JP2017026623A

JP2017026623A - 穀粒品質測定器

Info

Publication number: JP2017026623A
Application number: JP2016168620A
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: JP6751864B2

Abstract

【課題】シュートの表面側に流下溝を覆う抑え蓋を接離可能に配設することにより、流下溝内に穀粒を一粒ずつ流下できて、各種穀粒の品質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】筐体の上部に設けられた投入口と、該投入口の下方に配設された穀粒供給装置と、該穀粒供給装置の下方に配設されたシュートと、該シュートの下方に配設された撮像部と、を備えた穀粒品質測定器であって、シュートの表面に撮像部方向に指向する複数の流下溝が形成されると共に、該各流下溝の表面側の所定位置に抑え蓋が接離可能に配設されていることを特徴とする。前記抑え蓋は、所定の手動操作に基づき電動でショートに対して接離可能に構成される。【選択図】図６

Description

本発明は、例えば玄米や白米等の穀粒の各種品質を光学的に測定するための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傾斜状態のシュートの上部に供給され、この穀物がシュート表面に形成された傾斜状態の複数の流下溝内に一粒ずつ収容されて流下・放出され、この放出された穀粒がシュート下部に配設した撮像部で撮像されて、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、フィーダから排出供給される各穀粒がフィーダの振動で均一化されつつ、傾斜状態の各流下溝内に一粒ずつ供給されて各流下溝内を流下するものの、シュートが単に傾斜状態でその流下溝が露出状態となっているため、穀粒の水分や粘性等の状態によっては、穀粒が各流下溝内で重なる状態となったり、各流下溝から外れてシュート外に飛び出すことがある。その結果、各種状態の穀粒をシュートの流下溝内を均一かつ安定的に流下させることが難しく、穀粒の品質測定精度がバラツキ易い。

本発明は、装置高さを小さくするためにシュートを短く構成する必要があり、その目的は、シュートの表面側に流下溝を覆う抑え蓋を接離可能に配設することにより、流下溝内に穀粒を一粒ずつ流下できて、各種状態の穀粒の品質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、筐体の上部に設けられた投入口と、該投入口の下方に配設された穀粒供給装置と、該穀粒供給装置の下方に配設されたシュートと、該シュートの下方に配設された撮像部と、を備えた穀粒品質測定器であって、前記シュートの表面に前記撮像部方向に指向する複数の流下溝が形成されると共に、該各流下溝の表面側の所定位置に抑え蓋が接離可能に配設されていることを特徴とする。

また、請求項２に記載の発明は、前記抑え蓋が、前記各流下溝の流下方向の下部側を覆い、その接近位置において前記各流下溝を前記穀粒が一粒ずつ流下可能で、離間位置において前記各流下溝に詰まった穀粒が除去可能であることを特徴とする。さらに、請求項３に記載の発明は、前記抑え蓋が、所定の手動操作に基づき電動で前記シュートに対して接離可能に構成されていることを特徴とする。また、請求項４に記載の発明は、前記抑え蓋が、前記各流下溝の流下方向の下部側に向かうに従い、離間距離が除々に狭く構成されてい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、撮像部に穀粒を供給するシュートの表面に撮像部方向に指向する複数の流下溝が形成されると共に、各流下溝に対して所定位置に接離可能な抑え蓋が配設されているため、シュートの表面側を覆う抑え蓋で各流下溝内での穀粒の重なりや流下溝外への外れ（飛び出し）が防止され、各流下溝内に穀粒を一粒ずつ確実に収容流下できて、穀粒の跳ねを極力おさえることにより、品質測定精度を十分に高めることができる。

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、抑え蓋が各流下溝の流下方向の下部側を覆い、その接近位置において各流下溝を穀粒が一粒ずつ流下可能で、離間位置において各流下溝に詰まった穀粒が除去可能な位置であるため、撮像装置に近い下部側の穀粒を流下溝内で一粒ずつ確実に流下させて撮像部に供給でき、品質測定精度を一層高めることができると共に、抑え蓋を離間位置に設定することで、流下溝に詰まった穀粒を容易に除去できたり、流下溝の清掃が容易にできて、品質測定器の操作性と保守性を高めることができる。

さらに、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、抑え蓋が所定の手動操作に基づき電動で接離可能に構成されているため、例えば測定開始時の抑え蓋の接近位置への設定や測定完了後の離間位置への設定等を自動的に行うことができて、品質測定器の操作性と使い勝手を一層向上させることができる。

また、請求項４に記載の発明によれば、請求項１ないし３のいずれかに記載の発明の効果に加え、前記抑え蓋が、前記各流下溝の流下方向の下部側に向かうに従い、離間距離が除々に狭く構成されているため、シュートの下端からの各穀粒の排出（放出）状態を均一化して、撮像装置による測定精度を一層高めることができる。

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、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、本発明に係わる抑え蓋（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になる寸法に設定されている。また、抑え蓋１４は、流下溝１３ｂの下流側に向かうに従い、シュート１３表面との離間距離（離間寸法）が除々に狭く（小さく）なるように設定されている。

前記シュート１３の下部には、本発明に係わる撮像部を形成する撮像装置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、その演算結果がＬＣＤ４に表示（Ｓ１０７）され、詰まり防止ソレノイド２７が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、撮像装置１６に穀粒を供給するシュート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１３の表面側を覆う抑え蓋１４で各流下溝１３ｂ内での穀粒の重なりや流下溝１３ｂ外への外れ（飛び出し）が防止され、各流下溝１３ｂ内に穀粒を一粒ずつ確実に流下できて、穀粒の品質測定精度を十分に高めることができる。

また、抑え蓋１４がシュート１３の各流下溝１３ｂの流下方向の下部側を覆い、その接近位置において各流下溝１３ｂを穀粒が一粒ずつ流下可能で、離間位置において各流下溝１３ｂに詰まった穀粒の除去等が可能な位置であるため、撮像装置１６に近い下部側の穀粒を流下溝１３ｂ内に一粒ずつ確実に流下させて撮像装置１６に供給でき、品質測定精度を一層高めることができる。また同時に、抑え蓋１４を離間位置に設定することで、流下溝１３ｂと抑え蓋１４間に詰まった穀粒を自動的に除去できると共に、測定完了後に流下溝１３ｂの清掃を例えばエアーの吹き付けで容易に行うことができる等、品質測定器１の操作性と保守性等を高めることが可能になる。

さらに、抑え蓋１４が所定の手動操作に基づき電動で接離可能に構成されているため、例えば制御装置２３の制御信号により、測定開始時の抑え蓋１４の接近位置への設定や測定完了後の離間位置への設定等を自動的に行うことができて、品質測定装置１の操作性と使い勝手を一層向上させることができる。また、前記抑え蓋１４が、前記各流下溝１３ｂの流下方向の下部側に向かうに従い、離間距離が除々に狭く構成されているため、シュート１３の複数の流下溝１３ｂ下端から排出（放出）される各穀粒の状態を均一化して、撮像装置１６による測定精度を一層高めることができる。

また、前記穀粒品質測定器１の場合、整列板１０ａ〜１０ｄを有する穀粒供給装置９を備えるため、穀粒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や測定器１自体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穀粒の流下速度を均一にできて、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、この種の測定器の場合、本来２方向からの読み取りが必要なため、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１にも好適に適用することが可能になる。

なお、前記実施形態における、シュートの形態、抑え蓋の大きさや表面状態等の形態、抑え蓋のシュートに対する接離構造等は一例であって、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の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判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

筐体の上部に設けられた投入口と、該投入口の下方に配設された穀粒供給装置と、該穀粒供給装置の下方に配設されたシュートと、該シュートの下方に配設された撮像部と、を備えた穀粒品質測定器であって、
前記シュートの表面に前記撮像部方向に指向する複数の流下溝が形成されると共に、該各流下溝の表面側の所定位置に抑え蓋が接離可能に配設されていることを特徴とする穀粒品質測定器。
前記抑え蓋は、前記各流下溝の流下方向の下部側を覆い、その接近位置において前記各流下溝を前記穀粒が一粒ずつ流下可能で、離間位置において前記各流下溝に詰まった穀粒が除去可能であることを特徴とする請求項１に記載の穀粒品質測定器。
前記抑え蓋は、所定の手動操作に基づき電動で前記シュートに対して接離可能に構成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。
前記抑え蓋は、前記各流下溝の流下方向の下部側に向かうに従い、離間距離が除々に狭く構成されてい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。