(57)【要約】【課題】  選別性能を向上させる。【解決手段】  色彩選別機１０では、繰出ロール２６によって繰り出されて自由落下される穀粒Ｇをカメラ２８が撮影し、カメラ２８によって撮影された画像に基づいて不良粒と判断されかつカメラ２８による被撮影位置の下方へ自由落下される穀粒Ｇを、エジェクタ４０によって自由落下軌道から弾き出すことで、穀粒Ｇを良粒と不良粒とに選別する。ここで、繰出ロール２６周面の案内溝２６Ａによって穀粒Ｇが案内されることで、穀粒Ｇが繰出ロール２６の周方向に沿わないで繰り出されることを抑制でき、繰出ロール２６からの穀粒Ｇの自由落下方向が左右方向へずれることを抑制できる。これにより、不良粒と判断された穀粒Ｇを自由落下軌道から確実に弾き出すことができ、選別性能を向上させることができる。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
断面外形円状にされると共に回転され、上側から供給された粒体を繰り出して落下させると共に、周面に周方向に沿う案内溝が設けられた繰出ロールと、
前記繰出ロールによって繰り出されて落下される粒体を撮像する撮像手段と、
前記撮像手段による被撮像位置の下方へ落下される粒体を前記撮像手段が撮像した粒体の像に基づいて選別する選別手段と、
を備えた選別機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、粒体を選別する選別機に関する。
【背景技術】
【０００２】
色彩選別機としては、回転される繰出しロールによって繰り出された穀粒が自由落下する間に、フロントカメラ及びリヤカメラによって穀粒を撮影し、かつ、フロントカメラ及びリヤカメラによって撮影された穀粒の像（色彩）に基づいて不良品と判断された穀粒を当該穀粒の被撮影位置の下方でエジェクタが弾くことで、穀粒を良品と不良品とに選別するものがある（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
しかしながら、この色彩選別機では、繰出しロールの周面が一様に滑らかな円周面にされているため、穀粒が繰出しロールの周方向に沿わないで繰り出されることで、繰出しロールからの穀粒の自由落下方向が繰出しロールの軸方向へずれ易い。このため、フロントカメラ及びリヤカメラによって撮影された穀粒の像に基づいて不良品と判断された穀粒をエジェクタが確実に弾くことができず、選別性能が低くなる可能性がある。
【特許文献１】特開２００３−１５６４４７公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は上記事実を考慮し、選別性能を向上させることができる選別機を得ることが目的である。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
請求項１に記載の選別機は、断面外形円状にされると共に回転され、上側から供給された粒体を繰り出して落下させると共に、周面に周方向に沿う案内溝が設けられた繰出ロールと、前記繰出ロールによって繰り出されて落下される粒体を撮像する撮像手段と、前記撮像手段による被撮像位置の下方へ落下される粒体を前記撮像手段が撮像した粒体の像に基づいて選別する選別手段と、を備えている。
【発明の効果】
【０００６】
請求項１に記載の選別機では、断面外形円状にされた繰出ロールが回転されており、繰出ロールの上側から供給された粒体が繰出ロールによって繰り出されて落下される。さらに、繰出ロールによって繰り出されて落下される粒体を撮像手段が撮像し、撮像手段による被撮像位置の下方へ落下される粒体を、撮像手段が撮像した粒体の像に基づいて、選別手段が選別する。
【０００７】
ここで、繰出ロールの周面に繰出ロールの周方向に沿う案内溝が設けられている。このため、粒体が案内溝によって案内されることで、粒体が繰出ロールの周方向に沿わないで繰り出されることを抑制でき、繰出ロールからの粒体の落下方向が繰出ロールの軸方向へずれることを抑制できる。これにより、撮像手段が撮像した粒体の像に基づいて選別手段が粒体を確実に選別することができ、選別性能を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
図１には、本発明の実施の形態に係る選別機としての色彩選別機１０が前側から見た模式図にて示されており、図２には、色彩選別機１０が右側から見た模式図にて示されている。さらに、図３には、色彩選別機１０の主要部が前斜め右側から見た斜視図にて示されており、図４には、色彩選別機１０が前斜め左側から見た斜視図にて示されている。
【０００９】
本発明の実施の形態に係る色彩選別機１０は、略直方体状にされており、色彩選別機１０の全周面は、図４に一部図示するカバー１２に覆われている。
【００１０】
色彩選別機１０の左側には、下側部の外側において、投入部としての漏斗状の供給ホッパ１４が固定されており、供給ホッパ１４に、上側から、粒体としての穀粒Ｇ（精米機、脱ぷ機からの白米、玄米等の米粒の他大豆等も含む）が投入されることで、色彩選別機１０に穀粒Ｇが供給される。
【００１１】
色彩選別機１０の左面外側には、供給ホッパ１４よりも内側において、第１揚粒手段としての第１昇降機１６が設けられている。第１昇降機１６の下端には供給ホッパ１４の下端が接続されており、第１昇降機１６は、供給ホッパ１４へ投入された穀粒Ｇを下端から上端へ搬送する。
【００１２】
色彩選別機１０の上部には、左部後側において、第１供給手段としての略矩形筒状の第１タンク１８が設けられており、第１タンク１８には、第１昇降機１６の上端まで搬送された穀粒Ｇが上側から供給される。また、第１タンク１８の下部は、漏斗状にされている。
【００１３】
色彩選別機１０の後部には、第１タンク１８よりも下側において、送出手段としての振動フィーダ２０（直進フィーダ）が設けられており、振動フィーダ２０のトラフ（盆）は、上面及び前面が開放された略直方体箱状にされている。振動フィーダ２０のトラフ内には、仕切壁２０Ａが設けられており、仕切壁２０Ａは振動フィーダ２０のトラフ内を左側の第１送出部２２と右側の第２送出部２４とに左右方向中央で仕切っている。第１送出部２２の底面直上には、第１タンク１８の下端が配置されており、第１送出部２２の底面と第１タンク１８の下端とは僅かに離間している。振動フィーダ２０のトラフは、底壁上面（第１送出部２２及び第２送出部２４の底面）が前後方向へ往復振動されており、第１タンク１８に供給されて第１タンク１８の下端から第１送出部２２の底面へ流下した穀粒Ｇが、振動されつつ整列されながら（均一に散乱されながら）、第１送出部２２の底面を後側から前側へ送出されて、第１送出部２２の前端から所定量ずつ流下される。
【００１４】
振動フィーダ２０の前側（下流側）には、繰出手段としての断面外形円状（ロール状）の繰出ロール２６が設けられている。図５の（Ａ）及び（Ｂ）に詳細に示す如く、繰出ロール２６の周面には、断面逆台形状の案内溝２６Ａが左右方向（繰出ロール２６軸方向）へ等間隔に複数形成されており、案内溝２６Ａは、繰出ロール２６の周方向に沿ってかつ繰出ロール２６の全周に亘って形成されると共に、左右方向幅が穀粒Ｇの長径と略同一又は僅かに長くされている。繰出ロール２６は上側が後側から前側へ向かう方向へ中心軸周りに回転されており、第１送出部２２の前端から流下した穀粒Ｇ及び後述の如く第２送出部２４の前端から流下した穀粒Ｇが、繰出ロール２６によって案内溝２６Ａに案内されつつ繰り出されて、繰出ロール２６の前側へ自由落下軌道Ｐに沿って自由落下する。なお、繰出ロール２６の周面は、穀粒Ｇがあまり滑らない構成にされている。
【００１５】
繰出ロール２６の下方には、穀粒Ｇの繰出ロール２６からの自由落下軌道Ｐの前側（後側でもよい）において、撮像手段としてのカメラ２８（ＣＣＤカメラ）が設けられている。カメラ２８は例えば５１２画素を備えたラインセンサカメラにされると共に、カメラ２８の視野中心軸Ｑは略水平にされて穀粒Ｇの自由落下軌道Ｐへ向けられており、カメラ２８は、第１送出部２２を経て繰出ロール２６から自由落下する穀粒Ｇが視野中心軸Ｑ近傍に到達した際、及び、第２送出部２４を経て繰出ロール２６から自由落下する穀粒Ｇが視野中心軸Ｑ近傍に到達した際に、第１送出部２２及び第２送出部２４を経た穀粒Ｇの繰出ロール２６からの自由落下軌道Ｐの左右方向幅よりも広い所定の線状領域を前側（一側）から撮影（撮像）する。
【００１６】
カメラ２８と穀粒Ｇの自由落下軌道Ｐとの間には、照明手段としての一対の蛍光灯３０、３２が設けられており、一対の蛍光灯３０、３２は、カメラ２８の視野中心軸Ｑに対して上側と下側とに対称配置されて、自由落下軌道Ｐに沿って自由落下する穀粒Ｇを照明する。
【００１７】
カメラ２８の視野中心軸Ｑ上には、穀粒Ｇの自由落下軌道Ｐの反カメラ２８側において、反射手段としての比色板３４（反射板）が設けられており、比色板３４が所定色にされて良粒と判断される穀粒Ｇと同じ光反射率にされることで、カメラ２８が所定の光量を感知して所定レベルの信号（ビデオ信号）を出力できるようにされている。
【００１８】
穀粒Ｇの自由落下軌道Ｐと比色板３４との間には、追加照明手段としての一対の蛍光灯３６、３８が設けられており、一対の蛍光灯３６、３８は、カメラ２８の視野中心軸Ｑに対して上側と下側とに対称配置されて、自由落下軌道Ｐに沿って自由落下する穀粒Ｇを照明する。なお、一対の蛍光灯３６、３８は、省略することができる。
【００１９】
カメラ２８の撮影領域は、左右方向において、複数に分割されており、カメラ２８の各分割撮影領域において撮影された穀粒Ｇを含む画像（穀粒Ｇの色彩）に基づいて、カメラ２８からの出力信号のレベルがしきい値（しきいレベル）よりも低い画素が検出されない分割撮影領域の穀粒Ｇが第１粒としての良粒（例えば白色粒）であると判断され、カメラ２８からの出力信号のレベルがしきい値よりも低い画素が検出された分割撮影領域の穀粒Ｇが第２粒としての不良粒（例えば病気や虫食い等による被害粒等の着色粒）であると判断される。
【００２０】
穀粒Ｇの自由落下軌道Ｐの前側（後側でもよい）には、カメラ２８よりも下側において、選別手段としてのエジェクタ４０が設けられており、エジェクタ４０はフラッパ方式のもの（エアノズルと電磁弁とを使ったエアノズル方式のものであってもよい）にされている。エジェクタ４０は、弾性を有する断面Ｌ字形板状の板バネ４２と、板バネ４２に対応するソレノイド４４と、を有しており、カメラ２８の左右方向に分割された複数の分割撮影領域と上下に対応して、板バネ４２及びソレノイド４４はそれぞれ左右方向に複数設けられている。板バネ４２は、上側部分をソレノイド４４の上側に配置されると共に、下側部分をソレノイド４４のプランジャ４４Ａと穀粒Ｇの自由落下軌道Ｐとの間に配置されており、穀粒Ｇが不良粒と判断されたカメラ２８の分割撮影領域と上下に対応するチャネルのソレノイド４４が作動されて（所定（例えば３６Ｖ）の電圧を瞬間的に印加されて）プランジャ４４Ａが板バネ４２の下側部分を瞬間的に叩く（押圧）することで、板バネ４２が弾性変形されて下側部分において自由落下軌道Ｐに入り込み、カメラ２８による被撮影位置の下方へ自由落下する当該穀粒Ｇが自由落下軌道Ｐから後側へ弾き出される。これにより、穀粒Ｇが、自由落下軌道Ｐに沿って自由落下し続ける良粒と、エジェクタ４０によって自由落下軌道Ｐから弾き出される不良粒と、に一次選別される。
【００２１】
エジェクタ４０の左側部分の下側には、分別手段を構成する筒状の第１良粒選別筒４６及び第１不良粒選別筒４８が設けられている。第１良粒選別筒４６の上面は、振動フィーダ２０の第１送出部２２を経た穀粒Ｇの自由落下軌道Ｐに交差されると共に、第１不良粒選別筒４８の上面は第１良粒選別筒４６の後側に配置されており、第１良粒選別筒４６には第１送出部２２を経て良粒と判断され自由落下軌道Ｐに沿って自由落下し続ける穀粒Ｇ（一次良粒）が上側から流入すると共に、第１不良粒選別筒４８には第１送出部２２を経て不良粒と判断され自由落下軌道Ｐから後側へ弾き出された穀粒Ｇ（一次不良粒）が上側から流入する。
【００２２】
第１不良粒選別筒４８の下端下側には、収集手段を構成する第１不良粒収集箱５０が設けられている。第１不良粒収集箱５０は上面が開放された箱状にされており、第１不良粒収集箱５０には第１不良粒選別筒４８から不良粒と判断された穀粒Ｇ（一次不良粒）が流入されて収集される。
【００２３】
色彩選別機１０の後面外側には、繰返手段を構成する第２揚粒手段としての第２昇降機５２が設けられている。第２昇降機５２の下端には第１良粒選別筒４６の下端が接続されており、第２昇降機５２は、第１良粒選別筒４６からの良粒と判断された穀粒Ｇ（一次良粒）を下端から上端へ搬送する。
【００２４】
色彩選別機１０の上部には、右部後側において、繰返手段を構成する第２供給手段としての略矩形筒状の第２タンク５４が設けられており、第２タンク５４には、第２昇降機５２の上端まで搬送された穀粒Ｇ（一次良粒）が上側から供給される。また、第２タンク５４の下部は、漏斗状にされている。
【００２５】
第２タンク５４の下端は、振動フィーダ２０の第２送出部２４底面直上に配置されており、第２タンク５４の下端と第２送出部２４の底面とは僅かに離間している。このため、第２タンク５４に供給されて第２タンク５４の下端から第２送出部２４の底面へ流下した穀粒Ｇ（一次良粒）が、振動されつつ整列されながら（均一に散乱されながら）、第２送出部２４の底面を後側から前側へ送出されて、第２送出部２４の前端から所定量ずつ流下される。
【００２６】
これにより、第２送出部２４の前端から流下した穀粒Ｇ（一次良粒）が、繰出ロール２６によって繰り出されて繰出ロール２６の前側へ自由落下軌道Ｐに沿って自由落下し、カメラ２８の視野中心軸Ｑ近傍に到達した際にカメラ２８によって前側から撮影されることで、カメラ２８の各分割撮影領域の穀粒Ｇが、各分割撮影領域において撮影された穀粒Ｇを含む画像に基づいて良粒であるか不良粒であるかが判断されて、自由落下軌道Ｐに沿って自由落下し続ける良粒と、エジェクタ４０によって自由落下軌道Ｐから弾き出される不良粒と、に二次選別される。
【００２７】
エジェクタ４０の右側部分の下側には、分別手段を構成する筒状の第２良粒選別筒５６及び第２不良粒選別筒５８が設けられている。第２良粒選別筒５６の上面は、第２送出部２４を経た穀粒Ｇの自由落下軌道Ｐに交差されると共に、第２不良粒選別筒５８の上面は第２良粒選別筒５６の後側に配置されており、第２良粒選別筒５６には第２送出部２４を経て良粒と判断され自由落下軌道Ｐに沿って自由落下し続ける穀粒Ｇ（二次良粒）が上側から流入すると共に、第２不良粒選別筒５８には第２送出部２４を経て不良粒と判断され自由落下軌道Ｐから後側へ弾き出された穀粒Ｇ（二次不良粒）が上側から流入する。
【００２８】
第２不良粒選別筒５８の下端下側には、収集手段を構成する第２不良粒収集箱６０が設けられている。第２不良粒収集箱６０は上面が開放された箱状にされており、第２不良粒収集箱６０には第２不良粒選別筒５８から不良粒と判断された穀粒Ｇ（二次不良粒）が流入されて収集される。
【００２９】
第２良粒選別筒５６の下端下側には、収集手段を構成する良粒収集箱６２が設けられている。良粒収集箱６２は上面が開放された箱状にされており、良粒収集箱６２には第２良粒選別筒５６から良粒と判断された穀粒Ｇ（二次良粒）が流入されて収集される。
【００３０】
色彩選別機１０の前面上部には、操作部としての操作パネル６４が設けられており、操作パネル６４において、色彩選別機１０（第１昇降機１６、第２昇降機５２、振動フィーダ２０、繰出ロール２６、カメラ２８、蛍光灯３０、３２、３６、３８、エジェクタ４０、良粒と不良粒との判断のしきい値等）の設定操作及び制御操作を可能にされている。
【００３１】
次に、本実施の形態の作用を説明する。
【００３２】
以上の構成の色彩選別機１０において穀粒Ｇの選別を行うためには、色彩選別機１０の初期導入時又は定められた時間毎に、初期設定のためのティーチング処理を行う。すなわち、オペレータが操作パネル６４の操作によって、又は定められた時間毎に自動的に、ティーチング処理の開始を指示すると、まずカメラ２８によって所定の撮影対象領域が撮影され、カメラ２８からの出力信号に基づいてティーチング処理が実施される。さらに、オペレータが操作パネル６４の操作によって所望のしきい値率を指定した後、操作パネル６４の操作でしきい値設定処理の開始を指示すると、しきい値設定処理が実行開始される。しきい値設定処理では、最初に上記ティーチング処理と同様に、カメラ２８によって所定の撮影対象領域が撮影され、カメラ２８からの出力信号に基づいてしきい値設定処理が行われる。
【００３３】
次に、図５に示す穀粒Ｇの色彩選別処理が実施される。
【００３４】
すなわち、オペレータ又は所定の穀粒投入機によって、選別対象となる穀粒Ｇが、供給ホッパ１４に投入されると、第１昇降機１６によって搬送されて、第１タンク１８に供給されることで、穀粒Ｇが、振動フィーダ２０の第１送出部２２に供給される。これにより、穀粒Ｇが、第１送出部２２の前端から流下して、繰出ロール２６の前側へ自由落下軌道Ｐに沿って自由落下する。
【００３５】
自由落下軌道Ｐに沿って自由落下する穀粒Ｇは、前側からカメラ２８によって撮影されて、良粒であるか不良粒であるかが判断されることで、良粒と判断された穀粒Ｇ（一次良粒）は自由落下軌道Ｐに沿って自由落下し続ける一方、不良粒と判断された穀粒Ｇ（一次不良粒）はエジェクタ４０によって自由落下軌道Ｐから弾き出されて、穀粒Ｇが良粒と不良粒とに一次選別される。
【００３６】
自由落下軌道Ｐから弾き出された穀粒Ｇ（一次不良粒）は、第１不良粒選別筒４８に流入されて、第１不良粒収集箱５０に収集される。
【００３７】
自由落下軌道Ｐに沿って自由落下し続ける穀粒Ｇ（一次良粒）は、第１良粒選別筒４６に流入されて、第２昇降機５２によって搬送されることで、第２タンク５４に供給されて、振動フィーダ２０の第２送出部２４に供給される。これにより、穀粒Ｇ（一次良粒）が、第２送出部２４の前端から流下して、繰出ロール２６の前側へ自由落下軌道Ｐに沿って自由落下する。
【００３８】
自由落下軌道Ｐに沿って自由落下する穀粒Ｇ（一次良粒）は、前側からカメラ２８によって撮影されて、良粒であるか不良粒であるかが判断されることで、良粒と判断された穀粒Ｇ（二次良粒）は自由落下軌道Ｐに沿って自由落下し続ける一方、不良粒と判断された穀粒Ｇ（二次不良粒）はエジェクタ４０によって自由落下軌道Ｐから弾き出されて、穀粒Ｇが良粒と不良粒とに二次選別される。
【００３９】
自由落下軌道Ｐから弾き出された穀粒Ｇ（二次不良粒）は、第２不良粒選別筒５８に流入されて、第２不良粒収集箱６０に収集される。
【００４０】
自由落下軌道Ｐに沿って自由落下し続ける穀粒Ｇ（二次良粒）は、第２良粒選別筒５６に流入されて、良粒収集箱６２に収集される。
【００４１】
本色彩選別機１０では、良粒収集箱６２に収集された穀粒Ｇ（二次良粒）が良粒とされる一方、第１不良粒収集箱５０及び第２不良粒収集箱６０に収集された穀粒Ｇ（一次不良粒及び二次不良粒）が不良粒とされる。
【００４２】
ここで、繰出ロール２６の周面に、繰出ロール２６の周方向に沿いかつ繰出ロール２６の全周に亘って、案内溝２６Ａが設けられている。これにより、穀粒Ｇが案内溝２６Ａによって案内されることで、穀粒Ｇが繰出ロール２６の周方向に沿わないで繰り出されることを抑制でき、繰出ロール２６からの穀粒Ｇの自由落下方向が左右方向（繰出ロール２６軸方向）へずれることを抑制できる。
【００４３】
このため、穀粒Ｇが不良粒と判断されたカメラ２８の分割撮影領域と上下に対応するエジェクタ４０の板バネ４２によって、カメラ２８による被撮影位置の下方へ自由落下する当該穀粒Ｇを自由落下軌道Ｐから後側へ確実に弾き出すことができ、選別性能を向上させることができる。
【００４４】
しかもこのため、繰出ロール２６を左右方向中央（仕切壁２０Ａ位置）で仕切る仕切りを設けなくても、振動フィーダ２０の第１送出部２２を経て繰出ロール２６から繰り出される穀粒Ｇと、振動フィーダ２０の第２送出部２４を経て繰出ロール２６から繰り出される穀粒Ｇと、が混じることを防止することができる。
【００４５】
なお、本色彩選別機１０では、穀粒Ｇの繰出ロール２６からの自由落下軌道Ｐの前側にカメラ２８を設けた構成としたが、穀粒Ｇの繰出ロール２６からの自由落下軌道Ｐの前側及び後側にカメラ２８を設けた構成としてもよい。この場合、後側のカメラ２８の視野中心軸Ｑは傾斜されて穀粒Ｇの自由落下軌道Ｐへ向けられ、一対の蛍光灯３６、３８は後側のカメラ２８の視野中心軸Ｑに対して上側と下側とに対称配置される。
【００４６】
また、本色彩選別機１０では、本発明の粒体を穀粒Ｇとした構成としたが、本発明の粒体を造粒されたプラスチック片等とした構成としてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】本発明の実施の形態に係る色彩選別機を示す前側から見た模式図である。
【図２】本発明の実施の形態に係る色彩選別機を示す右側から見た模式図である。
【図３】本発明の実施の形態に係る色彩選別機の主要部を示す前斜め右側から見た斜視図である。
【図４】本発明の実施の形態に係る色彩選別機を示す前斜め左側から見た斜視図である。
【図５】（Ａ）は、本発明の実施の形態に係る色彩選別機における振動フィーダ及び繰出ロールを詳細に示す前斜め右側から見た斜視図であり、（Ｂ）は、本発明の実施の形態に係る色彩選別機における繰出ロールの案内溝を詳細に示す斜視図である。
【符号の説明】
【００４８】
１０    色彩選別機（選別機）
２６    繰出ロール
２６Ａ  案内溝
２８    カメラ（撮像手段）
４０    エジェクタ（選別手段）
Ｇ    穀粒（粒体）
【図１】
2007021383.tif 000003
【図２】
2007021383.tif 000004
【図３】
2007021383.tif 000005
【図４】
2007021383.tif 000006
【図５】
2007021383.tif 000007