channel 17, however, fall successively. ment in inspection area A. Therefore, a curtain of articles passes uninterruptedly through inspection area A. Arranged in the center of housing 30 and therefore in the center of inspection area A is located the inspection device 50 which rotates uninterruptedly.
The speed at which the inspection device 50 rotates is proportional to the speed at which the articles enter the inspection zone A, which is regulated by the slope of the inclined surface 16 of the distributor corridor 15. Preferably , the inspection housing 59, which rotates with the inspection device 50, is adjusted to make one complete revolution during the time required for the successive articles in one of the feed channels to enter the zone of. inspection A. In addition, the lens 61 mounted in. the inspection housing 59, during its rotary movement, receives light successively from the adjacent parts of the inspection area A.
The articles discharged from each of the successive channels 17 fall freely through one of the parts of the inspection zone. The opening 65 of the opaque plate 64 limits the reflected light from the inspection area A to allow only one article to be observed at a given time. Therefore, the inspection device 50 is arranged to individually observe each article which passes through the inspection area A.
In the sorting apparatus in question here, the articles to be sorted are grains of rice which have already been cooked. Previously cooked rice kernels which are commercially advantageous have a fairly uniform white color, while rice kernels which are commercially undesirable vary in the degree of discoloration, i.e. say that their reflectance decreases. Such discoloration is often revealed by black dots.
It has been found that the best results can be obtained for the separation of unwanted rice from desirable rice by detecting the light reflecting properties of rice in a range of light having wavelengths of 480 to 680 millimicrons. It should be noted, however, that other ranges of the light spectrum may be employed. A filter 67 which passes light having wavelengths between 480 and 680 millimicrons is disposed below the opening 65 and is attached to the inner wall of the tubular shaft 52.
To detect the light reflecting properties or the surface luminance of the examined rice kernels and to create electrical signals representative of these magnitudes, a light sensitive device, such as a photomultiplier tube 68, is employed. The photomultiplier tube 68 is mounted on a fixed platform 69. In order to detect discoloration of already cooked rice grains which may vary in size, it is advantageous to employ a reference background so that the reflected light is not. not according to the size of the grain of rice.
For this purpose, an inner surface 80 of the outer cylindrical wall 35 of the housing 30, which is located between the deflector 40 and the upper member 31, is colored to constitute a suitable background, for example a white background. Therefore, light is reflected from the surface of the bottom 80 as well as from the individual grain of rice as the latter is observed by the inspection device 50. The inspection device 50 transmits the reflected light to the photomultiplier tube 68. , which generates an electrical signal having an amplitude proportional to the surface luminance of the grain of rice observed relative to the luminance of the bottom surface 80.
Connected to the flow of the photomultiplier tube 68 is an amplifier 81 (Fig. 4) which in turn has its flow connected to a pulse generator circuit 82. The circuit 82 is intended to emit a pulse when the flow of the photomultiplier tube 68 is of such magnitude as to represent the degree of discoloration of an inspected grain of rice that is undesirable. The output of circuit 82 is connected to a rotary brush or radially extending electrode <B> 83 </B> (Fig. 1) which includes a discharge end 84 and a base 85.
The base 85 is fixedly mounted on the inspection housing 59 by means of a support 86 which is disposed in alignment with the axis of rotation of the inspection device 50. The discharge end 84 of the brush 83 extends in the same general direction as the objective lens 61. Therefore, the rotation of the brush 83 is synchronized with the rotation of the inspection device 50, and the discharge end 84 of the brush 83 is pointed to move. with the lens 61 of the inspection device 50.
A shaft section 87 of conductive material is housed in an opening, not shown, made in the base 85 of the brush 83 and is fixed to the brush in order to be able to rotate with the latter. A cover 88 of conductive material fits over the upper end of shaft 87 and is disposed to allow shaft 87 to rotate therein, while making an electrical connection therewith.
Connected to cover 88 is one end of a conductor 89 which extends outward from hopper 11 through a circular socket 90 extending between walls 12 and 13 of hopper 11.
The other end of conductor 89 is connected to the output of circuit 82 (FIG. 4). Thus, a pulse emitted by the circuit 82 is conducted to the brush 83 to establish an electric charge at the discharge end thereof.
The support 86 of the brush 83 is disposed at the radial center of an annular spark collector 110 (Figs. 1 and 4) and the discharge end 84 of the brush 83 is at a suitable distance from an inner cylindrical wall 111. of the spark collector 110. The spark collector 110, which is mounted on the base organ 18 of the fixed distributor corridor 15 by means of an insulated console 113, is divided into several juxtaposed collector segments 114 separated by a appropriate isolation. The number of collector segments is equal to the number of feed channels 17.
Therefore, a collector segment is associated with each of the feed channels 17 and is placed next to its associated feed channel.
When the output current from photo-amplifier tube 68 is of sufficient magnitude to cause circuit 82 to pulse, brush 83 is charged. The charge on the brush 83 is transferred to the collector segment 114 aligned therewith as the pulse is emitted from the pulse circuit 82. This transfers an electrical charge from the brush 83 to the collector segment 114 in turn. Alignment with it takes place in the form of a spark or brush discharge.
Connected to each of the manifold segments 114 is the gate circuit <I> 115a </I> of a trigger tube 115 which may be a thyratron tube. The trigger tubes 115 are mounted in a group on the upper member 31 of the housing 30. In the plate circuit 115b of each of the trigger tubes 115 are contacts 117 and a solenoid 116. The cathode circuit 115c of each of the trip tubes 115 is grounded.
As the electric charge is transferred from the brush 83 to the collector segment 114 in alignment therewith, the charge is of sufficient magnitude to cause the trigger tube 115 associated with the collector segment 114 receiving the discharge from the brush to become conductive. As a result, the solé noide 116 associated with the conducive trigger tube 115 is energized.
Mechanically coupled to a plunger, not shown, of each of the solenoids 116 is a normally closed valve 118, which is introduced into a conduit 119 connecting together a source of pressurized air in the form of a pump 120 and an ejector. 'Articles consisting of a nozzle 121. Each valve 118 and its associated nozzle 121 are associated with one of the supply channels 17 and are mounted on the upper member 31 next to their associated channel 17 (FIG. 1).
Each nozzle 121 is housed in an opening of the upper member 31 and extends into the inspection zone A to be placed near the arcuate path for moving the articles, falling from its associated supply channel 17.
When a solenoid 116 is energized by the conduction of its associated trigger tube 115, the valve 118 mechanically connected to the energized solenoid is opened thus allowing the circulation of compressed air in its associated nozzle 121. The compressed air flowing through the air ejection nozzle 121 diverts the inspected rice grain, the discoloration of which is the cause of actuation of the solenoid 116 and ejects it from the path (Fig. 1) which would otherwise follow.
Arranged under the inspection area A are cylindrical baffles 130, 131 and 132 which are supported by the base member 36 of the housing 30. The examined rice grains having no discoloration are discharged from the distributor corridor 15 and continue their course (dotted line b in fig. 1) through inspection zone A to fall between deflectors 130 and 131, while the examined rice grains showing discoloration are detoured on different courses, (dotted line c in fig. 1) through inspection area A by the air jets emitted by nozzles 121.
The born diverted rice grains fall between the deflectors 131 and 132. Discharge ports 133 and 134 are provided in the base member 36 of the housing 30 so that the sorted articles can be received in separate containers. not shown.
To turn off the conductive trip tube 115 in order to prepare the latter for the next operation, the plunger, not shown, of the solenoid 116 associated with the conductive trip tube is mechanically connected to the contacts 117. When the energized solenoid is actuated , its associated contacts 117 are temporarily opened to open the plate circuit of the conductive trip tube, thus extinguishing the latter.
In the operation of the article sorting apparatus 10, shown in FIGS. 1 to 4 inclusive, the rice grains already cooked are placed in the hopper 11 and fall into the distributor corridor 15 which distributes the rice grains in several feed channels 17. The rice grains advance in each feed channel in a single uniform layer and are successively spaced at predetermined intervals. When the rice grains, advancing in each feed channel, reach the peripheral edge 19 of the distributor corridor 15, they fall freely and successively through the access opening 33 into the housing 30.
The rice grains are uninterrupted uninterrupted discharge through the feed gutters 17.
The grains of rice entering the housing 30 pass through the annular inspection area A where the entire surface of each falling grain of rice is illuminated by the lamps 38. While they are in the inspection area A, each grain of rice is observed individually by the continuously rotating inspection device 50 which observes the grain against the bottom 80.
The light reflected by the examined grain of rice and that reflected by the bottom 80 are transmitted by the inspection device 50 to the photomultiplier tube 68, which generates an electrical signal having an amplitude proportional to the luminance of the surface of the rice grain. examined against the background 80. When a grain of rice examined has a degree of discoloration which is commercially undesirable, the output current from the photomultiplier tube 68 is of sufficient magnitude to cause the circuit 82 to emit a pulse. .
Conversely, when a good grain of rice is examined, the current from the photomultiplier tube 68 is not sufficient to cause the circuit 82 to emit a pulse.
When an unwanted grain of rice is discovered, circuit 82 charges broom 83, which in turn transfers load to collector segment 114 in alignment therewith at the time the pulse is emitted. The potential on the charged collector segment to a sufficient current to cause the associated trigger tube 115 to become conductive. As a result, the solenoid 116 in the conductive trip tube plate circuit is energized and opens the valve 118 which is mechanically connected to it. In addition, the energized solenoid temporarily opens the conductive trip tube plate circuit 115 through its associated contacts to prepare the latter for subsequent operations.
The opening of valve 118 allows compressed air to flow through the air nozzle associated with the feed channel from which the bad grain of rice has fallen. Thus, the compressed air flowing through the ejection nozzle 121 diverts the bad grain of rice from its path in the inspection area A and the bad grain of rice falls between the deflectors 131 and 132. The good grains of rice do not are not diverted and continue their way in the inspection zone A to fall between the deflectors 130 and 131.
A variant of the article sorting apparatus 10 is shown schematically in FIGS. 5-7, inclusive. To describe the article sorting apparatus 200 shown in Figs. 5 to 7, inclusive, the same reference numerals will be used as those of the corresponding parts of the article sorting apparatus 10 (Figs. 1 to 4, inclusive).
In the article sorting apparatus 10 already described, the light-reflecting properties of the already cooked rice grains are observed by the inspection device 50 with the bottom 80 so that the reflected light will not be. depending on the size of the rice grains. To detect the reflected light properties of a grain of rice which is not a function of the size of the grain of rice and to do so without employing a reference background, the variant 200 includes a neck comparison device. their using different parts of the spectrum.
For this purpose, light sensitive devices such as photomultiplier tubes 201 and 202 (Figs. 5 and 7) are provided, which are mounted in a fixed housing 203 which is disposed under the rotating shaft 52 of the inspection device. 50. The housing 203 includes an opening 204 located below the opening 65 of the opaque plate 64 to receive reflected light passing through the opening 65. Mounted under the housing 203 and placed under the opening 204 is a semi-mirror. reflective 205 which reflects part of the light admitted through the opening 204 to the photomultiplier tube 201.
The remaining part of the light admitted through the opening 204 passes through the mirror 205 and is intercepted by a mirror 206, which is mounted in the housing 203 under the mirror 205. The mirror 206 is arranged to reflect the light passing through the mirror 205. on the photomultiplier tube 202. Mounted in the housing 203 between the photomultiplier tube 201 and the mirror 205 is a filter 207 which admits light having wavelengths between 400 and 500 millimicrons. A tre filter 208 is mounted in the housing 203 and is placed between the photomultiplier tube 202 and the mirror 206.
The wavelengths of light passing through filter 208 are in the range between 650 and 750 millimicrons. Although other parts of the light spectrum can be used, it has been found that the best results are achieved by using light whose wavelengths range between 400 and 500 millimicrons and between 650 and 750 millimicrons.
As shown in fig. 7, photomultiplier tubes 201 and 202 include cathos of 210 and 211, respectively, which are connected to a common source of negative potential (not shown) by terminal 212. Photomultiplier tubes 201 and 202 also include anodes 213 and 214, respectively, which are connected to resistors, variables 215 and 216, respectively. A source of positive potential, not shown, is connected to variable resistors 215 and 216 by a terminal 217.
The resistors 215 and 216 are set so that when the light reflected from a good grain of rice is transmitted to the photomultiplier tubes 201 and 202, the output voltages of the photomultiplier tubes 201 and 202 are equal. The gate circuit 221 of a triode 220 mounted in cathode is connected to resistor 216, while the gate circuit 226 of a triode 225 mounted in cathode is connected to resistor 215.
The output signal of the triode 220, which is picked up from its cathode circuit 227, is transmitted to the cathode 228 of a comparator tube 229 and the output signal of the triode 225, which is picked up from the cathode circuit 230, is transmitted to a gate 231 of the comparator tube 229. A source of positive potential (not shown) is connected to the gate circuits 221 and 226 of. triodes 220 and 225, respectively, by a terminal 232.
The inspection device 50 transmits the light reflected from the individual grains of rice to the photomultiplier tubes. 201 and 202. Each time a grain of rice is examined, the photomultiplier tube 201 generates an electrical signal having an amplitude representative of the surface luminance of the grain, of rice being examined in the wavelength range of the grain. light between 400 and 500 millimicrons,
and at the same time the photomultiplier tube 202 generates an electrical signal having an amplitude representative of the surface luminance of the same grain of rice in the wavelength range of light between 650 and 750 millimicrons. Since the output of photomultiplier tube 201 is connected to the input of triode 225, the output signal of triode 225 is proportional to the output signal of photomultiplier tube 201.
The output of photomultiplier tube 202 is connected to the input of triode 220 and, therefore, the output signal of triode 220 is proportional to the output signal of photomultiplier tube 202.
When a commercially acceptable grain of rice is observed by the inspection device 50, the. output signals of photomulti-folding tubes 201 and 202 will be substantially equal. Therefore, the voltages applied to cathode 228 and grid 231 of comparator tube 229 through triodes 220 and 225, respectively, will have a substantially equal potential. Therefore, the voltage of the comparator tube plate will be substantially constant.
In the event that a commercially undesirable grain of rice is observed by the inspection device 50, the flow of current through the photomultiplier tube 201 will be more intense than the flow of current through the photomultiplier tube 202 and for example. Therefore, the potential of the anode of the photomultiplier tube 201 will be more negative than the potential of the anode of the photomultiplier tube 202. Therefore, the output voltage of the triode 225 is more negative than the output voltage of the triode 220. .
As a result, the voltage applied to the grid 231 of the comparator tube 229 is more negative than the voltage applied to its cathode. Thus, the flow of current through the comparator tube 229 is reduced and the positive potential on the plate 241 of the comparator tube 229 increases.
Connected to comparator tube 229 is a multi-vibrator 250 which includes three electrode tubes 251 and 252. Tube 251 is normally biased to be non-conductive and tube 252 is normally conductive. The polarization potential for tube 252 is created through cathode resistor 253, which is connected in common to the cathodes of tubes 251 and 252, respectively. A grid 254 of tube 251 is connected to plate 241 of comparator tube 229. As the positive potential on plate 241 increases, as already described, the potential on plate 241 has sufficient amplitude to overcome polarization of the tube 251.
As a result, tube 251 will become conductive and tube 252 will be polarized and become non-conductive. When the multivibrator goes back into place, that is, when tube 251 polarizes and becomes non-conductive again and tube 252 becomes conductive again, a positive trigger pulse is emitted by multivibrator 250. The maximum The resistor time of multibrillator 250 is a function of resistor 248 and capacitor 249.
Resistor-capacitor circuit 248, 249 is designated so that the maximum reseat time for multivibrator 250 is longer than the time required for brush 83 to travel the distance between like sides of the machine. adjacent manifold segments 114. However, multivibrator 250 is returned to its initial state to emit a positive trigger pulse before the maximum reseat time has elapsed.
This is accomplished by means of a synchronizer device 257, which transmits a positive pulse to a grid 256 of the tube 252. The positive pulse emitted by the synchronizer 257 is sufficient to make the tube 252 conductive, thereby re-polarizing the tube. tube 251 to make it non-conductive. When this occurs, the multivibrator 250 transmits a positive trigger pulse through the lead 255.
The synchronizer 257 comprises an adjusting disc 258 (Figs. 5 and 6) which is mounted on the shaft 57 of the synchronous motor 58 to rotate with the latter. By this arrangement, the rotation of the adjustment disk 258 is synchronized with the rotation of the brush 83. The adjustment disk 258 includes several openings 259 disposed in the vicinity of its circumference, which are spaced along it at equal angular distances. The number of openings 259 is equal to the number of segments 114 of the manifold.
A lamp 261 is mounted under and near one side of the adjustment disc 258 and is arranged to transmit light through an opening 259 which moves above it. Near the other side of the adjustment disk 258 is disposed a photoelectric tube 262 (Figs. 5 and 7) which is disposed to become conductive whenever an opening 259 aligns therewith. An anode 263 of the photoelectric tube 262 is connected to a source of positive potential, not shown, by a terminal 264, and a cathode 265 of the photoelectric tube 262 is connected to the gate circuit 256 of the tube 252, which is part of the multivibrator 250. .
Each time an opening 259 aligns with the photoelectric tube 262, that tube becomes conductive to apply a positive pulse to the gate circuit 256 of the tube 252.
Adjustment disc 258 is mounted on shaft 57 of synchronous motor 58 such that successive openings 259 align with phototube 262 as the brush aligns with the central portion of successive segments 114 of the manifold. In this way, the multivibrator 250 is able to emit a trigger pulse in synchronism with the brush 83 which is near the central part of each segment 114 of the collector. Therefore, the possibility of two adjacent segments of the collector receiving a load simultaneously is ruled out.
Of course, the multivibrator 250 emits a trigger pulse after the positive potential on the plate 241 of the comparator tube 229 has increased to cause the tube 251 to become conductive and after the synchronizer 257 has transmitted a positive pulse to the tube 252. to put the multivibrator 250 back in place. The article sorting apparatus 200 is able to operate without the synchronizer 257.
When the synchronizer is removed, resistor 248 and capacitor 249 are intended to restore multivibrator 250 in a relatively short time so that multivibrator 250 will emit a positive trigger pulse at substantially the same time as tube 251 becomes. driver.
A pulse generator 270 is connected to the multi-vibrator 250 by its gate circuit 271. The gate circuit 271 is connected to a source of negative potential, not shown, by a terminal 272 and, thus, the generator. pulses 270 is normally polarized so as to be non-conductive. However, generator 270 turns on and generates a pulse in response to the trigger pulse of multivibrator 250 by conductor 255. A positive potential is applied to a plate 273 of generator 270 through a terminal 274, which is connected. to a source of positive potential, not shown.
Included in the generator plate circuit 270 is a primary winding 275 of a phase inversion pulse transformer 276. A secondary winding 277 of transformer 276 is connected in series with brush 83.
When a commercially acceptable grain of rice is observed by the inspection device 50, the multivibrator 250 does not produce a trigger pulse. However, in the event that a commercially unwanted grain of rice is observed by the inspection device 50, the multivibrator 250 produces a trigger pulse as the broom 83 is in alignment with the central portion of the segment 114 of the collector associated with it. the feed trough from which the discolored rice grain falls.
The trigger pulse produced by multivibrator 250 is sufficient to cause generator 270 to turn on, thereby producing a positive pulse in. the secondary winding 277 of the transformer 276. The pulse produced in the secondary winding 277 of the transformer 276 charges the brush 83 and the load on the brush 83 is transmitted to the segment 114 of the collector whose central part is in alignment with the broom 83.
The manifold segments 114 are connected to the grid 115a of the aforementioned trigger tube <B> 115, </B> respectively, and the plate circuits <I> 115b </I> of the trigger tubes 115 include the solenoid noids 116 above, respectively. In the article sorting apparatus 10 (Figs. 1 to 4, inclusive), a positive potential was applied to the plate circuits 115b by a direct current source (Fig. 4) to allow the tubes 115 to become conductors when their associated manifold segments 114 were charged. The tubes. trigger 115 were extinguished by breaking contacts 117 by a mechanical connection with the associated energized solenoids <B> 116. </B>
In the variant shown in FIGS. 5 to 7, the three-phase synchronous motor 58 (fig. 7) and the primary windings 280, 281 and 282 of the transformers 283, 284 and 285, respectively, are connected to a three-phase current source by conductors 266, 267 and 268. The secondary windings 286, 287 and 288 of transformers 283, 284 and 285, respectively, have center tap connections. Thus, the secondary windings 286, 287 and 288 constitute a six phase network. One half of the trigger tubes 115, arranged consecutively, are divided into three consecutive groups of trigger tubes which are connected to the upper parts of the secondary windings 286, 287 and 288, respectively.
The other half of the trigger tubes, arranged consecutively, are also divided into three consecutive groups of trigger tubes, which are connected to the lower parts of the secondary windings 286, 287 and 288, respectively. The groups of trigger tubes connected to the upper and lower parts, respectively, of the same secondary winding are placed in opposition relative to their location in the group. annular trigger tubes. By this arrangement, the plate circuits 115b of the tubes, trigger 115 become in sequence and cycle positive and negative conductors in consecutive order.
The windings are arranged so that, on the plate of each trigger tube 115, a positive potential is applied as the brush 83 arrives at the collector segment associated with the trigger tube.
When the electric charge is transferred from the broom 83 to the segment 114 of the collector associated with the feed channel from which the discolored rice grain falls, the load is intense enough to bring the trigger tube 115 associated with the segment 114 of the collector receiving the discharge of the broom to become a conductor. As a result, the solenoid 116 associated with the conductive trip tube 115 is energized.
When solenoid 116 is energized by conduction from its associated trigger tube 115, valve 118 (Fig. 5) mechanically connected to the plunger, not shown, of the energized solenoid is opened, thereby allowing air circulation. compressed in the associated nozzle 121. The compressed air flowing through the air ejection nozzle 121 diverts the discolored rice grain and ejects it out of the path it would otherwise have followed.
Conductive trip tube 115 is turned off when negative voltage a1 = ternance is applied to its plate circuit 115b by its associated secondary transformer winding, such as winding 286 which is connected to the current source. three-phase (fig. 7).
During the operation of the article sorting apparatus 200 (Figs. 5 to 7), already cooked rice grains are deposited in the hopper 11 and fall into the distributor corridor 15, which distributes the rice grains in several channels. 17. Rice grains advance through each feed channel in a single, even layer and are successively spaced. When the rice grains, advancing in each feed channel, reach the peripheral edge 19 of the distributor corridor 15, they fall freely and successively through the access opening 33 into the housing 30.
The rice grains are discharged continuously through the feed channels 17.
Rice grains entering housing 30 pass through annular inspection area A, where the surface of each falling grain is illuminated by lamps 38. While in inspection area A, each grain of rice is observed individually by the continuously rotating inspection device 50. As already described, the inspection device 50 is mounted in the center of the housing 30 and the lens 61 observes, during its rotary movement, successively the parts of the inspection zone A into which the grains of rice coming from are discharged. successive feed channels.
The opening 65 of the opaque plate 64 limits the reflected light from the inspection area A to allow a grain of rice to be observed at a given time. Part of the light passing through the opening 65 is reflected on the photomultiplier tube 201 by the semi-reflecting mirror 205. The remaining part of the light admitted through the opening 65 passes through the mirror 205 and is intercepted by the mid roir 206 which transmits the intercepted light to the photomuliplier tube 202.
Filter 207 limits the light admitted to photomultiplier tube 201 to wavelengths of light in the range between 400 and 500 millimicrons, while filter 208 passes light for detection by tube 202 of wavelengths in the range. the range between 650 and 750 millimicrons.
The photomultiplier tube 201 generates an electrical signal whenever a grain of rice is observed having an amplitude representative of the brightness of the surface of the grain of rice observed in the wavelength range between 400 and 500 milli- microns, while that the photomultiplier tube 202 generates an electrical signal, each time a grain of rice is observed,
having an amplitude representative of the surface brightness of the rice grain observed in the wavelength range between 650 and 750 millimicrons.
When a commercially acceptable grain of rice is observed by the inspection device 50, the output currents of the photomultiplier tubes 201 and 202 are substantially equal. Therefore the conduction of the comparator tube 229 does not change significantly and no pulse is produced either by the multivibrator 250 or by the generator 270.
Therefore, the good grains of rice are not diverted and continue their way in the inspection area A to fall between the deflectors 130 and 13l.
However, when a grain of rice has been observed which has a degree of discoloration which is commercially undesirable, it will pass more current in the photomultiplier tube 201 than in the photomultiplier 202. This results in a reduction in positive potential. on the grid 231 of the comparator tube 229 relative to the potential of the cathode 228 of the comparator tube 229. As the current flow through the comparator tube 229 decreases, the positive potential on the plate 241 thereof increases.
The increase in the positive potential on the plate 241 makes the tube 251 of the multivibrator 250 conductive while the tube 252 of this multivibrator becomes non-conductive.
The multivibrator 250 is restored to its previous state and transmits a positive trigger pulse when the photoelectric tube 262 of the synchronizer 257 becomes conductive and transmits a positive pulse to the grid 256 of the tube 252, thereby making the tube 252 conductive and polarizing the tube 251 which then becomes non-conductive. This takes place when the brush 83 is close to the central part of the segment 114 of the collector associated with the feed channel from which the grain. of discolored rice falls.
Therefore, the multivibrator 250 produces a trigger pulse when the broom 83 is oriented correctly with the collector segment 114 associated with the feed channel from which the discolored grain of rice falls. The trigger pulse emitted by the multivibrator 250 is transmitted to the generator 270, which charges the brush 83 by the secondary winding 277 of the transformer 276.
The brush 83 is disposed in the center of the annular spark collector <B> 110 </B> and rotates in synchronism with the rotary inspection device 50. The spark collector 110 is divided into several manifold segments 114. juxtaposed, a collector segment being provided for each feed channel.
When a grain of rice is detected, the brush 83 is loaded, and this brush transmits the charge to the collector segment 114, the central part of which is in alignment with the brush 83. The potential of the charged collector segment is high enough to bring the tube. trigger 115 associated therewith becomes conductive, since its plate has a positive potential applied thereto at the moment <I> when the </I> brush 83 transmits the charge to the aligned collector segment.
As a result, the solenoid <B> 116 </B> in the conductive trip tube plate circuit 115 is energized to open the valve 118 (Fig. 5). The opening of the valve 118 allows the compressed air to circulate in the air nozzle 122 associated with the feed channel from which the bad grain falls. Thus, the compressed air circulating through the ejection nozzle 121 deflects the bad grain of rice, causing it to fall between the deflectors 131 and 132.
The conductive trip tube 115 is turned off when the negative voltage alternance is applied to its plate by the secondary winding of the associated transformer, such as winding 286, which is connected to the three-phase power source. (fig. 7).
Another variant of the article sorting apparatus is shown schematically in FIG. 8. In describing the article sorting apparatus, designated by general reference 300 in FIG. 8, the same reference numerals will be used for the parts analogous to the corresponding parts of the article sorting apparatus 200 (Figs. 5-7). The electrical circuits (Fig. 7) described in connection with the article sorting apparatus 200 are employed in the article sorting apparatus 300 (Fig. 8).
In the article sorting apparatus 200 already described (Figs. 5 to 7), the articles passing through the annular inspection zone A are illuminated by a bank of incandescent lamps 38 mounted in the housing 30. As <B> the, </B> shows in fig. 8, the article sorting apparatus 300 does not include the battery of incandescent lamps but instead comprises an incandescent light source in the form of a lamp 301 which is housed in the inner tubular part 14 of the hopper. 11. To support the lamp, a rigid pipe 302 is attached to the base 303 of the lamp 301 and is housed in the sleeve 90 which extends between the cylindrical walls 12 and 13 of the hopper 11.
Conductors 304 are housed in the pipe 302 and establish an electrical connection between the lamp 301 and a source of electrical power, not shown.
The light produced by the lamp 301 is projected downwards towards an inspection device 305 mounted on a tubular rotary shaft 306 housed in the interior hollow space 51 of the interior cylindrical wall 37 of the housing 30. The tubular shaft 306 is mounted to rotate in space 51 on the bearings 53 and its axis of rotation is aligned with the top of the distributor corridor 15. To rotate the shaft 306, a pulley 54 is fixed on the shaft 306 and is surrounded by the drive belt 55. The belt 55 also passes around the drive pulley 56 which is fixed to the shaft 57 of the synchronous drive motor 58 operated continuously.
A light projection and observation housing 307 is included in the inspection device 305 and is mounted on a flange 308 extending outwardly of the tubular shaft 306 for rotation therewith. Mounted in the top of the housing 307 is an optical device 309 which intercepts the light produced by the lamp 301 and projects a ray of light to illuminate the articles in the inspection area A. For this purpose, the optical device 309 has a horizontally disposed condenser lens 311 which is accommodated in an opening 312 in the upper part of the housing 307.
Below lens 311 is a mirror 314 which is arranged to intercept light passing through lens 311 and to reflect light to a converging lens 315, which is housed in an opening 316 in the wall of housing 307. The converging lens 315 is arranged to project a ray of light to illuminate the items in a restricted segment of inspection area A.
At the bottom of the housing 307 is mounted an optical device 318 which receives the reflected light reflected from the individual articles in the same restricted segment of the inspection area A and transmits the reflected light so that the photomulti-folding tubes 201 and 202 can detect the light reflection properties of individually observed articles. Optical devices 309 and 318 are separated in housing 307 by an opaque wall 319.
Optical device 318 includes an objective consisting of a lens 321 which is housed in. an opening 322 in the wall of the housing 307 and is disposed below the converging lens 315. The light reflected from the articles in the inspection zone A and illuminated by the light directed thereon by the optical device is received by the lens 321.
In the center of the lower portion of housing 307 is a mirror 323 which is arranged to intercept light passing through lens 321 and reflect it downward through converging lens 324, which is mounted in tubular shaft 306. Arranged. under the converging lens 324 and fixed to the inner wall of the tubular shaft 306 in order to rotate with it, is an opaque disc 325 provided with an opening, preferably a narrow slot 326, placed in the center of that -this.
The slit 326 is in vertical alignment with the principal axis of the converging lens 324 and is of such size as to allow only the passage therethrough of light reflected by a small portion of the illuminated segment of the lens. inspection area A, thus allowing the device to examine one item at a time.
Thus, the continuously rotating inspection device 305 is disposed centrally with respect to the annular inspection area A. The light projection and observation housing 307 rotates with the inspection device 305. During movement. rotating the housing 307, the optical device 309 intercepts the light produced by the lamp 301 and projects a ray of light in successive adjacent parts of the inspection zone A.
Further, the optical device, during its rotary movement with the housing 307, receives the light reflected from successive adjacent parts of the inspection area A and successively transmits the light reflected from the individual articles falling along different paths in the image. inspection area A.
The opening 326 of the opaque plate 325, which is a part of the inspection device 305, limits the light reflected from the inspection area A to allow observation of one article at a time.
Therefore, the inspection device 305 is arranged to illuminate them. articles in the inspection zone A and to successively transmit the reflected light from each article individually which passes through the inspection zone A to enable the photomultiplier tubes 201 and 202 to detect the light reflection properties of the articles observed individually.
In the article sorting apparatus 200 (Figs. 5-7), the brush 83 thereof is mounted in the housing 59 to rotate therewith and the annular spark collector 110 is mounted on the base. 18 of the stationary distributor corridor 15. So that the rotating broom 83 of the article sorting apparatus 300 (fig. 8) is placed so as not to block the light projected by the lamp 301 towards the lens 311, the brush 83 (fig. 8) is carried by the lower part of the tubular shaft 306.
For this purpose, the brush 83 (Fig. 8) com takes an annular base 340 of conductive material which has an outer cylindrical wall fixed to the outer cylindrical wall of an insulated ring 341. The ring 341 surrounds the shaft 306 and its inner cylindrical wall is attached to shaft 306 to rotate with it.
The discharge end 84 (fia. 8) of the brush 83 extends in the same direction as the optical axis of the lens 321 and is some suitable distance from the inner cylindrical wall .111 of the spark collector. annular 110 to establish a spark discharge. The spark collector 110 (fig. 8) is supported on the base member 36 of the fixed housing 30 by the insulated console 113,
which is attached to the undersurface of member 36. An electrical charge is transmitted to brush 83 from pulse generator 270 (Fig. 7) through a rigid conductor 342 (Fig. 8) which is a suitable distance from the base 340 of the brush 83 to establish a spark discharge and a conductor 344 (Fig. 8) which connects the conductor 342 to the secondary winding 277 (Fig. 7)
of transformer 276, the primary bearing 275 of which is located in the output circuit of generator 270. Conductor 342 (fig. 8) is supported by an insulated column 343 mounted on fixed housing 203.
Thus, the rotation of the brush 83 (Fig. 8) is synchronized with the rotation of the inspection device 305 and the discharge end 84 of the brush 83 is pointed to move with the lens 321 of the inspection device 305. When a pulse is emitted from generator 270 (fig. 7), a positive pulse is produced in secondary winding 277 of transformer 276. The positive pulse is transmitted through conductor 344 (fig. 8) and is trans brushed 83 in the form of a spark discharge by the conductor 342.
The charge on the brush 83 in turn is transmitted in the form of a spark charge to the manifold segment 114, the central portion of which is aligned with the discharge end 84 of the brush 83.
In the operation of the article sorting apparatus 300 (Fig. 8), the already cooked rice grains are deposited in the hopper 11 and fall into the distribution channel 15 which distributes the rice grains in several channels of Feed 17. The grains of rice advance through each feed channel in a single uniform layer and follow each other at predetermined intervals.
When the rice grains, advancing in each feed channel, reach the peripheral edge 19 of the distributor corridor 15, they fall freely and successively through the access opening 33 into the housing 30. The rice grains are discharged without interruption from supply channels 17.
The grains of rice entering the housing 30 pass through the annular inspection area A. The continuously rotating inspection device 305 intercepts the light produced by the lamp 301 and projects a beam of light at successive adjacent parts of the area. inspection A to illuminate the rice grains in it.
In addition, the inspection device 305 receives the light reflected from the successive adjacent parts of the inspection zone A and successively transmits the light reflected from the individual grains of rice falling along successive paths in the zone of inspection. Inspection A. Opening 326 in plate 325, which is part of inspection device 305, limits the light reflected from inspection area A to allow inspection of a single grain of rice at one time. .
Part of the light passing through the opening 326 is reflected on the photomultiplier tube 201 by the semi-reflecting mirror 205. The remaining part of the light admitted through the opening 326 passes through the mirror 205 and is intercepted by the mirror 206. , which transmits the intercepted light to the photomultiplier tube 202.
Filter 207 limits the light admitted to photomultiplier tube 201 to wavelengths of light in the range between 400 and 500 millimicrons, while filter 208 passes light for detection by photomultiplier tube 202 of wavelengths in the range. the range between 650 and 750 millimicrons.
The operation of the photomultiplier tubes 201 and 202 in combination with the comparative tube. Their 229, the multivibrator 250 and the generator 270 (all shown in Fig. 7) have been described in detail in connection with the article sorting apparatus 200. Therefore, their operation will not be described again. It suffices to note that when a good grain of rice is detected by the photomultiplier tubes 201 and 202, the generator 270 (FIG. 7) does not emit a pulse.
Therefore, the good grains of rice are not diverted and continue their way in the inspection area A to fall between the deflectors 130 and 131. However, when the photomultiplier tubes 201 and 202 detect a bad grain of rice, the generator 270 emits a pulse. The pulse produced by generator 270 charges brush 83 through transformer 276, conductor 344 and conductor 342.
The load on the broom 83 is transmitted to the collector segment 114 associated with the feed channel from which the bad grain of rice falls. As described above with respect to the article sorting apparatus 200, the trigger tube 115 (Fig. 7) associated with the charged collector segment 114 becomes conductive.
As a result, the solenoid 116 (Fig. 7) associated with the conductive trigger tube 115 is energized to open the valve 118 (Fig. 8). The opening of the valve 118 allows the compressed air to circulate in the air nozzle 121 (Fig. 8) associated with the feed channel from which the bad grain falls. Thus the compressed air circulating through the ejection nozzle 121 separates the bad grain of rice from the good grains by causing it to fall between the deflectors 131 and 132, while the good grains can fall into the space between the deflectors 130 and 131.