JP2004173618A - 茶生葉の成分測定装置 - Google Patents

Abstract

【課題】格付けは客観的に、厳正に、正確に行われなければならないが、従来の技術では、計測点における茶生葉の茶層の厚さ、茶葉の大きさの均一性、茶葉の密度、茶葉の裏表の割合等の状態が計測値に大きく影響し不安定になる要因となっていた。
【解決手段】サンプリングされた茶生葉の投入口と、投入された茶生葉の搬送手段と、搬送手段の上部に設けた茶生葉の掻き均し手段と、掻き均し手段の下流側に且つ搬送手段の上部に設けた茶生葉押圧手段と、茶生葉押圧手段の下流側に且つ搬送手段の上部に設けた光学式成分計と、上記手段を制御する制御手段よりなることを特徴とするものである。
【選択図】 図１

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、荒茶工場で集荷中の個別の茶生葉群から一部をサンプリングし成分を測定し、その結果によって茶生葉の評価をする装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
荒茶工場においては、茶農家が持ち込んだ茶生葉を格付けしてその後の加工状態の設定を行なったり、茶生葉の支払い価格の決定を行なっている。従来、この格付けは茶生葉群の一部をサンプルとして採取し、これを茶生葉格付判定員が五感による官能検査によって比較、検討して行なっている。しかし、このような茶生葉格付判定員による格付けは主観が入りこむ余地が多くなり、また茶生葉格付判定員が変わった場合には判定結果が異なる場合もある等、公平性にかける点があった。又、今日、熟練した茶生葉格付判定員は高齢化等によって減少傾向にあり、更に後継者の育成も困難な状況となっている。そのため近時、前記人間の五感による茶生葉の格付け手法だけでなく、客観的な数値データに基づいた格付け手法が増加している。具体的には近赤外線等の反射光を測定し、茶生葉の格付に必要なファクターである茶生葉の水分量、全窒素量、総繊維量（中性デタージェント繊維）等を求め、この値に基づき客観的に格付けを行なうというものである。（特許文献１参照）従来の例では、搬送途中の茶生葉の性状を搬送機上で計測していた。
【０００３】
【特許文献１】
特開２０００−２２８９５０公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
前述のとおり、格付けは客観的に、厳正に、正確に行われなければならないが、従来の技術では、搬送機上を搬送されてくる茶生葉を、直接光学式成分計の一つである近赤外線分析装置を利用し、照射した光波長から返って来る光波長の減衰度で茶葉成分の度合いを測定している。計測点における茶生葉の茶層の厚さ、茶葉の大きさの均一性、茶葉の密度、茶葉の裏表の割合等の状態が計測値に大きく影響し不安定になる要因となっていた。この為、計測データにばらつきが多く正確に計測できないと言う問題があり、格付けに支障をきたしていた。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
この発明は上記のような課題を解決するため、以下のような手段をとる。請求項１に係わる本発明は、サンプリングされた茶生葉の投入口と、投入された茶生葉の搬送手段と、搬送手段の上部に設けた茶生葉の掻き均し手段と、掻き均し手段の下流側に且つ搬送手段の上部に設けた茶生葉押圧手段と、茶生葉押圧手段の下流側に且つ搬送手段の上部に設けた光学式成分計と、上記手段を制御する制御手段よりなることを特徴とするものである。請求項２に係わる本発明は、投入口と搬送手段の間に、投入された茶生葉を計量する計量手段を有することを特徴とする請求項１記載のものである。請求項３に係わる本発明は、投入口と搬送手段の間に、投入された茶生葉を切断する切断手段を有することを特徴とする請求項１記載のものである。請求項４に係わる本発明は、投入口と搬送手段の間に、投入された茶生葉を計量する計量手段と茶生葉を切断する切断手段を有することを特徴とする請求項１記載のものである。請求項５に係わる本発明は、投入口より搬送手段へ茶生葉を送る移送手段を有することを特徴とする請求項１記載のものである。請求項６に係わる本発明は、投入口より計量手段又は切断手段へ茶生葉を送る移送手段と、計量手段又は切断手段から茶生葉を搬送手段へ送る移送手段を有することを特徴とする請求項２、又は３記載のものである。請求項７に係わる本発明は、投入口より計量手段へ茶生葉を送る移送手段と、計量手段から切断手段へ茶生葉を送る移送手段と、切断手段から茶生葉を搬送手段へ送る移送手段を有することを特徴とする請求項４記載のものである。
【０００６】
【発明の実施の形態】
本発明による茶生葉の成分測定装置の実施例について図面に基づいて説明する。本実施例における装置の構成の概略は茶生葉の投入口、計量手段、移送手段、切断手段、搬送手段、掻き均し手段、茶生葉押圧手段、制御手段より構成される。本実施例の茶生葉の成分測定装置は荒茶工場の生葉集荷場所に設置される。個別に集荷された茶生葉の荷口から適量、人間が茶生葉をサンプリングして成分測定装置の茶生葉の投入口１に投入する。サンプリングされた茶生葉が本装置に投入される前に、予め茶生葉の量が測定されている場合には、計量手段は不要となる。この場合は、直接、茶生葉は投入口より切断手段へ移送される。又、一番茶の場合の様に茶生葉が小さく均一な場合は、切断手段は不要となる。計量手段、切断手段が不要の場合は、請求項１のように投入口１より、直接、搬送手段に茶生葉が移送される。
【０００７】
搬送手段の上部に投入口１がある場合は、重力により茶生葉が搬送手段上に落下するので、移送手段は不要となるが、投入口１と搬送手段が水平方向に離れている場合は、小型のベルトコンベヤー等の移送手段が必要となる。投入口１の下部には計量手段が設けられており、投入された茶生葉は落下して計量手段に入る。本実施例では計量手段はロードセル２、茶生葉受入れ容器３より構成される。サンプル量が少ない場合は、正確に計測出来ないので１００ｇ〜１５０ｇ以内になるように茶生葉受入れ容器３に入った茶生葉をロードセル２で計量する。
【０００８】
本実施例の場合、計量手段の上部に投入口１が備えられている為、サンプルの茶生葉は重力により落下し、茶生葉受入れ容器３に入る。従って、この場合は、移送手段は不要となるが、投入口１と計量手段が水平方向に離れている場合は小型のベルトコンベヤー、振動コンベヤー等の移送手段が必要となる。茶生葉受入れ容器３内の所定量の茶生葉は、茶生葉受入れ容器３に取付けられた移送手段のエヤーシリンダー４が伸び、切断手段の構成要素である投入シュート５上まで茶生葉受入れ容器３が移動し、茶生葉が落下し、投入シュート５に入る。投入シュート５の出口は切断手段のカッター６の入口に臨んでおり、茶生葉はカッター６内に入る。本実施例のカッター６は上部より茶生葉を投入し、下部に茶生葉の落下方向に対し、直角に回転刃を備えたものであり、切断後、茶生葉は重力により下部に落下し搬送手段上に載る。本実施例の場合、切断手段から搬送手段への移送手段は不要となるが切断手段と搬送手段が水平方向に離れている場合は小型のベルトコンベヤー、振動コンベヤー等の移送手段が必要となる。
【０００９】
搬送手段として、本実施例ではベルトコンベヤー７を設けたが振動コンベヤーを用いても良い。落下した茶生葉は、カッター６の下部に上流側を臨ませた巾１２０ｍｍ、長さ２０００ｍｍのベルトコンベヤー７上に落下する。本実施例では光学式成分計として近赤外線式分析計１０を用いたが、非接触で茶生葉の水分量、全窒素量、総繊維量等が光学式で測定できるものであれば他のものでも良い。ベルトコンベヤー７の巾は近赤外線式分析計１０が外乱要素の影響を受けない様、近赤外線式分析計１０の測定範囲である、直径１００ｍｍより若干大きくした。ベルトコンベヤー７は出口方向に回転しており、茶生葉はベルトコンベヤー７の出口である下流側に搬送される。
【００１０】
ベルトコンベヤー７の上部に、上流側より順に、掻き均し手段と茶生葉押圧手段を設ける。掻き均し手段の掻き均し８は本実施例では、長さ１００ｍｍ、太さ６ｍｍの丸棒を６本組み付け円弧状としたものを一組とし、これを３組各円弧の中心に同一のシャフトを２５ｍｍ間隔で回転自在に取付けてある。掻き均し８はベルトコンベヤー７の上部にベルト面と丸棒の先端の間隔が約２０ｍｍ前後になるように取付け、回転させると、切断された茶生葉が均一の高さになる。茶生葉押圧手段として、掻き均し８の下流側に押圧ローラ９を設ける。押圧ローラ９は樹脂製の直径２００ｍｍ、巾１１０ｍｍの円筒状を成し、中心にシャフトを装着し回転可能としてある。押圧ローラ９は、ベルトコンベヤー７の上部にベルト面と押圧ローラ９面の間隔が１５ｍｍ前後となるように取付け、回転させると、２０ｍｍ前後の厚さで搬送されてきた茶生葉は押圧ローラ９で押圧され、１５ｍｍ前後の厚さになり茶生葉内の空隙が無くなり均一な状態となる。
【００１１】
次に、１５ｍｍ前後の厚さで均一化された茶生葉は、押圧ローラ９の下流側のベルトコンベヤー７の上部に設けられた近赤外線式分析計１０の下を通過する。ベルトコンベヤー７のベルト面と近赤外線式分析計１０の受光面との間隔は４００ｍｍとした。近赤外線式分析計１０の下部を茶生葉が通過するとき水分量、全窒素量、総繊維量等の計測が行なわれる。計測が終了した茶生葉はベルトコンベヤー７の下流端より本装置の外部に排出され、生葉コンテナ（図示しない）に投入される。
【００１２】
上述の各手段を総合的に運転、管理する制御手段は茶生葉のサンプル番号等の登録を受け付けるカードリーダ１１、情報の入力と表示を行なう液晶タッチパネル１２、判定結果を印字する為のプリンター１３と制御演算を行なうプログラマブルコントローラーを組み込んだ制御盤１４より構成される。本実施例の場合、各個人が持ってきた茶生葉をパーソナルコンピュータを利用した生葉受入れシステムと連動しており生葉受入れ時に、各個人のパーソナルデータが記録された磁気カードを生葉受入れシステム管理者に渡し、茶種、摘採方法、生葉受入れ重量、サンプル番号等を生葉受入れシステムに登録してもらい、各個人の磁気カードにも記録される。最初、本実施例の茶生葉の成分測定装置にサンプルを投入する前に、カードリーダ１１に前述の磁気カードを入れ、サンプル番号によりサンプルを識別する。この時点で受入れ準備完了となり、ベルトコンベヤー７、カッター６、掻き均し８、押圧ローラ９が運転を始める。人間がサンプル茶生葉を投入口１に投入すると、本実施例では、自動で前述の通りの計量手段、切断手段、茶生葉の掻き均し手段、茶生葉押圧手段を経由して搬送手段の上部に設けられた近赤外線式分析計１０で均一にされた搬送手段上の茶生葉の水分量、全窒素量、総繊維量が計測され茶生葉は搬送手段の下流端より本装置の外部に排出され、一つのサンプル茶生葉の計測は終了する。計測されたデータは印字、表示の為にプログラマブルコントローラーで変換され、プリンター１３に判定結果として等級伝票が出力され、あわせて液晶タッチパネル１２にも等級が表示される。この繰り返しにより、数多いサンプルの成分測定を行なうものである。
【００１３】
【発明の効果】
本発明は上述のように構成されているので次の効果がある。茶生葉のサンプル状態が均一になるので成分測定がより正確に出来るので、格付け判定の精度が向上し、茶生葉の成分測定装置に対する信頼性も向上する。これにより、一つのサンプルの評価が短時間に、客観的に且つ正確に出来るため格付け作業の効率が向上する。サンプル数は工場規模、組合員の数により異なるが大規模工場では、一日当り１００〜１５０口と多数になるような場合でも、客観的に評価が行なわれるので、茶生葉格付判定員の精神的な苦痛が減少する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による茶生葉の成分測定装置の正面断面の概略図を示す。
【図２】本発明による茶生葉の成分測定装置の右側面断面の概略図を示す。
【図３】本発明による茶生葉の成分測定装置の平面断面の概略図を示す。
【符号の説明】
１ 投入口
２ ロードセル
３ 茶生葉受入れ容器
４ エアーシリンダー
５ 投入シュート
６ カッター
７ ベルトコンベヤー
８ 掻き均し
９ 押圧ローラ
１０ 近赤外線式分析計
１１ カードリーダ
１２ 液晶タッチパネル
１３ プリンター
１４ 制御盤
１５ 駆動ローラ
１６ キャスタ

Claims (7)

1. サンプリングされた茶生葉の投入口と、投入された茶生葉の搬送手段と、搬送手段の上部に設けた茶生葉の掻き均し手段と、掻き均し手段の下流側に且つ搬送手段の上部に設けた茶生葉押圧手段と、茶生葉押圧手段の下流側に且つ搬送手段の上部に設けた光学式成分計と、上記手段を制御する制御手段よりなることを特徴とする茶生葉の成分測定装置。
2. 投入口と搬送手段の間に、投入された茶生葉を計量する計量手段を有することを特徴とする請求項１記載の茶生葉の成分測定装置。
3. 投入口と搬送手段の間に、投入された茶生葉を切断する切断手段を有することを特徴とする請求項１記載の茶生葉の成分測定装置。
4. 投入口と搬送手段の間に、投入された茶生葉を計量する計量手段と茶生葉を切断する切断手段を有することを特徴とする請求項１記載の茶生葉の成分測定装置。
5. 投入口より搬送手段へ茶生葉を送る移送手段を有することを特徴とする請求項１記載の茶生葉の成分測定装置。
6. 投入口より計量手段又は切断手段へ茶生葉を送る移送手段と、計量手段又は切断手段から茶生葉を搬送手段へ送る移送手段を有することを特徴とする請求項２、又は３記載の茶生葉の成分測定装置。
7. 投入口より計量手段へ茶生葉を送る移送手段と、計量手段から切断手段へ茶生葉を送る移送手段と、切断手段から茶生葉を搬送手段へ送る移送手段を有することを特徴とする請求項４記載の茶生葉の成分測定装置。

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