JP2009154084A - 光学式穀物選別機 - Google Patents

Abstract

【課題】着色粒としらた粒とを共に判別する際に、着色粒の判別制度を向上させた光学式穀物選別機を提供する。
【解決手段】光学式穀物選別機によると、一方側のＣＣＤカメラ９ａによって、米粒の表側の反射光データを第一波長（例えば青）で検出する一方、他方側のＣＣＤカメラ９ｂによって、穀粒Ｇの裏側の反射光データを第一波長（例えば青）で検出するとともに透過光データを第二波長（例えば赤）で検出することができる。これにより、着色部分（着色粒）の判別は、穀粒の表側・裏側の両面の各反射光データ（第一波長：例えば青）によって行うことができ、また、同時に、乳白色部分（しらた粒）の判別は前記透過光データ（第二波長：例えば赤）によって行うことができる。したがって、着色粒としらた粒とを光学判別する際に、着色粒の判別は米粒の両面を検査して行われるので着色粒の選別精度が向上し選別の見逃しがなくなる。
【選択図】図３

Description

本発明は、精白米や玄米などの原料穀物中に混入した着色粒としらた粒（乳白色粒）とを選別する光学式穀物選別機に関するものである。

従来、光学式穀物選別機において、精白米や玄米などの原料穀物中に混入した着色粒としらた粒（乳白色粒）とを共に判別して選別するものとしては、特許文献１に記載のものがあった。このものは、穀粒案内手段（シュート）の下端近傍に配設した光学検出手段によって落下放出された各穀粒を光学検出し、検出した穀粒からの反射光と透過光とから着色粒としらた粒とをそれぞれ判別し、判別した着色粒及びしらた粒を選別手段（噴風ノズル）によって選別するというものである。

前記光学検出部の構成は、前記シュートからの穀粒の落下軌跡における光学検出位置を中心にして、その一方側に、穀粒と背景板の両方を照射する光源と、穀粒からの反射光を検出する受光手段とを配設し、他方側に、穀粒を照射しないように背景板だけを照射するようにした光源とその遮蔽手段、穀粒からの透過光を検出する受光手段を配設し、これにより、検出した反射光によって着色粒を判別するとともに透過光によってしらた粒を判別し、着色粒としらた粒とを共に光学検出することを可能にしている。

特許第３５０６３１２号公報

ところで、上記光学式穀物選別機においては以下の問題点があった。すなわち、着色粒の判別精度について、具体的には、穀粒の透過光を検出する側の光学検出部は、穀粒の透過光を検出するために、当該穀粒に照射光を当てないように前記遮蔽手段によって光源の光を遮ったり光源を消灯させたりしている。このため、仮に、透過光検出側の穀粒面に着色部分があった場合には、該面の反射光が検出されないので着色部分の検出ができず、よって、当該着色粒を製品側に見逃してしまう懸念があった。
そこで、本発明は、上記問題点にかんがみ、着色粒としらた粒とを共に判別する際に着色粒の判別制度を更に向上させた光学式穀物選別機を提供することを技術的課題としたものである。

上記課題を解決するため、請求項１により、
原料穀粒を移送させる移送手段と、
該移送手段から移送・放出した原料穀粒の落下軌跡上における光学検出位置を中心に、前記原料穀粒に光を照射する光源部、前記光学検出位置における原料穀粒からの反射光を受光する受光センサ部を一方側に、前記原料穀粒からの透過光を受光する受光センサ部を他方側にそれぞれ配設した受光センサ手段及び背景板を対設してなる光学検出手段と、
前記受光センサ手段が受光した反射光データと透過光データとに基づいて着色粒及びしらた粒を判別する判別手段と、
該判別手段によって判別した着色粒及びしらた粒を選別する選別手段と、
を備えた光学式穀物選別機において、
前記光源部は、一方側を複数波長の光を照射するものとするとともに他方側を単一波長の光を照射するものとし、前記受光センサ部は、一方側を単一波長の光を光学検出可能なものとするとともに前記他方側を複数波長の光を光学検出可能なものとし、前記判別手段は、他方側の受光センサ部が検出した任意の第一波長よりなる反射光データ及び第二波長の透過光データと、一方側の受光センサ部が検出した第一波長よりなる反射光データとに基づいて着色粒及びしらた粒を判別する、という技術的手段を講じた。

また、請求項２により、
前記受光センサ部はカラー光を撮像可能なＣＣＤカメラを用いるとよい。

さらに、請求項３により、
前記第一波長及び第二波長はそれぞれ赤・緑・青のうちの異なる波長とするとよい。

本発明の光学式穀物選別機によると、一方側の受光センサ部（ＣＣＤカメラ）によって、穀粒（米粒）の表側の反射光データを第一波長（例えば青）で検出する一方、他方側の受光センサ部（ＣＣＤカメラ）によって、穀粒の裏側の反射光データを第一波長（例えば青）で検出するとともに透過光データを第二波長（例えば赤）で検出することができる。これにより、着色部分（着色粒）の判別は、穀粒の表側・裏側の両面の各反射光データ（第一波長：例えば青）によって行うことができ、また、同時に、乳白色部分（しらた粒）の判別は前記透過光データ（第二波長：例えば赤）によって行うことができる。したがって、着色粒としらた粒とを光学判別する際に、着色粒の判別は米粒の両面を検査して行われるので着色粒の選別精度が向上し選別の見逃しがなくなる。

以下、本発明の光学式穀物選別機１を参照しながら説明する。図１は光学式穀物選別機１の縦側断面図である。光学式穀物選別機１は、上部に原料（以下、「米粒」という。））を移送する移送手段３を備える。該移送手段３は、穀粒の原料供給タンク４と、該原料供給タンク４の下部に構成した振動供給部５と、該振動供給部５から供給された穀粒を流下させる傾斜シュート６と、を備えてなる。

前記傾斜シュート６の下端部近傍には、該傾斜シュート６の下端部から放出される米粒Ｇの落下軌跡Ｒを挟むように光学検出手段７ａ，７ｂが対向配設してある。該光学検出手段７ａ，７ｂはそれぞれ、前記落下軌跡Ｒ上の光学検出位置Ｐに光を照射する光源部８ａ，８ｂと、前記光学検出位置Ｐからの光を受光する受光センサ部としてのＣＣＤカメラ９ａ，９ｂ（受光センサ手段）と、前記光学検出位置ＰにおけるＣＣＤカメラ９ａ，９ｂ用の各背景板１０ａ，１０ｂと、を有してなる。前記光学検出手段７ａ（他方側）に設けた前記光源部８ａは、ＲＧＢ（赤緑青）の内いずれかの単一色（波長）を発光するものとし、実施例では青色の光（第一波長）を発光する蛍光灯とした。また、前記光学検出手段７ｂ（一方側）に設けた前記光源部８ｂは、前記青色（第一波長）と赤色（第二波長）とを発光する蛍光灯とする。なお、前記光源部８ａ，８ｂについては蛍光灯以外のものでもよく、例えばＬＥＤであってもよい。

前記ＣＣＤカメラ９ａ（他方側）は、光学検出位置Ｐにおける米粒Ｓの他方側の面からの青色反射光と赤色透過光とを撮像するためのカラーＣＣＤラインセンサを内蔵する。また、前記ＣＣＤカメラ９ｂ（一方側）は、前記米粒Ｓの一方側の面からの青色反射光を撮像するためのカラーＣＣＤラインセンサを内蔵する。そして、前記ＣＣＤカメラ９ａ，９ｂは、前記光学検出位置Ｐにおける水平方向を順次走査して米粒Ｓを撮像するように構成配設してある。

前記ＣＣＤカメラ９ａ，９ｂはそれぞれ信号処理部（判別手段）１１に接続してある（図２参照）。該信号処理部１１は、前記ＣＣＤカメラ９ａ，９ｂが検出した各米粒Ｓの撮像データを基にして「着色粒」と「しらた粒」の判別を行う。更に詳細には前記信号処理部１１は、前記ＣＣＤカメラ９ａ，９ｂが撮像した各米粒Ｓの両側面からの青色反射光（撮像データ、第一波長よりなる反射光データ）に基づいて着色部分（着色粒）の有無を判別するようにしてある。また、前記信号処理部１１は、前記ＣＣＤカメラ９ａが撮像した各米粒Ｓの赤色透過光（撮像データ、第二波長よりなる透過光データ）に基づいて乳白色部分（しらた粒）の有無を判別するようにしてある。前記信号処理部１１は、着色部分及び乳白色部分を判別するための任意のしきい値を予め設定し、例えば任意のしきい値（光量）を超える画素が連続して検出された場合に着色部分及び／又は乳白色部分と判定するようにしてある。なお、前記信号処理部１１は、後述の各電磁弁１２ｂを駆動させる噴風駆動回路１２ｃに接続する。

前記落下軌跡Ｒに沿った光学検出位置Ｐの下方には、選別すべき「着色粒」と「しらた粒」とを除去するための選別手段１２を配設する。該選別手段１２は、例えば、落下軌跡Ｒ上の選別位置Ｂにおける水平方向に対して高圧エアーを噴風するように配設した複数の噴風ノズル１２ａとすることができる（また選別手段１２は公知の板バネ式の選別手段でもよい。）。前記複数の噴風ノズル１２ａはそれぞれ電磁弁１２ｂを介して高圧エアー供給源（図示せず）に接続してある。

前記落下軌跡Ｒに沿った選別手段１２の下方位置には、選別されなかった米粒Ｓ（製品）を収容する製品収容部１３を備え、また、該製品収容部１３の外周には選別すべき米粒（着色粒及びしらた粒）を収容する選別粒収容部１４を備える。

次に、本発明の作用を説明する。

前記移送手段３により原料米粒Ｓを傾斜シュート６に順次供給すると、各米粒Ｓは、傾斜シュート６に沿って流下して下端部から放出され、前記落下軌跡Ｒに沿って光学検出位置Ｐ及び選別位置Ｂを通って落下する（図１参照）。

落下する前記各米粒Ｓは光学検出位置Ｐにおいて、前記光源部８ａから青色光（第一波長）とが照射されるとともに前記光源部８ｂから青色光（第一波長）及び赤色光（第二波長）が照射されると同時に、前記ＣＣＤカメラ９ａによって米粒Ｓの他方側の青色反射光（第一波長）と赤色透過光（第二波長）とが検出されるとともにＣＣＤカメラ９ｂによって米粒の一方側の青色反射光（第一波長）が検出される（図３）。前記ＣＣＤカメラ９ａ，９ｂが検出した撮像データは前記信号処理部１１に送られ、前記信号処理部１１は、各米粒Ｓの両面から検出した青色反射光（第一波長、反射光データ）の撮像データを任意のしきい値と比較し、しきい値を超える画素データが連続して（例えば３画素）検出された場合に着色部分（着色粒）と判別する。また、前記信号処理部１１は、前記赤色透過光（第二波長、透過光データ）の撮像データを任意のしきい値と比較し、しきい値を超える画素データが連続して（例えば３画素）検出された場合に乳白色部分（しらた粒）と判別する。
本発明の特徴作用：
本発明は、上記のように、各米粒Ｓの一方側と他方側（表・裏）の両面の反射光（第一波長：例えば青）を検出して着色部分（着色粒）を判別するので着色粒の判別精度が向上し、また、同時に、各米粒Ｓのからの透過光（第二波長：赤）を検出して乳白色部分（しらた粒）の判別も行えるという作用を奏するものである。

前記信号処理部１１は、着色部分（着色粒）及び／又は乳白色部分（しらた粒）を判別（検出）すると、前記噴風駆動回路１２ｃに選別信号を出力し、任意の遅延時間をおいて該当電磁弁１２ｂを駆動させて噴風ノズル１２ａから高圧エアーを噴風し「着色粒」及び／又は「しらた粒」を選別する。選別された着色粒又はしらた粒は前記選別粒収容部１４に収容され、また、選別されなかった米粒Ｓは製品収容部１３に収容される。

なお、本発明において前記光源部８ａ，８ｂは白色光を用いてもよく、その場合には、ＣＣＤカメラ９ａは、青と赤の各光量をそれぞれ別々に検出可能なＣＣＤラインセンサを内蔵させ、またＣＣＤカメラ９ｂも青の光量を検出可能なＣＣＤラインセンサを内蔵させるとよい。

本発明の光学式穀物選別機の縦側断面図 図１の要部を拡大した作用図 本発明の光学式穀物選別機における制御ブロック図

符号の説明

１ 光学式穀物選別機
３ 移送手段
４ 原料供給タンク
５ 振動供給部
６ 傾斜シュート
７ａ 光学検出手段
７ｂ 光学検出手段
８ａ 光源部
８ｂ 光源部
９ａ ＣＣＤカメラ（受光センサ部）
９ｂ ＣＣＤカメラ（受光センサ部）
１０ａ 背景板
１０ｂ 背景板
１１ 判別手段
１２ 選別手段
１２ａ 噴風ノズル
１２ｂ 電磁弁
１２ｃ 噴風駆動回路
１３ 製品収容部
１４ 選別粒収容部
Ｂ 選別位置
Ｇ 米粒（穀粒）
Ｐ 光学検出位置
Ｒ 落下軌跡

Claims (3)

1. 原料穀粒を移送させる移送手段と、
   該移送手段から移送・放出した原料穀粒の落下軌跡上における光学検出位置を中心に、前記原料穀粒に光を照射する光源部、前記光学検出位置における原料穀粒からの反射光を受光する受光センサ部を一方側に、前記原料穀粒からの透過光を受光する受光センサ部を他方側にそれぞれ配設した受光センサ手段及び背景板を対設してなる光学検出手段と、
   前記受光センサ手段が受光した反射光データと透過光データとに基づいて着色粒及びしらた粒を判別する判別手段と、
   該判別手段によって判別した着色粒及びしらた粒を選別する選別手段と、
   を備えた光学式穀物選別機において、
   前記光源部は、一方側を複数波長の光を照射するものとするとともに他方側を単一波長の光を照射するものとし、前記受光センサ部は、一方側を単一波長の光を光学検出可能なものとするとともに前記他方側を複数波長の光を光学検出可能なものとし、前記判別手段は、他方側の受光センサ部が検出した任意の第一波長よりなる反射光データ及び第二波長の透過光データと、一方側の受光センサ部が検出した第一波長よりなる反射光データとに基づいて着色粒及びしらた粒を判別することを特徴とした光学式穀物選別機。
2. 前記受光センサ部はカラー光を撮像可能なＣＣＤカメラよりなる請求項１に記載の光学式穀物選別機。
3. 前記第一波長及び第二波長はそれぞれ赤・緑・青のうちの異なる波長とする請求項１又は請求項２に記載の光学式穀物選別機。

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