(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
い草の保持部へ向けて横方向を長手方向とする１本づつのい草を連続して横方向に飛動させるい草投入部と、
投入されたい草を受けて横長状態でい草を開閉自在に保持する保持部と、
保持部で保持された１本のい草を横長状態のままで飛動方向と交差方向となる下方に送り移動させる送り手段と、
送り手段によるい草の送り移動中にい草の良色または不良色を検知する検知手段と、
検知位置よりも下方に位置して検知後の良色または不良色い草をそれぞれ仕分けする仕分け部と、を備えたことを特徴とする良・不良色い草の選別装置。
【請求項２】
送り手段によりい草を横長状態のままで飛動方向と交差方向となる下方に向けた送り方向に送る際にい草の移動を案内する案内手段を含むことを特徴とする請求項１記載の良・不良色い草の選別装置。
【請求項３】
保持部で開放された１本のい草を送り手段により下方に送る際に、送り動作を停止させても該１本のい草の係止を維持させる係止手段を備えたことを特徴とする請求項１または２記載の良・不良色い草の選別装置。
【請求項４】
係止手段は、案内手段で案内されて移動するい草を保持部から受けて検知手段による検知部を通過させるまで挟んだ状態を維持し、その挟装間隙をい草が損傷を受けずに強制送り移動可能な程度に付勢する付勢機構を含む請求項３記載の良・不良色い草の選別装置。
【請求項５】
送り手段は、検知手段によるい草の良色または不良色の検知後のい草を横長状態のままでの送り経路で少なくとも１回停止させるように駆動する送り装置を有する請求項１ないし４のいずれかに記載の良・不良色い草の選別装置。
【請求項６】
送り装置はい草を引き降ろし状に送り操作する操作子を含み、その操作子が送り移動経路を含むループ状閉路動作を行なうように駆動させる請求項５記載の良・不良色い草の選別装置。
【請求項７】
送り手段は、送り装置による１本づつのい草を送る際に、検知手段による検知後仕分け処理前の第１のい草を仕分け部に送る動作と、第１のい草の次に投入されて保持部に保持された第２のい草を係止手段による係止工程に送る動作と、を同時に行わせる同時送り機構を備えた請求項６記載の良・不良色い草の選別装置。
【請求項８】
同時送り機構は、前記操作子を、い草の送り方向に対して離隔した位置に固定して設けて構成した請求項７記載の良・不良色い草の選別装置。
【請求項９】
投入されたい草が保持部の長手方向所定位置に正しく投入されているか否かを検出する長手方向位置検出手段を有する請求項１ないし８のいずれかに記載の良・不良色い草の選別装置。
【請求項１０】
仕分け部は、検出されたい草が不良色の場合に良色い草送り経路と異なる収束経路に切り替える経路切替装置を含む請求項１ないし９のいずれかに記載の良・不良色い草の選別装置。
【請求項１１】
投入されたい草が所要の粒径範囲であるかどうかを検出する粒径検出手段が設けられた請求項１ないし１０のいずれかに記載の良・不良色い草の選別装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は畳表、蓙、その他のい草を織成して適用した製品の原料となるい草であって、その色が製品として適正であるかいなかを選別する良・不良色い草の選別装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、伝統的な日本建築に不可欠の畳の主要な構成要素である畳表や蓙等のい草織物は、近時の安価な外国輸入製品の普及による厳しい価格競争の中で、より高品質でかつ、廉価品にはない色彩や光沢の製品、あるいは色柄織りのものの開発が求められている。い草製品は、例えば成長したい草（藺草）を刈り取って、仮干しし、泥染め、洗浄、乾燥工程等を経たい草のなかから９０ｃｍ程度の長さのものを選別し、これらをシート状に編成して構成される。畳表について言えば、例えば１枚の畳表を織りあげるのに８，０００〜９，０００本程度のい草が必要で、これをい草の織機により例えば１畳分の畳表を３０分程度の時間で高速に織成させる。ところで、泥ぞめ、乾燥工程を終えた個々のい草の中にはそれらの工程中の化学変化等を通じてい草特有の青緑色を発色させない部分を一部に含むようなものが混じる場合がある。このようなものは、い草の根元の部分が白色化して「根白」と呼ばれるものや、い草の長手中間部分が赤褐色に変性した状態となるものが含まれる。そして、例えば１本、あるいは数本でもそのような不良色い草を含むい草束をい草織機に掛けて織成した場合、織り上がったシート状の青緑色の畳表にその白色、あるいは赤褐色部分が大きく目立ち、製品等級を低下させて商品価値を大幅に損なう。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
従来、い草織機にかける前に個々のい草の色の良否についてい草を選別する装置はなく、生産者が織機に投入させる前に１本ごとに目視判別しながら不良色い草を抜き出して選別していたのが実態であり、このため、小規模生産者では、「目が利く間」だけ、い草製品製造を維持していくしかないというのが実態であった。また、そのような、マニュアル選別では選別時間がかかり、効率が悪く、また、作業者による目視では判断にバラツキがあって、一定の選別精度を維持するのも困難であるという問題があった。
【０００４】
本発明は上記従来の課題に鑑みてなされたものであり、その１つの目的は選別作業労力を軽減し、短時間で、高効率に良・不良色い草の選別を行なわせるとともに、高い選別精度を維持して高品質のい草製品製造を実現し得る良・不良色い草の選別装置を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記問題点を解決するために本発明は、い草の保持部へ向けて横方向を長手方向とする１本づつのい草を連続して横方向に飛動させるい草投入部１０と、投入されたい草Ｇを受けて横長状態でい草を開閉自在に保持する保持部２０と、保持部２０で保持された１本のい草を横長状態のままで飛動方向と交差方向となる下方に送り移動させる送り手段３０と、送り手段によるい草の送り移動中にい草の良色または不良色を検知する検知手段４０と、検知位置よりも下方に位置して検知後の良色または不良色い草をそれぞれ仕分けする仕分け部５０と、を備えたことを特徴とする良・不良色い草の選別装置から構成される。
【０００６】
その際、送り手段によりい草を横長状態のままで飛動方向と交差方向となる下方に向けた送り方向に送る際にい草の移動を案内する案内手段９０を含むとよい。
【０００７】
また、保持部２０で開放された１本のい草を送り手段３０により下方に送る際に、送り動作を停止させても該１本のい草の係止を維持させる係止手段を備えるとよい。
【０００８】
また、係止手段は、案内手段９０で案内されて移動するい草を少なくとも保持部２０から検知手段４０による検知部を通過させるまで挟んだ状態を維持し、その挟装間隙をい草が損傷を受けずに強制送り移動可能な程度に付勢する付勢機構１１０を含むとよい。
【０００９】
また、送り手段３０は、検知手段４０によるい草の良色または不良色の検知後のい草を横長状態のままでの送り経路で少なくとも１回停止させるように駆動する送り装置３１を有するとよい。
【００１０】
また、送り装置３１はい草Ｇを引き降ろし状に送り操作する操作子３２６を含み、その操作子が送り移動経路Ｒｐを含むループ状閉路動作を行なうように駆動させるとよい。
【００１１】
また、送り手段３０は、送り装置３１による１本づつのい草を送る際に、検知手段４０による検知後仕分け処理前の第１のい草Ｇ１を仕分け部５０に送る動作と、第１のい草の次に投入されて保持部２０に保持された第２のい草Ｇ２を係止手段による係止工程に送る動作と、を同時に行わせる同時送り機構３８を備えるとよい。
【００１２】
また、同時送り機構３８は、前記操作子３２６を、い草の送り方向に対して離隔した位置に固定して設けて構成してもよい。
【００１３】
また、投入されたい草Ｇが保持部２０の長手方向所定位置に正しく投入されているか否かを検出する長手方向位置検出手段（７０）を有するようにするとよい。
【００１４】
また、仕分け部５０は、検出されたい草Ｇが不良色の場合に良色い草送り経路と異なる収束経路（６０２）に切り替える経路切替装置５２を含むとよい。
【００１５】
さらに、投入されたい草Ｇが所要の粒径範囲であるかどうかを検出する粒径検出手段（１４０）を設けてもよい。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面に基づき、本発明の実施の形態について説明する。図１ないし図７は、本発明の実施の形態に係る良・不良色い草の選別装置を示している。本発明の良・不良色い草の選別装置は、１本づつのい草を連続して投入し、高速で送りながら瞬時にい草の色を検知し、その結果に応じてい草を高速選別する装置である。図１は、本実施形態の良・不良色い草の選別装置（以下「選別装置」という）１の概念構成を示しており、図において、選別装置１は、い草の保持部へ向けて１本づつのい草を連続して投入するい草投入部１０と、投入されたい草Ｇを受けて保持する保持部２０と、保持部で保持されたい草を平行移動状に移動させる送り手段３０と、送り手段によるい草の送り移動中にい草の良色または不良色を検知する検知手段４０と、検知後の良色または不良色い草をそれぞれ仕分けする仕分け部５０と、を備えている。い草の保持部２０は、い草の長手方向を横方向として保持しい草投入部１０でのい草の投入タイミングに応じい草の保持空間を形成する枠を開閉する。い草投入部１０は、長樋状のい草受け１１で非結束の束状にして搭載されるい草を受けて保持し、その状態でい草を横方向などから動きを与えて揺さぶりを掛けながら１本づつのい草を保持部の保持空間内に連続して高速で飛ばす。保持部２０の枠の開閉動作に同期して送り手段３０により保持部２０で保持された１本づつのい草を下方に平行移動状に連続して引き下ろしさせる。その際、引き下ろされるい草の移動範囲に検知点Ｓを設定し、その移動するい草の色を例えば光学的に検知する検知手段４０を設置しておき、設定されたい草の色の正否に対応して仕分け部５０で仕分けさせ、それぞれ仕分けされたい草の収容部６０に落下させて保持させる。
【００１７】
図２、図４において選別装置１は、対向して左右両側に立てた縦枠と横枠を含む機枠１５０に支持された横長の立体ケース形状であり、機枠１５０の正面側は化粧板１５１などで閉鎖されている。機枠１５０内の上端寄り位置には取り付けロッド１５２が機枠に横方向に架設され、その下方位置には図４に示すように前後方向に揺動可能にい道枠２１が横架されている。さらに、その下方位置には機枠１５０に固定されて第１の支持ロッド１５３が横方向に架設されている。支持ロッド１５３には後述する光学検知センサがそのロッド１５３の長手方向に沿って移動可能に取り付けられている。さらにその下方位置には、検出されたい草が不良色の場合にい草の通過する経路を切り替える切換板５０１を支持した第２の支持ロッド１５４が横架固定されている。また、その第２支持ロッド１５４の直下位置には、中間横フレーム１５５が機枠に対して横架固定されており、この中間横フレーム１５５に支持されて良品収容枠６０１並びに不良品収容枠６０２が図２上、３箇所でそれぞれ１対づつ多段に固定されている。
【００１８】
図２において、機枠１５０の左側壁上端位置には主モータ１５６が設置され、その回転軸が無端ベルト１５７を介して下端寄り位置に設置された主回転軸１５８のプーリ１５９に調帯されて主回転軸１５８に回転動力を伝達する。主回転軸１５８は機枠１５０の低部にあって横方向に回転自在に軸支されており、第１、第２連係アーム１６０、１６１を介してそれぞれい道枠２１の前後動、送り装置３１によるい草の送り動作を同期作動させるとともに、い道枠の前後動の所定のタイミングでい道枠の開閉動作を連動して行なわせる。さらに、この主回転軸１５８の駆動力で機枠１５０の右端側に配置されたい草投入装置１２の連係アーム群１３を駆動してい草を１本づつい草飛動部へ送り、さらに図示しない飛動用モータにより高速回転するローラにより保持部２０へ１本づつのい草を連続して飛動させる。したがって、い道枠２１の前後動、送り装置３１によるい草の送り動作、い道枠２１の開閉、い草飛動部への送り動作はそれぞれ同期して連動しており、それぞれ高速動作により例えば１分間で１５０〜２００本程度のい草の良・不良色選別を行なう。
【００１９】
図２、図３において、機枠１５０の右端壁上端部にはい草投入装置１２が設置されている。い草投入装置１２は、例えば公知のい草織機におけるい草の飛動供給部の構成と略同じであり、い草受け１１に搭載されたい草を横方向から揺さぶって１本づつのい草を誘導させるとともに樋状のい草受け内での詰まりを防止させる揺動機構と、誘導された１本のい草を確保して搬送送り機構側に送る保持送り機構と、送られた１本のい草をい草飛動部に対して送る搬送送り機構と、搬送送り機構により送られてきた１本のい草を保持部２０側に飛ばすい草飛動部と、を含む。
【００２０】
揺動機構は、い草受け１１に搭載されたい草を側面側から常時縦方向に揺さぶって（そぐりを掛けて）い草受け１１に搭載された非結束束状のい草の根元部分で１本のい草を送り空隙に誘導させるとともに、い草受け内での詰まりを防止させる。保持送り機構は、揺動機構により誘導された１本のい草を横方向からい草保持針で差し貫いて保持し、その状態で搬送送り機構側に送り供給する。搬送送り機構は、保持送り機構により供給された１本のい草を横方向に払うような動きでい草飛動部へ１本づつい草を送り供給する。い草飛動部１４は、い道枠２１の端部に隣接してその小径側を臨ませるように取り付けられ、両端を開口させた中空状のラッパ管１５と、このラッパ管の大径開口側に隣接されて、相対的に近接離間方向に移動し得る上下の回転ローラ１６ａ、１６ｂと、を備えている。これらのローラ１６ａ、１６ｂのローラ幅略中央位置にい草の根元側を飛ばし方向（保持部２０方向）に向け、穂先を保持部に対して離隔する側に配置させ、高速回転する上回転ローラ１６ａを下降させて下回転ローラ１６ｂに接摺させることにより、ラッパ管内を経由して保持部２０内にい草を１本づつ飛動させる。これらの機構は、主回転軸１５８に連係する第１、第２、第３の連係アーム１３ａ、１３ｂ、１３ｃに連係されており、それぞれ、第１連係アーム１３ａは、保持送り機構に連動されい草を保持針で差し貫いて搬送送り機構側に供給させ、第２連係アーム１３ｂは、揺動機構に連係されて１本のい草を誘導し、また、第３連係アーム１３ｃは、搬送送り機構に連係されて保持送り機構から供給された１本のい草をい草飛動部の飛動セット位置に向けて横送り搬送する。
【００２１】
図２、３において、保持部２０は、い草投入部１０により横方向から飛ばされたい草を受けて保持する保持手段であり、より具体的には、横方向から飛ばされる１本のい草をその長手方向を横方向として保持する空隙を形成、解除自在に開閉するい道枠２１を備えている。図４、７にも示すように、上端横機枠の両端寄り内側に２個の支持杆２２が前方側に突設され、その支持杆２２の突出端に設けられた枢支軸２３を介して揺動アーム２４が横方向を軸とする軸回りに揺動自在に設けられている。揺動アームのうちの第１アーム２４ａはＬ字状に曲設されてその曲がり端側が機枠１５０の内部側に入り、その端部に第１連係アーム１６０に接続された横軸１６３に固定された前後動用カム２５に接摺するローラ２６を軸ピン２６０を介して回転自在に支持している。揺動アームのうちの第２アーム２４ｂは、機枠の前面側に配置されて斜め下方に伸び、その下端部においてい道枠２１を支持している。第１、第２アーム２４ａ、２４ｂは、連結固定されており、第１アーム２４ａのＬ字屈曲部分の前後への揺動とともに枢支軸２３回りに第２アーム２４ｂの下端側を前後方向に揺動させる。前後動用カム２５は、撥型形状で構成され、横軸１６３の回転によりその軸回りに撥型の先端側を揺動させ、その際にローラ２６を介して揺動アームを前後駆動させるとともに、後述する操作子３２６のい草送り動作可能位置に向けての進退動作を同期して行なわせる。第１、第２アームを含む揺動アーム２４及び前後動用カム２５は、い道枠揺動機構の一部を構成している。
【００２２】
い道枠２１は、い草投入装置のい草飛動部により飛動されるい草の直線状の飛動軌跡を内包するような空隙を形成、解除自在に開閉するものであり、１本のい草の飛動時には枠を組み立ててい草を受け入れ保持可能とし、送り装置により保持するい草を下方に送らせる際には、その枠を解除して解放し送り動作を行なわせ得るようにする。
【００２３】
い道枠２１は、公知のい草の織機のい道枠から構成されており、一端が共通の支軸２７に支持されて噛み合い状態と、離開状態を形成可能な櫛刃部材を有する第１、第２のい道フレーム体２１１ａ、２１１ｂから成っている。それぞれのい道フレーム体２１１ａ、２１１ｂは、い草の飛動方向に長く設けられた長杆２９に等間隔を空けて櫛刃部材をその長手方向に複数設けて構成しており、この櫛刃部材にはそれぞれ側面Ｕ字状の凹部２８０ａ、２８０ｂがそれぞれ９０度異なる方向を開口させて設けられている。それぞれのい道フレーム体２１１ａ、２１１ｂはそれぞれの櫛刃部材の間隔に他のフレーム体の櫛刃部材を噛み合わせるように組み合わせられている。第１のい道フレーム体２１１ａは揺動アーム２４の第２アーム２４ｂの下端に固定されてその凹部２８０ａの開口を機枠の内部側に向けて設置されている。一方、第２のい道フレーム体２１１ｂは、支軸２７に枢支されて図９に示すように回動可能に設けられている。そして、第２い道フレーム体２１１ｂを支軸２７回りに回動させて両フレーム体２１１ａ、２１１ｂの櫛刃部材どうしを噛み合わせ状に組み合わせた状態で、それらの凹部２８０ａ、２８０ｂの交差空隙Ｈが保持空隙を形成する。これによって、い道枠２１ｂの開閉により、飛動されるい草の保持空隙を形成、解除自在に開閉し、かつ、その空隙の形成時に飛ばされてきたい草を保持する。なお、このい道枠２１のい草飛動空隙の奥行き延長端側であって機枠の側壁内面側には、ストッパ板１７０が取り付けられており、飛ばされた１本のい草を止める。
【００２４】
い道枠２１の開閉動作は、い道枠自体の前後動に同期して駆動されるい道枠開閉機構８０を介して行なわれる。図４において、い道枠開閉機構８０は、主回転軸１５８にその軸孔を固定されて回転する第１のカム８１と、機枠側に固定された軸ピン８２にその中間屈曲部を枢支され一端側に第１カム８１に付勢されて当接しつつ回転するローラ８３を支持した曲がりアーム８４と、曲がりアーム８４の他端側に枢支軸８５を介して一端側を枢支接続され他端側を第２い道フレーム体２１１ｂに固定させたい道枠開閉用アーム８６と、を備えている。８７は、曲がりアーム８４の他端側を引張してローラ８３を常時第１カム８１のカム面に付勢当接させる付勢バネである。い道枠開閉用アーム８６がｊ方向に進退移動することにより、第２い道フレーム体２１１ｂを開閉作動させる。
【００２５】
一方、図２、３、４に示すように、機枠１５０の正面（前面）側であって、い道枠２１の配置位置の背面側には斜め下がり状に案内板９５が設置されている。案内板９５は、図４に示すように、機枠の天板前端から化粧板１５の上端にかけて斜設固定され、かつ、実施形態では図２に示すように４個設けられている。案内板９５は、保持部で保持されるい草を送り手段により引き降ろし方向に送る際に、そのい草の平行移動を案内させる案内部材であり、い草の引き下ろし時の案内手段の一部を構成する。い道枠を解放させた状態で送り装置の操作子が１本のい草を引き下ろし動作させる際に、最終的にこの案内板９５上面に沿ってい草を下方に向けて案内移動させる。実施形態において、この案内板９５には光学検知センサによる検知時の外乱防止用の孔９６がそれぞれ複数個等間隔に横方向に穿設してあり、案内板９５上を送られる１本のい草はこの孔９６内を透光するビームを遮るように平行移動し、この際、光学検知センサによりその孔に対応する部分のい草の色を検知する。
【００２６】
さらに、図２、図３において、所要の間隔を空けて縦に設けられた案内板９５のそれらの間隔部分にい草の案内手段が設けられている。案内手段９０は、保持部２０で保持された１本のい草をその保持部がい道枠による空間的な支持を解除した際に、引き下ろし方向に送り手段により送り動作するときに、その経路を収束方向に誘導するものであり、本実施形態において、図４に示すように、案内板９５と、い道枠を閉じて保持空隙を形成した状態で、その保持空隙の外部前方側に配置され下方にしたがって案内板９５との離隔間隙を狭くするように設けられた５個の案内杆９７と、を含む。実施形態において、案内杆９７は、薄くて長い帯板状の部材からなり、上端を取り付けロッド１５２に支持されて下端側を垂下状に配置させて設けられている。この案内杆９７は、上述のように、い道枠２１を閉じて保持空隙を形成した状態で、その保持空隙の外部前方側に配置される外囲部９８と、この外囲部に接続されて下方にしたがって案内板９５との離隔間隙を狭くするように案内板９５に下端が向かうように斜設された収束部９９と、を備えている。い道枠２１を閉じて保持空隙を形成した状態では、図４に示すように案内杆９７の外囲部９８の内側に保持空隙（Ｈ）は位置する。したがって、この状態で、横方向のい草投入部１０からい草が投入されるとい草は案内杆９７と案内板９５とに挟まれる間隙部分に配置されて保持されることになる。
【００２７】
案内杆９７の上端側は、図示しない枢支構成により取り付けロッド１５２を軸として回転可能に支持されている。さらに、この案内杆９７の上端側には図示しない調整摘み等を介してそのバネ力を調整可能な付勢バネ１００が設けられ、常時その案内杆９７の下端側を案内板９５の表面に当接する方向に軽い付勢力で付勢している。さらに、本実施形態では、この案内杆９７の収束部９９に接続して案内板９５の表面に平行に延びる挟み保持部１０１を備えている。挟み保持部１０１は、付勢バネ１００ともに、付勢機構１１０を構成する。本実施形態において、付勢機構１１０は、後述する光学センサ等の検知手段による色の検知後のい草の送り手段による送り動作を停止させた状態で係止する係止手段を構成する。特に、本実施形態において、案内手段９０で案内されて移動するい草Ｇを保持部２０から受けて検知手段４０による検知部を通過させるまで軽く挟んだ状態で操作子等によりい草を強制的に送り動作させる場合に、い草を折ったり、切欠させたり等の損傷を与えない程度の付勢力で付勢しつつ係止する。すなわち、案内杆９７の外囲部９８及び収束部９９で収束されたい草を送り装置で送る際に、い草が送られて移動可能でかつ送り力を解除した場合でも、付勢機構の挟み保持部１０１により、その状態でい草を係止保持し得る程度の挟み付勢力で係止保持しているから、例えば検知手段によるい草の色の検知後に次工程処理のために送り動作を停止させるような場合でも、当該のい草を折損させたり傷つけるようなことがなく、簡単に係止保持させ得る。
【００２８】
図４には、い草の送り装置３１が示されており、このい草の送り装置３１は、保持部２０で保持されたい草を平行移動状に移動させる送り手段３０である。特に、本実施形態において、送り装置３１は検知手段４０によるい草の良色または不良色の検知後のい草を少なくとも１回停止させるように動作する。図において、主回転軸１５８に連係動作する第１連係アーム１６１に連結されて回転する中間連動軸３２１が機枠の側壁に回転自在に設けられ、該中間連動軸３２１に連係駆動されるように第１、第２リンクアーム３２２、３２３が接続されている。第１リンクアーム３２２の一端側は中間連動軸３２１に固定されるとともに、他端側は第２リンクアーム３２３の一端側と枢支ピン３２４により枢支接続されている。第２リンクアーム３２３は、第１リンクアーム３２２と側面視Ｌ字の縦に立ち上がり部分を形成するように設けられており、この第２リンクアーム３２３に横方向に固定された支持杆３２５に操作子３２６が取り付けられている。
【００２９】
図４において、送り装置３１は、連動機構１２０を介してい道枠揺動機構と連係して動作する。連動機構１２０は、い道枠揺動機構によるい道枠の前後揺動と、送り装置の操作子３２６のい草の送り動作可能位置への進退動作を連動させる。実施形態において、連動機構１２０は、揺動アームのＬ字状第１アーム２４ａの先端のローラ２６を回転自在に支持する軸ピン２６０を共通軸として一端を枢支され、他端を前後動用カム２５の回動端側の枢支軸２４５を支点として回動するように枢支接続された第３リンクアーム２４６と、一端側を枢支軸２４５に枢着されるとともに、他端側が機枠側に固定された固定軸２４７に枢支接続された第４リンクアーム２４８と、を含む。そして、送り装置３１の第２リンクアーム３２３の上端側には接摺ローラ２４９が回転自在に軸支されており、この接摺ローラ２４９と第４リンクアーム２４８の下端が引張バネ２５０を介して常時接摺するように設けられている。これによって、前後動用カム２５の回動によりい道枠２１を前後に揺動させると同時に、第２リンクアーム３２３に取り付けた操作子３２６のい草送り動作可能位置に向けての進出、退避動作を同期して駆動させる。また、このとき送り装置の第２リンクアーム３２３の送り動作（上下動）は、操作子３２６の進退動作に妨げられることなく行なわれるようになっている。
【００３０】
操作子３２６は、隣接する案内板９５どうしの中間の空隙から前方側に突設してその下側のい草Ｇを押し下げ可能な突出体であり、具体的に送るべきい草に当接して送り動作を行なう。図５に示すように、実施形態では、操作子３２６は、突出方向に曲がり側を配置したＶ字状の曲がり部材からなり、先鋭な部分をい草側に向けずにい草を傷つけないような形態でこの操作子は設けられる。
【００３１】
実施形態において、送り装置３１は、検知手段４０によるい草の良色または不良色の検知後のい草を少なくとも１回停止させるように駆動する。より具体的には、本実施形態において、図８、図９の矢示線に示すようにこの送り装置の操作子３２６が送り移動経路Ｒｐを含むループ状閉路動作を行なうように駆動される。すなわち、図４の状態で操作子３２６がい草を引き下ろし方向（案内板９５の表面に沿う方向）に送る際に図８、９のように移動経路Ｒｐを下方向に移動し、最下端付近に来たときに組み立て状態のい道枠２１の保持空隙Ｈ内にい草が飛ばされて保持され、次に図４の前後動用カム２５の時計回り方向回転により第２リンクアーム３２３の上端側が右方向に移動して操作子３２６をい草送り動作可能位置から退避させる経路Ｒｑを取って上方反転経路となる。これとほぼ同じタイミングで中間連動軸３２１が時計回り方向に回転して第２リンクアーム３２３を上昇させ、前後動用カム２５が再び後方側に退避移動する際に第２リンクアーム３２３の上端側がい草送り動作可能位置方向に移動する経路Ｒｒをとる。このように、操作子３２６は送り移動経路Ｒｐを含むループ状の閉路動作を行なうように駆動される。これによって、送り手段は、い草の送り動作を経路Ｒｑ、Ｒｒを移動する時間ぶん停止することになる。例えば、い草の送り移動経路中に光学センサでその色を検知して、その検知結果に応じて仕分け処理をさせる場合に、仕分け処理部への電気的指示が必要であり、高速で１本づつのい草を送りながら検知する動作では信号の処理、伝送時間を確保するために好適である。
【００３２】
図２ないし図４、図７において、案内板９５の前方位置であって機枠の上下中間位置で横方向に設けられた第１支持ロッド１５３に支持されて３個の色識別センサ４１が設けられている。色識別センサ４１は、送り手段によるい草の送り移動中にい草の良色または不良色を検知する検知手段であり、実施形態において光を投光してい草に当り反射した光を検知してその色差から設定された色のい草かどうかを判定する公知の光学検知センサからなる。実施形態において、第１支持ロッド１５３に横移動自在に取り付けられ、かつ任意の位置で色識別センサ４１は係止固定されるように設けられている。実施形態において、色識別センサ４１は、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）三原色を発光させてい草の平行移動範囲に向けて同一光軸上に投光させる投光部と、検出物体であるい草からの反射光を受ける受光部と、受光部で受光した光のＲ、Ｇ、Ｂの割合を演算処理して記憶部であらかじめ記憶設定されたい草の例えば良色とを比較して色差を判別する反射型の色の検知センサが用いられている。色識別センサ４１はい草の平行移動範囲にその検知点Ｓが設定されており、本実施形態では、図５に示すように、案内板９５に検知時の外乱防止用孔９６がそれぞれ複数個等間隔に横方向に穿設してあり、この孔９６を透光する方向に検知用光ビームが投射される。そして、案内板９５上を送られる１本のい草はこの孔９６内を透光するビームを遮るように平行移動し、この際、色識別センサによりその孔に対応する部分のい草の色を検知する。したがって、この複数の孔９６は、センサ４１による検知点設定の目安となり、これらの孔をターゲットとするようにセンサ４１を第１支持ロッドに沿って移動させながら簡易に取り付けることができる。
【００３３】
実施形態では、この検知手段による検知後のい草を停止させた状態で係止手段で係止させる。また、係止手段は検知手段による検知部を通過させるまで挟んだ状態を維持させるように設けられている。さらに、送り装置は検知手段によるい草の色の検知後のい草を少なくとも１回停止させるように駆動される。
【００３４】
一方、図４に戻って、本実施形態では送り手段３０は、同時送り機構３８を備えている。同時送り機構３８は、送り装置３１による１本づつのい草を送る際に、検知手段４０による検知後仕分け処理前の第１のい草を仕分け部５０に送る動作と、第１のい草Ｇ１の次に投入されて保持部２０に保持された第２のい草Ｇ２を係止手段による係止工程に送る動作と、を同時に行わせるい草の同時送り手段であり、特に、この実施形態では、操作子３２６がい草の送り方向に対して離隔した位置に固定して設けられて構成されている。操作子３２６を支持する送り装置の第２リンクアーム３２３は図４、図８のように案内板９５に略平行に立てて配置され、その上部側に上下、すなわちい草の送り方向Ｒｐに対して離隔して固定した支持杆３２５を介して操作子３２６が二段に固定されている。上下の操作子３２６ａ、３２６ｂの上下離隔間隔は、上操作子３２６ａが保持空隙Ｈからい草を引き送って色識別センサ４１により色の検知をさせて係止手段の挟み保持部１０１で係止させる位置に送り、この際、下操作子３２６ｂがその前に当該挟み保持部に送られて保持されたい草を次の仕分け工程に向けて掻き落とす動作を行なえるような幅を空けて設定される。これによって、操作子３２６がい草送り動作可能位置方向に移動する際、上操作子３２６ａが図８、９でい道枠２１の保持空隙内のい草の上方位置から進入して引き下ろし動作準備をするとき、同時に下操作子３２６ｂは係止部で係止されて例えば挟み保持部１０１で挟まれ、かつ検知手段により検知された後のい草の上方側からい草送り動作可能位置方向に進入移動する。ここにおいて、送り装置による操作子のループ状閉路動作、送り工程における検知後のい草の送り停止構成ともあいまってい草の送り幅設定とともに、保持部から受け取って送り手段により送り動作させる工程を円滑に行なわせることができる。
【００３５】
さらに、図１ないし図４、図７において、検知手段による検知部の下部位置に経路切換装置５２が設けられている。経路切換装置は、検知後の良色又は不良色い草をそれぞれ仕分けする仕分け部５０を構成しており、第２支持ロッド１５４に下端側を枢支５３され上端側を案内板９５上面に当接、離開するように回動する切換板５０１と、図６に示すように該枢支部分に連結されたリンクロッド５４、５５を有するリンク装置５６と、該リンク装置５６を駆動するソレノイド５７と、を備えている。ソレノイド５７は、制御部２００に接続されてそれから送られるい草の色の検知結果に対応する信号を受けて作動する。実施形態では、検知手段による検知結果が不良色の場合、制御部から信号を受けてソレノイドを作動させ、切換板５０１の先端側を案内板９５から離開させるように回動させる。
【００３６】
図３、４に示すように、切換板５０１は、帯板状の部材であり、実施形態では下端側が枢支部５３で枢支され上端側が案内板９５に対して当接するときには案内杆９７の挟み保持部１０１から離脱したい草が良品収容枠６０１側に収容するように仕分け案内される。ソレノイド５７が作動して切換板５０１の上端側が案内板９５に対して図６鎖線示のように離開し、開放した状態では、仕分け送り経路が変更されてい草は不良品収容枠６０２側に収容されるように仕分け案内される。い草収容部６０を構成する各収容枠６０１、６０２は、下に凸状に湾曲した帯板状の枠部材で構成され、それぞれフレーム１５５にそれぞれ上端部分が固定されて多段に配置され、不良品収容枠６０２の上端部分は常時い草が平行移動状に落下し得るように開口が設けられて、それらの収容枠の上部に配置された切換板５０１の仕分け送り経路の切換に対応してソレノイドが作動した場合には開口を介して不良品収容枠６０２側に落下するようになっている。
【００３７】
さらに、本実施形態において、図２、図７に示すように投入されたい草の長手方向位置検出装置７０が設けられている。長手方向位置検出装置は、投入されたい草が保持部の長手方向所定位置に正しく投入されているか否かを検出する長手方向位置検出手段であり、例えばい草が何らかの理由で保持部の長手方向の中途位置で停止して次の送り装置による送り動作を円滑に行なえなかったり、保持部内に複数本のい草が詰まってしまって装置運転が困難となったり、あるいは所定の長さ方向位置でのい草の色を検知できない等の問題をなくするものである。実施形態では、保持部２０内で投入されたい草が中途で止まっている等として検知された場合には、例えば主モータ１５６を停止し、音声、警報あるいは光などを外部に発するようにしている。
【００３８】
実施形態において、図２に示すように、い草の保持部側への投入突当り端寄り位置に長手方向位置検出装置７０が設けられている。図１０、図１１は、長手方向位置検出装置７０の概略構成を示しており、図１０において、装置７０は、一端側に延長した検出子７１と他端側に延長させた接触杆７２とを一体的に連結して支軸７３を支点として両端側を振り子状に揺動可能とした検出杆７４と、検出子の近傍に検出部を配置させた近接センサ７５と、い道枠側に固定されてい道枠の前後動とともに前後動するい草支持体７６と、を備えている。接触杆７２はい草が飛ばされた際にその揺動範囲において、い草と交差状に接触し得る位置に配置される。検出子７１は、例えば調整ねじからなり近接センサの検出部に対してその近接端側を進退自在に調整し得るようになっている。い草支持体７６は、この接触杆７２に近接あるいは略接触し得る程度の鋏状の位置関係で設置され、飛ばされてきたい草に接触杆７２が当って折曲しないように接触杆がい草に当接する側と反対方向からい草を支持させている。これによって、接触杆７２がい草に確実に接触しかつこれに応じて検出子７１を確実に揺動させ得るようにする。検出杆７４は付勢バネ７７を介して常時接触杆７２が飛ばされてきたい草に交差状に接触する方向に回動付勢されている。これによって、図１０のように保持空隙Ｈ内にい草が飛ばされた状態から、い道枠２１が矢示方向に回動し、その際い道枠が開いて前方側にい道枠が移動するとい道枠２１から拘束を解かれたい草は接触杆７２と当接し、この際、逆方向からい草支持体７６に支持されたい草と確実に接触して検出子７１の基端は近接センサ７５により検出されてセンサはオン状態となって、正常にい草が飛動されていることを検出する。一方、い草が保持部内で中途で止まっているような場合は図１１においてい草が存在しないから接触杆７２は鎖線示状態まで回動し、その結果検出子７１の先端は近接センサの検出領域を越えて移動する結果、センサがオフを出力し、い草の異常な飛動状態として制御部にその結果の信号を出力させる。なお、図中７８は、ストッパであり、い道枠が保持空隙Ｈを形成してい草飛動の待機時に検出杆７４が付勢バネ７７により引かれて近接センサがオフ出力しないように保持する。
【００３９】
さらに、実施形態のい草選別装置１には、飛ばされてきたい草の粒径を検出する粒径検出センサ１４０が設けられている。図２において、保持部２０の左端寄り（い草の飛動突当り端寄り側）位置には、第１支持ロッド１５３に支持されて粒径検出センサ１４０が設置されており、この粒径検出センサ１４０は、投入されたい草が所要の粒径範囲であるかどうかを検出する。この粒径検出センサ１４０は、色の選別用のセンサと同様に光学センサから構成されており、高速、高精度の測定を可能とする例えば公知の光反射型のレーザ変位センサ等が用いられ、設定記憶された例えば３ｍｍ〜６ｍｍ程度の範囲の粒径以外の場合に、制御部２００を介してソレノイド５７を駆動させ、不良品い草として仕分け処理させる。
【００４０】
図２において、選別装置１は制御部２００を有しており、該制御部２００は、図１２に示すように、い草の良色、不良色検知用の色識別センサ４１、経路切替装置５２のソレノイド５７、主モータ１５６とともに、長手方向位置検出装置の近接センサ７５、粒径検出センサ１４０とも、それぞれ電気的に接続されている。制御部２００は、例えば制御用シーケンサ等からなり、色識別センサ４１あるいは粒径検出センサ１４０から不良色検知信号あるいは設定範囲外の、い草の粒径検出信号を受けてソレノイド５７に信号を供給し、該ソレノイド５７を駆動させて切替板５０１を開いて不良品収容枠６０２側にい草を落下させる。また、長手方向位置検出装置７０の近接センサ７５のオフ信号を受けて、主駆動モータを停止させるとともに、外部警報を出させる。
【００４１】
次に、本実施形態のい草選別装置１の作用についてい草の選別方法とともに説明する。電源を供給されて主モータ１５６が回転し、第１、第２連係アーム１６０、１６１を介して横軸１６３、中間連動軸３２１を同期回動させ、これによって、前後動用カム２５、揺動アーム２４を介してい道枠２１を前後に反復揺動させるとともに、第２リンクアーム３２３の上下動により操作子３２６を上から下方向に送り駆動させる。この際、図８、９に示すように、操作子３２６は送り移動経路Ｒｐを含むループ状閉路動作、あるいはボックス状の動きを行なうように駆動される。さらに、この送り移動経路Ｒｐでは、保持部に投入されたい草を引き下ろして検知手段による１つのい草の検知が終了する位置までい草を送る。上下に離隔して連結状態で設置された操作子のうちの上操作子３２６ａは、保持部から引き下ろしてい草を検知手段での検知終了位置まで送り、後退反転（Ｒｑ）、上昇、進出（Ｒｒ）後再び保持部から次に投入されたい草を引き下ろすようなループ状の動きを行なう。また、下操作子３２６ｂは、検知後挟み保持部で保持されたい草を引き下ろして挟み保持部から離脱させるまでの動きを上操作子と同時にループを描くように動作する。さらに、主回転軸１５８の回転に連係してい道枠２１がその前後動作に同期してい道フレーム体２１１ｂを開閉させる。
【００４２】
い草投入部１０から高速に１本づつのい草が横方向からい草の根元側を飛び端として保持部２０内に送り込まれ、このとき、例えば図８のように、後退してい道フレーム体を組み立てて形成された保持空隙Ｈ内にい草Ｇは飛び込む。上下の操作子３２６ａ、３２６ｂがい草投入装置からの投入タイミングと連係しながら連続して、い草を１本づつ下方に向けて送る。この状態で経路Ｒｒを移動して操作子３２６が案内板９７の間隙から前方に進入し、い草送り動作可能位置まで進出する。このとき、上操作子３２６ａはい道枠の上方側から進入するとともに、下操作子３２６ｂは、例えば前回の飛動で送られて検知手段による検知工程が終了して挟み保持部１０１で挟み係止されているい草の上方側から進入する。操作子３２６の１回のループ動作で１往復するように前後動するい道枠２１の動き、とその開閉と、送り装置３１による保持部内のい草の引き下ろし送り動作と、連動機構１２０による送り装置の操作子３２６のループ状閉路動作と、が連動して行なわれる。上操作子３２６ａで送られる際に案内杆９７の収束部９９から挟み保持部までい草は移動させられ、その際に色識別センサ４１によりその色の良、不良色を検知される検知工程を終える位置まで引き下げられる。そして、操作子がＲｑ経路で後方に抜脱されて後退する際には挟み保持部１０１で軽い付勢力でい草を挟んで係止保持する。次の送り装置のループ回動で下操作子３２６ｂが当該の係止保持されているい草を引き下げ方向に送る。この際、そのい草が検知手段で設定色以外の色と判断された場合に、制御部２００を介して作動信号が送られ、ソレノイド５７を駆動させて切替板５０１を図８、９の鎖線示のように開き動作させ、その不良い草を不良品収容枠６０２側に落下させる。検知手段での検知結果が良色として検知された場合は、ソレノイドはその駆動ピンを後退させる状態を保持し、切替板５０１は図上、実線示位置で保持されてい草は良品収容枠６０１側に誘導される。
【００４３】
このような色によるい草の選別を行ないながら、投入されたい草が保持部２０内に正しく配置されているかを、長手方向位置検出装置の近接センサ７５で検知し、否の場合に制御部を介して主モータ１５６を停止させるとともに、外部に報知させる。また、粒径検出センサ１４０が設定範囲外のい草の粒径と判断すると、その信号を制御部に供給し、ソレノイド５７を駆動させて、切替板５０１を作動させて不良品収容枠６０１側にその不良品い草を収容させる。
【００４４】
上記実施形態のい草選別装置を用いた運転試験においては、操作子３２６の上下動が往復１５０〜２００回／分で駆動可能であり、従来一枚の畳表についての８０００本程度のい草本数を約３０分程度で選別可能であることが確認され、実用性が高いことが確認された。
【００４５】
上述した本発明の良・不良色い草の選別装置は、上記した実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された発明の本質を逸脱しない範囲において任意の改変を加えてもよい。例えば、色識別センサについては、３個以上配置させてい草の長手方向のより多点部分で識別するようにしてもよいし、１個あるいは２個でも良い。
【００４６】
【発明の効果】
以上説明した様に、本発明による良・不良色い草の選別装置によれば、従来、手作業にのみ頼らざるを得なかった１本ごとのい草の色の選別作業を高速、かつ高精度で確実に行なうことができ、さらに、選別労力を大幅に軽減し得る。
【００４７】
また、本発明の良・不良色い草の選別装置によれば、係止手段は、案内手段で案内されて移動するい草を少なくとも保持部から検知手段による検知部を通過させるまで軽く挟んだ状態でその挟装間隙をい草が損傷を受けずに強制送り移動可能な程度に付勢する付勢機構を含むことにより、１本のい草の送り工程で、送り工程でのループ状移動送りや、少なくとも１回の停止工程を設ける構成を実現し、かつ、高速に飛動されるい草の送り動作を実現し得る。
【００４８】
また、送り手段は、検知手段によるい草の良色または不良色の検知後のい草を少なくとも１回停止させるように駆動する送り装置を有するようにすることにより、検知手段による検知結果の信号処理時間等を確保して次の仕分け部での仕分け処理を具体的に実現でき、高速のい草の色選別を実現させ得る。
【００４９】
また、送り装置はい草を送り操作する操作子を含み、その操作子が送り移動経路を含むループ状閉路動作を行なうように駆動させることにより、その間の検知手段による１本づつのい草の高速検知処理を確実に行なわせ、かつ、選別装置の高速運転を可能とさせる。
【００５０】
また、送り手段は、送り装置による１本づつのい草を送る際に、検知手段による検知後仕分け処理前の第１のい草を仕分け部に送る動作と、第１のい草の次に投入されて保持部に保持された第２のい草を係止手段による係止工程に送る動作と、を同時に行わせる同時送り機構を備えた構成であるから、送り工程での停止、操作子のループ状閉路動作構成、並びにい草の高速選別構成を具体的に実現できるとともに、送り装置の構成を簡単にし、低コスト化に資する。
【００５１】
また、同時送り機構は、前記操作子を、い草の送り方向に対して離隔した位置に固定して設けて構成したので、同時送り構成を実現し、かつ、同時送り機構の簡単な構成を実現し得る。
【００５２】
また、投入されたい草が保持部の長手方向所定位置に正しく投入されているか否かを検出する長手方向位置検出手段を有するから、い草の色選別を行ないつつその長さについての規格外品などの選別を行なうとともに、保持部でのい草の詰まり等を未然に防止して全体的な装置の安定稼働を実現させ得る。
【００５３】
また、仕分け部は、検出されたい草が不良色の場合に良色い草送り経路と異なる収束経路に切り替える経路切替装置を含む構成であるから、色の検知後の工程を自動化できるとともに、高速選別機能を実現し得る。
【００５４】
また、保持手段は、投入されたい草をその長手方向を横方向として保持するから、保持後の送り工程でい草を自由落下状にして送り動作させることができ、送り装置構成を簡略化し得るとともに、その送り動作を円滑に行なえる。
【００５５】
また、投入されたい草が所要の粒径範囲であるかどうかを検出する粒径検出手段が設けられた構成であるから、い草の色選別と同時に、その粒径についても規格品かどうかの選別を行なえ、１本のい草の色、粒径ともに適正ない草を選別し得る。
【００５６】
また、本発明の良・不良色い草の選別方法によれば、長手方向を横方向として保持するい草の保持部へ向けて１本づつのい草を連続して投入させ、保持部に保持されるい草を下方向に平行移動状に１本づつ引き下ろし送りさせながらそのい草の平行移動範囲に検知点を設定した光学検知手段によりそのい草が良色のい草かいなかを検知させ、光学検知手段による検知結果に基づいて良または不良色い草の落下経路を変更させつつ個々のい草の色による選別を行なう構成であるから、従来、手作業にのみ頼らざるを得なかった１本ごとのい草の色の選別作業を高速、かつ高精度で確実に行なうことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の良・不良色い草の選別装置の概念構成図である。
【図２】  本発明の実施形態の良・不良色い草の選別装置の正面図である。
【図３】  図２の選別装置の一部省略拡大正面図である。
【図４】  図２のＡ−Ａ線断面説明図である。
【図５】  図２の色識別センサと案内板部分の一部省略拡大断面説明図である。
【図６】  実施形態の経路切替装置の図２上左方向から見た一部省略拡大側面説明図である。
【図７】  図２のＢ−Ｂ線断面説明図である。
【図８】  図２の選別装置の要部の縦断面拡大作用説明図である。
【図９】  図２の選別装置の要部の縦断面拡大作用説明図である。
【図１０】  図２上左方向から見た選別装置の長手方向位置検出装置の概略構成説明図である。
【図１１】  図１０の長手方向位置検出装置の作用説明図である。
【図１２】  図２の実施形態の良・不良色い草の選別装置の電気的な接続構成のブロック図である。
【符号の説明】
１  い草選別装置
１０  い草投入部
１２  い草投入装置
２０  保持部
２１  い道枠
３０  送り手段
３１  送り装置
３８  同時送り機構
４０  検知手段
５０  仕分け部
５２  経路切替装置
６０  い草収容部
７０  長手方向位置検出装置
８０  い道枠開閉機構
９０  案内手段
９５  案内板
９７  案内杆
１０１  挟み保持部
１１０  付勢機構
１２０  連動機構
１４０  粒径検出センサ
２００  制御部
３２６  操作子
Ｈ  保持空隙
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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