寶石檢查的制作方法
【專(zhuān)利摘要】描述了用于檢測(cè)和任選分選寶石的設(shè)備和方法。該設(shè)備包括噴嘴或噴嘴陣列，其操作時(shí)連接到真空泵，當(dāng)真空施加到噴嘴之一的上方時(shí)使得大致位于該噴嘴下方的寶石將由空氣壓力支撐抵靠該噴嘴。驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)使得噴嘴沿著一定的路徑移動(dòng)通過(guò)寶石拾取位置，這樣當(dāng)每個(gè)噴嘴通過(guò)拾取位置時(shí)，寶石可由每個(gè)噴嘴拾取。一個(gè)或多個(gè)測(cè)量裝置位于預(yù)定路徑上或其附近，并配置成測(cè)量寶石的至少一種屬性。一個(gè)或多個(gè)彈射位置設(shè)置在路徑上，在所述位置處施加到每個(gè)噴嘴的真空可以反向以便將寶石從該噴嘴彈射出。該設(shè)備還可包括寶石被分配到其內(nèi)的多個(gè)分配桶。每塊寶石分配到其內(nèi)的桶根據(jù)經(jīng)測(cè)量的屬性來(lái)選擇。
【專(zhuān)利說(shuō)明】寶石檢查

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于檢查寶石的系統(tǒng)。具體地但非排他地，本發(fā)明涉及一種用于檢查和分選寶石諸如鉆石的系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002]如本文所使用的那樣，術(shù)語(yǔ)“寶石”意旨涵蓋切割石頭、或可在將來(lái)被切割的未經(jīng)加工的石頭(或原石)。
[0003]鉆石可以根據(jù)諸如色澤和凈度的特性來(lái)分級(jí)。鉆石的分級(jí)可用于確定其應(yīng)用價(jià)值，諸如制備珠寶飾物。通常而言，經(jīng)拋光鉆石的市場(chǎng)價(jià)值取決于其色澤、切工比例、內(nèi)部?jī)舳群椭亓浚獮椤?C”。
[0004]分級(jí)通常是由經(jīng)過(guò)培訓(xùn)的專(zhuān)業(yè)人員來(lái)進(jìn)行的，在10倍的放大倍率下查看鉆石。這樣的專(zhuān)業(yè)人員通過(guò)觀察其色澤、并通過(guò)查找鉆石表面上的瑕疵和鉆石內(nèi)的夾雜物以便確定其凈度來(lái)對(duì)鉆石分級(jí)。當(dāng)通過(guò)人進(jìn)行分級(jí)時(shí)一些主觀性是不可避免的，但是希望能夠客觀地分選未經(jīng)加工或經(jīng)拋光的鉆石。此外，希望快速地處理大量的石頭，而如果每塊石頭都必須由人來(lái)檢查的話則不可能做到這點(diǎn)。對(duì)于其它的寶石而言，存在類(lèi)似的問(wèn)題。
[0005]因此，希望提供一種以可靠和可重復(fù)的方式來(lái)檢查寶石諸如未經(jīng)加工的鉆石的系統(tǒng)。這種檢查系統(tǒng)隨后可在分選機(jī)中應(yīng)用，其中檢查結(jié)果確定寶石將被分選到哪一類(lèi)別，并且提供允許將其放置到桶、容器等內(nèi)的手段。但同樣檢查系統(tǒng)也可用于檢查成組或成包的鉆石，并作出所述鉆石包的特征描述或估值而無(wú)需將它們分開(kāi)。本發(fā)明也可用于檢查工業(yè)或合成鉆石的材料。
[0006]在基礎(chǔ)層面上而言，該檢查可以確定物體是否真的是一顆鉆石，或許是藉由使用拉曼散射，但例如亦可根據(jù)色澤、凈度、形狀或其它物理屬性來(lái)進(jìn)行更復(fù)雜的區(qū)分。
[0007]不管其應(yīng)用，現(xiàn)有技術(shù)包括設(shè)計(jì)成檢查鉆石的許多實(shí)例，通常以大量、例如以高達(dá)每秒15塊的速率來(lái)檢查。其它實(shí)例具有低得多的處理量，在一種極端的情況下花費(fèi)長(zhǎng)達(dá)5分鐘的時(shí)間來(lái)檢查一塊寶石。在處理量低的情況下，實(shí)際可通過(guò)手工來(lái)裝載機(jī)器，這樣將石頭呈現(xiàn)給一臺(tái)或多臺(tái)測(cè)量裝置的技術(shù)任務(wù)通過(guò)手工(通常使用鑷子)來(lái)進(jìn)行，但對(duì)于較大的量而言如果要進(jìn)行有效的生產(chǎn)，則遞送給檢查裝置以及從檢查裝置移除的任務(wù)需要是自動(dòng)化的。
[0008]許多現(xiàn)有技術(shù)的系統(tǒng)采用諸如帶輥料斗的容器，在最簡(jiǎn)單的情況下其直接將石頭落下進(jìn)入到測(cè)量裝置內(nèi)，或者備選地落下進(jìn)入到諸如振動(dòng)軌道或送料器的第二輸送器內(nèi)，其將鉆石或其它寶石流從單點(diǎn)(即送料器的末端)落下。后一方案的優(yōu)點(diǎn)是對(duì)于鉆石的彈道有更好的控制，因?yàn)槠溽尫劈c(diǎn)是已知的，但在稍后的時(shí)間下在彈道中仍存在不確定性，因?yàn)槠渫稊S(launch)速度不完全可控，并且不能進(jìn)行控制石頭什么時(shí)候被釋放。
[0009]這些問(wèn)題對(duì)于測(cè)量裝置的設(shè)計(jì)者而言呈現(xiàn)出重大的挑戰(zhàn)，因?yàn)檠b置必須處理在隨機(jī)時(shí)間下到達(dá)的石頭，且位置范圍大于絕對(duì)必要者。這在測(cè)量裝置中導(dǎo)致缺乏精確性的結(jié)果，所述測(cè)量裝置通過(guò)增加復(fù)雜性或通過(guò)折衷性能來(lái)應(yīng)付變化情況。
[0010]例如，眾所周知的是，如果光學(xué)系統(tǒng)提供大的焦深，則衍射損害光學(xué)系統(tǒng)的分辨率?？赡苄枰獫撛诘淖钚〗股?，以便使得整個(gè)物體處于焦點(diǎn)內(nèi)，但如果在位置上存在由遞送系統(tǒng)導(dǎo)致的額外不確定性，則光學(xué)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)者必須犧牲分辨率來(lái)適應(yīng)它。
[0011]當(dāng)對(duì)于測(cè)量而言需要從相對(duì)于物體的多個(gè)視點(diǎn)來(lái)觀察時(shí)，問(wèn)題進(jìn)一步復(fù)雜化。多個(gè)測(cè)量裝置需要圍繞標(biāo)稱(chēng)點(diǎn)集中在將要進(jìn)行測(cè)量的空間中，且它們很可能彼此干擾。從原則上而言，這些裝置可沿著標(biāo)稱(chēng)彈道大致垂直地分開(kāi)，但是當(dāng)物體下落時(shí)，時(shí)間和位置上的不確定性增加導(dǎo)致進(jìn)一步的技術(shù)問(wèn)題。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0012]本發(fā)明意旨減輕或減少至少一些這些限制，從而提高準(zhǔn)確度和/或可靠性或降低自動(dòng)檢查的成本。
[0013]根據(jù)本發(fā)明的一方面，提供用于檢查寶石的一種設(shè)備。該設(shè)備包括用于從寶石供給部拾取寶石的真空噴嘴以及用于將噴嘴和相關(guān)的寶石輸送到一個(gè)或多個(gè)測(cè)量位置的輸送機(jī)構(gòu)。包括配置成測(cè)量寶石的一種或多種屬性的一個(gè)或多個(gè)測(cè)量裝置的測(cè)量系統(tǒng)鄰近于所述一個(gè)或多個(gè)測(cè)量位置定位。控制系統(tǒng)可操作地偶合到所述真空噴嘴和測(cè)量系統(tǒng)，并配置成使得寶石在由所述測(cè)量系統(tǒng)已知的時(shí)間下到達(dá)所述或者每個(gè)測(cè)量位置處。設(shè)置正壓施加系統(tǒng)以便在彈射位置處從噴嘴釋放寶石。
[0014]因此，可跟蹤任何獨(dú)立的石頭，并在受控環(huán)境中在可預(yù)見(jiàn)的時(shí)間下進(jìn)行測(cè)量，降低由測(cè)量裝置所需要的開(kāi)銷(xiāo)。該設(shè)備可用于檢查未經(jīng)加工的寶石或切割寶石。
[0015]所述一個(gè)或多個(gè)測(cè)量裝置的至少一個(gè)可以如此的方式位于鄰近所述一個(gè)或多個(gè)測(cè)量位置的至少一個(gè)來(lái)定位，以至于在寶石被保持在噴嘴上的同時(shí)測(cè)量寶石的一種或多種屬性的至少一種。寶石可順次地以在噴嘴上的方式輸送到多個(gè)測(cè)量裝置，每個(gè)測(cè)量裝置在受控的時(shí)間和位置下接收該物體。
[0016]該設(shè)備可進(jìn)一步包括噴嘴操縱手段，用于當(dāng)寶石在測(cè)量裝置之間行進(jìn)時(shí)任選地通過(guò)使得噴嘴繞其自身軸線旋轉(zhuǎn)，來(lái)改變寶石的取向。至少一些測(cè)量裝置可以是基本上相同的，以便測(cè)量寶石在不同取向下的同一屬性。
[0017]備選地，每個(gè)測(cè)量裝置可進(jìn)行不同的測(cè)量，但是這些測(cè)量的一些或全部可彼此互補(bǔ)。
[0018]為了代替噴嘴上的測(cè)量，或除此之外，該設(shè)備可配置成在從噴嘴釋放之后進(jìn)行測(cè)量。在這種情況下，彈射位置可與所述一個(gè)或多個(gè)測(cè)量位置中的一個(gè)重合，這樣在從噴嘴釋放之后，寶石在特定的時(shí)間窗內(nèi)沿著預(yù)定的路徑下落通過(guò)一個(gè)或多個(gè)測(cè)量裝置。
[0019]所述一個(gè)或多個(gè)屬性可以包括光學(xué)屬性。
[0020]該設(shè)備還可包括寶石可分配到其內(nèi)的多個(gè)分配桶，每塊寶石被分配到其內(nèi)的桶可根據(jù)所述一個(gè)或多個(gè)經(jīng)測(cè)量的屬性來(lái)選擇?？稍O(shè)置多個(gè)彈射(eject)位置，每個(gè)彈射位置可與遞送到分配桶之一的一個(gè)遞送機(jī)構(gòu)相關(guān)聯(lián)，在此處針對(duì)任何給定噴嘴施加正壓力的彈射位置根據(jù)由該噴嘴所保持的石頭的所述一種或多種經(jīng)測(cè)量的屬性來(lái)選擇。
[0021]備選地或另外地，可設(shè)置可旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)盤(pán)。轉(zhuǎn)盤(pán)可包括多個(gè)襪套(sock)，并具有位于一個(gè)或多個(gè)彈射位置之一下方的至少一部分，使得在彈射位置處彈射出的寶石落入襪套之一內(nèi)。轉(zhuǎn)盤(pán)還可包括用于將寶石從襪套釋放的多個(gè)可選擇性致動(dòng)的釋放點(diǎn)，每個(gè)釋放點(diǎn)與輸送到分配桶之一的遞送機(jī)構(gòu)相關(guān)聯(lián)。隨后該設(shè)備可配置成根據(jù)由通過(guò)釋放點(diǎn)的襪套所承載的石頭的經(jīng)測(cè)量的屬性來(lái)選擇激活所述釋放點(diǎn)。
[0022]轉(zhuǎn)盤(pán)可配置成旋轉(zhuǎn)以使得在彈射位置下方通過(guò)的襪套以與移動(dòng)通過(guò)彈射位置的噴嘴大致相同的速度和相同的方向移動(dòng)?？稍O(shè)置雙饋型探測(cè)器，以便識(shí)別是否有兩個(gè)或兩個(gè)以上的石頭在彈射位置處被彈射到單個(gè)襪套內(nèi)。
[0023]測(cè)量裝置之一可包括準(zhǔn)直光源和觀察手段，其布置成使得在噴嘴上的寶石在光源和觀察手段之間通過(guò)，從而獲得每塊寶石的一系列輪廓圖像。該設(shè)備然后還可包括用于從所述一系列圖像構(gòu)建每塊寶石形狀的三維模型的處理手段。
[0024]測(cè)量裝置之一可包括分光計(jì)，用于確定通過(guò)該測(cè)量裝置的寶石的吸收和/或光致發(fā)光光譜。
[0025]一個(gè)或多個(gè)測(cè)量裝置可包括漫射光源及在不同位置處的攝像機(jī)陣列，以及用于使得噴嘴在不同位置之間旋轉(zhuǎn)的手段，觀察手段偶合到處理手段以便識(shí)別寶石通過(guò)光源照亮?xí)r的色澤。
[0026]測(cè)量裝置之一可包括漫射光源和位于所述預(yù)定路徑的下方以便從下方獲得每塊寶石圖像的攝像機(jī)。所述噴嘴或每個(gè)噴嘴可包括環(huán)繞孔的透明壁，以便將真空供應(yīng)到噴嘴的開(kāi)口部；阻礙視線從開(kāi)口部進(jìn)入到孔內(nèi)的孔中阻塞物，該局部阻塞物包括在面對(duì)開(kāi)口部一側(cè)上的漫反射表面；以及支撐結(jié)構(gòu)，所述支撐結(jié)構(gòu)以允許阻塞物周?chē)目諝饬鲃?dòng)的方式而將阻塞物保持在位。
[0027]所述至少一個(gè)噴嘴可包括環(huán)繞孔的壁以便將真空供應(yīng)到噴嘴的開(kāi)口部，以及所述至少一個(gè)測(cè)量裝置可布置成測(cè)量通過(guò)該孔的寶石的至少一種光學(xué)屬性。
[0028]所述至少一個(gè)噴嘴可進(jìn)一步包括在所述孔內(nèi)的至少一根光纖，且可配置成允許光纖周?chē)目諝饬鲃?dòng)。
[0029]所述至少一個(gè)測(cè)量裝置可與所述至少一個(gè)噴嘴同步地移動(dòng)且布置成允許在輸送所述噴嘴和寶石過(guò)程中的任何時(shí)刻下測(cè)量通過(guò)孔的寶石的至少一種光學(xué)屬性。
[0030]所述至少一個(gè)測(cè)量裝置可相對(duì)于所述輸送機(jī)構(gòu)固定，并且可布置成在寶石經(jīng)過(guò)相應(yīng)測(cè)量位置時(shí)測(cè)量通過(guò)孔的寶石的至少一種光學(xué)屬性。
[0031]輸送機(jī)構(gòu)可以是可旋轉(zhuǎn)的輪轂，噴嘴陣列圍繞其設(shè)置。輪轂可包括一系列的孔，每個(gè)孔與噴嘴之一連通，流體噴流可導(dǎo)入到所述孔內(nèi)，以便提供在該噴嘴處在彈射位置處施加正壓力。輪轂還可具有在噴嘴軸線方向上移動(dòng)以便適于不同石頭大小的能力。
[0032]可設(shè)置碗狀物以便用于將寶石呈現(xiàn)給噴嘴陣列，碗狀物可以一定的選定速率旋轉(zhuǎn)，這樣在噴嘴通過(guò)拾取位置時(shí)使得石頭將在同一方向上通過(guò)拾取位置。碗狀物可從噴嘴陣列橫向偏移，且配置成在與輪轂相反的方向上旋轉(zhuǎn)。
[0033]凸輪表面可位于拾取位置的上方，并且每個(gè)噴嘴可定位到一個(gè)安裝座上，所述安裝座配置成隨動(dòng)于凸輪表面并且當(dāng)噴嘴通過(guò)拾取位置時(shí)使得該噴嘴更靠近碗狀物移動(dòng)。備選地，所述噴嘴陣列可配置成圍繞以與碗狀物旋轉(zhuǎn)軸線成一定角度的軸線旋轉(zhuǎn)，以便使得當(dāng)噴嘴接近所述拾取位置時(shí)噴嘴接近碗狀物。
[0034]受控的供給機(jī)構(gòu)可以預(yù)定的速度將石頭供給到碗狀物內(nèi)。
[0035]根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供一種用于分選寶石的方法。該方法包括利用在真空條件下的移動(dòng)噴嘴或噴嘴陣列單獨(dú)地從寶石供應(yīng)部拾取寶石。在每塊寶石安裝到其相關(guān)聯(lián)的噴嘴上的同時(shí)，對(duì)每塊寶石進(jìn)行一個(gè)或多個(gè)測(cè)量以便確定該寶石的至少一種屬性。每塊寶石被釋放到根據(jù)該寶石的經(jīng)測(cè)量屬性而選定的多個(gè)桶之一內(nèi)。
[0036]根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供一種用于檢查寶石的方法。該方法包括利用在真空條件下的移動(dòng)噴嘴或噴嘴陣列單獨(dú)地從寶石供應(yīng)部拾取寶石。寶石在彈射位置處被釋放，以便其以自由下落的方式通過(guò)測(cè)量單元。在自由下落通過(guò)測(cè)量單元的過(guò)程中測(cè)量寶石的至少一種屬性。每塊寶石被引導(dǎo)到根據(jù)該寶石的經(jīng)測(cè)量屬性而選定的多個(gè)桶之一內(nèi)。
[0037]將寶石釋放到所選定桶內(nèi)的步驟可包括將寶石下落進(jìn)入到在襪套旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)盤(pán)的襪套之一內(nèi)，以及在由寶石的經(jīng)測(cè)量屬性所決定的位置處從襪套釋放寶石。
[0038]根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供用于支撐寶石的一種噴嘴。該噴嘴包括環(huán)繞孔的壁，以便將真空供應(yīng)到噴嘴的開(kāi)口部，壁由透明材料形成。阻塞物定位在孔內(nèi)，阻礙視線從開(kāi)口部進(jìn)入到孔內(nèi)，當(dāng)中阻塞物包括在面對(duì)開(kāi)口部一側(cè)上的漫反射表面。支撐結(jié)構(gòu)以允許阻塞物周?chē)目諝饬鲃?dòng)的方式而將阻塞物保持在位。根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供用于支撐寶石的一種噴嘴。所述噴嘴包括中心孔，用于將真空提供給通過(guò)在噴嘴末端處的大致平坦支撐面而形成的多個(gè)開(kāi)孔，寶石的平坦面可保持抵靠所述大致平坦支撐面。噴嘴可具有不同的長(zhǎng)度以便允許分析一定范圍的石頭尺寸。
[0039]在一個(gè)實(shí)施例中，寶石自動(dòng)地通過(guò)真空噴嘴從寶石供應(yīng)部拾取，并通過(guò)在對(duì)于緊密接近一個(gè)或多個(gè)測(cè)量裝置的測(cè)量系統(tǒng)而言已知的預(yù)定位置和時(shí)間下施加正壓力而從噴嘴的末端釋放，這樣其在特定的時(shí)間窗內(nèi)沿著良好受控的路徑下落通過(guò)測(cè)量裝置。
[0040]在另一個(gè)實(shí)施例中，寶石通過(guò)真空噴嘴拾取并仍在位于噴嘴上的同時(shí)被輸送到至少一個(gè)第一測(cè)量位置，從而到達(dá)位置和時(shí)間在控制之下。寶石可順次地以在噴嘴上的方式輸送到多個(gè)測(cè)量裝置，每個(gè)測(cè)量裝置在受控的時(shí)間和位置下接收該物體，每個(gè)裝置執(zhí)行不同的但有可能互補(bǔ)的測(cè)量。
[0041]在進(jìn)一步的實(shí)施例中，寶石在位于真空噴嘴上的同時(shí)被輸送到第一測(cè)量位置，并進(jìn)行一系列的不同觀察，其中所述寶石的取向通過(guò)操縱噴嘴來(lái)改變，例如通過(guò)使得噴嘴繞其自身的軸線旋轉(zhuǎn)。
[0042]在另一個(gè)實(shí)施例中，寶石順次地被輸送到多個(gè)測(cè)量裝置，每個(gè)裝置測(cè)量基本上相同的屬性，其中所述寶石的取向通過(guò)操縱噴嘴來(lái)改變，例如通過(guò)使得噴嘴繞其自身的軸線旋轉(zhuǎn)，以便產(chǎn)生一系列的不同觀察。
[0043]應(yīng)當(dāng)意識(shí)到的是任何上述方案可以組合。
[0044]此外，任何上述方案可以真空噴嘴來(lái)進(jìn)行，其物理屬性被設(shè)計(jì)成對(duì)測(cè)量結(jié)果具有可以忽略不計(jì)的影響。具體地，對(duì)于光學(xué)測(cè)量而言，采用基本上透明的噴嘴，其包括漫反射擋板，以便阻擋來(lái)自光學(xué)檢查手段的視線直接沿著真空噴嘴的孔通過(guò)寶石。

【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0045]現(xiàn)在將僅僅通過(guò)實(shí)例的方式并參照附圖對(duì)一些優(yōu)選的實(shí)施例進(jìn)行說(shuō)明，其中:
[0046]圖1是用于將單獨(dú)物體輸送到測(cè)量位置的設(shè)備的示意圖；
[0047]圖2是圖1所示設(shè)備的示意性頂視圖；
[0048]圖3是圖1所示設(shè)備的另一種布置的示意性頂視圖；
[0049]圖4是類(lèi)似于圖1所示設(shè)備的具有不同彈射點(diǎn)的設(shè)備的示意性頂視圖；
[0050]圖5是噴嘴陣列的替代性布置的示意圖；
[0051]圖6是測(cè)量單元的示意圖；
[0052]圖7是通過(guò)噴嘴所取的橫截面示意圖；以及
[0053]圖8是替代性噴嘴的視圖。

【具體實(shí)施方式】
[0054]圖1是用于將單獨(dú)物體輸送到測(cè)量位置的設(shè)備100的圖示。在下面的論述中，將在輸送寶石諸如鉆石的語(yǔ)境中對(duì)設(shè)備進(jìn)行描述，但是應(yīng)當(dāng)意識(shí)到的是該設(shè)備可被用來(lái)輸送其它小物體。圖2是設(shè)備100的選定部分的示意性頂視圖。
[0055]該設(shè)備100包括大致為圓形的進(jìn)料器碗狀物102，其具有圍繞其周緣的槽104。位于進(jìn)料器碗狀物下方的馬達(dá)106使得碗狀物旋轉(zhuǎn)。
[0056]石頭流被供給到正在旋轉(zhuǎn)的槽104。石頭可被裝載到料斗208 (在圖1中未示出)內(nèi)，并供給通過(guò)一對(duì)彈性配合的輥以確保均勻的流動(dòng)。這種類(lèi)型的進(jìn)料器例如在GB2162828、GB2194518或GB2194779中有所描述，但應(yīng)當(dāng)意識(shí)到可采用任何合適的進(jìn)料器。
[0057]圓形陣列的噴嘴110a、110b...由在碗狀物102的上方且在橫向上從碗狀物102偏移的進(jìn)料器輪轂112支撐，以使陣列和槽104彼此重疊，如從圖2中顯而易見(jiàn)的那樣。進(jìn)料器輪轂112獲得動(dòng)力以便在與碗狀物102相反的方向上旋轉(zhuǎn)，從而當(dāng)噴嘴在槽的上方通過(guò)時(shí)，它們?cè)谂c槽相同的方向上移動(dòng)，當(dāng)中不需要完美的速度匹配。在圖2中，進(jìn)料器輪轂112和碗狀物102被示出為具有相同的大小，并且因此將以相同的速率旋轉(zhuǎn)，但應(yīng)當(dāng)意識(shí)到的是，進(jìn)料器輪轂112和碗狀物可具有不同的尺寸，只要相應(yīng)地調(diào)節(jié)相對(duì)的旋轉(zhuǎn)速率即可。
[0058]每個(gè)噴嘴IlOaUlOb...經(jīng)由大致垂直延伸的縱向安裝座114安裝到進(jìn)料器輪轂上。每個(gè)安裝座114可相對(duì)于進(jìn)料器輪轂112垂直移動(dòng)，并且受到彈簧116的約束，以便在正常使用中保持于受到約束的最高點(diǎn)處。每個(gè)安裝座114還在其頂端處設(shè)有凸輪從動(dòng)件118。
[0059]凸輪表面120在陣列和槽104重疊的點(diǎn)處位于噴嘴陣列的上方。當(dāng)每個(gè)噴嘴在凸輪表面120的下方通過(guò)時(shí)，凸輪從動(dòng)件118接觸所述表面而所述安裝座114被向下朝向槽
104推動(dòng)，這樣當(dāng)噴嘴110a、I 1b......和槽104兩者沿著大致平行的路線以相同的速度移動(dòng)時(shí)，噴嘴110a，IlOb......緊密鄰近槽104。
[0060]當(dāng)碗狀物102旋轉(zhuǎn)時(shí)，石頭被輸送到對(duì)應(yīng)于槽之間重疊部的拾取點(diǎn)122。真空經(jīng)由抽氣系統(tǒng)(未示出)施加到噴嘴。當(dāng)每個(gè)噴嘴在拾取點(diǎn)122的上方通過(guò)時(shí)，每個(gè)噴嘴被凸輪表面120向下壓迫至其安裝座114上，這樣每個(gè)噴嘴在槽104中的石頭層上方不遠(yuǎn)處且以與該石頭層大致相同的方向上移動(dòng)。一塊石頭因此由噴嘴110a、110b、110c...拾取。
[0061]當(dāng)進(jìn)料器輪轂旋轉(zhuǎn)時(shí)，固定在噴嘴上的石頭通過(guò)在圖2中示意性地示出但在圖1中未示出的一個(gè)或多個(gè)測(cè)量單元224、230、232、234、236。測(cè)量單元可配置成測(cè)量石頭的多個(gè)不同屬性，例如包括石頭的色澤、形狀或凈度。
[0062]第一測(cè)量單元224使得能夠?qū)κ^的光學(xué)屬性進(jìn)行評(píng)估。漫射光從該單元的壁226發(fā)射以便從各個(gè)方向照射石頭。攝像機(jī)228定位在單元的底部處，這樣當(dāng)其通過(guò)單元224時(shí)位于石頭的下方。攝像機(jī)記錄石頭的圖像?？蓪?duì)所述圖像進(jìn)行分析以便提供對(duì)光學(xué)屬性的測(cè)量，諸如色澤、石頭中存在的缺陷或夾雜物。
[0063]為了獲得額外的色澤信息，測(cè)量單元230之一可設(shè)有照明手段238，其配置成將光線朝向位于噴嘴上的石頭漫射。攝像機(jī)240位于單元內(nèi)以便記錄透射通過(guò)石頭的光的圖像?？捎商幚砥?未示出)對(duì)圖像進(jìn)行分析以便識(shí)別出石頭的色澤。備選地，分光計(jì)可設(shè)置于測(cè)量單元內(nèi)以便直接確定所發(fā)射的波長(zhǎng)。類(lèi)似的布置可用于獲得對(duì)于石頭而言的全紅外線、紫外線和/或可見(jiàn)光吸收光譜。備選地，可使用經(jīng)由X射線、紅外線、紫外線、激光和/或可見(jiàn)光來(lái)激發(fā)石頭的任何其它方法以及適當(dāng)?shù)臋z測(cè)方法來(lái)分析石頭。
[0064]其它測(cè)量單元232、234、236可用于識(shí)別寶石的色澤。每個(gè)單元包括漫射照明手段242、244、246以便照亮正在通過(guò)單元的石頭，并且包括用于記錄在該單元中石頭的彩色圖像的攝像機(jī)248、250、252。凸輪或其它適當(dāng)?shù)难b置(未示出)安裝到進(jìn)料器輪轂上或其附近并配置成使得安裝座114旋轉(zhuǎn)，從而使得噴嘴110連同所附的寶石圍繞其自身的軸線在每個(gè)單元232、234、236之間旋轉(zhuǎn)，如圖2中所示。從而，在石頭的各個(gè)取向下記錄每塊石頭的一系列彩色圖像，從所述彩色圖像可計(jì)算出石頭的色澤。應(yīng)當(dāng)意識(shí)到的是，單元242、244、246可有效地結(jié)合起來(lái)，這樣可使用單個(gè)漫射光源來(lái)照亮處于多個(gè)不同位置內(nèi)的石頭，在這些位置的后面具有攝像機(jī)陣列。不要求在光源的數(shù)量和攝像機(jī)的數(shù)量之間有直接的關(guān)系，且為實(shí)現(xiàn)上述也不一定必須包括單獨(dú)的“單元”。
[0065]也可在附加的測(cè)量單元(未示出)內(nèi)進(jìn)行進(jìn)一步的測(cè)量。例如，測(cè)量單元可配置成測(cè)量寶石的其它屬性，諸如凈度、大小和吸收特性，諸如紅外或紫外-可見(jiàn)光吸收光譜。還可包括拉曼分光計(jì)以便識(shí)別寶石的材料-例如識(shí)別其是否一顆鉆石。如果對(duì)未經(jīng)加工的石頭收集足夠的數(shù)據(jù)的話，還可測(cè)量可從給定未經(jīng)加工的石頭切割的切割寶石的百分產(chǎn)率，或甚至所得寶石的大小和價(jià)值。另一種可能性是不進(jìn)行測(cè)量，而是使用該裝置來(lái)對(duì)石頭的一小部分采樣。在另一個(gè)替代方案中，進(jìn)行一些測(cè)量，并通過(guò)測(cè)量來(lái)指導(dǎo)試樣以便提供“分層，，試樣。
[0066]隨著進(jìn)料器輪轂繼續(xù)旋轉(zhuǎn)，每塊石頭在位于滑槽260、262、264上方的一系列分配點(diǎn)的上方移動(dòng)，每個(gè)滑槽提供進(jìn)入到隔離桶內(nèi)的路線。每塊石頭的屬性由其通過(guò)測(cè)量單元330的通路來(lái)識(shí)別出，并且確定石頭應(yīng)當(dāng)被分配哪個(gè)桶內(nèi)。因此，滑槽260、262、264之一被選擇成對(duì)于該石頭而言的適當(dāng)?shù)姆峙潼c(diǎn)。
[0067]當(dāng)石頭在所選定的分配點(diǎn)上方通過(guò)時(shí)，供應(yīng)到噴嘴的真空被反向，使得將石頭吹離噴嘴并進(jìn)入正確的滑槽260、262、264內(nèi)。每一安裝座包括定位于上述噴嘴內(nèi)的“吹離孔”(在圖1中未示出)，使得空氣射流可注入到該噴嘴內(nèi)。因此，抽氣系統(tǒng)可給所有的噴嘴提供連續(xù)的“真空”，當(dāng)需要時(shí)通過(guò)將空氣注入到這些噴嘴內(nèi)，而在選定的分配點(diǎn)處選擇性地取代個(gè)別噴嘴的真空。
[0068]例如，如果按色澤分選寶石，則每個(gè)滑槽260、262、264可被指定給不同的色澤。當(dāng)每塊石頭通過(guò)色澤測(cè)量單元230時(shí)識(shí)別其色澤，并且基于測(cè)量出的色澤來(lái)選擇適當(dāng)?shù)耐啊?br> [0069]應(yīng)當(dāng)注意的是，任何給定石頭的位置可與將其從槽104拾取的真空噴嘴相關(guān)聯(lián)。當(dāng)石頭在碗狀物102內(nèi)時(shí)進(jìn)行混合且不可區(qū)分，但只要有一塊石頭一由噴嘴拾取，就可跟蹤該石頭通過(guò)測(cè)量單元的進(jìn)程，且在單元中224、230、232、234、236中獲得的各種測(cè)量值可與該石頭相關(guān)聯(lián)。從而當(dāng)作出其應(yīng)當(dāng)被分配到哪一桶的決定之前，可獲得該石頭的光學(xué)屬性(和/或形狀或大小)的完整圖像。
[0070]作為將石頭直接分配到一系列的桶內(nèi)的替代(或另外的)方案，該設(shè)備可設(shè)有轉(zhuǎn)盤(pán)，以便將石頭分配到數(shù)量更多的桶內(nèi)。參照?qǐng)D3可理解到這點(diǎn)，圖3是圖1和圖2所示設(shè)備的示意性頂視圖，其中附加的轉(zhuǎn)盤(pán)300位于分配滑槽264之一的下方。
[0071]轉(zhuǎn)盤(pán)300在與進(jìn)料器輪轂112相反的方向上旋轉(zhuǎn)，并包括石頭可落入到其內(nèi)的分配器襪套陣列310a、310b、310c...。在噴嘴連同所附的石頭每次在分配滑槽264上方通過(guò)時(shí)，該噴嘴內(nèi)的真空反向，將石頭吹離并進(jìn)入到分配滑槽264內(nèi)，落入到在該時(shí)間下恰好處于下方的分配器襪套內(nèi)。系統(tǒng)保持跟蹤哪些石頭落入哪些襪套內(nèi)，因?yàn)檗D(zhuǎn)盤(pán)的容器310a、310b和位于進(jìn)料輪轂上的噴嘴IlOaUlOb...的相對(duì)位置也是已知的。
[0072]通到離散桶的滑槽陣列320a、320b、320c...在轉(zhuǎn)盤(pán)的下方。根據(jù)所選定的屬性諸如色澤來(lái)對(duì)每塊石頭選擇合適的桶，并且當(dāng)石頭位于其內(nèi)的襪套在通到選定桶的滑槽上方通過(guò)時(shí)，一個(gè)螺線管被激活以便打開(kāi)襪套的底部并將其內(nèi)包含的石頭分配到滑槽內(nèi)。
[0073]該機(jī)構(gòu)的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是其將可用的桶數(shù)量和測(cè)量單元的數(shù)量最大化。因?yàn)橹恍枰峁┮粋€(gè)分配點(diǎn)264，有空間容納大量位于進(jìn)料器輪轂上的測(cè)量單元。轉(zhuǎn)盤(pán)本身可以通往大量的桶。進(jìn)料器輪轂112和轉(zhuǎn)盤(pán)300的相對(duì)旋轉(zhuǎn)速率是已知的，這確保當(dāng)每塊單獨(dú)的石頭被保持噴嘴110a、110b...之一上時(shí)且隨后當(dāng)其位于襪套310a、310b、310c...之一內(nèi)時(shí)可獲知每塊單獨(dú)的石頭的位置。這可確保對(duì)于每塊石頭而言選擇正確的滑槽。
[0074]應(yīng)當(dāng)意識(shí)到的是也可以采用上述兩個(gè)實(shí)施例的組合:可在噴嘴陣列下方包括多于一個(gè)的分配滑槽260、262、264，其中一個(gè)通到轉(zhuǎn)盤(pán)300以及其它直接通到桶。
[0075]在進(jìn)一步的改進(jìn)中，通到轉(zhuǎn)盤(pán)的滑槽264可通過(guò)雙饋型探測(cè)器，所述探測(cè)器配置成識(shí)別是否有兩個(gè)石頭下落通過(guò)滑槽。合適的多饋型探測(cè)器包括多軸光束探測(cè)器，其例如在GB2178547和GB2184832中有所描述。例如，如果兩塊石頭由單個(gè)噴嘴拾取，則可能會(huì)發(fā)生上述情況。在這種情況下，從轉(zhuǎn)盤(pán)選定的桶是“回收”桶，石頭從其返回到碗狀物102。如果一些測(cè)量單元232、234、236可從位于任何給定噴嘴上的物體的形狀檢測(cè)到存在兩塊石頭，則上述改進(jìn)可能就不是必要的。
[0076]備選地或另外地，該分配滑槽可包括另外的測(cè)量單元(未示出)，石頭在從噴嘴吹離之后下落通過(guò)所述另外的測(cè)量單元。該測(cè)量單元可包括光源和一個(gè)或多個(gè)攝像機(jī)，以便在寶石下落到光源和攝像機(jī)之間時(shí)識(shí)別出寶石的其他屬性。這種自由飛行測(cè)量的實(shí)例在GB2184832中有所描述。在決定石頭最終被分配到哪個(gè)桶內(nèi)時(shí)，可將這種附加的測(cè)量考慮在內(nèi)。
[0077]可以設(shè)想到上述組件的各種配置。在一個(gè)實(shí)例中，設(shè)備可配置成丟棄具有低于預(yù)定閾值的光學(xué)屬性(例如凈度)的石頭。接著可基于第二標(biāo)準(zhǔn)對(duì)高于該閾值的那些石頭進(jìn)行測(cè)量并進(jìn)行分選。
[0078]參照?qǐng)D4可理解上述，圖4是非常類(lèi)似于圖1-3中所示設(shè)備的設(shè)備400的部件的示意性頂視圖。在該圖中未明確地示出測(cè)量單元，但示出了該等事件發(fā)生時(shí)的點(diǎn)。在該實(shí)例中，在“噴嘴上”的兩個(gè)點(diǎn)410、412處進(jìn)行色澤和凈度閾值的測(cè)量。如果石頭低于色澤閾值(例如它在光譜中具有多于預(yù)定量的褐色)，則其在第一彈射點(diǎn)414處被吹離噴嘴并進(jìn)入到第一“拒絕”桶內(nèi)。如果其通過(guò)了第一次測(cè)試，但低于凈度閾值，則其在第二彈射點(diǎn)416處被吹離噴嘴并進(jìn)入到第二“拒絕”桶內(nèi)。如果石頭經(jīng)過(guò)兩個(gè)初始測(cè)試，則會(huì)在“測(cè)量和分配”點(diǎn)464處被吹離，并且下落通過(guò)在下面的轉(zhuǎn)盤(pán)中的襪套內(nèi)的測(cè)量單元(在圖4中未示出)。
[0079]圖5示出與圖1中所示設(shè)備進(jìn)行比較的設(shè)備的替代性布置。在圖5所示的布置中，進(jìn)料器輪轂512以相對(duì)于碗狀物102成一定角度的方式布置，使得在所述碗狀物102和進(jìn)料器輪轂512重疊的點(diǎn)522處，噴嘴510a、510b、510c...接近槽104。這無(wú)需凸輪表面和可垂直移動(dòng)的安裝座。進(jìn)入到滑槽和/或位于進(jìn)料器輪轂下方的轉(zhuǎn)盤(pán)內(nèi)的測(cè)量單元和彈射點(diǎn)的布置未改變。
[0080]圖6是測(cè)量單元224的示意圖，其配置成獲得通過(guò)其本身的附連到噴嘴IlOa的石頭600的圖像。該單元包括漫射光源226，其圍繞單元224的邊緣配置以便從各個(gè)方向照亮石頭。漫射光源可以包括位于獨(dú)立光源前方的漫射器，或可包括圍繞單元壁布置的反射材料和將光引導(dǎo)到單元內(nèi)的另一個(gè)光源(未示出)。但應(yīng)當(dāng)意識(shí)到的是為了簡(jiǎn)便該單元被示出為矩形的，但是可以設(shè)想到任何合適的形狀。具體地，可能的情況是這種類(lèi)型的單元可以是圓柱形的。攝像機(jī)228位于單元的底部上，并向上指向，這樣攝像機(jī)228可在石頭在攝像機(jī)228頂部上通過(guò)時(shí)，獲得受到各個(gè)方向照射的石頭的圖像。
[0081]圖7是通過(guò)圖6中所示噴嘴IlOa的詳細(xì)橫截面示意圖。噴嘴設(shè)計(jì)成防止攝像機(jī)觀察到在噴嘴孔內(nèi)的石頭中的反射，該反射自然會(huì)顯現(xiàn)出暗淡，如果不采取解決這個(gè)問(wèn)題的步驟，則在經(jīng)檢查的鉆石上會(huì)顯現(xiàn)出偽暗淡特征。
[0082]該噴嘴IlOa包括環(huán)繞孔704的壁702，將真空施加到孔704以便將石頭吸附到噴嘴上。壁702由透明材料制成以便允許光通過(guò)。從噴嘴開(kāi)口部708進(jìn)入到孔內(nèi)的視線，由具有白色漫反射底面的不透明的局部阻塞物706阻斷。阻塞物自然地由從周?chē)h(huán)境通過(guò)噴嘴透明壁702的光照亮，從而顯現(xiàn)出具有與其它環(huán)境大致相同的照明水平。由攝像機(jī)228所獲得的沿著噴嘴IlOa孔704通過(guò)的路徑或光線觀察石頭的圖像，將不包括由噴嘴引入的任何偽暗淡特征。
[0083]阻塞物706必須是局部的，以便允許所述噴嘴開(kāi)口部708和孔704中的減壓區(qū)域之間連通。因此阻塞物有從所述噴嘴的壁702延伸的離散臂710支撐，所述臂在沿著噴嘴的直接視線上不可見(jiàn)。在圖7中，這些臂被示出為從阻塞物710橫向延伸，但應(yīng)當(dāng)意識(shí)到的是它們也可從阻塞物向上延伸，這樣當(dāng)觀察噴嘴內(nèi)部時(shí)它們有效地隱藏于所述阻塞物之后。允許圍繞阻塞物的空氣流動(dòng)通過(guò)曲折路徑的任何布置都可能是合適的。
[0084]圖8是替代性噴嘴810的視圖。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)一些石頭的不同安裝取向?qū)е略跍y(cè)量結(jié)果上大于可取程度的變化。測(cè)量由噴嘴拾取并使得尖端或角部插入到噴嘴口部?jī)?nèi)的石頭，在測(cè)量結(jié)果上將導(dǎo)致與由平坦面保持抵靠噴嘴開(kāi)孔的安裝取向相比大得多的變化。為了確保石頭以平坦面抵靠噴嘴的方式被拾取，可以使用如圖8中所示的多孔噴嘴810。為了代替圖7中所示的噴嘴IlOa的單一開(kāi)孔708，噴嘴810具有大致平坦的底面870，具有貫穿其本身形成的多個(gè)開(kāi)孔871。在該實(shí)例中存在有七個(gè)開(kāi)孔，六個(gè)圍繞單個(gè)中央開(kāi)孔布置成的六邊形，但是應(yīng)當(dāng)意識(shí)到的是可以使用其它的數(shù)量和布置。其效果是迫使由噴嘴所拾取的石頭的取向?yàn)槭沟闷教姑媾c所述噴嘴的開(kāi)孔的對(duì)齊。
[0085]應(yīng)當(dāng)意識(shí)到的是，噴嘴可設(shè)有通到所有開(kāi)孔的單個(gè)中心孔，或設(shè)有多個(gè)孔，每個(gè)孔與其自身的開(kāi)孔相關(guān)聯(lián)。
[0086]其它示例性的噴嘴可配置成允許通過(guò)噴嘴進(jìn)行測(cè)量。即，諸如激光器、發(fā)光二極管、分光計(jì)和攝像機(jī)的測(cè)量裝置可配置成通過(guò)噴嘴發(fā)射和接收光，而不是從鄰近噴嘴的位置發(fā)射和接收光。一個(gè)這樣的示例性噴嘴配置成適于與下述測(cè)量裝置一起使用，所述測(cè)量裝置用于利用拉曼分光計(jì)檢測(cè)包含鉆石的材料并包括布置成將光發(fā)射到石頭上的光源，且有一分光計(jì)布置成接收從石頭所發(fā)出的光。該噴嘴包括縱向孔和位于所述孔內(nèi)的光纖束。該孔配置成使得沿著并通過(guò)孔運(yùn)行的空氣真空從噴嘴下部中的噴嘴區(qū)域偏轉(zhuǎn)，以便使得所述孔可用于將光纖束定位在其中。光纖束之一布置成接收由光源所發(fā)射的光并使得所發(fā)射的光傳播通過(guò)噴嘴的開(kāi)口端。如上所解釋說(shuō)明的那樣，石頭由通過(guò)開(kāi)口端施加的真空吸力而保持在噴嘴的末端上，并由此暴露于所發(fā)射的光。另一光纖束布置成接收從石頭所發(fā)出的光并將所發(fā)出的光傳播到分光計(jì)。使用這種噴嘴設(shè)計(jì)，包含鉆石的材料可通過(guò)噴嘴檢測(cè)出，同時(shí)該石頭在噴嘴上被輸送到用于獲得其它測(cè)量的測(cè)量位置。
[0087]在包括這種噴嘴設(shè)計(jì)的示例性設(shè)備中，當(dāng)進(jìn)料器輪轂旋轉(zhuǎn)時(shí)，所述光源和分光計(jì)與噴嘴同步旋轉(zhuǎn)，從而能夠在石頭在噴嘴上輸送的同時(shí)確定石是否包括鉆石材料。這可提供下述優(yōu)勢(shì)，即與其中石頭通過(guò)在進(jìn)料器輪轂的那側(cè)處定位的測(cè)量裝置的設(shè)備相比，拉曼光譜儀的測(cè)量可進(jìn)行更長(zhǎng)的時(shí)間。
[0088]在包括上述噴嘴的另一示例性設(shè)備中，開(kāi)口形成于進(jìn)料器輪轂內(nèi)，以及光源和分光計(jì)位于進(jìn)料器輪轂上方的固定位置。即，進(jìn)料器輪轂可相對(duì)于所述光源和分光計(jì)旋轉(zhuǎn)，這樣當(dāng)進(jìn)料器輪轂旋轉(zhuǎn)時(shí)開(kāi)孔在所述光源和分光計(jì)的下方通過(guò)。在這種設(shè)備中，當(dāng)石頭在噴嘴上輸送通過(guò)開(kāi)孔時(shí)，從光源所發(fā)出的光傳播通過(guò)開(kāi)孔，通過(guò)噴嘴內(nèi)的光纖之一，通過(guò)所述噴嘴的開(kāi)口端并到達(dá)位于所述噴嘴末端處的石頭上。由另一光纖束接收從石頭所發(fā)出的光并傳播到分光計(jì)。
[0089]上述的噴嘴也可與其它測(cè)量裝置一起使用。
[0090]通過(guò)噴嘴進(jìn)行測(cè)量，能允許測(cè)量裝置更靠近噴嘴頭和石頭布置。此外，如果調(diào)節(jié)進(jìn)料器輪轂的高度，測(cè)量裝置的高度將無(wú)需以相應(yīng)的方式來(lái)進(jìn)行調(diào)節(jié)。
[0091]在一個(gè)實(shí)例中，機(jī)器能夠以每秒8塊石頭的總體處理量將石頭分選成不同色澤的類(lèi)別，其中石頭具有從約I毫米至7.5毫米范圍內(nèi)的直徑。
[0092]不同色澤的類(lèi)別由預(yù)先編程的分選路線圖來(lái)限定。分選路線圖限定石頭將最終結(jié)束的位置。例如，可預(yù)先編程為將三個(gè)色調(diào)的黃色分選到一個(gè)位置為或?qū)⑾嗤娜齻€(gè)色調(diào)的黃色分選到三個(gè)單獨(dú)的位置內(nèi)。
[0093]舉例說(shuō)，如果在石料中檢測(cè)到兩個(gè)或更多的石頭，或色澤分選路線圖無(wú)法確定該次石頭應(yīng)在哪個(gè)類(lèi)別，它們將被循環(huán)回到料斗內(nèi)重新開(kāi)始行程。
[0094]應(yīng)當(dāng)意識(shí)到的是，從上述實(shí)施例進(jìn)行的變型仍會(huì)落入本發(fā)明的范圍之內(nèi)。例如，噴嘴陣列已被描述成附接到圓形的進(jìn)料器輪轂。然而，可設(shè)想到其中噴嘴由皮帶驅(qū)動(dòng)器而不是由實(shí)心輪轂驅(qū)動(dòng)。也可以設(shè)想到在進(jìn)行復(fù)雜測(cè)量的機(jī)器中，可以使用單個(gè)的機(jī)器人臂而不是噴嘴陣列。還應(yīng)當(dāng)意識(shí)到的是該設(shè)備無(wú)需專(zhuān)門(mén)用于分選。例如，對(duì)于給定包內(nèi)的所有石頭而言可獲得一系列的測(cè)量，但是所有的石頭可分配到同一桶內(nèi)，然后所獲得的測(cè)量可用于給該包賦值。
[0095]此外，應(yīng)當(dāng)意識(shí)到的是該設(shè)備可用于檢查和/或分選未經(jīng)加工的寶石和切割寶石兩者。
【權(quán)利要求】
1.用于檢查寶石的設(shè)備，所述設(shè)備包括: 用于從寶石供給部拾取寶石的真空噴嘴； 用于將噴嘴和相關(guān)的寶石輸送到一個(gè)或多個(gè)測(cè)量位置的輸送機(jī)構(gòu)； 測(cè)量系統(tǒng)，其包括鄰近所述一個(gè)或多個(gè)測(cè)量位置的所述一個(gè)或多個(gè)測(cè)量裝置，所述測(cè)量裝置配置成測(cè)量寶石的一種或多種屬性； 控制系統(tǒng)，其操作時(shí)偶合到所述真空噴嘴和測(cè)量系統(tǒng)，并配置成使得寶石在由所述測(cè)量系統(tǒng)已知的時(shí)間下到達(dá)所述或者每個(gè)測(cè)量位置處；以及 正壓施加系統(tǒng)，其用于在彈射位置處從噴嘴釋放寶石。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其特征在于所述一個(gè)或多個(gè)測(cè)量裝置的至少一個(gè)以在寶石被保持在噴嘴上時(shí)測(cè)量寶石的一種或多種屬性的至少一種的方式，而位于鄰近所述一個(gè)或多個(gè)測(cè)量位置的至少一個(gè)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的設(shè)備，其特征在于所述輸送手段配置成使得寶石順次地以在噴嘴上的方式輸送到多個(gè)測(cè)量裝置，每個(gè)測(cè)量裝置在受控的時(shí)間和位置下接收該物體。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的設(shè)備，其特征在于所述設(shè)備進(jìn)一步包括噴嘴操縱手段，用于當(dāng)寶石在測(cè)量裝置之間行進(jìn)時(shí)任選地通過(guò)使得噴嘴繞其自身軸線旋轉(zhuǎn)，來(lái)改變寶石的取向。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的設(shè)備，其特征在于所述至少一些測(cè)量裝置是基本上相同的，以便測(cè)量寶石在不同取向下的同一屬性。
6.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的設(shè)備，其特征在于每個(gè)測(cè)量裝置配置成進(jìn)行不同的測(cè)量，這些測(cè)量的至少一些可任選地彼此互補(bǔ)。
7.根據(jù)任一前述權(quán)利要求所述的設(shè)備，其特征在于彈射位置與所述一個(gè)或多個(gè)測(cè)量位置中的一個(gè)重合，這樣在從噴嘴釋放之后，寶石在特定的時(shí)間窗內(nèi)沿著預(yù)定的路徑下落通過(guò)一個(gè)或多個(gè)測(cè)量裝置。
8.根據(jù)任一前述權(quán)利要求所述的設(shè)備，其特征在于所述一個(gè)或多個(gè)屬性包括光學(xué)屬性。
9.根據(jù)任一前述權(quán)利要求所述的設(shè)備，其特征在于還包括寶石可分配到其內(nèi)的多個(gè)分配桶，每塊寶石被分配到其內(nèi)的桶可根據(jù)所述一個(gè)或多個(gè)經(jīng)測(cè)量的屬性來(lái)選擇。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的設(shè)備，其特征在于包括多個(gè)彈射位置，每個(gè)彈射位置可與遞送到分配桶之一的一個(gè)遞送機(jī)構(gòu)相關(guān)聯(lián)，在此處針對(duì)任何給定噴嘴施加正壓力的彈射位置根據(jù)由該噴嘴所保持的石頭的所述一種或多種經(jīng)測(cè)量的屬性來(lái)選擇。
11.根據(jù)權(quán)利要求9或10所述的設(shè)備，其特征在于還包括: 可旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)盤(pán)，其包括多個(gè)襪套，并具有位于一個(gè)或多個(gè)彈射位置之一下方的至少一部分，使得在彈射位置處彈射出的寶石落入襪套之一內(nèi)； 用于將寶石從襪套釋放的多個(gè)可選擇性致動(dòng)的釋放點(diǎn)，每個(gè)釋放點(diǎn)與輸送到分配桶之一的遞送機(jī)構(gòu)相關(guān)聯(lián)，所述設(shè)備配置成根據(jù)由通過(guò)釋放點(diǎn)的襪套所承載的石頭的經(jīng)測(cè)量的屬性來(lái)選擇激活所述釋放點(diǎn)。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的設(shè)備，其特征在于轉(zhuǎn)盤(pán)配置成旋轉(zhuǎn)以使得在彈射位置下方通過(guò)的襪套以與移動(dòng)通過(guò)彈射位置的噴嘴大致相同的速度和相同的方向移動(dòng)。
13.根據(jù)權(quán)利要求11或12所述的設(shè)備，其特征在于還包括雙饋型探測(cè)器，以便識(shí)別是否有兩個(gè)或兩個(gè)以上的石頭在彈射位置處被彈射到單個(gè)襪套內(nèi)。
14.根據(jù)任一前述權(quán)利要求所述的設(shè)備，其特征在于測(cè)量裝置之一包括漫射光源及在不同位置處的攝像機(jī)陣列，以及用于使得噴嘴在不同位置之間旋轉(zhuǎn)的手段，觀察手段偶合到處理手段以便識(shí)別寶石通過(guò)光源照亮?xí)r的色澤。
15.根據(jù)任一前述權(quán)利要求所述的設(shè)備，其特征在于測(cè)量裝置之一包括分光計(jì)，用于確定通過(guò)該測(cè)量單元的寶石的吸收光譜。
16.根據(jù)任一前述權(quán)利要求所述的設(shè)備，其特征在于一個(gè)或多個(gè)測(cè)量裝置包括準(zhǔn)直光源以便獲得每塊寶石的一系列輪廓圖像。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的設(shè)備，其特征在于還包括用于從所述一系列圖像構(gòu)建每塊寶石形狀的三維模型的處理手段。
18.根據(jù)任一前述權(quán)利要求所述的設(shè)備，其特征在于測(cè)量裝置之一包括漫射光源和位于預(yù)定路徑的下方以便從下方獲得每塊寶石圖像的攝像機(jī)。
19.根據(jù)任一前述權(quán)利要求所述的設(shè)備，其特征在于每個(gè)噴嘴包括； 環(huán)繞孔的壁，以便將真空供應(yīng)到噴嘴的開(kāi)口部，所述壁由透明材料形成； 孔中的阻塞物，其阻礙視線從開(kāi)口部進(jìn)入到孔內(nèi)，該局部阻塞物包括在面對(duì)開(kāi)口部一側(cè)上的漫反射表面；以及 支撐結(jié)構(gòu)，所述支撐結(jié)構(gòu)以允許阻塞物周?chē)目諝饬鲃?dòng)的方式而將阻塞物保持在位。
20.根據(jù)權(quán)利要求1至19任一項(xiàng)所述的設(shè)備，其特征在于所述至少一個(gè)噴嘴包括環(huán)繞孔的壁以便將真空供應(yīng)到噴嘴的開(kāi)口部，以及其中所述至少一個(gè)測(cè)量裝置布置成測(cè)量通過(guò)該孔的寶石的至少一種光學(xué)屬性。
21.根據(jù)權(quán)利要求20所述的設(shè)備，其特征在于所述至少一個(gè)噴嘴進(jìn)一步包括在所述孔內(nèi)的至少一根光纖，且可配置成允許光纖周?chē)目諝饬鲃?dòng)。
22.根據(jù)權(quán)利要求20或21所述的設(shè)備，其特征在于所述至少一個(gè)測(cè)量裝置與所述至少一個(gè)噴嘴同步地移動(dòng)且布置成允許在輸送所述噴嘴和寶石過(guò)程中的任何時(shí)刻下測(cè)量通過(guò)孔的寶石的至少一種光學(xué)屬性。
23.根據(jù)權(quán)利要求20或21所述的設(shè)備，其特征在于所述至少一個(gè)測(cè)量裝置相對(duì)于所述輸送機(jī)構(gòu)固定，并且布置成在寶石經(jīng)過(guò)相應(yīng)測(cè)量位置時(shí)測(cè)量通過(guò)孔的寶石的至少一種光學(xué)屬性。
24.根據(jù)任一前述權(quán)利要求所述的設(shè)備，其特征在于還包括圍繞配置成用作輸送機(jī)構(gòu)的可旋轉(zhuǎn)輪轂而設(shè)置的噴嘴陣列。
25.根據(jù)任權(quán)利要求24所述的設(shè)備，其特征在于可旋轉(zhuǎn)的輪轂包括一系列的開(kāi)孔，每個(gè)開(kāi)孔與噴嘴之一連通，流體噴流導(dǎo)入到所述開(kāi)孔內(nèi)，以便提供在該噴嘴處在彈射位置處施加正壓力。
26.根據(jù)權(quán)利要求24或25所述的設(shè)備，其特征在于還包括碗狀物以便用于將寶石呈現(xiàn)給噴嘴陣列，碗狀物可以與通過(guò)拾取位置的噴嘴相同的方向上旋轉(zhuǎn)。
27.根據(jù)權(quán)利要求26所述的設(shè)備，其特征在于碗狀物從噴嘴陣列橫向偏移，以及其中所述碗狀物和噴嘴陣列配置成在相反的方向上旋轉(zhuǎn)。
28.根據(jù)權(quán)利要求26或27所述的設(shè)備，其特征在于還包括位于拾取位置上方的凸輪表面，其中每個(gè)噴嘴定位到一個(gè)安裝座上，所述安裝座配置成隨動(dòng)于凸輪表面并且當(dāng)噴嘴通過(guò)拾取位置時(shí)使得該噴嘴更靠近碗狀物移動(dòng)。
29.根據(jù)權(quán)利要求26或27所述的設(shè)備，其特征在于所述噴嘴陣列配置成圍繞以與碗狀物旋轉(zhuǎn)軸線成一定角度的軸線旋轉(zhuǎn)，以便使得當(dāng)噴嘴接近所述拾取位置時(shí)噴嘴接近碗狀物。
30.根據(jù)權(quán)利要求26至29任一項(xiàng)所述的設(shè)備，其特征在于還包括受控的供給機(jī)構(gòu)，以便以預(yù)定的速度將石頭供給到碗狀物內(nèi)。
31.根據(jù)任一前述權(quán)利要求所述的設(shè)備，其特征在于所述或每個(gè)噴嘴設(shè)多個(gè)開(kāi)孔，所述開(kāi)孔貫穿大致平坦面形成，從而增加石頭的平坦面保持抵靠噴嘴的可能性。
32.用于分選寶石的方法，所述方法包括: 利用在真空條件下的移動(dòng)噴嘴或噴嘴陣列單獨(dú)地從寶石供應(yīng)部拾取寶石； 在每塊寶石安裝到其相關(guān)聯(lián)的噴嘴上的同時(shí)，對(duì)每塊寶石進(jìn)行一個(gè)或多個(gè)測(cè)量以便確定該寶石的至少一種屬性； 每塊寶石被釋放到根據(jù)該寶石的經(jīng)測(cè)量屬性而選定的多個(gè)桶之一內(nèi)。
33.用于檢查寶石的方法，所述方法包括: 利用在真空條件下的移動(dòng)噴嘴或噴嘴陣列單獨(dú)地從寶石供應(yīng)部拾取寶石； 在彈射位置處釋放寶石，以便其以自由下落的方式通過(guò)測(cè)量單元；以及 在自由下落通過(guò)測(cè)量單元的過(guò)程中測(cè)量寶石的至少一種屬性。
34.用于分選寶石的方法，所述方法包括: 利用在真空條件下的移動(dòng)噴嘴或噴嘴陣列單獨(dú)地從寶石供應(yīng)部拾取寶石； 在每塊寶石安裝到其相關(guān)聯(lián)的噴嘴上的同時(shí)，對(duì)每塊寶石進(jìn)行一個(gè)或多個(gè)測(cè)量以便確定該寶石的至少一種屬性； 在彈射位置處釋放寶石，以便其以自由下落的方式通過(guò)測(cè)量單元；以及 在自由下落通過(guò)測(cè)量單元的過(guò)程中測(cè)量寶石的至少一種屬性。
35.根據(jù)權(quán)利要求33或34所述的方法，其特征在于還包括將每塊寶石引導(dǎo)到根據(jù)該寶石的經(jīng)測(cè)量屬性而選定的多個(gè)桶之一內(nèi)。
36.根據(jù)權(quán)利要求32或35所述的方法，其特征在于將寶石釋放到所選定桶內(nèi)的步驟包括將寶石下落進(jìn)入到在襪套旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)盤(pán)的襪套之一內(nèi)，以及在由寶石的經(jīng)測(cè)量屬性所決定的位置處從襪套釋放寶石。
37.用于支撐寶石的一種噴嘴，所述噴嘴包括: 環(huán)繞孔的壁，以便將真空供應(yīng)到噴嘴的開(kāi)口部，壁由透明材料形成； 孔中的阻塞物，其阻礙視線從開(kāi)口部進(jìn)入到孔內(nèi)，該局部阻塞物包括在面對(duì)開(kāi)口部一側(cè)上的漫反射表面；以及 支撐結(jié)構(gòu)，所述支撐結(jié)構(gòu)以允許阻塞物周?chē)目諝饬鲃?dòng)的方式而將阻塞物保持在位。
38.用于支撐寶石的一種噴嘴，所述噴嘴包括中心孔，用于將真空提供給通過(guò)在噴嘴末端處的大致平坦支撐面形成的多個(gè)開(kāi)孔，寶石的平坦面可保持抵靠所述大致平坦支撐面。
【文檔編號(hào)】B07C5/38GK104169011SQ201380013444
【公開(kāi)日】2014年11月26日 申請(qǐng)日期:2013年3月13日 優(yōu)先權(quán)日:2012年3月16日
【發(fā)明者】詹姆斯·戈登·差特斯·史密斯, 蒂莫西·霍華德·利頓 申請(qǐng)人:德比爾斯百年公司