(57)【要約】【課題】充実種子を選別するにあたって、選別の正確性と高速性を確保することが可能な充実種子選別装置を提供する。【解決手段】充実種子選別装置１は、種子２を吸着する吸着口３が周方向に間隔を置いて複数設けられた回転ドラム４と、回転ドラム４の吸着口３に種子２を供給する振動フィーダー５とを備えている。回転ドラム４が回転することにより、振動フィーダー５から供給された種子２が吸着口３に吸着される。回転ドラム４の吸着口３に吸着された種子２に対して、照射部６から近赤外光が照射され、種子２により反射された反射光が集光レンズ光学系７によって集光されて判定部に送られ、判定部によって充実種子であるか不稔種子であるかが判定される。【選択図】図１
2020142193.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
種子に照射されて種子により反射される近赤外光のスペクトルを測定して、各波長における反射率のデータを取得することにより、発芽能のある充実種子と、発芽能の無い不稔種子とが混在する中から、充実種子のみを選別する充実種子選別装置であって、
種子を吸着する吸着口が周方向に間隔を置いて複数設けられた回転ドラムと、回転ドラムの吸着口に種子を供給する振動フィーダーと、回転ドラムの吸着口に吸着された種子に対して近赤外光を照射する照射部と、種子により反射された反射光により充実種子か不稔種子かを判定する判定部と、判定部により充実種子と判定された種子を回転ドラムから離脱させる吹出しノズルとを備え、振動フィーダーはボウル型の形状を有し、種子を振動フィーダーの底部から上部に向かって運ぶために螺旋状に形成されたガイドを備え、種子が振動フィーダー上を搬送されて、振動フィーダーが回転ドラムに接する部位において、種子が一列に整列されて吸着口に吸着されることを特徴とする充実種子選別装置。
【請求項２】
前記振動フィーダーの下部において周方向に複数配置された振動ユニットを備え、振動ユニットは、固定された土台と、土台の上方に位置する振動部と、土台と振動部とを斜め方向に連結する連結部と、連結部に沿って配置されて連結部に振動を生じさせる電磁石とを備えており、電磁石の動作によって連結部に振動が引き起こされて振動部は斜め方向に振動し、振動フィーダー上の種子が振動フィーダー上で搬送されることを特徴とする請求項１記載の充実種子選別装置。
【請求項３】
前記ガイドの上部側終端部には、回転ドラムの吸着口に吸着されずに残った種子を振動フィーダーに戻すための第一の傾斜部が設けられていることを特徴とする請求項１または２記載の充実種子選別装置。
【請求項４】
前記ガイドの上部側には、ガイド幅を狭くした幅狭部が設けられていることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の充実種子選別装置。
【請求項５】
前記ガイドの回転ドラムへの種子の受け渡し部には、振動フィーダーの外周側に向かって下側に傾斜する第二の傾斜部が設けられていることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の充実種子選別装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、主にスギ、ヒノキ、カラマツ等の針葉樹の種子について、充実種子と不稔種子とを選別する充実種子装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
スギ、ヒノキ、カラマツ等の針葉樹の種子には、発芽能のある充実種子と、発芽能の無い不稔種子とが混在しており、この中から、充実種子のみを選別することが必要となる。
特許文献１には、種子が充実か不稔かを判別する方法として、近赤外光を照射して光の吸収を観察することにより、非破壊的な操作により、ある針葉樹の種子が充実種子であるかを判別し、充実種子と不稔種子とが混在した種子群から充実種子を選別する方法が記載されている。
【０００３】
【特許文献１】国際公開ＷＯ２０１６／０８４４５２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に記載された手法は、充実種子に含まれる脂肪によって特定の波長の光が吸収される性質を利用したものであり、従来の風選法や比重法よりも精度よく判別することが可能である。
【０００５】
このような、光の照射、吸収を測定手法として用いる選別方法により充実種子を選別する装置を構成するためには、選別の正確性が最も重要であり、測定点に種子が重複せずに、確実に１粒の種子を送ることが重要となる。均一に生産される工業製品と異なり、種子は大きさや形状が一つずつ異なることから、これ対応する搬送方法が必要であり、種子の搬送が正確に行われないと、種子の選別を正確に行うことができない。充実種子として選別された種子の中に不稔種子が混ざっていると、その後の利用に大きな支障を生じる。また、選別対象となる種子の数は大量であるため、選別の速度を確保することも重要な要素となる。
【０００６】
本発明は、このような事情を考慮してなされたもので、充実種子を選別するにあたって、選別の正確性と高速性を確保することが可能な充実種子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】
【０００７】
以上の課題を解決するために、本発明の充実種子選別装置は、種子に照射されて種子により反射される近赤外光のスペクトルを測定して、各波長における反射率のデータを取得することにより、発芽能のある充実種子と、発芽能の無い不稔種子とが混在する中から、充実種子のみを選別する充実種子選別装置であって、種子を吸着する吸着口が周方向に間隔を置いて複数設けられた回転ドラムと、回転ドラムの吸着口に種子を供給する振動フィーダーと、回転ドラムの吸着口に吸着された種子に対して近赤外光を照射する照射部と、種子により反射された反射光により充実種子か不稔種子かを判定する判定部と、判定部により充実種子と判定された種子を回転ドラムから離脱させる吹出しノズルとを備え、振動フィーダーはボウル型の形状を有し、種子を振動フィーダーの底部から上部に向かって運ぶために螺旋状に形成されたガイドを備え、種子が振動フィーダー上を搬送されて、振動フィーダーが回転ドラムに接する部位において、種子が一列に整列されて吸着口に吸着されることを特徴とする。
【０００８】
選別対象となる種子は、ボウル型の形状を有する振動フィーダーに供給され、振動フィーダーの底部から上部に向かって螺旋状に形成されたガイドに沿って搬送されて、回転ドラムに接する位置まで上昇し、回転ドラムの吸着口に吸着される。回転ドラムは高速で回転して、近赤外光を照射する照射部と、充実種子か不稔種子かを判定する判定部とによって種子の選別がなされるため、選別の速度を確保することができ、選別対象となる種子の数が大量であっても、選別効率を高めて、大量の種子の選別が可能となる。
【０００９】
また、振動フィーダーが回転ドラムに接する部位において、種子が一列に整列されて吸着口に吸着されるため、大きさや形状が一つずつ異なる種子であっても、正確に回転ドラムの吸着口に吸着することができる。
【００１０】
本発明の充実種子選別装置においては、前記振動フィーダーの下部において周方向に複数配置された振動ユニットを備え、振動ユニットは、固定された土台と、土台の上方に位置する振動部と、土台と振動部とを斜め方向に連結する連結部と、連結部に沿って配置されて連結部に振動を生じさせる電磁石とを備えており、電磁石の動作によって連結部に振動が引き起こされて振動部は斜め方向に振動し、振動フィーダー上の種子が振動フィーダー上を搬送される構成とすることができる。
【００１１】
振動部の動作によって、振動フィーダー上の種子に対して、振動フィーダーの接線方向に向かう力が与えられるため、種子を搬送して整列させることができる。
【００１２】
本発明の充実種子選別装置においては、前記ガイドの上部側終端部には、回転ドラムの吸着口に吸着されずに残った種子を振動フィーダーに戻すための第一の傾斜部が設けられている構成とすることができる。
【００１３】
回転ドラムの吸着口に吸着されずに、ガイドに種子が残った場合には、種子は第一の傾斜部を落下して振動フィーダーの底部に戻る。そのため、新たな機械や部品を使うことなく簡単に連続供給が可能となる。
【００１４】
本発明の充実種子選別装置においては、前記ガイドの上部側には、ガイド幅を狭くした幅狭部が設けられている構成とすることができる。
【００１５】
ガイド幅を狭くした幅狭部が設けられていることにより、ガイド上で種子が一列に整列していない部分があっても、幅狭部を通過する際に、余分な種子がガイドから落下するため、ガイド上での種子の一列整列を促進することができる。
【００１６】
本発明の充実種子選別装置においては、前記ガイドの回転ドラムへの種子の受け渡し部には、振動フィーダーの外周側に向かって下側に傾斜する第二の傾斜部が設けられている構成とすることができる。
【００１７】
第二の傾斜部によって、受け渡し部において種子は回転ドラムに接近するため、回転ドラムの吸着口に種子が吸着されやすくなり、吸着の正確性を確保することができる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によると、充実種子を選別するにあたって、選別の正確性と高速性を確保することが可能な充実種子選別装置を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の実施形態に係る充実種子選別装置の全体構成を示す図である。
【図２】振動フィーダーの構造と機能について説明する図である。
【図３】振動機構の構造と種子を搬送する原理について説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下に、本発明の充実種子選別装置を、その実施形態に基づいて説明する。
図１に、本発明の実施形態に係る充実種子選別装置の全体構成を示す。
充実種子選別装置１は、種子２に照射されて種子２により反射される近赤外光のスペクトルを測定して、各波長における反射率のデータを取得することにより、発芽能のある充実種子と、発芽能の無い不稔種子とが混在する中から、充実種子のみを選別する充実種子選別装置である。
【００２１】
図１に示すように、充実種子選別装置１は、種子２を吸着する吸着口３が周方向に間隔を置いて複数設けられた回転ドラム４と、回転ドラム４の吸着口３に種子２を供給する振動フィーダー５とを備えている。回転ドラム４が回転することにより、振動フィーダー５から供給された種子２が吸着口３に順次吸着される。
【００２２】
回転ドラム４の吸着口３に吸着された種子２に対して、光源を備えた照射部６から近赤外光が照射され、種子２により反射された反射光が集光レンズ光学系７によって集光されて判定部に送られ、判定部によって充実種子であるか不稔種子であるかが判定される。充実種子であるか不稔種子であるかの判定手法の一例として、特許文献１に開示された方法を用いることができる。
【００２３】
判定部により充実種子と判定された種子２は、吹出しノズル８によって回転ドラム４の吸着口３から離脱し、充実種子収容箱９に収容される。吹出しノズル８は、充実種子と判定された種子２に対してのみ動作するように設定されている。そのため、不稔種子と判定された種子２に対しては、吹出しノズル８は動作しない。判定部により不稔種子と判定された種子２は、剥離部１０によって回転ドラム４の吸着口３から剥離されて、不稔種子収容箱１１に収容される。このように、回転ドラム４の回転によって、種子の供給、測定、仕分け、吐出の工程が順次行われる。
【００２４】
図２に基づいて、振動フィーダー５の構造と機能について説明する。図２(ａ)は、回転ドラム４と振動フィーダー５の正面図であり、図２(ｂ)は、回転ドラム４と振動フィーダー５の平面図である。
【００２５】
振動フィーダー５は、ボウル型の形状を有するボウルフィーダーであり、種子２を振動フィーダー５の底部２２から上部に向かって運ぶために螺旋状に形成されたガイド２０を備えている。振動フィーダー５のガイド２０が回転ドラム４に接する部位において、ガイド２０上で種子２が一列に整列するようになっている。種子２の一列整列を実現することにより、回転ドラム４の吸着口３に種子２が一度に複数吸着されることを防止でき、充実種子選別の精度を高めることができる。
【００２６】
ガイド２０の上部側終端部には、回転ドラム４の吸着口３に吸着されずに残った種子２を振動フィーダー５に戻すための第一の傾斜部２１が設けられている。回転ドラム４の吸着口３に吸着されずに、ガイド２０に種子２が残った場合には、種子２は第一の傾斜部２１を落下して振動フィーダー５の底部２２に戻る。そのため、新たな機械や部品を使うことなく簡単に連続供給が可能となる。
【００２７】
ガイド２０の上部側には、ガイド幅を狭くした幅狭部２３が設けられている。幅狭部２３の形成は、振動フィーダー５の底部２２側に向かって下側に傾斜する傾斜面２６を形成することによって実現できる。ガイド幅を狭くした幅狭部２３が設けられていることにより、ガイド２０上で種子２が一列に整列していない部分があっても、幅狭部２３を通過する際に、余分な種子２がガイド２０から傾斜面２６を通って落下するため、ガイド２０上での種子２の一列整列を促進することができる。
【００２８】
また、回転ドラム４への種子２の受け渡し部２４には、振動フィーダー５の外周側に向かって下側に傾斜する第二の傾斜部２５が設けられている。第二の傾斜部２５によって、受け渡し部２４において種子２は回転ドラム４に接近するため、回転ドラム４の吸着口３に種子２が吸着されやすくなる。
【００２９】
振動フィーダー５の下部に位置する基部３０には、振動フィーダー５に振動を与えるための振動機構が設けられている。図３に基づいて、振動機構の構造と種子を搬送する原理について説明する。図３(ａ)は、振動ユニットの構造を示し、図３（ｂ）は、振動ユニットの配置の状況を示している。
【００３０】
振動ユニット３１は、固定された土台３２と、土台３２の上方に位置する振動部３３と、土台３２と振動部３３とを斜め方向に連結する連結部３４と、連結部３４に沿って配置されて連結部３４に振動を生じさせる電磁石３５とを備えている。
【００３１】
電磁石３５の動作によって連結部３４に振動が引き起こされ、連結部３４はその長手方向に対して垂直な方向に振動する。連結部３４は振動部３３に対して斜め方向に位置しているため、連結部３４の振動は振動部３３に伝搬して、振動部３３は斜め方向に振動する。振動部３３のこのような振動を受けることにより、振動フィーダー５上の種子２は、斜め上方への上昇と下方への落下を繰り返し、振動フィーダー５上を搬送される。
【００３２】
上述した構造と機能を有する振動ユニット３１は、図３（ｂ）に示すように、振動フィーダー５の下部において周方向に間隔を置いて複数配置されている。振動部３３の振動動作によって、振動フィーダー５上の種子２は、周方向に搬送される。図３（ｂ）においては、振動ユニット３１を４個配置した例を示しているが、振動ユニット３１の数は、状況に応じて適宜変更できる。また、図３（ａ）においては、種子の搬送原理の説明を簡潔に行うため、振動ユニット３１と種子２のみを記載している。
【００３３】
このように、選別対象となる種子２は、ボウル型の形状を有する振動フィーダー５に供給され、振動フィーダー５の底部２２から上部に向かって螺旋状に形成されたガイド２０に沿って搬送されて、回転ドラム４に接する位置まで上昇し、回転ドラム４の吸着口３に吸着される。回転ドラム４は高速で回転して、充実種子か不稔種子かを判定する判定部によって種子の選別がなされるため、選別の速度を確保することができ、選別対象となる種子２の数が大量であっても、選別効率を高めて、大量の種子２の選別が可能となる。
【産業上の利用可能性】
【００３４】
本発明によると、充実種子を選別するにあたって、選別の正確性と高速性を確保することが可能な充実種子選別装置として、植林等の林業分野において広く利用することができる。
【符号の説明】
【００３５】
１  充実種子選別装置
２  種子
３  吸着口
４  回転ドラム
５  振動フィーダー
６  照射部
７  集光レンズ光学系
８  吹出しノズル
９  充実種子収容箱
１０  剥離部
１１  不稔種子収容箱
２０  ガイド
２１  第一の傾斜部
２２  底部
２３  幅狭部
２４  受け渡し部
２５  第二の傾斜部
２６  傾斜面
３０  基部
３１  振動ユニット
３２  土台
３３  振動部
３４  連結部
３５  電磁石
【図１】
2020142193.tif 000003
【図２】
2020142193.tif 000004
【図３】
2020142193.tif 000005