JP4235776B2 - 粒状物色彩選別機 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、被選別物である粒状物（例えば穀物や樹脂ペレットなど）に含まれる異色部分を有する粒状物（以下、「不良品」という）を判定して選別を行う粒状物色彩選別機に関するものである。
【０００２】
【従来技術】
従来、粒状物色彩選別機としては、一定の落下軌跡で落下する粒状物に光を照射し、粒状物からの反射光及び／又は透過光を検出し、検出した光量値を基に不良品と良品とを判定し、この判定された不良品を噴風手段によって噴風除去するというものが知られており、特開平７−１５５７０２号公報等に開示されている。
【０００３】
図１１を基に、前記粒状物色彩選別機における受光センサー、電磁バルブ、噴風口及び不良品との関係について説明する。受光センサー１００は連接された複数の受光素子から構成されており、また、噴風ノズル１１０は連接された複数の噴風口１１０ａ，１１０ｂ，１１０ｃ，１１０ｄ…から構成されている。そして、噴風口のそれぞれは、対応した電磁バルブ１２０ａ，１２０ｂ，１２０ｃ，１２０ｄ…に接続されており、例えば、噴風口１１０ａと電磁バルブ１２０ａ、また、噴風口１１０ｂと電磁バルブ１２０ｂのように対応している。さらに、電磁バルブのそれぞれには、複数の受光素子が対応しており、例えば、受光素子１ａ，２ａ，３ａ，４ａの４つの受光素子が電磁バルブ１２０ｃに対応している。
【０００４】
このような構成において不良品Ａの選別は、例えば、前記受光素子１ａ，２ａ，３ａ，４ａのいずれかで不良部分（異色部分）と判定される検出光が受光されると、対応した電磁バルブ１２０ｃが作動し、該電磁バルブ１２０ｃに対応した噴風口１１０ｃから高圧空気が噴風されることによって行われる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、不良品の中には、粒子の端部に前記不良部分を有したものがある。不良品がこのようなものであった場合には、例えば、図１１に示すように、不良品Ａの不良部分ａからの検出光は、受光素子１ａで受光されるため、前述のように受光素子１ａに対応した電磁バルブ１２０ｃが作動して噴風口１１０ｃから高圧空気が噴風されることになる。このため、前記不良品Ａは、前記端部に高圧空気を受けるものの、中心部あるいは重心部では高圧空気を受けないので、その落下軌跡が十分変更されることなく選別されずに良品に混じってしまうことになる。
【０００６】
したがって、本発明は、上記問題点にかんがみ、粒子の端部に不良部分を有する不良品であっても的確に選別して選別精度を向上させた粒状物色彩選別機を提供することを技術的課題とする。
【０００７】
【０００８】
【０００９】
【００１０】
【００１１】
【００１２】
【００１３】
【００１４】
【００１５】
【００１６】
【００１７】
【００１８】
【００１９】
【課題を解決するための手段】
請求項１の粒状物色彩選別機は、
被選別物である粒状物を移送させる移送手段と、
該移送手段から放出された粒状物を落下軌跡の光学検出位置において撮像する撮像手段と、
該撮像手段での撮像データを基に不良品の存在領域を判定する不良品判定手段と、
不良品よりも小さい噴風口を前記光学検出位置の下流側における落下軌跡に対向して多数並設するとともに、前記各噴風口に高圧空気を供給する電磁バルブを各々備えた選別手段と、
前記不良品判定手段で判定される不良品の存在領域を基にして該不良品の中心位置を判定する中心判定手段と、
該中心判定手段で判定された中心位置に対応した電磁バルブのみを選択する選択手段と、を有する、という技術的手段を講じるものである。
【００２０】
よって、請求項１の手段によれば、不良品の中心位置に対応した選別部を選択して作動させるので、不良品が、粒子の端部に不良部分を有したものであっても、前記選別部による選別作用（噴風幅）は、前記不良品の中心部を含んだ範囲に及ぶ。
【００２１】
【発明の実施の形態】
本発明の好適な実施の形態について、図１〜図１０を参考にしながら説明する。
【００２２】
第１の実施の形態：
第１の実施の形態について説明する。本発明の粒状物色彩選別機１は、粒状物を流下させる傾斜状の流下樋２（移送手段）を設け、該流下樋２の下端から落下する粒状物の落下軌跡を挟んで対向する位置に光学検出手段３，３を設ける（図１参照）。そして、前記光学検出手段３，３の下方には、前記落下軌跡に沿って噴風手段４（選別手段）を設け、さらに、その下方の落下軌跡上には、良品を収容する良品収容筒５が設けてある。前記光学検出手段３，３は、受光センサー６、バックグランド７及び照明部８（蛍光灯）から構成する。前記受光センサー６は、落下軌跡上の光学検出位置Ｆに焦点を合わすとともに、対向する側のバックグランド７にも視線を合わす。なお、前記移送手段については、ベルトコンベアであってもよい。
【００２３】
前記受光センサー６，６には、しきい値と比較して検出光量が不良部分となるか否かを判定する不良判定手段１５を接続し、該不良判定手段１５には、不良信号に基づいて作動する電磁バルブを選択する選択手段１４を接続する。該選択手段１４は、遅延回路１６及びドライブ回路１７からなる選別制御手段を介してそれぞれの電磁バルブ１２に接続してある。
【００２４】
次に、前記選別手段の一例としての噴風手段４を説明する（図２及び図３参照）。該噴風手段４は、噴風ノズル９、高圧空気管１０、マニーホールド（高圧空気内蔵部）１１及び電磁バルブ１２から構成する。前記噴風ノズル９は、高圧空気を噴風する複数の噴風口（作用部）９ａ，９ｂ，９ｃ…を横一列状に連設してなる。前記マニーホールド１１は、縦断面がほぼ六角形で、かつ、長尺角柱形状をなし、内部には長手方向に沿って一対の空洞部１１ａ，１１ａが形成してある。該各空洞部１１ａ，１１ａには、コンプレッサー（図示せず）からの高圧空気を供給する供給管（図示せず）が接続してある。
【００２５】
前記マニーホールド１１の一側の面１１ｂには複数の孔１１ｃ，１１ｃ…が設けてあり、該孔１１ｃ，１１ｃ…は縦方向に３つ整列し、長手方向にも整列させて配設してある。一方、前記面１１ｂの反対側の面１１ｄ，１１ｅ，１１ｆには、前記各孔１１ｃ…に対応して前記電磁バルブ１２がそれぞれ設けてある。そして、該電磁バルブ１２とこれに対応する孔１１ｃとはそれぞれ連通路１１ｇによって連通する。
【００２６】
前記各孔１１ｃ…にはそれぞれ高圧空気管１０の一端を挿入し、該高圧空気管１０の各他端は対応したそれぞれの噴風口に連結する。具体的には、高圧空気管１０ａは噴風口９ａに、高圧空気管１０ｂは噴風口９ｂに、高圧空気管１０ｃは噴風口９ｃに、のように対応させて接続する（図３の一点鎖線参照）。
【００２７】
前記受光センサー６内には可視光センサー１３（シリコンフォトセンサーやＣＣＤセンサーなど）が設けてある（図４参照）。該可視光センサー１３は連設した複数の受光素子１３ａ，１３ｂ，１３ｃ…から構成する。そして、複数を一組とした受光素子は、所定の電磁バルブと該電磁バルブに対応した噴風口（噴風幅（作用幅）Ｓ1…）とに対応させてある。例えば、図４に示すように、一組の受光素子１３ａ，１３ｂ，１３ｃ，１３ｄは電磁バルブ１２ｂに対応し、該電磁バルブ１２ｂは噴風口９ｂ（作用幅Ｓ１）に対応させてある。また、一組の受光素子１３ｅ，１３ｆ，１３ｇ，１３ｈは電磁バルブ１２ｃに対応しており、該電磁バルブ１２ｃは噴風口９ｃ（作用幅Ｓ２）に対応している。なお、前記可視光センサー１３と各電磁バルブ１２ａ，１２ｂ，１２ｃ…とは、前記不良判定手段１５と、前記選択手段１４、遅延回路１６及びドライブ回路１７を介して接続してある。
なお、前記選択手段１４は、一組の受光素子１３ｅ，１３ｆ，１３ｇ，１３ｈのうち、受光素子１３ｅは一側受光素子として、また、受光素子１３ｆ，１３ｇは中央受光素子として、さらに、受光素子１３ｈは他側受光素子として、それぞれあらかじめ認識させてある。
【００２８】
第１の実施の形態の作用：
次に、前記第１の実施の形態の作用について図１及び図４を参照しながら説明する。前記流下樋２によって移送される原料粒状物は、流下樋２の下端から一定の流下軌跡で落下する。前記可視光センサー１３は、流下軌跡上の光学検出位置Ｆにおいて粒状物からの反射光及び／又は透過光を検出する。該検出光は、前記不良判定手段１５でしきい値と比較されて、良・不良の判定を受ける。
【００２９】
前記判定による不良信号は前記選択手段１４に入り、該選択手段１４は、前記不良信号の検出光がどの受光素子で受光されたかによって、作動させる電磁バルブを選択する。図４に示した具体例で説明すると、不良品Ａの不良部分ａの検出光は受光素子１３ｅで検出される。この場合、前記選択手段１４は、受光素子１３ｅ（一側受光素子）が不良部分ａの検出光を検出したことを受け、作動させる電磁バルブとして、受光素子１３ｅに対応した電磁バルブ１２ｃ（噴風口９ｃに対応）を選択するとともに、該噴風口９ｃの左隣の噴風口９ｂに対応した電磁バルブ１２ｂも選択する。前記電磁バルブ１２ｃ，１２ｂの選択出力信号は前記遅延回路１６及びドライブ回路１７に入り、前記電磁バルブ１２ｃ，１２ｂは前記遅延回路１６及びドライブ回路１７によって所定の遅延時間と作動時間とで制御されて噴風口（作用部）９ｃ，９ｂから高圧空気噴風される。この高圧空気噴風は不良品Ａの全体に当たるので、不良品Ａは落下軌跡が十分変更され、確実に選別されることになる。
【００３０】
一方、仮に、不良部分ａの検出光が前記受光素子１３ｆ，１３ｇ（中央受光素子）で検出された場合には、前記選択手段１４は、作動させる電磁バルブとして受光素子１３ｆ，１３ｇに対応した電磁バルブ１２ｃのみを選択する。また、不良部分ａの検出光が前記受光素子１３ｈ（他側受光素子）で検出光された場合には、前記選択手段１４は、作動させる電磁バルブとして受光素子１３ｈに対応した電磁バルブ１２ｃ（噴風口９ｃに対応）を選択するとともに、該噴風口９ｃの右隣の噴風口９ｄに対応した電磁バルブ１２ｄも選択する。
【００３１】
上記の例では、前記選択手段１４が、一組からなる各受光素子について、一側受光素子、中央受光素子及び他側受光素子の３つに分けて認識するようにしたが、受光素子を分けて認識する形態はこれに限ることなく、前記受光素子１３ｅ，１３ｆを一側受光素子とし、前記受光素子１３ｇ，１３ｈを他側受光素子として認識するようにしてもよい。
【００３２】
以上のように第１の実施の形態によれば、端部に不良部分ａを有する不良品Ａについて、前記不良部分aの検出光が、該不良品Aの重心部に対応した一組の受光素子（１３ａ〜１３ｄ）で受光されるのではなく、これに隣り合った一組の受光素子（１３ｅ〜１３ｇ）における端部の受光素子（一側受光素子１３ｅ）によって受光された場合には、前記不良部分Ａを検出した一組の受光素子（１３ｅ〜１３ｇ）に対応した電磁バルブ１２ｃの駆動に加えて、該電磁バルブ１２ｃに隣接した一組の受光素子（１３ａ〜１３ｄ）に対応した電磁バルブ１２ｂも選択・駆動するので、噴風は不良品Ａの重心部を含んだ範囲に当たる。このため、不良品Ａは落下軌跡から十分変更されて確実に選別される。
【００３３】
なお、一組とする受光素子の割り当て数は適宜設定可能であり、また、前記選択手段１４が認識する前記一側受光素子、中央受光素子及び他側受光素子の各割り当て数についても適宜設定可能である。
【００３４】
第２の実施の形態：
第２の実施の形態について説明する（図５〜図１０参照）。
図５は、第２の実施の形態における粒状物色彩選別機１の全体的な構成を示したものであり、第１の実施の形態と同じ構成部分については、同じ符号を用いてある。
【００３５】
第２の実施の形態においては、光学検出手段３としてＣＣＤカメラ（撮像手段）１８を用いる。該ＣＣＤカメラ１８は制御手段２８に接続させてある。該制御手段２８は、ＣＣＤカメラ１８で撮像された撮像データを基にして電磁バルブを駆動させるまでの制御を行う。前記ＣＣＤカメラ１８には、撮像データである各画素データが不良であるか否かを判定する不良判定手段１９を接続し、該不良判定手段１９は、該不良判定手段１９の判定結果に基づいて粒の存在領域を判定する粒判定手段２０に接続する。該粒判定手段２０は、後述する第１処理手段３２、第２処理手段３３及び第３処理手段３４のいずれかを作業者が適宜選択する切替手段３５に接続してあり、該切替手段３５は、前記第１処理手段３２、第２処理手段３３及び第３処理手段３４に接続してある。さらに、前記第１処理手段３２、第２処理手段３３及び第３処理手段３４のそれぞれは、複数の電磁バルブ１２…に対し、該各電磁バルブ１２…に対応して設けられた遅延回路２３…及びドライブ回路２４…を介して接続してある。
【００３６】
前記第１処理手段３２には、前記粒判定手段２０によって判定された粒のうち不良粒の存在領域を示す画素集合を基に該各画素を２値化する2値化処理手段２１と、該2値化処理手段２１によって２値化された画素集合に対応した電磁バルブを選択する第１選択手段２２とを有する。
【００３７】
前記第２処理手段３３には、前記2値化処理手段２１を設けるとともに、該2値化処理手段２１によって２値化された画素集合を基にして不良粒Ａの中心位置の画素を判定する中心位置判定手段２５が設けてある。さらに、該中心位置判定手段２５が判定した中心位置の画素に対応した電磁バルブを選択する第２選択手段２６も設けてある。
【００３８】
前記第３処理手段３４には、前記2値化処理手段２１及び中心位置判定手段２５を設けるとともに、該中心位置判定手段２５が判定した中心位置の画素に対応した電磁バルブと該電磁バルブの両隣りの電磁バルブとを選択する第３選択手段２７が設けてある。
【００３９】
以上のように前記制御手段２８を構成する。
【００４０】
図６は、前記ＣＣＤカメラ１８に内蔵したＣＣＤセンサー２９、光学検出位置Ｆ、電磁バルブ１２ａ，１２ｂ，１２ｃ…、噴風ノズル３０の噴風口３０ａ，３０ｂ，３０ｃ…及び制御手段２８の関係を示したものである。
【００４１】
前記ＣＣＤセンサー２９は複数の受光素子３１を連設してなり、複数の受光素子３１を一組（本実施例では１０個の受光素子とした）として一つの電磁バルブに対応させてある。各電磁バルブ１２ａ，１２ｂ，１２ｃ…は、それぞれ、一つの噴風口３０ａ，３０ｂ，３０ｃ…に対応して接続し、該各噴風口３０ａ，３０ｂ，３０ｃ…は、図６で示したように、光学検出位置Ｆに対し、所定の噴風幅（作用幅）Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３…で構成してある。
【００４２】
第２の実施の形態の作用：
次に、前記第２の実施の形態の作用について説明する（図５、図７〜図１０参照）。
【００４３】
不良判定手段１９：
前記ＣＣＤカメラ１８は、各受光素子３１が順番に前記光学検出位置Ｆを横方向に繰り返して走査し、画素データを取得する。この取得した各画素データは、前記不良判定手段１９に送られ、各画素データが「良」であるか「不良」であるか、又は「無」、つまり、粒状物の画素データではない、を判定する。この判定は、あらかじめ設置しておいた「良」、「不良」及び「無」を区分するしきい値と各画素データにおける検出光量とを比較することによって行われる。この不良判定結果の例を図７に示す。
【００４４】
粒判定手段２０：
図７において、符号Ｐは前記各受光素子３１が撮像した画素Pであり、各画素Ｐに示した「０」、「１」及び「−」は、前記不良判定手段１９が判定した結果であり、「良」、「不良」及び「無」に対応している。すなわち、「０」は「良」に、「１」は「不良」に、そして、「−」は「無」に対応していることを意味する。前記粒判定手段２０は、前記「０」及び「１」と判定された一固まりになっている画素Ｐの集合を判定し、この画素集合を一粒の存在領域（粒のイメージ）として捕らえる。図７に符号Ｂで示した楕円で囲まれた画素の集合が、一粒の存在領域を示している。
【００４５】
切替手段３５：
次に、作業者が切替手段３５から選択した前記第１処理手段３３、第２処理手段３３及び第３処理手段３４のうちのいずれかの実行が行われる。
【００４６】
第１処理手段３２：
第１処理手段３２では、前記２値化処理手段２１が、前記画素集合に、「１」（不良）が含まれていれば、その画素集合を不良品として判定し、画素集合全体を不良品として認識するために区別信号（例えば、「１」）を各画素に与えて２値化処理が行われる。
【００４７】
次いで、２値化処理された画素集合を基にして前記第１選択手段２２は、各画素Ｐがどの受光素子に対応しているのかを判定し、判定された受光素子に対応した電磁バルブ１２の選択を行う。
【００４８】
そして、前記第１選択手段２２は選択した電磁バルブに対応する遅延回路２３に対して信号を送り、この後、遅延時間をおいて、該遅延回路２３から対応したドライブ回路２４に信号が送られる。これにより、該当電磁バルブは、所定の遅延時間及び作動時間で駆動する。この具体例を次に説明する。
【００４９】
第１選択手段２２の作用の具体例：
図８の（Ａ）は、受光素子３１と、該受光素子３１が検出した画素データに基づいてイメージされた不良部分Ｃ−１を有する不良品イメージＣとの関係が示してある。一方、図８の（Ｂ）は、不良品イメージＣを２値化処理後の不良品イメージＤと、該不良品イメージＤを判定する基となった受光素子に対応した電磁バルブ１２ｃ，１２ｄと、該電磁バルブ１２ｃ，１２ｄに対応した噴風口３０ｃ，３０ｄとの関係が示してある。前記電磁バルブ１２ｃ，１２ｄが駆動（ＯＮ）されると、噴風口３０ｃ，３０ｄから高圧空気が同図に示した２点鎖線の幅で噴風されて不良品イメージＤの全体に当たり、実際の不良品に対しても同様に噴風が全体的に当たるので確実な選別が行える。
【００５０】
この第１処理手段３２によれば、不良品の存在領域に対応した噴風手段を作動させるため、粒子の端部に不良部分を有する不良品であっても確実に選別することができ、また、粒状物を粒子の大きさが異なるものが混じったものに変更したとしても不良品を確実に選別することができる。また、粒状物の粒子の大きさが一つの噴風口の幅よりも大きい場合であっても、不良品を確実に選別することができる。
【００５１】
【００５２】
第２処理手段３３：
第２処理手段３３は、前述のように、切替手段３５の中から作業者が選択することにより実行される。第２処理手段３３は、まず、前記第１処理手段３２の作用で説明した前記２値化処理手段２１を実行し、前記画素集合中に「１」（不良）が含まれていれば、その画素集合を不良品として判定し、画素集合全体を不良品として認識するために区別信号（例えば、「１」）を各画素に与え、２値化処理を行う。
【００５３】
次に、前記中心位置判定手段２５において、前記２値化処理手段２１で得られる２値化処理された画素集合を基に、不良品の中心位置を判定する。以下に、この中心位置の判定方法の一例を示す。まず、前記画素集合を構成した画素Ｐを、外周位置の画素Ｐから時計回りに一つずつ順に取り除き、最後に残った画素Ｐを前記画素集合における中心画素、つまり、不良品の中心位置として判定する。
【００５４】
次いで、前記第２選択手段２６は前記中心画素に対応する電磁バルブを判定して該電磁バルブに対応した遅延回路２３に信号を出し、該遅延回路２３は、該回路２３に対応したドライブ回路２４に信号を出す。該ドライブ回路２４は対応した電磁バルブに信号を送り、これにより該電磁バルブは、所定の遅延時間の経過後に所定の作動時間で駆動する。この具体例を次に説明する。
【００５５】
第２選択手段２６の作用の具体例：
図９の（Ａ）は、受光素子３１と、該受光素子３１が検出した画素データに基づいてイメージされた不良部分Ｃ−１を有する不良品イメージＣとの関係が示してある。一方、図９の（Ｂ）は、不良品イメージＣを２値化処理後の不良品イメージＤを示す。さらに、図９の（Ｃ）は、前記中心位置判定手段２５が判定した中心位置Ｎが前記不良品イメージＤ上に示した不良品イメージＥである。また、同図９の（Ｃ）は、前記第２選択手段２６が選択した、前記中心位置（中心画素）Ｎに対応した電磁バルブ１２ｃを駆動（ＯＮ）した様子が示してある。前記電磁バルブ１２ｃが駆動（ＯＮ）すると、対応した噴風口３０ｃからは、高圧空気が同図に示した２点鎖線の幅で噴風されて不良品イメージＥの全体に当たり、実際の不良品に対しても同様に噴風が全体的に当たるので確実な選別が行える。
【００５６】
【００５７】
この第２処理手段３３によれば、不良品は、不良品の中心位置Ｎを的にして噴風されるため的確に選別されるほか、不良品の周囲の良品を巻き添えにして噴風することがない。
【００５８】
第３処理手段３４：
第３処理手段３４は、前述のように、切替手段３５の中から作業者が選択することにより実行される。第３処理手段３４においても、前述の第３処理手段３４と同様の前記２値化処理手段２１と中心位置判定手段２５を実行する（これらの説明は省略）。
【００５９】
【００６０】
特徴点として、前記第３選択手段２７は、前記中心位置判定手段２５において判定した中心画素を基にして該中心画素に対応した電磁バルブを判定するとともに、該電磁バルブの両隣りの電磁バルブを判定し、両者を駆動する点にある。該駆動に際しては、第３選択手段２７が、判定した前記両電磁バルブに対応した各遅延回路２３に信号を送り、該遅延回路２３は、該回路２３に対応したドライブ回路２４に信号を送る。該ドライブ回路２４からは対応した各電磁バルブに信号が送られ、これにより前記各電磁バルブは、所定の遅延時間を経過した後に所定時間作動する。この具体例を次に説明する。
【００６１】
【００６２】
第３選択手段２７の作用の具体例：
図１０の（Ａ）は、受光素子３１と、該受光素子３１が検出した画素データに基づいてイメージされた不良部分Ｃ−１を有する不良品イメージＣとの関係が示してある。一方、図１０の（Ｂ）は、不良品イメージＣを２値化処理後の不良品イメージＤを示す。さらに、図１０の（Ｃ）は、前記中心位置判定手段２５が判定した中心位置Ｎが前記不良品イメージＤ上に示した不良品イメージＥである。また、同図１０の（Ｃ）は、前記第３選択手段２７が選択した、前記中心位置（中心画素）Ｎに対応した電磁バルブ１２ｃと、該電磁バルブ１２ｃの両隣りの電磁バルブ１２ｂ，１２ｄとを駆動（ＯＮ）した様子が示してある。前記電磁バルブ１２ｂ，１２ｃ，１２ｄが駆動（ＯＮ）すると、対応した噴風口３０ｂ，３０ｃ，３０ｄからは、高圧空気が同図に示した２点鎖線の幅で噴風されて不良品イメージＥの中心位置Ｎを含んだ広い範囲（前記作用２よりも）に当たり、実際の不良品に対しても同様に噴風が全体的に当たるので確実な選別が行える。
【００６３】
【００６４】
この第３処理手段３４によれば、粒子の端部に不良部分を有する不良品であっても、不良品には、中心位置Ｎを含んだ広い範囲に高圧空気が当たるため、確実に選別できるほか、粒状物の粒子の大きさが一つの噴風口の幅よりも比較的大きい場合であっても、不良品を選別することができる。
【００６５】
【００６６】
上記該第２の実施の形態の粒状物色彩選別機１においては、第１処理手段３２、第２処理手段３３及び第３処理手段３４の３つの手段を組み合わせたが、３つの手段の組み合わせに限らず、これらのうち一つ又は二つの手段であってもよい。
【００６７】
【００６８】
本発明における選別手段は、上記実施の形態では噴風手段としたが、これ以外に出没作用を行う作用部を有する選別手段等であってもよい。
【００６９】
【００７０】
【００７１】
【発明の効果】
請求項１によれば、不良品の中心位置を検出して該中心位置に対応した選別部を作動させるため、該選別部による選別作用は、不良部分が粒子の端部に有した不良品であっても当該不良品の中心部に当たり、確実な選別が行える。また、選別作用が当該不良品の中心部に当たるので、該不良品の周囲の良品を巻き添いにする量が少なくなり、的確な選別が行える。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明における第１の実施の形態の粒状物色彩選別機の要部を示したブロック図である。
【図２】 本発明における噴風手段を示し、一部を断面にした側面図である。
【図３】 本発明におけるマニーホールドの各孔と噴風ノズル部の各噴風口の関係を示した図である。
【図４】 本発明における可視光センサー、噴風口、電磁バルブ及び不良品の各作用の関係を示した図である。
【図５】 本発明における第２の実施の形態の粒状物色彩選別機の要部を示したブロック図である。
【図６】 本発明におけるＣＣＤセンサー、光学検出位置、噴風ノズル、電磁バルブ及び制御手段の関係を示した図である。
【図７】 本発明において、不良品を画素集合により像として捕らえた様子を示した図である。
【図８】 本発明において、不良品を画素集合により像として捕らえ、該画素集合を基にして不良品を選別する様子を示した図である。
【図９】 本発明において、不良品を画素集合により像として捕らえ、判定された中心画素を基にして不良品を選別する様子を示した図である。
【図１０】 本発明において、不良品を画素集合により像として捕らえ、該画素集合を基にして不良品を選別する様子の別の例を示した図である。
【図１１】 従来における可視光センサー、噴風口、電磁バルブ及び不良品の各作用の関係を示した図である。
【符号の説明】
１ 粒状物色彩選別機
２ 流下樋（移送手段）
３ 光学検出手段
４ 噴風手段
５ 良品収容筒
６ 可視光センサー部
７ バックグランド
８ 照明部
９ 噴風ノズル部（選別手段）
１０ 高圧空気管
１１ マニーホールド
１１ａ 空洞部
１１ｂ 面
１１ｃ 孔
１１ｄ 面
１１ｅ 面
１１ｆ 面
１１ｇ 連絡路
１３ 可視光センサー
１４ 選択手段
１５ 不良判定手段
１６ 遅延回路
１７ ドライブ回路
１８ ＣＣＤカメラ（撮像手段）
１９ 不良判定手段
２０ 粒判定手段
２１ ２値化処理手段
２２ 第１選択手段
２３ 遅延回路
２４ ドライブ回路
２５ 中心位置判定手段
２６ 第２選択手段
２７ 第３選択手段
２８ 制御手段
２９ ＣＣＤセンサー
３０ 噴風ノズル
３１ 受光素子
３２ 第１処理手段
３３ 第２処理手段
３４ 第３処理手段
３５ 切替手段
１００ 受光センサー
１１０ 噴風ノズル
Ａ 不良品
ａ 不良部分
Ｂ 画素集合（存在領域）
Ｃ 不良品イメージ
Ｃ−１ 不良部分
Ｄ ２値化後の不良品イメージ
Ｅ 中心位置Ｎを示した不良品イメージ
Ｆ 光学検出位置
Ｎ 中心位置
Ｐ 画素
【発明の属する技術分野】
本発明は、被選別物である粒状物（例えば穀物や樹脂ペレットなど）に含まれる異色部分を有する粒状物（以下、「不良品」という）を判定して選別を行う粒状物色彩選別機に関するものである。
【０００２】
【従来技術】
従来、粒状物色彩選別機としては、一定の落下軌跡で落下する粒状物に光を照射し、粒状物からの反射光及び／又は透過光を検出し、検出した光量値を基に不良品と良品とを判定し、この判定された不良品を噴風手段によって噴風除去するというものが知られており、特開平７−１５５７０２号公報等に開示されている。
【０００３】
図１１を基に、前記粒状物色彩選別機における受光センサー、電磁バルブ、噴風口及び不良品との関係について説明する。受光センサー１００は連接された複数の受光素子から構成されており、また、噴風ノズル１１０は連接された複数の噴風口１１０ａ，１１０ｂ，１１０ｃ，１１０ｄ…から構成されている。そして、噴風口のそれぞれは、対応した電磁バルブ１２０ａ，１２０ｂ，１２０ｃ，１２０ｄ…に接続されており、例えば、噴風口１１０ａと電磁バルブ１２０ａ、また、噴風口１１０ｂと電磁バルブ１２０ｂのように対応している。さらに、電磁バルブのそれぞれには、複数の受光素子が対応しており、例えば、受光素子１ａ，２ａ，３ａ，４ａの４つの受光素子が電磁バルブ１２０ｃに対応している。
【０００４】
このような構成において不良品Ａの選別は、例えば、前記受光素子１ａ，２ａ，３ａ，４ａのいずれかで不良部分（異色部分）と判定される検出光が受光されると、対応した電磁バルブ１２０ｃが作動し、該電磁バルブ１２０ｃに対応した噴風口１１０ｃから高圧空気が噴風されることによって行われる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、不良品の中には、粒子の端部に前記不良部分を有したものがある。不良品がこのようなものであった場合には、例えば、図１１に示すように、不良品Ａの不良部分ａからの検出光は、受光素子１ａで受光されるため、前述のように受光素子１ａに対応した電磁バルブ１２０ｃが作動して噴風口１１０ｃから高圧空気が噴風されることになる。このため、前記不良品Ａは、前記端部に高圧空気を受けるものの、中心部あるいは重心部では高圧空気を受けないので、その落下軌跡が十分変更されることなく選別されずに良品に混じってしまうことになる。
【０００６】
したがって、本発明は、上記問題点にかんがみ、粒子の端部に不良部分を有する不良品であっても的確に選別して選別精度を向上させた粒状物色彩選別機を提供することを技術的課題とする。
【０００７】
【０００８】
【０００９】
【００１０】
【００１１】
【００１２】
【００１３】
【００１４】
【００１５】
【００１６】
【００１７】
【００１８】
【００１９】
【課題を解決するための手段】
請求項１の粒状物色彩選別機は、
被選別物である粒状物を移送させる移送手段と、
該移送手段から放出された粒状物を落下軌跡の光学検出位置において撮像する撮像手段と、
該撮像手段での撮像データを基に不良品の存在領域を判定する不良品判定手段と、
不良品よりも小さい噴風口を前記光学検出位置の下流側における落下軌跡に対向して多数並設するとともに、前記各噴風口に高圧空気を供給する電磁バルブを各々備えた選別手段と、
前記不良品判定手段で判定される不良品の存在領域を基にして該不良品の中心位置を判定する中心判定手段と、
該中心判定手段で判定された中心位置に対応した電磁バルブのみを選択する選択手段と、を有する、という技術的手段を講じるものである。
【００２０】
よって、請求項１の手段によれば、不良品の中心位置に対応した選別部を選択して作動させるので、不良品が、粒子の端部に不良部分を有したものであっても、前記選別部による選別作用（噴風幅）は、前記不良品の中心部を含んだ範囲に及ぶ。
【００２１】
【発明の実施の形態】
本発明の好適な実施の形態について、図１〜図１０を参考にしながら説明する。
【００２２】
第１の実施の形態：
第１の実施の形態について説明する。本発明の粒状物色彩選別機１は、粒状物を流下させる傾斜状の流下樋２（移送手段）を設け、該流下樋２の下端から落下する粒状物の落下軌跡を挟んで対向する位置に光学検出手段３，３を設ける（図１参照）。そして、前記光学検出手段３，３の下方には、前記落下軌跡に沿って噴風手段４（選別手段）を設け、さらに、その下方の落下軌跡上には、良品を収容する良品収容筒５が設けてある。前記光学検出手段３，３は、受光センサー６、バックグランド７及び照明部８（蛍光灯）から構成する。前記受光センサー６は、落下軌跡上の光学検出位置Ｆに焦点を合わすとともに、対向する側のバックグランド７にも視線を合わす。なお、前記移送手段については、ベルトコンベアであってもよい。
【００２３】
前記受光センサー６，６には、しきい値と比較して検出光量が不良部分となるか否かを判定する不良判定手段１５を接続し、該不良判定手段１５には、不良信号に基づいて作動する電磁バルブを選択する選択手段１４を接続する。該選択手段１４は、遅延回路１６及びドライブ回路１７からなる選別制御手段を介してそれぞれの電磁バルブ１２に接続してある。
【００２４】
次に、前記選別手段の一例としての噴風手段４を説明する（図２及び図３参照）。該噴風手段４は、噴風ノズル９、高圧空気管１０、マニーホールド（高圧空気内蔵部）１１及び電磁バルブ１２から構成する。前記噴風ノズル９は、高圧空気を噴風する複数の噴風口（作用部）９ａ，９ｂ，９ｃ…を横一列状に連設してなる。前記マニーホールド１１は、縦断面がほぼ六角形で、かつ、長尺角柱形状をなし、内部には長手方向に沿って一対の空洞部１１ａ，１１ａが形成してある。該各空洞部１１ａ，１１ａには、コンプレッサー（図示せず）からの高圧空気を供給する供給管（図示せず）が接続してある。
【００２５】
前記マニーホールド１１の一側の面１１ｂには複数の孔１１ｃ，１１ｃ…が設けてあり、該孔１１ｃ，１１ｃ…は縦方向に３つ整列し、長手方向にも整列させて配設してある。一方、前記面１１ｂの反対側の面１１ｄ，１１ｅ，１１ｆには、前記各孔１１ｃ…に対応して前記電磁バルブ１２がそれぞれ設けてある。そして、該電磁バルブ１２とこれに対応する孔１１ｃとはそれぞれ連通路１１ｇによって連通する。
【００２６】
前記各孔１１ｃ…にはそれぞれ高圧空気管１０の一端を挿入し、該高圧空気管１０の各他端は対応したそれぞれの噴風口に連結する。具体的には、高圧空気管１０ａは噴風口９ａに、高圧空気管１０ｂは噴風口９ｂに、高圧空気管１０ｃは噴風口９ｃに、のように対応させて接続する（図３の一点鎖線参照）。
【００２７】
前記受光センサー６内には可視光センサー１３（シリコンフォトセンサーやＣＣＤセンサーなど）が設けてある（図４参照）。該可視光センサー１３は連設した複数の受光素子１３ａ，１３ｂ，１３ｃ…から構成する。そして、複数を一組とした受光素子は、所定の電磁バルブと該電磁バルブに対応した噴風口（噴風幅（作用幅）Ｓ1…）とに対応させてある。例えば、図４に示すように、一組の受光素子１３ａ，１３ｂ，１３ｃ，１３ｄは電磁バルブ１２ｂに対応し、該電磁バルブ１２ｂは噴風口９ｂ（作用幅Ｓ１）に対応させてある。また、一組の受光素子１３ｅ，１３ｆ，１３ｇ，１３ｈは電磁バルブ１２ｃに対応しており、該電磁バルブ１２ｃは噴風口９ｃ（作用幅Ｓ２）に対応している。なお、前記可視光センサー１３と各電磁バルブ１２ａ，１２ｂ，１２ｃ…とは、前記不良判定手段１５と、前記選択手段１４、遅延回路１６及びドライブ回路１７を介して接続してある。
なお、前記選択手段１４は、一組の受光素子１３ｅ，１３ｆ，１３ｇ，１３ｈのうち、受光素子１３ｅは一側受光素子として、また、受光素子１３ｆ，１３ｇは中央受光素子として、さらに、受光素子１３ｈは他側受光素子として、それぞれあらかじめ認識させてある。
【００２８】
第１の実施の形態の作用：
次に、前記第１の実施の形態の作用について図１及び図４を参照しながら説明する。前記流下樋２によって移送される原料粒状物は、流下樋２の下端から一定の流下軌跡で落下する。前記可視光センサー１３は、流下軌跡上の光学検出位置Ｆにおいて粒状物からの反射光及び／又は透過光を検出する。該検出光は、前記不良判定手段１５でしきい値と比較されて、良・不良の判定を受ける。
【００２９】
前記判定による不良信号は前記選択手段１４に入り、該選択手段１４は、前記不良信号の検出光がどの受光素子で受光されたかによって、作動させる電磁バルブを選択する。図４に示した具体例で説明すると、不良品Ａの不良部分ａの検出光は受光素子１３ｅで検出される。この場合、前記選択手段１４は、受光素子１３ｅ（一側受光素子）が不良部分ａの検出光を検出したことを受け、作動させる電磁バルブとして、受光素子１３ｅに対応した電磁バルブ１２ｃ（噴風口９ｃに対応）を選択するとともに、該噴風口９ｃの左隣の噴風口９ｂに対応した電磁バルブ１２ｂも選択する。前記電磁バルブ１２ｃ，１２ｂの選択出力信号は前記遅延回路１６及びドライブ回路１７に入り、前記電磁バルブ１２ｃ，１２ｂは前記遅延回路１６及びドライブ回路１７によって所定の遅延時間と作動時間とで制御されて噴風口（作用部）９ｃ，９ｂから高圧空気噴風される。この高圧空気噴風は不良品Ａの全体に当たるので、不良品Ａは落下軌跡が十分変更され、確実に選別されることになる。
【００３０】
一方、仮に、不良部分ａの検出光が前記受光素子１３ｆ，１３ｇ（中央受光素子）で検出された場合には、前記選択手段１４は、作動させる電磁バルブとして受光素子１３ｆ，１３ｇに対応した電磁バルブ１２ｃのみを選択する。また、不良部分ａの検出光が前記受光素子１３ｈ（他側受光素子）で検出光された場合には、前記選択手段１４は、作動させる電磁バルブとして受光素子１３ｈに対応した電磁バルブ１２ｃ（噴風口９ｃに対応）を選択するとともに、該噴風口９ｃの右隣の噴風口９ｄに対応した電磁バルブ１２ｄも選択する。
【００３１】
上記の例では、前記選択手段１４が、一組からなる各受光素子について、一側受光素子、中央受光素子及び他側受光素子の３つに分けて認識するようにしたが、受光素子を分けて認識する形態はこれに限ることなく、前記受光素子１３ｅ，１３ｆを一側受光素子とし、前記受光素子１３ｇ，１３ｈを他側受光素子として認識するようにしてもよい。
【００３２】
以上のように第１の実施の形態によれば、端部に不良部分ａを有する不良品Ａについて、前記不良部分aの検出光が、該不良品Aの重心部に対応した一組の受光素子（１３ａ〜１３ｄ）で受光されるのではなく、これに隣り合った一組の受光素子（１３ｅ〜１３ｇ）における端部の受光素子（一側受光素子１３ｅ）によって受光された場合には、前記不良部分Ａを検出した一組の受光素子（１３ｅ〜１３ｇ）に対応した電磁バルブ１２ｃの駆動に加えて、該電磁バルブ１２ｃに隣接した一組の受光素子（１３ａ〜１３ｄ）に対応した電磁バルブ１２ｂも選択・駆動するので、噴風は不良品Ａの重心部を含んだ範囲に当たる。このため、不良品Ａは落下軌跡から十分変更されて確実に選別される。
【００３３】
なお、一組とする受光素子の割り当て数は適宜設定可能であり、また、前記選択手段１４が認識する前記一側受光素子、中央受光素子及び他側受光素子の各割り当て数についても適宜設定可能である。
【００３４】
第２の実施の形態：
第２の実施の形態について説明する（図５〜図１０参照）。
図５は、第２の実施の形態における粒状物色彩選別機１の全体的な構成を示したものであり、第１の実施の形態と同じ構成部分については、同じ符号を用いてある。
【００３５】
第２の実施の形態においては、光学検出手段３としてＣＣＤカメラ（撮像手段）１８を用いる。該ＣＣＤカメラ１８は制御手段２８に接続させてある。該制御手段２８は、ＣＣＤカメラ１８で撮像された撮像データを基にして電磁バルブを駆動させるまでの制御を行う。前記ＣＣＤカメラ１８には、撮像データである各画素データが不良であるか否かを判定する不良判定手段１９を接続し、該不良判定手段１９は、該不良判定手段１９の判定結果に基づいて粒の存在領域を判定する粒判定手段２０に接続する。該粒判定手段２０は、後述する第１処理手段３２、第２処理手段３３及び第３処理手段３４のいずれかを作業者が適宜選択する切替手段３５に接続してあり、該切替手段３５は、前記第１処理手段３２、第２処理手段３３及び第３処理手段３４に接続してある。さらに、前記第１処理手段３２、第２処理手段３３及び第３処理手段３４のそれぞれは、複数の電磁バルブ１２…に対し、該各電磁バルブ１２…に対応して設けられた遅延回路２３…及びドライブ回路２４…を介して接続してある。
【００３６】
前記第１処理手段３２には、前記粒判定手段２０によって判定された粒のうち不良粒の存在領域を示す画素集合を基に該各画素を２値化する2値化処理手段２１と、該2値化処理手段２１によって２値化された画素集合に対応した電磁バルブを選択する第１選択手段２２とを有する。
【００３７】
前記第２処理手段３３には、前記2値化処理手段２１を設けるとともに、該2値化処理手段２１によって２値化された画素集合を基にして不良粒Ａの中心位置の画素を判定する中心位置判定手段２５が設けてある。さらに、該中心位置判定手段２５が判定した中心位置の画素に対応した電磁バルブを選択する第２選択手段２６も設けてある。
【００３８】
前記第３処理手段３４には、前記2値化処理手段２１及び中心位置判定手段２５を設けるとともに、該中心位置判定手段２５が判定した中心位置の画素に対応した電磁バルブと該電磁バルブの両隣りの電磁バルブとを選択する第３選択手段２７が設けてある。
【００３９】
以上のように前記制御手段２８を構成する。
【００４０】
図６は、前記ＣＣＤカメラ１８に内蔵したＣＣＤセンサー２９、光学検出位置Ｆ、電磁バルブ１２ａ，１２ｂ，１２ｃ…、噴風ノズル３０の噴風口３０ａ，３０ｂ，３０ｃ…及び制御手段２８の関係を示したものである。
【００４１】
前記ＣＣＤセンサー２９は複数の受光素子３１を連設してなり、複数の受光素子３１を一組（本実施例では１０個の受光素子とした）として一つの電磁バルブに対応させてある。各電磁バルブ１２ａ，１２ｂ，１２ｃ…は、それぞれ、一つの噴風口３０ａ，３０ｂ，３０ｃ…に対応して接続し、該各噴風口３０ａ，３０ｂ，３０ｃ…は、図６で示したように、光学検出位置Ｆに対し、所定の噴風幅（作用幅）Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３…で構成してある。
【００４２】
第２の実施の形態の作用：
次に、前記第２の実施の形態の作用について説明する（図５、図７〜図１０参照）。
【００４３】
不良判定手段１９：
前記ＣＣＤカメラ１８は、各受光素子３１が順番に前記光学検出位置Ｆを横方向に繰り返して走査し、画素データを取得する。この取得した各画素データは、前記不良判定手段１９に送られ、各画素データが「良」であるか「不良」であるか、又は「無」、つまり、粒状物の画素データではない、を判定する。この判定は、あらかじめ設置しておいた「良」、「不良」及び「無」を区分するしきい値と各画素データにおける検出光量とを比較することによって行われる。この不良判定結果の例を図７に示す。
【００４４】
粒判定手段２０：
図７において、符号Ｐは前記各受光素子３１が撮像した画素Pであり、各画素Ｐに示した「０」、「１」及び「−」は、前記不良判定手段１９が判定した結果であり、「良」、「不良」及び「無」に対応している。すなわち、「０」は「良」に、「１」は「不良」に、そして、「−」は「無」に対応していることを意味する。前記粒判定手段２０は、前記「０」及び「１」と判定された一固まりになっている画素Ｐの集合を判定し、この画素集合を一粒の存在領域（粒のイメージ）として捕らえる。図７に符号Ｂで示した楕円で囲まれた画素の集合が、一粒の存在領域を示している。
【００４５】
切替手段３５：
次に、作業者が切替手段３５から選択した前記第１処理手段３３、第２処理手段３３及び第３処理手段３４のうちのいずれかの実行が行われる。
【００４６】
第１処理手段３２：
第１処理手段３２では、前記２値化処理手段２１が、前記画素集合に、「１」（不良）が含まれていれば、その画素集合を不良品として判定し、画素集合全体を不良品として認識するために区別信号（例えば、「１」）を各画素に与えて２値化処理が行われる。
【００４７】
次いで、２値化処理された画素集合を基にして前記第１選択手段２２は、各画素Ｐがどの受光素子に対応しているのかを判定し、判定された受光素子に対応した電磁バルブ１２の選択を行う。
【００４８】
そして、前記第１選択手段２２は選択した電磁バルブに対応する遅延回路２３に対して信号を送り、この後、遅延時間をおいて、該遅延回路２３から対応したドライブ回路２４に信号が送られる。これにより、該当電磁バルブは、所定の遅延時間及び作動時間で駆動する。この具体例を次に説明する。
【００４９】
第１選択手段２２の作用の具体例：
図８の（Ａ）は、受光素子３１と、該受光素子３１が検出した画素データに基づいてイメージされた不良部分Ｃ−１を有する不良品イメージＣとの関係が示してある。一方、図８の（Ｂ）は、不良品イメージＣを２値化処理後の不良品イメージＤと、該不良品イメージＤを判定する基となった受光素子に対応した電磁バルブ１２ｃ，１２ｄと、該電磁バルブ１２ｃ，１２ｄに対応した噴風口３０ｃ，３０ｄとの関係が示してある。前記電磁バルブ１２ｃ，１２ｄが駆動（ＯＮ）されると、噴風口３０ｃ，３０ｄから高圧空気が同図に示した２点鎖線の幅で噴風されて不良品イメージＤの全体に当たり、実際の不良品に対しても同様に噴風が全体的に当たるので確実な選別が行える。
【００５０】
この第１処理手段３２によれば、不良品の存在領域に対応した噴風手段を作動させるため、粒子の端部に不良部分を有する不良品であっても確実に選別することができ、また、粒状物を粒子の大きさが異なるものが混じったものに変更したとしても不良品を確実に選別することができる。また、粒状物の粒子の大きさが一つの噴風口の幅よりも大きい場合であっても、不良品を確実に選別することができる。
【００５１】
【００５２】
第２処理手段３３：
第２処理手段３３は、前述のように、切替手段３５の中から作業者が選択することにより実行される。第２処理手段３３は、まず、前記第１処理手段３２の作用で説明した前記２値化処理手段２１を実行し、前記画素集合中に「１」（不良）が含まれていれば、その画素集合を不良品として判定し、画素集合全体を不良品として認識するために区別信号（例えば、「１」）を各画素に与え、２値化処理を行う。
【００５３】
次に、前記中心位置判定手段２５において、前記２値化処理手段２１で得られる２値化処理された画素集合を基に、不良品の中心位置を判定する。以下に、この中心位置の判定方法の一例を示す。まず、前記画素集合を構成した画素Ｐを、外周位置の画素Ｐから時計回りに一つずつ順に取り除き、最後に残った画素Ｐを前記画素集合における中心画素、つまり、不良品の中心位置として判定する。
【００５４】
次いで、前記第２選択手段２６は前記中心画素に対応する電磁バルブを判定して該電磁バルブに対応した遅延回路２３に信号を出し、該遅延回路２３は、該回路２３に対応したドライブ回路２４に信号を出す。該ドライブ回路２４は対応した電磁バルブに信号を送り、これにより該電磁バルブは、所定の遅延時間の経過後に所定の作動時間で駆動する。この具体例を次に説明する。
【００５５】
第２選択手段２６の作用の具体例：
図９の（Ａ）は、受光素子３１と、該受光素子３１が検出した画素データに基づいてイメージされた不良部分Ｃ−１を有する不良品イメージＣとの関係が示してある。一方、図９の（Ｂ）は、不良品イメージＣを２値化処理後の不良品イメージＤを示す。さらに、図９の（Ｃ）は、前記中心位置判定手段２５が判定した中心位置Ｎが前記不良品イメージＤ上に示した不良品イメージＥである。また、同図９の（Ｃ）は、前記第２選択手段２６が選択した、前記中心位置（中心画素）Ｎに対応した電磁バルブ１２ｃを駆動（ＯＮ）した様子が示してある。前記電磁バルブ１２ｃが駆動（ＯＮ）すると、対応した噴風口３０ｃからは、高圧空気が同図に示した２点鎖線の幅で噴風されて不良品イメージＥの全体に当たり、実際の不良品に対しても同様に噴風が全体的に当たるので確実な選別が行える。
【００５６】
【００５７】
この第２処理手段３３によれば、不良品は、不良品の中心位置Ｎを的にして噴風されるため的確に選別されるほか、不良品の周囲の良品を巻き添えにして噴風することがない。
【００５８】
第３処理手段３４：
第３処理手段３４は、前述のように、切替手段３５の中から作業者が選択することにより実行される。第３処理手段３４においても、前述の第３処理手段３４と同様の前記２値化処理手段２１と中心位置判定手段２５を実行する（これらの説明は省略）。
【００５９】
【００６０】
特徴点として、前記第３選択手段２７は、前記中心位置判定手段２５において判定した中心画素を基にして該中心画素に対応した電磁バルブを判定するとともに、該電磁バルブの両隣りの電磁バルブを判定し、両者を駆動する点にある。該駆動に際しては、第３選択手段２７が、判定した前記両電磁バルブに対応した各遅延回路２３に信号を送り、該遅延回路２３は、該回路２３に対応したドライブ回路２４に信号を送る。該ドライブ回路２４からは対応した各電磁バルブに信号が送られ、これにより前記各電磁バルブは、所定の遅延時間を経過した後に所定時間作動する。この具体例を次に説明する。
【００６１】
【００６２】
第３選択手段２７の作用の具体例：
図１０の（Ａ）は、受光素子３１と、該受光素子３１が検出した画素データに基づいてイメージされた不良部分Ｃ−１を有する不良品イメージＣとの関係が示してある。一方、図１０の（Ｂ）は、不良品イメージＣを２値化処理後の不良品イメージＤを示す。さらに、図１０の（Ｃ）は、前記中心位置判定手段２５が判定した中心位置Ｎが前記不良品イメージＤ上に示した不良品イメージＥである。また、同図１０の（Ｃ）は、前記第３選択手段２７が選択した、前記中心位置（中心画素）Ｎに対応した電磁バルブ１２ｃと、該電磁バルブ１２ｃの両隣りの電磁バルブ１２ｂ，１２ｄとを駆動（ＯＮ）した様子が示してある。前記電磁バルブ１２ｂ，１２ｃ，１２ｄが駆動（ＯＮ）すると、対応した噴風口３０ｂ，３０ｃ，３０ｄからは、高圧空気が同図に示した２点鎖線の幅で噴風されて不良品イメージＥの中心位置Ｎを含んだ広い範囲（前記作用２よりも）に当たり、実際の不良品に対しても同様に噴風が全体的に当たるので確実な選別が行える。
【００６３】
【００６４】
この第３処理手段３４によれば、粒子の端部に不良部分を有する不良品であっても、不良品には、中心位置Ｎを含んだ広い範囲に高圧空気が当たるため、確実に選別できるほか、粒状物の粒子の大きさが一つの噴風口の幅よりも比較的大きい場合であっても、不良品を選別することができる。
【００６５】
【００６６】
上記該第２の実施の形態の粒状物色彩選別機１においては、第１処理手段３２、第２処理手段３３及び第３処理手段３４の３つの手段を組み合わせたが、３つの手段の組み合わせに限らず、これらのうち一つ又は二つの手段であってもよい。
【００６７】
【００６８】
本発明における選別手段は、上記実施の形態では噴風手段としたが、これ以外に出没作用を行う作用部を有する選別手段等であってもよい。
【００６９】
【００７０】
【００７１】
【発明の効果】
請求項１によれば、不良品の中心位置を検出して該中心位置に対応した選別部を作動させるため、該選別部による選別作用は、不良部分が粒子の端部に有した不良品であっても当該不良品の中心部に当たり、確実な選別が行える。また、選別作用が当該不良品の中心部に当たるので、該不良品の周囲の良品を巻き添いにする量が少なくなり、的確な選別が行える。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明における第１の実施の形態の粒状物色彩選別機の要部を示したブロック図である。
【図２】 本発明における噴風手段を示し、一部を断面にした側面図である。
【図３】 本発明におけるマニーホールドの各孔と噴風ノズル部の各噴風口の関係を示した図である。
【図４】 本発明における可視光センサー、噴風口、電磁バルブ及び不良品の各作用の関係を示した図である。
【図５】 本発明における第２の実施の形態の粒状物色彩選別機の要部を示したブロック図である。
【図６】 本発明におけるＣＣＤセンサー、光学検出位置、噴風ノズル、電磁バルブ及び制御手段の関係を示した図である。
【図７】 本発明において、不良品を画素集合により像として捕らえた様子を示した図である。
【図８】 本発明において、不良品を画素集合により像として捕らえ、該画素集合を基にして不良品を選別する様子を示した図である。
【図９】 本発明において、不良品を画素集合により像として捕らえ、判定された中心画素を基にして不良品を選別する様子を示した図である。
【図１０】 本発明において、不良品を画素集合により像として捕らえ、該画素集合を基にして不良品を選別する様子の別の例を示した図である。
【図１１】 従来における可視光センサー、噴風口、電磁バルブ及び不良品の各作用の関係を示した図である。
【符号の説明】
１ 粒状物色彩選別機
２ 流下樋（移送手段）
３ 光学検出手段
４ 噴風手段
５ 良品収容筒
６ 可視光センサー部
７ バックグランド
８ 照明部
９ 噴風ノズル部（選別手段）
１０ 高圧空気管
１１ マニーホールド
１１ａ 空洞部
１１ｂ 面
１１ｃ 孔
１１ｄ 面
１１ｅ 面
１１ｆ 面
１１ｇ 連絡路
１３ 可視光センサー
１４ 選択手段
１５ 不良判定手段
１６ 遅延回路
１７ ドライブ回路
１８ ＣＣＤカメラ（撮像手段）
１９ 不良判定手段
２０ 粒判定手段
２１ ２値化処理手段
２２ 第１選択手段
２３ 遅延回路
２４ ドライブ回路
２５ 中心位置判定手段
２６ 第２選択手段
２７ 第３選択手段
２８ 制御手段
２９ ＣＣＤセンサー
３０ 噴風ノズル
３１ 受光素子
３２ 第１処理手段
３３ 第２処理手段
３４ 第３処理手段
３５ 切替手段
１００ 受光センサー
１１０ 噴風ノズル
Ａ 不良品
ａ 不良部分
Ｂ 画素集合（存在領域）
Ｃ 不良品イメージ
Ｃ−１ 不良部分
Ｄ ２値化後の不良品イメージ
Ｅ 中心位置Ｎを示した不良品イメージ
Ｆ 光学検出位置
Ｎ 中心位置
Ｐ 画素
Claims (1)
- 被選別物である粒状物を移送させる移送手段と、
該移送手段から放出された粒状物を落下軌跡の光学検出位置において撮像する撮像手段と、
該撮像手段での撮像データを基に不良品の存在領域を判定する不良品判定手段と、
不良品よりも小さい噴風口を前記光学検出位置の下流側における落下軌跡に対向して多数並設するとともに、前記各噴風口に高圧空気を供給する電磁バルブを各々備えた選別手段と、
前記不良品判定手段で判定される不良品の存在領域を基にして該不良品の中心位置を判定する中心判定手段と、
該中心判定手段で判定された中心位置に対応した電磁バルブのみを選択する選択手段と、を有することを特徴とする粒状物色彩選別機。
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| JP36340198A JP4235776B2 (ja) | 1998-12-21 | 1998-12-21 | 粒状物色彩選別機 |
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-
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