DE2538884A1

DE2538884A1 - Verfahren und vorrichtung zum sortieren von erzeugnissen nach inneren merkmalen

Info

Publication number: DE2538884A1
Application number: DE19752538884
Authority: DE
Inventors: Tim Dennis Conway; Paul Frank Paddock
Original assignee: Sunkist Growers Inc
Current assignee: Sunkist Growers Inc
Priority date: 1975-09-02
Filing date: 1975-09-02
Publication date: 1977-03-03

Description

Verfahren und Vorrichtung zum Sortieren von Erzeugnissen nach inneren Merkmalen Die Erfindung befaßt sich mit der automatischen Prüfung und Bewertung von Gegenständen, insbesondere von Zitrusfrüchten, nach inneren Merkmalen, sowie mit dem anschließenden Sortieren der Gegenstände nach Nerkmalsklassen.
In der amerikanischen Patentanmeldung US Serial No. 117 565 der Anmelderin ist ein Verfahren zum Prüfen von Gegenständen wie Zitrusfrüchten auf innerliche Schäden beschrieben. Dazu werden Röntgenstrahlen verwendet, welche gleichzeitig in beiden Bruchthälften das Fruchtfleisch abtasten und nach ihrem Austritt aus der Frucht elektrische Signale erzeugen, welche zum mechanischen Sortieren nach Güteklassen äe nach dem Grad der innerlichen Schäden wie sie von Röntgenstrahlen aufgedeckt werden, weiterverwendet werden.
Röntgenstrahlen sind gefährlich in der Anwendung und gehen wegen ihrer hohen Durchdringungsfähigkeit nur unzureichend Aufschluß über Art und Umfang der innerlichen Schäden von Früchten.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrundeedurch ein neuartige Verfahren und zu dessen Durchführung geeignete Vorrichtungen Abhilfe zu schaffen. Dabei wird vor allem eine größere Anpassungsfähir1Lzeit und Prüfgenauigkeit bei der Ausübung des Verfahrens angestrebt, insbesondere auch die Möglichkeit des Erkennens und Bewertens von innerlichen Schäden, die unterschiedliche Ursachen wie Frost, Granulation, Sonnenbrand, Schieflage des Uliitenendes u.e. haben.
Daneben soll die Erfindung noch folgende Möglichkeiten eröffnen: Des Früfresultat soll, unabhängig von der Fruchtgröße, in Prozenten Schädigung angebbar sein, ein Einfluß der Fruchtgröße auf das PrüfresuXat muß also automatisch kompensierbar sein. Das Prüfergebnis soll nur den Zustand des Fruchtfleisches wiedergeben, den Einfluß der Schale jedoch eliminieren. Das erfindungsgemäße Verfahren soll ferner eine autmatische Klassifizierung und Aussortierung auf der Grundlage des Prüfergebnisses erlauben.
Die Erfindung löst die ihr zugrunde liegende Aufgabe durch ein Verfahren gemäß dem Anspruch 1. Vorteilhafte Weiterbildungen des Erfindungsgedankens und erfindungsgemäße Sortiervorrichtungen sind Gegenstand der weiteren Neben- und Unteransprüche.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend an Rand von Zeichnungen näher beschrieben. Dabei zeigt F i g . 1 schematisch die perspektivische Ansicht einer erfindungsgemäßen Sortiermaschine, F i g j 1A als Detail eine Lichtquelle bestehend aus einem einzigen Laser und einer Strahlaufspalteinrichtung, F i g . 1B als Detail eine Lichtquelle bestehend aus zwei Lasern, F i g . 2 die Ansicht 2-2 gemäß Fig. 1 zur Veranschaulichung der Lage der Meß- und Zeitsteuerfühler in Bezug auf die ankommende Frucht, F i g . 3 den vergrößerten Schnitt 3-3 aus Fig. 2 zur Veranschaulichung des Endabschnitts eines Fotoelektronenvervielfachers mit einer Streuscheibe wie beim Meßfühler, F i g . 4 die Seitenansicht eines Teils der Sortierstation, F i g . 5 das Blockschaltbild der Schaltungsanordnung für die Prüfstation, Oomputersteuerung und die Einrichtungen zum schrittweisen Aussondern der Früchte in der Sortierstation, und F i g , 6A und 6B ausgeführte Schaltungsteile aus dem Blockschaltbild gemäß Fig. 5.
Die in Figur 1 dargestellte erfindungsgemäße Sortiermaschine umfaßt eine Meß- oder Prüfstation Ä und eine Sortierstation B, die mit Abstand zueinander angeordnet und durch einen Förderer miteinander verbunden sind, durch welchen sich die einzelnen Früchte 10 nacheinander und fortlaufend durch die Prüfstation zur Sortierstation hin bewegen lassen, wo sie entsprechend ihren in der Prüfstation bestimmten Merkmalen nach unterschiedlichen Güteklassen getrennt werden.
Die Prüfstation A umfaßt im wesentlichen ein Gehäuse, in dessen oberen Teil 11a eine Lichtquelle 12 untergebracht ist, welche so angeordnet ist, daß ein von ihr ausgehender Lichtstrahl 13 in ein unteres, tunnelförmig ausgebildetes Gehäuseteil 11b gerichtet ist.
Durch das untere Gehäuseteil wird auf einem Weg, der vom Lichtstrahl 13 gekreuzt wird, auf dem Forderer C die Frucht bewegt.
Im Bereich des Lichtstrahls befinden sich unter dem Förderer bei 14 Meßfühler zur Bestimmung der Qualitätsmerkmale.
Die Lichtquelle 12 ist in ihrer allgemeinsten Gestalt eine konzentrierte Quelle von hoher Lichtintensität, zTB. eine Zirkon-Bogenlampe oder eine Quarzglas-WolframSaden-Jodlampe.
Zur Steigerung der Leistungsfähigkeit und zur Erzielung eines gut gebündelten Strahls wird bei Verwendung von punktförmigen oder annähernd punktförmigen Lichtquellen in den Lichtweg vorzugsweise eine Sammellinse 70 eingesetzt, wie in Fig. 1 gezeigt.
Statt einer der oben erwähnten herkömmlichen Lichtquellen benutzt man jedoch am besten einen Laser als Lichtquelle (Fig. 1A) bzw. ein Laserpaar (Fig. 1B).
Im Beispiel gemäß Big. 1A durchläuft der vom Laser 71 ausgesandte Lichtstrahl zunächst eine Strahlaufspaltvorrichtung 72, die aus einem halbversilVerten Spiegel bestehen kann, vorzugsweise jedoch eine wohlbekannte Anordnung von rechtwinkligen Prismen mit teilweise reflektierender Oberfläche (Fig. 1A). Ein Teil des Laserstrahls wird von der Strahlaufspalteinrichtung 72 rechtwinklig nach unten ausgesandt, während ein weiterer Teil des Strahls vom Spiegel bzw. Prisma 73 nach unten reflektiert wird, so daß man zwei parallele Strahlen von annähernd gleicher Intensität erhält.
Der von Strahlmitte zu Strahlmitte gemessene Abstand der beiden Laser-Teilstrahlen sollte etwa so groß sein wie der Abstand der Kollimatoröffnungen 30 in Fig, 2, welche weiter unten noch näher erläutert werden.
In der Anordnung gemäß Fig. 1B werden zwei Laser 74 und 75 verwendet, die beide Lichtstrahlen nach unten aussenden und parallel angeordnet sind, vorausgesetzt, der mechanische Aufbau der verwendeten Laser erlaubt es, diese so dicht anzuordnen, daß der Strahlabstand dem Abstand der Kollimatoröffnungen 30 entspricht. Ist dies jedoch nicht möglich oder schwierig, so rückt man die Laser so dicht zusammen wie möglich und richtet sie auf die beiden oeffnungen 30 aus, so daß jede Öffnung von einem Laserstrahl getroffen wird.
Der Förderer C umfaßt zwei mit seitlichem Abstand angeordnete Ketten, welche über Antriebsräder 16 und nicht dargestellte Leiträder an den gegenüberliegenden Enden des Förderers geführt sind und diesen dadurch in einen oberen Zug und einen unteren Zug unterteilen. Der obere Zug des Förderers wird durch das untere Gehäuseteil lib geführt. Jede Frucht 10 wird ausgerichtet, bevor sie die Prüfstation A erreicht, und wird auf einem flachen Träger 17 transportiert, welcher mittels einer verschwenkbaren Halterung 18 an seinem vorderen Rand so zwischen den Ketten 15a und 15b befestigt ist, daß er zwischen den Ketten schwingend verschwenkt werden kann. Während des Transports von Früchten werden die Träger durch einen sich nach unten erstreckenden, am hinteren Ende des Trägers angebrachten Stützarm 19, der auf einer tiefer liegenden Schiene 20 läuft, in waagerechter Stellung gehalten.
Hat die Frucht die Prüfstation durchlaufen, in der ihr innerer Zustand überprüft wirdeund ein Computer sie daraufhin in eine entsprechende Güteklasse einstuft, dann wird die Frucht zur Sortierstation B transportiert, wo sie automatisch an der ihrer Güteklasse entsprechenden Stelle vom laufenden Förderer entfernt wird.
Wie in Fig. 1 schematisch dargestellt ist, kann die Prüfstation die Früchte in vier Güteklassen GO bis G3 mit von GO nach G3 abnehmender Güte einsortieren. An den jeweiligen Aussortierstellen sind Einrichtungen vorgesehen, welche die mit Hilfe des Computeraklassifizierten und aussortierten Früchte nach Güteklassen getrennt aufnehmen. Diese Einrichtungen können durch Rutschen oder andere herkömmliche Mittel gebildet werden, welche geeignet sind, die Früchte vom Förderer abzufördern. Vorzugsweise finden Förderbänder 21 mit seitlichen Wandungen 22 und 23 Verwendung, welche die Früchte leiten und auf den Bändern halten.
An den jeweiligen Aussortierstellen sind auch Vorkehrungen zum Kippen der Träger 17 getroffen, so daß die Frucht an der vorgesehenen Stelle herunterfällt. Eine hierzu geeignete Sinrichtung ist schematisch in Fig. 4 dargestellt. An jeder Aussortierstelle ist ein verschwenkbarer Schienenabschnitt 20a vorgesehen, der an seinem in der Zeichnung rechts gelegenen Ende um einen Zapfen 24 verschwenkbar gelagert ist. Im Normalfall fluchtet der Schienenabachnitt 20a mit der Kauptschiene 20, kann jedoch mit seinem freien Ende im Uhrzeigersinn aufwärts verschwenkt werden - wie in Fig. 4 strichpunktiert dargestellt - indem eine mit dem Schienenabschnitt 20a verbundene Spule 25 erregt wird. In der angehobenen Stellung dient der Schienenabschnitt 20a als Nocken im Fahrweg einer sich quer zur Schiene erstreckenden Laufrolle 26, die vom Stützarm 19 getragen wird. Folglich wird der Träger 17 entgegen dem Uhrzeigersinn um den Zapfen 18 verschwenkt und gibt seine Frucht an das darunter liegende Förderband 21 ab.
Sobald der herabhängende Träger das Ende des Förderers C erreicht, gelangt die Laufrolle 26 in Berührung mit einer Leitschiene 27, welche den Träger auf der Rücklaufatrecke des Förderers in seine Normallage zurückführt. Der Computer bestimmt, welche Spule erregt wird, um die Frucht an der richtigen Stelle auszusortieren. Die unversehrte Frucht der Güteklasse GO wird bis zum Ende des Förderers transportiert und fällt dort ohne weiteres auf eine Rutsche 28ein Förderband oder dergl., welches die Frucht zu einer Sammelstelle fördert.
Aus Fig. 2 läßt sich ersehen, daß sich die Meßfühler 14 unter einer undurchsichtigen Kollimatorplatte 29 befinden, welche Öffnungen 30 aufweist, die sich mit Abstand untereinander über den Meßfühler 14 befinden und auf diese Weise Eintrittsöffnungen für einen Lichtstrahl darstellen, der zu beiden Seiten des Kerns 31 der Frucht verläuft, während diese durch den Förderer C vorbeibewegt wird.
Wie Fig. 3 zeigt, erlaubt die Kollimatorplatte 29 einem Lichtstrahl 13a den Eintritt in den darunter liegenden Meßfühler 14.
Jeder Meßfühler umfaßt eine Elektronenvervielfacher-Röhre 32 mit einer Anode 33 und einer Kathode 34 (Fig. 6A) mit einer lichtempfindlichen Oberfläche, welche dem einfallenden Lichtstrahl ausgesetzt ist. Der Lichtstrahl wird durch eine Streuscheibe 35 aus Opalglas oder dergleichen zuvor so zerstreut, daß er diffus und gleichmäßiger auf die Fotoemissionsfläche der Elektronenvervielfacher-Röhre auftrifft. Die Steuscheibe ist auf dieser Röhre 32 mittels einer Haltekappe 36 befestigt.
Figur 1 und insbesondere Figuren 2 und 3 zeigen, daß die undurchsichtige Kollimatorplatte 29 mit Abstand untereinander angeordnete Öffnungen 30 besitzt, welche bei Verwendung einer punktförmigen Lichtquelle (wie weiter oben beschrieben) einen Durchmesser von etwa 6-7 mm aufweisen. Bei Verwendung eines Lasers oder Laserpaares, dessen scharf gebündelter, Bleistiftscharfer Lichtstrahl in überraschendem Ausmaß erhalten bleibt, kann der Durchmesser der Öffnungen 30 auf etwa 3-4 mm reduziert werden. Die Kollimatorplatte 29 sollte wenigstens so dick sein wie die Öffnungen 30 weit sind. In jedem Fall sind die Öffnungen 30 wesentlich kleiner als die lichtempfindliche Fläche des Elektronenvervielfachers 32. Um dessen Empfindlichkeit und Lebensdauer zu erhöhenwird vorzugsweise der Strahl des einfallenden 3o Lichts verbreitet, wozu sich zwischen der Öffnung und dem offenen Ende des Elektronenvervielfachers eine Streuscheibe 35 befindet.
Diese besteht z.B. aus Sberfang-Opalglas oder aus einer Klarglasscheibe, deren eine oder beide Seiten mattiert sind. Die Streuscheibe kann auch ein Farbfilter sein, welches nur gewisse Wellenlängen durchläßt und einseitig oder beidseitig mattiert ist. Schließlich kann auch ein einseitig oder beidseitig mattiertes Interferenzfilter verwendet werden. Bei Verwendung eines Lasers nimmt man mit Vorteil ein Interferenzfilter mit schmalem Durchlaßbereich um die Wellenlänge des Lasersherum. Dadurch wird der Einfluß von Streulicht aus der Umgebung herabgesetzt, der natürlich in jedem Fall so weit wie möglich ausgeschaltet werden sollte.
Die Streuscheibe 35 kann auch eine Schicht aus fotochromem Glas umfassen, welches sich bei hoher Lichtintensität selbsttätig verdunkelt, so daß der Lichtempfänger vor einem Schaden infolge von Uberlastung geschützt ist, wenn sich keine Frucht zwischen Lichtquelle und Lichtempfänger befindet.
Besitzt die Lichtquelle ein kontinuierliches Spektrum wie dies bei Zirkon - oder ähnlichen Bogenlampen und bei Hochleistungs-Wolframfadenlampen der Fall ist, dann liegen die Wellenlängen des Lichts im wesentlichen im sichtbaren und nahen Infrarotbereich. Da Zitrusfrüchte allgemein von gelber oder oranger Farbe sind, werden die Wellenlängen am roten und insbesondere am infraroten Ende des Spektrums mit der geringsten Siieuung und Absorption durch die Früchte hindurchgelassen, so daß für Zitrusfrüchte als Teil der Streuscheibe mit Vorteil ein Gelb-, Orange- oder Rotfilter verwendet wird.
Als Laser eignet sich besonders ein herkömmlicher Helium-Neon-Laser, dessen Wellenlänge von 633 nm gut auf Zitrusfrüchte zugeschnitten ist. Es lassen sich jedoch auch Laser mit anderen Wellenlängen benutzen, so zum Beispiel die gewöhnlich erhältlichen Infrarot-Laser, welche Licht der Wellenlängen 1152 nm und 3391 nm aussenden. Bei der Verwendung von Infrarotstrahlen ist jedoch darauf zu achten, daß ein Elektronenvervielfacher eingesetzt wird, der im fraglichen Wellenlängenbereich eine gute Empfindlichkeit aufweist. Statt Elektronenvervielfachern kommen insbesondere bei Infrarotstrahlung auch andere Lichtempfänger in Betracht.
Es ist von Vorteil, dieselbe Frucht nacheinander mit Licht von zwei verschiedenen Wellenlängen abzutasten. Der Unterschied in den Antwortsignalen ist häufig ein Erkennungsmerkmal fiir innere Schadstellen.
Die Arbeitsweise der Elektronenvervielfacher ist allgemein bekannt. Es sei nur kurz erwähnt, der der von der Kathode ausgehende Elektronenstrom verstärkt wird und zu einer Ausgangsspannung führt, welche ein Maß für die Lichtabsorption durch die Frucht ist.
Für einen einwandfreien Betrieb wird der Anodenstrom im freien Lichtstrahl auf 10 /uA eingestellt durch entsprechende Einstellung der hohen Vorspannung an der Elektronenvervielfacherröhre.
Da die Fruchtschale ein anderes Streu- und Absorptionsverhalten zeigt als das Fruchtfleisch, erhält man am Elektronenvervielfacher häufig eine hohe ausgangsspannung, wenn die Meßfühler vom Schalenbereich zum Fruchtfleisch hin wandern. Es ist natürlich wünschenswert, den durch ein derartiges Spannungssignal hervorgerufenen Fehler zu eliminieren. Deshalb läßt man den Zeitraum der Schadensbestimmung erst beginnen, nachdem der Meßfühler den Schalenbereich verlassen hat, und beendet diesen Zeitraum,ehe der Meßfühler in den gegenüberliegenden Schalenbereich eintritt.
Die Eliminierung der Meßfehler wird dadurch bewerkstelligt, daß wei Zeitsteuerfühler 37 und 38 -wie Fig. 2 zeigt - so angeordnet sind, daß - in Bewegungsrichtung des Förderers C gesehen -der eine Fühler vor den Meßfühlern 14 und der andere dahinter liegt. Die Zeitateuerfühler werden von der Platte 29 getragen und lassen sich unabhängig voneinander von Hand durch Schrauben 39 einstellen. Die Zeitsteuerfühler arbeiten mit einer Zeitsteuerschaltung zusammen, die noch im einzelnen besprochen wird, um Zeitsteuersignale für die Koordinierung bestimmter Betriebsphasen des Computers abzuleiten, der die innere Güte der Früchte berechnen soll. Es sei kurz erwähnt, daß die Zeitsteuerfühler ein Paar Silizium-Fotodioden 40 und 41 (Fig. 6A) umfassen. Diese Dioden sind parallel geschaltet und dergestalt in einer Schaltung angeordnet, daß die Ausgangsspannung dieser Schaltung auf die Hälfte abfällt, wenn einer der Zeitateuerfühler auf den Schalenbereich am vorderen Ende der Frucht gerichtet ist, und daß die Ausgangsspannung auf Null abfällt, wenn beide Zeitsteuerfühler auf die Frucht gerichtet sind. Der Abstand (a) der Fotodioden ist so bemessen, daß er im wesentlichen mit der mittleren Schalendicke (b) am vorderen und rückwärtigen Ende der Frucht übereinstimmt.
Nun zu den Schaltungen in Figuren 5, 6A und 6B. Sie zeigen im einzelnen den AuSbau des Computers und der zugehörigen Zeitsteuerschaltung. Der Computer ermittelt die inneren Schäden der Früchte und steuert deren Aussortieren nach vorbestimmten Güteklassen. Die zu den Meßfühlern 14 gehörenden Elektronenvervielfacher-Röhren 32 liefern an Schaltkreise 42 und 43, mit denen sie über ihre Anoden 33 verbunden sind, Eingangssignale. Die Schaltkreise 42 und 43 sind einander ähnlich und dienen zur Ermittlung der inneren Fruchtschäden. Die Kathoden 34 der Elektronenvervielfacher sind mit einem Trimmpotentiometer 44 verbunden, dessen beweglicher Kontakt 45 an eine Hochspannungsquelle von -600 Volt angeschlossen ist. Mit dem Trimmpotentiometer läßt sich die Röhrenvorspannung und damit der Anodenstrom einstellen. Die festen Enden des Trimmpotentiometers sind über den Widerstand 46 miteinander verbunden. Der Widerstand 46 besitzt eine Mittenanzapfung, die in bekannter Weise mit einer elektrostatischen Abschirmung verbunden ist. Die mit der Ziffer 47 bezeichnete Ausgangsspannung wird in beiden Fällen zunächst einem Vorverstärker 48 zugeführt. Da die beiden Schaltkreise 42 und 43 ähnlich aufgebaut sind, soll nachfolgend nur der Schaltkreis 42 erläutert werden.
Der Vorverstärker 48 dient zum Abtrennen der Ausgangssignale von den Meßfühlern 14 und zum Verstärken der Ausgangsspannung der Elektronenvervielfacher. Der Vorverstärker umfaßt eine gewöhnliche Verstärkergrundschaltung Al, die mit den Widerständen R1 und R3 eine Rückkopplungsschleife bildet, welche die Stufenverstärkung annähernd auf den Faktor 10 einstellt.
Der Kondensator Cl setzt die Stufenverstärkung bei hohen Frequenzen auf den Faktor 1 herab.
Der Ausgang des Vorverstärkers 48 ist über einen Widerstand R5 mit dem Eingang eines Rauschfilters 49 verknüpft, welches hochfrequente Rauschaignale unterdrückt, welche nichts mit dem Meßsignal und der Schadstelle in der abgetasteten Frucht zu tun haben. Dieses Tiefpaßfilter umfaßt eine gewöhnliche Verstärkergrundschaltung A3. Ein Kondensator C5 und ein Widerstand R7 sind parallel geschaltet und bilden eine Rückkopplungsschleife, die mit dem Widerstand R5 zusammenwirkt. Ein Widerstand R9 und ein Kondensator C3 wirken in der Weise mit dem Verstärker zusammen, daß die Verstärkung oberhalb 250 Hz um 12 db pro Oktave absinkt.
Das Ausgangssignal des Rauschfilters 49 wird einem logarithmischen Verstärker 50 zugeführt, der zur Kompensation des Absorptionsverhaltens der Früchte dient und die Ausgangsspannung bis auf +10 Volt heraufsetzt. Nach der Kompensation bewirkt eine Schadstelle in einer kleinen Frucht die gleiche Signaländerung wie in einer großen Frucht. Der logarithmische Verstärker verwendet eine gewöhnliche Verstärkergrundschaltung A5 mit einem Widerstand R11 zur Balanceregelung, die zur Unterdrückung der Offsetspannung am Verstärkerausgang einstellbar ist.
Ein Widerstand R 13 ist in eine Verstärkungssteuerschaltung eingefügt und dient zur genauen Einstellung der logarithmischen Übertragungsfunktion.
Der Ausgang des logarithmischen Verstärkers ist mit einem Hochpaßfilter 51 verbunden, welches niederfrequente Signale unterdrückt, die von Driftfehlern, Unregelmäßigkeiten von mehr als 5 mm Länge in den Früchten und von Dickenunterschieden von einer Seite bis zur anderen Seite der Frucht herrühren. Das Hochpaßfilter umfaßt eine gewöhnliche Verstärkergrundschaltung A7. Der Kondensator C9 und der Widerstand R17 bilden eine Rückkopplungsschleife, welche im Zusammenwirken mit den Kondensatoren C7 und C11 sowie mit dem Widerstand R15 die Verstärkung unterhalb 75 Hz um etwa 12 db pro Oktave herabsetzt.
Die Ausgänge der beiden Hochpaßfilter 51 in den Schaltkreisen 42 und 43 sind mit den Eingängen eines gewöhnlichen Differenzverstärkers 52 verbunden, der die beiden gefilterten und kompensierten Ausgangssignale der Schaltkreise 42 und 43 voneinander subtrahiert. Das Ausgangssignal des Differenzverstärkers entspricht für kleine Anomalien in den Früchten der Differenz aus den Signalwerten, die auf der einen bzw. auf der anderen Seite des Kerns der Früchte aufgenommen sind. Gute Früchte haben nur wenig Anomalien; bei ihnen ist das Ausgangs signal verhältnismäßig gering. Schlechte Früchte bewirken Ausgangssignale, die aus vielen hohen Impulsen bestehen.
Der Differenzverstärker 52 umfaßt eine Verstärkergrundschaltung A9, welche ihre Singangssignale über Widerstände R 19 bzw.
R 20 empfängt. Widerstände R 21 und R 22 stellen die differentielle Verstärkung etwa auf den Faktor 7 ein. Die Kondensatoren C13 und C14 bilden zur Abschwächung oberhalb 500 Hz eine wechselstrommäßige Rückkopplungsschleife.
Der Differenzverstärker 52 gibt sein Ausgangssignal an einen Verstärker 53 weiter, der zur Einstellung des Verstärkungsfaktors bei verschiedenen Typen innerer Schäden der Früchte dient. Die Einstellung wird von einem Steuerzentrum aus gesteuert. ZunL Beispiel zeigen Untersuchungen, daß eine Granulierung bei den Früchten eine höhere Verstärkungseinstellung erfordert als ein Brostschaden. Der Verstärker 53 umfaßt eine Verstärkergrundschaltung A10. Eine Gleichstrom-Rückkopplungsschleife mit einem Widerstand 224 stellt einen konstanten Räckkopplungsfaktor ein. Ein veränderlicher Erngangswiderstand R23 erlaubt eine Einstellung des Verstärkungsfaktors von 1 bis 10. Ein parallel zum Widerstand R24 geschalteter Kondensator C15 bildet eine wechselstrommäßige Rückkopplungsschleife zur Verminderung des Rauschens bei hohen Frequenzen.
Das Ausgangssigaal des Verstärkers 53 wird einem Absolutwert-Verstärker 54 zugeführt, der die beiden miteinander verknüpften Verstärkergrundschaltungen All und A12 umfaßt. Der Verstärker All arbeitet als Umkehrschaltung nur für positive Signale mit dem Verstärkungsfaktor 1. Eine Diode D1 reduziert bei negativen Signalen den Verstärkungsfaktor auf Null. Der Verstärker A12 dient als Summierverstärker. Er besitzt eine Gleichstromruckkopplungsschleife mit dem Widerstand R28 zur Einstellung eines konstanten Rückkopplungsfaktors. Ein Widerstand R 27, der mit dem Widerstand R 28 in Reihe verbunden ist, stellt die Verstärkung des Verstärkers A 12 für Eingangssignale vom Verstärker 53 auf den Wert 1 ein, während ein Widerstand R29 die Verstärkung des Verstärkers A 12 für vom Verstärker All kommende Signale auf den Wert 2 einstellt. Das Ausgangssignal des Absolutwert-Verstärkers 54 ist der Absolutwert seines Eingangssignals und enthält die augenblickliche Größe der Dickenunterschiede der zu beiden Seiten des Kerns einander gegenüberliegenden Fruchthälften.
Der Absolutwert-Verstärker 54 (Fig. 6A) ist über eine Leitung 55 mit dem Eingangswiderstand R37 (Fig. 6B) einer Integrierschaltung 56 verbunden. Diese integriert das Absolutwertsignal über den Zeitraum hinweg, während dem die Frucht durch den Förderer C an den Meßfühlern 14 vorüberbewegt wird. Der Integrationswert entspricht der Summe der Flächen unter allen Absolutwertimpulsen. Der Integrationswert ist bei schlechten Früchten sehr viel größer als bei guten Früchten, weil bei schlechten Früchten mehr und größere Impulse auftreten. Die Integrierschaltung 56 umfaßt eine Verstärkergrundschaltung A13, welche durch einen elektronischen Schalter S1 gesteuert wird. Der elektronische Schalter empfängt vom Spannungsausgang V2 der Zeitsteuerschaltung (Fig. 6A) ein Steuerspannungssignal und bewirkt, daß die Integratorschaltung solange ein susgangssignal erzeugt, wie die Meßfühler 14 das Fruchtfleisch abtasten. Wenn der elektronische Schalter S1 geöffnet ist, wird ein Kondensator C18 mit konstanter Ladegeschwindigkeit, welche durch das Ausgangssignal der Verstärkergrundschaltung A12 und den Widerstand R37 bestimmt wird, aufgeladen. Ist der Schalter S1 geschlossen, so bewirken die Widerstände R38 und R 39, daß das Ausgangssignal der Verstärkergrundschaltung A13 konstant bei O Volt bleibt. Ein Kondensator C19 verhindert Überschwinger im husgangssignal der Verstärkergrundschal lg A13, wenn der Schalter schließt.
Ein Sägezahngenerator 57 erzeugt eine Sägezahnkurve, welche zur Kompensation unterschiedlichFruchtgröße veränderbar ist, um für jede beliebige Ladung von Früchten höchstmögliche Meßgenauigkeit zu erzielen. Zwar ist die Sortiermaschine so ausgelegt, daß Früchte mit Durchmessern von 5 cm bis 15 cm sortiert werden können, jedoch können kleine Früchte genauer sortiert werden1 wenn bei der Einstellung der Größenkompensation jeweils die maximal auftretende Fruchtgröße berücksichtigt wird.
Der Sägezahngenerator 57 verwendet eine Verstärkergrundschaltung A14, welche durch einen elektronischen Schalter 52 gesteuert wird. Der Schalter S2 liegt in einer Integrierschaltung, die der Integrierschaltung 56 ähnlich ist. Der Widerstand R31 dient zur Einstellung der zentralen Steuerung und bildet zusammen mit dem Widerstand R32 einen Spannungsteiler, der das Eingangssignal auf ein konstantes Gleichstromniveau einstellt. Die Integration dieses Eingangssignales führt über die lineare Aufladung des Kondensators C17 zur Sägezahnkurve. Die Widerstände R35 und R36 bilden einen Spannungsteiler, der die Ausgangsspannung der Verstärkergrundschaltung auf genau - 0,5 Volt einstellt, wenn der Schalter S2 geschlossen ist.
Die Ausgaagssignale der Integrierschaltung 56 und des Sägezahngenerators 57 werden einer Dividierschaltung 58 zugeführt, welche eine in bekannter Weise arbeitende Dividiergrundschaltung DV1 enthält und das Ausgangssignal der Integrierschaltung 56 durch das Ausgangssignal des Sägezahngenerators dividiert.
Da das Ausgangssignal der Integrierschaltung der Ges amtschädigung der jeweiligen Frucht proportional ist und das Ausgangssignal des Sägezakngenerators der Fruchtgröße proportional ist, gibt der Quotient eine relative, größenunabhängige Schädigung an. Mit anderen Worten, das Ausgangssignal der Dividierschaltung ist der gesamten Schädigung in einer sehr dünnen Schicht der Frucht, dividiert durch die Länge der Schicht, proportional. Es ist denkbar und liegt im Rahmen der Erfindung, daß die Sägezahnkurve durch eine Parabel als Divisor ersetzt wird, um eine zweidimensionale, die Querschnittsfläche berücksichtigende Kompensation der Fruchtgröße zu bewerkstelligen statt einer Kompensation lediglich über den Durchmesser der Früchte.
Eine Signalhalteschaltung 59 empfängt das Ausgangssignal der Dividierschaltung 58, welches die bei 60 dargestellte Gestalt hat. Die Signalhalteschaltung hat den Zweck, den letzten größenkompensierten Signalwert am Ausgang der Dividierschaltung solange aufrechtzuerhalten, bis die nachfolgende Frucht zu den Meßfühlern 14 gelangt. Sie erzeugt daher ein verlängertes Signal wie bei 61 dargestellt.
Die Signalhalteschaltung 59 umfaßt eine Verstärkergrundschaltung A15, welche durch einen elektronischen Schalter 53 gesteuert wird. Der Schalter S3 ist mit der Zeitsteuerschaltung verknäpft, von deren Spannungsklemme V1 er seine ihn betätigende Spannung bezieht. Die Verstärkergrundschaltung A15 besitzt den Verstärkungsfakter 1 und hat eine Rückkopplungsschleife mit dem Widerstand R41 sowie einen Widerstand R40 am Verstärkereingang. Wenn der Schalter S3 geschlossen ist, wird der Kondensator C21 auf die Verstärkerausgangsspannung aufgeladen.
Wenn der Schalter S3 geöffnet ist, wird das Eingangssignal abgetrennt und das Ausgangssignal des Verstärkers A15 wird ohne nennenswerten Abfall einige Sekunden lang auf dem Spannungsniveau des Kondensators C21 gehalten. Ein Kondensator C28 dient zur Minderung der Verstärkung bei Frequenzen oberhalb 500 @@.
Zum Schalten des Ausgangs der Signalhalteschaltung 39 ist ein Schaltnetzwerk 62 vorgesehen, welches den Ausgang einschaltet, solange dieser das Signal hält, und während der Abtastphase abschaltet, wie durch die Form des Ausgangssignals 60 der Dividierschaltung 58 angedeutet. Das Schaltnetzwerk 6@ umfaßt eine Verstärkergrundschaltung A16, die durch einen mit der Spannungsklemme V2 der Zeitsteuerschaltung verbundenen elektronischen Schalter S4 gesteuert wird. wenn der Schalter S4 geschlossen ist, arbeitet der Verstärker mit dem Verstärkungsfaktor 1. Ist der Schalter S4 geöffnet, fällt die Rückkopplung über den Widerstand lX45 auf Null ab und das Ausgangssignal verschwindet. Ein Ausgangssignal tritt bei diesem Verstärker somit nur während der Signalhaltephase auf.
Das Ausgangsaigual des Schaltnetzwerks 62 wird einer Sortierschaltung 67 zugeführt, welche im wesentlichen drei Spannungsvergleicher umfaßt, von denen jeder eine andere Schwellenspannung besitzt. Das für die jeweilige Frucht charakteristische Meßwertsignal vorn Ausgang des Schaltnetzwerks 62 wird über die Eingangswiderstände R46, R47 bzw. R48 den Verstärkergrundschaltungen A17, A18 bzw. A19 der drei Spannungsvergleicher zugeführt. Die Schwellenspannug für die den jeweiligen Güteklassen, in die die Früchte einsortiert werden sollen, zugeordneten Spannungsvergleicher wird durch die Widerstände R52, R53 und R54 bestimmt und eingestellt und den Verstärkern A17, A18 und A19 über die Widerstände R49, R50 und R51 zugeführt. Ist das Verstärkereingangssignal größer als die Schwellenspannung eines der Spannungsvergleicher, dann wird die ihm zugeordnete Diode D8, D9 bzw. D10 umgepolt und das Ausgangssignal des entsprechenden Verstärkers springt von Null auf +8 Volt. Diese Ausgangsspannung wird den anderen Verstärkern über die Dioden-Widerstandskombinationen D5-R55, D6-R56 bzw. D7-R57 zugeführt, um zu verhindern, daß mehr als ein Spannungsvergleicher-Ausgangssignal zur gleiches Zeit den entsprechend zugeordneten Ausgangsklemmen G-3, G-2 und G-1 zugeführt wird.
Zu der beschriebenen Schaltungsanordnung ist noch zu haben, daß einer der Verstärker anspricht und die Ausgangssignale all Spannungsvergleicher Null sind, wenn das Eingangssignal unterhalb der vom Widerstand R54 eingestellten Schwellenspannung des Verstärkers A 19 liegt. Liegt das Eingangssignal oberhalb der Schwelle des Verstärkers A19, aber unterhalb der vom Widerstand R53 eingestellten Schwelle des Verstärkers A18, dann sprich-t der Verstärker h19 an und es erscheint an der Klemme G-1 eine Ausgangsspannung von +S Volt. Lie-t das Eigangssignal oberhalb der Schwelle des Verstänkers \13, aber unterhalb der durch den Widerstand R52 eingestellten Schwelle des Verstärkers A17, dann spricht der Verstärker A18 an und an der Klemme G-@ erscheint eine Ausgangsspannung von +3 Volt. Diese wird zum Verstärker A19 zurückgeführt, um ihn abzuschalten. Ähnlich wird Verfahren, wenn das Eingangssignal oberhalb der Schwelle des Verstärkers A17 liegt und die Ausgangsspannung an der Klemme G-3 erscheint. Das Ausbleiben einer Spannung an allen drei Klemmen G-1, G-2 und G-3 zeigt an, daß die abgetastete Frucht einen Schadenswert aufweist, der unter dem kleinsten, für Früchte der Güteklasse G-1 geltenden Schadenswert liegt.
Der Computer und das Sortieren der Früchte werden gesteuert und koordiniert durch eine Zeitsteuerschaltung, die nachfolgend näher beschrieben wird. Die Zeitsteuerschaltung ist mit dem Ausgang der Fotodioden 40 und 41 (Fig. 6A) verknüpft. Die Fotodioden sind an den Eingang eines Vorverstärkers 69 angeschlossen, der eine Verstärkergrundschaltung A20 aufweist, solche mit einem aus den Widerständen R57 und R58 gebildeten Spannungsteiler verbunden ist. Der Spannungsteiler wiederum dicht dazu, an die Fotodioden im Normalfall eine Sperrspannung zu legen. Das Meßsignal der Zeitsteuerfühler 37 und 38 wird dem Verstärker A20 über das R-C-Glied C25-R60 aufgegeben. Die Widerstände R59 und R61 bilden eine Rückkopllungsschleife, die den Verstärkungsfaktor auf etwa 5 einstellt. Der parallel geschaltete Kondensator C24 reduziert den Verstärkungsfaktor zu 1 bei hohen Frequenzen.
Ein Schaltkreis 64 ist zur Einstellung des Niveaus der Zeitsteuerspannung vorgesehen. Er umfaßt eine Verstärkergrundschaltung A21, an deren Eingang eine Gleichspannung liegt, deren Niveau durch einen veränderbaren Widerstand R64 einstellbar ist. Der Widerstand R64 befindet sich zweckmäßig an einem zentralen Steuerpult und dient zur Kompensierung unterschiedlicher Schalendicken der abgetasteten Früchte. Die durch den Widerstand R64 festgelegte Spannung wird über den Widerstand R63 zu dem Zeitsteuersignal addiert, welches vom Vorverstärker 69 kommt. Bei 65 ist die Form des Ausgangssignals beispielhaft dargestellt.
Anhand dieses Beispiels sieht man, daß die Kompensation unterschiedlicher Schalendicke so eingestellt wird, daß die Punkte X-X auf der Signalkurve 65 auf dem Niveau O Volt liegen. Der Integrator 56 wird somit dann eingeschaltet, wenn die Frucht die Meßfühler 14 gerade erreicht hat, und wird ausgeschaltet, ehe die Frucht den Meßbereich wieder verläßt.
Das Ausgangssignal des Schaltkreises 64 wird sodann einer Spannungsvergleichsschaltung 66 zugeführt, welche als Zeitsteuerschalter arbeitet. Sie umfaßt eine Verstärkergrundschaltung A22, die ihr Singangssignal über den Widerstand R66 bezieht. Der Eingangsstrom bildet je nach seiner Polarität eine Stromschleife über die Diode D3 oder die Diode D4. Am Ausgang des Verstärkers liegt eine Spannung von -8Volt bei positivem Eingangssignal und von +8Volt bei negativem Eingangssignal. Die Widerstände R68 und R70 bringen die Ausgangsspannung auf -8 Volt, wenn die Diode D4 leitend ist, während bei leitender Diode D3 die Widerstände R67 und R69 die Ausgangsapannung auf +8 Volt bringen. Die Spannung an der Klemme V1 gibt daher die Polaritätswechsel der Ausgangsspannung wieder.
Das Ausgangssignal des Spannungsvergleichers 66 wird an eine Verzögerungsschaltung 67 weitergeleitet, in welcher das Signal umgekehrt und verzögert wird, so daß der mit der Klemme V1 verbundene Schalter S3 für die Signalhalteschaltung 59 ein wenig früher schließt als der mit der Klemme V2 verbundene Schalter S1 der Integrierschaltung 56 öffnet. Widerstände R71 und R72 in der Verzögerungsschaltung dienen zur Einstellung des Gleichspannungs-Verstärkungsfaktors 1, während die signifikaXe Aufladezeit des Kondensators C27 die Zeitverzögerung zwischen dem Eingang und dem Ausgang der Verzögerungsschaltung bewirkt.
Es ist ein bedeutendes Merkmal der Erfindung, daß der ermittelte relative Schadenswert einer bestimmten Frucht solange gespeichert bleibt, bis die Frucht auf dem Förderer C jenen Punkt in der Sortierstation B erreicht, an dem sie der ermittelten Güteklasse entsprechend aussortiert werden und den Förderer verlassen soll. Zu diesem Zweck ist an jede der Klemmen G-l, G-2 und G-3 der Sortierschaltung 63 ein Schiebetregister 76 (Fig. 5) angeschlossen. Es hat eine herkömmliche Bauart und besitzt für jede Fruchtposition zwischen der Prüfstation A und der Stelle, wo die Frucht aussortiert wird, einen Speicherplatz. Synchron mit der Bewegung der Früchte durch die Prüfstation wird in jedem Schieberegister die gespeicherte Information von einem Speicherplatz auf den nächsten geschoben.
Zur Synchronisierung sind Schaltmittel vorgesehen, die z.B.-die Spannungsaignale an der Klemme V1 der Zeitsteuerschaltung verwenden, oder ein anderer synchronisierter Impulsgenerator 6S, z.B. ein optischer Abtaster einer rotierenden Welle, ein mechanisch durch eine rotierende Welle betätigter Mikroschalter, magnetisch von einer rotierenden Welle abgeleitete Schaltimpulse oder dgl.
Wenn die jeweilige Frucht die Stelle erreicht, an der sie aussortiert werden 9011, wird vom Schieberegister aus eine dieser Stelle zugeordnete Spule 25 erregt und damit der Mechanismus zum Kippen des Fruchdrägers 17 betätigt. Die Frucht fällt dann in eine Auffangeinrichtung für die entsprechende Güteklasse. Die makellosen Früchte werden nicht an der G-1-, G-2- oder G-3-Station aussortiert, sondern werden bis zur G-O-Station transportiert.
Nachfolgend sind die Bauelemente der Schaltungsteile des beschriebenen Ausführungsbeispiels einer Sortiermaschine aufgelistet: Verstärker Al, A2 Burr-Brown 1557/15 A3, A4 lt 11 3007/15 A5, A6 " " 4007/40 A7, A8 " " 3007/15C A9 " " 3006/15C A10 " " 3009/15C A11, A12 " " 3007/15C A13-A16 lt lt 3006/15C A17, A18, A19 " " 3009/15C A20 lt II 3007/15C A21 lt " 3009/15C A22, A23 " " 3007/15C Schalter Sl-ß4 Burr-Brown 9580/15 Dividierschaltung DVl Burr-Brown 4098/25 Widerstände R1, R2 2.43K Ohm R3, R4 24.3K " R5, R6 15K R7, R8 13.7K R9, R10 6.81K R11, R12 10K " (Potentiometer) R13, R14 20K " (Potentiometer3 R15, R16 4.53K " R17, R18 20.5K " R19, R20 1.5K " R21, R22 10K " R23 10K " (Potentiometer) R24-R28 10K " R29 10K ' (Potentiometer) R30 10K " R31 10K lt (Potentiometer) R32 4.99K Ohm R33 1M R34 10K " R35 1.5K " R36 30.9K " R37 100K " R38-R48 10K R49-R51 15K R52-R54 10K " (Potentiometer) R55, R56 4.99K " R57, R58 1M " R59 20.5K " R60 1M " R61 100K " R62 33.2K R63 51.1K " R64 10K " (Potentiometer) R65 150K R66 100K " R67, R68 10K " R69, R70 4.99K " R71, R72 100K " Kondensatoren C1, C2 0.01 µF C3, C4 0.133 µF C5, C6 0.033 µF C7-C12 0.22 µF C13-C15 0.01 µF C16 330 pF C17 0.05 µF C18 0.10 µF C19 330 pF C20 1000 pF C21 0.10 µF C22, C23 1000 pF C24 0.0033 µF C25 1.0 µF C26 1000 pF C27 .033 µF Dioden D1-D7 IN4154 D8-D10 IN3155 Fotodioden 40, 41 Electro-Nuclear Labs IB 0515 Fotoelektronenvervielfacher 32 RCA 6199

Claims

Patentansprüche; Verfahren zum automatischen Aussortieren innerlich beschädigter Zitrusfrüchte von unbeschädigten Zitrusfrüchten, g;ekennzeichnet durch die folgenden Verfahrensschritte: a.) Abtasten des Fruchtfleisches mit Lichtstrahlung (13) gleichzeitig zu beiden Seiten des Kerns (31) der Frucht (10); b.) Messen der Schwankungen der Lichtdurchlässigkeit der abgetasteten Fruchtfleischbereiche; c.) Integration der gemessenen Schwankungen; d.) Klassifizierung der Früchte (10) nach den integrierten Meßwerten.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei der Prüfung von Früchten (10) mit Kern (31) die Früchte (-10) hinsichtlich der Lage des Kerns (31) gleichmäßig ausgerichtet und durch den Strahlengang des abtastenden Lichtstrahls (13) bewegt werden.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnetX daß zur Erzielung eines relativen prozentualen Schadenswertes die integrierten Meßwerte hinsichtlich der Größe der Früchte (10) kompensiert werden.
4. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet daß als Lichtstrahlung (13) Laserstrahlen verwendet werden.
5. Verfahren nach Arspruch 4, dadurch aekennzeichnet, daß die Laserstrahlen (13) eine Wellenlänge von annähernd 633 nm aufweisen.
6. Vorrichtung zum Sortieren von Gegenständen nach einem normalen inneren Merkmal oder Abweichungen davon, gekennzeichnet durch das Vorhandensein a) einer Prüfstation (A); b) einer Sortierstation (B) mit einer Anzahl von Aussortierstellen, die den verschiedenen möglichen Merkmalsklassen entsprechend den inneren Merkmalen der Gegenstände zugeordnet sind; c) von Fördermitteln (C),welche die Gegenstände nacheinander und kontinuierlich durch die Prüfstation (A) zur Sortierstation (B) fördern; d) einer mit Lichtstrahlen (13) arbeitenden Einrichtung in der Prüfstation (A) zur sukzessiven Abtastung der Gegenstände und Bestimmung von Abweichungen des inneren Zustands von der Norm und Bestimmung ihrer Merkmalsklasse; und e) an jeder Aussortierstelle von Mitteln (20-26) zur Entfernung der Gegenstände vom Förderer (C) an der der Merkmalsklasse des jeweiliges Gegenstandes zugeordneten Aussortierstelle.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die mit Lichtstrahlen (13) arbeitende Einrichtung (12) durch wenigstens einen Laser (71,74,75) gebildet wird.
8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnets daß die Lichtatrahlung (13) eine Wellenlänge von ungefähr 633 nm aufweist.
9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4-8, dadurch gekennzeichnet daß die mit Lichtstrahlen (13) arbeitende Einrichtung zwei mit Abstand nebeneinander angeordnete Meßfühler (14) aufweist, welche zum Empfang von Lichtstrahlen ausgerichtet sind, welche auf benachbarten Wegen den Gegenstand durchquert haben.
10. Vorrichtung zum automatischen Auswählen von Gegenständen nach ihrer Lichtdurchlässigkeit aus einer Anzahl von im wesentlichen kugelförmigen Gegenständen, gekennzeichnet durch das Vorhandensein a) einer Lichtquelle (12); b) von Mitteln zum tberführen der aufeinander folgenden Schwankungen der Lichtdurchlässigkeit zwischen verschiedenen Bereichen auf gegenüberliegenden Seiten beidseitig des Mittelpunktes eines jeden abgetasteten Gegenstandes in ein integriertes elektrisches Signal; und c) von Mitteln zum Auswählen zwischen den Gegenständen auf der Grundlage des integrierten elektrischen Signals.
11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnetz daß die Lichtquelle (12) wenigstens einen Laser (71,74, 75) umfaßt.
12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet daß das Laserlicht eine Wellenlänge von ungefähr 633 nm aufweist.
13. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Gegenstände Früchte (10) mit einem Kern (31) sind.
14. Verfahren zum automatischen Auswählen von Früchten mit einer Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Früchte (10) in Bezug auf die Lage ihrer Kernbereiche (31) zunächst gleichmäßig ausgerichtet und dann durch den Gang der Lichtstrahlen (13) bewegt werden.
15. Vorrichtung nach Anspruch 10 und 14, dadurch geRennzeichnet daß Mittel zum Begrenzen der Integration der gemessenen Schwankungen der Lichtdurchlässigkeit auf den Bereich des Fruchtfleisches zwischen den dichteren Schalen an der Vorder-und Rückseite der Früchte (10) vorgesehen sind,
16. Vorrichtung nach Anspruch 13 zum Auswählen von Früchten, die nach dem Verfahren gemäß Anspruch 14 ausgerichtet sind, dadurch gekennzeichnets daß die Mittel zum Überführen der Schwankungen in ein integriertes elektrisches Signal Meßfühler (14) umfassen, welche zum Empfang von Lichtstrahlen (13) ausgerichtet sind, die die Frucht (10) auf ihrem Weg durch den Strahlengang auf gegenüberliegenden, durch die Achse des Kerns (31) der Frucht (10) getrennten Seiten durchquert haben.
17. Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet daß die Lichtquelle (12) durch wenigstens einen Laser (71, 74, 75) gebildet wird.
18. Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet daß das Laserlicht eine Wellenlänge von ungefähr 633 nm aufweist.
19. Vorrichtung zum automatischen Überprüfen und Sortieren von Zitrusfrüch-t-en nach Güteklassen, welche nach dem Grad ihrer innerlichen Beschädigung eingeteilt sind, gekennzeichnet durch das Vorhandensein a) einer Lichtquelle (12); b) von Mitteln (C) zum Fördern der Früchte (10) nacheinander durch den Strahlengang der Lichtquelle (12); c) von Meßfühlern (14) zum Umsetzen der aufeinander folgenden Schwankungen der Lichtdurchlässigkeit einer jeden Frucht (10) entlang des Wegs durch den Strahlengang in elektrische Signale; d) von elektronischen Auswertemitteln zur Umwandlung der elektrischen Signale in ein für den inneren Zustand jeder Frucht charakteristisches, auf die Güteklasseneinteilung bezogenes elektrisches Ausgangs signal; e) von Entnahmestellen für die Früchte (10), die den jeweiligen Güteklassen zugeordnet sind und vom Förderer (C) gekreuzt werden.

f) von mit der Bewegung der Früchte (10) synchronisierten Steuermitteln, welche die Entnahme einer jeden Frucht (10) vom Förderer (C) veranlassen, wenn sie die ihrer Güteklasse entsprechende Entnahmestelle erreicht.
20. Vorrichtung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet daß die Lichtquelle (12) durch wenigstens einen Laser (71, 74, 75) gebildet wird.
21. Vorrichtung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet daß das Licht eine Wellenlänge von ungefähr 633 nm aufweist.
22. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 19-21, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Meßfühler (14) vorgesehen und derart mit Abstand zueinander angeordnet sind, daß sie die quer zu beiden Seiten des Kerns (31) von zuvor ausgerichteten Früchten (10) diese durchquerenden Abtaststrahlen zu empfangen vermögen, wozu die Meßfühler (14) je eine Fotoelektronenvervielfacher-Röhre (32) aufweisen, welche auf die Schwankungen der Lichtdurchlässigkeit empfindlich reagieren und entsprechende elektrische Signale abgeben.
23. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet.

daß die Mittel zum Überführen der Schwankungen der Lichtdurchlässigkeit ein Paar von Meßfühlern (14) umfassen, deren Empfangsrichtungen den Kern (31) der Frucht (10) zwischen sich einschließen, während die Frucht (10) durch den Straffengang der Abtaststrahlen bewegt wird, wobei jeder Meßfühler (14) mit einer Botoelektronenvervielfacher-Röhre (32) ausgerüstet ist, deren lichtempfindliche Elektrodenoberfläche (34) auf die Schwankungen der Lichtdurchlässigkeit reagiert.
24. Vorrichtung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß die synchronisierten Steuermittel einen Speicher enthalten, in dem die für jede Frucht (10) charakteristischen Meßsignale gespeichert werden, bis sie die ihrer Güteklasse entsprechende Entnahmestelle erreicht.
25 Vorrichtung nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß die elektronischen Auswertemittel zwei Auswerteschaltkreise (42 und 43) umfassen, deren Eingänge jeweils mit den zugehörigen Ausgängen der Fotoelektronenvervielfacher-Röhren (32) verbunden sind und deren Ausgänge mit dem Eingang eines Differenzverstärkers (52) verbunden sind, der die beiden den unterschiedlichen Abtastwegen entstammenden Auswertesignale voneinander subtrahiert.
26. Vorrichtung nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichret, daß die Auswerteschaltkreise (42 und 43) logarithmische Verstärker (50) enthalten, welche in der Weise das logarithmische Absorptionsverhalten der Früchte (10) kompensieren, daß eine auf eine bestimmte Schädigung im Innern einer Frucht (10) zurückzuführende Schwankung der Lichtdurchlässigkeit bei einer kleinen Frucht zum gleichen Ausgangssignal führt wie bei einer großen Frucht, wobei die Ausgangsspannung des logarithmischen Verstärkers (50) bis zu einem vorgegebenen positiven Wert ansteigen kann.
27. Vorrichtung nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, daß den logarithmischen Verstärkern (50) je ein Rauschfilter (49) vorgeschaltet ist, welches hochfrequente, nicht von Schadstellen der Früchte herrührende Rauschsi£nale unterdrückt, und je ein Hochpaßfilter (51) nachgeschaltet ist, welches von Drift-fehlern, Unregelmäßigkeiten in der Längenausdehnung der Früchte sowie von unterschiedlicher Dicke auf der einen und der anderen Seite der Frucht herrührenden niederfrequenten Signale unterdrückt.
28. Vorrichtung nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, daß dem Differenzverstärker (52) ein Verstärker (53) zur Einstellung eines auf die Art der inneren Schäden der Früchte besonders abgestimmten Verstärkungsfaktors nachgeschaltet ist.
29. Vorrichtung nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichaet, daß ein AbsolutwedVverstärker (54) dem Verstärker (53) zur Einstellung des Verstärkungsfaktors nachgeschaltet ist, dessen Ausgangssignal dem Absolutwert seines Eingangssignals entspricht.
30. Vorrichtung nach Anspruch 29, dadurch gekennzeichnet daß dem Absolutwertverstärker (54) eine Integrierschaltung (56) nachgeschaltet ist, welche das Ausgangssignal des Absolutwertverstärkers (54) nur während des Zeitabschnitts integriert, in welchem die Früchte (10) an den Meßfühlern (14) vorbeibewegt werden und das Fruchtfleisch abgetastet wird, wozu zeitgesteuerte Schaltmittel (51) vorgesehen sind.
31. Vorrichtung nach Anspruch 30, dadurch gekennzeichnet, daß ein Sägezahngenerator (57) mit einem im Hinblick auf die Kompensation der Größe der Früchte (10) veränderbaren Ausgangssignal, zeitgesteuerte Schaltmittel (52) zur Steuerung des Sägezahngenerators (57) in der weise, daß dieser nur dann ein Ausgangssignal abgibt, wenn auch die Integrierschaltung (56) arbeitet, sowie eine Dividierschaltung (58) vorgesehen sind, wobei letzterer die Ausgangssignale der Integrierschaltung (56) und des Sägezahngenerators (57) zugeführt und zur Erzielung eines prozentualen Schadenswertes dividiert werden.
32. Vorrichtung nach Anspruch 31, dadurch gekennzeichnet, daß der Dividierschaltung (58) eine Signalhalteschaltung (59) nachgeschaltet ist, welche das einer bestimmten Frucht (10) zugeordnete Ausgangssignal der Dividierschaltung (58) solange aufrecht hält, bis die nachfolgende Frucht die Meßfühler (14) passiert.
33. Vorrichtung nach Anspruch i, dadurch ekennzeichnetq daß der Signalhalteschaltung (59) ein Schaltnetzwerk (62) nachgeschaltet ist, welches den durch die Signalhaltung verlängerten Teil des Ausgangssignals der Signalhalteschaltung (59) an eine Sortierschaltung (63) weiterleitet.
34. Vorrichtung nach Anspruch 33, dadurch gekennzeichnet daß die Sortierschaltung (63) eine Reihe von Spannungsvergleichern (66) mit unterschiedlichen Schwellenspannungen aufweist, welche derart eingestellt sind, daß die Spannungsvergleicher (66) der Sortierschaltung (63) in Abhängigkeit der ihnen zugeführten, die Güte der Früchte witderspiegelnden Signale die Güteklasse bestimmende Ausgangssignale übermitteln.
35. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet1 daß die Begrenzungsmittel Schaltmittel (63-67, B1 ) zum Lin- und Ausschalten der Integrierschaltung (56) und Zeitsteuerfühler (37, 38) umfassen, welche auf die Unterbrechung der Lichtstrahlen (13) durch die Schale am vorderen und hinteren Ende der Frucht (10) ansprechen.
36. Vorrichtung nach Anspruch 35, dadurch gekennzeichnet daß die Zeitsteuerfühler (37, 38) zwei Fotodioden (40,41) umfassen, welche in Bewegungsrichtung des Förderers (C) mit.einem Abstand zueinander angeordnet sind, der der Schalendicke am Beginn und Ende der Frucht gleicht.

L e e r s e i t e