JP2016125867A - 穀粒品位判別装置 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、移送部に供給される穀粒等の接触により基準板に傷や汚れが発生することがなく、また、基準板が破損した場合でも移送部に供給される穀粒に欠けらが混入することがない穀粒品位判別装置を提供することを目的とする。
【解決手段】本発明の穀粒品位判別装置は、基準板が、移送部と異なる位置に配設され、
光学ブロックが、穀粒に光を照射し、前記穀粒からの反射光及び／又は透過光を受光する第１の位置と、前記基準板に光を照射し、前記基準板からの反射光及び／又は透過光を受光する第２の位置の間を移動できるように配設されることを特徴とする。
【選択図】図４

Description

本発明は、穀粒の品位を判別する穀粒品位判別装置に関する。

従来、穀粒に光を照射し、該穀粒からの反射光及び／又は透過光を受光し、該受光した信号に基づいて前記穀粒の品位を判別する穀粒品位判別装置は周知である（例えば、特許文献１，２を参照。）。

特許文献１，２に記載された穀粒品位判別装置は、回転円盤の外周縁部に複数の凹部を設けてなる穀粒移送部と、穀粒に光を照射する光源及び該光源から照射された光の前記穀粒からの反射光及び／又は透過光を受光するセンサを有する光学検出部と、前記穀粒の品位を判別する品位判別部と、を備える。

前記光学検出部は、前記穀粒移送部における回転円盤の側方位置に配設されており、前記回転円盤上に供給され、該回転円盤の凹部に収容された状態で移送される穀粒に前記光源から光を照射し、前記穀粒からの反射光及び／又は透過光を前記センサで受光して受光信号を取得する。
そして、前記品位判別部は、前記光学検出部で取得される前記受光信号（受光量）に基づいて前記穀粒の品位を判別する。

ところで、上記周知の穀粒品位判別装置は、本体内部の温度変化等の影響により、光学検出部における光源やセンサ等の光学素子の特性が変化する。
そのため、特許文献１，２に記載された穀粒品位判別装置は、前記回転円盤の前記凹部の一部に基準板が装着されており、前記基準板に前記光源から光を照射し、該基準板からの反射光及び／又は透過光を前記センサで受光し、該センサの受光量と予め設定される基準光量との比較に基づいて、前記センサの受光量を補正するための補正係数を求めている。

そして、上記穀粒品位判別装置によれば、毎測定時、前記センサの受光量を補正するための補正係数を求め、該補正係数を用いて前記センサが穀粒から受光する反射光及び／又は透過光の受光量を補正するため、穀粒の品位を精度よく判別することができる。

しかしながら、上記穀粒品位判別装置において、前記基準板は、前記穀粒移送部における回転円盤の凹部に装着されるため、前記回転円盤上に供給される穀粒等が接触して傷や汚れが発生する問題がある。

また、上記穀粒品位判別装置において、前記基準板は、前記穀粒移送部における回転円盤の凹部に装着されるため、該基準板が破損した場合には、前記回転円盤上に供給される穀粒に欠けらが混入する問題がある。

上記穀粒品位判別装置において、基準板に傷や汚れが発生した場合や基準板が破損した場合には、基準板を交換すればよいが、基準板には個体差があり、基準板毎に基準光量が異なるため、その都度、基準光量の設定作業等をやり直す必要があり、穀粒の品位判別精度が安定しない。

特開２００６−２００９４５号公報 実開平５−９０３５３号公報

そこで、本発明は、移送部に供給される穀粒等の接触により基準板に傷や汚れが発生することがなく、また、基準板が破損した場合でも移送部に供給される穀粒に欠けらが混入することがない穀粒品位判別装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明は、
穀粒を移送する移送部と、
前記移送部で移送される穀粒に光を照射する光源、前記光源から照射された光の前記穀粒からの反射光及び／又は透過光を受光するセンサ、を有する光学ブロックと、
前記センサの受光量に基づいて前記穀粒の品位を判別する品位判別部と、
前記センサの受光量を補正するための基準板と、
を備える穀粒品位判別装置であって、
前記基準板は、前記移送部と異なる位置に配設され、
前記光学ブロックは、前記光源が前記穀粒に光を照射し、前記センサが前記穀粒からの反射光及び／又は透過光を受光する第１の位置と、前記光源が前記基準板に光を照射し、前記センサが前記基準板からの反射光及び／又は透過光を受光する第２の位置の間を移動できるように配設されることを特徴とする。

本発明は、
前記移送部が、穀粒を移送する回転円盤を有し、
前記基準板が、前記回転円盤と異なる位置に配設されることが好ましい。

本発明は、
前記光学ブロックが、前記回転円盤の回転軸と平行な軸を中心に回動移動可能に配設されることが好ましい。

本発明は、
前記光学ブロックが、前記第１の位置と前記第２の位置に直線移動及び／又は回動移動可能に配設されることが好ましい。

本発明は、
前記光学ブロックが、前記第１の位置における前記光源と前記穀粒との距離と、前記第２の位置における前記光源と前記基準板との距離が等しくなるように配設されることが好ましい。

本発明は、
前記光学ブロックが、前記第１の位置における前記センサと前記穀粒との距離と、前記第２の位置における前記センサと前記基準板との距離が等しくなるように配設されることが好ましい。

本発明は、
前記センサが受光する前記基準板からの反射光及び／又は透過光の受光量と予め設定される基準光量に基づいて、前記センサの受光量を補正する補正係数を赤色光・緑色光及び青色光のそれぞれについて求めることが好ましい。

本発明の穀粒品位判別装置は、
前記基準板が、前記移送部と異なる位置に配設され、
前記光学ブロックが、前記光源が前記穀粒に光を照射し、前記センサが前記穀粒からの反射光及び／又は透過光を受光する第１の位置と、前記光源が前記基準板に光を照射し、前記センサが前記基準板からの反射光及び／又は透過光を受光する第２の位置の間を移動できるように配設されるので、
移送部に供給される穀粒等の接触により基準板に傷や汚れが発生することがなく、基準板が破損した場合でも移送部に供給される穀粒に欠けらが混入することがない。よって、食品である穀粒に前記欠けらが混入することを防ぐことができる。

また、本発明の穀粒品位判別装置は、移送部に供給される穀粒等の接触により基準板に傷や汚れが発生しないので、従来と比較して基準板を交換する頻度が格段に減少し、基準板の交換作業や基準板の交換にともなう基準光量の設定作業等の労力が著しく減少する。
さらに、本発明の穀粒品位判別装置は、基準板を交換する頻度が格段に減少するために、基準板の個体差の影響を受けにくく、穀粒の品位判別精度が安定する。

本発明の穀粒品位判別装置は、
前記移送部が、穀粒を移送する回転円盤を有し、
前記基準板が、前記回転円盤と異なる位置に配設されてなり、
前記光学ブロックが、前記回転円盤の回転軸と平行な軸を中心に回動移動可能に配設されることとすれば、
前記光学ブロックを前記回転円盤の回転面に対し平行に移動させることができるため、前記第１の位置における前記光学ブロックと穀粒及び前記第２の位置における前記光学ブロックと前記基準板の位置関係を容易に同じものとすることができる。よって、穀粒と基準板とで、光学ブロックとの位置に関する測定条件も同一にできるので、補正に必要な適切な受光信号を取得できる。

本発明の穀粒品位判別装置は、
前記光学ブロックが、前記第１の位置と前記第２の位置の間を直線移動及び／又は回動移動可能に配設されることとすれば、前記第１の位置における前記光学ブロックと穀粒及び前記第２の位置における前記光学ブロックと前記基準板の位置関係を同じものとすることができる。

本発明の穀粒品位判別装置は、
前記光学ブロックが、前記第１の位置における前記光源と前記穀粒との距離と、前記第２の位置における前記光源と前記基準板との距離が等しくなるように配設されることとすれば、前記センサの受光量を補正するための補正係数を適切に求めることができる。

また、本発明の穀粒品位判別装置は、
前記光学ブロックが、前記第１の位置における前記センサと前記穀粒との距離と、前記第２の位置における前記センサと前記基準板との距離が等しくなるように配設されることとすれば、前記センサの受光量を補正するための補正係数を適切に求めることができる。

本発明の穀粒品位判別装置は、
前記センサが受光する前記基準板からの反射光及び／又は透過光の受光量と予め設定される基準光量に基づいて、前記センサの受光量を補正する補正係数を赤色光・緑色光及び青色光のそれぞれについて求めることとすれば、穀粒の品位判別精度が向上する。

本発明の実施の形態における穀粒品位判別装置の概略説明図であって、移送部及び光学ブロックの概略平面図。 本発明の実施の形態における穀粒品位判別装置の概略説明図であって、移送部及び光学ブロックの概略右側面図。 本発明の実施の形態における穀粒品位判別装置の概略説明図であって、移送部及び光学ブロックの概略正面図。 本発明の実施の形態における穀粒品位判別装置において、光学ブロックを移動させる場合の説明図。 光学ブロックの説明図であって、図１のＣ−Ｃ断面模式図。 光学ブロックの説明図であって、図１のＤ−Ｄ断面模式図。

本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１乃至図３は、本発明の実施の形態における穀粒品位判別装置の概略説明図であって、図１は移送部及び光学ブロックの概略平面図、図２は図１の移送部及び光学ブロックの概略右側面図、図３は図１の移送部及び光学ブロックの概略正面図を示す。

本発明の実施の形態において、穀粒品位判別装置１は、穀粒を移送する移送部２と、前記穀粒へ光を照射し、前記穀粒からの反射光及び／又は透過光を受光する光学ブロック３と、前記穀粒の品位を判別する品位判別部７を備える。

前記移送部２は、図示しない駆動モータにより回転駆動される円盤２１を有する。前記円盤２１の周縁位置には多数の凹部２２が形成され、該凹部２２には透明な底板２３が配設されている。

前記光学ブロック３は、穀粒へ光を照射する光源、前記光源から照射された光の前記穀粒からの反射光及び／又は透過光を受光するセンサを有する。該光学ブロック３は、前記移送部２における円盤２１の一側方に配設されている。

そして、前記光学ブロック３は、前記円盤２１上に供給されて、前記円盤２１の回転にともない前記円盤２１の凹部２２に収容された状態で連続して移送されてくる穀粒に前記光源から光を照射し、前記穀粒からの反射光及び／又は透過光を前記センサで受光して受光信号を取得する。

前記品位判別部７は、前記光学ブロック３で取得される前記受光信号に基づいて前記穀粒の品位を判別する。該品位判別部７については、例えば特開２００２−２０２２６５号公報等に示されるような構成の他、種々の構成を採用することができる。

本発明の実施の形態において、穀粒品位判別装置１は、さらに、前記光学ブロック３におけるセンサの受光量を補正するための基準板８１を備える。
前記基準板８１は、前記移送部２における前記円盤２１と離れた異なる位置に配設される保持部材８２に装着されている。
ここでは、前記基準板８１として、例えば白色と乳白色のように濃度等の異なる２枚を用いるが、３枚以上を用いることもできる。

また、前記穀粒品位判別装置１において、前記光学ブロック３は、前記円盤２１の回転軸２４と平行に配設される軸９１を中心に回動する回動部材９２に固定されている。前記回動部材９２は円弧状の外周縁を有し、該外周縁の周側面には、当該回動部材９２に隣接して配設されるモータ９５の回転駆動力を伝達する歯車９６と噛み合うように歯車９３が形成されている。

図４は、本発明の実施の形態における穀粒品位判別装置において、光学ブロックを移動させる場合の説明図を示す。
本発明の実施の形態において、前記光学ブロック３は、前記モータ９５の回転駆動により、前記回動部材９２を介して、円盤２１上の穀粒測定位置Ａと、前記円盤２１と離れた異なる位置の基準板位置Ｂの間を移動することができる。

前記穀粒品位判別装置１は、前記基準板位置Ｂにおいて、前記光学ブロック３の光源から前記基準板８１に光を照射し、該基準板８１からの反射光及び／又は透過光を前記光学ブロック３のセンサで受光し、該センサの前記反射光及び／又は透過光の受光量と予め設定される基準光量とを比較して、前記センサの受光量を補正するための補正係数を算出する。

また、前記穀粒品位判別装置１は、前記穀粒測定位置Ａにおいて、前記光学ブロック３の光源から前記円盤２１の凹部２２に収容された穀粒に光を照射し、該穀粒からの反射光及び／又は透過光を前記光学ブロック３のセンサで受光し、前記センサの受光量に前記補正係数を乗じることで前記受光量を補正する。

本発明の実施の形態における穀粒品位判別装置は、基準板８１が、前記移送部２における円盤２１と離れた異なる位置に配設される保持部材８２に装着され、光学ブロック３が、円盤２１上の穀粒測定位置Ａと、前記円盤２１と離れた異なる位置の基準板位置Ｂの間を移動できるように配設されるので、前記円盤２１上に供給される穀粒等の接触により前記基準板８１に傷や汚れが発生することがなく、前記基準板８１が破損した場合でも前記円盤２１上に供給される穀粒に欠けらが混入することがない。

また、本発明の実施の形態における穀粒品位判別装置は、円盤２１上に供給される穀粒等の接触により基準板８１に傷や汚れが発生しないので、従来と比較して基準板を交換する頻度が格段に減少し、基準板の交換作業や基準板の交換にともなう基準光量の設定作業等の労力が著しく減少する。
さらに、本発明の実施の形態における穀粒品位判別装置は、基準板を交換する頻度が格段に減少するために、基準板の個体差の影響を受けにくく、穀粒の品位判別精度が安定する。

本発明の実施の形態における穀粒品位判別装置１において、前記光学ブロック３は、前記円盤２１の回転軸２４と平行な軸９１を中心に回動するので、前記円盤２１の回転面に対し平行に移動する。
したがって、本発明の実施の形態における穀粒品位判別装置によれば、前記穀粒測定位置Ａにおける前記光学ブロック３と穀粒及び前記基準板位置Ｂにおける前記光学ブロック３と基準板８１の位置関係を容易に同じものとすることができる。

具体的には、前記光学ブロック３は、前記穀粒測定位置Ａにおける前記光源と穀粒との距離及び前記基準板位置Ｂにおける前記光源と前記基準板８１との距離を互いに等しい位置関係とし、また、前記穀粒測定位置Ａにおける前記センサと穀粒との距離及び前記基準板位置Ｂにおける前記センサと前記基準板８１との距離を互いに等しい位置関係とすることができるので、前記センサの受光量を補正するための補正係数を適切に算出することが可能となる。

なお、本発明の実施の形態における穀粒品位判別装置において、前記補正係数を赤色光・緑色光及び青色光の三原色それぞれについて算出することとすれば、穀粒の品位判別精度がより一層向上する。

図５及び図６は、本発明の実施の形態における穀粒品位判別装置の光学ブロックの一例の説明図であって、図５は図１のＣ−Ｃ断面模式図、図６は図１のＤ−Ｄ断面模式図を示す。
前記光学ブロック３は、光源３１〜３５、センサ４１，４２、集光レンズ４７及びダイクロイックショートパスフィルタ５１を有する。

前記光源は、穀粒Ｇの表面側に配設される２つの赤色・緑色・青色光源（ＲＧＢ光源）３４，３５を含む。
また、前記光源は、穀粒Ｇの裏面側に配設される青色光源（Ｂ光源）３１、緑色光源（Ｇ光源）３２、及び赤色・緑色光源（ＲＧ光源）３３を含む。前記青色光源３１は、穀粒の平面形状を特定するために必要な青色光を照射する。前記各光源には、それぞれ赤色・緑色・青色の各ＬＥＤを用いることが好ましいが、その他の照明を用いることもできる。

前記センサは、穀粒Ｇの表面側であって、前記円盤２１の回転面に対し平行、かつ前記穀粒Ｇの移送方向と直交する方向へ走査可能に配設される第１受光センサ４１と、前記穀粒の側面側であって、前記円盤２１の回転面に対し直交する方向へ走査可能に配設される第２受光センサ４２からなる。

前記第１受光センサ４１は、前記青色光源３１の光軸上に位置し、前記穀粒Ｇの表面側からの反射光及び／又は透過光を受光する第１受光領域４１ａを含む。
また、前記第２受光センサ４２は、前記穀粒Ｇの裏面側からの反射光及び／又は透過光を受光する第２受光領域４２ａ、及び前記穀粒Ｇの側面側からの反射光及び／又は透過光を受光する第３受光領域４２ｂを含む。
ここで、前記各受光センサにはリニアイメージセンサを用いることが好ましいが、その他の受光センサを用いることもできる。

また、前記第１及び第２受光センサ４１，４２の各受光領域の手前には、それぞれ集光レンズ４７が配設されている。

前記ダイクロイックショートパスフィルタ５１は、赤（Ｒ）・緑（Ｇ）・青（Ｂ）の光の三原色の中で青色光を透過し、緑色光及び赤色光を反射する特性を有するものであり、前記穀粒Ｇの裏面側において、該穀粒Ｇと前記青色光源３１との間に、前記円盤２１の回転面及び前記第２受光センサ４２に対し４５度の傾斜角で配設されている。

前記光学ブロック３において、表面側の光源と裏面側の光源が交互に点灯し、例えば穀粒測定位置Ａでは穀粒Ｇに表面側及び裏面側から交互に光を照射する。

そして、第１受光センサ４１の第１受光領域４１ａは、前記穀粒Ｇの表面側からの反射光及び／又は透過光を受光する。
また、第２受光センサ４２の第２受光領域４２ａは、前記穀粒Ｇの裏面側からの反射光及び／又は透過光を受光し、該第２受光センサ４２の第３受光領域４２ｂは、前記穀粒Ｇ又は基準板８１の側面側からの反射光及び／又は透過光を受光する。

なお、図５及び図６に示す例においては、光学ブロック３は、穀粒Ｇの表面、裏面及び側面からの反射光及び／又は透過光を受光することとしたが、少なくとも穀粒Ｇの表面、裏面又は側面のいずれかからの反射光及び／又は透過光を受光するものであればよい。

本発明の実施の形態において、穀粒の測定時には、光学ブロック３に対し、穀粒が一定の移送速度で円盤２１により移送されている。よって、基準板８１の測定時には、光学ブロック３に対し、基準板８１を前記移送速度と同じ速度で移送するようにする。移送方法としては、例えば、基準板位置Ｂにおいて、保持部材８２を円盤２１のように回転させて、光学ブロック３に対し、基準板８１が前記移送速度で移送されるようにすればよい。あるいは、光学ブロック３が移動する際の回転速度を調整して、基準板８１が前記移送速度と相対的に同じ速度で移送されるようにすればよい。

本発明の実施の形態において、穀粒品位判別装置１は、図１に示すように１つの光学ブロック３を備えることとしたが、特許文献１，２に記載された穀粒品位判別装置のように、複数の光学ブロックを備えることとすることもできる。
その場合、各光学ブロックをそれぞれ移動可能に配設すればよい。また、基準板は、複数の光学ブロックに対しそれぞれ配設してもよく、複数の光学ブロックに対し共通に配設してもよい。

本発明は、上記実施の形態に限るものでなく、発明の範囲を逸脱しない限りにおいてその構成を適宜変更できることはいうまでもない。

本発明の穀粒品位判別装置は、移送部に供給される穀粒等の接触により基準板に傷や汚れが発生することがなく、また、基準板が破損した場合でも移送部に供給される穀粒に欠けらが混入することがないものであり、極めて有用である。

１ 穀粒品位判別装置
２ 移送部
２１ 円盤
２２ 凹部
２３ 底板
２４ 回転軸
３ 光学ブロック
３１〜３５ 光源
４１，４２ センサ（受光センサ）
４７ 集光レンズ
５１ ダイクロイックショートパスフィルタ
６１ 反射材
７ 品位判別部
８１ 基準板
８２ 保持部材
９１ 軸
９２ 回動部材
９３ 歯車
９５ モータ
９６ 歯車
Ａ 穀粒測定位置
Ｂ 基準板位置
Ｇ 穀粒

Claims (7)

1. 穀粒を移送する移送部と、
   前記移送部で移送される穀粒に光を照射する光源、前記光源から照射された光の前記穀粒からの反射光及び／又は透過光を受光するセンサ、を有する光学ブロックと、
   前記センサの受光量に基づいて前記穀粒の品位を判別する品位判別部と、
   前記センサの受光量を補正するための基準板と、
   を備える穀粒品位判別装置であって、
   前記基準板は、前記移送部と異なる位置に配設され、
   前記光学ブロックは、前記光源が前記穀粒に光を照射し、前記センサが前記穀粒からの反射光及び／又は透過光を受光する第１の位置と、前記光源が前記基準板に光を照射し、前記センサが前記基準板からの反射光及び／又は透過光を受光する第２の位置の間を移動できるように配設されることを特徴とする穀粒品位判別装置。
2. 前記移送部は、穀粒を移送する回転円盤を有し、
   前記基準板は、前記回転円盤と異なる位置に配設される請求項１記載の穀粒品位判別装置。
3. 前記光学ブロックは、前記回転円盤の回転軸と平行な軸を中心に回動移動可能に配設される請求項２記載の穀粒品位判別装置。
4. 前記光学ブロックは、前記第１の位置と前記第２の位置の間を直線移動及び／又は回動移動可能に配設される請求項１又は２記載の穀粒品位判別装置。
5. 前記光学ブロックは、前記第１の位置における前記光源と前記穀粒との距離と、前記第２の位置における前記光源と前記基準板との距離が等しくなるように配設される請求項１乃至４のいずれかに記載の穀粒品位判別装置。
6. 前記光学ブロックは、前記第１の位置における前記センサと前記穀粒との距離と、前記第２の位置における前記センサと前記基準板との距離が等しくなるように配設される請求項１乃至５のいずれかに記載の穀粒品位判別装置。
7. 前記センサが受光する前記基準板からの反射光及び／又は透過光の受光量と予め設定される基準光量に基づいて、前記センサの受光量を補正する補正係数を赤色光・緑色光及び青色光のそれぞれについて求める請求項１乃至６のいずれかに記載の穀粒品位判別装置。

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