CN116368373A - 光学式分选机 - Google Patents
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Abstract
光学式分选机具备:光源,其构成为向在移送路径上移送中的被分选物照射光;光学传感器,其构成为对从光源被照射并和被分选物关联的光进行检测;判定部,其构成为基于与和被分选物关联的光相关并由光学传感器获取的信号,对关于被分选物的异物及/或不合格品进行判定;以及中间构件,其配置在从光源向被分选物的光的照射方向上的光源与移送路径之间的位置,且配置在不影响和被分选物关联的光的检测的位置,并具有标记。光学传感器进一步构成为对从光源被照射并经由标记而得到的标记关联光进行检测。
Description
技术领域
本公开涉及光学式分选机。
背景技术
以往公知有一种光学式分选机,其使用在从光源向被分选物照射了光时由光学传感器得到的光信息,辨别并除去被分选物所含的异物、不合格品(例如,日本特开昭61-212734号公报)。将由光学传感器得到的光信息(例如,颜色灰度值)与阈值比较,基于其比较结果,判定被分选物是合格品,还是异物或不合格品。被判定为异物或不合格品的被分选物典型地通过空气喷射而被吹飞,由此,被分选物被分选为合格品、异物及不合格品。
然而,为了提高分选精度,现有的光学式分选机存在改进的余地。
发明内容
本公开是为了解决上述课题而完成的,例如,能够作为以下的方式来实现。
根据本公开的第1方式,提供一种光学式分选机。该光学式分选机具备:光源,其构成为向在移送路径上移送中的被分选物照射光;光学传感器,其构成为对从光源被照射并和被分选物关联的光进行检测;判定部,其构成为基于与和被分选物关联的光有关并由光学传感器获取的信号,对关于被分选物的异物及/或不合格品进行判定;以及中间构件,其配置在从光源向被分选物的光的照射方向上的光源与移送路径之间的位置,且配置在不影响和被分选物关联的光的检测的位置,并具有标记。光学传感器进一步构成为对从光源被照射并经由标记而得到的标记关联光进行检测。
“和被分选物关联的光”可以是由被分选物反射的光亦即反射光,也可以是透过了被分选物的光亦即透过光,或者也可以是反射光与透过光双方。
根据该光学式分选机,能够基于由光学传感器检测出的标记关联光,实施用于提高分选精度的各种处理。例如,能够基于标记关联光来检测光源的光量,判定光量是否在适当范围内。另外,中间构件配置在不影响光学传感器检测和被分选物关联的光的位置,因此能够在光学式分选机的分选运转中检测标记关联光。并且,光学传感器能够在和被分选物关联的光的检测与标记关联光的检测中共用,因此不需要仅为了标记关联光的检测而设置追加的光学传感器。
根据本公开的第2方式,在第1方式中,光学式分选机具备检测部,上述检测部构成为基于标记关联光的检测结果,对光学传感器的状态进行检测。根据该方式,能够基于检测出的光学传感器的状态,实施用于抑制因光学传感器的状态引起的分选精度的恶化的各种处理。例如,通过报告与光学传感器的状态有关的异常,能够抑制光学式分选机在分选精度因光学传感器的状态而恶化的状态下运转。或者,在掌握了分选精度的恶化的情况下,作为用于弄清恶化的原因的信息,能够利用检测出的光学传感器的状态。被检测的光学传感器的状态例如也可以包含与光学传感器的设置位置关联的状态。
根据本公开的第3方式,在第2方式中,由检测部检测的光学传感器的状态包括光学传感器的位置偏离的有无、位置偏离的量、位置偏离的方向以及光学传感器的焦点偏离的有无中的至少一个。根据该方式,能够实施用于抑制因光学传感器的位置偏离或焦点偏离引起的分选精度的恶化的各种处理。
在由检测部检测的光学传感器的状态包括位置偏离的量以及方向的情况下,容易实施用于抑制分选精度因位置偏离而恶化的处理或措施。例如,用户容易掌握在进行用于消除位置偏离的调整作业时使光学传感器的设置位置向哪个方向移动怎样程度的距离即可。
在由检测部检测的光学传感器的状态包含光学传感器的焦点偏离(换句话说,没有得到相对于被分选物的聚焦状态的状态)的有无的情况下,能够实施用于抑制因焦点偏离引起的分选精度的恶化的各种处理。例如,光学式分选机也可以在检测出焦点偏离的情况下进行向用户的报告。
光学式分选机也可以具备分选部,上述分选部朝向基于判定部的判定结果而决定的特定的被分选物喷射空气而使特定的被分选物从移送路径脱离,来分选异物及/或不合格品。在移送路径沿第1方向延伸,被分选物以与第1方向正交的第2方向上的规定宽度沿第1方向被移送的情况下,分选部也可以构成为基于检测第2方向上的和被分选物关联的光的位置与第2方向上的应该喷射空气的位置的预先决定的对应关系,从适合位置朝向特定的被分选物喷射空气。在这种情况下,光学式分选机也可以进一步具备第1修正部,上述第1修正部基于第2方向上的光学传感器的位置偏离的量,来修正预先决定的对应关系。
另外,分选部也可以构成为在基于预先决定的延迟喷射时间而决定的时机喷射空气。延迟喷射时间是从检测出和特定的被分选物关联的光起至喷射空气为止的时间。在这种情况下,光学式分选机也可以具备第2修正部,上述第2修正部基于第1方向上的光学传感器的位置偏离的量,来修正预先决定的延迟喷射时间。
根据本公开的第4方式,在第1~第3中任一个方式中,光学式分选机具备颜色修正部,上述颜色修正部基于标记关联光的检测结果,对和被分选物关联的光的检测结果进行颜色修正。根据该方式,能够调节光学传感器的检测结果表示的图像的色调。在标记为单色标记的情况下,作为颜色修正,也可以进行线性白平衡修正以及暗修正的至少一方。在标记为彩色标记的情况下,也可以进行非线性的色彩修正。
根据本公开的第5方式,在第1~第4中任一个方式中,光学式分选机具备校准部,上述校准部构成为能够基于标记关联光的检测结果执行校准。根据该方式,能够在光学式分选机的分选运转中实时良好地补偿光源的光量的变动。
根据本公开的第6方式,在第5方式中,校准包括基于标记关联光的检测结果来调节光源的光量。根据该方式,能够不放大噪声地补偿光源的光量的变动。
根据本公开的第7方式,在第5或第6方式中,校准包括基于标记关联光的检测结果来调节关于由光学传感器获取的信号的增益。根据该方式,能够与光源的光量调节能力无关地补偿光源的光量的变动。
根据本公开的第8方式,在第1~第7中任一个方式中,光源具备:第1光源,其配置在相对于被分选物的移送路径的第1侧;以及第2光源,其配置在与第1侧相反的第2侧。光学传感器具备配置在第1侧的第1光学传感器、和配置在第2侧的第2光学传感器中的至少一方。中间构件具有光非透过性,实质上防止光从移送路径侧透过中间构件而到达光学传感器。根据该方式,在光学传感器具备第1光学传感器的情况下,中间构件配置在第1侧,从而从位于第2侧的第2光源被照射的光不会透过中间构件并到达位于第1侧的第1光学传感器。因此,在由第1光学传感器检测从第1光源被照射并经由标记而得到的标记关联光时,与该标记关联光一同从第2光源被照射的光不会被第1光学传感器检测出。同样,在光学传感器具备第2光学传感器的情况下,中间构件配置于第2侧,从而从位于第1侧的第1光源被照射的光不会透过中间构件并到达位于第2侧的第2光学传感器。因此,在基于标记关联光来检测光源的光量的情况下,能够更准确地检测光量。此外,若将第8方式与第2方式组合,则能够更准确地检测光学传感器的状态。此外,在与第5方式组合的情况下,能够基于准确地检测出的光源的光量,进行精度更高的校准。另外,若光学传感器具备第1光学传感器以及第2光学传感器双方,则也能够实现第1光源的光量与第2光源的光量的平衡。
根据本公开的第9方式,在第1~第8中任一个方式中,标记至少包括具有第1颜色且具有恒定的大小的至少一个第1单位区域、和具有与第1颜色不同的第2颜色且具有恒定的大小的至少一个第2单位区域。标记构成为第1单位区域与第2单位区域以预先决定的出现图案一维或二维地排列。单位区域是具有预先决定的恒定的大小以及形状的区域。
在将第9方式与第2方式组合的情况下,例如,基于是否能够检测出预先决定的出现图案,或者能够在哪个位置检测出预先决定的出现图案,能够容易地检测出光学传感器的状态。在第1单位区域与第2单位区域一维地排列的情况下,基于标记关联光,能够检测第1单位区域与第2单位区域的排列方向上的光学传感器的位置偏离的量。在第1单位区域与第2单位区域二维地排列的情况下,基于检测出多个出现图案中的哪个出现图案以及在哪个位置检测出该出现图案,能够检测位置偏离的量和位置偏离的方向。
在移送路径沿第1方向延伸,被分选物以与第1方向正交的第2方向上的规定宽度沿第1方向被移送的情况下,第1单位区域与第2单位区域也可以沿第2方向一维地排列。或者,第1单位区域与第2单位区域也可以沿第1方向以及第2方向二维地排列。在这种情况下,第2方向上的第1单位区域以及第2单位区域的出现图案也可以在第1方向上的第1单位区域以及第2单位区域的每个排列位置相互不同。根据该结构,基于检测出的出现图案的位置以及种类,能够容易地检测位置偏离的量和位置偏离的方向。
根据本公开的第10方式,在第9方式中,标记是一维码或二维码。换句话说,标记是为了表示某些信息而基于预先决定的体系被制作出的标志。根据该方式,在将第10方式与第2方式组合的情况下,基于是否读取到编码所表示的信息,能够容易地检测出光学传感器的状态(例如,位置偏离的有无、焦点偏离的有无)。另外,在标记为二维码的情况下,基于读取到怎样的信息,能够检测位置偏离的量。
根据本公开的第11方式,提供一种光学式分选机。该光学式分选机取代第1方式的光学传感器,具备构成为对从光源被照射并和被分选物关联的光进行检测的第1光学传感器、和构成为对从光源被照射并经由标记而得到的标记关联光进行检测的第2光学传感器。通过该方式,也能够得到与第1方式相同的效果。也能够将第2~第10中任一个方式与第11方式组合。在将第2方式与第11方式组合的情况下,检测部构成为检测第2光学传感器的状态。
根据本公开的第12方式,提供一种光学式分选机。该光学式分选机具备:光源,其构成为向在移送路径上移送中的被分选物照射光;光学传感器,其构成为对从光源被照射并和被分选物关联的光进行检测;判定部,其构成为基于与和被分选物关联的光有关并由光学传感器获取的信号,对关于被分选物的品质进行判定;以及中间构件,其配置在从光源向被分选物的光的照射方向上的光源与移送路径之间的位置,且配置在不影响和被分选物关联的光的检测的位置,并具有标记。光学传感器进一步构成为对从光源被照射并经由标记而得到的标记关联光进行检测。标记具备多个区域。多个区域分别构成为提供用于基于标记关联光来确保判定部的判定性能的至少一个以上的功能。根据该光学式分选机,通过多个区域的每一个,能够实施用于提高判定部的判定性能进而分选精度的各种处理。
根据本公开的第13方式,在第12方式中,至少一个功能包括光源的光量检测功能、光学传感器的位置偏离检测功能、光学传感器的焦点偏离检测功能以及光学传感器的白平衡确认功能中的至少一个。
根据本公开的第14方式,在第13方式中,光学传感器具备以直线状排列的多个受光元件。这样的光学传感器可以是线性传感器,也可以是区域传感器。多个区域的至少一部分包括构成为提供光学传感器的位置偏离检测功能的第1区域。第1区域具备能够通过颜色的不同来识别的小区域。多个光学元件的排列方向上的小区域的宽度根据与排列方向交叉的方向上的位置而唯一地设定。“与排列方向交叉的方向”也可以是与排列方向正交的方向。根据该方式,能够基于标记关联光而容易地检测光学传感器的位置偏离。具体而言,在光学传感器向与排列方向交叉的方向偏离了的情况下,基于由光学传感器检测出的小区域的宽度,能够掌握偏离的方向以及量。此外,在光学传感器向排列方向偏离了的情况下,基于由光学传感器检测出的小区域的起点及/或终点的位置,能够掌握偏离的方向以及量。第14方式也能够与第12方式独立地实施。例如,作为标记,也可以仅单独地使用上述的小区域。
根据本公开的第15方式,在第13或第14方式中,多个区域的至少一部分包括构成为提供焦点偏离检测功能的第2区域。第2区域具备能够通过颜色的不同来识别的小区域。根据该方式,能够容易地检测光学传感器的焦点偏离。例如,也可以基于与第2区域对应的标记关联光的图像数据中的表示小区域的边界的边缘的检测状况,来检测光学传感器的焦点偏离。在这种情况下,在检测出预先决定的程度的尖锐的边缘的情况下,可以判断为没有产生焦点偏离,在没有检测出该尖锐的边缘的情况下,也可以判断为产生了焦点偏离。或者,也可以基于与第2区域对应的标记关联光的图像数据中的小区域的检测状况来检测光学传感器的焦点偏离。在这种情况下,例如,预先设定大小(例如,宽度)较小的小区域,在检测出该小区域的情况下,可以判断为没有产生焦点偏离,在没有检测出该小区域的情况下,也可以判断为产生了焦点偏离。此外,该小区域也可以是线的形式。例如,第2区域也可以具有第1线和比第1线细的第2线。在这种情况下,第1线以及第2线也可以设定为如下粗细:在光学传感器在被分选物的检测位置聚焦时,能够由光学传感器检测出第1线但无法检测出第2线,在光学传感器在标记的位置聚焦时,能够由光学传感器检测出第1线以及第2线双方。第15方式也能够与第12方式独立地实施。例如,作为标记,也可以仅单独地使用第2区域。
根据本公开的一个方式,光学传感器是具有以直线状排列的多个受光元件的线性传感器或区域传感器。在与多个受光元件排列的方向正交的任意方向上观察时,中间构件配置在不与移送路径重复的位置。多个受光元件包括检测和移送中的被分选物关联的光但不检测标记关联光的受光元件、与不检测和移送中的被分选物关联的光但检测标记关联光的受光元件。
附图说明
图1是表示第1实施方式的光学式分选机的简要结构的示意图。
图2是表示光源、中间构件、光学传感器的位置关系的示意图。
图3是中间构件的剖视图。
图4是表示中间构件具有的标记的一个例子的图。
图5是表示第2实施方式的标记的图。
图6是表示各种标记的例子的图表。
具体实施方式
图1是表示作为第1实施方式的光学式分选机(以下,简称为分选机)10的简要结构的示意图。在本实施方式中,分选机10被使用为用于从作为被分选物90的米粒(更具体而言,为糙米或精白米)中分选异物(例如,小石子、泥、玻璃片等)以及不合格品(例如,未成熟粒、着色粒等)。其中,被分选物90不局限于糙米或精白米,也可以是任意的粒状物。例如,被分选物90也可以是稻谷、麦粒、豆类(大豆、鹰嘴豆、毛豆等)、树脂(颗粒等)、橡胶片等。
如图1所示,分选机10具备:光学检测部20、存积箱71、送料器72、滑槽73、合格品排出槽74、不合格品排出槽75、分选部76以及控制器80。控制器80控制分选机10的全部动作。控制器80也作为判定部81、检测部82、第1修正部83、第2修正部84、颜色修正部85以及校准部86发挥功能。控制器80的功能可以通过CPU执行规定的程序来实现,也可以通过专用电路来实现,也可以通过它们的组合来实现。控制器80的各功能也可以通过一体的一个装置实现。例如,控制器80的各功能也可以通过一个CPU来实现。或者,控制器80的各功能也可以分散配置于至少两个装置。控制器80的功能的详情后述。
存积箱71暂时存积被分选物90。送料器72将存积于存积箱71的被分选物90向作为被分选物移送单元的一个例子的滑槽73上供给。供给至滑槽73上的被分选物90在滑槽73上朝向下方滑行,并从滑槽73下端落下。滑槽73具有能够使多个被分选物90同时落下的规定宽度。在以下的说明中,也将从滑槽73落下后的被分选物90的移送路径95(换言之,为被分选物90的落下轨道)延伸的方向称为第1方向D1。此外,也将滑槽73的宽度方向(换言之,为滑槽73的底面上的与被分选物90的落下方向正交的方向)称为第2方向D2。第2方向D2与第1方向D1正交。
光学检测部20对从滑槽73滑落的被分选物90照射光,对和被分选物90关联的光(具体而言,为透过了被分选物90的透过光以及由被分选物90反射的反射光)进行检测。来自光学检测部20的输出、即表示检测出的光的强度的模拟信号被AC/DC转换器(省略图示)以规定的增益放大,进一步被转换为数字信号。该数字信号(换言之,为与模拟信号对应的灰度值)被输入控制器80。控制器80基于被输入的光的检测结果(换句话说为图像),作为判定部81的处理,判定被分选物90是合格品(换句话说,为品质相对高的米粒)还是异物(换句话说,不是米粒)或不合格品(换句话说,为品质相对低的米粒)。该判定针对被分选物90的每一个进行。该判定能够采用公知的任意的判定方法。典型地,该判定通过将图像数据的灰度值与预先决定的阈值进行比较来进行。
被判定为是异物或不合格品的被分选物90由分选部76分选。具体而言,分选部76具备朝向被分选物90喷射空气78的喷射器77。被判定为是异物或不合格品的被分选物90被空气78吹飞,从自滑槽73起的落下轨道(换句话说,为移送路径95)脱离并被导入不合格品排出槽75(在图1中表示为被分选物91)。另一方面,不对被判定为是合格品的被分选物90喷射空气78。因此,被判定为是合格品的被分选物90不改变落下轨道地被导入合格品排出槽74(在图1中表示为被分选物92)。
以下,对光学检测部20以及控制器80的功能的详情进行说明。如图1所示,光学检测部20具备:第1光源30a、第1光学传感器40a、第2光源30b以及第2光学传感器40b。第1光源30a以及第1光学传感器40a相对于被分选物90的移送路径95配置于一侧(也称为前侧)。第2光源30b以及第2光学传感器40b相对于被分选物90的移送路径95配置于另一侧(也称为后侧)。“前侧”可以作为权利要求书中的“第1侧”的一个例子来说明,“后侧”也可以作为权利要求书中的“第2侧”的一个例子来说明。相反,可以将“前侧”作为权利要求书中的“第2侧”的一个例子来说明,也可以将“后侧”作为权利要求书中的“第1侧”的一个例子来说明。
第1光源30a向在移送路径95上移送中的(换句话说,为从滑槽73落下中的)被分选物90照射光31a。同样地,第2光源30b向移送中的被分选物90照射光31b。第1光源30a是在单一的基板上搭载有多个发光元件32a的光源单元。在本实施方式中,使用LED来作为发光元件32a。因此,也将发光元件32a称为LED32a。多个LED32a包括放出红色的光的LED、放出蓝色的光的LED、放出绿色的光的LED。第2光源30b具有与第1光源30a相同的结构,具备多个LED32b。
在图1中,示出了第1光源30a以及第2光源30b各自的数量为一个的情况,但第1光源30a以及第2光源30b的至少一方也可以为多个。例如,两个第1光源30a也可以分别配置在相对于移送路径95上的检测位置的上侧和下侧。同样地,两个第2光源30b也可以分别配置在相对于移送路径95上的检测位置的上侧和下侧。
第1光学传感器40a以及第2光学传感器40b对从第1光源30a以及第2光源30b被照射并和被分选物90关联的光进行检测。具体而言,前侧的第1光学传感器40a能够对从前侧的第1光源30a被照射并由被分选物90反射的光31a、和从后侧的第2光源30b被照射并透过了被分选物90的光31b进行检测。后侧的第2光学传感器40b能够对从后侧的第2光源30b被照射并由被分选物90反射的光31b、和从前侧的第1光源30a被照射并透过了被分选物90的光31a进行检测。
在本实施方式中,第1光学传感器40a是具有以直线状排列的多个受光元件41a的线性传感器。其中,第1光学传感器40a也可以是区域传感器。多个受光元件41a在第2方向D2(换句话说,为滑槽73的宽度方向)上排列。因此,第1光学传感器40a能够同时拍摄遍及滑槽73的规定宽度而被移送的多个被分选物90。此外,在本实施方式中,第1光学传感器40a是彩色CCD传感器,能够分别单独地检测红色光、绿色光以及蓝色光。其中,第1光学传感器40a也可以是彩色CMOS传感器等其他形式的传感器。在本实施方式中,第2光学传感器40b具有与第1光学传感器40a相同的结构,具备在第2方向D2上排列的多个受光元件41b。其中,第1光学传感器40a与第2光学传感器40b也可以具有相互不同的结构。
光学检测部20进一步具备透明构件21a、21b。透明构件21a在前侧将第1光源30a以及第1光学传感器40a与移送路径95分隔。由此,第1光源30a以及第1光学传感器40a与移送路径95相互隔离,能够防止从移送路径95飞散的粉尘附着于第1光源30a以及第1光学传感器40a。同样地,透明构件21b在后侧将第2光源30b以及第2光学传感器40b与移送路径95分隔。
光学检测部20进一步在前侧以及后侧分别具备中间构件50。前侧的中间构件50配置在从第1光源30a向被分选物90的光31a的照射方向上的第1光源30a与移送路径95之间的位置。后侧的中间构件50配置在从第2光源30b向被分选物90的光31b的照射方向上的第2光源30b与移送路径95之间。
图2是表示第1光源30a以及第2光源30b、中间构件50、第1光学传感器40a以及第2光学传感器40b的第2方向D2上的位置关系的示意图。图示的位置关系在前侧和后侧相同,因此,以下主要对前侧进行说明。如图2所示,在前侧,在排列有第1光学传感器40a的多个受光元件41a的第2方向D2上排列有多个(在图示的例子中为18个)发光元件32a。
图2所示的“V1”表示第1光学传感器40a的第2方向D2的总视野。此外,图2所示的“V2”表示原料视野、即能够拍摄被分选物90的范围。原料视野V2的宽度相当于滑槽73的宽度(换言之,为移送路径95的宽度)。多个受光元件41a以在第2方向D2上比原料视野V2向外侧延伸的方式排列。由此,在第2方向D2上的原料视野V2的两侧确保有第1光学传感器40a的非原料视野V3。
中间构件50配置在透明构件21a中的相当于非原料视野V3的区域。换句话说,中间构件50配置在不影响第1光学传感器40a检测和被分选物90关联的光的位置。换言之,该位置是在与第2方向D2正交的任意的方向上观察时不与移送路径95重复的位置。在本实施方式中,中间构件50配置在第2方向D2上的移送路径95的两侧。
前侧的该中间构件50对从前侧的第1光源30a被照射的光31a进行反射。由中间构件50反射的光31a被第1光学传感器40a(更具体而言,为相当于非原料视野V3的受光元件41a)检测出。中间构件50位于比原料视野V2与非原料视野V3的边界靠第2方向D2的外侧,因此中间构件50处的反射光不会被相当于原料视野V2的受光元件41a检测出。相反,和被分选物90关联的光不会被相当于非原料视野V3的受光元件41a检测出。同样地,后侧的中间构件50对从后侧的第2光源30b被照射的光31b进行反射。由中间构件50反射的光31b被第2光学传感器40b(更具体而言,为相当于非原料视野V3的受光元件41b)检测出。
如根据该说明明确的那样,第1光学传感器40a在和被分选物90关联的光的检测与由中间构件50反射的光31a的检测中共用。同样地,第2光学传感器40b在和被分选物90关联的光的检测与由中间构件50反射的光31b的检测中共用。
在本实施方式中,中间构件50是能够粘贴于透明构件21a、21b的片状构件的形式。换句话说,中间构件50是在一个面具有粘合剂的片状构件。因此,能够简化分选机10的装置结构。此外,制造也容易,制造成本也廉价。其中,中间构件50能够以任意形式实现。例如,中间构件50也可以是板状构件。在这种情况下,中间构件50也可以配置为从透明构件21a、21b分离。
图3是中间构件50的剖视图。在图3中,示出了粘贴于透明构件21b的后侧的中间构件50。如图示那样,后侧的中间构件50具有两层构造。具体而言,该中间构件50具备位于移送路径95侧的第1层51、和位于与移送路径95相反一侧的第2层52。第1层51具有光非透过性。因此,后侧的中间构件50的第1层51实质上防止来自前侧的第1光源30a的光31a从移送路径95侧透过中间构件50而到达第2光学传感器40b。虽省略图示,但同样地,粘贴于透明构件21a的前侧的中间构件50也具有位于移送路径95侧且具有光非透过性的第1层51、和位于与移送路径95相反一侧的第2层52。因此,前侧的中间构件50的第1层51实质上防止来自后侧的第2光源30b的光31b从移送路径95侧透过中间构件50而到达第1光学传感器40a。
第2层52至少局部由具有光反射性的材料形成。前侧的中间构件50的第2层52对从第1光源30a被照射的光31a进行反射,后侧的中间构件50的第2层52对从第2光源30b被照射的光31b进行反射。
在本实施方式中,如图3所示,中间构件50相对于透明构件21a、21b配置于与移送路径95相反一侧。因此,中间构件50不受伴随着被分选物90的移送而产生的粉尘的影响。并且,第1层51的露出面(换句话说,与第2层52相反一侧的面)成为中间构件50的与透明构件21a、21b粘合的粘合面,第2层52的露出面(换句话说,反射光31b的反射面)不具有粘合剂。因此,不存在粘合剂阻碍第2层52的反射性能的担忧。其中,中间构件50也可以相对于透明构件21a、21b配置于移送路径95侧。在这种情况下,第2层52的反射面也紧贴于透明构件21a、21b,因此不受粉尘的影响。
中间构件50(更具体而言,为第2层52)在其表面(具体而言,为与移送路径95相反一侧的表面)具有标记53。因此,也可以说由中间构件50反射并由第1光学传感器40a检测出的光31a以及由中间构件50反射并由第2光学传感器40b检测出的光31b分别是经由标记53而得到的光(换言之,为标记53处的反射光)。也将经由标记53而得到的这样的光称为标记关联光。标记53例如也可以印刷于第2层52的表面。
图4是表示标记53的一个例子的图。图4表示在与第1方向D1和第2方向D2正交的方向上观察得到的标记53。在图4所示的例子中,标记53由多个单位区域UA构成。单位区域UA具有预先决定的恒定的大小以及形状。在图4中,在右下方示出了单位区域UA的大小以及形状。单位区域UA在图4所示的例子中为正方形,但能够为任意形状。标记53包括具有第1颜色的第1单位区域54和具有第2颜色的第2单位区域55。在本实施方式中,第1颜色是黑色,第2颜色是白色。第1单位区域54以及第2单位区域55构成为以预先决定的出现图案沿第1方向D1以及第2方向D2二维地排列。
在本实施方式中,如图4所示,第1单位区域54以及第2单位区域55的第2方向D2上的出现图案在第1方向D1上的第1单位区域54以及第2单位区域55的每个排列位置(在图4中表示为位置P1~P19)不同。
根据上述的分选机10,能够利用标记关联光实施用于提高分选精度的各种处理。以下,对这样的处理进行说明。首先,控制器80构成为作为检测部82的处理,基于标记关联光的检测结果,来检测第1光学传感器40a以及第2光学传感器40b的状态。前侧的第1光学传感器40a的状态基于经由粘贴于前侧的透明构件21a的中间构件50的标记53而得到的标记关联光来检测。后侧的第2光学传感器40b的状态基于经由粘贴于后侧的透明构件21b的中间构件50的标记53而得到的标记关联光来检测。
由检测部82检测出的第1光学传感器40a以及第2光学传感器40b的状态包括与第1光学传感器40a以及第2光学传感器40b的设置位置关联的状态。与这样的设置位置关联的状态能够包括第1光学传感器40a以及第2光学传感器40b的位置偏离的有无、位置偏离的量、位置偏离的方向以及焦点偏离的有无中的至少一个。
位置偏离的有无、位置偏离的量以及方向例如能够如以下那样检测出。作为具体例,在第1光学传感器40a被配置于正常的位置的情况下,假定为由该第1光学传感器40a拍摄线L1上的区域。在这种情况下,在基于标记关联光被检测出的出现图案是排列位置P10的出现图案时,能够检测出第1光学传感器40a在第1方向D1上没有偏离。另一方面,在基于标记关联光而检测出的出现图案是排列位置P12的出现图案时,可知第1光学传感器40a在第1方向D1(更具体而言,从排列位置P1朝向排列位置P19的方向)上偏离至线L2的位置。检测出此时的偏离量是单位区域UA的大小的约2个的量(更准确而言,为比单位区域UA的一边的长度大且比该长度的2倍小的距离)。
另外,基于由第1光学传感器40a的多个受光元件41a(它们沿第2方向D2排列)中的哪一个检测出排列位置P1~P19的某一个出现图案,能够检测出第1光学传感器40a在第2方向D2上向哪一侧偏离了多少。
排列位置P1~P19的各个出现图案也可以在分选机10的制造时存储于控制器80的存储器。此外,也可以将根据在分选机10的制造阶段在将第1光学传感器40a以及第2光学传感器40b安装于适合位置之后由第1光学传感器40a以及第2光学传感器40b检测出的标记关联光而检测出的出现图案作为与位于正常的位置的第1光学传感器40a以及第2光学传感器40b对应的出现图案,而存储于控制器80的存储器。同样地,也可以将检测出该出现图案的受光元件的位置作为与位于正常的位置的第1光学传感器40a以及第2光学传感器40b对应的检测位置,而存储于控制器80的存储器。
此外,焦点偏离的有无例如能够如以下那样检测。在一个实施方式中,首先,将标记关联光的图像数据(RAW数据)二值化。在该二值化中,将与因焦点偏离引起的灰色对应的像素值转换为与白色对应的像素值。然后,通过图案匹配,判断二值化后的图像所表示的出现图案与预先存储的多个出现图案(换句话说,为排列位置P1~P19的出现图案)的某一个是否一致。在通过二值化而得到的图像所表示的出现图案与预先存储的出现图案的任一个都不一致的情况下,能够检测出产生了焦点偏离。在替代实施方式中,在标记关联光的图像数据中,也可以基于是否检测出预先决定的程度的尖锐的边缘,来检测焦点偏离。
在本实施方式中,中间构件50配置于第2方向D2上的移送路径95的两侧,因此即便在第1光学传感器40a或第2光学传感器40b在第2方向D2的一侧以不对分选精度给予影响的程度稍微偏离配置,在另一侧以对分选精度给予影响的程度大幅偏离配置的情况下,也能够可靠地检测出位置偏离。
在由检测部82检测到第1光学传感器40a或第2光学传感器40b的位置偏离或焦点偏离的情况下,控制器80也可以经由报告部88向用户报告检测出的内容。报告部88也可以是分选机10的操作面板的屏幕、扬声器、灯等形式。换句话说,报告能够以屏幕上的显示、警告声、灯点亮等形式进行。根据该结构,用户能够提早注意到第1光学传感器40a或第2光学传感器40b的位置或聚焦状态的异常,从而进行用于消除异常的作业。其结果,无论是否产生异常,均继续分选机10的分选运转,由此能够抑制分选精度恶化。另外,在控制器80构成为报告位置偏离的方向、量的情况下,用户在进行用于消除位置偏离的调整作业时,容易掌握使第1光学传感器40a或第2光学传感器40b的设置位置向哪个方向以怎样的程度移动即可。也可以是,在第1光学传感器40a以及第2光学传感器40b具有自动对焦功能的情况下,在检测出焦点偏离时,自动地消除焦点偏离。
在本实施方式中,在检测出第1光学传感器40a或第2光学传感器40b的位置偏离的情况下,控制器80进一步能够自动地进行用于抑制因该位置偏离引起的分选精度的恶化的处理。该处理作为第1修正部83以及第2修正部84的至少一方的处理来执行。
首先,对第1修正部83的处理进行说明。在分选部76中,为了同时分选遍及滑槽73的宽度同时被移送的多个被分选物90,而将控制空气78的喷射的多个阀(未图示)沿第2方向D2排列。然后,在第1光学传感器40a以及第2光学传感器40b的第2方向D2上的每个被分选物90的检测位置分配某一个阀。换言之,预先决定第2方向D2上的检测出和被分选物90关联的光的位置(以下,也称为检测位置)与第2方向D2上的应该喷射空气78的位置(以下,也称为喷射位置)的对应关系。若判定为一个被分选物90为异物或不合格品,则从与该一个被分选物90的检测位置对应的喷射位置喷射空气78。
控制器80作为第1修正部83的处理,基于第2方向D2上的第1光学传感器40a或第2光学传感器40b的位置偏离的量,修正检测位置与喷射位置的对应关系。更具体而言,若第1光学传感器40a或第2光学传感器40b的位置偏离在第2方向D2上产生,则检测位置与喷射位置的对应关系中的检测位置向位置偏离的方向偏离该位置偏离的量。因此,进行使与检测位置对应的喷射位置向与位置偏离的方向相反的方向偏离位置偏离的量的修正。由此,对应关系返回原来的正常的状态。根据第1修正部83,即便第1光学传感器40a或第2光学传感器40b的位置在第2方向D2上偏离,也能够自动地抑制分选精度因该位置偏离而恶化。
接着,对第2修正部84的处理进行说明。在第1方向D1上,通过来自喷射器77的空气78变更被分选物90的轨道的位置(以下,也称为轨道变更位置)位于比第1光学传感器40a以及第2光学传感器40b的检测位置靠下方。因此,分选部76构成为在由第1光学传感器40a或第2光学传感器40b检测出异物或不合格品之后,在延迟了规定的时间的时机朝向该异物或不合格品喷射空气78。该时间差通常也被称为延迟喷射时间。延迟喷射时间被预先决定。延迟照射时间可以作为恒定值而被预先决定,也可以以基于任意的参数(例如,被分选物90的种类、被分选物90的实测出的落下速度等)成为可变的方式被预先决定。
控制器80作为第2修正部84的处理,基于第1方向D1上的第1光学传感器40a或第2光学传感器40b的位置偏离的量,修正上述的延迟喷射时间。例如,在第1光学传感器40a或第2光学传感器40b从正常的位置向第1方向D1的下方偏离了的情况下,与不产生位置偏离的情况相比,第1光学传感器40a或第2光学传感器40b对被分选物90进行检测的检测位置与轨道变更位置的距离变小。因此,控制器80与第1方向D1的偏离量对应地缩短延迟喷射时间。相反,在第1光学传感器40a或第2光学传感器40b从正常的位置向第1方向D1的上方偏离了的情况下,控制器80与第1方向D1的偏离量对应地使延迟喷射时间延长。
延迟喷射时间也可以使用以第1方向D1上的第1光学传感器40a或第2光学传感器40b的位置偏离的量为变量的函数来修正。该函数也可以通过实验预先决定,并存储于控制器80的存储器。或者,也可以基于第1光学传感器40a或第2光学传感器40b对被分选物90进行检测的正常的检测位置与轨道变更位置的距离、滑槽73的倾斜角度、被分选物90的移送速度(这些可以实测,也可以通过实验来预先决定)、第1方向D1上的第1光学传感器40a或第2光学传感器40b的位置偏离的量等,并通过物理学的计算来计算出。根据第2修正部84,即便第1光学传感器40a或第2光学传感器40b的位置在第1方向D1上偏离,也能够自动地抑制分选精度因该位置偏离而恶化。
在本实施方式中,位置偏离量在第2方向D2上的移送路径95的两侧被检测。因此,在一侧的检测量与另一侧的检测量不同的情况下,例如也可以使用两侧的检测量的平均值,进行第1修正部83以及第2修正部84的处理。
上述的检测部82、第1修正部83以及第2修正部84的处理也可以在分选机10的制造时或初始使用时作为初始调整来执行。或者,这些处理也可以在分选机10的使用时(换句话说,为分选运转时)在规定的时机进行。第1光学传感器40a以及第2光学传感器40b的设置位置存在因在分选机10的搬运时受到的冲击等而偏离的可能性,但在后者的情况下,也能够适当地应对这样的出厂后的位置偏离。此外,第1修正部83以及第2修正部84的处理也可以在检测出位置偏离时自动地被执行,或者也可以通过手动操作来执行,或者也可以在报告了位置偏离的产生之后在规定的期间没有用户操作时执行。
另外,在本实施方式中,控制器80构成为作为颜色修正部85的处理,基于标记关联光的检测结果,对和被分选物90关联的光的检测结果进行颜色修正。具体而言,控制器80能够基于黑色的第1单位区域54的拍摄结果,进行暗修正。具体而言,第1单位区域54的图像数据的颜色灰度值的代表值(例如,颜色灰度值的平均值)能够作为黑色等级来利用。
另外,控制器80能够基于白色的第2单位区域55的拍摄结果,进行白平衡修正。例如,也可以以在图像由256灰度表现的情况下,第1单位区域54的图像数据的颜色灰度值的代表值与灰度值0对应,第2单位区域55的图像数据的颜色灰度值的代表值与灰度值255对应的方式,进行线性的白平衡修正。这样的颜色修正处理例如也可以在分选机10的分选运转开始时进行。根据颜色修正部85,在更换了第1光学传感器40a以及第2光学传感器40b或第1光源30a以及第2光源30b时,能够接近更换前的光检测性能。这点在更换前的部件的型号成为生产中止而新安装替代品的情况下特别有效。
另外,根据上述的分选机10,基于标记关联光(更具体而言,为第2单位区域55的拍摄结果),能够检测第1光源30a以及第2光源30b的光量。具有标记53的中间构件50配置在不影响和被分选物90关联的光的检测的位置,因此能够在分选机10的分选运转中实时检测第1光源30a以及第2光源30b的光量。并且,不需要用于检测第1光源30a以及第2光源30b的光量的追加的光学传感器。
中间构件50的第1层51如上述那样具有光非透过性。因此,在通过前侧的第1光学传感器40a检测标记关联光时,来自后侧的第2光源30b的光31b不会与来自前侧的第1光源30a的光31a一同被第1光学传感器40a检测出。因此,能够不受从第2光源30b被照射的光31b的影响地,准确地检测第1光源30a的光量。同样地,能够不受从第1光源30a被照射的光31a的影响地,准确地检测第2光源30b的光量。换言之,即便仅在第1光源30a以及第2光源30b中的一方产生光量变动,也能够分别准确地检测出第1光源30a的光量和第2光源30b的光量。第1层51的光非透过性也有助于更准确地检测标记53的形状,进而也有助于更准确地检测第1光学传感器40a以及第2光学传感器40b的状态。
根据分选机10,在第2方向D2上的移送路径95的两侧,能够利用中间构件50,检测第1光源30a以及第2光源30b的光量。因此,与仅在一侧检测光量的情况相比,容易掌握第1光源30a以及第2光源30b的光量的局部的趋势。例如,在仅在第2方向D2上的一侧产生了光量异常的情况下,容易掌握该异常。
在本实施方式中,在分选机10中,进一步为了提高分选精度,能够基于利用标记关联光而检测出的第1光源30a以及第2光源30b的光量,进行校准以及报告。以下,对该结构进行说明。在本实施方式中,校准作为控制器80的校准部86的处理,在分选机10的分选运转中反复执行。具体而言,校准部86首先获取如上述那样利用标记关联光而获取到的第1光源30a以及第2光源30b的光量。该光量针对每个RGB颜色成分被获取。此外,该光量在第2方向D2的一侧以及另一侧分别被获取。所获取的光量也可以是相当于非原料视野V3的多个受光元件41a或受光元件41b处的检测结果中的白色的第2单位区域55的检测结果的统计值(例如,平均值、中央值等)。
接着,校准部86判断获取到的光量是否处于第1范围内。第1范围也可以针对每个RGB颜色成分而被预先设定。该第1范围是由第1阈值TH1和第2阈值TH2界定的范围,表示理想的光量的基准值包含于该第1范围内。例如,第1阈值TH1可以相对于基准值被设定为负30%的值,第2阈值TH2也可以相对于基准值被设定为正30%的值。
判断的结果,在光量偏离第1范围的颜色成分存在时,控制器80经由报告部88向用户报告光量异常。根据该结构,能够在分选机10的分选运转中实时报告第1光源30a或第2光源30b的光量异常。因此,用户能够提早注意第1光源30a或第2光源30b的光量异常。其结果,无论是否产生光源异常,均继续分选机10的分选运转,由此能够抑制分选精度恶化。
另一方面,关于全部RGB颜色成分,若光量处于第1范围内,则接下来,校准部86判断获取到的光量是否处于第2范围内。第2范围也可以针对每个RGB颜色成分而被预先设定。该第2范围是由第3阈值TH3(TH1<TH3)和第4阈值TH4(TH4<TH2)界定的范围,基准值包含于该第2范围内。而且,判断的结果,若获取到的光量不处于第2范围内,则校准部86执行校准。此处的校准是根据检测出的光量来调节第1光源30a、第2光源30b的光量的处理。具体而言,校准部86针对每个颜色成分,基于对应的受光元件41a、41b的检测结果,调节对应的发光元件32a、32b的光量。此外,在本实施方式中,光量在第2方向D2上的移送路径95的两侧被检测,因此基于第2方向D2上的一侧处的光量检测结果,能够调节位于该一侧的发光元件32a、32b的光量,同样地,基于第2方向D2上的另一侧处的光量检测结果,能够调节位于该另一侧的发光元件32a、32b的光量。若通过光量的调节进行校准,则能够不放大噪声地补偿第1光源30a、第2光源30b的光量的变动。
在本实施方式中,控制器80通过PWM控制,调节发光元件32a、32b的光量。更具体而言,在分选机10的出厂时,控制器80设定为以占空比50%对发光元件32a、32b施加电压。而且,校准部86通过使占空比增减,来补偿发光元件32a、32b的光量的变动。换句话说,校准部86在发光元件32a、32b的光量比基准值多时,以光量成为基准值的方式减少占空比,在发光元件32a、32b的光量比基准值少时,以光量成为基准值的方式使占空比增大。通过使默认的占空比不足100%,能够应对光量比基准值多时以及比基准值少时双方。另外,在即使变更占空比而光量也没有达到基准值时,控制器80经由报告部88进行报告。
另一方面,若获取到的光量处于第2范围内,则校准部86决定为不执行校准。换句话说,在光量的变动小到不需要进行校准的程度的情况下,阻止校准的执行。根据该方式,能够减少控制器80的负荷。
根据校准部86,即便在分选机10的分选运转中产生第1光源30a以及第2光源30b的至少一方的光量的变动,也能够实时补偿该变动。并且,通过上述的中间构件50,能够分别准确地检测第1光源30a以及第2光源30b各自的光量,因此,校准的精度也变高。而且,能够以由第1光学传感器40a获取的信号的强度与由第2光学传感器40b获取的信号的强度纳入同一基准范围内的方式进行校准。因此,判定部81的判定精度提高。
另外,根据校准部86,若第1光源30a以及第2光源30b的光量变动的程度是能够通过校准适当地确保判定精度的程度,则执行校准,若是无法适当地确保判定精度的程度,则报告光量异常。因此,能够根据光量变动的程度采取适当的措施。
在替代实施方式中,若检测出的光量在第1范围内,则校准部86执行校准。换句话说,若检测出的光量与基准值之差是不需要报告光量异常的程度,则即便在该差非常小的情况下也进行校准。根据该方式,能够更周密地补偿第1光源30a以及第1光学传感器40a的光量的变动。
在又一替代实施方式中,校准部86取代调节发光元件32a、32b的光量的方式,通过调节关于由相当于原料视野V2的受光元件41a、41b获取的信号的增益,来执行校准。换句话说,校准部86在发光元件32a、32b的光量比基准值多时,使增益减少该比率的量,在发光元件32a、32b的光量比基准值少时,使增益增大该比率的量。在本实施方式中,增益的变更通过变更AC/DC转换器中的增益来进行,但在第1光学传感器40a以及第2光学传感器40b内置放大电路的情况下,也可以变更该放大电路的增益。根据该方式,能够与第1光源30a以及第2光源30b的光量调节能力无关地补偿第1光源30a以及第2光源30b的光量的变动。
在又一替代实施方式中,校准部86将调节发光元件32a、32b的光量的方式与调节增益的方式组合来执行校准。例如,也可以将默认的占空比设定为100%。在这种情况下,校准部86在发光元件32a、32b的光量比基准值多时,以光量成为基准值的方式使占空比减少,在发光元件32a、32b的光量比基准值少时,使增益增大该比率的量。根据该方式,在发光元件32a、32b的光量在适当的范围内时,能够充分确保光量。或者,也可以是,预先将默认的占空比设定为不足100%(例如,90%),在即便使占空比增大至100%而光量也没有达到基准值时,关于不足部分的光量进行增益的调节。
上述的校准处理以及报告处理能够在任意时机实施。例如,这些处理也可以取代在分选机10的分选运转中而在分选机10的运转开始前进行,或者也可以除了在分选机10的分选运转中之外还在分选机10的运转开始前进行。另外,在分选机10构成为能够通过擦拭器清扫透明构件21a、21b并且构成为暂时中断分选处理而进行清扫的情况下,也可以在该清扫时进行校准处理以及报告处理。
在上述的分选机10中,标记53的单位区域UA的大小也可以设定为与多个受光元件41a、41b各自的视野的大小相同程度。这样,能够高精度地检测第1光学传感器40a以及第2光学传感器40b的位置偏离。或者,单位区域UA的大小也可以设定为被分选物90的最小尺寸(例如,若是米,则是粒厚)的一半左右(例如,若是米,则为1.5mm左右)。这样,能够仅检测对分选精度的影响变大的位置偏离。或者,单位区域UA的大小也可以设定为与多个受光元件41a、41b各自的视野的大小相同程度以上且被分选物90的最小尺寸的一半左右以下。
在替代实施方式中,能够取代图4所例示的标记53而使用各种标记。例如,标记也可以取代图4所示的黑色的第1单位区域54以及白色的第2单位区域55的至少一方而包含白色以及黑色以外的任意颜色的其他单位区域,或者除了图4所示的黑色的第1单位区域54以及白色的第2单位区域55的至少一方之外还包含白色以及黑色以外的任意颜色的其他单位区域。该其他单位区域也可以包括颜色相互不同的两种以上的单位区域。另外,标记也可以是具有两个以上除白色以及黑色以外的颜色的彩色标记。例如,标记也可以分别具有白色、黑色、红色、绿色、蓝色、青色、品红、黄色的单位区域。在使用这样的彩色标记的情况下,颜色修正部85也可以构成为以标记的图像的各灰度值接近预先决定的颜色的方式进行非线性的色彩修正。另外,同一颜色或不同颜色的单位区域彼此也可以相互隔开间隔,或者也可以如图4所示的例子那样无间隔地邻接。
另外,单位区域不一定需要二维地排列,也可以仅在第2方向D2上一维地排列。这样,能够检测第2方向D2上的位置偏离量。
另外,二维码也可以用作标记。这样,能够得到与上述的实施方式相同的效果。二维码也可以是标准化的公知的编码,例如也可以是堆叠型(PDF417、CODE49等)或矩阵型(QR码(注册商标)、Data Matrix、VeriCode(注册商标)等)。或者,二维码也可以是独立开发的编码。
另外,一维码(例如,条形码)也可以用作标记。在这种情况下,若在第2方向D2上以条形物排列的方式配置标记,则能够检测第2方向D2上的位置偏离量。在一维码或二维码被用作标记的情况下,基于是否读取到编码表示的信息,能够容易地检测光学传感器的状态(例如,位置偏离的有无、焦点偏离的有无)。另外,在标记是二维码的情况下,基于读取到怎样的信息,能够检测第1方向D1的位置偏离的量。
其中,标记不局限于上述的例子,能够成为任意形状的单一或多个标志。例如,标记也可以是“+”、“-”、“■”、“▲”等标志。
以下,对第2实施方式进行说明。第2实施方式仅取代标记53而具备标记153这点与第1实施方式不同,第2实施方式的分选机10的装置结构与第1实施方式相同。如图5所示,标记153具备第1区域154、第2区域155、第3区域156。这些区域154~156分别提供用于基于标记关联光来确保判定部81的判定性能的至少一个以上的功能。在本实施方式中,区域154~156分别提供相互不同的功能。以下,对区域154~156具体地进行说明。
第1区域154提供光学传感器40a、40b的位置偏离检测功能。该第1区域154具备黑色的小区域157。小区域157具备具有与第2方向D2平行的上底以及下底的梯形形状。白色的左侧小区域158以及右侧小区域159位于第2方向D2上的小区域157的两侧。换句话说,小区域157的边界通过颜色的不同来识别。第2方向D2上的小区域157的宽度W1由于梯形形状而根据第1方向D1(换句话说,与第2方向D2正交的方向)的位置唯一地决定。
若根据基于该第1区域154而得到的标记关联光,则能够检测光学传感器40a、40b的位置偏离的有无、方向以及偏离量。在第1光学传感器40a配置于正常的位置的情况下,假定为通过该第1光学传感器40a能够拍摄中间线状区域A1,以下对具体例进行说明。若第1光学传感器40a的位置向第1方向D1的一侧偏离,并通过第1光学传感器40a拍摄到上侧线状区域A2,则由第1光学传感器40a检测出的小区域157的宽度W1与正常位置(中间线状区域A1)相比,和偏离量成比例地变大。另一方面,若第1光学传感器40a的位置向第1方向D1的另一侧偏离,并通过第1光学传感器40a拍摄到下侧线状区域A3,则由第1光学传感器40a检测出的小区域157的宽度W1与正常位置(中间线状区域A1)相比,和偏离量成比例地变小。因此,能够基于宽度W1来检测第1方向D1上的位置偏离的方向以及量。
另外,小区域157与左侧小区域158的边界和第2方向D2正交(换言之,与第1方向D1平行)。因此,即便第1光学传感器40a的位置在第1方向D1上偏离,第2方向D2上的该边界的检测位置也不变化。另一方面,若第1光学传感器40a的位置在第2方向D2上偏离,则与该偏离的方向以及偏离量对应地,该边界(换言之,第2方向D2上的小区域157的起点)的检测位置发生变化。因此,能够基于该边界的检测位置来检测第2方向D2上的偏离的方向以及量。
另外,在小区域157与右侧小区域159的边界和第2方向D2正交的替代实施方式中,基于小区域157与右侧小区域159的边界(换言之,第2方向D2上的小区域157的终点)的检测位置,能够检测第2方向D2上的偏离的方向以及量。另外,在小区域157与左侧小区域158的边界不和第2方向D2正交且小区域157与右侧小区域159的边界不和第2方向D2正交的替代实施方式中,基于第2方向D2上的小区域157的起点以及终点双方的检测位置,能够检测第2方向D2上的偏离的方向以及量。虽省略详细说明,但利用第1区域154的其他部分(除小区域157~159以外的部分),也能够通过相同的原理而提供位置偏离检测功能。另外,在其他替代实施方式中,小区域157的宽度W1也可以设定为根据与第2方向D2交叉的方向(以下,也称为交叉方向)的位置而唯一地决定。
第2区域155提供光学传感器40a、40b的焦点偏离检测功能。该第2区域155具备白色的多个第1线161和白色的多个第2线162。第2线162分别比多个第1线161的任一个细。
光学传感器40a、40b分别初始设定为在第2方向D2的任一位置上,均在被分选物90的检测位置(换句话说,移送路径95上的位置)聚焦。此外,关于前侧的标记153,第1线161以及第2线162的粗细设定为:在第1光学传感器40a在被分选物90的检测位置聚焦时,能够由第1光学传感器40a检测第1线161,但由于模糊而无法检测第2线162,在第1光学传感器40a在标记153的位置聚焦时,能够由第1光学传感器40a检测第1线161以及第2线162双方。后侧的标记153与第2光学传感器40b的关系也相同。
若根据基于这样的第2区域155而得到的标记关联光,则在没有检测出第1线161以及第2线162双方时以及在检测出第1线161以及第2线162双方时,能够判断为相对于被分选物90的检测位置而产生了焦点偏离。是否能够检测第1线161以及第2线162的判断例如可以基于由光学传感器40a、40b获取的信号并通过使用了阈值的二值化处理来进行,或者也可以通过边缘检测处理来进行。
第3区域156提供白平衡确认功能。具体而言,第3区域156是白色的区域,根据基于第3区域156而得到的标记关联光的灰度值,能够确认当前的白平衡设定。此外,根据需要,也可以以基于第3区域156而得到的标记关联光的灰度值成为任意的基准值(例如,灰度值255的基准值)的方式修正白平衡。第3区域156整体是白色的区域,因此即便光学传感器40a、40b的位置偏离,也能够不受其影响地提供白平衡确认功能。
区域154~156的至少一个也可以提供光源30a、30b的光量检测功能。换句话说,也可以基于经由区域154~156的至少一个而得到的标记关联光来检测光源30a、30b的光量。在这种情况下,也可以基于检测出的光量,与第1实施方式相同地执行校准部86的处理。在这种情况下,校准部86也可以实施光学传感器40a、40b的透镜的光圈进行的光量调整。或者,校准部86也可以基于检测出的光量,作为光量异常而检测发光元件32a、32b的至少一部分因故障、劣化等而成为无法点亮的状态。
图6示出了能够取代标记153而使用的各种标记的例子。例1~4是能够提供位置偏离检测功能与白平衡确认功能的标记的例子,例5~8是除了位置偏离检测功能以及白平衡确认功能之外还能够提供焦点偏离检测功能的标记的例子。在例5~8中,如上述那样,通过相对粗的线与相对细的线的组合,追加焦点偏离检测功能。例1~3、5~8是仅使用黑色以及白色的单色标记,例4是具有除黑色以及白色以外的多个颜色的彩色标记。其中,关于图6所示的例1~8,标记的颜色没有特别限定,在标记中能够使用任意的数量以及种类的颜色。这点在图5所示的标记153中也相同。另外,标记的外廓以及内部的形状不限定于图5以及图6所示的各种例子,只要能够提供上述的功能的至少一部分,则能够任意设定。
以上,对本公开的实施方式进行了说明,但上述的实施方式是用于容易理解本发明的,不是限定本发明。本发明能够不脱离其主旨地进行变更、改进,并且本发明包含其等同物。此外,在能够解决上述的课题的至少一部分的范围或起到效果的至少一部分的范围内,能够进行权利要求书以及说明书记载的各结构要素的任意的组合或任意的省略。
例如,第1光源30a以及第2光源30b也可以取代LED而由任意形式的发光元件构成。发光元件例如也可以是荧光灯、EL等。此外,分选机10也可以取代第1光源30a、30b而具备照射近红外线的光源,或者除了第1光源30a、30b之外还具备照射近红外线的光源。在这种情况下,也可以为了用于近红外光源而设置具有与中间构件50相同功能的追加的中间构件,关于近红外光源,也可以进行校准处理以及报告处理。此外,也可以设置用于检测近红外光的追加的光学传感器。在这种情况下,关于该追加的光学传感器,也可以进行检测部82、第1修正部83以及第2修正部84的处理。此外,使用于分选机10的光源不局限于先前例示的放出可见光、近红外光的结构,也可以构成为放出任意波长的电磁波(换言之,广义上的光)。在这种情况下,为了检测从光源放出的电磁波,也可以采用任意形式的传感器,此外,为了该光源以及传感器的至少一方,也可以设置有具有与中间构件50相同功能的中间构件。
另外,也可以省略中间构件50的第1层51。或者,中间构件50也可以具备单层区域和多层区域。另外,也可以省略检测部82、第1修正部83、第2修正部84、颜色修正部85以及校准部86的至少一部分。或者,也可以省略上述的报告处理的至少一部分。
此外,可以省略第1光学传感器40a以及第2光学传感器40b的一方,或者也可以省略第1光源30a以及第2光源30b的一方。伴随着这样的省略,和被分选物90关联的光也可以成为反射光以及透过光的一方。相反,光源的数量也可以在前侧为2以上的任意数量,也可以在后侧为2以上的任意数量。同样地,光学传感器的数量也可以在前侧为2以上的任意数量,也可以在后侧为2以上的任意数量。光源以及光学传感器各自的数量在前侧与后侧数目可以相同,也可以相互不同。此外,前侧以及后侧的光源的总数与前侧以及后侧的光学传感器的总数数目可以相同,也可以相互不同。
另外,中间构件50的设置数量能够成为1以上的任意数量。
另外,分选机10也可以除了第1光学传感器40a以及第2光学传感器40b之外,还具备用于检测标记关联光的追加的光学传感器。在这种情况下,第1光学传感器40a以及第2光学传感器40b仅使用于和被分选物90关联的光的检测。
附图标记说明
10...光学式分选机;20...光学检测部;21a、21b...透明构件;30a...第1光源;30b...第2光源;31a、31b...光;32a、32b...发光元件;40a...第1光学传感器;40b...第2光学传感器;41a、41b...受光元件;50...中间构件;51...第1层;52...第2层;53...标记;54...第1单位区域;55...第2单位区域;71...存积箱;72...送料器;73...滑槽;74...合格品排出槽;75...不合格品排出槽;76...分选部;77...喷射器;78...空气;80...控制器;81...判定部;82...检测部;83...第1修正部;84...第2修正部;85...颜色修正部;86...校准部;88...报告部;90、91、92...被分选物;95...移送路径;153...标记;154...第1区域;155...第2区域;156...第3区域;157...小区域;158...左侧小区域;159...右侧小区域;161...第1线;162...第2线;D1...第1方向;D2...第2方向;V1...第1光学传感器以及第2光学传感器的总视野;V2...第1光学传感器以及第2光学传感器的原料视野;V3...第1光学传感器以及第2光学传感器的非原料视野。
Claims (8)
1.一种光学式分选机,其特征在于,具备:
光源,所述光源构成为向在移送路径上移送中的被分选物照射光;
光学传感器,所述光学传感器构成为对从所述光源被照射并和所述被分选物关联的光进行检测;
判定部,所述判定部构成为基于与和所述被分选物关联的光有关并由所述光学传感器获取的信号,对关于所述被分选物的异物及/或不合格品进行判定;以及
中间构件,所述中间构件配置在从所述光源向所述被分选物的所述光的照射方向上的所述光源与所述移送路径之间的位置,且配置在不影响和所述被分选物关联的所述光的检测的位置,并具有标记,
所述光学传感器进一步构成为对从所述光源被照射并经由所述标记而得到的标记关联光进行检测。
2.根据权利要求1所述的光学式分选机,其特征在于,
具备检测部,所述检测部构成为基于所述标记关联光的检测结果,对所述光学传感器的状态进行检测。
3.根据权利要求1或2所述的光学式分选机,其特征在于,
具备校准部,所述校准部构成为能够基于所述标记关联光的检测结果来执行校准。
4.根据权利要求1~3中任一项所述的光学式分选机,其特征在于,
所述光源具备:
第1光源,所述第1光源配置在相对于被分选物的移送路径的第1侧;以及
第2光源,所述第2光源配置在与所述第1侧相反的第2侧,
所述光学传感器具备配置在所述第1侧的第1光学传感器、和配置在所述第2侧的第2光学传感器中的至少一方,
所述中间构件具有光非透过性,实质上防止光从所述移送路径侧透过所述中间构件而到达所述光学传感器。
5.根据权利要求1~4中任一项所述的光学式分选机,其特征在于,
所述标记至少包括具有第1颜色且具有恒定的大小的至少一个第1单位区域、和具有与所述第1颜色不同的第2颜色且具有所述恒定的大小的至少一个第2单位区域,
所述标记构成为所述第1单位区域与所述第2单位区域以预先决定的出现图案一维或二维地排列。
6.一种光学式分选机,其特征在于,具备:
光源,所述光源构成为向在移送路径上移送中的被分选物照射光;
第1光学传感器,所述第1光学传感器构成为对从所述光源被照射并和所述被分选物关联的光进行检测;
判定部,所述判定部构成为基于与和所述被分选物关联的光有关并由所述光学传感器获取的信号,对关于所述被分选物的异物及/或不合格品进行判定;
中间构件,所述中间构件配置在从所述光源向所述被分选物的所述光的照射方向上的所述光源与所述移送路径之间的位置,且配置在不影响和所述被分选物关联的所述光的检测的位置,并具有标记;以及
第2光学传感器,所述第2光学传感器构成为对从所述光源被照射并经由所述标记而得到的标记关联光进行检测。
7.一种光学式分选机,其特征在于,具备:
光源,所述光源构成为向在移送路径上移送中的被分选物照射光;
光学传感器,所述光学传感器构成为对从所述光源被照射并和所述被分选物关联的光进行检测;
判定部,所述判定部构成为基于与和所述被分选物关联的光有关并由所述光学传感器获取的信号,对关于所述被分选物的品质进行判定;以及
中间构件,所述中间构件配置在从所述光源向所述被分选物的所述光的照射方向上的所述光源与所述移送路径之间的位置,且配置在不影响和所述被分选物关联的所述光的检测的位置,并具有标记,
所述光学传感器进一步构成为对从所述光源被照射并经由所述标记而得到的标记关联光进行检测,
所述标记具备多个区域,
所述多个区域分别构成为提供用于基于所述标记关联光来确保所述判定部的判定性能的至少一个以上的功能。
8.根据权利要求7所述的光学式分选机,其特征在于,
所述至少一个功能包括所述光源的光量检测功能、所述光学传感器的位置偏离检测功能、所述光学传感器的焦点偏离检测功能以及所述光学传感器的白平衡确认功能中的至少一个。
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