RU2067758C1

RU2067758C1 - Device sorting crystals

Info

Publication number: RU2067758C1
Application number: RU93035615A
Authority: RU
Inventors: О.В. Качалов; В.А. Шишков; А.И. Гурьянов; С.В. Титков
Original assignee: Малое предприятие Научно-производственная фирма "Интегра" ЛТД; Качалов Олег Викторович
Priority date: 1993-07-14
Filing date: 1993-07-14
Publication date: 1996-10-10

Abstract

FIELD: instrumentation engineering. SUBSTANCE: device relates to instruments sorting minerals. Device sorting has hopper to feed crystals, crystal holder mounted for turning about horizontal or vertical axis, crystal stop, mechanism shedding crystal into container and optical system. It is provided with at least one additional crystal holder and one more crystal stop. Stops have holes in lower part with size bigger than size of crystal. Crystal holders are provided with diaphragm with holes which size is smaller than size of crystal. Stops are mounted above crystal holder for movement along vertical axis and may have shape of funnel or cylinder. mechanism shedding crystals is manufactured in the form of lever or pusher. EFFECT: enhanced sorting efficiency. 7 cl, 4 dwg

Description

Изобретение относится к техническим средствам сортировки минералов и может быть использовано, преимущественно, для сортирования кристаллов с попарно-параллельными гранями, например имеющих форму куба, октаэдра, параллелепипеда и т. д. The invention relates to technical means for sorting minerals and can be used mainly for sorting crystals with pairwise parallel faces, for example, having the shape of a cube, octahedron, parallelepiped, etc.

Известно устройство для сортирования минералов по оттенкам цветов, содержащее оптическую систему, рабочую камеру и приемник кристаллов [1] В этом устройстве анализ кристаллов для сортировки осуществляется при свободном падении кристалла через оптическую систему. A device for sorting minerals according to shades of colors, containing an optical system, a working chamber and a crystal receiver [1] In this device, the analysis of crystals for sorting is carried out with a free fall of the crystal through the optical system.

Недостатком известного устройства является малая эффективность использования его для сортирования, например, кристалла алмаза по содержанию примесного азота, поскольку величина полезного сигнала при анализе зависит от ориентации кристалла относительно луча, которая является случайной, что приводит к значительным ошибкам при сортировании. A disadvantage of the known device is the low efficiency of its use for sorting, for example, a diamond crystal according to the content of impurity nitrogen, since the value of the useful signal in the analysis depends on the orientation of the crystal relative to the beam, which is random, which leads to significant errors in sorting.

Наиболее близким из известных к изобретению является устройство для сортирования кристаллов, содержащее бункер для подачи кристалла, держатель кристалла с возможностью поворота его относительно горизонтальной или вертикальной оси, фиксатор кристалла, механизм сбрасывания кристалла в приемник и оптическую систему, состоящую из источника излучения и расположенных по ходу излучения оптики для формирования излучения и фотоприемника [2] В этом устройстве операции загрузки, измерения и сортировки производятся последовательно в одном держателе. The closest known to the invention is a device for sorting crystals, containing a hopper for feeding the crystal, the holder of the crystal with the possibility of rotation relative to the horizontal or vertical axis, the crystal retainer, a mechanism for dropping the crystal into the receiver and an optical system consisting of a radiation source and located along radiation optics for generating radiation and a photodetector [2] In this device, loading, measuring and sorting operations are performed sequentially in one hold atele.

Недостатком устройства является низкая производительности сортировки. The disadvantage of this device is the low sorting performance.

Техническим результатом изобретения является повышение производительности сортировки. The technical result of the invention is to increase the performance of sorting.

Технический результат достигается тем, что устройство для сортирования кристаллов, содержащее бункер для подачи кристалла, держатель кристалла с возможностью поворота его относительно горизонтальной или вертикальной оси, фиксатор кристалла, механизм сбрасывания кристалла в приемник и оптическую систему, состоящую из источника излучения и расположенных по ходу излучения оптики для формирования излучения и фотоприемника, дополнительно снабжено, по крайней мере, еще одним держателем кристалла и еще одним фиксатором кристалла, фиксаторы выполнены с отверстием в нижней части с размером, большим размера кристалла, держатели кристалла снабжены диафрагмой с отверстием, размер которого меньше размера кристалла, при этом фиксаторы установлены над держателями кристалла. The technical result is achieved by the fact that the device for sorting crystals, containing a hopper for supplying a crystal, a crystal holder with the possibility of rotation about a horizontal or vertical axis, a crystal retainer, a mechanism for dropping a crystal into a receiver and an optical system consisting of a radiation source and located along the radiation optics for the formation of radiation and a photodetector, is additionally equipped with at least one more crystal holder and another crystal holder, a holder It is made with a hole in the lower part with a size larger than the size of the crystal, the crystal holders are equipped with a diaphragm with a hole smaller than the size of the crystal, while the latches are mounted above the crystal holders.

Наилучший результат достигается тогда, когда размер отверстия в нижней части фиксатора равен 1,01 1,2 размера кристалла. The best result is achieved when the size of the hole in the lower part of the latch is 1.01 1.2 crystal size.

Отличием является то, что держатели кристалла выполнены с возможностью поворота относительно вертикальной или горизонтальной оси. The difference is that the crystal holders are rotatable about a vertical or horizontal axis.

Другое отличие состоит в том, что устройство дополнительно снабжено механизмом сбрасывания кристалла, а фиксаторы выполнены с возможностью перемещения вдоль вертикальной оси. Another difference is that the device is additionally equipped with a crystal dropping mechanism, and the latches are arranged to move along the vertical axis.

В этом случае отличие может быть в том, что механизм сбрасывания кристалла выполнен в виде рычага. In this case, the difference may be that the crystal dropping mechanism is made in the form of a lever.

Другое отличие может состоять в том, что механизм сбрасывания кристалла выполнен в виде толкателя. Another difference may be that the crystal dropping mechanism is made in the form of a pusher.

Отличием устройства является то, что фиксаторы выполнены в форме воронки. The difference between the device is that the latches are made in the form of a funnel.

Отличие может быть и в том, что фиксаторы выполнены в форме цилиндра. The difference may be in the fact that the latches are made in the form of a cylinder.

Как показали эксперименты, ориентация кристалла при анализе определяется величиной отверстия в нижней части фиксатора. В частности, кристаллы алмаза при заявляемом размере отверстия ложатся на держатель одной из попарно-параллельных граней. As experiments showed, the orientation of the crystal in the analysis is determined by the size of the hole in the lower part of the retainer. In particular, diamond crystals with the claimed size of the hole lie on the holder of one of the pairwise parallel faces.

Возможность перемещения фиксаторов вдоль вертикальной оси облегчает замену рабочего комплекта фиксаторов. The ability to move the latches along the vertical axis makes it easy to replace the working set of latches.

На фиг. 1 схематически изображено заявляемое устройство; на фиг. 2 вид сверху; на фиг. 3 механизм сбрасывания кристалла в виде рычага; на фиг. 4 - механизм сбрасывания кристалла в виде толкателя. In FIG. 1 schematically depicts the inventive device; in FIG. 2 top view; in FIG. 3 mechanism for dropping a crystal in the form of a lever; in FIG. 4 - a mechanism for dropping a crystal in the form of a pusher.

Устройство содержит оптический узел, включающий, например, источник 1 УФ излучения, систему линз и зеркал 2, фильтр 3 и фотоприемник 4, держатели 5 кристаллов с диафрагмой 6 и выступом 7, установленные по периметру круглого горизонтального стола 8, выполненного с возможностью вращения на 360 град. вокруг центральной оси ОО. Таких держателей может быть не менее двух, в данном устройстве выполнено шесть держателей. На столе 8 над каждым держателем 5 установлен сменный фиксатор 9 положения кристалла, выполненный, например, в форме воронки, цилиндра или другой формы с отверстием 10 в нижней части, диаметр которого соответствует величине сортируемых кристаллов. Исполнительный механизм устройства выполнен в виде электромагнита 11 с подвижным штоком 12, соединенным с упором 13. Устройство снабжено загрузочным бункером с дозатором 14, например вибрационным бункером с двурычажным электромагнитным дозатором, подающим кристаллы поштучно. Держатели 5 кристаллов могут выполняться с возможностью поворота в горизонтальной плоскости или с возможностью поворота вокруг горизонтальной оси АА на угол, достаточный для того, чтобы кристалл соскользнул с держателя в приемник (на чертеже не показан). В первом случае поворот держателя 5 осуществляется при взаимодействии выступа 7 держателя 5 с упором 13 подвижного штока 12 электромагнита, во втором случае шток 12 связан с незакрепленным на горизонтальной оси концом держателя 5. The device contains an optical node, including, for example, a UV radiation source 1, a system of lenses and mirrors 2, a filter 3 and a photodetector 4, crystal holders 5 with a diaphragm 6 and a protrusion 7, mounted around the perimeter of a round horizontal table 8, made with 360 rotation hail. around the central axis of the OO. There can be at least two such holders; six holders are made in this device. On the table 8, above each holder 5, a removable crystal position lock 9 is installed, made, for example, in the form of a funnel, cylinder or other shape with an opening 10 in the lower part, the diameter of which corresponds to the size of the sorted crystals. The actuator of the device is made in the form of an electromagnet 11 with a movable rod 12 connected to an abutment 13. The device is equipped with a loading hopper with a dispenser 14, for example, a vibration hopper with a double-lever electromagnetic dispenser, supplying crystals individually. The crystal holders 5 can be rotatable in the horizontal plane or rotatable around the horizontal axis AA by an angle sufficient for the crystal to slip from the holder into the receiver (not shown in the drawing). In the first case, the rotation of the holder 5 is carried out in the interaction of the protrusion 7 of the holder 5 with the emphasis 13 of the movable rod 12 of the electromagnet, in the second case, the rod 12 is connected with the end of the holder 5 not fixed on the horizontal axis.

Устройство может быть выполнено с механизмом сбрасывания кристалла в виде рычага 15 (фиг. 3) или толкателя 16 (фиг. 4). The device can be made with a crystal dropping mechanism in the form of a lever 15 (Fig. 3) or a pusher 16 (Fig. 4).

Устройство работает следующим образом. The device operates as follows.

Кристаллы исходного материала из бункера 14 по одному под действием собственной тяжести падают по желобу (на чертеже не показан) в один из фиксаторов 9 и размещаются над диафрагмой 6 держателя 5. Система "излучатель - приемник" оптического узла производит известным образом анализ свойств каждого кристалла, например на наличие в кристалле азота, если в качестве исходного материала взят алмаз. При допустимом содержании азота усиленный полезный сигнал превышает порог срабатывания электромагнита 11, шток 12 перемещается вместе с упором 13, в который упирается при повороте стола 8 выступ 7 держателя 5 анализируемого кристалла. Держатель 5 поворачивается вокруг вертикальной оси ОО и кристалл, лишенный опоры, падает в приемник. При противоположном результате анализа электромагнит 11 не срабатывает, держатель 5 при повороте стола 8 остается неподвижным относительно кристалла, и сбрасывание кристалла происходит при контакте выступа 7 с другим неподвижным упором (на чертеже не показан) в другое отделение приемника. С помощью пружины (на чертеже не показана) держатель 5 возвращается в исходное положение. The crystals of the source material from the hopper 14, one by one, due to their own gravity, fall along the chute (not shown in the drawing) into one of the latches 9 and are placed above the diaphragm 6 of the holder 5. The system "emitter-receiver" of the optical unit performs a known analysis of the properties of each crystal, for example, for the presence of nitrogen in the crystal, if diamond is taken as the starting material. With a permissible nitrogen content, the amplified useful signal exceeds the threshold of operation of the electromagnet 11, the rod 12 moves together with the stop 13, which abuts against the turn of the table 8, the protrusion 7 of the holder 5 of the analyzed crystal. The holder 5 rotates around the vertical axis of the OO and the crystal, devoid of support, falls into the receiver. With the opposite analysis result, the electromagnet 11 does not work, when the table 8 is rotated, the holder 5 remains stationary relative to the crystal, and the crystal is discarded when the protrusion 7 contacts another fixed stop (not shown) in another compartment of the receiver. Using a spring (not shown), the holder 5 is returned to its original position.

В модификациях устройства, содержащих механизм сбрасывания кристаллов, перемещение кристалла в приемник осуществляется при воздействии штока 12 электромагнита 11 на подпружиненные рычаг 15 или толкатель 16. При этом рычаг 15 или толкатель 16, перемещаясь к кристаллу, поднимают фиксатор 9, давая возможность кристаллу падать с держателя 5 в приемник. In modifications of the device containing the crystal dropping mechanism, the crystal is moved to the receiver by the action of the rod 12 of the electromagnet 11 on the spring-loaded lever 15 or pusher 16. In this case, the lever 15 or pusher 16, moving towards the crystal, raise the latch 9, allowing the crystal to fall from the holder 5 to the receiver.

Устройство позволяет сортировать кристаллы размером 0,3 10 мм при использовании сменных фиксаторов с разными отверстиями в нижней части. The device allows you to sort crystals with a size of 0.3 to 10 mm when using interchangeable clips with different holes in the lower part.

Заявляемое устройство можно использовать для сортировки практически любых минералов по признакам, наличие или отсутствие которых влияет на величину полезного сигнала. например по цвету, содержанию примеси и т. п. The inventive device can be used to sort almost any minerals by signs, the presence or absence of which affects the value of the useful signal. e.g. by color, impurity content, etc.

Claims

1. A device for sorting crystals, containing a hopper for supplying a crystal, a crystal holder with the possibility of rotation relative to the horizontal or vertical axis, a crystal retainer, a mechanism for dropping a crystal into a receiver and an optical system consisting of a radiation source and optics located along the radiation to generate radiation and a photodetector, characterized in that it is additionally equipped with at least one more crystal holder and another crystal holder, the latches are made with holes TIFA in the lower part with a size larger crystal size, crystal holders are provided with a diaphragm with a hole size smaller than the crystal size, the clamps mounted on holders crystal.

2. The device according to claim 1, characterized in that the size of the hole in the lower part of the latch is 1.01-1.2 crystal size.

3. The device according to claim 1 or 2, characterized in that the latches are made with the possibility of movement along the vertical axis.

4. The device according to claim 3, characterized in that the crystal dropping mechanism is made in the form of a lever.

5. The device according to claim 3, characterized in that the crystal dropping mechanism is made in the form of a pusher.

6. The device according to claim 1, characterized in that the crystal latches are made in the form of a funnel.

7. The device according to claim 1, characterized in that the crystal latches are made in the form of a cylinder.