专利名称：按颜色分选装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种按颜色分选装置，其用于将尺寸和形状不同的物体如茶叶、石莼和罗勒分选成良品和次品。
背景技术：
已经知道，用于从食品如稻谷或茶叶中除去在颜色上不宜的次品的按颜色分选装置具有这样的结构，其中待分选的食品或物体沿着波形横截面的板(滑道)而滑动，并由设置在滑道之下的检查装置或颜色识别传感器所接受该滑道具有一排在横截面上呈V形或U形的槽，它们与水平方向成一定角度地沿宽度方向设置。当由传感器判定为次品时，此物体就被分离装置如可喷出压缩空气射流的喷射器吹走，并掉落在与良品物体通道的不同的通道中。
这种传统的按颜色分选装置将参考图6至8来简要地说明，本发明在该传统装置的基础上发展而来。
传统的按颜色分选装置包括设置成与水平方向成一定角度的一对滑道C1和C2，用于允许将待分选的物体W沿预定方向放出来；一对用于检查物体W的颜色的检查装置S1和S2；与检查装置相连的鉴别装置J(见图8)，用于分析检查装置的输出信号以判定物体W是否为良品；以及通过喷出压缩空气射流至由鉴别装置J所确定的物体W的次品上来分选物体W的一对分离装置V1和V2，所有这些都通过未示出的支柱而安装在底架P上。检查装置S1和S2以及分离装置V1和V2设置成分别离滑道C1和C2的下端有一段距离，并位于物体W的下落路径之上。如图6至8所示，滑道、检查装置和分离装置设置在两个级、即上级和下级处。另外，图6至8所示的滑道C1和C2由具有波形折叠形状的金属薄板制成，其中一排V形横截面的槽沿着该装置的宽度来设置，如图6B中最佳地示出。如图6和7所示，供给装置F即电磁给料器设置在滑道的上端之上，物体W从此处在每一个滑道上向下均匀地散开。各对检查装置S1和S2与分离装置V1和V2平行地设置在对应于各个槽的位置处，以便能独立地工作。图6至8所示的检查装置S1和S2通过平行于滑道宽度而排列的已知光电转换元件或光传感器来实现。检查装置S1和S2设计成用于测量从滑道中落下的物体W的颜色或色调，并特别包括有用于将所得到的电信号形式的测量结果传输给鉴别装置J的输出电路。分离装置V1和V2包括喷射器，其具有沿着滑道的宽度方向而设置在其中的多个孔、与喷射器的孔相连通的电磁阀(未示出)，以及用于为电磁阀供应压缩空气的气压泵。喷射器的孔指向从滑道槽的下端中落下的物体W。电磁阀与相应的光传感器电连接。当在颜色上不同于其它良品物体W1的次品W2被可接收和分析来自检查装置S1和S2的输出信号的鉴别装置J所检测到时，其检测信号就被传输到分离装置V1或V2中的相应电磁阀上，它们然后打开以将压缩空气射流喷射至次品W2上。因此，如图8所示，次品W2可从物体W的下落运动中除去，并且与良品W1分开。
然而，每当待分选的物体W改变至另一种类型时，参考图6至8来说明的传统的按颜色分选装置必须改变滑道的槽的尺寸和形状。另外，该装置允许物体W沿着滑道的槽下滑，从而限制了整个滑道宽度上的向下运动的效率。结果，传统的按颜色分选装置在其宽度方向上保持为较大，以保证分选操作的足够处理能力或效率。
为了克服上述缺点，已经提出了一种改进，其中延伸至与供给装置或电磁给料器的宽度相匹配的平面类型的滑道沿着其下端宽度被均匀地分成若干段，各段均设有光电检查装置和用于分选物体的空气喷嘴的组合(见日本实用新型出版物No.H07-21163)。
然而，该改进仍然具有以下缺点。
首先，当物体易带静电时，它们尤其是在干燥的冬季会被粘住并很难在滑道上滑动，这样便降低了分选操作的效率。当物体非常困难地且不在所需速度下沿着滑道而在其上滑动时，它们的良品不能被送到良品容器中，而是可能会被次品托盘接收，这样便降低了分选操作的精确性。特别是，当物体相对较轻、短、薄和质量较小以及弹跳系数较低，或者为石莼、罗勒或包括有颗粒形状的茶如小块尺寸和粉末尺寸的磨碎或压碎形式的“Tencha”或“深度蒸煮茶叶”在内的茶叶时，它们非常容易受到静电的影响。结果，大多数带静电的物体不会向下滑动，而是粘附在滑道的上端。这一现象会因物体通过作为供给装置的电磁给料器的振动动作而带上静电并被传送至滑道的上端而加剧。
用于解决上述缺点的一个想法是增大滑道相对于水平方向的倾斜角度。当检查装置是光传感器时，其焦点靠近滑道下端的表面。因此，检查装置可正确地检查直接向下运动至滑道下端的表面上的物体。如果物体在滑道下端处摇动或跳跃，则它们会处于检查装置的焦点之外，并因此被错误地识别。
对于检查从滑道下端处放出去的物体的光传感器而言必需的是，待分选物体在下端或焦点处直接在滑道表面上滑动。当其相对于水平方向的角度急剧地增大时，则滑道使物体不是直接地在其表面上滑下，而是在较高频率下跳动并移动出去。结果，光传感器难于对物体进行聚焦，因此无论物体是否为良品，都降低了判定的精确性。因此，仅仅增大滑道相对于水平的倾斜角度存在许多问题。在如图6至8所示的现有技术中，一个滑道的角度α设定为约54°，而另一滑道的角度β为约45°(见图7)。
如日本公开特许公报No.2003-275690中所公开，检查装置由用于测量物体颜色的电荷耦合器件(CCD)摄像机来实现。当沿着滑道下滑的物体如茶叶被CCD摄像机记录下来时，对它们的数字形式的图像进行检查，以便根据颜色来判断物体是否为良品。CCD摄像机具有被分配在滑道下端之下的成像范围，并设置成在滑道的整个宽度上延伸以便检查整个范围内的颜色。
然而，与如图6至8中所示的装置类似，日本公开特许公报No.2003-275690中所公开的装置在物体于滑道宽度方向上的向下运动的效率方面仍然是不太令人满意的。即使提高了检查的精确性，但按颜色分选装置的处理能力或分选操作的有效性提高得很少。另外，与使用光传感器相比，滑道的倾斜角度增大了，并且允许物体更频繁地跳跃并从滑道表面上放出去。由于通过空气射流的喷射来除去次品是不容易的，因此滑道会被倾斜到有限的角度。
从现有技术的介绍中可以清楚，当物体相对较轻、短、薄和质量较小以及弹跳系数较低，或者为石莼、罗勒或包括颗粒形状的茶如小块尺寸和粉末尺寸的磨碎或压碎形式的“Tencha”或“深度蒸煮茶叶”在内的茶叶时，在实践中没有一种按颜色分选装置可成功地用来在所需的精确度下进行分选。
另外，采用槽形类型的滑道的装置(如日本实用新型出版物No.H07-21163和如图6至8中所示现有技术所述)对于通用用途而言仍然是不太令人满意的，这是因为必须根据待分选物体的尺寸和形状在横截面形状、各槽的宽度以及槽与槽之间的间距方面对滑道进行修改。
发明内容
因此，本发明的一个目的是提供一种按颜色分选装置，其能够分选出特别是相对较轻、短、薄和质量较小的各种茶叶，包括颗粒形状的茶如小块尺寸和粉末尺寸的磨碎或压碎形式的“Tencha”或“深度蒸煮茶叶”。本发明的另一目的是提供一种按颜色分选装置，其能够分选其它物体，例如相对较轻、短、薄和质量较小以及弹跳系数较低且任何现有技术的装置很难进行分选的石莼或罗勒。
本发明的另一个目的是提供一种按颜色分选装置，其在分选操作的精确度和处理能力(等效于分选操作的效率)方面都比较高。本发明的另一个目的是提供一种按颜色分选装置，其在通用用途方面是非常令人满意的，此时尺寸和形状不同的物体可以在一套设备中进行分选。
发明人通过一系列旨在克服现有缺点的研究已经发现，在采用CCD摄像机作为通过图像处理来进行检查的检查装置的按颜色分选装置中，待分选物体在上面滑下的滑道设置成无槽的平面形状，带有覆盖在滑道之上的罩盖，并相对于水平倾斜较大的角度，使得易带静电的物体在受到其后续者的下压时会顺利地下落，即使它们暂时性地粘附在滑道上时也是如此。还已发现，当物体相对较轻、短、薄和质量较小并且在滑道上的向下运动期间频繁地从滑道表面上跳起来时，它们的运动会受到罩盖的引导，因此可以直接在滑道表面上运动。
为了实现上述目的，提供了作为本发明的第一特征(1)的按颜色分选装置，其用于通过颜色来分选出有色物体，该装置包括设置成与水平成一定角度的滑道，其用于允许物体在预定的方向上从上至下地向下运动并从下端处离去；罩盖，其设置成距滑道的表面有一段距离，并覆盖了至少一部分滑道表面；检查装置，其设置成与滑道的下端有一段距离，以便监测从滑道下端处释放的物体在预定方向上的运动，从而测定物体的颜色；鉴别装置，其与检查装置电连接，用于从检查装置所产生的颜色测量结果中来判断物体是否具有特定的颜色；以及分离装置，其设置成离滑道的下端有一段距离，以便吹走被鉴别装置判定为具有特定颜色的物体，使得物体沿着与预定方向上的运动不同的路线而落下。
罩盖旨在阻止相对较轻、短、薄和质量较小的物体在沿着滑道在其上向下运动的过程中从滑道表面上跳起来，同时使物体向下运动的通道变窄，使得物体可在滑道上直接滑下来。更具体而言，当弹跳系数较小的物体从滑道表面上跳起来时，它们的向下运动可通过撞击在罩盖上而得到校正。结果，物体可在滑道表面上直接滑下同时不会上下跳动。
本发明装置的上述结构在目的、设置以及效率上都不同于现有技术，在现有技术中，稍重一些且弹跳系数不太小的物体如豆子在从滑道上端处供给之后会或多或少地会跳动并沿着滑道滑下，它们的跳动能量被弹性材料如乙烯薄膜所吸收，该弹性材料设置成距由沿滑道宽度成排排列的U形截面槽组成的滑道的表面有一段距离。
第一特征(1)的按颜色分选装置可以被改进成本发明的第二特征(2)，其中滑道是具有大小与用于供给物体的宽度相符的平表面的平滑道，罩盖设置成离滑道的平表面有一段距离，其由覆盖了至少一部分滑道的片状体制成，并且成形为可限制物体的倾斜运动，使得物体可沿着滑道的平表面整齐地向下运动。
而且，上述特征(1)或(2)的按颜色分选装置可以被改进成本发明的第三特征(3)，其中滑道相对于水平的角度处于60°至85°的范围内。
上述特征(1)至(3)中任何一个的按颜色分选装置可以被改进成本发明的第四特征(4)，其还包括静电消除器，其设置在位于滑道上端处用来供给物体的装置之上，并设置成可消除物体所带的静电。
另外，上述特征(1)至(4)中任何一个的按颜色分选装置可以被改进成本发明的第五特征(5)，其中从上至下地设置了两个或多个滑道，各滑道均带有罩盖、检查装置和分离装置。
根据本发明的装置的平滑道或平表面可包括并非绝对平面而是大致平坦的表面。例如，滑道的各表面和罩盖内侧具有一排所需形状的纵向延伸的肋，其设置在滑道和罩盖的整个宽度上并平行于物体的向下运动的方向。或者，滑道或罩盖在侧视图上并不是笔直的，而是部分地弯曲。
根据本发明，所有形状的茶叶都可以被分选，包括颗粒形状的茶如小块尺寸和粉末尺寸的磨碎或压碎形式的“Tencha”或“深度蒸煮茶叶”。另外，根据本发明，可以对相对较轻、短、薄和质量较小以及弹跳系数较低的物体如石莼或罗勒进行分选。另外，根据本发明，可以更加容易地对形状和尺寸不同且可通过任何现有技术的方式来分选的物体进行分选。
根据本发明，很难通过现有技术的方式来分选的相对较轻、短、薄和质量较小的物体可以非常精确地与次品分开，并且几乎不会与次品混淆，因此提高了生产量。
根据本发明，易带静电的物体可以非常精确地进行分选，这是因为它们不会粘附在滑道上。当在供给装置周围设置了静电消除器时，其作用可消除物体上的静电。因此，物体可沿着滑道从上至下地平稳滑动，并且可被更精确地分选。
根据本发明，当物体以较高的集中程度沿滑道供给和传递时，它们在每台机器上的分选效率或处理能力可以显著地提高。更具体而言，由于待分选物体在整个滑道的宽度上均匀地分布，因此可以改善它们的向下运动的效率。另外，当检查装置是CCD摄像机时，其作用等效于在整个滑道宽度上无间隔地设置的一排传感器，从而允许可以容易地识别出任何在滑道的平表面上运动的次品。当喷射器孔及其相应的电磁阀的组合沿着滑道的宽度而以等于CCD摄像机中的像素排列间隔或比其大一个整数的间隔而等距地设置时，它们的动作可以更精确地喷出物体中的次品。按颜色分选装置的分选操作的效率或处理能力例如可以通过每小时所分选的物体量或数目来确定。
根据本发明，由于其滑道或各滑道的槽不必在尺寸或形状上进行修改以符合待分选物体的尺寸或形状，因此按颜色分选装置可以令人满意地用于通用用途。
图1是显示了根据本发明的按颜色分选装置的主要部分的透视图；
图2是沿着图1所示按颜色分选装置的中心的剖视图；图3是示意性地显示了按颜色分选装置的另一实施例的透视图；图4是沿着图3所示按颜色分选装置的中心的剖视图；图5显示了滑道和罩盖的一些修改示例；图6是示意性地显示了传统的按颜色分选装置的透视图；图7是沿着图6所示传统的按颜色分选装置的中心的剖视图；和图8是显示了按颜色分选装置的分选操作的原理的侧视图。
具体实施例方式
现在结合图1和2来介绍根据本发明的按颜色分选装置的一个图1是示意性地显示了该实施例的按颜色分选装置的主要部分的透视图，图2是该装置中心处的剖视图。
该实施例的按颜色分选装置设计成用于分选特定的物体，这些物体可能相对较轻、短、薄和质量较小以及弹跳系数较低，或者为石莼、罗勒或包括颗粒形状的茶如小块尺寸和粉末尺寸的磨碎或压碎形式的“Tencha”或“深度蒸煮茶叶”在内的茶叶。
如图1和2所示，按颜色分选装置包括设置成与水平成一定角度以使待分选物体W向下分散开的滑道1、设置成可覆盖滑道1上侧的至少一部分的罩盖2、用于从其颜色中来对物体W进行检查的检查装置3、用于分析来自检查装置3的输出信号以发现次品的鉴别装置5，以及通过使用压缩空气射流来分离出由鉴别装置5所选出的次品的分离装置4，它们均通过支柱等而共同安装在装置的未示出的框架基座上。特别是，检查装置3和分离装置4与滑道1的远端即下端间隔开一段距离，并设置在待分选物体W的下落路径之上。检查装置3可以是如下将更详细地说明的CCD摄像机。
滑道1是具有在物体W的整个供给宽度上延伸的平表面的平滑道。在图中未示出，供给装置设置在滑道1的近端即上端之上，物体W从此处在滑道1的整个供给宽度上向下均匀地分散开。
在该实施例中，滑道1相对于水平的倾斜角度α优选在60°至85°的范围内，或者更优选在65°至75°的范围内。这便允许物体W在被其后续者下压时可顺利地下落，即使它们暂时粘附在滑道1上时也是如此。
罩盖2设计成用来引导已从滑道1表面上跳起来的物体W，并且其形状可使下坡(朝下的)路径变窄，使得物体W肯定可以沿着滑道1在其上滑下。更具体而言，当待分选物体W较轻、短、薄和质量较小时，它们可在从上端下滑到滑道1的表面上同时跳起来。这样，跳起来的物体W会被罩盖2阻挡并向下引导。当跳起来的物体W的弹跳系数比较低时，它们可在沿着滑道1的表面笔直下落之前通过撞击在罩盖2上而容易地被偏转。从图2中可以清楚，罩盖2的内侧与滑道1的表面之间的距离h2小于滑道1的两个侧壁的高度h1。该距离可根据物体W的尺寸而被修改至所需的长度。如图1和2所示的该实施例中的罩盖2由平面的刚性板制成，其沿着滑道1的整个宽度延伸，并从离滑道1的上端为一段距离的中间位置处覆盖至滑道1的下端。罩盖2可优选由金属的或塑性树脂如丙烯或聚碳酸酯的板制成。罩盖2设置在其内侧与滑道1的表面之间的距离在朝向上端时要比下部区域处的距离h2更大的这种形状的上部区域中。这便允许物体W可更容易地从上方供给到滑道1上，并且在下落运动期间当从滑道1的表面上跳起来时受到阻挡和引导。
在本实施例的按颜色分选装置中，检测颜色以进行分离的原理已经基本上为人所知，其中待分选物体W从滑道1的下端释放出来，通过检查装置3来检查颜色以便由鉴别装置5从颜色中来判断物体W是否为良品，并且通过分离装置4来将良品从不良品中分离出来。
本实施例的按颜色分选装置中的检查装置3包括CCD摄像机，其恰好位于滑道1之下以用于监测其在滑道1的整个宽度上的检查区域。CCD摄像机包括沿着滑道1的宽度方向延伸的像素阵列。这代表在滑道1的整个宽度上排成一列一排光传感器。CCD摄像机与每个像素所接受的光量成比例地被充电。当各像素由脉冲式读出信号驱动时，就可得到其颜色信息。
如图2所示，来自像素的输出电压信号被鉴别装置5接收，并在鉴别装置中与预定阈值或容许范围进行比较以进行检查。更具体而言，高于或低于该阈值或超出容许范围的物体W被鉴别装置5判定为次品W2。响应于此，分离装置4被促动，使得其中一个电磁阀打开，从其被分配给一组像素的喷射器的孔中吹出压缩空气射流，该喷射器的孔已响应于表示了次品W2的电压信号而释放。结果，次品W2通过压缩空气射流的作用而被吹走，并与良品W1分离。被分离出来的次品W2沿着与良品W1的路径不同的路径被排出，并由次品容器托盘6来接收。分选操作的这些步骤几乎可以毫秒(ms)或微秒(μs)级地瞬间进行。
如图1和2所示，分离装置4包括具有一排沿着滑道1的宽度方向而设置于其中的孔的喷射器、一组与喷射器连通的未示出的电磁阀，以及用于将压缩空气供给至电磁阀和喷射器孔的未示出的气压泵。为了使鉴别装置5的动作更容易，该实施例允许将物体W的下落范围沿着滑道1的宽度等分成若干个段，它们相对应地面向检查装置3的CCD摄像机的像素阵列，并允许喷射器的孔成组地从滑道1的各目标段中选择性地吹掉和逐出物体W。因此，鉴别装置5在发现次品后可驱动其中一个电磁阀单独地打开其相应的喷射器孔，并吹出压缩空气射流以便吹去该次品。由于在该实施例中滑道1相对于水平的倾斜角度比任何现有技术中的更陡，并且待分选的物体以更快的速度向下运动，因此当鉴别装置5已响应于来自检查装置3的信号而发现了次品W2时，分离装置4几乎立刻地或毫不迟延地被促动，使得次品W2可从共同的下落路径中移出，并与良品W1分离开。
示例1现在参考图3和4来介绍根据本发明的按颜色分选装置的另一图3是该另一实施例的按颜色分选装置的示意性透视图，图4是沿着图3所示按颜色分选装置的中心的剖视图。
如图3和4所示，该另一实施例的按颜色分选装置包括设置成与水平成一定角度以允许待分选物体W向下运动的一对滑道11和12、设置成分别与滑道11和12有一段距离以用于覆盖其各自滑道11和12的至少一部分的一对罩盖21和22、一对用于检查物体W的颜色的检查装置31和32、与检查装置相连以用于分析检查装置31和32的输出信号而从物体W中识别出次品的鉴别装置5，以及一对分离装置41和42，其用于在鉴别装置5检测到次品时用压缩空气射流来吹走次品以便与良品分离，所有这些都通过未示出的支柱而安装在底架7上。检查装置31和32以及分离装置41和42设置成分别离滑道11和12的下端有一段给定距离，并位于待分选物体W的下落路径之上。在该另一实施例中，滑道、检查装置和分离装置装配成分两级工作。
首先，如图3和4所示，在供给装置8上设置了用于消除物体W所带静电的静电消除器9，供给装置8即电磁给料器，用于将待分选物体W供给至第一滑道11的上端。
静电消除器9设计成用于通过电晕放电来产生大气离子，从而消除物体W的静电，其示例公开于日本公开特许公报No.H09-63788中。该另一实施例中的静电消除器9是外加电压型静电消除器。更具体而言，如图3和4所示，静电消除器9包括静电消除电极组件、未示出的交流高压源，以及将电极组件与高压源相连的高压电缆。从图3和4中可以清楚，静电消除电极组件主要包括一排纵向地安装在条形绝缘体上的针状放电电极，以及设置成距通过绝缘部件安装在绝缘体两端上的放电电极有一段距离的接地电极单元。
在静电消除器9的操作中，当高压交流电通过高压电缆而从交流高压源提供至放电电极并被其接收时，它就在放电电极与接地电极单元之间产生了高压电场。由于电场在各放电电极的末端处较强，因此其电晕放电效应就产生了大气离子。因此，可通过大气离子中和物体W上的电荷来消除静电。通过在放电电极处使用交流电压，就可以交替地产生大气的正离子和负离子。因此，正的大气离子可以中和物体W上的负电荷，而负的大气离子可以中和物体W上的正电荷。
特别是，滑道11相对于水平的倾斜角度α设定为大致70°，而第二滑道12的倾斜角度β略小于第一滑道11的倾斜角度。这便允许物体W毫无困难地滑下并从第一滑道11的下端释放出来，以便由第二滑道12的上部区域来接收。
在结合图6至8如上所述的传统的按颜色分选装置中，物体W从第一级处的滑道C1中释放出来，并被设置在第二级处的滑道C2之上的挡板T所阻挡。结果，物体W在沿着第二级滑道C2向下运动之前初速度为零。根据该另一实施例，从第一滑道11中释放出来的物体W直接由第二滑道12的上部区域来接收，它们的运动速度保持为未显著减小。由于物体W的运动速度保持在所需的速度下，因此第二滑道12的整个长度可以有利地缩短，因此有助于减小装置的尺寸。
同样，如图4最佳地示出，在该另一实施例中，在两个滑道11和12中的每一个的下侧在其整个宽度上组合式地设置了灯L如荧光灯和黑色背景片M如黑板。背景片M设置成面对荧光灯L和检查装置31或32的CCD摄像机，因此它们将滑道11或12中的物体W的下落路径夹在中间。这便可将物体W照亮至可与背景片M清晰地区分开，从而可由CCD摄像机在较高的图像水平下进行记录，因此，接收和检查CCD摄像机的输出信号的鉴别装置5的识别操作可在精确性方面得以改进，并在降低了识别错误。
罩盖21和22设置成用于使物体W的向下运动发生偏转。
更具体而言，罩盖21和22允许相对较轻、短、薄和质量较小以及弹跳系数较低的物体W在撞击后跳动得最小，因此可由滑道21和22轻柔地接收，然后更可靠地向下运动。如图3和4所示，该另一实施例中的罩盖21和22由平面的刚性板制成，其分别沿着滑道11和12的整个宽度延伸，并分别从离滑道11和12的上端为一段距离的中间位置处覆盖至下端。罩盖21和22可优选由塑性树脂如聚碳酸酯的板制成。各罩盖21和22设置在其内侧与滑道11或12的表面之间的距离在朝向上端时要比下部区域处的距离h2更大的这种形状的上部区域中。在该另一实施例中，其内侧与滑道11或12的表面之间的距离可处于10毫米至15毫米的范围内，这取决于待分选物体W的尺寸。
该另一实施例中的检查装置31和32由CCD摄像机来实现。CCD摄像机具有沿着其宽度方向无间隔地排列并因此用作检查装置中的单元的像素阵列。这便允许喷射器的孔等间隔地设置，该间隔小于沿着现有技术中所示的滑道宽度的间距。在该另一实施例中，一个CCD摄像机覆盖了滑道的整个600毫米的宽度。
与上述实施例类似的各分离装置41和42包括具有沿着相应滑道11或12的宽度方向而设置于其中的一排孔的喷射器、多个与喷射器连通的未示出的电磁阀，以及用于将压缩空气供给至电磁阀和喷射器孔的未示出的气压泵。喷射器的孔等间隔地设置，该间隔等于沿着滑道11或12的宽度方向的CCD摄像机中的像素间距，或者比其大一个整数。在接收到来自鉴别装置5的控制信号之后，与喷射器孔连通的其中一个电磁阀被选择性地促动而打开，从而将压缩空气射流吹在待排斥的次品物体W上。
下面将对该另一实施例的按颜色分选装置的操作进行说明。
首先，通过供给装置或电磁给料器8的动作使待检查的物体W振动并传送至第一滑道11的上端。更具体而言，物体W在上端处被接收，并沿着第一滑道11的宽度均匀地分散开。尽管物体W恒定地振动并因电磁给料器的动作而带有静电，但它们所产生的静电通过设置在供给装置8之上的静电消除器9而被有效地消除。
在上端处接收到的物体W随后沿着第一滑道11在其上向下运动。当相对较轻、短、薄和质量较小以及弹跳系数较低的物体W或多或少地从滑道11的表面上跳起来时，它们的向下运动可由罩盖21的作用而被偏转或校正，以便径直在滑道11上运动。当已经从第一滑道11的下端中释放出来时，物体W以较高的速度在检查装置3的前方经过。检查装置或CCD摄像机检查物体W的颜色，并且其检测信号被传输至鉴别装置5。鉴别装置5可以是微型计算机，其对从CCD摄像机处所接收到的检测信号执行图像处理操作，以便从其颜色中判断物体W是否为良品。当鉴别装置5检测到次品时，它就促动与对应于记录次品图像的一组像素的喷射器孔相连通的其中一个电磁阀，以便打开其通道来产生压缩空气射流。由于受到来自喷射器孔的压缩空气射流的吹风，因此次品可与其它物体W分开。
当在其沿着第一滑道11向下运动的期间已经被检查装置3 1和鉴别装置5判定为次品时，物体W就因喷射器41的动作而从共同的路径中移出来，并且沿着不同的路径传递，然后被未示出的次品容器接收。
在沿着第一滑道11向下运动的期间未被判定为次品的其它物体W由第二滑道12接收，并再次进行检查。类似地，当已被判定为次品时，物体W就因喷射器42的动作而移出来，并且沿着不同的路径传递，然后由未示出的次品容器接收。未被检查装置31和32判定为次品的其它物体W从第二滑道12的下端释放出来，并由良品容器来接收。
该另一实施例具有两级分选，允许物体W被两个检查装置31和32来检查。当物体W被检查装置31或32判定为次品时，它就可通过喷射器的动作而被吹走并与其它物体分离。当物体W未被检查装置31和32判定为次品时，它就可被恢复为良品。因此，可以很精确地分选物体W。
如上所述，本发明的该另一实施例可对很难由任何现有技术检查出来的特殊物体进行分选。另外，形状或尺寸不同的以及传统上可分离和可分选的物体均可在较高的精确性下进行分选。另外，该另一实施例的按颜色分选装置在每台机器的处理能力方面有所提高。
更具体而言，已经通过试验证明，该另一实施例的按颜色分选装置能够在令人满意的精确性下对很难通过任何现有技术进行分选的深度蒸煮茶叶进行分选。它的分选操作的效率高达180公斤/小时，这几乎是传统的90公斤/小时平均值的两倍。
可以理解，本发明并不限于上述实施例，而是可以进行任何设计修改。
例如，尽管这些实施例允许通过喷射器的动作来吹走任何次品，然而也可能会吹走良品物体。另外，良品或次品由容器或回收托盘来接收，但也可以通过传送装置如振动传送器或传送带而被传递至后续生产工序或丢弃阶段。虽然在这些实施例中从一侧对物体进行检查，然而它们优选从装置的前后两侧进行检查。在后一种情况下，可从两侧围绕着待检查物体的下落路径在前后两侧处设置一对相互面对的检查装置。检查装置并不限于CCD摄像机，而可以为光传感器阵列，其中所需数量的光传感器沿着滑道的宽度方向以已知的方式排列。光传感器优选等间隔地设置，该间隔小于现有技术中所示的间距。
滑道和罩盖也不限于这些实施例中所述，而是可以根据设计应用在形状和尺寸上进行修改。
例如，滑道的(上)表面并不限于平面，而是可设置成如图5A中的a-1或a-2所示的构造，其具有在物体运动方向上延伸并以所需宽度等距隔开的平行肋，从而保证了物体向下运动的平滑性。作为另选，滑道可包括一排具有四边形或倒U形横截面的管，如图5A中的a-3或a-4所示，并设置成在上端和下端处均敞开且沿着物体的向下运动方向延伸。滑道可成形为在如图5B中的1b或1b’所示侧视图中在下端处具有朝外或朝内弯曲的区域。
罩盖并不限于如图1至4中所示实施例中的那些罩盖，而是可成形为具有朝内的突起，如图5C所示，使得在滑道的纵向中心或最下端处设有处于罩盖与滑道之间的狭窄通道2c或2c’。作为另选，罩盖的内侧并不限于平面，而是可成形为带有一排朝内突起的肋2d，其沿着滑道的宽度方向等间隔地设置，从而可沿着物体的向下运动方向相互间平行地延伸，如图5D所示。
另外，尽管滑道的数目在上述另一实施例中在上、下两级处为两个，但并不限于此，它的数目可以是一个或三个或更多。如上述另一实施例中所示的上、下两级处的两个滑道可允许重复进行检查操作或分别进行两个不同的检查操作，以便更精确地识别出次品。
权利要求
1.一种用于通过颜色来分选有色物体的按颜色分选装置，包括设置成与水平成一定角度的滑道，其用于允许物体在预定方向上从上至下地向下运动并从下端处离开；罩盖，其设置成距所述滑道的表面有一段距离并覆盖了所述滑道表面的至少一部分；检查装置，其设置成距所述滑道的下端有一段距离以监测从所述滑道下端释放出来的物体在所述预定方向上的运动，从而测定物体的颜色；鉴别装置，其与所述检查装置电连接以用于从所述检查装置所产生的颜色测量结果中判断物体是否具有特定的颜色；和分离装置，其设置成距所述滑道的下端有一段距离以便吹走被所述鉴别装置判定为具有特定颜色的物体，使得所述物体沿着与所述预定方向上的运动不同的路线而落下。
2.根据权利要求1所述的按颜色分选装置，其特征在于，所述滑道是平滑道，其具有大小与用于供给物体的宽度相符的平表面，和所述罩盖设置成距所述滑道的平表面有一段距离，由覆盖了所述滑道的至少一部分的片状体制成，并且成形为可限制所述物体的倾斜运动，使得所述物体可沿所述滑道的平表面整齐地向下运动。
3.根据权利要求1或2所述的按颜色分选装置，其特征在于，所述滑道相对于水平的角度处于60°至85°的范围内。
4.根据权利要求1到3中任一项所述的按颜色分选装置，其特征在于，所述装置还包括静电消除器，其设置在所述滑道上端处的用于供给物体的装置之上，并设置成可消除物体所带的静电。
5.根据权利要求1到4中任一项所述的按颜色分选装置，其特征在于，从上至下地设置了两个或多个所述滑道，各所述滑道均带有所述罩盖、检查装置和分离装置。
全文摘要
提供了一种可对相对较轻、短、薄和质量较小并且很难通过任何已知方式来分选的物体进行分选的按颜色分选装置。该按颜色分选装置包括设成一定角度(α)以允许物体(W)在预定方向上向下运动并从下端中放出去的滑道(1)，设置成距滑道表面有一段距离并覆盖了至少一部分滑道表面的罩盖(2)，设置成距滑道下端有一段距离以用于监测从滑道下端释放出的物体(W)在预定方向上的运动从而测定物体(W)的颜色的检查装置(3)，与检查装置相连以用于从检查装置所产生的颜色测量结果中来判断物体是否具有特定颜色的鉴别装置，以及分离装置(4)，其设置成距滑道的下端有一段距离，以用于吹走被鉴别装置判定为具有特定颜色的物体(W)，使得物体沿着与预定方向上的运动不同的路线而落下。
文档编号B07B1/46GK1672815SQ200510063740
公开日2005年9月28日 申请日期2005年3月24日 优先权日2004年3月26日
发明者服部胜 申请人:服部胜