DE1143345B - Sortiervorrichtung - Google Patents
SortiervorrichtungInfo
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- DE1143345B DE1143345B DEG28191A DEG0028191A DE1143345B DE 1143345 B DE1143345 B DE 1143345B DE G28191 A DEG28191 A DE G28191A DE G0028191 A DEG0028191 A DE G0028191A DE 1143345 B DE1143345 B DE 1143345B
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Classifications
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B07—SEPARATING SOLIDS FROM SOLIDS; SORTING
- B07C—POSTAL SORTING; SORTING INDIVIDUAL ARTICLES, OR BULK MATERIAL FIT TO BE SORTED PIECE-MEAL, e.g. BY PICKING
- B07C5/00—Sorting according to a characteristic or feature of the articles or material being sorted, e.g. by control effected by devices which detect or measure such characteristic or feature; Sorting by manually actuated devices, e.g. switches
- B07C5/34—Sorting according to other particular properties
- B07C5/342—Sorting according to other particular properties according to optical properties, e.g. colour
- B07C5/3425—Sorting according to other particular properties according to optical properties, e.g. colour of granular material, e.g. ore particles, grain
Landscapes
- Spectrometry And Color Measurement (AREA)
- Sorting Of Articles (AREA)
Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Sortiervorrichtung, bei der die zu sortierenden Gegenstände an
fotoelektrischen Meßeinrichtungen vorbeifallen und dabei nach mehreren Farbarten sortiert werden.
Wenn das Sortieren nach mehreren unterschiedlichen Farbarten und nicht nur nach unterschiedlichen
Farbschattierungen erfolgen soll, kommt es auf das relative Reflexionsvermögen der Gegenstände in
zwei oder mehr Teilen des Spektrums und nicht nur auf die innerhalb eines einzigen Spektralbereichs
reflektierte Lichtmenge an. Deshalb muß für jede Farbart eine gesonderte fotoelektrische Meßeinrichtung
vorgesehen sein. Dabei ist es aber außerordentlich wichtig, daß die zu den fotoelektrischen Meßeinrichtungen
übertragene Lichtmenge unabhängig von der Position des Gegenstandes längs seiner Fallinie
und auch von einer kleineren seitlichen Abweichung der tatsächlichen von einer vorgegebenen Fallinie
stets im gleichen Verhältnis auf die fotoelektrischen Meßeinrichtungen aufgeteilt wird, weil andernfalls
die Messung des relativen Reflexionsvermögens in den verschiedenen Spektralbereichen durch zufällige
Schwankungen der Lichtverteilung auf die einzelnen Meßeinrichtungen verfälscht wird.
Diese Aufgabe wird mit der Erfindung dadurch gelöst, daß ein Objektiv ein Bild des abgetasteten
Gegenstandes auf einen Beobachtungsschlitz fokussiert und ein Linsensystem auf der entgegengesetzten
Seite des Schlitzes das Licht auf einen an sich bekannten Lichtleitstab richtet, der nach einem Teilstück
konstanten Querschnitts eine Gabelungsstelle aufweist, hinter der sich der Lichtleitstab in eine Anzahl
von Schenkeln aufgabelt, an deren Enden jeweils eine für die jeweilige Farbart empfindliche fotoelektrische
Meßeinrichtung angeordnet ist und deren Querschnitt entsprechend der für die jeweilige Fotozelle
bestimmten relativen Lichtintensität gewählt ist.
Wie erwähnt, sind Lichtleitstäbe — auch gegabelte Lichtleitstäbe — in der Optik an sich bekannt. Sie
dienen im allgemeinen dazu, unabhängig von der Eintrittsrichtung des Lichtes dem austretenden Bündel
stets die gleiche Richtung zu geben. Im Rahmen der vorliegenden Erfindung kommt es aber nicht so sehr
auf diese Eigenschaft der Lichtleitstäbe an als vielmehr darauf, durch ihren geeigneten Einsatz ein konstantes
Verhältnis in der Lichtverteilung auf die einzelnen fotoelektrischen Meßeinrichtungen zu erzielen
und damit eine einwandfrei arbeitende Farbsortiervorrichtung zu schaffen.
Die erfindungsgemäße Sortiervorrichtung ermöglicht durch ihr sicheres Ansprechen auf mehrere
unterschiedliche Farbarten in vielen Fällen und ins-Sortiervorrichtung
Anmelder:
R. W. Gunson (Seeds) Limited, London
R. W. Gunson (Seeds) Limited, London
Vertreter: Dr. K.-R. Eikenberg, Patentanwalt,
Hannover, Am Klagesmarkt 10/11
Hannover, Am Klagesmarkt 10/11
Beanspruchte Priorität:
Großbritannien vom 20. Oktober 1958 (Nr. 33 485)
Großbritannien vom 20. Oktober 1958 (Nr. 33 485)
Herbert Fraenkel, London,
ist als Erfinder genannt worden
ist als Erfinder genannt worden
besondere für Naturprodukte, bei denen in der Regel mehrere verschiedene Farben vorkommen, überhaupt
erst ein wirksames Sortieren. Dies sei in einigen Anwendungsbeispielen der Erfindung näher erläutert.
Beispielsweise sei die Aufgabe betrachtet, grüne Erbsen aus einer Kollektion von grünen, braunen
und grün-braunen Erbsen auszusortieren. Bei der erfindungsgemäßen Sortiervorrichtung würden in diesem
Fall zweckmäßig zwei Fotozellen verwendet werden, von denen die eine auf »Grün« und die andere auf
»Braun« anspricht. Die von diesen beiden Fotozellen gelief erten Signale steuern eine nachgeschaltete Trennvorrichtung,
welche alle Erbsen, deren Gehalt an »Braun« oberhalb einer vorgegebenen zulässigen
Grenze liegt, ausscheidet und nur die gewünschten grünen Erbsen übrig läßt. Wenn dagegen ein Sortiersystem
mit nur einer einzigen Fotozelle zur Lösung dieser Aufgabe benutzt werden würde, könnte das
Verhältnis von »Braun« zu »Grün« bei den einzelnen Erbsen nicht ermittelt werden, sondern es würde nur
die insgesamt reflektierte Lichtmenge als Meßgröße zur Verfügung stehen, so daß alle Erbsen, die zwar
die richtige Lichtmenge reflektieren, aber zu braun sind, nicht mehr ausgeschieden werden können.
Dieser Mangel läßt sich auch nicht dadurch beheben, daß man den Ansprechbereich der Fotozelle scharf
auf »Grün« begrenzt, denn dann würden umgekehrt auch alle diejenigen Erbsen mit ausgeschieden
werden, deren Braungehalt auch innerhalb der zulässigen Grenze liegt, weil dann ja das reflektierte
braune Licht überhaupt nichts mehr zu dem die Trennvorrichtung steuernden Signal beiträgt.
F09 503/137
In einem anderen Beispiel sei wiederum das Sortieren einer Kollektion von Erbsen betrachtet, und es
sei angenommen, daß die eine richtige grüne Farbtönung aufweisenden reifen Erbsen von denjenigen
getrennt werden sollen, die noch nicht reif genug sind und daher gelblich erscheinen, oder die überreif
sind und daher bläulich-schwarz erscheinen. Da sich der als zulässig zu bewertende grüne Bereich darstellen
läßt als ein entsprechender Bereich des Verhältnisses von »Gelb« zu »Blau«, könnte man zunächst
daran denken, den Sortiervorgang nach Maßgabe der gelben Farbe durchzuführen, indem eine
auf »Gelb« ansprechende Fotozelle verwendet wird, die eine Ausscheidung aller derjenigen Erbsen veranlaßt,
deren Gehalt an »Gelb« ein vorgegebenes Minimum übersteigt. Dabei kann es aber nicht vermieden
werden, daß einzelne der wegen ihres richtigen Gelbgehaltes angenommenen Erbsen mehr als
zulässig »Blau« enthalten und daher zu dunkel sind, so daß sie eigentlich auch mit ausgeschieden werden
müßten. Auch in diesem Beispiel kann mithin der Sortiervorgang nur mit Hilfe einer weiteren, auf
»Blau« ansprechenden Fotozelle wirksam durchgeführt werden, indem nach Maßgabe dieser weiteren
Fotozelle alle Erbsen mit zu großem Blaugehalt ebenfalls ausgeschieden werden. Dabei kann die Anordnung
so getroffen sein, daß die entsprechend der Blaukomponente bzw. Gelbkomponente einer jeden
Erbse von den beiden Fotozellen gelieferten Signale an einen Differenzverstärker geleitet werden, der das
Verhältnis »Gelb« zu »Blau« mißt und im Falle einer zu starken Abweichung dieses Verhältnisses von dem
für eine »perfekte« grüne Erbse ein Signal zur Betätigung der Trennvorrichtung liefert.
Einzelheiten der Erfindung werden nachfolgend an Hand der Zeichnung in einem Ausführungsbeispiel
ausführlich erläutert.
In der Zeichnung stellen dar
Fig. 1 eine Schemaskizze der allgemeinen Arbeitsweise
einer Farbsortiervorrichtung nach der Erfindung,
Fig. 2 einen Schnitt durch ein Teil der Vorrichtung nach Fig. 1 in größeren Einzelheiten.
Die zu sortierenden Gegenstände! (z.B. Erbsen oder Bohnen) werden mittels einer Zufuhreinrichtung
1 in die Farbsortiervorrichtung eingegeben. Diese Zufuhreinrichtung besitzt in der Darstellung
der Fig. 1 die Form eines endlosen Bandes, das eine V-förmige Längsausnehmung zur Aufnahme der
Gegenstände 2 besitzt. Natürlich können aber auch andere Zufuhreinrichtungen benutzt werden. Die zugeführten
Gegenstände 2 fallen frei durch einen würfelförmigen
Rahmen 3 hindurch, der im Innern reflektierende Wandungen besitzt. Hierbei trifft Licht aus
innerhalb des Rahmens angeordneten Lampen auf die Gegenstände auf.
Das von den Gegenständen reflektierte Licht wird durch paarweise angeordnete Fotozellen (oder andere
fotoelektrische Beobachtungseinrichtungen wie z. B. Fotovervielfacher) 4 und 5 beobachtet. In der Darstellung
der Fig. 1 ist nur ein solches Paar gezeigt. Es wird jedoch vorgezogen, vier solcher Paare zu verwenden,
von denen jeweils eines an jeder Seite des Rahmens 3 angeordnet ist. Innerhalb eines jeden
Paares sind den Fotozellen jeweils verschieden gefärbte Filter 6 und 7 vorgeschaltet, so daß die eine
Fotozelle das Licht einer besonderen durch die Gegenstände 2 reflektierten Farbe empfängt, während die
anderen Fotozellen das von den Gegenständen 2 reflektierte Licht einer anderen Farbe aufnehmen.
Die Übertragung des von den Gegenständen 2 reflektierten lichtes zu den Fotozellen 4 und 5 erfolgt
über einen Linsentubus 8, mit dessen Objektiv 9 ein Bild eines Gegenstandes 2 auf einen Schlitz 10 fokussiert
wird, ein Linsensystem 11 und ein transparentes, Y-förmiges Lichtleitelement 12, dessen Gabelungsstelle mit dem Bezugszeichen 13 versehen ist.
ίο Die elektrischen Ausgänge aus den Fotozellen 4
und 5 sind über einen Differenzverstärker 14 geschaltet, dessen Ausgang seinerseits einen elektronischen
Komparator 15 steuert, der auf Grund der ihm zugeführten Signale die gewünschten von den
unerwünschten Gegenständen unterscheiden kann. Sobald ein unerwünschter Gegenstand 2 durch den
Rahmen 3 hindurchfällt und durch den Komparator 15 aufgespürt wird, erfolgt die Übertragung eines
Steuersignals von dem Komparator 15 zu einem elektorisch gesteuerten Ejektor 16, der ständig über eine
Leitung 17 mit komprimierter Luft versorgt wird. Auf das Steuersignal hin wird ein Ventil geöffnet und ein
Luftstrahl tritt aus der Düse 18 des Ejektors 16 aus, um den unerwünschten Gegenstand abzuscheiden.
Die in Fig. 1 nur schematisch dargestellte Anordnung ist in Fig. 2 in Einzelheiten gezeigt.
Das von dem jeweils gerade beobachteten Gegenstand 2 reflektierte Licht läuft durch den Linsentubus
8 hindurch. Dieser Tubus ist mit einem Deckel 41 aus Mattglas bedeckt. Er enthält das Objektiv
9 mit Linsen 42 und 43, den Schlitz 10 und ein Linsensystem 11 mit Linsen 44 und 45. Die Anordnung
ist so beschaffen, daß das Objektiv 9 ein Bild des zu sortierenden Gegenstandes 2 auf den Schlitz
fokussiert. Das Linsensystem 11 auf der entgegengesetzten Seite des Schlitzes richtet das Licht in einen
Stab 12' aus transparentem, lichtleitenden Material, wie beispielsweise Methyl-Methacrylat, der sich an
das Linsensystem anschließt und einen Teil des in Fig. 1 gezeigten Lichtleitelementes 12 bildet. Dieser
Stab 12' ist mit einer Platte 46 aus transparentem, lichtleitendem Material verbunden. Mit dieser Platte 46
ist ein weiterer Stab 12" aus dem gleichen Material verbunden. Die Platte 46 ist an der Grundfläche 47
eines Spiegels 48 befestigt.
Der Stab 12" teilt sich an der Gabelungsstelle 13 in zwei Arme 49 und 50 auf, die etwa V-fÖrmig zueinander
stehen. Diese Arme 49 und 50 führen zu den Fotozellen 4 und 5. Der Arm 49 besitzt einen
kleineren Durchmesser oder Querschnitt als der Arm 50. Das den Stab 12" durchläufende Licht gelangt
an der Gabelungsstelle 13 in die beiden Arme 49 und 50, und zwar derart, daß das Verhältnis der
Lichtmengen in den beiden Armen unabhängig von der Lichtmenge im Stab 12" und nur abhängig vom
Querscnnittsverhältnis der Arme ist. Damit ist sichergestellt,
daß den Fotozellen 4 und 5 stets ein konstanter Anteil des gesamten, in das Lichtleitelement 12
einfallenden Lichtes zugeführt wird.
Jeder Arm 49 und 50 ist mit einem geschliffenen äußeren Ende 51 versehen. Zwischen den Endflächen
51 und der jeweiligen Fotozelle 4 oder 5 ist ein Farbfilter 52 angeordnet. Das aus dem Ende des
Armes 49 austretende Licht erreicht die Fotozelle 4 über einen Spiegel 53.
Da das gesamte von dem jeweils beobachteten
Gegenstand reflektierte und in das Lichtleitelement 12 einfallende Licht über die Gabelungsstelle 13 zwi-
sehen den Armen 49 und 50 laufen muß, wird die auf die Fotozellen 4 oder 5 übertragene Lichtmenge nicht
durch die genaue Lage beeinflußt, in der der Gegenstand 2 beobachtet wird. Demzufolge ist die Lage des
Gegenstandes längs seiner Fallinie oder eine kleine seitliche Abweichung von der vorgegebenen Fallinie
ohne wesentlichen Einfluß auf die relativen zu den Fotozellen 4 oder 5 übertragenen Lichtmengen.
Claims (1)
- PATENTANSPRUCH:Sortiervorrichtung, bei der die zu sortierenden Gegenstände an fotoelektrischen Meßeinrichtungen vorbeifallen und dabei nach mehreren Farbarten sortiert werden, dadurch gekennzeichnet, daß ein Objektiv (9) ein Bild des abgetasteten Gegenstandes auf einen Beobachtungsschlitz (10) fokussiert und ein Linsensystem (11) auf der entgegengesetzten Seite des Schlitzes (10) das Licht auf einen an sich bekannten Lichüeitstab (12,12") richtet, der nach einem Teilstück konstanten Querschnitts eine Gabelungsstelle (13) aufweist, hinter der sich der Lichtleitstab in eine Anzahl von Schenkeln (49, 50) aufgabelt, an deren Enden jeweils eine für die jeweilige Farbart empfindliche fotoelektrische Meßeinrichtung (4, 5) angeordnet ist und deren Querschnitt entsprechend der für die jeweilige Fotozelle bestimmten relativen Lichtintensität gewählt ist.In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschriften Nr. 948 922, 718 434;
USA.-Patentschriften Nr. 1 945 395, 2 625 265;
Grims eh 1, Lehrbuch d. Physik, Leipzig-Berlin, 1942, S. 787 und 788;
VDI-Nachrichten vom 20. 2.1954, S. 3;
Feinwerktechnik, 58 (1954) S. 56 bis 59.Hierzu 1 Blatt Zeichnungen© 309 508/137 1.63
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
GB1143345X | 1958-10-20 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE1143345B true DE1143345B (de) | 1963-02-07 |
Family
ID=10877351
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DEG28191A Pending DE1143345B (de) | 1958-10-20 | 1959-10-20 | Sortiervorrichtung |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE1143345B (de) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2459119A1 (de) * | 1973-12-13 | 1975-06-26 | Gunsons Sortex Ltd | Vorrichtung zum aufspalten von licht |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US1945395A (en) * | 1932-02-25 | 1934-01-30 | Gen Electric | Sorting apparatus |
DE718434C (de) * | 1939-12-08 | 1942-03-12 | Siemens Ag | Gegentaktphotometer |
US2625265A (en) * | 1947-04-01 | 1953-01-13 | Electric Sorting Machine Compa | Photoelectric sorting apparatus |
DE948922C (de) * | 1954-01-19 | 1956-09-06 | Mij Koffiepellerij Blaauwhoede | Sortiervorrichtung fuer Huelsenfruechte |
-
1959
- 1959-10-20 DE DEG28191A patent/DE1143345B/de active Pending
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