JP2769819B2 - 米粒品位判別装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は玄米、白米又は籾米の品位を判定するための
米粒品位判別装置に関する。

〔従来の技術〕

米粒等の穀粒は、農産物検査法に基づく農産物規格規
定に従って検査され、標準品と比較して等級決定が行わ
れるのであるが、この検査は農産物検査官によって実施
される。検査官は穀類の検査に精通した人が専任され、
常に正しい等級決定が行えるように訓練されているが、
目視検査のため完璧とは言えない。

そこで、玄米の粒質判別装置として例えば特開昭56−
125664号公報があり、同方法として、特開昭57−153249
号公報又は同62−150141号公報に開示されている。

すなわち、特開昭56−125664号のものは、一粒毎の玄
米に可視光線を照射し、該光線の反射光と透過光の量を
測定することにより、玄米の粒質である整粒、乳白粒、
青米、茶米又は死米に判別しようとする玄米の粒質判別
装置であり、特開昭57−153249号のものは、玄米の一粒
ずつに任意の波長の光線を照射して透過率を測定し、該
透過率と所定のしきい値とを比較して不良粒であるか否
かを判別する方法である。そして、特開昭62−150141号
のものは、玄米一粒毎に光を照射し、拡散透過光量及び
拡散反射光量と、拡散反射光中任意の２波長の光量と、
玄米一粒毎の２位置の透過光量とをそれぞれ検知し、拡
散透過光量と拡散反射光量の比と、拡散反射光中任意の
２波長の光量の比と、玄米１粒毎の２位置の透過光量の
比とをそれぞれ演算して各光量の比を判定処理して玄米
の品質である整粒、腹白、乳白粒、青未熟粒、胴割粒、
被害粒、着色粒、青死および白死粒の判別を行う方法で
ある。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら、これら従来の装置や方法では品位判定
の基準となる検出項目が反射光量及び透過光量の光量だ
けの単一データの要素であり、正確な判定ができなかっ
た。つまり、整粒（正常粒）であっても、品種、産地又
は生育条件により、反射光量および透過光量に差がある
ことから、整粒として判別できないことがあり、高精度
の判定は期待し得ないものであった。例えば、異物、着
色粒、粉状質といった各品位の玄米の度数分布は第８図
のように表され、各玄米はＸ軸方向（明るさ＝反射光
量）に重なり合うので、どの位置に境界線を設けても各
品位別に正確に判定することは不可能である。

本発明は上記の点に鑑み、米粒の品位判別をより正確
に行うことのできる米粒品位判別装置を提供することを
技術的課題とする。

〔問題点を解決するための手段〕

前記問題点を解決するため、本発明の米粒品位判別装
置においては、米粒供給ホッパーから供給した米粒を流
動する振動送穀樋と、該送穀樋に設けた送穀用条溝の底
面の進行方向に傾架する段差とにより米粒は整列流動
し、傾斜樋を米粒が通過する際の反射光量計測部と透過
光量計測部の測定値を演算制御部でデジタル処理し、前
記処理で得られる反射光と透過光のそれぞれのデジタル
処理値の組み合せによって複数品位に判別し、前記品位
判別結果により傾斜樋の排出側に関連的に連結された別
個の振動送穀樋の選別装置で米粒を選別することにより
解決の手段とした。

〔作 用〕

反射光量計測部と透過光量計測部の計測値の経時変化
する値つまり米粒が計測部を通過する時に計測部が計測
する波形を演算制御部でデジタル処理することは、微小
単位の波形の変化をその波形の特徴として複数の情報と
することができるが、アナログでは１つの波形を１つの
情報としか見ることができない。

さらに上記デジタル処理による複数の情報は反射光と
透過光の２種類存在し、この２種類の情報の組み合せに
よる判別を行うことで、米の等級判別の基礎となる肌ず
れ粒、未熟粒、被害粒、死米、着色粒、異物等を判別す
ると共にその比率を求める際の精度の向上が計れる。

また判別の結果に基づき、別個の振動送穀樋に設けら
れる選別装置は判別精度の向上に伴い精度の良い選別が
行われる。

〔実施例〕

本実施例の構成を第１図〜第３図，第７図により説明
する。

符号１は本発明の米粒品位判別装置である。機枠10上
左側端に支持枠11に支持したサンプル供給ホッパー21と
該ホッパー下方にサンプルを適量ずつ放出するバルブ22
を設け、該バルブの回転軸23に軸装するプーリー24が、
支持枠11に支持する駆動モータ25の回転軸26に軸装する
プーリー27と該プーリーに巻装するタイミングベルト28
とにより連動することで、前記バルブ22は駆動モータ25
により回転し前記供給ホッパー21と共にバルブユニット
20を形成する。またバルブユニット20内部の供給ホッパ
ー21下部から前記バルブ22外周に周接するごとく飛散防
止カバー29を設ける。前記バルブ22にはサンプルを間欠
放出するようバルブ円周上の回転軸方向に任意間隔で溝
30を形成する。

前記バルブユニット20から放出するサンプルは機枠10
上に設けた複数の送穀用条溝41を形成した振動送穀樋
（以下「送りフィーダ」と称する）40の供給側に流動
し、送りフィーダ40の排出側に関連的に連結する傾斜樋
50を機枠10上に設けて、サンプルは前記傾斜樋50に整列
流下する。このとき傾斜樋50上面には前記送りフィーダ
40上の送穀用条溝41の各々の幅より比較的大きい幅の前
記送穀用条溝41と同数の流下用条溝51を設ける。傾斜樋
50を通過したサンプルは前記送りフィーダ40とは異なる
前記傾斜樋50に関連的に連絡した別個の振動送穀樋（以
下「選別用フィーダー」と称する）60に流下する。選別
用フィーダ60の任意位置には低品位、たとえば肌ズレ
粒、胴割粒、着色粒、死米等を選別する選別装置80を遊
架する。

選別フィーダ60により流動するサンプルは選別フィー
ダ60の排出側の排出口86より機外に排出される。またサ
ンプルのうち前記低品位のサンプルは選別装置80で選別
し、搬送管83を通り前記フィーダ60の排出側とは異なる
排出口（図示せず）から機外に排出する。

前記送りフィーダ40、選別フィーダ60はそれぞれ防振
ゴム42,62を介在し、それぞれの基部43,63と機枠10に固
設し、さらに送りフィーダ40および選別フィーダ60には
進行方向前方に傾架する段差部45,65を１カ所または数
カ所形成する。（第２図） 傾斜樋50上方には反射光量計測部90と下方に透過光量
計測部100とを設ける。反射光量計測部90は傾斜樋面52
上方からサンプルに照射する光源91と該光源の上部外周
に繞設するスリット92を開設したカバー93と、前記傾斜
面52に対し前記スリット92の中心を通る垂線上の任意延
長上に固設した集光レンズ94を内蔵する下向きの反射光
量検出用レンズ筒95とにより構成する。

透過光量計測部100は、前記傾斜樋50下方の流下用条
溝内に２つの傾斜樋の端面をスペーサーを介在し接合し
て開設したスリット51に対し設けた傾斜樋面52下方から
サンプルに照射する光源101と、前記スリット51を通過
した前記光源101を計測可能な傾斜樋面52上方の任意延
長上に固設した集光レンズ102を内蔵する下向きの透過
検出用レンズ筒103とにより構成する。

前記反射光量計測部90と透過光量計測部100および傾
斜樋50でセンサー部120を形成する。ここで前記レンズ
筒95,103は光量検出素子96,106を有しレンズ筒95,103
は、前記傾斜樋50の流下用条溝51と同数か、もしくは前
記流下用条溝51と同数の光量検出素子96,106のうち複数
個に１個の割合で設けることもできる。

次に、選別装置80について詳述する（第３図参照）。
選別装置80は選別用フィーダ60の各条溝上に吸引管81の
吸引口82を臨ませる。吸引管81は選別用フィーダ60の搬
送面に対して直角に垂下するごとく設ける。各吸引管81
の上端は、ほぼ水平状に横架した搬送管83に連結され、
吸引管81及び搬送管83共に、米粒が通過可能な内径とす
る。また、各搬送管83の一端は図外の空気圧縮機に接続
するとともに、他端は機枠10内外に適宜な空間に載置し
た米粒受箱内に臨ませる。そして、各搬送管83には、吸
引管81よりも空気圧縮機側に電磁弁184を介設し、各電
磁弁84は演算制御装置113からの出力信号によって作動
するように形成される。また、各搬送管83内には、電磁
弁84の作動によって送風される圧縮空気が吸引管81の取
付け部に至る直前部にノズル部85を設けてエゼクタ（ej
ector）を形成する。これにより、演算制御装置113がセ
ンサー部120の計測値を分析し、ある米粒を低品位粒と
判別したときは、演算制御装置113からの信号によって
電磁弁84が作動し、圧縮空気がノズル部85を通過する。
このとき、吸引管81内は低圧となり、当該米粒を吸引口
82から吸い込み、搬送管83によって米粒受箱に搬送する
ものである。なお、選別用フィーダ60の各条溝底には多
数の通気孔51を設け、溝の下方から空気を吸引させるこ
とにより、胴割粒以外の米粒を吸引することのないよう
にするとよい。

次に制御の構成を第４図において説明する。反射光量
計測部90と透過光量計測部100はそれぞれA/D変換111と
微分回路112を介して演算制御装置113に接続する。前記
演算制御装置113とA/D変換111及び微分回路112とにより
演算制御部110を成す。また演算制御装置113には選別装
置80と供給バルブ22の駆動モータ25と送りフィーダ40お
よび選別フィーダ60を接続する。

以上の構成における作用を説明する。供給ホッパー21
にサンプルを投入し演算制御装置113でバルブ22と送り
フィーダ40および選別フィーダ60を起動する。

サンプルの米粒はバルブ22の回転で送りフィーダ40の
投入部に放出され送りフィーダ40によりセンサ部120に
流動する。次に米粒をセンサー部120の傾斜樋50に米粒
の長手方向に投入する。このとき反射光量計測部90及び
透過光量計測部100の各々のスリット51,92を米粒が長手
方向に通過する。このとき要する時間を10msとする。反
射および透過光量計測部90,100は計測を開始すると各光
量計測部に設けたスリット51,92の光量を各光量計測部
はあらかじめ決められた順序で計測してゆく。ここで傾
斜樋50と送りフィーダ40および選別用フィーダ60それぞ
れに設けられた条溝の数量により異なるが、前記スリッ
ト51,92の光量をひと通り計測するに要する時間を0.5ms
とする。つまり１つの米粒が１つのスリット51,92を通
過する10msの間に各光量計測部は20回の計測信号を得る
ことができる。この20回の計測信号を１つの米粒の計測
信号とするもので、公知の米粒品位判別装置と大きく異
なる点である。

各々の光量計測部が各スリットから得たそれぞれ20回
の計測信号のうち１つのスリットから得られた透過光量
信号つまり１つの米粒の透過光量を20回計測した計測信
号をデジタル処理し横軸に時間ｔ、縦軸に計測信号の信
号レベルＶをとって図示すると第５図のごとくなる。時
間Ｔは米粒の長手方向と流速によって得られるもので前
記により10msである。

図中表示T_O時のV_Dはその部分だけ透過光量が減少して
いることを示しているが、これだけでは肌ズレによるも
のか胴割か着色によるものか判別は不可能である。ここ
でさらに同じ米粒から同時に得られた反射光量計測部の
信号を図示すると第６図のごとくなる。図中表示T_O時
のV_Eはその部分だけ反射光量が増加していることから、
その部分の米粒表面が他の米粒表面より白く見えている
ことが理解でき、透過光量の第５図と組み合わせてこの
米粒は肌ズレ粒であることが判別できる。また同じ反射
光量計測部の信号が第６図であったとすると、図中T_O
時の部分は透過光量計測部の信号と同じくV_Fだけ反射光
量が減少していることが理解でき、透過光量の第５図と
組み合せてこの米粒は着色粒であることが判別できる。

以上の如く１つの米粒がスリットを通過する間に反射
光量計測信号と透過光量計測信号とによって得られた信
号をそれぞれデジタル処理してその波形分析を行い２つ
の光量計測信号の組み合わせによる判別で米粒の品位判
別は容易かつ正確となる。

第６図に整粒、肌ズレ粒、胴割粒、着色粒そ
れぞれが通過した場合の反射、透過光量の計測信号の１
例を図示した。ここで反射光量と透過光量の計測のタイ
ミングは、それぞれに対するスリットの位置のズレだけ
遅延するため遅延回路を設けこれを補償する。

上記光量計測で得られた信号を前述のごとく演算制御
装置113で処理し、米粒の品位判別を行うものである。
次にこの結果に基づき低品位と判別された米粒が前記選
別装置80の下を通るとき通過する米粒の順序及び通過平
均時間が記憶されているために正確に該当する米粒を前
記演算制御装置113からの信号で電磁弁84の作動により
低品位米粒は吸引口82に吸引され搬送管83によって米粒
受箱に搬送する。

以上の構成、作用の米粒品位判別装置は米粒を品位判
別するためのデータを数多く取り入れることで判別の基
準を多く設けることが可能となり、公知の装置のように
１米粒から１つの信号を取り入れて判別する方法とは、
その判別の精度が大きく向上したものである。

〔発明の効果〕

このように本発明によれば、米粒品位判別装置の心臓
部とも言うべき演算部は、デジタル処理による複数の情
報が反射・透過による２種の情報による倍加すること
で、従来の米粒全体として単一のデータによる判別に比
し非常に正確なものとなり、米の検査員による検査に代
えて正確な等級判別を迅速に行うことが可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の構成図、第２図は送り、選別用フィー
ダの側面図、第３図は選別装置の斜視部分図、第４図は
ブロック図、第５図は透過光波形分析図、第６図は反射
光、透過光の組み合せによるパターン図、第７図は送
り、選別用フィーダのＡ−Ａ断面図、第８図は度数分布
図。 １……米粒品位判別装置、10……機枠、11……支持枠、
21……供給ホッパー、22……バルブ、23,26……回転
軸、24,27……プーリー、25……駆動モータ、28……タ
イミングベルト、29……飛散防止カバー、30……溝、40
……送りフィーダ、41,61……送穀用条溝、42,62……防
振ゴム部、43,63……基部、45,65……段差、50……傾斜
樋、51……通気孔、52……傾斜樋面、60……選別用フィ
ーダ、80……選別装置、81……吸引管、82……吸引口、
83……搬送管、84……電磁弁、85……ノズル部、86……
排出口、90……反射光量計測部、91,101……光源、92…
…スリット、93……カバー、94,102……集光レンズ、9
5,103……レンズ筒、96,106……光量検出素子、100……
透過光量計測部、110……演算制御部、111……A/D変
換、112……微分、113……演算制御装置、120……セン
サー部。

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】縦走状に米粒を流動する送穀用条溝を設け
   た振動送穀樋を横架状に設置し、前記振動送穀樋の供給
   側に米粒供給部を設け、排出側に米粒を流下する傾斜樋
   を傾架状に関連的に連結し、前記傾斜樋上の前後位置に
   設けた光源により傾斜樋上方より照射して米粒の反射光
   量を計測する反射光量計測部と、傾斜樋下方に設けた光
   源により傾斜樋底のスリットを通して米粒を透過した透
   過光量を計測する透過光量計測部と、一粒の米粒の前記
   反射光量計測部と透過光量計測部のそれぞれの信号をデ
   ジタル処理して得られる複数に時分割された透過光量と
   反射光量の信号のうち、比較的異なる信号レベルを示し
   た信号の同位置における透過光量信号と反射光量信号と
   の組み合わせに応じて、米粒の複数品位判別を行う演算
   制御部とを備えたことを特徴とする米粒品位判別装置。
2. 【請求項２】前記傾斜状の排出側に前記振動送穀樋とは
   別個の振動送穀樋を関連的に横架すると共に前記演算制
   御部の複数品位の判別で得た判別結果に基づき選別する
   選別装置を備えたことを特徴とする請求項１記載の米粒
   品位判別装置。