Аппарат и способ анализа драгоценных камней, аппарат для сортировки рассыпного материала и энергонезависимая машиночитаемая среда

Аппарат и способ анализа драгоценных камней, аппарат для сортировки рассыпного материала и энергонезависимая машиночитаемая среда

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Область техники

Изобретение относится к аппаратам и способам измерения параметра и/или сортировки рассыпного материала. Более конкретно, изобретение относится к аппаратам и способам измерения параметра и/или сортировки материала в виде драгоценных камней, такого как материал в виде необработанных алмазов.

Уровень техники

Пакет необработанных алмазов может быть получен как результат процесса добычи (в рамках которого он именуется, как "рядовая добыча ("Run of Mine", RoM)). Кроме того, такие пакеты можно приобрести коммерческим путем. Как правило, входящие в состав пакета необработанные алмазы будут просеяны, так что размеры содержащихся в пакете камней находятся в конкретном интервале. Например, пакет необработанных алмазов -7+5 RoM будет, в основном, содержать алмазы, которые могут пройти через пластинчатое сито номер 7, но не сито номер. 5 (названные номера пластинчатых сит де факто являются стандартами в алмазной торговле).

Хотя такой пакет в типичном случае стандартизован по размеру, содержащийся в нем материал может сильно различаться в терминах прозрачности, цвета, размера и формы. Поэтому человек, оценивающий целесообразность приобретения или продажи пакета, может плохо представлять справедливую цену, на которую следует согласиться. Цена будет определяться, в основном, ценностью полированных драгоценных камней, которые могут быть изготовлены из камней в составе пакета.

Чтобы оценить стоимость пакета, покупатель должен каким-то образом произвести его инспекцию и сформировать свое мнение, опираясь на оценку необработанных камней, что является времяемкой процедурой с большой вероятностью ошибок.

Раскрытие изобретения

Согласно одному аспекту изобретения создан аппарат для анализа драгоценных камней, содержащий:

измерительную ячейку, содержащую по меньшей мере один датчик и измерительную зону, причем по меньшей мере один датчик сконфигурирован для измерения одного или более параметров драгоценного камня, когда он находится в измерительной зоне; и

транспортирующее средство для транспортирования драгоценного камня к измерительной зоне, сконфигурированное с возможностью удерживания или поддерживания драгоценного камня в измерительной зоне неподвижным на время измерения по меньшей мере одним датчиком одного или более параметров драгоценного камня.

Как вариант, транспортирующее средство представляет собой диск.

Как вариант, имеется шаговый двигатель, способный осуществлять пошаговое вращение диска.

Как вариант, аппарат дополнительно содержит процессор, сконфигурированный, как управляющее средство для управления вращением диска.

Как вариант, диск содержит прозрачный или просвечивающий материал, а аппарат дополнительно содержит источник света, сконфигурированный для освещения сквозь диск драгоценного камня, находящегося в измерительной зоне.

Как вариант, источник света содержит один или более светодиодов (СД), сконфигурированных для испускания света, имеющего один или более из следующих цветов: красный, синий и зеленый.

Как вариант, датчик находится рядом с измерительной зоной, у ее стороны, по существу, противоположной источнику света.

Как вариант, аппарат дополнительно содержит питатель, сконфигурированный для поштучной подачи драгоценных камней на транспортирующее средство.

Как вариант, питатель содержит роликовый бункер, содержащий два противолежащих ролика и сконфигурированный для подачи драгоценного камня на диск при вращении роликов.

Как вариант, роликовый бункер сконфигурирован для подачи драгоценного камня в зону во внутренней области диска. При этом диск дополнительно содержит кулачок, зафиксированный по отношению к вращению диска и сконфигурированный для смещения, при вращении диска, драгоценных камней к периферии диска.

Как вариант, управляющее средство сконфигурировано для управления вращением противолежащих роликов в зависимости от вращения диска так, что драгоценные камни при их подаче в указанную зону во внутренней области диска, по существу, касаются друг друга.

Как вариант, по меньшей мере один датчик содержит первую камеру, сконфигурированную для формирования изображения драгоценного камня, находящегося в неподвижном состоянии в измерительной зоне.

Как вариант, по меньшей мере один датчик дополнительно содержит вторую камеру, сконфигурированную для формирования изображений под прямым углом к изображениям, формируемым первой камерой.

Как вариант, по меньшей мере один датчик сконфигурирован для измерения группы параметров драгоценного камня, когда он находится в неподвижном состоянии в измерительной зоне.

Как вариант, указанная группа параметров включает два или более из следующих параметров: цвет, прозрачность, размер, форма, флуоресценция, местоположение на диске и ориентация.

Как вариант, аппарат дополнительно содержит сортирующее средство для захватывания драгоценного камня с транспортирующего средства с целью подачи его в одно или более мест в зависимости от измеренного параметра.

Как вариант, сортирующее средство содержит вакуумное сопло для захватывания драгоценного камня с транспортирующего средства, причем транспортирующее средство сконфигурировано для удерживания или поддерживания драгоценного камня в неподвижном состоянии в месте, пригодном для захвата драгоценного камня вакуумным соплом.

Как вариант, сортирующее средство содержит поворотный кронштейн, несущий, с возможностью качания по дуге, вакуумное сопло.

Как вариант, аппарат дополнительно содержит, по существу, круглый приемный массив, содержащий множество приемных бункеров (контейнеров), расположенных вдоль наружной кромки, по существу, круглого компонента.

Как вариант, поворотный кронштейн сконфигурирован таким образом, что дуга, вдоль которой способно двигаться сопло, пересекает траекторию движения каждого приемного бункера за полный оборот приемного массива. При этом сопло сконфигурировано с возможностью освобождения драгоценного камня в момент, выбранный в зависимости от одного или более из измеренных параметров и обеспечивающий попадание освобожденного драгоценного камня в один из приемных бункеров.

Как вариант, поворотный кронштейн выполнен с возможностью поворачиваться со скоростью, по существу, равной скорости вращения приемного массива, так что сопло отслеживает положение приемного бункера в процессе вращения приемного массива.

Как вариант, сопло поворачивается в направлении, противоположном направлению вращения приемного массива.

Как вариант, управляющее средство способно обеспечить повторное приведение драгоценного камня в измерительную зону для повторного измерения одного или более из его параметров в случае, если измерение одного или более параметров драгоценного камня окажется неудовлетворительным.

Как вариант, измеренный параметр включает местоположение и/или ориентацию драгоценного камня в измерительной зоне, а аппарат сконфигурирован с возможностью управления сортирующим средством с целью настройки сортирующего средства для захватывания драгоценного камня с учетом его местоположения и/или ориентации.

Как вариант, аппарат содержит группу измерительных зон, каждая из которых сконфигурирована для измерения одного или более параметров драгоценного камня.

Как вариант, сортирующее средство содержит переносящий узел, содержащий вакуумные сопла, расположенные по его периферии и сконфигурированные с возможностью подхватывать и устанавливать драгоценные камни.

Как вариант, переносящий узел сконфигурирован для подхватывания драгоценного камня в первой зоне и для поворота на заданный угол с целью транспортирования драгоценного камня в одну или более зон, соответствующих одной или более измерительным ячейкам.

Как вариант, расстояние между соплами выбрано таким, что при нахождении одного из сопел у измерительной ячейки другое сопло находится в первом положении, подходящем для подхватывания другого драгоценного камня.

Как вариант, переносящий узел выполнен с возможностью вращения для транспортирования драгоценного камня к каждой из измерительных ячеек.

Как вариант, переносящий узел выполнен с возможностью остановки вращения при подходе драгоценного камня к каждой из измерительных ячеек.

Как вариант, переносящий узел сконфигурирован для установки драгоценного камня в одну или более измерительных ячеек с целью проведения соответствующим датчиком измерения одного или более параметров драгоценного камня.

Как вариант, переносящий узел сконфигурирован для сортировки частиц рассыпного материала (далее именуемых также камнями) с доставкой в одно или более мест в зависимости от результата измерения, проведенного в измерительной ячейке.

Согласно другому аспекту изобретения создан способ анализа драгоценных камней, включающий: транспортирование драгоценного камня к измерительной зоне в измерительной ячейке, содержащей датчик, сконфигурированный для измерения одного или более параметров драгоценного камня, когда он находится в измерительной зоне, измерение одного или более параметров драгоценного камня и удерживание или поддерживание драгоценного камня в измерительной зоне неподвижным, пока по меньшей мере один датчик измеряет один или более из его параметров.

Согласно еще одному аспекту изобретения предлагается энергонезависимая машиночитаемая среда, содержащая машиночитаемый код, обеспечивающий при его считывании компьютером осуществление описанного способа.

Изобретение предлагает также аппарат (и способы) для инспектирования или анализа рассыпного материала. Данный аппарат снабжен измерительной ячейкой, содержащей чувствительное средство и измерительную зону, в которой чувствительное средство может получать информацию об одном или более физических свойствах или параметрах любого или каждого из объектов, присутствующих в данной зоне. Аппарат может также содержать транспортирующее средство для транспортирования частиц рассыпного материала к измерительной зоне. Частица может оставаться в контакте с элементом транспортирующего средства и оставаться неподвижной во время проведения измерения.

Аппарат может использоваться для инспектирования или анализа всего пакета рассыпного материала, представленного для инспектирования или анализа содержащихся в нем частиц, и, в качестве опции, для определения ценности данного материала в соответствии с прейскурантом, включающим соответствующие расчетные формулы, таблицы или другие средства для преобразования измеренных параметров или физических свойств в финансовую или рыночную оценку пакета или входящих в него частиц.

Аппарат может быть использован для инспектирования или анализа только части (выборки из) пакета, а полученные результаты или оценка могут быть применены ко всему пакету.

Согласно аспекту изобретения создан аппарат для сортировки рассыпного материала. Аппарат может содержать измерительную ячейку, содержащую датчик и измерительную зону. Датчик может быть сконфигурирован для измерения одного или более параметров камня (частицы рассыпного материала), находящегося (находящейся) в измерительной зоне. Аппарат может содержать также транспортирующее средство для транспортирования частицы рассыпного материала к измерительной зоне. Аппарат может содержать сортирующее средство для захватывания частицы рассыпного материала с транспортирующего средства с целью доставки ее в одно или более мест в зависимости от измеренного параметра. Транспортирующее средство может быть сконфигурировано с возможностью удерживать или поддерживать указанную частицу неподвижной, чтобы облегчить ее захват сортирующим средством.

Как вариант, транспортирующее средство может представлять собой конвейер.

Как вариант, питатель сконфигурирован для подачи индивидуальных камней (частиц рассыпного материала) на транспортирующее средство.

Как вариант, сортирующее средство содержит вакуумное сопло для подхватывания частицы рассыпного материала с транспортирующего средства. Транспортирующее средство может быть сконфигурировано с возможностью удерживать или поддерживать частицу неподвижной в месте, в котором она может быть подхвачена вакуумным соплом.

Как вариант, сортирующее средство содержит поворотный кронштейн, несущий, с возможностью качания по дуге, вакуумное сопло.

Как вариант, поворотный кронштейн или аналогичное средство можно использовать для выдачи камня (частицы) в одно из множества мест, выбранное в зависимости от измеренных параметров или физических свойств.

Альтернативно или в дополнение, поворотный кронштейн или аналогичное средство можно использовать для выдачи камня в место, определенное заранее с учетом как измеренных параметров или физических свойств, так и присутствия приемного средства.

Альтернативно или в дополнение, поворотный кронштейн или аналогичное средство можно перемещать по такой траектории, чтобы его положение в пространстве, по существу, совпадало с положением приемного средства, которое выбрано с учетом измеренных параметров или физических свойств и которое также находится в движении в течение периода времени, позволяющего перенести камень с вакуумного сопла или аналогичного элемента на приемное средство в любой момент в пределах указанного периода. В результате камень может упасть или переместиться непосредственно в приемное средство при малой боковой скорости относительно приемного средства.

Приемное средство может содержать один из множества съемных бункеров, распределенных по периферии, по существу, круглого приемного массива, который в процессе сортировки приводится в непрерывное вращение вокруг вертикальной оси.

Как вариант, измерительная зона расположена так, что датчик способен измерять один или более параметров камня, когда он находится на конвейере.

Как вариант, конвейер сконфигурирован с возможностью остановки, когда камень подходит к измерительной зоне.

Как вариант, конвейер представляет собой циркулирующий конвейер.

Как вариант, если измерение одного или более параметров камня окажется неудовлетворительным, конвейер способен обеспечить повторное приведение камня в измерительную зону для повторного измерения одного или более из его параметров.

Как вариант, измеренный параметр включает местоположение и/или ориентацию камня в измерительной зоне, а аппарат сконфигурирован для управления сортирующим средством с целью настройки сортирующего средства для захватывания камня с учетом его местоположения и/или ориентации.

Как вариант, измерительная ячейка сконфигурирована с возможностью детектировать, с целью верификации захвата камня, что он после проведения его захвата больше не находится в измерительной зоне.

Как вариант, конвейер содержит прозрачный или просвечивающий материал, а аппарат дополнительно содержит источник света, сконфигурированный для освещения сквозь конвейер камня, находящегося в измерительной зоне.

Как вариант, датчик находится рядом с измерительной зоной, у ее стороны, по существу, противоположной источнику света.

Как вариант, рассыпной материал содержит необработанные алмазы, а аппарат сконфигурирован для измерения их цвета, формы и прозрачности с целью определения вектора свойств.

Как вариант, аппарат содержит группу измерительных зон, каждая из которых сконфигурирована для измерения одного или более параметров камня.

Как вариант, транспортирующее средство и/или сортирующее средство сконфигурированы с возможностью транспортирования камней к каждой измерительной зоне.

Как вариант, сортирующее средство содержит переносящий узел, содержащий вакуумные сопла, расположенные по его периферии и сконфигурированные с возможностью подхватывать и устанавливать камни (частицы рассыпного материала).

Как вариант, переносящий узел сконфигурирован для подхватывания камня в первой зоне и для поворота на заданный угол с целью транспортирования камня в одну или более зон, соответствующих одной или более измерительным ячейкам.

Как вариант, расстояние между соплами выбрано таким, что при нахождении одного из сопел у измерительной ячейки другое сопло находится в первом положении, подходящем для подхватывания другого камня.

Как вариант, переносящий узел выполнен с возможностью вращения для транспортирования камня к каждой из измерительных ячеек.

Как вариант, переносящий узел выполнен с возможностью остановки вращения при подходе камня к каждой из измерительных ячеек.

Как вариант, переносящий узел сконфигурирован для установки камня в одну или более измерительных ячеек с целью проведения соответствующим датчиком измерения одного или более параметров драгоценного камня.

Как вариант, переносящий узел сконфигурирован для сортировки камней с доставкой в одно или более мест в зависимости от результата измерения, проведенного в измерительной ячейке.

Как вариант, датчик сконфигурирован с полем зрения, достаточным для измерения одного или более параметров группы камней.

Как вариант, сортирующее средство сконфигурировано для захватывания одного или более из множества камней и перемещения одного или более камней в одно или более мест в зависимости от одного или более параметров.

Согласно аспекту изобретения создан способ сортировки рассыпного материала. Способ может включать транспортирование частицы рассыпного материала (камня) в измерительную зону измерительной ячейки. Измерительная ячейка может содержать датчик, сконфигурированный для измерения одного или более параметров камня, когда он находится в измерительной зоне. Способ может также включать измерение одного или более параметров камня и удерживание или поддерживание камня в измерительной зоне неподвижным, чтобы сортирующее средство могло осуществить захват камня с транспортирующего средства с целью доставки его в одно или более мест в зависимости от измеренного параметра.

Согласно другому аспекту изобретения создан аппарат для измерения параметра драгоценного камня в составе множества драгоценных камней. Аппарат может содержать по меньшей мере одну измерительную ячейку, содержащую по меньшей мере один датчик и измерительную зону. Датчик может быть сконфигурирован для измерения одного или более параметров драгоценного камня, когда он находится в измерительной зоне. Аппарат может также содержать транспортирующее средство для транспортирования драгоценного камня к измерительной зоне. Датчик может быть сконфигурирован для измерения цвета, прозрачности и формы камня с целью определить ассоциированный с ним вектор свойств.

Согласно еще одному аспекту изобретения создан способ измерения параметра драгоценного камня в составе множества драгоценных камней. Способ может включать транспортирование драгоценного камня по меньшей мере к одной измерительной ячейке, содержащей датчик и измерительную зону. Датчик может быть сконфигурирован для измерения одного или более параметров драгоценного камня, находящегося в измерительной зоне. Способ может включать измерение цвета, прозрачности и формы камня с целью определения вектора свойств. Способ может также включать ассоциирование вектора свойств с камнем.

Согласно другому аспекту изобретения создан аппарат для измерения параметра рассыпного материала. Аппарат может содержать измерительную ячейку, содержащую датчик и измерительную зону. Датчик может быть сконфигурирован для измерения одного или более параметров частицы рассыпного материала, когда эта частица находится в измерительной зоне. Аппарат может также содержать транспортирующее средство, сконфигурированное для транспортирования частиц рассыпного материала к измерительной зоне с целью измерения одного или более параметров. При этом транспортирующее средство сконфигурировано с возможностью повторного транспортирования частицы рассыпного материала, если измерение одного или более из его параметров окажется неудовлетворительным.

Согласно следующему аспекту изобретения создан способ измерения параметра рассыпного материала. Способ может включать транспортирование частицы рассыпного материала к измерительной ячейке, содержащей датчик и измерительную зону. Датчик может быть сконфигурирован для измерения одного или более параметров частицы рассыпного материала, когда эта частица находится в измерительной зоне. Способ может также включать измерение одного или более параметров частицы рассыпного материала, а также повторное транспортирование частицы рассыпного материала, если измерение одного или более из ее параметров окажется неудовлетворительным.

Согласно еще одному аспекту изобретения создан аппарат для измерения параметра рассыпного материала. Аппарат может содержать измерительную ячейку, содержащую датчик и измерительную зону. Датчик может быть сконфигурирован для измерения одного или более параметров частицы рассыпного материала, когда эта частица находится в измерительной зоне. Аппарат может также содержать транспортирующее средство, сконфигурированное для транспортирования частицы рассыпного материала к измерительной зоне. При этом аппарат сконфигурирован с возможностью удерживания или поддерживания данной частицы неподвижной, пока датчик измеряет один или более из ее параметров.

Согласно аспекту изобретения создан способ измерения параметра рассыпного материала. Способ может включать транспортирование частицы рассыпного материала к измерительной ячейке, содержащей датчик и измерительную зону. Датчик может быть сконфигурирован для измерения одного или более параметров частицы рассыпного материала, когда эта частица находится в измерительной зоне. Способ может включать удерживание или поддерживание данной частицы неподвижной, пока датчик измеряет один или более из его параметров.

Согласно аспекту изобретения разработана машиночитаемая среда, содержащая машиночитаемый код, обеспечивающий при его считывании компьютером осуществление любого из вышеописанных способов.

Согласно другому аспекту изобретения создан аппарат для сортировки рассыпного материала, содержащий: механизм переноса для подхватывания частицы рассыпного материала и помещения ее в приемный бункер в составе движущегося приемного массива, содержащего множество приемных бункеров. При этом механизм переноса сконфигурирован для перемещения указанной частицы со скоростью, по существу, совпадающей со скоростью приемного бункера в момент помещения указанной частицы в указанный бункер.

Как вариант, множество приемных бункеров распределено, по существу, по кругу, а приемный массив выполнен вращающимся.

Как вариант, механизм переноса содержит вакуумное сопло, находящееся на поворотном кронштейне и сконфигурированное для подхватывания частицы рассыпного материала, причем поворотный кронштейн выполнен с возможностью поворота вокруг оси таким образом, что скорость вакуумного сопла соответствует скорости приемного бункера.

Как вариант, механизм переноса сконфигурирован с возможностью перемещать частицу рассыпного материала так, что его скорость, по существу, совпадает со скоростью приемного бункера в момент помещения указанной частицы в указанный бункер.

Краткое описание чертежей

Далее, со ссылками на прилагаемые чертежи, будут описаны варианты изобретения, приводимые в качестве примеров.

На фиг. 1 представлен, в перспективном изображении, аппарат для измерения параметра рассыпного материала.

На фиг. 2 аппарат для измерения параметра рассыпного материала представлен в частичном перспективном изображении, со снятым питателем.

На фиг. 3 аппарат для измерения параметра рассыпного материала показан на виде сверху.

На фиг. 4 представлено схематичное изображение аппарата для измерения параметра рассыпного материала.

На фиг. 5 представлено схематичное изображение, на виде сверху, варианта аппарата для измерения параметра рассыпного материала.

На фиг. 6 представлен, в перспективном изображении, переносящий узел.

На фиг. 7 переносящий узел и приемное устройство показаны на виде сверху.

На фиг. 8а-8с схематично иллюстрируется вариант с независимо вращающимися соосными дисками.

На фиг. 9а схематично изображен, на виде сверху, аппарат для измерения параметра рассыпного материала.

На фиг. 9b и 9с показаны варианты изображений, формируемых камерой.

Осуществление изобретения

Авторы изобретения выявили потребность в практичном и удобном в работе аппарате, способном проводить, в автоматическом режиме, анализ пакета алмазов с получением оценки алмаза по любому или, предпочтительно, по всем параметрам, определяющим его ценность.

Существует большое количество сортирующих устройств промышленного назначения. Многие из них, рассчитанные на работу с большими объемами относительно крупных объектов, таких как картофелины или томаты, обычно конструируются как высокопроизводительные устройства, работающие в непрерывном режиме. Некоторые устройства сконфигурированы для работы с материалом, содержащим более мелкие объекты, такими как зерна риса или кофе. Однако такие устройства обычно используются, например, чтобы удалять небольшую долю продуктов, имеющих нежелательную окраску или какие-либо дефекты, без необходимости рассортировывать весь материал или его основную часть на различные группы в зависимости от набора критериев.

Были разработаны также устройства, которые используют концепции, реализованные в более крупных устройствах при обращении с другими материалами, и применяют эти концепции к сортировке алмазов. Рассматриваемое в качестве примера семейство таких устройств может содержать большое количество главных приводов, связанных с загрузочными и приемными бункерами, дисками, несущими сопла, карусельными и другими узлами, синхронно перемещающимися, чтобы переносить объекты от средства подачи к множеству приемных бункеров с проходом через измерительные ячейки. Фактическая маршрутизация индивидуальных камней в процессе их движения в типичном случае осуществляется посредством щитков, струй воздуха, снятия вакуума и т.д. Другое семейство устройств может функционировать с использованием асинхронного падения камней через измерительную ячейку с последующим отклонением камней посредством воздушных струй.

Авторы изобретения пришли к выводу, что такие устройства, как правило, являются громоздкими, тяжелыми, дорогими, потребляют много энергии, создают многочисленные опасности механических повреждений и сложны в обслуживании. Кроме того, авторы пришли к выводу, что принятие парадигмы непрерывного движения позволит обеспечить высокую производительность, составляющую, например, 10-15 камней в секунду. Однако соответствующие устройства будут способны измерять только одно свойство камня, например цвет, форму или прозрачность. Поэтому камни, как правило, нужно будет пропускать через несколько устройств, чтобы обеспечить точный анализ более чем одного свойства. Следовательно, такие устройства не смогут удовлетворить потребность в сравнительно недорогом и практичном аппарате.

Далее будут описаны аппараты (устройства) для измерения параметра камня (частицы рассыпного материала), которые являются более компактными и легкими и имеют меньшую стоимость. Предлагаемые аппараты и способы позволяют также сортировать эти частицы на основании измеренных параметров. Эти результаты могут быть достигнуты благодаря, с первого взгляда, ошибочному и неочевидному решению, заключающемуся в отказе от непрерывного движения. Кроме того, могут быть введены дополнительные главные приводы.

Авторы изобретения установили, что в результате введения стартстопного режима движения транспортирующего средства аппарат может быть сделан значительно более легким и недорогим, чем известные устройства. Кроме того, такие аппараты упростят обращение с камнями при измерениях in-situ или при транспортировании для следующих измерений, или при выдаче без использования сопел сложной конструкции или вакуумных стержней, отслеживающих положение камня на транспортирующем средстве, таком как диск, чтобы иметь возможность забрать с него камень.

Далее, благодаря проведению измерения при неподвижном транспортирующем средстве становится возможным осуществлять накопление сигналов, например фотоэлектронных, в течение значительных периодов, например 100 мс, без осложнений, связанных с размытием вследствие движения, или необходимости в стробоскопическом освещении с длительностью вспышки, например, 100 мкс.

Количество камней, пропускаемых через описываемый далее аппарат, может быть меньше, чем у известных устройств, что может рассматриваться как недостаток. Например, производительность описываемых далее аппаратов может соответствовать примерно одному камню за каждые четыре секунды. Однако авторы установили, что предлагаемые аппараты позволяют значительно уменьшить капитальные затраты. Благодаря этому желательная производительность может быть достигнута просто использованием дополнительных аппаратов. Кроме того, поскольку такие аппараты являются более простыми, их легче приспособить к изготовлению на производственной линии, что позволит получить преимущество эффекта масштаба.

На фиг. 1 представлен аппарат 10 для измерения параметра дискретных объектов (не изображены), образующих рассыпной материал. Аппарат 10 содержит питатель 12, устройство подачи и перемещения (манипулятор) 16 и систему 18 выдачи с накопителями 56. Некоторые варианты аппарата могут содержать корректор 14 ориентации.

Питатель 12, показанный также на фиг. 4, содержит низкопрофильный пластиковый загрузочный бункер 20, сконфигурированный для приема порции заданного объема дискретных объектов, которая применительно к рассматриваемому аппарату соответствует пакету необработанных алмазов. При использовании аппарата необработанные алмазы будут осторожно насыпаться в загрузочный бункер 20 из пакета, стаканчика с образцами или аналогичного бункера, причем форма и размеры, а также материал бункера 20 выбираются такими, чтобы минимизировать абразивное трение между необработанными алмазами.

В нижней части бункера 20 предусмотрено отверстие, через которое необработанные алмазы будут падать в канал, образованный между парой взаимодействующих роликов 26. Ролики 26 установлены с возможностью вращения в противоположных направлениях таким образом, чтобы постепенно втягивать необработанные алмазы в сквозной канал между ними. Поверхности 28 роликов 26 обладают высокой упругостью, так что необработанные алмазы вдавливаются в эти поверхности без открывания зазора между роликами 26. Скорость роликов 26 подобрана из условия разделения камней таким образом, чтобы в каждый момент предпочтительно только единственный камень мог проходить через питатель 12. Такое разделение гарантирует, что аппарат 10 не будет перегружен слишком большим разовым поступлением камней, и сокращает продолжительность нахождения камней в контакте друг с другом, т.е. минимизирует риск появления царапин.

Другие примеры подходящих питателей можно найти в патентах GB 2162828, GB 2194518 или GB 2194779.

Следует отметить, что требуемая скорость роликов 26 может варьировать в зависимости от интервала размеров камней в необработанном алмазном материале. В целом желательно, чтобы производительность питателя была ниже для мелких камней (около 0,01 карата) и выше для верхнего края интервала размеров (около 0,20 карата).

Однако следует отметить, что могут приниматься и более крупные камни, например вплоть до 1 или 10 карат (1 карат соответствует 0,2 г).

Индивидуальные камни, прошедшие через ролики 26, падают на наклонную пластиковую поверхность 30, которая (как это показано на фиг. 2) расположена под питателем 12. Эта поверхность направляет камни на вращающийся диск 32 (см. фиг. 3), который проходит под концевой частью поверхности 30. Вращающийся диск 32 может быть изготовлен, с высокой точностью, из твердого пластика и сконфигурирован (как это будет описано далее) для получения достаточно высокого коэффициента трения.

Вращающийся диск 32 обеспечивает траекторию транспортирования в форме окружности, по которой камни могут транспортироваться со скоростью около 924 мм/мин в зону 34 контроля, которая, как это будет описано далее, может содержать измерительные ячейки.

В вариантах аппарата имеется корректор 14 ориентации и, как можно видеть из фиг. 3, вращающийся диск 32 вращается по часовой стрелке, так что камни проходят через корректор 14 ориентации. Наиболее наглядно это показано на фиг. 3. Такие варианты могут использоваться с ограненными драгоценными камнями. Корректор 14 ориентации содержит пару противолежащих параллельных вертикальных стенок 38, которые образуют полукруглый канал 36 над половиной вращающегося диска 32. Таким образом, стенки 38 расположены, по существу, вдоль траектории, по которой движутся камни, находящиеся на диске 32. В представленном варианте ширина канала 36 равна 9 мм, а длина 45 мм.

Две стенки 38 подсоединены к осциллятору 40, сконфигурированному для придания осцилляций стенкам 38 (при сохранении их взаимного положения) в направлении, по существу, поперечном по отношению к направлению траектории. В рассматриваемом варианте средняя часть 42 пары стенок 38 сконфигурирована для осциллирования по радиусу вращающегося диска 32. Как следствие, поперечное движение стенок 38 относительно указанной траектории минимально у входа и выхода канала 36 и максимально у его центра.

В процессе использования аппарата осциллирующие стенки 38 соударяются с камнями на траектории движения камней. Уровень ударного воздействия стенок 38 тщательно подбирается достаточным, чтобы опрокинуть камень, лежащий на своей павильонной грани, и ориентировать его случайным образом, но недостаточным, чтобы перевернуть камень, лежащий на своей самой стабильной грани, таблице. В результате камни неоднократно опрокидываются в канале 36 до тех пор, пока они не установятся таблицей вниз. Следует отметить, что низкое трение поверхности вращающегося диска 32 уменьшает вероятность того, что при движении камней через осциллирующий канал 36 любой из камней изменит свою ориентацию гранью-таблицей вниз.

Заявитель установил, что оптимальный уровень ударного воздействия зависит по меньшей мере от следующих факторов: размеров камней, ширины канала 36, длины хода при осцилляции, частоты осцилляции, скорости транспортирования через канал, траектории и длины канала, а также уровня трения между транспортирующей поверхностью и камнем. Применительно к рассматриваемому варианту приемлемыми оказались частота осцилляции 4,9 Гц и длина хода 14 мм.

Выходя из осциллирующего канала 36, камни продолжают свое движение на вращающемся диске 32 до тех пор, пока они не поступят в зону 34 контроля.

Аппарат содержит средство юстировки, сконфигурированное для юстировки положения камней на вращающемся диске 32 до того, как они поступят в зону 34 контроля. Средство юстировки может содержать поверхность, расположенную под углом к направлению движения камней. Эта поверхность может быть сконфигурирована для установки камней на вращающемся диске 32 в заданное радиальное положение.

Манипулятор содержит кронштейн 50, установленный в аппарате 10 с возможностью поворота и имеющий на своем свободном конце вакуумный стержень 52. В некоторых вариантах аппарата кронштейн 50 является сортирующим средством, сконфигурированным для снятия (захватывания) камней с вращающегося диска 32 с целью переноса их в другое место в зависимости от результата измерения параметра камня. Вакуумный стержень 52 сконфигурирован для контактирования с камнем, находящимся на вращающемся диске 32, и для приложения к камню присасывающего усилия, чтобы удерживать камень на стержне 52 при поворотном перемещении кронштейна 50 в новое положение. В некоторых вариантах аппарата кронштейн 50 может быть использован для того, чтобы снимать и перемещать камни после того, как они прошли через измерительную зону (рассматриваемую далее). В некоторых вариантах вращающийся диск 32 может быть сконфигурирован с воз