(57)【要約】  粒子状の製品の流れ（２５）が濃縮器（２６）を通過し、環状で垂直に向く製品の流れ（３２）を作る内側（３０）および外側（３１）の製品ガイドを備えるコリメータに、製品を環状の一層の状態で均等に分配する、コニカル状の分配プレート（２７）上に製品を供給する分類装置を提供する。製品の流れ（３２）の環の中に位置して、回転のためモータ（３５）によって駆動されて環状検知領域（３６）内の製品を走査するビームスプリッティングミラー（３４）をその下に搭載する、検知器および光学ボックス（３３）を配置する。検知領域（３６）を通過する製品は、ソースと衝突し、反射または透過強度信号（３７）が検知器および光学ボックス（３３）内の検知器によって測定される。分類された製品は、生産物の流れから、検知器および光学ボックス（３３）の検知器によって制御される制御手段に応じて駆動可能なリジェクタ（４０）の対応する１つによって除去される。分類された製品（４１）は、シュート（４２）に入り、分離プレート（４３）の一方のサイドに到達する。残りの製品は妨害されていない状態でシュート（４４）内に続く。【選択図】図１
2007503294.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
実質的に水平方向の周辺端部によってバウンドされた実質的にコニカル状の表面を有するボディー部材を超えて粒子状物質を軸方向に流すことによって、それにより前記流れが重力により前記端部から実質的に垂直方向を向く、少なくとも一部が環状で実質的に一層の粒子状物質の流れを形成し；
前記ボディー部材の前記環状の流れの下降流内の実質的な中心に位置する光学部材を有する検知器を駆動し、それにより、流れの全ての部品から前記検知器までのパス長さが実質的に一定となり、前記検知器は前記流れの中の粒子に分類基準を適用するよう選択され；
前記検知器に応じて分類手段を駆動し、前記流れの中の粒子を基準に従って分類する；工程を備えることを特徴とする分類方法。
【請求項２】
実質的に水平方向の周辺端部によってバウンドされた実質的にコニカル状の表面を有するボディー部材と；
前記流れの表面に対する粒子状の物質の供給器であって、前記供給器が選択され、それにより、前記粒子状物質が、前記周辺端部を軸方向に通過し、重力により前記端部から実質的に垂直方向を向き、少なくとも一部が環状で実質的に一層の流れを形成する供給器と；
前記ボディー部材の前記環状の流れの下降流内の実質的な中心に位置する光学部材を有する検知器であって、それにより、流れの全ての部品から前記検知器までのパス長さが実質的に一定となり、前記流れの中の粒子に分類基準を適用するよう選択された検知器と；
前記検知器に応じて分類手段を駆動し、前記流れの中の粒子を基準に従って分類する分類手段と；を備えることを特徴とする分類装置。
【請求項３】
前記粒子が環状の流れに形成される、請求項２に記載の分類装置。
【請求項４】
前記粒子の流れがボディー部材の端部を通過し、ボディー部材の下降流に検知領域を入れ、光学部材を含む、請求項２に記載の分類装置。
【請求項５】
前記粒子の流れがソースを実際に効果的に回転させることで放射され、検知器が前記放射物の反射したまたは透過した物質の強度を検知する、請求項４に記載の分類装置。
【請求項６】
前記ソースが、粒子の流れを粒子流れの方向に対し正規な方向に走査する、単色のポイントソースのビームである、請求項５に記載の分類装置。
【請求項７】
前記反射した光がフィルターにかけられ、要求された周波数以外の全ての周波数を除去し、検知した信号を単色とする、請求項６に記載の分類装置。
【請求項８】
前記フィルタリング処理が、要求された周波数のバンドのみを透過する、１つあるいはそれ以上のバンドパス光学フィルターを使用して行われる、請求項７に記載の分類装置。
【請求項９】
前記フィルタリング処理が、要求された周波数のバンドのみを反射する、１つあるいはそれ以上のバンドリジェクト光学フィルターを使用して行われる、請求項７に記載の分類装置。
【請求項１０】
前記検知された光が多彩色である、請求項５に記載の分類装置。
【請求項１１】
前記多彩色の光が回折格子によってスペクトルに分解され、前記検知器が前記スペクトルを判断するために設けられた複数の検知部材を備える、請求項１０に記載の分類装置。
【請求項１２】
前記検知部材が、光電装置、ＣＣＤアレイ、光電感受測定装置から選択される、請求項１１に記載の分類装置。
【請求項１３】
前記分類手段が、前記検知器に反応し、選択した粒子に衝突して前記粒子を前記流れからずらすよう設けられた、１つあるいはそれ以上のリジェクタを備える、請求項２から１２のいずれか１項に記載の分類装置。
【請求項１４】
前記１つあるいはそれ以上の各々のリジェクタが、前記検知器による検知に応じて発生された信号に応じて検知された粒子を粒子の流れからリジェクトする、空気ブラストを発生するための手段を備える、請求項１３に記載の分類装置。
【請求項１５】
前記リジェクタが一列のエアバルブを含む環状のマニフォールドを備え、各バルブが、粒子の流れに対しほぼ９０°で対向し、製品の流れに対し実質的に平行に対向し、それらからのクリアランスのギャップとオフセットして設けられる、請求項１４に記載の分類装置。
【請求項１６】
前記リジェクタが一列のエアバルブを含む環状のマニフォールドを備え、各バルブが、粒子の流れに対しほぼ９０°で対向し、製品の流れに対し実質的に平行に対向し、それらからのクリアランスのギャップとオフセットして設けられ、前記エアバルブが前記流れの方向の列の間に整列し、それにより、整列したエアバルブが、選択された粒子に連続的に衝突するよう連続的に駆動される、請求項１４に記載の分類装置。
【請求項１７】
少なくとも材料の環状の流れの一部を形成し；
検知器により少なくとも環状の流れの一部における材料からの放射を検知し、実質的に流れのすべての部分からの放射が、環状の流れから検知器までの距離と実質的に同じ距離だけ移動し；
検知した放射に応じて分類メカニズムを駆動して流れ中の材料を分類する；ことを特徴とする分類方法。
【請求項１８】
放射が少なくとも環状の流れの一部に対し実質的中心に位置する光学部材によって受け取られ、光学部材は放射を検知器の方向に向ける、請求項１７に記載の分類方法。
【請求項１９】
光学部材が回転可能なミラーを備える、請求項１８に記載の分類方法。
【請求項２０】
少なくとも材料の環状の流れの一部を形成するための手段と；
実質的に流れのすべての部分からの放射が、流れから検知器までの距離と実質的に同じ距離だけ移動した後、少なくとも環境の流れの一部における材料からの放射を検知するための検知器と；
検知器によって検知された放射に応じて流れ中の材料を分類するための分類メカニズムと；を備えることを特徴とする分類装置。
【請求項２１】
光学部材が、環状の流れが環状の流れ中の材料から放射器へと放射を方向付けるために作成されたとき、環状の流れに対し実質的中心に設けられる、請求項２０に記載の分類装置。
【請求項２２】
光学部材が回転ミラーを備える、請求項２１に記載の分類装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は分類装置及び方法に関するものである。
【０００２】
本発明は、限定的ではないが特に、石炭や生産物のようなバルク状の材料を分類するための装置及び方法の応用に関し、説明の目的で、そのような応用に言及する。
【背景技術】
【０００３】
流れを実質的な単層に転換し、単層をセンサアレイに通して流れ中の粒子を同定し、その同定結果に基づいて流れを処理することによって、流れ中の材料を分類する十分に発展した先行技術がある。処理の方法は、流れから同定した粒子を抽出または排出すること、または、同定した粒子を積極的に変更すること、を含む。
【０００４】
一般的に、先行技術に従う分類装置は、図１の比較例に示すような平坦で単層の生産物の流れを備える。この生産物の流れ１０は、水平、垂直あるいはそれらの間のいかなる角度をもとりうる。生産物の流れが検知領域１１を通過することで、生産物はソースビーム１２と衝突する。反射または透過強度信号１３は、次に、検知器１４で測定される。
【０００５】
単一のポイントソースまたは各種の色のそれぞれに対し少なくとも単一のポイントソースの使用で得られる種々の効果がある。しかし、不利益を与える基本的な原理があり、それから派生する問題は完全には評価されていない。流れの進行方向を横切る流れの幅に内在する限定があり、そのような限定は、検知器に近接した流れに対し、先ず第１に流れからのソースの距離によって、第２に流れの幅によって、決定される。
【０００６】
光が生産物上に照射され生産物から反射される角度は、全体の検知領域で観察するすべてのポイントに対し異なっている。Ｉを最終強度、Ｉ０を初期強度、ｄを距離としたときの、逆四角形の原理Ｉ＝Ｉ０／ｄ２による。反射光またはその他の反射信号が、ポイントソース（この例では生産物）からの距離においてｘの強度で測定されたとする。その距離で２回測定を繰り返すことで、信号は、媒体のロスを無視できるｘで測定された信号の（１／４）ｘまたは（１／４）となる。
【０００７】
図１において、反射した信号の運行距離がさらに増加すると、生産物が検知領域の中心から離れていくことがわかる。そのため、測定された信号強度は検知領域の場所によって異なっている。２つの同じ生産物が検知領域の１つは中心にもう１つは端部に置かれ、戻ってくる強度信号を比較すると、中心の強度が検知領域の端部の同じ生産物の強度よりも大きいことがわかる。そのため、生産物で反射した信号または特性は検知領域中のその位置に依存して異なる。
【０００８】
生産物を検査するために、および、生産物が使用可能か不可能かを判断するために、この技術を使えるようにするためには、装置の電気関係の決定と同じように生産物の特性を知らなければならない。これを補うために、いくつかのシステムでは信号を伝達する複雑な予備処理を行うことで、生産物が位置によらず同じ特性を持つようにする。他の方法では逆四角形の効果を補うためにダイアフラムを使用し（ＷＯ９８／４４３３５０の特許明細書を参照）、それにより反射した信号が線形となるように反射した信号の総量を減らしている。これにより、どの場所から反射した信号も検知領域の先端部での最も弱い信号と同じになるよう減らしている。
【０００９】
信号強度は検知信号の幅が増加するとともに減少し、そのため、検知領域の利用可能な幅には内在された制限がある。この制限は、検知領域の先端部での生産物の反射した信号強度が使用できなくなるポイントまで幅が増加したときである。
【００１０】
また、より大きな項目は影を作ることである。これは流れの中心ではそれほど重要な問題ではないが、中心から離れて入射角が大きくなると、検知領域の中心よりも、個々の粒子が他の粒子の部分的な影となる結果となる。そのため、流れの外側の部分は信号強度の減少に耐えるだけでなく、影ができることによる信号のロスの増加にも耐える必要がある。
【００１１】
発明の簡単な開示
本発明のある実施例は、広義には、
実質的に水平方向の周辺端部によってバウンドされた実質的にコニカル状の表面を有するボディー部材を超えて粒子状物質を軸方向に流すことによって、それにより前記流れが重力により前記端部から実質的に垂直方向を向く、少なくとも一部が環状で実質的に一層の粒子状物質の流れを形成し、；
前記ボディー部材の前記環状の流れの下降流内の実質的な中心に位置する光学部材を有する検知器を駆動し、それにより、流れの全ての部品から前記検知器までのパス長さが実質的に一定となり、前記検知器は前記流れの中の粒子に分類基準を適用するよう選択され；
前記検知器に応じて分類手段を駆動し、前記流れの中の粒子を基準に従って分類する；工程を備えることを特徴とする分類方法に関するものである。
【００１２】
本発明の他の実施例は、広義には、
端部によってバウンドされた実質的にコニカル状の表面を有するボディー部材と；
前記流れの表面に対する粒子状の物質の供給器であって、前記供給器が選択され、それにより、前記粒子状物質が、前記周辺端部を軸方向に通過し、少なくとも環状の流れを形成する供給器と；
前記ボディー部材の前記環状の流れの下降流内の実質的な中心に位置する光学部材を有する検知器であって、それにより、前記流れの中の粒子に分類基準を適用するよう選択された検知器と；
前記検知器に応じて、前記流れの中の粒子を基準に従って分類する分類手段と；を備えることを特徴とする分類装置に関するものである。
【００１３】
本発明のさらに他の実施例は、広義には、
粒子状物質の流れを形成し；
前記流れの上に光学検知器アセンブリを駆動させ、前記光学センサアセンブリが、放射源と少なくとも１つの格子状のモノクロメーターを有する検知器とを備え、前記流れの中の粒子に分類基準を適用するよう選択され；
前記光学検知器に応じて分類手段を駆動し、前記流れの中の粒子を基準に従って分類する；工程を備えることを特徴とする分類方法に関するものである。
【００１４】
本発明のさらに他の実施例は、広義には、
粒子状物質の流れを形成し；
前記流れの上に検知器アセンブリを駆動させ、前記検知器アセンブリは、前記流れの中の粒子に分類基準を適用するよう選択され；
前記検知器アセンブリに応じて複数の流体ジェット分類手段のアレイを駆動し、衝突により前記基準に従って前記流れ中の粒子を分類し、前記アレイが前記粒子を分類するために一斉にあるいは連続的に駆動可能である；工程を備えることを特徴とする分類方法に関するものである。
【００１５】
本発明のさらに他の実施例は、広義には、
粒子状物質の流れを形成する連続供給器と；
前記流れの上の光学検知器アセンブリであって、前記光学センサアセンブリが、放射源と少なくとも１つの格子状のモノクロメーターを有する検知器とを備え、前記流れの中の粒子に分類基準を適用するよう選択されるアセンブリと；
前記基準に従って前記流れの中の粒子を分類するための、前記光学検知器アセンブリい応じる分類手段と；を備えることを特徴とする分類装置に関するものである。  
【００１６】
本発明のさらに他の実施例は、広義には、
粒子状物質の流れを形成するための手段と；
前記流れの上の検知器アセンブリであって、前記流れの中の粒子に分類基準を適用するよう選択される検知器アセンブリと；
前記検知器アセンブリに応じる複数の流体ジェット分類手段のアレイであって、衝突により前記基準に従って前記流れ中の粒子を分類し、前記アレイが前記粒子を分類するために一斉にあるいは連続的に駆動可能であるアレイと；を備えることを特徴とする分類装置に関するものである。  
【００１７】
発明の詳細な説明
本発明の背景において、「実質的にコニカル状の流れの表面」との文章は、ボディー部の上流部から周辺の端部へテーパーを有するタイプの固定の表面、または、そのような固体の部分を意味するものとして用いられる。本発明におけるボディー部の上の粒子の流れの一例は、重力によりコーンの基部の周辺で環状の流れにボディー部を落とすように通過するような、重力によりコーンのポイント上を通過する粒子のことである。従って、ボディー部材が円錐コニカル形状の一部であること、あるいは、楕円形または多角形の様な円以外の基部を有すること、が当業者であれば理解できるであろう。同様に、「環状の流れ」の語句は、上述した記載によって成長する全ての流れを含み、ボディー部分の周辺形状によって実質的に決定される。
【００１８】
検知器アセンブリは分類のための適切な識別を行うよう選択される。例えば、検知器は、粒子の流れ中の不要な物質を検知するための方法を提供するよう選択される。あるいは、センサは、流れの中の選択された粒子にタグをつけたり変換するよう選択される。
【００１９】
粒子は環状で実質的に一層の流れに形成される。あるいは、粒子は厚い流れに曝され、１つ以上のセンサアセンブリが使用され、局部的な乱気流が粒子を検知のためのセンサアセンブリのどれか１つに提供する。流れは選択された方向を向く。例えば、粒子状物質は、選択された方向に通過するガスの流れの中に移動して流動化する。しかし、本発明はボディー部が実質的に水平の周辺端部を有する装置で最も使用されると思われる。
【００２０】
粒子がボディー部の端部を通過すると、ボディー部材の下流側に位置して検知器アセンブリを備える検知領域に入る。検知器アセンブリは検知器により粒子の流れをアクティブスキャンするソースを備える。あるいは、検知はパッシブスキャンによる。
【００２１】
検知器アセンブリは、多くの場合、粒子の流れが実際のあるいは効果的な回転ソースによって照明され衝突するアクティブスキャン手段を備え、反射したあるいは透過した強度信号が次に検知器により測定される。
【００２２】
ソースが流れの通路の中心に位置し、検知器が同様にポイント検知器として位置するか内部に位置するか（反射または放射または散乱）外部に位置する（透過または硼砂または散乱）、ポイントソース検知器アセンブリの効果は、等距離が、粒子のソースから検知器までの通路距離が全ての粒子に対し基本的に同じであることを意味する点にある。もちろん、ソースが複数のソースの環状のアレイを備える全ての等価な構成が、環状の流れの軸に位置する単一のポイントソースを使用する例と同じ目的を達成できる。
【００２３】
環状の流れの概念は、重力によって装置を通過する石炭のような物質に適する装置で具現化される。内部供給タイプのシュートのような適切な手段により供給される、実質的にコニカル状の散乱プレートが設けられる。散乱プレートは、生産物を検知領域に対し均一で１層にするために使用される。生産物ガイドプレートは、正確な生産物の流れを確保するために使用される。コニカル状の散乱プレートの角度及び表面は生産物に依存し、生産物の特性に合うように設計される。内部供給タイプのシュートは、散乱プレートを横切る均一な分布が最大限得られるよう調製可能である。反射したあるいは等価した強度信号は、次に、検知器で測定される。決定がなされ、受け入れられないと判断された場合は、生産物は生産物の流れからリジェクタ手段により除去される。
【００２４】
リジェクタによりその経路または他の特性が変化されたリジェクトされた生産物は、廃棄のために分離プレートなどの分離側に配置されたリジェクトシュートなどに運ばれる。残りの受け入れられた生産物は、収集のために受け入れシュートなどに妨害されることなく連続して供給される。
【００２５】
実行中、検知領域にいずれの場所に置かれた同一の生産物も、生産物から同じ反射信号またはサインを示す結果となる。本発明の好ましい実施例においては、ソースおよび／または検知器から生産物までの距離が常に同じため、逆四角形の法則の影響はない。円形状または環状の生産物の流れにおいては、生産物から検知器までの半径または距離は一定である。生産物からの角度のある反射がないため、影はまた最小限となる。
【００２６】
センサ装置は光を使用するものであり、粒子の流れの方向に対し規定の方向に粒子の流れを走査する公知の単色のポイントソースビームの形式のものを使用する。生産物上に焦点を合わせる光のポイントソースを使用する公知の光学分類システムのように、このポイントソースはレーザ光や他のいかなるポイントソースで構成される。結果としての反射光はフィルターにかけられ、単一の単色を反射させるために必要な波長以外の他の全ての波長を除去する。これは従来と同様に、必要な波長のみを透過して強度の測定のために反射強度の残りは反射して廃棄するバンドパスフィルターで行うことができる。光学的なセットアップに依存して、必要な波長が反射され測定され、透過した強度を基本的に廃棄するバンドリジェクトフィルターを用いた反対の構成でも達成することができる。
【００２７】
ある場合、粒子の流れからの反射信号は異なる波長のバンド（多色）に分割され次に検知機によって測定される必要があり、選択のための分類がこのアプローチを使用する。これらの異なる波長の強度の組み合わせは、分類手段が動作する生産物の典型的なパターンまたはサインを構築する。
【００２８】
バンドパスフィルターまたはバンドリジェクトフィルターの使用は、いくつかの制限を有する。第１に、これらの使用は光学フィルターが分離するよう設計された波長のみしか分離できない。第２に、光学的なバンドパスフィルターおよびバンドリジェクトフィルターは透過および遮断のための損失を有している。たくさんのフィルターを連続して配置して、第１のバンドリジェクトフィルターが望ましい波長を除去するものとする。そして、残りの波長は強度の損失とともに光学フィルターを通過しあるいは透過するものとする。すると、光が透過または反射する毎に強度の損失が発生する。フィルターは、残りの波長を維持する透過損失の合計が使用できない程度になるまでしか、追加することができない。そのため、フィルターの数および測定可能な分離した波長の数に物理的な限度がある。
【００２９】
分類装置の光学系における回折格子の使用は、光学的なバンドパスおよびバンドリジェクトフィルターの効果の制限を減少させることができ、特に、従来のシステムで大きな不利益であった逆四角形の法則を内在的に避ける本発明の円形状の走査構造に好適である。
【００３０】
回折格子を使用するシステムがセンサ手段のコアとして使用される装置において、ポイントソースによって走査された場合の検知領域を通過する粒子の流れからの結果としての反射光（多色）は、回折格子の表面上に投影される。回折格子は光をスペクトルに回折するよう設計されている。このスペクトルは、フォトマルチプライヤー、ＣＣＤアレイまたは他の光電感知測定装置のいくつかを使用して、別れた場所で測定される。これは、回折格子での単一の強度損失のみで、希望とするいかなる波長での強度の測定を可能とする。回折格子の物理的な大きさ、ミリメータ毎の溝およびブレーズ角度は、装置の要求を満たすよう変更することができる。
【００３１】
分類装置はいかなる好適な形式をもとることができる。現状の分類装置は、一列のエアーバルブを備えるマニホールドから発生するエアーブラストの使用によって、単一層から不要な物質をリジェクトする装置などに使用される。各バルブは粒子の流れに対し約９０°の方向を向いている。バルブの列は通常生産物の流れに対し平行であり、クリアランスギャップ分だけオフセットしている。不要な物質は、それぞれの光の反射またはサインに大きな相違があるとき、良品の流れの中で検知される。
【００３２】
不要な物質が検知されると、センサ入力は、対応するエジェクタを動作させるために使用される信号を発生するために使用される。この信号は時間で制御されており、不要な生産物はエジェクタが動作する時エジェクタの正面に位置する。エジェクタあるいは多数のエジェクタ（より大きな生産物の場合）からの凝縮された空気のジェットは、力を生産物の表面に適用し生産物を偏向させる。より重い生産物の経路を偏向させるためには、より大きな力または力を適用させるためのより長い時間が必要となる。エジェクタは固定され生産物が移動するため、エジェクタが動作し始めて力を不要な生産物に適用するために限られた時間しかない。エジェクタの正面で時間内に不十分な力しか生産物に適用できない場合は、より高いエアー圧力および／またはより大きなエジェクタを使用するしか他の方法はない。この付加する圧力は、検査領域に浸入して反射または透過信号を減少する多数のダスト、水滴などを発生する。付加するエアー圧力はまた生産物にダメージを与える。
【００３３】
従って、より大きなおよび／またはより重い生産物の場合、それぞれのエジェクタが選択された粒子に連続的に衝撃を与えるよう構成され、流れの方向に実質的に沿うラインに配置されたエジェクタの別の特別な列を組み合わせることができる。そのため、生産物の各ピースは、生産物が各エジェクタを通過すると連続してエアーのジェットを発生する、１つのエジェクタだけでなく複数のエジェクタを有する。各エジェクタによって発生するために必要とされる力は少なくなるが、付加されたエジェクタの影響が単一のより力の強いブラストと同じ偏向力を与える。これは、エアー圧力の低減そのためにダスト、水および生産物の劣化の低減を可能とする。バルブの付加される列の数は生産物および適用する装置に依存する。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
本発明が簡単に理解できそして実際の効果を得られるように、参照番号を、本発明の好適な実施例を示す図面に付す、ここで：
【図１】図１は、先行技術の走査装置の図である；
【図２】図２は、本発明の方法で使用される走査の概念図である；
【図３】図３は、本発明の装置の側面図である；
【図４】図４は、本発明の方法で使用する複数バンドパス検知の概念図である；
【図５Ａ】図５Ａは、本発明の方法で使用する回折格子に基づく検知の概念を示す斜視図である；
【図５Ｂ】図５Ｂは、側面から見た、図５Ａの回折格子に基づく検知の概念である；
【図６】図６は、本発明の装置で使用することのできる先行技術のエジェクタの操作の手順を示す図である；
【図７】図７は、本発明の装置で使用することのできる新しいエジェクタアレイの操作の手順を示す図である。
【００３５】
先行技術を示す図１は、この明細書の前段ですでに議論している。
【００３６】
図２は本発明に対する理論上の基礎を示しており、実線の矢印２０によって示される方向の、生産物の流れは、実質的に軸方向に位置する検知器２２を通って環２１の方向を向く。独立した粒子２３は入射してくる放射を検知器２２に反射し、反射ビーム２４は粒子２３の特性である特性または品質（強度などのような）を有する。
【００３７】
図３において、環状の流れの概念の実施例が示されており、粒子生産物の流れ２５は、濃縮器２６によって濃縮され、生産物をコニカル状の散乱プレート２７の頂点上に供給する。散乱プレート２７は、入子になった形状の、同軸形状の、対向した形状の、円錐台形状の内側３０および外側３１の生産物ガイドを備えるコリメータに生産物を均一で環状の１層として供給し、環状で垂直方向を向く生産物の流れ３２を作りだす。
【００３８】
環状の生産物の流れ３２内に、モータ３５によって駆動されるとともに環状の検知領域３６において生産物を走査するビームスプリッティングミラー３４がその下に搭載される内側検知器および光学ボックス３３を備える検知器アセンブリが配置される。検知領域３６を通る生産物はソースと衝突し、反射したまたは透過した強度信号３７が次に検知器および光学ボックス３３の検知器によって測定される。
【００３９】
決定がなされ、受け入れられないと判断された場合は、生産物は、生産物の流れから、検知器および光学ボックス３３の検知器によって制御される制御手段に応じて駆動可能な複数のリジェクタ４０の対応する１つによって除去される。
【００４０】
リジェクタ４０によりその経路または他の特性が変化されたリジェクトされた生産物４１は、リジェクトシュート４２に入り、分離プレート４３の一方の側面に運ばれる。残りの受け入れられた生産物は、収集のために受け入れシュート４４に妨害されることなく連続して供給される。
【００４１】
これらの光学分類システムは生産物上に焦点を合わせる光のポイントソースを使用し、このポイントソースはレーザ光や他のいかなるポイントソースで構成される。結果としての反射光はフィルターにかけられ、必要な波長（単色）以外の他の全ての波長を除去する。これは、通常、必要な波長のみを透過して強度を測定して残りを反射して廃棄するバンドパス光学フィルターで行うことができる。光学的なセットアップに依存して、必要な波長が反射され測定され、透過した強度を基本的に廃棄するバンドリジェクトフィルターを用いた反対の構成でも達成することができる。
【００４２】
図４において、生産物からの結果としての反射信号４５は、連続するキャプチャーフィルター４７によって異なる波長のバンド（多色）に分割され、次に、単色のビーム５０は検知器４６によって促成される。これは異なる波長で光の強度を判断するためである。これらの異なる波長の強度の組み合わせは、分類のためのエレクトロニクスが判断する生産物の典型的なパターンまたはサインを構築する。
【００４３】
図４を参照して記載された、バンドパスフィルターまたはバンドリジェクトフィルターの使用は、いくつかの制限を有する。第１に、光学フィルターが分離するよう設計された波長のみしか分離できない。第２に、光学的なバンドパスフィルターおよびバンドリジェクトフィルターは透過および遮断のための損失を有している。透過または反射損失は、製造者から手に入れることができる光学的な特性によって決定される。たくさんのフィルターを連続して配置して、第１のバンドリジェクトフィルターが望ましい波長を除去するものとする。残りの波長は光学フィルターを通過しあるいは透過し、強度の損失が発生する。これは次に各光学フィルターで繰り返される。光が透過または反射する毎に、強度の損失が発生する。フィルターは、残りの波長を維持する透過損失の合計が使用できない程度になるまでしか、追加することができない。そのため、フィルターの数および測定可能な分離した波長の数に物理的な限度がある。
【００４４】
図５Ａおよび５Ｂに示されているような、分類装置の光学系での回折格子の使用は、光学バンドパスおよびバンドリジェクトフィルターの効果の制限を減少する。検知領域３６の生産物からの結果としての反射光（多色）３７は、モータ４８によって駆動される回転走査ミラー４９によって反射され検知器および光学系ボックス３３に導かれる。ビームは次に固定ミラー５２上を通過し、回折格子５１の表面上に投影される反射ビーム５３を作成する。回折格子は光をスペクトル５４に回折するよう設計されている。このスペクトルは、フォトマルチプライヤー、ＣＣＤアレイまたは他の光電感知測定装置５５のいくつかを使用して、別れた場所で測定される。これは、回折格子での単一の強度損失のみで、希望とするいかなる波長での強度の測定を可能とする。この損失は製造者から手に入れることができる光学的な特性によって判断される。回折格子の物理的な大きさ、ミリメータ毎の溝およびブレーズ角度は、装置の要求を満たすよう変更することができる。
【００４５】
現状の分類装置は、比較例である図６に示されるように、一列のエアーバルブ６０を備えるマニホールドから発生するエアーブラストの使用によって、不要な物質をリジェクトする。各バルブ６０は生産物６１に対し約９０°の方向を向いている。バルブの列は通常生産物の流れに対し平行であり（生産物の流れの角度は無関係である）、クリアランスギャップ分だけオフセットしている。不要な物質は、それぞれの光の反射またはサインに大きな相違があるとき、良品の流れの中で検知される。
【００４６】
不要な物質が検知されると、エレクトロニクスは、対応するエジェクタを動作させるための信号を送る。この信号は時間で制御されており、不要な生産物はエジェクタが動作する時エジェクタの正面に位置する。エジェクタあるいは多数のエジェクタ（より大きな生産物の場合）からの凝縮された空気のジェット６２は、力を生産物の表面に適用し生産物を偏向させる。より重い生産物の経路を偏向させるためには、より大きな力または力を適用させるためのより長い時間が必要となる。エジェクタは固定され生産物が移動するため、エジェクタが動作し始めて力を不要な生産物に適用するために限られた時間しかない。エジェクタの正面で時間内に不十分な力しか生産物に適用できない場合は、より高いエアー圧力および／またはより大きなエジェクタを使用するしか他の方法はない。この付加する圧力は、検査領域に浸入して反射または透過信号を減少する多数のダスト、水滴などを発生する。付加するエアー圧力はまた生産物にダメージを与える。
【００４７】
より大きなおよび／またはより重い生産物に対し、図７に示すように、エジェクタ６３を垂直方向に間隔をあけて配置した特別な列を組み込んだエジェクタの配置がある。そのため、生産物６１の各ピースは、生産物が各エジェクタを通過すると連続して発生するエアーのジェット６２を有する。各エジェクタによって発生するために必要とされる力は少なくなるが、付加されたエジェクタの影響が単一のより力の強いブラストと同じ偏向力を与える。これは、エアー圧力の低減そのためにダスト、水および生産物の劣化の低減を可能とする。バルブの付加される列の数は生産物および適用する装置に依存する。
【００４８】
上述した実施例（比較例は除く）に従う装置および方法は、多量でいかなる種類の自由に流動するバルク状の材料をも検査できる技術、そして、検査領域の全領域にわたって最適で均一な感度、及び、大変経済的な方法で不要または必要な物質の分類を保証する技術、を提供する。
【００４９】
また、そこを通ってソースが照明し、信号が通過する媒体の透過率に影響を与えるプロセスの条件は、しばしば、距離に対する信号の直線性を減少する。本実施例において、流れを走査する全てのポイントに対し信号が伝わる距離が同じであるため、そのような影響をキャンセルすることができる。
【００５０】
上述した実施例では本発明を図示できる一例として与えられているが、当業者にとって明らかな変形および変更は、付与されたクレームで規定される本発明の広いスコープおよび範囲内に入ると考えられることは、もちろん、理解できるであろう。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図６】
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【図７】
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【国際調査報告】
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