JPH10267854A - Multilayer reflecting background for optical selector - Google Patents

Multilayer reflecting background for optical selector

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JPH10267854A
JPH10267854A JP35417597A JP35417597A JPH10267854A JP H10267854 A JPH10267854 A JP H10267854A JP 35417597 A JP35417597 A JP 35417597A JP 35417597 A JP35417597 A JP 35417597A JP H10267854 A JPH10267854 A JP H10267854A
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JP
Japan
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layer
light
background
band
wavelength region
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Pending
Application number
JP35417597A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Jeffrey S Pawley
エス.パウレイ ジェフリー
Dale A Svatek
エイ. スヴァテック デイル
Calvin G Gray
ジー. グレイ カルヴィン
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.)
Satake USA Inc
Original Assignee
Satake USA Inc
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Filing date
Publication date
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Publication of JPH10267854A publication Critical patent/JPH10267854A/en
Pending legal-status Critical Current

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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

Landscapes

  • Sorting Of Articles (AREA)
  • Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)
  • Investigating Materials By The Use Of Optical Means Adapted For Particular Applications (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To improve matching performance of a background by layering a first layer reacting to a reflecting light at a short wavelength region and a second layer reacting to a reflecting light which penetrates the first layer and is reflected at the second layer at a long wavelength spectral region. SOLUTION: A background 40 detects a light from a light source 38 first. The light becomes a reflecting light from the background 40 as shown by optical paths 44, 46 when no object interrupts the light. The background 40 comprises a first layer reacting to the reflecting light at a short wavelength region and a second layer reacting to the reflecting light which passes the first layer and is reflected at the second layer at a long wavelength spectral region. Moreover, the background 40 matches a dichroic band or a permissible reflectance characteristic of an object 42 at each spectral region. Therefore, a detector 48 and an electric circuit 50 connected to the detector operate to monitor a good object.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、少なくとも二つの
波長領域において、選別機によって選別される対象物と
マッチングする光学選別機のバックグラウンドに関する
ものである。二つのうち一方の波長領域は可視光スペク
トル内の色によって通常表わされ、他方の波長領域は赤
外線光スペクトル内の色によって通常表わされる。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a background of an optical sorter that matches an object to be sorted by a sorter in at least two wavelength ranges. One wavelength region of the two is usually represented by colors in the visible light spectrum, and the other wavelength region is usually represented by colors in the infrared light spectrum.

【0002】[0002]

【従来の技術】本発明が適用される形式の典型的な選別
機は、食品産業やその他の産業において、産物を対象物
として選別するために典型的に用いられる高速選別機で
ある。例えば、そのような選別機によって標準豆から
“不良”豆を分離するために、個々の食用豆は、急峻な
角度をもって設けられたチャンネルやシュート上を自然
流下させられるようになっている。ここで言う“不良”
という用語は、ある場合には可視色スペクトルの領域外
であることもある一つかそれ以上の光放射帯域におけ
る、所定の許容範囲の“色”相から外れた豆に適用され
るものである。最も簡単な場合では、対象物は、単一ス
ペクトルにおいて、黒または白の濃淡つまり灰色の濃淡
を含む、色合い又は色の濃淡の変動に基づき選別され
る。そのような選別方法は、単一光放射スペクトルのみ
が監視されるため、単色選別と一般的に言われている。
より複雑な光学色彩選別機においては、対象物の流れ
は、対象物が二つの光放射帯域のどちらかの帯域におい
て、許容できない放射量を反射しているか否かに基づき
選別される。このような選別方法は、一般的に二色選別
と言われている。必要により、三つ以上の光放射帯域を
用いることができることは明らかである。
BACKGROUND OF THE INVENTION A typical sorter of the type to which the present invention is applied is a high-speed sorter typically used in the food and other industries to sort products as objects. For example, in order to separate "bad" beans from standard beans by such a sorter, individual edible beans are allowed to flow naturally over channels or shoots provided at steep angles. "Bad" here
The term applies to beans that deviate from a predetermined acceptable "hue" in one or more light emission bands, which in some cases may be outside the visible color spectrum. In the simplest case, objects are sorted in a single spectrum based on shade or color shade variations, including black or white shades or gray shades. Such a sorting method is commonly referred to as monochromatic sorting, since only a single light emission spectrum is monitored.
In more complex optical color sorters, the flow of the object is sorted based on whether the object reflects an unacceptable amount of radiation in one of the two light emission bands. Such a sorting method is generally called two-color sorting. Obviously, more than two light emission bands can be used if desired.

【0003】上述したような光学選別機には、一つまた
はそれ以上のフォトダイオードのような光電検出器を含
むセンサーが用いられる。光電検出器は、照射された対
象物の流れを、光通過窓を介して監視できるような位置
に設けられる。対象物の流れは、光センサーと、標準的
な色または濃さの対象物の流れとマッチングした色また
は濃さを備えたバックグラウンドとの間を通過すること
により、対象物の色または濃淡に変動があった時にのみ
検出事象が生じる結果となる。監視されている一つ又は
それ以上の光放射領域において標準品からは標準的な反
射を生じさせ、また、同一光放射領域において不良品か
らは非標準的な反射を生じさせるように、対象物に対し
て一つ又はそれ以上の光源から光の照射が行われる。
[0003] Optical sorters such as those described above employ a sensor that includes a photoelectric detector such as one or more photodiodes. The photoelectric detector is provided at a position where the flow of the irradiated object can be monitored through the light passage window. The object stream passes through the light sensor and a background with a color or darkness that matches the standard color or shaded object stream, resulting in the color or shading of the object. The result is that a detection event occurs only when there is a change. The object should be such that it produces a standard reflection from the standard in one or more of the areas of light emission being monitored and a non-standard reflection from the reject in the same area of light emission. Is irradiated with light from one or more light sources.

【0004】色彩選別機はまた、一つ以上のセンサーの
位置から下流に位置したエジェクター機構を含み、この
エジェクター機構は、センサーの検出に基づき生起する
電気信号により活性化される。不良品又は不良対象物が
検出されたとき電気信号が生起され、そして不良対象物
とエジェクター機構が丁度一線上に揃った時にエジェク
ターが活性化される。したがって、不良対象物の検出か
らそれが排除されるまでの間には、非常に僅かな遅延時
間がある。典型的なエジェクター機構は、通常エアーエ
ジェクターである。
[0004] The color sorter also includes an ejector mechanism located downstream from the location of the one or more sensors, the ejector mechanism being activated by an electrical signal generated upon detection of the sensor. An electrical signal is generated when a defective or defective object is detected, and the ejector is activated when the defective object and the ejector mechanism are just in line. Therefore, there is a very small delay time between the detection of a defective object and its removal. A typical ejector mechanism is usually an air ejector.

【0005】上述したように、対象物の流れは、センサ
ーによって観察される波長又は波長帯域において検出対
象となる正常品とマッチングしなければならない点で、
全体の動作に非常に大きく影響する色又は濃淡を有する
バックグラウンドの前方を流下するものである。これは
通常、バックグラウンドを慎重に塗装し、バックグラウ
ンドを乾燥し、そして選別機を実際に動作させることに
より、または、バックグラウンドの色または濃淡が適切
であるか否か別途分析することによって達成される。二
色選別を行うためには、バックグラウンドは、二つの帯
域において反射率特性が許容される範囲内になっていな
ければならず、これは、特にこれらの帯域のうちの一つ
が可視光スペクトルではなく赤外線スペクトルの場合に
は、事実上簡単な測定で語ることは不可能である。この
ような方法のために多くの時間が費やされ、しかもその
ような試行錯誤による手法では、結果として、後述する
本発明によって達成し得る好ましい許容放射領域ほどに
はまだ正確にマッチングさせることができないのであ
る。すなわち、赤外線スペクトル及び可視光スペクトル
の両方において、塗料の反射率は、そのようなスペクト
ルにおける対象物とめったに正確にはマッチングしない
のである。なぜならば、対象物の性質と、通常は金属で
あるバックグラウンドの下地の性質の違いによるためで
ある。
As described above, the flow of an object must match the normal product to be detected at the wavelength or wavelength band observed by the sensor.
It flows in front of a background having a color or shade that has a very large effect on the overall operation. This is usually achieved by carefully painting the background, drying the background, and actually running the sorter, or by separately analyzing whether the background color or shade is appropriate. Is done. In order to perform two-color selection, the background must be within the range where the reflectance characteristics are acceptable in two bands, especially if one of these bands is in the visible spectrum. In the case of the infrared spectrum, it is virtually impossible to speak with simple measurements. A lot of time is spent for such a method, and such a trial and error approach can still result in a match that is still as accurate as the preferred acceptable radiation area achievable by the invention described below. You can't. That is, in both the infrared spectrum and the visible light spectrum, the reflectance of the paint rarely matches the object in such a spectrum. This is because of the difference between the nature of the object and the nature of the background ground, usually a metal.

【0006】典型的な対象物の表面の下層のきめは、赤
外線スペクトル領域の光がどのように作用または反射す
るかに関して重要であり、他方、その対象物の表面の状
態は、可視光スペクトル領域の光がどのように反射する
かに関して重要である。バックグラウンドの表面のみを
濃淡塗料の混合物で処理する試みは、例えば、バックグ
ラウンドの表面下の又は基板の材料が赤外線スペクトル
領域の光をどのように反射するのかを全く考慮していな
いものである。ウィリアム シー. ロング(Will
iam C.Long)による1993年11月30日
発行の米国特許第5,265,732号等に開示されて
いる技術であるバックグラウンド上へ異なる色を照射す
る技術は、反射表面の下の材料の状態までは開示又は言
及していない。
[0006] The texture of the underlayer of a typical object surface is important with respect to how light in the infrared spectral region acts or reflects, while the condition of the object surface is determined by the visible light spectral region. Is important as to how the light is reflected. Attempts to treat only the background surface with a mixture of shades, for example, do not take into account how the material under the background or the substrate reflects light in the infrared spectral region. . William C. Long (Will
iam C.I. The technique of illuminating the background with different colors, such as the technique disclosed in US Pat. No. 5,265,732 issued Nov. 30, 1993 by Long) to the state of the material under the reflective surface. Is not disclosed or mentioned.

【0007】[0007]

【発明の目的】したがって、本発明の特徴は、短波長領
域において反射光に反応する第一層と、該第一層を通過
すると共に、長波長スペクトル領域において第二層から
反射する反射光に反応する第二層とを層状に備えた、選
別機のための改良されたバックグラウンドを提供するこ
とである。
SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, a feature of the present invention is that a first layer that responds to reflected light in the short wavelength region, and a reflected light that passes through the first layer and is reflected from the second layer in the long wavelength spectral region. It is an object of the present invention to provide an improved background for a sorter, comprising a layer with a reacting second layer.

【0008】本発明の他の特徴は、可視光スペクトル領
域において反射光に反応する第一層と、該第一層を通過
すると共に、非可視光スペクトル領域において第二層か
ら反射する反射光に反応する第二層とを層状に備えた、
選別機のための改良されたバックグラウンドを提供する
ことである。
Another feature of the present invention is that the first layer reacts to reflected light in the visible light spectrum region and the reflected light passing through the first layer and reflected from the second layer in the non-visible light spectrum region. With a second layer that reacts in a layered manner,
It is to provide an improved background for the sorter.

【0009】本発明の更に他の特徴は、第一層がプラス
チック積層体、薄膜、または透明テープであり、第二層
が木/接着剤基板のような、前記第一層とは異なる材質
である、選別機のための上述のタイプの改良された層状
バックグラウンドを提供することである。
Still another feature of the present invention is that the first layer is a plastic laminate, a thin film, or a transparent tape, and the second layer is made of a material different from the first layer, such as a wood / adhesive substrate. One object is to provide an improved layered background of the type described above for a sorter.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】本発明による改良された
バックグラウンドは、対象物の流れの中から小さい不良
品を選別するための選別機の電子光学監視装置と協働し
て作動する。通常は、改良されたバックグラウンドが用
いられるそのような装置は、所定の可視光スペクトル領
域の光と、所定の非可視光赤外スペクトル領域の光と
で、その中を通過する対象物の流れを照射するために、
対象物が流れるチャンネルに対して位置合わせして設け
られた少なくとも一つの監視装置を有する二色色彩選別
機である。光源には、選別される対象物の既に分かって
いる反射特性に関連した、所望の二色光放射を生じるた
めのフィルターが通常関連して設けられる。すなわち、
正常な又は許容対象物は、前述した所定のスペクトル領
域の何れにおいても、それぞれのトリップレベル(しき
い値)を超えて反射することが知られている。しかしな
がら、許容し得ない対象物(不良品)は、これらのトリ
ップレベルの少なくとも一つを超えては反射せず、これ
に基づき、不良品である対象物のための排除信号が生成
されることになる。選別機のこのような動作は、従来か
らよく知られている。
SUMMARY OF THE INVENTION An improved background according to the present invention works in conjunction with an electro-optic monitoring device of a sorter for sorting small rejects in a stream of objects. Usually, such an apparatus, in which an improved background is used, is the flow of an object passing therethrough with light in a given visible spectral region and light in a given non-visible infrared spectral region. To irradiate
A two-color sorter having at least one monitoring device positioned relative to a channel through which an object flows. The light source is usually associated with a filter for producing the desired dichroic light emission, which is related to the already known reflection properties of the object to be sorted. That is,
Normal or acceptable objects are known to reflect above their respective trip levels (thresholds) in any of the aforementioned predetermined spectral regions. However, unacceptable objects (defectives) do not reflect beyond at least one of these trip levels, based on which rejection signals for defective objects are generated. become. Such operation of the sorter is well known in the art.

【0011】バックグラウンドは、二色スペクトル領域
の何れにおいても、許容対象物とマッチングするように
選択されているため、重要なものである。したがって、
対象物が流れていないとき、または対象物と対象物との
間に間隔があるときは、排除信号は生起されない。
The background is important because it has been selected to match the acceptable object in any of the two-color spectral regions. Therefore,
When no objects are flowing, or when there is an interval between objects, no rejection signal is generated.

【0012】バックグラウンドは、使用する二色波のう
ち長波長の光を反射する基板材料と色を選択することで
作られる。基板は木でもプラスチックでもよく、使用す
る二色波のうち短波長の光を反射するように選択された
表面層をそこに設けるための接着面を持つことができ
る。好ましくは、短い波長は可視光スペクトル領域であ
り、長い波長は非可視の赤外線スペクトル領域である。
表面層は、所定の適切な色または色調に選択塗装されれ
ば良く、または、薄膜、さらには薄い透明テープとする
ことができる。この種のバックグラウンドは、従来技術
のものに比べて、二色選別機の二つの動作領域の色とよ
り自然にマッチングすることが判明した。このことは、
他にも幾つかの技術的説明はできるであろうが、その理
由としては、長い波長の光は、表面層を通過し、反射目
的のために選別機対象物の表面のきめに類似したきめを
備えた下層又は基板層から反射されることが一つの理由
であると言えよう。
The background is created by selecting a substrate material and color that reflects light of a long wavelength among the dichroic waves used. The substrate may be wood or plastic and may have an adhesive surface for providing there a surface layer selected to reflect short wavelength light of the dichroic wave used. Preferably, the shorter wavelengths are in the visible spectrum, and the longer wavelengths are in the non-visible infrared spectrum.
The surface layer may be selectively coated in a predetermined appropriate color or tone, or may be a thin film or a thin transparent tape. It has been found that this type of background more naturally matches the colors of the two operating areas of the two-color sorter than those of the prior art. This means
Some other technical explanations could be given, as long wavelength light passes through the surface layer and has a texture similar to the surface texture of the sorter object for reflection purposes. It can be said that one reason is that the light is reflected from the lower layer or the substrate layer provided with the above.

【0013】異なる角度をもって選別対象物を見るため
に複数個の監視器が採用される場合には、各光学監視装
置が、実質的に同一構造を有する一つ以上のバックグラ
ウンドを具備できることは明らかである。また、必要に
より、三つ以上のスペクトル領域を採用することもでき
る。
If a plurality of monitors are employed to view the sorting object at different angles, it is clear that each optical monitoring device can have one or more backgrounds having substantially the same structure. It is. If necessary, three or more spectral regions can be employed.

【0014】[0014]

【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照しながら、
本願発明の詳細を説明する。先ず、図1には、選別の対
象となる対象物の通過流又は流下流の中から非標準対象
物を分離するための高速選別機が示されている。一般的
に、選別機機10は、通常45°以上、好ましくはほぼ
垂直に近い80°程度の急峻な角度をもって設けられ
た、一つ以上のチャンネル、シュート又は傾斜樋12を
含むものである。チャンネルは機枠14によって所定の
位置に支持されると共に、同一機枠に取り付けられたホ
ッパー16によって、選別機されるべき対象物が、チャ
ンネルの最上部位置まで自然重力供給される。選別対象
物は、分割振動フィーダ18を介して、ホッパー16か
らチャンネル12に供給される。商業的に実際に使用さ
れる選別機は、通常、二本又はそれ以上の数のチャンネ
ルを有し、それぞれのチャンネル12を流下する対象物
に対して同時に動作するようになっているが、ここでは
説明を簡単にするために、装置10は単一のチャンネル
12のみを具備しているものとして説明する。
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG.
The details of the present invention will be described. First, FIG. 1 shows a high-speed sorter for separating a non-standard object from a passing flow or downstream of an object to be sorted. Generally, the sorter 10 includes one or more channels, chutes or inclined gutters 12 provided at a steep angle, typically greater than or equal to 45 °, and preferably about 80 °, which is substantially vertical. The channel is supported at a predetermined position by the machine casing 14, and the object to be sorted is gravity-fed to the top position of the channel by the hopper 16 attached to the same machine casing. The sorting object is supplied from the hopper 16 to the channel 12 via the divided vibration feeder 18. Sorters used in commercial practice typically have two or more channels and are designed to operate simultaneously on objects flowing down each channel 12, For simplicity, the device 10 will be described as having only a single channel 12.

【0015】選別機10によって分離され、または選別
される対象物は、食用豆のような小さい、他の物に代え
ることができる物である。食用豆は、一つ又はそれ以上
のスペクトル帯における、色によって個々に識別可能で
あることは理解されよう。振動フィーダを介してのホッ
パーからの対象物の供給、及びチャンネル上での流下は
全て重力作用によるものである。対象物の流れは、対象
物の経路の曲がり及び表面に起因する摩擦のみによって
自由落下の速度よりも遅くなる。しかしながら、従来技
術で良く知られている通り、対象物は高速で且つ大量に
移動する。
The objects to be separated or sorted by the sorter 10 are small and other objects such as edible beans. It will be appreciated that edible beans are individually identifiable by color in one or more spectral bands. The supply of the object from the hopper via the vibrating feeder and the flow down on the channel are all due to gravity. The flow of the object is slower than the free fall speed solely due to the bending of the path of the object and friction due to the surface. However, as is well known in the art, objects move at high speed and in large quantities.

【0016】より詳しく後で説明する光学観察器または
センサー20は、チャンネルの最下部位置に設置され
る。対象物の流れはセンサーの前を通過するので、全て
の非標準物または不良品はここで検知または検出され
る。このような検知又は検出は、不良品が、標準対象物
とバックグラウンドの両方から区別又は識別されること
が要求されることが理解されよう。典型的には、例えば
食用豆の不良品は、標準品又は許容範囲内の品に対して
予め定められた許容範囲内の暗さ,明るさ又は色相と比
較して、その明暗度がより暗いか,より明るいか、また
は異なる色又は色相であるか否かに基づき検出が行われ
る。この検知は、単色検出にあっては単一スペクトル領
域で、二色検出にあっては二つの離れたスペクトル領
域、また多色検出にあっては多数のスペクトル領域で行
うことが可能である。“スペクトル領域”は、可視光ス
ペクトルにおいては全領域または部分的領域とすること
ができ、また非可視スペクトル領域においては全領域ま
たは部分的領域とすることができることは理解されよ
う。例えば、赤外線領域における検出は共通に行われ
る。不良対象物又は不良品が検知されると、電気信号が
生成され、この電気信号に基づきエジェクター機構が活
性化されて不良品が排除されることになる。
An optical observer or sensor 20, described in more detail below, is located at the bottom of the channel. Since the object flow passes in front of the sensor, all non-standard or defective products are detected or detected here. It will be appreciated that such detection or detection requires that rejects be distinguished or identified from both the standard object and the background. Typically, for example, a defective food bean has a darker or darker brightness than a standard product or a product within an allowable range, compared with a predetermined allowable range of darkness, lightness or hue. The detection is based on whether the color is lighter, brighter, or of a different color or hue. This detection can be performed in a single spectral region in the case of single color detection, two separate spectral regions in the case of two-color detection, and in a large number of spectral regions in the case of multi-color detection. It will be appreciated that "spectral region" may be the entire region or a partial region in the visible light spectrum, and may be the entire region or a partial region in the non-visible spectral region. For example, detection in the infrared region is commonly performed. When a defective object or defective product is detected, an electric signal is generated, and based on the electric signal, the ejector mechanism is activated and the defective product is eliminated.

【0017】光学検出手段20の下側に隣接して設けら
れるエジェクター36又は対象物分離器は、先に説明し
た活性化電気信号により活性化され、対象物の流れの中
から望ましくない不良品を排除するための噴風を発生す
る。エジェクターは、必要により、機械式エジェクター
とすることもできる。活性化信号が生起されると、典型
的には、不良品をタイミング良く排除するために、対象
物の流れに対して噴風を放出又は出力するように、電磁
ソレノイド弁が作動する。検出の時間に続く電磁ソレノ
イド弁活性化までの遅延時間は非常に短く、そのタイミ
ングは、ちょうど検出された不良品を好適に排除できる
ようなものであり、そのようなタミングの取り方は、従
来技術で良く知られている方法によって達成される。こ
の処理によって排除された不良品は、不良品蓄積部28
に落下し、その後の処理に託されることになる。排除さ
れなかった対象物は、チャンネルの延長部30へと更に
進み、排除されることなく所定の基準値を無事通過した
良質品として集められ且つ袋に詰められることになる。
対象物の流れの制御とセンサーの感度は共に、従来技術
で良く知られていることろの、制御系で制御される。
The ejector 36 or the object separator provided adjacent to the lower side of the optical detection means 20 is activated by the activation electric signal described above, and removes an undesired defective product from the flow of the object. Generates a blast to eliminate. The ejector can be a mechanical ejector if necessary. When the activation signal is generated, typically, the electromagnetic solenoid valve is operated so as to emit or output a gust against the flow of the object in order to eliminate defective products in a timely manner. The delay time from the detection time to the activation of the solenoid valve is very short, and the timing is such that the defective product just detected can be suitably eliminated. Achieved by methods well known in the art. The defective products eliminated by this processing are stored in the defective product storage unit 28.
And is entrusted to the subsequent processing. Objects that are not rejected will proceed further to the channel extension 30 and will be collected and packaged as good quality products that have successfully passed a predetermined reference value without being rejected.
Both the control of the flow of the object and the sensitivity of the sensor are controlled by a control system, as is well known in the prior art.

【0018】図2を参照すると、監視または光学センサ
ー及びこれに関連する選別機の構成要素が、上方から見
たものとして図示されている。センサー手段20は、一
般的には、中心開口部32が設けられたリング状構造を
有している。上述のように分離又は選別される対象物の
流れは、“窓”位置又は平面のところを開口部を介して
通過する。これが、選別機のための電気光学監視装置で
ある。光学または監視機構は周知のものであり、一般的
には、三つの等間隔に周辺に間を置いて配置された個々
のセンサー37を含んで構成され、各センサーは光電セ
ルまたはフォトダイオードを含むものである。少なくと
も三つのランプ38が一つの平面上にあり、個々のラン
プはセンサーそれぞれのためのものである。それぞれの
ランプ38はそれに対応するバックグラウンド40に対
してビームを発射し、バックグラウンドからの反射光、
及びバックグラウンドと光電セルセンサーの間を流れる
対象物からの反射光は、センサーによって検出される。
三つのセンサーをわざわざ用いた理由は、一方向のみか
ら検出可能であって、必ずしも他の方向からの検出を更
に要することなく検出可能である不良品の検出精度をよ
り確実にするためである。光電セルセンサー37とバッ
クグラウンド40の組合せからなる監視手段のそれぞれ
は、一つのランプ38のみを有するものとして図示され
ている。実際の選別機においては、対象物を均一に照射
するために複数個のランプ38が普通用いられ、また、
バックグラウンドを均一に照射するために、これと同数
の又は更に追加的な複数のランプが普通用いられる。
Referring to FIG. 2, the components of the monitoring or optical sensor and the associated sorter are shown as viewed from above. The sensor means 20 generally has a ring-like structure provided with a central opening 32. The stream of objects to be separated or sorted as described above passes through the openings at the "window" location or plane. This is the electro-optic monitoring device for the sorter. The optics or monitoring mechanism is well known and generally comprises three equally spaced peripheral sensors 37, each comprising a photocell or photodiode. It is a thing. At least three lamps 38 are on one plane, with individual lamps for each sensor. Each lamp 38 emits a beam against a corresponding background 40, the light reflected from the background,
The reflected light from the object flowing between the background and the photoelectric cell sensor is detected by the sensor.
The reason for using the three sensors is to ensure the detection accuracy of a defective product that can be detected from only one direction and can be detected without necessarily further detecting from another direction. Each of the monitoring means comprising a combination of the photoelectric cell sensor 37 and the background 40 is illustrated as having only one lamp 38. In an actual sorter, a plurality of lamps 38 are commonly used to uniformly irradiate an object,
In order to illuminate the background uniformly, the same number or even additional lamps are usually used.

【0019】図3を参照すると、対象物42が、光源又
はランプ38の近傍を通過している状態の概略側面図が
示されている。光源38からの光の反射は、光源38か
らの光を遮る対象物がないときは、光の経路44と46
で示されるように、バックグラウンド40からの反射で
ある。バックグラウンドは、二色帯またはスペクトル領
域のそれぞれにおいて、許容し得る対象物の反射率特性
とマッチングしているので、検出器48及びこれに接続
された電気回路50は、あたかも良品対象物を監視して
いるように作動する。このことは、排除信号が全く生起
されないということを意味する。検出器48は、典型的
には、フォトダイオードまたはこれに類似したセンサー
と、受けた光を望ましいスペクトル領域に分離するため
のビームスプリッター及び/又はフィルター装置を含む
ものである。電子回路は、適切は増幅器とレベル検出器
とを含んでなり、これらは、検出された不良品を排除す
るために適切な遅延時間をもって、適切なエジェクター
活性化信号を生起するものである。上記の全ては従来技
術で良く知られているものであり、ここでさらに詳しい
説明を要するものではない。
Referring to FIG. 3, there is shown a schematic side view of an object 42 passing near the light source or lamp 38. The reflection of the light from the light source 38 is due to the light paths 44 and 46 when there is no object blocking the light from the light source 38.
Are reflections from the background 40 as indicated by. Since the background matches the reflectance characteristics of the acceptable object in each of the two color bands or spectral regions, the detector 48 and its associated electrical circuit 50 monitor the good object as if it were a good object. Works as you do. This means that no rejection signal is generated. Detector 48 typically includes a photodiode or similar sensor and a beam splitter and / or filter device for separating the received light into a desired spectral region. The electronic circuit suitably comprises an amplifier and a level detector, which produce an appropriate ejector activation signal with an appropriate delay time to eliminate detected rejects. All of the above are well known in the prior art and do not require further elaboration here.

【0020】バックグラウンド40は二つの層、即ち、
光源38からの光を最初に受けると共に、対象物を選別
するために使用されるスペクトル領域のうち波長が短い
ものに反応するようにマッチングされた第一又は前面層
52を先ず一つの層として有する。通常、この短い波長
の光は、良品からの光で容易に判断できる反射応答を起
こし得るものとして知られている周波数に中心が合わさ
れた可視光スペクトル領域である。例えば、食用豆の場
合、選別動作可能なものとして知られている可視光スペ
クトル内の波長領域範囲は、400nmから500nmまで
である。他の例として、ひまわりの種の場合、選別動作
可能なものとして知られている可視光スペクトル内の波
長領域範囲は、600nmから700nmまでである。層5
2は、基板層54に単にマッチング用塗料を塗布するの
みでもよいし、または、フォーマイカ(Formica(商標
名))のような上層積層体の基板に対して接着されてい
る薄膜であってもよい。
The background 40 has two layers:
It first receives light from the light source 38 and first has a first or front layer 52 that is matched to respond to shorter wavelengths of the spectral region used to screen the object. . Typically, this short wavelength light is in the visible light spectral region centered on a frequency known to be capable of producing a reflection response that can be readily determined from light from a good product. For example, in the case of edible beans, the wavelength region range in the visible light spectrum known to be capable of sorting operation is from 400 nm to 500 nm. As another example, in the case of sunflower seeds, the wavelength range in the visible light spectrum known to be sortable is from 600 nm to 700 nm. Layer 5
2 may be a simple application of a matching paint to the substrate layer 54, or a thin film adhered to an upper layered substrate such as Formica (trade name). Good.

【0021】光源からの波長が長い光は、通常、赤外線
スペクトル領域の光であり、反応することなく第一層5
2を通過する。しかしながら、層52の下に位置する基
板または第二層54は、対象物が選別されるために作動
するように、第二の周波数またはスペクトル帯の光に応
答して反射するように選択されている。例えば、食用豆
の場合、好ましい応答を生じさせるものとして知られて
いる赤外線スペクトルの領域は、1500nmから160
0nmまでである。この応答は、フォーマイカのような上
層材料の基板に用いられる木と接着剤の組み合わせによ
り生じることが分かった。ひまわりの種の場合、好まし
い応答を生じさせるものとして知られている赤外線スペ
クトル領域は、1500nmから1600nmまでである。
この応答は、塗装された金属と、第一層を第二層に貼着
するために使用される接着剤とにより生じることが判明
した。技術的説明はあまりにも簡単であるが、数多くの
実験が上述した結果となることを証明している。
The light having a long wavelength from the light source is usually light in the infrared spectrum region, and does not react.
Pass 2 However, the substrate or second layer 54 located below layer 52 is selected to reflect in response to light of a second frequency or spectral band so that the object operates to be sorted. I have. For example, in the case of edible beans, the region of the infrared spectrum known to produce a favorable response is from 1500 nm to 160 nm.
Up to 0 nm. This response was found to be caused by a combination of wood and adhesive used for the substrate of the overlying material, such as formica. For sunflower seeds, the infrared region of the spectrum known to produce a favorable response is from 1500 nm to 1600 nm.
This response was found to be caused by the painted metal and the adhesive used to attach the first layer to the second layer. The technical explanation is too simple, but a number of experiments have proven to give the above results.

【0022】[0022]

【発明の効果】基板層は最上部層または第一層により保
護されているため、経年変化があることを除き、使用中
にその性能が大幅に退化することはない。つまり、塵の
堆積は通常問題とならない。多くの場合、第一スペクト
ル領域は第二のスペクトル領域よりもその帯域幅が広
く、また、塵の堆積に対しては耐え得るものであるた
め、上述した通り、スペクトル領域に対するバックグラ
ウンドのマッチングをより良くすることができるばかり
でなく、選別機全体の保守と制御に関わる種々の問題
を、従来からあるバックグラウンドを使用していたとき
に生じていたそれらの問題に比べて軽減することができ
る。
Since the substrate layer is protected by the uppermost layer or the first layer, its performance does not significantly degrade during use except for aging. That is, dust accumulation is usually not a problem. In many cases, the first spectral region has a wider bandwidth than the second spectral region, and can withstand dust accumulation. Not only can it be better, it can also alleviate various problems related to the maintenance and control of the entire sorter compared to those that occurred when using a conventional background. .

【0023】一般的な実施例を、幾つかの選択的構成に
関連して、図示及び説明してきたが、多くの変更実施例
が当業者によって可能であることは明らかであり、本発
明がこれら実施例に限定されるものでないものと理解す
べきである。
While the general embodiments have been shown and described with reference to several alternative configurations, it will be apparent that many alternative embodiments are possible by those skilled in the art and the invention is not limited to these embodiments. It should be understood that the present invention is not limited to the embodiments.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】図1は、本発明によるバックグラウンドを少な
くとも一つ具備した電気光学選別機の側面図である。
FIG. 1 is a side view of an electro-optical separator equipped with at least one background according to the present invention.

【図2】図2は、図1に示すような電気光学選別機の光
学監視装置の上面図である。
FIG. 2 is a top view of an optical monitoring device of the electro-optical sorter as shown in FIG.

【図3】図3は、本発明によるバックグラウンドの使用
を説明するための簡単化された概略図である。
FIG. 3 is a simplified schematic diagram illustrating the use of a background according to the present invention.

【図4】図4は薄層状の、または層状の構造を説明する
ための、本発明によるバックグラウンドの断面図であ
る。
FIG. 4 is a cross-sectional view of a background according to the present invention, illustrating a laminar or laminar structure.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 選別機 12 チャンネル 14 機枠 16 ホッパー 18 分割振動フィーダ 20 光学センサー手段 28 不良品蓄積部 30 チャンネル延長部 32 中心開口部 36 エジェクター 37 センサー 38 ランプ 40 バックグラウンド 42 対象物 44 経路 46 経路 48 検出器 50 電子回路 52 第一層 54 第二層 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Sorting machine 12 Channel 14 Machine frame 16 Hopper 18 Split vibration feeder 20 Optical sensor means 28 Defective product accumulation part 30 Channel extension part 32 Center opening part 36 Ejector 37 Sensor 38 Lamp 40 Background 42 Object 44 Path 46 Path 48 Detector 50 Electronic Circuit 52 First Layer 54 Second Layer

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 カルヴィン ジー. グレイ アメリカ合衆国、77027 テキサス州、ヒ ューストン、ラス パルマス 3315 ──────────────────────────────────────────────────の Continued on front page (72) Inventor Calvin G. Gray, United States, 77027 Texas, Houston, Las Palmas 3315

Claims (10)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 波長選別要件が互いに異なるそれぞれの
グループの対象物のグループから選択された、電気光学
監視装置を通過する対象物の流れを、所定の許容色範囲
及び反射率範囲を有する正常対象物と、前記許容色範囲
及び反射率範囲から外れた色又は反射率を有する不良対
象物とに色彩選別するための二色選別機であって、該選
別機は、 短波長領域及び長波長領域において、前記正常対象物の
ための許容し得る色及び反射率の範囲内と同じ許容され
る色と反射率とを有する、前記電気光学監視装置のため
のバックグラウンドと、 対象物の流れに対して短波長領域及び長波長領域の光を
照射するためのランプ手段と、 対象物の流れが前記監視装置の近傍を通過するのに伴
い、前記短波長領域帯内の反射光量と、前記長波長領域
帯内の反射光量とをそれぞれ検知するための第一及び第
二光学センサーと、 前記光学センサーのそれぞれに接続されると共に、それ
ぞれの所定最小基準レベルに接続され、前記短波長領域
帯及び前記長波長領域帯の光量が前記各所定最小基準レ
ベルを超えるものであるか否かを判定するための比較器
と、 前記各短波長領域帯及び長波長領域帯において、それぞ
れの前記所定最小基準レベルの何れか一方のレベル以下
の光を反射する対象物を前記対象物の流れから分離する
ための対象物分離器と、を具備する選別器において、前
記バックグラウンドが、 前記短波長領域帯の反射光に反応すると共に、前記長波
長領域帯の光に対しては反応せず、該長波長領域帯の光
をその中を通過させる第一層と、 前記第一層の背後に位置し、前記長波長領域帯の反射光
に反応する第二層と、 を具えることを特徴とする二色選別機。
1. A flow of an object passing through an electro-optic monitoring device, selected from a group of objects of each group having different wavelength selection requirements, to a normal object having a predetermined allowable color range and reflectance range. A two-color sorter for color-sorting an object and a defective object having a color or reflectance outside the allowable color range and the reflectance range, wherein the sorter has a short wavelength region and a long wavelength region. A background for the electro-optic monitoring device, having the same acceptable color and reflectivity as within the range of acceptable colors and reflectivity for the normal object; and Lamp means for irradiating light in the short wavelength region and the long wavelength region, and as the flow of the object passes near the monitoring device, the amount of reflected light in the short wavelength region band; Reflections in the zone The first and second optical sensors for detecting the light quantity, respectively, and connected to each of the optical sensors, connected to the respective predetermined minimum reference level, of the short wavelength region band and the long wavelength region band A comparator for determining whether or not the amount of light exceeds each of the predetermined minimum reference levels; and in each of the short wavelength region band and the long wavelength region band, one of the predetermined minimum reference levels. An object separator for separating an object reflecting light below the level from the flow of the object, wherein the background reacts to the reflected light in the short wavelength band. A first layer that does not react with light in the long wavelength region band and allows light in the long wavelength region band to pass therethrough, located behind the first layer, reflected light A two-layer sorter comprising:
【請求項2】 請求項1記載のバックグラウンドにおい
て、前記短波長領域帯は可視光スペクトルであり、前記
長波長領域帯は赤外線スペクトルであることを特徴とす
る二色選別機。
2. The two-color sorter according to claim 1, wherein said short wavelength band is a visible light spectrum and said long wavelength band is an infrared spectrum.
【請求項3】 請求項2記載のバックグラウンドにおい
て、前記第一層は薄膜であり、前記第二層は前記第一層
とは異なる材質であることを特徴とする二色選別機。
3. The two-color sorter according to claim 2, wherein the first layer is a thin film, and the second layer is made of a different material from the first layer.
【請求項4】 請求項2記載のバックグラウンドにおい
て、前記第一層はプラスチック積層体であり、前記第二
層は木/接着剤基板であることを特徴とする二色選別
機。
4. The two-color sorter of claim 2, wherein the first layer is a plastic laminate and the second layer is a wood / adhesive substrate.
【請求項5】 請求項2記載のバックグラウンドにおい
て、前記第二層は塗装された基板であり、前記第一層は
前記第二層の表面に張り付けられた薄い透明テープであ
ることを特徴とする二色選別機。
5. The background of claim 2, wherein said second layer is a painted substrate and said first layer is a thin transparent tape affixed to a surface of said second layer. Two color sorter.
【請求項6】 少なくとも短波長領域帯と長波長領域帯
において、選別対象物にマッチングした光学選別機のた
めのバックグラウンドであって、該バックグラウンド
は、 前記短波長領域帯の反射光に反応すると共に、前記長波
長領域帯の光に対しては反応せず、該長波長領域帯の光
をその中を通過させる第一層と、 前記第一層の背後に位置し、前記長波長領域帯の反射光
に反応する第二層と、 を具えることを特徴とするバックグラウンド。
6. A background for an optical sorter matched to an object to be sorted in at least a short wavelength band and a long wavelength band, wherein the background is responsive to reflected light in the short wavelength band. And a first layer that does not react with light in the long wavelength region band and allows light in the long wavelength region band to pass therethrough; located behind the first layer, the long wavelength region A second layer responsive to the reflected light of the band.
【請求項7】 請求項6記載のバックグラウンドにおい
て、前記短波長領域帯は可視光スペクトルであり、長波
長領域帯は赤外線スペクトルであることを特徴とするバ
ックグラウンド。
7. The background according to claim 6, wherein the short wavelength band is a visible light spectrum and the long wavelength band is an infrared spectrum.
【請求項8】 請求項7記載のバックグラウンドにおい
て、前記第一層は薄膜であり、前記第二層は前記第一層
とは異なる材質であることを特徴とするバックグラウン
ド。
8. The background according to claim 7, wherein said first layer is a thin film, and said second layer is made of a different material from said first layer.
【請求項9】 請求項7記載のバックグラウンドにおい
て、前記第一層はプラスチック積層体であり、前記第二
層は木/接着剤基板であることを特徴とするバックグラ
ウンド。
9. The background according to claim 7, wherein said first layer is a plastic laminate and said second layer is a wood / adhesive substrate.
【請求項10】 請求項7記載のバックグラウンドであ
って、前記第二層は塗装された基板であり、前記第一層
は前記第二層の表面に張り付けられた薄い透明テープで
あることを特徴とするバックグラウンド。
10. The background of claim 7, wherein said second layer is a painted substrate and said first layer is a thin transparent tape affixed to a surface of said second layer. Background to feature.
JP35417597A 1997-03-19 1997-12-08 Multilayer reflecting background for optical selector Pending JPH10267854A (en)

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Application Number Priority Date Filing Date Title
US81678297A 1997-03-19 1997-03-19
US08/816,782 1997-03-19

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CN1193558A (en) 1998-09-23
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