(57)【要約】【課題】簡単な構成でありながら、色彩選別機の選別設備の異常検査を確実に行うことができる色彩選別機及び色彩選別機の運転制御方法が望まれていた。【解決手段】本発明に係る色彩選別機は、被選別物を送り出すフィーダと、フィーダに被選別物を供給する供給筒と、フィーダより送り出された被選別物を流下させるシュートと、シュートの下端部に設けた判別センサと、空気を噴射して不良品を選別する空気噴射口と弁が設けられた空気噴射装置と、判別センサの判別結果に基づいて弁を開閉制御する弁制御手段とを備えた色彩選別機において、空気噴射装置の動作異常を検査する異常検査手段が設けられていることを特徴とする。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被選別物を送り出すフィーダと、
前記フィーダに前記被選別物を供給する供給筒と、
前記フィーダより送り出された前記被選別物を流下させるシュートと、
前記シュートの下端部に設けた判別センサと、
空気を噴射して不良品を選別する空気噴射口と弁が設けられた空気噴射装置と、
前記判別センサの判別結果に基づいて前記弁を開閉制御する弁制御手段とを備えた色彩選別機において、
空気噴射装置の動作異常を検査する異常検査手段が設けられていることを特徴とする色彩選別機。
【請求項２】
前記異常検査手段に、
振動センサまたは音センサを用いることを特徴とする請求項１に記載の色彩選別機。
【請求項３】
前記異常検査手段に、
前記判別センサから前記弁制御手段に正常な光量変化情報が送信されていることを検査する判別センサ検査手段が付加されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の色彩選別機。
【請求項４】
前記判別センサ検査手段が、
カメラと、
前記カメラの前面を遮蔽する遮蔽材を備えており、
前記遮蔽材が前記カメラの各素子を遮蔽することにより、
前記弁制御手段によって前記各素子に対応する各弁が開閉制御されるか否かを検査するものであることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載の色彩選別機。
【請求項５】
前記遮蔽材が、
前記カメラのレンズまたは前記レンズを保護するための保護材を移動清掃する清掃部材であることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれかに記載の色彩選別機。
【請求項６】
前記異常検査手段に、
前記弁制御手段から前記弁に開閉制御信号が送信されていることを検査する信号送信検査手段が付加されていることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれかに記載の色彩選別機。
【請求項７】
前記信号送信検査手段に、
磁気センサを用いることを特徴とする請求項１から請求項６のいずれかに記載の色彩選別機。
【請求項８】
前記異常検査手段が、
前記振動センサまたは前記音センサによって取得された電圧値または電流値のピーク値と、
予め記憶しておいたしきい値とを比較し、
前記ピーク値が前記しきい値以下であることを検知した場合に、
選別運転の制御を行うことを特徴とする色彩選別機の運転制御方法。
【請求項９】
前記判別センサ検査手段が、
前記判別センサの前面を遮蔽する前記遮蔽材を有しており、
前記遮蔽材によって遮蔽された際に前記判別センサによって取得された光量値が、
予め記憶しておいた前記被選別物中の良品と前記不良品とを判別するための判別領域を外れることを検出した場合に、
選別運転の制御を行うことを特徴とする色彩選別機の運転制御方法。
【請求項１０】
前記信号送信検査手段が、
前記磁気センサによって取得された電圧値または電流値のピーク値と、
予め記憶しておいたしきい値とを比較し、
前記ピーク値が前記しきい値以下であることを検知した場合に、
選別運転の制御を行うことを特徴とする色彩選別機の運転制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は色彩選別機に係り、さらに詳しくは色彩選別機の異常検査手段及びこの検査手段を用いた色彩選別機の運転制御方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、米などの穀物類の中に含まれる異色粒などの不良品を選別し、除去する色彩選別機は知られており、各種のものが開発されている。
この色彩選別機は供給筒から供給された粒状物などの被選別物をフィーダによって流量を調整しながら、シュートに均等に流下させる構造となっており、シュートの下部に設けられた照明装置から照射された光が被選別物を透過する際の透過率や光量、または反射する際の反射率や光量などを、判別センサによって検査して不良品であるか否か判別し、不良品である場合にはその下に設けられている空気噴射装置から空気を噴射して、流下中の不良品などを除去するものである。
【０００３】
これらの色彩選別機は、判別、除去をするための設備類に異常があると正確な選別ができなくなることから、これらの設備類が正常に稼働するかを定期的に検査する必要がある。
【０００４】
ここで、色彩選別機の選別設備で発生する異常としては、判別センサに用いるカメラの異常、カメラからの信号の送信異常、信号の解析異常、解析手段から空気噴射装置への噴射信号の送信異常、焼き付き等による空気噴射装置の弁の稼働異常、空気の供給異常などが挙げられる。
【０００５】
しかしながら、これらの機構において異常が検査されない場合でも、空気噴射装置が糠やごみなどによって空気の通過障害が生じ、最終的に空気噴射装置から空気が噴射されない状態になれば正確な選別ができなくなることから、最終的には、色彩選別機の稼働中に空気噴射装置の噴射口の一つ一つから不良品が通過する際実際に空気が正常に噴射されているか否かを検査することが最も重要となる。
【０００６】
従前においては、選別運転の前や合間に色彩選別機を空運転し、人手にて疑似異物を噴射口の一つ一つに対応するように判別センサに移動させながらかざして、噴射口の一つ一つから実際に空気が正常に噴射されているか否かを検査していた。
【０００７】
また近年では、特許文献１に記載の色彩選別機のように、空気系や電気系の異常を検知する色彩選別機が開発されている。
特許文献１に係る色彩選別機は、具体的には、圧縮空気供給源と空気噴射装置の圧縮空気供給口との間に気密タンクを設けて該タンク内の空気圧を検知することによって空気系の異常を検知し、電磁弁と電磁弁の制御装置とをつなぐ配線の間に電流検査回路を設けて圧縮空気供給口に設けられた電磁弁に該弁を開閉するための信号が送信されているかを検知することによって電気系の異常を検査するものである。
【０００８】
さらに、特許文献２には、スプレーポンプの噴射口から実際に空気が正常に噴射されているか否かを、スプレーポンプを稼働させながら振動センサを用いて検査する方法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２００６−１５０１７８号公報
【特許文献２】特開２００４−１１３９９５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、従前の色彩選別機を空運転し、人手にて疑似異物を噴射口の一つ一つに対応するように判別センサに移動させながらかざす検査方法は、検査に長時間を要するだけでなく、検査する者にとっても重労働の作業であり、さらに色彩選別機の稼働効率が低下してしまうという問題がある。すなわち、色彩選別機に用いられる空気噴射装置は、粒状物が流下するシュートの溝の一つ一つに対応するため、図３に示すように１ユニットだけでも噴射口が９０箇所程度設けられていることから、これら噴射口の一つ一つを検査しようとすると、検査に長時間を要し、検査する者の負担が大きくなり、稼働効率が低下してしまうのである。
【００１１】
一方、特許文献１に記載の色彩選別機は、空気系の異常検知手段として気密タンク、電気系の異常検知手段として駆動タイミング回路、トランジスタ、アンプ、良否判定回路、抵抗という、従来の色彩選別機にはなかった設備を必要とすることから、機構が複雑になるという問題がある。
【００１２】
また、特許文献１に記載の色彩選別機は、噴射口の一つ一つを検査できるものではないという問題もある。
【００１３】
さらに特許文献１に記載の色彩選別機は、これらの検査手段が正常に稼働していると判断した場合においても、色彩選別機の異常状態を完全に検査できるものではないという問題もある。
すなわち、特許文献１に記載の色彩選別機は、圧縮空気供給口に所定の圧力の圧縮空気が供給されていると検知し、電磁弁に正常な信号が送信されていると検知した場合においても、空気噴射装置の内部に詰りなどの空気の通過障害が生じている場合には、噴射口から圧縮空気が噴射されず、正常な選別が行われないことになるからである。
【００１４】
これに対し、特許文献２に記載の検査方法は、最も重要である噴射口から実際に空気が正常に噴射されているか否かを検査することができるという長所を有している。
【００１５】
しかし、特許文献２に記載の検査方法は、化粧品容器などに使用されるスプレーポンプの商品検査に用いられる方法であり、特許文献２の段落００１０に記載の通り、良品と不良品との間に認められる若干の音の違いを利用するものである。
また、係る検査方法は、特許文献２の段落００１１に記載されている通り、検査環境における僅かなノイズが検査結果に大きく影響するものであり、段落００１２には、この僅かなノイズの影響を排除するために検査した信号の低周波成分に基づいて異常か否かの判別をすることが記載されている。
【００１６】
従って、色彩選別機のような他の設備類などが併存する使用環境下においては、色彩選別機の稼働を停止しても、他の設備類から生じるノイズの影響を排除することが困難であることから、色彩選別機の異常検査に本検査方法を適用することはできないという問題がある。
【００１７】
さらに、特許文献２に記載の検査方法は、スプレーポンプを稼働させた際に、振動センサが検査した信号をフーリエ変換し、その検査信号に含まれる所定周波数以下の低周波信号成分に基づいて解析するものである。
従って、フーリエ変換を行うためのソフトウェアなどを設ける必要があり、解析機構が複雑になるという問題もある。
【００１８】
本発明は、上記した従来の問題点に鑑みてなされたものであって、空気噴射装置の噴射口の一つ一つについて、不良品が通過する際実際に空気が正常に噴射されているかを確実に、かつ、迅速に検査するとともに、数多くある噴射口のどの噴射口に異常が発生しているかについても確実に検知することができる色彩選別機及び色彩選別機の運転制御方法の提供を目的とする。
さらに、空気噴射装置以外の選別設備の異常についても合わせて検査を行うことができる色彩選別機及び色彩選別機の運転制御方法の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
上記目的を達成するために、本発明の請求項１に係る色彩選別機は、被選別物を送り出すフィーダと、フィーダに被選別物を供給する供給筒と、フィーダより送り出された被選別物を流下させるシュートと、シュートの下端部に設けた判別センサと、空気を噴射して不良品を選別する空気噴射口と弁が設けられた空気噴射装置と、判別センサの判別結果に基づいて弁を開閉制御する弁制御手段とを備えた色彩選別機において、空気噴射装置の動作異常を検査する異常検査手段が設けられている構成にしてある。
【００２０】
本発明の請求項２に係る色彩選別機は、異常検査手段に、振動センサまたは音センサを用いる構成にしてある。
【００２１】
本発明の請求項３に係る色彩選別機は、異常検査手段に、判別センサから弁制御手段に正常な光量変化情報が送信されていることを検査する判別センサ検査手段が付加されている構成にしてある。
【００２２】
本発明の請求項４に係る色彩選別機は、判別センサ検査手段が、カメラと、カメラの前面を遮蔽する遮蔽材を備えており、遮蔽材がカメラの各素子を遮蔽することにより、弁制御手段によって各素子に対応する各弁が開閉制御されるか否かを検査する構成にしてある。
【００２３】
本発明の請求項５に係る色彩選別機は、遮蔽材が、カメラのレンズまたはレンズを保護するための保護材を清掃移動する清掃部材である構成にしてある。
【００２４】
本発明の請求項６に係る色彩選別機は、異常検査手段に、弁制御手段から弁に開閉制御信号が送信されていることを検査する信号送信検査手段が付加されている構成にしてある。
【００２５】
本発明の請求項７に係る色彩選別機は、信号送信検査手段に、磁気センサを用いる構成にしてある。
【００２６】
本発明の請求項８に係る色彩選別機の運転制御方法は、異常検査手段が、振動センサまたは音センサによって取得された電圧値または電流値のピーク値と、予め記憶しておいたしきい値とを比較し、ピーク値がしきい値以下であることを検知した場合に、選別運転の制御を行う構成にしてある。
【００２７】
本発明の請求項９に係る色彩選別機の運転制御方法は、判別センサ検査手段が、判別センサの前面を遮蔽する遮蔽材を有しており、遮蔽材によって遮蔽された際に判別センサによって取得された光量値が、予め記憶しておいた被選別物中の良品と不良品とを判別するための判別領域を外れることを検出した場合に、選別運転の制御を行う構成にしてある。
【００２８】
本発明の請求項１０に係る色彩選別機の運転制御方法は、信号送信検査手段が磁気センサによって取得された電圧値または電流値のピーク値と、予め記憶しておいたしきい値とを比較し、ピーク値がしきい値以下であることを検知した場合に、選別運転の制御を行う構成にしてある。
【００２９】
（空気噴射装置）
本発明における空気噴射装置については、シュートから流下する被選別物中の不良品に対し、噴射口から空気を噴射できるものであれば特に限定されないが、高速でシュートを流下する被選別物の中から的確に不良品などを選別するためには圧縮空気を噴射できるものが好ましい。また、圧縮空気をタイミングよく噴射するためには電磁弁などの弁を用いたものであることが好ましい。但し、厳密な噴射の制御を必要としない場合には、弁などの機構を設ける必要はない。
【００３０】
（異常検査手段）
本発明における空気噴射装置の動作異常を検査する異常検査手段としては、空気噴射装置の噴射口から実際に空気が正常に噴射されているか否かを検査できる手段であれば特に限定されず、例えば、振動、音、歪、荷重、変位、磁気、位置、画像、温度センサなどの各種の検査手段を挙げることができる。
そして、これらの中でも構成が簡単であり、かつ、正確な判定ができるという点から振動センサまたは音センサを用いることが好ましい。
【００３１】
本発明の異常検査手段における信号の解析方法も特に限定されず、例えば、検査された信号の波形が正常時の波形と一致しない場合に異常と判定する方法や所定の音量（デシベル）以上の音量を検査した場合に異常と判定する方法などを挙げることができる。
そして、複雑な解析機構とならず、また判定が容易であるという点から、異常検査手段が振動センサまたは音センサによって取得された電圧値または電流値のピーク値と、予め記憶しておいたしきい値とを比較し、ピーク値がしきい値以下であることを検査した場合に、異常と判定する方法を採用することが好ましい。
【００３２】
本発明の異常検査手段の設置位置についても、異常検査手段が異常か否かを判定するために必要な信号を検査することができる位置であれば特に限定されないが、被選別物を送り出すためにフィーダに取り付けられている電磁石による振動やシュートを被選別物が流下する際の振動などによって、検査能力が低下することが懸念される場合には、空気噴射装置の近傍に設置することが好ましく、より好ましくは空気噴射装置の支持部材に設置することが好ましい。
【００３３】
（判別センサ検査手段）
本発明の異常検査手段には、判別センサの異常を検査するための手段を設けておくこともできる。
ここで、判別センサはＣＣＤなどのカメラとカメラが検査した光量をデジタル信号に変換する機構となっており、シュートの各溝から流下する被選別物を判別するために、カメラの各素子あるいは所定の素子領域がシュートの各溝に対応するように割り当てられている機構となっている。
【００３４】
そして、カメラによって撮影された画像は、弁を開閉制御する弁制御手段によって解析処理された後、同じく弁制御手段によってシュートの各溝に対応する噴射口の弁の開閉制御が行われる。
ここで、弁制御手段はシュートの各溝に対応する噴射口の弁の開閉制御を行うために、空気噴射装置の各噴射口がカメラの各素子あるいは所定の素子領域に対応するように割り当てられている機構となっている。
【００３５】
従って、本発明の判別センサ検査手段としては、例えば、カメラレンズの前を遮蔽部材などで覆ったり、移動させたりしてカメラが捉える光量を人為的に変化させ、その際の光量変化などの情報が正常なものであるか否かを検査することなどがあげられる。
そして、判別センサが各噴射口に対応するように稼働しているのか否かを検査することができるという点から、カメラの各素子あるいは所定の素子領域ごとに捉える光量を人為的に変化させ、その際の光量変化などの情報が正常なものであるか否かを検査することが好ましい。
【００３６】
ここで、カメラの前面には被選別物がシュートから流下する際に発生する粉じんなどからレンズを保護するために、通常、ガラスや透明のプラスチック板などの保護材が設置されている。そして、これら保護材にも粉じんなどが付着することから、色彩選別機においては、選別運転の前や合間にワイパなどの清掃材によって保護材の清掃が行われることが多い。
そこで、この清掃材を本発明の判別センサ検査手段における遮蔽部材としても利用し、清掃材が清掃のために保護材を移動する際に生じるカメラの各素子あるいは所定の素子領域の光量変化などの信号を弁制御手段が認識している否かを検査すれば、保護材の清掃をしながら判別センサの異常も検査することができる。
【００３７】
なお、判別センサには、被選別物の色を判別する判別センサ以外に、被選別物中の草の実や種やガラスや石などの材質を判別する判別センサなど各種の判別センサが存在するが、本発明の色彩選別機に使用される判別センサとしては、種類や数量には特に限定されず、必要に応じて複数種の判別センサを複数個用いることもできるし、色を判別する判別センサまたは材質を判別する判別センサなど一種類の判別センサのみを一つだけを用いることもできる。
【００３８】
本発明の判別センサ検査手段における情報の解析方法については特に限定されず、たとえば、遮蔽材によって遮蔽された際に判別センサによって取得された光量値が、予め記憶しておいた正常な状態の判別センサが遮蔽材によって遮蔽された際に送信する光量値を超えることを検知した場合に、異常と判定する方法などが挙げられる。
そして、複雑な解析機構とならず、判定が容易であるという点から、遮蔽材によって遮蔽された際に判別センサによって取得された光量値が、予め記憶しておいた被選別物中の良品と不良品とを判別するための判別領域を外れることを検出した場合に、異常と判定する方法を採用することが好ましい。
【００３９】
また、かかる解析方法は、良品と不良品とを選別するための判別領域が弁制御手段に正常に記憶され判別されているか否かも同時に検査することができるという利点も有している。
【００４０】
ここで、この場合における判別領域とは以下のことである。
上記の通り、色彩選別機などの選別装置で使用される判別センサとしては、被選別物の色を判別するセンサ以外に、被選別物中の草の実や種やガラスや石などの材質を判別するセンサなどがある。
これら各種の判別センサは、不良品と判別するためのしきい値もセンサごとに自ずと異なることになることから、場合によっては、特定のしきい値以下の場合に不良品と判別するセンサと特定のしきい値以上の場合に不良品と判別するセンサが併用される場合がある。
従って、上記の場合における判別領域とは、判別センサにこれら複数種のセンサを併用した場合においても、各センサのしきい値に基づいた判別が行われることを意味するものである。
【００４１】
（信号送信検査手段）
本発明の異常検査手段には、弁を開閉制御する弁制御手段から弁に開閉制御信号が送信されていることを検査する信号送信検査手段を設けることもできる。
【００４２】
ここで、信号送信検査手段としては、弁を開閉するための制御信号すなわち電圧または電流が正常に流れていることを検査できる手段であれば特に限定されず、例えばフューズ、ブレーカ、サーキットプロテクタ、サーマルリレー、検電器などの手段を挙げることができる。
そして、構成が簡単であるという点から電磁誘導やホール効果を利用した磁気センサを用いることが好ましく、その中でも直流から高周波の交流まで検査できるという点からホール素子センサを用いることが好ましい。すなわち、弁制御手段と弁をつなぐ配線の電流が流れる方向に対して垂直方向に磁界を加えておくことによって、配線に電流が流れたときに電流方向と磁界方向の両方向に対して垂直な方向に電圧または電流を生じさせるのである。
【００４３】
また、上記信号送信検査手段によって検査された信号の解析方法としても特に限定されず、例えば解析用のソフトウェアや電気回路などの手段を挙げることができる。
そして、複雑な解析機構とならず、また判定が容易であるという点から、ホール素子センサによって取得された電圧値または電流値のピーク値と、予め記憶しておいたしきい値とを比較し、ピーク値がしきい値以下であることを検査した場合に、異常と判定する方法を採用することが好ましい。
【００４４】
（運転制御手段）
本発明に係る色彩選別機には、上記異常検査手段が異常を検知した場合に選別運転の制御を行う運転制御手段を設けておくこともできる。
ここで、選別運転の具体的な制御方法としては特に限定されず、異常を検知した噴射口の位置をモニタ画面に表示するものでもよいし、すべての可動部材を非常停止する電源のシャットダウン制御でもよいし、非常ランプを点灯させる制御でもよいし、フィーダの振動を停止するなどの被選別物の供給を停止する制御でもよく、また、これらを組み合わせた制御でもよい。
【発明の効果】
【００４５】
本発明の請求項１に係る色彩選別機によれば、空気噴射装置の動作異常を検査する異常検査手段が設けられているので、色彩選別機の発生する異常のなかでも最も重要である噴射口から実際に空気が正常に噴射されているか否かを検査することができる。
【００４６】
本発明の請求項２に係る色彩選別機によれば、異常検査手段に振動センサまたは音センサを用いているので、簡単な構成を有しつつ、噴射口から実際に空気が正常に噴射されているか否かを確実に検査することができる。
【００４７】
本発明の請求項３に係る色彩選別機によれば、異常検査手段に、判別センサから弁制御手段に正常な光量変化情報が送信されていることを検査する判別センサ検査手段が付加されているので、判別センサによって被選別物が正常に認識されているか否かについても検査することができる。
【００４８】
本発明の請求項４に係る色彩選別機によれば、判別センサ検査手段が、カメラと、カメラの前面を遮蔽する遮蔽材を備えており、遮蔽材がカメラの各素子を移動したら遮蔽することにより、弁制御手段によって各素子に対応する各弁が開閉制御されるか否かを検査するものであるので、空気噴射装置の噴射口の一つ一つに対応するように判別センサが稼働しているか否かを確実に、かつ、迅速に検査するとともに、数多くある噴射口のどの噴射口に異常が発生しているかについても確実に検知することができる。
【００４９】
本発明の請求項５に係る色彩選別機によれば、遮蔽材が、カメラのレンズまたはレンズを保護するための保護材を清掃する清掃部材であるので、保護材の清掃をしながら判別センサの異常も検査することができる。
また、判別センサ検査手段が異常検査手段に付加されているので、保護材の清掃をしながら噴射口から実際に空気が正常に噴射されているか否かの異常も検査することができる。
【００５０】
本発明の請求項６に係る色彩選別機によれば、異常検査手段に、弁制御手段から弁に開閉制御信号が送信されていることを検査する信号送信検査手段が付加されているので、弁が開閉制御されているか否かについても検査することができる。
また、信号送信検査手段を異常検査手段に付加するとともに、請求項４に記載の判別センサ検査手段および請求項５に記載の清掃部材を異常検査手段に付加することで、保護材の清掃をしながら弁が開閉制御されているか否かの異常も検査することができる。
【００５１】
本発明の請求項７に係る色彩選別機によれば、信号送信検査手段に、磁気センサを用いているので、簡単な構成を有しつつ、弁が開閉制御されているか否かを検査することができる。
【００５２】
本発明の請求項８に係る色彩選別機の運転制御方法によれば、異常検査手段が、振動センサまたは音センサによって取得された電圧値または電流値のピーク値と、予め記憶しておいたしきい値とを比較し、ピーク値がしきい値以下であることを検知した場合に選別運転の制御を行うように構成されているので、簡単な構成を有しつつ、噴射口から実際に空気が正常に噴射されているか否かを確実に検知して、運転を行うことができる。
【００５３】
本発明の請求項９に係る色彩選別機の運転制御方法によれば、判別センサ検査手段が、判別センサの前面を遮蔽する遮蔽材を有しており、遮蔽材によって遮蔽された際に判別センサによって取得された光量値が、予め記憶しておいた被選別物中の良品と不良品とを判別するための判別領域を外れることを検出した場合に、選別運転の制御を行うように構成されているので、簡単な構成を有しつつ、判別センサによって被選別物が正常に認識されているか否かを確実に検知して運転を行うことができる。
また、弁制御手段に良品と不良品とを選別するための判別領域が正常に記憶されているか否かも同時に検査することができる。
【００５４】
本発明の請求項１０に係る色彩選別機の運転制御方法によれば、信号送信検査手段が、磁気センサによって取得された電圧値または電流値のピーク値と、予め記憶しておいたしきい値とを比較し、ピーク値がしきい値以下であることを検知した場合に、運転制御手段が選別運転の制御を行うように構成されているので、簡単な構成を有しつつ、弁制御手段から弁に開閉制御信号が送信されているか否かを確実に検知して、運転を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】本発明の色彩選別機の側面図である。
【図２】本発明の色彩選別機の選別機構を示す模式図である。
【図３】本発明の色彩選別機に用いられる空気噴射装置を正面から見た状態を示す模式図である。
【図４】ホール素子センサの概要を示す模式図である。
【図５】本発明の色彩選別機に用いられるホール素子センサを示す模式図である。
【図６】本発明の異常検査手段の検査フロー図である。
【図７】本発明の色彩選別機の検査結果を示すモニタ画面の模式図である。
【図８】本発明の判別センサ検査手段の検査フロー図である。
【図９】本発明の信号送信検査手段の検査フロー図である。
【発明を実施するための形態】
【００５６】
本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。尚、以下に述べる実施形態は本発明を具体化した一例に過ぎず、本発明の技術的範囲を限定するものでない。
【００５７】
図１は本発明の色彩選別機の側面図、図２は本発明の色彩選別機の選別機構部分を示す模式図である。
【００５８】
図１及び図２に示すように、本発明に係る色彩選別機１は、供給筒２、フィーダ３、シュート４、色判別センサ５ａ、異物判別センサ５ｂ、対物用照明６、バックグラウンド用照明７、バックグラウンド８、保護材９、清掃部材１０、空気噴射装置１１、分離ホッパ１２、良品口１３、不良品口１４、異常検査手段１５、判別センサ検査手段１６、信号送信検査手段１７、運転制御手段１８、電磁弁制御手段１９などから構成されている。
【００５９】
空気噴射装置１１の正面には圧縮空気噴射口２０が設けられており、背面には圧縮空気を空気噴射装置１１に供給するための圧縮空気供給管２１が接続されている。圧縮空気噴射口２０の背面には空気噴射装置１１内に供給された圧縮空気を圧縮空気噴射口２０から噴射させるための電磁弁２２が設けられている。
空気噴射装置１１は支持部材２３によって固定されており、支持部材２３には振動センサ２４が設置されている
【００６０】
ここで、図３は本発明の色彩選別機に用いられる空気噴射装置を正面から見た状態を示す模式図である。図３に示すように、空気噴射装置１１は１ユニットに圧縮空気噴射口２０が９０個設けられており、空気噴射装置１１の支持部材２３には振動センサ２４が設置されている。
【００６１】
異常検査手段１５は図２に示すように、運転制御手段１８、振動センサ２４、増幅器２５、Ａ／Ｄ変換器２６を主要部品として構成されている。
【００６２】
判別センサ検査手段１６は図２に示すように、色判別センサ５ａ、異物判別センサ５ｂ、保護材９、清掃部材１０、電磁弁制御手段１９を主要部品として構成されている。
【００６３】
ここで、図２に示すように色彩選別機１の背面側には中央に色判別センサ５ａが１つ設置されており、中央の色判別センサ５ａを挟むように異物判別センサ５ｂが２つ設置されている。なお、色彩選別機の正面側には色判別センサ５ａが１つ設置されている。
【００６４】
判別センサ５のレンズ２７の前はガラス製の保護材９で保護されており、保護材９には表面を清掃移動するための清掃部材１０が設置されている。
【００６５】
電磁弁制御手段１９は、２値化コンバータ２８、バッファ２９、処理手段３０を主要部品として構成されている。また、バッファ２９は運転制御手段１８に接続されており、処理手段３０はドライブ基板３１を通じて電磁弁２２に接続されている。
【００６６】
信号送信検査手段１７はＡ／Ｄ変換器２６、ホール素子センサ３２を主要部品として構成されている。ここで、図４はホール素子センサの概要を示す模式図であり、図５は本発明の色彩選別機に用いられるホール素子センサを示す模式図である。
図４及び図５に示すように、ホール素子センサ３２は電磁弁制御手段１９と電磁弁２２をつなぐ配線３３に電流が流れる方向に対して垂直方向に磁界が加えられるように設置されている。そして、ホール素子センサ３２はＡ／Ｄ変換器２６を通じて、配線３４によって運転制御手段１８に接続されている。
【００６７】
以下に、本実施の形態における色彩選別機１の基本作動を説明する。
まず、ホッパー（図示せず）の下端に設けられた供給筒２からフィーダ３に供給された被選別物３５は、フィーダ３によって流量が調整され、整然とした送り出しによってシュート４に流下される。
【００６８】
次に、シュート４を加速しながら流下した被選別物３５は、対物用照明６によって光を照射され、被選別物３５を透過または反射した光は色判別センサ５ａおよび異物判別センサ５ｂによって読み取られる。
【００６９】
ここで、色判別センサ５ａ及び異物判別センサ５ｂにおいては、予めバックグラウンド用照明７によってバックグラウンド８を照射した際の光の透過率、反射率、光量などを基準に、被選別物３５の光の透過率、反射率、光量などが一定の範囲内にある場合には、良品３５ａと判別して分離ホッパ１２内の良品口１３に流下させる。
一方、被選別物３５の光の透過率、反射率、光量などが一定の範囲外にある場合には、不良品３５ｂと判別して空気噴射装置１１から空気を噴射して分離ホッパ１２内の不良品口１４に流下させる。
【００７０】
次に、本実施の形態における異常検査手段１６の作動を説明する。
選別運転の前や合間に、運転制御手段１８によって噴射口の一つ一つに対応するように清掃部材１０を移動させて、色判別センサ５ａ、異物判別センサ５ｂの各素子（図示せず）が捉える光量を人為的に変化させる。
【００７１】
この際、電磁弁制御手段１９内の２値化コンバータ２８は、色判別センサ５ａ、異物判別センサ５ｂの各素子が検知した光量値と予め記憶しておいた被選別物中の良品と不良品とを選別するための判別領域とを比較し、不良品３５ｂが流下したと判断する。
そして、処理手段３０において色判別センサ５ａ及び異物判別センサ５ｂの判断結果が集約され、いずれか一つの判別センサが不良品３５ｂが流下したと判断した場合には、処理手段３０からドライブ基板３１に光量が変化した素子に対応する圧縮空気噴射口２０の弁の開放信号が送信される。
その後、ドライブ基板３１において電磁弁２２を開閉するために必要な電圧に調整され、電磁弁２２に所定の電圧が送られ、圧縮空気噴射口２０から圧縮空気が噴射される。
【００７２】
ここで、圧縮空気が噴射される際、空気噴射装置１１から発生する振動は、振動センサ２４によって計測され、増幅器２５によって増幅され、Ａ／Ｄ変換器２６によってデジタル信号に変換され、運転制御手段１８において解析される。
【００７３】
この際、空気噴射装置１１の内部や圧縮空気噴射口２０において、圧縮空気の通過障害が生じている場合には、空気噴射装置１１から発生する振動に変化が生じ、電圧値または電流値のピーク値が低くなる。
従って、運転制御手段１８においては、取得された電圧値または電流値のピーク値と、予め記憶しておいたしきい値とを比較し、ピーク値がしきい値以下であることを検知した場合に異常と判定する。
【００７４】
そして、運転制御手段１８が異常と判定した場合には、運転制御手段１８がモニタ画面への表示やフィーダの振動を停止するなどの選別運転の制御を行う。
【００７５】
図６は本発明の異常検査手段の検査フロー図であり、上記の運転制御手段１８において行う判定の流れをより詳しく図示したものである。
まず、図６のステップ１において空気噴射装置１１の圧縮空気噴射口２０の中から検査を行う圧縮空気噴射口２０を設定する。
次に、ステップ２において清掃部材１０を移動させることによって、検査を行う圧縮空気噴射口２０に対応する色判別センサ５ａ、異物判別センサ５ｂの素子の光量を人為的に変化させ、検査を行う圧縮空気噴射口２０から圧縮空気を噴射させる。
次に、ステップ３において振動センサ２４が計測する電圧値または電流値のピーク値（デジタル信号）の安定待ちを行う。
次に、ステップ４において安定した電圧値または電流値のピーク値（デジタル信号）を取得する。
次に、ステップ５において圧縮空気噴射口２０からの圧縮空気の噴射を停止させる。
次に、ステップ６においてステップ４で取得した電圧値または電流値のピーク値（デジタル信号）としきい値の比較を行い、電圧値または電流値のピーク値（デジタル信号）がしきい値以下の場合は異常であると判定する。
次に、ステップ７においてステップ６が終了したことによって、全ての圧縮空気噴射口２０の検査が終了したか否かをチェックし、検査が終了している場合にはステップ８に進み、そうでない場合にはステップ９に進み隣の圧縮空気噴射口２０の検査を行う。
最後に、ステップ８において異常と判定された圧縮空気噴射口２０について、圧縮空気噴射口２０からの噴射異常である旨をモニタ画面３６に表示する。
【００７６】
図７は本発明の色彩選別機の検査結果を示すモニタ画面の模式図である。本実施の形態の空気噴射装置１１は１ユニットに圧縮空気噴射口２０が９０個あることから、噴射異常と判定された圧縮空気噴射口２０についてはモニタ画面３６中のそれぞれの噴射口表示３７が黄色などに変色することになる。
【００７７】
次に、本実施の形態における判別センサ検査手段１７の作動を説明する。
選別運転の前や合間に、運転制御手段１８によって清掃部材１０を移動させて、色判別センサ５ａ、異物判別センサ５ｂの各素子が捉える光量を人為的に変化させる。
【００７８】
そして、２値化コンバータ２８において、色判別センサ５ａ、異物判別センサ５ｂの各素子が検知した光量値と予め記憶しておいた被選別物中の良品と不良品とを選別するための判別領域とを比較し、検知した光量値が判別領域を外れることを検知した場合に圧縮空気噴射口２０に対応する素子が異常であると判定する。
なお、この２値化コンバータ２８における判定においては、２値化コンバータ２８を複数用いたダブルチェックを行うことによって、より信頼性を向上させることもできる。
【００７９】
異常と判定された圧縮空気噴射口２０に対応する素子の情報はバッファ２９に蓄積され、色判別センサ５ａ、異物判別センサ５ｂの全ての素子の検査が終了した後、バッファ２９から運転制御手段１８に蓄積された情報が送信される。
【００８０】
運転制御手段１８においては、送信された情報に基づき、モニタ画面への表示やフィーダの振動を停止するなどの選別運転の制御を行う。
【００８１】
図８は本発明の判別センサ検査手段の検査フロー図であり、上記の電磁弁制御手段１９において行う判定の流れをより詳しく図示したものである。
まず、図８のステップ１において電磁弁制御手段１９内のバッファ２９をクリアにし、前回の検査結果の消去を行う。
次に、ステップ２において清掃部材１０を色彩選別機１の正面から見て左から右に移動させることによって、色判別センサ５ａの各素子が捉える光量を人為的に変化させる。
次に、ステップ３において色判別センサ５ａの各素子の光量を測定する。
次に、ステップ４において２値化コンバータ２８がステップ３で取得した各素子の光量としきい値の比較を行い、各素子の光量がしきい値以下の場合は圧縮空気噴射口２０に対応する素子が異常であると判定する。
次に、ステップ５において清掃部材１０の移動を停止する。
次に、ステップ６において検査結果をバッファ２９に蓄積する。
次に、ステップ７においてバッファ２９に蓄積された検査結果をバッファ２９から運転制御手段１８に送信する。
次に、ステップ８においてバッファ２９をクリアにし、ステップ２〜７において蓄積された検査結果の消去を行う。
次に、ステップ９において清掃部材１０を色彩選別機１の正面から見て右から左に移動させることによって、異物判別センサ５ｂの各素子が捉える光量を人為的に変化させる。
次に、ステップ１０において異物判別センサ５ｂの各素子の光量を測定する。
次に、ステップ１１において２値化コンバータ２８がステップ１０で取得した各素子の光量としきい値の比較を行い、各素子の光量がしきい値以上の場合は圧縮空気噴射口２０に対応する素子が異常であると判定する。
次に、ステップ１２において清掃部材１０の移動を停止する。
次に、ステップ１３において検査結果をバッファ２９に蓄積する。
次に、ステップ１４においてバッファ２９に蓄積された検査結果をバッファ２９から運転制御手段１８に送信する。
最後に、ステップ１５において、運転制御手段１８が受信したステップ４およびステップ１１の検査結果に基づいて、その素子に対応する圧縮空気噴射口２０の色判別センサ５ａまたは異物判別センサ５ｂの異常である旨をモニタ画面３６に表示する。
【００８２】
具体的には、図７のモニタ画面３６中のそれぞれの噴射口表示３７が、色判別センサ５ａ異常と判定された圧縮空気噴射口２０については緑色などに、異物判別センサ５ｂ異常と判定された圧縮空気噴射口２０については青色などに変色することになる。
【００８３】
なお、本実施の形態においては、選別運転の前や合間に判別センサ検査手段１７の作動を行っているが、必要に応じて選別運転中においても作動させることもできる。
【００８４】
最後に、本実施の形態における信号送信検査手段１７の作動を説明する。
上記した通り、電磁弁制御手段１９から電磁弁２２に弁の開閉信号が送信されると、ホール素子センサ３２は、電流方向と磁界方向の両方向に対して垂直な方向に電圧または電流を生じさせる
【００８５】
ホール素子センサ３２から生じた電圧または電流は、Ａ／Ｄ変換器２６によってデジタル信号に変換され、配線３４によって運転制御手段１８に送られる。
【００８６】
この際、電磁弁制御手段１９から電磁弁２２に送信される弁の開閉信号に送信異常が生じている場合には、ホール素子センサ２８から生じる電圧値または電流値のピーク値が低くなる。
従って、運転制御手段１８においては、ホール素子センサ２８から生じる電圧値または電流値のピーク値と、予め記憶しておいたしきい値とを比較し、ピーク値がしきい値以下であることを検知した場合に異常と判定する。
【００８７】
そして、運転制御手段１８が異常と判定した場合には、運転制御手段１８がモニタ画面への表示やフィーダの振動を停止するなどの選別運転の制御を行う。
【００８８】
図９は本発明の信号送信検査手段の検査フロー図であり、上記の運転制御手段１８において行う判定の流れをより詳しく図示したものである。
まず、図９のステップ１において空気噴射装置１１の圧縮空気噴射口２０の中から検査を行う圧縮空気噴射口２０を設定する。
次に、ステップ２において清掃部材１０を移動させることによって、検査を行う圧縮空気噴射口２０に対応する色判別センサ５ａ、異物判別センサ５ｂの素子の光量を人為的に変化させ、検査を行う圧縮空気噴射口２０から圧縮空気を噴射させる。すなわち電磁弁制御手段１９からドライブ基板３２を介して電磁弁２２に必要な電圧を送電させる。
次に、ステップ３においてホール素子センサ２８が計測する電圧値または電流値のピーク値（デジタル信号）の安定待ちを行う。
次に、ステップ４において安定した電圧値または電流値のピーク値（デジタル信号）を取得する。
次に、ステップ５において圧縮空気噴射口２０からの圧縮空気の噴射を停止させる。すなわち電磁弁制御手段１９から電磁弁２２への電圧の送電を停止させる。
次に、ステップ６においてステップ４で取得した電圧値または電流値のピーク値（デジタル信号）としきい値の比較を行い、電圧値または電流値のピーク値（デジタル信号）がしきい値以下の場合は異常であると判定する。
次に、ステップ７においてステップ６が終了したことによって、全ての圧縮空気噴射口２０の検査が終了したか否かをチェックし、検査が終了している場合にはステップ８に進み、そうでない場合にはステップ９に進み隣の圧縮空気噴射口２０の検査を行う。
最後に、ステップ８において異常と判定された圧縮空気噴射口２０について、電磁弁制御手段１９から電磁弁２２への制御信号の送信異常である旨をモニタ画面３６に表示する。
【００８９】
具体的には、信号送信異常と判定された圧縮空気噴射口２０については、図７のモニタ画面３６中のそれぞれの噴射口表示３７が赤色などに変色することになる。
【産業上の利用可能性】
【００９０】
本発明は、穀物やプラスチックや薬などの粒状物に含まれる異色粒などの不良品を選別して除去する色彩選別機の選別設備の異常検査に用いることができる。
【符号の説明】
【００９１】
１    色彩選別機
２    供給筒
３    フィーダ
４    シュート
５    判別センサ
６    対物用照明
７    バックグラウンド用照明
８    バックグラウンド
９    保護材
１０  清掃部材
１１  空気噴射装置
１２  分離ホッパ
１３  良品口
１４  不良品口
１５  異常検査手段
１６  判別センサ検査手段
１７  信号送信検査手段
１８  運転制御手段
１９  電磁弁制御手段
２０  圧縮空気噴射口
２１  圧縮空気供給管
２２  電磁弁
２３  支持部材
２４  振動センサ
【図１】
2011047692.tif 000003
【図２】
2011047692.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
2011047692.tif 000008
【図７】
2011047692.tif 000009
【図８】
2011047692.tif 000010
【図９】
2011047692.tif 000011