EP0602176A1 - Optics for a colour-sorting machine and a sorting method using these optics. - Google Patents

Optics for a colour-sorting machine and a sorting method using these optics.

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EP0602176A1
EP0602176A1 EP92919858A EP92919858A EP0602176A1 EP 0602176 A1 EP0602176 A1 EP 0602176A1 EP 92919858 A EP92919858 A EP 92919858A EP 92919858 A EP92919858 A EP 92919858A EP 0602176 A1 EP0602176 A1 EP 0602176A1
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EP
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product
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light
sorting
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Rainer Schumann
Thomas Moritz
Harald C Justus
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ELEXSO SORTIERTECHNIK AG
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Elexso Sortiertechnik GmbH
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    • 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
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10STECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S209/00Classifying, separating, and assorting solids
    • Y10S209/938Illuminating means facilitating visual inspection

Definitions

  • the assembly shown in the drawing consisting of transmitter 2, residual light receiver 4 and product signal receivers 6 and 8, can be arranged around channel 1 in an identical manner, for example at an angle of 90, around channel 1 ° or 120 ° offset. If space permits, more than three transmitters with associated residual light receivers and product signal receivers can also be provided.

Landscapes

  • Sorting Of Articles (AREA)
  • Spectrometry And Color Measurement (AREA)

Abstract

La présente invention se rapporte à une optique de triage pour une trieuse par couleur. A cet effet, le produit est éclairé par un émetteur (2) avec de la lumière visible, infrarouge ou ultraviolette. Si aucun produit ne se trouve dans la trajectoire du rayon de la source émettrice, toute la lumière tombe sur un récepteur de lumière résiduelle (4). Si par contre un produit se présente, la lumière est partiellement ou complètement rediffusée vers un ou plusieurs récepteurs de signaux de produit (6, 8).The present invention relates to sorting optics for a color sorter. To this end, the product is illuminated by a transmitter (2) with visible, infrared or ultraviolet light. If no product is in the path of the ray of the emitting source, all the light falls on a receiver of residual light (4). If, on the other hand, a product presents itself, the light is partially or completely re-transmitted to one or more product signal receivers (6, 8).

Description

Sortieroptik für eine Farbsortiermaschine und Verfahren Sorting optics for a color sorting machine and method
Die Erfindung betrifft eine Sortieroptik gemäß Oberbegriff des Patentanspruchs 1 und ein Verfahren gemäß Oberbegriff des Patentanspruchs 6.The invention relates to a sorting optics according to the preamble of patent claim 1 and a method according to the preamble of patent claim 6.
Aus der DE-PS 36 14 400 ist bereits eine Farbsortiermaschine bekannt, bei der das zu sortierende Produkt durch einen zentra¬ len Kanal transportiert wird. Dabei ist der Kanal im Bereich eines Beobachtungskopfs durchsichtig. Der Beobachtungskopf weist um den Kanal verteilt mehrere Lichtsender in Form von Lampen auf, die den durchsichtigen Kanal durchstrahlen. Neben jeder Lampe ist eine Fotozellenanordnung als Produktsignalempfänger angeordnet. Eine Hintergrundplatte liegt der Fotozellenanordnung diametral gegenüber an der anderen Seite des Kanals, die ent¬ sprechend der Farbe des zu sortierenden Produkts gewählt wird. Im Betrieb beleuchtet immer ein Sender die Vorderseite des Pro¬ dukts und ein zweiter Sender die Hintergrundplatte. Das Produkt¬ signal und das Hintergrundsignal werden von der Fotozellenanord¬ nung aufgenommen und miteinander verglichen. Entspricht das Produktsignal dem Hintergrundsignal, so hat das Produkt die Anforderungen erfüllt. Weichen die Signale jedoch voneinander ab, so wird ein Auswerfer angesteuert, der das entsprechende Produkt aus dem Produktstrom ausstößt. Ein Nachteil der bekannten Vorrichtung und des dabei verwendeten Verfahrens besteht darin, daß die Hintergrundplatte stets phy¬ sisch der Produktfarbe angepaßt werden muß, so daß für jedes Produkt eine große Anzahl von Hintergrundplatten mit verschiede- nen Farben vorrätig zu halten ist. Das Austauschen der Hinter¬ grundplatten erfordert darüber hinaus nicht nur Zeitaufwand, sondern auch Erfahrung in der Auswahl der richtigen Farbe.From DE-PS 36 14 400 a color sorting machine is already known, in which the product to be sorted is transported through a central channel. The channel in the area of an observation head is transparent. The observation head has several light transmitters distributed around the channel in the form of lamps which shine through the transparent channel. A photocell arrangement is arranged next to each lamp as a product signal receiver. A background plate lies diametrically opposite the photocell arrangement on the other side of the channel, which is selected according to the color of the product to be sorted. During operation, one transmitter always illuminates the front of the product and a second transmitter illuminates the background plate. The product signal and the background signal are recorded by the photocell arrangement and compared with one another. If the product signal corresponds to the background signal, the product has met the requirements. However, if the signals differ from one another, an ejector is actuated, which ejects the corresponding product from the product stream. A disadvantage of the known device and the method used is that the background plate always has to be physically adapted to the product color, so that a large number of background plates with different colors must be kept in stock for each product. Replacing the background plates not only requires time, but also experience in choosing the right color.
Aus der US 4,863,041 ist es zwar bekannt, die Hintergrundfarbe für eine vergleichbare Farbsortiermaschine dynamisch zu verän¬ dern, indem für den Hintergrund eine Lichtquelle gewählt wird, deren Wellenlänge durch eine elektronische Dimmer-Schaltung verändert werden kann. Dies enthebt den Benutzer zwar von' der Notwendigkeit eines physischen Austausches von Hintergrundplat- ten, es besteht aber weiterhin die Schwierigkeit, Gegenstände auszusortieren, die den vom Sender ausgesendeten Lichtstrahl nicht vollständig abdecken. Dadurch ist die Signalausbeute nur sehr gering und kleine Farbabweichungen lassen sich nur schwer erkennen.From US 4,863,041 it is known to dynamically change the background color for a comparable color sorting machine by selecting a light source for the background, the wavelength of which can be changed by an electronic dimmer circuit. This relieves the user going from 'the need for a physical exchange of Hintergrundplat- th, but there is still the difficulty of sorting out items that do not completely cover the emitted by the transmitter beam. As a result, the signal yield is very low and small color deviations are difficult to detect.
Aus der DE 34 06 599 C2 ist es bekannt, Produkt an Lichtsendern und Lichtempfängern vorbeizuleiten, sodaß Licht sowohl von der Vorderseite, als auch von der Rückseite des Produkts zu den Lichtempfängern reflektiert wird. Dabei sieht der Lichtempfänger immer dann, wenn kein Produkt da ist, das Licht eines Hinter¬ grundsenders. Die neben dem Lichtempfänger liegenden Sender strahlen zwar ebenfalls Licht aus, aber dieses Licht wird man¬ gels einer Reflexionsfläche nicht von dem Lichtempfänger auf¬ genommen. Tritt nun gutes Produkt in den Strahlengang vom Hin- tergrundsender zum Lichtempfänger, dann wird die Hintergrund- strahlung zwar ganz oder teilweise unterbrochen, aber die Strah¬ lung von den Sendern wird auf den Lichtempfänger reflektiert, und zwar mit einer Wellenlänge, die der Hintergrundstrahlung entspricht. Dies bedeutet bei gutem Produkt für den Lichtempfän- ger nichts anderes, als wäre überhaupt kein Produkt vorhanden. Es kann also nicht zwischen der Anwesenheit oder Abwesenheit von gutem Produkt unterschieden werden. Unterscheidungen werden erst dann getroffen, wenn schlechtes Produkt den Strahlengang kreuzt. Damit ist es nicht möglich, gutes Produkt zu zählen, falls dies für die weitere Prozeßsteuerung gewünscht werden sollte. Ferner kann kein gutes Produkt aussortiert werden, was beispielsweise dann wünschenswert sein kann, wenn nach einem oder mehreren Sortierläufen, in denen gutes von schlechtem Produkt getrennt wurde, eine inverse Sortierung vorgenommen werden soll, bei der man nur aussortiertes Produkt noch einmal durch die Sortierma- schine schickt, um das unweigerlich darin noch enthaltene gute Restprodukt auszusortieren.From DE 34 06 599 C2 it is known to direct product past light transmitters and light receivers, so that light is reflected both from the front side and from the rear side of the product to the light receivers. The light receiver always sees the light of a background transmitter when there is no product. The transmitters located next to the light receiver also emit light, but this light is not received by the light receiver for lack of a reflection surface. If good product now enters the beam path from the background transmitter to the light receiver, the background radiation is interrupted in whole or in part, but the radiation from the transmitters is reflected onto the light receiver, with a wavelength that corresponds to the background radiation . With a good product, this means nothing else for the light receiver than if there was no product at all. So there cannot be between the presence or absence of good product. Distinctions are only made when bad product crosses the beam path. It is therefore not possible to count good products if this should be desired for further process control. Furthermore, a good product cannot be sorted out, which can be desirable, for example, if, after one or more sorting runs in which good product has been separated from bad product, an inverse sorting is to be carried out, in which only sorted product is sorted again by the sorting schine sends to sort out the good residual product inevitably still contained in it.
Aus der DE 32 03 773 AI ist schließlich die Verwendung einer Mattscheibe als Diffusor in Verbindung mit einer Farberkennungs- optik bekannt, und zwar zur Erkennung der Oberfläche eines Scheibenrades. Dies hat jedoch mit dem Sortieren von Produkt nichts zu tun.Finally, DE 32 03 773 A1 discloses the use of a matt screen as a diffuser in conjunction with a color recognition lens, specifically for recognizing the surface of a disk wheel. However, this has nothing to do with product sorting.
Es ist Aufgabe der Erfindung, die Sortieroptik einer Farbsor- tiermaschine für beispielsweise Agrarprodukte wie Kaffeebohenen, Erdnüsse, Erbsen etc. dahingehend zu verbessern, daß auch dann Farbabweichungen zuverlässig erkannt werden, wenn das Produkt den Lichtstrahl vom Sender nur teilweise abdeckt, so daß nur ein Teil der ausgesendeten Lichtmenge zurückgestreut wird.It is an object of the invention to improve the sorting optics of a color sorting machine for, for example, agricultural products such as coffee beans, peanuts, peas, etc., in such a way that color deviations are reliably detected even if the product only partially covers the light beam from the transmitter, so that only one Part of the amount of light emitted is scattered back.
Zur Lösung dieser Aufgabe dient die Sortieroptik der eingangs genannten Art mit den kennzeichnenden Merkmalen des Patentan¬ spruchs 1. Die Aufgabe wird außerdem durch das Verfahren nach Anspruch 6 gelöst.The sorting optics of the type mentioned at the outset with the characterizing features of patent claim 1 serve to solve this problem. The problem is also solved by the method according to claim 6.
Dadurch wird erreicht, daß die vom Sender ausgestrahlte Licht¬ menge entweder vollständig von der Vorderseite eines Produkts zu einem oder mehreren Produktsignalempfängern zurückgestreut und von diesen ausgewertet wird, oder es wird nur ein Teil des Lich- tes vom Produkt zurückgestreut, während der übrige Teil an dem Produkt vorbei auf den Restlichtempfänger fällt. In keinem Fall wird jedoch Licht von der Rückseite des Produkts auf den Rest- lichtempfä-αger reflektiert. Kombiniert man nun die Signale von dem Produktsignalempfänger und dem Restlichtempfänger so erhält man eine Aussage über die Breite des Produkts und kann auf diese Weise das zurückgestreute Signal normieren, d.h. so groß machen, als hätte das Produkt den gesamten Lichtstrahl abgedeckt. Da¬ durch wird eine Schadstelle oder ein Fleck vergrößert darge¬ stellt, so daß eine bessere Unterscheidung zwischen fehlerfreiem und fehlerhaftem Produkt möglich ist.The result of this is that the amount of light emitted by the transmitter is either completely scattered back from the front of a product to one or more product signal receivers and evaluated by them, or only part of the light is scattered back by the product, while the rest is on the product falls onto the low light receiver. In no case however, light is reflected from the back of the product onto the residual light receiver. If you now combine the signals from the product signal receiver and the residual light receiver, you get a statement about the width of the product and can normalize the backscattered signal in this way, ie make it as large as if the product had covered the entire light beam. As a result, a damaged area or a stain is shown enlarged, so that a better distinction between faultless and faulty product is possible.
Die Erfindung wird im folgenden anhand einer Zeichnung näher erläutert:The invention is explained in more detail below with reference to a drawing:
In der Zeichnung ist nur ein Teil des Beobachtungskopfs einer Farbsortiermaschine schematisch dargestellt, wie sie aus der DE- PS 36 14400 bekannt ist und auf die hiermit ausdrücklich Bezug genommen wird. Die Zeichnung stellt einen Schnitt durch den Kanal 1 der Farbsortiermaschine dar, und zwar senkrecht zu der Transportrichtung von Gegenständen oder Produkt, die durch den Kanal 1 fallen oder gefördert werden. An dem Kanal 1 ist minde¬ stens ein Sender 2 angeordnet, der sichtbares, infrarotes oder ultraviolettes Licht durch den Kanal 1 strahlt. Im Strahlengang 12 des vom Sender 2 ausgesandten Lichts liegt auf der anderen Seite des Kanals 1 ein Restlichtempfänger 4, dem ein Streukörper 14 vorgeschaltet ist. Neben dem Sender 2 ist an jeder Seite ein Produktsignalempfänger 6 bzw. 8 angeordnet, deren Ausgangs¬ signale über Lichtleiter 16 zu einer nicht dargestellten Signal¬ verarbeitsSchaltung geführt werden.In the drawing, only part of the observation head of a color sorting machine is shown schematically, as is known from DE-PS 36 14400 and to which reference is hereby expressly made. The drawing shows a section through the channel 1 of the color sorting machine, specifically perpendicular to the direction of transport of objects or products which fall or are conveyed through the channel 1. At least one transmitter 2 is arranged on the channel 1 and emits visible, infrared or ultraviolet light through the channel 1. In the beam path 12 of the light emitted by the transmitter 2 there is a residual light receiver 4 on the other side of the channel 1, to which a diffuser 14 is connected upstream. In addition to the transmitter 2, a product signal receiver 6 or 8 is arranged on each side, the output signals of which are led via light guides 16 to a signal processing circuit (not shown).
Der Sender 2 ist eine Lichtquelle für sichtbares, infrarotes oder ultraviolettes Licht. In einer Ausführungsform ist der Sender 2 eine Kaltlichtquelle, beispielsweise eine Halogenlampe. Sein Licht wird von einer ebenfalls an sich bekannten Spaltoptik 10 zu einem flachen Band begrenzt, das in einer Ausführungsform beispielsweise eine Breite von 20 bis 50 mm und eine Höhe von 1 bis 2 mm hat. Der an der gegenüberliegenden Seite des Kanals 1 und außerhalb davon hinter einem lichtdurchlässigen Wand¬ abschnitt angeordnete Streukörper 14 ist mindestens so breit wie das Lichtband vom Sender 2, so daß die gesamte, den Kanal 1 durchsetzende Lichtmenge vom Sender 2 auf den Streukörper 14 fällt und von diesem zum Restlichtempfänger 4 geleitet werden kann. Die Signale vom Restlichtempfänger 4 werden ebenfalls beispielsweise durch Lichtleiter zu einer Signalverarbeitungs- schaltung übertragen, in der sie optoelektrisch umgewandelt werden. Auf diese Weise entstehen aus Lichtsignalen elektrische Signale, deren Amplituden proportional zu den empfangenen Licht¬ mengen ist.The transmitter 2 is a light source for visible, infrared or ultraviolet light. In one embodiment, the transmitter 2 is a cold light source, for example a halogen lamp. Its light is limited by a slit optic 10, which is also known per se, to form a flat band which, in one embodiment, has a width of 20 to 50 mm and a height of 1 to 2 mm, for example. The one on the opposite side of channel 1 and outside of it, behind a translucent wall section, the scattering body 14 is at least as wide as the light band from the transmitter 2, so that the entire amount of light passing through the channel 1 falls from the transmitter 2 onto the scattering body 14 and can be guided by this to the residual light receiver 4 . The signals from the residual light receiver 4 are also transmitted, for example by optical fibers, to a signal processing circuit in which they are converted optoelectrically. In this way, electrical signals are generated from light signals, the amplitudes of which are proportional to the amounts of light received.
Es wird darauf hingewiesen, daß die in der Zeichnung dargestell¬ te Baugruppe bestehend aus Sender 2, Restlichtempfänger 4 und den Produktsignalempfängern 6 bzw. 8 noch weitere Male um den Kanal 1 in identischer Bauweise angeordnet sein können, bei¬ spielsweise um einen Winkel von 90° oder 120° versetzt. Sofern es der Raum zuläßt, können auch mehr als drei Sender mit zugehö¬ rigen Restlichtempfängern und Produktsignalempfängern vorgesehen sein.It is pointed out that the assembly shown in the drawing, consisting of transmitter 2, residual light receiver 4 and product signal receivers 6 and 8, can be arranged around channel 1 in an identical manner, for example at an angle of 90, around channel 1 ° or 120 ° offset. If space permits, more than three transmitters with associated residual light receivers and product signal receivers can also be provided.
Es ist zweckmäßig, bei Verwendung von mehr als einem Sender 2 die Ansteuerung der Sender 2 zeitlich versetzt zueinander vor¬ zunehmen, damit der Restlichtempfänger 4 nicht Streulicht von einem anderen Sender 2 empfängt, das von der Rückseite des Pro¬ dukts reflektiert wird. Diese Ansteuerung wird dadurch vorgenom¬ men, daß man das durch den Kanal 1 gesendete Licht pulst, indem beispielsweise in der Spaltoptik 10 ein Verschluß vorgesehen wird, der nur zu bestimmten Zeiten öffnet. Auf diese Weise ge- langt immer nur Licht von einem einzigen Sender zur Zeit zu dem gegenüberliegenden Restlichtempfänger.When using more than one transmitter 2, it is expedient to actuate the transmitters 2 at different times from one another so that the residual light receiver 4 does not receive scattered light from another transmitter 2 which is reflected by the rear of the product. This control is carried out by pulsing the light transmitted through the channel 1, for example by providing a shutter in the slit optics 10 which only opens at certain times. In this way, only light from one transmitter at a time reaches the opposite residual light receiver.
ArbeitsweiseWay of working
Für das Sortieren eines bestimmten Produkts wird zunächst die Wellenlänge des vom Sender 2 ausgestrahlten Lichts in Anpassung an die Farbe des Produkts ausgewählt und über ein nicht darge¬ stelltes Steuergerät eingestellt. Außerdem wird die Empfindlich¬ keit der Produktsignalempfänger 6 und 8 auf den gewünschten Wellenlängenbereich eingestellt, der der Wellenlänge der vom Produkt zurückgestreuten Strahlung entspricht. Anschließend kann Produkt durch den Kanal 1 senkrecht zur Zeichenebene transpor¬ tiert werden. Wenn kein Produkt im Strahlengang 12 vorhanden ist, wird das gesamte Licht vom Sender 2 zum Restlichtempf nger 4 gesendet und von diesem aufgefangen. Das daraus abgeleitete erste elektrische Signal hat dann die maximale Amplitude und maximale Breite. Befindet sich hingegen Produkt im Strahlengang 12, so wird ein Teil des Lichtes von dem Produkt zu den Produkt¬ signalempfängern 6 und 8 zurückgestreut. Das zurückgestreute Licht wird als Lichtsignal über die Lichtleiter 16 zu einer nicht dargestellten Wandlerschaltung geleitet, in der es in zweite elektrische Signale umgewandelt wird. Die Breite der zurückgestreuten zweiten Signale ist ein Maß dafür, wieviel Licht vom Sender 2 zurückgestreut und wieviel durchgelassen wurde. Die Amplitude der zweiten elektrischen Signale läßt einen Rückschluß auf die Farbe des Produkts zu, wobei das Plateau oder Maximum der Signalamplitude der Hauptfarbe des Produkts ent¬ spricht, während Täler oder Minima das Vorhandensein von Flecken oder schadhaften Stellen anzeigen. Durch übliche Signalverarbei¬ tung können die vom zurückgestreuten Licht stammenden zweiten elektrischen Signale normiert und damit auf einen Maximalwert gebracht werden, so daß Täler oder Minima, die auf Schadstellen hindeuten, auf größt mögliche Weise verstärkt werden. Diese Täler oder Minima können dann bei Überschreiten eines bestimmten Pegels herangezogen werden, um andere Komponenten anzusteuern. Dies geschieht beispielsweise durch eine an sich bekannte Dis- kriminatorschaltung, die immer dann, wenn ein Minimum tiefer als eine vorgegebene Schwellenwertspannung reicht, einen Impuls abgibt, der einen nicht dargestellten Ejektor steuert. Der Ejek- tor, beispielsweise eine Luftdüse, kann dann das schadhafte Produkt ausstoßen, indem ein Druckluftventil von dem Steuerim¬ puls angesteuert wird. Gemäß Erfindung kann der Restlichtempfänger 4 stets erkennen, ob Produkt vorhanden ist, oder nicht. Außerdem kann sein Signal so ausgewertet werden, daß das Produktsignal abhängig von der Größe des die Lichtschranke durchsetzenden Produkts stets auf einen Normwert gebracht wird, der einem Zustand entspricht, als ob das Produkt immer die gleiche Größe hätte. Auf diese Weise ist die Summe aus Restlicht + reflektiertem Licht bei gutem Produkt immer konstant, und zwar gleichgültig, wie groß das Produkt beim Durchgang durch den Meßbereich gerade erscheint. Damit lassen sich Abweichungen in der Produktfarbe oder Flecken wesentlich besser definieren, als dies beim Stand der Technik der Fall ist. For sorting a certain product, the wavelength of the light emitted by the transmitter 2 is first adjusted selected to the color of the product and adjusted via a control device, not shown. In addition, the sensitivity of the product signal receivers 6 and 8 is set to the desired wavelength range, which corresponds to the wavelength of the radiation scattered back by the product. The product can then be transported through channel 1 perpendicular to the plane of the drawing. If no product is present in the beam path 12, the entire light is sent from the transmitter 2 to the residual light receiver 4 and is collected by the latter. The first electrical signal derived therefrom then has the maximum amplitude and maximum width. On the other hand, if there is product in the beam path 12, part of the light is scattered back from the product to the product signal receivers 6 and 8. The backscattered light is conducted as a light signal via the light guides 16 to a converter circuit, not shown, in which it is converted into second electrical signals. The width of the backscattered second signals is a measure of how much light has been backscattered by the transmitter 2 and how much has been transmitted. The amplitude of the second electrical signals allows a conclusion to be drawn about the color of the product, the plateau or maximum corresponding to the signal amplitude of the main color of the product, while valleys or minima indicate the presence of spots or damaged areas. The second electrical signals originating from the backscattered light can be normalized by conventional signal processing and thus brought to a maximum value, so that valleys or minima, which indicate damage, are amplified in the greatest possible way. If a certain level is exceeded, these valleys or minima can then be used to control other components. This is done, for example, by means of a discriminator circuit known per se, which emits a pulse which controls an ejector (not shown) whenever a minimum is lower than a predetermined threshold voltage. The ejector, for example an air nozzle, can then expel the defective product by activating a compressed air valve by the control pulse. According to the invention, the residual light receiver 4 can always recognize whether product is present or not. In addition, its signal can be evaluated in such a way that the product signal, depending on the size of the product passing through the light barrier, is always brought to a standard value which corresponds to a condition as if the product was always of the same size. In this way, the sum of residual light + reflected light for a good product is always constant, regardless of how large the product appears when it passes through the measuring range. This allows deviations in the product color or stains to be defined much better than is the case with the prior art.

Claims

Patentansprüche Claims
1. Sortieroptik für eine Farbsortiermaschine, mit der insbeson¬ dere Agrarprodukte wie Kaffeebohnen, Erdnüsse, Erbsen, etc. sortiert werden, indem diese durch eine Rutsche oder einen Kanal (1) an einem Beobachtungskopf mit mindestens einem optischen Sender (2) und mindestens einem neben dem Sender (2) angeordneten Produktsignalempfänger (6, 8) vorbei trans¬ portiert werden, wobei der Kanal (1) im Bereich des Senders (2) und des Produktsignalempfängers (6,8) durchsichtig ist, dadurch gekennzeichnet,1. Sorting optics for a color sorting machine with which in particular agricultural products such as coffee beans, peanuts, peas, etc. are sorted by passing them through a slide or a channel (1) on an observation head with at least one optical transmitter (2) and at least one product signal receivers (6, 8) arranged next to the transmitter (2) can be transported past, the channel (1) in the area of the transmitter (2) and the product signal receiver (6, 8) being transparent, characterized in that
- daß ein Restlichtempfänger (4) an der dem Sender (2) gegenüberliegenden Seite des Kanals (1) im Strahlengang (12) des Senders (2) angeordnet ist und nur von dem Sen¬ der (2) ausgesandtes Licht, hingegen kein vom Produkt reflektiertes Licht empfängt; und- That a residual light receiver (4) is arranged on the side of the channel (1) opposite the transmitter (2) in the beam path (12) of the transmitter (2) and only light emitted by the transmitter (2), but no product receives reflected light; and
- daß zwischen dem Sender (2) und dem Kanal (1) eine Spalt¬ optik (10) angeordnet ist, die den Kanal (1) streifen¬ artig senkrecht zu seiner Achse (14) beleuchtet.- That between the transmitter (2) and the channel (1) a slit lens (10) is arranged, which illuminates the channel (1) stripe-like perpendicular to its axis (14).
2. Sortieroptik nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Restlichtempfänger (4) eine Fotodiodenanordnung ist.2. Sorting optics according to claim 1, characterized in that the residual light receiver (4) is a photodiode arrangement.
3. Sortieroptik nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß im Strahlengang (12) vom Sender (2) zum Restlichtempfän¬ ger (4) zwischen dem Kanal (1) und dem Restlichtempfänger (4) ein Streukörper (14) angeordnet ist.3. Sorting optics according to claim 1 or 2, characterized in that a diffuser (14) is arranged in the beam path (12) from the transmitter (2) to the residual light receiver (4) between the channel (1) and the residual light receiver (4).
4. Sortieroptik nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß an beiden Seiten des Senders (2) ein Produktsignalempfänger (6, 8) angeordnet ist.4. Sorting optics according to one of claims 1 to 3, characterized in that a product signal receiver (6, 8) is arranged on both sides of the transmitter (2).
5. Sortieroptik nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Empfänger (4, 6, 8) auf unterschied¬ liche Wellenlängen einstellbar sind. 5. Sorting optics according to one of claims 1 to 4, characterized in that the receivers (4, 6, 8) can be adjusted to different wavelengths.
6. Verfahren zum Erkennen und Unterscheiden von teilchenför i- gen Gegenständen wie Agrarprodukten, Mineralien etc., in einer Farbsortiermaschine, bei dem ein die Gegenstände führender Kanal (1) mit einer Strahlung von einem oder mehreren Sendern (2) aus dem sichtbaren oder ultravioletten Bereich durchleuchtet wird, wobei die von dem jeweiligen Gegenstand zurückgestreute Strahlung von mindestens einem Produktsignalempfänger (6, 8) aufgenommen und einer Produkt¬ signal-Verarbeitungsschaltung zugeführt wird, in der sie in erste elektrische Signale umgesetzt wird, deren Amplituden proportional zur zurückgestreuten Lichtmenge sind, dadurch gekennzeichnet, daß nur die von dem Gegenstand nicht zurückgestreute Strahlung von einem Restlichtempfänger (4) empfangen und in zweite elektrische Signale umgesetzt wird, deren Amplituden ebenfalls proportional zu der aufgenommenen Lichtmenge sind; daß die ersten und zweiten elektrischen Signale miteinander multipliziert werden; und daß die sich aus der Signalmultiplikation ergebenden Signal- maxima oder Signalminima zur Ansteuerung anderer Komponenten der Farbsortiermaschine herangezogen werden.6. A method for recognizing and distinguishing particle-shaped objects such as agricultural products, minerals, etc., in a color sorting machine, in which a channel (1) guiding the objects with radiation from one or more transmitters (2) from the visible or ultraviolet Area is illuminated, the radiation scattered back from the respective object being picked up by at least one product signal receiver (6, 8) and fed to a product signal processing circuit in which it is converted into first electrical signals, the amplitudes of which are proportional to the quantity of light scattered back, characterized in that only the radiation not scattered back by the object is received by a residual light receiver (4) and converted into second electrical signals, the amplitudes of which are also proportional to the quantity of light received; that the first and second electrical signals are multiplied together; and that the signal maxima or signal minima resulting from the signal multiplication are used to control other components of the color sorting machine.
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Sender (2) und der oder die zugehörigen Produktsignalempfän¬ ger (6, 8) pulsierend und im Gleichtakt betrieben werden.7. The method according to claim 6, characterized in that each transmitter (2) and the associated product signal receiver (6, 8) are operated pulsating and in common mode.
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Sender (2) zeitlich versetzt aktiviert werden, so daß immer nur ein Sender (2) zur Zeit sichtbare oder ultraviolette Strahlung durch den Kanal (1) zum 'Restlichtempfänger (4) sendet. 8. The method according to claim 7, characterized in that the transmitters (2) are activated at different times, so that only one transmitter (2) at a time transmits visible or ultraviolet radiation through the channel (1) to the 'residual light receiver (4).
EP92919858A 1991-09-30 1992-09-28 Optics for a colour-sorting machine and a sorting method using these optics Expired - Lifetime EP0602176B1 (en)

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DE4132472 1991-09-30
DE4132472A DE4132472C1 (en) 1991-09-30 1991-09-30
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EP0602176A1 true EP0602176A1 (en) 1994-06-22
EP0602176B1 EP0602176B1 (en) 1996-05-08

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ID=6441777

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EP92919858A Expired - Lifetime EP0602176B1 (en) 1991-09-30 1992-09-28 Optics for a colour-sorting machine and a sorting method using these optics

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