[发明专利]宝石检查

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于检查宝石的系统。具体地但非排他地，本发明涉及一种用于检查和分选宝石诸如钻石的系统。

背景技术

如本文所使用的那样，术语“宝石”意旨涵盖切割石头、或可在将来被切割的未经加工的石头(或原石)。

钻石可以根据诸如色泽和净度的特性来分级。钻石的分级可用于确定其应用价值，诸如制备珠宝饰物。通常而言，经抛光钻石的市场价值取决于其色泽、切工比例、内部净度和重量，公知为“4C”。

分级通常是由经过培训的专业人员来进行的，在10倍的放大倍率下查看钻石。这样的专业人员通过观察其色泽、并通过查找钻石表面上的瑕疵和钻石内的夹杂物以便确定其净度来对钻石分级。当通过人进行分级时一些主观性是不可避免的，但是希望能够客观地分选未经加工或经抛光的钻石。此外，希望快速地处理大量的石头，而如果每块石头都必须由人来检查的话则不可能做到这点。对于其它的宝石而言，存在类似的问题。

因此，希望提供一种以可靠和可重复的方式来检查宝石诸如未经加工的钻石的系统。这种检查系统随后可在分选机中应用，其中检查结果确定宝石将被分选到哪一类别，并且提供允许将其放置到桶、容器等内的手段。但同样检查系统也可用于检查成组或成包的钻石，并作出所述钻石包的特征描述或估值而无需将它们分开。本发明也可用于检查工业或合成钻石的材料。

在基础层面上而言，该检查可以确定物体是否真的是一颗钻石，或许是藉由使用拉曼散射，但例如亦可根据色泽、净度、形状或其它物理属性来进行更复杂的区分。

不管其应用，现有技术包括设计成检查钻石的许多实例，通常以大量、例如以高达每秒15块的速率来检查。其它实例具有低得多的处理量，在一种极端的情况下花费长达5分钟的时间来检查一块宝石。在处理量低的情况下，实际可通过手工来装载机器，这样将石头呈现给一台或多台测量装置的技术任务通过手工(通常使用镊子)来进行，但对于较大的量而言如果要进行有效的生产，则递送给检查装置以及从检查装置移除的任务需要是自动化的。

许多现有技术的系统采用诸如带辊料斗的容器，在最简单的情况下其直接将石头落下进入到测量装置内，或者备选地落下进入到诸如振动轨道或送料器的第二输送器内，其将钻石或其它宝石流从单点(即送料器的末端)落下。后一方案的优点是对于钻石的弹道有更好的控制，因为其释放点是已知的，但在稍后的时间下在弹道中仍存在不确定性，因为其投掷(launch)速度不完全可控，并且不能进行控制石头什么时候被释放。

这些问题对于测量装置的设计者而言呈现出重大的挑战，因为装置必须处理在随机时间下到达的石头，且位置范围大于绝对必要者。这在测量装置中导致缺乏精确性的结果，所述测量装置通过增加复杂性或通过折衷性能来应付变化情况。

例如，众所周知的是，如果光学系统提供大的焦深，则衍射损害光学系统的分辨率。可能需要潜在的最小焦深，以便使得整个物体处于焦点内，但如果在位置上存在由递送系统导致的额外不确定性，则光学系统的设计者必须牺牲分辨率来适应它。

当对于测量而言需要从相对于物体的多个视点来观察时，问题进一步复杂化。多个测量装置需要围绕标称点集中在将要进行测量的空间中，且它们很可能彼此干扰。从原则上而言，这些装置可沿着标称弹道大致垂直地分开，但是当物体下落时，时间和位置上的不确定性增加导致进一步的技术问题。

发明内容

本发明意旨减轻或减少至少一些这些限制，从而提高准确度和/或可靠性或降低自动检查的成本。

根据本发明的一方面，提供用于检查宝石的一种设备。该设备包括用于从宝石供给部拾取宝石的真空喷嘴以及用于将喷嘴和相关的宝石输送到一个或多个测量位置的输送机构。包括配置成测量宝石的一种或多种属性的一个或多个测量装置的测量系统邻近于所述一个或多个测量位置定位。控制系统可操作地偶合到所述真空喷嘴和测量系统，并配置成使得宝石在由所述测量系统已知的时间下到达所述或者每个测量位置处。设置正压施加系统以便在弹射位置处从喷嘴释放宝石。

因此，可跟踪任何独立的石头，并在受控环境中在可预见的时间下进行测量，降低由测量装置所需要的开销。该设备可用于检查未经加工的宝石或切割宝石。

所述一个或多个测量装置的至少一个可以如此的方式位于邻近所述一个或多个测量位置的至少一个来定位，以至于在宝石被保持在喷嘴上的同时测量宝石的一种或多种属性的至少一种。宝石可顺次地以在喷嘴上的方式输送到多个测量装置，每个测量装置在受控的时间和位置下接收该物体。