JP5792519B2 - 粒状体選別装置 - Google Patents
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Description
前記粒状体群が幅広状態に広がる粒状体群広がり方向において、前記傾斜案内体の両横外側方に突出する状態で、かつ、前記計測対象箇所に対して、平面視において、前記粒状体群が流下する粒状体群流下方向における上手側箇所に位置する状態で設置されて、前記計測対象箇所に向けて光を投射する照明部と、
前記照明部よりも、平面視において、前記粒状体群流下方向における上手側箇所に設置されて、前記粒状体群広がり方向に広がる視野角を有し、かつ、前記粒状体群広がり方向において分解能を有する状態で、前記計測対象箇所からの光を受光する受光部と、
前記受光部の受光情報に基づいて、前記計測対象箇所を通過する粒状体群のうちの、分離対象とする粒状体を判別する判別処理部とが設けられたものであって、
その第1特徴構成は、前記粒状体群を揚送搬送する揚送搬送装置が、前記傾斜案内体における前記照明部よりも前記粒状体群流下方向において上手側となる部分の横脇に、前記粒状体群広がり方向において前記受光部と隣接して設置され、かつ、前記粒状体群広がり方向において、前記照明部の端部よりも前記傾斜案内体に近づくように位置された状態で装備されている点にある。
そして、照明部が、粒状体群広がり方向において、傾斜案内体の両横外側方に突出する状態で設置されるため、傾斜案内体における照明部よりも粒状体群の流下方向において上手側となる部分の横脇には、粒状体群広がり方向において、照明部の端部よりも傾斜案内体側に凹入する凹入空間が存在することになる。
それら一対の揚送搬送装置が、前記傾斜案内体における前記照明部よりも前記粒状体群流下方向において上手側となる部分の両横脇に、振り分け配置されている点にある。
前記一対の揚送搬送装置夫々の前記筒状枠体の下端部に、平面視にて前記流状体群流下方向における下手側に延びる基枠が接続され、かつ、左右一対の側板が、前記筒状枠体と前記基枠とに接続される状態で設けられて、前記一対の筒状枠体、前記基枠、及び、前記左右一対の側板から主枠部が構成され、
前記照明部、及び、前記傾斜案内体の上部に前記粒状体群を供給する粒状体群供給部が、前記主枠部に支持されている点にある。
また、受光用ケースが、照明部収納ケースに連結支持されるものであるから、受光部と照明部との相対関係を適正な関係に位置決めした状態で、それらを計測対象箇所に対して設置できるため、照明部にて計測対象箇所に対して光を投射しながら、計測対象箇所からの光を、受光部にて適正通り良好に受光することができるものとなる。
前記下手側照明部よりも、平面視において、前記粒状体群流下方向における下手側箇所に設置されて、前記粒状体群広がり方向に広がる視野角を有し、かつ、前記粒状体群広がり方向において分解能を有する状態で、前記計測対象箇所からの光を受光する下手側受光部が設けられ、
前記下手側照明部が、前記計測対象箇所を臨む光透過窓を備える状態でかつ前記粒状体群広がり方向に延びる状態に形成された下手側照明部収納ケース内に、前記粒状体群広がり方向に延びる長尺状の光投射体を収納する状態に構成され、
前記下手側受光部が、前記粒状体群広がり方向において前記下手側照明部よりも幅狭状に形成されて、前記下手側照明部収納ケースに連結支持された下手側受光用ケース内に収納されている点にある。
例えば、粒状体群からの反射光を計測するものでは、平面視において、計測対象箇所に位置する粒状体の粒状体群流下方向における下手側の側面及び上手側の側面の両方からの反射光を夫々計測することができる。
前記収納体の前記粒状体群広がり方向における両端部のうちの、少なくとも一端部に、前記計測対象箇所を監視する監視窓が形成され、
前記側板における前記監視窓に対応する部分に、監視窓露出用の開口が形成されている点にある。
前記一対の揚送搬送装置のうちの一方の揚送搬送装置が、投入ホッパーに投入された粒状体群を前記粒状体群供給部に向けて揚送搬送するように構成され、
前記一対の揚送搬送装置のうちの他方の揚送搬送装置が、前記分離手段にて分離対象となる粒状体が分離されたあとの粒状体群を排出部に向けて揚送搬送するように構成されている点にある。
前記複数の制御弁を前記非作用状態と前記作用状態とに切り換えるように駆動させる弁駆動部が備えられ、
前記判別処理部が、前記判別結果に基づいて、前記複数の制御弁のうちの、前記エアー噴出部のうちで前記作用状態に切換えるものに対応する制御弁を作動させるための指令情報を前記弁駆動部に指令するように構成され、
前記判別処理部と前記弁駆動部とが、前記一対の側板のうちの一方の側板の前記粒状体群広がり方向における外方側箇所、及び、他方の側板の前記粒状体群広がり方向における外方側箇所に振り分け配置する状態で備えられ、
前記一対の側板に亘って連結される状態で前記粒状体群供給部を支持する支持台が設けられ、この支持台に、前記判別処理部と前記弁駆動部との間の接続配線が挿通する筒状部が設けられている点にある。
前記粒状体群広がり方向において前記一対の揚送搬送装置の間に位置し、且つ、前記基枠に支持される状態で、電動モータが備えられ、
この電動モータの出力軸と前記各駆動軸とが連動連結されている点にある。
振動フィーダ3Bは、貯留ホッパー3Aの下部から排出される米粒群を受止める受止め載置部25と、受止め載置部25に振動を与える振動発生器26とを備えて、振動発生器26にて受止め載置部25に振動を与えてその一端部から米粒群kをシュータ3Cに繰出すように構成されている。そして、シュータ3Cは、図7に示すように、直線状の溝mを横幅方向に沿って複数列に並べる状態で形成した溝付き板にて構成され、振動フィーダ3Bによってシュータ3Cの横幅方向に沿って幅広状態に広がる状態で供給された米粒群kが複数列の溝m内を一列で流下案内されるように構成されている。
従って、貯留ホッパー3A、振動フィーダ3B、及び、シュータ3C等により、米粒群kを一層状態で且つ横幅方向に広がる状態で計測対象箇所Jを通過させるように移送する移送手段3が構成されている。
又、この実施形態では、貯留ホッパー3Aと振動フィーダ3Bとにより、シュータ3Cの上部に米粒群kを供給する粒状体群供給部が構成されている。
又、図示はしていないが、ライン状光源30Bの近傍には、光反射部材31Bに光を導き、且つ、反射光計測箇所J2に向かう光束を米粒の移送方向に沿う幅を狭くする状態で導く投射光調整機構が備えられている(図12参照)。
図12に示すように、前部側照明手段4Aは、ライン状光源30Aからの光が反射光計測箇所J2に向けて直接投射され、ライン状光源30Aからの光が光反射部材31Aに導かれて、その光反射部材31Aにて反射した光が反射光計測箇所J2に向けて投射されることになる。
そして、ライン状光源30Aから反射光計測箇所J2に向けて直接投射される照明光は、米粒の移送方向に沿う幅を反射光計測箇所J2に近づくほど狭くするように光束状に投射され、反射光計測箇所J1だけを照明するように構成されている。一方、光反射部材31Aにて反射した照明光は、米粒の移送方向に沿う幅を反射光計測箇所J2に近づくほど狭くするように光束状に投射されるが、絞り具合はライン状光源30Aに比べて緩く反射光計測箇所J1だけでなく透過光計測箇所J2も照明するように構成されている。
上述したように、前部側照明手段4Aは、装置前部側から透過光計測箇所J2に位置する粒状体を照明する構成であるから、透過光照明手段を兼用する構成となっている。
そして、図14に示すように、複数のLED発光素子33の発光出力を変更調整自在な調光装置35が備えられ、透過光受光装置5Cにて受光される背景の光量が後述する適正光量範囲内の光量値になるように調整されるように構成されている。
図6に示すように、受光手段5は、米粒群の移送方向視において計測対象箇所Jに対して一方側としての装置前部側に位置して、反射光を受光する前部側反射光受光装置5Aと、米粒群の移送方向視において計測対象箇所Jに対して一方側の箇所とは180度異なる他方側としての装置後部側に位置して、反射光を受光する他方側の反射光受光手段としての後部側反射光受光装置5Bと、米粒群の移送方向視において計測対象箇所Jに対して装置後部側に位置して、透過光を受光する透過光受光手段としての透過光受光装置5Cとを備えて構成されている。
この折り曲げ光路形成手段39Aは、図6に示すように、反射光計測箇所J1から米粒群の移送方向に対して略直交する方向に沿って装置前部側に向かう光を斜め下方前方に反射する第1の反射体40Aと、その第1の反射体40Aにて反射した光を米粒群の移送方向と略平行に上方に反射して前部側反射光受光装置5Aに導く第2の反射体41Aとを備えて構成されている。第1の反射体40A及び第2の反射体41Aの夫々がその反射面が鏡面にて構成されて略長方形の板状に形成されている。
このエアー吹き付け装置6は、エアー噴出部としての噴出ノズル6aの複数個を、計測対象箇所Jの装置横幅方向の全幅を複数個の区画に分割形成した各区画に対応する状態で並置させ、分離対象物が存在する区画の噴出ノズル6aが作動されるように構成されている。
又、正常粒回収用の受口部49にて回収された米粒kは正常粒案内体53により排出用揚送搬送装置8の下部の搬送始端部に供給され、排出用揚送搬送装置8により揚送搬送され、排出口7より装置外部に排出される。
上述したように後部側照明部収納ケース54Bと前部側照明部収納ケース54Aとは、夫々、装置横幅方向に延びる状態に形成されており、後部側照明手段4B及び背景光形成用の後部側反射板4Eは、照明部収納ケース54Bにおける両側の側面部54cに図示しないブラケットにて位置固定状態で取り付けられる状態で収納されている。又、前部側照明手段4A、背景光量調整器4C、背景光形成用の前部側反射板4Dの夫々は、前部側照明部収納ケース54Aの両側の側面部54cに図示しないブラケットにて位置固定状態で取り付けられる状態で収納されている。
又、図6に示すように、前部側照明部収納ケース54Aの前側面には、反射光計測箇所J1からの光が通過するための装置横幅方向に沿って細長く延びるスリット孔73が形成されている。
又、図6に示すように、後部側照明部収納ケース54Bの後側面には、反射光計測箇所J1からの光が通過するための装置横幅方向に沿って細長く延びるスリット孔74、及び、透過光計測箇所J2からの光が通過するための装置横幅方向に沿って細長く延びるスリット孔75が夫々形成されている。
図2に示すように、この電動モータ15は出力軸15aが両側外方に向けて突出する状態で設けられ、その出力軸15aと各駆動軸2e,8eの夫々とにわたってチェーンや伝動ベルト等の無端回動体16が巻回されて、電動モータ15により各駆動軸2e,8eが同一方向に一体的に回転駆動される状態で連動連結されている。
図14に示すように、マイクロコンピュータ利用の制御装置9が設けられ、この制御装置9に、各受光装置5A,5B,5Cからの各画像信号と、操作パネル11からの操作情報とが入力されている。図2に示すように、操作パネル11は、前カバー10に外方に臨む状態で備えられ、各種の設定を行うことができるようになっている。一方、制御装置9からは、ライン状光源30A,30Bを点灯させる駆動信号と、エアーマニホールド42から各噴出ノズル6aへの各エアの供給を断続する各電磁弁45を駆動する電磁弁駆動回路29に対する駆動信号と、振動フィーダ3B用の振動発生器26に対する駆動信号と、調光装置35への制御指令用の信号とが出力されている。
制御装置9は、前記判別結果に基づいて、複数の制御弁45のうちの、エアー噴出部6aのうちで作用状態に切換えるものに対応する制御弁45を作動させるための指令情報を電磁弁駆動回路29に指令するように構成されている。
評価処理手段100は、前部側反射光受光装置5A及び後部側反射光受光装置5B夫々について、各単位受光部5aにて受光して得られた光量値が各単位受光部5a毎に予め設定されている適正光量範囲ΔEhを外れているか否かの判別を各単位受光部5a毎に行うとともに、透過光受光装置5Cの各単位受光部5aにて受光して得られた光量値が各単位受光部5a毎に設定された適正光量範囲ΔEtを外れているか否かの判別を各単位受光部5a毎に行い、これらの判別においていずれかの単位受光部5aの受光量が適正光量範囲ΔEh,ΔEtを外れている場合に分離対象物であると判別する。
尚、詳述はしないが、選別作業に伴って設定時間ごとに得られる設定個数の受光量データに基づいて上側光量値TH1や下側光量値TH2を補正するようにしている。
透過光の場合は、図16の透過光受光装置5Cの出力波形に示すように、各単位受光部5aの受光量に対応する出力電圧が米粒群kに対する適正光量範囲ΔEt内にある場合に正常な米粒(分離対象ではない粒状体)の存在を判別し、設定適正範囲ΔEtを外れた場合に不良米粒又は異物(分離対象物)の存在を判別する。ここで、透過光用の適正光量範囲ΔEtは、正常米粒からの標準的な透過光に対する出力電圧レベルe0を挟んで上下所定幅の範囲に設定される。
反射光の場合には、図17の前部側反射光受光装置5A(又は、後部側反射光受光装置5B)の出力波形に示すように、各単位受光部5aの受光量に対応する出力電圧が適正光量範囲ΔEh内にある場合に正常な米粒の存在を判別し、適正光量範囲ΔEhを外れた場合に米粒の不良又は異物の存在を判別する。ここで、反射光用の適正光量範囲ΔEhは、正常米粒からの標準的な反射光に対する出力電圧レベルe0’を挟んで上下所定幅の範囲に設定される。
すなわち、図19に示すように、米粒群kを移送させながら各受光装置5A,5B,5Cの単位受光部5aの光量値jが位置データi(i=0〜〔単位受光部の数−1〕)に対応付けて入力される(ステップ1)。次に、各受光装置5A,5B,5Cの単位受光部5aの光量値jの判定処理を実行する(ステップ2)。具体的には、前部側反射光受光装置5A及び後部側反射光受光装置5B夫々の光量値jに基づいて、位置データi(i=0〜〔単位受光部の数−1〕)で表した各単位受光部5a毎に、光量値jが適正光量範囲ΔEh内にあれば正常な米粒であると判別し、光量値jが適正光量範囲ΔEhを外れていれば分離対象物であると判別する。又、透過光受光装置5Cについても同様に、位置データi(i=0〜〔単位受光部の数−1〕)で表した各単位受光部5a毎に、光量値jが適正光量範囲ΔEt内であるか否かが判別される。
前記供給量制御手段101は、圧力センサ48にて検出されるエアーの圧力が、予め設定されている下限値よりも高いときに、検出圧力が低いときは検出圧力が高いときよりも移送手段3による移送流量を少なくするように、検出圧力に基づいて移送流量を変更すべく移送手段3の作動を制御し、検出圧力が下限値よりも低いときには、移送手段3による米粒群kの移送を停止させるべく、移送手段3の作動を制御するように構成されている。
具体的には、試験的に米粒体群kを移送しながら運転するときに、振動フィーダ3Bの移送流量を操作パネル11を操作することにより手動で変化させて、分離処理を適正な状態で行うことが可能な移送流量値を求めることになる。
流量調節処理が開始されると、圧力センサ48にて検出される検出圧力Pxが入力され(ステップ10)、その検出圧力Pxが予め設定されている下限値Ps1以下であるか否かが判断される(ステップ11)。検出圧力Pxが予め設定されている下限値Ps1以下でなく下限値Ps1より高い場合には、次に、検出圧力Pxが予め前記下限値Ps1よりも高い圧力として設定された切換用判定値Ps2以下であるか否かが判断される(ステップ12)。そして、ステップ12において、検出圧力Pxが切換用判定値Ps2以下でなく切換用判定値Ps2よりも高いことが判別されると、移送流量としては、そのままの流量すなわち、初期設定されている第1設定値に維持され、検出圧力Pxが切換用判定値Ps2以下になった場合には、図示しない報知手段(例えば、音声式報知手段やメッセージ表示式の報知手段等)によりエアー圧力が不足していることを使用者に報知して、米粒群の移送流量を第1設定値よりも設定量だけ少ない第2設定値に調整すべく移送手段3の作動を制御する(ステップ13,14)。具体的には、振動フィーダ3Bの搬送速度を変化させることにより、米粒群の移送流量を第2設定値に調整する。そして、移送流量を第2設定値に調整した後は、移送流量はその第2設定値に維持される。
次に、粒状体選別装置の別実施形態について説明する。
又、上記実施形態では、収納ケース54が、照明部収納ケースと下手側照明部収納ケースとが一体状に形成された一つの収納体として機能するものを示したが、後部側照明手段4Aを収納する照明部収納ケースと、前部側照明手段4Bを収納する下手側照明部収納ケースとを夫々各別の独立した収納体にて構成するものでもよい。
2,8 揚送搬送装置
2A,8A 筒状枠体
2d,8d 搬送作用部
2e,8e 駆動軸
3B 粒状体群供給部
3C 傾斜案内体
5A 下手側受光部
5B,5C 受光部
6 分離手段(エアー噴出手段)
6a エアー噴出部
7 排出部
9 判別処理部
12 基枠
13,14 側板
15 電動モータ
15a 出力軸
27 支持台
28 筒状部
29 弁駆動部
30A,31A 光投射体
45 制御弁
54 収納体
54A 照明収納ケース(前部側照明部収納ケース)
54B 上手側照明部収納ケース(後部側照明部収納ケース)
55 下手側受光用ケース(前部側受光部ケース)
56 受光用ケース(後部側受光部ケース)
60 開口
67 監視窓
F 主枠部
J 計測対象箇所
M1 照明部(上手側照明部)
M2 下手側照明部
Claims (10)
- 粒状体群を一層で且つ幅広状態で流下する流動状態に載置して、計測対象箇所に向けて案内する傾斜姿勢の傾斜案内体と、
前記粒状体群が幅広状態に広がる粒状体群広がり方向において、前記傾斜案内体の両横外側方に突出する状態で、かつ、前記計測対象箇所に対して、平面視において、前記粒状体群が流下する粒状体群流下方向における上手側箇所に位置する状態で設置されて、前記計測対象箇所に向けて光を投射する照明部と、
前記照明部よりも、平面視において、前記粒状体群流下方向における上手側箇所に設置されて、前記粒状体群広がり方向に広がる視野角を有し、かつ、前記粒状体群広がり方向において分解能を有する状態で、前記計測対象箇所からの光を受光する受光部と、
前記受光部の受光情報に基づいて、前記計測対象箇所を通過する粒状体群のうちの、分離対象とする粒状体を判別する判別処理部とが設けられた粒状体選別装置であって、
前記粒状体群を揚送搬送する揚送搬送装置が、前記傾斜案内体における前記照明部よりも前記粒状体群流下方向において上手側となる部分の横脇に、前記粒状体群広がり方向において前記受光部と隣接して設置され、かつ、前記粒状体群広がり方向において前記照明部の端部よりも前記傾斜案内体に近づくように位置された状態で装備されている粒状体選別装置。 - 前記揚送搬送装置として、一対の揚送搬送装置が設けられ、
それら一対の揚送搬送装置が、前記傾斜案内体における前記照明部よりも前記粒状体群流下方向において上手側となる部分の両横脇に、振り分け配置されている請求項1記載の粒状体選別装置。 - 前記揚送搬送装置が、上下方向に延びる筒状枠体の内部に、搬送作用部を収納する状態に構成され、
前記一対の揚送搬送装置夫々の前記筒状枠体の下端部に、平面視にて前記粒状体群流下方向における下手側に延びる基枠が接続され、かつ、左右一対の側板が、前記筒状枠体と前記基枠とに接続される状態で設けられて、前記一対の筒状枠体、前記基枠、及び、前記左右一対の側板から主枠部が構成され、
前記照明部、及び、前記傾斜案内体の上部に前記粒状体群を供給する粒状体群供給部が、前記主枠部に支持されている請求項2記載の粒状体選別装置。 - 前記照明部が、前記計測対象箇所を臨む光透過窓を備える状態でかつ前記粒状体群広がり方向に延びる状態に形成された照明部収納ケース内に、前記粒状体群広がり方向に延びる長尺状の光投射体を収納する状態に構成されて、前記照明部収納ケースの前記粒状体群広がり方向における両端部が、前記左右一対の側板に連結支持されている請求項3記載の粒状体選別装置。
- 前記受光部が、前記粒状体群広がり方向において前記照明部よりも幅狭状に形成されて、前記照明部収納ケースに連結支持された受光用ケース内に収納されている請求項4記載の粒状体選別装置。
- 前記粒状体群が幅広状態に広がる粒状体群広がり方向において、前記傾斜案内体の両横外側方に突出する状態で、かつ、前記計測対象箇所に対して、平面視において、前記粒状体群流下方向における下手側箇所に位置する状態で設置されて、前記計測対象箇所に向けて光を投射する下手側照明部、及び、
前記下手側照明部よりも、平面視において、前記粒状体群流下方向における下手側箇所に設置されて、前記粒状体群広がり方向に広がる視野角を有し、かつ、前記粒状体群広がり方向において分解能を有する状態で、前記計測対象箇所からの光を受光する下手側受光部が設けられ、 前記下手側照明部が、前記計測対象箇所を臨む光透過窓を備える状態でかつ前記粒状体群広がり方向に延びる状態に形成された下手側照明部収納ケース内に、前記粒状体群広がり方向に延びる長尺状の光投射体を収納する状態に構成され、
前記下手側受光部が、前記粒状体群広がり方向において前記下手側照明部よりも幅狭状に形成されて、前記下手側照明部収納ケースに連結支持された下手側受光用ケース内に収納されている請求項5記載の粒状体選別装置。 - 前記照明部収納ケースと前記下手側照明部収納ケースとが、一つの収納体として一体状に形成され、
前記収納体の前記粒状体群広がり方向における両端部のうちの、少なくとも一端部に、前記計測対象箇所を監視する監視窓が形成され、
前記側板における前記監視窓に対応する部分に、監視窓露出用の開口が形成されている請求項6記載の粒状体選別装置。 - 前記判別処理部の判別結果に基づいて、前記計測対象箇所よりも前記粒状体群流下方向の下手側の分離箇所において、分離対象となる粒状体と他の粒状体群とを分離させる分離手段が設けられ、
前記一対の揚送搬送装置のうちの一方の揚送搬送装置が、投入ホッパーに投入された粒状体群を前記粒状体群供給部に向けて揚送搬送するように構成され、
前記一対の揚送搬送装置のうちの他方の揚送搬送装置が、前記分離手段にて分離対象となる粒状体が分離されたあとの粒状体群を排出部に向けて揚送搬送するように構成されている請求項3〜7のいずれか1項に記載の粒状体選別装置。 - 前記分離手段が、前記分離箇所において、分離対象となる粒状体と他の粒状体群とを分離させるためにエアーを噴出する複数のエアー噴出部を前記粒状体群広がり方向に沿って並べて備え、且つ、前記複数のエアー噴出部の夫々をエアーを噴出させない非作用状態とエアーを噴出させる作用状態とに切り換え自在な複数の制御弁を備えたエアー噴出手段にて構成され、
前記複数の制御弁を前記非作用状態と前記作用状態とに切り換えるように駆動させる弁駆動部が備えられ、
前記判別処理部が、前記判別結果に基づいて、前記複数の制御弁のうちの、前記エアー噴出部のうちで前記作用状態に切換えるものに対応する制御弁を作動させるための指令情報を前記弁駆動部に指令するように構成され、
前記判別処理部と前記弁駆動部とが、前記一対の側板のうちの一方の側板の前記粒状体群広がり方向における外方側箇所、及び、他方の側板の前記粒状体群広がり方向における外方側箇所に振り分け配置する状態で備えられ、
前記一対の側板に亘って連結される状態で前記粒状体群供給部を支持する支持台が設けられ、この支持台に、前記判別処理部と前記弁駆動部との間の接続配線が挿通する筒状部が設けられている請求項8記載の粒状体選別装置。 - 前記一対の揚送搬送装置が夫々、下端側に位置する状態で水平軸芯周りで回転駆動される駆動軸を備えて構成され、且つ、各駆動軸を同一方向に回転することにより搬送作動を行うように構成され、
前記粒状体群広がり方向において前記一対の揚送搬送装置の間に位置し、且つ、前記基枠に支持される状態で、電動モータが備えられ、
この電動モータの出力軸と前記各駆動軸とが連動連結されている請求項3〜9のいずれか1項に記載の粒状体選別装置。
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