JPH11221528A - 色彩選別装置の流下樋 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 色彩選別装置の流下樋に関して、流下樋に落
下投入された穀粒がバウンドしながら流下するのを防止
し、穀粒の検出精度の向上を図る。 【解決手段】 穀粒が落下投入される流下樋における領
域に衝撃吸収部材を設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、穀粒を選別する
色彩選別装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、原料投入タンクより振動板で穀粒
を流下樋に供給し、流下樋を流下する穀粒に検査光を照
射し、その透過光量あるいは反射光量と基準色板から得
られる光量とを比較して、基準色板と異なる色と判定さ
れた穀粒を異種粒として除去する色彩選別装置は周知で
ある。

【０００３】上記のような色彩選別装置は通常、振動板
から供給された穀粒が直接流下樋に衝突して流下する
が、衝突した反動で流下樋上における穀粒は大きくバウ
ンドしながら流下してしまう。すると、バウンドが大き
いほど流下軌跡が乱れ、穀粒の光学的検出に悪影響を及
ぼしてしまうという欠点が生じていた。そこで、流下樋
内に流動規制板を設けて穀粒の流下軌跡を安定させる技
術が公開されている（特開昭５５−１１４６７６号）。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】色彩選別機の選別作業
能率を維持し、かつ穀粒の検出精度を安定させるには、
ある一定以上の流下速度と安定した穀粒の流下姿勢を必
要とするので、流下樋上をバウンドして波形の流下軌跡
を描く穀粒を略直線上の流下軌跡にして、かつ、流下速
度を増加させるためには、流下樋をある程度の長さにす
る必要がある。

【０００５】しかし、前述のように、流下樋内に流動規
制板を設けたものにおいては、一旦流下した穀粒を堰き
止めてから再び流下させるので、その分流下速度が遅く
なり、選別作業能率が低下してしまう。一方、前記流動
規制板を設け、かつ選別作業能率を維持するために流下
樋の全長を長くすると、その分色彩選別機全体が大きな
ものになってしまい、コストが高くなり、また、作業場
所を広く取ってしまうという問題が生じていた。

【０００６】本発明は、流下樋の全長を長くすることな
く、流下樋における穀粒の軌跡を安定させ、穀粒の光学
的検出の精度を安定させると共に、選別作業能率を維持
することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明の上記課題は次の
構成によって達成される。穀粒を流下樋に供給する供給
手段と、流下樋で穀粒検出領域まで流下された穀粒に検
査光を照射する発光部と、前記検査光で照射された穀粒
からの透過光を受光する受光部と、受光部からの透過光
量あるいは反射光量から穀粒の種類を判定する穀粒判定
手段と、該穀粒判定手段で異物・異種粒等を判定すると
穀粒中の異物・異種粒等を除去する除去手段とからなる
色彩選別装置において、前記供給手段から供給された穀
粒が落下する流下樋の領域に、衝撃吸収部材を設けたこ
とを特徴とする色彩選別装置の流下樋とする。

【０００８】

【発明の作用】穀粒供給手段から供給された穀粒が流下
樋の衝撃吸収部材に衝突する。すると、穀粒の衝突にお
ける衝撃が吸収され、穀粒は大きな波形の流下軌跡を描
くことなく、流下樋上を略一定の姿勢に保ちつつ、略直
線上の流下軌跡を描いて流下する。

【０００９】

【発明の効果】本発明によると、早い時点で穀粒の流下
姿勢が略一定になり、流下軌跡が安定するので、穀粒の
検出精度を安定させることができる。また、流下軌跡を
安定させるために流下樋上に流動規制板を設けるものに
比べ、流下樋の全長を特に長くすることなく一定以上の
流下速度を保つことができるので、選別作業能率を維持
することができる。

【００１０】

【発明の実施の形態】まず、図１から図３に基づいて色
彩選別装置の全体構成を説明する。１は、原料タンクで
１次選別用の１ａと、２次選別用の１ｂとに区切られて
いる。原料タンクの下部にはロ−タリバルブ２を配置し
ており、原料投入タンク１内に貯留されている穀粒を流
下樋３に繰り出している。流下樋３は１次選別用流路３
ｂ、２次選別用流路３ｃに分かれており、それぞれ複数
の流路から形成され、ロ−タリバルブ２の下方から斜設
されている。

【００１１】流下樋３の流下搬送排出側には、穀粒に所
定の角度から検査光を照射する発光部４（タングステン
ランプ等）と、穀粒からの透過光を受光する受光センサ
５を設けている。さらに、その下部には異種粒や異物等
を除去する穀粒除去部Ｚを設けており、受光センサ５と
穀粒除去部Ｚは図１におけるボックスＨに内蔵されてい
る。

【００１２】なお、受光センサ５内には複数の受光素子
５ａ…からなるラインセンサカメラを内蔵し、穀粒１粒
の表面における複数箇所の透過光量を検出できるように
なっている。そして、本実施例では直径６ミリメ−トル
を穀粒検出領域５ｂとし、穀粒の落下軌道Ｆと、発光部
からの光軸４ａとの交点Ｆ１が穀粒検出領域５ｂの中心
軸５ｃ上になるように設定する。

【００１３】穀粒除去部Ｚはソレノイド６と除去プレ−
ト７とシャフト８等から構成されており、ソレノイド６
が作動するとシャフト８が除去プレ−ト７を押圧するこ
とで、弾性変位可能な除去プレ−ト７が穀粒の落下軌道
Ｆに入り込み、穀粒をはじき出せるようになっている。
さらに、除去プレ−ト７におけるシャフト８が押圧する
側の面には、ゴム等の弾性体で構成されている振動吸収
部材９が接着されている。これは、ソレノイド６が作動
し、除去プレ−ト７が弾性変位した際に発生するソレノ
イド６の軸方向への振動を吸収することでソレノイド６
の作動間隔を短くすることを可能にし、着色米の除去精
度を向上させることを可能にしている。

【００１４】次に、本実施の形態における色彩選別装置
の作用を説明する。色彩選別装置の電源Ｄを入りにし
て、選別対象となる穀粒の組み合わせ（例えば白米と玄
米とを選別する）をボリュ−ム１０にてセットすると、
原料投入タンク１に貯留されている穀粒は、ロ−タリバ
ルブ２で供給されて流下樋３で搬送され、穀粒検出領域
５ｂに供給される。

【００１５】穀粒検出領域５ｂにおいて、穀粒は発光部
４からの検査光で照射されると、測定信号検出手段１１
から制御部１２に割込み入力され、受光センサ５に光量
検出指令が出される。すると、受光センサ５に対向する
穀粒１粒の表面における複数個所で穀粒からの透過光量
がそれぞれ受光素子５ａ…により検出される。そして、
受光素子５ａ…で検出された光量がそれぞれ平滑回路１
３を経た後、制御部１２に内蔵されているＡ／Ｄ変換回
路１２ａで電圧値に変換され、入力インタ−フェイス１
２ｂを経てＣＰＵ１２ｃに入力される。その際、穀粒１
粒の表面における複数個所の電圧値の分布状態は図６、
７のように表される。

【００１６】図６と図７における縦軸は電圧値を、横軸
は受光素子５ａ…の位置を表し、電圧が発生している部
分が穀粒表面であり、ここでは３種類の電圧値が示され
ているが、これは上から光の３原色であるＲ・Ｇ・Ｂそ
れぞれの電圧値である。そして、図６は白米で、図７は
玄米を表している。白米の場合には図６に示されている
ように、Ｒ・Ｇ・Ｂのすべてが表面全体にわたって略均
一の電圧値の分布状態が表されている。これは、白米内
部では透過光の乱反射を起こしやすく、内部が均一な明
るさになるためである。

【００１７】一方、玄米の場合には、図７に示されてい
るように、穀粒表面場所によって検出電圧値が異なり、
略曲線上の電圧値が表されている。これは、玄米が白米
と異なり、玄米内部では透過光の乱反射を起こしにく
く、検査光の穀粒に対する照射角度によって、透過光が
多い場所と少ない場所が発生するためである。このよう
に、白米と玄米とでは穀粒表面の複数個所における電圧
値の分布状態が異なることから穀粒の判定をする。

【００１８】そして、穀粒の判定の方法であるが、ま
ず、図６、図７におけるＲ・Ｇ・Ｂの分布状態から、最
小２乗法より回帰直線Ｌを設定する（図８参照）。回帰
直線ＬはＹ＝ａｘ＋ｂ（ｙは電圧値・ｘは受光素子の位
置・ａとｂは定数）の式で表される。そして、電圧値の
分布状態と回帰直線Ｌとの間の相関関係が強いか弱いか
で穀粒の種類を判定するのだが、相関関係は決定係数を
算出することにより表される。すなわち、次のような式
で決定係数ｒ² ｒ²＝（Ｃｘｙ／ΣｘΣｙ）²（Σｘはｘの分散、Σｙは
ｙの分散、Ｃｘｙはｘとｙの共分散） 算出した決定係数ｒ²があらかじめ設定してある値以上
なら、回帰直線Ｌとの相関関係が強いとして白米と判定
し、設定値以下なら相関関係が弱いとして玄米と判定す
る。

【００１９】なお、本実施例では３種類の光Ｒ・Ｇ・Ｂ
の透過光量を測定しているが、その内の１種類の光のみ
を測定して穀粒の種類を判定しても良い。次に、図９、
図１０に基づいて胴割れ粒を検出する方法について説明
する。図９は図６、図７と同様、穀粒１粒の表面におけ
る複数個所のＲ・Ｇ・Ｂの透過光量（電圧値）の分布状
態を示したものであるが、穀粒表面の電圧値の分布状態
を変化率に示したものが図１０である。

【００２０】図９に示すように、ｍの範囲で電圧値が減
少し、図１０において電圧値の変化率が大きくマイナス
方向に傾いている。これは、ｍの範囲の部分が胴割れし
ているため透過光量が減少し、その結果対応する電圧値
も減少していることを示している。そして、例えば図１
０におけるｎレベルよりも大きい電圧値の変化率を示し
た場合を胴割れ粒と判定する。なお、本実施の形態では
３種類の光Ｒ・Ｇ・Ｂの透過光量を測定しているが、前
記穀粒の種類の時と同様その内の１種類の光のみを測定
して胴割れ粒を判定しても良い。

【００２１】そして、前記異なる種類の穀粒の判別、あ
るいは胴割れ粒を判定がなされると、ＣＰＵ１２ｃより
出力インタ−フェイス１２ｄを介して、これらの不良品
である穀粒を除去すべくタイミング信号が出力され、ソ
レノイド６が作動する。すると、ソレノイド６に設けて
いるシャフト８が除去プレ−ト７に押圧作用をなすこと
で、除去プレ−ト７が７ａを支点に流下樋３からの穀粒
の落下軌跡Ｆに入り込み、穀粒が不良品還元通路１５に
はじかれ、ノズル等（図示せず）で二次選別用の貯留室
１ｂに搬送される。一方、良品と判定された穀粒は良品
通路１６を経て機外に排出される。

【００２２】そして、二次選別用の貯留室１ｂに貯留さ
れた不良品である穀粒や、ソレノイド６で不良品を除去
した際、不良品と共に除去された良品は、一次選別の時
と同様に、二次選別用の貯留室１ｂ下部に設けられてい
るロ−タリバルブ２で二次選別用の流下樋３ｃに繰り出
され、流下樋３ｃで流下搬送される。そして前記と同様
に異種粒と胴割れ粒の選別作用がなされ、良品は良品通
路１６を経て機外に、不良品は不良品機外排出通路１７
を経て機外に排出される。

【００２３】なお、選別作業を終了して電源ＤをＯＦＦ
にすると、ロ−タリバルブ２は所定回転後、仕切板２ａ
の先端がロ−タリバルブ２の近傍に設けている仕切板位
置検出センサ２ｂ（近接センサ等）の検出に従って所定
位置で停止するようにする。次に、発明の要部である流
下樋３における衝撃吸収部材３ａの構成について説明す
る。

【００２４】前記流下樋３の流路それぞれの上部に衝撃
吸収部材３ａを設ける。具体的には、衝撃吸収部材３ａ
はαゲルのような高分子材のような弾性体を用いてお
り、図１３に示されているように流下樋３の底部２０と
比較し、上端の部分の底部２１を特に深く構成し、その
部分に衝撃吸収部材３ａを挿入する。なお、衝撃吸収部
材３ａの表面は流下樋３の底部２０よりも若干高くなる
ことが望ましい。

【００２５】さて、衝撃吸収部材３の作用について説明
するロ−タリバルブ２から繰り出された穀粒が流下樋３
の上端部、すなわち衝撃吸収部材３ａに落下する。その
際、図１４に示されているように、衝撃吸収部材３ａに
衝突した穀粒は流下樋３上をほとんどバウンドすること
なく、略直線上の流下軌跡を描いて流下する。一方、衝
撃吸収部材３ａがなく流下樋３に直接衝突して流下する
穀粒は、図１５のように流下樋３上を大きくバウンドし
ながら流下する。

【００２６】本発明により、早い時点で穀粒の流下姿勢
が略一定になり、流下軌跡が安定すると共に、一定以上
の流下速度を保つことができるので、穀粒の検出精度を
安定させると共に選別作業能率を維持することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】斜視図

【図２】色彩選別装置の装置各部の配置を表した図

【図３】断面図

【図４】ブロック図

【図５】制御部

【図６】穀粒１粒の表面における透過光量（電圧値）の
分布状態を表した図

【図７】穀粒１粒の表面における透過光量（電圧値）の
分布状態を表した図

【図８】回帰直線Ｌを設定した図

【図９】穀粒１粒の表面における透過光量（電圧値）の
分布状態を表した図

【図１０】穀粒１粒の表面における透過光量（電圧値）
の分布状態を変化率に換算した図

【図１１】ロ−タリバルブの断面図

【図１２】発明の要部を表す斜視図

【図１３】発明の要部を表す断面図

【図１４】本発明における穀粒の流下状態を表した図

【図１５】従来の穀粒の流下状態を表した図

【符号の説明】

１…原料タンク、２…ロ−タリバルブ、３…流下樋、３
ａ…衝撃吸収部材、４…発光部、５…受光センサ、５ａ
…受光素子、５ｂ…穀粒検出領域、６…ソレノイド、１
２…制御部

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 穀粒を流下樋に供給する供給手段と、流
   下樋で穀粒検出領域まで流下された穀粒に検査光を照射
   する発光部と、前記検査光で照射された穀粒からの透過
   光を受光する受光部と、受光部からの透過光量あるいは
   反射光量から穀粒の種類を判定する穀粒判定手段と、該
   穀粒判定手段で異物・異種粒等を判定すると穀粒中の異
   物・異種粒等を除去する除去手段とからなる色彩選別装
   置において、前記供給手段から供給された穀粒が落下す
   る流下樋の領域に、衝撃吸収部材を設けたことを特徴と
   する色彩選別装置の流下樋。