CH638896A5 - Verfahren und vorrichtung zur bestimmung der farbschattierung von gegenstaenden. - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Bestimmung der Schattierungen (Farbnuancen) von Gegenständen.

Gegenstände wie Edelsteine, insbesondere Diamanten, können nach ihrer Farbe und ihrer Farbschattierung sortiert werden. Beispielsweise findet sich zwischen den Farben Weiss und Schwarz eine ganze Anzahl von Grauschattierungen, bei denen sämtliche die gleichen relativen Verhältnisse der Primärfarben vorhanden sind. Der Unterschied zwischen einer weissen Fläche und einer grauen Fläche ist der, dass die weisse Fläche das gesamte auffallende Licht reflektiert, während die graue Fläche einen Teil des Lichtes absorbiert und das übrige reflektiert.

In der Diamantenindustrie benötigt man immer mehr Apparate zur automatischen Sortierung der Diamanten nach ihrer Färbung. Eine Farbbestimmung eines Diamanten kann beispielsweise dadurch ausgeführt werden, dass man die relativen Intensitäten der Primärfärbungen misst, die der Diamant reflektiert. Eine solche Bestimmung hängt jedoch von der Schattierung nicht ab.

Eine Möglichkeit zur Bestimmung der Farbschattierung eines Gegenstandes ist der Vergleich des Gegenstandes mit einem unterschiedlich beschatteten beleuchteten Hintergrund. Wenn man einen Gegenstand gegen einen Hintergrund mit der gleichen Schattierung betrachtet, so scheint der Gegenstand zu verschwinden. Wenn diese Betrachtung elektronisch erfolgt, beispielsweise mit einem Photodetektor, der auf die Lichtintensität auf dem Hintergrund anspricht, so findet man, dass der Output des Detektors sich nicht ändert, wenn Teilchen und Hintergrund die gleiche Schattierung haben. Wenn das Teilchen jedoch nicht die gleiche Schattierung wie der Hintergrund aufweist, ändert sich die Amplitude des Output-Signals am Detektor. Die Änderung des Ausgangssignals des Detektors ist eine Funktion der Schattierung des Gegenstandes und dessen Grösse. Bei den bestehenden Verfahren zur Sortierung nach der Schattierung versucht man nicht, die jeweilige Amplitude des erzeugten Signals aufzuzeichnen. Die Sortierung wird lediglich auf der Grundlage vorgenommen, ob die Amplitude des Ausgangssignals positiv oder negativ bezüglich eines Nullniveaus geändert wird. Die Tatsache,

dass die Amplitude des Signals von der Grösse des Gegenstandes abhängt, wird nicht beachtet.

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Die Gegenstände, welche ein positives oder negatives Signal erzeugen, können bei jedem Durchgang ausgeworfen werden, da ihre Schattierungen heller oder dunkler als der verwendete Hintergrund ist. Um eine Sortierung nach jeder Schattierung vornehmen zu können, ist es aber erforderlich, für jede Schattierung einen vollständigen Durchgang durch die Sortiermaschine mit jeweils unterschiedlich eingestelltem Hintergrund vorzunehmen.

Aufgabe der Erfindung ist ein verbessertes und beschleunigtes Verfahren zur Bestimmung der Schattierung eines Gegenstandes.

Das erfindungsgemässe Verfahren ist durch die im Patentanspruch 1 angegebenen Schritte gekennzeichnet. Weiterhin wird vorzugsweise die Bezugsbeleuchtung durch einen beleuchteten Hintergrund dargestellt, und der Gegenstand wird beleuchtet, während er sich vor einem gegebenen Flächenbereich des Hintergrundes befindet; die Lichtstärke vom Gegenstand und vom erwähnten Flächenbereich des Hintergrundes wird mit der Lichtstärke vom beleuchteten Hintergrund verglichen.

Beim Verfahren wird vorzugsweise weiterhin ein Mass für die Zeitdauer, während welcher die Lichtstärke vom Gegenstand und vom vorgegebenen Flächenbereich des Hintergrundes grösser oder kleiner als die Lichtstärke vom beleuchteten Hintergrund während einer vorgegebenen Zeitdauer ist, berechnet.

Das Verhältnis der gemessenen Zeitdauer zur vorgegebenen Zeitdauer kann bestimmt werden, und man erhält dadurch ein Mass für die Schattierung des Gegenstandes.

Weiterhin wird vorzugsweise der Gegenstand beleuchtet, während er sich vor dem Hintergrund befindet und frei in Richtung dieses Hintergrundes fällt.

Weiterhin wird der Gegenstand praktisch gleichförmig von allen Seiten her beleuchtet.

Obwohl es in den Schutzbereich der Erfindung fällt, dass man den Gegenstand mit Licht praktisch gleichförmiger Intensität beleuchtet und die Bezugsbeleuchtung variabel gestaltet, wird bevorzugt, dass man den Gegenstand mit Licht variabler Intensität beleuchtet und die Bezugsbeleuchtung praktisch konstant hält.

Die Lichtstärke der Gegenstandsbeleuchtung kann schwanken und ist bevorzugt durch eine Sägezahnkurve moduliert.

Zur Erfindung gehört weiterhin eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens. Diese Vorrichtung ist im Patentanspruch 12 definiert.

Die Mittel zur Schaffung der Bezugsbeleuchtung bestehen vorzugsweise aus einem Hintergrund und einer Lichtquelle zur Beleuchtung des Hintergrundes, wobei der Gegenstand beleuchtet wird, während er sich vor einem vorgegebenen Flächenbereich des Hintergrundes befindet, und die Vergleichsmittel sind zum Vergleich der Lichtstärke vom Gegenstand und von dem vorgegebenen Flächenbereich des Hintergrundes mit der Lichtstärke des beleuchteten Hintergrundes eingerichtet.

Die Vorrichtung enthält vorzugsweise Mittel zur Bildung eines Masses der Zeitdauer, während welcher die Lichtstärke vom Gegenstand und vom erwähnten Flächenbereich des Hintergrundes grösser oder kleiner als die Lichtstärke vom beleuchteten Hintergrund ist, und zwar während einer vorgegebenen Zeitdauer, sowie Mittel zur Bestimmung des Verhältnisses der gemessenen zur vorgegebenen Zeitdauer.

Diese Mittel zur Bildung des Vergleiches enthalten vorzugsweise einen Detektor, der auf die Lichtstärke vom beleuchteten Hintergrund anspricht, und die Mittel zum Beleuchten des Gegenstandes weisen eine Lichtquelle und eine Integrationskugel auf, wobei die Wandung der Kugel mit einer Öffnung versehen ist, durch welche Licht von der Lichtquelle in die Kugel eindringen kann und die Kugel vor dem Hintergrund liegt und eine Eingangsöffnung und eine Ausgangsöffnung aufweist, wodurch der Gegenstand durch die Kugel hindurchtreten kann und das Licht vom genannten, 5 vorgegebenen Flächenbereich vom Hintergrund zum Detektor gelangen kann.

Die Erfindung wird anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert, worin bedeuten:

10 Fig. 1 eine schematische Darstellung einer erfindungsge-mässen Vorrichtung,

Fig. 2 ein Schaltschema der zusammen mit der Vorrichtung gemäss Fig. 1 verwendeten Elektronik,

Fig. 2a eine andere Schaltung der Vorrichtung gemäss 15 Fig. 2,

Fig. 3,4 und 5 verschiedene Wellenformen, welche die erfindungsgemässe Vorrichtung bildet,

Fig. 6 eine teilgeschnittene Seitenansicht einer Sortiervorrichtung,

20 Fig. 7 einen Querschnitt durch die Vorrichtung gemäss Fig. 6 entlang der Linie 7-7 und

Fig. 8 ein Fig. 7 ähnlicher Schnitt einer geänderten Sortiervorrichtung.

Gemäss Fig. 1 und 2 weist die erfindungsgemässe Vorrich-25 tung eine Lampe 10, ein Linsensystem 12, einen Strahlenteiler 14, einen Spiegel 16, einen Hintergrund 18, einen Druckluftgenerator 20, eine Integrierkugel 22, einen an der Kugelwandung angebrachten Photodetektor 24, ein Glasrohr 26, das sich durch die Kugel 22 erstreckt und am oberen Ende einen 30 Einlasstrichter 28 aufweist, eine Höhlung 30 im Inneren der Kugel und hinter einer Öffnung 32, die die Kugelwandung durchbricht, einen Motor 34 und ein Zahnrad 36, welches vom Motor angetrieben wird und zwischen dem Strahlenteiler 14 und der Öffnung 32 liegt, eine Linse 38 im Inneren eines 35 Gehäuses 40 oberhalb des oberen Endes des Glasrohres 26 und einen Photodetektor 42 oberhalb der Linse 38 auf.

Das Ausgangssignal des Photodetektors 42 gelangt an einen Differentialverstärker 50 (Fig. 2), und dieser Verstärker ist mit einem Nullpunktdetektor 52 verbunden, dessen Aus-40 gang zu einem Mikroprozessor 54 und einem automatischen Niveauregler mit Klamp 56 (Tastspeichereinheit) führt.

Die Vorrichtung arbeitet folgendermassen. Diamanten 58, die nach ihrer Schattierung zu sortieren sind, gelangen durch den Trichter 28 in das Glasrohr 26. Die Diamanten 45 werden nur einzeln in das Glasrohr gegeben, und zwar mittels einer nicht dargestellten Zugabevorrichtung, derart, dass zu gleicher Zeit nur ein Diamant im Glasrohr 26 ist. Vor der Einführung eines Diamanten in das Glasrohr 26 erhält der Photodetektor 42 ausschliesslich Licht vom Hintergrund 18. Der 50 Hintergrund 18 wird durch Licht der Lampe 10 beleuchtet, welches durch das Linsensystem 12 gegangen ist und vom Strahlenteiler 14 auf den Spiegel 16 und dann auf den Hintergrund geworfen wird. Vor der Einführung eines Diamanten in das Glasrohr wird das Zahnrad 36 mit konstanter Dreh-55 zahl gedreht, so dass ein moduliertes Lichtsignal durch die Öffnung 32 in die Kugel 22 eintritt. Wegen der Anwesenheit der Höhlung 30 und da das Gesichtsfeld des Detektors 42 auf den Mittelpunkt des Hintergrundes 18 gerichtet ist, gelangt nur sehr wenig dieses modulierten Lichtes an den Photodetek-60 tor 42. Während dieser Phase wird der Photodetektor 42 praktisch nur vertikal durch Licht vom Hintergrund 18 beleuchtet, und da die Intensität dieses Lichtes konstant ist, ergibt das Ausgangssignal des Photodetektors 42 ebenfalls einen konstanten Wert. Diese statische Bedingung wird im Dia-65 gramm von Fig. 3 durch die Linie 60 konstanter Amplitude wiedergegeben.

Wenn ein Diamant 58 in das Glasrohr 26 gelangt, gibt das Zahnrad 36, das vom Motor 34 gedreht wird, den Weg des

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Lichtes von der Lampe 10 von Zeit zu Zeit frei, und dieses Niveaus 64 liegt, zu derjenigen Zeitdauer berechnet, während

Licht gelangt dann durch die Öffnung 32 in die Kugel 22. Die welcher das Teilchen durch die Kugel hindurchflllt.

Intensität dieses Lichtes ändert sich von Dunkelheit bis zur Die Schaltung gemäss Fig. 2 führt diese Rechnung aus. höchsten Helligkeit, und vorzugsweise ist die Lichtintensität Das Ausgangssignal des Photodetektors 42 gelangt an den in Abhängigkeit von der Zeit nach Art einer Sägezahnkurve 5 Differentialverstärker 50 und wird nach Verstärkung im moduliert. Dies wird unter anderem durch eine passende Um- Komparator 52 mit einem Signal der Amplitude 0 verglichen, drehungszahl des Motors und die Grösse und Anzahl der Der Komparator arbeitet daher als Nulldurchgangsdetektor, Zähne des Zahnrades 36 sowie die Stelle des Brennpunktes welcher einen festen Amplitudenimpuls während einer Zeit-des Linsensystems 12 erreicht. dauer erzeugt, bei der das Ausgangssignal des Photodetelctors Das Licht, welches durch die Öffnung 32 hindurchtritt, io oberhalb des Niveaus 64 liegt. Das Ausgangssignal des Nullwird von den Wandungen der Höhlung 30 im Inneren der durchgangsdetektors ist demgemäss ein Impulszug 66, siehe Kugel 32 reflektiert. Diese Wandung ist mit einer bariumsul- Fig. 5, mit festgelegter Amplitude, aber veränderlicher Im-fathaltigen photometrischen Schicht mit neutraler spektraler pulsdauer. Der Mikroprozessor 54 berechnet den Mittelwert Reflexionsfähigkeit versehen, und das auffallende Licht wird des Ausgangssignals des Nulldurchgangsdetektors. Dieser im in alle Richtungen im Innern der Kugel mit einem Mindest- 15 Mikroprozessor berechnete Mittelwert dient zum Antrieb ei-verlust an Amplitude und Farbinterferenz reflektiert. Es er- ner in Fig. 6 bis 8 dargestellten Sortiervorrichtung, welche gibt sich, dass ein Diamant 58 im Inneren des Glasrohres 26 den gemessenen Diamanten nach der bestimmten Schattie-von allen Seiten gleichförmig mit Licht beleuchtet wird, des- rung sortiert.

sen Intensität sägezahnförmig veränderlich ist. Die Tastspeichereinheit 56 wird dazu verwendet, das

Das Licht aus der Öffnung 32, welches über die Innen- 20 Lichtniveau 60 oder 64 am Photodetektor 42 unmittelbar vor wandung der Kugel 22 auf den Diamanten 58 während dessen Eintritt des Diamanten 58 in das Glasrohr zu ermitteln. Der

Fall durch das Glasrohr 26 nach unten auftrifft, wird vom Wert dieses Niveaus wird während derjenigen Zeitdauer ge-

Diamanten reflektiert, und ein Teil dieses Lichtes geht unmit- speichert, die der Diamant für seinen Durchgang durch die telbar nach oben und trifft auf den Photodetektor 42. Kugel benötigt, so dass der Nulldurchgangsdetektor gegen

Wenn die Öffnung 32 verschlossen wäre und der Diamant 25 ein Bezugssignal mit festliegender Amplitude arbeitet.

58 durch das Rohr fällt, so würde lediglich das Ausgangssi- Wenn der Diamant die Kugel verlassen hat, wird er durch gnal des Photodetektors 42 vermindert werden. Dies wird einen vom Luftgenerator 20 erzeugten Luftstrom so abge-

durch den Kurventeil 62 in Fig. 3 (reduzierte Amplitude) ver- lenkt, dass er zwischen den Spiegeln 16 und den Hintergrund anschaulicht. Diese reduzierte Amplitude entsteht, weil das 18 gelangt. Dadurch wird der Hintergrund vor Beschädigun-

Teilchen 58 verhindert, dass Licht vom Hintergrund 18 auf 30 gen durch den Aufschlag des Diamanten geschützt. Wenn der den Photodetektor 42 fällt. Je grösser das Teilchen ist, desto Diamant zwischen Spiegel und Hintergrund hindurchgegan-

grösser ist die Lichtmenge vom Hintergrund 18, welche den gen ist, gelangt er in die Sortiervorrichtung. Es ist aber auch

Photodetektor nicht erreicht. Im Verlaufe des Falles des Teil- möglich, dass der aus der Kugel fallende Diamant abgetastet chens durch das Rohr ändert sich seine Lage ständig, und da- und der Hintergrund, der in diesem Falle in einem Scharnier her ändert sich auch die Fläche und sein Schatten, welchen es 35 gelagert ist, aus dem Fallweg des Diamanten ausgeschwenkt auf den Hintergrund wirft. Auf diese Tatsachen sind die Am- wird. Das Signal, welches beim Abtasten des Diamanten bei plitudenschwankungen des Ausgangssignals des Photodetek- seinem Austritt aus der Kugel gebildet wird, kann ebenfalls tors längs des Linienzuges 62 zurückzuführen. zur Betätigung der Tastspeichereinheit 56 dienen, so dass

Fig. 4 zeigt das sägezahnmodulierte Ausgangssignal des diese das Ausgangssignal 64 des Photodetektors, welches nur

Photodetektors 42, welches sich ergibt, wenn der Diamant 58 40 von der Intensität der Hintergrundsbeleuchtung abhängt, ab-

durch Licht der Öffnung 32 beleuchtet wird, während er gefühlt und gespeichert wird. Das gleiche Signal kann nun zur durch das Glasrohr 26 fällt. Dieses Ausgangssignal stellt die Betätigung der Steuervorrichtung dienen, welche den Durch-

Summe zweier Komponenten dar, nämlich einer ersten Kom- gang der Diamanten durch den Trichter 28 in die Kugel ponente, welche das Licht des Hintergrundes 18 ist und auf steuert.

den Photodetektor auffällt, äquivalent dem Ausgangssignal 45 Der Photodetektor 24 fühlt die Änderungsgeschwindig-

60 gemäss Fig. 3, und einer zweiten Komponente, welche keit der Lichtintensität im Inneren der Kugel 22 ab und steu-

durch das Licht der Öffnung 32 dargestellt wird, das am Dia- ert über eine passende Rückkopplungsschaltung den Motor manten 58 zum Photodetektor reflektiert wird und welches 34 derart, dass dieser sich mit konstanter Geschwindigkeit sich einfach dem Ausgangssignal des Hintergrundes 18 über- dreht.

lagert. 50 Der Mikroprozessor 54 wird zusammen mit einer passen-Die Lichtmenge, welche vom Diamanten reflektiert wird, den Analog-Digital-Konverterinterface bei einer bevorzugten hängt von dessen Grösse und Schattierung ab. Gemäss Fig. 4 Ausführungsform der Erfindung benutzt, um den Mittelwert wird jedoch ein Zustand erreicht, an welchem die vom Dia- des Ausgangssignals des Nulldurchgangsdetektors zu berech-manten reflektierte Lichtmenge nur noch von dessen Färb- nen. Das zur Berechnung erforderliche Programm gehört Schattierung abhängt, wenn nämlich die sägezahnförmige 55 zum Wissen des Fachmannes. Die erforderlichen Berechnun-Amplitude des Ausgangssignals vom Photodetektor 42 gleich gen können auch mittels Hardware ausgeführt werden. Beiwird mit dem Niveau 64 des Ausgangssignals, welches der spielsweise ist in Fig. 2a eine solche Lösung dargestellt. Nach Photodetektor unmittelbar vor dem Eintritt des Diamanten dieser Figur wird die Gesamtzeitdauer, während welcher sich in das Glasrohr 26 lieferte. In diesem Augenblick würde ein der Impulszug 66 oberhalb 0 befindet, und zwar während ei-Diamant scheinbar verschwinden, wenn man ihn gegen den 60 nes vorbestimmten Intervalls, welcher geringer ist als die Zeit, Hintergrund 18 betrachten würde. Da der Diamant während die der Diamant zum Durchgang durch die Kugel benötigt, seines Durchganges durch die Kugel 22 dauernd durch Licht mittels eines einfachen Timers 68 zusammengezählt. Die ad-von der Öffnung 32 beleuchtet wird, ist das Ausgangssignal dierten Zeiten verschiedener Diamanten unterschiedlicher des Photodetektors 42 proportional dem Niveau 64. Man Standardschattierungen können aufgezeichnet werden, und kann daher ein Mass für die Schattierung des Diamanten er- 65 man kann eine Entscheidung bezüglich der Schattierung eines halten, wenn man das Verhältnis derjenigen Zeitdauer, wäh- gerade untersuchten Diamanten treffen,, indem man die für rend der das Ausgangssignal des Photodetektors oberhalb des diesen bestimmte Zeitsumme mit Bezugszeiten vergleicht.

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Dieser Vergleich kann mit Hilfe der Fensterkomparatoren 70 vorgenommen werden.

Die Ausgangssignale 72 der Komparatoren 70 oder des Mikroprozessors 54 werden zur Steuerung der Sortieranlage gemäss Fig. 6 bis 8 verwendet.

Diese Sortieranlage 108 besitzt ein Trägergestell 110, eine Grundplatte 112 mit einer Anzahl von Öffnungen 114, die am Umfang eines Kreises angeordnet sind, einen Schrittmotor 116 an der Unterseite der Grundplatte 112, einen Arm 118, der an der Welle 120 des Motors 116 befestigt ist, und ein Führungsrohr 122.

Das Rohr 122 ist an seinem oberen Ende schwenkbar in einem Lager 124 gelagert, welches am Trägerrahmen 110 befestigt ist, und das untere Ende, welches gegenüber dem oberen Ende versetzt ist, hat seine Befestigung am Arm 118. Die lichte Weite des Rohres 122 entspricht derjenigen der Öffnungen 114.

Das obere Ende des Rohres 122 bildet die Verlängerung eines Trichters 126, der aus einem Gehäuse 128 ausgearbeitet ist. Eine Platte 130 im Trichter dient zur Steuerung des Durchganges von Teilchen oder Gegenständen in das Rohr 122.

Jede Öffnung 114 ist mit einer Rohrführung 132 verbunden, die zu je einem nicht dargestellten Vorratsgefäss führt. Die Öffnungen sind von einem Rand 134 umgeben, der eine Anzahl Fühler 136 trägt, wobei pro Öffnung ein Fühler vorgesehen ist. Jeder Fühler kann beispielsweise aus einer Lichtquelle und Mitteln zur Abfühlung von Licht bestehen, welches vom äusseren Ende des Armes reflektiert wird.

Der Eintritt des Trichters 126 befindet sich unterhalb der Kugel 22, so dass Diamanten, die aus der Kugel herausfallen, in den Trichter gelangen. Wenn ein Diamant in den Trichter hineinfällt, wird er von der Klappe 130 zurückgehalten, bis die Berechnungen seiner Eigenschaften vollständig sind und es sichergestellt ist, dass sich keine Diamanten mehr im Inneren der Rohrführung 122 befinden. Wenn der Diamant an der Klappe 130 durch die Schaltung gemäss Fig. 2 charakterisiert ist, wird die Rohrführung 122 über die betreffende zugehörige Öffnung 114 mittels des Schrittmotors 116 gebracht. Nun wird die Klappe 130 geöffnet, und der Diamant fällt durch die40 Rohrführung, die Öffnung und das Führungsrohr 132 in den Vorratsbehälter. Die Anordnungen können aber auch so getroffen sein, dass sich die Klappe 130 öffnet und sich das Rohr 122 in die zugehörige Position bewegt, während der Diamant durch das Rohr hindurchfällt. 45

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Das Signal 72, welches die Schaltung gemäss Fig. 2 liefert, entspricht der Schattierung des Diamanten und wird dazu benutzt, diejenige Stellung des Rohres 122 zu wählen, in die es durch den Schrittmotor 116 zu bewegen ist.

Die jeweilige Arbeitsstellung, die vom Schrittmotor bewirkt wird, fühlen die Fühler 136 ab. Um einen optimalen Durchgang der Vorrichtung zu gewährleisten, steuert man den Schrittmotor am besten mit Hilfe eines Mikroprozessors derart, dass er maximal beschleunigt und verzögert wird, während sich das Rohr 122 zwischen den verschiedenen Öffnungen 114 bewegt.

Wenn ein hochqualitativer Schrittmotor verwendet wird, der in der Lage ist, mit entsprechender Genauigkeit in eine gewählte Position geführt zu werden, kann man auf die Fühler 136 verzichten. Es wird dann aber notwendig sein, an etwa zwei Stellungen Fühler vorzusehen, um die Tätigkeit des Schrittmotors zeitweise zu überprüfen.

Der in der Vorrichtung gemäss Fig. 6 und 7 durchgeführte Sortiervorgang kann weiter beschleunigt werden, wenn die Konstruktion gemäss Fig. 8 verwendet wird. In diesem Falle bilden die Öffnungen 114 zwei gleichgrosse Gruppen, wobei etwa zehn Öffnungen in jeder Gruppe vorhanden sind. Jede Gruppe befindet sich auf dem Kreisbogen, entlang welchem das freie Ende des Rohres 122 schwingt, und erstreckt sich über 180°. In Fig. 8 sind die Öffnungen jeder Gruppe von 1 bis 10 durchnumeriert. Jede Öffnung einer Gruppe liegt diametral der entsprechenden Öffnung der anderen Gruppe mit der gleichen Nummer gegenüber.

Die Öffnungen mit gleichen Nummern sind an der Unterseite der Grundplatte 112 miteinander verbunden und führen in den gleichen Vorratsbehälter.

Diese modifizierte Sortierapparatur wird auf die gleiche Weise wie die Apparatur gemäss Fig. 6 und 7 betrieben. Die Sortiergeschwindigkeit ist aber hier beträchtlich grösser, da der Schrittmotor nur einen grössten Winkel von 90° ausführen muss, um das Führungsrohr mit einer Öffnung in Verbindung zu bringen, die einer bestimmten Schattierung bzw. Sorte zugeordnet ist.

Diese Änderung kann wiederholt werden, um die Anzahl der Öffnungen zu erhöhen und auf diese Weise die maximale Winkelbewegung des Schrittmotors zu begrenzen. Natürlich bestehen hier praktische Grenzen.

3 Blatt Zeichnungen

Claims (17)

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   PATENTANSPRÜCHE

   1. Verfahren zur Bestimmung der Farbschattierung von Gegenständen, dadurch gekennzeichnet, dass man eine Bezugsbeleuchtung herstellt und den Gegenstand beleuchtet,

   wobei die relativen Lichtstärken der Bezugsbeleuchtung und 5 der Gegenstandsbeleuchtung veränderlich sind, und dass man die Lichtstärke mindestens des Gegenstandes mit der Lichtstärke der Bezugsbeleuchtung vergleicht, um auf diese Weise ein Mass für die Farbschattierung des Gegenstandes zu erhalten. 10
2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Bezugsbeleuchtung durch einen beleuchteten Hintergrund gebildet wird, und dass man den Gegenstand beleuchtet, während er sich vor einem vorgegebenen Bereich dieses Hintergrundes befindet, und dass die Lichtstärke des Gegen- 15 standes und des genannten Bereiches des Hintergrundes mit der Lichtstärke des beleuchteten Hintergrundes verglichen wird.
3. 3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass man ein Mass desjenigen Zeitabschnittes erhält, in dem 20 die Lichtstärke vom Gegenstand und vom genannten vorgegebenen Hintergrundbereich grösser oder kleiner als die Lichtstärke vom beleuchteten Hintergrund während einer vorgegebenen Zeitspanne ist.
4. 4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, 25 dass das Verhältnis der gemessenen Zeitspanne zur vorgegebenen Zeitspanne bestimmt wird.
5. 5. Verfahren nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die vorgegebene Zeitspanne diejenige ist, während der sich der Gegenstand vor dem Hintergrund befindet. 30
6. 6. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Gegenstand vor den Hintergrund gebracht wird, indem er sich in freiem Fall befindet.
7. 7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Gegenstand bei seinem Fall in Richtung des Hinter- 35 grandes beleuchtet wird.
8. 8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass man den Gegenstand mit Licht veränderlicher Intensität beleuchtet und die Bezugsbeleuchtung praktisch konstant hält. 40
9. 9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass man den Gegenstand mit Licht veränderlicher Intensität beleuchtet und die Bezugsbeleuchtung praktisch konstant hält.
10. 10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, 45 dass die Lichtstärke periodisch schwankt.
11. 11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtstärke mit konstanter Frequenz sägezahn-moduliert ist.
12. 12. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens gemäss50 Patentanspruch 1, gekennzeichnet durch Mittel (10,12,14,

    16,18) zur Erzeugung einer Bezugsbeleuchtung, Mittel (10, 12,32,22) zur Beleuchtung des Gegenstandes, wobei die relativen Lichtstärken der Bezugsbeleuchtung und der Gegenstandsbeleuchtung veränderlich sind, und durch Mittel (42, 55 50,52,54, 56) zum Vergleich der Lichtstärke von mindestens dem Gegenstand mit der Stärke der Bezugsbeleuchtung, um ein Mass für die Farbschattierung des Gegenstandes zu erhalten.
13. 13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeich-60 net, dass die Mittel zur Erzeugung der Bezugsbeleuchtung einen Hintergrund (18) und eine Lichtquelle (10,12,14) zur Beleuchtung des Hintergrundes aufweisen, wobei der Gegenstand beleuchtet wird, während er sich vor einem vorgegebenen Bereich des Hintergrundes befindet, und dass die Ver- 65 gleichsmittel zum Vergleich der Lichtstärke vom Gegenstand und vom genannten Hintergrundbereich mit der Lichtstärke des beleuchteten Hintergrundes eingerichtet sind.
14. 14. Vorrichtung nach Anspruch 13, weiterhin gekennzeichnet durch Mittel (52, 54) zur Erzeugung eines Masses für die Zeitspanne, in der die Lichtstärke vom Gegenstand und vom genannten Hintergrundbereich grösser oder kleiner als die Lichtstärke vom beleuchteten Hintergrund während einer vorgegebenen Zeitspanne ist.
15. 15. Vorrichtung nach Anspruch 14, gekennzeichnet durch Mittel (52, 54) zur Erzeugung des Verhältnisses aus der gemessenen zur vorgegebenen Zeitspanne.
16. 16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Vergleichsmittel einen Detektor (42) aufweisen, der auf die Beleuchtungsstärke des beleuchteten Hintergrundes anspricht, und dass die Mittel zur Beleuchtung des Gegenstandes eine Lichtquelle (10,12), eine Integrierkugel (22), eine Öffnung in der Kugelwandung zum Lichteintritt von der Lichtquelle in die Kugel sowie einen Eintritt und einen Austritt für den Durchgang des Gegenstandes durch die Kugel und den Lichtdurchgang vom genannten Flächenbereich des Hintergrundes zum Detektor ermöglichen, wobei die Kugel vor dem Hintergrund (18) angeordnet ist.
17. 17. Vorrichtung nach Anspruch 16, gekennzeichnet durch Mittel (36) zur Veränderung der Stärke des Lichtes, welches durch die Öffnung in die Kugel eintritt.