專利名稱：粒狀原料的顏色分選裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種粒狀原料的顏色分選裝置，它以光學(xué)方法探測(cè)并去除諸如稻谷、麥粒等谷粒中的有害顆粒。此處所用術(shù)語(yǔ)“有害顆粒”指的是諸如變質(zhì)谷粒等帶色顆粒，以及與良好谷粒具有相近顏色或者透明的外部物質(zhì)例如玻璃片或石子等。
本發(fā)明加以改進(jìn)的粒狀原料顏色分選裝置，包括一原料顆粒的供給裝置；一傳送裝置，用以使供給裝置提供的原料向下流動(dòng)；一光學(xué)探測(cè)單元，設(shè)在傳送裝置的末端附近；一噴管裝置，沿原料由傳送裝置向下流動(dòng)的路徑設(shè)置，和一個(gè)控制單元，與光學(xué)探測(cè)單元及噴管裝置相連。在該分選裝置中，原料顆粒沿基本固定的軌跡從傳送裝置的傾斜滑動(dòng)表面向下滑動(dòng)，光學(xué)探測(cè)單元對(duì)原料顆粒進(jìn)行光學(xué)探測(cè)。控制單元根據(jù)光學(xué)探測(cè)值對(duì)良好和有害顆粒進(jìn)行識(shí)別，并驅(qū)動(dòng)噴管裝置將有害顆粒吹走。有害顆粒因而得以從原料顆粒中分開(kāi)。
當(dāng)須要分選出原料中的帶色顆粒和外部物質(zhì)時(shí)，光學(xué)探測(cè)單元采用一個(gè)可見(jiàn)光探測(cè)器用于探測(cè)帶色顆粒，和一個(gè)近紅外探測(cè)器用于探測(cè)玻璃或石子。這種粒狀原料顏色分選裝置可見(jiàn)于例如美國(guó)專利US.5,638,961中，它與本發(fā)明具有相同的受讓人。
在此情況下，控制單元具有一個(gè)比較器，一個(gè)噴射時(shí)間控制部分，和一個(gè)噴射延遲控制部分。比較器將光學(xué)探測(cè)單元所探測(cè)的值與一個(gè)預(yù)定閾值進(jìn)行比較，以便從良好顆粒中識(shí)別出有害顆粒。噴射時(shí)間控制部分在既定的時(shí)段內(nèi)驅(qū)動(dòng)噴管裝置以噴射空氣。噴射延遲控制部分在探測(cè)到有害顆粒后使噴管裝置的操作延遲既定時(shí)段。實(shí)際操作中，如圖9所示，如果來(lái)自近紅外探測(cè)器130的探測(cè)信號(hào)S1和S3以及來(lái)自可見(jiàn)光探測(cè)器120的探測(cè)信號(hào)S2超過(guò)閾值，則比較器140將其判斷為有害顆粒，并輸出表示有害顆粒的信號(hào)N1、N2和N3。響應(yīng)于有害顆粒信號(hào)N1、N2和N3，噴射延遲控制部分180和噴射時(shí)間控制部分190分別輸出具有固定延遲時(shí)間t的信號(hào)T1、T2和T3，以及具有固定噴射時(shí)間f的信號(hào)F1、F2和F3，以驅(qū)動(dòng)噴管裝置。
順便指出，在沿著傳送裝置的滑動(dòng)表面向下流動(dòng)時(shí)，與良好谷?；驇攘Ｏ啾龋T如玻璃或石子等外部物質(zhì)具有較高的比重和較低的摩擦阻力，從而以較高的速度從傳送裝置上向下滑落。因此，當(dāng)比較器斷定為有害顆粒時(shí)，噴射延遲控制部分180以相當(dāng)短的延遲時(shí)間驅(qū)動(dòng)噴管裝置或者定時(shí)使得能夠捕獲下落速度較快的玻璃或石子。另一方面，噴射時(shí)間控制部分190輸出噴射時(shí)間f，使得能夠捕獲即使是下落速度較慢的帶色谷粒，從而去除有害顆粒。如上所述，對(duì)噴管裝置的一次驅(qū)動(dòng)必須具有較長(zhǎng)的噴射時(shí)間f，使得能夠去除斷定的有害顆粒，不管是帶色谷粒還是如玻璃或石子等外部物質(zhì)，因而消耗了大量空氣。另外，還存在如下問(wèn)題，因?yàn)閲娚鋾r(shí)間f較長(zhǎng)，所以高速噴射的氣流還會(huì)吹去有害顆粒之前和之后的良好谷粒，因而不可能只選出有害顆粒。
有鑒于此，日本實(shí)用新型申請(qǐng)公開(kāi)說(shuō)明書(shū)No.6-41876提出了一種分選裝置，根據(jù)待分選物體的長(zhǎng)度改變空氣噴射的驅(qū)動(dòng)時(shí)間和驅(qū)動(dòng)延遲時(shí)間。該裝置用于較小物體(例如藥品或電子元件)，具有探測(cè)待分選物體長(zhǎng)度的光學(xué)探測(cè)單元，并在空氣噴管驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)中設(shè)有根據(jù)其探測(cè)信號(hào)改變空氣噴管驅(qū)動(dòng)時(shí)間的裝置。
該說(shuō)明書(shū)中描述的分選裝置設(shè)計(jì)為根據(jù)待分選物體長(zhǎng)度的探測(cè)信號(hào)來(lái)控制空氣噴管驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的噴射或驅(qū)動(dòng)時(shí)間和/或延遲時(shí)間。因此，該裝置可以有效地分出與良好顆粒尺寸不同的有害顆粒，但是不能有效分出帶色顆?；蛳侣渌俣炔煌耐獠课镔|(zhì)例如玻璃或石子。
考慮到上述問(wèn)題，本發(fā)明目的之一在于提供一種粒狀原料分選裝置，它能精確并且經(jīng)濟(jì)地除去混在原料中且具有互不相同的下落速度的有害顆粒。
本發(fā)明的另一目的在于提供一種粒狀原料的顏色分選裝置，在從原料谷粒中分選出帶色谷?；蛲獠课镔|(zhì)例如玻璃或石子時(shí)消耗較少的噴射氣體，并且能夠精確而可靠地只分選出有害顆粒。
為了這些目的，本發(fā)明意在控制噴管裝置，使其在去除帶色顆粒和去除外部物質(zhì)時(shí)進(jìn)行不同操作。
根據(jù)本發(fā)明一個(gè)方面的粒狀原料顏色分選裝置包括，一個(gè)傳送裝置，使原料顆粒以基本固定的軌跡下落，至少一個(gè)光學(xué)探測(cè)單元，沿原料顆粒的下落軌跡設(shè)置，一噴管裝置，用于在光學(xué)探測(cè)后向原料顆粒噴射空氣以去除它們，和一控制單元，用于根據(jù)光學(xué)探測(cè)單元的探測(cè)結(jié)果控制噴管裝置的操作。光學(xué)探測(cè)單元包括一帶色顆粒探測(cè)器部分，用于光學(xué)探測(cè)與良好原料顆粒顏色不同的帶色顆粒，和一外部物質(zhì)探測(cè)器部分，用于光學(xué)探測(cè)與良好原料顆粒顏色相近的或透明的外部物質(zhì)?？刂茊卧哂幸槐容^器部分，用于根據(jù)光學(xué)探測(cè)單元的輸出信號(hào)識(shí)別良好原料顆粒與帶色顆粒及外部物質(zhì)等有害顆粒，一噴射時(shí)間控制部分，用于根據(jù)比較器部分的識(shí)別結(jié)果驅(qū)動(dòng)噴管裝置一段予定時(shí)間，和一噴射延遲控制部分，用于在光學(xué)探測(cè)單元進(jìn)行探測(cè)后延遲噴管裝置的啟動(dòng)延遲一段予定時(shí)間。噴射時(shí)間控制部分和噴射延遲控制部分用以根據(jù)帶色顆粒或外部物質(zhì)向噴管裝置輸出不同的噴射時(shí)間和不同的噴射延遲時(shí)間。
通過(guò)此結(jié)構(gòu)，在分選下落速度彼此不同的帶色顆粒和混在原料中的外部物質(zhì)例如玻璃或石子時(shí)，可以根據(jù)帶色顆?；蛲獠课镔|(zhì)以必要噴射時(shí)間和最佳延遲時(shí)間操作噴管裝置。因此，無(wú)須如傳統(tǒng)技術(shù)中那樣將一次噴射設(shè)定為能夠既除去帶色顆粒也除去外部物質(zhì)的較長(zhǎng)時(shí)間，從而可以降低裝置的空氣消耗。另外，可以精確地只分選出有害顆粒，而不會(huì)吹走有害顆粒前后的良好顆粒。
噴射時(shí)間控制部分和噴射延遲控制部分最好設(shè)置為，根據(jù)來(lái)自帶色顆粒探測(cè)器部分的帶色顆粒探測(cè)信號(hào)的幅度以及根據(jù)來(lái)自外部物質(zhì)探測(cè)器部分的外部物質(zhì)探測(cè)信號(hào)的幅度來(lái)設(shè)定噴管裝置的噴射時(shí)間和噴射延遲時(shí)間。這樣，通過(guò)根據(jù)所探測(cè)信號(hào)的幅度，也即有害顆粒的尺寸，來(lái)更精細(xì)地設(shè)定噴射裝置的操作，可以更有效地去除有害顆粒。
對(duì)于帶色顆粒探測(cè)器部分和外部物質(zhì)探測(cè)器部分中的每一個(gè)，最好提供一套噴射時(shí)間控制部分和噴射延遲控制部分。這樣，當(dāng)帶色顆粒探測(cè)器部分和外部物質(zhì)探測(cè)器部分設(shè)置為對(duì)相同位置的光束進(jìn)行探測(cè)時(shí)，即使光學(xué)探測(cè)位置由于所設(shè)定位置的偏移而有所改變，也可以通過(guò)改變和調(diào)整對(duì)應(yīng)于各探測(cè)器部分的噴射時(shí)間和噴射延遲時(shí)間，適當(dāng)?shù)厝コ泻︻w粒。另外，無(wú)須通過(guò)改變光學(xué)探測(cè)單元等的角度進(jìn)行麻煩的調(diào)整操作來(lái)校正光學(xué)探測(cè)位置的偏移。
根據(jù)本發(fā)明另一方面的粒狀原料顏色分選裝置，對(duì)于帶色顆粒探測(cè)器部分和外部物質(zhì)探測(cè)器部分中的每一個(gè)，都設(shè)有一套噴射時(shí)間控制部分和噴射延遲控制部分。
通過(guò)此結(jié)構(gòu)，在分選下落速度彼此不同的帶色顆粒和混在原料中的外部物質(zhì)例如玻璃或石子時(shí)，可以對(duì)于帶色顆粒以及例如玻璃或石子等外部物質(zhì)單獨(dú)設(shè)定噴射時(shí)間和噴射延遲時(shí)間。因此，無(wú)須如傳統(tǒng)技術(shù)中那樣將一次噴射設(shè)定為能夠既除去帶色顆粒也除去外部物質(zhì)的較長(zhǎng)時(shí)間，從而可以降低裝置的空氣消耗。另外，可以精確地只分選出有害顆粒，而不會(huì)吹走有害顆粒前后的良好顆粒。
另外，噴射時(shí)間控制部分和噴射延遲控制部分可以設(shè)有一個(gè)輸入部分，用于輸入并設(shè)定噴射時(shí)間和噴射延遲時(shí)間。通過(guò)提供此輸入部分，操作員可以根據(jù)分選情況適當(dāng)設(shè)定噴射時(shí)間控制部分和噴射延遲控制部分中的噴射時(shí)間和噴射延遲時(shí)間。
通過(guò)結(jié)合附圖對(duì)實(shí)施例的說(shuō)明，可以更清楚上述及其它目的、特色和優(yōu)點(diǎn)，附圖中

圖1表示根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的粒狀原料顏色分選裝置的示意圖；圖2表示圖1所示裝置的探測(cè)/控制系統(tǒng)的方框圖；圖3表示圖2系統(tǒng)中可見(jiàn)光探測(cè)器的探測(cè)和控制信號(hào)的輸出波形圖；圖4表示圖2系統(tǒng)中近紅外探測(cè)器的探測(cè)和控制信號(hào)的輸出波形圖；圖5表示根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的粒狀原料顏色分選裝置的探測(cè)/控制系統(tǒng)的方框圖；圖6表示根據(jù)本發(fā)明第三實(shí)施例的粒狀原料顏色分選裝置的探測(cè)/控制系統(tǒng)的方框圖；圖7表示圖5系統(tǒng)中近紅外探測(cè)器的探測(cè)和控制信號(hào)的輸出波形圖；圖8表示圖5系統(tǒng)中可見(jiàn)光探測(cè)器的探測(cè)和控制信號(hào)的輸出波形圖；以及圖9表示傳統(tǒng)的粒狀原料顏色分選裝置中探測(cè)和控制信號(hào)的輸出波形下面參照?qǐng)D1至8對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例加以說(shuō)明。
參照?qǐng)D1，根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的粒狀原料顏色分選裝置1包括用于傳送原料顆粒G的傳送裝置3，用于對(duì)原料G進(jìn)行光學(xué)探測(cè)的光學(xué)探測(cè)單元2a和2b，用于通過(guò)空氣噴射除去有害顆粒的噴管裝置4，和用于根據(jù)光學(xué)探測(cè)單元2a和2b的輸出信號(hào)控制噴管裝置4的操作的控制單元5。
傳送裝置3具有一個(gè)傾斜的傳送通道，從供給裝置(未畫(huà)出)接收原料顆粒G，并且使其沿基本固定的軌跡向下滑落。光學(xué)探測(cè)單元2a和2b設(shè)置在原料顆粒G從傳送裝置3傳送路徑的末端下落的軌跡的相對(duì)側(cè)，原料顆粒G的軌跡插在其間。噴管裝置4位于一個(gè)光學(xué)探測(cè)單元的下方，使其在光學(xué)探測(cè)后向原料G噴射空氣。
光學(xué)探測(cè)單元2a和2b中的每個(gè)包括一個(gè)鹵素?zé)?、一個(gè)熒光燈7、背景8，和一光學(xué)探測(cè)部分9a或9b。各光學(xué)探測(cè)部分9a或9b具有一會(huì)聚透鏡10、一濾光器11、一個(gè)用于探測(cè)帶色顆粒的帶色顆粒探測(cè)器或可見(jiàn)光探測(cè)器12a或12b，以及一個(gè)用于探測(cè)外部物質(zhì)例如玻璃或石子的外部物質(zhì)探測(cè)器或近紅外探測(cè)器13a或13b。這些光學(xué)探測(cè)部分9a或9b設(shè)置為接收來(lái)自原料顆粒G下落軌跡上相同光學(xué)探測(cè)位置P的光束。
此處，除了其光學(xué)探測(cè)/控制系統(tǒng)之外，該粒狀原料的顏色分選裝置1的結(jié)構(gòu)和操作可以與例如上述美國(guó)專利US.5,638,961所公開(kāi)的結(jié)構(gòu)和操作相似，因而不再進(jìn)一步描述。
接下來(lái)，參照?qǐng)D2描述具有光學(xué)探測(cè)單元2a和2b的探測(cè)/控制系統(tǒng)以及控制單元5。
光學(xué)探測(cè)單元的各可見(jiàn)光探測(cè)器12a和12b通過(guò)一個(gè)I/V轉(zhuǎn)換器(未畫(huà)出)與放大器14a或14b相連，然后再連接至比較器或探測(cè)信號(hào)判斷部分16。I/V轉(zhuǎn)換器將可見(jiàn)光探測(cè)器所探測(cè)到的光強(qiáng)值轉(zhuǎn)換成電壓值，放大器對(duì)該電壓值進(jìn)行放大。探測(cè)信號(hào)判斷部分16為一個(gè)存儲(chǔ)有指示良好谷粒的閾值的電路裝置，通過(guò)將所放大的電壓值或探測(cè)信號(hào)與該閾值進(jìn)行比較來(lái)確定良好的和有害的顆粒，并且確定有害顆粒的探測(cè)信號(hào)幅度，或者長(zhǎng)度L，后面將加以說(shuō)明。另外，探測(cè)信號(hào)判斷部分16分別與噴射延遲控制部分18以及噴射時(shí)間控制部分19相連，它們與噴管裝置4相連。噴射延遲控制部分18為一用于將噴管裝置4的空氣噴射延遲一段予定時(shí)間的電路裝置，而噴射時(shí)間控制部分19為一用于在一段予定時(shí)間內(nèi)驅(qū)動(dòng)噴管裝置4的電路裝置。
各個(gè)近紅外探測(cè)器13a和13b也如上所述與可見(jiàn)光探測(cè)器中一樣，通過(guò)一個(gè)I/V轉(zhuǎn)換器(未畫(huà)出)與放大器15a或15b相連，然后再連接至探測(cè)信號(hào)判斷部分17。I/V轉(zhuǎn)換器將近紅外探測(cè)器所探測(cè)到的光強(qiáng)值轉(zhuǎn)換成電壓值，放大器對(duì)該電壓值進(jìn)行放大。探測(cè)信號(hào)判斷部分17為一個(gè)存儲(chǔ)有指示良好谷粒的閾值的電路裝置，將所放大的電壓值或探測(cè)信號(hào)與該閾值進(jìn)行比較以確定良好的和有害的顆粒，并且確定有害顆粒的探測(cè)信號(hào)幅度。另外，探測(cè)信號(hào)判斷部分17分別與噴射延遲控制部分20以及噴射時(shí)間控制部分21相連，它們與噴管裝置4相連。判斷部分17以及控制部分20和21為電路裝置。
可見(jiàn)光探測(cè)器或帶色顆粒探測(cè)器12a、12b可以采用硅光電探測(cè)器或CCD行探測(cè)器等，近紅外探測(cè)器或外部位置探測(cè)器13a、13b可以采用鍺光電探測(cè)器或InGaAs陣列探測(cè)器等。
下面說(shuō)明本發(fā)明的第二實(shí)施例。與上述實(shí)施例相似，除了其光學(xué)探測(cè)/控制系統(tǒng)之外，該粒狀原料的顏色分選裝置可以具有與傳統(tǒng)裝置相同的結(jié)構(gòu)，這里只根據(jù)圖5說(shuō)明其光學(xué)探測(cè)/控制系統(tǒng)。另外，以相同的參考標(biāo)記表示第二實(shí)施例中與上述實(shí)施例相同的部件，并且省去其說(shuō)明。
光學(xué)探測(cè)單元的各個(gè)可見(jiàn)光探測(cè)器12a或12b通過(guò)一個(gè)I/V轉(zhuǎn)換器(未畫(huà)出)與放大器14a或14b相連，比較器22a或22b與該放大器相連。類似于上述實(shí)施例，I/V轉(zhuǎn)換器將可見(jiàn)光探測(cè)器所探測(cè)到的光強(qiáng)值轉(zhuǎn)換成電壓值，放大器對(duì)該電壓值進(jìn)行放大。各比較器存儲(chǔ)指示良好顆粒的閾值，并且將所放大的電壓值或探測(cè)信號(hào)與該閾值進(jìn)行比較以確定良好顆粒和有害顆粒。另外，比較器22a和22b與噴射時(shí)間控制部分24以及噴射延遲控制部分25相連，噴射延遲控制部分25與噴管裝置4相連。噴射時(shí)間控制部分24使噴管裝置4在一段予定時(shí)間內(nèi)噴射空氣，而噴射延遲控制部分25使噴管裝置4的操作延遲一段予定時(shí)間。
光學(xué)探測(cè)單元的各個(gè)近紅外探測(cè)器13a或13b通過(guò)一個(gè)I/V轉(zhuǎn)換器(未畫(huà)出)與放大器15a或15b相連，然后再連接至比較器23a或23b。I/V轉(zhuǎn)換器將近紅外探測(cè)器所探測(cè)到的光強(qiáng)值轉(zhuǎn)換成電壓值，放大器對(duì)該電壓值進(jìn)行放大。各比較器將所放大的電壓值或探測(cè)信號(hào)與其閾值進(jìn)行比較以確定良好顆粒和有害顆粒。另外，比較器23a和23b與噴射時(shí)間控制部分26以及噴射延遲控制部分27相連，噴射延遲控制部分27與噴管裝置4相連。噴射時(shí)間控制部分26使噴管裝置4在一段予定時(shí)間內(nèi)噴射空氣，而噴射延遲控制部分27使噴管裝置4的操作延遲一段予定時(shí)間。
該實(shí)施例的控制單元可以設(shè)有一個(gè)輸入部分，能夠設(shè)定和輸入空氣噴射的驅(qū)動(dòng)時(shí)間和延遲時(shí)間。該輸入部分28在圖5中以虛線表示為與噴射時(shí)間控制部分24和26以及噴射延遲控制部分25和27相連。
下面說(shuō)明本發(fā)明的第三實(shí)施例。參照?qǐng)D6，該粒狀原料的顏色分選裝置仍舊只說(shuō)明其光學(xué)探測(cè)/控制系統(tǒng)，并且以相同的參考標(biāo)記表示其與上述實(shí)施例相同的部件。
該實(shí)施例的光學(xué)探測(cè)/控制系統(tǒng)的主要結(jié)構(gòu)與第二實(shí)施例相似，其區(qū)別僅在于噴射時(shí)間控制部分與噴射延遲控制部分的數(shù)目。也就是說(shuō)，第二實(shí)施例中對(duì)于每一對(duì)可見(jiàn)光探測(cè)器和近紅外探測(cè)器，都具有一套噴射時(shí)間控制部分與噴射延遲控制部分。另一方面，第三實(shí)施例中對(duì)于每一個(gè)可見(jiàn)光探測(cè)器和近紅外探測(cè)器，都設(shè)有一套噴射時(shí)間控制部分24a、24b、26a或26b，以及噴射延遲控制部分25a、25b、27a或27b。
下面針對(duì)其光學(xué)探測(cè)/控制系統(tǒng)的工作原理對(duì)第一至第三實(shí)施例進(jìn)行說(shuō)明。
首先，在第一實(shí)施例的裝置中，當(dāng)原料顆粒G從傳送裝置3下落，并到達(dá)光學(xué)探測(cè)位置P時(shí)，可見(jiàn)光探測(cè)器12a和12b探測(cè)到來(lái)自原料G的光強(qiáng)。所探測(cè)到的光強(qiáng)值由I/V轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換成電壓值。該電壓值經(jīng)放大器14a和14b放大，作為探測(cè)信號(hào)輸出至探測(cè)信號(hào)判斷部分16。
圖3表示與可見(jiàn)光探測(cè)器12a和12b所探測(cè)到的光強(qiáng)相對(duì)應(yīng)的探測(cè)信號(hào)或電壓值S1、S2和S3。探測(cè)信號(hào)判斷部分16將探測(cè)信號(hào)S1、S2和S3與閾值進(jìn)行比較，如果它們超出了閾值，則斷定其為有害顆?；驇w粒，并輸出有害顆粒信號(hào)N1、N2和N3。在此情況下，探測(cè)信號(hào)判斷部分16確定探測(cè)信號(hào)S1、S2和S3的寬度L1、L2和L3，并將相應(yīng)的寬度值L1、L2和L3作為有害顆粒的探測(cè)信號(hào)幅值輸出至噴射延遲控制裝置18和噴射時(shí)間控制裝置19。噴射延遲控制裝置18和噴射時(shí)間控制裝置19分別存儲(chǔ)并被設(shè)定以對(duì)應(yīng)于探測(cè)信號(hào)寬度值的噴射時(shí)間和噴射延遲時(shí)間。噴射延遲控制裝置18和噴射時(shí)間控制裝置19根據(jù)來(lái)自探測(cè)信號(hào)判斷部分16的探測(cè)信號(hào)寬度值自動(dòng)選擇噴射時(shí)間和噴射延遲時(shí)間，并將延遲信號(hào)T1、T2和T3以及驅(qū)動(dòng)信號(hào)F1、F2和F3輸出至驅(qū)動(dòng)電路(未畫(huà)出)，用于驅(qū)動(dòng)噴管裝置4。然后，噴管裝置4接收這些信號(hào)，并以既定的噴射延遲時(shí)間和噴射時(shí)間工作。
如圖3所示，噴射延遲控制裝置18根據(jù)確定為有害顆粒的探測(cè)信號(hào)S1、S2和S3的寬度值選擇噴射延遲時(shí)間t1、t2和t3。噴射延遲時(shí)間t與探測(cè)信號(hào)寬度值成反比，若探測(cè)信號(hào)的寬度值為L(zhǎng)1＞L2＞L3，則將其設(shè)定為t3＞t2＞t1。也就是說(shuō)，當(dāng)探測(cè)信號(hào)寬度較大時(shí)，認(rèn)為顆粒較大。由于較大的顆粒具有較高的下落速度，并且較快到達(dá)噴管裝置，所以使其從探測(cè)到驅(qū)動(dòng)噴管的延遲時(shí)間較短。另一方面，如圖3所示，噴射時(shí)間控制裝置19也根據(jù)確定為有害顆粒的探測(cè)信號(hào)S1、S2和S3的寬度值選擇噴射時(shí)間f1、f2和f3。然而，噴射時(shí)間f與探測(cè)信號(hào)寬度值成正比，若圖3所示探測(cè)信號(hào)的寬度值為L(zhǎng)1＞L2＞L3，則將其設(shè)定為f1＞f2＞f3。也就是說(shuō)，如上所述，當(dāng)探測(cè)信號(hào)寬度較大時(shí)，認(rèn)為顆粒較大。由于較大的顆粒比較重，所以使噴射時(shí)間較長(zhǎng)以除去較重顆粒。
對(duì)于探測(cè)外部物質(zhì)如玻璃或石子的近紅外探測(cè)器13a和13b，與上述可見(jiàn)光探測(cè)器12a和12b類似，其噴射延遲時(shí)間t和噴射時(shí)間f分別預(yù)先存儲(chǔ)并設(shè)定在噴射延遲控制部分20和噴射時(shí)間控制部分21中。這些時(shí)間的設(shè)定取決于確定為有害顆粒的探測(cè)信號(hào)S1、S2和S3的寬度值L1、L2和L3，并且考慮到外部物質(zhì)比帶色顆粒具有更高的下落速度。也就是說(shuō)，對(duì)于外部物質(zhì)例如玻璃或石子，與帶色顆粒例如脫色谷粒相比，即使其具有與之相同的探測(cè)信號(hào)寬度值，其噴射時(shí)間和噴射延遲時(shí)間也設(shè)定為更長(zhǎng)和更短。如圖4所示，在噴射延遲控制部分20中，噴射延遲時(shí)間t與探測(cè)信號(hào)寬度值L2＞L3＞L1成反比，從而自動(dòng)選擇予定時(shí)間t1＞t3＞t2。另外，在噴射時(shí)間控制部分21中，噴射時(shí)間f與探測(cè)信號(hào)寬度值成正比，從而自動(dòng)選擇予定時(shí)間f2＞f3＞f1。
噴管裝置4以如此選擇的噴射延遲時(shí)間和噴射時(shí)間驅(qū)動(dòng)，從而所探測(cè)到的有害顆粒由來(lái)自噴管裝置4的噴射空氣除去。在此情況下，根據(jù)在原料G中所探測(cè)到的有害顆粒是帶色顆粒還是下落速度不同的外部物質(zhì)例如玻璃或石子，并且根據(jù)各探測(cè)信號(hào)的幅度，將噴管裝置4的操作設(shè)定在必要噴射時(shí)間和最佳延遲時(shí)間。因此，與傳統(tǒng)技術(shù)相比，可以降低噴管裝置所用的空氣量，也即降低機(jī)器的運(yùn)行成本，從而可以經(jīng)濟(jì)地且精確地只分選出有害顆粒。
附帶指出，雖然第一實(shí)施例提取探測(cè)信號(hào)的寬度作為探測(cè)信號(hào)幅度，但是其幅度并不局限于此，也可以提取其它參數(shù)，例如圖3中參考標(biāo)記M所表示的探測(cè)信號(hào)面積。
并且，在第二實(shí)施例中，當(dāng)原料G從傳送裝置3下落并到達(dá)光學(xué)探測(cè)位置P時(shí)，可見(jiàn)光探測(cè)器12a和12b探測(cè)到來(lái)自原料G的光強(qiáng)。所探測(cè)到的光強(qiáng)值由I/V轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換成電壓值。該電壓值經(jīng)放大器14a和14b放大，作為探測(cè)信號(hào)輸出至比較器22a和22b。參見(jiàn)圖5。
圖8表示與可見(jiàn)光探測(cè)器12a和12b所探測(cè)到的光強(qiáng)相對(duì)應(yīng)的探測(cè)信號(hào)或電壓值S1、S2和S3。比較器22a、22b將探測(cè)信號(hào)S1、S2和S3與閾值進(jìn)行比較，如果它們超出了閾值，則斷定其為有害顆粒或帶色顆粒，并將有害顆粒信號(hào)N1、N2和N3輸出至噴射時(shí)間控制部分24。噴射時(shí)間控制部分24根據(jù)這些有害顆粒信號(hào)選擇既定的噴射時(shí)間f，并將其發(fā)送至噴射延遲控制部分25。類似地，噴射延遲控制部分25選擇既定的噴射延遲時(shí)間t，并且將噴射時(shí)間信號(hào)F1、F2和F3與噴射延遲時(shí)間信號(hào)T1、T2和T3一起輸出至驅(qū)動(dòng)電路(未畫(huà)出)，用于驅(qū)動(dòng)噴管裝置4。考慮到探測(cè)到的帶色顆粒的比重小于外部物質(zhì)，此種情況下的噴射時(shí)間設(shè)定得較短。另一方面，考慮到帶色顆粒的下落速度小于外部物質(zhì)，其噴射延遲時(shí)間設(shè)定得較長(zhǎng)。然后，噴管裝置4接收這些信號(hào)，并以既定的噴射延遲時(shí)間和噴射時(shí)間工作。
圖7表示與可見(jiàn)光探測(cè)器13a和13b所探測(cè)到的光強(qiáng)相對(duì)應(yīng)的探測(cè)信號(hào)或電壓值S1、S2和S3。比較器23a、23b將探測(cè)信號(hào)S1、S2和S3與閾值進(jìn)行比較，如果它們超出了閾值，則斷定其為有害顆粒或外部物質(zhì)，并將有害顆粒信號(hào)N1、N2和N3輸出至噴射時(shí)間控制部分26。噴射時(shí)間控制部分26根據(jù)這些有害顆粒信號(hào)選擇既定的噴射時(shí)間f，并將其發(fā)送至噴射延遲控制部分27。類似地，噴射延遲控制部分27選擇既定的噴射延遲時(shí)間t，并且將延遲時(shí)間信號(hào)F1、F2和F3與噴射延遲時(shí)間信號(hào)T1、T2和T3一起輸出至驅(qū)動(dòng)電路(未畫(huà)出)，用于驅(qū)動(dòng)噴管裝置4?？紤]到探測(cè)到的外部物質(zhì)的比重大于帶色顆粒，此種情況下的噴射時(shí)間設(shè)定得較長(zhǎng)。另一方面，考慮到外部物質(zhì)的下落速度大于帶色顆粒，其噴射延遲時(shí)間設(shè)定得較短。然后，噴管裝置4接收這些信號(hào)，并以既定的噴射延遲時(shí)間和噴射時(shí)間工作。
如上所述，在分選下落速度彼此不同的帶色顆粒和混在原料谷粒中的外部物質(zhì)例如玻璃或石子時(shí)，第二實(shí)施例也能適當(dāng)?shù)胤謩e設(shè)定帶色顆粒和外部物質(zhì)的噴射時(shí)間f和噴射延遲時(shí)間t。因此，與傳統(tǒng)技術(shù)相比，可以降低噴管裝置所用的空氣量，從而可以降低機(jī)器的運(yùn)行成本，經(jīng)濟(jì)而且精確地只分選出有害顆粒。
另外，如上所述，當(dāng)設(shè)置有輸入部分28(可由之輸入設(shè)定值)時(shí)，可以由操作員根據(jù)分選場(chǎng)合通過(guò)該輸入部分為噴射時(shí)間控制部分24、26以及噴射延遲控制部分25、27適當(dāng)?shù)卦O(shè)定噴射時(shí)間和噴射延遲時(shí)間。
另一方面，在第三實(shí)施例中，可見(jiàn)光探測(cè)器12a和12b每個(gè)都設(shè)有噴射時(shí)間控制部分24a或24b以及噴射延遲控制部分25a或25b。因此，可以分別響應(yīng)于可見(jiàn)光探測(cè)器12a和12b，在噴射時(shí)間控制部分24a和24b以及噴射延遲控制部分25a和25b中設(shè)定噴射時(shí)間以及噴射延遲時(shí)間。另外，對(duì)于近紅外探測(cè)器13a和13b，可以分別響應(yīng)于近紅外探測(cè)器13a和13b，在噴射時(shí)間控制部分26a和26b以及噴射延遲控制部分27a和27b中設(shè)定噴射時(shí)間以及噴射延遲時(shí)間。
根據(jù)帶色顆粒與外部物質(zhì)之間比重以及下落速度的區(qū)別，在噴射時(shí)間控制部分24a、24b、26a和26b以及噴射延遲控制部分25a、25b、27a和27b中設(shè)定噴射時(shí)間以及噴射延遲時(shí)間。也就是說(shuō)，因?yàn)橥獠课镔|(zhì)比帶色顆粒具有更高的比重，所以在探測(cè)到的有害顆粒為外部物質(zhì)例如玻璃或石子的情況下的噴射時(shí)間f，設(shè)定得長(zhǎng)于為帶色顆粒的情況。另外，因?yàn)橥獠课镔|(zhì)比帶色顆粒具有較快的下落速度，所以對(duì)于外部物質(zhì)的噴射延遲時(shí)間設(shè)定得短于對(duì)于帶色顆粒的噴射延遲時(shí)間。因此，第三實(shí)施例與第二實(shí)施例具有相似的工作原理和優(yōu)點(diǎn)。另外，雖然可見(jiàn)光探測(cè)器12a和近紅外探測(cè)器13a以及可見(jiàn)光探測(cè)器12b和近紅外探測(cè)器13b都設(shè)置為探測(cè)來(lái)自相同位置P的光強(qiáng)，但是，即使光學(xué)探測(cè)位置由于例如光學(xué)探測(cè)部分9a和9b的偏移而有所移動(dòng)，也可以通過(guò)改變和調(diào)整各探測(cè)器的噴射時(shí)間和噴射延遲時(shí)間，來(lái)防止有害顆粒的錯(cuò)誤探測(cè)和去除。這使得無(wú)須進(jìn)行復(fù)雜的調(diào)整操作，例如通過(guò)精細(xì)調(diào)整光學(xué)探測(cè)部分9a和9b等的設(shè)定角度來(lái)校正光學(xué)探測(cè)位置的偏移。
第二實(shí)施例中所述的輸入部分28也可以類似地用于第三實(shí)施例中。
盡管第一至第三實(shí)施例在相同位置P進(jìn)行原料G的光學(xué)探測(cè)，但是對(duì)帶色顆粒進(jìn)行光學(xué)探測(cè)的位置可以不同于對(duì)外部物質(zhì)例如玻璃或石子進(jìn)行光學(xué)探測(cè)的位置。在此情況下，對(duì)于噴射時(shí)間控制部分和噴射延遲控制部分，應(yīng)當(dāng)考慮光學(xué)探測(cè)位置的區(qū)別來(lái)設(shè)定其噴射時(shí)間和噴射延遲時(shí)間。也就是說(shuō)，當(dāng)在不同位置處進(jìn)行光學(xué)探測(cè)時(shí)，在遠(yuǎn)離噴管裝置的光學(xué)探測(cè)位置所探測(cè)到的有害顆粒，有可能不會(huì)被除去，因?yàn)樗鼈兊竭_(dá)噴管裝置的位置距離較長(zhǎng)，其到達(dá)時(shí)間會(huì)發(fā)生變化。然而，由于本發(fā)明可以對(duì)每個(gè)光學(xué)探測(cè)器都設(shè)定噴管裝置的驅(qū)動(dòng)時(shí)間，所以通過(guò)使噴射時(shí)間調(diào)整至覆蓋其到達(dá)時(shí)間的所有變化，是不可能吹不走有害顆粒的。
雖然描述的是本發(fā)明的實(shí)施例，但是本發(fā)明并不局限于這些特定形式，應(yīng)當(dāng)理解，在所附權(quán)利要求的范圍內(nèi)，可以作出不同的改變，或者使本發(fā)明采用其它形式。
權(quán)利要求
1.一種粒狀原料的顏色分選裝置，包括一使原料顆粒以基本固定的軌跡下落的傳送裝置；沿原料顆粒下落軌跡設(shè)置的至少一個(gè)光學(xué)探測(cè)單元，該光學(xué)探測(cè)單元包括一帶色顆粒探測(cè)器部分，用于光學(xué)探測(cè)與良好原料顆粒顏色不同的帶色顆粒，和一外部物質(zhì)探測(cè)器部分，用于光學(xué)探測(cè)與良好原料顆粒顏色相近的或透明的外部物質(zhì)；一噴管裝置，用于在光學(xué)探測(cè)后向原料顆粒噴射空氣以去除它們；和一控制單元，用于根據(jù)光學(xué)探測(cè)單元的探測(cè)結(jié)果控制噴管裝置的操作，該控制單元具有一比較器部分，用于根據(jù)光學(xué)探測(cè)單元的輸出信號(hào)識(shí)別良好原料顆粒與帶色顆粒及外部物質(zhì)等有害顆粒，一噴射時(shí)間控制部分，用于根據(jù)比較器部分的識(shí)別結(jié)果驅(qū)動(dòng)噴管裝置一段予定時(shí)間，和一噴射延遲控制部分，用于在光學(xué)探測(cè)單元進(jìn)行探測(cè)后使噴管裝置的啟動(dòng)延遲一段予定時(shí)間，噴射時(shí)間控制部分和噴射延遲控制部分根據(jù)帶色顆粒和外部物質(zhì)向噴管裝置輸出不同的噴射時(shí)間和噴射延遲時(shí)間。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的分選裝置，其中所述噴射時(shí)間控制部分和所述噴射延遲控制部分，根據(jù)來(lái)自帶色顆粒探測(cè)器部分的帶色顆粒探測(cè)信號(hào)的幅度以及來(lái)自外部物質(zhì)探測(cè)器部分的外部物質(zhì)探測(cè)信號(hào)的幅度，來(lái)設(shè)定噴管裝置的噴射時(shí)間和噴射延遲時(shí)間。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的分選裝置，其中對(duì)于所述帶色顆粒探測(cè)器部分和所述外部物質(zhì)探測(cè)器部分中的每一個(gè)，都設(shè)有一套噴射時(shí)間控制部分和噴射延遲控制部分。
4.一種粒狀原料的顏色分選裝置，包括一使原料顆粒以基本固定的軌跡下落的傳送裝置；沿原料顆粒下落軌跡設(shè)置的至少一個(gè)光學(xué)探測(cè)單元，該光學(xué)探測(cè)單元包括一帶色顆粒探測(cè)器部分，用于光學(xué)探測(cè)與良好原料顆粒顏色不同的帶色顆粒，和一外部物質(zhì)探測(cè)器部分，用于光學(xué)探測(cè)與良好原料顆粒顏色相近的或透明的外部物質(zhì)；一噴管裝置，用于在光學(xué)探測(cè)后向原料顆粒噴射空氣以去除它們；和一控制單元，用于根據(jù)光學(xué)探測(cè)單元的探測(cè)結(jié)果控制噴管裝置的操作，該控制單元具有一比較器部分，用于根據(jù)光學(xué)探測(cè)單元的輸出信號(hào)識(shí)別良好原料顆粒與帶色顆粒及外部物質(zhì)等有害顆粒，一噴射時(shí)間控制部分，用于根據(jù)比較器部分的識(shí)別結(jié)果驅(qū)動(dòng)噴管裝置一段予定時(shí)間，和一噴射延遲控制部分，用于在光學(xué)探測(cè)單元進(jìn)行探測(cè)后使噴管裝置的啟動(dòng)延遲一段予定時(shí)間，對(duì)于上述帶色顆粒探測(cè)器部分和上述外部物質(zhì)探測(cè)器部分中的每一個(gè)，都設(shè)有一套噴射時(shí)間控制部分和噴射延遲控制部分。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的分選裝置，其中所述噴射時(shí)間控制部分和所述噴射延遲控制部分都設(shè)有一個(gè)輸入部分，通過(guò)該輸入部分輸入和設(shè)定噴射時(shí)間和噴射延遲時(shí)間。
全文摘要
粒狀原料分選裝置,包括使原料顆粒下落的傳送裝置,沿下落軌跡設(shè)置的光學(xué)探測(cè)單元,向原料顆粒噴射空氣的噴管裝置,和根據(jù)探測(cè)結(jié)果控制噴管操作的控制單元。探測(cè)單元和控制單元對(duì)混在原料顆粒中與良好原料顆粒顏色不同的帶色顆粒以及顏色相近或透明的外部物質(zhì)進(jìn)行探測(cè)和識(shí)別,并在探測(cè)之后驅(qū)動(dòng)噴管裝置一預(yù)定時(shí)間以去除所探測(cè)到的有害顆粒。控制單元根據(jù)有害顆粒是帶色顆粒還是外部物質(zhì),設(shè)定不同的噴射時(shí)間和噴射延遲時(shí)間。
文檔編號(hào)B07C5/342GK1208673SQ9811845
公開(kāi)日1999年2月24日 申請(qǐng)日期1998年8月18日 優(yōu)先權(quán)日1997年8月19日
發(fā)明者佐竹覺(jué), 伊藤隆文, 池田信義 申請(qǐng)人:株式會(huì)社佐竹制作所