JP5511710B2 - 選別装置 - Google Patents

Description

この発明は、選別装置に関するものである。

粒状物の選別装置は、粒状物を連続的に落下させ、その中に含まれる異常粒を光学的に検出している。検出された異常粒はエアガンによって吹飛ばされる。この技術は、米やお菓子などの食品の選別やプラスチックの選別などに用いられている。

特公昭６２−１５５５号公報

このような粒状物の選別装置は、粒状物に光線を照射し、粒状物からの反射光が粒状物の表面の色調によって異なることを利用して、選別対象粒状物を検出する。検出器は粒状物からの反射光量の強度を検出し、判定部に検出した光量の強度信号値を送る。判定部は検出器から送られた強度信号値と予め設定した判定閾値とを比較し、判定閾値に満たない粒状物を除去対象と判定する。判定結果を表す信号は、除去対象と判定される毎に、除去駆動回路に出力される。除去部駆動回路は、判定部からの出力信号を受けて、除去部に駆動信号を出力する。

除去対象の粒状物の検出間隔が非常に短い場合、除去部の動作が間に合わなくなることが生じる。除去対象粒状物を除去することができないと、非除去対象粒状物に除去対象粒状物が混在することになる。特許文献１が開示する装置では、除去部を２段階設けて、除去部の動作頻度負荷に応じて使用する流路を切替えている。流路は第１の除去部の動作頻度が一定以上になると、切り替わる。この結果、第１の除去部と第２の除去部が併用されて、除去対象粒状物が除去される。しかし、第１の除去部の動作頻度は高いままであり、除去部または除去部駆動回路にかかる負荷は非常に大きい。

除去部または除去部駆動回路にかかる負荷が高負荷の状態のまま一定時間以上継続すると、除去部または除去部駆動回路が故障する。除去部または除去部駆動回路が故障した場合、除去対象粒状物を検出しても除去部または除去部駆動回路は動作しない。除去対象粒状物を除去できない結果、非除去対象粒状物に除去対象粒状物が混在することになる。

光源の表面や検出器の検出面にゴミが付着すると、検出される光量の強度信号値が低下する。また検出した強度信号値が周期的に判定閾値を上下する場合、判定部での除去対象判定回数頻度が増加する。その結果、非除去対象の粒状物が除去されるため、回収量が減少する。

検出した強度信号値が判定閾値を常時下回る場合、判定部は常時除去対象が存在すると判定するため、除去部駆動回路に駆動信号を出力し続ける。このときの除去部の動作は除去部駆動回路の構成によって以下の三通りの場合が考えられる。

一番目は除去部駆動回路が判定部からの出力信号の立ち上がりを検知して除去部に信号を出力し、立下りを検知して信号を停止する場合である。除去部は最初に伝達された信号で、一度だけ駆動し、その後通過する除去対象の粒状物は検知されない。除去対象の粒状物は除去されずに、回収側を通過する結果、除去対象粒状物と非除去対象粒状物が混在することになる。

二番目は除去部駆動回路が判定部からの出力信号のＨｉレベルを検知して除去部に任意の設定出力幅と任意の設定休止幅のパルスを出力する場合である。除去部駆動回路は駆動信号を一定周期で連続して出力するため、除去部は一定周期で連続して動作する。その結果、除去部の動作周期で除去部を通過した粒状物を除去対象含有の有無に関係なく除去するため、回収量が減少する。

三番目は除去部駆動回路が判定部の出力信号をそのまま除去部に出力する場合である。除去部は動作し続けるため、除去部を通過した粒状物を除去対象含有の有無に関係なく除去する。この場合も、回収量が減少する。

この発明は、上記のような問題点を解決するためになされたものであり、選別装置において、安定した回収量の保持と回収物の品質維持を達成することを目的としている。

この発明に係る選別装置は、選別対象物を搬送する搬送装置と、選別対象物に光線を照射する光源と、選別対象物からの反射光を検出する検出器と、検出した光線の強度信号値と判定基準値とを比較し、強度信号値が判定基準値を下回れば、選別対象物を除去対象物と判定する判別部と、判別部の判定結果に基づいて除去対象物を除去する除去部とを備えた選別装置において、判別部は、検出器が検出した光線の強度信号値を信号処理するデータ処理部と、データ処理部で信号処理された強度信号値を、判定基準値と比較して選別対象物を除去対象物であるかどうかを判定し、除去部駆動回路に信号を送る判定部と、除去部駆動回路から出力される除去信号の回数頻度を監視する機能と除去信号の継続時間を監視
する機能とを有する除去部駆動回路監視部と、で構成され、単位時間当りの回数頻度が設定値を超えるとともに、設定値を超える時間が設定時間以上継続すると、警告信号および停止信号のいずれか一方または両方を発する機能を有していることを特徴とするものである。

この発明によれば、回収量の減少および選別対象物の混在を防止できる。さらに除去部を保護することができる。

本発明の実施の形態１による選別装置の構成図である。 本発明の実施の形態１による光源と検出器の配置図である。 除去対象物質の有無による検出信号の違いを示した図である。 本発明の実施の形態１による判別部の基本構成を示す図である。 除去部駆動回路監視部に関する第１の動作説明図である。 除去部駆動回路監視部に関する第２の動作説明図である。 本発明の実施の形態２による選別装置の構成図である。 本発明の実施の形態２による判別部の基本構成を示す図である。

実施の形態１．
図１は本発明の実施の形態１による選別装置を示す図である。選別装置１００はホッパ２、ベルトコンベア３、光源４、検出器５、判別部６、除去部７、非除去対象物格納容器８ａ、除去対象物格納容器８ｂから構成されている。ホッパ２は、粒状物１を堆積し、ベルトコンベア３に供給する。ベルトコンベア３はホッパ２から降りてきた粒状物１を所定の場所まで搬送する。光源４は、搬送されてきた粒状物１に光線２１を照射する。検出器５は、粒状物１で反射された光線を検出する。実施の形態１では、光源４と検出器５は、ベルトコンベア３の進行方向先端部付近に設置されている。

判別部６は検出器５で検出した光線の強度信号値に基づいて粒状物１を判別する。除去部７は、例えばエアガンを用いて粒状物１を分別する。粒状物１が判別部６で除去対象粒状物９ｂであると判別されると、除去部７は粒状物１に圧縮空気を吹き付ける。非除去対象物９ａは非除去対象物格納容器８ａに格納される。除去対象物９ｂは除去対象物格納容器８ｂに格納される。

図２は、粒状物が分別される状況を表現している。選別装置１００では粒状物１からの反射光が粒状物１の表面の色調によって異なることを利用して、選別対象粒状物を検出している。光源４から照射された光線２１は検出器５に入射する。検出器５には検出素子２５が線状に配置されている。検出器５は粒状物１からの反射光量の強度を検出する。非除去対象物９ａと除去対象物９ｂはベルトコンベア３から放出されたあと軌道２３を描いて検出器５を通過する。

図３は検出器で観察された光量を表している。検出器５としては、ライン内や面内の光線強度分布の測定が可能な、例えばラインセンサカメラ、イメージングインテンシファイア、ＣＣＤカメラなどを用いる。検出信号３１は検出器５の検出領域に何も存在しない場合一定値を示すが、検出領域に粒状物１が存在すると、強度が低下する。検出信号３３は閾値３２よりも強度が強いため、判別部６は非除去対象物９ａと判断する。検出信号３４は閾値３２よりも強度が弱いため、判別部６は除去対象物９ｂと判断する。

図４は判別部６の構成を表している。判別部６はデータ処理部１１、判定部１２、除去部駆動回路１３、除去部駆動回路監視部１４から構成されている。データ処理部１１は検出器５が検出した光線の強度信号を信号処理する。判定部１２は予め決めた判定基準値と比較して基準値を下回る信号は除去対象と判定する。除去部駆動回路１３は判定部１２で除去対象と判定された粒状物１を除去するよう除去部７に信号を送る。除去部駆動回路監視部１４は除去部駆動回路１３と除去部７の間に設けられていて、除去部駆動回路１３の動作を監視している。

除去部駆動回路監視部１４は除去部駆動回路１３から除去部７に出力される駆動信号の出力回数頻度を監視する機能と除去部駆動回路１３から除去部７に出力される駆動信号継続時間を監視する機能と、異常時に警告を発し、場合によっては除去部駆動回路１３から除去部７に出力される駆動信号を遮断し、装置を停止させる機能を持っている。除去部駆動回路監視部１４から選別装置１００に停止信号が送られると、ホッパ２、ベルトコンベア３、光源４、除去部７が全て停止する。

除去部駆動回路１３から除去部７に出力される駆動信号の出力回数頻度が除去部駆動回路監視部１４で設定する回数頻度を超えるとともに、設定頻度を超える時間が設定時間以上継続する場合、除去部駆動回路監視部１４は警告を発し、除去部駆動回路１３から除去部７に出力される駆動信号を遮断し、装置の稼働を停止させる（図５参照）。

除去部駆動回路１３から除去部７に出力される駆動信号の継続時間が除去部駆動回路監視部１４で設定する継続時間を超えた場合、除去部駆動回路監視部１４は警告を発する（図６参照）。

実施の形態２．
図７は本発明の実施の形態２による選別装置を示す図である。実施の形態２では、検出器５はベルトコンベア３のベルト面上に設置されていて、粒状物１がベルトコンベア３の上を通過する時に検出する。図８は、実施の形態２による判別部の構成を示している。除去部駆動回路監視部１４は判定部１２と除去部駆動回路１３との間に設けている。

検光源４には、放射線発生器を用いても良く、その検出器５としては例えば放射線ラインセンサカメラ、放射線イメージングインテンシファイア、放射線ＣＣＤカメラ、放射線シンチレータ、位置感度型比例計数管などを用いる。この構成によれば、回収量減少および回収物の混在を防止できる。

１ 粒状物、２ ホッパ、３ ベルトコンベア、４ 光源、５ 検出器、６ 判別部、７ 除去部、８ａ 非除去対象物格納容器、８ｂ 除去対象物格納容器、９ａ 非除去対象物、９ｂ 除去対象物、１２ 判定部、１３ 除去部駆動回路、１４ 除去部駆動回路監視部、２１ 光線、２３ 軌道、２５ 検出素子、３１ 検出信号

Claims (1)

1. 選別対象物を搬送する搬送装置と、前記選別対象物に光線を照射する光源と、前記選別対象物からの反射光を検出する検出器と、検出した光線の強度信号値と判定基準値とを比較し、前記強度信号値が前記判定基準値を下回れば、前記選別対象物を除去対象物と判定する判別部と、前記判別部の判定結果に基づいて前記除去対象物を除去する除去部とを備えた選別装置において、
   前記判別部は、
   前記検出器が検出した光線の強度信号値を信号処理するデータ処理部と、
   前記データ処理部で信号処理された前記強度信号値を、前記判定基準値と比較して前記選別対象物を除去対象物であるかどうかを判定し、除去部駆動回路に信号を送る判定部と、
   前記除去部駆動回路から出力される除去信号の回数頻度を監視する機能と除去信号の継続時間を監視する機能とを有する除去部駆動回路監視部と、で構成され、
   単位時間当りの前記回数頻度が設定値を超えるとともに、前記設定値を超える時間が設定時間以上継続すると、警告信号および停止信号のいずれか一方または両方を発する機能を有していることを特徴とする選別装置。

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