DE3035994C2 - - Google Patents

Info

Publication number
DE3035994C2
DE3035994C2 DE19803035994 DE3035994A DE3035994C2 DE 3035994 C2 DE3035994 C2 DE 3035994C2 DE 19803035994 DE19803035994 DE 19803035994 DE 3035994 A DE3035994 A DE 3035994A DE 3035994 C2 DE3035994 C2 DE 3035994C2
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
light
signal
sample zone
signal value
materials
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired
Application number
DE19803035994
Other languages
English (en)
Other versions
DE3035994A1 (de
Inventor
Marvin M. Lane
Eric W.D. Woodland Hills Calif. Us Garnett
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
AG-ELECTRON Inc W SACRAMENTO CALIF US
Original Assignee
AG-ELECTRON Inc W SACRAMENTO CALIF US
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by AG-ELECTRON Inc W SACRAMENTO CALIF US filed Critical AG-ELECTRON Inc W SACRAMENTO CALIF US
Publication of DE3035994A1 publication Critical patent/DE3035994A1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE3035994C2 publication Critical patent/DE3035994C2/de
Granted legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B07SEPARATING SOLIDS FROM SOLIDS; SORTING
    • B07CPOSTAL SORTING; SORTING INDIVIDUAL ARTICLES, OR BULK MATERIAL FIT TO BE SORTED PIECE-MEAL, e.g. BY PICKING
    • B07C5/00Sorting 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
    • B07C5/34Sorting according to other particular properties
    • B07C5/342Sorting according to other particular properties according to optical properties, e.g. colour
    • B07C5/3425Sorting according to other particular properties according to optical properties, e.g. colour of granular material, e.g. ore particles, grain
    • B07C5/3427Sorting according to other particular properties according to optical properties, e.g. colour of granular material, e.g. ore particles, grain by changing or intensifying the optical properties prior to scanning, e.g. by inducing fluorescence under UV or x-radiation, subjecting the material to a chemical reaction

Landscapes

  • Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)
  • Sorting Of Articles (AREA)

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Sortieren von zwei Materialien, die Lichtwellenenergie mit einer Amplituden­ spitze bei jeweils einer bestimmten charakteristischen Lichtfrequenz reflektieren, mit einer Einrichtung zum Führen der Materialien durch eine Probenzone, mit einer Beleuchtungs­ einrichtung zum Ausleuchten eines die Probenzone für den Sortierzylklus bildenden ebenen Bereiches, mit einem auf die Probenzone gerichteten Detektor, von dem eine elektrisches Signal erzeugt wird, das von den durch die Probenzone be­ wegten Materialien reflektiert wird, mit einem Komparator, von dem ein Auswurfsignal erzeugt wird, und mit einer auf das Auswurfsignal ansprechenden Einrichtung zum körperlichen Trennen eines der Materialien vom anderen.
Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zum Sortieren von zwei Materialien, die Lichtwellenenergie mit einer Amplitudenspitze bei jeweils einer bestimmten charak­ teristischen Frequenz reflektieren, bei dem die Materialien durch eine Probenzone geführt und in einem die Probenzone für einen Sortierzyklus bildenden ebenen Bereich beleuchtet werden, die Intensität des von den Materialien beim Führen durch die Probenzone reflektierenden Lichtes erfaßt wird, ein elektrisches Signal entsprechend der Amplitude der erfaßten Lichtintensität sowie durch Schwellwertvergleich ein auf diesem elektrischen Signal basierendes Auswurfsignal erzeugt werden und ansprechend auf das Auswurfsignal eines der Materialien körperlich vom anderen getrennt wird.
Aus der DE-OS 27 46 615 ist es bekannt, zum Sortieren von Gegenständen, insbesondere von Früchten, Gemüse oder dergleichen mittels einer als Wolframlampe ausgebildeten konstanten Lichtquelle in Verbindung mit einer halb­ sphärischen Stablinse einen schmalen Sammel-Lichtstrahl zu erzeugen, der die Gegenstände beleuchtet. Von einem Linsen­ system wird das von den Gegenständen reflektierte Licht gleichförmig auf drei Filter verteilt, hinter denen jeweils unmittelbar ein Fotodetektor vorgesehen ist, der durch das Licht ausgestrahlt wird, das das ihm zugeordnete Filter hindurchläßt. Der Ausgang jedes dieser drei Fotodetektoren ist jeweils mit einem Gleichspannungsverstärker verbunden, die jeweils veränderliche Widerstände zur Null-Einstellung der Ausgangssignale der Verstärker beim Justieren und Kalibrieren des Systems aufweisen. Da das Ausleuchten des die Probenzone für den Sortierzyklus bildenden Bereiches mit Lichtwellenenergie einer Frequenz erfolgt, ist die verwendete Detektoreinrichtung verhältnismäßig aufwendig aufgebaut. Entsprechendes gilt für die der Detektorein­ richtung nachgeschaltete Auswerterschaltung.
Zum Sortieren zweier Materialien kann auch bichromatisch colimetrisch gearbeitet werden, wobei eine Konstantlicht­ quelle vorzusehen ist, mit der das Sortiergut geflutet wird. Mit zwei Detektoren, die jeweils mit einem geeigneten Filter auszurüsten sind, sind Informationen über das reflektierte Licht aufnehmbar. Die beiden Detektoren können an eine Komparatorschaltung angeschlossen werden, die ein Auswerfsignal abgibt, wenn die Eingangssignale in einer vorbestimmten Beziehung zueinander vorliegen. Das Auswerf­ signal kann auf einen angetriebenen Auswerfarm gegeben werden. der den unerwünschten Gegenstand aus dem Strom des Sortierguts herauslenkt.
Ein bichromatisch colorimetrisches Sortieren kann insofern als vorteilhaft angesehen werden, da es beispielsweise zum Absondern unreifer von reifen Früchten oder organischer von anorganischer Materie verwendet werden kann. Mit dem beim bichromatischen System möglichen Störabstand können aussagekräftige Daten erhalten werden, die sich in einer Logikschaltung geeignet auswerten lassen.
Das Absondern anorganischer von organischen Materialien mittels bichromatischer Sortierung ist jedoch insofern als unbefriedigend zu werten, daß Fotodetektoren - im allgemeinen Siliziumforotzellen -, nicht ausreichend empfindlich für langwelliges Infrarotlicht sind, das die anorganischen Materialien reflektieren. Bleisulfidzellen arbeiten als Detektoren für längerwelliges IR-Licht zwar gut, jedoch haben Temperaturschwankungen einen starken Einfluß auf den Widerstand einer fotoresistiven Bleisulfidzelle. Unterschiede des Temperaturverhaltens einzelner Zellen können innerhalb des Arbeitstemperaturbereiches unterschiedliche Widerstands­ werte für eine Zellengruppe bewirken. Bei Verwendung zweier Detektoren würden Temperaturänderungen den relativen Widerstand von zwei gemeinsam arbeitenden Zellen unterschiedlich stark beeinflussen. Bereits bei verhältnismäßig geringfügigen Änderungen der Umgebungstemperatur müßten beide Detektor­ kreise nachgeeicht werden.
Das notwendige häufige Nacheichen ist zeitraubend und bei Feldarbeiten schwierig durchführbar.
Es ist weiterhin eine Einrichtung zur optischen Echtheits­ prüfung von Banknoten und anderen Wertzeichen bekannt (Ch-PS 5 73 634), bei der eine aus einer Beleuchtungsein­ richtung und einer Lichtfühleranordnung bestehende Meß­ einrichtung zur Ermittlung mehrerer, jeweils nur einen schmalen Spektralbereich erfassender Prüfmeßwerte an einer ausgewählten Stelle des Prüflings vorgesehen ist. Mittels einer Transporteinrichtung wird hier der Prüfling in den von der Beleuchtungseinrichtung zur Lichtfühleranordnung führenden Lichtweg eingeführt und gleitet dabei auf einer Auflageplatte, die als Bezugsfläche dient. Eine Auswerter­ einrichtung vergleicht die Prüfmeßwerte mit Referenzmeß­ werten und dient zur Abgabe eines Ja/Nein-Signals. Die Auswerteeinrichtung weist einen Integrator, dessen Ausgang dem Integral der Summe der Referenzmeßwerte A₁ + A₂ + A₃ ent­ spricht. Der Wert des Integrals wird dann zur Bildung von drei standardisierten Bezugswerten verwendet, die mit den Prüfmeßwerten unter Berücksichtigung des Gegen­ standes verglichen werden.
Als aufwendig erweist sich bei dieser bekannten Einrichtung, daß eine Bezugsmessung zur Bestimmung des Gegenstandes er­ forderlich ist, und zwar eine integrierte Bezugsmessung entsprechend der Charakteristika des Reflexionsvermögens eines idealisierten, hypothetischen Gegenstandes. Weiterhin ist eine spektographische Bestimmung notwendig, um sicher­ zustellen, daß es sich um einen "echten" Gegenstand handelt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, durch Kompensation temperaturbedingter Empfindlichkeitsänderungen des Detektors ein schnelleres und genaueres Sortieren als beim Stand der Technik zu ermöglichen.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß von der Beleuchtungseinrichtung abwechselnd Lichtwellenenergie (Lichtimpulse) der beiden unterschiedlichen Lichtfrequenzen abgegeben wird, daß der Detektor eine einzelne Detektorzelle aufweist, die auf das reflektierte Licht anspricht, und daß dem Detektor ein synchroner, auf die Beleuchtungseinrichtung ansprechender Demodulator nachgeschaltet ist, der dem Komparator ein erstes und ein zweites elektrisches Signal an entsprechende Eingänge synchron zum Auftreten der beiden abwechselnden Licht­ frequenzen liefert.
Das erfindungsgemäße Verfahren zeichnet sich aus durch die Verfahrensschritte:
  • a) die Beleuchtung während des Sortierzyklus weist ein Dunkelintervall entsprechend einem Umgebungslicht­ pegel auf, dem Dunkelintervall folgt abwechselnd Lichtwellenenergie (Lichtimpulse) der charakteristischen Frequenzen,
  • b) das Umgebungslicht in der Probenzone wird während des Dunkelintervalls erfaßt,
  • c) der Signalwert des Umgebungslichts wird gespeichert,
  • d) das reflektierte Licht mit der ersten Frequenz wird erfaßt,
  • e) der Signalwert des Umgebungslichts wird von dem Signalwert, welcher vom Umgebungslicht zusammen mit einem ersten Lichtimpuls herrührt, subtrahiert, wobei ein resultierender erster Signalwert gebildet wird,
  • f) der resultierende erste Signalwert wird gespeichert,
  • g) das reflektierte Licht mit der zweiten Frequenz wird erfaßt,
  • h) der Signalwert des Umgebungslichts wird von dem Signalwert, welcher vom Umgebungslicht zusammen mit einem zweiten Lichtimpuls herrührt, subtrahiert, wobei ein resultierender zweiter Signalwert gebildet wird,
  • i) der resultierende zweite Signalwert wird gespeichert,
  • j) das Auswurfsignal wird erzeugt, wenn der erste und der zweite resultierende Signalwert zueinander in einem vorbestimmten Verhältnis stehen.
Vorteilhafte Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Vorrichtung und des erfindungsgemäßen Verfahrens gehen aus den Patent­ ansprüchen 2 bis 13 bzw. 15 bis 18 hervor.
Durch das Verwenden von Licht abwechselnd bei zwei Frequenzen ist die Erzeugung eines vorbestimmten Ver­ hältnisses der erfaßten Lichtfrequenz möglich, was sich beim Sortieren der beiden Materialien als nützlich erweist. Auf diese Weise kommt die erfindungsgemäße Vorrichtung mit einer einzigen ungefilterten Detektorzelle aus, was zusätzlich eine Vereinfachung der Auswerterschaltung möglich macht. Ent­ sprechend wird somit auch die Erfassung des reflektierten Lichtes beim erfindungsgemäßen Verfahren vereinfacht, da eine einzige filterlose Detektorzelle verwendet werden kann und eine getrennte Filterung des Lichtes für jeden Filter wie beim Stand der Technik sich erübrigt. Temperatur­ änderungen beeinträchtigen die Zuverlässigkeit der einzigen Detektorzelle nicht mehr, da die Empfindlichkeit der Aus­ werterschaltung sich erforderlichenfalls leicht einstellen läßt, um temperaturbedingte Empfindlichkeitsänderungen der einzigen Bleisulfid-Detektorzelle zu kompensieren. Weiterhin kann beim Reif/Unreif-Sortieren die erfindungsgemäße Vor­ richtung mit Vorteil auch mit einer weniger empfindlichen Siliziumdetektorzelle ausgerüstet werden.
Eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung sowie das erfindungsgemäße Verfahren werden nun anhand der Zeichnungen erläutert.
Fig. 1 zeigt schematisiert die Bestandteile der Erfindung, die mit einem Blockdiagramm der zugehörigen elektrischen Schaltung verbunden sind;
Fig. 2 ist eine graphische Darstellung des Reflexionsver­ mögens von Erdboden und Tomaten in Abhängigkeit von den Prüffrequenzen im Infrarotbereich;
Fig. 3 ist ein Aufriß der Drehtrommel, dem Hauptelement der die Lichtimpulse erzeugenden Einrichtung;
Fig. 4 ist ein Vertikalschnitt auf der Ebene 4-4 der Fig. 3 und zeigt die in Umfangsrichtung verteilten Öffnungen und angrenzenden Doppelfilter mit einer herabhängen­ den Stablinse;
Fig. 5 ist ein Teilschnitt wie in Fig. 4, aber vergrößert und zeigt beide Filter gegen die Beleuchtungsquelle abgeblendet;
Fig. 6 ist ein elektrisches Schaltbild der zwei Verstärker­ kanäle, die die Ausgangssignale der IR-Detektoren verstärken;
Fig. 7 ist ein elektrisches Schaltbild der Impulsgenerator­ schaltung mit dem Tachogenerator, dem Frequenzzähler mit dekodiertem Ausgang und dem Rücksetzgenerator;
Fig. 8 ist ein elektrisches Schaltbild der beiden Kompara­ torkanäle mit den Spannungsfolgern, vier Komparatoren, Größenvergleichsschaltungen, Verzögerungs- und Ver­ längerungsschaltungen und den Ventiltreiberelementen;
Fig. 9 ist eine graphische Darstellung der Auswerfsignale für einen untergroßen und einen minimalgroßen Ge­ genstand an bestimmten Punkten der Größenbestimmungs­ schaltung;
Fig. 10 ist eine graphische Darstellung der Wirkung der Ver­ zögerungs- und Verlängerungsschaltung auf ein Aus­ werfsignal; und
Fig. 11 zeigt die Niederspannungsversorgung, deren Anschlüsse V+ und Δ mit den anderen V+- bzw. Δ-Symbolen ver­ bunden sind.
Da der unmittelbare Nutzen, den die vorliegende Erfindung bie­ tet, in einem Verfahren und einer Vorrichtung liegt, die anorganische von organischen Materialien körperlich trennen kann, soll die Erfindung hier ausführlich an einem Organisch/ Anorganisch-Sortierer beschrieben werden. Wie jedoch erläutert ist, sind das Verfahren und die Vorrichtung ebenso einsetzbar zum Trennen von unreifen von reifen Ernte- und sonstigen Früchten.
Die in einem bichromatischen colorimetrischen System zum Tren­ nen von anorganischen von organischen Materialien verwendeten Lichtfrequenzen leiten sich aus den natürlichen Reflexions­ eigenschaften des Sortierguts ab. Die Fig. 2 zeigt an einer Kurve die reflektierte Lichtenergie als prozentualen Anteil des einfallenden Lichts in Abhängigkeit von der Frequenz (als Wellenlänge im Mikrometer ausgedrückt) für zwei Arten von Ma­ terialien. Tomaten zeigen eine hohe und scharfe Energiere­ flexionsspitze bei 0,8 µm, während Erdreich eine mäßig hohe, aber breite Spitze bei 1,8 µm zeigt. Günstigerweise ist das Reflexionsvermögen von Erdreich bei 0,8 µm niedrig, desglei­ chen das Reflexionsvermögen von Tomaten bei 1,8 µm. Dieser Un­ terschied der Reflexionseigenschaften von Tomaten und Erdreich bei zwei verschiedenen Frequenzen stellt die Basis für eine bichromatische colorimetrische Sortierung nach der vorliegen­ den Erfindung dar.
Die vorliegende Erfindung benutzt eine 2-Frequenz-Beleuchtungs­ einrichtung, um geordnet aufeinanderfolgende Impulse von IR- Lichtenergie von 0,8 µm und 1,8 µm Wellenlänge zur Organisch/ Anorganisch-Sortierung auszusenden. Die Beleuchtungseinrich­ tung 11 ist allgemein in Fig. 1 gezeigt, während die Fig. 3, 4 spezielle Einzelheiten ihres Hauptbestandteils zeigen, näm­ lich einer Drehtrommelanordnung 12 mit einem waagerecht lie­ genden, hohlen rechtwinkligen Zylinder 13 mit einer Vielzahl von entlang des Umfangs verteilten langgestreckten Öffnungen 14. Die Naben 15 und Spinnenarme 16 tragen den Zylinder 13 um eine Achse 17 drehbar. Das linke Ende der Achse 17 (vergl. Fig. 3) ist auf einem linken Bock 18 gelagert. Der rechte Bock 19 dient zur Lagerung der Nabenverlängerung 21, die über das rechte Ende der Achse 17 hinaus vorsteht. Eine Riemenscheibe 22 ist auf das rechte Ende der Verlängerung 21 aufgesetzt, so daß betrieblich der Zylinder 13 dreht, wenn Drehmoment auf die Scheibe 22 aufgebracht wird, während die Achse 17 vom linken Bock 18, an dem sie befestigt ist, bewegungslos fest­ gehalten wird.
Eine Vielzahl von Lampen 23 hängt von der Unterseite der festen Achse 17 herab; sie sind so gerichtet, daß sie einen gekrümm­ ten Abschnitt des Zylinders 13 unmittelbar unter sich aus­ leuchten. Ein Organisch-IR-Filter 24 und ein Anorganisch-IR- Filter 26 liegen koplanar unmittelbar unter dem Zylinder 13 und verlaufen über dessen gesamte Länge (vergl. Fig. 3, 4). Eine im Schnitt konvexe Stablinse 27 verläuft unter der ebenen Unterseite der Filter 24, 26 und ist deckungsgleich mit der ebenen Unterseite der Filter 24, 26.
Wie die Fig. 1 zeigt, sind der Antriebsmotor 28, der Tachogene­ rator 29 und die Antriebsscheibe 22 durch einen Riemen 31 mit­ einander verbunden. Wird der Antriebsmotor 28 erregt, beginnt die zylindrische Trommel 13 (in Fig. 1 gesehen) im Uhrzeiger­ sinn zu drehen. Die von den Lampen 23 erzeugte Lichtenergie fällt zunächst durch die Öffnungen 14 und dann nacheinander durch die Filter 24, 26, bevor sie vom Zylinderwandteil 32 wieder abgeschattet wird.
Die Querabmessungen der Öffnungen 14, des Organisch-Filters 24 und des Anorganisch-Filters 26 sind im wesentlichen identisch. Der Zylinderwandabschnitt 32 hat etwa die doppelte Querabmes­ sung der Öffnung 14. Auf diese Weise entsteht eine Folge sich wiederholender Lichtimpulse, die abwärts durch die beiden IR-Filter fallen, wobei jedes Impulspaar von einem Dunkelbe­ reich getrennt wird, wenn der Zylinderwandteil 32 die Be­ leuchtungsquelle, d. h. die Lampen 23 abschattet.
Der gefilterte, aus jedem Filter nach unten austretende Licht­ impuls wird von der Stablinse 27 gesammelt und auf einen ver­ hältnismäßig schmalen querverlaufenden Teil am Ablaufende eines Förderers 33 gerichtet. Wie die Fig. 3, 4 zeigen, sind acht Gruppen von Öffnungen 14 gleichmäßig um den Zylinder 13 beabstandet angeordnet. Bei jeder vollständigen Umdrehung des Zylinders 13 entstehen daher 24 Informationsbits, d. h. acht Zyklen aus jeweils einem Impuls durch das Filter 24, gefolgt von einem Impuls durch das Filter, gefolgt von einem Dunkel­ intervall.
Die organischen eßbaren Gegenstände 34 und die anorganischen Fremdstoffe 36, die regellos auf dem Förderer 33 verteilt ankommen, laufen in eine Probenzone 35 am Ablaufende des För­ derers 33 ein. Wie die Fig. 1 zeigt, fallen dort aus der 2-Frequenz-Beleuchtungseinrichtung 11 gefilterte und aufein­ anderfolgende Lichtimpulspaare auf die Gegenstände 34 und die Fremstoffe 36; ein Teil der reflektierten Energie er­ reicht die Kollektorlinse 37 in einer Detektoranordnung 38. Die Kollektorlinse 37 fokussiert die Impulse auf eine Blei­ sulfiddetektorzelle 39. Während die Fig. 1 eine einzige Lin­ se 37 und Zelle 39 zur Vereinfachung zeigt, erfordert die Durchführung der vorliegenden Erfindung eine Vielzahl von Lin­ sen und der zugehörigen Zellen, um sämtliche durch die Proben­ zone 35 laufenden Gegenstände erfassen zu können.
Der Tachogenerator 29 ist ein Wechselspannungsgenerator, der 12 Hz pro Umdrehung abgibt. Der Generator 29 und der Zylin­ der 13 werden vom Riemen gleich schnell angetrieben. Der Ge­ nerator 29 und der Zylinder 13 laufen also synchron, so daß, wenn die Ausgangssinuswelle des Tachogenerators 29 einen Nulldurchgang hat, die Öffnungen 14 über entweder der Faser­ optik 41 (Fig. 5), dem Organisch-Filter 24 oder dem Anorga­ nisch-Filter 26 zentriert liegen. Der Sinn dieses Synchron­ impulses wird sich aus der Erläuterung der im folgenden zu beschreibenden Demodulatorschaltung ergeben.
Die Fig. 7 zeigt den Tachogenerator 29 an zwei Brückengleich­ richter 43, 44 angeschlossen. Am Punkt C der Negativspan­ nungsschaltung 43 steht eine negative Hochspannung zum Vor­ spann der Bleisulfidzelle 39 des Vorverstärkers 42 (Fig. 6). Die Impulserzeugerschaltung 44 richtet das 12-Hz-Ausgangs­ signal des Tachogenerators 29 zu einer pulsierenden Gleich­ spannung einer Frequenz von 24 Hz gleich. Eine Diode 46 klippt diese Sinushalbwellen bei 10 V, so daß man verkürzte Impulstäler von 24 Hz erhält. Die impulsformenden NOR-Glie­ der 47 verkürzen die Impulse weiter, bevor sie auf einen Zähler 48 bzw. einen Synchrondemodulator gegeben werden.
In der Fig. 5 befindet der Zylinder 13 sich in der "Dunkel"- Stellung, da der opake Zylinderwandteil 32 das Licht vor dem Organisch-Filter 24 und dem Anorganisch-Filter 26 abschat­ tet. Eine der Öffnungen 14 ist jedoch über der Faseroptik 41 zentriert, so daß Licht auf einen faseroptischen Wellenleiter 51 fallen kann, der das Licht auf einen Rücksetzgenerator 52 (Fig. 7) führt, wo es eine Photodiode 55 durchschaltet. Das vom Verstärker 54 verstärkte Signal wird auf den Zäh­ ler 48 gegeben. Immer wenn der Zylinder 13 eine Dunkel- Stellung erreicht, bewirkt ein Rücksetzimpuls einen erneuten Zyklendurchlauf des Zählers 48, so daß eine weitere Reihe von Impulsen an die Ausgangs-UND-Glieder 53 geht. Jeder der aufeinanderfolgenden Synchronimpulse entspricht entweder einer Dunkel-Stellung (Ausgang D), einem Impuls für kürzer­ welliges IR-Licht durch das Organisch-Filter 24 (Ausgang O) oder einem Impuls für längerwelliges IR-Licht durch das Anorganisch-Filter 26 (Ausgang I).
Die Fig. 8 zeigt zwei vollständige Kanäle einer Komparator-, Schwellwerteinstell-, Größenvergleichs-, Verzögerungs-, Ver­ längerungs- und Ventiltreiberschaltung. Es sind zwei neben­ einanderliegende Kanäle gezeigt, so daß die Gemeinsamkeiten und das Zusammenwirken der Elemente augenscheinlich wird.
Befindet der Zylinder 13 sich in einer Dunkel-Stellung, schaltet ein Synchronimpuls am Ausgang O des UND-Gliedes 53 einen Dunkel-Analogschalter 54 durch. Damit werden die Kon­ densatoren 56, 57 im Kanal A bzw. B der Fig. 8 zur Speiche­ rung des Augenblickssignals aus der zugehörigen Detektor­ zelle 39 mit Vorverstärker 42 vorbereitet. In der Dunkel- Stellung wirken nur das erfaßte Umgebungslicht sowie der Ruheverstärkungsfaktor des Verstärkers 42, so daß die Kon­ densatoren 56, 57 ein Dunkel-Signal speichern.
Dreht der Zylinder 13 (in Fig. 5 gesehen) im Gegenuhrzeiger­ sinn, trennen die Öffnungen 14 sich von der Faseroptik 41 und leuchten das Organisch-Filter 24 aus. Ein Synchronimpuls wird am Ausgang O von den UND-Gliedern 53 abgegeben, wenn die Öffnungen 14 und das Organisch-Filter 24 aufeinander ausgerichtet sind. Dieser Synchronimpuls schaltet die Orga­ nisch-Analogschalter 58 durch und von einem durch die Pro­ benzone 35 laufenden Gegenstand reflektiertes Licht aus dem kürzerwelligen IR-Bereich wird von dem bzw. den Detektoren 38 erfaßt, der bzw. die auf diesen Bereich fokussiert sind.
Zunächst sei der Gegenstand verhältnismäßig klein und be­ finde sich vollständig im Sichtfeld eines einzelnen Detektors 38, der beispielsweise den Kanal A des Vorverstärkers 42 (Fig. 6) ansteuert. Das verstärkte Signal wird im Kondensator 59 im Kanal A (Fig. 8) gespeichert. Da der im Kondensator 56 gespeicherte Dunkel-Signalwert (Umlicht + Ruheverstärkungs­ faktor) des Kanals A dem ankommenden reflektierten Signal­ wert (Umlicht + Ruheverstärkungsfaktor + Istsignal) entgegen­ gesetzt ist, speichert der Kondensator 59 nur den Istsignal­ wert.
Der Zylinder 13 dreht nun weiter (Fig. 4), so daß die längs­ ausgerichteten Öffnungen 14 sich auf das Anorganisch-Filter 26 richten. Ein diesbezüglicher Synchronimpuls steht am Aus­ gang I des UND-Gliedes 53 an und wird auf die Anorganisch- Analogschalter 61 gegeben. Während die Anorganisch-Schalter 61 kurzzeitig durchgeschaltet sind, wird im Kondensator 62 ein elektrisches Signal gespeichert, das der Lichtenergie aus dem längerwelligen IR-Bereich entspricht, die von einem durch die Probezone 35 laufenden Gegenstand reflektiert und vom Detektor 38 erfaßt worden ist. Ähnlich der oben erläu­ terten Funktionsweise wird das im Kondensator 56 des Kanals A gespeicherte Dunkel-Signal vom zusammengesetzten Reflexions­ signalwert subtrahiert, so daß nur der eigentliche resultie­ rende Wert des Reflexionssignals im Kondensator 62 gespei­ chert zurückbleibt.
Der Zylinder 13 wird so schnell gedreht, daß die Probenzone 25 etwa 200mal pro Sekunde beleuchtet wird. Mit dieser Häu­ figkeit ist gewährleistet, daß genug Informationen über die durch die Probenzone laufenden Gegenstände aufgenommen wer­ den, daß sich eine Materialbestimmung durchführen läßt. Mit der gleichen Häufigkeit werden die reflektierten Impulse er­ faßt und zu elektrischen Signalen umgewandelt, zu diskre­ ten Informationsbits dekodiert und schließlich zwecks Aus­ wertung abgespeichert, wie oben erläutert. Der Rest der Beschreibung soll sich daher mit einer Erläuterung der Infor­ mationsauswertungsschaltung und der mit ihr zusammenwirken­ den mechanischen Trennelemente befassen.
Die Fig. 8 zeigt eine Vielzahl von Spannungsfolger 63 mit dem Verstärkungsfaktor eins, die die Kondensatoren 62, 59 von den vier Komparatoren 64 trennen. Es sei angenommen, daß der Detektor 38 im Kanal A einen Gegenstand erfaßt hat und ein Signalwert, der diesem Gegenstand entspricht, in den Kondensatoren 62, 59 gespeichert worden ist. Der Komparator 64 vergleicht nun die beiden Spannungen über jedem Kondensa­ tor. Ist die Spannung am Kondensator 62 höher als die am Kondensator 59 , ist der Gegenstand anorganisch und das Aus­ gangssignal des Komparators 64 wird in beiden Ausgangszwei­ gen des Kanals zu H. Ist der Gegenstand organisch, ist die Spannung am Kondensator 59 höher als die am Kondensator 62, so daß der Ausgang am Anschluß 68 zu L wird, während der Ausgang bei 69 auf H bleibt. Die aus einer Schwellspannungs­ quelle 70 zugeführte Schwellspannung setzt die untere Empfind­ lichkeitsgrenze des Komparators 64 fest. Wenn der im Konden­ sator 59 gespeicherte Signalpegel diese Minimalspannung nicht übersteigt, reagiert der Komparator 64 nicht. Es werden also geringfügige Stör- und andere belanglose Signale an diesem Punkt eliminiert, so daß die Anordnung zuverlässig arbeitet.
Das UND-Glied 66 des Komparators erfordert an beiden Eingän­ gen den H-Pegel, um ein Signal durchzuschalten. Ist der Gegenstand also organisch und nimmt die Spannung am Wider­ stand 68 den L-Pegel an, wird das Signal an diesem Punkt unterdrückt. Ist der Gegenstand jedoch anorganisch, geht ein Auswerfsignal auf die Größenvergleichsschaltung 67.
Der auszuwerfende Gegenstand muß eine Minimalgröße haben, bevor das Auswerfsignal weitergegeben wird. Eine Größenver­ gleichsschaltung ist erforderlich, um die Empfindlichkeit des Aufwerfsystems abzuschwächen und ein zuverlässiges Aus­ werfen nur derjenigen Gegenstände zu gewährleisten, deren Größe ein Abtrennen aus dem Strom des Sortiergutes erfordert.
Wie insbesondere die Fig. 8 und 9 zeigen, sind, wenn kein Auswerfsignal vorliegt, die Spannungen bei F, G und H jeweils auf dem L-Pegel. Die Klemmdiode 75 ist durchgeschaltet, so daß G auf L-Pegel gehalten wird. Schaltet das Komparator- UND-Glied 66 ein Auswerfsignal durch, das am Punkt F er­ scheint, springt das Ausgangssignal des ODER-Glieds 49 auf H, so daß die Diode 75 sperrt und die Klemmung vom Punkt G ab­ genommen wird. Das Auswerfsignal läuft weiterhin durch einen veränderbaren Widerstand 71, der als von Hand bedienbarer Größeneinsteller dient, und lädt den Kondensator 72 mit einer Schnelligkeit auf, die von dem so gebildeten RC-Kreis be­ stimmt wird.
Der Kondensator 72 liegt über dem Eingang des Komparators 85 der Größenvergleichsschaltung. Da am unteren Eingang des Komparators 85 eine Spannung von 5 V liegt (Fig. 11), springt das Ausgangssignal bei H erst auf den H-Pegel, wenn die Spannung am oberen Eingang einen Wert von 5 V übersteigt.
Es sei angenommen, daß der Gegenstand zu klein ist. Der Kon­ densator 72 nimmt dann eine Spannung von 5 V gegebenenfalls erst an, wenn das Auswerfsignal bei F verschwunden ist und die Diode 75 den Punkt G - und damit den Kondensator 72 - nach Masse klemmt. Wie die Fig. 9 zeigt, wird das Auswerf­ signal für den zu kleinen anorganischen Gegenstand ausgeblen­ det; am Punkt H erscheint also kein Signal.
Erreicht jedoch der anorganische Gegenstand die Minimalgröße, lädt das Auswerfsignal den Kondensator 72 auf mehr als 5 V auf, so daß am Punkt H ein Ausgangssignal erscheint, wie in Fig. 9 ersichtlich. Führen beide Punkte F und H den H-Pegel, schaltet das UND-Glied 50 eine Diode 80 durch, die den Kondensator 72 auf 10 V klemmt, den eingeschwungenen Wert des Auswerfsignals. Verschwindet das Ausschußsignal vom Punkt F, sperrt die Diode 80 und der RC-Kreis beginnt, sich nach Null zu entladen. Ist die Spannung am Kondensator 72 unter 5 V abgefallen, fällt das Ausgangssignal am Punkt H auf Null, so daß die Diode 75 durchschaltet und den Kondensator 72 auf Massepotential klemmt. Die Größenvergleichsschaltung eliminiert also das Auswerfsignal für zu kleine anorganische Gegenstände und schaltet es nur durch, wenn der anorganische Gegenstand die Minimalgröße erreicht.
Die Verzögerungs- und Verlängerungsschaltung 73 ist erfor­ derlich, um den Zeitunterschied zwischen der fast augen­ blicklichen Anorganisch/Organisch-Unterscheidung und der verhältnismäßig langwierigen und verzögerten mechanischen Abtrennung der anorganischen Materialien auszugleichen. Wie am besten in Fig. 1 zu ersehen, entspricht diese Verzögerung der Zeitdauer, die ein Gegenstand braucht, um aus der Proben­ zone 35 zur Auslenkplatte 74 zu laufen. Das Auswerfsignal für einen bestimmten Gegenstand muß also verzögert werden, bis dieser Gegenstand gerade dieAuslenkplatte 74 erreicht hat. Dieses verzögerte Auswerfsignal muß auch zeitlich ge­ streckt, d. h. verlängert werden, um die verzögerte Reaktion der Platte 74 auf ein elektrisches Signal zu berücksichtigen.
Die Verzögerungs- und Verlängerungsschaltung 73 enthält ein Schieberegister 73, das von einem Taktoszillator 76 verän­ derbarer Frequenz mit einer Grobeinstellung 77 und einer Feineinstellung 78 gespeist wird. Die Ausgangsfrequenz des Taktoszillators 76 bestimmt die Geschwindigkeit, mit der das Auswerfsignal durch das Schieberegister 73 läuft. Je höher die Ausgangsfrequenz des Taktoszillators 76, desto kürzer die Verzögerung des Auswerfsignals beim Durchlaufen des Schieberegisters 79.
Die Verlängerung des Auswerfsignals erfolgt, indem zwei ver­ zögerte Ausgangssignale des Schieberegisters 79 in ein ODER- Glied 90 gegeben werden. Die Fig. 10 zeigt das ursprüngliche Auswerfsignal H, das 75%-Signal bei J, das 100%-Signal bei K und das resultierende 125%-Ausgangssignal bei L. Das ODER- Glied 90 addiert nur einfach die beiden Signale J und K, so daß das Auswerfsignal auf 125% seiner ursprünglichen Lage gestreckt wird.
Das Auswerfsignal aus dem Schieberegister 79 wird auf einen Ventiltreiber 81 aus den Transistoren 82, 83, 84 gegeben. Wie bereits erwähnt, ist der betrachtete Gegenstand nicht groß genug, um von zwei Detektorkanälen erfaßt zu werden; es liegt also nur ein Auswerfsignal vor und wird auf die Transistoren 82, 83 gegeben. Die Diode 86 verhindert, daß das Auswerfsignal des Nebenkanals den Transistor 84 durch­ schaltet.
Die Emitter der Transistoren 82, 83, 84 sind parallel an einen Anschluß der Spannungsversorgung 87 gelegt. Die Aus­ gänge X, Y, Z der Transistoren 82, 83 bzw. 84 sind an die Spulen von einzelnen elektromagnetisch betätigten Luftven­ tilen 88 (Fig. 1 und 8) gelegt, die ihrerseits mit dem an­ deren Anschluß am anderen Pol der Spannungsversorgung 87 liegen. Jedes Ventil 88 steuert einen Luftzylinder 89 mit ei­ ner zugehörigen Auslenkplatte 74, wie in Fig. 1 dargestellt.
Der Luftzylinder 89 hält seine Auslenkplatte 74 normalerwei­ se in einer schräg gestreckten Lage, wie in Fig. 1 durchgezo­ gen gezeigt. Sofern nicht ein Auswerfsignal das Ventil 88 ver­ anlaßt, die Druckluft aus der Druckluftversorgung 91 umzulen­ ken, fallen die eßbaren Produkte 34 vom Zufuhrförderer 33 auf die Platte 74, die sie zum Rückführförderer 92 lenkt. Liegt jedoch ein Auswerfsignal vor, schalten die Transistoren 82, 83 durch und betätigen die zugehörigen Luftventile. Die Platte 74 wird nun nicht mehr abgestützt; die auf sie fallenden Fremdkörper 36 drücken die Platte 74 in die in Fig. 1 gestrichelt gezeigte Lage. Ein Trichter 93 sammelt die herabfallenden Fremdkörper auf. Nach dem Ablauf des Auswerf­ signals bringt das Luftventil 88 den Zylinder 89 und somit die Umlenkplatte 74 im wesentlichen augenblicklich in die Ausgangslage zurück.
Erfassen zwei oder mehr Detektoren 38 einen größeren Gegen­ stand und stellt die Schaltung fest, daß er anorganisch ist, läuft die Funktion im wesentlichen ab, wie oben beschrieben. Anstelle eines einzelnen Auswerfsignals treten nun aber zwei oder mehr Auswerfsignale auf, abhängig davon, wie viele Ka­ näle den Gegenstand erfaßt haben.
Ist ein anorganischer Gegenstand beispielsweise in den Ka­ nälen A und B erfaßt worden, schalten zwei Auswerfsignale gemeinsam die Transistoren 82, 83, 84 durch. Die Abstützung für die drei Auslenkplatten 74 wird also abgenommen, so daß der größere Fremdkörper abwärts in den Trichter 83 fallen kann, wonach alle drei Auslenkplatten in die Ausgangslage zurückkehren.
Soll eine Reif/Unreif-Trennung erfolgen, lassen das offen­ barte Sortierverfahren und die zugehörige Anordnung sich ebenfalls mit gleichem Erfolg einsetzen. Abhängig von den Reflexionseigenschaften der zu sortierenden reifen und un­ reifen Gegenstände sind die Filter 24 und 26 auszutauschen. Sollen beispielsweise Tomaten sortiert werden, sollte das Filter 24 ein Rotfilter, das Filter 26 ein Grünfilter sein. Die Grundlage einer bichromatischen Sortierung ist der Ampli­ tudenunterschied des von den roten und grünen Tomaten unter abwechselnd roter und grüner Impulsbeleuchtung reflektierten Lichts.
Versuche haben ergeben, daß ein Impuls mit einer Wellenlänge im Bereich von 0,65 bis 0,68 µm eine nutzbare Amplituden­ spitze für eine reife Tomate ergibt, während man eine ent­ sprechende Amplitudenspitze für unreife Tomaten mit einem Belichtungsimpuls einer Wellenlänge im Bereich von 0,50 bis 0,55 µm erhält. Während Beleuchtungsimpulse in diesen allge­ meinen Wellenlängenbereichen für das Sortieren zahlreicher eßbarer Produkte mit sichtbarem Licht brauchbar sind, erhält man die besten Ergebnisse, wenn man die eingesetzten Filter genau auf die Reif/Unreif-Reflexionswerte für die jeweiligen Produkte abstimmt.
Siliziumzellen, die in dem zum Reif/Unreif-Sortieren benutzten sichtbaren Spektrumsteil sehr empfindlich sind, können die für das Organisch/Anorganisch-Sortieren verwendeten Bleisul­ fidzellen ersetzen. Für das Reif/Unreif-Sortieren kann es sich also bei der Detektorzelle 39 um eine Siliziumzelle handeln. In­ dem man einfach geeignete Filter und einen geeigneten De­ tektor für die eingesetzten Arbeitsfrequenzen vorsieht, ist die Erfindung auch für die Reif/Unreif-Sortierung nutzbar.

Claims (18)

1. Vorrichtung zum Sortieren von zwei Materialien, die Lichtwellenenergie mit einer Amplitudenspitze bei jeweils einer bestimmten charakteristischen Lichtfrequenz reflektieren, mit einer Einrichtung zum Führen der Materialien durch eine Probenzone, mit einer Beleuchtungseinrichtung zum Ausleuchten eines die Probenzone für den Sortierzyklus bildenden ebenen Bereiches, mit einem auf die Probenzone gerichteten Detektor, von dem ein elektrisches Signal erzeugt wird, das von den durch die Probenzone bewegten Materialien reflektiert wird, mit einem Komparator, von dem ein Auswurfsignal erzeugt wird, und mit einer auf das Auswurfsignal ansprechenden Einrichtung zum körperlichen Trennen eines der Materialien vom anderen, dadurch gekenn­ zeichnet, daß von der Beleuchtungseinrichtung (11) ab­ wechselnd Lichtwellenenergie (Lichtimpulse) der beiden unterschiedlichen Lichtfrequenzen abgegeben wird, daß der Detektor (38) eine einzelne Detektorzelle (39) aufweist, die auf das re­ flektierte Licht anspricht, und daß dem Detektor (38) ein synchroner, auf die Beleuchtungseinrichtung (11) an­ sprechender Demodulator (48) nachgeschaltet ist, der dem Komparator (64) ein erstes und ein zweites elek­ trisches Signal an entsprechende Eingänge synchron zum Auftreten der beiden abwechselnden Lichtfrequenzen liefert.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der synchrone Demodulator (48) einen Impulsgeber (29) aufweist, von dem synchrone Impulse, die mit der Erzeu­ gung abwechselnder Lichtimpulse der beiden Lichtfrequenzen zusammen­ fallen, ausgegeben werden, daß ein Zählwerk (48) vorge­ sehen ist, das auf die synchronen Impulse anspricht und diese in Ausgangskanäle aufteilt, und daß ein Schalt­ gerät (58) mit den Ausgangskanälen verbunden ist, das das erste und das zweite elektrische Signal weiterleitet.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß den abwechselnden Lichtimpulsen ein Dunkelintervall vorausgeht, das einem Umgebungslichtpegel in der Proben­ zone (35) entspricht, daß eine den Signalwert des Umgebungs­ lichtes speichernde Einrichtung (59) sowie eine Einrichtung (56) zum Subtrahieren des Signalwerts des Umgebungslichtes von dem Signalwert, welcher vom Umgebungslicht zusammen mit einem ersten Lichtimpuls herrührt, vorgesehen sind, wobei letztere Einrichtung (56) einen resultierenden ersten Signalwert bildet, der von der Einrichtung (59) ge­ speichert wird, daß eine Einrichtung (57) zum Subtrahieren des Signalwerts des Umgebungslichtes von dem Signalwert, welcher vom Umgebungslicht zusammen mit einem zweiten Licht­ impuls vorgesehen ist, wobei letztere Einrichtung (57) einen resultierenden zweiten Signalwert bildet, der von einer Einrichtung (62) gespeichert wird, und daß von dem synchronen Demodulator (48) die ersten und zweiten ge­ speicherten resultierenden Signalwerte zu entsprechenden Eingängen der Komparatoreinrichtung (64) synchron mit dem Auftreten eines entsprechenden Impulses der abwechselnden Frequenzen eingegeben werden.
4. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das eine Material organisch und das andere anorganisch ist und daß die eine charakteristische Frequenz eine Wellenlänge etwa im Bereich von 0,60 bis 0,95 µm und die andere eine Wellenlänge etwa im Bereich von 1,40 bis 2,50 µm hat.
5. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das eine Material (34) eine reife eßbare Frucht und das andere (36) eine unreife eßbare Frucht ist, und daß die erste charakteristische Frequenz eine Wellenlänge etwa im Bereich von 0,65 bis 0,68 µm und die zweite charakteristische Frequenz eine Wellenlänge etwa im Bereich von 0,50 bis 0,55 µm hat.
6. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung (33), die die Materialien durch die Probenzone (35) führt, ein Zufuhr-Gurtförderer (33) ist.
7. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der einzelne Detektor (39) eine auf die Probenzone (35) gerichtete Bleisulfidzelle aufweist.
8. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der einzelne Detektor (39) eine auf die Probenzone (35) gerichtete Siliziumzelle aufweist.
9. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Einrichtung (71, 72, 75, 85), die das Auswerfsignal ausblendet, wenn es kürzer als eine vorbestimmte Dauer ist, die sich aus der minimalen Größe des auszuwerfenden Materials ergibt.
10. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung, die das körperliche Abtrennen des einen Materials vollzieht, einen Rückführgurtförderer (92), der deckungsgleich mit diesem unter dem Zufuhr­ gurtförderer (33) angeordnet ist und in der entgegen­ gesetzten Richtung läuft, eine Auslenkplatte (74), die zwischen einer erste Lage, in der sie in der Abwärts­ bahn der vom Austragende des Zufuhrgurtförderers (33) herabfallenden Gegenstände schräg verläuft, um die Gegenstände auf das naheliegende Ende des Rückführ­ gurtförderers (92) umzulenken, und einer zweiten Lage bewegbar ist, in die sie vom Gewicht der auf sie fallen­ den Gegenstände auf der Abwärtsbahn ausgelenkt wird, so daß die Gegenstände unbehindert fallen können, Mittel (89), um die Platte (74) aus der zweiten in die erste Lage zurückzuführen, wenn kein Auswerfsignal vor­ liegt, und eine Einrichtung (88) aufweist, die die Plattenrückführeinrichtung beim Vorliegen eines Aus­ werfsignals deaktiviert.
11. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine elektrische Einrichtung (73) zum Verzögern des Aus­ wurfsignals zwecks Verzögerung des Betriebs der Ein­ richtung (88) zum Deaktivieren der Plattenrückführein­ richtung um eine Größe, die von dem vertikalen Abstand zwischen der Probenzone (35) und der Platte (74) ab­ hängig ist.
12. Vorrichtung nach Anspruch 11, gekennzeichnet durch eine elektrische Einrichtung (90) zur Verlängerung der Dauer des Auswurfsignals zwecks Kompensation der auf der Träg­ heit der Platte (74) basierenden Verzögerungszeit.
13. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Beleuchtungseinrichtung (11) zum Bestrahlen des ebenen, die Probenzone bildenden Bereiches aufweist:
  • 1) einen Rahmen,
  • 2) einen auf dem Rahmen um eine parallel zur Ebene der Probenzone (35) drehbar gelagerten rechtwinkligen Hohlzylinder (13) mit Kreisquerschnitt, dessen Wandung (32) eine Vielzahl von in Umfangsrichtung beabstandeten langgestreckten Öffnungen (14) ent­ hält,
  • 3) eine Einrichtung (22, 28, 31), die den Hohlzylinder (13) dreht,
  • 4) eine festliegende Lichtquelle (23), die auf dem Rahmen angeordnet ist und durch den Hohlzylinder (13) verläuft und deren Licht von einer allgemein mittigen Position entlang der Hohlzylinderachse nach außen zur Innenfläche (32) des Hohlzylinders (13) in Richtung der Probenzone (35) gerichtet ist.
  • 5) ein Paar langgestreckter koplanarer Lichtfilter (24, 26) die der Rahmen trägt und die nebeneinander an der Außenfläche des Hohlzylinders (13) parallel zur ebenen Probenzone (35) angeordnet sind, wobei die Filter (24, 26) etwa die gleiche Breite und Länge wie die langgestreckten Öffnungen (14) haben und jeweils eine charakteristische Durchlaßfrequenz auf­ weisen, die der charakteristischen Frequenz jedes der zu sortierenden Materialien (34, 36) entspricht, und
  • 6) eine Linse (27) zwischen den beiden Lichtfiltern (24, 26) und der Probenzone (35), die allgemein deckungsgleich mit den Filtern (24, 26) verläuft, so daß bei Drehen des Hohlzylinders (13) ein aus den Öffnungen (14) austretender Lichtstrahl zunächst über das eine und dann über das andere Filter streicht und, bevor er von der Hohlzylinderwandung abgeblendet wird, auf die Probenzone (35) fällt, so daß die durch die Probenzone (35) laufenden Materialien (34, 36) in jedem Zyklus durch einen Lichtimpuls aus einem und dann aus dem anderen Filter beleuchtet werden, worauf das Dunkelintervall folgt.
14. Verfahrn zum Sortieren von zwei Materialien, die Licht­ wellenenergie mit einer Amplitudenspitze bei jeweils einer bestimmten charakteristischen Frequenz reflek­ tieren, bei dem die Materialien durch eine Probenzone geführt und in einem die Probenzone für einen Sortier­ zyklus bildenden ebenen Bereich beleuchtet werden, die Intensität des von den Materialien beim Führen durch die Probenzone reflektierten Lichtes erfaßt wird, ein elektrisches Signal entsprechend der Amplitude der er­ faßten Lichtintensität sowie durch Schwellwertvergleich ein auf diesem elektrischen Signal basierendes Auswurf­ signal erzeugt werden und ansprechend auf das Auswurf­ signal eines der Materialien körperlich vom anderen getrennt wird, gekennzeichnet durch die Verfahrens­ schritte:
  • a) Die Beleuchtung während des Sortierzyklus weist ein Dunkelintervall entsprechend einem Umgebungslicht­ pegel auf, dem Dunkelintervall folgt abwechselnd Lichtwellenenergie (Lichtimpulse) der charakteristischen Frequenzen,
  • b) das Umgebungslicht in der Probenzone (35) wird während des Dunkelintervalls erfaßt,
  • c) der Signalwert des Umgebungslichtes wird gespeichert,
  • d) das reflektierte Licht mit der ersten Frequenz wird erfaßt,
  • e) der Signalwert des Umgebungslichtes wird von dem Signalwert, welcher vom Umgebungslicht zusammen mit einem ersten Lichtimpuls herrührt, subtrahiert, wobei ein resultierender erster Signalwert gebildet wird,
  • f) der resultierende erste Signalwert wird gespeichert,
  • g) das reflektierte Licht mit der zweiten Frequenz wird erfaßt,
  • h) der Signalwert des Umgebungslichtes wird von dem Signalwert, welcher vom Umgebungslicht zusammen mit einem zweiten Lichtimpuls herrührt, subtrahiert, wobei ein resultierender zweiter Signalwert gebildet wird,
  • i) der resultierende zweite Signalwert wird gespeichert,
  • j) das Aufwurfsignal wird erzeugt, wenn der erste und der zweite resultierende Signalwert zueinander in einem vorbestimmten Verhältnis stehen.
15. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß das eine Material organisch und das andere anorganisch ist und daß der erste und der zweite der abwechselnden Lichtimpulse mit bestimmter Frequenz eine Wellenlänge etwa im Bereich von 0,60 bis 0,95 µ bzw. etwa im Bereich von 1,40 bis 2,50 µ hat.
16. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß das eine Material eine reife eßbare Frucht und das andere eine unreife eßbare Frucht ist und die ab­ wechselnden Lichtimpulse mit zwei ver­ schiedenen Frequenzen vorliegen, von denen die erste eine Wellenlänge etwa im Bereich von 0,65 bis 0,68 µ und die zweite eine Wellenlänge etwa im Bereich von 0,50 bis 0,55 µ haben.
17. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß das Aufwurfsignal ausgeblendet wird, wenn es kürzer als eine vorbestimmte Zeitspanne ist, um das Auswerfen von Gegenständen zu verhindern, die zum Auswerfen zu klein sind.
18. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß das Auftreten und das Verlängern des Auswurfsignals verzögert erfolgen, um den Abstand zwischen der Proben­ zone (35) und dem Bereich, in dem das eine von dem anderen Material getrennt wird, bzw. die betriebliche Ansprech­ verzögerung im Abtrennschritt auszugleichen.
DE19803035994 1979-10-09 1980-09-24 Sortierverfahren und -vorrichtung Granted DE3035994A1 (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US8296179A 1979-10-09 1979-10-09

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE3035994A1 DE3035994A1 (de) 1981-04-23
DE3035994C2 true DE3035994C2 (de) 1987-06-11

Family

ID=22174555

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE19803035994 Granted DE3035994A1 (de) 1979-10-09 1980-09-24 Sortierverfahren und -vorrichtung

Country Status (2)

Country Link
DE (1) DE3035994A1 (de)
GB (1) GB2060166B (de)

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0064842A1 (de) * 1981-05-12 1982-11-17 Sphere Investments Limited Materialsortierung
NL8103468A (nl) * 1981-07-22 1983-02-16 Wavin Bv Werkwijze en inrichting voor het bepalen van de verouderingstoestand van kunststof produkten.
GB2121535B (en) * 1982-06-02 1986-04-30 Anglo Amer Corp South Africa Detector for use in sorting system
JPS61216787A (ja) * 1985-03-19 1986-09-26 株式会社 安西製作所 混入された異物を判定選別して除去をする機構
GB2187277A (en) * 1986-02-08 1987-09-03 Peter Graham Long Automatic surface colour grading of eggs
IES66928B2 (en) * 1994-07-25 1996-02-07 Oseney Ltd Optical inspection system
US5954206A (en) * 1995-07-25 1999-09-21 Oseney Limited Optical inspection system
SE0102395D0 (sv) * 2001-07-04 2001-07-04 Bomill Ab A new method
CN111153091B (zh) * 2019-12-31 2021-05-18 苏州得尔达国际物流有限公司 一种人工智能化水果状态识别检测系统

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CH573634A5 (de) * 1974-07-04 1976-03-15 Landis & Gyr Ag
US4095696A (en) * 1977-02-04 1978-06-20 Amf Incorporated Produce grader

Also Published As

Publication number Publication date
GB2060166A (en) 1981-04-29
GB2060166B (en) 1984-03-21
DE3035994A1 (de) 1981-04-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE19519861C2 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Detektieren und Abführen von Fremdobjekten
DE2901970C2 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Aussortieren von Fremdkörpern aus auf einem sich bewegenden Förderband o.ä. befindlichen Gut
DE3518527C2 (de)
DE2746615A1 (de) Verfahren zum sortieren von gegenstaenden, insbesondere fruechten, gemuese o.dgl.
DE2431010C3 (de) Vorrichtung zum Nachweis von Fremdkörpern und/oder Rissen in lichtdurchlässigen Behältern
DE2535543C3 (de) Vorrichtung zur Feststellung von Herstellungsfehlern in einer bewegten Materialbahn
CH683293A5 (de) Fremdfasererkennung in Garnen.
DE3035994C2 (de)
DE2151290A1 (de) UEberwachungsgeraet fuer eine laufende Werkstoffbahn
DE1939034B1 (de) Photometer zum Durchfuehren von Messungen bei unterschiedlichen Wellenlaengen
DE2147611A1 (de) Verfahren und Einrichtung zum Sortieren von Tomaten nach der Farbe
DE4406228C2 (de) Verfahren um aus einem Strom von Gegenständen nicht-akzeptable Güter und Fremdgegenstände auszusortieren
DE2222211C2 (de) Sortiervorrichtung für sich hinsichtlich ihrer Färbung unterscheidende Gegenstände, insbesondere Tabakblätter
EP0620050B1 (de) Vorrichtung und Verfahren zur Qualitäts- und Grössensortierung von Produkten und Artikeln
DE4340918C2 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Erzeugen eines gleichförmigen Amplitudensignals in einem zu sortierenden Produktstrom
DE4030344A1 (de) Verfahren und vorrichtung zum sortieren von vereinzelbaren, kleineren gegenstaenden, insbesondere fruechten aller art
DE19601597A1 (de) Sortiermaschine unter Verwendung von einander gegenüberliegenden Detektoren
DE2247205C3 (de) Vorrichtung zum Vergleich der spektralen Remission farbiger Flächen
DE3401475C2 (de)
DE1148802B (de) Verfahren und Einrichtung zum Untersuchen von Eiern auf die Anwesenheit von Blut
DE102004058408A1 (de) Vorrichtung zur Bestimmung von Oberflächeneigenschaften
DE2230724A1 (de) Verfahren und vorrichtung zur sortierung von landwirtschaftlichen produkten nach ihrer qualitaet
CH557648A (de) Verfahren zur sortierung von gegenstaenden, insbesondere von tabakblaettern und einrichtung zur durchfuehrung desselben.
EP0052812A2 (de) Verfahren zum Feststellen von Signal-Abweichungen unter Zuhilfenahme eines integrierenden Differenzverstärkers
DE4140513C1 (de)

Legal Events

Date Code Title Description
OP8 Request for examination as to paragraph 44 patent law
D2 Grant after examination
8364 No opposition during term of opposition
8328 Change in the person/name/address of the agent

Free format text: RUSCHKE, O., DIPL.-ING., PAT.-ANW., 81669 MUENCHEN

8339 Ceased/non-payment of the annual fee