JP2016161381A

JP2016161381A - 選別装置

Info

Publication number: JP2016161381A
Application number: JP2015040025A
Authority: JP
Inventors: 匡男嶋本; Masao Shimamoto
Original assignee: SHIMATEC KK
Current assignee: SHIMATEC KK
Priority date: 2015-03-02
Filing date: 2015-03-02
Publication date: 2016-09-05
Anticipated expiration: 2035-03-02
Also published as: JP6667201B2

Abstract

【課題】形状を始め、色や内部の実の状態によって農産物等の選別をすることができる選別装置を提供すること。【解決手段】選別装置は、一定の速度で回転する透明な円板、円板上に選別対象物を順次搬入する装置、円板の表面および裏面の前記選別対象物が通過する範囲を撮影可能な位置にそれぞれ配置された２つの画像撮影装置、得られた画像から不良品を選別する画像処理装置、不良品と判定された選別対象物を円板上から排除する装置、排除されなかった選別対象物を円板上から搬出する搬出装置を備える。反射光や透過光を用いて撮影した画像を画像処理することにより、色や内部の状態まで判定可能であり、選別精度が向上する。【選択図】図１

Description

本発明は、選別装置に関するものであり、特に、枝豆などの農産物の不良品の選別等に好適な選別装置に関するものである。

従来、例えば収穫した枝豆などの農産物の良品と不良品を選別する選別装置が各種提案されている。下記の特許文献１には、枝豆を搬送部により枝豆選別部に搬送し、枝豆選別部において未成熟枝豆と成熟枝豆とを選別する枝豆選別機が開示されている。この枝豆選別機においては、搬送部の近傍に搬送部を横切る状態で基体に棒体を放射状に突設した回転体が設けられ、この棒体の先端と搬送部とは所定の間隔が介存するように設定され、更に、この棒体の先端は回転体の回転方向と反対方向に折曲されている。また、風を吹き付けて葉屑や土などの塵芥を除去する塵芥除去装置が付加されている。

特開２００１−２３９２１５号公報

上記した従来の選別装置においては、機械的な手段によって選別を行っているので、色による選別や、さやの内部の実の状態による選別ができないという問題点があった。
本発明は、上記した課題を解決し、形状を始め、色や内部の実の状態によって農産物等の選別をすることができる選別装置を提供することを目的とする。

本発明の選別装置は、水平に配置されて一定の速度で回転する透明な円板と、前記円板上に選別対象物を順次搬入する搬入装置と、前記円板の表面および裏面の前記選別対象物が通過する範囲を撮影可能な位置にお互いの撮影範囲が重ならないようにそれぞれ配置された２つの画像撮影装置と、前記画像撮影装置から得られた画像から不良品を選別する画像処理装置と、前記画像処理装置によって不良品と判定された選別対象物を前記円板上から排除する排除装置と、前記排除装置によって排除されなかった選別対象物を円板上から搬出する搬出装置とを備えたことを主要な特徴とする。

また、前記した選別装置において、前記搬入装置は選別対象物を２列で搬入する点にも特徴がある。また、前記した選別装置において、前記画像撮影装置は、静止画を撮影するカメラ、カメラと前記円板の中間に配置された反射光照明装置および前記円板の反対側に配置された透過光照明装置を備え、反射光による画像と透過光による画像を別のタイミングで撮影する点にも特徴がある。

また、前記した選別装置において、前記排除装置は前記画像処理装置によって不良品と判定された選別対象物が所定の位置に来た時に圧縮空気を噴射することにより、不良品と判定された選別対象物を前記円板上から排除する点にも特徴がある。また、前記した選別装置において、前記排除装置は画像撮影装置と対で２つ装備される点にも特徴がある。

本発明の選別装置は上記したような特徴によって、以下のような効果がある。
（１）反射光や透過光を用いて撮影した画像を画像処理することにより、形状を始め、色や内部の実の状態によって農産物等の不良品の選別をすることができ、選別の精度が向上する。
（２）選別対象物を回転させたりせずに上面の画像と下面の画像を取得できるので、両面の不良を確実に検出でき、不良品を見逃す率が低い。
（３）全自動化でき、かつ複数列を同時処理できるので高速化が可能である。

図１は本発明の選別装置のの構成を示す平面図および正面図である。図２は本発明の選別装置の主要部の構成および使用例を示す平面図である。

以下実施例について図面を参照して説明する。

図１は、本発明の選別装置のの構成を示す平面図および正面図である。また、図２は、本発明の選別装置の主要部の構成および使用例を示す平面図である。本発明の選別装置は、選別装置本体１０、枝から外された枝豆が外部から供給されるホッパー１１、選別装置１０に選別対象物である枝豆６０を１個ずつ順に供給する２列のベルトコンベア１２からなる。

ホッパー１１には枝豆６０がベルトコンベア１２に１個づつ搭載されるようにバイブレーターが装着されている。選別対象物を順次搬入する搬入装置であるベルトコンベア１２は２列あり、それぞれ個別に枝豆６０を１個づつ円板１３上に搬入する。

ベルトコンベア１２に搭載された枝豆６０は選別装置１０内の透明な円板１３上に順次滑り落ちる。円板１３はモーター１４によって駆動されて一定の速度（角速度）で回転しているので、枝豆６０は図２に示すように円板１３と共に同心円状に２列に並んで移動する。円板１３は水平に配置され、一定の速度で回転する透明な円板であり、例えば透明な樹脂製であってもよい。

２つの画像撮影装置が円板１３の表面および裏面の選別対象物が通過する範囲を撮影可能な位置に、お互いの撮影範囲が重ならないようにそれぞれ配置されている。画像撮影装置はカメラ２０、３０、反射光照明装置２１、３１、透過光照明装置２２、３２からなる。

カメラ２０、３０は、赤外線および可視光で連続する静止画あるいは動画の撮影が可能なカメラである。反射光照明装置２１、３１は例えば中央部に開口を有するドーナツ状のＬＥＤ照明装置であり、カメラ２０、３０と円板１３の中間に配置される。透過光照明装置２２、３２は、例えば平面状にむらなく均一に発光する赤外線ＬＥＤ照明装置であり、カメラ２０、３０に対して円板１３の反対側に配置される。

カメラ３０は下方から透明な円板１３を介して選別対象物の下面を撮影する。従って、枝豆は、裏返したりしたりすることなく、円板１３上に乗っているだけで上面および下面を確実に撮影することができるので、不良品の検出精度が向上する。

画像処理装置２５は、例えば周知のマイクロコンピューター装置に本発明の機能を実現するプログラムを実装したものである。画像処理装置２５は、カメラ２０、３０、反射光照明装置２１、３１、透過光照明装置２２、３２をそれぞれ制御し、上面および下面のそれぞれについて選別対象物である枝豆６０の反射光による可視光画像と透過光による赤外線画像を別のタイミングで順次撮影する。

画像処理装置２５は、２つの画像撮影装置から得られた画像から、枝豆の形状、大きさ、色などの情報を抽出し、その情報に基づいて不良品を選別する。本発明においては赤外線の透過光による画像から枝豆内部に実が入っているか否か、あるいは虫食いか否かの状態も判別可能である。

その後、画像処理装置２５は、不良品と判定された選別対象物が所定の位置に来た時に排除装置２３、３３の対応する電磁弁を制御して圧縮空気を噴射させることにより、不良品と判定された選別対象物を円板上１３から排除する。

排除装置２３、３３の圧縮空気噴射ノズル５０、５２はそれぞれ電磁弁を備えており、画像処理装置２５からの制御によって外側の列の不良品６１を円板１３の外側に配置された不良品回収箱４０あるいは不良品回収箱４１に吹き飛ばす。また、圧縮空気噴射ノズル５１、５３も同様に、内側の列の不良品６１を円板１３の中心方向を経て円板１３の外側に配置された不良品回収箱４３へ吹き飛ばす。

圧縮空気発生装置２６は、排除装置２３、３３に圧縮空気を供給するエアポンプである。なお、実施例においては、排除装置２３、３３は画像撮影装置と対で２つ装備される例を開示しているが、１つでも実施可能である。

ガイド板１５は、円板１３上にわずかな隙間を空けて配置されている板であり、装置本体１０に固着されており、回転はしない。ガイド板１５は円板１３の回転に伴って移動する枝豆を円板１３から外部に搬出したり、排除装置２３、３３によって吹き飛ばされた不良品６１の移動方向を規制する。ガイド板１５Ａは、排除装置２３、３３によって排除されなかった選別対象物を円板１３上から搬出する搬出装置であり、ガイド板１５Ａによって良品の枝豆６０が良品回収箱４２に搬出される。

以上、実施例について説明したが、本発明においては以下のような変形例も考えられる。実施例においては枝豆を２列で搬入する例を開示したが、本発明は１列でも実施可能であり、この場合には不良品は全て円板の外側に排出すればよい。

実施例においては排除装置も２つ装備する例を開示したが、枝豆は２列で搬入し、撮影装置は上下２つ装備し、排除装置のみ１つでも実施可能である。この場合には、最初の撮影装置で検出した不良品も２段目の撮影装置の後に配置された排除装置によって排除する。

実施例においては良品は２列分を最後にまとめて回収する例を開示したが、外側の列の良品を回収後に内側の不良品を外側に排除することにより、不良品排除方向を全て円板の外側にすることも可能である。

実施例においては内側の列の不良品を円板の中心付近を通過して反対側の外部まで排出する例を開示したが、この場合には経路が長く、途中で滞留する恐れがある。そこで、円板１３の中心部に円形の孔を設けてドーナツ状とし、不良品をこの孔から下方に排除するようにしてもよい。孔までの距離が短いので、滞留を防止できる。

実施例においては円板１３のほぼ全面を使用して２列の枝豆の選別を行う例を開示したが、例えば大きな円板を使用し、前記したように不良品を全て外側に排除するか、あるいは中央部に孔を設けて排除することにより、半円の領域で２列の選別を完了し、反対側の半円も２列の選別に使用すれば、１台の選別装置で同時に４列の選別が可能である。

本発明においては下面は円板１３を介して撮影するので、円板１３上に汚れやゴミがあると良品を不良品と誤判定する恐れがある。そこで、例えばガイド板１５Ｃの下部に円板表面の汚れやゴミを取る布状のクリーナーを設けてもよい。

実施例におては上面の撮影と下面の撮影は異なる位置で行う例を開示したが、カメラの光軸上にハーフミラーを設け、このハーフミラーを介して透過光の照明装置を配置することにより上面の撮影と下面の撮影を同じ位置で行うことも可能である。また、カメラを円板と同じ面内の半径方向外側に配置し、ハーフミラーで表と裏の画像を同時に取り込むことも可能である。この場合もハーフミラーを介して透過光の照明装置を配置する。

実施例においては本発明を枝豆の選別に適用した例を開示したが、本発明の選別装置は農産物、海産物を始め、任意の物品の選別に適用可能である。

１０…選別装置
１１…ホッパー
１２…ベルトコンベア
１３…透明円板
１４…モーター
１５…ガイド板
２０、３０…カメラ
２１、３１…反射光照明装置
２２、３２…透過光照明装置
２３、３３…不良品排除装置

Claims

水平に配置されて一定の速度で回転する透明な円板と、
前記円板上に選別対象物を順次搬入する搬入装置と、
前記円板の表面および裏面の前記選別対象物が通過する範囲を撮影可能な位置にお互いの撮影範囲が重ならないようにそれぞれ配置された２つの画像撮影装置と、
前記画像撮影装置から得られた画像から不良品を選別する画像処理装置と、
前記画像処理装置によって不良品と判定された選別対象物を前記円板上から排除する排除装置と、
前記排除装置によって排除されなかった選別対象物を円板上から搬出する搬出装置と
を備えたことを特徴とする選別装置。
前記搬入装置は選別対象物を２列で搬入することを特徴とする請求項１に記載の選別装置。
前記画像撮影装置は、静止画を撮影するカメラ、カメラと前記円板の中間に配置された反射光照明装置および前記円板の反対側に配置された透過光照明装置を備え、反射光による画像と透過光による画像を別のタイミングで撮影することを特徴とする請求項１に記載の選別装置。
前記排除装置は前記画像処理装置によって不良品と判定された選別対象物が所定の位置に来た時に圧縮空気を噴射することにより、不良品と判定された選別対象物を前記円板上から排除することを特徴とする請求項１に記載の選別装置。
前記排除装置は画像撮影装置と対で２つ装備されることを特徴とする請求項１に記載の選別装置。