WO2013108962A1 - 3단 색채 선별 시스템 - Google Patents

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WO2013108962A1
WO2013108962A1 PCT/KR2012/003229 KR2012003229W WO2013108962A1 WO 2013108962 A1 WO2013108962 A1 WO 2013108962A1 KR 2012003229 W KR2012003229 W KR 2012003229W WO 2013108962 A1 WO2013108962 A1 WO 2013108962A1
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leaf
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led light
sorting
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PCT/KR2012/003229
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최병준
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주식회사 아이디알시스템
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    • B07C5/363—Sorting apparatus characterised by the means used for distribution by means of air

Definitions

  • the present invention relates to a three-stage color screening system, and in particular, three stages of leaf-like objects (hereinafter referred to as 'leaf-like') such as green tea, black tea, chrysanthemum, and herb which have a small specific gravity and have a large size and color change.
  • 'leaf-like' three stages of leaf-like objects
  • the continuous selection in (step 3) allows for high productivity and highly efficient color selection, as well as obtaining high quality (high quality) leafy leaves without damage to the leafy ones.
  • the color sorting device includes foreign substances contained in grains such as rice, brown rice, glutinous rice, black rice, millet, barley, wheat, and soybeans, such as bad grains, succulents, yakis, grass seeds, gum fire, colored granules, sand, and synthetic resins.
  • RPC Rotary Processing Complex
  • the foreign matter is separated and removed by spraying the high-pressure air instantaneously and is treated as good or bad.
  • the leaf-shaped material has a low specific gravity (or mass), is light and has a flat area and a variety of shapes and shapes compared to the thickness, so that the falling speed is slower than the grain, and the shape is not uniform and the center of gravity is not fixed.
  • the shape is not uniform and the center of gravity is not fixed.
  • flying or vortex occurs, and even the same type of leaf has a characteristic of varying in color depending on the time of collection, location of collection, drying condition, storage time and degree.
  • leaf color sorter has been devised to sort out the good and bad products of the leaf material, but it is a one-stage sorting structure that selects the leaf material only once.
  • the leaf material selected once is repeatedly selected by inserting it into the leaf color sorter several times, resulting in poor workability and low productivity, as well as the leaf color once selected.
  • the round quality of the leaf material is largely damaged or damaged in the process of repetitive transport (input) and color sorting along the transport facility.
  • Patent Document 1 Korean Patent Registration No. 10-0933436 (announced Dec. 23, 2009) "leaf color sorter"
  • Patent Document 2 Korean Patent Publication No. 1998-0072295 (published Nov. 5, 1998) "Color Separator"
  • An object of the present invention is to provide a three-stage color sorting system that can achieve highly efficient color sorting and obtain leafy leaves of high quality (advanced) by continuous screening three times (three times).
  • Another object of the present invention is a light source of a three-stage color screening system, wherein a red, green, and blue three-color LED (Light Emitting Diode) are combined into one chip (One Chip).
  • Type) Full color LED makes it easy to implement color illumination and brightness of the same color as leaf, making it more effective (efficient) The purpose is to be able to selectively remove.
  • Another object of the present invention is to adjust the duty ratio of the power applied to the one chip type (One Chip Type) full-color LED to adjust the color and brightness to achieve optimal illumination ( ⁇ ).
  • Another object of the present invention is to replace or add a near-infrared (NIR) light source and a near-infrared CCD camera to effectively remove the glass or synthetic resin of the same or similar color as the screening target object, and some rotten or colored deformed and dissimilar leaves. Characterized in that it can be screened.
  • NIR near-infrared
  • the three-stage color screening system of the present invention is installed on the upper part of the supply unit for supplying the color screening object to the first color screening device, and installed in the lower part of the supply device to pick up the color screening object with a color CCD camera to determine whether or not After the determination, the defective product is sprayed with high-pressure air to remove the first color screening device for sorting the primary color, and the color screening object installed in the lower part of the first color screening device and screened for the primary screening is photographed with a color CCD camera.
  • the defective product After determining whether or not the defective product is injected by high-pressure air to remove the second color screening device and the second color screening device installed under the second color screening device and the second screened color screening object is picked up with a color CCD camera After determining whether there is a defect, the defective product includes a third color sorting device for sorting the third by spraying with high pressure air and removing the color.
  • the screening object is characterized by selecting three consecutive colors.
  • the first color sorting apparatus includes: a first LED light source installed under the first inclined chute and transmitting light to a free-falling color sorting object; a first housing surrounding the first LED light source; and the first LED light source.
  • a first color CCD camera which acquires a color image by high-speed line-scanning the color sorting object image reflected by the color light of the color light, and the color sorting object, foreign matter and dust in the vicinity of the first LED light source and the first color CCD camera Comparing and determining a first case to prevent from entering, a first transparent window installed at one side of the first housing and transmitting a color light source and reflected light of a color selection object, and a color selection object image obtained by the first color CCD camera After determining the good or bad product, if there is a defective product, the controller outputs a removal signal, and the high pressure compression hole is applied by the removal signal output from the controller.
  • a first injection nozzle and a first manifold for sorting good and defective products by injecting a defective product into the first discharge chute to discharge the instantaneously, and an air compressor for supplying high-pressure compressed air to the first manifold.
  • a first ejector valve installed in the first manifold to instantly open or close the air path of the compressed air.
  • the second and third color screening apparatuses comprise the second.
  • Second and third LED light sources respectively installed at a lower portion of the third inclined chute to transmit light to the color-selecting object falling freely, and second and third housings respectively surrounding the second and third LED light sources;
  • Second and third color CCD cameras for respectively obtaining a color image by line scanning the color-selection object image reflected by the color light of the second and third LED light sources at high speed, and the second and third LED light sources;
  • Each of the second and third cases which block the color sorting object, the foreign matter and the dust from entering the vicinity of the second and third color CCD cameras, and the one side of the second and third case are installed, and the color light source and the color sorting object.
  • a controller for judging good quality and defectiveness by comparing and judging the second and third transparent windows through which the reflected light is transmitted, and the image of the color screening object obtained by the second and third color CCD cameras, and outputting a removal signal if there is a defective product.
  • the second and third injection nozzles for sorting good and defective products by injecting high-pressure compressed air instantaneously by the removal signal output from the controller to discharge the defective products into the second and third discharge chutes, respectively; Air compressors for supplying high-pressure compressed air to the second and third manifolds, the second and third manifolds, respectively, and air passages installed in the second and third manifolds, respectively.
  • second and third ejector valves for instantaneously opening or closing the valve.
  • leafs such as green tea, black tea, chrysanthemum, and herb, which have a small specific gravity and have a large change in size and color, are screened three times in a row (three times), the productivity is high and the color efficiency is very efficient. Rather, there is an effect of obtaining a high quality leafy.
  • the present invention is a one-time three-stage color screening, there is no need for a transport facility for screening once-selected leafy objects into the leafy color sorter, and thus repeatedly transported several times along the transport facility. In the process of deterioration or degradation of the leaf shape of the leaf quality is not a phenomenon that does not occur.
  • the present invention uses a one-chip type full color LED in which three primary LEDs of red, green, and blue are combined into one, such as a leaf object to be screened.
  • Color easily implements color illumination and brightness, making it more effective (efficient) for leaf and other colored objects, such as glass or synthetic resins, and some rotten and discolored leaf and other leafy objects. There is an effect that can be screened out.
  • the present invention implements light and the appropriate brightness of the same color as the object to be screened, it is possible to more effectively and efficiently screen the leaf and foreign matter, and the duty ratio of the power applied to the full color LED (Full Color LED) Since the lighting and brightness of the same color as the leaf to be screened is easily achieved by adjusting the method, heterogeneous leaf matter having different colors can be effectively and efficiently selected.
  • the present invention can control the duty ratio of the pulse applied to the full-color LED to prevent heat generation and power loss due to overcurrent of the full-color LED driver circuit, as well as stable brightness control by dissipating the full-color LED It is possible to produce various colors of light.
  • the present invention by replacing or adding a near-infrared (NIR) light source and a near-infrared CCD camera can be effectively screened glass or synthetic resin of the same or similar color as the screening target leaf, some deteriorated or colored defective leafy and heterologous leafy It has an effect.
  • NIR near-infrared
  • the present invention is not only easy to adjust the color and the appropriate brightness, such as leaf-like by using a full-color LED that implements the same color as the leaf instead of a fluorescent white light or a cold cathode tube (CCFL) as a light source, it is not necessary to replace the light source
  • CCFL cold cathode tube
  • FIG. 1 is a block diagram showing an example of the present invention.
  • Figure 3 is an enlarged view of the use state shown in one embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view of the rocking device shown as an example of the present invention.
  • 5 is a control circuit block diagram showing an example of the present invention.
  • FIG. 6 is a front view of the full-color LED light source shown as an example of the present invention.
  • FIG. 1 is a configuration diagram of the present invention three-stage color screening system 1 as an example, Figure 2 is a reference state of use, Figure 3 is a magnified view of the state of use.
  • the three-stage color sorting system (1) is installed on the base (3), the leaf material supply for supplying a color sorting object, for example, leaf material (2), such as tea (tea) to the first color sorting device (20)
  • a color sorting object for example, leaf material (2), such as tea (tea)
  • the device 10 and the leaf 2 which is installed under the leaf feed device 10 and supplied from the leaf feed device 10, are photographed with a color CCD camera to determine whether there is a defect, and then the defective goods are filled with high pressure air.
  • a first color screening device 20 for sorting primary colors by a method of spraying and removing the first color screening device 20 and a lower part of the first color screening device 20 and installed in a lower part of the first color screening device 20.
  • the second color sorting apparatus which picks up the leaf 2a of the primary color sorted by the sorting device 20 with a color CCD camera to determine whether it is defective, and then sorts the secondary color by spraying the defective product with high-pressure air.
  • 30 and a lower portion of the second color sorting device 30 2nd color which sorts the 3rd color by the method of image-taking the leaf 2c screened by the 2 color sorting apparatus 30 by color CCD camera, and judges whether it is defective, and removes the defective product by spraying it with high pressure air. It is composed of a sorting device 40, by selecting the color of the leaf (2) in three successive color selection efficiency is maximized, as well as to obtain a high-quality leaf or higher leaf (2e).
  • the leaf material supply device 10 is installed on the base 3 and a hopper 11 into which the leaf material 2 as a color screening object is introduced, and is disposed below the hopper 11 and discharged from the hopper 11.
  • the lower portion of the leaf chute (2) is a flat chute feed chute (13) is seated and the leaf chute (2) seated on the supply chute 13 by vibrating and / or oscillating the feed chute (13)
  • the first motor 15 is provided with a vibrator 14 and / or swinging device to fall to the first inclined chute 16 of the first inclined chute, and the first leaf to the leaf 2 falling from the supply chute 13 It is composed of an inclined chute (16).
  • the first color sorting apparatus 20 is installed below the first inclined chute 16 to allow the first LED light source 21 or the first LED light source 21 to transmit light to the leaf 2 which slides and free-falls. 21 and the reflecting plate 22, the first housing 23 surrounding the first LED light source 21, the first LED light source 21 or the first LED light source 21 and the reflecting plate 22.
  • a first color CCD camera 24 which obtains a color image by line scanning the leaf 2 image reflected by color light irradiated by the high speed; and the first color CCD camera 24;
  • a first case 24a which blocks the leaf 2 and foreign matter or dust from entering the LED light source 21 and the first color CCD camera 24, and the first case ( 24a) a first transparent window 25 installed at one side to transmit the color light source and the leaf 2 reflected light, and an image (or image) of the leaf 2 obtained by the first color CCD camera 24.
  • the controller 18 outputs a removal signal when the non-ferrous leaf material 2b and the foreign matter 2b (including foreign matter or dust) are judged as colors, and then, if there is a defective leaf material 2b or foreign matter, and the like.
  • first ejector valve 27a
  • first guide plate 29 for guiding so that the leaf-like material (2a) of the selected non-defective product can safely glide to entering the second inclined chute (16a) it is provided.
  • the leaf 2 sliding and falling along the first inclined chute 16 is first sorted by the first colorimetric sorting device 20. That is, the leaf 2a that is determined to be good falls in the " a " direction of FIG. 2 and slides and falls along the second inclined chute 16a, and the primary colors are selected.
  • a removal signal is output to the output terminal of the controller 18,
  • the first ejector valve 27a is instantaneously opened and the compressed air supplied to the first manifold 27 is injected at a high pressure by the first injection nozzle 26.
  • the second color sorting apparatus 30 includes a second LED light source 31 installed below the second inclined chute 16a and allowing light to pass through the free-falling leaf 2, and the second LED light source ( 31 and the leaf-shaped object reflected by the color light (Color light) irradiated by the second LED light source 31 or the second LED light source 31 and the reflecting plate 2) a second color CCD camera 34 which acquires a color image by line scanning the image at high speed; and the second LED light source 31 and the second color CCD camera 34;
  • the second case (34a) and the second case (34a) to block the inflow of the leaf material (2) and foreign matter or dust in the vicinity of the (2), and the color light source and the reflected light of the leaf (2) is transmitted through Comparing and determining the second transparent window 35 and the image (or image) of the leaf material 2a obtained by the second color CCD camera 34, the good leaf material 2a and the defective leaf shape are compared.
  • the controller 18 After the water 2d (including foreign matters) is determined, if there is a defective leafy object 2d, the controller 18 outputs a removal signal and controls the entire system, and the removal signal outputted from the controller 18. By pressurizing the compressed air of high pressure instantaneously, the bad leaf material 2d is introduced into the second discharge chute 38 to be discharged to sort out the good leaf material 2c and the bad leaf material 2d.
  • the leaf-like article 2a of the good product that slides and falls along the second inclined chute 16a is secondly sorted by the second color sorter 30. That is, the leaf 2c determined to be good is slid and dropped in the "c" direction of FIG. 2 along the second inclined chute 16a, and the secondary colors are selected.
  • the defective leaf 2d among the falling leaf objects is detected (detected or recognized or detected) by the second color CCD camera 34 and judged to be defective by the controller 18, and then the output terminal of the controller 18 Furnace removal signal is outputted, and the second ejector valve 37a is momentarily opened according to the removal signal, and compressed air supplied to the second manifold 37 is injected at a high pressure by the second injection nozzle 36.
  • the leaf 2d moves in the direction of "d" in FIG. 2, is injected into the upper inlet 38a of the second discharge chute 38 and free-falls, and is discharged into the lower second storage container 52, and is normally slid. Since the furnace is out of the state, the good leaf matter 2c and the bad leaf matter 2d are separated and sorted secondarily.
  • the third color sorting device 40 is installed below the third inclined chute 16b to allow the third LED light source 41 or the third LED light source 41 to transmit light to the free-falling leaf 2. And color light irradiated by the reflector, the third housing 43 surrounding the third LED light source 41, the third LED light source 41 or the third LED light source 41, and the reflector.
  • a third color CCD camera (44) for obtaining a color image by high-speed line scan of the leaf (2c) image reflected by the color light; and the third LED light source (41) and the third A third case 44a which blocks the leaf 2c and foreign matter or dust from entering the color CCD camera 44 and a side of the third case 44a, And the third transparent window 45 through which the reflected light of the leaf 2c is transmitted and the leaf (2c) image (or image) obtained by the third color CCD camera 44 are compared and judged.
  • the controller 18 for determining the good leaf matter 2e and the bad leaf matter 2f (including foreign matters, etc.) and then outputting a removal signal and controlling the entire system if there is a bad leaf matter 2f;
  • the high quality compressed air is instantaneously sprayed by the removal signal output from the controller 18 to inject the defective leaf material 2f into the third discharge chute 48 so that the good leaf material 2 and the defective leaf material are discharged.
  • 3f and 3rd manifold 47 and the 3rd manifold 47 which sort out 2f and leave the high-quality leaf-shaped object 2e of good quality to fall to the 4th inclined chute 49, and 48) instantly opens or closes the air compressor 17 and its peripheral devices for supplying high pressure compressed air to the third manifold 48, and the air path of the compressed air injected at high pressure.
  • To the third ejector valve 48a To the third ejector valve 48a.
  • the third discharge chute 48 and the fourth inclined chute 49 are installed to be inclined in opposite directions by the connecting portion 50, and the leaves 3e of the very good quality (high quality and high quality) sorted in the third are defective.
  • Leaf fron 2f is separated and discharged. That is, the very good quality (high quality, high quality) leaf 2e is discharged
  • the leaf-like product 2c of the good that slides and falls along the third inclined chute 16b is selected by the third color sorting device 40 in a third manner. That is, the high-grade leaf 2e determined as good is slid and dropped in the " e " direction of FIG. 2 along the third inclined chute 16b to select the third color, and slides along the third inclined chute 16b. And when the defective leaf 2f among the falling leaf objects is found (detected or recognized or detected) by the third color CCD camera 44 and judged to be defective by the controller 18, the output of the controller 18 is outputted.
  • the third ejector valve 47a is instantaneously opened and the compressed air supplied to the third manifold 47 is injected under high pressure by the third injection nozzle 46.
  • the defective leafy matter 2f moves in the direction “f” of FIG. 2, is injected into the upper inlet of the third discharge chute 48 and free-falls, and is discharged into the lower third storage container 53, and the normal runway Since it is in the state of departure, the fine leaf material 2e and the defective leaf material 2f of the good product are successively separated and sorted three times.
  • the reflection plate 22 is installed near the LED light source 31 so that the illumination light is directly reflected to indirectly illuminate the leaf 2. And the like can be configured to be effectively removed (selectively).
  • (2e) or defective leaf matters (2b) (2d) (2f) and first, second, third, and fourth storage containers (51, 52, 53, 54) for storing foreign matters are provided, respectively.
  • 1, 2, 3, 51, 52, 53 of the discharge chute 28, the second discharge chute 38, and the third discharge chute 48, the lower leaf 2a ( 2d) and 2f are respectively stored in a drop shape, and a very good quality (high quality, high quality) leaf 2e, which has been sorted in the third, is stored in the fourth storage container 54 below the fourth inclined chute 49.
  • the second storage container 52 under the second discharge chute 38 a part of the leaf material 2a of the first sorted good is mixed, and the third discharge chute 48 Since the leaf material 2c of the second-class sorted goods is mixed also in the defective leaf material 2f accommodated in the lower 3rd storage container 53 in the lower part, in this invention, the 2nd, 3rd storage container 52, 53 is used.
  • the leaf-shaped objects respectively dropped into the hopper 11 of the leaf-shaped water supply device 10 were re-injected into the first color screening device 20, the second color screening device 30, and the third color screening device 40.
  • the hopper is also similar to the case where the leaf 2 is mixed in the first storage container 51 under the first discharge chute 28.
  • Re-input to (11) can be a three-stage color screening once again.
  • the present invention is about 70% of the defective products are removed by the second (two-stage) screening of the leaf-like product from which about 50% of the defective products have been removed by the first (first-stage) screening, and if the third (three-stage) screening, the defective leaves As the upper body is removed more than about 95%, the sorting efficiency is very good, and the continuous color sorting is made three times without breakage, which greatly improves productivity, excellent workability, and obtains leafy products of excellent quality.
  • rocking devices 55 are provided in the second, third, and fourth storage containers 52, 53, and 54 in which the primary, secondary, and tertiary sorted leafs 2d, 2f, and 2e are respectively stored.
  • (2e) drop-received by oscillating and vibrating by the (2) is discharged to the outlet of the second, third, fourth storage cylinders 52, 53, 54, respectively, 64 is dropped and recovered.
  • the second storage container 52 in which the second sorted defective leaf material 2d is accommodated is oscillated and vibrated by the swinging device 55 and the connecting member 58, and thus the drop housing is dropped.
  • 2 d of leaf-shaped objects which are used are moved and discharge
  • the leaf material 2a of the good selected as the first storage container 52 is partially mixed, the entire leaf material 2a, 2b recovered to the recovery container 64 may have the leaf material supply device 10. By re-injecting into the hopper 11 of) can be made three-stage sorting once more.
  • the oscillation device 55 is provided with dustproof openings 59 at both sides of lower portions of the frame 59a for supporting the second, third, fourth, and storage containers 52, 53, and 54.
  • the oscillation device 55 in which oscillation motions (or oscillations and vibrations) are generated by the motor 56 and the eccentric member 57 or by the motor 56 and the crank mechanism in substantially the middle of the frame 59a.
  • the rotation is uneven by the eccentric member 57 or the crank mechanism (not shown) installed eccentrically on the horizontal axis, so that the eccentric member ( 57 or the crank mechanism is oscillated and vibrated, and the connecting member 58, which is bearing-coupled or axially coupled to the eccentric member 57, is connected to the frame 59a. Therefore, the leaf-shaped objects that are dropped and received while the second, third, fourth, and storage containers 52 and 53 and 54 are shaken and vibrated are respectively recovered to the recovery container 64 as shown in FIG. 4.
  • the recovery container 64 is provided at the outlets of the second, third, fourth, and storage containers 52, 53, 54, respectively.
  • the controller 18 controls the duty ratio to provide color illumination and brightness of the same color as the leaf 2. It is possible to achieve more effective (efficient) screening of leafy objects (2) to be screened and defective leafy materials of different colors (such as some decayed or discolored leafy leaves and heterogeneous leafy leaves) or foreign matter (such as glass or synthetic resin). In addition, by selecting the color in three stages very efficient color screening is achieved.
  • the first, second, and third LED light sources 21, 31, and 41 are combined with three primary LEDs 62 of red, green, and blue on the surface of the printed circuit board 60.
  • Full Color LEDs of One Chip Type are installed in a predetermined interval and a predetermined line, such as 2 lines or a plurality of lines, and a predetermined interval between the full color LEDs 62 occurs. 5 mm-18 mm are preferable so that it may not.
  • Each of the full-color LEDs 62 has terminals 63 configured to emit light selected by a combination of red, green, and blue.
  • the terminal 63 has a (+) terminal supplied with (+) power and a (-) terminal supplied with ( ⁇ ) power.
  • a plurality of through holes 61 are formed at upper and lower portions of the printed circuit board 60 to fix them at an installation position, and a power supply connector (not shown) is mounted at one side of the printed board 60 and a power line connector (not shown).
  • heat dissipation means (not shown) constituted by a small aluminum member or the like for dissipating the generated heat.
  • the light emitting sensor F connected to the controller 18 is additionally installed in the vicinity of the first, second and third LED light sources 20 and 21 to thereby install the first, second and third LED light sources 21 and 31. It may be configured to detect the lighting and off state of each of the (41).
  • the present invention utilizes one-chip type full-color LEDs in which three primary LEDs of red, green, and blue are combined into one to illuminate colors such as leafs to be screened.
  • ⁇ the leaf material
  • other foreign matters of different colors such as glass or synthetic resin, and some rotten or discolored leaf and heterogeneous leaf
  • the present invention adjusts the illumination duty ratios of the first, second, and third light sources 21, 31, and 41 by using a pulse width modulation method so that the color of the color such as the leaf 2 and the illumination of appropriate brightness ( Toning is easily achieved, and by adjusting the duty ratio with the controller 18 even if the type of the leaf 2 is changed, it is possible to quickly respond to the color and brightness according to the type of the changed leaf.
  • a control signal is sent to the driver circuits of the full color LED light sources 21, 31, and 41, and a method of controlling a direct current (DC) continuous current and a method of controlling a pulse current are applied.
  • DC direct current
  • pulse width modulation method PWM, Pulse
  • a pulse current control method based on Width Modulation is preferable.
  • the pulse width modulation (PWM) method the output period (Period) of the micro-controller is kept constant, this period is divided into 0 to 255 pulse width of 256 steps to the duty cycle (Duty Cycle)
  • the individual signals can be controlled in stages from 0% to 100%, and when the duty ratio is 0, the full color LED 32 is turned off, and when the duty ratio is 255, the first, second, and third stages are controlled.
  • the light output of the LED light sources 21, 31 and 41 is 100%.
  • the same color by increasing the power duty ratio applied to the red, green, and blue LEDs in the same ratio The brightness is adjusted.
  • the present invention can not only prevent heat generation and power loss due to overcurrent of the full color LED driver circuit, but also independently control the brightness of each of the three color RGB LEDs. It is possible to produce various colors of light.
  • the leaf 2 sliding along the first inclined chute 16 is a state in which both good and defective products are mixed, the first LED light source while falling to the selection area (y) below the first inclined chute 16
  • the reflected light R1 of the leaf 2 which is color-lit by the 21 and reflected by the color illumination, is imaged and incident in real time by a high-speed line scan method by the first color CCD camera 24, and the leaf-shaped object ( The color image of 2) is obtained in real time and input to the controller 18, and then the color is judged (determined) as good or bad, and when the bad leaf is determined to be falling (determined), a removal signal is output from the controller 18.
  • the air passage of the compressed air is instantaneously opened, so that the compressed air having high pressure is the first manifold 27 and the first injection nozzle 26.
  • Instantaneously sprayed through the poor leaf 2a is the first discharge chute (28)
  • the leaflet (2a) is discharged to the first storage container (51), and the primary sorted leaf-shaped product (2a) is slid and dropped to the second inclined chute (16a) of the second color sorting device (30).
  • poor leafy objects (2b) are selected for primary colors.
  • the primary sorted leaf 2a is color-lit by the second LED light source 31 while falling into the sorting area under the second inclined chute 16a, and the leaf 2a is reflected by the color illumination.
  • the reflected light R2 is captured and entered in real time by a high-speed line scan method by the second color CCD camera 34, and a color image of the leaf 2a is obtained in real time and inputted to the controller 18, and then colored as good or bad.
  • the removal signal is output from the controller 18, and the second ejector valve 37a is opened in response to the removal signal, and the Since the passage is instantaneously opened, the high-pressure compressed air is instantaneously injected through the second manifold 37 and the first injection nozzle 36, so that the defective leaf material 2d passes through the second discharge chute 38.
  • the second-class sorted good leaf 2c is a third The secondary colors are selected by the good leaf material 2c and the poor leaf material 2d while sliding and falling to the third inclined chute 16b of the color sorting device 40.
  • the secondary screened leaf 2c is color-lit by the third LED light source 41 while falling into the screening area below the third inclined chute 16b, and the leaf 2c is reflected by the color illumination.
  • the reflected light R3 is captured and entered in real time by a high-speed line scan method by the third color CCD camera 44, and a color image of the leaf 2c is obtained in real time and inputted to the controller 18, and then colored as good or poor.
  • a removal signal is output from the controller 18, and the third ejector valve 47a is opened in response to the removal signal, thereby generating a compressed air.
  • the high-pressure compressed air is instantaneously injected through the third manifold 47 and the third injection nozzle 46, so that the defective leaf material 2f follows the third discharge chute 48. It is discharged to the third storage container 53 while sliding and falling, and the third sorted The grade leaf 2e is the high grade leafy because the third color is discharged to the fourth storage container 54 while sliding and falling into the fourth inclined chute 49 separated by the isolation unit 50 ( 2e) is obtained and high efficiency color screening is achieved.
  • the CCD camera recognizes the natural brightness of the leaf. That is, when the color of the leaf is similar, there are many limitations in the CCD camera recognition, whereas as in the present invention, the one-chip type in which three primary LEDs of red, green, and blue are combined into one Chip Type)
  • the full-color LED 32 the light source that matches the characteristics of the leaf 2 is strongly illuminated, and the light source that is not is relatively weakly irradiated so that the difference between good and defective products and good and foreign objects can be easily increased. Identification and color selection are possible.
  • the first, second, and third LED light sources 21 and 31 are used to improve the color difference between green and pink.
  • the duty ratio of (41) respectively, the red color is stronger and the green color is slightly weakened, so that the defect of pink becomes relatively brighter, so the difference between the green of the good leaf and the pink of the bad leaf is relatively large. Therefore, good and defective products can be easily identified and effectively screened and removed due to the same leaf but color difference.
  • a red, green, blue three primary LED and an infrared LED are combined into one chip type (One Chip Type) full color LED, or red, green, One-chip type full-color LEDs in which blue three-color LEDs are combined with a separate near-infrared LED are used in addition to the color selection light quantity control.
  • the change point it can be configured to effectively screen the leaves and foreign objects of the same or similar color or contrast.
  • near-infrared (NIR) LEDs are employed instead of the first LED light source 21 of the first color sorting device 20 to achieve near-infrared illumination, and the first CCD camera 24 of the first color sorting device 20 is provided.
  • NIR near infrared
  • the color or contrast of the leaf and the foreign matter is the same or similar under visible light, but the color or contrast of the leaf 2 is significantly different due to the difference in moisture absorption under NIR illumination.
  • the same or similar leaf and foreign matter can be effectively screened.
  • the analog signal obtained by line scanning the leaf 2 with the first, second and third color CCD cameras (or color image sensors) 24, 34 and 44 is converted into a digital signal and then distorted.
  • the signal flat By correcting the signal flat, it is possible to more reliably determine whether the leafy matter is good or bad.
  • an A / D converter is used to obtain an image signal of a leaf-like object obtained by performing high-speed line scan with a raw signal such as first, second and third color CCD cameras 24, 34 and 44.
  • a raw signal such as first, second and third color CCD cameras 24, 34 and 44.
  • the first, second, and third color sorting devices 20, 30, and 40 can reliably select the good and bad of the leaf 2. As a result, the screening rate is further improved.
  • the present invention is impossible to select if the color or contrast of the leaf 10 and the foreign matter is the same or similar under white light illumination using a fluorescent lamp or a cold cathode tube (CCFL), but the same color as the leaf 2 using a full-color LED And the leaf-shaped object by allowing the controller 18 to input image data captured by the first, second, and third color CCD cameras 24, 34, 44, respectively, in the state of being illuminated with the same amount of light. 2) and poor leaf and foreign matters are effectively screened.
  • CCFL cold cathode tube
  • the mode is selected at the input of the controller C, which is composed of a PLC or a central processing unit, and the first, second, and third color classification of the present invention.
  • Reset unit for resetting in case of abnormality of keypad and control unit C which can select ON / OFF of communication device 20, 30, 40, communication mode, etc. and input and set various data.
  • a setting unit S composed of a light source, a color CCD camera 24, 34, 44, and an LED light source 21, 31 for obtaining color (or color and contrast) of leaf and foreign matter from color illumination light.
  • the light emission detection sensor F composed of a photoconductive cell CDS, a photosensor, and the like which monitors the on / off state of 41 is connected, respectively.
  • a display unit D On the output of the control unit C, a display unit D which displays various operation states, operation modes, set values, present values, operation states of various devices, various abnormalities, and the like, and LED light sources 21, 31 and 41.
  • LED driver (L) for supplying driving power to the apparatus, an LED light source (21) (31) (41) connected to the output of the LED driver (L), and first, second and third injection nozzles (26) (36).
  • the rocking device 55 is made to oscillate (or vibrate) the storage containers 52, 53, and 54 to discharge the high quality leaf material 2e and the poor leaf material 2f, 2d, 2b which are dropped and discharged.
  • Two motors 56 are connected, respectively.
  • the PWM driver signal of the control unit C is output to the LED driver L, and thus the LED light sources 21 and 31 and 41 are driven by the duty ratio of the power (or pulse) applied by the pulse width modulation method. Colors of the same color as the objects (2) (2a) (2c) and illumination of appropriate brightness are achieved.
  • the pulse width modulation (PWM) method the PWM output period (Period) is kept constant, this period is divided into 0 ⁇ 255 to control the pulse width of 256 steps by the duty cycle (Duty Cycle)
  • PWM pulse width modulation
  • the PWM output period (Period) is kept constant, this period is divided into 0 ⁇ 255 to control the pulse width of 256 steps by the duty cycle (Duty Cycle)
  • An input / output unit of the control unit C includes an operating program and color CCD cameras 24, 34, 44, LED light sources 21, 31, 41, ejector valves 27a, 37a, 47a.
  • the memory unit M which stores control programs for controlling various actuators such as the vibrator 4, the first and second motors 15, 56, and the like, and is controlled or communicated with or exchanged with the main controller. Networks equipped with communication interfaces are connected to each other. In the network, a plurality of color CCD cameras 24, 34, 44, LED light sources 21, 31, 41, etc. are remotely controlled and a plurality of leaf color sorting systems 1 are controlled. The controllers are each connected and remotely controlled.
  • a drive drive for driving various actuators is connected to the output of the controller C, and the setting unit S may use a conventional keypad, a switch group, a touch screen, or the like.
  • the data of the memory unit is read and updated by the control unit C, and used for various controls, displays, and alarms of the actuator, and newly created or inputted data, modified data, operation data, etc., through the controller or the main controller are connected to the communication interface. It is sent and received through the network.
  • the display unit (D) indicates a power indicator indicating power supply status, various sensors, actuators, etc. are in operation, and is composed of a liquid crystal display (LCD), seven segments, light emitting diodes, or the like depending on the situation.
  • the display may be configured to facilitate the use.
  • the first, second and third color CCD cameras 24, 34 and 44 are closed from the outside by the first, second and third cases 24a, 34a and 44a to disturb or influence external visible light. Do not receive.
  • the high pressure compressed air is supplied to the 1, 2, and 3 injection nozzles 26, 36, and 46.
  • the controller 18 controls the first, second, and third manifolds 27, 37, and 47.
  • Ejector valves 27a, 37a, 47a receiving the respective openings are respectively opened or closed, respectively, of the first, second, and third manifolds 27, 37, 47.
  • Defective leaf objects 2b, 2d, 2f and foreign matter are detected by the first, second, and third color CCD cameras 24, 34, 44 and the LED light sources 21, 31, 41.
  • the compressed air supplied to the first, second, and third injection nozzles 26, 36, 46 is instantaneously opened through the hose while the ejector valves 27a, 37a, 47a are opened by the controller 18.
  • the final good leaf 2e is inclined chute (49) To be discharged.
  • the first, second and third LED light sources 21, 31 and 41 are turned on by the light emission sensor F installed in the vicinity of the first, second and third LED light sources 20 and 21. Since the unlit state is detected, the illumination intensity of the LEDs may be reduced due to a failure or unlitness of some LEDs during operation (operation), or at least one of the first, second, and third LED light sources 21, 31, 41 Failures or poor lighting can be detected immediately, allowing quick response.
  • the first and second guide plates 29 and 39 which are inclined at the lower portions of the first and second injection nozzles 26 and 36, respectively, are provided with all of the leaves 2a and 2c of the selected good. Since each of the second and third inclined chute (16a) (16b) is guided to enter and glide, leaves of the good (2a) (2c) of the good departed from the second and third inclined chute (16a) (16b) I never do that.
  • the reflected illumination light by the reflector 22 installed near the LED light source 31 is indirectly illuminated with the leaf 2, as shown in FIG. Can be screened and removed more effectively (efficiently).
  • the conventional leaf color sorter is a one-stage sorting structure for sorting leafs only once, so that the productivity is low and the sorting efficiency is low, and in order to obtain a leaf of good quality, the leaf color sorter is selected once.
  • the leaf color sorter is selected once.
  • it is repeatedly screened by several times, not only workability is low and productivity is low, but also a transport facility for re-selection of the screened leafs with a leaf color sorter is required.
  • There was a problem that the overall quality of the leaf material is largely damaged or deteriorated in the process of inputting) and color selection, but the total quality is greatly reduced.
  • the above-described conventional problems are solved all at once.
  • the specific gravity, low in shape, shape and size, and color change of leafy things such as green tea, black tea, chrysanthemum, herbs, etc. have been described as color selection, rice, barley, wheat, legumes even if the efficiency is somewhat low Similarly, it can be applied to color selection of grains having a large specific gravity.

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Abstract

본 발명은 비중이 작고, 크기 및 색 변화가 심한 녹차ㆍ홍차ㆍ국화ㆍ허브와 같은 잎상물을 3단(3단계)으로 연속 선별함으로써 생산성이 높고, 매우 효율적인 색채 선별이 이루어질 뿐 아니라, 잎상물의 손괴(손상)없이 고품질(고급)의 잎상물을 얻을 수 있도록 한 3단 색채 선별 시스템에 관한 것이다. 본 발명은 적색(Red), 녹색(Green), 청색(Blue)의 3원색 LED가 하나로 조합된 원칩형(One Chip Type) 풀 컬러 LED를 이용하여 선별 대상 잎상물과 같은 색상의 컬러(Color) 조명(照明)과 밝기(光量)를 구현함으로써 잎상물과 다른 색상의 이물질, 예컨대 유리나 합성수지 및 일부 썩거나 변색 된 잎상물 및 이종 잎상물 등을 보다 효과적(효율적)으로 선별 제거할 수 있다.

Description

3단 색채 선별 시스템
본 발명은 3단 색채 선별 시스템에 관한 것으로, 상세하게는 비중이 작고, 크기 및 색 변화가 심한 녹차ㆍ홍차ㆍ국화ㆍ허브와 같은 잎 상태의 물건(이하 '잎상물'이라 함)을 3단(3단계)으로 연속 선별함으로써 생산성이 높고, 매우 효율적인 색채 선별이 이루어질 뿐 아니라, 잎상물의 손괴(손상)없이 고품질(고급)의 잎상물을 얻을 수 있도록 한 것이다.
일반적으로 색채선별장치는 낙하 배출되는 쌀ㆍ현미ㆍ찹쌀ㆍ흑미ㆍ기장ㆍ보리ㆍ밀ㆍ콩 등의 곡물에 포함된 이물질, 이를테면 불량 곡물, 뉘, 야끼, 풀씨, 검불, 착색립, 모래, 합성수지나 유리 등을 판별해 분리하는 RPC(Rice Processing Complex) 기기로, 곡물(또는 穀粒)을 CCD 카메라로 이미지 촬영한 후 색채 및/또는 명암 판별을 통해 양품과 이물질(불량품을 포함한다)로 구분한 다음 이물질은 고압공기를 순간적으로 분사시켜 분리 제거함으로써 양품과 불량품으로 선별처리하게 된다.
상기 쌀, 보리, 밀, 콩과 같이 비중이 큰 곡립(穀粒)의 경우 경사슈트면을 타고 일정한 속도로 활강 및 낙하하기 때문에 별 문제없이 선별이 잘 이루어지고 있으나, 비중이 낮고 형상ㆍ모양 및 크기가 다양하고 색 변화가 심한 녹차ㆍ홍차ㆍ국화ㆍ허브 등과 같은 잎상물은 선별하기 곤란하거나 불가능한 문제점이 있다.
예컨대, 잎상물은 비중(또는 질량)이 작아 가볍고 두께에 비하여 평면적이 크고 형상ㆍ모양이 다양하여 곡립에 비하여 낙하속도가 느릴 뿐 아니라, 형상이 균일하지 않고 무게 중심 위치가 일정치 않아, 낙하 또는 경사면을 따라 활강할 때 날리거나 와류현상이 발생되며, 또한 같은 종류의 잎상물이더라도 채취시기ㆍ채취장소ㆍ건조상태ㆍ보관 시간이나 정도 등에 따라서도 색상이 많이 달라지는 특성이 있다.
한편, 이러한 잎상물의 특성들을 감안하여 잎상물의 양품과 불량품을 선별할 수 있는 "잎상물 색채선별기"가 안출된 바 있으나, 잎상물을 1회만 선별하는 1단 선별 구조여서 생산성이 떨어지고 선별효율이 낮을 뿐 아니라, 양품의 잎상물을 얻기 위해서는 1회 선별된 잎상물을 잎상물 색채선별기로 여러 번 투입시켜 반복 선별하게 되므로 작업성이 떨어지고 생산성이 낮을 뿐 아니라, 1회 선별된 잎상물을 잎상물 색채선별기로 재 투입 선별하기 위한 이송설비가 필요하며, 이송설비를 따라 여러번 반복 이송(투입) 및 색채 선별되는 과정에서 잎상물의 원형이 많이 훼손되거나 손괴되어 전체 품질이 크게 떨어지는 문제점이 있었다.
또한, 광원으로 단색의 백색광원을 사용하고 있어서, 잎상물의 색상과 같거나 비슷한 색상의 불량 잎상물 및 뉘, 야끼, 풀씨, 검불, 착색립, 모래, 합성수지나 유리 등과 같은 이물질은 쉽게 구분되지 않아 색채 선별력이 떨어지고 정확한 선별이 이루어지지 않을 뿐 아니라, 잎상물의 상태나 종류 등에 따라 달라지는 광량조절이 어렵고, 별도의 반사판으로 광원의 반사각도를 조절하거나 또는 광량이나 밝기(조도)를 조절하고 있어서 광량 조절효율이 낮은 등의 여러 문제점이 있었다.
<선행기술문헌>
(특허문헌 1) 대한민국 특허등록번호 제10-0933436호(2009. 12. 23. 공고) "잎상물 색채선별기"
(특허문헌 2) 대한민국 특허공개번호 특1998-0072295호(1998. 11. 5. 공개) "색채선별기"
본 발명은 3번(3차례)에 걸친 연속적인 선별에 의해 매우 효율적인 색채선별이 이루어지고 고품질(고급)의 잎상물을 얻을 수 있는 3단 색채 선별 시스템을 제공함에 목적이 있다.
본 발명의 다른 목적은 3단 색채 선별 시스템의 광원(光源)으로, 적색(Red), 녹색(Green), 청색(Blue)의 3원색 LED(Light Emitting Diode)가 하나로 조합된 원칩형(One Chip Type) 풀 컬러 LED를 이용하여 잎상물과 같은 색상의 컬러(Color) 조명(照明)과 밝기(光量)를 쉽게 구현함으로써 잎상물과 다른 색상의 이물질(불량품을 포함한다)을 보다 효과적(효율적)으로 선별 제거할 수 있도록 함을 목적으로 한다.
본 발명의 또 다른 목적은 원칩형(One Chip Type) 풀 컬러 LED로 인가되는 전원의 듀티비를 조절하여 컬러와 밝기를 조절하여 최적의 조명(照明)이 달성되도록 함을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 목적은 근적외선(NIR)광원 및 근적외선 CCD 카메라를 대체 또는 부가 구성하여 선별 대상 잎상물과 같거나 비슷한 색상의 유리나 합성수지, 일부 썩거나 착색된 불량 잎상물 및 이종 잎상물 등을 효과적으로 선별할 수 있도록 함을 특징으로 한다.
본 발명 3단 색채 선별 시스템은, 기대 상부에 설치되어 색채 선별 대상물을 제1 색채선별장치로 공급하는 공급장치와, 상기 공급장치 하부에 설치되고 색채 선별 대상물을 컬러 CCD 카메라로 촬상하여 불량 여부를 판단한 다음 불량품은 고압공기로 분사시켜 제거하는 방법으로 1차 색채 선별하는 제1 색채선별장치와, 상기 제1 색채선별장치 하부에 설치되고 1차 선별된 색채 선별 대상물을 컬러 CCD 카메라로 촬상하여 불량 여부를 판단한 다음 불량품은 고압공기로 분사시켜 제거하는 방법으로 2차 선별하는 제2 색채선별장치와, 상기 제2 색채선별장치 하부에 설치되고 2차 선별된 색채 선별 대상물을 컬러 CCD 카메라로 촬상하여 불량 여부를 판단한 다음 불량품은 고압공기로 분사시켜 제거하는 방법으로 3차 선별하는 제3 색채선별장치를 포함하되 색채 선별 대상물을 3번에 걸쳐 연속 색채 선별함을 특징으로 한다.
제1 색채선별장치는, 제1 경사슈트 하부에 설치되어 자유 낙하하는 색채 선별 대상물로 빛을 투과시키는 제1 LED 광원과, 상기 제1 LED 광원을 둘러싸는 제1 하우징과, 상기 제1 LED 광원의 컬러광에 의해 반사되는 색채 선별 대상물 영상을 고속으로 라인 스캔하여 컬러 영상을 획득하는 제1 컬러 CCD 카메라와, 상기 제1 LED 광원과 제1 컬러 CCD 카메라 부근으로 색채 선별 대상물과 이물질 및 먼지가 유입되지 않도록 차단하는 제1 케이스와, 상기 제1 하우징 일측에 설치되어 컬러 광원과 색채 선별 대상물 반사광이 투과되는 제1 투명창과, 상기 제1 컬러 CCD 카메라에 의해 획득된 색채 선별 대상물 영상을 비교 판단하여 양품과 불량품을 판정한 다음 불량품이 있으면 제거신호를 출력하는 제어기와, 상기 제어기로부터 출력되는 제거신호에 의해 고압의 압축공기를 순간적으로 분사시켜 불량품을 제1 배출슈트로 투입시켜 배출되게 함으로써 양품과 불량품을 선별하는 제1 분사노즐 및 제1 매니폴더와, 상기 제1 매니폴더로 고압의 압축공기를 공급하는 공기압축기와, 상기 제1 매니폴더에 설치되어 압축공기의 기로(氣路)를 순간적으로 개방시키거나 폐쇄시키는 제1 이젝터 밸브를 포함한다.
제2, 제3 색채선별장치는, 제2. 제3 경사슈트 하부에 각각 설치되어 자유 낙하하는 색채 선별 대상물로 빛을 각각 투과시키는 제2, 제3 LED 광원과, 상기 제2, 제3 LED 광원을 각각 둘러싸는 제2, 제3 하우징과, 상기 제2, 제3 LED 광원의 컬러광에 의해 반사되는 색채 선별 대상물 영상을 고속으로 라인 스캔하여 컬러 영상을 각각 획득하는 제2, 제3 컬러 CCD 카메라와, 상기 제2, 제3 LED 광원과 제2, 제3 컬러 CCD 카메라 부근으로 색채 선별 대상물과 이물질 및 먼지가 유입되지 않도록 차단하는 각각의 제2, 제3 케이스와, 상기 제2, 제3 케이스 일측에 설치되어 컬러 광원과 색채 선별 대상물 반사광이 각각 투과되는 제2, 제3 투명창과, 상기 제2, 제3 컬러 CCD 카메라에 의해 획득된 색채 선별 대상물 영상을 비교 판단하여 양품과 불량품을 판정한 다음 불량품이 있으면 제거신호를 출력하는 제어기와, 상기 제어기로부터 출력되는 제거신호에 의해 고압의 압축공기를 순간적으로 분사시켜 불량품을 제2, 제3 배출슈트로 각각 투입시켜 배출되게 함으로써 양품과 불량품을 선별하는 각각의 제2, 제3 분사노즐 및 제2, 제3 매니폴더와, 상기 제2, 제3 매니폴더로 고압의 압축공기를 각각 공급하는 공기압축기와, 상기 제2, 제3 매니폴더에 각각 설치되어 압축공기의 기로(氣路)를 순간적으로 개방시키거나 폐쇄시키는 제2, 제3 이젝터 밸브를 포함한다.
상기 제1 배출슈트와 제2 배출슈트와 제3 배출슈트와 제4 경사슈트의 하부에 각각 설치되는 수납통을 더 포함한다.
상기 제1 분사노즐의 하부에 설치되고 선별된 양품의 잎상물이 제2 경사슈트로 무사히 진입하여 활강할 수 있도록 유도하는 제1 유도판을 더 포함한다.
상기 제2 분사노즐의 하부에 설치되고 선별된 양품의 잎상물이 제3 경사슈트로 무사히 진입하여 활강할 수 있도록 유도하는 제2 유도판을 더 포함한다.
본 발명은 비중이 작고, 크기 및 색 변화가 심한 녹차ㆍ홍차ㆍ국화ㆍ허브 등의 잎상물을 3번(3차례)에 걸쳐 연속 선별함으로써 한번에 색채 선별되므로 생산성이 높고 매우 효율적인 색채 선별이 이루어질 뿐 아니라, 고품질의 잎상물을 얻을 수 있는 효과가 있다.
또한 본 발명은 1회성의 3단 색채 선별이 이루어지므로, 1회 선별된 잎상물을 잎상물 색채선별기로 재투입하여 선별하기 위한 이송설비가 필요 없으며, 따라서 이송설비를 따라 여러번 반복 이송(투입)되는 과정에서 잎상물의 원형이 훼손되거나 손괴되는 품질저하 현상이 발생하지 않는 효과가 있다.
또한 본 발명은 적색(Red), 녹색(Green), 청색(Blue)의 3원색 LED가 하나로 조합된 원칩형(One Chip Type) 풀 컬러 LED(Full Color LED)를 이용하여 선별 대상 잎상물과 같은 색상의 컬러(Color) 조명(照明)과 밝기(光量)를 쉽게 구현함으로써 잎상물과 다른 색상의 이물질, 예컨대 유리나 합성수지 및 일부 썩거나 변색 된 잎상물 및 이종 잎상물 등을 보다 효과적(효율적)으로 선별 제거할 수 있는 효과가 있다.
또한 본 발명은 선별 대상 잎상물과 같은 빛과 적절한 밝기의 컬러 조명이 구현되므로 잎상물과 이물질을 보다 효과적이면서 효율적으로 선별할 수 있으며, 풀 컬러 LED(Full Color LED)로 인가되는 전원의 듀티비를 조절하는 방법으로 선별 대상 잎상물과 같은 컬러의 조명과 밝기가 쉽게 달성되므로 색상이 다른 이종 잎상물도 효과적이면서 효율적으로 선별할 수 있는 효과가 있다.
또한 본 발명은 풀 컬러 LED로 인가되는 펄스의 듀티비를 제어함으로써 풀 컬러 LED 드라이버 회로의 과전류로 인한 발열 방지 및 전력 손실을 감소시킬 수 있을 뿐만 아니라, 풀 컬러 LED를 방열시켜 안정적인 광도제어가 가능하여 다양한 색상의 조명연출이 가능한 효과가 있다.
또한 본 발명은 근적외선(NIR)광원 및 근적외선 CCD 카메라를 대체 또는 부가 구성함으로써 선별 대상 잎상물과 같거나 비슷한 색상의 유리나 합성수지, 일부 썩거나 착색된 불량 잎상물 및 이종 잎상물 등을 효과적으로 선별할 수 있는 효과가 있다.
또한 본 발명은 광원으로 단색 백색광의 형광등이나 냉음극관(CCFL) 대신 잎상물과 같은 색상이 구현되는 풀 컬러 LED를 이용하여 잎상물과 같은 컬러 및 적절한 밝기 조절이 쉬울 뿐 아니라, 광원의 교체가 불필요하고, 점등을 위한 인버터가 불필요하고, 소비전력이 적고 부피가 작아 설치가 쉬우며, 수명이 길고 고장율이 낮아 유지보수 비용이 크게 절감되는 등의 효과가 있는 매우 유용한 발명이다.
도 1 : 본 발명 일 예로 도시한 구성도.
도 2 : 본 발명 일 예로 도시한 사용 상태도.
도 3 : 본 발명 일 예로 도시한 사용 상태 부분 확대도.
도 4 : 본 발명 일 예로 도시한 요동 장치 단면도.
도 5 : 본 발명 일 예로 도시한 제어 회로 블럭도.
도 6 : 본 발명 일 예로 도시한 풀 컬러 LED 광원의 정면도.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
(1)--3단 색채 선별 시스템 (2)--잎상물
(2a)--1차 선별 잎상물 (2c)--2차 선별 잎상물
(2e)--선별된 고급 잎상물 (2b)(2d)(2f)--불량품 잎상물
(3)--기대 (10)--잎상물 공급장치
(11)--호퍼 (13)--공급슈트
(14)--진동자 (15)(56)--모터
(16)--제1 경사슈트 (16b)--제2 경사슈트
(16c)--제3 경사슈트 (17)--공기압축기
(18)--제어기 (20)--제1 색채선별장치
(21)--제1 LED 광원 (22)--반사판
(23)--제1 하우징 (24)--제1 컬러 CCD 카메라
(24a)--제1 케이스 (25)--제1 투명창
(26)--제1 분사노즐 (27)--제1 매니폴더
(27a)--제1 이젝터 밸브 (28)--제1 배출슈트
(28a)--제1 배출슈트의 입구 (29)--제1 유도판
(30)--제2 색채선별장치 (31)--제2 LED 광원
(33)--제2 하우징 (34)--제2 컬러 CCD 카메라
(34a)--제2 케이스 (35)--제2 투명창
(36)--제2 분사노즐 (37)--제2 매니폴더
(37a)--제2 이젝터 밸브 (38)--제2 배출슈트
(38a)--제2 배출슈트의 입구 (39)--제2 유도판
(40)--제3 색채선별장치 (41)--제3 LED 광원
(43)--제3 하우징 (44)--제3 컬러 CCD 카메라
(44a)--제3 케이스 (45)--제3 투명창
(46)--제3 분사노즐 (47)--제3 매니폴더
(47a)--제3 이젝터 밸브 (48)--제3 배출슈트
(48a)--제3 배출슈트의 입구 (49)--제4 경사슈트
(50)(51)(52)(53)--수납통 (55)--요동장치
(66)--회수통 (C)--설정부
(D)--표시부 (F)--발광감지센서
(L)--LED 드라이버 (M)--메모리부
(P)--PWM 모듈 (S)--설정부
이하, 본 발명의 바람직한 실시 예들을 첨부한 도면에 따라 상세히 설명하고자 한다. 본 발명의 실시 예들을 설명함에 있어 도면들 중 동일한 구성 요소들은 가능한 한 동일 부호로 기재하고, 관련된 공지구성이나 기능에 대한 구체적인 설명은 본 발명의 요지가 모호해지지 않도록 생략한다.
도 1은 일 예로 도시한 본 발명 3단 색채 선별 시스템(1)의 구성도이고, 도 2는 사용 상태 참고도이고, 도 3은 사용 상태 부분 확대도이다.
상기 3단 색채 선별 시스템(1)은 기대(3) 상부에 설치되고 색채 선별 대상물, 예컨대 차(tea) 종류와 같은 잎상물(2)을 제1 색채선별장치(20)로 공급하는 잎상물 공급장치(10)와, 상기 잎상물 공급장치(10) 하부에 설치되고 잎상물 공급장치(10)로부터 공급되는 잎상물(2)을 컬러 CCD 카메라로 촬상하여 불량 여부를 판단한 다음 불량품은 고압공기로 분사시켜 제거하는 방법으로 1차 색채 선별하는 제1 색채선별장치(20)와, 상기 제1 색채선별장치(20) 하부에 설치되고 상기 제1 색채선별장치(20) 하부에 설치되고 제1 색채선별장치(20)에 의해 1차 색채 선별된 잎상물(2a)을 컬러 CCD 카메라로 촬상하여 불량 여부를 판단한 다음 불량품은 고압공기로 분사시켜 제거하는 방법으로 2차 색채 선별하는 제2 색채선별장치(30)와, 상기 제2 색채선별장치(30) 하부에 설치되고 상기 제2 색채선별장치(30)에 의해 2차 색채 선별된 잎상물(2c)을 컬러 CCD 카메라로 촬상하여 불량 여부를 판단한 다음 불량품은 고압공기로 분사시켜 제거하는 방법으로 3차 색채 선별하는 제3 색채선별장치(40)로 구성되며, 잎상물(2)을 3번에 걸쳐 연속적으로 색채 선별함으로써 선별 효율이 극대화될 뿐 아니라, 고품질의 잎상물 또는 고급 잎상물(2e)을 얻게 된다.
상기 잎상물 공급장치(10)는, 기대(3) 상부에 설치되고 색채 선별 대상물인 잎상물(2)이 투입되는 호퍼(11)와, 상기 호퍼(11) 하부에 위치하고 호퍼(11)로부터 배출되는 잎상물(2)이 안착되는 평판 형태의 공급슈트(13)와, 상기 공급슈트(13)를 진동 및/또는 요동시켜 공급슈트(13)에 안착된 잎상물(2)을 고르게 펼쳐주면서 하부의 제1 경사슈트(16)로 낙하시키는 진동자(14) 및/또는 요동장치가 구비된 제1 모터(15)와, 상기 공급슈트(13)로부터 낙하하는 잎상물(2)이 활강하는 제1 경사슈트(16)로 구성된다.
상기 제1 색채선별장치(20)는, 제1 경사슈트(16) 하부에 설치되어 활강 및 자유 낙하하는 잎상물(2)로 빛을 투과시키는 제1 LED 광원(21) 또는 제1 LED 광원(21) 및 반사판(22)과, 상기 제1 LED 광원(21)을 둘러싸는 제1 하우징(23)과, 상기 제1 LED 광원(21) 또는 제1 LED 광원(21) 및 반사판(22)에 의해 조사되는 컬러광(Color Light, 色光)에 의해 반사되는 잎상물(2) 영상을 고속으로 라인 스캔하여 컬러 영상을 획득하는 제1 컬러 CCD 카메라(Color CCD Camera)(24)와, 상기 제1 LED 광원(21)과 제1 컬러 CCD 카메라(Color CCD Camera)(24) 부근으로 잎상물(2) 및 이물질이나 먼지 등이 유입되지 않도록 차단하는 제1 케이스(24a)와, 상기 제1 케이스(24a) 일측에 설치되어 컬러 광원과 잎상물(2) 반사광이 투과되는 제1 투명창(25)과, 상기 제1 컬러 CCD 카메라(24)에 의해 획득된 잎상물(2) 영상(또는 이미지)을 비교 판단하여 양품 잎상물(2)과 불량 잎상물(2b)(이물질이나 먼지 등을 포함한다)을 색채로 판정한 다음 불량 잎상물(2b)이나 이물질 등이 있으면 제거신호를 출력하는 제어기(18)와, 상기 제어기(18)로부터 출력되는 제거신호에 의해 고압의 압축공기를 순간적으로 분사시켜 불량 잎상물(2b)이 제1 배출슈트(28)를 통해 배출되도록 함으로써 양품 잎상물(2a)과 불량 잎상물(2b)을 선별하고 양품 잎상물(2a)은 제2 색체선별장치(30)의 제2 경사슈트(16a)로 활강 및 낙하되게 방치하는 제1 분사노즐(26) 및 제1 매니폴더(27)와, 상기 제1 매니폴더(27)로 고압의 압축공기를 공급하는 공압호스 및 공기압축기(17)와, 상기 제1 매니폴더(27)에 설치되어 압축공기의 기로(氣路)를 순간적으로 개방시키거나 폐쇄시키는 제1 이젝터 밸브(27a)로 구성되며, 상기 제1 분사노즐(26)의 하부에는 선별된 양품의 잎상물(2a)이 제2 경사슈트(16a)로 무사히 진입하여 활강할 수 있도록 유도하는 제1 유도판(29)이 설치된다.
본 발명에서 제1 경사슈트(16)를 따라 활강 및 낙하하는 잎상물(2)은 제1 색체선별장치(20)에 의해 1차 선별된다. 즉, 양품으로 판정된 잎상물(2a)은 도 2의 "a" 방향으로 낙하하여 제2 경사슈트(16a)를 따라 활강 및 낙하하면서 1차 색채 선별되며, 활강 및 낙하 중인 잎상물 중 불량 잎상물(2b)은 제2 컬러 CCD 카메라(34)에 의해 발견(감지 또는 인식 또는 검출)되고 제어기(18)에 의해 불량으로 판단되면, 상기 제어기(18)의 출력단자로 제거신호가 출력되며, 상기 제거신호에 따라 제1 이젝터 밸브(27a)가 순간적으로 개방되고 제1 매니폴더(27)로 공급되는 압축공기가 제1 분사노즐(26)에 의해 고압 분사되면서 불량 잎상물(2b)은 도 2의 "b" 방향으로 이동하여 제1 배출슈트(28)의 상부 입구(28a)로 투입 및 자유 낙하하여 하부의 제1 수납통(51)으로 배출되며, 정상 활강로를 이탈한 상태이므로 양품 잎상물(2a)과 불량 잎상물(2b)이 1차 분리 선별된다.
상기 제2 색채선별장치(30)는, 제2 경사슈트(16a) 하부에 설치되어 자유 낙하하는 잎상물(2)로 빛을 투과시키는 제2 LED 광원(31)과, 상기 제2 LED 광원(31)을 둘러싸는 제2 하우징(33)과, 상기 제2 LED 광원(31) 또는 제2 LED 광원(31) 및 반사판에 의해 조사되는 컬러광(Color Light, 色光)에 의해 반사되는 잎상물(2) 영상을 고속으로 라인 스캔하여 컬러 영상을 획득하는 제2 컬러 CCD 카메라(Color CCD Camera)(34)와, 상기 제2 LED 광원(31)과 제2 컬러 CCD 카메라(Color CCD Camera)(34) 부근으로 잎상물(2) 및 이물질이나 먼지 등이 유입되지 않도록 차단하는 제2 케이스(34a)와, 상기 제2 케이스(34a) 일측에 설치되어 컬러 광원과 잎상물(2) 반사광이 투과되는 제2 투명창(35)과, 상기 제2 컬러 CCD 카메라(34)에 의해 획득된 잎상물(2a) 영상(또는 이미지)을 비교 판단하여 양품 잎상물(2a)과 불량 잎상물(2d)(이물질 등을 포함한다)을 판정한 다음 불량 잎상물(2d)이 있으면 제거신호를 출력하고 전체 시스템을 제어하는 제어기(18)와, 상기 제어기(18)로부터 출력되는 제거신호에 의해 고압의 압축공기를 순간적으로 분사시켜 불량 잎상물(2d)을 제2 배출슈트(38)로 투입시켜 배출되게 함으로써 양품 잎상물(2c)과 불량 잎상물(2d)을 선별하고 양품 잎상물(2)은 제3 색체선별장치(40)의 제3 경사슈트(16b)로 낙하되게 방치하는 제2 분사노즐(36) 및 제2 매니폴더(37)와, 상기 제2 매니폴더(38)로 고압의 압축공기를 공급하는 공기압축기(17) 및 그 주변기기와, 상기 제2 매니폴더(38)에 설치되어 고압으로 분사되는 압축공기의 기로(氣路)를 순간적으로 개방시키거나 폐쇄시키는 제2 이젝터 밸브(38a)로 구성되며, 상기 제2 분사노즐(36)의 하부에는 선별된 양품의 잎상물(2c)이 제3 경사슈트(16b)로 무사히 진입하여 활강할 수 있도록 유도하는 제2 유도판(39)이 설치된다.
본 발명에서 제2 경사슈트(16a)를 따라 활강 및 낙하하는 양품의 잎상물(2a)은 제2 색체선별장치(30)에 의해 2차 선별된다. 즉, 양품으로 판정된 잎상물(2c)은 제2 경사슈트(16a)를 따라 도 2의 "c" 방향으로 활강 및 낙하하여 2차 색채 선별되며, 제2 경사슈트(16a)를 따라 활강 및 낙하 중인 잎상물 중 불량 잎상물(2d)은 제2 컬러 CCD 카메라(34)에 의해 발견(감지 또는 인식 또는 검출)되고 제어기(18)에 의해 불량으로 판단되면, 상기 제어기(18)의 출력단자로 제거신호가 출력되며, 상기 제거신호에 따라 제2 이젝터 밸브(37a)가 순간적으로 개방되고 제2 매니폴더(37)로 공급되는 압축공기가 제2 분사노즐(36)에 의해 고압 분사되면서 불량 잎상물(2d)은 도 2의 "d" 방향으로 이동하여 제2 배출슈트(38)의 상부 입구(38a)로 투입 및 자유 낙하하여 하부의 제2 수납통(52)으로 배출되며, 정상 활강로를 이탈한 상태이므로 양품 잎상물(2c)과 불량 잎상물(2d)이 2차 분리 선별된다.
상기 제3 색채선별장치(40)는, 제3 경사슈트(16b) 하부에 설치되어 자유 낙하하는 잎상물(2)로 빛을 투과시키는 제3 LED 광원(41) 또는 제3 LED 광원(41) 및 반사판과, 상기 제3 LED 광원(41)을 둘러싸는 제3 하우징(43)과, 상기 제3 LED 광원(41) 또는 제3 LED 광원(41) 및 반사판에 의해 조사되는 컬러광(Color Light, 色光)에 의해 반사되는 잎상물(2c) 영상을 고속으로 라인 스캔하여 컬러 영상을 획득하는 제3 컬러 CCD 카메라(Color CCD Camera)(44)와, 상기 제3 LED 광원(41)과 제3 컬러 CCD 카메라(Color CCD Camera)(44) 부근으로 잎상물(2c) 및 이물질이나 먼지 등이 유입되지 않도록 차단하는 제3 케이스(44a)와, 상기 제3 케이스(44a) 일측에 설치되어 컬러 광원과 잎상물(2c) 반사광이 투과되는 제3 투명창(45)과, 상기 제3 컬러 CCD 카메라(44)에 의해 획득된 잎상물(2c) 영상(또는 이미지)을 비교 판단하여 양품 잎상물(2e)과 불량 잎상물(2f)(이물질 등을 포함한다)을 판정한 다음 불량 잎상물(2f)이 있으면 제거신호를 출력하고 전체 시스템을 제어하는 제어기(18)와, 상기 제어기(18)로부터 출력되는 제거신호에 의해 고압의 압축공기를 순간적으로 분사시켜 불량 잎상물(2f)을 제3 배출슈트(48)로 투입시켜 배출되게 함으로써 양품 잎상물(2)과 불량 잎상물(2f)을 선별하고 양품의 고급 잎상물(2e)은 제4 경사슈트(49)로 낙하되게 방치하는 제3 분사노즐(46) 및 제3 매니폴더(47)와, 상기 제3 매니폴더(48)로 고압의 압축공기를 공급하는 공기압축기(17) 및 그 주변기기와, 상기 제3 매니폴더(48)에 설치되어 고압으로 분사되는 압축공기의 기로(氣路)를 순간적으로 개방시키거나 폐쇄시키는 제3 이젝터 밸브(48a)로 구성된다.
상기 제3 배출슈트(48)와, 제4 경사슈트(49)는 연결부(50)에 의해 서로 반대방향으로 경사지게 설치되어 3차 선별된 매우 양품(고급, 고품질)의 잎상물(2e)과 불량 잎상물(2f)이 분리 배출된다. 즉, 매우 양품(고급, 고품질)의 잎상물(2e)은 제4 수납통(54)으로 낙하 배출되고, 불량 잎상물(2f)은 제3 배출슈트(48)로 낙하 배출된다.
본 발명에서 제3 경사슈트(16b)를 따라 활강 및 낙하하는 양품의 잎상물(2c)은 제3 색체선별장치(40)에 의해 3차 선별된다. 즉, 양품으로 판정된 고급 잎상물(2e)은 제3 경사슈트(16b)를 따라 도 2의 "e" 방향으로 활강 및 낙하하여 3차 색채 선별되며, 제3 경사슈트(16b)를 따라 활강 및 낙하 중인 잎상물 중 불량 잎상물(2f)은 제3 컬러 CCD 카메라(44)에 의해 발견(감지 또는 인식 또는 검출)되고 제어기(18)에 의해 불량으로 판단되면, 상기 제어기(18)의 출력단자로 제거신호가 출력되며, 상기 제거신호에 따라 제3 이젝터 밸브(47a)가 순간적으로 개방되고 제3 매니폴더(47)로 공급되는 압축공기가 제3 분사노즐(46)에 의해 고압 분사되면서 불량 잎상물(2f)은 도 2의 "f" 방향으로 이동하여 제3 배출슈트(48)의 상부 입구로 투입 및 자유 낙하하여 하부의 제3 수납통(53)으로 배출되며, 정상 활강로를 이탈한 상태이므로 양품의 고급 잎상물(2e)과 불량 잎상물(2f)이 연속적으로 3차 분리 선별된다.
본 발명에서 도 3과 같이 LED 광원(31) 부근에 반사판(22)을 설치하여 직접 조명광이 반사되어 잎상물(2)을 간접 조명하도록 함으로써 잎상물(2)과 다른 색상의 불량 잎상물이나 이물질 등을 보다 효과적(효율적)으로 선별 제거할 수 있게 구성할 수 있다.
상기 제1 배출슈트(28)와, 제2 배출슈트(38)와, 제3 배출슈트(48)와, 제4 경사슈트(49)의 하부에는 상기 배출슈트 및 경사슈트를 따라 낙하하는 잎상물(2e)이나 불량 잎상물(2b)(2d)(2f) 및 이물질이 수납되는 제1, 2, 3, 4 수납통(51)(52)(53)(54)이 각각 설치되며, 상기 제1 배출슈트(28)와 제2 배출슈트(38)와 제3 배출슈트(48) 하부의 제1, 2, 3 수납통(51)(52)(53)으로는 불량 잎상물(2a)(2d)(2f)이 각각 낙하 수납되고, 제4 경사슈트(49) 하부의 제4 수납통(54)으로는 3차 선별된 매우 양품(고급, 고품질)의 잎상물(2e)이 수납된다.
물론, 불량품의 정도나 수량을 감안하여 재차 색차 선별할 필요가 있는 경우 해당 제2, 3 배출슈트(38)(48) 하부의 제2, 3 수납통(52)(53)에 있는 불량 잎상물(2d)(2f)을 잎상물 공급장치(10)의 호퍼(11)로 재 투입시켜 한번 더 3단 색채 선별이 이루어지게 할 수 있다.
예컨대, 제2 배출슈트(38) 하부의 제2 수납통(52)으로 수납되는 불량 잎상물(2d) 중에는 1차 선별된 양품의 잎상물(2a)이 일부 혼입되고, 제3 배출슈트(48) 하부의 제3 수납통(53)으로 수납되는 불량 잎상물(2f) 중에도 2차 선별된 양품의 잎상물(2c)이 혼입되므로, 본 발명에서는 제2, 3 수납통(52)(53)으로 각각 낙하 수납된 잎상물은 잎상물 공급장치(10)의 호퍼(11)로 재차 투입시켜 제1 색채선별장치(20)와 제2 색채선별장치(30)와 제3 색채선별장치(40)를 차례로 지나면서 한번 더 색채 선별이 이루어지게 함으로써 선별율을 더욱 높일 수 있으며, 제1 배출슈트(28) 하부의 제1 수납통(51)으로 잎상물(2)이 많이 혼입되는 경우에도 마찬가지로 호퍼(11)로 재 투입시켜 한번 더 3단 색채 선별이 이루어지게 할 수 있다.
본 발명은 1차(1단) 선별에 의해 약 50% 전후의 불량품이 제거된 잎상물을 2차(2단) 선별하면 불량품이 약 70% 제거되고, 3차(3단) 선별하면 불량 잎상물이 약 95% 이상 제거되므로 선별효율이 매우 우수하며, 3차례에 걸쳐 끊어짐없이 연속적인 색채 선별이 이루어지므로 생산성이 크게 향상되고 작업성이 우수하며, 우수한 품질의 잎상물을 얻을 수 있다.
본 발명에서 1차, 2차, 3차 선별된 잎상물(2d)(2f)(2e)이 각각 수납되는 제2, 3, 4 수납통(52)(53)(54)에는 요동장치(55)에 의해 요동 및 진동되게 함으로써 낙하 수납되는 잎상물(2d)(2f)(2e)이 제 2, 3, 4 수납통(52)(53)(54)의 출구로 각각 이동 배출되면서 회수통(64)으로 낙하 회수된다.
즉, 예시한 도 4와 같이, 2차 선별된 불량 잎상물(2d)이 수납되는 제2 수납통(52)은 요동장치(55) 및 연결부재(58)에 의해 요동 및 진동되므로, 낙하 수납되는 잎상물(2d)이 제2 수납통(52)의 출구로 각각 이동 배출되어 회수통(64)으로 회수되며, 제3 수납통(53) 및 제4 수납통(54) 또한 마찬가지이다. 물론 상기 제2 수납통(52)으로 1차 선별된 양품의 잎상물(2a)이 일부 혼입되는 경우 회수통(64)으로 회수되는 잎상물(2a)(2b) 전체를 잎상물 공급장치(10)의 호퍼(11)로 재차 투입시켜 3단 선별이 한번 더 이루어지게 할 수 있다.
상기 요동장치(55)는 도 1, 2에 예시한 바와 같이, 제2, 3, 4, 수납통(52)(53)(54)을 지지하는 프레임(59a) 하부 양측에 방진구(59)가 각각 설치되고, 상기 프레임(59a)의 대략 중간에는 모터(56)와 편심부재(57) 또는 모터(56)와 크랭크 기구에 의해 요동운동(또는 요동 및 진동)이 발생되는 요동장치(55)가 설치되며, 상기 모터(56)가 동작하여 회전력이 벨트를 통하여 가로축으로 전달되면, 가로축에 편심되게 설치되는 편심부재(57) 또는 크랭크 기구(도시안됨)에 의해 회전이 고르지 않게 되므로 편심부재(57) 또는 크랭크 기구가 요동 및 진동되며, 상기 편심부재(57) 외부에 베어링 결합 또는 축결합되는 연결부재(58)는 프레임(59a)에 연결된다. 따라서 제2, 3, 4, 수납통(52)(53)(54)이 요동 및 진동하면서 낙하 수납되는 잎상물들이 도 4와 같이 회수통(64)으로 각각 회수된다. 상기 회수통(64)은 제2, 3, 4, 수납통(52)(53)(54)의 출구에 각각 설치된다.
본 발명에서 제1, 2, 3 LED 광원(光源)(21)(31)(41)으로는 도 6과 같이 적색(Red), 녹색(Green), 청색(Blue)의 3원색 LED가 하나로 조합된 원칩형(One Chip Type) LED가 복수로 나열된 풀 컬러 LED 어셈블리를 구성하되, 제어기(18)로 듀티비를 제어하여 잎상물(2)과 같은 색상의 컬러 조명(照明)과 밝기(光量)를 쉽게 달성함으로써, 선별 대상 잎상물(2)과 다른 색상의 불량 잎상물(일부 썩거나 변색 된 잎상물 및 이종 잎상물 등)이나 이물질(유리나 합성수지 등)을 보다 효과적(효율적)으로 선별 제거할 수 있을 뿐 아니라, 3단으로 색채 선별함으로써 매우 효율적인 색채 선별이 이루어진다.
상기 제1, 2, 3 LED 광원(21)(31)(41)은 프린트기판(60) 표면에 적색(Red), 녹색(Green), 청색(Blue)의 3원색 LED(62)가 하나로 조합된 원칩형(One Chip Type)의 풀 컬러(Full Color) LED가 소정 간격과 소정의 줄, 이를테면 2줄 내지 복수의 줄로 나열 설치되며, 풀 컬러 LED(62) 끼리의 소정 간격은 흑화현상이 발생하지 않도록 5㎜ ~ 18㎜가 바람직하다.
상기 풀 컬러 LED(62)는 적색(Red), 녹색(Green), 청색(Blue)의 조합에 의해 선택된 광이 발광될 수 있도록 각각의 단자(63)가 구성된다. 상기 단자(63)는 (+)전원이 공급되는 (+)단자와, (-)전원이 공급되는 (-)단자가 각각 형성된다.
상기 프린트기판(60)의 상/하부에는 설치 위치에 고정시키기 위한 복수의 통공(61)이 형성되며, 이면 일측에는 전원 공급용 커넥터(도시안됨)가 취부되고, 상기 커넥터에는 전원선 커넥터(도시안됨)가 결합되고, 발생되는 열을 발산시키는 소형 알미늄 부재 등으로 구성되는 방열수단(도시안됨)이 접착되거나 취부 및 고정된다.
본 발명에서 제1, 2, 3 LED 광원(20)(21)의 부근에 제어기(18)에 접속된 발광감지센서(F)를 부가 설치하여 제1, 2, 3 LED 광원(21)(31)(41)의 점등 및 소등 상태를 각각 감지하도록 구성할 수 있다.
본 발명은 적색(Red), 녹색(Green), 청색(Blue)의 3원색 LED가 하나로 조합된 원칩형(One Chip Type) 풀 컬러 LED를 이용하여 선별 대상 잎상물과 같은 컬러(Color)의 조명(照明)과 밝기(光量)를 쉽게 구현할 수 있도록 함으로써 잎상물(2)과 다른 색상의 이물질(유리나 합성수지 및 일부 썩거나 변색 된 잎상물 및 이종 잎상물 등)을 보다 효과적이면서 효율적으로 선별 제거할 수 있게 된다.
본 발명은 펄스폭 변조방식으로 제1, 2, 3 광원(21)(31)(41)의 조명 듀티비를 조절하여 잎상물(2)과 같은 컬러(Color)의 색상과 적절한 밝기의 조명(照明)이 쉽게 달성되며, 잎상물(2)의 종류가 바뀌더라도 제어기(18)로 상기 듀티비를 조절함으로써 바뀐 잎상물의 종류에 따른 색상과 밝기에 신속히 대응할 수 있는 있게 된다.
본 발명에서 풀 컬러 LED 광원(21)(31)(41)의 드라이버 회로에 제어신호를 보내 제어하는 방법으로는, 직류(DC) 연속 전류를 제어하는 방법과, 펄스 전류를 제어하는 방법을 적용할 수 있으나, 응답속도(Response time)가 느리고, 분해능(Resolution)이 떨어지는 단점이 있는 DC 연속 전류를 제어방식보다는 다양한 색상 연출과 밝기 제어가 용이한 10㎑ 전후의 펄스폭 변조방식(PWM, Pulse Width Modulation)을 기초로 하는 펄스 전류 제어방식이 바람직하다.
상기 펄스폭변조(PWM) 방식의 일 예를 들면, 마이크로 콘트롤러의 출력주기(Period)를 일정하게 유지하고, 이 주기를 0 ~ 255로 분할하여 256단계의 펄스폭을 듀티비(Duty Cycle)로 개별 제어함으로써 출력신호를 0% ~ 100%까지 단계적으로 제어할 수 있으며, 듀티비가 0단계로 되면 풀 컬러 LED(32)가 오프(OFF)되고, 듀티비가 255단계로 되면 제1, 2, 3 LED 광원(21)(31)(41)의 광출력은 100%가 된다.
이러한 방식으로 원칩형(One Chip Type) 풀 컬러 LED를 구성하는 적색(Red), 녹색(Green), 청색(Blue)의 3원색 LED로 각각 인가되는 듀티비를 제어함으로써 선별 대상 잎상물과 같은 컬러(Color)의 조명(照明)과 밝기(光量)를 쉽게 구현할 수 있게 된다.
이를테면, 풀 컬러 LED(32)의 색상을 유지하면서 밝기를 조절하는 경우, 적색(Red), 녹색(Green), 청색(Blue)의 LED로 인가하는 전원 듀티비를 같은 비율로 증가시킴으로써 같은 색상으로 밝기가 조절된다.
본 발명은 풀 컬러 LED로 인가되는 펄스의 듀티비를 제어함으로써 풀 컬러 LED 드라이버 회로의 과전류로 인한 발열 방지 및 전력 손실을 감소시킬 수 있을 뿐만 아니라, 3색의 RGB LED 각각을 개별적으로 안정적인 광도제어가 가능하여 다양한 색상의 조명연출이 가능하다.
한편, 제1 경사슈트(16)를 따라 활강하는 잎상물(2)은 양품과 불량품이 혼재하는 상태이며, 상기 제1 경사슈트(16) 하부의 선별영역(y)으로 낙하하면서 제1 LED 광원(21)에 의해 컬러 조명되고, 상기 컬러 조명에 의해 반사되는 잎상물(2)의 반사광(R1)은 제1 컬러 CCD 카메라(24)에 의해 고속 라인 스캔 방식으로 실시간 촬상 및 입사되고 잎상물(2)의 컬러 영상이 실시간 획득되어 제어기(18)로 입력된 다음 양품과 불량품으로 색채 판정(판단)되며, 불량 잎상물이 낙하중인 것으로 판단(판정)되면 제어기(18)로부터 제거신호가 출력되고, 상기 제거신호에 의해 제1 이젝터 밸브(27a)가 개방되면서 압축공기의 기로(氣路)를 순간적으로 개방되므로, 고압의 압축공기가 제1 매니폴더(27) 및 제1 분사노즐(26)을 통하여 순간적으로 분사되면서 불량 잎상물(2a)은 제1 배출슈트(28)를 통해 제1 수납통(51)으로 배출되고, 1차 선별된 양품 잎상물(2a)은 제2 색체선별장치(30)의 제2 경사슈트(16a)로 활강 및 낙하하면서 잎상물(2a)과 불량 잎상물(2b)로 1차 색채 선별된다.
1차 선별된 잎상물(2a)은 제2 경사슈트(16a) 하부의 선별영역으로 낙하하면서 제2 LED 광원(31)에 의해 컬러 조명되며, 상기 컬러 조명에 의해 반사되는 잎상물(2a)의 반사광(R2)은 제2 컬러 CCD 카메라(34)에 의해 고속 라인 스캔 방식으로 실시간 촬상 및 입사되고 잎상물(2a)의 컬러 영상이 실시간 획득되어 제어기(18)로 입력된 다음 양품과 불량품으로 색채 판정(판단)되며, 불량 잎상물이 낙하중인 것으로 판단(판정)되면 제어기(18)로부터 제거신호가 출력되고, 상기 제거신호에 의해 제2 이젝터 밸브(37a)가 개방되면서 압축공기의 기로(氣路)가 순간적으로 개방되므로, 고압의 압축공기가 제2 매니폴더(37) 및 제1 분사노즐(36)을 통하여 순간적으로 분사되면서 불량 잎상물(2d)은 제2 배출슈트(38)를 통해 제2 수납통(52)으로 배출되고, 2차 선별된 양품 잎상물(2c)은 제3 색체선별장치(40)의 제3 경사슈트(16b)로 활강 및 낙하하면서 양품 잎상물(2c)과 불량 잎상물(2d)로 2차 색채 선별된다.
2차 선별된 잎상물(2c)은 제3 경사슈트(16b) 하부의 선별영역으로 낙하하면서 제3 LED 광원(41)에 의해 컬러 조명되며, 상기 컬러 조명에 의해 반사되는 잎상물(2c)의 반사광(R3)은 제3 컬러 CCD 카메라(44)에 의해 고속 라인 스캔 방식으로 실시간 촬상 및 입사되고 잎상물(2c)의 컬러 영상이 실시간 획득되어 제어기(18)로 입력된 다음 양품과 불량품으로 색채 판정(판단)되며, 불량 잎상물이 낙하중인 것으로 판단(판정)되면 제어기(18)로부터 제거신호가 출력되고, 상기 제거신호에 의해 제3 이젝터 밸브(47a)가 개방되면서 압축공기의 기로(氣路)가 순간적으로 개방되므로, 고압의 압축공기가 제3 매니폴더(47) 및 제3 분사노즐(46)을 통하여 순간적으로 분사되면서 불량 잎상물(2f)은 제3 배출슈트(48)를 따라 활강 및 낙하하면서 제3 수납통(53)으로 배출되고, 3차 선별된 고급 잎상물(2e)은 격리부(50)에 의해 분리된 제4 경사슈트(49)로 활강 및 낙하하면서 제4 수납통(54)으로 배출되는 3차 색채 선별이 이루어지므로 고급의 잎상물(2e)이 얻어지며 고효율의 색채 선별이 달성된다.
본 발명에서 종래 처럼 단색 백색광원을 사용할 경우, 잎상물의 자연 그대로의 밝기를 CCD 카메라가 인식한다. 즉, 잎상물의 색이 비슷할 경우 CCD 카메라가 인식하는데 많은 제약이 따르는 반면, 본 발명에서와 같이 적색(Red), 녹색(Green), 청색(Blue)의 3원색 LED가 하나로 조합된 원칩형(One Chip Type) 풀 컬러 LED(32)를 이용하는 경우, 잎상물(2)의 특성에 맞는 광원을 강하게 비추고 그렇지 않은 광원은 상대적으로 약하게 조사함으로 양품과 불량품 및 양품과 이물의 차이를 크게 할 수 있어서 쉽게 식별하여 색채 선별할 수 있게 된다.
예컨대, 양품 잎상물의 색상이 녹색인 경우 양품은 녹색을 띄지만, 잎상물의 불량품 중에 분홍색을 가지고 있는 경우, 녹색과 분홍색의 색 차이를 좋게 하기 위해서는 제1, 2, 3 LED 광원(21)(31)(41)의 듀티비를 각각 조절하여 붉은색을 강하게 하고 녹색을 조금 약하게 하면 분홍색의 불량이 상대적으로 좀더 밝게 되므로 양품 잎상물의 녹색과 불량 잎상물의 분홍색과는 차이가 상대적으로 커지게 된다. 따라서 같은 잎상물이지만 색상 차이로 인해 양품과 불량품이 쉽게 판별되고 효과적으로 선별 제거된다.
또한, 크기와 색상은 비슷하지만 표면 광반사율이 다른 잎상물과 합성수지의 경우 종래 방법으로는 식별이나 판별이 어려우나, 본 발명에서는 컬러 조명에 의해 잎상물과 합성수지의 색상과 광 반사율이 뚜렷이 구분되므로 쉽게 식별 및 판별된다.
본 발명에서 적색(Red), 녹색(Green), 청색(Blue)의 3원색 LED와 적외선 LED가 하나로 조합된 원칩형(One Chip Type) 풀 컬러 LED, 또는 적색(Red), 녹색(Green), 청색(Blue)의 3원색 LED가 하나로 조합된 원칩형(One Chip Type) 풀 컬러 LED와 별도의 근적외선 LED를 병용하여 컬러 선택 광량 조절 이외에도, 수분(水分) 흡수율 차이에 의해 색상 또는 명암 차이가 현격히 달라지는 점을 이용하여 색상 또는 명암이 같거나 비슷한 잎상물과 이물질을 효과적으로 선별할 수 있게 구성할 수 있다.
예컨대, 제1 색채선별장치(20)의 제1 LED 광원(21) 대신 근적외선(NIR) LED를 채용하여 근적외선 조명이 이루어지도록 하고, 상기 제1 색채선별장치(20)의 제1 CCD 카메라(24) 대신 근적외선(NIR) CCD 카메라를 채용하여 근적외선 조명이 이루어지도록 함으로써, 수분(水分) 흡수율 차이에 의해 색상 또는 명암 차이가 현격히 달라지므로 색상 또는 명암이 같거나 비슷한 잎상물과 이물질을 효과적으로 선별할 수 있게 된다.
상기에서 가시광 조명하에서는 잎상물과 이물질의 색상 또는 명암이 같거나 비슷하지만 근적외선(NIR) 조명하에서는 수분(水分) 흡수율 차이에 의해 색상 또는 명암 차이가 현격히 달라지게 되므로 잎상물(2)의 색상 또는 명암이 같거나 비슷한 잎상물과 이물질을 효과적으로 구분 선별할 수 있게 된다.
또한 본 발명에서 제1, 2, 3 컬러 CCD 카메라(또는 컬러 이미지 센서)(24)(34)(44)로 잎상물(2)을 라인 스캔하여 얻은 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환한 다음 왜곡된 신호를 평탄하게 보정하여 잎상물의 양불 판정을 보다 확실하게 할 수 있다.
즉, 본 발명에서는 원(原)신호, 이를테면 제1, 2, 3 컬러 CCD 카메라(24)(34)(44)로 고속 라인 스캔하여 촬상 획득된 잎상물의 영상 이미지 신호를 A/D컨버터를 이용하여 디지털 신호로 변환한 다음 제어기(18)의 영상처리장치와 연산장치를 이용하여 디지털 이미지 영상신호를 보정 및 연산하고, 보정된 신호를 출력시켜 제1, 2, 3 컬러 CCD 카메라(24)(34)(44) 렌즈의 왜곡으로부터 발생되는 영상 신호를 왜곡없이 보정하여 제1, 2, 3 색채선별장치(20)(30)(40)로 잎상물(2)의 양불을 확실하게 선별할 수 있게 되므로 선별율이 더욱 향상된다.
본 발명은 형광등이나 냉음극관(CCFL)을 이용한 백색광 조명하에서는 잎상물(10)과 이물질의 색상 또는 명암이 같거나 비슷한 경우 선별이 불가능하지만, 풀 컬러 LED를 이용하여 잎상물(2)과 같은 색 및 같은 광량으로 조명이 이루어지는 상태에서 제1, 2, 3 컬러 CCD 카메라(24)(34)(44)로 각각 촬상된 이미지 데이터를 제어기(18)로 입력시켜 선별 처리될 수 있게 함으로써 잎상물(2)과 불량 잎상물 및 이물질 등이 효과적으로 선별 처리된다.
도 5는 본 발명 일 예로 도시한 제어기(18)의 회로블럭도로, PLC 또는 중앙처리장치 등으로 구성되는 제어부(C)의 입력에 모드(Mode)선택, 본 발명 제1, 2, 3 색채선별장치(20)(30)(40)의 온(ON)/오프(OFF), 통신모드 등의 선택 및 각종 데이터를 입력 및 설정할 수 있는 키패드 및 제어부(C) 이상시 초기화(Reset)시키는 리셋부 등으로 구성되는 설정부(S)와, 컬러 조명광으로부터 잎상물과 이물질의 색채(또는 색채 및 명암)를 얻는 컬러 CCD 카메라(24)(34)(44)와, LED 광원(21)(31)(41)의 점/소등 상태를 감시하는 광도전셀(CDS)이나 포토센서 등으로 구성되는 발광감지센서(F)가 각각 접속된다.
상기 제어부(C)의 출력에는 각종 동작상태ㆍ동작모드ㆍ설정값ㆍ현재값ㆍ각종 기기의 동작상태나 각종 이상 등이 표시되는 표시부(D)와, LED 광원(21)(31)(41)으로 구동전원을 공급하는 LED 드라이버(L)와, 상기 LED 드라이버(L)의 출력에 접속되는 LED 광원(21)(31)(41)과, 제1, 2, 3 분사노즐(26)(36)(46)로 고압공기가 분사될 수 있도록 이젝터(27)(37)(47)를 개폐시키는 이젝터 밸브(27a)(37a)(47a)와, 공급슈트(13)를 진동 및/또는 요동시켜 공급슈트(13)에 안착된 잎상물(2)을 고르게 펼쳐주면서 하부의 제1 경사슈트(16)로 낙하시키는 진동자(14) 및/또는 제1 모터(15)와, 제2, 3, 4 수납통(52)(53)(54)을 요동(또는 진동)시켜 낙하 배출되는 고급 잎상물(2e)과 불량 잎상물(2f)(2d)(2b)을 배출시키는 요동장치(55)의 제2 모터(56)가 각각 접속된다.
상기 LED 드라이버(L)로는 제어부(C)의 PWM 제어신호가 출력되고, 따라서 LED 광원(21)(31)(41)은 펄스폭 변조방식으로 인가되는 전원(또는 펄스)의 듀티비에 의해 잎상물(2)(2a)(2c)과 같은 컬러(Color)의 색상과 적절한 밝기의 조명(照明)이 달성된다.
상기 펄스폭변조(PWM) 방식의 일 예를 들면, PWM 출력주기(Period)를 일정하게 유지하고, 이 주기를 0 ~ 255로 분할하여 256단계의 펄스폭을 듀티비(Duty Cycle)로 개별 제어함으로써 출력신호를 0% ~ 100%까지 단계적으로 제어할 수 있으며, 듀티비가 0단계로 되면 LED 광원(21)(31)(41)이 오프(OFF)되고, 듀티비가 255단계로 되면 LED 광원(21)(31)(41)의 광출력은 100%가 되며, 이러한 방식으로 듀티비를 제어함으로써 선별 대상 잎상물과 같은 컬러(Color)의 조명(照明)과 밝기(光量)를 쉽게 구현할 수 있게 된다.
상기 제어부(C)의 입ㆍ출력부에는 운영 프로그램 및 컬러 CCD 카메라(24)(34)(44), LED 광원(21)(31)(41), 이젝터 밸브(27a)(37a)(47a), 진동자(4), 제1, 2 모터(15)(56) 등의 각종 엑츄에이터를 제어하는 제어프로그램 등이 저장되는 메모리부(M)와, 주 제어기의 제어를 받거나 통신을 하거나 데이터를 주고 받을 수 있도록 통신인터페이스가 구비되는 네트워크가 각각 접속된다. 상기 네트워크에는 복수로 설치되는 컬러 CCD 카메라(24)(34)(44) 및 LED 광원(21)(31)(41) 등을 원격 제어하고 복수의 잎상물 색채 선별 시스템(1)을 제어하는 주 제어기들이 각각 접속되어 원격 제어된다.
상기 제어부(C)의 출력에는 도면으로 도시하지 않았지만 각종 엑츄에이터를 구동시키는 구동 드라이브가 접속되며, 상기 설정부(S)는 통상의 키패드, 스위치군, 터치스크린 등을 각각 또는 혼용할 수 있다.
상기 메모리부의 데이터는 제어부(C)에 의해 독출 및 갱신되고 엑츄에이터의 각종 제어와 표시 및 경보 등에 이용되며, 제어기 또는 주 제어기를 통하여 새로 작성되거나 입력되는 데이터, 수정 데이터, 운영데이터 등은 통신인터페이스와 네트워크를 통하여 송수신 된다.
상기 표시부(D)는 전원공급 상태를 표시하는 전원표시등과, 각종 센서류 및 엑츄에이터 등이 동작중임을 표시하며, 액정디스플레이(LCD), 세븐 세그먼트, 발광다이오드 등으로 복합 구성되거나 상황여건에 따라 터치스크린으로 표시부를 구성하여 사용의 편의를 도모할 수도 있다.
본 발명에서 제1, 2, 3 컬러 CCD 카메라(24)(34)(44)는 제1, 2, 3 케이스(24a)(34a)(44a)에 의해 외부와 폐쇄되어 외부 가시광선의 교란이나 영향을 받지 않는다.
상기 공기압축기(17)는 불량 잎상물(2b)(2d)(2f)이나 이물질 등을 고압으로 분사시켜 선별할 수 있도록 제1, 2, 3 매니폴더(27)(37)(47)와 제1, 2, 3 분사노즐(26)(36)(46)로 고압의 압축공기를 공급하게 되며, 제1, 2, 3 매니폴더(27)(37)(47)에는 제어기(18)의 제어를 받는 이젝터 밸브(27a)(37a)(47a)가 각각 설치되어 제1, 2, 3 매니폴더(27)(37)(47)의 기로(氣路)를 각각 개방시키거나 각각 폐쇄시키게 된다.
상기 제1, 2, 3 컬러 CCD 카메라(24)(34)(44)와 LED 광원(21)(31)(41)에 의해 불량 잎상물(2b)(2d)(2f)과 이물질이 검출되며, 제어기(18)에 의해 상기 이젝터 밸브(27a)(37a)(47a)가 개방되면서 호스를 경유하여 제1, 2, 3 분사노즐(26)(36)(46)로 공급되는 압축공기가 순간적으로 고압 분사되면서 불량 잎상물(2b)(2d)(2f)과 이물질이 각각의 배출슈트(28)(38)(48)로 낙하 배출되고, 최종 양품 잎상물(2e)은 경사슈트(49)로 배출된다.
본 발명에서 제1, 2, 3 LED 광원(20)(21)의 부근에 설치되는 발광감지센서(F)에 의해 제1, 2, 3 LED 광원(21)(31)(41)의 점등 및 소등 상태가 감지되므로, 동작중(운전중)에 일부 LED의 고장이나 소등에 의해 조명광도가 떨어지거나 제1, 2, 3 LED 광원(21)(31)(41)중 적어도 하나 이상의 LED 광원의 고장이나 조명 불량을 바로 감지할 수 있어서 신속히 대처할 수 있게 된다.
본 발명에서 제1, 2 분사노즐(26)(36)의 하부에 경사지게 각각 설치되는 제1, 2 유도판(29)(39)은 선별된 양품의 잎상물(2a)(2c)의 전부가 각각의 제2, 3 경사슈트(16a)(16b)로 진입하여 활강할 수 있도록 유도하게 되므로, 양품의 잎상물(2a)(2c)이 제2, 3 경사슈트(16a)(16b)를 이탈하지 않는다.
본 발명에서 도 3과 같이 LED 광원(31) 부근에 설치되는 반사판(22)에 의한 반사 조명광이 잎상물(2)을 간접 조명하게 되므로 잎상물(2)과 다른 색상의 불량 잎상물이나 이물질 등을 보다 효과적(효율적)으로 선별 제거할 수 있게 된다.
한편, 종래의 잎상물 색채선별기는, 잎상물을 1회만 선별하는 1단 선별 구조여서 생산성이 떨어지고 선별효율이 낮을 뿐 아니라, 양품의 잎상물을 얻기 위해서는 1회 선별된 잎상물을 잎상물 색채선별기로 여러 번 투입시켜 반복 선별하게 되므로 작업성이 떨어지고 생산성이 낮을 뿐 아니라, 1회 선별된 잎상물을 잎상물 색채선별기로 재 투입 선별하기 위한 이송설비가 필요하며, 이송설비를 따라 여러번 반복 이송(투입) 및 색채 선별되는 과정에서 잎상물의 원형이 많이 훼손되거나 손괴되어 전체 품질이 크게 떨어지는 문제점이 있었으나, 본 발명에서는 3단 연속 선별 구조여서 상기의 종래 문제점들이 한꺼번에 해소된다.
본 발명에서 비중이 낮고 형상ㆍ모양과 크기가 다양하며 색 변화가 심한 녹차ㆍ홍차ㆍ국화ㆍ허브 등과 같은 잎상물을 색채 선별하는 것으로 설명하였으나, 효율이 다소 낮더라도 쌀, 보리, 밀, 콩과 같이 비중이 큰 곡립(穀粒)의 색채 선별에도 적용할 수 있음은 물론이다.
이상과 같이 설명한 본 발명은 본 실시 예 및 첨부된 도면에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하며, 이는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 자명한 것이다.

Claims (11)

  1. 기대 상부에 설치되어 색채 선별 대상물을 제1 색채선별장치로 공급하는 공급장치;
    상기 공급장치 하부에 설치되고 색채 선별 대상물을 컬러 CCD 카메라로 촬상하여 불량 여부를 판단한 다음 불량품은 고압공기로 분사시켜 제거하는 방법으로 1차 색채 선별하는 제1 색채선별장치;
    상기 제1 색채선별장치 하부에 설치되고 1차 선별된 색채 선별 대상물을 컬러 CCD 카메라로 촬상하여 불량 여부를 판단한 다음 불량품은 고압공기로 분사시켜 제거하는 방법으로 2차 선별하는 제2 색채선별장치;
    상기 제2 색채선별장치 하부에 설치되고 2차 선별된 색채 선별 대상물을 컬러 CCD 카메라로 촬상하여 불량 여부를 판단한 다음 불량품은 고압공기로 분사시켜 제거하는 방법으로 3차 선별하는 제3 색채선별장치;
    를 포함하되 색채 선별 대상물을 3번에 걸쳐 연속 색채 선별함을 특징으로 하는 3단 색채 선별 시스템.
  2. 청구항 1에 있어서;
    제1 색채선별장치는,
    제1 경사슈트 하부에 설치되어 자유 낙하하는 색채 선별 대상물로 빛을 투과시키는 제1 LED 광원;
    상기 제1 LED 광원을 둘러싸는 제1 하우징;
    상기 제1 LED 광원의 컬러광에 의해 반사되는 색채 선별 대상물 영상을 고속으로 라인 스캔하여 컬러 영상을 획득하는 제1 컬러 CCD 카메라;
    상기 제1 LED 광원과 제1 컬러 CCD 카메라 부근으로 색채 선별 대상물과 이물질 및 먼지가 유입되지 않도록 차단하는 제1 케이스;
    상기 제1 하우징 일측에 설치되어 컬러 광원과 색채 선별 대상물 반사광이 투과되는 제1 투명창;
    상기 제1 컬러 CCD 카메라에 의해 획득된 색채 선별 대상물 영상을 비교 판단하여 양품과 불량품을 판정한 다음 불량품이 있으면 제거신호를 출력하는 제어기;
    상기 제어기로부터 출력되는 제거신호에 의해 고압의 압축공기를 순간적으로 분사시켜 불량품을 제1 배출슈트로 투입시켜 배출되게 함으로써 양품과 불량품을 선별하는 제1 분사노즐 및 제1 매니폴더;
    상기 제1 매니폴더로 고압의 압축공기를 공급하는 공기압축기;
    상기 제1 매니폴더에 설치되어 압축공기의 기로(氣路)를 순간적으로 개방시키거나 폐쇄시키는 제1 이젝터 밸브;
    를 포함하는 3단 색채 선별 시스템.
  3. 청구항 1에 있어서;
    제2 색채선별장치는,
    제2 경사슈트 하부에 설치되어 자유 낙하하는 색채 선별 대상물로 빛을 투과시키는 제2 LED 광원;
    상기 제2 LED 광원을 둘러싸는 제2 하우징;
    상기 제2 LED 광원의 컬러광에 의해 반사되는 색채 선별 대상물 영상을 고속으로 라인 스캔하여 컬러 영상을 획득하는 제2 컬러 CCD 카메라;
    상기 제2 LED 광원과 제2 컬러 CCD 카메라 부근으로 색채 선별 대상물과 이물질 및 먼지가 유입되지 않도록 차단하는 제2 케이스;
    상기 제2 케이스 일측에 설치되어 컬러 광원과 색채 선별 대상물 반사광이 투과되는 제2 투명창;
    상기 제2 컬러 CCD 카메라에 의해 획득된 색채 선별 대상물 영상을 비교 판단하여 양품과 불량품을 판정한 다음 불량품이 있으면 제거신호를 출력하는 제어기;
    상기 제어기로부터 출력되는 제거신호에 의해 고압의 압축공기를 순간적으로 분사시켜 불량품을 제2 배출슈트로 투입시켜 배출되게 함으로써 양품과 불량품을 선별하는 제2 분사노즐 및 제2 매니폴더;
    상기 제2 매니폴더로 고압의 압축공기를 공급하는 공기압축기;
    상기 제2 매니폴더에 설치되어 압축공기의 기로(氣路)를 순간적으로 개방시키거나 폐쇄시키는 제2 이젝터 밸브;
    를 포함하는 3단 색채 선별 시스템.
  4. 청구항 1에 있어서;
    제3 색채선별장치는,
    제3 경사슈트 하부에 설치되어 자유 낙하하는 색채 선별 대상물로 빛을 투과시키는 제3 LED 광원;
    상기 제3 LED 광원을 둘러싸는 제3 하우징;
    상기 제3 LED 광원의 컬러광에 의해 반사되는 색채 선별 대상물 영상을 고속으로 라인 스캔하여 컬러 영상을 획득하는 컬러 CCD 카메라;
    상기 제3 LED 광원과 제3 컬러 CCD 카메라 부근으로 색채 선별 대상물과 이물질 및 먼지가 유입되지 않도록 차단하는 제3 케이스;
    상기 제3 케이스 일측에 설치되어 컬러 광원과 색채 선별 대상물 반사광이 투과되는 제3 투명창;
    상기 제3 컬러 CCD 카메라에 의해 획득된 색채 선별 대상물 영상을 비교 판단하여 양품과 불량품을 판정한 다음 불량품이 있으면 제거신호를 출력하는 제어기;
    상기 제어기로부터 출력되는 제거신호에 의해 고압의 압축공기를 순간적으로 분사시켜 불량품을 제3 배출슈트로 투입시켜 배출되게 함으로써 양품과 불량품을 선별하는 제3 분사노즐 및 제3 매니폴더;
    상기 제3 매니폴더로 고압의 압축공기를 공급하는 공기압축기;
    상기 제3 매니폴더에 설치되어 압축공기의 기로(氣路)를 순간적으로 개방시키거나 폐쇄시키는 제3 이젝터 밸브;
    를 포함하는 3단 색채 선별 시스템.
  5. 청구항 1 내지 청구항 4 중 어느 한 항에 있어서;
    상기 제1 배출슈트와 제2 배출슈트와 제3 배출슈트와 제4 경사슈트의 하부에 각각 설치되는 수납통;
    을 더 포함하는 3단 색채 선별 시스템.
  6. 청구항 2에 있어서;
    제1 분사노즐의 하부에 설치되고 선별된 양품의 잎상물이 제2 경사슈트로 무사히 진입하여 활강할 수 있도록 유도하는 제1 유도판;
    을 더 포함하는 3단 색채 선별 시스템.
  7. 청구항 3에 있어서;
    제2 분사노즐의 하부에 설치되고 선별된 양품의 잎상물이 제3 경사슈트로 무사히 진입하여 활강할 수 있도록 유도하는 제2 유도판;
    을 더 포함하는 3단 색채 선별 시스템.
  8. 청구항 1 내지 청구항 4 중 어느 한 항에 있어서;
    LED 광원 부근에 설치되어 잎상물을 간접 조명하는 반사판;
    을 더 포함하는 3단 색채 선별 시스템.
  9. 청구항 5에 있어서;
    수납통을 요동운동시키는 요동장치;
    를 더 포함하는 3단 색채 선별 시스템.
  10. 청구항 2 내지 청구항 4 중 어느 한 항에 있어서;
    제1, 2, 3 LED 광원 부근에 각각 설치되어 점등 및 소등을 감지하는 발광감지센서(F);
    를 더 포함하는 3단 색채 선별 시스템.
  11. 청구항 2 내지 청구항 4 중 어느 한 항에 있어서;
    LED 광원은 적색(Red), 녹색(Green), 청색(Blue)의 3원색 LED가 조합된 원칩형(One Chip Type)의 풀 컬러 LED를 복수로 구성한 풀 컬러 LED 어셈블리 임을 특징으로 하는 3단 색채 선별 시스템.
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