JPH02111487A - 選別装置の制御方法 - 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 本光明は籾層り後の混合穀粒、例えば混合米を玄米と籾
とに選別する選別装置の制御方法に関するものである。

従来の技術 この種の選別８置は特開昭５８−１０４６８１号のよう
に構成されている。第１１図と第１２図はその概要を示
す、選別板１は傾き駆動手段３と加振哀詩２を介して支
持されている。選別板１の上端部４に混合米５が供給さ
れると、混合米５は選別板１の傾きと振動によって選別
板１の下端部６に向かって移送される。この移送時には
、第１２図に示すように選別板１の上面において籾層Ａ
１と混合米層Ａ２および玄米層Ａ３の流動分布が光生す
る。

８１は籾層Ａ１と混合米層Ａ２との境界線、Ｂ２は混合
米層Ａ２と玄米層Ａ３との境界線ぐある。

選別板１の下端部６には、第１、第２の仕切板７゜８が
設けられており、第１の仕切板７は境界線Ｂ１、第２の
仕切板８は境界線Ｂ２に対応させて位置決めされている
。第２の仕切板８には光電センサ９が取り付けられてお
り、混合米層Ａ２と玄米層　Ａ３との光の反射率が異な
ることを利用して境界線Ｂ２の位置を検出し、仕切板８
の位置が境界ａｌｌ！８２の位置に一致するように仕切
板駆動手段１０を制御して、仕切板８の位置が変更され
ている。

発明が解決しようとする課題 このような従来の構成では、光電センサ９の信号に基づ
いて仕切板８の位置が変更されて、仕切板８で区切られ
た区間Ｃから玄米だけを選別して取り出すことができる
が、光電センサ９による検出ではセンサの視界全体の明
るさのレベルの認識のため、個々の穀粒を認識してはお
らず、穀粒の層の厚さが変化したり、北米があると明る
さが箕なって、制御の精度が悪い。そのため、仕切板８
は境界線Ｂ２の実際の位置よりも玄米層Ａ３の内側に位
置するよう安全側に設定して、選別された玄米に混合米
が混入しないようにされている。このように安全側に設
定する必要があるため、選別によって取り出せる玄米の
吊が減少して、処理能力が低いものである。

水光明は制御の精度を従来よりも向上させて処理能力を
高めることができる制御１１方法を提供ｊることを［１
的とする。

課題を解決Ｊるための−ｒ段 木冗明の選別装置の制御方法は、傾斜した選別板の上部
に混合穀粒を供給し、混合穀粒を下部に向かって流下さ
せながら分離η゛るに際し、選別板の」、而の標準位置
を層像１Ｊるよう位置決めされたテレビカメラの画像を
認識して、画像中の籾混入量が第１の規定値に近づくよ
うに選別板の傾斜角度を制即し、次に前記画像を認識し
て、画像中の籾混入かが第１の規定値よりも小さい第２
の規定値に近づくようにテレビカメラを選別板の幅方向
に移動させて位置決めし、位置決め後のテレビカメラの
画像を認識して選別板の幅方向における籾混入位置を判
定してその検出位置へ仕切板を移動させて玄米を選別し
、選別板の傾斜角度の前記制御が完了した時点で玄米切
換シャッタを排出状態にセットして選別した玄米を払い
出し、モの時のテレビカメラの画像を認識して求めた籾
混入φを基準鉛と比較して籾混入量が基準を越えている
場合には玄米切換シャッタを循環状態にセットして選別
された玄米の払い出しを中止することをＲｆ！徴とする
。

作用 この構成によると、選別板の上の−ａだけでなくて、テ
レビカメラによって選別板のある区域の面を監視し、テ
レビカメラの層像した画像から籾の粒を認識し、その籾
混入量に基づいて選別板の傾き、ならびに仕切板の位置
の制御を実行づ−る。

さらに、選別板の傾お１角度の前記１１ｊＪ　ｉｌ＋が
完了したのちに、籾混入量が規定値を越えている場合に
は、［払い出し玄米に籾が混入づる」と判断して玄米切
換シャッタを循環状態にセットして選別された玄米の払
い出しを中止する。

実施例 以下、本ブで明の制御方法の具体的な実施例を示す第１
図〜第１０図に基づいて説明する。なお、従来例を示す
第１１図および第１２図と同様の作用をなすものには同
一の符号を付けて説明する。

第１図の選別装置では、第１２図における光電セン昏す
９に代わってテレビカメラ１１と画像処理手段１２が設
けられている。ここでテレビ力メノ１１は電動式の横移
動デープル１３に取り付けられている。

画像処理手段１２には人力信号として画件仏号ａの他に
、第２図に示すようにテレビカメラ１１が／ｆ一端、右
端に到達したことを検出するリミットスイッチＬＳ４．
１８５、テレビカメラ１１の位置を検出するエンコーダ
ＥＣ１、選別板１が上限、下限ｍｍに到達したことを検
出するリミットスイッチＬＳ６．ＬＳ７、選別板１の角
度を検出する■レコーダＥＣ３、仕切板８が左端、右端
にプリ達したことを検出するリミットスイッチＬＳ８．
ＬＳＧ、仕切板８の位置を検出するエンコータＥＣ２の
各信号が入力されており、出力装置として番よ、横移動
テーブル１３の駆動モータＭ７、仕切板駆動１段１０の
駆動モータＭ９、傾き駆動手段３の駆動［−タＭ１０、
仕切板８を通過して選別きれて玄米が鉾機〔第１０図参
照〕を通過した玄米の払い出し経路を循環と排出に切り
換える玄米切換シャッタ１４が接続されている。画像処
理手段１２は、第４図に示すようにテレビカメラ１１を
待機位置から標準位置へ移動させる第１の１程ａと、選
別板１の角度をυＪａｌｌ−！Ｊる第２の工程すと、テ
レビカメラ１１の位置を微調整する第３の１程Ｃと、仕
切板８の位置を微調整する第４の工程ｄとから構成され
ており、各工程の順を追って詳細に説明する。

第５図は第１の工程ａのフローチャートを示す。

初期状態においてテレビカメラ１１は第３図に実線で示
すように選別板１の右端の待１ｎ（ｌｔＩにあって、選
別板１の上面を１ｉｔｕで画像５Ｉ！！理を開始する（
ａ−１）。加振装置ｆｆ２を運転するとともに、曲設の
籾摺機〔図示せず）から混合米５を選別板１の上端部４
に供給すると、混合米が選別板１を流下しながら籾層Ａ
１とｖ合米囮Ａ２おにび玄米Ｉｆ！ＩＡ３に展開される
。（ａ−２）では、撮像した画像から選別板１の露出部
分の全視野における割合を粋出し、この７．’ＩＪ合を
（ａ−３）で判定する。

（ａ−３）は視野内に籾層Ａ１が入ってきて、選別板１
の露出部分が１０パーセントより少なくなるまで繰り返
しくａ−２］を実行−する。（ａ−２）の繰り返し回数
が第１の所定回数に達した場合にＩＪ、これを（ａ　４
）で検出して、加’Ｍａｌ！ｆ２の停＋ｔ（ａ−５）、
異常ブナ−の鳴！ＩＪ　（ａ　−６）を行って全動作を
中止する停止動作（ａ−７）を実行する。

（ａ−３）において充分に展開されたと判定されるど、
駆動モータＭ７を駆動（ａ−８）Ｌ、エンニ１−夕［Ｃ
１の４！　ＩＣ′１′情報が予め設定されている標準位
置のテーラＹに達したか否かを（ａ−９）でチエツクし
、繰り返しくａ−８）を実行する。

第３図に仮ＬＱ線てテレビカメラ１１の標準位置■を示
す。（ａ−９）で一致が検出されてテレビカメラ１１が
標準位置Ｈに達すると、次の１２の工程すに移る。なお
、この時熱において仕切板８はａ準位置■にある。

第６図は第２の工程すのフＯ−チｐ−トを示１゜（ａ−
９）４Ｃ続＜　（ｂ−１）（ｂ−２）では所定間隔で第
２の所定回数にわたって画像を取り込み、そして籾粒を
認識し、１Ｍ回の画像に対して次の処理を行う。先ず、
第７図に示すように一回の画像の視野内を選別板１の幅
方向にブロックＢＬ１〜［３１８に細分化し、（ｂ−３
）で各回の読み取り画像の各ブロックＢＬＩ〜８Ｌ８に
おＩｊる籾粒の数の平均値を篩出し、（ｂ−４）では（
ｂ−３）における平均値の総和を求めて、標準位置■に
おけるテレビカメラ１１の視野内の籾粒の平均値とする
。（ｂ−４）で検出された籾粒の数がＮ５よりも大ぎい
ことを（ｂ−５３で検出ずれぽ、選別板１の傾きが不足
であるとして、玄米切換シャッタ１４を循環側にセット
（ｂ−６）する。なお、玄米切換シャッタ１４が循環状
態では、玄米と選別されたものが選別板１の上端部４に
再供給されている。

混合米と選別されたものは玄米切換シャッタ１４の状態
にかかわらず選別板１の上端部１に再供給され、籾と選
別されたものは久米切換シャッタ１４の状態にかかわら
ず籾１−？機に１り投入される。

（ｂ−６）の次の（ｂ−７）では駆動モータＭＩＧを駆
動して選別角瓜を所定角１豆だＣノ上げる。

そしてリミットスイッ１［Ｓ６をチエツク〔ｂ８〕して
選別板１が［限イ装置に達していない場合に１よ、規定
Ｒ匍を計時（ｂ、−９）したのちに〔ｂ−１〕に戻る。

（ｂ−５）で視野内の籾粒の数がＮ５よりら小さくなる
まで〔ｂ−・７〕を繰り返し実行し、視野内の籾粒の数
がＮ５よりも小８くなると、選別板１の傾きが過給に近
付いたとして玄米切換シャッタ１４を後段への払い出し
状態にセット（ｔ）−１０）Ｌ、、次いで（ｂ−／ｌ）
の籾粒の数がＮ５よりも小さいＮ１よりも史に小さいか
をチエツク〔リ　１１〕シ、Ｎ１より小さＬフれば駆動
モータＭＬＯを駆動して選別角度を所定角度だけ下げる
。

そしてリミットスイップ１８７をチエツク（ｂ−１３）
して選別板１が下限位置に達していない場合には、（ｂ
−９）を大ｂ　１Ｊる。（ｂ〜１１）でＮ１以上である
と判定された場合には、次の第３の■程Ｃに移る。なお
、上記の第２の工程すのＮ５〜Ｎ１の範囲が第１の規定
値である。

第８図は第３の工程のフローチャートを示す。

（ｂ−１１）に続＜　（ｃ−１）（ｃ−２）では、（ｂ
−１３（ｂ−２）と同様に画像を改めて読み取って、（
ｃ−３）（ｃ−４）を実行して選別根１の角度制御の完
了後のテレビカメラ１１の視野内の籾粒の数を求める。

次に、（ｃ−４）で求めた籾粒の故がＮ５〜Ｎ１の間の
Ｎ３．Ｎ２　（但し、Ｎ３＞Ｎ２）と比較して、籾ｌｉ
！！機に残っている籾が少なくなった籾活り末期である
か、または何らかの原因で籾が異常増加したかをチエツ
ク（Ｃ−５）（Ｃ−６）する。籾庖り末期でない場合、
または籾が定常の場合には、（ｃ−７）において（ｃ−
４）で求めた籾粒の数がＮ５よりも小さなＮ１，５より
も大きいかをチエツクし、大きい場合には、駆動モータ
Ｍ７．Ｍ９を駆動してテレビカメラ１１と仕切板８を左
へ、ここでは最初に標準位置■から規定距離だけ移動さ
せる（ｃ−８）。次いでリミットスイッチＬＳ／１．Ｌ
Ｓ８をチエツク（Ｃ−９）して、テレ（カメラ１１また
は仕切板８が左端に到達していれば、（ｃ−１０）〜［
ｃ　−１２）の異常処理を実行゛する。（ｃ−９）で正
常であれば（ｃ−１）に戻る。

（ｃ−７）でＮ１．５よりも小さいと判定されると、玄
米切換シャッタ１４を排出状態にセット（Ｃ１３）シ、
次に（ｃ−４）で求めた籾粒の数がＮ　１．５よりも更
に小０いＮ　Ｃ１５よりも小さいか否かをチエツク〔Ｃ
〜１４〕シ、小さければ駆動モータＭ７．Ｍ９を駆動し
てテレビカメラ１１と仕切板８を右側へ所定距離だけ移
動させる（ｃ−１５３゜そして、リミットスイッチＬＳ
５．ＬＳ９をチエツク（ｃ−１６）Ｌ、て、プレピノＪ
メラ１１または仕切板８が右端にｉｌｌ達していれば（
ｂ−１）に戻る。

（ｃ　−１６）でリミットを検出していなければ〔Ｃ１
〕に戻る。（ｃ−１４）で籾粒の数がＮ０１５以上と判
定された場合には、次の第４の■程ｄに移る。なお、第
３の■程ＣのＮ　１．５〜Ｎ　Ｏ，５の範囲が第２の規
定値である。（ｃ−５）でＮ３よりも大きいと判定され
た場合には、玄米切換シャッタ１４を循環状態にセット
（ｃ−１７）Ｌ、、ｊＩｌｉ！仙モータＭ７．Ｍ９を駆
動してテレビカメラ１１と仕切板８をｋに所定距離だけ
ｇ妨（Ｃ−１８）さゼ、次に（ｃ−９）を実行する。

（ｃ−６）でＮ２よりも大きいと判定された場合には、
玄米切換シャッタ１４を循環状態にセット（ｃ−１９）
Ｌ、、駆動モータＭ７．Ｍ９を駆動してテレビカメラ１
１と仕切板８を左に所定距離だけ移動（ｃ−２０）させ
、次に（ｃ−９）を実行する。

第９図は第４の工程ｄのフローチャートを承り。

ここでは仕切板８は、最初にｔＡ７図に示すよう（テレ
ビカメラ１１の視野内における三角印で・示す中央位置
■にある。各ブロックＢＬＩ〜８１−８の境界位置を３
８１〜８８７とし、視！ｔのに側の限界位置をＳ［３０
、視野の右側の限界位置をＳｅ２とすると、仕切板８は
位ｅＩｓＢ４にある。（ｄ−１）では（ｃ−３）で求め
た各ブロックＢＬＩ〜ＢＬ８の籾粒の数ＡＢＩ〜ＡＢ８
のうちΔＢ１が、Ｎ５よりも小さいＮ１より大きいかを
１１ツクし、大きければ（ｃ−８）に反ってｉレビカメ
ラ１１と仕切板８をノＩ８側へ移動させる。（ｄ−１）
で以下であると判定されると、（ＡＢ１＋ＡＢ２＞の和
がＮＩＪ、り人きいかをチエツク（ｄ−２）Ｌ、大きけ
れば（ｃ−８）に戻って再びｉレビカメラ１１と１を切
板８をノし側へ移動さｌる。（ｄ　−、−２）で以下で
あると判定されると、（Ａ（３１＋Ａ（３２十Ａ　ｆ３
３　）の和がＮ１より大きいかをチエツク〔ｄ３）し、
人込ければ駆！ＩＪ　’Ｅ−タＭ９を駆動して仕切板８
を位ＩＰＩｓｒ３２へ移１１１Ｊさせる（ｄ−４）。

イしてリミットスイッチしＮ８をチエツク（ｄ−５〕し
、イ１切板８がノｉ　ｌ／ｊＡｔ到達していれば（Ｃ１
０）〜（ｃ−１２，）の異常処理を実行する。〔ｄ５〕
で正常であった場合には（ｄ−６３を介して（ｃ、−１
）へ戻る。（ｄ−３）で以下であると判定されると、（
Δ８１→−Ａ　Ｂ　２　＋Ａ　Ｂ　３　＋Ａ　１３４　
）の和がＮＩＪ、り大きいかをチエツク（ｄ、−７）Ｌ
、人さ【ノれば駆動〔−タＭ９を駆動して仕切板８を位
Ｉｔ１ｓ１３３へ移動させる（　ｄ−８）　、そして（
ｄ−５）を介してリミットスイッチＬＳ９をチェツり（
ｄ−６）Ｌ、仕切板８が右側に到達していれば（ｂ−１
）へ戻る。（ｄ−〇）右端に到達していないと判定され
た場合には、（ｃ−１）へ戻る。

〔ｄ〜７）で以下であると判定されると、（ＡＢＩ＋Ａ
Ｂ２＋ＡＢ’３＋ＡＢ４＋ＡＢ５）の和がＮ１より大き
いかをチエツクｃｄ−９）Ｌ、、大きければ駆動モータ
Ｍ９を駆動して仕切板８を位置３８４へ移動させる（　
ｄ　−１０）。そして（ｄ−５）を実行する。（ｄ−９
）で以下であると判定されると、（Ａ　Ｂ　Ｉ　＋Ａ　
Ｂ　２　＋Ａ　Ｂ　３　十Ａ　Ｂ　４　＋Ａ　８５　＋
Ａ　Ｂ　６　）の和がＮ１より大さいかをチエツク（ｄ
−１１）Ｌ、大きければ駆動モータＭ９を駆動して仕切
板８を位１１１８Ｂ５へ移動させる（ｄ−１２）。そし
て（ｄ−５）を実行する。

（ｄ　−１１）で以下であると判定されると、（ＡＢｌ
＋ＡＢ２＋Ａ［３３＋ＡＢ４＋ＡＢ５十Ａ［３６＋ＡＢ
７）の和がＮ１より大きいかをチエツク（ｄ−１３）Ｌ
、、大きければ駆動モータＭ９を駆動して仕切板８を位
［８８６へ移動させる（ｄ−１４）。そして（ｄ−５）
を実行する。このようにして、（（１−１，２，３，７
，９，１１，１３）の各ステップを繰り返し実行して仕
切板８の位置が、−ルビカメラ１１の視野における籾混
入位置の近傍位置に微調整される。なお、（ｄ−１３）
で以下であると判定された場合には、（ｃ−１５）へ戻
る。

このようにして、仕切板８を最適の位置に高精度で制御
して、玄米だｔノをきわめて効率よく選別でさる。

最後に、第１０図は選別板１で選別８れた玄米の排出と
循環経路の詳細を示す。選別された玄米は玄米！Ｆ？　
降ｎ　１５で持ち上げられたのち、その玄米稈降機１５
の紡出口の′ｉｉ傍に配設されている前記玄米切換シャ
ッタ１４によって排出と循環とが切り換えられており、
選別板１の近くに玄米切換シャッタ１４を設けた場合に
比べて次のような効果がある。

つまり、選別板１の近くに玄米切換シャッタ１４を設け
た場合には、籾の′１４常増加を検出して玄米ｖ）！に
シャッタ１４を循環に切り換える前に、籾が多く含まれ
た玄米が排出されてしまう。そのため、この場合には巽
常検出からシャッタの切り換え完了までの時間を非常に
短かくする必廿がある。これに対して、本方式は玄米切
換シャッタ１４が玄米４旧１５を介して上げた位置に設
置８れているので、玄米が選別板１の出口からシャッタ
１４まで移動する時間が確保できて、上記のように玄米
中に籾が混入するという不具合が生じない。

上記の実施例では、第３の工程Ｃにおいてテレビカメラ
１１と仕切板８を（ｃ−８）または（Ｃ〜１５）で同時
に移動させているが、テレビカメラ１１の移動の完了俊
に仕切板８を追従させて移動させても同様である。

上記の実施例では、選別して抽出すべき目的物が玄米で
ある場合を例に挙げて説明したが、枢などの穀物を選別
して抽出する場合も同様である。

発明の効果 以上のように本発明によると、選別板の上面の標？！！
位置を九ｅ４１するよう位置決めされたプレピノ」メラ
の画像を認識して、画像中の籾混入量が第１の規定値に
近づくように選別板の傾斜角度を制御し、次にｄ６記画
像を認識して、画像中の籾混入量が第１のノｖ定°値よ
りも小さい第２のＡＱｆ値に近づくようにテレビカメラ
を選別板の幅方向に移動さＵて位置決めし、位置決め世
のテレビカメラの画像を認識して選別板の幅方向におけ
る籾混入位置を判別して、ぞの位置へ仕切数を移動さＵ
るため、従来のように光Ｇｔｊ　ｔ？ンリによって反射
率の近いをスポット検出して制御している場合に比べて
監視範囲が広く、しかもテレビカメラの銀像した画像か
ら籾の粒を認識し、その籾混入量に基づいて選別板の傾
き、ならびに仕切数の位置の制御を実行しているため、
その制御粘度は従来と比べものにならないほど高ｗｉ度
の位置制御を実現でき、仕切板を安全側に設定Ｕずとも
、ＩＩ的の穀物だけをきわめで効率よく選別して抽出す
るようにでさるものである。

さらに、選別板の傾斜角度の＃Ｉ　Ｉｌｌが完了した時
貞で玄米切換シャッタを排出状態にセットして選別した
玄米を払い出し、選別板の紬斜角反の制御が完了した後
のテレビカメラの画像を認識して求めた籾Ｕ入量を基準
値と比較して、籾摺機での籾摺り末期または籾の異常増
加を検出し、その場合には玄米切換シャッタを循環状態
に切り換え、選別された玄米の排出を自動釣に打ち切る
ことができ、選別精匪の低下を防止できるものである。

４、図面のｆｆｔｉｌｐな説明 第１図は本発明の制御方法の具体的な実施例を承り選別
装置の正面図、第２図は同装置における画像処理手段の
周辺の入出力装置の模式説明図、第３図は同装置の要部
平面図、第４図は同装置における画像処理手段のフロー
チャート図、第５図は第４図における第１の工程のフロ
ーチャート図、第６図は第４図における第２の工程のフ
ローチャート図、第７図はテレビカメラの視野と画像処
理の説明図、第８図は第４図における第３の■稈のフロ
ーチャート図、第９図は第４図における第４の工程のフ
ローチャート図、第１０図は同Ｖ装置の玄米循環・排出
経路の説明図、第１１図は従来の選別装置の正面図、第
１２図は同装置の要部平面図である。

１・・・選別板、２・・・加振装置、３・・・ｗ４き駆
動装置・８°°“仕切板、１１・・・テレビカメラ、１
２・・・画像処理装置、１３・・・横移動テーブル、１
４・・・玄米切換シャッタ、■・・・特機位置、■・・
・ａｒ＃位置、Ｂ　Ｌ　１〜８Ｌ８・・・テレビカメラ
の視野を選別板の幅方向に分割したブロック、Ａ［３１
〜Ａ［３８・・・各ブロックＢＬ１〜８１８における籾
粒の平均数。

代理人　　　森　　木　　ｉ　　弘 第３図 ！ 第 図 ＢＬＩ　　ＢＬ２　−−−−Ｂ１０ （（＼ 第４図 篇ｆＯ図 第１ｆ図 第７２図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、傾斜した選別板の上部に混合穀粒を供給し、混合穀
   粒を下部に向かって流下させながら分離するに際し、選
   別板の上面の標準位置を撮像するように位置決めされた
   テレビカメラの画像を認識して、画像中の籾混入量が第
   １の規定値に近づくように選別板の傾斜角度を制御し、
   次に前記画像を認識して、画像中の籾混入量が第１の規
   定値よりも小さい第２の規定値に近づくようにテレビカ
   メラを選別板の幅方向に移動させて位置決めし、位置決
   め後のテレビカメラの画像を認識して選別板の幅方向に
   おける籾混入位置を判定してその検出位置へ仕切板を移
   動させて玄米を選別し、選別板の傾斜角度の前記制御が
   完了した時点で玄米切換シャッタを排出状態にセットし
   て選別した玄米を払い出し、そのときのテレビカメラの
   画像を認識して求めた籾混入量を基準値と比較して籾混
   入量が基準値を越えている場合には玄米切換シャッタを
   循環状態にセットして選別された玄米の排出を中止する
   選別装置の制御方法。