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WO1993011882A1 - Optische prüf- und sortiervorrichtung, insbesondere für nahrungsmittel - Google Patents

Optische prüf- und sortiervorrichtung, insbesondere für nahrungsmittel Download PDF

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Publication number
WO1993011882A1
WO1993011882A1 PCT/EP1992/002812 EP9202812W WO9311882A1 WO 1993011882 A1 WO1993011882 A1 WO 1993011882A1 EP 9202812 W EP9202812 W EP 9202812W WO 9311882 A1 WO9311882 A1 WO 9311882A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
light
laser
signal
test zone
optical fiber
Prior art date
Application number
PCT/EP1992/002812
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Horst Hager
Original Assignee
Horst Hager
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Horst Hager filed Critical Horst Hager
Publication of WO1993011882A1 publication Critical patent/WO1993011882A1/de

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B07—SEPARATING SOLIDS FROM SOLIDS; SORTING
    • B07C—POSTAL SORTING; SORTING INDIVIDUAL ARTICLES, OR BULK MATERIAL FIT TO BE SORTED PIECE-MEAL, e.g. BY PICKING
    • B07C5/00—Sorting according to a characteristic or feature of the articles or material being sorted, e.g. by control effected by devices which detect or measure such characteristic or feature; Sorting by manually actuated devices, e.g. switches
    • B07C5/34—Sorting according to other particular properties
    • B07C5/342—Sorting according to other particular properties according to optical properties, e.g. colour

Definitions

  • the invention relates to a device for optically checking and sorting objects, in particular foodstuffs, which are guided serially in free fall through a test zone, around which a plurality of light sources and at least one reflected light receiver are circumferentially arranged, the light signals of which are opto-electrically converted in a control device Predetermined limit values are compared, if they are exceeded or undershot, a control signal is generated in a microprocessor, which acts on a sorting switch, which is arranged below the test zone.
  • Such a device is known from DE 36 14 400 Cl, in which in particular agricultural products such as peas, beans or the like are occasionally bypassed an optical test device, the product error detection signal of which controls a downstream product switch, whereby defective objects are driven.
  • the optical test device the isolated objects are illuminated by light sources distributed around the circumference of the transport path. The light reflected from the test objects is picked up by assigned light receivers and converted electrically with regard to impermissible signal folc ; i evaluated.
  • the incandescent lamps used for lighting provide global lighting for the objects and the light receivers likewise capture the object as a whole with respect to a background adapted to the average object, so that the received signals only provide a global statement about the optical properties of a product, which is only sufficient for a rough assessment, for example a degree of maturity.
  • this device does not display an approximately punctiform damaged area, for example a worming sting, a mold patch, etc., which means that its area of use is very limited.
  • the device is only suitable for the optical assessment of dry objects, since moist surfaces, depending on their angular position to the light source and the light receiver, supply strongly fluctuating signals due to the different reflections.
  • an optical inspection and sorting device is known from the brochure of Key Technology Inc., USA, Opti Sort, 8/89, in which the individual objects are each inclined from above with several electronic cameras with electro-optical line converters, so-called CCD Arrays, scanned at high speed and whose signals are evaluated with respect to predetermined limit values.
  • CCD Arrays electro-optical line converters
  • the camera devices and the evaluation electronics are very complex and expensive.
  • a test device is known from DE 31 23 184 C2 in which a radial laser beam is deflected axially to the axis of rotation of a rotationally symmetrical test object, the object in each case on one Rotary device supplied, held there during testing, wherein several reflective light receivers with respect to the different inclinations of the surfaces of the object to the laser beam are differently aligned and axially offset, the electrical signals of which are fed to an evaluation processor which, depending on the evaluation result, ejects the object controls the rotating device in different output trays.
  • This device is only suitable for objects with precisely defined shapes and has a relatively low throughput, since the objects have to be detected, rotated and released individually. In addition, the areas close to the ax are not optically detected and thus remain unchecked.
  • Several photodiodes are required for the detection of light from different radiation directions.
  • DE 30 222 750 AI discloses an optical scanning device for illuminated objects carried on a band, a bundle of the radiation reflected from the object being guided via a focusing and scanning optical-mechanical arrangement to a plurality of reflected light receivers which are sensitive to different light wavelengths is.
  • part of the reflected light is taken up by optical fibers, one end of which is arranged around the evaluated light beam and coated with a reference fluorescent paint, and the other ends of which are guided to a reference photocell, the signal of which serves as a color reference signal for evaluating the signals of the other light receivers.
  • This device is only suitable for scanning an object side and requires a high mechanical and optical effort as well as several photo sensors; nevertheless, only the reflected light from one direction is detected.
  • the light sources are each formed by a laser scanner, the deflection planes of which are essentially perpendicular to an object drop direction, and these laser light sources cyclically sequentially detect an object circumferential sector for approximately one deflection period
  • the light receivers are optical fibers Are fiber optic bundles, the ends of which are fed to an opto-electric reflected light converter, the output signal, the reflected light signal, of which is fed to the control device for comparison with the limit values and a further evaluation, and that a direct light receiver is arranged on all sides around the test zone at such a height, that the laser scanner beams always hit it when they do not hit an object, and that this direct light receiver leads to an opto-electrical direct light converter whose direct light signal is fed to the control device.
  • the device allows the optical assessment of objects of different diameters and shapes with high resolution, because of their entire surface is scanned closely spaced during passage with relatively thin laser beams of low dispersion.
  • the light receiver device which consists of a large number of light guide ends oriented at different angles to the object surface and to the laser beams and which bundle the received light to an electro-optical converter, permits the evaluation of dry and moist-glossy surfaces, since the so caused averaging of the reflected light over many radiation directions eliminates disturbing gloss effects.
  • the assessment of objects of different sizes is facilitated by the fact that the control of the signal evaluation takes place in such a way that direct laser light, which occurs on the opposite side of the laser when the object is not present, is detected with separate light receiver means and the evaluation of the reflected light with respect to the evaluation time and the evaluation threshold is controlled as a function of the signals of the light detected in this way.
  • the opto-electrical converters each consist of one photodiode, so that a very simple serial signal evaluation of the two photodiode signals is possible.
  • the high speed of modern electronic means enables the lasers, each of which encompasses an angular segment area of the object circumferentially, to be activated cyclically one after the other, so that overlap of reflected light from different laser beams does not occur during the evaluation and only a single evaluation electronics channel for the successively occurring line segment signals which the individual lasers generate one after the other is required.
  • the evaluation of the reflected light of a test object is carried out by multiple analysis of the signal sequences obtained, which can be assigned to an object.
  • the following parameters are to be specified in each case according to the conditions:
  • a defect on the object results in a signal outside the permissible brightness limit values during the line scan, that is, a defect signal.
  • the new device is particularly suitable for quality assessment and sorting of peeled objects, especially potatoes. It makes it possible to peel the potato, instead of strongly peeling it down to a standard size, as usual, so that only a small amount of waste is produced, and to re-peel the potatoes that have even larger imperfections or deep eyes feed so that an optimal potato utilization takes place. This also makes it expensive to dispose of Peeling waste is significantly reduced below the usual 50%.
  • Fig. 1 shows a potato peeling system with a testing and sorting system in the circuit
  • Fig. 2 shows the testing and sorting device, partially opened
  • Fig. 3 shows a section of the test device
  • Fig. 4 shows an enlargement of a cross section of an optical fiber for direct light detection with a beam path scheme
  • Fig. 5 shows a cross section of a light guide tape, • 'enlarged
  • Fig. 6 shows a plan view of the light guide tape in the device enlarged with the beam path; .
  • FIG. 7 shows a block diagram of the signal evaluation device.
  • Figure 1 shows a peeling device (1) of known type, which is set to thin peeling.
  • Raw material (A) is introduced into the feed hopper (10).
  • the peeled potatoes (B) leave the peeling device (1) on the other side, from where they are removed by the elevator (11) and passed through a separating lock (12) and successively from above the inlet (20) of the test and sorting device (2) are supplied.
  • This has on the underside a first direct outlet 21) through which the accepted peeled potatoes (D) exit and a second, controlled feed Outlet (22), which is followed by a conveyor (23) which conveys the sorted potatoes (C) into the feed hopper (10) of the peeling machine (1), where the peeling takes place.
  • Figure 2 shows the testing and sorting device (2) partially opened and cut.
  • a flat, ring-shaped housing (6, 61, 62) is arranged around the test zone (PZ), on the outer ring wall (6) of which a plurality of laser scanners (4) are arranged, equally distributed over the circumference, the alternating laser beams (Eil, E12 , E2, E3) enter the ring interior through narrow slits (40) and cover the central area in the test zone (PZ) in a fan-like manner, sweep horizontally so that the test specimens (B) are scanned on all sides.
  • the end faces (3) of light guides are arranged radially all around on the ring wall (6).
  • the light guides are guided to the outside and run together to form a photo bundle (30) in an evaluation and control device (ST).
  • a light guide flat band (9) is arranged all around along the ring wall (6), which is arranged so that the Laser light bundle (Eil, E12, E2, E3) falls directly on it when there is no test object (B) in the beam path, i.e. when there is no test object in the test zone (PZ) or the laser beam is just so far laterally deflected that he runs past the test object just present, as is always the case with the laser beam (Eil, E12), which is deflected to the edge of the fan.
  • the flat ribbon light guide (9) is also combined at the end to form a light guide bundle (90) and fed to the control device (ST).
  • the control device (ST) in turn controls the laser scanners (4) cyclically and it controls the valves (50) of the blowing nozzles (5) fed with compressed air (P).
  • FIG 3 shows an enlarged section of the test device, partially opened.
  • the Lasersca ⁇ ner (4) consists of a laser diode (7), the laser beam (El), deflected by an electromagnetically controlled periodically pivoted mirror (8), enters the annular space through a horizontal slot (40) in the ring wall (6).
  • the annular space is largely closed by a base plate (62) and a cover plate (61), and there are only openings in it for the serial passage of the test objects.
  • the ring wall (6) has internal steps (63, 64) on the front, in which the top and bottom plates (61, 62) are held centered.
  • the ring wall (6) has a circumferential groove on the outside
  • the light guide strip (9) is arranged all round above the light guide ends (3).
  • the light guides of the band (9) are arranged so close to one another and have such a small diameter that the laser beam always hits at least one light guide of the band (9) when it does not hit a test object.
  • Figure 4 shows the schematic beam path in an optical fiber (91) of the optical fiber ribbon.
  • the laser beam (E) penetrates the optical fiber (91) from the side and is focused by its cylindrical lens effect.
  • the focus (F) is on the other side of the fiber (91) on the ring wall (6).
  • this is roughened by a bevel (S), so that light incident there from inside is scattered there as scattered light (ES) and light coming back from the reflecting ring wall (6) as scattered light (ES ) is distributed in the optical fiber (91).
  • Figure 5 shows a section of the light guide tape (9), enlarged, in cross section with the schematic useful beam profiles of the laser beam (E).
  • the individual optical fibers (91, 92, 93, 94) are through narrow retaining webs . (95) connected to each other and thus held at a defined short distance from each other.
  • Figure 6 shows a plan view of the light guide tape (9), enlarged, with the useful beam path.
  • the incident Laser light (E) and the light reflected from the ring wall (6) is partly scattered as flat by the cut (S) of the fiber as scattered light (SL) into the
  • Fiber released that the angle of the total reflection on the fiber wall is undershot and light is guided to the ends of the light guide (91), where the light arriving there is evaluated.
  • FIG. 7 shows the control device (ST) in a block diagram.
  • This consists of a program-controlled microprocessor (MP), which controls electrical circuits via an address bus (AB) and supplies the respective controlled circuit with data or receives data from it via a data bus (DB).
  • MP program-controlled microprocessor
  • the circuits external to the microprocessor (MP) are to be provided at the processing speeds which are customary today in order to achieve a sufficient processing speed which can be achieved with a thorough inspection of freely falling objects (B). If faster microprocessors (MP) are available at affordable prices, the functions of the external circuits can also be carried out in whole or in part directly in such processors.
  • the timing of the function sequence in the control device (ST) is carried out by an electronic clock generator (CD. This controls a time counter (CT), the upper digits of which control the four lasers (L1-L4) one after the other via a decoder (DI).
  • CD electronic clock generator
  • CT time counter
  • DI decoder
  • the direct laser light is picked up by the light guide band (9) and by the light guide bundle (90) emanating therefrom onto a direct light receiver (DL) conducted and there converted opto-electrically and amplified in a first amplifier (VI).
  • the direct light signal (DL) obtained in this way is evaluated in a first threshold value comparator (S1), which emits gap signals (L1, L2) when the direct light is absent, which signals the presence of an object (B) in the laser beam path.
  • reflected light is generated, which is collected via the light guide bundle (30) and fed to the reflected light receiver (RL), whose opto-electrically converted signal is amplified in a second amplifier (V2) and then to one second threshold comparator (S2) is compared with a predetermined upper and a lower threshold (SO, SU).
  • These respective threshold values (SO, SU) to be specified are successively given by the microprocessor (MP) via the data bus (DB) to a digital-to-analog converter, the analog output signals of which are stored in two holding circuits (HI, H2), and from there the second threshold comparator
  • the output signal of the second comparator (S2) is a defect signal (SF) which indicates that the permissible brightness range between the predetermined limit values (SO, SU) is under or exceeded.
  • a counting process is released in a counter (CT1), the counter content (Z) of which is therefore a measure of the size of the defects.
  • the counter content (Z) is controlled by the microprocessor (MP) and compared via a computer unit (ALU) with predetermined comparison values stored in a register block (R1). If the limit value is exceeded the microprocessor (MP) gives control signals to the switch controller (50).
  • this circuit arrangement can also be carried out with presettable counters instead of with a computer unit (ALU) and a register block (Rl), which are loaded with the upper limit values in some cases and which, after counting down during the fault signal at a zero crossing, are activated by the microprocessor (MP) deliver interrogable signal.
  • ALU computer unit
  • Rl register block
  • the microprocessor (MP) is connected in a known manner to an input device (E) for entering the limit values and comparison values and the program, and is equipped with a program and data memory.
  • E input device
  • the device can be effortlessly adapted to the goods to be tested and the test conditions to adjust.
  • the direct light detection and the scattered light detection can also be carried out in each case with similar optical fiber devices, in particular with an optical fiber tape. Since the direct light produces a higher light yield at the receiver than the scattered light, the gap signal can also compensate Receiver signal such as the defect signal can be obtained by the receiver signal is fed to a further threshold switch with a high threshold voltage. As a result, only an optical fiber ribbon and an opto-electrical converter are required.
  • the entire scope of the object can be scanned with a reduced number of laser scanners if a mirror is arranged in a partial area of the scanner deflection which lies next to the test zone and directs the laser beam onto another peripheral segment of the object.
  • Deflecting mirrors can also be arranged on both sides of the test zone, so that the object is scanned in a fan-like manner from three different basic directions during a scanner deflection cycle.
  • the scanner deflection mirrors are preferably controlled with linearly rising and falling currents in galvanometer coils, so that there is an approximately linear relationship between the duration of a defect signal and the extent of a defect. Accordingly, the counting of the time pulses during the duration of a defect signal yields a count result that corresponds directly to the defect size. If a linear deflection is chosen instead of a sinusoidal one, it is advisable to limit the linearity error so far that only the middle, somewhat linear, area cuts through the test zone.
  • the deflection speed is expediently chosen so that an all-round object scanning, that is, the entire cyclical sequence of all laser scans takes place at a time in which the test object has traveled the falling distance in the test zone by a load beam thickness.
  • the scanning strips adjoin one another.
  • they can also be switched at the clock frequency, so that a punctiform scanning takes place all around, the points of a laser being spatially adjacent to one another if the deflection path corresponds approximately to the laser beam diameter during a laser follow-up cycle.
  • This type of laser control requires a slower beam deflection frequency, which increases the life of the scanner.
  • the fault location signals are then evaluated in the time-division multiplex in the counters assigned to the individual lasers. The counter contents obtained in this way are then evaluated in the manner described above.
  • the device can also be easily configured in a professional manner in such a way that rolling objects are optically completely scanned by arranging at least two laser arrangements one behind the other in the direction of movement of the objects, offset by about half the object circumference.
  • the light receivers or at least the optoelectrical transducers are advantageously used in common for both arrangements, which is why all the lasers are controlled in succession and the light guides are brought together.
  • the scanning arrangements and the light detections enclose only a partial circle of a little over 180 °.

Landscapes

  • Investigating Materials By The Use Of Optical Means Adapted For Particular Applications (AREA)

Abstract

Vorrichtung zum optischen Überprüfen und Sortieren von vereinzelten freifallenden Objekten (B) mittels umfangsseitig einer Prüfzone (PZ) angeordneter Laserscanner (4), deren Reflexlicht mittels Lichtleiterenden (3) allseitig gesammelt einer Steuervorrichtung (ST) zur Auswertung angeführt wird, die eine der Prüfzone (PZ) nachgeordneten Sortierweiche (5) vorgegebenen Prüfkriterien gemäß ansteuert. Ein die Prüfzone (PZ) umgebendes Lichtleiterband (9) dient der Erfassung direkt auftreffenden Laserlichts, von dem abhängig die Auswertung des Reflexlichtes gesteuert ist. Die Vorrichtung eignet sich insbesondere zur Sortierung von Schälkartoffeln und nassen Gütern.

Description

Optische Prüf- und Sortiervorrichtung, insbesondere für Nahrungsmittel
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum optischen Überprüfen und Sortieren von Objekten, insbesondere von Nahrungsmitteln, die seriell im freien Fall durch eine Prüfzone geleitet werden, um die mehrere Lichtquellen und mindestens ein Reflexlichtempfänger umfangsmäßig angeordnet sind, deren Lichtsignale opto-elektrische gewandelt in einer Steuervorrichtung mit vorgegebenen Grenzwerten verglichen werden, bei deren Unter- oder Überschreitung ein Steuersignal in einem Mikroprozessor erzeugt wird, das eine Sortierweiche beaufschlagt, die unterhalb der Prü zone angeordnet ist.
Eine derartige Vorrichtung ist aus DE 36 14 400 Cl bekannt, bei der insbesondere Agrarprodukte wie Erbsen, Bohnen o.a. vereinzelt an einer optischen PrüfVorrichtung vorbeigeleitet werden, deren Produktfehler- ErkennungsSignal eine nachgeordnete Produktweiche ansteuert, wodurch fehlerhafte Objekte ausgesteuert werden. In der optischen PrüfVorrichtung werden die vereinzelten Objekte von um den Transportweg umfangsseitig verteilten Lichtquellen beleuchtet. Das von den Prüfobjekten reflektiertes Licht wird von zugeordneten Lichtempfängern aufgenommen und iiσhtelektrisch gewandelt bezüglich unzulässiger Signalfolc; i ausgewertet. Die zur Beleuchtung verwandten Glühlampen jrbringen eine Globalbeleuchtung der Objekte, und die Lichtempfänger erfassen ebenfalls das Objekt jeweils als Ganzes bezüglich eines dem Durchschnittsobjekt angepaßten Hintergrundes, so daß die empfangenen Signale nur eine Globalaussage über die optischen Eigenschaften eines Produktes erbringt, was nur für eine grobe Beurteilung, z.B. eines Reifegrades, ausreicht. Eine annähernd punktförmige Schadstelle, z.B. einen Wurmstich, einen Schimmelflecken etc., bringt diese Vorrichtung jedoch nicht zur Anzeige bringt, wodurch ihr Einsatzgebiet sehr eingeschränkt ist. Außerdem eignet sich die Vorrichtung nur für die optische Begutachtung von trockenen Objekten, da feuchte Oberflächen, je nach deren Winkellage zur Lichtquelle und dem Lichtempfänger, wegen der unterschiedlichen Reflexionen stark schwankende Signale liefern.
Weiterhin ist aus dem Prospekt der Fa. Key Technology Inc., USA, Opti Sort, 8/89, eine optische Prüf- und Sortiervorrichtung bekannt, bei der die vereinzelten Objekte jeweils schräg von oben mit mehreren elektronischen Kameras mit elektrooptischen Zeilenumsetzern, sogenannten CCD-Arrays, mit hoher Geschwindigkeit abgetastet und deren Signale bezüglich vorgegebener Grenzwerte ausgewertet werden. Dies ermöglicht wegen der beschränkten Schärfentiefe der Kameraobjektive jedoch nur die genaue Erfassung kleiner Objekte mit annähernd gleichem Durchmesser oder gleicher Dicke, z.B. von Kartoffelstäbchen. Die Kameravorrichtungen und die Auswerteelektronik ist sehr aufwendig und kostspielig.
Weiterhin ist aus der DE 31 23 184 C2 eine PrüfVorrichtung bekannt, bei der ein radialer Laserstrahl axial zur Drehachse eines rotationssymmetrischen Prüfobjektes abgelenkt wird, das Objekt jeweils auf einer Drehvorrichtung zugeführt, dort beim Testen gehalten ist, wobei mehrere Reflexlichtempfänger bezüglich der verschiedenen Neigungen der Oberflächen des Objektes zum Laserstrahl verschieden ausgerichtet und axial versetzt um dieses angeordnet sind, deren elektrischen Signale einem Auswerteprozessor zugeführt sind, der abhängig von dem Auswerteergebnis ein Auswerfen des Objektes aus der Drehvorrichtung in verschiedene Ausgabeschächte ansteuert. Diese Vorrichtung eignet sich nur für in seiner Gestalt genau vorgegebene Objekte und hat einen relativ geringen Durchsatz, da die Objekte einzeln erfaßt, gedreht und freigegeben werden müssen. Außerdem werden die axennahen Bereiche nicht optisch erfaßt und bleiben somit ungeprüft. Es sind mehrere Photodioden für die Erfassung des Lichtes aus verschiedenen Abstrahlrichtungen erforderlich.
Weiterhin ist aus der DE 30 222 750 AI eine optische Abtastvorrichtung für auf einem Band vorbeigeführte beleuchtete Objekte bekannt, wobei ein Bündel der vom Objekt reflektierten Strahlung über eine fokussierende und scannende optisch-mechanische Anordnung auf mehrere Reflexlichtempfänger, die für verschiedene Lichtwellenlängen empfindlich sind, geführt ist. Außerdem wird ein Teil des reflektierten Lichtes von Lichtleitfasern aufgenommen, deren einen Enden um das ausgewertete Lichtbündel angeordnet und mit einer Referenzfluoreszenzfarbe beschichtet sind und deren andere Enden auf eine Referenzphotozelle geführt sind, deren Signal als ein Farbreferenzsignal für die Auswertung der Signale der anderen Lichtempfänger dient. Diese Vorrichtung eignet sich nur zur Abtastung einer Objektseite und erfordert einen hohen mechanischen und optischen Aufwand sowie mehrere Photosensoren; trotzdem wird nur das Reflexlicht aus einer Richtung erfaßt.
Es ist Aufgabe der Erfindung, eine relativ einfache optische Prüf- und Sortiervorrichtung zu offenbaren, die Objekte stark unterschiedlicher Größe und unterschiedlicher Feuchtigkeit auch auf das Vorhandensein kleinflächiger Schadstellen unterschiedlicher Farbe sicher beurteilt und sortiert.
Die Lösung der Aufgabe besteht darin, daß die Lichtquellen durch jeweils einen Laserscanner gebildet sind, deren Ablenkebenen im wesentlichen senkrecht zu einer Objektfallrichtung liegen, und diese Laser-Lichtquellen zyklisch nacheinander jeweils etwa für eine Ablenkperiode einen Objekt-Umfangssektor erfassen und daß die Lichtempfänger Lichtleiterfasern eines Lichtϊeiterfaserbündels sind, deren Enden einem opto- elektrischen Reflexlicht-Wandler zugeführt sind, dessen Ausgangssignal, das Reflexlichtsignal, der Steuervorrichtung zu dem Vergleich mit den Grenzwerten und einer weiteren Auswertung zugeführt ist und daß um die Prüfzone allseitig ein Direktlichtempfänger in einer solchen Höhe angeordnet ist, daß die Laserscannerstrahlen stets auf diesen treffen, wenn sie kein Objekt treffen, und daß dieser Direktlichtempfänger auf einen opto- elektrischen Direktlichtwandler führt, dessen Direktlichtsignal der Steuervorrichtung zugeführt ist.
Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen angegeben.
Die Vorrichtung gestattet die optische Beurteilung von Objekten unterschiedlichen Durchmessers und unterschiedlicher Gestalt mit hoher Auflösung, da deren gesamte Oberfläche während des Passierens mit relativ dünnen Laserstrahlen geringer Dispersion eng beabstandet zellenförmig abgetastet wird.
Weiterhin gestattet die Licht-Empfängervorrichtung, die aus sehr vielen unter verschiedenen Winkeln zur Objektoberfläche und zu den Laserstrahlen orientierten Lichtleiterenden besteht, die das empfangene Licht gebündelt zu einem elektro-optischen Wandler führen, die Beurteilung von trockenen und feucht-glänzenden Oberflächen, da die so bewirkte Mittelung des reflektierten Lichtes über viele Strahlungsrichtungen störende Glanzeffekte beseitigt.
Die Beurteilung von unterschiedlich großen Objekten wird dadurch erleichtert, daß die Steuerung der Signalauswertung so geschieht, daß direktes Laserlicht, das bei nicht vorhandenem Objekt auf der dem Laser gegenüberliegenden Seite auftritt, mit gesonderten Lichtempfängermitteln erfaßt wird und die Auswertung des reflektierten Lichtes bezüglich der Auswertezeit und der Auswerteschwellen abhängig von den Signalen des so erfaßten Lichtes gesteuert ist.
Die opto-elektrischen Umssetzer bestehen wegen der Zusammenführung des reflektierten Lichtes und auch des direkten Lichtes mit getrennte Glasfaserbündeln aus je einer Photodiode, so daß eine sehr einfache serielle Signalauswertung der beiden Photodiodensignale möglich ist.
Die hohe Geschwindigkeit moderner elektronischer Mittel gestattet es, die -Laser, die jeweils umfangsmäßig einen Winkelsegmentbereich des Objektes erfassen, nacheinander zyklisch zu aktivieren, wodurch Überschneidungen von Reflexlicht verschiedener Laserstrahlen bei der Auswertung nicht auftreten und nur ein einziger Auswerte- Elektronikkanal für die nacheinander auftretenden Zeilensegmentsignale, die- die einzelnen Laser nacheinander erzeugen, benötigt wird.
Die Beurteilung des reflektierten Lichtes eines Prüflings wird durch eine mehrfache Analyse der gewonnenen Signalsequenzen, die einem Objekt zuzuordnen sind, vorgenommen. Vorzugsweise sind die dabei jeweils den Verhältnissen gemäß folgende Parameter vorzugeben: Ein Helligkeitsdurchlaßbereich, dessen oberer und unterer Helligkeitsgrenzwert einstellbar sind, eine untere zulässige Defektsignallänge in einer Zeilensegmen länge, eine obere zulässige Anzahl von Zeilensegmenten mit einem Defektsignal bei einem Objekt, eine obere Zulässige Anzahl von Defekten pro vorgegebener Ob ektzeilenlänge und eine maximale Defektsignallängensumme pro vorgegebener Objektzeillenlänge. Ein Defekt am Objekt ergibt bei der zeilenmäßigen Abtastung ein Signal außerhalb der zulässigen Helligkeitsgsrenzwerte, also ein Defektsignal.
Es ist vorteilhaft vorgesehen, die Laser und die Ablenkvorrichtungen der Laserstrahlen mit gereinigter Luft ständig in Richtung auf die Fördervorrichtung zu durchspülen, so daß neben dem Kühleffekt ein Reinigungseffekt erreicht wird, der Staubablagerungen im Strahlengang verhindert.
In einer einfachen Ausführung ist es vorgesehen, nur einen Laser, mit einer Ablenkvorrichtung und mehreren Ablenkspiegel um den Objektbereich in verschiedenen Winkeln anzuordnen, so daß die verschiedenen Winkelsegmente nacheinander entweder direkt oder durch die Ablenkung durch jeweils einen der Spiegel laserstrahlmäßig beaufschlagt werden.
Die neuartige Vorrichtung ist besonders zur Gütebeurteilung und Sortierung von geschälten Objekten, insbes. Kartoffeln, geeignet. Sie ermöglicht es, die Kartoffel, ansatt wie bisher üblich auf eine Standardgröße stark heruntr zu schälen, nur dünn zu schälen, so daß nur geringer Abfall anfällt, und die aussortierten Kartoffeln, die noch größere Fehlstellen oder tiefe Augen aufweisen, erneut der Schälvorrichtung zum Nachschälen zuzuführen, so daß eine optimale Kartoffelausnutzung stattfindet. Hierdurch wird außerdem der kostspielig zu entsorgende Schälabfall erheblich unter die üblichen 50% heruntergedrückt.
Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Figuren 1 bis 7 dargestellt.
Fig. 1 zeigt eine Kartoffelschälanlage mit einer Prüf- und Sortieranlage im Kreislauf;
Fig. 2 zeigt die Prüf- und Sortiervorrichtung, teilweise geöffnet;
Fig. 3 zeigt einen Ausschnitt aus der Prüf orrichtung;
Fig. 4 zeigt eine Vergrößerung eines Querschnitts einer Lichtleiterfaser zur Direktlichterfassung mit einem StrahlenverlaufSchema;
Fig. 5 zeigt einen Querschnitt eines Lichtleiterbandes, •' vergrößert;
Fig. 6 zeigt eine Aufsicht auf das Lichtleiterband in der Vorrichtung vergrößert mit Strahlenverlauf; .
Fig. 7 zeigt ein Blockschaltbild der Signalauswertevorrichtung.
Figur 1 zeigt eine SchälVorrichtung (1) bekannter Art, die auf dünnes Schälen eingestellt ist. In den Zuführtrichter (10) wird Rohware (A) eingebracht. Die geschälten Kartoffeln (B) verlassen die Schälvorrichtung (1) an der anderen Seite, von wo sie mit dem Elevator (11) .abtransportiert, und durch eine Vereinzelerschleuse (12) geleitet werden und nacheinander von oben dem Einlaß (20) der Prüf- und Sortiervorrichtung (2) zugeführt werden. Diese weist untenseitig einen erste direkten Auslaßt 21) auf, durch den die akzeptierten geschälten Kartoffeln (D) austreten, und einen zweiten, gesteuert beschickten Auslaß (22) auf, dem ein Förderer (23) nachgeschaltet ist, der die aussortierten Kartoffeln (C) in den Zuführtrichter (10) der Schälmaschine (1) befördert, wo ein Nachschälen erfolgt.
Figur 2 zeigt die Prüf- und Sortiervorrichtung (2) teilweise geöffnet und geschnitten. Die Objekte, die Kartoffeln (B) , die optisch zu beurteilen sind, fallen aus den Einlaß (20) im freien Fall durch die Prüfzone (PZ) und von dort in die Sortierzone (SZ) , von wo die Kartoffeln bei guter Beurteilung weiterfallen und zum Auslaß (21) rollen oder durch gesteuert betriebene Blasdüsen (5) abgelenkt in den zweiten Auslaß (22) fallen und dort herausrol1en.
Um die Prüfzone (PZ) ist ein flaches, ringförmiges, innen offenes Gehäuse (6, 61, 62) angeordnet, an dessen äußerer Ringwandung (6) umfangsmäßig gleich verteilt mehrere Laserscanner (4) angeordnet sind, deren alternierend austretende Laserstrahlen (Eil, E12, E2, E3) durch schmale Schlitze (40) in den Ringinnenraum eintreten und den Zentralbereich in der Prüfzone (PZ) fächerartig überdeckend, horizontal pendelnd überstreichen, so daß die Prüflinge (B) insgesamt allseitig abgetastet werden.
Zur Aufnahme des vom Prüfling (B) jeweils reflektierten Laserlichtes sind ringsum an der Ringwandung (6) die Stirnseiten (3) von Lichtleitern radial angeordnet. Die Lichtleiter sind nach außen geführt und verlaufen zu einem Lichtbildbündel (30) gesammelt in eine Auswerte- und Steuervorrichtung (ST) .
Weiterhin ist entlang der Ringwandung (6) ein Lichtleiterflachband (9) umlaufend angeordnet, das so angeordnet ist, daß das Laserlichtbündel (Eil, E12, E2, E3) jeweils dann direkt darauf fällt, wenn sich kein Prüfling (B) im Strahlengang befindet, d.h. wenn überhaupt kein Prüfling in der Prüfzone (PZ) ist oder der Laserstrahl gerade so weit seitlich abgelenkt ist, daß er an dem gerade vorhandenen Prüfling vorbei läuft, wie das bei dem Laserstrahl (Eil, E12) , der bis zum Fächerrand ausgelenkt ist, stets der Fall ist. Auch der Flachbandlichtleiter (9) ist endseitig zu einem Lichtleiterbündel (90) zusammengefaßt und der Steuervorrichtung (ST) zugeführt.
- Die Steuervorrichtung (ST) steuert ihrerseits die Laserscanner (4) zyklisch an, und sie steuert die Ventile (50) der mit Druckluft (P) gespeisten Blasdüsen (5) an.
Figur 3 zeigt einen vergrößerten Ausschnitt der Prüfvorrichtung, teilweise geöffnet. Der Laserscaπner (4) besteht aus einer Laserdiode (7) , deren Laserstrahl (El) , über eine elektromagnetisch gesteuert periodisch verschwenkten Spiegel (8) abgelenkt, durch einen horizontalen Schlitz (40) in der Ringwandung (6) in den Ringraum eintritt. Der Ringraum ist durch eine Bodenplatte (62) und eine Deckplatte (61) weitgehend geschlossen, und es sind darin nur Öffnungen für den seriellen durchtritt der Prüfobjekte. Die Ringwandung (6) weist stirnseitig innen umlaufende Stufungen (63, 64) auf, in denen die Deck- und Bodenplatte (61, 62) zentriert gehalten sind.
Die Ringwandung (6) weist außenseitig eine umlaufende Nut
(65) auf, in der das Lichtleiterbündel (30) geführt ist, und von wo aus die Lichtleiterenden (3) durch Bohrungen
(66) in den Ringinnenraum verzweigt sind. Auf dem gesamten Umfang der Ringwandung (6) sind 50 bis 100 Lichtleiterenden (3) gleichverteilt angeordnet, so daß jeweils am Objekt in sehr verschiedene Richtungen gestreutes Licht die verschiedenen Lichtleiterenden (3) trifft und durch das Lichtleiterbündel (30) zusammengeführt wird.
Im Bereich der direkten Laserlicht-Strahlengänge (E3) ist oberhalb der Lichtleiterenden (3) das Lichtleiterband (9) umlaufend angeordnet. Die Lichtleiter des Bandes (9) sind so dicht benachbart zueinander angeordnet und haben einen so geringen Durchmesser, daß der Laserstrahl stets, wenn er kein Prüfobjekt trifft, mindestens einen Lichtleiter des Bandes (9) trifft.
Figur 4 zeigt den schematisierten Strahlenverlauf in einer Lichtleiterfaser (91) des Lichtleiterbandes. Der Laserstrahl (E) durchdringt die Lichtleiterfaser (91) von der Seite und wird von deren Zylinderlinsenwirkung fokussiert. Der Focus (F) liegt auf der anderen Seite der Faser (91) auf der Ringwandung (6) . Im Bereich des Strahlenaustritts aus der Faser (91) ist diese durch einen Anschliff (S) angerauht, so daß von innen dort auftreffendes Licht als Streulicht (ES) dort verteilt wird und ebenso von der reflektierenden Ringwandung (6) zurückkommendes Licht als Streulicht (ES) in die Lichtleiterfaser (91) verteilt wird.
Figur 5 zeigt einen Ausschnitt des Lichtleiterbandes (9) , vergrößert, im Querschnitt mit den schematisierten Nutzstrahlenverläufen des Laserstrahls (E) . Die einzelnen Lichtleiterfasern (91, 92, 93, 94) sind durch schmale Haltestege. (95) miteinander verbunden und somit in definiert kurzem Abstand zueinander gehalten.
Figur 6 zeigt eine Aufsicht auf das Lichtleiterband (9), vergrößert, mit dem Nutzstrahlengang. Das einfallende Laserlicht (E) und das von der Ringwandung (6) reflektierte Licht ist von dem Anschliff (S) der Faser teilweise so flach gestreut als Streulicht (SL) in die
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Faser abgegeben, daß der Winkel der Totalreflektion an der Faserwand unterschritten ist und eine Lichtleitung zu den Enden des Lichtleiters (91) erfolgt, wo das dort ankommende Licht ausgewertet wird.
Figur 7 zeigt in einem Blockschaltbild die Steuervorrichtung (ST) . Diese besteht aus einem programmgesteuerten Mikroprozessor (MP) , der elektrische Schaltkreise über einen Adreßbus (AB) ansteuert und über einen Datenbus (DB) den jeweils angesteuerten Schaltkreis mit Daten versorgt oder Daten von diesen aufnimmt. Die zum Mikroprozessor (MP) externen Schaltkreise sind bei heute üblichen Verarbeitungsgeschwindigkeiten vorzusehen, um eine ausreichende Verarbeitungsgeschwindigkeit zu erreichen, die bei einer einehenden Begutachtung frei fallender Objekte (B) zu erbringen ist. Sind schnellere Mikroprozessoren (MP) zu erschwinglichen Preisen erhältlich, so können die Funktionen der externen Schaltkreise ganz oder teilweise auch unmittelbar in solchen Prozessoren ausgeführt werden.
Die zeitliche Steuerung des Funktonsablaufes in der Steuervorrichtung (ST) erfolgt durch einen elektronischen Uhrtaktgeber (CD . Dieser steuert einen Zeittaktzähler (CT) , dessen oberen Stellen über einen Decoder (Dl) die vier Laser (Ll - L4) nacheinander ansteuern.
Ist kein Objekt (B) im Laserstrahlengang, so wird das direkte Laserlicht durch das Lichtleiterband (9) aufgenommen und durch das davon abgehende Lichtleiterbündel (90) auf einen Direktlichtempfänger (DL) geleitet und dort opto-elektrisch gewandelt und in einen ersten Verstärker (VI) verstärkt. Das so gewonnene Direktlichtsignal (DL) wird in einem ersten Schwellwert- Vergleicher (Sl) ausgewertet, der beim Ausbleiben des Direktlichtes Lückensignale (Ll, L2) abgibt, die also das Vorhandensein eines Objektes (B) im Laserstrahlverlauf signalisieren.
Ist ein Objekt (B) im Laserstrahlverlauf vorhanden, so entsteht Reflexlicht, das über das Lichtleiterbündel (30) aufgefangen und dem Reflexlichtempfänger (RL) zugeführt wird, dessen opto-elektrisch gewandeltes Signal in einem zweiten Verstärker (V2) verstärkt wird und dann auf einen zweiten SchwelIwertvergleieher (S2) mit einem vorgegebenen oberen und einem unteren Schwellwert (SO, SU) verglichen wird. Diese jeweils vorzugebenden Schwellwerte (SO, SU) werden von dem Mikroprozessor (MP) über den Datenbus (DB) nacheinander an einen Digital-Analogwandler gegeben, dessen analogen Ausgangssignale in zwei Halteschaltungen (Hl, H2) gespeichert werden, und von dort dem zweiten SchwelIwertvergleieher (S2) zugeführt werden.Das Ausgangssignal des zweiten Vergleichers (S2) ist ein Fehlstellensignal (SF) , das angibt, daß der zwischen den vorgegebenen Grenzwerten (SO, SU) liegende zulässige Helligkeitsbereich unter- oder überschritten ist.
Liegt das Lückensignal (L2) und das Fehlstellensignal (SF) vor, so wird ein ZählVorgang in einem Zähler (CT1) freigegeben, dessen Zählerinhalt (Z) somit ein Maß für die Größe der Fehlstellen ist. Der Zählerinhalt (Z) wird gesteuert durch den Mikroprozessor (MP) , über eine Rechnereinheit (ALU) mit in einem Registerblock (Rl) abgespeicherten, vorgegebenen Vergleichswerten verglichen. Bei einer dabei festgestellten Grenzwertüberschreitung gibt der Mikroprozessor (MP) Steuersignale an die Weichensteuerung (50) .
Es ist vorgesehen, daß geprüft wird, ob entweder eine einzelne Fehlstelle eine Maximallänge überschreitet oder ob die Anzahl der Fehlstellen oder ob die Summe der Fehlstellenlängen eines Objektes oder eines Segmentes, die bei einem einzelnen Abtastvorgang eines der Laserstrahlen ermittelt wurden, weitere zugeordnete obere Grenzwerte überschreiten. Das Vorliegen eines Objektes bei einer Segmentabtastung wird dabei jeweils durch den Anfang und das Endende des Lückensignales (Ll) an den Mikroprozessor (MP) gemeldet.
Die beschriebenen Funktionen dieser Schaltungsanordnung lassen sich statt mit einer Rechnereinheit (ALU) und einem Registerblock (Rl) auch mit voreinstellbaren Zählern ausführen, die eweils mit den oberen Grenzwerten geladen werden und nach einem Herunterzählen während des Fehlstellensignales bei einem Nulldurchgang ein vom Mikroprozessor (MP) abfragbares Signal liefern.
Der Mikroprozessor (MP) ist zur Eingabe der Grenzwerte und Vergleichswerte und des Programmes mit einer Eingabevorrichtung (E) in "bekannter Weise verbunden und mit einem Programm- und Datenspeicher ausgerüstet. Hierdurch läßt sich die Vorrichtung mühelos auf das jeweils zu prüfende Gut und die Prüfbedingungen anpassen.
Die Direktlichterfassung und die Streulichterfassung, lassen sich auch jeweils mit gleichartigen Lichtleitervorrichtungen, insbesondere mit einem Lichtleiterband vornehmen. Da das Direktlicht eine höhere Lichtausbeute am Empfänger erbringt als das Streulicht, kann das Lückensignal auch aus- dem gleichen Empfängersignal wie das Fehlstellensignal gewonnen werden, indem das Empfängersignal einem weiteren Schwellwertschalter mit einer hohen SchwellSpannung zugeführt wird. Hierdurch ist nur ein Lichtleiterband und ein opto-elektrischer Wandler erforderlich.
Weiterhin läßt sich eine Abtastung des gesamten Ob ektumfanges mit einer reduzierten Anzahl von Laserscannern vornehmen, wenn in einem Teilbereich der Scannerablenkung, der neben der Prüfzone liegt, ein Spiegel angeordnet ist, der den Laserstrahl auf ein anderes Umfangssegment des Objektes lenkt. Auch beidseitig der Prüfzone lasen sich Umlenkspiegel anordnen, so daß bei einem Scannerablenkzyklus das Objekt aus drei verschiedenen Grundrichtungen fächerartig abgetastet wird.
Die Ansteuerung der Scanner-Ablenkspiegel erfolgt vorzugsweise mit linear steigenden und fallenden Strömen in Galvanometerspulen, so daß ein etwa linearer Zusammenhang zwischen der Dauer eines Fehlstellensignales und der Ausdehnung einer Fehlstelle besteht. Demgemäß erbringt die Zählung der Zeitimpulse während der Dauer eines Fehlstellensignales ein Zählergebnis, das der FehlStellengröße direkt entspricht. Wird keine lineare Ablenkung gewählt sondern eine sinusförmige, so empfiehlt es sich, zur Eingrenzung des Linearitätsfehlers die Auslenkung so weit vorzunehmen, daß nur der mittlere, einigermaßen lineare, Bereich die Prüfzone durchschneidet.Die Ablenkgeschwindigkeit wird zweckmäßig so gewählt, daß eine allseitige Ob ektabtastung, also die gesamte zyklische Folge aller Laserabtastungen, in einer Zeit erfolgt, in der das Prüfobjekt die Fallstrecke in der Prüfzone um eine Laststrahldicke durchlaufen hat. Die Abtaststreifen schließen dadurch aneinander an. Alternativ zur sektorweisen Umschaltung der Laser kann auch eine Umschaltung derselben mit der Uhrfrequenz erfolgen, so daß umlaufend eine punktförmige Abtastung erfolgt, wobei die Punkte eines Lasers räumlich nebeneinander liegen, wenn der Ablenkweg während eines Laserfolgezyklus etwa dem Laserstrahldurchmesser entspricht. Diese Art der Laseransteuerung erfordert eine langsamere Strahlablenkfrequenz, was die Lebensdauer des Scanners erhöht. Die Auswertung der Fehlerstellensignale erfolgt dann in den einzelnen Lasern zugeordneten Zählern im Zeitmultiplex. Die so gewonnenen Zählerinhalte werden dann in der vorbeschriebenen Weise ausgewertet.
Als vorteilhaft hat es sich erwiesen, die Abtastebenen der verschiedenen Laser in unterschiedlichen Richtungen gegen die Bewegungsrieh ung der Objekte leicht geneigt und/oder gegen, diese leicht versetzt anzuordnen. Dadurch ergibt sich eine günstige Erfassung der in der Bewegungsriehtung liegenden Stirnseiten des Objektes, da diese von mindestens einem Laser jeweils in einem schrägen Auftreffwinkel abgetastet werden.
Die Vorrichtung läßt sich auch leicht in fachmännischer Weise so ausgestalten, daß rollende Objekte optisch vollständig abgetastet werden, indem mindestens zwei Laseranordnungen in der Bewegungsrichtung der Objekte um etwa einen halben Objektumfang versetzt hintereinander angeordnet sind. Die Lichtempfänger oder zumindest die optoelektrisehen Wandler werden für beide Anordnungen vorteilhaft gemeinsam genutzt, weshalb sämtliche Laser nacheinander angesteuert werden und die Lichtleiter zusammengeführt sind. Die Abtastanordnungen und die Lichterfassungen umschließen dabei nur einen Teilkreis von etwas über 180°.

Claims

Paten ansprüche
1. Vorrichtung zum optischen Überprüfen und Sortieren von Objekten (B), insbesondere von Nahrungsmitteln, die seriell im freien Fall durch eine Prüfzone (PZ) geleitet werden, um die mehrere Lichtquellen (4) und mindestens ein Reflexlichtempfänger umfangsmäßig angeordnet sind, deren Lichtsignale opto-elektrische gewandelt in einer Steuervorrichtung (ST) mit vorgegebenen Grenzwerten (SO,, Sü) verglichen werden, bei deren Unter- oder Überschreitung ein Steuersignal in einem Mikroprozessor (MP) erzeugt wird, das eine Sortierweiche (5) beau schlagt, die unterhalb der Prüfzone (PZ) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtquellen (4) durch jeweils einen Laserscanner gebildet sind, deren Ablenkebenen im wesentlichen senkrecht zu einer O jektfallrichtung liegen, und diese Laser-Lichtquellen (4) zyklisch nacheinander jeweils etwa für eine Ablenkperiode einen Objekt-Umfangssektor erfassen und daß die Lichtempfänger (3) Lichtleiterfasern eines Lichtleiterbündels (30) sind, deren Enden einem opto- elektrischen Reflexlicht-Wandler (RL) zugeführt sind, dessen Ausgangssignal, das Reflexlichtsignal (RS), der Steuervorrichtung (ST) zu dem Vergleich mit den Grenzwerten (SO, SU) und einer weiteren Auswertung zugeführt ist, und daß um die Prüfzone (PZ) allseitig ein Direktlichtempfänger (9) in einer solchen Höhe angeordnet ist, daß die Laserscannerstrahlen (Eil, E12; E2, E3) stets auf diesen treffen, wenn sie kein Objeκt (B) treffen, und daß dieser Direktlichtempfänger (9) auf einen opto- elektrischen Direktlichtwandler (DL) führt, dessen Direktlichtsignal (DS) der Steuervorrichtung (ST) zugeführt ist.
2. Vorrichtung nach" Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtlei erfasern des Lichtleiterbündels (30) jeweils mit einem Faserende (3)' radial zur Prüfzone (PZ) gerichtet sind und diese Faserenden (3) des Lichtleiterbündels (30) umfangsmäßig um die Prüfzone (PZ) gleichverteilt angeordnet, sind.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Lichtleiterbündel (30) aus 50 bis 100 Lichtleiterfasern besteht. . Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtleiterfaser oder die Faserenden (3) höhenmäßig benachbart zu und außerhalb der Ablenkebene der Laserscanner
(4) angeordnet sind.
5. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, . daß die Laserlichtquellen (4) mehrere Laserscanner (4) sind, die zyklisch nacheinander eingeschaltet gesteuert sind.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Laserscannerlicht in einem ersten Ablenkbereich in der Prüfzone (PZ) das jeweils vorhandene Objekt (B) in einem ersten Umfangssektor unmittelbar abtastet und in mindestens einem weiteren Ablenkbereich, über einen Spiegel umgelenkt, einen anderen Objekt¬ umfangssektor in der Prüfzone (PZ) abtastet.
7. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Direktlichtsignal (DS) einem ersten SchwellwertSchalter (Sl) zugeführt ist,
-dessen AusgangsSignale als Lückensignale (Ll, L2) einer freigebenden Steuerung der Auswertung des Reflexlichtsignales (RS) in der Steuervorrichtung (ST) dient.
8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Direktlichtempfänger (9) aus einem Lichtleiterband (9) aus Lichtleitfasern (91- 94) besteht, die eng benachbart parallel übereinander angeordnet sind und ausfallseitigeines direkt eingestrahlten Laserlichts (E) einen Anschliff (S) aufweisen.
9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtleiterfasern (91 - 94) des Lichtleiterbandes (9) in einem derartigen Abstand zu einem dieses umgebenden ringförmigen Gehäuse (6) an diesem gehalten sind, daß durch' die Lichtleiterfaser (91 - 94) gebündeltes direkt einfallendes Laserlicht (E) auf die reflektierende Oberfläche des Gehäuses (6) fokussiert ist.
10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtleiterfasern (91 - 94) einen solchen Durchmesser und einen solchen geringen Abstand haben, daß der direkt einfallende Laserstrahl (E) stets mindestens eine der Lichtleiterfasern (91 - 94) trifft.
11. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß um die Prüfzone (PZ) ein ringförmiges Gehäuse (6) angeordnet ist, an dessen Ringwandung (6) die Lichtleiterbündel (30, 90) außenseitig gehalten sind und das Lichtleiterband (9) innenseitig gehalten ist und die Lichtleiterfaserenden (3) radial durch Bohrungen (66) in der Ringwandung (6)geführt sind.
12.' Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß außenseitig an der Ringwandung (6) die Laserscanner (4) montiert sind und die Laserstrahlen (Eil, E12; E2, E3) durch horizontale Schlitze (40) hindurchgeführt sind.
13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß in Gehäuse der Laserscanner (4) Kühlluft eingeblasen wird, die durch die Schlitze (40) in die Prüfzone (PZ) austritt.
14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (6) durch einen ringförmigen Deckel (61) und einen ringförmigen Boden (62) bis auf Objektdurchlasse zu der Prüfzone (PZ) abgeschlossen ist.
15. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringwandung (6) stirnseitig Stufungen (63, 64) aufweist, in denen der Deckel (61) und der Boden (62) zentrierend gehalten sind.
16. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Reflexlichtsignal (RS) mit dem vorgebbaren oberen Grenzwert (SO) und dem vorgebbaren unteren Grenzwert (SU) derart verglichen wird, daß immer dann ein Fehlstellensignal (SF) von einem
SchwelIwertvergleicher (S2) abgegeben wird, wenn das Reflexlichtsignal (RS) außerhalb eines der Grenzwerte (SO, SU) liegt.
17. Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß dann, wenn das Fehlstellensignal (SF) und kein Direktlichtsignal (DS) vorhanden ist, ein Zähler (CT1) mit Uhrtaktimpulsen zählend beaufschlagt wird, dessen Zählerinhalt (Z) jeweils durch einen Mikroprozessor (MP) gesteuert auslesbar ist und zeitlich dem jeweils vorher aktiven Laser (Ll - L4) zugeordnet vom und zum Registerblock (Rl) in ein dem jeweilig aktiven Laser (Ll - L4) zugeordnetes Register übertragen wird.
18. Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß das Direktlichtsignal (DS) in einem Schwellwertvergleicher (Sl) mit einem vorgebbaren Schwellwert verglichen wird, bei dessen unterschreiten mindestens ein Lückensignal (Ll, L2) von dem Schwellwertvergleicher (Sl) abgegeben wird, das zur Steuerung des Zählers (CT1) und zur Steuerung der Auswertungen durch den Mikroprozessor (MP) dient.
19. Vorrichtung nach Anspruch 17 oder 18, dadurch gekennzeichnet, daß der Zählerinhalt (Z) auf ein Überschreiten einer vorgebbaren Mindestegröße mit dieser verglichen wird und bei einer Überschreitung von dem Mikroprozessor (MP) die Sortierweiche (5) beaufschlagt wird.
20. Vorrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Zählerinhalte (Z) über einen vorgegebenen Zeitraum, in dem das Lückensignal (L2) vorliegt, summiert werden und diese Zählersumme jeweils mit einem vorgegebenen Maximalwert verglichen wird, bei dessen Überschreitung die Sortierweiche (5) von dem Mikroprozessor (MP) beaufschlagt wird.
21. Vorrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzahl der Fehlstellensignale (SF) über einen vorgegebenen Zeitraum, in dem das Lückensignal (L2) vorliegt, gezählt wird und diese Fehlstellenanzahl mit einer vorgegebenen Maximalzahl verglichen wird, bei deren Überschreitung die Sortierweiche (5) von dem Mikroprozessor (MP) beaufschlagt wird.
22. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Abtastebenen der Laserstrahlen, (Eil, E2, E3) gegen die Bewegungsrichtung der Objekte (B) unterschiedlich geneigt und/oder versetzt angeordnet sind.
23. Vorrichtung nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß die Objekte (B) vor und/oder in der Prüfzone (PZ) rollend geführt sind und mindesten zwei Laserscanner (4) und Lichterfassungsanordnungen (3, 9) in der Bewegungsrichtung der Objekte (B) um etwa einen halben Objektumfang versetzt angeordnet sind und daß die Laserscanner (4) und die Lichterfassungsanordnungen (3, 9) umfangsmäßig jeweils einen Teilkreis von über 180° umschließe .
24. Vorrichtung nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß sämtliche Laserscanner (4) im zeitmultiplex betrieben werden und die Lichterfässungsanordnunge (3, 9) auf jeweils nur einen optoelektrischen Wandler (RL, DL) zusammengeführt sind.
25. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Laserscanner (4) mit dem Uhrtakt gemäß zyklisch nacheiander angesteuert werden und das Fehlerstellensignal (SF) demgemäß mit den einzelnen Laserscannern (4) zugeordneten Zählern (CT1) und/oder Registern des Registerblockes (Rl) ausgewertet wird.
26. Vorrichtung nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, daß die Ansteuerung der Laserscanner (4) mindestens so schnell zyklisch erfolgt, daß die Ablenkung des Laserstrahles (Eil, E2, E3) jeweils um höchstens die Dicke des Laserstrahles zwischenzeitlich fortgeschritten ist.
27. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sie an dem Ausgang einer SchälVorrichtung (1) , die insbesondere für Kartoffeln geeignet ist, über einen Vereinzier (12) angeschlossen ist und ein Ausgang (22) der Vorrichtung hinter der Sortierweiche (5) an einen Schälmaschinenzuführschacht (10) angeschlossen ist.
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