JP2006111444A - 選別・検査装置用シュート - Google Patents

Abstract

【課題】多数の生産品の流れを検査ステーションに届ける装置において、塊になるリスクを低減し、それによって大量で流速が速くても検査効率が維持されるようにする。
【解決手段】検査・選別装置用シュートは、二つの部分、即ち第一の上部６と溝付き下部２とを有している。第一部分６は、上に乗っている個々の生産品が横方向にも下方向にも移動できるようにする滑らかな、通常磨かれた表面を有している。下部２では、個々の生産品は、それらの横方向の動きが溝によって制約されており、本装置の検査ゾーン２２に排出される前に溝に沿って整列した状態になって行く。本装置が選別用の場合、検査ゾーン２２からの信号に応答して作動するエゼクター２６が組み込まれており、生産品の流れから選択された個々の生産品を排除する。それら選択された個々の生産品は、排斥容器２８内に逸らされ、他方残りは収集容器２４内へと進んで行く。
【選択図】図５

Description

本発明は、選別・検査装置に使用するシュートに関し、特に生産品を選別ステーション又は検査ステーションに届けるシュートに生産品が供給されるようになっている装置に関する。この種の選別装置は、米国特許第４，５１３，８６８号、第４，６３０，７３６号及び第５，６２８，４１１号に記載されている。検査装置も同じ技術を使用できるが、しかしそれは、生産品の流れから不合格品を排除するよりもむしろデータを集めることを目的としている。

生産品によっては、それら生産品がシュートの下方端を離れるときに個々の生産品の向き及び位置が定められるように、溝付きのシュート又はチャンネル付きのシュートが使用される。これによって、選別プロセス又は検査プロセスが促進されることになり、選別装置では、生産品の流れから個々の生産品を排除するのに使われる装置及び機構が、的確に選定された個々の生産品だけを確実に取り扱えるようになる。

本発明に係る種類の装置における検査ステーションでは、異なった品質の個々の生産品を区別するために一般的に光学システムが使用されており、個別に容易に識別されるように生産品の流れの中にある個々の生産品それぞれが隣にある個々の生産品すべてから離れているのが理想的である。同時に、できるだけ多くの生産品が生産品の流れに存在することが望ましいことは当然である。生産品は、加振機から流れ出て行くので比較的ゆっくり移動している。生産品が途切れること無く加振トレイを離れてチャンネル付きシュート上に供給されていく公知の装置では、生産品はチャンネル内に途切れること無く供給される。もし、二つ以上の穀粒がチャンネル内に同時に入れば、それらは個々の穀粒が流れる場合よりも若干遅くそのチャンネル内を並んで移動することになり、個々の穀粒がそれらに追い着き、次いで塊を形成することになる。チャンネル内でこれら生産品の塊が同じ速度で移動してシュート上で離れなくなる傾向が一旦生じると、その場合一つ一つの生産品の流れと言うよりもむしろ塊として検査ステーションを通って行くことになる。このようになると検査効率が低下することになり、また選別装置では欠陥が検出された場合に二つ以上の穀粒が排除されることになる。このような事態を回避するために、シュート内への生産品の流速を制限する必要があり、装置の処理能力が低減する。

本発明は、多数の生産品の流れを検査ステーションに届ける装置において、チャンネル付きシュート又は溝付きシュートを使用するメリットを活かそうとするものであるが、塊になるリスクを低減し、それによって大量で流速が速くても検査効率が維持されるようにするものである。本発明によれば、このように選別装置又は検査装置において使用されるシュートは、上端部及び下端部を有し、シュートの上端部に滑らかな表面を備えた第一部分と、シュートの下端部に向かって延びた溝又はチャンネルが形成された第二部分とを有している。我々は、生産品の流れにおける個々の生産品が第２部分に到達する時までにより一様に隔離されるように、第１部分の滑らかな表面が個々の生産品を互いに分離させるように作用することを見出した。このようにして、塊になるリスクが低減される。

本発明に係るシュートにおいては、シュート上の生産品が第一部分から第二部分上又は第二部分内へと直接流れるように、第一部分及び第二部分が通常直に接している。この第一部分の滑らかな表面は、その下縁を第二部分におけるチャンネル又は溝の壁面に直接重ねて連続させることができる。このような構成によって、生産品の流れにおける個々の生産品は、第一部分から第二部分に滑らかに移動できるものであり、その間実質的に一方又は他方の構成要素と常時接触したままになっている。

その最も簡単な形態では、本発明に係るシュートにおける第一部分は、第二部分におけるチャンネル又は溝が第一部分の下のシュート上端部に向かって延びるように、第二部分の一部分を覆って配置されたプレートを有している。好都合なことには、第一部分は平坦なプレートから構成することができ、そして、第二部分は、別のプレートに平行な平面に平行チャンネル又は平行溝の配列を有することができる。しかし、第一部分と第二部分のいずれか一方又は両方は、湾曲又は起伏した輪郭を有することもでき、多様な輪郭の組み合わせにより、本発明を各種適用するうえで幾つかの長所をもたらす。第一部分は、一般にシュートの上端部から下端部までのシュート長さの少なくとも２０％まで延びているが、通常は、シュート長さの５０％を超えて延びることはない。

本発明に係るシュートを使用した選別装置は、上述のように、通常は選別ステーションに光学システムを有している。適切な光学式選別システムは、前記参照した特許に記載されている。シュートの上端部において、供給ステーションは、通常ホッパー又は他のタンクからシュートに供給される生産品を搬送する水平コンベヤを有している。一般にコンベヤは、振動コンベヤであり、個々の生産品がシュートに供給される前に、それらをある程度分離するものである。

上述のように、本発明は、検査装置においても同様に有用なものであり、その検査装置では、シュートを離れた流れの中にある生産品が、選別よりもむしろデータ収集の目的で検査される。丁度参照した種類の選別装置で使用されているものと同様の検査機構を採用することができる。そのような検査は、破損したり又は歪んだりした個々の生産品のような、機械を流れて通過していく生産品についての属性を収集するのに役立つものである。

溝付きシュート又はチャンネル付きシュートは、比較的多数の欠陥生産品を含んだ生産品に特に適している。本発明の一つ応用として、二段階となっている『再選別』プロセスがある。第一段階では、極めて大量の良品が品質の劣った生産品と共に排斥されるようにすることで、非常に高品質の生産品のみが受け入れられる。この第一合格品からの排斥品は、欠陥生産品の含有割合がより高くなっており、良好な生産品の大部分を回収するために次に再度選別される。チャンネル付きシュートは、通常この第二合格品のために使用される。一般に、全生産品の流れの１０％未満が第二選別を受ける。

本発明のシュートは、例えばコーヒ豆や米などを含む広範囲の生産品を選別して検査する装置に有用である。ほぼ細長い形状を有した生産品は、当然、自然にチャンネル又は溝において自ら整列する傾向にあるが、チャンネル及び溝は、大きく異なった形状を有した生産品の動きを制御するのにも有効である。

以下、添付した概略図面を参照し、例示によって本発明を説明する。
図１に示すように、本発明の第一実施例に係るシュートは、ほぼ長方形状を成し、アルミニウム合金又は他の適当な材料から成る長い本体２を基本としており、多数の溝４がその本体の全長にわたって延びている。図２及び図３から分かるように、シュートの第一部分６は、本体２の端部に取外し可能に搭載された別体の構成部品から構成されている。第一部分６は、ステンレススチィール又は別な適当な材料で成形されており、本体２の端部に重なって適合するクリップ８を形成するように上縁部１０が曲げられている。第一部分６の露出面と、本体２の溝付き面４は、その上を個々の生産品が確実に滑らかに通過していくように高度に磨かれている。

図４は、図１におけるシュートの第二部分を形成している本体２の溝を示している。各溝は、標準的なＵ−形状又はＶ−形状の横断面とすることができ、またシュートを使用することとなる生産品に応じて、２ｍｍ^２から２５ｍｍ^２の範囲の横断面積を有することができる。各溝の一般的な深さは３ｍｍ以下である。

図５は、図１に示されている種類のシュートが、前記参照した米国特許第４，５１３，８６８号、第４，６３０，７３６号及び第５，６２８，４１１号で開示されている種類の広い範囲の選別装置にどのようにして使用されるかを示している。本装置は、選別又は検査される生産品を補給加振機１８上に搭載されたトレイ１６に供給する受け入れホッパー１４を有している。加振機を作動させることで、生産品を前記説明したように高度に磨かれた滑らかな表面を有するコンベヤの第一部分６の上端部に供給する。シュートの第一部分６上に放出された生産品は、その表面上で自由に横方向及び下方向に移動し、上記第二部分２に供給されて行く。その第二部分上で個々の生産品は、下方向に進行するに従って溝１２（図４）内へと落下して行き、それら溝内又はそれら溝上で整列される。このようなより規則正しい配列状態で、個々の生産品はシュートの排出端部２０から検査ゾーン２２へと放出される。その検査ゾーン２２では、個々の生産品が前記参照した特許に開示された種類の光学技術を使用して照らされ、監視される。本装置が検査のみに使用される場合、その際個々の生産品は妨害を受けることなく容器２４内に連続移動する。本装置が選別のために使用される場合、その際エゼクターが、通常は空圧式エゼクターが、検査装置によって発生される信号に応答して生産品の流れから個々の品を排除するために組み込まれる。排除された個々の生産品は、生産品の流れから排斥容器２８内へと逸らされる。

図６は、図５のものに基本的に類似した装置を示しているが、そのシュートの第一部分６は湾曲した輪郭を有している。この輪郭によって、トレイ１６から供給された個々の生産品は、溝付きの第二部分２に向かって多少より緩やかに加速して行く。これは、トレイからの供給速度が比較的遅い場合や、第二部分への生産品の供給速度を遅くしたいと言う必要性又は要望がある場合に役立つものである。これにより個々の生産品の横方向への分離を改善することができる。

本発明に係る代表的なシュートは、約３００ｍｍ幅と約１２００ｍｍ長さとを有する。第一部分の長さは、通常シュート全長の少なくとも２０％、好ましくは５０％以下になっている。図１の実施例では、約３００ｍｍ（２５％）の長さになっており、図５及び図６では約４０％になっている。厚さは、第一部分からチャンネル又は溝への段移行を最小にするためにできるだけ薄くするべきであり、また第一部分の下方縁部は、いかなる供給遅れをも回避するために、当然ぎざぎざが全く無い状態にすべきである。

説明してきたシュートは、各々異なった材料から造られた二つの部分により構成されている。しかし、一方の部分から他方の部分への滑らかな移行が確保されるならば、両部分は単一の材料片から同等に成形又は機械加工され得るものである。第二部分も、別々の構成部品から造られたり、又はシュートが一部分となっている装置上に組み付けられたり若しくは単にグループ化されて搭載される個別のチャンネルから造られたりもする。具体的に説明してきたものとは異なった第一部分の形状を使用し、生産品がシュートのチャンネル付き又は溝付きの第二部分に到達する前に、生産品を横方向及び移行方向に種々の程度に分離させることもできる。

我々がテストしたところ、選別性能において特に改良がみられることが分かった。すなわち、前記参照した種類の代表的な３００ｍｍシュートにおいては、比較的高い流速、例えば１０００ｋｇ/ｈｏｕｒ程度以上の流速で、シュートのチャンネル付き第二部分において塊になるのがより少なくなった。滑らかな第一部分が、個々の生産品をチャンネル付き第二部分に入る前に横方向及び流れ方向の両方向に自由に分離させるので、前記テストは長粒米を選別するのに特に有利であった。

本発明の第一実施例に係るシュートの平面図である。 図１のシュートにおける第一部分の拡大平面図である。 図２に示された第一シュート部分の側面図である。 図１の線Ａ−Ａによる横断面を示している。 本発明の第一実施例に係るシュートを使用した選別又は検査の装置を示している。 本発明の第二実施例に係るシュートを使用した選別又は検査の装置を示している。

Claims (20)

1. 選別装置又は検査装置に使用され、生産品を供給ステーションから受け取って、それを自由飛行状態で選別ステーション又は検査ステーションに供給するためのシュートであって、該シュートは、上端部と下端部とを有し、該シュートの上端部で滑らかな表面を備えた第一部分と、シュートの下端部に向かって延びるチャンネルが形成された第二部分とを含んでいることを特徴とするシュート。
2. 第一部分及び第二部分が、シュート上の生産品が直接第一部分から第二部分へ流れるように順番に配置されている請求項１に記載のシュート。
3. 第一部分の滑らかな表面が、第二部分におけるチャンネルの壁に直接重ねられて連続する下縁を有している請求項２に記載のシュート。
4. 第一部分が、第二部分におけるチャンネルが第一部分の下方のシュート上端部に向かって延びるように、第二部分の一部分を覆って配置されたプレートを含んでいる前記いずれかの請求項に記載のシュート。
5. 第一部分が、平坦なプレートを含んでいる前記いずれかの請求項に記載のシュート。
6. 第一部分が、湾曲した輪郭又は起伏した輪郭を有している請求項１から４のいずれかに記載のシュート。
7. 第二部分が、プレートの平面と平行な平面に平行チャンネルの配列を含んでいる前記いずれかの請求項に記載のシュート。
8. 第二部分が、湾曲した輪郭又は起伏した輪郭を有している請求項１から６のいずれかに記載のシュート。
9. 第一部分が、シュートの上端部から下端部までのシュート長さの少なくとも２０％まで延びている前記いずれかの請求項に記載のシュート。
10. 第一部分が、シュートの上端部から下端部までのシュート長さの５０％以下まで延びている前記いずれかの請求項に記載のシュート。
11. 第二部分におけるチャンネルが、各々２ｍｍ^２から２５ｍｍ^２の範囲の横断面積を有している前記いずれかの請求項に記載のシュート。
12. 第二部分におけるチャンネルが、各々３ｍｍ以下の深さを有している前記いずれかの請求項に記載のシュート。
13. 供給ステーションと、選別ステーションと、供給ステーションから生産品を受け取ってそれを選別ステーションに自由飛行状態で供給するための前記いずれかの請求項に記載のシュートとを含んでいることを特徴とする選別装置。
14. 供給ステーションと、検査ステーションと、供給ステーションから生産品を受け取ってそれを検査ステーションに自由飛行状態で供給するための請求項１から１２のいずれかに記載のシュートとを含んでいることを特徴とする検査装置。
15. 供給ステーションが、加振コンベヤを含んでいる請求項１３又は１４に記載の装置。
16. 選別ステーションが、光学選別機器を含んでいる請求項１３から１５のいずれかに記載の装置。
17. 生産品がシュートの第一部分に受け取られるように、生産品を前記請求項１から１２のいずれかに記載のシュートの上端部に供給し、生産品が第二部分のチャンネルにおいて自ら向きを整えるように、生産品を第一部分から第二部分に進ませ、生産品がシュートの下端部を離れて選別ステーションで自由飛行状態となることを特徴とする粒状の生産品を選別する方法。
18. 生産品がシュートの第一部分に受け取られるように、生産品を前記請求項１から１２のいずれかに記載のシュートの上端部に供給し、生産品が第二部分のチャンネルにおいて自ら向きを整えるように、生産品を第一部分から第二部分に進ませ、生産品がシュートの下端部を離れて検査ステーションで自由飛行状態となることを特徴とする粒状の生産品を検査する方法。
19. シュートが、垂直に対して２０度から４０度の範囲の角度を成して含まれている請求項１７又は１８に記載の方法。
20. 粒状の生産品は、食べられる品物を含んでいる請求項１７から１９のいずれかに記載の方法。
    

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