JP2012505808A - 選別および検査装置用シュート - Google Patents

Abstract

検査および選別装置用シュートは、平坦な第１セクションおよび第２セクション（８，１２）を有し、第１セクション（８）の下端が第２セクション（１２）の表面上に配置されて段部を形成し、その段部から生産物が第２セクションの上に落下する。また、追加のセクションを備えていても良い。
【選択図】図３

Description

本発明は、選別および検査装置に用いられるシュートに関するもので、特に、選別または検査ステーションへと生産物を送り渡すシュートに対し、生産物が供給されるような装置に関するものである。

この種の選別装置は米国特許第４５１３８６８号、第４６３０７３６号、および第５６２８４１１号に記載されており、それらの開示内容は参照することにより本願に組み込まれている。検査装置は、類似の技術を用いることができるが、生産物の流れから、受け入れられない生産物片を排除することよりもむしろ、データを集めることを目的とするものである。

幾種かの生産物に対し、溝（チャンネル）付きのシュートが、生産物片がシュートの下端を離れる際に該生産物片の向きと位置を定めるために用いられている。このことは、選別または検査工程を容易にし、また、選別装置において、生産物の流れから生産物片を排除するために用いられる装置や機構を、適切に選択された生産物片のみに対して確実に動作させるのに役立つ。

本発明が関連する同種の装置の選別または検査ステーションにおいて、生産物は、通常、供給ホッパから、該生産物を排出する振動フィーダ上へと送り渡され、選別または検査ステーションへと送り渡すためのシュート上に流れを形成する。そのステーションでは、上記装置は質の異なる生産物片を区別するために光学システムを使用するのが典型的であり、そして、上記生産物の流れにおける各生産物片は、個々が容易に識別され適切に排除されるように、付近の全ての生産物片から離間しているのが理想的である。同時に、上記生産物の流れができるだけ多くの生産物片を有していることがもちろん望ましい。上記生産物は、振動機から流れ出る際、比較的ゆっくりと移動している。

生産物を供給トレイから溝付きのシュート上へとまっすぐに送り込む公知のいくつかの装置では、該生産物は上記溝内へとまっすぐに供給される。２つ以上の粒が同時にある１つの溝に入った場合、それらの粒は該溝内を互いに隣接した状態で、個別化している単一の粒よりもわずかにゆっくりと進み、その結果、個別化している単一の粒が上記２つ以上の隣接した粒に追いつき、纏まった固まりを形成するであろう。一旦、上記溝内に入ると、これら生産物の纏まった固まりは同じ速度で移動し、シュート上で分離しない傾向があるため、個別化して互いに離間した生産物片というよりもむしろ、纏まった固まりとして検査ステーションを通過する。このことにより、検査効率が低下し、また、選別装置において瑕疵が検知された場合に１つよりも多い粒が排除される可能性がある。これを避けるためには、生産物のシュートへの流量を制限する必要があり、装置の容量は縮小される。

この問題は、国際公開公報：ＷＯ２００６／０１０８７３で言及されており、それらの開示内容は参照することにより本願に組み込まれている。この公開公報は、滑らかな第１セクションと、該第１セクションから生産物を受け取ると共に、該生産物を最終的に排出する溝付きの第２セクションとを有するシュートを開示している。

そこで我々は、上述したような種類の選別または検査装置におけるシュートを流下する生産物の流れのパターンは、滑らかな複数のセクションが段状に設けられたシュートを使用することにより、改善可能であることを見出した。複数の溝（チャンネル）を使用することは、生産物片を整列させるのに役立つが、そのような溝は満足な分離を達成するのに本質的なものではない。言い換えれば、先行するセクションの終端が段部を形成し、該段部から生産物が後続のセクション上へと落下するように構成された、複数の連続する滑らかなセクション自体が、生産物片を互いに分離させる働きをし、選別または検査ステーションにおける生産物片の区別を容易にする。生産物片がある１つのセクションから次のセクションへと転がり落ちる際に、纏まって固まりとなったり付着したりした生産物片が分離すると考えられる。

本発明によると、選別または検査装置に用いられるシュートは、上端部と下端部を有していて、該上端部にある第１セクションと、該第１セクションの下端から生産物を受け取るための第２セクションとを備えている。両セクションは実質的に滑らかな表面を有している。生産物は、例えば振動機上のホッパからシュートの第１セクションの上端へと送り渡されて第２セクションの下端から排出される。第１セクションの下端は第２セクションの表面上に配置されて段部を形成しており、その段部から生産物が第２セクション上へと落下するようになっている。段部のサイズすなわち深さは、選別または検査される生産物の寸法に関連して設定される。例えば、米の場合、典型的には、それは米粒の平均長さと同じかそれよりも大きくなる。この点に関し、段部の深さは通常は後続のシュートセクションの表面に対し直角に計測されるのが好ましいが、段部の垂直方向の長さは、もちろんシュートにおける各セクションの表面の傾きに依存している。典型的には、この傾きは垂直方向から２０°から４０°である。

本発明に係るシュートにおいて、第１および第２セクションの表面は実質的に滑らかであり、通常は平坦面で研磨されている。それらのセクション自体は、アルミニウム合金の押し出し成型品として形成することができる。しかし、それらの表面自体は異なっていても良く、シュートの第１セクションが、その上を流れる生産物の流れに対して、シュートの第２セクションが与えるよりも大きな抵抗を与えるようにしても良い。シュートにおけるこれらセクションの表面には、所望の抵抗を与えるように特殊なコーティングが施されていてもよく、これもまた選別または検査される生産物の性質に依存している。特に第２セクションすなわちシュートの下側のセクションに有用な表面コーティングは、ポリテトラフルオロエチレンである。或いは、特殊な表面を形成するために、シュート表面を処理することもできる。そのような処理の１つは陽極酸化処理である。

本発明のシュートは、上述したように、第１セクションと第２セクションとから構成されている。しかし、必要な場合には、３つまたはそれ以上のセクションを使用して、選別または検査ステーションに送り渡す前に、徐々に生産物片を分離させ整えることも可能である。第３またはそれに続くシュートセクションを使用する場合には、該セクションに、その下端まで延びる複数の溝（チャンネル）を形成して、生産物片が、選別または検査ステーションへと送り渡される際に、分離させられるだけではなく、実質的に整列させられるようにしても良い。

本発明の複数セクションから成るシュートの全長に対する各シュートセクションの長さもまた、選別または検査される生産物に関連して選択することができる。２つのセクションがある場合、第１セクションの長さは、通常、シュート全体の長さの２０〜５０％になる。３つまたはそれ以上のシュートセクションが用いられる場合、第３または最後のセクションには、複数の溝或いは複数の浅い溝を形成しても良い。このセクションは通常最も長いセクションとなり、先行するセクションを合わせた長さと同じかそれよりも長くすることができる。これは、排出前に生産物の流れを安定させるのに役立つ。３つのセクションを有する典型的なシュートでは、第１セクションの長さは、通常、第２セクションの長さよりも長いが、第３セクションの長さよりも短くなる。

本発明によるシュートの各セクションは、連続した直線的な軌道を形成するように通常は平坦面になっている。しかし、１つ或いはそれ以上のセクションが、湾曲した輪郭を有することもできる。特に、生産物を供給ステーションから受け取る第１セクションが、凸面状の流路を形成していた場合、かなりの効果が得られるであろう。最後のセクションは、選別または検査ステーションに排出する直前に生産物を加速または減速させるために、凸面状または凹面状とすることができる。

本発明によるシュートを使用した選別装置は、上述したように、通常、選別ステーションに光学システムを有している。好適な光学選別システムは、上記で参照した特許に記載されている。シュートの上端において、通常、供給ステーションは、生産物をホッパ或いはその他の容器から運んでシュートへと供給する水平コンベヤ４を備えている。典型的には、上記コンベヤは、生産物片を均一にシュートへと送り渡す振動フィーダである。

上述したように、本発明は、選別というよりもむしろデータ回収のために、シュートから離れた流れの中にある生産物を検査する検査装置でも同様に有用である。ちょうど述べたような種類の選別装置で使用されるものと同類の検査メカニズムを利用することができる。そのような検査は、破損したまたは歪んだ生産物片というような、装置を流れ抜ける生産物についての属性を収集するのに役立つ。

本発明のシュートは、不良品率が比較的高い生産物を選別または検査するのに特に適している。本発明の用途の１つは、２つまたはそれ以上の段階を含む「再選別」工程にある。その第１段階では、低品質の生産物と共にかなり多くの良好な生産物を不合格とさせることにより、非常に高品質の生産物のみが受け入れられる。この第１パスからの不合格品は、不良品率がより高くなっているが、次に再び第２パスにおいて選別され、上記良好な生産物の大部分が戻される。本発明のシュートは、第１、第２、またそれに続く選別段階の何れにおいて使用しても良い。

本発明のシュートは、例えばコーヒー豆や米を含む広範囲の生産物を選別および検査するための装置において有用である。略細長形状を有した生産物は、もちろん、溝（チャンネル）内で自然に整列する傾向があるが、該溝は、幅広く様々な形状の生産物の動きを制御するのにも有効である。

本発明の第１実施形態に係るシュートを使用した選別または検査装置を示す。 本発明の第２実施形態に係るシュートを使用した選別または検査装置を示す。 本発明の第３実施形態に係るシュートの正面斜視図である。 本発明の第４実施形態に係るシュートの正面斜視図である。

以下に、本発明を、添付の概略図を参照して例示することにより詳述する。
図１は、上記で参照した国際公開公報：ＷＯ２００６／０１０８７３に開示された種類の選別装置を示している。この選別装置は、選別または検査される生産物を、振動フィーダ６上に設置されたトレイ４に送り渡す投入ホッパ２を備えている。上記フィーダの動作により、生産物がシュート１０の第１セクション８の上端へと送り渡される。この第１セクション８は、典型的にはアルミニウム製であり、高度に研磨された滑らかな表面を有する。この第１セクション８上に投下された生産物は、上記表面上を横方向および下方向に自在に移動し、第２セクション１２へと送り渡される。第２セクション１２もまた、高度に研磨された滑らかな表面を持ち、これに沿って生産物は流れ続ける。典型的な高度に研磨された表面は、横方向に計測した平均粗さが０．２ミクロンである。高度に研磨された表面の代わりとして、第１セクションおよび第２セクションの一方もしくは両方に、特殊な表面特性を付与するために処理またはコーティングを施すこともできる。典型的な表面処理は陽極酸化処理である。典型的な表面コーティングはポリテトラフルオロエチレンである。

生産物片は、シュートの排出端２０から検査区域２２へと落下する。検査区域２２において、該生産物片は、上記で参照した特許に開示された種類の光学技術を使用して照射され監視される。装置が検査のためのみに使用される場合は、生産物片は引き続き妨げられることなく容器２４へと入る。装置が選別を目的としている場合は、通常は空圧式排除装置である排除装置２６を有しており、検査装置から発せられた信号に応答して生産物の流れから生産物片を排除する。排除された生産物片は生産物の流れから逸らされ、不良品容器２８へと入る。

図２は、（上記国際公開公報に開示された）図５の装置と本質的に類似した装置を示しているが、この装置では、シュートの第１セクション８が湾曲した輪郭を有している。この輪郭により、トレイ４から送り出された生産物片は、該セクション８上を第２セクション１２に向けて少々ゆっくりと加速するが、これは、上記トレイからの送り出し速度が比較的遅く、第２セクションへの生産物の送り速度を遅くしたいという要求や要望がある場合に役立つ。これにより、生産物片の横方向の分離を改善することができる。

本発明による典型的なシュートは、約３００ｍｍの幅と、約１２００ｍｍの長さを有する。第１セクションの長さは、通常シュート全体の長さの少なくとも２０％、好ましくは５０％以下である。図１の実施形態では、それは約５００ｍｍの長さで、約４０％である。シュート表面の平面に対して直角を成す段部の深さは、通常少なくとも０．５ｍｍであって、典型的には２〜３ｍｍであるが、特定の深さはシュート上の生産物に合わせて選択される。

第１セクション８から第２セクション１２への移行部は段部となっており、その深さは選別または検査される生産物の性質に関連して決められる。生産物が段部を越えて落下し、第２セクション１２上へ転がり落ちる際に、纏まって固まりとなったり付着したりした生産物片は分離する。多くの生産物にとって、この種の単一の段部により、生産物片を十分に分離して選別または検査ステーションにおいて効果的に区別することが可能となり、延いては、それら生産物片を第２セクションから直接選別または検査ステーションへと放出することが可能となる。

しかし、単一の「段部」では十分な分離を達成することができない場合には、１つ或いはそれ以上の追加のシュートセクションを設けることにより、１つ或いはそれ以上の追加の段部を形成することができる。４つのセクションを有するシュートを図３に示す。図示のように、第１、第２，および第３セクション８，１２，１４は、実質的に等しい長さである。第４セクション１６は、先行する複数のセクションの累計長さと実質的に等しい長さを有する。図４のシュートは３つのセクションを有していて、そのうち３番目のものには複数の細長い溝（チャンネル）が延設されており、第２セクションから投下された生産物は、選別または検査ステーションへと排出される前に、該溝内で整列させられる。図示のように、図４において、溝付きのセクション１４は第１および第２セクションのどちらよりもかなり長く、そして、第１セクションは第２セクションよりも長い。第１セクションは、送られる際にこぼれ落ちる生産物の量を減らすために、翼状部１８により境界付けされている。

上記第３セクション１６の溝は、標準的なＵ字状あるいはＶ字状の横断面を有することができ、そのことは、上記で参照し、参照することにより組み込まれたＷＯ２００６／０１０８７３に記載されている。シュートが使用される生産物に依って、それぞれの溝は２ｍｍ^２から２５ｍｍ^２の範囲の断面積を有していても良い。それぞれの溝の典型的な深さは３ｍｍ以下である。特殊な変形例においては、該溝は、それぞれの深さが約０．５ｍｍの浅い溝の形態を採ることができる。横断面において、そのような表面は、それぞれの溝ピッチが２〜２．５ｍｍの範囲の波形曲線または浅い正弦曲線として表れる。

生産物は、本発明によるシュートの各セクションに沿って移動するにつれ、重力により加速する。この動きは各移行部において中断され、最後のセクションは、選別または検査ステーションへの排出前における連続加速時間をより長くするために、より長尺に形成されている。生産物がそれらシュートセクションを下降する速度は、それぞれの表面により制御することができる。これらは、検討中の生産物を考慮して選択される特殊なコーティングによって形成することができる。高度に研磨された表面は、乾いた生産物に対し最小限の抵抗を与える。ポリテトラフルオロエチレン等の樹脂コーティングのいくつかは、多少の水分を含有する生産物に有効である。もし連続するシュートセクションが生産物の通過に対して異なった抵抗を与えるのであれば、あるシュートセクションによって与えられる抵抗は、該シュートセクションに生産物を投下するセクションの抵抗よりも通常小さくするべきである。いくつかの実施形態においては、上記複数のシュートセクションが、それぞれの長さを変更するため、相互に移動可能である。これは、１つ或いは各上側のセクションを、それぞれの隣接する下側のセクションで支持させることにより、容易に達成することが可能である。

本発明によるシュートにおける複数のセクションは、通常、別々に製造されて機械的に固定され、詳述した種類の選別または検査装置に設置するための単一の組立部品を形成する。それらセクションは、それら自体、アルミニウム合金の押し出し成型品であっても良く、それらの表面は、シュートが設置される装置の特定の目的に適合させても良い。各セクションの供給面は、適切な供給特性と腐食に対する保護を付与するために、研磨或いはコーティングをすることができる。各セクションの表面もまた、上述したように、表面に沿った生産物の動きに対し必要な促進または抵抗を与えるために、選択することが可能である。

Claims (20)

1. 選別または検査装置において、供給ステーションからの生産物を自由飛行状態で選別ま
   たは検査ステーションへと送り渡すために使用されるシュートであって、
   上端部と下端部を有していて、
   実質的に滑らかな表面を備えて上記上端部に配され、上記供給ステーションから生産物
   を受け取るための第１セクションと、実質的に滑らかな表面を備え、上記第１セクションの終端から生産物を受け取るための第２セクションとから成っており、
   上記第１セクションの終端が、上記第２セクションの表面上に配置されて、生産物を上
   記第２セクション上へと落下させる段部を形成している、
   ことを特徴とするシュート。
2. 上記第１セクションの表面が、その上を流れる生産物の流れに対して、上記第２セクシ
   ョンよりも大きな抵抗を与える、
   ことを特徴とする請求項１に記載のシュート。
3. 上記第１セクションおよび第２セクションの表面が平坦面で研磨されている、
   ことを特徴とする請求項１に記載のシュート。
4. 上記セクションの少なくとも１つの表面がコーティングされている、
   ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載のシュート。
5. 上記表面のコーティングがポリテトラフルオロエチレンから成る、
   ことを特徴とする請求項４に記載のシュート。
6. 上記セクションの少なくとも１つに表面処理が施されている、
   ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載のシュート。
7. 選別または検査装置において、供給ステーションからの生産物を自由飛行状態で選別ま
   たは検査ステーションへと送り渡すために使用されるシュートであって、
   上端部と下端部を有していて、
   実質的に滑らかな表面を備えて上記上端部に配され、上記供給ステーションから生産物
   を受け取るための第１セクションと、実質的に滑らかな表面を備え、上記第１セクションの終端から生産物を受け取るための第２セクションと、上記第２セクションの終端から生産物を受け取るための第３セクションとから成っており、
   上記第１セクションの終端が、上記第２セクションの表面上に配置されて、生産物を上
   記第２セクション上へと落下させる段部を形成し、
   上記第２セクションの終端が、上記第３セクションの表面上に配置されて、生産物を上
   記第３セクション上へと落下させる段部を形成している、
   ことを特徴とするシュート
8. 上記第３セクションの表面は、上記選別または検査ステーションへと生産物を送り渡す
   シュートの下端まで、複数の溝が延設されて形成されている、
   ことを特徴とする請求項７に記載のシュート。
9. 上記溝が浅い溝形状である、
   ことを特徴とする請求項８に記載のシュート。
10. 上記第１セクションの長さが、上記第２セクションの長さよりも長く、第３セクション
    の長さよりも短い、
    ことを特徴とする請求項７〜９の何れかに記載のシュート。
11. 生産物を選別または検査ステーションへと送り渡すセクションの長さが、他のどのセク
    ションの長さよりも長い、
    ことを特徴とする請求項７〜１０の何れかに記載のシュート。
12. 合計で４つのセクションを有する、
    ことを特徴とする請求項７〜１１の何れかに記載のシュート。
13. 少なくとも上記第１セクションが湾曲した輪郭を有する、
    ことを特徴とする請求項１〜１２の何れかに記載のシュート。
14. 上記セクションが、それぞれの長さを変更するために相互に移動可能である、
    ことを特徴とする請求項１〜１３の何れかに記載のシュート。
15. 請求項１〜１４の何れかに記載されたシュートを含む選別または検査装置。
16. 供給ステーションおよび選別ステーションと、上記供給ステーションからの生産物を自由飛行状態で上記選別ステーションへと送り渡すシュートとから成る選別装置であって、
    上記シュートは、上端部および下端部を有していて、
    また、該シュートは、実質的に滑らかな表面を備えて上記上端部に配され、上記供給ステーションから生産物を受け取るための第１セクションと、実質的に滑らかな表面を備え、上記第１セクションの終端から生産物を受け取るための第２セクションとから成っており、
    上記第１セクションの終端が、上記第２セクションの表面上に配置されて、生産物を上記第２セクション上へと落下させる段部を形成している、
    ことを特徴とする選別装置。
17. 供給ステーションおよび検査ステーションと、上記供給ステーションからの生産物を自由飛行状態で上記検査ステーションへと送り渡すシュートとから成る検査装置であって、
    上記シュートは、上端部および下端部を有していて、
    また、該シュートは、実質的に滑らかな表面を備えて上記上端部に配され、上記供給ステーションから生産物を受け取るための第１セクションと、実質的に滑らかな表面を備え、上記第１セクションの終端から生産物を受け取るための第２セクションとから成っており、
    上記第１セクションの終端が、上記第２セクションの表面上に配置されて、生産物を上記第２セクション上へと落下させる段部を形成している、
    ことを特徴とする検査装置。
18. 垂直方向に対して２０°〜４０°の範囲の角度で傾斜した直線状のセクションを含んでいる、
    ことを特徴とする請求項１６または１７に記載の装置。
19. 上記直線状のセクションから生産物が自由飛行状態で放出される
    ことを特徴とする請求項１８に記載の装置。
20. 上記シュートが、上記第２セクションの終端から生産物を受け取るための第３セクションを少なくとも含んでおり、
    上記第２セクションの終端が、上記第３セクションの表面上に配置されて、生産物を上記第３セクション上へと落下させる段部を形成している、
    ことを特徴とする請求項１６〜１９の何れかに記載の装置。

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