JPS595940A - 粒状物の不良粒検出方法およびその装置 - 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】 本発明は、粒状物の不良粒検出方法に係り、特に粒状物
の一粒子に斜方光線を照射せしめ一粒子を拡散透過する
光線の光量を測定して一粒子の良否を判定するようにな
った粒状物の不良粒検出方法に関する。

さらに本発明は、被測定粒子の拡散透過光線の透過光量
を測定する光量測定装置にも関している。

穀類などの粒状物の不良粒を光学的に検出する方法は広
く用いられている。

例えば玄米には、死米、未熟米、着色米などの被害粒や
胴割米などの不良粒が混入している。

胴割米は、玄米の長手軸方向に直交するように亀裂が生
じるものがほとんどであり、よってこれに斜方光線を照
射すると、亀裂を境にして明暗ができる。従来は、この
明暗を肉眼で発見し、その個数を数える方法が行なわれ
ていた。しかしながらこの方法は目視検査であるため、
個人差があり、又時間のかかるわずられしいものであっ
た。

又玄米に斜方光線をあて、その透過光景を電気信号に変
換し、所定値と比較演算して不良米を検出する方法が提
案されているが、検査粒の大きさ、その種類などによっ
て透過光量が変化するため、実用化するのに種々の解決
すべき問題が残されている。

本発明は以上の欠点を解決する、電気光学的不良粒検出
方法に関する。

本発明の大概念によれば、粒状物の一粒子に斜方光線を
照射し、その拡散透過光量を測定して不良粒の検出を行
う方法において、この−粒子の基準軸方向にそって透過
光景の分布曲線を求め、分布曲線上の各点での曲線の勾
配を求め、該勾配を所定値と比較して良否を判断するよ
うになった粒状物の不良粒検出方法が提案される。

さらに本発明の別の大概念によれば、粒状物の一粒子に
斜方光線を照射し、その拡散透過光量を測定して不良粒
の検出を行う方法において、この−粒子の基準軸方向に
そって透過光量の分布曲線を求め、この分布曲線の面積
を演算しその面積を所定値と比較して良否を判断するよ
うになった粒状物の不良粒検出方法が提案される。

さらに本発明は、粒状物の不良粒を電気光学的に検出す
る方法に使用される、−粒子の拡散透過光量を測定する
光量測定装置を提供するものである。

本発明によれば、粒状物の一粒子に斜方光線を照射し、
その拡散透過光量を測定するための受光量測定装置にし
て、整合隔置して直列に配置された第１と第２のスリッ
トと、第２スリツトの後方に設けられた受光素子とを有
する受光量測定装置において、第２スリツトと受光素子
との間にレンズ光学装置が設けられ、このレンズ光学装
置により、被測定−粒子の表面像を受光素子の受光面に
結像させるべく構成した受光量測定装置が提供される。

以下に本発明を添付図とともに、実施例の杉で詳細に説
明する。

第１図および第２図において、モータ１で回転せられる
ターンテーブル２により、透光板３上の光源４から発せ
られた平行光線ＬＯ照射位置に玄米−粒Ｐが移送され、
玄米−粒Ｐを拡散透過した光線の光量は、透過光量測定
装置５で測定される。

ターンテーブル２を有する不良粒検出装置は実願昭５６
−７１９７４号に記載されている。玄米−粒（以下粒子
と称する）を透過した光線は、粒子Ｐ直上の第１スリツ
ト６その後方の第２スリツト７を通過し、レンズ８，９
を有する光学装置１０を介して、受光素子１１の受光面
に達する。第１と第２のスリット６．７は共に第１図の
図面の紙面上を水平方向に延在するものであり、互に整
合されて配置されている。光学装置１０は、粒子Ｐの表
面像が受光素子１１の受光面に結像するように、レンズ
８，９をぎント合せせられている。この光学装置１０が
あるため、微弱な透過光線を確実に受光素子１１表面に
伝達せしめ正確な受光量の測定が可能ならしめられる。

なおモータ１は、ターンデープル２を等速で回転させて
おり、よってターンテーブル２の周辺部に設けられた孔
１２中の粒子Ｐは等速で透光板３上を移送せられる。な
お玄米粒子Ｐの長手方向軸は、この孔１２の中心の描く
円周の接線方向に向けられる。すなわち図面の紙面と直
交する方向、あるいは、スリンｌ−６、７の延在方向に
ＩＵ交する方向に、粒子Ｐの長手方向軸が指向される。

ターンテーブル２の孔１２は、その回転中心から比較的
遠い位置に設けられ、スリンｌ−６、７が、粒子の長手
方向軸とほとんど直交しているとみなされるようにして
いる。すなわち、粒子１は、第６図に図示のごとく、ス
リット６．７によってスキャンされる。

平行光線ＬＯは、透光板３の表面に９０　度量下の角度
好ましくは５０　度の入射角で入射し、粒子Ｐを拡散透
過し、粒子Ｐの上表面から射出するが、透光板３の表面
に垂直な成分の光線をスリット６．７でとらえて受光量
を測定する。

透光板３上を移送される粒子Ｐがスリット６．７によっ
てスキャンされる時間をｔとすると、受光素子１１によ
って受光量を△ｔ　−＝　ｔ／ｎ　　ごとに測定するよ
うに受光量測定装置５を制御するＯｎを充分大きくとれ
ば、粒子Ｐは、その全長を！とすれば、第４図に図示の
ごと＜ＩＪ　＝　Ａｔ／ｎ　　ごとの透過光量が測定さ
れる。

以下に上記装置を用いて、玄米−粒の透過光量を測定実
験した結果を示す。

実験１ 受光素子１１にＳθ光電素子を用い、光源４に６００　
ｎｍ〜７００　ｎｍの波長の光源ランプを用いた。この
条件で玄米の整粒の透過光量工を測定して、玄米の基準
軸方向すなわち長手軸方向の透過２ｉ分布を求めた。こ
の透過光量分布は、第４図のごとくである。又△ｔ　＝
　２ｍ５ｅｃ間ごとに得られる透過光量の差△工を求め
ると第５図のごとくなる。すなわち第５図の・分布曲線
との微係数分布がほぼ第６図のごとくなる。

実験２ 実験１と同じ条件で、胴割米の透過光量工を測定し、透
過光量分布ならびに透過光量差分布を求めると、第７図
ならびに第８図のごとくなる。

実験３ 実験１と同じ条件で青未熟米の透過光量↓を測定し、透
過光量分布を求めると第８図のごとくなる。

第５図および第６図と第６図および第８図をそれぞれ比
較すると、胴割米の場合は、亀裂のある部分で光量分布
曲線ならびに光量差分布曲線に−一り値が生じることが
わかる。これに対して整粒は、このようなピーク値がな
い。又第９図のごとく青未熟米は鋭いピーク値を示さな
いが透過光量工の絶対値が少ないために、分布曲線の積
分値、すなわち分布曲線で境界づけられる部分の面積は
、整粒のものに比較して小さくなる。

そこで本発明では、胴割米の透過光量分布曲線の勾配、
すなわちこれは近似的に△を時間ごとに得られる測定さ
れた透過光量の差△工にほぼ等しいものであるが、これ
を統計的に調べて、胴割米であるか否かの判定基準値Ａ
を決定し、この基準値以上であれば胴割米と判定するよ
うにしている。

又、着色米などの被害米の透過光量分布曲線の積分値を
統計的に調べ、基準値Ｂを決定し、この基準値Ｂ以下で
あれば、被害米として判定するようにしている。

なお、第５図、第７図、第９図において、横座標スケー
ル１５までにある分布曲線の部分は、実際の玄米−粒の
透過光でなく、光線反射などの影響による光雑音である
。そこで本発明の透過光量の測定においては、受光素子
１１によって測定される光置工が相４図、第７図、第９
図に図示の閾値Ｔｔｈとなった時に不良粒の検出が開始
されるようになっている。

第１０図は、本発明の不良粒検出方法の７０−チャート
を示したもので、マイクロコンピュータ使用の不良粒判
別倫理演算回路を用いて自動的に行われる。マイクロコ
ンピュータ使用の不良粒判別倫理演算回路は、第９図の
７０　チャートをもとに公知手段で多種多様に構成され
るものと考えられ、又本発明の本質からはずれるもので
あるから詳述しない。

第９図において、ステップＳ１で、変数ｊ１に１ｍ、ｎ
が初期値を′０”にセットされる。第９図においては、
変数ｊは、測定粒数を示す。すなわち現在何個の粒子Ｐ
が測定されたかを示すものであり、測定完了後には、サ
ンプル総数を示す。又変数には、胴割米の数、変数ｍは
、堅木の数、変数ｎは、被害米の数である。

次にステツノＳ２でさらに別の変数Ｓ、■、１の初期値
が”０″にセットされる。変数Ｂは、玄米−粒の積分値
を得るための変数であり、変数工は、透過光量を与える
もので、変数８ならびに透過光量差△工を求めるための
ものであり、変数１は、玄米−粒子Ｐをｎ等分してｎ回
の測定が行われるが、その場合の測定回数を意味するも
のである。

ステップＳ３　　で受光素子１１からの測定受光１杖工
１　が入力される。又同時に、現在時間Ｔｃ　　を入力
する。現在時間Ｔｃは、例えばクロックパルスをカウン
タで数えるようにすれば容易に得られる。

ステツ７°Ｓ４で、受光量工１が、閾値工□と比較され
、閾値工、ｈ以下であれば、まだ実際の玄米−粒が測定
されていないことを示すものであるから、ステツ７″８
３にもどってその手順を繰返す。受光量Ｔ１が閾値以上
であれば、ステップＳ５　　で光量差△工が計算され、
光量差△工が基準値Ａ以上であるか否かをステップＳ６
　　で判断し、基準値Ａ以上であれば、これは胴割米で
あるからステツノＳａｌで、胴割米個数ｋを１個増加さ
せ、以後の玄米−粒Ｐの測定を中止し、サブルーチンＹ
にジャンプする。

光量差Δ工が基準値以下であれば、ステップＳ７　　で
積分が行われ、測定光電工１と現在時間Ｔ１が、次の計
算のために記憶される。又測定回数１をアツノデートさ
せる。さらにステラｆ　Ｓ、ｓ　　で、測定回数１が玄
米−粒における総測定回数ｎと比較され、総測定回数ｎ
より小さければ、サブルーチンＸにジャンプし、ステッ
プｘ１で受光童工１および現在時間Ｔｃ　　を入力する
。ステラ７０ｘ２　　で経過時間ΔＴが計算され、ステ
ップｘ３　　で経過時間△Ｔが所定経過時間△ｔに達し
ているかどうか判断される。所定経過時間に達していな
ければ、再びステラｆｘ１　にもどり、所定経過時間△
ｔに達するまでステップＸｌからステツノｘ３が繰返さ
れる。

所定経過時間△ｔに達すれば、ステップｓ５　　にもど
り、ステツノＳ８　　の手順が前述と同様に行われる。

ステツ７°Ｓ８　　において、総測定回数ｎになれば、
ステツ７Ｏ８，で積分値Ｓが基準値Ｂと比較せられ、基
準値８以上であれば、堅木と判断し、堅木の数ｍを１個
増加し、サブルーチンＹにジャンプする。

積分値Ｓが基準値Ｂ以下であれば、被害米と判断し、ス
テップ８９１にジャンプし、被害米の数を１個増加させ
て、サブルーチンＹにジャンプする。

サブルーチンＹは玄米−粒の測定後の処理を行うもので
あり、ステツノＹユ　で測定サンプル数ｊがアツノデー
トされ、ステップＹｌ　　で測定サンノル数ｊが所定サ
ンダル総数Ｊになったか否かが判断され、所定サンダル
＠Ｊに達していなければス　　　。

テラ−ｆＳ２　にもどり、次の玄米−粒を測定するべく
、それ以下の手順が同様に繰返えされる。

測定サンダル数ｊが所定サンプル数Ｊに達していれば、
ステツノＹｓで、測定サンゾル総数ｊ１胴割米数に１整
粒数ｍ１被害米数ｎが表示される。

整粒数ｍなどの混入率％がステラ７°Ｙ４　　で計算さ
れ、結果がステツノＹ５　　で表示され、不良粒検出を
終了する。

なお、胴割米へ被害米が、上記検出手段で検出された場
合、ソレノイドや圧縮空気等で、ターンテーブル２の孔
１２より、不良粒をはじき、出すようにすることが好ま
しい。

以上本発明を、実施例の形で説明したが、本発明は上記
実施例の形に限定されず特許請求の範囲で限定される範
囲で様々に変更可能である。

なお第１１図に第１０図の作業を実施する一実施例構成
をブロック図で示す。

例えば、上記実施例では玄米について不良粒の検出を行
なっているが、玄米以外の粒子、例えば、光を拡散透過
しうる粒子であれば、本発明の不良粒検出方法を有効に
適用しうるものであり、よってこのような粒子の不良粒
検出方法も本発明の範囲内である。又、ターンテーブル
を被検香粒を送るためのものとして説明しているが、直
線コンベヤかシャート式のコンベヤも使用しうるもので
ある。

【図面の簡単な説明】

第１図は、不良粒の電気光学的検出装置を概略的に断面
図で図示する図。 第２図は、第１図のＴＩ−ＴＩ線に沿う断面図を図示す
る図。 第３図、第４図は、粒子−粒の透過光量の検知方法を図
解する図。 第５図から第８図は、粒子−粒の透過光量分布と透過光
量差分布を実験的に求めたもので、第５図と第６図は整
粒、第７図と第８図は胴割米の実験結果を示すグラフ。 第９図は、着色米の透過光量分布を示すグラフ。 第１０図は、本発明の不良粒検出方法をフローチャート
で示す図。 第１１図は第１０図の手順を実施する装置のブロック図
。 １・・・モータ、２・・・ターンテーブル、３・・・透
光板、４・・・光源、５・・・透過光量測定装置、６・
・・第１スリツト、７・・・第２スリツト、８，９・・
・レンズ、１０・・・レンズ光学装置、１１・・・受光
素子、１２・・・孔、Ｐ・・・測定粒子、ＬＯ・・・平
行光線代理人　浅　村　　　　皓 外４名 第９図 第１１図 手続補正書（自船 昭和５７年９月７日 特許庁長官殿 １、事件の表示 昭和５７年特許願第１１４＜５７９号 ２°発１１ｒｊ（７）名８’＝　　　粒状物の不良粒検
出方法およびその装置 ３、補正をする者 事件との関係　特許出願人 住　　所 氏　　名 格称）　　　　株式会社　ケラト科学研究所４、代理人 ５、補正命令の日付 昭和　　年　　月　　日 ６、補ｉ「により増加する発明の数 ７、補ｒＦの対象 明細書の発明の詳細な説明の欄 図面の簡単な説明の欄 図面 ８、補正の内容　　別紙のとおり　　　　１、　明細書
第４頁第１５行の「着色米」の次に「、Ｊを挿入する。 ２、回申同頁第１５行から第１６行の「などの被害粒や
」を削除する。 ６、　回申間頁第１７行の「玄米」の前に１被害粒の一
種で」を挿入する。 ４、間中第７頁第２行の「および」の次に「第１図の■
−ｎ線に沿う断面図である」を挿入する。 ５、回申同頁第６行の「透光板３上の」を削除する。 ６、　回申同頁第４行の「元ｌＲＬ。」の次に・［の透
光板３上の」を挿入する。 Ｚ　回申同頁第１４行の「上を水平」を１と平行」にと
訂正する。 ８、　回申第８頁第１４行と第１５行の間に、下記文章
を挿入する。 「　なお第２図で明らかなように、６孔２の下方後部に
連なる凹所１２ａが設けられているが１．これは光源４
からの斜方光線を粒子Ｐ全体に罹災に照射することを目
的としたものである。すなわち１１粒子Ｐ後部は１．斜
方光線が照射されにくいことは、図より明らかであるが
、凹所１２ａを設けることでこの問題が解消される。」 ９　回申同頁第１５行の「表面」の前に［下」を挿入す
る。 １０、　　回申第９頁第１４行の「４」を１５」と訂正
する。 １１、　　回申同頁第１６行の「５」を１６」と訂正す
る。 １２、回申第１０頁第５行の「８」を「９」と訂正する
。 １６、　　回申同頁第７行の「６」を「７」と訂正する
。 １４、間中第１１頁第２行の「着色」を「青未熟」と訂
正し！「被害木」ヲ「胴割米以外の不良米」と訂正する
。 １５、回申同頁第４行の「被害」ヲ「不良」と訂正する
。 １６、　　回申同頁第１１行のｒ４Ｊ　Ｙ　ｒ５Ｊと訂
正する。 １Ｚ　　回申同頁第１５行の「チャート」の次に「の一
例」を挿入する。 １８゜　回申同頁第１６行の「倫」を「論」と訂正する
。 ・１９　　回申同頁第１８行の「倫」を「論」と訂正−
４７、「９」を「１０」と訂正する。 ２０、　　回申第１２頁第２行および第６行の「９」（
２個所）を「１０」と訂正する。 ２１、　　回申同頁第３行の「ｎＪｖｒｐＪと訂正する
。 ２２、回申同頁第７行の「堅木」馨「整粒米」と訂正す
る。 ２６、　　回申同頁第８行の「ｎＪをｒｐＪと訂正し。 「被害」ヲ「胴割米以外の不良」と訂正する。 ２４、　　回申同頁第１４行の「ｎ等分」の前に「任意
の数ｎで」を挿入する。 ２５、間中第１３頁第５行の「Ｔ１」を「１１」と訂正
する。 ２６、回申同頁第９行の「以後の」ヲ「その」と訂正す
る。 ２７　　回申同頁第１０行の［サブルーチンＹＪを「ス
テップＹよ」と訂正する。 ２８．回申同頁第１３行のｒ’Ｉ’１ＪＹｒＴｏＪと訂
正する。 ２９　　回申同頁第１５行から第１８行の「さらにステ
ップ８Ｂで７．・・・・・・・・・にジャンプし、」を
下記の通り訂正する。 「さらにステップ８８で測定元量工、が閾値より太きけ
ればステップｘｌにジャンプし、」６０、回申第１４頁
第７行の「ステップ８８」を１ステツプ８５からステッ
プ８８まで」と訂正する。 ６１、　　回申同頁第９行の「線測定回数ｎになれば」
を「測定光量Ｉ□が閾値工ｔｈ以下となれば、」と訂正
する。 ３２、回申同頁第１１行の「堅木」（２個所）を「整粒
米」と訂正する。 ３３、　　回申間頁第１２行の［サブルーチンｙＪを「
ステップＹ１」と訂正する。 ６４、回申同頁第１３行の「被害」を「胴割米以外の不
良」と訂正する。 ３５、回申同頁第１４行の「被害」を［胴割米以外の不
良」と訂正する。 ３６゜　回申同頁第１５行の［サブルーチンＹＪを「ス
テップＹＩＪと訂正する。 ３Ｚ　　回申同頁第１６行の「サブルーチンＹＪχ「ス
テップＹ１〜Ｙ５」と訂正する。 ３８、回申同頁第１８行の「Ｙよ」を「Ｙ３」と訂正す
る。 ３９　　回申第１５頁第４行のｒＹｓＪを「Ｙ、」と訂
正する。 ４０゜　回申同頁第５行の「整粒数」ヲ［整粒米数」と
訂正し、「被害米数ｎＪ’ｋｒ同割米以外の不良未載ｐ
」と訂正する。 ４１、　　回申同頁第８行と第９行の間に下記文章を挿
入する。 「　以上の不良粒の検出方法を実施するための本発明の
装置を具体化した装置のブロック図を第１１図に図示し
である。」 ４２、間中第１６頁第１７行の「着色」を「青未熟」と
訂正する。

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. （１）　　粒状物の一粒子に斜方光線を照射し、その拡
   散透過光■を測定して不良粒の検出を行う方法において
   、 該−粒子の基準軸方向にそって透過光量の分布曲線を得
   る段階と、 該分布曲線上の各点での勾配を求める段階と、該勾゛配
   を所定値と比較し、良否を判断する断階と、 を有することを特徴とする粒状物の不良粒検出方法。
2. （２）　　粒状物の一粒子に斜方光線を照射し、その拡
   散透過光量を測定して不良粒の検出を行う方法において
   、 該−粒子の基準軸方向にそって透過光量の分布曲線を得
   る段階と、 該分布曲線の面積を求める段階と、 該面積を所定値と比較し、良否を判断する段階とを有す
   ることを特徴とする粒状物の不良粒検出方法。
3. （３）粒状物の一粒子に斜方光線を照射し、その拡散透
   過光量を測定して不良粒の検出を行う方法において、 該−粒子を斜方光線透過板上を通過させ、該−粒子を拡
   散し透過した光線を直列に配置した二個のスリットを介
   して受光し、該−粒子が該スリットを通過する経過時間
   （１）をｎ分割した時間（△ｔ　＝　ｔ／ｎ　）　　ご
   とに該−粒子の拡散透過光線の光量を測定し記録する段
   階と、 前記各時間毎に測定される引続く２つの光量の差を計算
   し、その差を所定値と比較し該−粒子の良否を判定する
   段階 とを有する粒状物の不良粒検出方法。
4. （４）　　粒状物の一粒子に斜方光線を照射し、その拡
   散透過光量を測定して不良粒の検出を行う方法において
   、 該−粒子を斜方光線透過板上を通過させ該−粒子に拡散
   し透過した光線を直列に配置した二個のスリットを介し
   て受光し、該−粒子が該スリットを通過する経過時間（
   １，）をｎ分割した時間（△ｔ　＝　ｔ／ｎ　）　　ご
   とに、該−粒子の拡散透過光線の光量を測定し記録する
   段階と、 前記各時時間毎に測定される光量を順次合計し、該−粒
   子について透過光線の光量の総和を求める段階と、 該総和を所定値と比較して、該−粒子の良否を判定する
   段階 とを有する粒状物の不良粒検出方法。
5. （５）粒状物の一粒子に斜方光線を照射し、その拡散透
   過光量を測定する受光量測定装置にして、整合隔置して
   直列に配置された第１と第２のスリットと、第２スリツ
   トの後方に設けられた受光素子とを有する受光量測定装
   置において、 該第２スリツトと該受光素子との間にレンズ光学装置が
   設けられ、該光学装置は該−粒子の表面像を該受光素子
   の受光面に結像させるべく構成したことを特徴とする受
   光量測定装置。
6. （６）特許請求の範囲の第（５）項に記載の受光量測定
   装置において、前記受光素子は、Ｓθ　光電素子であり
   、受光量を電気的に測定するようになっていることを特
   徴とする受光量測定装置。