分拣物品的方法和装置制造方法及图纸

本发明专利技术使用一个滑槽（６）从选定的物品中分拣未选定的物品，滑槽上具有一个谷物分离段（３７，３８），用来排列物品的一个交叉段（４８），以及一个谷物稳定段（３９）；让激光器（１７）的激光线（８１）穿透物品；用光电检测器（１６）和处理器（９０）接收和分析透过物品的光，从中确定是不是选定的物品；并且用一个分离器（１５）来分离选定的和未选定的物品。（*该技术在2018年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
本申请是1996年9月13日提交的08/713702号申请的后续申请。本专利技术涉及到用来从选定的物品中分离未选定物品的方法和装置，包括从不需要的物品中分离出需要的谷物，坚果和豆子。食品加工工业中的许多领域涉及到从次等的物品中分拣具有较高市场价值的物品。例如，碾米，坚果加工和豆类加工工业都要对批量物品进行分拣，从中去除低质量或是不好看的物品。例如在碾米工业中，完整的谷物成品的价值很高。与完整的谷物相比，破碎谷物的市场价格要低得多。另外，在碾过的谷物中，破碎谷物等级在数量上的微小差别会明显地降低其质量等级。因此要从碾过的谷物中除去破碎的谷物并且低价销售。碾米工业包括两种主要的碾米方法生碾米和半熟碾米。生碾米是对粗米进行去壳和碾压，同时还要进行许多机械清洗和缺陷分离操作。按照半熟碾米方法，将粗米浸入热水，蒸热，干燥，去壳和碾压，同时还要进行许多机械清洗和缺陷分离操作。半熟加工的优点在于可以改善稻米的烹调质量和碾米产量。在生碾米中，碾过的米出现破碎的一部分原因是谷物的结构缺陷。在粗米中存在未成熟的谷物，白垩质的谷物和内部有裂纹的谷物。没有长成的未成熟谷物往往是薄弱易碎的。白垩质谷物存在白浆或是有时被称为白肚的不透明的心。白垩质是由于存在空气或者是由于在坯乳灌浆时不够密实所造成的。这种谷物很软并且易碎。裂纹的核是由于收割之前过分干燥或是湿度控制不适，机械收割的损伤，或者是收割后的某种损伤造成的。急剧和不受控制的湿度变化会在米核中造成机械应力。如果应力超过了米核的张力强度，就会产生裂缝或细裂纹。对于半熟碾米来说，白垩和裂纹的谷物都不会破裂，因为它们在热水处理期间几乎已经完全合拢了。因此，半熟碾米的整核产量比生碾米要高。如果生碾米机能够获得没有裂纹和白垩的米，也就消除了这一缺点。另一个例子是树生和土生坚果的加工业，坚果的产量会明显地受到异物和缺陷坚果的影响。异物和缺陷中包括但是并不仅限于原色的坚果，脱色的坚果，成形但却未成熟的坚果，坚果的表皮颗粒，玻璃，石头，金属，坚果外皮，果壳，梗和核。在坚果加工业中，利用机械破碎，吹风去掉果壳，从果壳物质中分离，并且按照密度-体积进行分类。这种工艺并不能从果肉中有效或是完全地去掉不需要的物质。在成品中仍然存在缺陷和异物，还需要通过进一步的努力将这种不理想的等级降低到一种可以接受的等级。生产这种高度分离物质所需要增加的基本设备和人力会给用户带来很高的成本。这样使坚果制品的生产商由于高质量坚果需要很高的加工成本而面临价格上的缺点。为了补偿一部分再加工和分离的成本，坚果制造商采用了电子分拣机来降低废物原料流中的成品量，以期提高总产量。进而用这些分拣机去掉异物，维持可以接受的质量等级。因此，制造商面临着在随着质量特征而变化的原料成本和最终成品的成本(或是量)之间的平衡问题。如果能够从技术上优化分拣设备的效率和基本成本，就能给制造商带来明显的优点。以下是与本专利技术的分拣方法有关的一些出版物。Massen等人的专利5524746公开了一种用于分拣粗米的装置，它采用光学监视器来检测在一个传送带上输送的不同颜色或是亮度的谷物，或者是不同大小和形状的谷物。当光学监视器检测到有缺陷的谷物时，就从一个喷嘴中射出一束空气，从传送带上除去这种谷物。Satake等人的专利5245188公开了一种采用开槽的滑槽来估算谷物等级的装置，在其中让单独的谷粒在下落时通过一个光源。检测器测量每个谷粒的反射和透视光，从中确定谷粒是否完整，有无划痕或是脱色。将劣质的谷粒吸离开槽的滑槽，通过不同的出口排出。Satake的专利4806764公开了一种用来估算谷物质量的装置，它采用了装有带通滤波器和用于测量反射光的检测器的红外光谱仪，用来测量预先选定的成分的含量百分数，诸如蛋白质，直链淀粉，支链淀粉，以及湿度等等。根据各种含量百分数来确定质量的估算值。Satake的专利4752689与前述的专利有关，但是还可以打印和显示出成分的实际含量百分数。Gillespie等人的专利4666045公开了一种用于水果分拣的坑的检测装置和方法，它采用一种带传感器的大范围透射扫描光束和一种带传感器的测量光束。通过分析从水果的各个点上透过水果的光量检测出坑。用一个喷射阀门去掉带坑的水果。Satake的专利4752666公开了一种用来在去壳或是带壳的谷物当中检测有裂纹的谷粒的一种装置，它使用了一个滑槽或是传送带，一个光源和两个光检测器。通过将透过一个被测谷粒的前半部分的光与通过其后半部分的光相比较来确定裂纹的谷粒。根据谷粒的位置，通过裂纹谷粒的一半的光比通过另一半的光要少。Pilesi等人的专利4196811是在每个颗粒从一个滑槽上下落时测量透射的光量来分拣颗粒。Murata的专利3871774是通过用激光照射谷粒并且测量由激光束发出的透过谷粒的光来检测带壳谷粒中的裂纹。在扫描到裂纹时，透过谷粒的光量就会减少。该专利没有涉及到分拣谷物的方法，激光线，用来分离谷物以便于检测的装置，谷物稳定装置，或者是任何使专利技术更具有商业价值的特征。Fraenkel的专利3197647是通过测量透过每个谷粒的光来分拣生米和熟米。Twamley的专利1031669是通过发射穿过核心的光来测量核心的成熟度。Brizgis等人的专利4713781是通过用长波紫外线辐射来照射谷粒而分析出受损的谷粒，让受损部位暴露的淀粉发出荧光。用荧光的量来确定谷粒的受损程度。总而言之。物品的分拣设备可以大致归纳成两类重力滑槽型和传送带型。重力滑槽型是将物流分离并且输送到用来使物品下滑通过一个“v”形管道滑槽后排成一行的多个平行滑槽。这样做的意图是让物品以每次一件的形式出现在一个检测器前面。这种方法的负面结果是当物品开始沿着滑槽下滑时无法加以适当的控制。这样就会使滑槽的排放速度和间隔发生变化。这些因素和在一起就会使单个的物品沿着滑槽摆动不定，不能准确地对准检测器。而这种对准对于分拣机能否检测和准确地排出不需要的物品是至关重要的。在物品通过检测器时用来照射物品的光源可以是白炽灯或是荧光灯。可以看到的缺陷类型是由光源的波长和/或检测器上适当的滤波而确定的。传送带型的分拣机是将物品送上一个高速传送带(大约是150米/分)，将物品分散成彼此不接触的单件。在传送带的端部，当物品自由下落时对物品进行照射和检测。从这一点上弹出不需要的物品。照射光源可以采用荧光灯或是激光源。通过采用滤波和/或特定波长的光源还可以获得特定的波长。用激光器照射的方法是使用激光器产生一个光束，光束在一个多面旋转镜片的反射而产生一条穿过传送带的光。由于这种光线实际上只是在传送带上移动的一个光点，在物品通过时并不能照射到完整的物品。这样就会使可能的最高精确度直接正比于每件物品受到扫描的次数。无论是哪一种情况，使用激光器可以用更强的光照射坚果，以便降低检测系统的灵敏度要求。激光器是一种相干光源。它可以选择使用特定波长的光，使装置能够针对特定的不需要的物质。从上文的说明中可以看出，如果让物品反复出现在检测器前面并且用激光器多次扫描或是采用连续发光的激光器就可以改善检测器的精度。按照上述已公开的惯用的装置或是方法不可能以满足商业用途的效率来分拣许多物品。对于商业用途来说，必须以最小的误差快速完成对物品的估算。按照上文所述的现有技本文档来自技高网...

【技术保护点】
用来从选定的物品中分拣未选定物品的一种装置包括：用来限定上述物品路径的一个滑槽，上述滑槽的截面使上述物品定向，上述滑槽具有用来在上述滑槽上的上述物品之间产生间隙的一个分离段，上述滑槽具有一个稳定段，上述滑槽还具有一个端部；用来分析上 述物品的一个分析区；具有一条激光线的光源装置，上述激光线透过上述物品或是从通过上述分析区的上述物品上反射；一个定位的光检测装置，用来接收透过或是从上述物品反射的激光线；用来确定选定和未选定物品的一个分析装置，上述分析装置被耦合到 上述光检测装置；以及用于从选定物品中分离未选定物品的一个分离装置，上述分离装置被耦合到上述分析装置。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：TJ诺瓦克，KH科洛姆波瓦拉，小RO布兰德特，RA佩茨，
申请(专利权)人：宾叔父有限公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]