JPH02268876A - 穀物選別装置 - 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 本発明は籾摺り後の混合穀粒、例えば混合米を玄米と籾
とに選別する穀物選別装置に関するものである。

従来の技術 この種の選別装置は特開昭５８−１０４６８１号のよう
に構成されている。第１３図と第１４図はその概要を示
す。選別板１は傾き駆動手段３と加振装＠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１４図に示すように選別板１の上面において籾摺Ａ
１と混合米層Ａ２および玄米層Ａ３の流動分布が発生す
る。

Ｂ１は籾摺Ａ１と混合米層Ａ２との境界線、Ｂ２は混合
米層Ａ２と玄米層Ａ３との境界線である。

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７の仕切板７は境界線８１、第２の
仕切板８は境界１！８２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
の位置が境界線Ｂ２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ブことができる
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
さが異なって、Ｉ！１ｌｌＩ１７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Ａ
３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
出せる玄米の量が減少して、処理能力が低いものである
。

本発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穀物選別装置を提供することを目的
とする。

課題を解決するための手段 本発明の穀物選別装置は、選別板の一側の持重位置をビ
ジョンセンサで搬像し、待機位置でのビジョンセンサの
画像を認識してこの持重位置にまで籾摺が展開したこと
を検出すると前記ビジョンセンサを混合層と穀粒層の境
界に近付く方向に予め規定された標準位置へ横移動させ
、標準位置でのビジョンセンサの画像を認識して、この
検出内容に基づいて選別板の傾斜角度または仕切板を移
動させるとともに、電気的に閤き換えが可能で選別板に
おける前記標準位置が書き込まれるメモリと、前記メモ
リへの古き込み操作実行前の状態では別に設定されてい
る基準位置のデータを前記標準位置のデータとしてビジ
ョンセンサの位ｅ　Ｍ　即を実施し、前記古き込み操作
実行後の状態では前記メモリから読み出したデータを前
記標準位置のデータとしてごジミンセンサの位置制御を
実施する制御部とを設けたことを特徴とする。

作用 この構成によると、選別板の上の一点だけでなくて、ビ
ジョンセンサによって選別板のある区域の面を監視し、
ビジョンセンサの撮像した画像から籾の粒を認識し、そ
の籾混入吊に基づいて選別板の傾き、あるいは仕切板の
位置の制御を実行することによって、制ｗ精度が向上す
る。

ビジョンセンサを待機位置から標準位置へ自動的に移動
させて選別板の上面を監視しており、台のビジョンセン
サによって運転開始の直後における選別板の上面での混
合穀粒の展開異常を併せて検出できる。

制御部は、メモリへの出き換え操作を検出するまでは別
に設定されている基準位置のデータを前記標準位置のデ
ータとしてビジョンセンサの位置制御を実施し、前記古
き込み操作実行後の状態では前記メモリから読み出した
データを前記標準位置のデータとしてビジョンセンサの
位置制御を実施するため、処理しようとする穀物の品種
、水分値などに応じて変化する混合層と穀粒層との境界
位置に対応して、仕切板を迅速に制御できる。

実施例 以下、本発明の一実施例を第１図〜第１２図に基づいて
説明する。なお、従来例を示す第１３図〜第１４図と同
様の作用を成すものには、同一の符号を付けて説明する
。

第１図は本発明の穀物選別装置の構成を示す。

第１図の選別装置では、第１４図における光電センサ９
に代ってビジョンセンサとしてのテレビカメラ１１と画
像処理手段１２が設けられている。ここでテレビカメラ
１１は電動式の横移動テーブル１３に取り付けられてい
る。画像処理手段１２には入力信号として画像信号ａの
他に、第２図に示すようにテレビカメラ１１が左端、右
端に到達したことを検出するリミットスイッチＬＳ４．
ＬＳ５、テレビカメラ７フの位置を検出するエンコーダ
ＥＣ１，選別板１が上限、下限角度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
度を検出するエンコーダＥＣ３、仕切板８が左端、右端
に到達したことを検出するリミットスイッチＬＳ８．Ｌ
Ｓ９、仕切板８の位置を検出するエンコーダＥＣ２の各
信号が入力されており、出力装置としては、横移動テー
ブル１３の駆動モータＭ７、仕切板駆動手段１０の駆動
モータ９、傾き駆動手段３の駆動モータＭ１０、仕切板
８を通過して選別されて玄米昇降機〔第１０図参照〕を
通過した玄米の払い比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。第１１図はテ
レビカメラ１１の周辺部の構成を示す。画像処理手段１
２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の工程ａと、選別板１の
角度を制御する第２の工程すと、テレビカメラ１１の位
置を微調整する第３の工程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の右端の待機位置■にあって、選別板
１の上面をｌｌｌ像して画像処理を開始する（ａ−１３
゜加振装置２を運転するとともに、前段の籾摺機〔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を流下しながら籾摺Ａ１と混合米層
Ａ２および玄米層Ａ３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
割合を算出し、この割合を（ａ−３）で判定する。

（ａ−３３は視野内に籾摺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は、これを（ａ−４）で
検出して、加振ｖｃ置２の停止（ａ−５）、異常ブザー
の鳴動（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と、
駆動モータＭ７を駆動（ａ−８）Ｌ、エンコーダＥＣ１
の位置情報が予め設定されている標準位置のデータ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図に仮想線でテレビカメラ１１の標準位１！ＦＭを
示す。（ａ−９）で一致が検出されてテレビカメラ１１
が標準板■に達すると、次の第２の工程すに移る。この
時点において仕切板８は標準位ＩＩＩにある。

この第１の工程ａの（ａ−８）に達すると、第１２図に
示す処理装置によって制御に使用する標準位置データが
決定されている。データ要求指示Ｓを制御部２０が検出
すると、所定のレジスタ２１のフラグビットをチエツク
する。このレジスタ２１には、電気的に閤き換えが自在
のメモリ２２〔このようなメモリは一般的にＥＥＰ−Ｒ
ＯＭと称されている〕に設定スイッチ２３から書き込み
指示があるとフラグがセットされるように構成されてお
り、レジスタ２１にフラグがセットされている状態を制
御部２０が検出しなかった場合には、制御部２０は読み
出し専用メモリ２４（このようなメモリは一般的にＲＯ
Ｍと称されている］に予め設定されている内容を標準位
置データＹとして出力する。（ａ−８）では、このよう
にして制御部２０から出力される標準位置に基づいてテ
レビカメラ１１が横移動させられる。選別しようとする
穀物の品種、水分値などによって上記の標準位置が適当
で無くなったような場合には、設定スイッチ２３を介し
て前記ＥＥＰ−ＲＯＭ２２に新規な標準位置を設定する
と、レジスタ２１にフラグがセットされ、それｇ％後の
運転ではデータ要求指示Ｓを制御部２０が検出するとＥ
ＥＰ−ＲＯＭ２２から読み出されたデータが、標準位置
データＹとして出力される。

第６図は第２の工程すのフローチャートを示す。

（ａ−９）に続＜　（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、毎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８１１〜ＢＬ８に細分化し、（ｂ−３
）で各回の読み取り画像の各ブロック８し１〜８Ｌ８に
おける籾粒の数の平均値を算出し、（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よりも大きいこ
とを（ｂ−５）で検出すれば、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４に再供給され、籾と選
別されたものは玄米切換シャッタ１４の状態にかかわら
ず籾摺機に再投入される。

（ｂ−６）の次の（ｂ−７ンでは駆動モータＭ１０を駆
動して選別角度を所定角度だけ上げる。

そしてリミットスイッチＬＳ６をチエツク（ｂ−８］し
て選別板１が上限位置に達していない場合には、規定時
間を計時（ｂ−９）Ｌ、たのちに〔ｂ１〕に戻る。（ｂ
−５）で視野内の籾粒の数がＮ５よりも小さくなるまで
（ｂ−７）を繰り返し実行し、視野内の籾粒の数がＮ５
よりも小さくなると、選別板１の傾きが適値に近付いた
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（ｂ−１０）Ｌ、、次いで（ｂ−４）の籾粒の数
がＮ５よりも小さいＮ１よりも更に小さいかをチエツク
（ｂ−１１）　Ｌ、、Ｎ１より小さければ駆動モータＭ
ｈｏ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チＬＳ７をチエツク〔ｂ〜１３〕
シて選別板１が下限位置に達していない場合には、（ｂ
−９）を実行する。（ｂ　−１１）でＮ１以上であると
判定された場合には、次の第３の工程Ｃに移る。

第８図は第３の工程のフローチャートを示す。

（ｂ−１１）に続＜　Ｃｃ−１）（ｃ−２３では、（ｂ
−１）（１）−２）と同様に画像を改めて読み取って、
（ｃ−３）（ｃ−４）を実行して選別板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）で求めた籾粒の数がＮ５〜Ｎ１の間
のＮ３．Ｎ２　（但し、Ｎ３＞Ｎ２）と比較して、籾摺
機に残っている籾が少なくなった籾摺り末期であるか、
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。籾摺り末期でない場合、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ＬＳ４．ＬＳ８を
チエツク〔Ｃ〜９）して、テレビカメラ１１または仕切
板８が左端に到達していれば、（ｃ　−１０）〜（ｃ−
ｔ２）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Ｎ　１，５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（Ｃ−１３）
Ｌ、、次に（ｃ−４）で求めた籾粒の数がＮ　１．５よ
りも更に小さいＮ０１５よりも小さいか否かをチエツク
（ｃ−１４）Ｌ、、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−１５）。

そして、リミットスイッチ１８５．ＬＳ９をチエツク（
ｃ−１６）Ｌ、て、テレビカメラ１１または仕切板８が
右端に到達していれば（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の工程ｄに移る。（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−１７３Ｌ、、駆動
モータＭ７．Ｍ９を駆動してテレビカメラ１１と仕切板
８を左に所定距離だけ移動（Ｃ−１８）させ、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示す。

ここでは仕切板８は、最初に第７図に示すようにテレビ
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ＢＬ１〜ＢＬ８の境開位置を８８１〜
８８７とし、視野の左側の限界位置を８８０．視野の右
側の限界位置を８８８とすると、仕切板８は位置８８４
にある。（ｄ−１）では（ｃ−３）で求めた各ブロック
８Ｌ１〜ＢＬ８の籾粒の数Ａ８１〜Ａ８８のうちＡＢｌ
が、Ｎ５よりも小さいＮ１より大きいかをチエツクし、
大きければ（Ｃ−８）に戻ってテレビカメラ１１と仕切
板８を左側へ移動させる。（ｄ−１）で以下であると判
定されると、（ＡＢ　１　＋ＡＢ　２　）の和がＮ１よ
り大きいかをチエツク（ｄ−２）し、大きければ（ｃ−
８）に戻って再びテレビカメラ１１と仕切板８を左側へ
移動させる。（ｄ−２）で以下であると判定されると、
（ＡＢ　１　＋ＡＢ　２十ＡＢ３）の和がＮ１より大き
いかをチエツク〔ｄ−３〕し、大きければ駆動モータＭ
９を駆動して仕切板８を位１８Ｂ２へ移動させる（ｄ−
４）。

そしてリミットスイッチしＳ８をチエツクＣｄ−５）し
、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。（ｄ−５〕で正常であ
った場合には（ｄ−６）を介して（ｃ−１）へ戻る。（
ｄ−３）で以下であると判定されると、（Ａ８１＋ＡＢ
２＋ＡＢ３＋ＡＢ４）の和がＮ１より大きいかをチエツ
ク（ｄ−７）Ｌ、大きければ駆動モータＭ９を駆動して
仕切板８を位＠ｓＢ３へ移動させる（ｄ−８）。そして
〔ｄ５〕を介してリミットスイッチＬＳ９をチエツク（
ｄ−６）Ｌ、仕切板８が右側に到達していれば（ｂ−１
）へ戻る。（ｄ−６）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、（ＡＢ１＋Ａ
Ｂ２＋Ａ８３＋Ａ８４＋ＡＢ５）の和がＮ１より大きい
かをチエツク（ｄ−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８８４へ移動させる（　ｄ　
−１０）。そして〔ｄ５］を実行する。（ｄ−９）で以
下であると判定されると、（Ａ８１＋ＡＢ２＋ＡＢ３＋
ＡＢ４＋ＡＢ５＋ＡＢ６）の和がＮ１より大きいかをチ
エツク（ｄ−Ｈ）Ｌ、、大きければ駆動モータＭ９を駆
動して仕切板８を位置ＳＢ５へ移動させる（（１−１２
）。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、（ＡＢ１＋ＡＢ２＋ＡＢ３＋Ａ
８４＋Ａ８５＋ＡＢ６十Ａ３７）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［Ｓ８６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、（ｄ−
１，２，３，７，９，１１，１３）の各ステップを繰り
返し実行し仕切板８の位置が、テレビカメラ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即
して、玄米だけをきわめて効率よく選別できる。

最後に、第１０図は選別板１で選別された玄米の排出と
循環経路の詳細を示す。選別された玄米は玄米昇降機１
５で持ち上げられたのち、その玄米昇降握１５の排出口
の近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、籾の異常増加を検出して玄米切換シャッタ
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、この場合には異常検出か
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
る必要がある。これに対して、本方式は玄米切換シャッ
タ１４が玄米昇降機１５を介して上げた位置に設置され
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〔Ｃ１５〕で同時に
移動させているが、テレビカメラ１１の移動の完了後に
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、麦などの穀物を選別
して抽出する場合も１ｉｌｉＪ様である。

発明の効果 以上のように本発明によると、選別板の上面の標準位置
をＩＩ！するよう位置決めされたテレビカメラの画像を
認識して、仕切板の位置制御を実施するため、従来のよ
うに光電センサによって反射率の違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、しかもビ
ジョンセンサの画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
置の制御を実行しているため、その制御精度は従来と比
べものにならないほど高精度の位置制御を実現でき、仕
切板を安全側に設定せずとも、目的の穀物だけをきわめ
て効率よく選別して抽出できる。

さらに待機位置から標準位置へビジョンセンサを移動さ
せて選別板の上面を監視しているため、−台のビジョン
センサで展開異常の検出、仕切板、選別角度の制御を実
現できる。

上記の標準位置は、設定変更を実施するまでは予め設定
された基準位置が採用されているが、電気的に潔き換え
が自在なメモリに新規な位置情報が設定されると、それ
以後は新規な位置情報を標準位置とするｗ１抑部を設け
たため、処理する穀物の品種や水分に適した標準位置に
ビジョンセンサを移動させて仕切板、選別角度の制御を
実施するため、これらの制御を迅速に実施できる。

【図面の簡単な説明】

の 第１図は本発明の穀物選別装置。実施例の正面図、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の工程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図は同装置の玄米循環・排出経路の説明図、第１１
図は第２図に示す要部の詳細図、第１２図は標準位置デ
ータの切換部分の構成図、第１３図は従来の選別装置の
正面図、第１４図は同装置の要部平面図である。 １・・・選別板、２・・・加振装置、３・・・傾き駆動
装置、８・・・仕切板、１１・・・テレビカメラ、１２
・・・画像処理装置、１３・・・横移動テーブル、１４
・・・玄米切換シャッタ、■・・・待機位置、■・・・
標準位置、ＢＬ１〜８Ｌ８・・・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、Ａ８１〜Ａ８８・
・・各ブロックＢＬ１〜８Ｌ８における籾粒の平均数、
２０・・・制御部、２２・・・メモリ。 代理人　　　森　　本　　義　　弘 第３図 第 ７図 ｓｅａ　５ａｌ Ｓθ１ｓ８８ 第１Ｏ図 第１２図 テ一タ８錨承

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、選別板の一側の待機位置をビジョンセンサで撮像し
   、待機位置でのビジョンセンサの画像を認識してこの待
   機位置にまで籾摺が展開したことを検出すると前記ビジ
   ョンセンサを混合層と穀粒層の境界に近付く方向に予め
   規定された標準位置へ横移動させ、標準位置でのビジョ
   ンセンサの画像を認識して、その検出内容に基づいて選
   別板の傾斜角度または仕切板を移動させるとともに、電
   気的に書き換えが可能で選別板における前記標準位置が
   書き込まれるメモリと、前記メモリへの書き込み操作実
   行前の状態では別に設定されている基準位置のデータを
   前記標準位置のデータとしてビジョンセンサの位置制御
   を実施し、前記書き込み操作実行後の状態では前記メモ
   リから読み出したデータを前記標準位置のデータとして
   ビジョンセンサの位置制御を実施する制御部とを設けた
   穀物選別装置。