JP2799705B2 - 分類装置 - Google Patents

分類装置

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JP2799705B2
JP2799705B2 JP61505234A JP50523486A JP2799705B2 JP 2799705 B2 JP2799705 B2 JP 2799705B2 JP 61505234 A JP61505234 A JP 61505234A JP 50523486 A JP50523486 A JP 50523486A JP 2799705 B2 JP2799705 B2 JP 2799705B2
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ピーター ホーキンズ，アルバート
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シ−ア−ルエイ サ−ヴイセス リミテツド
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B07—SEPARATING SOLIDS FROM SOLIDS; SORTING
    • B07C—POSTAL SORTING; SORTING INDIVIDUAL ARTICLES, OR BULK MATERIAL FIT TO BE SORTED PIECE-MEAL, e.g. BY PICKING
    • B07C5/00—Sorting according to a characteristic or feature of the articles or material being sorted, e.g. by control effected by devices which detect or measure such characteristic or feature; Sorting by manually actuated devices, e.g. switches
    • B07C5/34—Sorting according to other particular properties
    • B07C5/342—Sorting according to other particular properties according to optical properties, e.g. colour
    • B07C5/3425—Sorting according to other particular properties according to optical properties, e.g. colour of granular material, e.g. ore particles, grain
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B07—SEPARATING SOLIDS FROM SOLIDS; SORTING
    • B07C—POSTAL SORTING; SORTING INDIVIDUAL ARTICLES, OR BULK MATERIAL FIT TO BE SORTED PIECE-MEAL, e.g. BY PICKING
    • B07C5/00—Sorting according to a characteristic or feature of the articles or material being sorted, e.g. by control effected by devices which detect or measure such characteristic or feature; Sorting by manually actuated devices, e.g. switches
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    • B07C5/363—Sorting apparatus characterised by the means used for distribution by means of air
    • B07C5/365—Sorting apparatus characterised by the means used for distribution by means of air using a single separation means
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/84—Systems specially adapted for particular applications
    • G01N21/87—Investigating jewels
    • Y—GENERAL 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
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S209/00—Classifying, separating, and assorting solids
    • Y10S209/905—Feeder conveyor holding item by suction

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  • Sorting Of Articles (AREA)
  • Spectrometry And Color Measurement (AREA)
  • Cyclones (AREA)
  • Combined Means For Separation Of Solids (AREA)
  • Investigating Materials By The Use Of Optical Means Adapted For Particular Applications (AREA)
  • Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 技術分野 本発明は、微小物すなわち微粒子材料が有する或る重
要な属性の程度に応じた複数のクラスに各微小物を個別
に分類する新しい種類の分類装置に関する。 この発明は荒削りのダイアモンドを自動的に分類する
分類装置を開発するプログラムから生れたが、以下の説
明から、本発明による分類装置が他の微粒子材料例えば
種々の宝石、ミネラル鉱石更には食品の微細物といった
物の分類にも適用できることは理解されるであろう。 ここで使用される“微量子材料”および“微小物”と
いう用語は、分類することができ、かつ個々に分類され
得る不純物の物からなるいかなる物体にも広く拡張して
解釈される。微粒子材料は例えば種々の寸法の鉱石の塊
である粉砕鉱石、宝石の石あるいは果物、野菜又は穀粒
である。 発明の開示 本発明により以下の構成を有する微小物分類装置が提
供される。即ち微小物をその複数の属性に従って分類す
るための装置であって、分類すべき前記微小物を順次供
給路に沿って供給する微小物供給手段（12）と、前記供
給路に沿って供給された各微小物を検査し当該微小物の
各属性の程度を表す測定値の組である信号を抽出する検
査手段（13）と、前記供給路から選択的に複数の出口
（15）に前記微小物を方向付ける分類手段（14）と、前
記検査手段から導出された前記信号に従って前記分類手
段の動作を制御する制御装置（20）とを備えた分類装置
において、 前記制御装置は、 （ａ）前記微小物を分類すべき複数のクラスの各々に固
有の微小物属性の程度を表す基準値の組を前記複数のク
ラスに対応した複数組格納する手段と、 （ｂ）前記クラスの各々にランクを割り当てる手段と、 （ｃ）前記順次検査された各微小物の前記測定値の組と
前記複数のクラスの各々の基準値の組とを比較し、各ク
ラスの基準値の各々と前記測定値の対応する各々との差
を計算して属性の程度の差を表す値の組を求める比較手
段と、 （ｄ）前記各クラスの比較ごとに、前記属性の程度を表
す値の組の該値を合計して、クラス差値を求める手段
と、 （ｅ）各クラスごとに、許容できるクラス差値の範囲を
許容範囲として設定する手段と、 （ｆ）各クラスとの比較で得られた、各クラス差値と各
クラスの許容範囲とを比較して、該クラス差値を満足す
る許容範囲を有する最も高いランクのクラスを決定する
手段と、 （ｇ）最も高いランクのクラスが一つだけの時は、その
最も高いランクのクラスを表す信号を出力し、前記クラ
ス差値を満足する許容範囲を有する等しいランクのクラ
スが２つ以上ある時は前記最も低いクラス差値を与える
クラスを選択して、該選択したクラスを表す信号を出力
する手段とを有する 信号処理手段を備えることを特徴とすると共に、 更に、前記分類手段（14）が、この信号処理手段によ
って出力された信号に応じて動作することを特徴とする
ものである。 図面の簡単な説明 本発明を更に詳しく説明するために粗いダイアモンド
を分類するのに特に適した分類装置の一例を添附図面に
従って説明する。 第１図は分類装置の斜視図、 第２図は分類装置の或る主要部分の側面図、 第３図は第２図の線３−３に沿ってみた図、 第４図は第２図の矢印Ａの方向でみた斜視図、 第５図は第２図の５−５断面図、 第６図は第２図の６−６断面図、 第７図は色参照標準の突出及び後退機構を示す図、 第８図は分類装置の他の種類の微小物分離手段を示す
図、 第９図は第８図の９−９線でみた図、 第10図は更に他の種類の微小物分離手段を示す図、 第11図及び第12図は分類装置の検査装置で得られる信
号波形図、 第13図は分類装置で行われる分類工程のフローチャー
ト。 発明の最良実施態様 例示された分類装置は粗いダイアモンドのような小さ
な物体、即ち微小物の属性を測定し、測定された属性が
多数のあらかじめ定められたクラスの属性に合致する程
度に応じて複数の製品の流れをつくるように設計されて
いる。各クラスの属性は、予め分類した対象物の属性を
１回に１クラスずつ、装置に“覚え”させる（学習させ
る）ことができる。 ダイアモンドの分類の場合、各クラスは粗いダイアモ
ンドの色の種類であり、検査領域におけるダイアモンド
を囲む積分球からの光から生じる色、即ち、宝石の内部
に入りその色により選択的に吸収され再び発せられる光
によるものである。測定はこの放出される光を色選択出
力を有する光学装置による観察によって行われる。 要求される測定精度を得るために、光学機器の視野に
各ダイアモンドを正確に置く必要がある。更に高速で多
種類の弁別を行うためには、各微小物を、一連の製品流
出口を通過するように正確な軌道を維持する手段が必要
である。これにより、微小物が正確に可能な出口の１つ
に位置づけられる。例示した装直では、これらの要求の
いづれもが吸入ピックアップ装置で実現されるが、その
装置は回転車の周縁に設けた多数個の吸入ポートに吸引
を行わせるための回転真空装置を用いている。ダイヤモ
ンドの石はこれより１個ずつ拾い上げられ、検査領域を
通過し、前記回転車の周縁に配された一連の出口ダクト
へと導かれるが、適当な出口ダクトは、測定した色が予
め覚えさせたクラスのものとの合致具合に基づき電子的
に処理されることによって選択される。 図面を参照して説明すると、この分類装置は車輪のつ
いたフレーム11の１端にダイアモンド供給装置12、光学
的観察装置からなる検査装置13、その検査装置13の測定
結果によって種々のエア吹き箇所で供給装置12からダイ
アモンドを除去するためのエアブラスト手段14および集
積箱16まで延びている１連の製品出口ダクト15とを有す
る。主フレームの他端には電子プロセッサー、モニター
18及びプロセッサーに接続されたキーボード19を収容す
るキャビネ17が設けられる。 供給装置12は振動ボウル供給機21と回転車22を有す
る。回転車22は、中空内部空間27が残るように締結用ボ
ルト26で周縁のリム部材25を挾持した環状側板23、24か
らなる。リム部材25は、周方向に間隔を置いて配された
一連の中空ブッシュ28を有し、リム部材を貫通し前記中
空内部空間27へと放射状に伸び、吸入ポート29を形成す
る。 側板23は外側に伸びる中空ハブ31を有する。側板24は
主フレーム11上の台35に設けたギア滅速モータ34の出力
軸33へ連結されたハブ32を有する。回転車22はギアモー
タの水平作動軸の回りに回転するように設けられる。中
空ハブ31は、回転真空装置37を介して真空ポンプへと連
結され、これによって回転車22の内部空間27からエアが
抜かれて、モータ34によって回転されているときに吸入
ポート29へ吸引力を与える。 回転車22は更に締結用ボルト26で側板24へ固定される
刻みをつけた円板41を有する。回転車22のリム部25に隣
接する円板41の外周には、リム部25上の吸入ポート29と
並び、周方向に間隔をとって放射状の刻み43が設けられ
ている。即ち各吸入ポート29に並んで１つの刻み43があ
ることになる。溝をつけた光学スイッチ44がフレーム11
上で回転車22の下方に設けられて刻み円板41の周縁を受
入れ、その円板の刻み43がスイッチ44を通過するときに
出力パルスを生起するようになっている。これらの出力
パルスは、このようにして、回転車22の回転角度の正確
な尺度となる。 振動ボウル供給機21は、ボウルの底53からボウルの周
縁壁51の上部の溝54へ向って螺旋状に段をつけた傾斜路
52を備えている。振動ボウル供給機21には、溝54が回転
車22の水平回転軸の高さで回転車22の外部リム部25を受
け入れるように設けられており、その結果リム部25は回
転車22の回転につれて溝54内を上方に移動する。このよ
うにして、吸入ポート29は、振動ボウル供給機21の傾斜
路52の放出端に隣接した溝54を通って連続的に上方へと
移動する。 ボウルが振動されると、ダイアモンドの石すなわち微
小物は傾斜路52を上流に流れ、回転車22の回転による吸
入ポート29の上向きの移動方向を横切る水平な流れとな
って傾斜路52から放出される。個々の微小物は吸入ポー
ト29にその吸引力により吸着されることにより拾い上げ
られ、次に回転車22の回転運動によって弧状の軌道を運
搬される。ダイアモンドの傾斜路52での流速は凡そ回転
車22の拾い上げ率（ピックアップ率）と一致している。 振動ボウル供給機21上のダイアモンド石は一層をな
し、かつ水平方向に移動するので１回につき１個の石の
拾い上げ（ピックアップ）ができ、その石の方向すなわ
ち姿勢の故に連続検査が可能となる。特に、石はその有
する一番広い面を下にして落着く傾向があり、回転車22
のリム部25に対して横切る方向に並び、その結果、吸入
ポート29に対してその先端又は端部を向けるように拾い
上げられる。従って、石は回転車22のリム部25に対し平
らになるよりはむしろ立上った姿勢をとる。これは光学
的検査には好適である。 回転車22の上昇運動は、自動的に、石が混み合ったり
離れたりしているところを調整する。１度に複数個の拾
い上げを少なくするように、ピックアップ領域での振動
ボウル供給機21の形状を規定している。第４図に示すよ
うに傾斜路52の放出端は垂直出張り55で終っている。こ
の垂直出張り55は、吸入ポート29が並んだ線から微小物
の１個分だけを後退したところに設けられているので、
ピックアップの際、石はその鋭角部分の周りに、垂直出
張り55の面と傾斜路52の交点において傾く。先頭の石が
ピックアップされる際、この傾き動作によって、連続し
ている次の石がその先頭の石から分離し易くなる。この
ことにより連続している石が次々に重なったり互いに乗
り上げたりする傾向がなくなる。 垂直出張り55の面はシュートの一側面を形成する。こ
のシュートによって、回転車22でピックアップされなか
った石が振動ボウルの底へ落される。シュートの他の面
は垂直な三角壁57により形成され、シュートには更に内
側へ向って下降する傾斜を有する床58がある。 回転車22の上部は、検査装置としての光学観察装置13
の中へ突出している。この光学観察装置13は、検査すべ
き石に白色光を一杯に浴びせるために３つのクオーツ沃
化物ランプを備えた半球ボウルを有する。この半球ボウ
ル（時には一体球と呼ぶ）の下部にはリング61が設けら
れ、そのリングの周縁に一定の間隔をとって３個の光学
観察器62が設けられ、これらとそれぞれ対向した位置に
３個の赤外背景エミッタ63が設けてある。赤外線背景エ
ミッタ63はリング61の窓66と並んだ拡散スクリーン65を
通して光を発する赤外線発光ダイオード64を３個有して
いる。反対側に位置する光学観察器62は顕微鏡対物レン
ズ装置70を有し、対向する赤外線背景エミッタ63に対し
リング窓67を通して殆んど平行な視野を提供する。顕微
鏡対物レンズ装置70の焦点は光学窓68に合っており、そ
の窓から、集束した光がファイバー光ガイド（図示しな
い）によって伝達される。 光学観察装置13は各微小物の全体を充分に確認できる
ように120度ずつ角度間隔をおいた３面が見えるように
してある。 光学的スキャンの参照は、回転車22のリム部25上のピ
ックアップ位置の１つに位置付けられる白の反射標準に
より行われる。この白の反射標準71は、第７図に例示し
たスプリングと重り装置とによって、１回転毎に１度、
走査領域に位置付けられる。白の反射標準71は、スプリ
ング装填棒72上に搭載されており、第７図の角度αで示
す角度範囲で色見本が動くときに、揺動錘り73とレバー
74の作用で、スプリング負荷に抗してリム部25の窓を通
して突出する。揺動錘り73の振動は２個のストッパ75で
制限されている。ピックアップ位置の他の１つはブラン
クにしてあり、石の無い暗い測定基準を示す。 第２図及び第３図に破線で示すように、選択的に採用
される他の白の反射標準として、回転車の外部にとりつ
けた空気圧シリンダ上に搭載した白の参照標準71Aがあ
る。この参照標準は観察の光学的視野に適宜移動でき
る。 色の分類のためには、種類パラメータが、石から再発
射される光を可視スペクトルの多数の波長点で（白色標
準と関連させて）サンプリングして得られる。典型的に
は７つの可視チャンネルと、更には赤外線チャンネルと
が選択される。この場合、各石に対する３面の観察の各
々に、８チャンネルあることになり、これにより、24個
の分離した検出出力が得られる。 各面の観察において、赤外背景を通過する石は夫々の
赤外線検出器に影を投じ、その検出器出力は、その観察
面に応じた石の影の面積に比例して減少する。この出力
は、主に、石の寸法を正規化して、もっと正確な光輝反
応（中間、石、グレイ、黒等）を石の寸法に関係なく許
容するために使用される。７つの可視チャンネルが測定
され、背景を差引きするように調整された白の反射標準
と比較され、石の面積変化に対して補償される。 波長分離は、３面の観察のそれぞれに１セットずつの
ファイバー光ガイドによって行われる。大きな入力の束
がランダムに小分けされ、出力されるときには８つのガ
イドとなる。８つのガイド端のそれぞれが異なった色フ
ィルターを通って光検出器に至っている。光検出器の出
力が各微小物の石を正しく分類するプロセッサーへ供給
される。その分類にしたがって、石が振動ボウル供給機
21の反対側に位置する回転車22の側面にあるエアブラス
ト手段14によって、回転車22から出口ダクト15の１つに
吹き落とされる。エアブラスト手段14は回転車22の周方
向に間隔をおいてリム部25を横切るように方向づけられ
た一連のエアブラストノズルからなる。エアブラストノ
ズルは、プロセッサーに制御されて電気的に作動する弁
を通してエアを供給される。 第６図は制御器83によって作動する弁82を通してエア
を供給されるエアブラストノズル81の１つを示す。ノズ
ル81はそれぞれの出口ダクト15の入口端の方向へ向いて
いる。その入口端には、回転車22の突出しているリム部
25の周縁に適合するように刻み84が設けられている。若
しプロセッサーが、ある特定の石を特定の出口すなわち
出口ダクト15へ向けるべきと決定すれば、エアブラスト
ノズル81が作動され、その特定の石が、その特定の出口
ダクト15の端部とノズルとの間を通ったとき、その特定
の出口ダクト15の中へ吹き落される。微小物が製品の流
出口を通過するように、各微小物の正確な軌跡を維持す
るに必要な精確なタイミングは、回転車22上の円板41上
に設けた刻み43の参照によって達成される。 第８図と第９図は１変形例を示すが、それぞれの吸入
ポートへ吸入されている石を、そこから分離させるため
に、吸入に代えて加圧流体を供給して確実に分離するこ
とができるようになっている。この場合、回転車22A
は、ボルト26Aで互いに挾持され中空内部空間27Aを形成
する側板23A、24Aからなる。この場合、しかしながら、
側板の外周は空間27Aが側板24Aの外周フランジ101によ
って閉じられるように調整されている。そのフランジ10
1には、円周縁部に間隔をとって配した吸入ポート104を
形成する通路103を有する外周リム部材102が設けられて
いる。フランジ101内に設けた通路105および106は、通
路103と、スプリング負荷弁107の条件に依存する回転車
の密閉内部空間27Aとの間を連通する。スプリング負荷
弁107は、くさび111で固定されているブッシュ110内に
配したスプリング109で付勢された弁球108からなる。 円周方向に間隔をとって配された一連のエア入口通路
112は、フランジ101内に形成され、フランジ面113から
内側に向けて伸び、弁107の弁室と連通する。フランジ
面113は、エア供給ライン116から圧搾空気を供給される
エア給気ノズル115内に設けた管状スライドシール材114
と接している。 各弁107の弁球108は、それぞれのエア入口通路112の
内端で弁座112Aに対してスプリング付勢され、それによ
りエア入口通路を密閉しており、また通路105及び106を
介して吸入ポート104へ空間27Aから吸入力を作用させる
ために弁107を開く。石が分離されるとき、エア供給ラ
イン116の１つの弁が正確なタイミングで作動し、スラ
イドシール材114を通してそれぞれのエア入口通路112へ
加圧空気を供給する。加圧空気は弁球108をスプリング
付勢に抗して弁ブッシュ110の端部の弁座117に押しつ
け、それぞれの吸入ポート104への吸入を遮断し、石を
分離するために加圧空気の噴流を送る。弁球108が弁座1
17へ坐ると、通路105への加圧空気の進入が止まり、他
の吸入ポートへの吸入力は影響されない。 第８図と第９図の変形例において、石の出口ダクト15
は回転車22から放射状に伸びている。確実な分離がもっ
と正確に行えるようになれば、出口ダクトを小型でもっ
と間隔を詰めて設置でき、必要ならば更に細かな分類作
業もできるようになる。このようにするとエアの消費も
少なくでき、作動音も小さくなり、吸入ポートが微小片
で詰まるということも防止できる。 リム部材102は、放射状の通路103A及び吸入ポート104
Aからなる他の組を備えており、これらの組は、通路103
および吸入ポート104の組より小さい寸法に設定してあ
る。このリム部材102は、回転車のフランジ101の上での
角度位置を調節することができ、通路103の組と103Aの
組のいずれかを通路105及び106へ関連づけることができ
る。このようにして、比較的大きい吸入ポート104か小
さい方の吸入ポート104Aかのいずれかを分類するべき石
の寸法によって、作動させることができる。環状シール
材118が、フランジ101の外周面に設けられ、通路106と
通路103又は103Aとの連結部を、リム部材102が正しく位
置付けられたときに、シールする。 第10図は、更に他の回転車の例を示しており、そこで
は、側板23B、24Bは回転車内部を２つの部屋122、123へ
分離する中央分割板121によって分離されている。部屋1
23は真空圧の支配を受け、部屋122は高圧のエアの供給
を受ける。側板24Bは、放射状通路125と吸入ポート126
を有す外側に突出した周縁リム124で形成される。吸入
は、通常、弁ブッシュ127と中央分割板121の放射状通路
128を介して吸入ポート126へ作用する。通路131が側板2
3Bに設けられ、スプリング負荷弁132がソレノイド134の
作動でカム133を介して作動したとき、高圧エアを吸入
ポート126へ送る。スプリング負荷球135は、通常、真空
が吸入ポート126へ作用したとき通路131を密閉するが、
この球は高圧空気が吸入ポート126へ導入されるとき押
し戻され、ブッシュ127をシールして真空系を遮断す
る。外部固定のソレノイド134を使って弁132を作動する
代りに、内部に設けたソレノイドコイルを用いることも
可能であり、電力は回転車に回転搭載する摺電環を介し
て供給され、適当な回路を備えたホール効果装置で遠隔
操作される。 前述の如く、プロセッサーは機械に予め分類した対象
を１回に１クラスずつ導入することによって適当な数の
クラスを教え込まれている。プロセッサーの７つの色チ
ャンネルが規格化され、整合基準を用いて、特定の石が
予め教え込まれたクラスに許容できる程度に近いかどう
かを決定する。３つの基準を示すと次の通りである。 （ｉ）分類対象の石は、一つのクラスの公差範囲内にな
ければならない。 （ii）クラスにランク付けがなされていなければならな
い。その結果、分類対象の石について、重複したクラス
がある場合には、最も適切な流れすなわちクラスに分類
される。 （iii）ランク付けが適用できない場合、分類対象の石
の波長応答とクラスの平均波長応答との間の大きさの差
の和によって最も近いと思われるクラスに分類される。 和が最小となるクラスが最適なクラスとして選択され
るが、それは基準（ｉ）で規定した公差範囲内にあるこ
とを条件とすることは云う迄もない。 プロセッサーの詳細及びその動作モードを第11図から
第13図までを参照して説明する。 第11図は面積測定（すなわち赤外線背景を用いた場
合）で得られる信号波形を示し、第１の波形（AR）は石
が無い場合、第２の波形（AC）は石が視野にある場合を
示す。第12図は色測定（石からの出射光）から得られる
波形を示し、第１の波形（FR）は白色標準の測定に対応
し、第２の小さい波形（Ｆ）は分類対象の石が視野に入
っているときを示す。 第13図は分類作業の流れ図である。 （ａ）面積測定 （第13図、ステップS6およびS7） 信号波形は第11図に示される。 全ての面積信号は３つの観察面をカバーする面積チャ
ンネル検出器からの出力である。 石無し、赤外線無しで赤外線チャンネル背景（ARO）
を読む、 石有り、赤外線無しで石の面積チャンネル応答である
石の背景（AO）を読む、 赤外線照射パルスを入れ、石のない時（AR）及び石の
ある時（AC）を観察する。石のある時は赤外線背景の部
分的暗がりが、その暗がり故に減少した応答（AC）とし
て測定される。面積値を次のように計算する。 面積値AN＝（AR−AC）/AR ＝１ （もし石が視野にないとき） （ｂ）色測定 （第13図、ステップS4、S7、S9〜S13） 信号波形は第12図に示す、３つの観察のそれぞれに対
して７つのカラーチャンネル（21の測定となる）全てに
ついて、特定の石の応答が、回転車の１回転毎に得られ
る白色標準の読みと対照される。 白色標準からの参照信号からオフセット分（FO）を差
引いてFRを求める。 各石（各観察と７つの色の１つ）につきFOを全カラー
信号から差引いてＦを求める。 色レベルを算定する、FC＝F/FR グレイレベルの分離のために、特定の観察面に対して
の７つの色の値を合計して、全“彩度値”を算定する。 SFC＝FC1＋FC2＋・・・・・・FC7 続いて面積に対する規格化を行う INT（ensity）＝（SFC/AN）×1000/7 Ｆデータのプリントアウトにより、（FC/AN）×1000
の面積に対する規格値が得られる。この規格値により、
各石毎の大きさに影響されない全彩度および各色の彩度
が求められることになる。 （ｃ）学習モード（第13図、ステップS15） 学習モードで、予め同定された各石のタイプ及び色群
について、分類パラメータが得られる。 各許容される観察面（すなわち、石の面積が予め定め
た限界内にある）に対して、 （ｉ）面積に対して規格化された成分F1からF7について
平均値を算定する。 （ii）色の公差を算定し最大及び最小彩度値を求める。 各色成分FCについて規格化した色値を計算する。 FN＝（FC/SFC）×7000 すなわち、一つの石からの光における各色の光（FC）
の割合が求められ、これにより、石毎の特徴が表される
ことになる。 学習モードにおいて、別々の石ごとに、各色の各面の
観察が行われる。平均（基準）値からの最も悪い値の差
の和（クラス差）が、そのクラスの公差とされる。 （ｄ）編集モード 編集モードにおいては、学習された分類パラメータが
必要によりキーボードで手で変更され、適当な色のクラ
スに分類される。各クラスは１から５までランクづけさ
れ、それぞれ製品容器（１から４そして不良用のＲ）を
割り当てられる。 ランク値は、未知の石が割り当てられる最も良いクラ
スを決定するために、公差およびクラス差と共に用いら
れる。 （ｅ）分類モード （第13図、ステップS16〜S21） 分類モードにおいては、下記の手順がとられ、未知の
石を適当に分類する。 “最適なクラスの選択” 色の交差と、最高と最低の間の彩度の両方について、
許容される最高のランクのクラスを見つける。（未知の
石の彩度値は３つの観察面からの３つの値の中間として
選定される。） もしも１つより多くの該当するクラスが見つかった場
合、未知の石と比較して、上記したように算定しクラス
差の最も小さいクラスを見付ける。 もしも“公差内”にあるクラスが未知の石に対して見
付からない場合、その石は向きを変えずに、不良品とし
て通過させる。 分類手続の工程流れ図は第13図に示す。 例示した装置はダイアモンドの区分け、分類に用いら
れて成功を収めてきた。しかし、この特定の装置は例示
的にのみのべられたもので、相当に変形可能である。例
えば、他の光学検査装置が、同じような石の正確な位置
決めや供給のための装置と共に使用され得る。他の１つ
の光学装置においては、視準光が回転吸入車の中へ向け
られ、内部鏡によって反射されその吸入ポートを通って
出射するようになっており、外部の光検出器が拡散伝達
測定を行うことができる。適当な光視準器が二重回転真
空シール手段によって吸入装置に加えて回転車のハブの
部分にとりつけられる。 他の光学測定装置では、真空車のリムはシリカの壁を
有するインデックス適合液を入れた部屋に突出し、光線
がその部屋を通して部屋を通過する石に向けられてい
る。光学検出器は直接にスペクトル伝達測定を行うこと
ができる。 プレゼンテーション及び自己学習する処理装置はダイ
アモンドの形状を含みその迅速な把握のために用いられ
る。適当にダイアモンドを照らしたテレビ走査に基く顕
微鏡によれば、デジタル信号を出さるようになり、上の
例における色による分離と同じように形状を含む分類を
するのに使用できるようになる。 産業上の利用可能性 本発明は特にダイアモンドの分類に適用される。しか
し、他の微小物例えば種々の宝石、ミネラル鉱石、又は
穀粒又は微小な食料といったものにも適用できる。分類
は色、形状、更に微小物の測定可能ないかなる他の属性
であってもそれを基にして行えるものである。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭60−137477（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−214381（ＪＰ，Ａ)

Claims (1)

  1. (57)【特許請求の範囲】 １．微小物をその複数の属性に従って分類するための装
    置であって、分類すべき前記微小物を順次供給路に沿っ
    て供給する微小物供給手段（12）と、前記供給路に沿っ
    て供給された各微小物を検査し当該微小物の各属性の程
    度を表す測定値の組である信号を抽出する検査手段（1
    3）と、前記供給路から選択的に複数の出口（15）に前
    記微小物を方向付ける分類手段（14）と、前記検査手段
    から導出された前記信号に従って前記分類手段の動作を
    制御する制御装置（20）とを備えた分類装置において、 前記制御装置は、 （ａ）前記微小物を分類すべき複数のクラスの各々に固
    有の微小物属性の程度を表す基準値の組を前記複数のク
    ラスに対応した複数組格納する手段と、 （ｂ）前記クラスの各々にランクを割り当てる手段と、 （ｃ）前記順次検査された各微小物の前記測定値の組と
    前記複数のクラスの各々の基準値の組とを比較し、各ク
    ラスの基準値の各々と前記測定値の対応する各々との差
    を計算して属性の程度の差を表す値の組を求める比較手
    段と、 （ｄ）前記各クラスとの比較ごとに、前記属性の程度を
    表す値の組の該値を合計して、クラス差値を求める手段
    と、 （ｅ）各クラスごとに、許容できるクラス差値の範囲を
    許容範囲として設定する手段と、 （ｆ）各クラスとの比較で得られた、各クラス差値と各
    クラスの許容範囲とを比較して、該クラス差値を満足す
    る許容範囲を有する最も高いランクのクラスを決定する
    手段と、 （ｇ）最も高いランクのクラスが一つだけの時は、その
    最も高いランクのクラスを表す信号を出力し、前記クラ
    ス差値を満足する許容範囲を有する等しいランクのクラ
    スが２つ以上ある時は前記最も低いクラス差値を与える
    クラスを選択して、該選択したクラスを表す信号を出力
    する手段とを有する 信号処理手段を備えることを特徴とすると共に、 更に、前記分類手段（14）が、この信号処理手段によっ
    て出力された信号に応じて動作することを特徴とする分
    類装置。 ２．前記処理手段が、前記各クラスに予め分類された既
    知の微小物を該装置に通すことによって、前記検査手段
    に該既知の微小物を検査させることによって前記基準値
    を抽出して前記格納手段に格納させる手段を備えている
    ことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の分類装
    置。 ３．微小物をその複数の属性に従って分類する方法であ
    って、分類すべき前記微小物を順次供給路に沿って供給
    し、前記供給路に沿って供給された各微小物を検査し当
    該微小物の各属性の程度を表す測定値の組である信号を
    抽出し、該抽出された信号に基く制御信号によって前記
    供給路から選択的に複数の出口（15）に前記微小物を方
    向付ける方法において、 （ａ）前記微小物を分類すべき複数のクラスの各々に固
    有の微小物属性の程度を表す基準値の組を前記複数のク
    ラスに対応した複数組格納し、 （ｂ）前記クラスの各々にランクを割り当て、 （ｃ）前記順次検査された各微小物の前記測定値の組と
    前記複数のクラスの各々の基準値の組とを比較し、各ク
    ラスの基準値の各々と前記測定値の対応する各々との差
    を計算して属性の程度の差を表す値の組を求め、 （ｄ）前記各クラスの比較ごとに、前記属性の程度を表
    す値の組の該値を合計して、クラス差値を求め、 （ｅ）各クラスごとに、許容できるクラス差値の範囲を
    許容範囲として設定し、 （ｆ）各クラスとの比較で得られた、各クラス差値と各
    クラスの許容範囲とを比較して、該クラス差値を満足す
    る許容範囲を有する最も高いランクのクラスを決定し、 （ｇ）最も高いランクのクラスが一つだけの時は、その
    最も高いランクのクラスを表す信号を前記制御信号とし
    て出力し、前記クラス差値を満足する許容範囲を有する
    等ランクのクラスが２以上ある時は前記最も低いクラス
    差値を与えるクラスを選択して、該選択したクラスを表
    す信号を前記制御信号として出力することを特徴とする
    分類方法。
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