JP3231228U - 異物選別装置 - Google Patents

Abstract

【課題】粒状や小塊状の食品から異物を効率的に除去することが可能な食品の異物選別装置を提供する。【解決手段】選別対象物を上昇気流中に通過させて軽量異物を除去する風力選別機７５と、選別対象物を篩板上で移動させながら細かな異物を除去する篩選別機８０と、永久磁石の磁力によって磁性金属片を吸引して除去する磁力選別機９０と、選別対象物を発信コイルと受信コイルの間を通過させ、受信コイルの電圧が変化したことを検知して磁性金属片を除去する金属探知機９１と、選別対象物のカラー画像及び近赤外画像を解析し、選別対象物との色の違い及び濃淡の違いに基づいて異物を除去する色彩選別機８５と、選別対象物にＸ線を照射し、照射した画像に基づいてガラスを含む異物を除去するＸ線異物探知機９５と、を備える。【選択図】図１

Description

本考案は、選別対象物としての食品から異物を除去する異物選別装置に関する。

特許文献１には、粒状の食品に混入した金属片を除去するために開発された磁力選別装置が開示されている。この磁力選別装置は回転筒の内部に板状円形の磁石を多数積層した円柱型の永久磁石を備える。永久磁石の軸は、回転筒の軸と一致せずに配置され、回転筒の直径は永久磁石の円筒直径より大きく、回転筒に吸着した金属片等の異物は、回転筒が回転して下向きになって永久磁石の磁力の影響がなくなったとき、下方の異物受けシュートに向かって落下する。このような磁力選別装置によれば、ゴマなどの農産物や、ひじきなどの海産物に含まる金属異物を効率よく分離できる。

一般に、異物は磁性を有する金属（例えば鉄）とは限らないので、アルミニウムの金属片を除去するために金属探知機が、ガラスや泥を除去するためにＸ線異物探知機が、同じ形の豆でも変色しているものを除くために色彩選別機が用意され、システムを組んで運用される。

なお、個別急速冷凍（ＩＱＦ：Ｉｎｄｉｖｉｄｕａｌ Ｑｕｉｃｋ Ｆｒｏｚｅｎ）された小塊状の食品に対しても異物が混入していないかを検査し、異物があれば除去する必要がある。

特開２００４−９００５号公報

本考案は、粒状、粉体状や小塊状の食品から異物を効率的に除去することが可能な食品の異物選別装置を提供することを目的とする。

本考案の異物選別装置は、食品からなる選別対象物に混入している異物を選別する装置であって、前記選別対象物（２０）を上昇気流中に通過させて軽量異物を除去する風力選別機（７５）と、前記選別対象物を篩板上で移動させながら細かな異物を除去する篩選別機（８０）と、 永久磁石の磁力によって磁性金属片を吸引して除去する磁力選別機（９０）と、前記選別対象物を発信コイルと受信コイルの間を通過させ、前記受信コイルの電圧が変化したことを検知して磁性金属片を除去する金属探知機（９１）と、前記選別対象物のカラー画像及び近赤外画像を解析し、前記選別対象物との色の違い及び濃淡の違いに基づいて異物を除去する色彩選別機（８５）と、前記選別対象物にＸ線を照射し、照射した画像に基づいてガラスを含む異物を除去するＸ線異物探知機（９５）と、を備えていることを特徴とする。

本考案においては、前記選別対象物が投入されるトレーを有し、前記トレーに投入された選別対象物を循環移動させながら冷風を吹き付けて選別対象物の表面を霜取りする霜取り機（７０）を最前段に備えていることを特徴とする。

本考案による異物選別装置によれば、軽量異物を除去する風力選別機（７５）と、細かな異物を除去する篩選別機（８０）と、磁性金属片を磁力吸引して除去する磁力選別機（９０）と、受信コイルの電圧が変化したことを検知して磁性金属片を除去する金属探知機（９１）と、選別対象物との色の違い及び濃淡の違いに基づいて異物を除去する色彩選別機（８５）と、照射したＸ線画像に基づいてガラスを含む異物を除去するＸ線異物探知機（９５）と、を備えるため、粒状、粉体状、小塊状の食品から異物を効率良く除去することができる。

本考案では、選別対象物が投入されるトレーを有し、トレーに投入された選別対象物を循環移動させながら冷風を吹き付けて選別対象物の表面を霜取りする霜取り機（７０）を最前段に備えているため、個別急速冷凍（ＩＱＦ）の食品であっても、霜が除去されて表面の色の判定を的確に行うことができる。

本考案の一実施形態の異物選別装置の構成図である。 異物選別装置を構成する各装置が除去できる異物の表である。 本考案の別の実施形態の異物選別装置の構成図である。 霜取り機の説明図である。 風力選別装置の説明図である。 篩選別機の説明図である。 磁力選別機と金属探知機の説明図である。 金属探知機の信号例を示す図である。 色彩選別機の説明図である。 Ｘ線異物探知機の説明図である。 Ｘ線異物探知機の信号例を示す図である。

以下、添付の図面を参照して、本考案による異物選別装置を詳しく説明する。

図１は、本考案の一実施形態の異物選別装置１００の構成を示す。異物選別装置１００は、風力選別機７５、篩選別機８０、磁力選別機９０、金属探知機９１、色彩選別機８５及びＸ線異物探知機９５から構成される。
風力選別機７５及び篩選別機８０は、前処理装置として位置づけられ、磁力選別機９０と金属探知機９１がベルトコンベアを使用しない複合機として位置づけられ、色彩選別機８５及びＸ線異物探知機９５は、磁力選別機９０と金属探知機９１の下流に配置される装置に位置づけられる。

風力選別機７５は、選別対象物２０を上昇気流中に通過させることによることにより毛髪、ビニール、紙片などを風で巻き上げて軽量異物を除去する。
篩選別機８０は、選別対象物２０を篩板上で移動させながら細かな異物を除去する。これにより篩選別機８０は、所定サイズ以外の異物を除去する。すなわち選別対象物に混入した細かいゴミなどの異物を除去する。
磁力選別機９０は、永久磁石の磁力によって鉄やステンレス等の磁性金属片を吸引して除去する。
金属探知機９１は、選別対象物２０を発信コイルと受信コイルの間を通過させ、受信コイルの電圧が変化したことを検知して磁性金属片を除去する。これにより金属探知機９１は、アルミニウムや銅などの磁力で吸引できない金属片を除去する。
色彩選別機８５は、選別対象物２０のカラー画像及び近赤外画像を解析し、選別対象物２０との色の違い及び濃淡の違いに基づいて異物を除去する。すなわち選別対象物２０の色とは異なる色の異物を除去する。また、形状が同じで同じ色をしていても、近赤外線で他とは異なる色と判定されれば除去する。
Ｘ線異物探知機９５は、選別対象物２０にＸ線を照射し、照射した画像に基づいてガラスや泥を含む異物を除去する。

図２は、異物選別装置１００を構成する各装置が除去できる異物の表である。風力選別機７５は、毛髪、ビニール、紙片などを風で巻き上げて除去する。篩選別機８０は、所定サイズ以外の異物を除去する。すなわち選別対象物に混入した細かいゴミなどの異物を除去する。磁力選別装置９０は、鉄やステンレスなどの金属片を永久磁石の磁力を使って除去する。金属探知機９１は、アルミニウムや銅などの磁力で吸引できない金属片を除去する。色彩選別機８５は、選別対象物２０の色とは異なる色の異物を除去する。また、形状が同じで同じ色をしていても、近赤外線で他とは異なる色と判定されれば除去する。Ｘ線異物探知機９５は、ガラスや泥などを除去する。

図３は、本考案の別の実施形態の異物選別装置１００Ａの構成を示す。この異物選別装置１００Ａは、以上の風力選別機７５、篩選別機８０、磁力選別機９０、金属探知機９１、色彩選別機８５及びＸ線異物探知機９５に加えて、霜取り機７０が組み込まれる。霜取り機７０は、個別急速冷凍（ＩＱＦ）された食品すなわち選別対象物２０に付着した霜を除去する。霜は付着した選別対象物は白く、色の選別ができないため、これを除去するものである。霜取り機７０は、風力選別機７５、篩選別機８０、磁力選別機９０、金属探知機９１、色彩選別機８５、Ｘ線異物探知機９５に対し、これらの最前段に配置される。

図３の実施形態においては、異物選別装置１００Ａを構成する装置のすべてが、低温環境室内に設置される。低温環境室の外部には、冷凍機（図示せず）が設けられ、冷風を低温環境室内に送り込み、低温環境室内の空気を吸い出して、一定の温度（０℃から−１０℃の間の温度）に維持する。この形態の異物選別装置１００Ａは、個別急速冷凍（ＩＱＦ）された食品の異物除去を行なう必要があるので、氷が解けない低温環境下で運転される。

図４は、図３の実施形態に用いる霜取り機７０の説明図であり、図１の実施形態では霜取り機７０は用いられない。
図４（Ａ）に示すように、霜取り機７０は振動ふるい機を使用することができる。図４（Ｂ）に示すように、内部に篩１があり、篩１を含む装置上部のトレーに選別対象物２０を投入する。篩１を含む装置上部のトレーは、下部に設置された振動発生部４により、傾斜を含む複雑な振動が行なえる。この振動により選別対象物２０は篩１の上で上下反転し、円周方向に移動する。これにより選別対象物２０が循環移動する。上方向から選別対象物２０に対し、冷風が吹き付けられる。霜取り機７０に蓋がある場合、冷風は排出口２から排出される。排出口２からは氷片や細かい異物３（３ａ）も排出される。選別対象物２０は篩１内に残る。冷風は、霜を解かすのではなく、霜を吹き飛ばす作用を行なうもので、温度は−３℃から−１０℃と低い。

図５は、風力選別装置７５の説明図である。風力選別装置７５はサイクロンで、らせん流で軽い異物３（３ｂ）を巻き上げ、上部から排出する。選別対象部２０は、フィーダ５で風力選別装置７５に投入され、自重で下方向に落下する。風力選別装置７５は、通常のサイクロン装置とは異なり、下部を末広がりとするのが良好である。これにより、一度に下方に落下したものが風で巻き上げられることを抑制できる。

図６は、篩選別機８０の説明図である。篩選別機８０は、コンベヤに振動が加えられることで、コンベヤ上の選別対象物２０が進行方向に進む。コンベヤには、篩７としてパンチングメタル７（７ａ）を装着しているので、細かい異物３（３ａ）が下部に落ちて分離できる。コンベヤを前後にカスケード接続し、後側のコンベアの篩の穴のサイズを選別対象物２０が落下する篩とすることにより、選別対象物２０より大きな形状の異物を分離して、除去することができる。

図７は、磁力選別機９０と金属探知機９１の説明図である。磁力選別装置９０と金属探知機９１は、ベルトコンベアを使用しない複合機である。金属探知機９１は、磁性体にも反応するので、感度を良好に保つため、磁力選別機９０の下流に配置される。選別対象物２０が、ローラー形状のシェル２２を通過する時、磁性金属片（例、鉄片）の場合、磁石２１の磁力の影響を受けて飛行曲線が変わり、進行方向に設けられた選別フラップ２３の内側（図７では左側）を通過して分離される。良品は、磁力の影響を受けないので、選別フラップ２３の外側（図７では右側）を通過して落下する。磁石２１は、かまぼこ型の磁石板と同形のヨークとが交互に積み重ねられたもので、これらの板材は、ＮとＳが向い合せとなるように積み重ねられる。長さは約５０ｃｍが良好である。かまぼこ型とすることにより、シェル２２の右上方向の広い範囲に磁力線を出すことができる。磁石２１は、中心軸にバランサと共に右上方向（図７の場合）を向くように装着されるが回転はしない。中心軸が回転すると、シェル２２が回転する。なお、磁石板及びヨークは、かまぼこ型とすることなく、円形の板材を用いることができる。

金属探知機９１は、アルミニウム片などの非磁性金属片を分離する。金属探知機９０には、発信コイルと受信コイルが設けられ、非磁性金属片が通過すると、受信コイルの電圧が変化するので、電圧の変化が一定の値を越えた時に選別フラップ２３を作動させて、傾けることにより、非磁性金属片２２を含む選別対象物２０を分離する。

図８は、金属探知機９１の信号例を示す図である。図８に示すように、磁性金属片を含む選別対象物２０を、磁力選別機９０を通さずに通過させると、多数の信号が出て、非磁性金属片を検知する性能が低下する。選別対象物２０を、磁力選別機９０を通過させた後に金属探知機９１に通した場合、非磁性金属片を示す信号を的確に検知できる。

図９は、色彩選別機８５の説明図である。色彩選別機８５は、４台のカラーカメラ１０と２台の近赤外線カメラ９を備える。図９は側面図で、その内の２台のカラーカメラ１０と１台の近赤外線カメラ９を示す。近赤外線用照明１１と、カラーカメラ用照明１２も備える。選別対象物２０の色と材質を見分け、不良品をイジェクター１５のエアーで吹き飛ばして分離する。２４色と近赤外線２色を判別でき、同じ丸い茶色でも、虫の茶色なのか、豆の茶色なのかを区別できる。同じ黒色でも泥か豆かを区別できる。イジェクター１５は、複数台が左右方向に隙間なく配置されており、対応する不良品を吹き飛ばすして除去する。

図１０は、Ｘ線異物探知機９５の説明図である。フィーダ５で選別対象物２０がベルトコンベヤ２５に送り込まれる。ベルトコンベヤ上の選別対象物２０に異物がないか、Ｘ線管２４とラインセンサ２６で判定する。異物が検知された場合、選別フラップ２３を動かし、異物を異物受けボックスに分離する。Ｘ線を照射して、透過レベルをラインセンサ２６で測定する。測定値は、選別対象物又は異物の透過度であり、その強弱を解析する。透過度の高い部分は明るく、低い部分は暗く反映される。Ｘ線異物探知機９５は、映像の透過率の高低を山の高さで表し、山の傾斜角が急な角度で立ち上がった場合、異物と検知する。

図１１は、Ｘ線異物探知機９５の信号例を示す図である。図１１に示すように、異物を含む選別対象物２０を磁力選別機９０と金属探知機９１を通さずに通過させると、多数の信号が出て、Ｘ線異物探知機の性能が低下する。選別対象物２０を磁力選別機９０と金属探知機９１を通した後にＸ線異物探知機に投入すると、異物の信号を的確に検知できる。選別対象物２０の中に異物が多く含まれると、透過度の山波信号が多く検知されて、分離に影響がでる。アルミニウム、銅線、真鍮は、Ｘ線の透過率が高いので、すり抜ける可能性があり、Ｘ線異物探知装置９５のみですべてを除去することは難しい。Ｘ線異物探知装置９５を効果的に利用するには、その上流に磁力選別機９０と金属探知機９１を設置することが良好である。

以上の本考案において、図３の異物選別装置１００Ａでは、色彩選別機８５を篩選別機８０と磁力選別機９０との間に配置することも可能である。このように配置した場合であっても、色彩選別機８５に入る前に霜取り機７０による霜取りが行われているため、選別対象物の表面の色の判定を的確に行うことができる。

１ 篩
３ 異物
３ａ 細かい異物
３ｂ 軽い異物
４ 振動発生部
５ フィーダ
７ 篩
７ａ パンチングメタル
９ 近赤外線カメラ
１０ カラーカメラ
１１ 近赤外線用照明
１２ カラーカメラ用照明
１３ エアーブロー
１４ 画像解析部
１５ イジェクター
２０ 選別対象物
２１ 磁石
２３ 選別フラップ
２４ Ｘ線管
２５ ベルトコンベヤ
２６ ラインセンサ
７０ 霜取り機
７５ 風力選別機
８０ 篩選別機
８５ 色彩選別機
９０ 磁力選別機
９１ 金属探知機
９５ Ｘ線異物探知機
１００ １００Ａ 異物選別装置

Claims (2)

1. 食品からなる選別対象物に混入している異物を選別する装置であって、
   前記選別対象物を上昇気流中に通過させて軽量異物を除去する風力選別機と、
   前記選別対象物を篩板上で移動させながら細かな異物を除去する篩選別機と、
   永久磁石の磁力によって磁性金属片を吸引して除去する磁力選別機と、
   前記選別対象物を発信コイルと受信コイルの間を通過させ、前記受信コイルの電圧が変化したことを検知して磁性金属片を除去する金属探知機と、
   前記選別対象物のカラー画像及び近赤外画像を解析し、前記選別対象物との色の違い及び濃淡の違いに基づいて異物を除去する色彩選別機と、
   前記選別対象物にＸ線を照射し、照射した画像に基づいてガラスを含む異物を除去するＸ線異物探知機と、を備えていることを特徴とする食品の異物選別装置。
2. 前記選別対象物が投入されるトレーを有し、前記トレーに投入された選別対象物を循環移動させながら冷風を吹き付けて選別対象物の表面を霜取りする霜取り機を最前段に備えていることを特徴とする請求項１記載の異物選別装置。

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