JP3113178U

JP3113178U - 穀類の選別装置

Info

Publication number: JP3113178U
Application number: JP2005003866U
Authority: JP
Inventors: 明芝山; 知子小城
Original assignee: 株式会社安西総合研究所
Priority date: 2001-08-23
Filing date: 2005-05-31
Publication date: 2005-09-02
Anticipated expiration: 2008-08-09
Also published as: DE60111375T2; AU766359B2; CA2364784C; EP1285701B1; CA2364784A1; AU9716401A; DE60111375D1; US6391354B1; EP1285701A1

Abstract

【課題】変質穀類の選別を、比較的簡単な装置により的確に行うことができる。
【解決手段】選別対象物に、所定の波長域の光を照射する光源１と、照射した光のうち同選択対象物を透過した光による同選択対象物の像を撮影し且つこれに対応する信号を発生させる撮像装置４と、撮影した像に対応する信号を所定の基準信号と比較することにより、選別対象物に変質部が含まれるか否かを判断し且つ変質部が含まれる場合に対応する信号を発するコンパレータ５と、同コンパレータによって発せられた信号を受けて、変質部が含まれている選別対象物を排除する排除装置６と、により構成されている。
【選択図】図３

Description

考案の詳細な説明

本願考案は、穀類特に小麦の、穂発芽（穂の状態で既に発芽しつつあるもの）や赤かび等の変質をより正確に選別することができる選別装置に関する。

従来の技術

小麦等の穀類は、登熟期又は収穫期の天候の不順等によって穂発芽が発生する場合があり、大きな問題となりつつある。特に、小麦の穂発芽は、でんぷん粘度（アミロ値）を低下させて小麦等の品質を下げ、取引に多大な影響を与える。

このような穂発芽の選別方法としては、現在のところ有効な方法がなく、極端な発芽状態のものに対する方法として、比重によって選別する方法が存在する程度である。

上記の比重による選別方法は、極端に発芽したものは、比重が極端に低くなることに着目して、正常なものとの比重差を利用して選別する方法である。
このような従来の選別方法は、極端な穂発芽は選別除去できるものの、発芽程度が極端ではないが、良品とはいえないものの選別はできないだけでなく、穂自体が個々に大きさや重量が異なるため良品と不良品との明確な差を設定するのが難しく、歩留まりという問題があった。

本願考案は、従来の方法では選別することができない程度の穂発芽を有効に選別できる装置を提供することを目的とする。

穂発芽は、表面だけを見る反射式では、発芽部分が小さかったり、表面に凹凸があったり、外観の色彩的には良品と不良品とに明確な差がなかったりすることにより、不良品を見分けるのは難しい（図１の見取り図参照）。

そこで、本願考案の考案者は光を穀類の中を透過させて発芽部分を見ることを試みた。図２は、穀類の良品と不良品との透過光による像の見取り図である。図２からわかるように、光を穀類の中を透過させて発芽部分を見ると、良品は明るいのに対し不良品（穂発芽）は芽の周辺が暗く見え、しかも、反射で見た場合よりも不良品の変質部分よりも透過で見た不良品の変質部分の方が面積比が大きいことが判明した。更に、反射式では選別困難だった表面の凹凸にも関係なく、変質部分の認識がし易いことも判明した。

また、穂発芽を段階的に断面にして見ると、芽の部分の周辺が白く変色しているのが確認でき、この白く変色している部分が光の透過を遮って暗く見えることも判明した。そこで、本願考案者は、被検物に光を透過させ、透過光による映像により穂発芽を選別する、という本願考案の基本的な技術的着想を完成した。

更に、本願考案者は、上記の基本的な技術思想に基づけば、赤カビ等の他の変質状態の選別にも応用できるのではないかと発想し、実験を行って見たところ、赤カビについても、穂発芽と同様に良好な結果を得た。

結局、本願考案における透過反射で見た場合よりも不良品の変質部分よりも透過で見た不良品の変質部分の方が面積比が大きいという発見により、本願考案は、特に特異的な、例えば、表面のみの変質であって内部に全く影響が無いような変質状態を除いて、種々の変質状態の選別に応用できることが判明し、本願考案の完成に至った。

本願考案の穀類の変質（特に、小麦の穂発芽及び赤カビ）を選別する装置は、選別対象物に、所定の波長域の光を照射する光源と、前記照射した光のうち同選択対象物を透過した光による同選択対象物の像を撮影し且つこれに対応する信号を発生させる撮像装置と、撮影した像に対応する信号を所定の基準信号と比較することにより、前記選別対象物に変質部が含まれるか否かを判断し且つ変質部が含まれる場合に対応する信号を発するコンパレータと、同コンパレータによって発せられた信号を受けて、変質部が含まれている選別対象物を排除する排除装置と、を含むことにより構成されている。

更に、本願考案の装置においては、選別対象物の良否の判定をより明確にするために、前記選別対象物の背後に、同選別対象物とほぼ同一の明るさのバックグランドを含んでも良い。また、観察する視野を制限するために、選別対象物と前記撮像装置との間に所定の大きさのスリットを含んでいてもよい。光源の波長は、選別対象物の透過率の分光特性によって適宜選択され、透過率の高い波長領域を選択するのが好ましい。選択対象物が小麦である場合には、前記光源の光の波長域は、７００ｎｍないし１１５０ｎｍであるのが好ましい。排除装置は、選別対象物を吹き飛ばすエアー銃を含むのが好ましいが、エアー銃に限らず、当業者に公知の種々の手段が使用できる。

考案の実施の形態

本考案を、小麦の穂発芽の選別に応用した実施例を説明する。
図３は、本考案に基づいて作られた小麦の穂発芽選別装置の概略構成図を示している。
図３において、選別対象物である小麦に、所定の波長域の光を発光する光源１からの光を、斜め下方２箇所から照射する。選別対象物の後方には、選別対象物に近い明るさのバックグランド２が光源１よりも後方に設置されている。観察する視野を制限するために、選別対象物の上方に、スリット３が設置されている。スリット３の上方の選別対象物とバックグランドとを一緒に観察出来る位置に、カメラ４が設置されている。カメラ４の出力はコンパレーター５に接続されている。このような構成により、透過した光による選別対象物の像がバックグランドを背景としてカメラ４によって撮影される。このようにして撮影された映像は、カメラ４のラインセンサーから映像信号としてコンパレータ５に供給される。コンパレータ５は、供給された映像信号を、予め設定された良品に対する基準信号と比較して、個々の選別対象物の良否を判断し、対応する信号を出力する。コンパレータ５の出力にはエアー銃装置６が接続されている。エアー銃装置６は、コンパレータ５によって不良品と判断された時にのみ信号を発して、エアー銃でエアーを吹き出し、不良品と判断された対象物を吹き飛ばして排除する。このようにして、従来においては困難であった穂発芽穀類を効率良く選別排除することができる。

図４は、小麦の分光特性を示す特性図である。図４からわかるように、小麦は約７００ｎｍないし１１５０ｎｍの波長域で高い透過率を有する。従って、図３の小麦を対象物とした装置の場合には、この波長域の光を発光する光源を採用している。

次に、図３におけるコンパレータ５において取り扱う電気信号の説明をする。選別対象物を透過した光は、カメラ４によって電気信号に変換される。図５は、この電気信号の概略を示した図である。図５からわかるように、良品と不良品（穂発芽を含むもの）とでは、信号レベルの大きな差がある。従って、コンパレータ５の基準信号レベルを良品の信号レベルと不良品の信号レベルとの間の適当なレベルに設定することにより、コンパレータ５は、基準信号と選別対象物からの信号とを比較することにより対象物の良否を的確に判断し、不良品が通過した場合に出力信号を発して、エアー銃を作動させる。

次に、図３に示した装置と同じ装置を使用して、一部に赤カビを含む麦の集団を選別した。その結果、赤カビを含む麦が効率良く選別された。実験の結果、選別された赤カビを含む麦を調べたところ、図６の右半分に示すように外観はそれほど大きな変化がないものの断面には明らかに白く変色した部分が確認された。
更に、良品麦と赤カビを含む麦との透過分光特性を調べたところ、図７に示すように透過率に大きな差が確認され、これは白く変色した部分が光の透過を遮っていることが原因であることが確認できた。
（考案の効果）

以上に説明したように、本願考案によれば、従来の反射式では的確に行うことが困難であった変質穀類の選別を、比較的簡単な装置により的確に行うことができる。また、本考案は、透過光を利用しているため、反射式では選別困難だった表面の凹凸にも関係なく、的確な変質穀類の判別が可能である。

穂発芽を含まない良品と穂発芽を含む不良品との外観見取り図である。穂発芽を含まない良品と穂発芽を含む不良品との透過像の見取り図である。本考案の選別装置の概略構成図である。小麦の分光特性図である。穂発芽を含まない良品と穂発芽を含む不良品とのカメラ出力信号の例を示す特性図である。赤カビを含まない良品と赤カビを含む不良品との透過像の見取り図である。赤カビ麦と良品麦との透過分光特性を示すグラフである。

符号の説明

１光源、２バックグランド、３スリット、
４カメラ、５コンパレータ、６エアー銃装置

Claims

穀類の変質物を選別する装置であって、
選別対象物に、所定の波長域の光を照射する光源と、
前記照射した光のうち同選択対象物を透過した光による同選択対象物の像を撮影し且つこれに対応する信号を発生させる撮像装置と、
撮影した像に対応する信号を所定の基準信号と比較することにより、前記選別対象物に変質部が含まれるか否かを判断し且つ変質部が含まれる場合に対応する信号を発するコンパレータと、
同コンパレータによって発せられた信号を受けて、変質部が含まれている選別対象物を排除する排除装置と、
を含む装置。
請求項１に記載の装置であって、
前記選択対象物が小麦であり、前記選別対象物に照射する光の波長域が、７００ｎｍないし１１５０ｎｍである、装置。
請求項１に記載の装置であって、
前記選別対象物の背後に設けられ、同選別対象物とほぼ同一の明るさを有するバックグランドを更に含む装置。
請求項１に記載の装置であって、
前記選別対象物と前記撮像装置との間に設けられた所定の大きさのスリットを更に含む装置。
請求項１に記載の装置であって、前記排除装置が選別対象物を吹き飛ばすエアー銃を含む、装置。