JP2001170571A - 粉粒体検査装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 粉粒体群を他物との接触による外乱等を受け
ない安定した状態で円滑に流下案内させながら、適切な
検査を行うことができる粉粒体検査装置を提供すること
にある。 【解決手段】 流下案内手段Ｈが、粉粒体群ｋをエア浮
上させた状態で流下案内し、エア浮上した状態で流下案
内されている粉粒体群ｋに対して不良物の有無を検出し
て、不良物と正常物とに分離して選別する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、粉粒体群を流下経
路に沿って流下案内する流下案内手段と、前記流下案内
手段にて流下案内される前記粉粒体群における不良物の
有無を検出して、その不良物と正常物とを分離して選別
する選別手段とが設けられている粉粒体検査装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】上記粉粒体検査装置では、流下案内手段
としての載置案内式のシュータによって、粉粒体群を載
置しながら、流下案内させるように構成されていた（例
えば特開平１１‐９０３４５号公報、特開平２‐２１９
８０号公報参照）。ちなみに、上記シュータは、粉粒体
群を一層状態で且つ横幅方向に広がった状態で流動させ
るように、広幅の板状体を用いて構成される場合や、粉
粒体群を一層状態で且つ一列状態で流動させるように、
樋状体を用いて構成される場合等がある。又、選別手段
としては、例えば上記の如く粉粒体群を一層状態で且つ
横幅方向に広がった状態で流動させる場合には、板状体
の下端部よりも流下方向下手側に、蛍光灯等にて照明さ
れた広幅状態の粉粒体群からの反射光及び透過光を受光
するＣＣＤラインセンサや、そのＣＣＤラインセンサに
て検出された不良物に対してエアーを吹き付けて正常物
と異なる経路に分離させるための複数の噴出ノズル等を
設置して構成され（特開平１１‐９０３４５号公報参
照）、一方、例えば粉粒体群を一層状態で且つ一列状態
で流動させる場合には、各樋状体の下端部よりも流下方
向下手側に、蛍光灯等にて照明された各列の粉粒体群か
らの反射光を受光する受光センサと、その受光センサに
て検出された不良物に対してエアーを吹き付けて正常物
と異なる経路に分離させるための噴出ノズル等を設置し
て構成される（特開平２‐２１９８０号公報参照）。

【０００３】さらに、検査される粉粒体群としては、玄
米や精米等の米粒群、成形加工用の樹脂ペレット等であ
る。そして、米粒群の場合における不良物は、着色米な
どの不良の米粒や石・ガラス等の異物であり、樹脂ペレ
ットの場合における不良物は、ペレット表面に処理過程
で生じた黒色系の焼けや汚染によるコンタミ等が存在す
る樹脂ペレット、検査対象の樹脂ペレットに混入してい
る他の色の樹脂ペレット等である。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記従来の粉粒体検査
装置では、載置案内式のシュータに載置された状態で粉
粒体が流下案内されるので、次のような諸々の不具合を
招く虞がある。すなわち、粉粒体がシュータとの接触に
より跳ね上がることがあり、この跳ね上がりにより粉粒
体群の流れが乱れて、不良物検出や分離作動を適切に行
えないトラブルを発生する虞がある。又、粉粒体とシュ
ータとの接触により、粉粒体自体が摩損する虞がある。
そして、例えば粉粒体として玄米を検査する場合には、
粉粒体が摩耗することにより生じる摩耗粉（糠）がシュ
ータに付着して、その付着のためにシュータの滑りが悪
化することがあり、そのために粉粒体を良好に流下させ
ることができないものとなって、所望通りの検査を長期
間に亘って良好に行えない虞もある。ちなみに、粉粒体
としての玄米を検査する場合には、シュータを加熱する
加熱体を設けて、摩耗粉（糠）がシュータに付着し難い
ようにしながら、その摩耗粉（糠）を粉粒体と共に流下
させるようにすることも行われているが、摩耗粉（糠）
の付着を十分抑制し難いものであった。さらに、粉粒体
とシュータとの接触により、長期の使用のうちには、シ
ュータも摩耗することになり、その摩耗のためにシュー
タの滑りが悪化して、上記摩耗粉の付着の場合と同様
に、粉粒体を良好に流下させることができないものとな
って、所望通りの検査を長期間に亘って良好に行いない
虞もある。

【０００５】本発明は、上記実情に鑑みてなされたもの
であって、その目的は、上記従来技術の不具合を解消し
て、長期間に亘って良好に検査することができる粉粒体
検査装置を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】請求項１では、前記流下
案内手段が、前記粉粒体群をエア浮上させた状態で流下
案内するように構成されている。従って、粉粒体群がエ
ア浮上した状態で流下案内されるので、つまり、粉粒体
群が他物と接触しない状態で流下案内されるので、粉粒
体が他物と接触して跳ね上がることがなくなり、粉粒体
が摩耗のために損傷することがなくなり、流下案内手段
が摩耗することがなくなるから、長期間に亘って粉粒体
群を良好に流下案内させながら、長期間に亘り不良物の
検出及び分離動作を適正に行うことができるのであり、
もって、長期間に亘って良好に検査することができる粉
粒体検査装置を提供することができる。

【０００７】請求項２では、請求項１において、前記流
下案内手段が、前記粉粒体群を一層状態で且つ横幅方向
に広がった状態で流下案内するように構成されている。
従って、粉粒体の群を横幅方向に広がった状態で流下案
内しながら、不良物と正常物との選別処理を行うので、
例えば粉粒体群を一列状に流下案内するものに比べて、
多数の粉粒体を並列的に流下させて効率良く検査するこ
とができる。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る粉粒体検査装
置の実施形態を、粉粒体群としての樹脂ペレット群を検
査する場合について説明する。図１に全体構成を示すよ
うに、そして、図３に不良検出及び分離処理の動作を示
すように、ペレット群ｋをエア浮上させた状態で、且
つ、一層状態で横幅方向に広がった状態で流下案内する
流下案内手段Ｈが設けられている。この流下案内手段Ｈ
は、広幅板状でエア浮上式のシュータ１を、水平面に対
して所定角度（例えば６０度）傾斜させて設置して、こ
のシュータ１の上部に設けた貯留タンク７からフィーダ
９によって搬送供給されるペレット群ｋを、シュータ１
の上面に沿う流下経路に沿って、上述の如くエア浮上状
態で、且つ、一層状態で横幅方向に広がった状態で流下
案内するように構成されている。尚、この場合において
一層状態で流下させることを目的としているので、流れ
状態により部分的に二層状態等になっても、一層状態の
概念に含むものである。

【０００９】前記エア浮上式のシュータ１について説明
すると、図４に示すように、金属（例えばステンレス）
製の板状の多孔質部材１Ａが設けられ、その多孔質部材
１Ａは、裏面側から供給されたエアを通過させてペレッ
ト群ｋが流下している表面から吹き出すための多数の小
孔ｋａ（気孔という）を有している。多孔質部材１Ａの
裏面側には、加圧された空気を多孔質部材１Ａの裏面側
に供給するための空気室１Ｂが付設され、その空気室１
Ｂに、図外のエア供給装置より圧縮空気が供給されてい
るエアタンク１５（図１参照）から加圧されたエアが供
給管１Ｃによって供給されている。尚、上記多孔質部材
１Ａは、図４（ロ）に一部断面を拡大して摸式的に示す
ように、例えば金属粉を焼結成型して作成され、その金
属粉の間の隙間によって上記小孔ｋａが形成される。

【００１０】従って、シュータ１によって流下案内され
るペレット群ｋは、多孔質部材１Ａの表面から吹き出す
エアによって多孔質部材１Ａの表面から浮いた状態で流
下案内されている。

【００１１】貯溜タンク７には、外部から供給されるペ
レットが貯溜され、又、その外部からの検査対象物を１
次選別処理して得られた正常物又は不良物が再選別のた
めに貯溜される。タンク７は下端側ほど先細筒状に形成
され、タンク７からフィーダ９上に落下したペレット群
ｋのシュータ１への供給量は、フィーダ９の振動振幅を
変化させてペレット群ｋの搬送速度を変えることにより
調節される。

【００１２】ペレット群ｋがシュータ１の下端部から移
動落下する移動落下経路ＩＫ中に検出箇所Ｊが設定さ
れ、その検出箇所Ｊを照明する照明手段４として、移動
落下経路ＩＫの前面側（図２において左側）を照明する
前面側ライン状光源４Ｂと、移動落下経路ＩＫの後面側
（図２において右側）を照明する後面側ライン状光源４
Ａとが、蛍光灯にて構成されて設けられている。

【００１３】前面側ライン状光源４Ｂからの照明光が検
出箇所Ｊのペレット群ｋの前面側で反射した反射光を受
光する前面側ラインセンサ５Ｂと、後面側ライン状光源
４Ａからの照明光が検出箇所Ｊのペレット群ｋの後面側
で反射した反射光を受光する後面側ラインセンサ５Ａと
が設けられている。図６に示すように、上記両ラインセ
ンサ５Ａ，５Ｂは、ペレット群の各ペレットｋの大きさ
よりも小さい範囲ｐ（例えばペレットｋの大きさの１０
分の１程度）を夫々の受光対象範囲とする複数個の受光
素子５ａを、直線状の検出箇所Ｊに対応させてライン状
に並ぶ状態で備えている。具体的には、各ラインセンサ
５Ａ，５Ｂは、受光素子５ａが直線状に並置されたモノ
クロタイプのＣＣＤセンサ部５０と、検出箇所Ｊでのペ
レット群ｋの像を上記ＣＣＤセンサの各受光素子５ａ上
に結像させる光学系５１とから構成されている。

【００１４】前面側ラインセンサ５Ｂの受光方向であっ
て前記検出箇所Ｊの背部側箇所に、前面側ライン光源４
Ｂにて照明されて、前面側ライン光源４Ｂにて照明され
たペレット群ｋのうちの正常物からの反射光と同一又は
略同一の明るさの光を前面側ラインセンサ５Ｂに向けて
投射する長尺帯状の前面側反射面ｈｂを備えた前面側反
射板８Ｂが設置されている。また、後面側ラインセンサ
５Ａの受光方向であって前記検出箇所Ｊの背部側箇所
に、後面側ライン光源４Ａにて照明されて、後面側ライ
ン光源４Ａにて照明されたペレット群ｋのうちの正常物
からの反射光と同一又は略同一の明るさの光を後面側ラ
インセンサ５Ａに向けて投射する長尺帯状の後面側反射
面ｈａを備えた後面側反射板８Ａが設置されている。

【００１５】上記前面側反射板８Ｂ及び後面側反射板８
Ａは、断面Ｌ字型で長尺状に形成され、同様な構造によ
って光源支持用のフレーム２２に取付けられている。即
ち、断面コの字状で長尺状に形成されたブラケット２２
ａが光源支持用のフレーム２２にネジ止め固定されると
ともに、そのブラケット２２ａにおけるフレーム２２へ
の固定部とは反対側の角部に上記各反射板８Ａ，８Ｂの
角部を当て付けた状態で，各反射板８Ａ，８Ｂがブラケ
ット２２ａにネジ止めされている。

【００１６】前面側ライン状光源４Ｂ、前面側ラインセ
ンサ５Ｂ及び後面側反射板８Ａが一方の収納部１３Ｂに
収納され、後面側ライン状光源４Ａ、後面側ラインセン
サ５Ａ及び前面側反射板８Ｂが他方の収納部１３Ａに収
納されている。尚、両収納部１３Ａ，１３Ｂは側板が共
通の一体の箱体に形成され、両収納部１３Ａ，１３Ｂ夫
々は、検出箇所Ｊに面する側に板状の透明なガラスから
なる光透過用の窓部１４Ａ，１４Ｂを備えている。そし
て、図示しないが、両窓部１４Ａ，１４Ｂの表面に長手
方向（図２の紙面垂直方向）に沿ってエアを吹き付け
て、窓表面に付着した塵等を除くための清掃ノズル２６
が設けられている（図５参照）。

【００１７】前記検出箇所Ｊから移動落下経路ＩＫの落
下方向下手側に、検出箇所Ｊでの受光情報に基づいて検
出された不良物ｇ（例えば前記黒色系の焼けやコンタミ
等が存在する樹脂ペレット）に対してエアーを吹き付け
て正常なペレットｋの移動方向から分離させるためのエ
アー吹き付け装置６が設けられ、このエアー吹き付け装
置６は、噴射ノズル６ａの複数個を、上記移動落下経路
ＩＫの全幅を所定幅で複数個の区画に分割形成した各区
画に対応する状態で並置させ、不良物ｇが存在する区画
の噴射ノズル６ａが作動されるように構成されている。
つまり、ペレット群ｋがシュータ１の下端部から移動落
下経路ＩＫに沿って前記検出箇所Ｊとその経路下手側の
分離箇所とに移送されるとともに、その分離箇所に移送
されたペレット群ｋのうちの正常物と不良物ｇとを異な
る経路に分離させるためにエアを噴出する複数のエア噴
射ノズル６ａが、前記検出箇所Ｊの長手方向に並べられ
ている。

【００１８】そして、噴射ノズル６ａからのエアーの吹
き付けを受けずにそのまま進行してくる正常なペレット
ｋを回収する良品用の受口部２Ｂと、エアーの吹き付け
を受けて正常なペレットｋの流れから横方向に分離した
不良物ｇを回収する不良物用の受口部３Ｂとが設けら
れ、良品用の受口部２Ｂが横幅方向に細長い筒状に形成
され、その良品の受口部２Ｂの周囲を囲むように、不良
物用の受口部３Ｂが形成されている。尚、良品用の受口
部２Ｂにて回収されたペレットｋ、及び、不良物用の受
口部３Ｂにて回収された不良物は、再選別等のために、
本検査装置のタンク７又は他の検査装置に搬送される。

【００１９】次に、粉粒体検査装置の装置構成について
説明する。図１に示すように、ジャッキボルト式の脚部
Ｆ０を備えた底板Ｆ１上に立設された縦枠Ｆ２，Ｆ３，
Ｆ４が、横枠Ｆ５，Ｆ６，Ｆ７によって連結されて機枠
が構成されている。表側の縦枠Ｆ４の上部斜め部分に、
情報の表示及び入力用の操作卓２１が設置され、前記フ
ィーダ９に対する振動発生器９Ａが横枠Ｆ５上に設置さ
れ、底板Ｆ１上には、電源ボックス１７とエアタンク１
５とが設置されている。尚、このエアタンク１５から、
前記シュータ１の裏面側の空気室１Ｂ、前記エアー吹き
付け装置６及び前記清掃ノズル２６に対して加圧された
エアが供給されている。又、箱状の前記収納部１３Ａ，
１３Ｂが前部側で縦枠Ｆ４に、後部側で縦枠Ｆ３に夫々
支持され、シュート１が上部側で横枠Ｆ６に下部側で収
納部１３Ｂに支持され、制御ボックス１６が、横枠Ｆ７
上に設置されている。装置上部には、警報用の回転灯１
８が設置され、機枠には、装置外面を覆うカバー１２が
取り付けられている。尚、各ユニットの前面側のカバー
１２のカバー上部１２Ａは、上下方向に開閉式に構成さ
れ、そのカバー上部１２Ａを持ち上げた状態で装置内部
の点検等を行う。

【００２０】制御構成を説明すると、図５に示すよう
に、マイクロコンピュータ利用の制御装置１０が設けら
れ、この制御装置１０に、両ラインセンサ５Ａ，５Ｂか
らの各画像信号と、前記操作卓２１からの操作情報とが
入力されている。一方、制御装置１０からは、前記操作
卓２１に対する表示用の駆動信号と、前記各ライン状光
源４Ａ，４Ｂを点灯させる点灯回路１９に対する駆動信
号と、前記回転灯１８を作動させる駆動信号と、各噴射
ノズル６ａへの各エアー供給をオンオフする複数個の電
磁弁１１に対する駆動信号と、前記フィーダ用振動発生
器９Ａに対する駆動信号と、前記清掃ノズル２６に対す
るエアー供給をオンオフする電磁弁２６Ａに対する駆動
信号とが出力されている。

【００２１】そして、上記制御装置１０及び前記エアー
吹き付け装置６を利用して、前記流下案内手段Ｈにて流
下案内されるペレット群ｋにおける不良物の有無を検出
して、その不良物と正常物とを分離して選別する選別手
段１００が構成されている。つまり、制御装置１０は、
ペレット群ｋの前面側及び後面側からの各反射光、並び
に、前面側及び後面側の各反射面ｈａ，ｈｂからの反射
光を受光する各ラインセンサ５Ａ，５Ｂの受光情報に基
づいて、複数の受光素子５ａ夫々からの明度情報のいず
れかが適正明度範囲を外れていると不良物の存在を判別
し、その不良物がエアー吹き付け装置６による分離箇所
に達したときに不良物の位置に対応するノズル６ａを作
動させて分離するように構成される。

【００２２】上記適正明度範囲は、ペレット群ｋのうち
の正常物を前面側ライン光源５Ｂにて照明したときの反
射光に対する適正明度範囲ΔＥ２と、ペレット群ｋのう
ちの正常物を後面側ライン光源５Ａにて照明したときの
反射光に対する適正明度範囲ΔＥ１として設定される。
そして、制御装置１０は、前面側ラインセンサ５Ｂの受
光情報に基づいて、前面側受光部５ａ２からの明度が前
面側の反射光について設定された適正明度範囲ΔＥ２を
外れたか否かの判別を行うとともに、後面側ラインセン
サ５Ａの受光情報に基づいて、後面側受光部５ａ１から
の明度が後面側の反射光について設定された適正明度範
囲ΔＥ１を外れたか否かの判別を行い、前面側受光部５
ａ２からの明度がその適正明度範囲ΔＥ２を外れている
場合及び後面側受光部５ａ１からの明度がその適正明度
範囲ΔＥ１を外れている場合のいずれかの場合に不良と
判別する。

【００２３】次に、各ラインセンサ５Ａ，５Ｂの受光出
力における不良物の判別について、具体的に説明する
と、図７に示すように、各受光素子５ａの受光量に対応
する出力電圧がペレット群ｋに対する適正明度範囲ΔＥ
１，ΔＥ２内にある場合に正常なペレットの存在を判別
し、適正明度範囲ΔＥ１，ΔＥ２を外れた場合にペレッ
トの不良又は異物の存在を判別する。図中、ｅ０は、正
常ペレット粒からの標準的な反射光に対する出力電圧レ
ベルである。そして、受光素子５ａの出力電圧が適正明
度範囲ΔＥ１，ΔＥ２よりも小さい場合ｅ１，ｅ２に
は、正常なペレット粒よりも反射率が小さい不良のペレ
ット粒（例えば前記黒色系の焼け部分や汚染によるコン
タミ箇所等が表面にあるペレット）等の存在を判別し、
適正明度範囲ΔＥ１，ΔＥ２よりも大きい場合ｅ３に
は、正常なペレット粒ｋよりも反射率が大きい他の色の
樹脂ペレット（例えば明度が大きい白色の樹脂ペレッ
ト）が混入しているような場合におけるその混入ペレッ
ト等の不良物の存在を判別する。

【００２４】そして、制御装置１０は、両ラインセンサ
５Ａ，５Ｂの検出位置Ｊに移送したペレット群ｋのうち
で、不良物の存在が判別された場合には、検出位置Ｊか
ら噴射ノズル６ａの噴射位置にペレット群ｋが移送され
るのに要する時間間隔が経過するに伴って、不良のペレ
ット又は異物に対して、その位置に対応する区画の各噴
射ノズル６ａからエアーを吹き付けて正常なペレットの
経路から分離させる。

【００２５】〔別実施形態〕上記実施形態では、粉粒体
群をエア浮上させた状態で流下案内する流下案内手段Ｈ
を、流下経路に沿って配置されて、裏面側から供給され
たエアを通過させて粉粒体群が流下する表面側から吹き
出す多数の小孔ｋａを備えた多孔質部材１Ａと、その多
孔質部材１Ａの裏面側に加圧されたエアを供給する空気
室１Ｂとにて構成したが、流下案内手段Ｈの構成はこれ
に限るものではない。多孔質部材１Ａの代わりに、例え
ば金属板や樹脂板に微細な多数の孔を機械加工等によっ
て形成して板の表面からエアを吹き出すようにしてもよ
い。又、流下経路に沿って配置される多孔質部材１Ａの
表面からエアを吹き出して粉粒体を浮上させるのではな
く、例えば流下経路に沿って配置される板部材の表面に
流下方向上手側から下手側に向けて高速で流れる薄い空
気層を形成し、その空気層の上に粉粒群を載せた状態で
流下案内させるようにしてもよい。

【００２６】上記実施形態では、流下案内手段Ｈが、粉
粒体群を一層状態で且つ横幅方向に広がった状態でエア
浮上させて流下案内するように構成したが、これ以外
に、粉粒体群を例えば樋等によって一列状に流下案内し
ながら、樋等の底部側から吹き出すエアによって各列の
粉粒体群をエア浮上させて流下案内するように構成して
もよい。

【００２７】上記実施形態では、選別手段１００が、流
下している粉粒体の前面側及び後面側夫々からの反射光
の受光情報に基づいて、粉粒体群における不良物の有無
を検出するように構成したが、これ以外に、粉粒体から
の反射光と粉粒体を透過した透過光の受光情報に基づい
て不良物の有無を検出するものでもよい。又、上記実施
形態では、選別手段１００が、不良物にエアを吹き付け
て不良物と正常物とを分離するように構成したが、エア
以外に、例えば不良物に板ばねを当てて弾き飛ばして分
離させる手段でもよい。

【００２８】上記実施形態では、粉粒体群が樹脂ペレッ
トである場合について例示したが、粉粒体群はこれに限
るものではなく、例えば、精米や玄米等の米粒を検査す
る場合にも適用できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】粉粒体検査装置の全体側面図

【図２】同要部側面図

【図３】同要部斜視図

【図４】同要部側面図

【図５】制御構成のブロック図

【図６】ラインセンサの受光状態を示す図

【図７】ラインセンサの出力波形図

【符号の説明】

１００ 選別手段 Ｈ 流下案内手段

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 溝口 高宏 大阪府堺市石津北町64番地 株式会社クボ タ堺製造所内 Ｆターム(参考） 3F079 AB00 BA05 CA41 CB32 CB33 CB35 CC03 DA06

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 粉粒体群を流下経路に沿って流下案内す
   る流下案内手段と、前記流下案内手段にて流下案内され
   る前記粉粒体群における不良物の有無を検出して、その
   不良物と正常物とを分離して選別する選別手段とが設け
   られている粉粒体検査装置であって、 前記流下案内手段が、前記粉粒体群をエア浮上させた状
   態で流下案内するように構成されている粉粒体検査装
   置。
2. 【請求項２】 前記流下案内手段が、前記粉粒体群を一
   層状態で且つ横幅方向に広がった状態で流下案内するよ
   うに構成されている請求項１記載の粉粒体検査装置。