(57)【要約】  個別の物体を選別するシステム内で使用するための除外デバイスであって、物体の軌道を変えるように構成された少なくとも１つの方向転換デバイスと、使用の際に少なくとも１つの前記個別の物体が３つの通路のうちの１つに沿って通過するように方向転換デバイスを少なくとも３つの個別の位置間で駆動するように構成された駆動手段とを備える除外デバイス、及び個別の物体を選別する方法であって、方向転換デバイスを３つの個別の位置のうちの１つに位置付けるステップと、前記方向転換デバイスが前記３つの個別の位置のうちの２つに位置付けられた場合に少なくとも１つの前記個別の物体の軌道を変えるステップとを含む方法。
2014533604.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
個別の物体を選別するシステム内で使用するための除外デバイスであって、
物体の軌道を変えるように構成された少なくとも１つの方向転換デバイスと、使用の際に前記個別の物体が３つの通路のうちの１つに沿って通過するように前記方向転換デバイスを少なくとも３つの個別の位置間で駆動するように構成された駆動手段と
を備える除外デバイス。
【請求項２】
前記少なくとも１つの方向転換デバイスが、前記少なくとも３つの個別の位置のうちの少なくとも２つにある場合に前記少なくとも１つの物体に接触するように構成された、請求項１に記載の除外デバイス。
【請求項３】
物体を前記物体が落下中に選別するように構成された、請求項１に記載の除外デバイス。
【請求項４】
前記少なくとも１つの方向転換デバイスがパドルを備えた、請求項１又は２に記載の除外デバイス。
【請求項５】
前記少なくとも１つの方向転換デバイスが、投入口、及び前記少なくとも３つの個別の位置間で駆動可能な可動送出口を有する可撓性シュートを備えた、請求項１に記載の除外デバイス。
【請求項６】
前記駆動手段が３位置空気圧シリンダを備えた、請求項１に記載の除外デバイス。
【請求項７】
前記駆動手段が電動機を備えた、請求項６に記載の除外デバイス。
【請求項８】
請求項１から７までのいずれか一項に記載の複数の除外デバイスを備える除外アレイ。
【請求項９】
各前記複数の除外デバイスが独立して作動可能である、請求項８に記載の除外アレイ。
【請求項１０】
請求項１から７までのいずれか一項に記載の少なくとも１つの除外デバイスを備える選別システム。
【請求項１１】
前記少なくとも１つの除外デバイスの前記方向転換デバイスが、少なくとも３つ位置のうちの少なくとも２つに配置されて、物体をそれぞれの除外通路に方向転換させる、請求項１０に記載の選別システム。
【請求項１２】
個別の物体を選別する方法であって、
ｉ）方向転換デバイスを３つの個別の位置のうちの１つに位置付けるステップと、
ｉｉ）前記方向転換デバイスが前記３つの個別の位置のうちの２つに位置付けられた場合に少なくとも１つの前記個別の物体の軌道を変え.るステップと
を含む方法。
【請求項１３】
ステップｉｉ）が前記個別の物体を前記方向転換デバイスによって方向転換させるステップを含む、請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
ステップｉｉ）が、前記少なくとも１つの個別の物体が落下する時に少なくとも１つの前記個別の物体の軌道を変えるステップを含む、請求項１２又は１３に記載の方法。
【請求項１５】
ステップｉｉ）が、少なくとも１つの前記個別の物体の軌道を、２つのそれぞれの除外通路のうちの１つに変えるステップを含む、請求項１２から１４までのいずれかに記載の方法。
【請求項１６】
前記方向転換デバイスの前記位置を、連続的な個別の物体の通り道の間の前記３つの個別の位置のうちの２つの間で変更するステップをさらに含む、請求項１２から１５までのいずれかに記載の方法。
【請求項１７】
任意の１つ又は複数の添付の図面を参照し、図面に示したように本明細書に実質的に記載された除外デバイス。
【請求項１８】
任意の１つ又は複数の添付の図面を参照し、図面に示したように本明細書に実質的に記載された除外アレイ。
【請求項１９】
任意の１つ又は複数の添付の図面を参照し、図面に示したように本明細書に実質的に記載された選別システム。
【請求項２０】
コンピュータ・プログラムであって、前記プログラムがコンピュータで実行される場合に請求項１２から１６までのいずれかに記載の全てのステップを実行するように適合されたコンピュータ・プログラム・コード手段を含むコンピュータ・プログラム。
【請求項２１】
記録媒体で具体化される、請求項２０に記載のコンピュータ・プログラム。
【請求項２２】
キャリア信号で具体化される、請求項２０に記載のコンピュータ・プログラム。
【請求項２３】
読取り専用メモリで具体化される、請求項２０に記載のコンピュータ・プログラム。
【請求項２４】
請求項１に記載の個別の物体を選別するシステム内で使用するためのコンピュータ実装システムであって、
方向転換デバイスを３つの個別の位置のうちの１つに位置付ける手段と、
前記方向転換デバイスが前記３つの個別の位置のうちの２つに位置付けられる場合に、少なくとも１つの前記個別の物体の軌道を変える手段と
を備える、コンピュータ実装システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動選別方法、及びシステムに関し、詳細には、限定的ではないが、果物、及び野菜の自動選別に関する。本発明の分野の範囲はまた、限定的ではないが、廃棄物の分別、選別、及び再利用、並びに鉱石など固体粒状原料の分別、及び選別にも及ぶ。
【背景技術】
【０００２】
果物、及び野菜のための幾つかの光学式自動選別システムでは、選別すべき生産物が水平のコンベヤ・ベルトの端部から排出される。選別すべき生産物は、コンベヤ・ベルト上にある間に、且つ／又はベルトの端部から飛び落ちる間に、光学式に走査され、（１つ又は複数の）走査に基づいて、許容／除外の決定が行われる。生産物を除外すべき場合、生産物は、正規の飛行軌道から逸れ、除外シュート内に向けられる。生産物を許容すべき場合、生産物は、正規の飛行軌道に沿って中断されずに許容シュート内に進む。これが基本的な二方向の選別動作の特徴である。
【０００３】
実際は、さらに複雑な選別動作が要求されることが多い。生産物を例えば、「Ａ級」、「Ｂ級」、及び「ゴミ」、或いは、「許容」、「再処理」、及び「ゴミ」など、３つ以上の範疇に選別しなければならないことがある。初めは、こうした比較的複雑な選別動作は、２つの流れのうちの１つを第１の二方向選別から第２の選別機を通過させることによって行われた。これには、２つの個別の選別システム（２つの光学式走査器、２つの決定電子装置、２つの除外デバイス、２組の搬送システムなど）が必要であった。これは、生産物が２つの完全な選別動作を受けることに関連するコストの他に、生産物への損傷が追加されるという不利益にもつながるものであった。
【０００４】
図１で示した現在の最先端技術では、順にカスケード式に配置された２つの除外デバイス１０２、１０３（又はこうした除外デバイスの２つの列）を有することにより、単一の除外デバイス１０１を使用して３方向の選別が行われる。単一の光学式走査器及び決定装置１０４を使用して３方向の選別の決定が行われる。生産物１１０が第１の除外デバイス１０２を通る時に最初の選別が行われ、例えば、第１の範疇「ゴミ」であると分類された生産物は専用通路１０７内に方向転換され、残りの生産物は第２の除外デバイス１０３に通過する。生産物１１０が第２の除外デバイスを通る時に第２の選別が行われ、第２の範疇（例えば、「Ｂ級」）に分類された生産物は第２の専用通路１０８内に方向転換され、第３の範疇（例えば、「Ａ級」）の生産物は方向転換されずに第３の通路１０９に通過するままにされる。
【０００５】
２つの完全な選別機を必要とする代わりに、量が２倍になる唯一の品目は除外デバイスである。しかし、この構成には幾つかの欠点が残る。生産物を２つの除外デバイスに順に提供するには、生産物が比較的高い高さをやむを得ず落下しなければならない。それによって、生産物に損傷を与える可能性が高くなる。又、生産物が第２の除外デバイスに到達する時までに、生産物がさらに長い距離を落下するため、生産物の正確な位置の制御、及び予測性があまり正確でなくなる。そのため、「誤選別物」（すなわち、生産物が除外デバイスに到達するタイミングを逃すことによって、方向転換するように選択されたが、実際は、除外デバイスに見落とされた生産物）の量が増加することにより、第２の選別動作の正確さが低減される。そのために、又、「偶発的選別物」（すなわち、生産物の除外デバイスへのタイミングを逃した到達と同時の方向転換動作のため、方向転換するように選択されなかったが、実際は除外デバイスによって方向転換された生産物）の量が増加して、第２の選択動作の正確性が低減される。こうした問題の他に、こうしたデバイスのコストは２つの完全な選別機よりも低いが、なお２つの完全な除外デバイスを有することに関連するコストがある。さらに、この構成は複雑であり、したがって機械的故障を招きやすい。
【０００６】
米国特許第７，０４１，９２６号は、１つ又は複数の所定の特性により砂利石を分別するための方法、及びシステムを対象としている。これは、砂利を落下管に通し、落下管が複数の接合部を通って走り、各接合部が、第１の配送ホース、第２の配送ホース、及び落下管の連続部の３つの送出口に連結されることによって達成される。１対の独立した関節運動可能な方向転換デバイスが各接合部に位置し、各対の方向転換デバイスは、接合部にある３つの送出口のうちの１つだけが任意の所定の時点で開放されるように、協働して関節運動可能である。この構成では、単一点での複雑な選別が可能であるが、なお、コストを負担し、２つの除外デバイスの機械的複雑さに対処しなければならない。さらに、この構成は、システム全体の複雑さに加えて、両方の独立的に関節運動可能な方向転換デバイスの動作の調整が必要である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】米国特許第７，０４１，９２６号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
したがって、複数の種類に自動的に選別する改良型の方法、及びシステムが必要である。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明により、個別の物体を選別するシステム内で使用するための除外デバイスであって、物体の軌道を変えるように構成された少なくとも１つの方向転換デバイスと、使用の際に少なくとも１つの前記個別の物体が３つの通路のうちの１つに沿って通過するように、方向転換デバイスを少なくとも３つの個別の位置間で駆動するように構成された駆動手段とを備える除外デバイスを提供する。
【００１０】
好ましくは、少なくとも１つの方向転換デバイスは、前記少なくとも１つの物体に前記少なくとも３つの個別の位置のうちの少なくとも２つにある場合に接触するように構成される。
【００１１】
除外デバイスは、物体を前記物体が落下中に選別するように構成してもよい。
【００１２】
好ましくは、少なくとも１つの方向転換デバイスはパドルを備える。
【００１３】
一代替実施例では、少なくとも１つの方向転換デバイスは、投入口、及び前記少なくとも３つの個別の位置間で駆動可能な可動送出口を有する可撓性シュートを備えてもよい。
【００１４】
前記駆動手段は、３位置空気圧シリンダを備えてもよい。これは、３位置空気圧シリンダが代替駆動手段と比較していくぶん機械的に単純であるために有利である。駆動手段は、別法として電動機を備えてもよい。
【００１５】
本発明は、さらに、上記の複数の除外デバイスを備える除外アレイを提供する。好ましくは、各除外デバイスは独立して作動可能である。
【００１６】
本発明は、さらに、上記の少なくとも１つの除外デバイスを備える選別システムを提供する。
【００１７】
前記少なくとも１つの除外デバイスの方向転換デバイスは、少なくとも３つ位置のうちの少なくとも２つに配置して、物体をそれぞれの除外通路に方向転換させるように構成してもよい。
【００１８】
本発明は、さらに個別の物体を選別する方法であって、ｉ）方向転換デバイスを３つの個別の位置のうちの１つに位置付けるステップと、ｉｉ）前記方向転換デバイスが前記３つの個別の位置のうちの２つに位置付けられた場合に少なくとも１つの前記個別の物体の軌道を変えるステップとを含む方法を提供する。
【００１９】
ステップｉｉ）は、前記個別の物体を前記方向転換デバイスによって方向転換させるステップを含んでもよい。ステップｉｉ）は、前記少なくとも１つの個別の物体が落下する時に、少なくとも１つの前記個別の物体の軌道を変えるステップを含むことが好ましい。ステップｉｉ）は、少なくとも１つの前記個別の物体の軌道を２つのそれぞれの除外通路のうちの１つに変えるステップを含むことが好ましい。
【００２０】
方法は、さらに、方向転換デバイスの位置を、連続的な個別の物体の通り道の間の前記３つの個別の位置のうちの２つの間で変更するステップを含んでもよい。
【００２１】
記録媒体、キャリア信号、又は読取り専用メモリで具体化することができる上記の方法をコンピュータ・プログラムに実行させるプログラム命令を含むコンピュータ・プログラムも提供される。
【００２２】
添付の図面を参照し、単なる実例として与えられる本発明の実施例の以下の説明から、本発明がより明瞭に理解されるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】従来技術の一実施例による２つの連続した２方向除外デバイスを使用する３方向選別システムを示す側面図である。
【図２】本発明の一実施例による単一の３方向除外デバイスを使用する３方向選別システムを示す側面図である。
【図３】完全に引き込められた位置にある本発明の一実施例による３方向除外デバイスを示す側面図である。
【図４】半延長、又は「中間」位置にある本発明の一実施例による３方向除外デバイスを示す側面図である。
【図５】完全に延長された位置にある本発明の一実施例による３方向除外デバイスを示す側面図である。
【図６】３位置シリンダが図５で示した状態の代替状態にある、完全に延長された位置にある本発明の一実施例による３方向除外デバイスを示す側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
上記に説明したように、図１は、従来技術によるシステムによる３方向選別システム１０１を示している。物体１１０を選別するためのこのシステムは、コンベヤ１０５、光学装置１０４、１対の２方向除外デバイス１０２、１０３、及び３つの相互に排他的な通路１０７、１０８、及び１０９を備える。選別すべき物体１１０は、コンベヤ１０５に沿って運ばれ、コンベヤ１０５の端部で落下することができ、そこで自由落下に入る。選別すべき全ての所定の物体の質量は、通常知られている分布に従い、コンベヤは所定の速度で動作するため、物体が自由落下に入った後の物体の軌道１０６を推定することができる。通路１０７、１０８、及び１０９は、方向転換されなかった自由落下物体が通路１０９に沿って進み、自由落下する物体の方向転換は、物体が方向転換される程度によって、通路１０７、又は１０８のいずれかに沿って進むように、コンベヤの下に配置される。
【００２５】
視野１１１を有する光学装置１０４は、自由落下する物体が最初に視野１１１を通過するように推定軌道１０６に沿って位置付けられる。光学装置１０４は、視野１１１を通過する物体を走査し、走査した物体を通路１０７、１０８、又は１０９に選別すべきかどうかを実時間で決定することができる。光学装置１０４は、次いで関連する命令を除外デバイス１０２、１０３に伝えて、走査された物体が決定された通路に確実に選別されるようにすることができる。除外デバイス１０２、１０３は、以下に記載するように、走査された物体が確実に選別されるようにする。
【００２６】
推定軌道１０６にさらに沿って（すなわち、光学装置の後に）、第１の２方向除外デバイス１０２が位置し、引き込み位置では、自由落下する物体がデバイス１０２を通過し、物体の軌道が方向転換されず、第３の通路１０９の方向に進むようになされる。除外デバイス１０２は、物体の自由落下中の適切な時点で延長されると、物体が通路１０７に沿って進むように、物体の軌道を逸らす。物体が通路１０７に沿うように選別すべきであることを決定する光学装置１０４からの命令により、除外デバイスが適切な時点で延長されて、確実に物体が通路１０７に沿って進むようになされる。光学装置が、物体が通路１０８、又は１０９に沿って進むべきであると決定した場合、それによって除外デバイスは引き込められたままになる。自由落下の際の物体の軌道を推定することができるため、任意の時点でこの推定軌道に沿った物体の位置を推定することもできる。したがって、第１の２方向除外デバイスを延長して、確実に物体が通路１０７に沿うように方向転換させることができる。
【００２７】
推定軌道１０６にさらに沿って（すなわち、光学装置、及び第１の除外デバイスの後に）、第２の２方向除外デバイス１０３が位置する。第１の除外デバイスを方向転換されずに通過した（すなわち、なお通路１０９の方向に進み、通路１０７に沿うように方向転換されなかった）物体だけが、第２の除外デバイスによって方向転換可能な軌道を有する。第２の除外デバイスが引き込み位置にある場合、デバイス１０３を通過する方向転換可能な物体は、物体の軌道が方向転換されずに通過し、通路１０９に沿って進む。除外デバイス１０３は、こうした物体の自由落下中の適切な時点で延長されると、物体が通路１０８に沿って進むように、物体の軌道を逸らす。第１の除外デバイス１０２と同様に、自由落下する物体を通路１０８に沿うように方向転換すべき場合に、光学装置１０４は、除外デバイス１０３に命令を送り、その場合、除外デバイス１０３は適切な時点で延長される。
【００２８】
したがって、この従来技術の３方向選別システムは、コンベヤ１０５の端部から落下する物体１１０の自由落下軌道に沿ってカスケード式の対の２方向除外デバイス１０２、１０３を配置することによって、３方向の選別を行うことができる。
【００２９】
次に、本発明の一実施例を参照すると、図２は、コンベヤ２０５、光学装置２０４、単一の３方向除外デバイス２１２、及び３つの相互に排他的な通路２０７、２０８、及び２０９を備える、物体２１０を選別するための３方向選別システム２０１を示している。図１のシステムと同様に、選別すべき物体２１０は、コンベヤ２０５に沿って運ばれ、コンベヤ２０５の端部から落下することができ、そこで物体は自由落下に入る。上記のように、自由落下する物体の軌道２０６を推定することができる。通路２０７、２０８、及び２０９は、方向転換されない自由落下する物体が通路２０９に沿って進み、自由落下する物体の方向転換されたものは、物体が方向転換される程度によって、通路２０７、又は２０８のいずれかに沿って進むように、コンベヤの下に配置される。
【００３０】
光学装置２０４は、推定軌道２０６に沿って位置付けられ、自由落下する物体が、光学装置２０４の視野２１１を最初に通過し、そこで物体を走査することができるように、システム１０１の光学装置１０４と同様に構成される。その時に、走査した物体を通路２０７、２０８、又は２０９に選別すべきかどうかを実時間で決定することができ、次いで、関連する命令を３方向除外デバイス２１２にリレーして、確実に走査された物体が決定された通路に選別されるようにすることができる。３方向除外デバイス２１２を、引き込み位置に維持し、又は「中間」延長位置、及び「完全」延長位置の２つの異なる延長位置のうちの１つまで延長することができる。３方向除外デバイス２１２は、したがって、図３、４、５、及び６を参照してさらに詳細に記載するように、走査された物体が適宜選別されるように保証する。
【００３１】
３方向除外デバイス２１２は、３方向除外デバイス２１２が軌道に沿って光学装置２０４よりもさらに遠くに位置付けられるように、推定軌道２０６に沿って配置される。デバイス２１２は、デバイス２１２が引き込み位置にある場合に、自由落下する物体が方向転換されない軌道に従ってデバイス２１２を通過するように位置付けられる。さらに、デバイス２１２は、デバイス２１２が「中間」、又は「完全」延長位置にある場合に、自由落下する物体が物体の正常な軌道の外に逸れるように位置付けられる。３方向除外デバイス２１２は、物体の自由落下中の適切な時点で「中間」位置に延長されると、物体が通路２０８に沿って進むように、物体の軌道を逸らす。３方向除外デバイス２１２は、物体の自由落下中の適切な時点で「完全」位置に延長されると、物体が通路２０７に沿って進むように、物体の軌道を逸らす。物体が通路２０８、又は２０７に沿うように選別すべきであることを決定する光学装置２０４からの命令により、除外デバイスは、確実に物体が指定されたように通路２０８、又は２０７に沿って進むように、それぞれ適切な時点で「中間」、及び「完全」位置に延長される。光学装置が、物体が通路２０９に沿って進むことを決定した場合、それによって除外デバイス２１２が引き込まれたままになされる。
【００３２】
図３は、本発明の一実施例による除外デバイス３０１を示している。除外デバイス３０１は、パドル取り付け部分３０４、方向転換パドル３０２、３位置空気圧シリンダ３０３、及び主本体（図示せず）を備える。方向転換パドル３０２は、その端部の１つに沿ってパドル取り付け部分３０４に旋回式に取り付けられる。パドル取り付け部分３０４は、主本体（図示せず）によって固定して保持されて、方向転換パドル３０２がその回転軸３１１の周りでパドル取り付け部分３０４、及び主本体に対して旋回することができるようになされる。パドル取り付け部分３０４を除外デバイスの主本体に取り付けることができ、又はパドル取り付け部分３０４は主本体の一体部分でもよい。
【００３３】
３位置空気圧シリンダ３０３は、シリンダ・ハウジング３１７、前端３１６、及び後端３１５を備える。シリンダ・ハウジング３１７は、除外デバイス３０１の主本体に取り付けられる。空気圧シリンダは、さらに、後端３１６に隣接するように配置された後部チャンバ３０５、及び前端３１６に隣接するように配置された前部チャンバ３０８を含み、個々のチャンバ３０５、３０８はシリンダ３０３内部で隔壁３１３によって形成される。
【００３４】
３位置シリンダ３０３の前部チャンバ３０８は、前部ピストン３０９を収容し、前部ピストン３０９から前部ピストン・ロッド３１０の第１の端部が延びる。前部ピストン・ロッド３１０の第２の端部は、シリンダ・ハウジング３１７内のアパーチャを通って延び、方向転換パドル３０２に連結点３１２で回転可能に連結される。前部ピストン３１０のシリンダの端３１６に向かう動きは、したがって、方向転換パドル３０２をシリンダの端３１６から離れるように移動させる。前部ピストン３０９は、第１の前部チャンバ・セクション３１８、及び第２の前部チャンバ・セクション３１４を画定するように、前部チャンバ３０８内に位置する。第１の前部チャンバ・セクション３１８は、第１の弁（図示せず）によって作動される空気圧源に連結される。一定の戻し力が第２の前部チャンバ・セクション３１４内で維持されて、前部ピストン３０９を隔壁３１３に対して偏らせる。この戻し力は、一定の空気圧連結によって第２の前部チャンバ・セクション３１４に加えられる。第１の弁が開放位置にある場合、第２の前部チャンバ・セクション３１４に加えられる空気圧は、第１の前部チャンバ・セクション３１８に加えられる空気圧よりも低い。前部ピストン３０９が隔壁３１３に近づいた場合、前部ピストン３０９は完全に引き込められた状態である。
【００３５】
３位置シリンダ３０３の後部チャンバ３０５は、後部ピストン３０６、及び後部ピストン・ロッド３０７構成を収容する。後部チャンバ３０５、及び後部ピストン３０６は、前方チャンバ３０８、及び前方ピストン３０９の行程よりも短い行程を有する。隔壁３１３はアパーチャを含み、そのアパーチャを通って後部ピストン・ロッド３０７が延びることができる。隔壁３１３内のアパーチャのそばの後部ピストン・ロッド３０７の周囲に気密シールが設けられる。後部ピストン３０６は、後部ピストン３０６が第１の後部チャンバ・セクション３１９、及び第２の後部チャンバ・セクション３２０を画定するように後部チャンバ３０５の内部に位置する。第１の後部チャンバ・セクション３１９は第２の弁（図示せず）によって作動される空気圧源に連結される。
【００３６】
前部チャンバ・セクション３１４、及び３１８内の圧力を制御することによって、前部ピストン３０９を完全な引き込み状態から中間延長状態、及び完全延長状態の間で移動させることができる。前部ピストン３０９は、前部壁３１６に接触するように位置付けられた場合に完全延長状態である。後部ピストンは、隔壁３１３に接触するように位置付けられた場合に完全延長状態である。理解されるように、後部位置が完全延長された場合、後部ピストン・ロッド３０７の自由端は第１の前部チャンバ・セクション３１８内に突き出る。後部ピストン・ロッド３０７の長さは、後部ピストン３０６が完全延長状態であり、後部ピストン・ロッド３０７が前部ピストン３０９に作用して、前部ピストン３０９をシリンダの前端３１６と隔壁３１３の間の中間点まで押し出すことができるようになされる。その場合、前部ピストン３０９は、完全に引き込まれず、完全に延長もされず、「中間」延長状態である。第１の弁が、空気圧が第１の前部チャンバ・セクション３１８に加えられるのを防ぐ場合、第２の前部チャンバ・セクション３１８内の一定の空気圧の戻し力が前部ピストン３０９の完全延長状態へのさらなる移動を防ぐ。
【００３７】
図３で示したように、除外デバイス３０１は引き込み位置にある。第２の弁は、空気圧が第１の後部チャンバ・セクション３１９に加えられるのを防止するように作動され、第１の後部チャンバ・セクション３１９内に存在する空気はシリンダ３０３の外に排気される。第１の弁は、空気圧が第１の前部チャンバ・セクション３１８に加えられるのを防止するように作動され、第１の前部チャンバ・セクション３１８内に存在する空気はシリンダ３０３の外に排気される。第２の前部チャンバ・セクション３１４内の戻し力によって、前部ピストン３０９が押され、したがって、後部ピストン３０６が引き込み位置に押し込まれる。その結果、前部ピストン・ロッド３１０はパドル３０２を完全に引き込まれた状態に移動させる。したがって、除外デバイス３０１は完全引き込み位置にある。図２による３方向選別システム内に配置された完全に引き込まれた除外デバイスによって、物体１１０が、パドルの影響を受けずに通路２０９に沿ってコンベヤから自由に落下することができるようになる。
【００３８】
図４で示したように、除外デバイス３０１は中間延長位置にある。第２の弁は、空気圧を第１の後部チャンバ・セクション３１９に加え、後部ピストン３０６を延長状態に移動させるように作動する。第１の弁は、空気圧が第１の前部チャンバ・セクション３１８に加えられるのを防止するように作動し、第１の前部チャンバ・セクション３１８内に存在する空気はシリンダ３０３から外に排気される。第２の前部チャンバ・セクション３１４内の戻し力によって、前部ピストン３０９が後部ピストン・ロッド３０７に当接するようになるまで隔壁３１３に向かって押される。第１の後部チャンバ・セクション３１９に加えられた空気圧によって伝達される力は第２の前部チャンバ・セクション３１４内の戻し力よりも大きい。したがって、後部ピストン３０６は完全延長状態のままであり、したがって、前部ピストン３０９は中間延長状態に保持される。その結果、前部ピストン・ロッド３１０はパドル３０２を中間延長状態に移動させる。したがって、除外デバイス３０１は中間延長位置にある。図２による３方向選別システム内に配置された除外デバイス３０１は、中間延長位置にあり、コンベヤ２０５から落下する物体１１０は、通路２０８に沿ってパドル３０２を転がる、又は滑り落ちる。本発明の好ましい実施例では、中間延長位置は除外デバイスのデフォルト位置である。
【００３９】
図５で示したように、除外デバイス３０１は完全延長位置にある。第１の弁は、空気圧を第１の前部チャンバ・セクション３１８に加えるように作動する。第１の前部チャンバ・セクション３１８に加えられた空気圧によって伝達される力は、第２の前部チャンバ・セクション３１４内の戻し力よりも大きい。したがって、前部ピストン３０９が延長状態に移動される。その結果、前部ピストン・ロッド３１０は、パドル３０２を完全延長状態に移動させる。したがって、除外デバイス３０１は完全延長位置にある。図２による選別システムでは、中間延長位置にある方向転換パドル３０２の面を滑り落ちる物体１１０は、除外デバイスがその時点で完全延長位置に移動された場合、通路２０７に沿ってはじき出される。
【００４０】
図５では、第２の弁が第１の後部チャンバ・セクション３１９に空気圧が加えられるのを防ぐように作動し、後部ピストン３０６が延長状態にないことを留意されたい。前部ピストン３０９が前部ピストン３０９の完全延長状態にある場合、それによって除外デバイス３０１の位置に実質的な影響が与えられることはない。
【００４１】
図６は、完全延長位置にある除外デバイス３０１の代替構成であり、図５の構成との唯一の違いは、後部ピストン３０６も後部ピストン３０６の延長状態にあることである。分かるように、それによって、図５のように除外デバイス３０１の延長状態のままの除外デバイス３０１の位置に影響が与えられない。
【００４２】
除外デバイス３０１は方向転換パドル３０２を備えるが、本発明の代替実施例は、方向転換手段として等しく機能する方向転換パドルの代替物を備えることができる。こうした代替物は、限定的ではないが、方向転換フィンガ、又は固定投入口、及び関節運動可能な送出口を有する可撓性方向転換シュートを含む。
【００４３】
同様に、除外デバイス３０１は３位置空気圧シリンダを備えるが、本発明の代替実施例は、除外デバイスを関節運動で連結する駆動手段として等しく機能する代替３位置シリンダの代替物を備えることができる。こうした代替構成は、（一般に４位置シリンダとして知られている）背合わせに配置された１対の単一ピストン・シリンダを備えることができる。こうした代替物では、一方のシリンダのピストン・ロッドの突き出た端部を方向転換手段に回転可能に取り付けることができ、他方のシリンダのピストン・ロッドの突き出た端部を除外デバイスの主本体に取り付けることができる。他の代替物は、並列に位置付けられた様々な行程の１対のシリンダを備えて、両方のシリンダのピストン・ロッドが方向転換手段と接触する（しかし固定されない）ようになされる。他の代替駆動手段は、方向転換手段を、引き込み、「中間」延長、及び完全延長位置間で関節運動で連結するように構成された電動機を備える。理解されるように、こうした代替駆動手段は、実例であって、本発明の範囲を限定するものではない。
【００４４】
さらに、第２の前部チャンバ・セクション３１４内の戻し力は、前部ピストン３０９を隔壁３１３に向けて偏らせる一定の空気圧連結によって伝達されることを特徴とし、本発明の代替実施例は代替構成を含むことができる。例えば、戻し力を第２の前部チャンバ・セクション３１４内に配置さられたコイルばねによって伝達することができる。代替実施例では、戻し力を方向転換パドル３０２に一体化された板ばねによって伝達し、引き込み位置に偏らせることもできる。理解されるように、戻し力を与えるこうした代替手段は、実例であり、本発明の範囲を限定するものではない。
【００４５】
本発明の他の実施例は、４つ以上の位置間で関節運動で連結されるように構成された除外デバイスを備える。これは、３位置シリンダを、異なる行程の２つの背合わせの単一ピストン・シリンダを備える４位置シリンダと代えることによって行うことができる。しかし、本発明のこうした実施例のさらなる実施も想定される。
【００４６】
図２で示したような選別システムは、所定の幅のコンベヤ２０５を備え、除外デバイスのアレイをコンベヤの幅に渡り並列に配置してもよい。この構成では、コンベヤの端部に運ばれて落下する物体は、コンベヤの幅の所定の点で自由落下に入る。次いで、コンベヤの幅の所定の点に対応する関連する１つ又は複数の除外デバイスを作動させて、要望通りに物体を方向転換させることができる。こうすると、複数の物体がコンベヤの幅の様々な点でコンベヤの端部に運ばれた時に、同時にコンベヤの幅に渡る異なる点で、それらを同時に選別し、必要に応じて対応する１つ又は複数の方向転換デバイスによって方向転換させてもよい。
【００４７】
図２の選別システムは、選別すべき物体を走査するための光学装置２０４を備えるが、本発明は、電磁スペクトルの可視成分を使用する走査に限定されない。本発明の代替実施例は、代替走査手段を企図する。一代替実施例では、走査手段は赤外線走査装置を備えてもよく、他の代替実施例では、走査手段はＸ線走査装置を備えてもよい。限定的ではないが、電磁スペクトルの他の成分を使用する走査手段を含む、他の走査手段も企図される。さらに、図２の光学装置２０４は、自由落下の際に選別すべき物体を走査するとして示されているが、本発明の代替実施例では、走査手段は、又、或いはそれに替えて、物体が自由落下に入る前に物体を走査してもよい。例えば、コンベヤを備える本発明の実施例では、物体を、又、或いはそれに替えて、まだコンベヤ上にある間に走査してもよい。
【００４８】
図２の選別システムは、実質的に、又は完全に水平に方向付けられたコンベヤを有することが示されているが、本発明の代替実施例は、コンベヤが実質的に、又は完全に水平でないことが企図される。こうした実施例では、コンベヤの幅に渡る表面の凹凸によって、選別すべき物体がコンベヤに沿って運ばれる時に、物体を実質的に静止位置に保持してもよい。
【００４９】
さらに、図２の選別システムは、コンベヤ２０５を備えて、選別すべき物体がコンベヤの端部から送り出される時に物体が自由落下に入るようになされることが示されているが、本発明の代替実施例では、代替送り出し手段が企図される。一代替実施例では、送り出し手段は振動供給装置を備える。他の代替実施例では、送り出し手段は、摺動シュートを備える。他の代替実施例では、送り出し手段は流動床を備える。他の代替の送り出し手段も又企図される。
【００５０】
図を参照して記載した本発明の実施例は、コンピュータ装置、及び／又はコンピュータ装置で実行されるプロセスを含む。しかし、本発明の範囲は、コンピュータ・プログラム、特に、本発明の実施に適合されたキャリアに記憶されたコンピュータ・プログラムにも及ぶ。プログラムは、ソース・コード、オブジェクト・コード、又は部分的コンパイル済の形態などコード中間ソース、及びオブジェクト・コードの形態、或いは本発明による方法を実施する際に使用するのに適した任意の他の形態でもよい。キャリアは、ＲＯＭ、例えば、ＣＤ  ＲＯＭなど記憶媒体、或いは、例えば、フロッピー・ディスク（登録商標）、又はハード・ディスクなど磁気記録媒体を含むことができる。キャリアは、電気、又は光ケーブルを介して、或いは無線、又は他の手段によって伝送することができる電気、又は光の信号でもよい。
【００５１】
本明細書の記載は、１つ又は複数の態様の実例を含む。当然、上記の態様を記載するために構成要素、又は方法論の全ての考えられる組合せを記載するのは不可能である。当業者には理解されるように、様々な態様の多くの他の組合せ、及び交換が可能である。したがって、記載した態様は、全てのこうした変更形態、修正形態、及び変形形態が添付の特許請求の精神、及び範囲内に包含されるものとする。さらに、用語「含む（includes）」、又は「含んでいる（including）」、或いはその任意の変形が、詳細な説明、又は特許請求の範囲で使用される範囲において、特許請求の範囲の暫定的な語として使用される場合に「含んでいる（comprising）」が解釈されるように、用語「含む（comprises）」と同様に、こうした用語は包括的であるものとする。
【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５】
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【図６】
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【国際調査報告】
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