JP2017024913A

JP2017024913A - 穀粒品質測定器

Info

Publication number: JP2017024913A
Application number: JP2016168619A
Authority: JP
Inventors: 由武青島; Yoshitake Aoshima; 治樹杉山; Haruki Sugiyama; 晃花嶋; Akira Hanashima; 松下　悟; Satoru Matsushita; 悟松下; 孝名倉; Takashi Nagura
Original assignee: Shizuoka Seiki Co Ltd
Current assignee: Shizuoka Seiki Co Ltd
Priority date: 2016-08-30
Filing date: 2016-08-30
Publication date: 2017-02-02
Anticipated expiration: 2036-08-30
Also published as: JP7019126B2

Abstract

【課題】穀粒の自重を利用しつつ穀粒供給装置の所定角度の複数枚の整列板に沿って穀粒を流下させることにより、供給装置の構成を簡略化しつつ穀粒の流下速度を均一にし得て、穀粒の測定精度を十分に高めることが可能な穀粒品質測定器を提供する。【解決手段】投入口内の穀粒をシュートの上部に供給する穀粒供給装置が、投入口の下部に配設され筐体の垂直面に対して互いに交差方向に所定角度傾斜した複数枚の上下方向の整列板を備え、各整列板の互いに連設する部分に穀粒が通過可能な間隙が形成され、投入口から投入された穀粒が、各整列板を流下しつつ各整列板間に形成された間隙を介して各整列板を上流側から下流側に向けて順に流下してシュートに供給されることを特徴とする。【選択図】図３

Description

本発明は、例えば玄米や白米等の穀粒の品質を測定して、その品質を判定したり判別する際に使用される穀粒品質測定器に関する。

従来、穀粒の品質としての例えば外観を光学的に検出して、穀粒の品質を判定・選別する機器としては、例えば特許文献１に開示のものが提案されている。この機器は、筐体の下部に配設したホッパと、このホッパに連設されホッパ内の穀粒を筐体上部に配設された上部タンクまで昇降させる昇降機と、上部タンクの底面部に配設されて穀粒をシュートの上部に供給するフィーダ等を備えている。

そして、穀粒投入口としてのホッパに投入された穀粒が、昇降機、上部タンク及びフィーダを介してシュートの上部に供給され、シュート表面の複数の流下溝を流下（落下）した穀物がシュート下部に配設した撮像部で撮像され、その撮像データに基づいて穀粒の品質が判定されたり判別されるようになっている。

特許第５５９０８６１号公報

しかしながら、このような機器にあっては、穀粒を撮像部に供給するためのシュートの上部に配設される穀粒供給装置が、上部タンクとその底面開口部に連設された電動式のフィーダを有し、このフィーダを振動させつつその排出口からシュートの上部に穀粒を供給する構成であるため、シュートの各流下溝に穀粒を一粒ずつ短時間にかつ安定して供給することが難しく、穀粒の品質の測定精度を十分に高めることが難しい。

また、穀粒供給装置として、上部タンクやフィーダ及び昇降機等を有するため、その構成が複雑となり、機器自体の外形が大きくなって例えば卓上型の機器に適用することが困難であり、さらに機器自体がコスト高になると共にそのメンテナンスが面倒になる等、使い勝手の面で劣るという不都合を有している。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、その目的は、穀粒の自重を利用しつつ穀粒供給装置の所定角度の複数枚の整列板に沿って穀粒を流下させることにより、供給装置の構成を簡略化しつつ穀粒の流下速度を均一にし得て、穀粒の測定精度を十分に高めることが可能な穀粒品質測定器を提供することにある。

かかる目的を達成すべく、本発明のうち請求項１に記載の発明は、筐体上部の投入口から排出される穀粒を、前記投入口の下方に配設したシュートの上部に穀粒供給装置を介して供給する穀粒品質測定器であって、前記穀粒供給装置は、前記投入口の下部に配設され前記筐体の垂直面に対して互いに交差方向に所定角度傾斜した複数枚の上下方向の整列板を備え、各整列板の互いに連設する部分に前記穀粒が通過可能な間隙が形成され、前記投入口から排出された穀粒が、各整列板を流下しつつ各整列板間に形成された前記間隙を介して各整列板を上流側から下流側に向けて順に流下して前記シュートに供給されることを特徴とする。

また、請求項２に記載の発明は、前記各整列板が互いに直角状態で連接されると共に、上流側の整列板の下端が下流側の整列板の流下方向の下部に前記間隙を有して連設されていることを特徴とする。また、請求項３に記載の発明は、前記各整列板が表面処理されると共に、前記各整列板間の最上流側が間隙が下流側の間隙より大きく設定されていることを特徴とする。さらに、請求項４に記載の発明は、前記投入口の底部開口にシャッタが開閉可能に配設され、該シャッタが開放された際に所定量の前記穀粒が傾斜した最上位の整列板上に排出供給されることを特徴とする。

本発明のうち請求項１に記載の発明によれば、投入口から投入された穀粒が、互いに交差方向に所定角度傾斜した複数枚の上下方向の整列板を流下しつつ各整列板間に形成された間隙を介して各整列板を上方から下方に順に流下してシュートに供給されるため、穀粒の流下をその自重と整列板の傾斜角度を利用しつつ行うことができて、穀粒供給装置の構成を簡略化しつつ、傾斜角度や間隙寸法を所定に設定することで穀粒の流下速度を均一にでき、測定器における穀粒の品質測定精度を十分に高めることが可能になる。

また、請求項２に記載の発明によれば、請求項１に記載の発明の効果に加え、各整列板が互いに直角状態で連設されると共に、上流側の整列板の下端が下流側の整列板の下部に前記間隙を有して連設されているため、互いに交差する一対の整列板で所定容積の穀粒収容凹部を容易に形成できると共に、上流側の整列板に落下して跳ね返った穀粒を下流側の整列板で確実に受け止めつつ間隙を通過させることができて、各整列板における穀粒の流下をスムーズにして流下量を均一化することができる。

また、請求項３に記載の発明によれば、請求項１または２に記載の発明の効果に加え、整列板が表面処理され、その最上流側が間隙が下流側の間隙より大きく設定されているため、穀粒を上流側から下流側に向け一層スムーズに流下移動することができて、シュートの各流下溝に穀粒を一粒ずつ確実に収容流下させることができる。

さらに、請求項４に記載の発明によれば、請求項１ないし３に記載の発明の効果に加え、シャッタの開放により投入口の底面開口が開放された際に、所定量の穀粒が傾斜した最上位の整列板上に排出供給されるため、例えば測定ボタンのオン操作により、上部タンク内の穀粒を自動的に最上位の整列板上に排出供給し、この穀粒を表面処理した各整列板を介して所定の速度でスムーズに流下させて撮像部に供給することができ、測定時間を短縮することができたり、測定器の操作自体が簡単となり、その使い勝手を向上させることができる。

本発明に係わる穀粒品質測定器の一実施形態を示す平面図同上面カバーを取り外した状態の平面図同その側面図同整列板の組み立て状態を示す側面図同図２の正面図同シュートの組立状態を示す平面図同その側面図同穀粒測定装置の制御系のブロック図同その動作の一例を示すフローチャート同撮像装置の動作の一例を示すタイミングチャート

以下、本発明を実施するための形態を図面に基づいて詳細に説明する。
図１〜図１０は、本発明に係わる穀粒品質測定器の一実施形態を示している。図１に示すように、穀粒品質測定器１は、縦長箱状の筺体２を有し、この筺体２の各側面にはカバーが配置されると共に、上面の略中央位置には投入口としてのホッパ３が設けられ、前面には表示器としてのＬＣＤ４と測定ボタン５が設けられている。また、前面下部には試料受け皿６がその把手６ａを所定寸法外側に突出した状態で引き出し可能に配設されている。さらに、筐体２の右側面には測定結果を印字可能なプリンタ７が配設されている。

前記ホッパ３は、平面視方形状に形成されて、長方形状の底部開口にシャッタ８が後述する如く開閉可能に配設されている。そして、このホッパ３のシャッタ８下方には、図２〜図４に示すように、本発明に係わる穀粒供給装置９が配設されている。この穀粒供給装置９は、平板状で表面処理された４枚の同一形状の整列板１０ａ〜１０ｄを有し、この各整列板１０ａ〜１０ｄは上下方向に２枚ずつ交互に角度９０°で交差するように配置されている。

このとき、整列板１０ａの下端が整列板１０ｂの上下方向（穀粒の流下方向）の下部に所定の間隙１１ａを有して連設され、整列板１０ｂの下端が交差する整列板１０ｃの下部に間隙１１ｂを有して連設されている。また同様に、整列板１０ｃの下端が交差する整列板１０ｄの下部に間隙１１ｂを有して連設されている。なお、４枚の整列板１０ａ〜１０ｄで形成される前記３つの間隙１１ａ、１１ｂの図４に示す寸法は、ｔ１≧ｔ２≧ｔ３に設定されている。これにより、互いに交差する一対の整列板１０ａ〜１０ｄで形成される上方の空間内に、図３の矢印イのような穀粒の流路が形成されている。

この穀粒供給装置９の下方には、シュート１３が所定角度傾斜状態で配設されている。このシュート１３は、平面視長方形状に形成され、図６に示すように、幅方向の両側にガイド１３ａがそれぞれ一体形成されると共に、その表面（裏面）には、長手方向（筐体の上下方向）に沿って所定幅で所定深さの流下溝１３ｂが複数併設状態で形成されている。そして、このシュート１３は、その上端が前記穀粒供給装置９の前記整列板１０ｄの下端下方に位置して、穀粒供給装置９から穀粒が排出供給され、また下端は筐体２の下部まで延設されている。

また、シュート１３の表面側には、抑え蓋（抑えカバー）１４が配設されている。この抑え蓋１４は、シュート１３の下部全域を略覆う大きさの平板で形成され、その表面側の上部中央位置には、ソレノイド１５が配設されている。このソレノイド１５が後述する如く制御装置２３の作動信号で作動することにより、抑え蓋１４とシュート１３の表面間の隙間が接近位置と離間位置とに設定されるようになっている。なお、前記接近位置の隙間寸法は、シュート１３上を一粒の穀粒が流下する際にそのスムーズな移動（流下）を妨げない寸法に設定され、前記離間位置の隙間寸法は、シュート１３と抑え蓋１４間に穀粒が詰まった場合に、それを取り除くことができたりあるいはシュート１３の表面の清掃が可能な寸法に設定されている。

前記シュート１３の下部には撮像装置１６が配設されている。この撮像装置１６は、カメラ１７と、反射用のミラー１８、及び光源としての反射用ＬＥＤ１９と透過用ＬＥＤ２０及びバックグランド用ＬＥＤ２１を有している。そして、これらが図３及び図７に示すように配置されている。このとき、反射用ＬＥＤ１９と透過用ＬＥＤ２０は、前記シュート１３の下端から放出（排出）される穀粒に光を照射し、その反射光や透過光が前記ミラー１８で反射されてカメラ１７に入射するようになっている。なお、カメラ１７は、シュート１３の下部の裏面側の空間に配置されている。

図８は、前記穀粒品質測定器１のブロック図を示している。図８に示すように、制御装置２３を構成するメイン基板は、例えば筐体２の前面カバー内部に配設され、そのＣＰＵ２４には、前記測定ボタン５、ＬＣＤ４、プリンタ７等が接続されると共にブザー２５、ＦＰＧＡ（field programmable gate array）２６等が接続されている。また、ＦＰＧＡ２６には、前記カメラ１７、各ＬＥＤ１９〜２１、シャッタ８、ソレノイド１５等が接続されている。

そして、このように構成された穀粒品質測定器１は、図９に示すように動作する。すなわち、前記測定ボタン５がＯＮ操作（Ｓ１０１）されると、ホッパ３のシャッタ８がＯＮ（Ｓ１０２）となり所定のＯＮ時間が経過（Ｓ１０３）すると、シャッタ８がＯＦＦ（Ｓ１０４）となる。これにより、所定量の試料がホッパ３から穀粒供給装置９に供給されることになる。

シャッタ８がＯＦＦしたら、測定遅延時間が経過したか否かが判断（Ｓ１０５）され、遅延時間が経過した時点でカメラの取り込みが開始（Ｓ１０６）される。この取り込んだ画像データを演算（Ｓ１０７）して、その演算結果をＬＣＤ４に表示（Ｓ１０７）し、詰まり防止ソレノイド２７をＯＮして、ＯＮ時間が経過したか否かが判断（Ｓ１１０）される。そして、詰まり防止ソレノイド２７が所定時間ＯＮしたらＯＦＦ（Ｓ１１１）となり、一連の測定動作が終了（Ｓ１１２）する。

つまり、シャッタ８を所定時間開放し所定量の試料を穀粒供給装置９内に供給して、シュート１３から放出される試料を撮像装置１６で撮影し、その画像データを制御装置２３等で処理して得られた測定結果がＬＣＤ４に表示されることになる。また、例えば測定結果が表示されたら、詰まり防止ソレノイド２７が作動して、抑え蓋１４が離間してシュート１３と抑え蓋１４間に詰まっている試料が自動的取り除かれることになる。なお、前記ステップＳ１０１〜Ｓ１０８の所要時間は約５秒で、従来の同種の測定器に対して大幅に短縮されることが確認されている。

図１０は、撮像装置１６の動作を示すタイミングチャートである。図１０に示すように、前記撮像装置１６によれば、カメラ１７と同期して反射用ＬＥＤ１９と透過用ＬＥＤ２０を交互に発光させてカメラクロックをＦＰＧＡ２６に取り込むと共に、これと同期させてカメラ１７の読み取りを開始し、各ＬＥＤ１９、２０の発光信号を出力することで、１ラインずつ異なる画像を取得するようにしている。そして、この画像に基づいて穀粒の品質が測定されることになる。

このように、前記穀粒品質測定器１によれば、ホッパ３から投入された試料（穀粒）が、互いに交差方向に所定角度傾斜した４枚の上下方向の整列板１０ａ〜１０ｄを流下しつつ、各整列板１０ａ〜１０ｄ間に形成された間隙１１ａ、１１ｂを介して各整列板１０ａ〜１０ｄを上方から下方に順に流下してシュート１３に供給されるため、試料の流下をその自重と整列板１０ａ〜１０ｄの傾斜角度等を利用して行うことができて、穀粒供給装置９の構成を簡略化しつつ、整列板１０ａ〜１０ｄの傾斜角度や間隙１１ａ、１１ｂ寸法を所定に設定することで試料の流下速度を均一にできて、試料の品質判定精度を十分に高めることが可能になる。

また、穀粒供給装置９の各整列板１０ａ〜１０ｄが互いに直角状態で連設されると共に、各整列板１０ａ〜１０ｄが間隙１１ａ、１１ｂを有して連設されているため、一対の整列板１０ａ、１０ｂ及び１０ｃ、１０ｄで所定容積の穀粒収容凹部を形成できると共に、最上流側の整列板１０ａに落下して跳ね返った穀粒を下流側の整列板１０ｂ〜１０ｄで確実に受け止めつつ、間隙１１ａ、１１ｂを通過させることができ、各整列板１０ａ〜１０ｄにおける試料の流下量を均一化することができる。

また、整列板１０ａ〜１０ｄの最上流側の間隙１１ａの寸法ｔ１が下流側の間隙１１ｂの寸法ｔ２、ｔ３より大きく設定されているため、試料を上流側から下流側に向けてスムーズに流下させることができて、シュート１３の各流下溝１３ｂ内に試料を一粒ずつ確実に流通（流下）させることができる。

さらに、穀粒供給装置９の各整列板１０ａ〜１０ｄが表面処理されると共に、ホッパ３の底面開口が開放された際に所定量の試料が傾斜した最上位の整列板１０ａ上に排出供給されるため、例えば測定ボタン５のＯＮ操作により、ホッパ３内の試料を自動的に最上位の整列板１０ａ上に排出供給し、この試料を表面処理された各整列板１０ａ〜１０ｄを介して所定の速度でスムーズに流下させて撮像装置１６に供給することができ、測定時間を短縮することができたり、品質測定器１の操作自体が簡単となる。また、試料のショート板１３への供給に従来のようなフィーダ駆動用の大型モータの使用が不要となり、測定器１の振動や騒音の発生を防止することができ、結果として、品質測定器１の使い勝手を向上させること等ができる。

また、前記穀粒品質測定器１の場合、シュート板１３の表面に撮像装置１６方向に指向する複数の流下溝１３ｂが形成されると共に、各流下溝１３ｂに対して所定位置に接離可能な抑え蓋１４が配設されているため、シュート板１３の表面側を覆う抑え蓋１４で各流下溝１３ｂ内での試料の重なりや流下溝１３ｂ外への外れ（飛び出し）が防止され、各流下溝１３ｂ内に試料を一粒ずつ確実に収容流下できて、試料の品質測定精度を十分に高めることができる。

また、前記撮像装置１６を備えるため、この種の測定器の場合には、本来２方向からの読み取りが必要でカメラや光源が２倍必要になるが、本発明の穀粒品質測定器１の場合は、反射光と透過光を有効利用することで、カメラと光源の数をともに削減できて、ローコスト、省スペース、小型化が実現できて、卓上形の穀粒品質測定器にも好適に適用することが可能になる。

なお、前記実施形態においては、穀粒供給装置の交差状態の一対の整列板を２組配設する例について説明したが、本発明はこの構成に限定されず、例えば３組以上配設しても良いし、一対の整列板の交差角度も９０°に限らず、適宜の角度を採用することができる。また、上記実施形態においては、各組の整列板の穀粒の流下方向と直交する幅も同一に限らず、下流側が広くなるように設定して、流下する穀粒の平面的な均一化を図ったり、各整列板間の間隙寸法をｔ１≧ｔ２≧ｔ３とする等、本発明に係わる各発明の要旨を逸脱しない範囲において適宜に変更することができる。

本発明は、白米や玄米等の穀粒に限らず全ての穀粒に品質測定に利用できるし、その用途も穀粒の母集団のサンプル（試料）の品質を測定して母集団の品質を測定する検査用の品質測定器等への使用に限らず、母集団の各穀粒の品質をそれぞれ測定する品質測定器にも利用可能である。

１・・・・・・・・・穀粒品質測定器
２・・・・・・・・・筺体
３・・・・・・・・・ホッパ
４・・・・・・・・・ＬＣＤ
５・・・・・・・・・測定ボタン
６・・・・・・・・・試料受け皿
７・・・・・・・・・プリンタ
８・・・・・・・・・シャッタ
９・・・・・・・・・穀粒供給装置
１０ａ〜１０ｄ・・・整列板
１１ａ、１１ｂ・・・間隙
１３・・・・・・・・シュート
１３ｂ・・・・・・・流下溝
１４・・・・・・・・抑え蓋
１５・・・・・・・・ソレノイド
１６・・・・・・・・撮像装置
１７・・・・・・・・カメラ
１８・・・・・・・・ミラー
１９・・・・・・・・反射用ＬＥＤ
２０・・・・・・・・透過用ＬＥＤ
２１・・・・・・・・バックグランド用ＬＥＤ
２３・・・・・・・・制御装置
２４・・・・・・・・ＣＰＵ
２６・・・・・・・・ＦＰＧＡ

Claims

筐体上部の投入口から排出される穀粒を、前記投入口の下方に配設したシュートの上部に穀粒供給装置を介して供給する穀粒品質測定器であって、
前記穀粒供給装置は、前記投入口の下部に配設され前記筐体の垂直面に対して互いに交差方向に所定角度傾斜した複数枚の上下方向の整列板を備え、各整列板の互いに連設する部分に前記穀粒が通過可能な間隙が形成され、前記投入口から排出された穀粒が、各整列板を流下しつつ各整列板間に形成された前記間隙を介して各整列板を上流側から下流側に向けて順に流下して前記シュートに供給されることを特徴とする穀粒品質測定器。
前記各整列板が互いに直角状態で連接されると共に、上流側の整列板の下端が下流側の整列板の流下方向の下部に前記間隙を有して連設されていることを特徴とする請求項１に記載の穀粒品質測定器。
前記各整列板が表面処理されると共に、前記各整列板間の最上流側の間隙が下流側の間隙より大きく設定されていることを特徴とする請求項１または２に記載の穀粒品質測定器。
前記投入口の底部開口にシャッタが開閉可能に配設され、該シャッタが開放された際に所定量の前記穀粒が傾斜した最上位の前記整列板上に排出供給されることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の穀粒品質測定器。