JP3318223B2 - 不良検出装置及び不良物除去装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、粒状体群を検査対
象物として、粒状体群における不良物を検出するための
不良検出装置、及び、その不良検出装置にて検出された
不良物を除去する不良物除去装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】上記不良検出装置では、所定経路に沿っ
て移送される、例えば玄米や精米等の粒状体群を蛍光灯
等の光源にて照明しながら、その照明光が粒状体群で反
射又は透過した光をフォトセンサ等の受光手段で受光
し、その受光レベルが予め設定した適正光量範囲内であ
れば正常な米粒と判定する一方で、適正光量範囲を外れ
ると、着色した不良米等や石・プラスチック等の不良物
が混入していると判定していた（例えば、特開平２‐２
１９８０号公報参照）。そして、上記不良物は、検出位
置よりも経路下流側箇所において、噴射ノズル等によっ
て正常粒から分離して除去される。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来技術では、照明の手段として蛍光灯やハロゲンランプ
を使用しており、それにより下記の不具合が生じてい
る。 （１）蛍光灯やハロゲンランプは出荷後一定時間使用す
ると光量劣化が大きくなって、新しいランプに取り替え
る必要があり、装置の使用や保守の両面において不便で
また手間がかかる。また簡便に取り替えるための機構が
必要となり装置の構造上複雑かつコストアップになる。
特に、本発明が対象とする不良物除去装置は、精密光学
系や照明手段を備えた他の装置（例えばイメージスキャ
ナ）等に比べて、製品寿命年数に占める照明手段の点灯
時間が長く、製品のライフサイクルの中でしばしば照明
手段の交換が余儀なくされる性質を持っている。そのた
め、簡便に取り替えできる機構でありながら、光軸のず
れ等を許さない堅牢な取り替え機構を必要としていた。 （２）蛍光灯やハロゲンランプは、その経年変化による
光量の変化以外に、周囲温度等により光量が変化し、点
灯開始後検査を行う前に暖気運転の必要がある。特に蛍
光灯は低温条件下では光量ダウンが激しく特に考慮する
必要がある。 （３）特にライン状の照明手段（例えば蛍光灯）はその
両端が暗くなるため、検査対象領域の長手方向の長さ以
上の幅を必要とする。

【０００４】本発明は、上記実情に鑑みてなされたもの
であって、その目的は前記不具合を解消させることにあ
る。すなわち、照明光量の安定が図られると同時に、従
来保守部品として取り替えることを前提としていたのに
対して、保守の必要がなくなって、装置の使用と保守の
両面での煩わしさがなくなることと、装置の機構の簡素
化ができることを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の構成
は、粒状体群を検査対象物として、粒状体群における不
良物を検出するための不良検出装置であって、その特徴
構成は、前記検査対象物の予定存在箇所を照明するＬＥ
Ｄ発光素子と、そのＬＥＤ発光素子にて照明された前記
予定存在箇所からの検出光を受光する受光手段と、その
受光手段の受光情報に基づいて、粒状体群における各粒
状体の良否又は粒状体群内に混入した異物の存否を判別
する判別手段とが設けられ、前記予定存在箇所が長手状
に設定され、前記ＬＥＤ発光素子の複数が、前記長手状
の予定存在箇所の長手方向に沿って並置され、前記受光
手段が、前記長手状の予定存在箇所の長手方向に沿って
分解能を備えて構成され、前記長手状の予定存在箇所の
長手方向に沿って並べられる複数のＬＥＤ発光素子の隣
接するもの同士の間隔が、予定存在箇所の両端側部分で
は、予定存在箇所の中央側部分よりも小になるように、
前記複数のＬＥＤ発光素子が並置されている点にある。

【０００６】すなわち、請求項１によれば、粒状体群を
検査対象物として、検査対象物の予定存在箇所がＬＥＤ
発光素子にて照明され、その照明された検査対象物の予
定存在箇所からの検出光を受光した受光情報に基づい
て、粒状体群における各粒状体の良否又は粒状体群内に
混入した異物の存否が判別される。従って、照明光源が
ＬＥＤ発光素子で構成されるので、従来の蛍光灯ランプ
等に比べて、点灯開始から短時間で光量が安定するとと
もに、低温条件での極端な光量ダウンもなく、又、長期
間使用しても蛍光灯ランプのように光量劣化が大きくな
ることもないので、出荷後に取り換える必要がなくなっ
て、装置の使用及び保守の両面において優れると同時
に、装置の機構の簡素化も実現した不良検出装置が得ら
れる。

【０００７】また、請求項１によれば、長手状に形成さ
れた予定存在箇所の長手方向に沿って並置された複数の
ＬＥＤ発光素子によって、長手状の予定存在箇所が照明
され、前記長手状の予定存在箇所の長手方向に沿って分
解能を備えた受光手段にて所定分解能の受光情報が取り
出され、その所定分解能の受光情報に基づいて、前記長
手状の予定存在箇所において粒状体群における粒状体の
不良又は粒状体群内に混入した異物の存在が判定され
る。従って、長手状の予定存在箇所に検査対象物を位置
させた状態でその長手状の予定存在箇所の全体において
並列的に能率良く不良検出することができる。

【０００８】さらに、請求項１によれば、長手状の予定
存在箇所の長手方向に沿って並べられる複数のＬＥＤ発
光素子の隣接するもの同士の間隔が、予定存在箇所の両
端側部分では、予定存在箇所の中央側部分よりも小にな
るように、複数のＬＥＤ発光素子が並置されている。従
って、ＬＥＤ発光素子の隣接するもの同士の間隔を、予
定存在箇所の両端側部分と中央側部分とで同じにする
と、両端側部分での照明光量が中央側部分に比べて低下
して不良検出の精度が低下するのに対して、両端側部分
での照明光量の低下を回避させて不良検出の精度を適正
に維持することができる。

【０００９】請求項２に記載の構成は、粒状体群を検査
対象物として、粒状体群における不良物を検出するため
の不良検出装置であって、その特徴構成は、前記検査対
象物の予定存在箇所を照明するＬＥＤ発光素子と、その
ＬＥＤ発光素子にて照明された前記予定存在箇所からの
検出光を受光する受光手段と、その受光手段の受光情報
に基づいて、粒状体群における各粒状体の良否又は粒状
体群内に混入した異物の存否を判別する判別手段とが設
けられ、前記予定存在箇所が長手状に設定され、前記Ｌ
ＥＤ発光素子の複数が、前記長手状の予定存在箇所の長
手方向に沿って並置され、前記受光手段が、前記長手状
の予定存在箇所の長手方向に沿って分解能を備えて構成
され、前記ＬＥＤ発光素子として、異なる波長の光を発
光する複数種のＬＥＤ発光素子が設けられ、その複数種
のＬＥＤ発光素子の夫々が、前記長手状の予定存在箇所
の長手方向に沿って並置され、前記受光手段が、前記異
なる波長の光の夫々を区別して受光するように構成さ
れ、前記判別手段が、前記区別して受光される異なる波
長の光の夫々について、粒状体群における各粒状体の良
否又は粒状体群内に混入した異物の存否を判別するよう
に構成され、前記複数種のＬＥＤ発光素子を、同種の素
子を同時に発光させる状態で、時分割的に順次発光させ
ることにより、前記受光手段が、前記異なる波長の光の
夫々を区別して受光するように構成され、前記長手状の
予定存在箇所の長手方向に沿って並べられる複数のＬＥ
Ｄ発光素子の隣接するもの同士の間隔が、予定存在箇所
の両端側部分では、予定存在箇所の中央側部分よりも小
になるように、前記複数のＬＥＤ発光素子が並置されて
いる点にある。

【００１０】すなわち、請求項２によれば、粒状体群を
検査対象物として、検査対象物の予定存在箇所がＬＥＤ
発光素子にて照明され、その照明された検査対象物の予
定存在箇所からの検出光を受光した受光情報に基づい
て、粒状体群における各粒状体の良否又は粒状体群内に
混入した異物の存否が判別される。 従って、照明光源が
ＬＥＤ発光素子で構成されるので、従来の蛍光灯ランプ
等に比べて、点灯開始から短時間で光量が安定するとと
もに、低温条件での極端な光量ダウンもなく、又、長期
間使用しても蛍光灯ランプのように光量劣化が大きくな
ることもないので、出荷後に取り換える必要がなくなっ
て、装置の使用及び保守の両面において優れると同時
に、装置の機構の簡素化も実現した不良検出装置が得ら
れる。

【００１１】また、請求項２によれば、長手状に形成さ
れた予定存在箇所の長手方向に沿って並置された複数の
ＬＥＤ発光素子によって、長手状の予定存在箇所が照明
され、前記長手状の予定存在箇所の長手方向に沿って分
解能を備えた受光手段にて所定分解能の受光情報が取り
出され、その所定分解能の受光情報に基づいて、前記長
手状の予定存在箇所において粒状体群における粒状体の
不良又は粒状体群内に混入した異物の存在が判定され
る。従って、長手状の予定存在箇所に検査対象物を位置
させた状態でその長手状の予定存在箇所の全体において
並列的に能率良く不良検出することができる。

【００１２】また、請求項２によれば、異なる波長の光
を発光する複数種のＬＥＤ発光素子の夫々が、前記長手
状の予定存在箇所の長手方向に沿って並置され、その複
数種のＬＥＤ発光素子にて照明された長手状の予定存在
箇所からの検出光において、前記異なる波長の光の夫々
が区別して受光され、その区別して受光される異なる波
長の光の夫々について、粒状体群における各粒状体の良
否又は粒状体群内に混入した異物の存否が判別される。
従って、青色や赤色や白色光等の可視光、及び、近赤外
光等の異なる波長で検査対象物を照明して、例えば青色
光照明で米粒の赤く焼けた不良米を的確に検出したり、
あるいは、米粒とガラスとでは、近赤外光での反射光量
に差があるので、その差からガラスを的確に検出するよ
うに、各種の不良物の検出に柔軟に対応できる。

【００１３】そして、請求項２によれば、複数種のＬＥ
Ｄ発光素子が、同種の素子を同時に発光させる状態で時
分割的に順次発光され、この時分割の発光によって、受
光手段が異なる波長の光の夫々を区別して受光する。従
って、従来の照明（蛍光灯やハロゲンランプ等）では、
波長の異なる複数個の照明手段を高速にスイッチングし
てオン／オフを繰り返すことが不可能であったために、
異なる波長の光の夫々を区別して受光するためには、例
えばフィルター等を用いて構成した各波長専用の複数の
受光手段が必要になって装置構成が複雑になるのに比べ
て、複数種のＬＥＤ発光素子を電気的に高速にスイッチ
ングし、時分割的にオン／オフを繰り返すことにより、
前記異なる各波長専用の受光手段が不要になり、装置構
成を簡素化することができる。

【００１４】さらに、請求項２によれば、長手状の予定
存在箇所の長手方向に沿って並べられる複数のＬＥＤ発
光素子の隣接するもの同士の間隔が、予定存在箇所の両
端側部分では、予定存在箇所の中央側部分よりも小にな
るように、複数のＬＥＤ発光素子が並置されている。従
って、ＬＥＤ発光素子の隣接するもの同士の間隔を、予
定存在箇所の両端側部分と中央側部分とで同じにする
と、両端側部分での照明光量が中央側部分に比べて低下
して不良検出の精度が低下するのに対して、両端側部分
での照明光量の低下を回避させて不良検出の精度を適正
に維持することができる。

【００１５】請求項３によれば、請求項１又は２に記載
の不良検出装置が備えられ、予定移送経路に沿って移送
される検査対象物である粒状体群が予定移送経路におけ
る前記予定存在箇所に移送され、その予定存在箇所に移
送した粒状体群のうちの不良と判別された粒状体及び異
物が、粒状体群のうちの正常な粒状体の経路と異なる経
路に分離して移送される。

【００１６】従って、例えば検査対象物（粒状体群）を
移送させずにその不良検出及び不良物除去を行うには、
装置側を可動できるように構成する必要があるのに比べ
て、検査対象物をその予定存在箇所つまり不良検出位置
から、異なる経路への分離位置つまり不良物除去位置に
順次移送しながら、不良物及び異物を正常な粒状体から
分離して移送させることで、装置側を可動させないよう
に装置各部を合理的に配置して円滑な動作が実現できる
不良物除去装置が得られる。

【００１７】請求項４によれば、請求項３において、検
査対象物が予定移送経路に沿う斜め姿勢の流下案内面上
を一層状態で且つ複数列並ぶ状態で移送される。

【００１８】従って、複数列並ぶ状態ではなく、例えば
一列状態で検査対象物（粒状体群）を移送するものに比
べて、その並び方向の全幅において並列的につまり能率
良く不良検出及び不良物除去を行うことができ、もっ
て、請求項３に係る不良物除去装置の好適な手段が得ら
れる。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の不良検出装置及び
不良物除去装置の実施形態を、玄米や精米等の米粒群か
らなる粒状体群を検査対象物として所定経路に沿って移
送しながら、不良検出及び不良物除去を行う場合につい
て図面に基づいて説明する。

【００２０】図１及び図２に示すように、所定幅の板状
のシュータ１が、水平面に対して所定角度（例えば６０
度）に傾斜されて設置され、このシュータ１の上部側に
設けた貯溜用のホッパー７から供給される米粒群ｋが一
層状態で横方向に広がった状態で滑って移送されてい
る。シュータ１の下方には、シュータ下端から所定速度
で自然落下する米粒群ｋのうちの正常な米粒ｋを回収す
る良米回収箱２と、正常な米粒ｋの流れから分離した着
色米（焼け米）や胴割れ米等の不良米又は石やガラス片
等の異物を回収する不良物回収箱３とが設置されてい
る。以上より、シュータ１が、検査対象物としての米粒
群ｋを予定移送経路（つまりシュータ上の米粒群ｋの流
れ経路及びシュータ下端からの落下経路）に沿って、斜
め姿勢の流下案内面（シュータ上面）上に一層状態で且
つ複数列並ぶ状態で移送する移送手段Ｈを構成する。

【００２１】前記ホッパー７は、シュータ１の上部側部
分を利用したシュータ面１ａと、このシュータ面１ａに
対向して反対側に傾斜した傾斜側面７ａと、ホッパー７
の全周を囲むための側壁部７ｂ及び上壁部７ｃとによっ
て、図２の紙面に垂直な方向視において下端側ほど先細
状の筒体に構成されている。傾斜側面７ａには、ホッパ
ー７内の米粒ｋをシュータ１へ排出するために、図２の
紙面に垂直な方向に沿う直線状の隙間をシュータ面１ａ
との間に形成する開閉ゲート９Ａと、その開閉ゲート９
Ａを移動させて上記隙間を変更するためのゲート駆動モ
ータ９Ｂ及びその他の機構が設けられている。尚、傾斜
側面７ａの上方の側壁部７ｂには、ホッパー７内の貯溜
量を検出するレベルセンサ１２が設置され、上壁部７ｃ
には、外部から供給される米粒の流入口７Ａが設けられ
ている。

【００２２】前記シュータ１の下端からの米粒群ｋの落
下経路の途中に、米粒群ｋの長手状の予定存在箇所Ｊが
設定されている。すなわち、前記移送手段Ｈは、米粒群
ｋを予定移送経路における長手状の予定存在箇所Ｊつま
り後述の検査用のラインセンサ５Ａ，５Ｂの受光位置に
移送するように構成されている。

【００２３】そして、図２に示すように、上記米粒群ｋ
の予定存在箇所Ｊを挟んで一方側に、その予定存在箇所
Ｊを照明するライン状光源４と、そのライン状光源４か
らの照明光が上記予定存在箇所Ｊで反射した反射光を受
光する反射光用のラインセンサ５Ｂとが、一方の格納室
１３Ｂ内に格納されて設けられ、又、予定存在箇所Ｊを
挟んで他方側に、ライン状光源４からの照明光が予定存
在箇所Ｊを透過した透過光を受光する透過光用のライン
センサ５Ａと、反射光用のラインセンサ５Ｂの受光方向
であって予定存在箇所Ｊの背部側に位置してライン状光
源４からの照明光を反射させるための長手状の反射板８
とが、他方の格納室１３Ａ内に格納されて設けられてい
る。つまり、両ラインセンサ５Ａ，５Ｂが、ライン状光
源４にて照明された予定存在箇所Ｊからの検出光を受光
する受光手段を構成する。

【００２４】前記両格納室１３Ａ，１３Ｂ夫々は、予定
存在箇所Ｊに面する側に板状の透明なガラスからなる窓
部材１４Ａ，１４Ｂを備えるとともに、その窓部材１４
Ａ，１４Ｂの入射側及び出射側の各面が、透過光用のラ
インセンサ５Ａに入射する透過光及び反射光用のライン
センサ５Ｂに入射する反射光の両方向に対して直交する
ように設定されている。そして、透過光と反射光の方向
が同一方向にできないために、各窓部材１４Ａ，１４Ｂ
を途中箇所で折れ曲げるように形成して上記直交状態を
実現している。

【００２５】上記反射板８は、米粒と同じ反射率の領域
８ａを上記ライン状光源４にて照明された米粒群ｋの全
幅に対応して長手状に形成し、且つその長手状の領域８
ａの両側に黒色の領域８ｂを形成した表面を、窓部１４
Ａの背部に押し付ける状態で固定されている。つまり、
反射板８が、他方の格納室１３Ａ内の窓部１４Ａを固定
するための固定部材に兼用されている。もう一方の格納
室１３Ｂの窓部１４Ｂは専用の固定板１５で押し付けて
固定されている。

【００２６】図４に示すように、上記両ラインセンサ５
Ａ，５Ｂは、米粒ｋの大きさよりも小さい範囲ｐ（例え
ば米粒ｋの大きさの１０分の１程度）を夫々の受光対象
範囲として、各別に受光情報が取出し可能な複数個の受
光部５ａを長手状の予定存在箇所Ｊの長手方向に沿って
並ぶ状態で備えている。具体的には、複数個の受光部５
ａとしての受光素子が複数列の米粒群ｋの並び方向に沿
ってその全幅に亘って直線状に並置されたモノクロタイ
プのＣＣＤセンサと、米粒群ｋの像をＣＣＤセンサの各
受光素子５ａ上に結像させるための光学系とから構成さ
れている。

【００２７】前記ライン状光源４は、具体的には、図５
及び図６に示すように、青色光を発光する複数のＬＥＤ
発光素子４ａが、前記長手状の予定存在箇所Ｊの長手方
向に沿って並置されるとともに、その予定存在箇所Ｊの
長手方向に沿って並べられる複数のＬＥＤ発光素子４ａ
の隣接するもの同士の間隔が、予定存在箇所Ｊの両端側
部分では間隔Ｌ１であって、予定存在箇所Ｊの中央側部
分の間隔Ｌ２よりも小になるように、複数のＬＥＤ発光
素子４ａが並置されている。尚、図５の（イ）は、ラン
プタイプのＬＥＤ発光素子を並べたものを示し、図６の
（イ）は、チップタイプのＬＥＤ発光素子を基板上に直
接載せて並べたものを示す。そして、夫々、（ロ）に示
すように、ＬＥＤ発光素子４ａの前方側には、発光した
光を長手状の予定存在箇所Ｊに効率よく集めるためのシ
リンドリカルレンズ４Ｌが設けられている。

【００２８】上記両ラインセンサ５Ａ，５Ｂの受光位置
（予定存在箇所Ｊ）から経路方向の下手側に、不良と判
定された米粒ｋや異物等に対してエアーを吹き付けて正
常な米粒ｋの流れ方向から分離させて不良物回収箱３に
回収させるためのエアー吹き付け装置６が設けられてい
る。このエアー吹き付け装置６は、米粒ｋの流れ方向に
対して横幅方向に所定幅毎に分割した各米粒群ｋに対し
て各別に吹き付け作動する複数個のエアーガン６ａを備
えている。

【００２９】制御構成を説明すると、図３に示すよう
に、マイクロコンピュータ利用の制御装置１０が設けら
れ、この制御装置１０に、前記両ラインセンサ５Ａ，５
Ｂからの各画像信号と、前記レベルセンサ１２の検出信
号とが入力されている。一方、制御装置１０からは、エ
アー吹き付け装置６の各エアーガン６ａを各別に作動さ
せるために、図示しないコンプレッサーから各エアーガ
ン６ａへの各エアー供給路のエアー流通をオンオフする
複数個の電磁弁１１に対する駆動信号と、レベルセンサ
１２の検出信号に基づいて、ホッパー７内の貯溜量を設
定状態に維持するためのゲート駆動モータ９Ｂに対する
駆動信号と、前記ＬＥＤ発光素子４ａに電流を供給する
駆動回路４ｂへの指令信号とが出力されている。

【００３０】制御装置１０を利用して、前記両ラインセ
ンサ５Ａ，５Ｂの受光情報に基づいて、米粒群ｋにおけ
る各米粒の良否又は米粒群ｋ内に混入した異物の存否を
判別する判別手段１００が構成されている。ここで、判
別手段１００は、米粒ｋに対する適正光量範囲を設定
し、各ラインセンサ５Ａ，５Ｂの受光量が適正光量範囲
を外れた場合に米粒の不良又は異物の存在を判定する。
ただし、以下説明するように、反射光と透過光とでは判
別処理の具体構成が異なる。

【００３１】反射光用のラインセンサ５Ｂの出力電圧の
波形を図７に示す。図には、反射光用の設定適正範囲Δ
Ｅｈ内にある正常米粒の存在位置ｅ０’の外に、米粒に
一部着色部分が存在する位置ｅ１’や、胴割れ部分が存
在する位置ｅ２’では、上記設定適正範囲ΔＥｈから下
側に外れている状態を例示し、又、ガラス片等の異物が
存在する場合には、異物からの強い直接反射光によって
設定適正範囲ΔＥｈから上側に外れている状態の位置ｅ
３’を例示している。又、黒色の石等の存在位置でも、
反射率が非常に小さいので、波形において設定適正範囲
ΔＥｈから下側に大きく外れることになる。尚、図中、
ｒは反射板８からの反射光に対する出力電圧のレベルを
示す。

【００３２】透過光用のラインセンサ５Ａの出力電圧の
波形を図８に示す。各受光部５ａの出力電圧が透過光用
の適正光量範囲ΔＥｔの上限値ＵＬと下限値ＬＬとの間
にある位置ｅ０に正常な米粒の存在を判定するととも
に、米粒ｋの一部着色部分又は黒色の石粒等の存在位置
ｅ１や、胴割れ部分が存在する位置ｅ２では、上記設定
適正範囲ΔＥｔの下限値ＬＬよりも小さくなり、正常な
米粒よりも透過率が小さい不良の米粒や異物等の存在を
判定する。

【００３３】ここで、透過光の場合は、米粒ｋや異物等
が存在しない位置に対応する受光部５ａでは、照明光源
４からの照明光を直接受光して設定適正範囲ΔＥｔの上
限値ＵＬよりも大きい出力値Ｅｓになる。そこで、適正
光量範囲ΔＥｔの上限値ＵＬと、照明光を直接受光した
ときの受光量Ｅｓとの間に、明側の判定レベルＵＬ１を
設定し、ラインセンサ５Ａの受光量が、適正光量範囲Δ
Ｅｔの上限値ＵＬと前記明側の判定レベルＵＬ１との間
にある位置ｅ４に、正常な米粒ｋよりも透過率が大きい
不良の米粒ｋ又は前記異物の存在を判定する。この正常
な米粒ｋよりも透過率が大きい不良の米粒ｋ又は異物の
例としては、正常な米粒ｋを「もち米」としたときの
「うるち米」が正常な米粒ｋよりも透過率が大きい不良
の米粒ｋになり、薄い色付の透明なガラス片等が、正常
な米粒ｋよりも透過率が大きい異物になる。

【００３４】そして、ラインセンサ５Ａの出力電圧が、
上記明側の判定レベルＵＬ１と、設定適正範囲ΔＥｔの
上限値ＵＬとの間にあることを判別するために、ライン
センサ５Ａの各受光部５ａにおいて、その出力電圧が明
側の判定レベルＵＬ１よりも小で且つ前記適正光量範囲
ΔＥｔの上限値ＵＬよりも大である受光部５ａを求め、
その求めた受光部５ａの隣接する連続個数が設定個数
（例えば、２個）を超える箇所を、正常な米粒ｋよりも
透過率が大きい不良の米粒ｋ又は前記異物の存在箇所と
判定している。

【００３５】つまり、受光部５ａの出力電圧が明側の判
定レベルＵＬ１よりも小である２値情報と、前記適正光
量範囲ΔＥｔの上限値ＵＬよりも大である２値情報とを
演算して、前記出力電圧が前記明側の判定レベルＵＬ１
よりも小で且つ前記適正光量範囲ΔＥｔの上限値ＵＬよ
りも大である受光部５ａを求める。具体的な処理を、図
９にて説明する。（イ）は、受光部５ａの出力電圧が明
側の判定レベルＵＬ１よりも小のときを１とした出力波
形であり、前述の４つの位置ｅ０，ｅ１，ｅ２，ｅ４の
夫々に対応する箇所で１になっている。（ロ）は、前記
上限値ＵＬよりも大のときを１とした出力波形（上限値
ＵＬよりも小のときを１とした出力波形の反転波形）で
あり、前述の４つの位置ｅ０，ｅ１，ｅ２，ｅ４のうち
でｅ４だけが出力されていない。そして、（イ）の波形
と（ロ）の波形との論理積（ＡＮＤ処理）を演算する
と、（ハ）に示すように、ｅ４だけに対応する信号波形
が得られる。但し、ＵＬ１にて検出される波形とＵＬに
て検出される波形の幅が異なる（ＵＬ１の方がＵＬに比
べて広い）ので、ｅ４以外の位置ｅ０，ｅ１，ｅ２にお
いても、前後に細いパルス状の波形が出るが、これは、
前述の設定個数（例えば、２個）以下の波形をカットす
るフイルター処理にて除去することができる。そして、
（ニ）に示すように、設定適正範囲ΔＥｔの下限値ＬＬ
よりも下側の位置ｅ１，ｅ２と、上記位置ｅ４とが、不
良物の位置として判定される。

【００３６】前記移送手段Ｈは、図３に示すように、前
記制御装置１０及び前記エアー吹き付け装置６をも利用
して、前記判別手段１００の判別情報に基づいて、前記
予定存在箇所Ｊに移送した米粒群ｋのうちの正常な米粒
ｋと不良の米粒及び前記異物とを異なる経路に分離して
移送するように構成されている。具体的には、米粒の不
良又は異物の存在が判別された場合には、予定存在箇所
Ｊから下流側の移送経路における前記不良の米粒又は前
記異物に対する異なる経路への分離箇所（前記エアーガ
ン６ａの設置箇所）までの移送時間が経過するに伴っ
て、前記不良の米粒又は前記異物を正常な米粒の経路と
異なる経路に分離させる。つまり、米粒群ｋを自重にて
落下させて移送させるとともに、不良の米粒又は異物に
対して、その位置に対応する各エアーガン６ａからエア
ーを吹き付けて正常な米粒の経路から分離させる。

【００３７】〔別実施形態〕上記実施例では、ＬＥＤ発
光素子４ａの波長は１つの波長（青色光）であったが、
これに限るものではない。ＬＥＤ発光素子４ａとして、
図１０に示すように、例えば青色光を発光するＬＥＤ１
（白丸で表す）と近赤外光を発光するＬＥＤ２（黒丸で
表す）のように、異なる波長の光を発光する複数種のＬ
ＥＤ発光素子が設けられ、その複数種のＬＥＤ発光素子
の夫々が、前記長手状の予定存在箇所Ｊの長手方向に沿
って並置されるようにしてもよい。図１０の（イ）は、
ＬＥＤ１の列とＬＥＤ２の列の２つの列を隣接して平行
配置した例、（ロ）は、ＬＥＤ１とＬＥＤ２とが交互に
位置して１列状に配置した例、（ハ）は、上記（ロ）の
列を隣接して平行配置した列を示す。

【００３８】図１３に示すように、上記異なる波長のＬ
ＥＤ発光素子を備えたライン状光源２０ａ，２０ｂは、
シュータ１から落下している米粒群ｋを両側から照明す
るとともに、米粒群ｋの背部側に反射板２１ａ，２１ｂ
（米粒と同じ反射率の白色板）が配置され、その反射板
２１ａ，２１ｂと米粒群ｋからの反射光がラインセンサ
等の受光手段２２ａ，２２ｂによって受光される。そし
て、上記異なる波長（青色光と近赤外光）の照明光の場
合には、前記受光手段が、前記異なる波長の光の夫々を
区別して受光するように構成されている。

【００３９】具体的には、図１１に示すように、複数種
のＬＥＤ発光素子（ＬＥＤ１又はＬＥＤ２）を、同種の
素子を同時に発光させる状態で、時分割的に順次発光さ
せることにより、前記受光手段５Ａ，５Ｂが、前記異な
る波長の光の夫々を区別して受光するように、図のｔ
１，ｔ３等の期間にはＬＥＤ１だけが発光し、ｔ２，ｔ
４等の期間にはＬＥＤ２だけが発光するように駆動され
る。そして、前記判別手段１００が、前記区別して受光
される異なる波長の光の夫々について、粒状体群におけ
る各粒状体の良否又は粒状体群内に混入した異物の存否
を判別するように構成されている。つまり、図１２に示
すように、前記経路方向に移送される米粒ｋについて、
上記ｔ１，ｔ３等の期間に対応する部分では青色光での
特性評価を行い、ｔ２，ｔ４等の期間に対応する部分で
は近赤外光での特性評価を行うことになる。

【００４０】上記異なる波長（青色光と近赤外光）の照
明光の場合に、各ＬＥＤ１とＬＥＤ２とを時分割駆動せ
ずに連続点灯させる一方、受光手段として、例えば、青
色光の透過フィルターを前面に配置したラインセンサ
と、近赤外光の透過フィルターを前面に配置したライン
センサとの２つのラインセンサを設けるように、各波長
専用の受光手段を設けて、異なる波長の光の夫々を区別
して受光するように構成することもできる。

【００４１】上記実施例では、ＬＥＤ発光素子４ａを、
複数列状の検査対象物（米粒群ｋ）の長手状の予定存在
箇所Ｊの全幅を照明するようにライン状に並置したが、
検査対象物（米粒群ｋ）の予定存在箇所その他の条件に
応じて、ＬＥＤ発光素子４ａの具体的な配置構成は適宜
変更できる。

【００４２】上記実施例では、長手方向に沿って分解能
を備える受光手段を、複数個の受光部５ａを備えるライ
ンセンサ５Ａ，５Ｂにて構成したが、ラインセンサの外
に、例えばフォトセンサー等の単一のセンサーの複数個
を長手状に並置して構成してもよい。また、受光手段を
単一のフォトセンサー等で構成してもよく、受光手段の
具体構成は適宜変更できる。

【００４３】上記実施例では、受光手段を構成するライ
ンセンサ５Ａ，５Ｂを、モノクロタイプのＣＣＤセンサ
を利用して構成したが、撮像管式のテレビカメラを利用
して構成してもよい。又、モノクロタイプではなく、カ
ラータイプのＣＣＤセンサにて構成して、例えば、色情
報Ｒ，Ｇ，Ｂ毎の受光量から不良米や異物の存否をさら
に精度良く判別するようにしてもよい。

【００４４】上記実施例では、検査対象物としての粒状
体群が米粒群ｋである場合について例示したが、これに
限るものではなく、例えば、プラスチック粒等における
不良物や異物の存否を検査する場合にも適用できる。

【００４５】上記実施例では、移送手段Ｈにて検査対象
物としての粒状体群（米粒群ｋ）を予定移送経路に沿っ
て複数列並ぶ状態で（つまり横方向に広がった状態で）
移送するようにしたが、これ以外に、例えば、予定移送
経路に沿って一列状態で（つまり直線状に）移送させる
ようにしてもよい。

【００４６】上記実施例では、検査対象物としての粒状
体群を予定移送経路に沿って一層状態で複数列並ぶ状態
で移送する移送手段Ｈを構成するために、傾斜させた案
内面上を粒状体群を滑らせるようにしたが、これ以外
に、例えば、粒状体群を一層状態で載置して搬送する搬
送装置等を設けてもよい。又、自重にて落下している粒
状体群中の不良物に向けてエアーを吹き付けて、正常な
粒状体の経路から不良物を分離して移送するように、移
送手段Ｈを構成したが、これ以外に、例えば不良物をエ
アーで吸引するようにしてもよい。

【図面の簡単な説明】

【図１】不良検出・除去装置の概略斜視図

【図２】同概略側面図

【図３】制御構成のブロック図

【図４】受光検出範囲の説明図

【図５】ＬＥＤ発光素子を並べた照明光源の正面及び側
面断面図

【図６】別タイプのＬＥＤ発光素子を並べた照明光源の
正面及び側面断面図

【図７】反射光用の受光手段の出力波形図

【図８】透過光用の受光手段の出力波形図

【図９】透過光の場合の不良検出処理を説明する波形図

【図１０】別実施例のＬＥＤ発光素子の配置状態を示す
正面図

【図１１】別実施例のＬＥＤ発光素子の駆動波形図

【図１２】別実施例のＬＥＤ発光素子で照明された対象
物の受光検出範囲の説明図

【図１３】別実施例の不良検出装置の要部側面図

【符号の説明】

４ａ ＬＥＤ発光素子 ５Ａ 受光手段 ５Ｂ 受光手段 １００ 判別手段 Ｈ 移送手段

フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭62−129188（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−77491（ＪＰ，Ａ) 特開 昭56−16826（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−238240（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−233750（ＪＰ，Ａ) 実開 平６−2861（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B07C 5/342 G01N 21/00 - 21/01 G01N 21/17 - 21/61 G01N 21/84 - 21/958

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 粒状体群を検査対象物として、粒状体群
   における不良物を検出するための不良検出装置であっ
   て、 前記検査対象物の予定存在箇所を照明するＬＥＤ発光素
   子と、そのＬＥＤ発光素子にて照明された前記予定存在
   箇所からの検出光を受光する受光手段と、その受光手段
   の受光情報に基づいて、粒状体群における各粒状体の良
   否又は粒状体群内に混入した異物の存否を判別する判別
   手段とが設けられ、 前記予定存在箇所が長手状に設定され、 前記ＬＥＤ発光素子の複数が、前記長手状の予定存在箇
   所の長手方向に沿って並置され、 前記受光手段が、前記長手状の予定存在箇所の長手方向
   に沿って分解能を備えて構成され、 前記長手状の予定存在箇所の長手方向に沿って並べられ
   る複数のＬＥＤ発光素子の隣接するもの同士の間隔が、
   予定存在箇所の両端側部分では、予定存在箇所の中央側
   部分よりも小になるように、前記複数のＬＥＤ発光素子
   が並置されている不良検出装置。
2. 【請求項２】 粒状体群を検査対象物として、粒状体群
   における不良物を検出するための不良検出装置であっ
   て、 前記検査対象物の予定存在箇所を照明するＬＥＤ発光素
   子と、そのＬＥＤ発光素子にて照明された前記予定存在
   箇所からの検出光を受光する受光手段と、その受光手段
   の受光情報に基づいて、粒状体群における各粒状体の良
   否又は粒状体群内に混入した異物の存否を判別する判別
   手段とが設けられ、 前記予定存在箇所が長手状に設定され、 前記ＬＥＤ発光素子の複数が、前記長手状の予定存在箇
   所の長手方向に沿って並置され、 前記受光手段が、前記長手状の予定存在箇所の長手方向
   に沿って分解能を備えて構成され、 前記ＬＥＤ発光素子として、異なる波長の光を発光する
   複数種のＬＥＤ発光素子が設けられ、その複数種のＬＥ
   Ｄ発光素子の夫々が、前記長手状の予定存在箇所の長手
   方向に沿って並置され、 前記受光手段が、前記異なる波長の光の夫々を区別して
   受光するように構成され、 前記判別手段が、前記区別して受光される異なる波長の
   光の夫々について、粒状体群における各粒状体の良否又
   は粒状体群内に混入した異物の存否を判別するように構
   成され、 前記複数種のＬＥＤ発光素子を、同種の素子を同時に発
   光させる状態で、時分割的に順次発光させることによ
   り、前記受光手段が、前記異なる波長の光の夫々を区別
   して受光するように構成され、 前記長手状の予定存在箇所の長手方向に沿って並べられ
   る複数のＬＥＤ発光素子の隣接するもの同士の間隔が、
   予定存在箇所の両端側部分では、予定存在箇所の中央側
   部分よりも小になるように、前記複数のＬＥＤ発光素子
   が並置されている 不良検出装置。
3. 【請求項３】 請求項１又は２に記載の不良検出装置を
   備えた不良物除去装置であって、 前記検査対象物を予定移送経路に沿って移送する移送手
   段が設けられ、 前記移送手段は、前記検査対象物を予定移送経路におけ
   る前記予定存在箇所に移送するとともに、前記判別手段
   の判別情報に基づいて、前記予定存在箇所に移送した前
   記検査対象物のうちの正常な粒状体と不良の粒状体及び
   前記異物とを異なる経路に分離して移送するように構成
   されている不良物除去装置 。
4. 【請求項４】 前記移送手段は、斜め姿勢の流下案内面
   上に前記検査対象物を一層状態で且つ複数列並ぶ状態で
   移送するように構成されている請求項３記載の不良物除
   去装置。