JP2001046980A

JP2001046980A - 選別機

Info

Publication number: JP2001046980A
Application number: JP11228889A
Authority: JP
Inventors: Teruo Sato; 照雄佐藤
Original assignee: C & R Separator Kk
Current assignee: C & R Separator Kk
Priority date: 1999-08-12
Filing date: 1999-08-12
Publication date: 2001-02-20

Abstract

(57)【要約】【課題】ＣＣＤカメラの各ウインドウの境界に選別対
象物がまたがることを防止して、選別対象物を正確に選
別する。【解決手段】選別対象物１００、１０１を搬送し放出
可能なベルトコンベヤ５１と、搬送幅方向に並んだ複数
のウインドウ７０で選別対象物を撮像するＣＣＤカメラ
６０と、各ウインドウ７０での撮像結果に基づいて、該
ウインドウ７０を通過する選別対象物の進路Ｒ１、Ｒ２
を制御するエアノズル５３と、進路Ｒ１、Ｒ２に応じて
選別対象物を受取自在な第１及び第２シュート５２、５
５と、を備え、ベルト１０の表面に、該ベルト１０の周
方向に沿った仕切り部材１２を複数設けて、該ベルト１
０の表面を複数の積載部１３に仕切り、この積載部１３
を、選別対象物の放出方向においてウインドウ７０と対
応させて配置した。これにより、放出された選別対象物
はウインドウ７０内を確実に通過する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、農産品の種子、各
種穀物、粉砕した工業品等を、ＣＣＤカメラなどを用い
て選別する選別機に関する。

【０００２】

【従来の技術】図５は従来のカメラ式選別機の一例を示
す図であり、（ａ）はカメラ式選別機の要部を模式的に
示した斜視図、（ｂ）はＣＣＤカメラで撮影する際のウ
インドウを示す図である。従来のカメラ式選別機５０
は、図５（ａ）に示すように、例えば大豆の選別にて示
すと、完熟した商品となる大豆（良品）１００（白丸で
表示）と、未成熟又は虫くい等で商品とならないもの及
び夾雑物（不良品）１０１（黒丸で表示）が混合した選
別対象物を積載して図中の矢印Ａ方向に搬送し、先端位
置において放出することのできるベルトコンベヤ５１を
有しており、該ベルトコンベヤ５１の先方には、所定の
隙間６２を空けて第１シュート５２が設置されている。
また、図示が省略されている第２シュートが上記隙間６
２の下方に設置されている。

【０００３】隙間６２の上方にはＣＣＤカメラ６０が設
置されており、このカメラ６０により該隙間６２におけ
る所定の領域６１（二点鎖線で示す）を撮像できるよう
になっている。この領域６１は、更に複数の領域に区画
され、該各領域が撮像時におけるウインドウ７０となっ
ている。これら複数のウインドウ７０は、前記ベルトコ
ンベヤ５１の幅方向に平行に一列に並んでいる。なお、
この「ウインドウ」とは、ＣＣＤカメラの全撮像画素を
複数に区画してできる各画素領域に対応した便宜上の撮
像領域単位のことであり、各ウインドウにおける画像デ
ータは個別にデジタル処理が可能となっている。

【０００４】また、隙間６２の上方で、しかもＣＣＤカ
メラ６０よりも前記第１シュート５２寄りの位置には、
ノズル先端を下方に向けた複数のエアノズルが設置され
ている。図５ではこれらエアノズルのノズル先端５３の
位置だけを一点鎖線で示しており、これらノズル先端５
３は前記ベルトコンベヤ５１の幅方向に平行な形で一列
に並んでいる。即ち、上記ウインドウ７０とノズル先端
５３は選別対象物を放出する方向に一対一で対応配置さ
れている。

【０００５】以上のように構成されたカメラ式選別機５
０で、良品１００と不良品１０１が混合した選別対象物
から良品１００を選別するには以下のように行う。

【０００６】即ち、ベルトコンベヤ５１で選別対象物を
図５の矢印Ａ方向に搬送して該ベルトコンベヤ５１の先
端位置から放出する。放出された選別対象物は放物線軌
跡Ｒ１を描く形で落下する。放物線軌跡Ｒ１で落下中の
選別対象物は、前記ＣＣＤカメラ６０で撮像する領域６
１を通過するようになっており、ＣＣＤカメラ６０は、
各ウインドウ７０ごとに、通過する選別対象物を撮像す
る。ＣＣＤカメラ６０で撮像した画像は、図示しない所
定の処理装置に逐次伝送されており、ここで公知の画像
判定等が行われて、撮像された選別対象物が良品１００
であるか、又は不良品１０１であるかが判定される。

【０００７】上記判定結果に基づき上述したエアノズル
の電磁バルブが駆動制御される。即ち、あるウインドウ
７０内で撮像された選別対象物が良品１００である場
合、該ウインドウ７０に対応するエアノズルの電磁バル
ブの駆動が停止され、従って該エアノズルのノズル先端
５３からはエアが噴出されないので、該ウインドウ７０
を通過した良品１００には噴出エアによる外力が作用せ
ず、そのまま放物線軌跡Ｒ１を描く形で落下して第１シ
ュート５２に受け渡される。また、あるウインドウ７０
内で撮像された選別対象物が不良品１０１である場合、
該ウインドウ７０に対応するエアノズルの電磁バルブが
駆動され、従って該エアノズルのノズル先端５３からエ
アが噴出されるので、該ウインドウ７０を通過した不良
品１０１には噴出エアによる外力Ｆが下方に作用し、図
５に示すように、進路をＲ２に変更して隙間６２の下方
に落下して図示しない第２シュートに受け渡される。

【０００８】このように良品１００は第１シュート５２
に、不良品１０１は図示しない第２シュートにそれぞれ
受け渡されることにより、選別対象物からの良品１００
の選別が実現される。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】ところで、隣接するウ
インドウ７０、７０の境界７１を、図５（ｂ）に示すよ
うに選別対象物１００、１０１が通過するような場合が
ある。このような場合、１つのウインドウ７０内に良品
１００又は不良品が例えば約半分しか現れないので、各
ウインドウ７０で撮像された画像の判定が正確に行え
ず、従ってエアノズルの駆動制御が正確に行えなくな
る。これにより、不良品１０１を良品１００と共に第１
のシュート５２に入れてしまうといた選別エラーが生じ
ていた。

【００１０】そこで、本発明は、上記事情に鑑み、選別
エラーを無くし、選別対象物を正確に選別することので
きる選別機を提供することを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
の請求項１に係る本発明は、選別対象物（１００、１０
１）を搬送し放出可能な搬送手段（５１）と、前記搬送
手段により放出される選別対象物を、前記ベルトの幅方
向に並んだ複数の撮像領域（７０）に区画して各撮像領
域毎に撮像する撮像手段（６０）と、前記撮像手段によ
る各撮像領域での撮像結果に基づいて、該撮像領域を通
過する選別対象物の進路（Ｒ１、Ｒ２）を制御する進路
制御手段（５４）と、前記進路制御手段により進路が制
御された選別対象物を、その進路に応じてそれぞれ受取
自在な複数の受取手段（５２、５５）と、を備えた選別
機（１）において、前記搬送手段は、該搬送手段の搬送
方向に沿った複数の仕切り部材（１２）と、これら仕切
り部材により仕切られた、選別対象物を積載自在な複数
の積載部（１３）と、を有し、前記積載部を、前記選別
対象物の放出方向において前記区画された各撮像領域と
対応させて配置した、ことを特徴とする。

【００１２】また、請求項２に係る本発明は（例えば図
２参照）、前記撮像手段（６０、０）を複数設け、前記
進路制御手段（５４）は、前記複数の撮像手段による撮
像結果を、これら撮像手段ごとに異なる所定のしきい値
とそれぞれ比較し、これら撮像手段ごとの比較結果に基
づいて選別対象物の進路を制御する、ことを特徴とす
る。

【００１３】また、請求項３に係る本発明は（例えば図
３（ａ）参照）、前記仕切り部材（１２）の、前記搬送
方向に直角な断面を、半円形とした、ことを特徴とす
る。

【００１４】請求項４に係る本発明は（例えば図３
（ｂ）参照）、前記仕切り部材（１２）の、前記搬送方
向に直角な断面を、矩形とした、ことを特徴とする。

【００１５】上記構成により、搬送手段（５１）におい
ては、選別対象物（１００、１０１）は、仕切り部材
（１２）により仕切られたいずれかの積載部（１３）上
に配置された状態で搬送され放出される。

【００１６】なお、上記括弧内の符号は図面と対照する
ためのものであり、本発明の構成を何等限定するもので
はない。

【００１７】

【発明の効果】以上説明したように本発明のうち請求項
１によれば、選別対象物は、いずれかの積載部上に配置
された状態で搬送手段により搬送され放出されるため、
放出された選別対象物は、該積載部と放出方向において
対応した各撮像領域内を通過する。

【００１８】従って、隣接する撮像領域間の境界等を選
別対象物が通過するようなことはないので、撮像された
画像の判定が正確に行え、選別エラーが無くなる。よっ
て、選別対象物を正確に選別することができる。

【００１９】また本発明のうち請求項２の発明によれ
ば、選別対象物の撮像結果は複数のしきい値と比較する
ので、より複雑できめ細かな選別が可能となる。

【００２０】また本発明のうち請求項３の発明によれ
ば、仕切り部材の断面形状が半円形であるので、仕切り
部材の真上に載せられた選別対象物は、該仕切り部材の
表面を滑り落ちて仕切り部材間の積載部に好適に積載さ
れる。

【００２１】また本発明のうち請求項４の発明によれ
ば、仕切り部材の断面形状が矩形であるので、例えば振
動等の理由により選別対象物が仕切り部材を越えて移動
するようなことが防止され、放出時の選別対象物の進路
が安定する。

【００２２】

【発明の実施の形態】図１は本発明による選別機の一実
施形態を示す斜視図、図２はその縦断面図、図３はベル
トの断面図、図４はＣＣＤカメラで撮像する際のウイン
ドウを示す図である。なお、「従来の技術」で説明した
カメラ式選別機５０（図５）と共通した構成若しくは作
用を有する部品等については同じ番号を付した。

【００２３】本実施形態の選別機１は、図１及び図２に
示すように、図５で説明したカメラ式選別機５０と同様
に、例えば大豆等の良品１００と不良品１０１が混合し
た選別対象物を積載して図中の矢印Ａ方向に搬送するベ
ルトコンベヤ５１（搬送手段）を有しており、該ベルト
コンベヤ５１の先端先方には、所定の隙間６２を空けて
第１シュート５２（受取手段）が設置されている。ま
た、第２シュート５５（受取手段）が上記隙間６２の下
方に設置されている（図２）。

【００２４】隙間６２の上方にはＣＣＤカメラ６０（撮
像手段）が設置されており、このカメラ６０により該隙
間６２における所定の領域６１（図１）が撮像できるよ
うになっている。また本実施形態では、隙間６２の下方
にも同様のＣＣＤカメラ６０が設置されており（図
２）、このカメラ６０によっても該隙間６２における所
定の領域６１（図示せず）が下方から撮像できるように
なっている。各領域６１は、更に複数の領域に区画さ
れ、該区画された領域が撮像時におけるウインドウ７０
（撮像領域）となっている。各領域６１の複数のウイン
ドウ７０は、前記ベルトコンベヤ５１のベルト１０の幅
方向に一列に並んでいる。

【００２５】なお、各ＣＣＤカメラ６０に対しては、図
２に示すように、その撮像方向先方にバック板６４が設
置されており、該バック板６４の表面は撮像対象物の色
彩を判別するための所定の色に形成されている。各ＣＣ
Ｄカメラ６０ごとにバック板６４の色は異なっている。
また、各ＣＣＤカメラ６０に対しては、照明６５が設置
され、撮像のための光を提供している。

【００２６】また、隙間６２の上方で、しかもＣＣＤカ
メラ６０よりも前記第１シュート５２寄りの位置には、
ノズル先端５３を下方に向けた複数のエアノズル５４が
設置されている。図１に示すように、これらノズル先端
５３はベルト１０の幅方向に一列に並んでおり、上記各
領域のウインドウ７０とノズル先端５３は選別対象物を
放出する方向に一対一で対応配置されている。これらノ
ズル５４には加圧エアを提供可能な図示しないコンプレ
ッサが接続されており、各ノズル５４には開閉駆動自在
な図示しない電磁バルブ装置が設けられている。

【００２７】その他、各ＣＣＤカメラ６０からの撮像結
果（画像データ）を受取り、比較判定等の演算を行い、
またこの演算結果に基づいて上記各バルブ装置（不図
示）を制御する図示しない演算処理装置が設けられてい
る。

【００２８】ところで本実施形態で、従来のものと異な
る特徴は前記ベルトコンベヤ５１にある。即ち、図１乃
至図３に示すように、ベルトコンベヤ５１のベルト１０
は、帯状に形成され、ローラ１５に回転自在に巻き付け
られたベルト本体１１を有しており、ベルト本体１１の
表面側には、該ベルト１０の周方向に沿って伸延した筋
状の仕切り部材１２が所定の間隔Ｄで複数設けられてい
る。これら仕切り部材１２によりベルト１０の表面は複
数の積載部１３に仕切られており、各積載部１３は、前
記選別対象物の放出方向において、各領域６１のウイン
ドウ７０と一対一で対応配置されている。即ち、上記ベ
ルト本体１１の仕切り部材１２が、ＣＣＤカメラ６０の
各撮像・判別領域６１を設定する各ウインドウ７０を区
画するための境界７１部分に対応するように配置されて
いる。

【００２９】なお、図１及び図２で示すベルト１０の仕
切り部材１２は、図３（ａ）に示すように断面形状が半
円形となるもの（例えば丸ウレタンゴムを半分にしたも
の）を採用した。これにより、仕切り部材１２の真上に
載せられた選別対象物は、仕切り部材１２の表面を滑り
落ちて仕切り部材１２、１２間の積載部１３に好適に積
載される。しかしながら、仕切り部材１２はこの形状に
限定されず、例えば図３（ｂ）のような四角形断面のも
の（例えば角ウレタンゴム）を採用することもできる。
これにより、例えば振動等の理由により選別対象物が仕
切り部材１２を越えて移動するようなことが防止され、
放出時の選別対象物の進路が安定する。またその他、仕
切り部材は、図示しない三角形断面や台形断面等のもの
を採用すること可能である。

【００３０】以上のように構成された選別機１で、良品
１００と夾雑物等の不良品１０１が混合した選別対象物
から良品１００を選別するには以下のように行う。

【００３１】即ち、ベルトコンベヤ５１で選別対象物を
図の矢印Ａ方向に搬送して該ベルトコンベヤ５１の先端
位置から放出する。ベルトコンベヤ５１に積載される選
別対象物は、仕切り部材１２、１２の間の積載部１３内
に位置するので、放出時にはいずれかの積載部１３から
放出される。放出された選別対象物は放物線軌跡Ｒ１を
描く形で落下する。放物線軌跡Ｒ１で落下中の選別対象
物は、各ＣＣＤカメラ６０による領域６１を通過するの
で、各ＣＣＤカメラ６０は、各ウインドウ７０ごとに、
通過する選別対象物を撮像する。各ＣＣＤカメラ６０で
の撮像結果は、図示しない上記演算処理装置に逐次伝送
されており、ここで公知の画像判定等が行われて、撮像
された選別対象物が良品１００であるか、又は不良品１
０１であるかが判定される。

【００３２】本実施形態ではＣＣＤカメラ６０が２台あ
るので、前記演算処理装置では、各カメラ６０による撮
像結果をそれぞれ異なる所定のしきい値と比較し、これ
らしきい値毎の比較結果に基づいて画像判定を行ってい
る。これにより、より複雑できめ細かな選別が可能とな
っている。例えば、明度のしきい値であったとすると、
大小２つのしきい値の間にある場合に良品１００と判定
し、小なるしきい値より小さい場合や大なるしきい値よ
り大きい場合に不良品１０１と判定する。なお、明度で
しきい値を設定するのは一例であって、彩度や色相でし
きい値を設定することも可能である。

【００３３】このように前記演算処理装置では判定結果
に基づき、上述したエアノズル５４の図示しないバルブ
装置をそれぞれ駆動制御する。即ち、あるウインドウ７
０内で撮像された選別対象物が良品１００である場合、
該ウインドウ７０に対応するエアノズル５４のバルブ装
置が閉鎖され、従って該エアノズル５４のノズル先端５
３からはエアが噴出されないので、該ウインドウ７０を
通過した良品１００には噴出エアによる外力が作用せ
ず、そのまま放物線軌跡Ｒ１を描く形で落下して第１シ
ュート５２に受け渡される。また、あるウインドウ７０
内で撮像された選別対象物が不良品１０１である場合、
該ウインドウ７０に対応するエアノズル５４のバルブ装
置が開放され、従って該エアノズル５４のノズル先端５
３からエアが噴出されるので、該ウインドウ７０を通過
した不良品１０１には噴出エアによる外力Ｆが下方に作
用し、図２に示すように、進路をＲ２に変えて隙間６２
の下方に落下して第２シュート５５に受け渡される。

【００３４】ところで本実施形態では、ベルトコンベヤ
５１に複数の仕切り部材１２が設けられているので、該
ベルトコンベヤ５１に積載される選別対象物は、仕切り
部材１２、１２の間の積載部１３内に位置し、例えば仕
切り部材１２の上に載った状態で搬送されるようなこと
はない。従って、ベルトコンベヤ５１の先端から放出さ
れる選別対象物は、隣接するウインドウ７０、７０の境
界７１上を通過するようなことはなく、必ずいずれかの
ウインドウ７０内に完全に納まった状態で通過すること
になる。つまり本実施形態によると、選別対象物は、ウ
インドウ７０内に完全に納まった状態で通過するので、
これらウインドウ７０で撮像された画像の判定が正確に
行え、従ってエアノズルの駆動制御が正確に行える。つ
まり、不良品１０１を良品１００と共に第１のシュート
５２に入れてしまうといた選別エラー等は生じない。

【００３５】以上のように、良品１００は第１シュート
５２に、不良品１０１は第２シュート５５にそれぞれ正
確に選別されて受け渡されることにより、選別対象物か
らの製品１００の正確な選別が実現された。

【００３６】なお本実施形態では、大豆等の良品と不良
品との選別を例に説明したが、本発明による選別機はこ
れ以外にも、玄米、とうもろこし、胡椒などの農産品の
種子や各種穀物である製品と異物（夾雑物等）とを選別
する用途で用いることも可能である。更に、乾燥粉砕し
たキャベツ等の工業品と異物とを選別する用途で用いる
ことも可能である。或いは、上記のような農産品の種子
や各種穀物を、白色、茶色、黒色等の色によって種類毎
に選別する用途で用いることも可能である。いずれの場
合も、ベルト１０に設けられた仕切り部材１２により、
選別が正確に行われる。

【００３７】また、本実施形態では２台のＣＣＤカメラ
６０で選別対象物の撮像を行ったが、ＣＣＤカメラ等の
撮像手段は１台或いは３台以上でも構わない。この場
合、演算処理装置での画像判定に用いるしきい値は撮像
手段毎に設定することが好ましい。また、撮像手段はＣ
ＣＤカメラである必要はなく、その他のカメラや、像を
感知できるセンサ等であってもよい。

【００３８】また本実施形態では、搬送手段としてベル
トコンベヤを例示したが、搬送手段はこれに限定されな
い。例えば傾斜したシュート等を採用してもよい。この
場合、シュートの傾斜面に仕切り部材１２と同様のもの
を設ければ同様の効果を得ることができる。

【００３９】また進路制御手段の一部として上記実施形
態ではエアノズルを採用したが、これに限定されず、負
圧により進路を変更するものなど各種の手段が採用可能
である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による選別機の一実施形態を示す斜視
図。

【図２】選別機の縦断面図。

【図３】ベルトの断面図。

【図４】ＣＣＤカメラで撮像する際のウインドウを示す
図。

【図５】従来のカメラ式選別機の一例を示す図。

【符号の説明】

１選別機１２仕切り部材１３積載部５１ベルトコンベヤ５２第１シュート５４エアノズル５５第２シュート６０ＣＣＤカメラ６１領域７０ウインドウ１００良品１０１不良品

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】選別対象物を搬送し放出可能な搬送手段
と、前記搬送手段により放出される選別対象物を、該搬送手
段の幅方向に並んだ複数の撮像領域に区画して各撮像領
域毎に撮像する撮像手段と、前記撮像手段による各撮像領域での撮像結果に基づい
て、該撮像領域を通過する選別対象物の進路を制御する
進路制御手段と、前記進路制御手段により進路が制御された選別対象物
を、その進路に応じてそれぞれ受取自在な複数の受取手
段と、を備えた選別機において、前記搬送手段は、該搬送手段の搬送方向に沿った複数の
仕切り部材と、これら仕切り部材により仕切られた、選
別対象物を積載自在な複数の積載部と、を有し、前記積載部を、前記選別対象物の放出方向において前記
区画された各撮像領域と対応させて配置した、ことを特
徴とする選別機。
【請求項２】前記撮像手段を複数設け、前記進路制御手段は、前記複数の撮像手段による撮像結
果を、これら撮像手段ごとに異なる所定のしきい値とそ
れぞれ比較し、これら撮像手段ごとの比較結果に基づい
て選別対象物の進路を制御する、ことを特徴とする請求
項１記載の選別機。
【請求項３】前記仕切り部材の、前記搬送方向に直角
な断面を、半円形とした、ことを特徴とする請求項１又
は２記載の選別機。
【請求項４】前記仕切り部材の、前記搬送方向に直角
な断面を、矩形とした、ことを特徴とする請求項１又は
２記載の選別機。