RU2766099C2

RU2766099C2 - Delivery device

Info

Publication number: RU2766099C2
Application number: RU2019129289A
Authority: RU
Inventors: Питер Стэнли РОУЗ; Эндрю Джон ПОРТСМУТ
Original assignee: Де Бирс Юк Лимитед
Priority date: 2017-02-27
Filing date: 2018-02-26
Publication date: 2022-02-07
Also published as: EP3585527B1; RU2019129289A; WO2018154325A1; RU2019129289A3; CN110325295B; CN110325295A; EP3585527A1; GB201703134D0

Abstract

FIELD: jewelry business.SUBSTANCE: group of inventions relates to a method and a device for the delivery of gemstones, a device for their sorting and a method for their sorting. Device 100 for the delivery of gemstones from horizontal movable surface 103 contains wheel 106 installed with the possibility of rotation around the horizontal axis A located above surface 103, and having one or more gears 104 distributed around the outer side surface of wheel 106. Engine 116 is made with the possibility of rotation of wheel 106. Sensor 112 is made with the possibility of identification of a moment, when one of gears 104 is in a set position to provide the indication of that wheel 106 is in an initial position. Wheel 106 is installed in such a way that when wheel 106 is in the initial position, there is a gap between surface 103 and wheel 106. When wheel 106 during its rotation comes out of the initial position, one of gears 104 comes into contact with a gemstone and pushes it off surface 103.EFFECT: group of inventions is aimed at providing a speed of gemstone removal that does not limit the device performance.26 cl, 9 dwg

Description

Область техникиTechnical field

Изобретение относится к способу и устройству для выдачи (диспенсирования) драгоценных камней. Преимущественно, но не исключительно изобретение относится к способу и устройству для выдачи алмазов.The invention relates to a method and device for issuing (dispensing) precious stones. Mostly, but not exclusively, the invention relates to a method and apparatus for issuing diamonds.

Уровень техникиState of the art

Природные алмазы - это природные камни, состоящие исключительно из алмаза, образовавшегося в результате геологических процессов в течение длительных периодов времени. Синтетические алмазы - это искусственные камни, изготовленные посредством промышленных процессов, таких как НРНТ (high pressure high temperature - высокое давление, высокая температура) или CVD (chemical vapor deposition - химическое осаждение из паровой фазы).Natural diamonds are natural stones composed solely of diamond formed through geological processes over long periods of time. Synthetic diamonds are artificial stones made by industrial processes such as HPHT (high pressure high temperature - high pressure, high temperature) or CVD (chemical vapor deposition - chemical vapor deposition).

Синтетические алмазы нашли широкое применение в промышленности, но все же составляют лишь небольшую долю текущей продукции промышленности драгоценных камней, причем они не рассматриваются как обладающие высокой ценностью, связанной с природными алмазами схожего цвета и качества. В неполированном состоянии синтетические алмазы можно относительно легко отличить от природных алмазов; однако, может оказаться, что после его полировки и огранки, как драгоценного камня, такой камень трудно идентифицировать как синтетический.Synthetic diamonds have found widespread use in the industry, but still represent only a small fraction of the current output of the gemstone industry, and are not seen as having the high value associated with natural diamonds of similar color and quality. In an unpolished state, synthetic diamonds can be relatively easily distinguished from natural diamonds; however, once polished and cut like a gemstone, it may be difficult to identify such a stone as synthetic.

Чтобы определить, является камень природным или синтетическим, могут быть использованы усовершенствованные скрининговые аппараты, такие как DiamondCure™ и DiamondView™. В типичном случае такой скрининг включает измерение характеристик поглощения или испускания света индивидуальным алмазом. Часто оказывается необходимым провести скрининг больших количеств алмазов меньших размеров, включая камни, иногда именуемые, как "melee". "Melee" - это профессиональный термин, который не соответствует точно определенному интервалу размеров, но на практике может применяться к камням весом менее примерно 0,2 карата (20 соток) и обычно (но необязательно) более примерно 0,01 или 0,02 карата. В некоторых случаях даже камни весом всего 0,001 карат или даже меньше могут именоваться, как "melee". Как следствие, их малых размеров, камни melee, как правило, продаются пакетами или лотами. Поскольку один пакет может содержать сотни камней, к природным камням могут оказаться примешанными синтетические алмазы и неалмазный материал.Advanced screening devices such as DiamondCure™ and DiamondView™ can be used to determine if a stone is natural or synthetic. Typically, such screening involves measuring the light absorption or emission characteristics of an individual diamond. It is often necessary to screen large quantities of smaller diamonds, including stones sometimes referred to as "melee". "Melee" is a professional term that does not correspond to a precisely defined size range, but in practice can be applied to stones weighing less than about 0.2 carats (20 acres) and usually (but not necessarily) more than about 0.01 or 0.02 carats. . In some cases, even stones weighing only 0.001 carats or even less can be referred to as "melee". As a consequence of their small size, melee stones are usually sold in packs or lots. Since one bag can contain hundreds of stones, synthetic diamonds and non-diamond material can be mixed with natural stones.

Камни melee могут сортироваться автоматически, в соответствии с их измеренными свойствами, посредством различных аппаратов, известных из уровня техники. Например, в WO 2012/146913 описан аппарат для ориентирования драгоценных камней, в котором драгоценные камни подаются из бункера на поворотный диск, а затем получают нужную ориентацию при прохождении между парой осциллирующих стенок, которые расположены по существу вдоль траектории перемещения драгоценных камней. После прихода в наиболее стабильную конфигурацию драгоценные камни поочередно удаляются с поворотного диска посредством манипулятора, например, содержащего вакуумный схват, установленный на поворотный кронштейн, и транспортируются к системе тестирования, измерения или дополнительного исследования. Затем манипулятор подает (диспенсирует) драгоценный камень в соответствующий накопительный контейнер, выбор которого зависит от результатов тестирования.The melee stones can be sorted automatically, according to their measured properties, by means of various apparatus known in the art. For example, WO 2012/146913 describes a gem orienting apparatus in which gems are fed from a hopper onto a turntable and then oriented as they pass between a pair of oscillating walls that are substantially along the path of the gems. After arriving in the most stable configuration, the gems are removed one by one from the rotary disk by means of a manipulator, for example, containing a vacuum gripper, mounted on a rotary arm, and transported to a testing, measurement or additional examination system. The manipulator then delivers (dispenses) the gemstone into the appropriate storage container, the choice of which depends on the test results.

Из уровня техники известны и другие механизмы для удаления и выдачи, включая воздушные струи, откидные лопатки и толкатели. Однако многие из этих механизмов имеют недостатки. Например, откидным лопаткам и толкателям требуется время для возврата в исходное состояние после каждой выдачи, что существенно ограничивает степень разделения драгоценных камней или других объектов, так что драгоценные камни или другие объекты должны быть отделены друг от друга на большее расстояние, чтобы обеспечить нужное время для возврата в исходное состояние. Это ограничивает общую производительность аппарата. Воздушные струи не требуют времени для такого возврата, но характеризуются низкой точностью и сложностью регулировки, а также требуют применения заслонок (что приводит к блокированию объектов) и нуждаются в увеличенном расстоянии между объектами, если одновременное сбрасывание нескольких объектов недопустимо. Кроме того, воздушные струи требуют подачи сжатого воздуха, что может оказаться неудобным и станет неприемлемым, если аппарат должен функционировать не в лабораторных условиях. Воздушные струи могут также создавать проблемы, связанные с формированием электростатического заряда, что приводит к реальным трудностям при выдаче небольших драгоценных камней, таких как melee.Other removal and dispensing mechanisms are known in the art, including air jets, flaps, and pushers. However, many of these mechanisms have disadvantages. For example, flaps and pushers need time to reset after each dispensing, which greatly limits the degree of separation of gems or other objects, so gems or other objects must be separated from each other by a greater distance to provide the right time for return to original state. This limits the overall performance of the machine. Air jets do not take time to return, but have low accuracy and difficulty in adjusting, require dampers (which block objects) and need increased distance between objects if multiple objects cannot be dropped at the same time. In addition, the air jets require a supply of compressed air, which can be inconvenient and unacceptable if the apparatus is to be operated outside of a laboratory setting. Air jets can also create problems with electrostatic charge generation, which makes it really difficult to dispense small gems such as melee.

Из уровня техники известно устройство для сортировки отдельных объектов, например, шоколадных батончиков в обертке, раскрытое в источнике US 5052542, в котором используется непрерывно вращающееся колесо с лопатками (крыльчатка), сталкивающее батончики с конвейерной ленты в одну либо другую сторону.A device for sorting individual objects, for example, wrapped chocolate bars, disclosed in US 5,052,542, is known in the prior art, which uses a continuously rotating wheel with blades (impeller) to push the bars off the conveyor belt in one direction or the other.

Проблема при выборе или разработке выданного (диспенсирующего) механизма к аппарату для сортировки (сортировальному аппарату) описанного выше типа, состоит в необходимости гарантировать то, что скорость, с какой драгоценные камни или другие мелкие дискретные объекты могут быть удалены с диска или ленты, не станет фактором, ограничивающим производительность аппарата. Это особенно важно, когда диск или лента в процессе сортировки движется непрерывно.A problem in selecting or designing a dispensed (dispensing) mechanism for a sorting apparatus (sorting apparatus) of the type described above is the need to ensure that the speed at which gems or other small discrete objects can be removed from a disk or tape does not become factor limiting the performance of the device. This is especially important when the disk or belt moves continuously during the sorting process.

Раскрытие изобретенияDisclosure of invention

Согласно первому аспекту изобретения, предлагается выдачное устройство для выдачи драгоценных камней с горизонтальной подвижной поверхности, содержащее: колесо, установленное с возможностью вращения вокруг горизонтальной оси, расположенной над поверхностью, и содержащее один или более зубьев, распределенных вокруг наружной боковой поверхности колеса; двигатель, выполненный с возможностью вращения колеса, и датчик, выполненный с возможностью идентификации того, когда один из зубьев находится в заданном положении, чтобы обеспечить индикацию того, что колесо находится в исходном положении. Колесо установлено таким образом, что, когда колесо находится в исходном положении, между указанной поверхностью и колесом имеется зазор. Кроме того, колесо установлено таким образом, что при выходе колеса, в процессе его вращения, из исходного положения один из зубьев вступает в контакт с драгоценным камнем для сталкивания драгоценного камня с указанной поверхности.According to a first aspect of the invention, there is provided a dispenser for dispensing gemstones from a horizontal movable surface, comprising: a wheel rotatably mounted about a horizontal axis located above the surface and comprising one or more teeth distributed around an outer side surface of the wheel; a motor configured to rotate the wheel; and a sensor configured to identify when one of the teeth is in a predetermined position to provide an indication that the wheel is in a home position. The wheel is mounted in such a way that when the wheel is in its rest position, there is a gap between said surface and the wheel. In addition, the wheel is installed in such a way that when the wheel comes out, during its rotation, from the initial position, one of the teeth comes into contact with the precious stone to push the precious stone off the specified surface.

При этом колесо может быть установлено таким образом, что при выходе колеса, в процессе его вращения, из исходного положения один из зубьев вступает в контакт с горизонтальной подвижной поверхностью и сталкивает драгоценный камень с указанной поверхности.In this case, the wheel can be installed in such a way that when the wheel leaves, during its rotation, from its initial position, one of the teeth comes into contact with a horizontal movable surface and pushes the gemstone off the specified surface.

Горизонтальная ось может быть по существу параллельна направлению перемещения поверхности.The horizontal axis may be substantially parallel to the direction of movement of the surface.

У колеса может иметься множество зубьев, расположенных по наружной боковой поверхности колеса на равных угловых расстояниях друг от друга. Исходное положение может быть задано как положение, в котором самый верхний зуб находится в заданном положении.The wheel may have a plurality of teeth located along the outer side surface of the wheel at equal angular distances from each other. The home position may be defined as the position where the uppermost tooth is at the predetermined position.

Колесо может иметь пять зубьев, расположенных на одинаковых угловых расстояниях друг от друга.The wheel may have five teeth spaced at equal angular distances from each other.

У каждого зуба могут иметься ведущая часть и задняя часть. При этом ведущая часть может отходить от центра колеса на большее расстояние, чем задняя часть.Each tooth may have a leading part and a back part. In this case, the leading part can move away from the center of the wheel to a greater distance than the rear part.

Колесо может содержать пенопластовый материал с закрытыми порами.The wheel may comprise closed cell foam material.

Датчик может содержать световую завесу.The sensor may contain a light curtain.

Выдачное устройство может быть выполнено с возможностью после запуска двигателя перемещения колеса в исходное положение.The dispensing device can be configured to move the wheel to its original position after starting the engine.

Колесо может быть выполнено с возможностью его приведения в движение в первом направлении при выдаче драгоценных камней с горизонтальной подвижной поверхности и в движение во втором, противоположном направлении при продвижении драгоценных камней к другой области горизонтальной подвижной поверхности.The wheel may be configured to be driven in a first direction when gems are dispensed from the horizontal moving surface and driven in a second, opposite direction when gems are advanced to another area of the horizontal moving surface.

Согласно второму аспекту изобретения предлагается аппарат для сортировки драгоценных камней, содержащий: один или более пунктов измерения, каждый из которых содержит по меньшей мере одно измерительное устройство, выполненное с возможностью измерения одного или более свойств драгоценного камня; горизонтальную подвижную поверхность для размещения на ней драгоценных камней и для их транспортирования к одному или более пунктам измерения; одно или более выдачных устройств, выполненных согласно рассмотренному первому аспекту и выполненных с возможностью выдачи драгоценных камней с горизонтальной подвижной поверхности в соответствии с их измеренными свойствами.According to a second aspect of the invention, there is provided an apparatus for sorting gemstones, comprising: one or more measurement points, each of which contains at least one measuring device configured to measure one or more properties of a gemstone; a horizontal movable surface for placing gems on it and for transporting them to one or more measurement points; one or more dispensing devices according to the considered first aspect and configured to dispense gems from a horizontal movable surface in accordance with their measured properties.

Аппарат может содержать контроллер, выполненный с возможностью запуска двигателя каждого из одного или более выдачных устройств.The apparatus may include a controller configured to start a motor for each of the one or more dispensers.

Аппарат может дополнительно содержать накопительный контейнер, ассоциированный с каждым из одного или более выдачных устройств.The apparatus may further comprise a storage container associated with each of the one or more dispensers.

Аппарат может содержать серию выдачных устройств, расположенных в таком порядке, чтобы обеспечить последовательное подведение драгоценного камня, находящегося на горизонтальной подвижной поверхности, к колесам серии выдачных устройств.The apparatus may include a series of dispensing devices arranged in such an order as to ensure that the gemstone, which is on a horizontal movable surface, is sequentially brought to the wheels of the series of dispensing devices.

Согласно третьему аспекту изобретения предлагается способ выдачи драгоценных камней с движущейся горизонтальной поверхности. Способ включает следующие операции: обеспечивают, используя двигатель, вращение колеса, имеющего один или более зубьев, распределенных вокруг наружной боковой поверхности колеса, вокруг горизонтальной оси, расположенной над указанной поверхностью таким образом, что, когда колесо находится в исходном положении, между колесом и указанной поверхностью имеется зазор; используют датчик для идентификации того, когда один из зубьев находится в заданном положении, чтобы выдать индикацию того, что колесо находится в исходном положении; останавливают вращение колеса в его исходном положении; когда драгоценный камень подходит к колесу, дополнительно приводят колесо во вращение, так что один из зубьев вступает в контакт с драгоценным камнем и сталкивает его с указанной поверхности.According to a third aspect of the invention, there is provided a method for dispensing gems from a moving horizontal surface. The method includes the following operations: using a motor, rotation of a wheel having one or more teeth distributed around the outer side surface of the wheel, around a horizontal axis located above the specified surface in such a way that, when the wheel is in its initial position, between the wheel and the specified the surface has a gap; using a sensor to identify when one of the teeth is in a predetermined position to give an indication that the wheel is in a home position; stop the rotation of the wheel in its original position; when the gem approaches the wheel, the wheel is additionally rotated so that one of the teeth comes into contact with the gem and pushes it off said surface.

Горизонтальная ось может быть расположена таким образом, что, когда, при повторном вращении колеса, драгоценный камень проходит мимо колеса, один из зубьев вступает в контакт с указанной поверхностью при сталкивании драгоценного камня с движущейся горизонтальной поверхности.The horizontal axis may be positioned such that when, as the wheel re-rotates, the gem passes the wheel, one of the teeth makes contact with said surface while pushing the gem off the moving horizontal surface.

Согласно четвертому аспекту изобретения предлагается способ сортировки драгоценных камней, включающий следующие операции: помещают драгоценные камни на горизонтальную подвижную поверхность; используя указанную поверхность, транспортируют драгоценные камни к одному или более пунктам измерения; измеряют, в одном или более пунктах измерения, одно или более свойств драгоценного камня; осуществляют выдачу драгоценных камней, в соответствии с их измеренными свойствами, с горизонтальной подвижной поверхности, используя одно или более выдачных устройств, выполненных согласно рассмотренному первому аспекту.According to a fourth aspect of the invention, there is provided a method for sorting gems, comprising the steps of: placing gems on a horizontal moving surface; using said surface, transporting gems to one or more measurement points; measuring, at one or more measurement points, one or more properties of the gemstone; carry out the issuance of precious stones, in accordance with their measured properties, from a horizontal movable surface, using one or more dispensing devices made according to the considered first aspect.

Краткое описание чертежейBrief description of the drawings

Фиг. 1 иллюстрирует устройство для выдачи драгоценных камней.Fig. 1 illustrates a gem dispenser.

На фиг.2а представлено, на виде сбоку, колесо аппарата по фиг.1.On figa presents, in side view, the wheel of the apparatus according to Fig.1.

На фиг.2b фрагмент фиг.2а показан в увеличенном масштабе.In Fig. 2b, a fragment of Fig. 2a is shown on an enlarged scale.

Фиг. 3 и 4 иллюстрируют колесо по фиг.1 в процессе его использования.Fig. 3 and 4 illustrate the wheel of FIG. 1 in use.

Фиг. 5 иллюстрирует устройство по фиг.1 в составе аппарата для сортировки драгоценных камней.Fig. 5 illustrates the apparatus of FIG. 1 as part of a gem sorting apparatus.

На фиг.6 сортировальный аппарат по фиг.5 показан на виде спереди.Fig. 6 shows the sorting apparatus of Fig. 5 in front view.

На фиг.7 сортировальный аппарат по фиг.5 показан на виде сверху.Fig. 7 shows the sorting apparatus of Fig. 5 in top view.

Фиг. 8 иллюстрирует способ выдачи драгоценных камней.Fig. 8 illustrates a method for dispensing gems.

Осуществление изобретенияImplementation of the invention

Устройство 100 для выдачи драгоценных камней, таких как алмазы, с горизонтальной подвижной поверхности 103 будет описано далее со ссылками на фиг.1-4. Подлежащие выдаче драгоценные камни в типичном случае будут представлять собой полированные камни с бриллиантовой и фантазийной огранками. Сортировальный аппарат 101, содержащий одно или более устройств 100 для выдачи драгоценных камней, будет описан со ссылками на фиг.5-7. Однако использование рассматриваемого устройства 100 для выдачи (выдачного устройства) не ограничено этим сортировальным аппаратом 101. Выдачное устройство 100 может использоваться и с другими сортировальными, измерительными, идентификационными и другими аппаратами, из которых нужно выдавать или удалять последовательно подводимые драгоценные камни или другие дискретные мелкие объекты. Способ выдачи драгоценных камней с горизонтальной подвижной поверхности будет описан со ссылками на фиг.8.The apparatus 100 for dispensing precious stones such as diamonds from the horizontal movable surface 103 will be described next with reference to FIGS. 1-4. Gemstones to be released will typically be polished diamond and fancy cut stones. A sorting apparatus 101 containing one or more gem dispensing devices 100 will be described with reference to FIGS. 5-7. However, the use of the dispensing device 100 (dispensing device) is not limited to this sorting apparatus 101. The dispensing device 100 can be used with other sorting, measuring, identification and other devices from which it is necessary to dispense or remove sequentially supplied gems or other discrete small objects. . The method for dispensing gems from the horizontal movable surface will be described with reference to FIG.

Выдачное устройство 100 содержит колесо 106, установленное с возможностью вращения вокруг горизонтальной оси А, расположенной над горизонтальной подвижной поверхностью 103. Горизонтальная ось А по существу параллельна направлению перемещения поверхности 103. Колесо 106 находится в плоскости по существу перпендикулярной направлению перемещения поверхности 103. У колеса 106 имеются один или более зубьев 104а, 104b…, распределенных вокруг наружной боковой поверхности колеса. Устройство 100 содержит также двигатель 116, выполненный с возможностью вращения колеса 106. Датчик 112 выполнен с возможностью идентификации момента, когда один из зубьев 104а, 104b… будет находиться в заданном положении, чтобы обеспечить индикацию того, что колесо 106 находится в исходном положении. Колесо 106 установлено таким образом, что при его нахождении в исходном положении между поверхностью 103 и колесом 106 имеется зазор, а при выходе колеса 106 из исходного положения один из зубьев 104а, 104b… вступает в контакт с драгоценным камнем для сталкивания этого камня с поверхности 103.The dispenser 100 includes a wheel 106 rotatably mounted about a horizontal axis A located above the horizontal movable surface 103. The horizontal axis A is substantially parallel to the direction of movement of the surface 103. The wheel 106 is in a plane substantially perpendicular to the direction of movement of the surface 103. At the wheel 106 there are one or more teeth 104a, 104b... distributed around the outer side surface of the wheel. The device 100 also includes a motor 116 configured to rotate the wheel 106. The sensor 112 is configured to identify when one of the teeth 104a, 104b ... will be in a predetermined position to provide an indication that the wheel 106 is in the home position. The wheel 106 is installed in such a way that when it is in its original position, there is a gap between the surface 103 and the wheel 106, and when the wheel 106 leaves the initial position, one of the teeth 104a, 104b ... comes into contact with a precious stone to push this stone off the surface 103 .

В примере, проиллюстрированном фиг.1-4, у колеса 106 имеются пять обращенных наружу зубьев 104а, 104b, 104с, 104d, 104е, распределенных вокруг наружной боковой поверхности колеса 106. В других, неизображенных вариантах, можно использовать меньше или больше зубьев. Например, можно использовать один, два, три, четыре или более зубьев. Зубья 104а, 104b… могут располагаться вокруг колеса 106 на равных угловых расстояниях, как это показано для проиллюстрированного примера по фиг.1-4, у которого зубья 104а, 104b… расположены по наружной периферии колеса 106 с угловыми интервалами 72°. Альтернативно, угловое расстояние между зубьями можно варьировать.In the example illustrated in FIGS. 1-4, wheel 106 has five outward-facing teeth 104a, 104b, 104c, 104d, 104e distributed around the outer side surface of wheel 106. In other embodiments not shown, fewer or more teeth may be used. For example, one, two, three, four or more teeth can be used. The teeth 104a, 104b... may be spaced around the wheel 106 at equal angular distances, as shown for the illustrated example of FIGS. Alternatively, the angular distance between the teeth can be varied.

Термин "зубья" в контексте изобретения может означать любые выступающие элементы, такие как лопасти, пластинки, консоли и т.д.The term "teeth" in the context of the invention can mean any protruding elements such as blades, blades, consoles, etc.

Колесо 106 в рассматриваемом примере изготовлено из пенопласта высокой плотности с закрытыми порами. В других (неизображенных) вариантах могут быть использованы пенопластовые или пластиковые материалы других типов. Пенопласт в этом примере имеет минимальные отверстия в поверхности пенопласта для выхода газа или воздуха ("blow holes"). Это устраняет риск внедрения или иного прикрепления мелких камней, например камней melee, к колесу 106 из пенопласта в процессе их выдачи.The wheel 106 in this example is made of high density closed cell foam. In other embodiments (not shown), other types of foam or plastic materials may be used. The foam in this example has minimal holes in the surface of the foam to allow gas or air to escape ("blow holes"). This eliminates the risk of small stones, such as melee stones, being embedded or otherwise attached to the foam wheel 106 during dispensing.

Колесо 106 является гибким. Когда оно приводится в действие, то при его вращении по меньшей мере часть зуба 104а, 104b… колеса 106 скользит по горизонтальной подвижной поверхности 103 сортировального аппарата (например представленного сортировального аппарата 101), на которой последовательно расположены драгоценные камни. По меньшей мере часть зуба 104а, 104b… деформируется в результате контакта с поверхностью 103. Когда, при вращении колеса 106 зуб 104а, 104b… отходит от поверхности 103, материал зуба возвращается к своей первоначальной форме. Другими словами, зуб 104а, 104b… не совершает легкого щелчка ("flick") по поверхности 103, который имел бы место, например, в случае узкой тонкой пластинки. Такой щелчок увеличил бы скорость драгоценного камня при его выдаче, что является нежелательным, поскольку драгоценный камень может переместиться слишком далеко и не попасть в выдачной контейнер 105 сортировального аппарата 101 или удариться о контейнер 105 и отскочить от него.Wheel 106 is flexible. When it is actuated, as it rotates, at least part of the tooth 104a, 104b... of the wheel 106 slides on the horizontal movable surface 103 of the grading machine (for example, the grading machine 101 shown) on which gemstones are successively arranged. At least part of the tooth 104a, 104b... is deformed as a result of contact with the surface 103. As the tooth 104a, 104b... moves away from the surface 103 as the wheel 106 rotates, the tooth material returns to its original shape. In other words, the tooth 104a, 104b... does not "flick" against the surface 103, which would occur, for example, in the case of a narrow thin plate. Such a click would increase the gem's dispensing speed, which is undesirable because the gem may travel too far to miss the dispensing container 105 of the sorter 101 or hit and bounce off the container 105.

Конфигурация, в которой при активации колеса по меньшей мере часть зуба 104а, 104b… деформируется в результате контакта с горизонтальной подвижной поверхностью 103, гарантирует отсутствие зазора между поверхностью 103 и зубом 104а, 104b… Это обеспечивает надежную выдачу или удаление с поверхности 103 даже очень мелких драгоценны камней.The configuration in which, when the wheel is activated, at least part of the tooth 104a, 104b... is deformed as a result of contact with the horizontal moving surface 103, ensures that there is no gap between the surface 103 and the tooth 104a, 104b... This ensures that even very small precious stones.

В этом примере каждому из зубьев 104а, 104b… придана такая форма, что только его часть контактирует с поворотной поверхностью 103 сортировального аппарата 101 в процессе выдачи. Это уменьшает степень износа как колеса 106, так и поверхности 103. Желательно также ограничить площадь контакта между зубом 104а, 104b… и поверхностью 103 для того, чтобы уменьшить нагрузку на двигатель 116, который приводит колесо 106 во вращение. Это предотвращает "опрокидывание" двигателя 116 и проблемы с его перегревом.In this example, each of the teeth 104a, 104b... is shaped such that only part of it contacts the rotary surface 103 of the sorter 101 during the dispensing process. This reduces wear on both the wheel 106 and the surface 103. It is also desirable to limit the contact area between the tooth 104a, 104b... and the surface 103 in order to reduce the load on the motor 116 that drives the wheel 106. This prevents motor 116 from "tipping" and causing problems with overheating.

Таким образом, ведущая часть 104_L каждого зуба отходит на большее расстояние от центра колеса 106, чем его задняя часть 104_Т. Другими словами, зубья 104а, 104b… асимметричны относительно своей продольной оси В, как наиболее наглядно проиллюстрировано фиг.2b. Ведущая часть 104_L каждого зуба 104а, 104b… обращена по направлению нормального перемещения колеса 106, т.е. по направлению, в котором вращается колесо 106, когда оно удаляет драгоценные камни с подвижной поверхности 103 (в данном примере это направление по часовой стрелке). В данном примере все зубья 104а, 104b… по существу идентичны, причем каждый зуб 104а, 104b… имеет общую ширину около 5,5 мм. Должно быть понятно, что описанная форма зубьев 104а, 104b… не должна рассматриваться как ограничивающая изобретение, т.е. допустимы и другие их формы и конструкции.Thus, the leading portion 104 _L of each tooth extends a greater distance from the center of the wheel 106 than its rear portion 104 _T . In other words, the teeth 104a, 104b... are asymmetrical about their longitudinal axis B, as best illustrated in FIG. 2b. The driving portion 104 _L of each tooth 104a, 104b... faces the direction of normal movement of the wheel 106, i. e. in the direction in which the wheel 106 rotates when it removes gems from the movable surface 103 (in this example, the direction is clockwise). In this example, all teeth 104a, 104b... are substantially identical, with each tooth 104a, 104b... having an overall width of about 5.5 mm. It should be understood that the described shape of the teeth 104a, 104b ... should not be considered as limiting the invention, i.e. other forms and designs are also acceptable.

Поскольку целесообразно минимизировать контакт между зубьями 104а, 104b… и горизонтальной подвижной поверхностью 103, колесо может быть установлено таким образом, что при выдаче (диспенсировании) драгоценного камня зубья 104а, 104b… не касаются поверхности 103, или касаются ее только слегка. В этом случае полезно позиционировать горизонтальную ось А колеса 106 так, чтобы в процессе выдачи зуб 104а, 104b… подходил, насколько это возможно, близко к поверхности 103, без реального контакта с ней или осуществлял с ней только минимальный контакт. Минимальный контакт может означать предельно легкое касание, недостаточное для деформирования зуба.Since it is desirable to minimize contact between the teeth 104a, 104b... and the horizontal moving surface 103, the wheel can be set so that when dispensing the gemstone, the teeth 104a, 104b... do not touch the surface 103, or touch it only lightly. In this case, it is useful to position the horizontal axis A of the wheel 106 so that during the dispensing process, the tooth 104a, 104b ... comes as close as possible to the surface 103, with no real contact with it or only minimal contact with it. Minimal contact can mean extremely light touch, not enough to deform the tooth.

В примере, проиллюстрированном фиг.1-4, колесо 106 прикреплено к ступице 111, содержащей выходной вал 114. Например, колесо 106 может быть приклеено к ступице 111. Ступица 111 присоединена к двигателю, такому как шаговый двигатель 116. Шаговый двигатель 116 может быть выполнен таким образом, что 1000 его шагов соответствует одному обороту колеса 106. Шаговый двигатель 116 выполнен с возможностью приведения колеса 106 в действие, т.е. для придания ему, через ступицу 111, вращения вокруг своей оси А. Ось А находится в той же плоскости, что и горизонтальная подвижная поверхность 103, на которой транспортируются драгоценные камни.In the example illustrated in FIGS. 1-4, wheel 106 is attached to a hub 111 containing an output shaft 114. For example, wheel 106 may be glued to hub 111. Hub 111 is attached to a motor, such as a stepper motor 116. Stepper motor 116 may be made in such a way that 1000 of its steps corresponds to one revolution of the wheel 106. The stepper motor 116 is configured to drive the wheel 106, i.e. to give it, through the hub 111, rotation about its axis A. Axis A is in the same plane as the horizontal movable surface 103 on which the precious stones are transported.

Фиг. 5-7 иллюстрируют аппарат 101 для сортировки драгоценных камней, содержащий комплект описанных выше выдачных устройств 100, выполненных с возможностью выдачи драгоценных камней с горизонтальной подвижной поверхности 103 с учетом измеренных свойств этих камней. Сортировальный аппарат 101 содержит также один или более пунктов 110а, 110b измерения, каждый из которых содержит по меньшей мере одно измерительное устройство, выполненное с возможностью измерения одного или более свойств драгоценного камня, а также горизонтальную подвижную поверхность 103 для размещения на ней драгоценных камней и для транспортирования их к одному или более пунктам 110а, 110b измерения.Fig. 5-7 illustrate a gem sorting apparatus 101 comprising a set of dispensing devices 100 described above configured to dispense gems from a horizontal movable surface 103 based on the measured properties of the gems. The sorting apparatus 101 also includes one or more measurement stations 110a, 110b, each of which contains at least one measuring device configured to measure one or more properties of a gemstone, as well as a horizontal movable surface 103 for placing gemstones on it and for transporting them to one or more measurement points 110a, 110b.

В этом примере горизонтальная подвижная поверхность является поверхностью поворотного диска 103, выполненного с возможностью приема партии драгоценных камней из бункера 102. Драгоценные камни находятся на по существу плоской верхней поверхности диска 103, которая вращается со скоростью примерно 30 мм/с, и транспортируются диском 103 к перемешивателю-ориентатору 113. Перемешиватель-ориентатор 113 содержит пару противолежащих параллельных вертикальных стенок, формирующих по существу полукруглый канал (на фиг.5-7 не показан), в который драгоценные камни направляются поворотным диском 103. Стенки осциллируют, так что драгоценные камни, которые находятся на поверхности поворотного диска 103, опрокидываются, принимая наиболее стабильную конфигурацию, т.е. положение, соответствующее минимальной потенциальной энергии, обычно гранью-площадкой вниз.In this example, the horizontal moving surface is the surface of a rotary disc 103 configured to receive a batch of gems from a hopper 102. The gems are on a substantially flat top surface of the disc 103 which rotates at about 30 mm/s and is transported by the disc 103 to 113. The orientator stirrer 113 comprises a pair of opposing parallel vertical walls forming a substantially semicircular channel (not shown in FIGS. 5-7) into which gems are guided by a rotary disk 103. The walls oscillate so that the gems that are are on the surface of the turntable 103, tip over into the most stable configuration, i. e. the position corresponding to the minimum potential energy, usually with the platform face down.

По завершении их ориентирования драгоценные камни транспортируют на горизонтальной поверхности диска 103 через разделяющее устройство, содержащее серию кулачков 107, 108. Кулачки 107, 108 расположены под углом к направлению перемещения горизонтальной поверхности 103, так что драгоценные камни отодвигаются ими к наружной области диска 103, которая движется с большей линейной скоростью, чем его центральная область. В результате расстояние между камнями увеличивается.Upon completion of their orientation, the gems are transported on the horizontal surface of the disc 103 through a separating device comprising a series of cams 107, 108. The cams 107, 108 are angled to the direction of movement of the horizontal surface 103 so that the gems are pushed away by them towards the outer region of the disc 103, which moves at a higher linear speed than its central region. As a result, the distance between the stones increases.

После операции их пространственного разделения драгоценные камни проходят через датчик 109 положения, такой как лазерная завеса, который выполнен с возможностью посылки сигнала контроллеру 117 каждый раз, когда через него проходит драгоценный камень. Прохождение этого драгоценного камня через датчик коррелируется с угловым положением диска 103 в этот момент, и дальнейшее местоположение каждого драгоценного камня можно после этого отслеживать благодаря знанию текущего углового положения диска 103.After their spatial separation operation, the gems pass through a position sensor 109, such as a laser curtain, which is configured to send a signal to the controller 117 each time a gem passes through. The passage of this gem through the sensor is correlated with the angular position of disk 103 at that moment, and the further location of each gem can thereafter be tracked by knowing the current angular position of disk 103.

Затем, при дальнейшем вращении диска 103 пространственно разделенные драгоценные камни поочередно проходят через один или более пунктов 110а, 110b измерения, и результаты измерений свойств драгоценных камней передаются от измерительных устройств, имеющихся в одном или более пунктах 110а, 110b измерения, контроллеру 117. После этого выдачной механизм 100 подает (диспенсирует) каждый драгоценный камень, с учетом его измеренных свойств, в соответствующий накопительный контейнер 105, удаляя драгоценный камень с поверхности поворотного диска 103. Должно быть понятно, что сортировальный аппарат 101 согласно примеру по фиг.5-7 содержит комплект выдачных устройств 100, так что у каждого накопительного контейнера 105 имеется выдачное устройство 100, ассоциированное именно с ним. Поэтому количество выдачных устройств 100 может подбираться в зависимости от требуемого количества накопительных контейнеров 105. В данном примере использованы четыре выдачных устройства, так что присутствуют также четыре колеса 106 и ассоциированные с ними ступицы 111, двигатели 116 и датчики 112, причем каждый двигатель 116 связан с контроллером 117 и активируется им.Then, with further rotation of the disc 103, the spatially separated gems alternately pass through one or more measurement stations 110a, 110b, and the measurement results of the properties of gems are transmitted from the measurement devices present in one or more measurement stations 110a, 110b to the controller 117. Thereafter, the dispensing mechanism 100 delivers (dispenses) each gem, taking into account its measured properties, into the corresponding storage container 105, removing the gem from the surface of the rotary disk 103. It should be understood that the sorting apparatus 101 according to the example of Figs. dispensers 100 such that each collection container 105 has a dispenser 100 associated with it. Therefore, the number of dispensers 100 may be selected depending on the desired number of storage containers 105. In this example, four dispensers are used, so that there are also four wheels 106 and their associated hubs 111, motors 116, and sensors 112, with each motor 116 associated with controller 117 and activated by it.

Поскольку момент, в который конкретный драгоценный камень проходит через датчик 109 положения, и скорость вращения диска 103 известны, контроллер 117 может с высокой точностью предсказать, когда конкретный драгоценный камень пройдет мимо одного или более пунктов 110а, 110b измерения. Поэтому контроллер 117, получивший результаты измерений одного или более свойств конкретного драгоценного камня, может связать их с местоположением конкретного драгоценного камня на поворотном диске 103. При этом, основываясь на полученных результатах измерений, контроллер 117 может, например, определить, является ли данный драгоценный камень природным алмазом, синтетическим алмазом или неалмазом. Когда конкретный драгоценный камень подходит к позиции, смежной с соответствующим накопительным контейнером 105, контроллер 117 активирует соответствующий двигатель 116, связанный с диспенсирующим колесом 106, ассоциированным с этим контейнером 105, чтобы подать драгоценный камень с поверхности поворотного диска 103 в правильный контейнер 105.Since the moment at which a particular gem passes through the position sensor 109 and the rotational speed of the disc 103 are known, the controller 117 can predict with high accuracy when a particular gem will pass one or more measurement points 110a, 110b. Therefore, the controller 117, having received the measurement results of one or more properties of a particular gemstone, can associate them with the location of the particular gemstone on the rotary disk 103. In this case, based on the received measurement results, the controller 117 can, for example, determine whether the given gemstone is natural diamond, synthetic diamond or non-diamond. When a particular gem comes to a position adjacent to the corresponding storage container 105, the controller 117 activates the appropriate motor 116 associated with the dispense wheel 106 associated with that container 105 to dispense the gem from the surface of the turntable 103 into the correct container 105.

Когда, в процессе функционирования, требуется выполнить операцию выдачи (диспенсирования), контроллер 117 сортировального аппарата 101 активирует двигатель 116, который обеспечивает поворот колеса 106 на заданный угол. Более конкретно, колесо 106 приводится в движение двигателем 116 таким образом, что оно поворачивается на расстояние, равное расстоянию между центрами двух смежных зубьев 104а, 104b…When, during operation, it is required to perform a dispensing (dispensing) operation, the controller 117 of the sorter 101 activates the motor 116, which causes the wheel 106 to turn to a predetermined angle. More specifically, the wheel 106 is driven by the motor 116 so that it rotates a distance equal to the distance between the centers of two adjacent teeth 104a, 104b...

Важным условием является обеспечение исходного положения колеса 106, поскольку, когда выдача не производится, колесо должно быть пространственно отделено от подвижной поверхности 103. Чтобы выполнить это условие, двигатель 116 в начале каждого цикла сортировки должен установить колесо 106 в заданное (исходное) положение. Этого можно достичь различными путями, но в данном примере использован датчик 112, установленный над колесом 106. Датчик 112 может содержать, например, лазерную завесу, микропереключатель или датчик на эффекте Холла. В качестве реперной точки используется самый верхний зуб 104а, 104b…, и колесо 106 устанавливается в исходное положение с учетом детектированного датчиком 112 положения самого верхнего зуба 104а, 104b… Вращение колеса 106 при его установке в исходное положение (т.е. в начале каждого цикла сортировки) может осуществляться в первом, нормальном направлении вращения (например по часовой стрелке).An important condition is to ensure the initial position of the wheel 106, since when the output is not performed, the wheel must be spatially separated from the movable surface 103. To fulfill this condition, the engine 116 at the beginning of each sorting cycle must set the wheel 106 to a predetermined (initial) position. This can be achieved in various ways, but in this example, a sensor 112 is used mounted above the wheel 106. The sensor 112 may include, for example, a laser curtain, a microswitch, or a Hall effect sensor. The topmost tooth 104a, 104b... is used as a reference point, and the wheel 106 is reset based on the position of the topmost tooth 104a, 104b... detected by the sensor 112. sorting cycle) can be carried out in the first, normal direction of rotation (for example, clockwise).

Альтернативно, вращение колеса 106 на начальной операции установки в исходное положение может осуществляться во втором, противоположном (реверсивном) направлении (т.е. против часовой стрелки). Выбор реверсивного направления гарантирует, что любые драгоценные камни, которые были оставлены на диске 103 после предыдущего цикла сортировки, не будут ошибочно поданы в накопительные контейнеры 105. В результате поворота к исходному положению в реверсивном направлении любые драгоценные камни, находящиеся на диске 103, будут смещены назад, в направлении центра диска 103 и возвращены в цикл посредством механизмов подачи, рассмотренных выше.Alternatively, the rotation of the wheel 106 in the initial resetting operation may be in a second, opposite (reverse) direction (ie counterclockwise). The selection of the reverse direction ensures that any gems that were left on the disk 103 after the previous sorting cycle are not erroneously fed into the collection containers 105. As a result of turning to the original position in the reverse direction, any gems that are on the disk 103 will be displaced back towards the center of the disk 103 and returned to the cycle by means of the feed mechanisms discussed above.

При использовании колеса 106 с пятью зубьями двигателю 116 в каждом цикле выдачи может задаваться 200 шагов из исходного положения (т.е. 1000 шагов на один полный оборот колеса 106). В этом примере колесо 106 устанавливается в исходное положение каждый раз при осуществлении цикла выдачи, после чего колесо 106 приводится во вращение двигателем 116 до тех пор, пока следующий зуб 104а, 104b… не запустит датчик 112. Другими словами, после запуска двигателя 116 посредством контроллера 117 сортировального аппарата 101 датчик 112 способен посылать сигнал на остановку двигателя 116 при детектировании одного из зубьев 104а, 104b… После этого двигатель 116 обеспечивает быстрое замедление колеса 106 и его остановку. Должно быть понятно, что любой из зубьев 104а, 104b… может быть использован для обеспечения возврата колеса 106 в исходное положение, т.е. колесо 106 возвращается в исходное положение, как только любой из зубьев 104а, 104b… окажется в самом верхнем положении, близком к датчику 112, и будет детектирован датчиком.When using a five-tooth wheel 106, the motor 116 can be given 200 steps from the home position in each dispensing cycle (ie, 1000 steps for one full revolution of the wheel 106). In this example, the wheel 106 is reset every time a dispensing cycle is performed, after which the wheel 106 is driven by the motor 116 until the next tooth 104a, 104b ... triggers the sensor 112. In other words, after the motor 116 is started by the controller 117 sorter 101 sensor 112 is able to send a signal to stop the engine 116 when detecting one of the teeth 104a, 104b ... After that, the engine 116 causes the wheel 106 to quickly decelerate and stop. It should be understood that any of the teeth 104a, 104b ... can be used to ensure that the wheel 106 returns to its original position, i.e. the wheel 106 returns to its original position as soon as any of the teeth 104a, 104b... is in the highest position close to the sensor 112 and is detected by the sensor.

Важными факторами для обеспечения выдачи драгоценных камней при минимальных расстояниях между ними являются толщина колеса 106 (которая в этом примере составляет около 8 мм) и время, необходимое для полного цикла выдачи. В этом примере колесо 106 приводится во вращение таким образом, что одно диспенсирующее движение может быть завершено за 100 мс. Под одним диспенсирующим движением следует понимать диспенсирование (выдачу) одного драгоценного камня и вращение колеса 106 на расстояние между центрами двух смежных зубьев 104а, 104b… За это время подвижный диск 103, на котором перемещаются драгоценные камни, в типичном случае пройдет примерно 3 мм. Таким образом, выдачное устройство 100 способно диспенсировать драгоценные камни без остановки подвижного диска 103. Это драматически увеличивает производительность сортировального аппарата 101.The important factors to ensure that gemstones are dispensed at minimum distances between them are the thickness of the wheel 106 (which in this example is about 8 mm) and the time required for a complete dispensing cycle. In this example, the wheel 106 is driven in such a way that one dispensing movement can be completed in 100 ms. One dispensing movement should be understood as the dispensing (dispensing) of one gem and rotating the wheel 106 to the distance between the centers of two adjacent teeth 104a, 104b ... During this time, the movable disk 103, on which the gems move, will typically move about 3 mm. Thus, the dispenser 100 is able to dispense gems without stopping the movable disk 103. This dramatically increases the productivity of the sorter 101.

Как показано на фиг.3, в своем исходном положении колесо 106 расположено над горизонтальной поверхностью подвижного диска 103 настолько, чтобы между самым нижним из зубьев 104а, 104b… колеса 106 и диском 103 в зоне траектории драгоценных камней имелся явный зазор. Этот зазор позволяет драгоценным камням с размерами в заданном интервале проходить мимо колеса 106 и за него в случае, когда не требуется выдавать драгоценный камень, находящийся в представленном положении. Если же драгоценный камень подлежит выдаче, то, как показано в примере по фиг.4, колесо 106 приводится во вращение по часовой стрелке для осуществления диспенсирующего движения, и один из зубьев 104а, 104b… колеса 106 вступает в контакт с драгоценным камнем и сталкивает его с диска 103 в выдачной контейнер 105, находящийся ниже диска 103 и за его наружной кромкой, как это показано на фиг.4. Как отмечалось ранее, при контакте с диском 103 часть зуба 104а, 104b… может деформироваться.As shown in FIG. 3, in its initial position, the wheel 106 is positioned above the horizontal surface of the movable disc 103 so that there is a clear gap between the lowest of the teeth 104a, 104b... of the wheel 106 and the disc 103 in the gemstone path area. This gap allows gemstones with sizes in a predetermined range to pass by and beyond wheel 106 in the event that a gemstone in the position shown is not required to be dispensed. If the gemstone is to be dispensed, then, as shown in the example of FIG. 4, the wheel 106 is rotated clockwise to carry out the dispensing movement, and one of the teeth 104a, 104b ... of the wheel 106 comes into contact with the gemstone and pushes it from the disc 103 to the dispensing container 105 located below the disc 103 and behind its outer edge, as shown in Fig.4. As noted earlier, upon contact with the disc 103, part of the tooth 104a, 104b ... may be deformed.

Колесо 106 будет остановлено двигателем 116, как только любой из зубьев 104а, 104b… будет детектирован датчиком 112. Должно быть понятно, что датчик 112 может быть сконфигурирован и установлен таким образом, чтобы для индикации конца одного диспенсирующего движения он детектировал не самый верхний из зубьев 104а, 104b… Например, датчик 112 может быть выполнен с возможностью детектирования любого из зубьев 104а, 104b при любом угловом положении колеса 106. В частности, датчик 112 может быть выполнен с возможностью детектирования положения одного определенного зуба из зубьев 104а, 104b…The wheel 106 will be stopped by the motor 116 as soon as any of the teeth 104a, 104b... is detected by the sensor 112. It will be understood that the sensor 112 can be configured and installed in such a way that it does not detect the topmost of the teeth to indicate the end of one dispensing movement. 104a, 104b... For example, the sensor 112 may be configured to detect any of the teeth 104a, 104b at any angular position of the wheel 106. In particular, the sensor 112 may be configured to detect the position of one specific tooth of the teeth 104a, 104b...

Альтернативно, шаговый двигатель 116 может приводиться в действие для очень быстрого выполнения заданного количества шагов, чтобы подвести, в процессе выдачи драгоценных камней, один из зубьев 104а, 104b… близко к датчику 112, но не в пределах расстояния детектирования. Небольшое количество завершающих шагов может выполняться более медленно, чтобы обеспечить возможность более точного детектирования зуба 104а, 104b… датчиком 112. Как только датчик 112 детектирует зуб 104а, 104b…, колесо 106 останавливают.Alternatively, the stepper motor 116 may be driven to perform a predetermined number of steps very rapidly in order to bring one of the teeth 104a, 104b... close to the sensor 112, but not within the detection distance, during the dispensing of gems. A small number of finishing steps may be performed more slowly to allow more accurate detection of tooth 104a, 104b... by sensor 112. As soon as sensor 112 detects tooth 104a, 104b..., wheel 106 is stopped.

Далее, со ссылками на фиг.8 будет описан способ выдачи драгоценных камней с горизонтальной подвижной поверхности. Способ включает: использование двигателя для вращения колеса, имеющего один или более зубьев, распределенных вокруг наружной боковой поверхности колеса, вокруг горизонтальной оси, расположенной над поверхностью таким образом, что, когда колесо находится в исходном положении, между колесом и указанной поверхностью имеется зазор; использование датчика, чтобы идентифицировать момент прихода одного из зубьев в заданное положение для обеспечения индикации того, что колесо находится в исходном положении; остановку вращения колеса в исходном положении; когда драгоценный камень проходит колесо, повторное приведение колеса во вращение, так что один из зубьев вступает в контакт с драгоценным камнем и сталкивает его с указанной поверхности.Next, with reference to Fig. 8, a method for dispensing gems from a horizontal movable surface will be described. The method includes: using a motor to rotate a wheel having one or more teeth distributed around the outer side surface of the wheel, about a horizontal axis located above the surface so that when the wheel is in its original position, there is a gap between the wheel and said surface; using a sensor to identify when one of the teeth arrived at a predetermined position to provide an indication that the wheel is in a home position; stop the rotation of the wheel in its original position; when the gem passes the wheel, re-rotating the wheel so that one of the teeth comes into contact with the gem and pushes it off the specified surface.

Способ сортировки драгоценных камней с использованием описанного выше сортировального аппарата 101 включает следующие операции: помещают драгоценные камни на горизонтальную подвижную поверхность 103; используя указанную поверхность, транспортируют драгоценные камни к одному или более пунктам 110а, 110b измерения; измеряют, в одном или более пунктах 110а, 110b измерения, одно или более свойств драгоценного камня и осуществляют выдачу драгоценных камней, в соответствии с их измеренными свойствами, с горизонтальной подвижной поверхности 103, используя одно или более выдачных устройств 100.The method for sorting gems using the sorting apparatus 101 described above includes the following operations: placing gems on a horizontal moving surface 103; using the specified surface, transport gems to one or more items 110a, 110b measurement; measuring, at one or more measurement stations 110a, 110b, one or more properties of the gemstone, and dispensing gemstones, in accordance with their measured properties, from the horizontal movable surface 103 using one or more dispensers 100.

Если представляется желательным, чтобы по меньшей мере часть зуба 104а, 104b… деформировалась поверхностью 103, горизонтальная ось А может быть расположена таким образом, чтобы при вращении колеса 106, когда драгоценный камень проходит колесо 106, один из зубьев вступал в контакт с движущейся горизонтальной поверхностью 103, когда он сталкивает драгоценный камень с поверхности 103.If it is desired that at least part of the tooth 104a, 104b... is deformed by the surface 103, the horizontal axis A can be positioned so that as the wheel 106 rotates as the gem passes the wheel 106, one of the teeth comes into contact with the moving horizontal surface. 103 when he pushes the gem off surface 103.

Специалисту в данной области будет понятно, что в описанный вариант могут быть внесены различные модификации, не выходящие за пределы объема изобретения. Например, толщина и форма колеса 106 могут быть адаптированы для различных приложений или к ситуации, когда требуется выдавать значительно более крупные или мелкие драгоценные камни.A person skilled in the art will understand that various modifications can be made to the described embodiment without departing from the scope of the invention. For example, the thickness and shape of the wheel 106 can be tailored to suit various applications or situations where significantly larger or smaller gemstones need to be dispensed.

В другом варианте выдачное устройство 100 может быть выполнено таким образом, что колесу 106 может селективно придаваться вращение в реверсивном направлении, т.е. в направлении, противоположном направлению, нормально используемому при выдаче драгоценных камней с поверхности диска 103 в накопительный контейнер 105. Реверсирование направления вращения колеса 106 может обеспечить продвижение драгоценных камней к внутренней части поворотного диска 103 вместо сталкивания их за наружный край диска 103. Такое выполнение может быть желательным в случаях, когда драгоценные камни поступают к месту выдачи недостаточно разделенными или когда измерения свойств драгоценных камней оказались неудачными и требуются повторные измерения.Alternatively, the dispenser 100 may be configured such that the wheel 106 may be selectively rotated in the reverse direction, i. e. in a direction opposite to that normally used when dispensing gems from the surface of disc 103 into collection container 105. Reversing the direction of rotation of wheel 106 may cause gems to advance towards the inside of turntable 103 instead of pushing them over the outer edge of disc 103. Such an arrangement may be Desirable in cases where the gemstones arrive at the dispensing point insufficiently separated or when the measurements of the properties of the gemstones are unsuccessful and re-measurements are required.

Claims

1. A dispensing device for dispensing precious stones from a horizontal movable surface, comprising:

a wheel mounted for rotation about a horizontal axis located above the specified surface, and having one or more teeth distributed around the outer side surface of the wheel;

a motor configured to rotate the wheel; and

a sensor configured to identify when one of the teeth is in a predetermined position to provide an indication that the wheel is in a home position; wherein:

the wheel is mounted such that when the wheel is in its rest position, there is a gap between said surface and the wheel; and

the wheel is installed in such a way that when the wheel leaves, during its rotation, from its initial position, one of the teeth comes into contact with the precious stone to push the precious stone off the specified surface.

2. The device according to claim 1, in which the wheel is installed in such a way that when the wheel leaves, during its rotation, from its original position, one of the teeth comes into contact with a horizontal movable surface and pushes the gemstone off the specified surface.

3. An apparatus according to claim 1 or 2, wherein said horizontal axis is generally parallel to the direction of movement of the surface.

4. The device according to any one of paragraphs. 1-3, in which the wheel contains a plurality of teeth located along the outer side surface of the wheel at equal angular distances from each other.

5. The device according to claim. 4, in which the initial position is taken to be the position in which the uppermost tooth is in a predetermined position.

6. An apparatus according to any one of the preceding claims, wherein the wheel has five teeth spaced at equal angular distances.

7. Device according to any one of the preceding claims, wherein each tooth comprises a driving part and a rear part, the driving part moving away from the center of the wheel at a greater distance than the rear part.

8. An apparatus according to any one of the preceding claims, wherein the wheel comprises a closed cell foam material.

9. An apparatus according to any one of the preceding claims, wherein the sensor comprises a light curtain.

10. A device according to any of the preceding claims, which is configured to move the wheel to its original position after starting the engine.

11. Apparatus according to any one of the preceding claims, wherein the wheel is configured to be driven in rotation in a first direction when gems are dispensed from the horizontal moving surface and driven in a second, opposite direction when gems are advanced to another area of the horizontal moving surface .

12. Apparatus for sorting precious stones, containing:

one or more measurement points, each of which contains at least one measuring device configured to measure one or more properties of the gemstone;

a horizontal movable surface for placing gems on it and for transporting them to one or more measurement points;

one or more dispensers according to any one of paragraphs. 1-11 configured to dispense gems from a horizontal movable surface in accordance with their measured properties.

13. The apparatus of claim. 12, which includes a controller configured to start the engine of each of the one or more dispensing devices.

14. The apparatus of claim 12 or 13, which includes a collection container associated with each of the one or more dispensers.

15. Apparatus according to any one of paragraphs. 12-14 which includes a series of dispensers arranged in such an order as to allow a gemstone on a horizontal movable surface to pass sequentially past the wheels of the series of dispensers.

16. A method for issuing precious stones from a moving horizontal surface, including the following operations:

a motor is used to rotate the wheel about a horizontal axis located above the specified surface, and the wheel contains one or more teeth distributed around the outer side surface of the wheel, and the horizontal axis is located in such a way that, when the wheel is in its original position, between the wheel and the specified surface there is a gap;

using a sensor to identify when one of the teeth is in a predetermined position to give an indication that the wheel is in a home position;

stop the rotation of the wheel in its original position;

when the gem passes the wheel, the wheel is additionally rotated so that one of the teeth comes into contact with the gem and pushes it off said surface.

17. The method of claim 16, wherein the horizontal axis is positioned such that when, upon repeated rotation of the wheel, the gemstone passes the wheel, one of the teeth comes into contact with the moving horizontal surface while pushing the gemstone off said surface.

18. The method of claim 16 or 17, wherein the horizontal axis is generally parallel to the direction of movement of the surface.

19. The method according to any one of paragraphs. 16-18, in which the wheel contains a plurality of teeth located along the outer side surface of the wheel at equal angular distances from each other.

20. The method according to any one of paragraphs. 16-19, in which each tooth contains a driving part and a rear part, while the driving part extends a greater distance from the center of the wheel than the rear part.

21. The method according to any one of paragraphs. 16-20, which includes moving the wheel to its original position after starting the engine.

22. The method according to any one of paragraphs. 16-21 which includes rotating the wheel in a first direction while dispensing gems from a horizontal moving surface, and rotating the wheel in a second, opposite direction while advancing gems to another area of the horizontal moving surface.

23. Method for sorting precious stones, including the following operations:

place gems on a horizontal movable surface;

using said surface, transporting gems to one or more measurement points;

measuring, at one or more measurement points, one or more properties of the gemstones;

carry out the issuance of precious stones, in accordance with their measured properties, from a horizontal movable surface, using one or more dispensing devices according to any one of paragraphs. 1-11.

24. The method of claim. 23, which includes starting, through the controller, the engine of each of the one or more dispensing devices.

25. The method of claim 23 or 24, which includes associating the collection container with each of one or more dispensers.

26. The method according to any one of paragraphs. 23-25 which includes arranging a series of dispensers such that a gem resting on a horizontal movable surface sequentially passes the wheels of the series of dispensers.