JPH0221975A - 玄米選別装置用の分布状態検出装置 - 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、籾と玄米とを仕分ける選別板の上の玄米又は
籾の分布状態を検出する光学式の検出手段が設けられた
玄米選別装置用の分布状態検出装置に関する。

〔従来の技術〕

従来、この種の分布状態検出装置としては、特開昭６１
−７１８７６号公報や特開昭５８−２０２７９号公報に
開示されているように、選別板」二の籾と玄米の混合粒
に光を照射し、その反射光を光電センサによって受光さ
せて玄米と籾との光の反射量の差を利用して籾の混合割
合を検出していた。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記従来技術では、籾と玄米との光の反射率の差を利用
しているが、乾燥具合等の諸条件によって籾と玄米の光
反射率の差が小さくなるごとがあり、誤検出を起し易い
という欠点があった。

本発明の目的は一ヒ述した従来欠点を解消する点にある
。

〔課題を解決するだめの手段〕

この目的を達成するため、本発明による玄米選別装置用
の分布状態検出装置は、前記選別板における分布状態検
出部分か、透光性を有するように形成され、前記分布状
態検出部分を下方側から照光する照明手段が設けられ、
前記光学式の検出手段が前記分布状態検出部分の明暗情
報に基づいて分布状態を検出するように構成されている
ことを特徴とする。

〔作　用〕

選別板の分布状態検出部分の下方側から照射された光は
、選別板を透過して選別板」−に分布する籾と玄米に照
射される。玄米の光透過率は籾の光透過率よりかなり大
きいため、籾と玄米の分布は透過光景の差を利用して検
出できる。

すなわち、前記分布状態検出部分の明暗情報を光学式の
検出手段によって検出するごとにより籾と玄米の分布状
態が検出される。

〔発明の効果〕

本発明は、次に記載する効果を奏する。

請求項１の玄米選別装置用の分布状態検出装置において
は、籾と玄米との光透過率の差が大であることを利用し
て籾と玄米の分布を検出するので誤検出の発生を防止す
ることができる。

請求項２の玄米選別装置用の分布状態検出装置において
は、二次元方向に亘る籾と玄米の分布状態を撮像して得
るが、その情報は白黒情報であるから、色情報を利用す
るに比較して情報量が少ないので、画像処理を迅速に行
うことができる、。

〔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、玄米の選別装置は、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
り八）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（Ｒ）と、基枠（
Ｆ）とを主要部として構成されている。

前記供給部（八）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、詳述はしないか、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、−ト下方向
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６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）から偏位された状態で上下方向に沿
う連結ビン（７）が取り付けられ、その連結ビン（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て選別板（１）か回転
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。

前記複数段の選別板（１）は、アルミニウムによってで
きているか、最上位に位置する選別板（１ａ）は、その
分布状態検出部分（Ｊ）が乳白色のアクリル板でできて
おり、米の透過性を有するようになっている。前記選別
板（１ａ）の分布状態検出部分（Ｊ）の下刃側に、その
長手方向が選別板（１）の横幅方向に平行になるように
蛍光灯（２１）が支持枠（４）に固定されており、前記
分布状態検出部分（Ｊ）を照光する。

光学式の検出手段（Ｓ）は、第一仕切板（１２）の」二
部にブラケット（］７）を用いて取り仁１りられている
。説明を加えると光学式の検出手段（Ｓ）に設けられた
軸が前記ブラケッ１〜（１７）に回転自在に枢支され、
且つ前記軸は首振調節用のモータ（２２）に伝動ギヤ機
構によって連動連結されている。もって、光学的検出手
段（Ｓ）を選別板（１）の横幅方向に首振りさせること
ができるようになっている。

また光学式の検出手段（Ｓ）には、ポテンショメータが
設けられて、首振角度を検出できるようになっている。

選別板（１）は、横幅方向一端側はど下位となる傾斜姿
勢で設置されているが、その傾斜角度が調節されるよう
になっており、以下その調節手段について説明を加える
。

すなわち、選別板（１）は、その横幅方向において下位
となる一端部を支持枠（４）に前後方向に沿う軸芯周り
で揺動自在に枢支されており、且つ、その横幅方向にお
いて上位となる一端部に一対の支持部材（２７ａ）　、
　（２７ｂ）が取付けられている。また一対の支持杆（
２８ａ）　、　（２８ｂ）が設けられている。これら、
支持杆（２８ａ）　、　（２８ｂ）の上端部は前記支持
部材（２７ａ）　、　（２７ｂ）に、支持杆（２８ａ）
。

（２８ｂ）の下端部は一対のコマ部材（２９ａ）　＋’
　（２９ｂ）に夫々枢支されている。前記支持枠（４）
には選別板（１）の傾斜調節用の軸（３０）が回転自在
に支架されている。両コマ部’７４’　（２９ａ）　、
　（２９ｂ）が前記軸（３０）の一対のネジ部の夫々に
螺合されでいる。

なお前記軸（３０）の有する一対のネジ部は、方が右ね
じ、残る一方が左ねしとなっている。

前記軸（３０）は、支持枠（４）に支持された傾斜調節
用の伝動モータ（３１）に伝導ギヤ機構によって連動連
結されている。

前記回収部（Ｂ）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）にイ」設し
た連結部（１２ａ）が、前記カイト軸（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りられている。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（図示せす）が、前記連結部
（１３ａ）に設けられている。従って、第二仕切板（１
３）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）の上の籾の分布状態を検出する
光学式の検出手段（Ｓ）を備えた分布状態検出装置につ
いて説明する。ちなみに、この検出情報に基づいて、前
記第一仕切板（１２）が移動調節され、さらに選別板（
１）の傾斜角度が調節される。

前記光学式の検出手段（Ｓ）は、籾の一粒を検出できる
分解能で、二次元方向にわたって分布状態を検出するよ
うに構成されるものであって、次元方向にわたって撮像
する撮像部（１８）と、その撮像部（１８）の撮像情報
に基づいて分布状態を検出する画像処理部（１９）とか
らなる。尚、前記撮像部（１８）のみが前記ブラケッ）
　（１７）に支持されることになる。

そして、前記撮像部（１８）が、明暗情報としての輝度
情報（Ｙ）を出力するイメージセンサを用いて構成され
、前記画像処理部（１９）が、明暗情報に基づいて分布
状態を検出するように構成されている。

ちなみに、前記撮像部（１８）は、−粒の籾および玄米
を数十画素で撮像する画素密度を有するものである。

前記画像処理部（１９）は、輝度情報（Ｙ）を量子化す
る量子化手段、量子化された輝度情報（Ｙ）を記憶する
記憶手段、及び演算手段などを備えるものであり、演算
手段が記憶された輝度情報（Ｙ）に基づいて分布状態を
検出するようになっている。

尚、図中（２０）は、撮像部（１８）の撮像タイミング
のみ開き作動するシャンターであって、液晶式の電子シ
ャッター等を用いて数十分の一秒程度の高速で作動させ
るようになっている。また、（２４）は、撮像部（１８
）、画像処理部（１９）、シャッター（２０）などの作
動を管理するイメージコントローラであり、このイメー
ジコントローラ（２４）の指令に基づいて設定周期で分
布状態が検出されるようになっている。

本実施例では、前記分布状態検出部分（Ｊ）の明暗情報
により第一仕切板の位置を移動調節し、また、光学式の
検出手段（Ｓ）を首振りさせて、その光学式の検出手段
（Ｓ）の視野を選別板の横幅方向の両端部に移動させて
選別板（１）の露出部を検出して穀粒の片寄りの有無を
検出し、片寄りがあれば選別板（１）の傾斜角度を調節
するようになっている。

分布状態の検出と片寄りの検出の処理手順はほぼ同じで
あるので、代表して分布状態の検出について第２図を参
照しながら説明を加える。

先づ、撮像処理が行われ、引き続き各画素の輝度情報（
Ｙ）の量子化が行われる。

次に、求められた各画素の値（Ｙ）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。

次に、その値が設定闇値より大である画素を抽出する二
値化処理を行う。但し設定闇値は分布状態検出の場合と
片寄検出の場合とで異った値である。

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や、選別板
（１）の傾きを調節する傾斜制御について第１図及び第
３図を参照しながら説明を加える。

分布状態検出と片寄検出は、どちらも光学式の検出手段
（Ｓ）からの情報を利用して行なわれるものであって、
光学式の検出手段（Ｓ）の情報がマイクロコンピュータ
を利用して構成された制御部（Ｈ）に入力され、制御部
（Ｉ＋）が仕切板移動制御や傾斜制御を実行する。

先づ、分布状態を検出するか片寄りを検出するか判断さ
れる。分布状態検出が行われる場合、前述したように光
学式の検出手段（Ｓ）が分布状態検出部分（Ｊ）の明暗
情報に基づいて分布状態を検出する。

そして、第７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（Ｍ）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
（０）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＋Ｆｉ（１２）が玄米の９１■域（Ｇ）
側に偏りずきるものとして、混床の領域（Ｋ）かねに設
定量移動調節する。

次に、片寄検出を行う場合について説明を加える。ちな
みに片寄検出は、分布状態検出が数回行われる間に１回
程度の割合で行われる。

先づ、撮像部（１８）の視野が選別板（１）の右端部に
なるように光学式の検出手段（Ｓ）を首振りさ−ｌる。

そして片寄を検出させる。

なお、片寄検出は前述したように分布状態検出とほぼ同
し処理であるが、選別板（１）の露出部分が穀粒部分よ
りも明るいことを利用して選別板（１）の露出部を検出
しようとするものである。

次に、撮像部（１８）の視野が選別板（１）の左端部に
なるように光学式の検出手段（Ｓ）を鮪振りさせて、片
寄を検出させる。

さらに、前述のようにして得られた選別板（１）の両端
部の明暗情報に基づいて片寄りがあると判断されれば、
その片寄りを補正する方向へ選別板（１）の傾斜角度を
ある決まった一定値たり言周節する。

ここまでの処理が終了すると、光学式の検出手段（Ｓ）
の首振角度を分布状態検出できる角度に復帰させる。

つまり、制御部（１１）は、前記画像処理部（１９）の
情報に基づいて、第一仕切板（１２）が適正位置に位置
するか否か、また、選別板（１）の傾斜角度が適切か否
かを判別し、その判別結果に基づいて第一仕切板（１２
）の移動調節用の電動モータ（１６）や傾斜角度調節用
の電動モータ（３１）を作動させる。そして、片寄検出
を行う場合には、その時点の第一仕切板（１２）の位置
から撮像部（１８）の首振り角度を演算し、その演算角
度に撮像部（１８）か首振りするように首振調節用の電
動モタ（２２）を作動する。

（別実施例〕 本発明を実施するに、前記撮像部として選別板（１）の
横幅方向または前後幅方向に沿う一次元のイメージセン
サあるいはフォトセンザアレーを、選別板（１ａ）の分
布状態検出部分（Ｊ）の前後幅方向にまたは横幅方向に
移動さセて、結果的に二次元方向にわたる分布状態を検
出するようにしてもよい。

また、選別板（］ａ）の全面にわたる分布状態を検出さ
せるようにしてもよい。

尚、特許請求の範囲の項に図面との対照を便利にする為
に符刊を記すが、該記入により本発明は添イ」図面の構
造に限定されるものではない。

【図面の簡単な説明】

画面は本発明に係る玄米選別装置用の分布状態検出装置
の実施例を示し、第１図は分布状態検出装置のブロンク
図、第２図は分布状態検出の処理手順を示すフローチャ
ート、第３図は分布状態検出装置の制御手順を示すフロ
ーチャート、第４図は玄米選別装置の側面図、第５図は
同装置の正面図、第６図は選別板の概略平面図、第７図
（ａ）　、　（ｂ）　、　（ｃ）は第一仕切板の移動調
節の概要を示す概略図である。 （１）・・・・・・選別板、（２１）・・・・・・照明
手段、　（Ｓ）・・・・・・光学式の検出手段、（Ｊ）
・・・・・・分布状態検出部分。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、籾と玄米とを仕分ける選別板（１）の上の玄米又は
   籾の分布状態を検出する光学式の検出手段（Ｓ）が設け
   られた玄米選別装置用の分布状態検出装置であって、前
   記選別板（１）における分布状態検出部分（Ｊ）が、透
   光性を有するように形成され、前記分布状態検出部分 （Ｊ）を下方側から照光する照明手段（２１）が設けら
   れ、前記光学式の検出手段（Ｓ）が前記分布状態検出部
   分（Ｊ）の明暗情報に基づいて分布状態を検出するよう
   に構成されている玄米選別装置用の分布状態検出装置。 ２、前記光学式の検出手段（Ｓ）が、二次元方向に亘っ
   て撮像し、且つ、濃淡情報を出力する撮像部（１８）と
   、その撮像部（１８）の撮像情報に基づいて分布状態を
   検出する画像処理部（１９）とからなる請求項１記載の
   玄米選別装置用の分布状態検出装置。