(57)【要約】【課題】大豆調製出荷施設において差別化のため着色粒除去する色彩選別機を介在して搬送経路が長くなることに起因して発生する搬送中での破砕粒を未然に除去しようとする。【解決手段】大豆穀物のうちから扁平粒や砕粒を分離除去するベルト選別機７、整粒を大小粒に選別する粒径選別機３０を経て出荷計量機５０にて計量袋詰めして出荷する大豆調整施設において、上記粒径選別機３０に接続する粒径別タンク３３と出荷計量機５０との間に色彩選別機３７を配設すると共に、この色彩選別機３７から補助選別手段４７を介して上記出荷計量機５０に接続し、搬送中破砕された砕粒を整粒と区別する。【選択図】　　　　　　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
大豆穀物のうちから扁平粒や砕粒を分離除去するベルト選別機、整粒を大小粒に選別する粒径選別機を経て出荷計量機にて計量袋詰めして出荷する大豆調整施設において、上記粒径選別機に接続する粒径別タンクと出荷計量機との間に色彩選別機を配設すると共に、この色彩選別機から補助選別手段を介して上記出荷計量機に接続してなる大豆調製出荷施設。
【請求項２】
大豆穀物のうちから扁平粒や砕粒を分離除去するベルト選別機、整粒を大小粒に選別する粒径選別機を経て出荷計量機にて計量袋詰めして出荷する大豆調整施設において、上記粒径選別機に接続する粒径別タンクと出荷計量機との間に色彩選別機を配設すると共に、この色彩選別機からの整粒を受ける出荷タンク内に補助選別手段を設けてなる大豆調製出荷施設。
【請求項３】
補助選別手段は斜設せるベルトコンベア形態の選別ベルトとし、傾斜下位側に流下する整粒と傾斜上位に送られる砕粒とに分離選別する請求項１，又は２に記載の大豆調整出荷施設。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、大豆穀物の屑粒選別、大小径の選別等を行って計量出荷する大豆調製出荷施設に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、適宜に乾燥処理した大豆は、比重選別機による夾雑物・未熟粒除去、ベルト選別機による扁平粒・砕粒除去を行い、適宜に粒径選別によって大小粒に区分して出荷されている。ところが、近年では、差別化のため、さらに着色粒除去を目的として色彩選別機を介在して計量出荷する構成がある（例えば特開平１０−３２３６３０号公報）。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記の形態では、色彩選別機を通過すべく搬送行程が長くなるため、大豆が割れて砕粒の発生がみられる。砕粒の増加は等級低下の要因となって着色粒を除去してもなお生産者側にとっては不利となっている。特に天候にも恵まれ所謂豊作粒では、表皮が剥がれ易く割れ易い傾向にあるため、却って等級低下が著しい。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明は次のような技術的手段を講じた。
即ち、請求項１に記載の発明は、大豆穀物のうちから扁平粒や砕粒を分離除去するベルト選別機７、整粒を大小粒に選別する粒径選別機３０を経て出荷計量機５０にて計量袋詰めして出荷する大豆調整施設において、上記粒径選別機３０に接続する粒径別タンク３３と出荷計量機５０との間に色彩選別機３７を配設すると共に、この色彩選別機３７から補助選別手段４７を介して上記出荷計量機５０に接続してなる大豆調製出荷施設の構成とする。
【０００５】
これによって、大豆穀物はベルト選別機７にて整粒と屑，扁平粒とに選別され、このうち整粒は粒径選別機３０で粒径選別されこの粒径別にタンク３３収容される。さらに着色粒を除去すべく色彩選別機３７に供給するが、この経路途中で発生し易い砕粒は、後工程の補助選別手段４７によって外形に損傷等のない完全整粒と選別され、この破砕粒の除去された整粒が出荷タンク４０部に供給される。補助選別手段４７を構成すると、色彩選別機３７の介在によって搬送経路を長くすることに伴って大豆の破砕粒を除去でき、最終の品位を損なわないものとなる。
【０００６】
また、請求項２に記載の発明は、大豆穀物のうちから扁平粒や砕粒を分離除去するベルト選別機７、整粒を大小粒に選別する粒径選別機３０を経て出荷計量機５０にて計量袋詰めして出荷する大豆調整施設において、上記粒径選別機３０に接続する粒径別タンク３３と出荷計量機５０との間に色彩選別機３７を配設すると共に、この色彩選別機３７からの整粒を受ける出荷タンク４０内に補助選別手段４７を設けてなる大豆調製出荷施設の構成とする。
【０００７】
従って、補助選別手段４７が出荷タンク４０内にあるから、構成をコンパクト化する。
請求項３に記載の発明は、補助選別手段４７は斜設せるベルトコンベア形態の選別ベルトとし、傾斜下位側に流下する整粒と傾斜上位に送られる砕粒とに分離選別する構成とする。もって、選別ベルト４６を傾斜させて駆動する比較的簡単な構成で分離選別をなし得る。
【０００８】
【発明の効果】
よって、請求項１に係る発明は、補助選別手段４７を構成するため、色彩選別機３７の介在によって搬送経路が長くなるに伴って大豆の破砕粒を発生するが、これを除去でき、最終の品位を損なわないものとなる。
【０００９】
また、請求項２に係る発明は、補助選別手段４７が出荷タンク４０内にあるから、構成をコンパクト化することができる。
請求項３に記載の発明によると、選別ベルト４６形態とするから構成を簡単化できる。また、出荷タンク内等の小スペースにも配設できる効果がある。
【００１０】
【発明の実施の形態】
この発明の実施の一形態を図面に基づき説明する。
図１は大豆の調製施設の概要フロー図を示すもので、乾燥された大豆を適宜荷受用エレベータによって揚上搬送して比重選別機１に供給すべくなし、この比重選別機１は揺動多孔盤に下方から選別風を供給する構成で、屑粒や鞘等の夾雑物を大豆から分離除去する構成である。２は該比重選別機１への供給量を所定量以上に確保する流量調整タンクである。３はリターンエレベータ、４は屑タンクで、屑エレベータ５を経由して排出収納される。
【００１１】
上記比重選別処理を受けた大豆は、エレベータ６で揚上搬送され大豆穀物を整粒と屑粒とに選別するベルト選別機７に供給される。このベルト選別機７は以下の構成である。即ち、２面傾斜させた選別ベルト８を左右の駆動ドラム９と被動ドラム１０との間に巻回して設け、左右傾斜の低位側でかつ前後傾斜の上位側隅部に大豆供給部１１を構成し、選別ベルト８を駆動し該供給部１１から大豆を供給すると、整粒はベルト８面の移動イに沿う動きは少なく前後傾斜に沿って前側に転動して主としてベルト７の前側端縁から落下しこの位置に設けた整粒ホッパ１２に回収される。また外形が完全粒形を呈しない砕粒はベルト８面の移動イに沿って左右傾斜の上位側に移動し当該上位側に設けた屑粒ホッパ１３に回収される。なお、球形を呈しない不完全粒と整粒との混合粒は混合粒ホッパ１４に回収され再選別を受ける構成である。上記構成からなる選別ベルト８は上下複数段（図例では８ａ、８ｂ、８ｃ及び８ｄの４段）に設けられ、被選別大豆は各段に分配すべく分配器１５によって分配し、案内シュート１６ａ，１６ｂ…を介して各供給部１１ａ、１１ｂ…に至り選別ベルト８ａ，８ｂ…面に供給されるよう構成している。また、これら選別ベルトの下方には再選別ベルト１７を構成している。即ち、上記選別ベルト８と同形態の再選別ベルト１７を設け、この再選別ベルト１７には、上記選別ベルト８ａ，８ｂ…の混合粒回収の混合粒ホッパ１４ａ，１４ｂ…が上段から下段に順次接続されて回収可能に設け、下段の混合粒ホッパ１４ｄの出口シュート１８は再選別ベルト１７の混合粒ホッパ１９に通じ、ベルトコンベア２０，揚穀機２１を介して再選ホッパ２２に通じている。この再選ホッパ２２からの混合粒は上記再選別ベルト１７によって再選別処理されて整粒と屑粒とに選別される構成である。そして上記再選ホッパ２２にはレベル計の形態からなる量検知手段２３を設け、再選すべき混合粒の処理量を検知できる構成である。この検知手段２３の検知結果は制御部２４に入力され、予め設定した再選別処理量を超えると、前記分配器１５からの被選別大豆の量を増減に調整できる構成としている。即ち、再選別処理量が多くなると、上段の各選別ベルト８への供給量を減少すべく、たとえば上位のホッパ２５から分配器１５へのロータリバルブ２６の繰出し量を減少側に連動し、逆に再選別処理量が減少すると、ロータリバルブの繰出し量を増加させるようロータリバルブの制御モータを変速制御するよう構成するものである。２７は選別ベルト８の整粒ホッパ１２及び再選別ベルト１７の整粒ホッパ２８にのぞませた整粒コンベアである。
【００１２】
こうして、再選別処理量の多少を検知することにより、装置全体の処理能力に余裕があるか否かを予測し、選別ベルト８への処理量を増減変更して適性処理状態に維持することができる。なお、この例では供給量を調整できる構成としたが、選別ベルト８を駆動するドラムの回転数を変更制御してもよく、また、選別ベルト８の左右傾斜角を変更可能に構成しこの角度を変更制御するよう構成してもよい。
【００１３】
また、上記制御部２４には、前記整粒ホッパ２８からのサンプル粒を受けて光学的手段にて外観品位を測定する外観品位測定装置２８ａからの当該外観品位情報を入力できる構成であり、この品位情報を評価すると共に、上記選別ベルト８を前記移動（イ）方向において傾斜角度調節する角度調節手段２９を制御すべく構成している。角度調節手段２９は、装置本体のフレームの低位側を支点として上位側を上下に制御モータ２９ａで制御する構成で、この角度調節によってベルト８面傾斜角度を上下複数段共一挙に調製制御できる構成である。上記外観品位測定装置２８ａによる一粒毎の品位情報から、屑粒、偏平粒の混入割合を算出し、所定割合以上のときには、傾斜角度を緩く制御し、逆にこれらの混入割合が多いときは急角度に制御するように構成する。このように構成することによって、従来所定角度にセットされたままで作業中の変更を行えない構成であったが、上記のように品位情報、特に屑粒、偏平粒割合を判断して選別ベルト８の傾斜角度を制御できるため、整粒ホッパ１２には屑粒や偏平粒がほとんど含まれない状況に設定され整粒歩留まりを向上できる。なお、サンプル粒は整粒ホッパ１２側から採取してもよい。
【００１４】
上記整粒コンベア２７の整粒は、粒径選別機３０に供給される。整粒コンベア２７からの整粒大豆はエレベータ３１で揚上され、粒径選別機３０に供給される。この粒径選別機３０は、例えば、異なる選別目合（スリット）を穿設した回転ドラム（図示せず）を２基設け、直列的に整粒大豆を供給することによって３段階に区分される。第１の回転ドラムには選別目合の小さいスリットを形成し第２の回転ドラムには選別目合の大きいスリットを形成して、第１，第２の回転ドラムの順に供給すると、先ず小粒が第１の回転ドラムのスリットを漏下して選別分離され、残りは第２回転ドラムに供給され、このドラムのスリットから漏下する中粒と内部に残ってドラム端から排出される大粒に区分される構成である。
【００１５】
なお、粒径選別機としては、目合の異なる傾斜網面を複数段に構成し多段選別網形態としてもよい。例えば、上段から下段に亘って順次目合いを大・中・小に設定し、上段選別網の傾斜下端から回収される大粒、中段選別網の傾斜下端から回収される中粒、下段選別網の傾斜下端から回収される小粒、及び傾斜選別網を漏下する屑粒に選別回収される構成とするものである。
【００１６】
上記の大粒、中粒、小粒に区分された大豆は夫々専用のエレベータ３２ａ，３２ｂ，３２ｃによって大粒タンク３３ａ，中粒タンク３３ｂ，小粒タンク３３ｃに供給される。これら各タンク３３ａ，３３ｂ，３３ｃには排出口にのぞませて排出ベルトコンベア３４を配設している。該コンベア３４の終端部にはエレベータ３５を設け、２基の流量調整タンク３６，３６を介して色彩選別機３７に供給しうる構成としている。該色彩選別機３７は一粒毎に光学センサの照射によって外観の品位を測定し、着色粒をエア噴射によって除去する公知の構成である。該色彩選別機３７で選別された汚粒、着色粒は屑タンク３８へ、整粒は出荷タンクエレベータ３９を介して一対の出荷タンク４０，４０に供給される構成である。
【００１７】
上記出荷タンク４０には、その上部にホッパ４５を設け、該ホッパ４５からの大豆は該ホッパ４５からタンク４０外に向けて斜設したベルトコンベア４６からなる補助選別手段４７を構成し、該ベルトコンベア４６の傾斜下位側に供給される大豆はベルトコンベア４６の斜め上方に向けての移行によって扁平粒はその摩擦係数が大きい傾向のため、ベルトコンベア４６の移行に連れて上昇側へ移行し、完全粒に近い粒はベルトコンベア４６面を滑落して低位側に転動する。もって、ベルトコンベア４６の上位側から排出する扁平粒はタンク４０外の排出シュート４８を経て取出され、下位側からの完全粒は緩衝蛇行シュート４９を経てタンク４０内に貯留される。
【００１８】
５０は出荷計量機である。
上例の作用について説明する。
適宜に乾燥処理された大豆は、先ず比重選別機に供給される。ここでは、風力と揺動選別盤の動きによって比重選別され、大豆のうち未熟の軽い粒や鞘殻等の軽い夾雑物が主に分離選別される。これら未熟粒等は別途屑タンク４に回収され、残る大豆粒はベルト選別機７に供給される。
【００１９】
供給部１０から駆動状態のベルト選別機７に大豆を供給すると、整粒はベルト７面の移動イに沿う動きは少なく前後傾斜に沿って前側に転動して主としてベルト７の前側端縁から落下しこの位置に設けた整粒ホッパ１１に回収され、外形が完全粒形を呈しない砕粒や扁平粒はベルト７面の移動イに沿って左右傾斜の上位側に移動し当該上位側に設けた屑粒ホッパ１２に回収される。なお、球形を呈しない不完全粒と整粒との混合粒は混合粒ホッパ１３に回収され再選別を受ける構成である。
【００２０】
上記のうち、整粒ホッパ１１からの整粒はエレベータ３１を経由して粒径選別機３０に供給される。ここでは、整粒を大径の大粒、中径の中粒、及び小径の小粒の３段階に区分して夫々専用のエレベータ３２ａ，３２ｂ，３２ｃによって大粒タンク３３ａ，中粒タンク３３ｂ，小粒タンク３３ｃに回収される。
【００２１】
上記大〜小粒タンク３３ａ〜３３ｃに貯留された大豆粒は、共通のベルトコンベア３４に必要に応じて排出し、その終端部からエレベータ３５、２基の流量調整タンク３６，３６を介して色彩選別機３７に供給される。この色彩選別機３７では、複数の流下通路を穀粒を整列させて流下しながら、途中の光学センサにて粒表面の着色の有無を検知し、後続のエアガンを作動して、着色粒を圏外にはじき飛ばすものである。色彩選別機３７で選別された着色粒は屑タンク３８にて機外に搬送され、出荷タンクエレベータ３９へ向けて搬送される大豆と区分される。
【００２２】
出荷タンクエレベータ３９から出荷タンク４０に供給された大豆は、補助選別手段４７のベルトコンベア４６の下端部側に供給され、ベルトコンベア４６の駆動によって丸い整粒は低位側へ流れ、混入する砕粒類はコンベア上位側へ移動して分離選別されるものである。砕粒類は、排出シュート４８から機外に排出される。一方低位に集合する完全大豆粒は、緩衝蛇行シュート４９を経由してタンク４０内に貯留される。
【００２３】
該タンク４０の大豆は必要に応じて例えば３０ｋｇ袋詰めされて出荷される。上記のように、出荷タンク４０部に補助選別手段４７を構成すると、色彩選別機３７の介在によって搬送経路を長くすることに伴って大豆の破砕粒を除去でき、最終の品位を損なわないものとなる。
【００２４】
図５及び図６は粒径選別機３０からの選別粒を仕分けて貯留する複数のタンク３３ａ，３３ｂ，３３ｃの改良構造に関するものである。これらタンクのうちタンク３３ａとタンク３３ｂとの仕切り壁５５にタンク３３ｂ側からタンク３３ａ側への移行を許容すべく上下に仕切弁５６，５７を設け、タンク３３ｂからタンク３３ａに大豆粒が移動しうる構成としている。なお、タンク３３ｂとタンク３３ｃとは連通し得ない仕切り壁構造となっている。
【００２５】
尚、粒径選別機３０からの各選別粒をタンク３３ａ，３３ｂ，３３ｃへの供給のためのエレベータ３２において、エレベータ３２ａはタンク３３ａ又はタンク３３ｂへ切替供給可能に切替弁５８を設け、同様にエレベータ３２ｂは切替弁５９を備えてタンク３２ｂと機外排出とに切替える。
【００２６】
上記のように構成すると、平年作で大粒、中粒、小粒が適当割合、例えば６：３：１の容積割合で発生すると予測される場合は、タンク３３ａを大粒用、タンク３３ｃを中粒用、タンク３３ｂを小粒用に割り当てし、比率の大なる大粒はタンク３３ａにてその容積を順次増し、小粒のタンク３３ｂにおける上昇割合よりも速く、つまり仕切弁５６，５７の両側において、タンク３３ａ側の貯留量の増加が速いため、これら仕切弁５６，５７は開くことなく大粒圧に押されて所定閉じ姿勢を維持してタンク３３ａとタンク３３ｂとは各独立的に収容可能である。なお上例では大粒比率が小粒比率よりも大のときを想定したが、これが逆転のときはタンク３３ａに中粒を供給すべく制御するとよい。先に貯留量が増加し得ると仕切弁５７，５８は大豆圧を受けて閉じ姿勢を維持しうる。
【００２７】
一方、豊作年では小粒はほとんど発生しない状況となる。例えば大・中・小粒の比率が８：２：０のような場合は、タンク３３ｂを大粒に、タンク３３ｃを中粒に割り当てる。タンク３３ｂにおいて貯留量が増して仕切弁５６位置に達すると、この仕切弁５６が開き超過分はタンク３３ａに流出し得る（図６）。貯留量が増して、仕切弁５７位置においても同様にこれが大豆圧に押されて開きタンク３３ａが連通状態となって一部の大粒はタンク３３ａ側に流出する。なお、中粒はタンク３３ｃに貯留され、僅かに排出される小粒は、エレベータ３２の一から分岐して機外排出流路６０を形成し、フレキシブルコンテナ６１に回収し得る構成としておくと良い。
【００２８】
図７，８はベルト選別機７の改良構造を示す。多段構成の選別機をユニット化しようとするもので、単一の駆動・被動ドラム９，１０に巻き掛けたベルト８、整粒ホッパや屑粒ホッパ等のホッパ１２〜１４、及びこれらを枠組するユニットフレーム６２等からなり、該ユニットフレーム６２の下端には、次段のユニットフレーム６２の上端に形成する凹部６３ａに嵌合しうる突条部６３ｂを設ける。６４は止め金具である。このように、ユニットフレーム６２の上下に接合部６３を構成して順次多段化の構成とすると、従来のように上下複数段を一体構成と比較して、容易に必要な多段構成を採用でき、また上記のようにユニットフレーム６２の接合構成とすると容易に固定できる。
【００２９】
前記色彩選別機３７は、図９のように、受入タンク６５からの大豆粒を案内シュート６６を経て発光部６７ａと受光部６７ｂとからなる検出部６７、検出結果を入力して着色の有無を判定する制御部６８、該制御部６８から着色信号を受けてこれを流路外に吹き飛ばすよう作動するエア噴出機構６９等からなる。
【００３０】
上記色彩選別機３７は、前記粒径選別機３０による選別大豆のうち、大粒及び中粒について実施される。即ち、大粒の色彩選別から中粒の色彩選別を自動切換え可能に構成している。まず色彩選別機３７からの排出整粒の行き先である出荷タンク４０を大粒側に指定する。この後、大粒が収容される大粒収容タンク３３ａからベルトコンベア３４，エレベータ３５を経由して起動状態の色彩選別機３７に供給されるが、この色彩選別機３７は大粒収容タンク３３ａの図外排出弁の作動に伴い大粒供給と判定し、色彩選別機３７の着色粒レベルの感度が「標準」かこれよりも「大」の状態かが判定され、即ち、大粒に適する「標準」か否かが判定され、以外のときは「標準」に切換えられる。ここで、感度「標準」に対して、中粒に対応させる感度「大」は、着色粒判定レベルが高く設定される状態で、整粒歩留まりは低くなる。なお、この感度は手動設定によって任意に変更できる構成とするもよく、昼夜の微妙な影響や現場の状況に対応させることができる。
【００３１】
上記設定のもとで大粒が供給されながら色彩選別処理され整粒と着色粒とに選別される。大粒収容タンク３２ａ内の量が減少し、下限センサ４１以下になってこれがＯＦＦする。この時点で終了処理に入り、タイマがセットされ所定時間Ｔ１時間、即ち下限センサ４１以下の大粒全粒がベルトコンベア３４等を経由して色彩選別機３７に供給し得る時間経過し、さらにこのタイムＴ１アップ後、残る大粒が色彩選別機３７による選別から出荷タンク４０収容までに要する時間Ｔ２を予め設定しておき、この時間Ｔ２経過をもって大粒の色彩選別処理及び出荷タンク４０への移行を全部完了するものとなる。
【００３２】
図１０のフローチャートは、自動的に大粒供給状態から中粒切換えするもので、先ず出荷先の出荷タンク４０を中粒側に切換える。着色粒レベルの感度を「大」に変更する。このような準備を終えて中粒収容タンク３３ｂからの排出が行われ、以下大粒と同様の処理が行われ、該中粒収容タンク３２ｂの下限センサ４２がＯＦＦ作動してから設定時間Ｔ３経過するとベルトコンベア３４やエレベータ３５を停止し、色彩選別機３７を停止する。
【００３３】
上記のように大粒から中粒への切換えを自動的に行うことができ、昼夜を問わず連続的な作業を行い得て作業効率、省力化に寄与するものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】大豆調製出荷施設の作業工程概要図である。
【図２】ベルト選別機の正面図である。
【図３】同上の側面図である。
【図４】同上の平面図である。
【図５】粒径選別仕分けタンク部の工程概要図である。
【図６】仕分けタンク部の断面図である。
【図７】ベルト選別機の別例を示す正面図である。
【図８】同上の斜視図である。
【図９】色彩選別機概要側面図である。
【図１０】フローチャートである。
【符号の説明】
７…ベルト選別機、３０…粒径選別機、３７…色彩選別機、４６…選別ベルト、４７…補助選別手段、５０…出荷計量機
【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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