JPH01310778A - 選別機の仕切板制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、その上面に供給された籾と玄米との混合物を
、運動に伴って籾と玄米とに分離する選別板と、この選
別板からの分離物を各別に取出す仕切板とを備えて成る
選別機の仕切板制御装置に関し、詳しくは、仕切板の位
置を自動調節することで選別された玄米中に含まれる籾
の量の増大を抑制するための装置に関する。

〔従来の技術〕

従来、上記の如く構成された装置としては、例えば、特
開昭５６−１３０２８４号公報に示されるもの等が存在
し、この引例では選別板から送り出される玄米粒に含ま
れる籾の数を光センサでカウントし、この結果に基づい
て仕切板の位置を調節するよう構成されている。

即ち、この引例では、選別板から送り出される玄米粒中
の籾を光センサで検出し、かつ、この検出数が増大する
と玄米粒を取入れる領域を狭小化し、叉、検出数が減少
すると玄米を取入れる領域を拡大するよう仕切板を移動
することで、混合物に含まれる玄米の量に拘らず、又、
選別途中で混合物の混合比が変動した場合でも、選別さ
れた玄米粒に含まれる籾の壷の増大を抑制するようにな
っている。

〔発明が解決しようとする課題〕

ここで、選別板における選別の状況を考えるに、揺動、
あるいは、振動等の運動力によって選別板上の混合物を
分離する構造のものでは、玄米のみが送り出される域と
、玄米と籾とが混在する状態で送り出される域と、籾の
みが送り出される域との３種の領域が選別板の送り出し
側の端部に形成され、理想としては、玄米のみが送り出
される域と玄米と籾とが混在する状態で送り出される域
との境界部に仕切板を位置させることが望まれる。

しかし、前記引例のように光センサで籾の数をカウント
する構造のものでは前述の如く境界部に仕切板を位置さ
せることが精度の面から困難であり改善の余地がある。

そこで、最近急速に進歩しつつある画像処理の技術を用
いて、前述の境界部を判別し、かつ、仕切板の位置調節
を行うことが考えられる。

具体的には、仕切板にテレビカメラを取付け、このテレ
ビカメラからの画像に基づいて玄米と籾との識別を行っ
た後に境界部を決定し、このように決定した境界部がテ
レビカメラ画像の所定位置に存在するよう仕切板を移動
させることになる。

尚、仕切板にテレビカメラを取付けると、前述のように
、決定された境界部を画像のどの位置まで移動すれば良
いかという制御目標が一義的に定まるので制御が比較的
容易に行えるというメリットがある。

しかし、仕切板にテレビカメラを取付けようとすると、
テレビカメラは比較的大型であり、又、重量もあるので
、選別板の運動を妨げたり、又、仕切板の位置の調節を
行う駆動系を大容量化させる、あるいは、仕切板の強度
の向上を図らねばならない等の不都合を生じることもあ
る。

本発明の目的は、仕切板を基準とした画像情報に基づい
て仕切板の位置の調節を行う制御装置を、選別板の運動
を妨げることの無い状態で、かつ、仕切板の駆動系、あ
るいは仕切板の支持系に不都合を生じ難い状態で構成す
る点にある。

〔課題を解決するための手段〕

本発明の特徴は、仕切板を籾と玄米とが分離する方向に
向けて移動可能に構成すると共に、この仕切板に光案内
体を設け、この光案内体を介して送られる光情報によっ
て、選別板上面における分離状態を認識する撮像手段と
、この撮像手段からの情報に基づいて仕切板の移動を行
う位置調節手段とを備えて成る点、この光案内体を鏡に
構成する点、光案内体を光ファイバー鏡に構成する点、
光案内体と撮像手段との間に介装した光スプリッタに入
射した光線で選別板の上面の照明を行う点、選別板と同
期して運動する系に撮像手段としてのテレビカメラを取
付ける点、静止系に撮像手段としてのテレビカメラを取
付け、選別板の運動と同期する所定のりイミング毎にテ
レビカメラからの情報を取出す点火々にあり、作用、及
び、効果は次の通りである。

〔作　用〕

つまり、光案内体は、鏡、あるいは、光ファイバー鏡の
ようにテレビカメラと比較して軽量なものに構成するこ
とが可能であり、又、光スプリッタが用いられることに
よって、仕切板の近傍にランプ等の光源を必要とせず、
又、選別板と同期して運動する系にテレビカメラを取付
けること、あるいは、静止系にテレビカメラを取付は選
別板と同期した所定のタイミングでテレビカメラからこ
の情報を取出すことによって、運動する選別板上から得
られる情報に拘らず、画像を処理して仕切板の移動を行
う位置調節手段における処理が単純化する。

〔発明の効果〕

従って、仕切板を基準とした画像情報に基づいて仕切板
の位置調節を行う制御装置が、選別板の運動を妨げるこ
と無く、又、仕切板の駆動系、あるいは、支持系に不都
合を生じ難い状態で得られ、しかも、照明が行われるこ
とによって精度が向上し、画像処理の単純化によって処
理速度の向上を図れる制御装置が構成されたのである。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

第４図及び第５図に示すように、玄米の選別機は、上下
複数段の選別板（１）と、籾摺後の選別対象処理物（玄
米と籾との混合物であって、以下において混合物と略称
する）を前記複数段の選別板（１）に供給する供給部（
Ａ）　　と、前記複数段の選別板（１）の終端から排出
される選別後の処理物を回収する回収部（Ｅ）　　と、
基枠（Ｆ）　　とを主要部として構成されている。

前記供給部（Ａ）は、前記基枠（Ｆ）に支持される供給
ホッパー（２）と、その供給ホッパー（２）から各選別
板（１）の始端部に混合物を案内する伸縮自在な案内筒
（３）とからなる。尚、詳述はしないが、各選別板（１
）の夫々に同量ずつの混合物が供給されるようになって
いる。

前記複数段の選別板（１）は、その上面に混合物受は止
め用の多数の突起を備え且つ一体物となるように接続さ
れると共に、終端側はど下位でかつ横幅方向一端側はど
下位となる傾斜姿勢で設置され、さらには、上下方向に
沿う回転軸芯（Ｐ）周りで回転駆動されるようになって
おり、供給される混合物を、第３図に示すように、玄米
の領域（Ｇ）　と、籾と玄米とが混在する、いわゆる混
床の領域（Ｋ）　と、籾の領域（Ｍ）　との三つの領域
に選別するようになっている。

すなわち、前記混合物は選別板（１）の始端部で且つ横
幅方向での傾斜における上位側に相当する個所（Ｚ）に
供給される。そして、玄米と籾との摩擦抵抗が籾の方が
大であることを主たる要因として、選別板（１）が回転
駆動されるにともなって上述の如く三つの領域に選別す
るようになっている。

選別板（１）の回転駆動構造について説明すれば、複数
段の選別板（１）を受は止め支持する支持枠（４）が、
基枠（Ｆ）　に揺動自在に取りつけられた四本の吊下杆
（５）によって回転自在に吊り下げられている。そして
、前記上下方向に沿う回転軸芯（Ｐ）周りで回転自在な
駆動軸（６）が、支持枠（４）の下方に設けられ、その
駆動軸（６）の上端部に取り付けた円盤状体（６ａ）に
、前記回転軸芯（Ｐ）から偏位させた状態で上下方向に
沿う連結ピン（７）が取り付けられ、その連結ピン（７
）が前記支持枠（４）に連結されている。又、選別板駆
動用の電動モータ（８）が、伝動ベルト（９）によって
前記駆動軸（６）に連動連結されている。従って、電動
モータ（８）の作動に伴い、前記回転軸芯（Ｐ）　　と
連結ピン（７）との偏位に相当する半径で選別板（１）
が回転駆動されるようになっている。

尚、図中（１０）は、前記円盤状体（６ａ）に付設した
バランスウェイトである。

ちなみに、詳述はしないが、選別板（１）は、その横幅
方向において下位となる一端部を中心に、前記支持枠（
４）に対して揺動調節できるようになっている。この揺
動調節は、作業開始時などにおいて混合米の湿り具合な
どに合わせて行われるものである。つまり、混合米が各
選別板（１）上の横幅方向全体にわたって均等に分散す
るように、選別板（１）の横幅方向での傾斜角度を調節
できるようになっている。

前記回収部（Ｅ）　は、選別板（１）の終端部に接続し
た回収用ホッパー（１１）と、玄米と混床とを分離する
第一仕切板（１２）と、混床と籾とを分離する第二仕切
板（１３）とを備えている。

説明を加えると、回収用ホッパー（１１）の内部には、
ネジ部（ｎ）を有する回転軸（１４）とガイド軸（１５
）とが平行姿勢で、かつ、軸芯を横幅方向に向ける状態
で架設されている。前記第一仕切板（１２）に付設した
連結部（１２ａ）が、前記ガイド軸（１５）に摺動自在
に外嵌され、かつ、前記回転軸（１４）のネジ部（ｎ）
　に螺合する状態で設けられている。そして、第一仕切
板（１２）の摺動操作用の電動モータ（１６）が、回転
軸（１４）に伝動ギヤ機構によって連動連結され、もっ
て電動モータ（１６）の作動により第一仕切板（１２）
を移動操作するようになっている。

又、前記第二仕切板（１３）の連結部（１３ａ＞が、回
転軸（１４）やガイド軸（１５）に摺動自在に外嵌され
ると共に、第二仕切板（１３）をガイド軸（１５）に固
定するボルトなどの固定具（図示せず）が、前記連結部
　（１３ａ）　に設けられている。従って、第二仕切板
り１３）は、固定具を緩締しながら、手動によって移動
調節されるようになっている。

尚、前記第一仕切板（１２）は、後で述べるように、玄
米の領域（Ｇ）　　と混床の領域（Ｋ）　　との境界に
合わせて自動的に移動調節され、前記第二仕切板（１３
）は、作業開始時などにおいて適宜調節されることにな
る。

次に、前記選別板（１）の上面の籾の分布状態を判別し
、第一仕切板（１２）の位置調節を行う制御装置につい
て説明する。

この制御装置は第１図、第３図、第４図、第５図に示す
ように、第一仕切板（１２）に取付けた平面鏡（１７）
で成る光案内体（Ｃ）と、この光案内体（Ｃ）を介して
送られる光情報によって選別板上面における分離状態を
認識するようテレビカメラ（１８）で成る撮像手段（Ｄ
）　と、撮像手段（Ｄ）からの情報に基づいて第一仕切
板（１２）の移動を行う位置調節手段（ＩＥ）　とを備
えて成り、平面鏡（１７）はブラケッ）　（１９）を介
して第一仕切板（１２）に対して角度調節を行えるよう
取付けられ、又、テレビカメラ（１８）は第１図に示す
ように、撮像用のレンズ（１８ａ）、カラーイメージセ
ンサ（１８ｂ）、レンズ（１８ａ）の光学系に介装され
た電子シャッタ（２０）、このシャッタ（２０）を制御
するイメージコントローラ（２１）夫々を有すると共に
選別板（１）と一体的に運動する部材に取付けられ、又
、位置調節手段（Ｅ）は、カラーイメージセンサ（１８
ｂ）からの三原色情報（Ｒ）、　（Ｇ）、　（Ｅ）と輝
度情報（Ｙ）とに基づいて分布状態を判別する画像処理
部（２２）と、この画像処理部（２２）からの処理結果
が出力される仕切板制御部（２３）と、この仕切板制御
部（２３）からの信号で動作する電動モータ（１６）夫
々を有して構成されている。

又、光案内体（Ｃ）　と撮像手段（Ｄ）　との間の光経
路（Ｈ）　　には光スプリッタ（２５）が介装され、制
御時には光源（２６）からの光線を光スプリッタ（２５
）、光案内体（Ｃ）夫々を介して選別板（１）の上面に
導いて照明を行うようになっている。

尚、前記カラーイメージセンサ（１８ｂ）　　は籾の一
粒を検出できる分解能を有し、−粒の籾、及び、玄米を
数十画素で撮像する画素密度を有し、又、前記画像処理
部（２２）では三原色情報（Ｒ）、　（Ｇ）。

（Ｅ）、あるいは、輝度情報（Ｙ）を量子化する量子化
手段、量子化された情報等を記憶する記憶手段、及び、
演算手段等を有し、又、前記シャッタ（２０）は数千分
の一秒程度の高速作動を設定周期で行うようになってい
る。

次に、第２図の処理手順に従って分布状態の判別につい
て説明する。

先ず、撮像処理が行われ、引き続き量子化が行われる。

その後、玄米と籾とを比べた場合において、例えば玄米
の方が籾よりも緑色情報（Ｇ）の強度が犬であるなど、
色情報に差があることを利用して、下記の式で各画素の
値（Ａ）を求める。

Ａ＝α（Ｒ−Ｇ）十β（Ｒ−Ｂ） 但し、α、βは任意に設定される係数である。

次に、求められた各画素の値（八）に対して、フィルタ
処理などにより平滑化をおこなってノイズを除去する。

その後、輝度むらを除去すべく正規化をおこなう。つま
り、例えば、画面を１６分割して、各分割画面の夫々に
おける明るさの平均値を、輝度情報（Ｙ）より求め、前
記平滑化された各画素の値（Ａ）からその画素が位置す
る分割画面の明るさの平均値を減算することにより、正
規化をおこなう。

次に、正規化によって求められた値が設定闇値より大で
ある画素を抽出する二値化処理をおこなう。

最後に、二値化された画素のうちで、互いに隣接して籾
の大きさに相当する領域を形成することになる画素以外
のものを除去するノイズ除去の処理をおこなう。

以上の処理により、籾に対応する画素が抽出されること
になる。

次に、二値化された画素の情報に基づいて、前記第一仕
切板（１２）を移動調節する仕切板移動制御について説
明する。

すなわち、光案内体（Ｃ）が第一仕切板（１２）に取付
けられているので撮像手段（Ｄ）　は、第一仕切板（１
２）の近傍の選別板（１）の終端部（選別物の送り出し
方向の端部）を撮像するようになっている。そして、基
本的には、第６図（ａ）、（ｂ）。

（Ｃ）　に示すように、上述の分布状態検出によって、
画面中における第一仕切板（１２）の仮想延長線（０）
よりも玄米の領域（Ｇ）側に籾が存在せず、且つ籾の領
域０．１）側に籾が検出された場合には、第一仕切板（
１２）が適正位置に位置するものとしてその位置に維持
させ、仮想延長線（Ｄ）よりも玄米の領域（Ｇ）側に籾
が検出された場合には、第一仕切板（１２）が混床の領
域（Ｋ）側に偏りすぎるものとして、玄米の領域（Ｇ）
側に設定量移動調節し、これとは逆に、画面中に籾が検
出されない場合には、第一仕切板（１２）が玄米の領域
（Ｇ）側に偏りすぎるものとして、混床の領域（Ｋ）側
に設定量移動調節する。

又、本発明は第７図に示す如く　（光案内体（Ｃ）を光
ファイバー鏡（２７）で構成することで、平面鏡等を用
いずに分布状態の判別を行うことも可能であり、このよ
うに構成すると光ファイバー鏡（２７）の可撓性を利用
して、撮像手段（Ｄ）を静止系に配置できる。

又、本発明は第８図に示す如く、撮像手段（Ｉ］）を静
止系の部材（２８）に取付けると共に、選別板（１）へ
、駆動し同期した所定のタイミングでのみ、選別板（１
）の上面からの情報を入力するよう前記駆動軸（６）が
所定位相に達すると前記シャッタ（２Ｄ）の開放作動を
許容するためのセンサ（２９）を設けても良い。

〔別実施例〕

本発明は上記実施例以外に例えば、選別機が籾摺機と一
体的に構成されたものに適用しても良く、又、光案内体
（Ｃ）を凸面鏡、凹面鏡、プリズム等様々に実施でき、
又、撮像手段もレザー光等の集束された光線のスキャニ
ングによって直接画像を得る構造であっても良い。

又、本発明は塵埃の発生しやすい部位で用いられている
ので、例えば、光学系の近傍にエアーカーテンを形成し
て光学系への塵埃の付着を防止する、あるいは、静電気
の発生を防止できるよう構成して光学系の性佳の一層の
向上も可能である。

尚、特許請求の範囲の項に図面との対照を便利にする為
に符号を記すが、該記入により本発明は添付図面の構造
および方法に限定されるものではない。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明に係る選別機の仕切板制御装置の実施例を
示し、第１図は制御装置のブロック回路図、第２図は制
御装置の動作を表わすフローチャート、第３図は選別板
の平面図、第４図は選別機の正面図、第５図は選別機の
側面図、第６図（ａ）、　（ｂ）、　（Ｃ）は分布状態
に対する仕切板の制御を示す図、第７図は光案内体を光
ファイバー鏡で構成した状態の図、第８図は撮像手段を
静止系に取付けた状態の図である。 （１）・・・・・・選別板、（１２）・・・・・・仕切
板、（１７）・・・・・・鏡、（１８）・・・・・・テ
レビカメラ、（２５）・・・・・・光スプリッタ、（２
７）・・・・・・光ファイバー鏡、（Ｃ）・・・・・・
光案内体、（Ｄ）・・・・・・撮像手段、（Ｅ）・・・
・・・位置調節手段、（Ｈ）・・・・・・光経路。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、その上面に供給された籾と玄米との混合物を、運動
   に伴って籾と玄米とに分離する選別板（１）と、この選
   別板（１）からの分離物を各別に取出す仕切板（１２）
   とを備えて成る選別機の仕切板制御装置であって、仕切
   板（１２）を籾と玄米とが分離する方向に向けて移動可
   能に構成すると共に、この仕切板（１２）に光案内体（
   Ｃ）を設け、この光案内体（Ｃ）を介して送られる光情
   報によって、選別板（１）上面における分離状態を認識
   する撮像手段（Ｄ）と、この撮像手段（Ｄ）からの情報
   に基づいて仕切板（１２）の移動を行う位置調節手段（
   Ｅ）とを備えて成る選別機の仕切板制御装置。 ２、前記光案内体（Ｃ）が鏡（１７）で構成されて成る
   請求項１記載の選別機の仕切板制御装置。 ３、前記光案内体（Ｃ）が光ファイバー鏡（２７）で構
   成されて成ると共に、光ファイバー鏡（２７）の対物側
   を選別板（１）の上面の方向に設定してある請求項１記
   載の選別機の仕切板制御装置。 ４、前記光案内体（Ｃ）と撮像手段（Ｄ）との間の光経
   路（Ｈ）に光スプリッタ（２５）を介装し、この光スプ
   リッタ（２５）に入射させた光線で選別板（１）の上面
   の照明を行うよう構成して成る請求項１記載の選別機の
   仕切板制御装置。 ５、前記撮像手段（Ｄ）がテレビカメラ（１８）で成る
   と共に、このテレビカメラ（１８）を選別板（１）、あ
   るいは、選別板（１）と同期して運動する部材に取付け
   て成る請求項１、２、３、４記載の選別機の仕切板制御
   装置。 ６、前記撮像手段（Ｄ）がテレビカメラ（１８）で成る
   と共に、このテレビカメラ（１８）を静止系の部材に取
   付け、選別板（１）の運動と同期した所定のタイミング
   毎に、テレビカメラ（１８）からの情報を取出すよう構
   成して成る請求項１、２、３、４記載の選別機の仕切板
   制御装置。