JP6324809B2 - 自動種子消毒装置 - Google Patents

Description

本発明は、種子に消毒成分を付着させるための自動種子消毒装置に関するものである。

従来の種子消毒装置においては、サージタンクより電磁振動フィーダで種子を切り出して、整流シュートにて種子の流れを整えた後、スプレータンク内へ種子を供給し、消毒液を種子に吹き付けることがなされている。このとき、種子に所定量の消毒液が吹き付けられない場合には、再度消毒液を種子に吹き付けることが必要となるので、余分に作業者の手間やコストがかかってしまう。また、種子に過剰量の消毒液が吹き付けられた場合には、消毒液を無駄に使用することになるので、非経済的となってしまう。そのため、このような種子消毒装置において、種子の流量（切り出し量）は、一定の噴射量で吹き付けられる消毒液に対して適当量かつ一定量である必要がある。

しかしながら、従来の種子消毒装置は種子の流量を監視する機能を有していないので、作業者は、種子の消毒を開始するときに、種子の流量を測定し、この測定結果をもとに、種子の流量が所望の流量になるように調整する必要がある。

例えば、作業者は、まず、スプレータンク内の整流シュートの出口部分に袋をあてがって、ストップウォッチ等で所定時間計測しながらサージタンクから電磁振動フィーダで切り出される種子を袋に取り出し、袋に取り出した種子の重量を秤で計量して、単位時間当たりの種子の流量を算出し、この算出結果をもとに、電磁振動フィーダの振動量を調整する必要がある。このように、作業者の作業は煩雑になってしまう。

ここで、特許文献１には、電磁振動フィーダの駆動部に駆動電力を供給してトラフを所定の振巾で振動させることにより、種子貯蔵ホッパから種子を切り出すようにした殺菌装置が開示されている。そして、特許文献１の殺菌装置は、電磁振動フィーダの下流側に設けられたダンパが種子殺菌部の種子供給口を開閉するようにしており、ダンパにより種子供給口が開けられているときは種子供給口から種子殺菌部内に種子を供給する一方、ダンパにより種子供給口が閉じられているときは収容箱内に種子を一時収容している。

特開平０８−１０７９２３号公報

しかしながら、前記の従来の種子消毒装置や特許文献１の殺菌装置では、ともに、電磁振動フィーダにより種子を切り出している。ここで、電磁振動フィーダは、設定した振動量と種子の流量との間に高精度な比例関係は成立しづらいので、種子の流量を所望の流量に調整することが困難である。

その他の手法として、種子に対し適正量の消毒液が吹き付けられているか否かを確認するために、製品として計量包装された消毒済みの種子の総重量に対する消毒液の使用量を監視することが行われている。しかしながら、消毒済みの種子の総重量に対する消毒液の使用量を監視するタイミングと、消毒液を種子に吹き付けるタイミングとが著しくずれるため、消毒液を種子に適正に吹き付けるように制御することが困難となってしまう。

さらに、ベルトコンベアのベルト上に流れている種子の重量を常に測定して監視する方法や、電磁振動フィーダの上流のサージタンクの重量を測定してサージタンク内の種子の減少度合いにより種子の流量を監視する方法なども考えられる。しかしながら、これらの方法は、必要な設備費用が高くなって、コストが大幅に増大してしまう。

そこで、本発明は上記した問題点を解決するためになされたものであり、種子に対し適正量の消毒液を付与することができる自動種子消毒装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するためになされた本発明の一形態は、自動種子消毒装置において、種子を切り出すインバータ制御式のベルトフィーダと、前記ベルトフィーダから供給される前記種子に消毒液を付与する消毒液付与部と、前記ベルトフィーダから供給される前記種子の一部をサンプル用種子として取り出すための取出しシュートと、前記ベルトフィーダから供給される前記種子の送り先を前記消毒液付与部または前記取出しシュートに切り換える切換ダンパと、を有すること、を特徴とする。

この態様によれば、ベルトを駆動するモータがインバータにより駆動制御されるインバータ制御式のベルトフィーダにより、種子を切り出す（搬送する）。そして、ベルトフィーダにおいて、種子の流量とベルトの速度との間には、比例関係が成立する。そのため、インバータの周波数を調整してベルトの速度を制御することにより、種子の流量を所望の流量にすることができる。また、切換ダンパにより種子の送り先を取出しシュートへ切り換えることにより、取出しシュートから取り出したサンプル用種子の重量を台秤などで容易に測定できる。したがって、種子の流量の管理が容易となり、種子の流量を監視するタイミングと消毒作業を行うタイミングとのズレが改善される。ゆえに、ベルトフィーダから供給される種子に対して、消毒液付与部にて適正量の消毒液を付与することができるので、消毒液の無駄な使用を抑制して、経済的な効果を得ることができる。

上記の態様においては、前記切換ダンパにより前記ベルトフィーダから供給される前記種子の送り先を前記取出しシュートに切り換えて前記取出しシュートを介して所定時間の間に取り出された前記サンプル用種子の重量を測定する重量測定器と、前記重量測定器による前記サンプル用種子の重量の測定結果をもとに算出した前記種子の流量の計測値を表示する表示部と、を有すること、が好ましい。

この態様によれば、自動種子消毒装置にて作業を行う作業者は、表示部に表示される種子の流量の計測値と種子の流量の目標値の偏差に基づきインバータの周波数を調整することにより、容易に、種子の流量を所望の流量にすることができる。そのため、作業者の作業が簡素化される。

上記の態様においては、前記種子の流量の計測値が所定の許容範囲外であるときに警報を発する警報発信部を有すること、が好ましい。

この態様によれば、種子の流量の計測値が所定の許容範囲を外れたときに、作業者に注意を促すことができる。そのため、種子の流量の管理が強化される。

上記の態様においては、前記種子の流量の計測値と前記種子の流量の目標値との偏差の大きさに基づき、前記ベルトフィーダのベルトの速度を調整して、前記種子の流量を目標値に追従させるようにフィードバック制御を行う制御部を有すること、が好ましい。

この態様によれば、種子の流量の計測値と種子の流量の目標値とにズレが生じたときに、ベルトフィーダにおけるベルトの速度を自動で調整して、自動的に種子の流量を目標値に追従させることができる。そのため、種子の流量の管理がさらに強化されるとともに、作業者の作業負担が軽減される。

本発明に係る自動種子消毒装置によれば、種子に対し適正量の消毒液を付与することができる。

自動種子消毒装置の外観斜視図である。 自動種子消毒装置の側面図である。 ベルトフィーダと整流シュートとホッパースケール等の周辺拡大図である。 ベルトフィーダの周辺拡大図（斜視図）である。 自動種子消毒装置の制御系の構成を示すブロック図である。

〔自動種子消毒装置の構成〕
本実施例の自動種子消毒装置１は、図１〜図３に示すように、サージタンク１０、ベルトフィーダ１２、整流シュート１４、スプレータンク１６、予備混合機１８、混合機２０、振動乾燥機２２、集中操作盤２４、ホッパースケール２６などを有する。

サージタンク１０は、消毒対象の種子を貯留する容器である。ベルトフィーダ１２は、サージタンク１０の出口付近に配置されている。ベルトフィーダ１２は、図３に示すように、ベルト３０と、一対のローラである駆動ローラ３２と従動ローラ３４などを備える。そして、ベルト３０が、駆動ローラ３２と従動ローラ３４の各々の外周部分に掛け回されている。ベルトフィーダ１２は、駆動ローラ３２が回転駆動することにより、ベルト３０が移動する。図３や図４に示すように、ベルト３０の上には、ベルト３０の進行方向と平行のガイド３５を有する。ガイド３５は、整流シュート１４の種子受入部４０と連続となっている。

ベルトフィーダ１２は、インバータ制御式のフィーダであり、インバータ３６によってモータ３８を駆動制御させることにより、駆動ローラ３２を回転駆動させる。そのため、ベルト３０の速度は、インバータ３６の周波数が変更されて駆動ローラ３２の回転数が変更されることにより、調整される。これにより、サージタンク１０に貯留される種子は、定量的かつ連続的にベルト３０の面に載ってガイド３５に沿って切り出され、ベルト３０の移動と共に移動し、ベルトフィーダ１２の下流側（図３の左側）の先端部分から落下して、整流シュート１４の種子受入れ部４０に供給される。

整流シュート１４は、種子受入れ部４０と第１通路４２と第２通路４４と切換ダンパ４６などを備える。種子受入れ部４０は、ベルトフィーダ１２から供給される種子を受け入れる部分である。そして、種子受入れ部４０は、その下流側（図３の下側）の端部で、第１通路４２と第２通路４４に分岐している。

第１通路４２は、種子受入れ部４０に接続し、かつ、スプレータンク１６に接続している。第２通路４４は、種子受入れ部４０に接続し、かつ、取出しシュート４８を介してホッパースケール２６のホッパー６０に接続している。なお、取出しシュート４８は、後述するようにベルトフィーダ１２から供給される種子の一部をサンプル用種子として取り出すための通路である。

切換ダンパ４６は、第１通路４２と第２通路４４の分岐部分に配置されている。この切換ダンパ４６は、種子受入れ部４０を第１通路４２に連通させたり、種子受入れ部４０を第２通路４４に連通させたりして、ベルトフィーダ１２から供給される種子の送り先を、スプレータンク１６に切り換えたり、取出しシュート４８に切り換えることができる。

スプレータンク１６は、ベルトフィーダ１２から供給される種子に対し、不図示の噴射部により、消毒液を吹き付ける部分である。このスプレータンク１６において、種子に吹き付けられる単位時間当たりの消毒液の量は一定に制御されている。なお、スプレータンク１６は、本発明における「消毒液付与部」の一例である。

予備混合機１８と混合機２０は、種子と消毒液を混合する部分である。また、振動乾燥機２２は、消毒液と混合された種子を乾燥させる部分である。

集中操作盤２４は、制御部５０と操作パネル部５２と表示部５４と警報発信部５６などを備える。制御部５０は、例えばシーケンサなどによって構成されており、制御プログラムを格納するＲＯＭ、演算結果等を格納する読書き可能なＲＡＭ、入力インタフェース、及び出力インタフェースなどを備えている。

そして、図５に示すように、制御部５０には、スプレータンク１６、予備混合機１８、混合機２０、振動乾燥機２２、インバータ３６、切換ダンパ４６、操作パネル部５２、表示部５４、警報発信部５６、ロードセル６２などが接続されている。なお、インバータ３６は、ベルトフィーダ１２の駆動ローラ３２を駆動するモータ３８を制御する。

操作パネル部５２は、作業者が操作を行うための操作ボタン等が備わっている。表示部５４は、ベルトフィーダ１２などの各機器の設定値、ホッパースケール２６によるサンプル用種子の重量の測定結果をもとに算出した種子の流量の計測値などを表示する。警報発信部５６は、必要時に、警報音を発したり、警報灯を点灯させる部分である。

ホッパースケール２６は、ホッパー６０とロードセル６２などを備える。ホッパー６０は、取出しシュート４８を介して種子受入れ部４０に連通している。そして、切換ダンパ４６により種子受入れ部４０と第２通路４４とが連通しているときに、後述するサンプル用種子が、種子受入れ部４０から取出しシュート４８を介してホッパー６０に供給される。ロードセル６２は、ホッパー６０に設けられている。そして、ロードセル６２は、ホッパー６０に供給されたサンプル用種子の重量を測定する。そして、ロードセル６２における測定データは、前記の制御部５０に送られる。

このようなホッパースケール２６は、切換ダンパ４６によりベルトフィーダ１２から供給される種子の送り先を取出しシュート４８に切り換えた後、取出しシュート４８を介して所定時間の間に取り出されたサンプル用種子の重量を測定する。なお、ホッパースケール２６は、本発明における「重量測定器」の一例である。

〔自動種子消毒装置の作用〕
以上のような構成からなる自動種子消毒装置１は、まず、サージタンク１０から種子をベルトフィーダ１２により切り出す。次に、自動種子消毒装置１は、サージタンク１０から切り出した種子を、ベルトフィーダ１２から整流シュート１４を介して、スプレータンク１６内に連続的に供給する。

次に、自動種子消毒装置１は、スプレータンク１６内でスプレーノズル（不図示）から消毒液を噴霧して、種子に消毒液を吹き付ける。なお、消毒液の量は、例えば、種子の量に対して３％±０．３％の量になるようにする。次に、自動種子消毒装置１は、予備混合機１８と混合機２０により、種子と消毒液を混合する。次に、自動種子消毒装置１は、振動乾燥機２２により、消毒液と混合された種子を乾燥させる。次に、自動種子消毒装置１は、種子を排出する。このようにして、自動種子消毒装置１は、種子に消毒成分を付着させる。なお、種子の採芽時に所定の水に当該種子を浸漬することにより、種子は消毒される。

ここで、自動種子消毒装置１は、一定時間ごとにベルトフィーダ１２により供給される種子の量を測定して、単位時間当たりの種子の流量を算出する。具体的には、自動種子消毒装置１は、まず、整流シュート１４の切換ダンパ４６を操作して、ベルトフィーダ１２から整流シュート１４に連続的に受け入れられる種子から、所定時間の間、サンプル用種子を取出しシュート４８を介して取り出す。

そして、自動種子消毒装置１は、取り出したサンプル用種子を、ホッパースケール２６のホッパー６０に収容する。そして、自動種子消毒装置１は、ホッパー６０に収容したサンプル用種子の重量を、ロードセル６２により測定する。そして、ロードセル６２におけるサンプル用種子の重量の測定データは、前記の制御部５０に送られる。なお、サンプル用種子は、重量の測定後に、不図示の昇降機でサージタンク１０内に戻される。

そして、制御部５０は、ロードセル６２から取得するサンプル用種子の重量の測定データをもとに、単位時間当たりの種子の流量の計測値Ｍ（以下、単に「流量の計測値Ｍ」という。）を算出する。具体的には、流量の計測値Ｍは、ロードセル６２にて測定されたサンプル用種子の重量をＷ、サンプル用種子を取出すために要した前記の所定時間をＴとすると、Ｍ＝Ｗ／Ｔで示される演算式により算出される。そして、このように算出された流量の計測値Ｍは、集中操作盤２４の表示部５４に表示される。このようにして、自動種子消毒装置１にて作業を行う作業者は、表示部５４を見ることにより、流量の計測値Ｍを確認できる。

ここで、ベルトフィーダ１２は、前記のように、インバータ制御式のフィーダである。そのため、インバータ３６の周波数を変化させることにより、容易にベルト３０の速度を変化させることができる。そして、ベルトフィーダ１２において、種子の流量とベルト３０の速度との間には、比例関係が成立する。

また、計測値Ｍの流量にて種子を切り出したときのインバータ３６の周波数をＦとすると、単位時間かつ単位周波数当たりの種子の流量Ｍ０は、Ｍ０＝Ｍ／Ｆ＝Ｗ／（Ｔ×Ｆ）で示される演算式により算出される。

そして、単位時間当たりの種子の流量の目標値Ｍ１（以下、単に「流量の目標値Ｍ１」という。）は、サンプル用種子の目標重量をＷ１とすると、Ｍ１＝Ｗ１／Ｔとなる。そこで、流量の目標値Ｍ１を得るために必要な単位時間当たりの種子の流量の補正値（すなわち、流量の計測値Ｍと流量の目標値Ｍ１との偏差）ΔＭは、サンプル用種子の重量Ｗとサンプル用種子の目標重量Ｗ１との偏差をΔＷとすると、ΔＭ＝ΔＷ／Ｔ＝（Ｗ１−Ｗ）／Ｔとなる。そして、このとき、必要なインバータ３６の周波数の補正値ΔＦは、ΔＦ＝（ΔＷ／Ｔ）／Ｍ０＝（Ｗ１−Ｗ）／Ｔ／Ｍ０となる。なお、この補正値ΔＦは、種子の密度等が一定であることを前提とした理論値である。

そこで、作業者は、集中操作盤２４の表示部５４に表示される流量の計測値Ｍを確認して、集中操作盤２４における操作パネル部５２にて、インバータ３６の周波数をΔＦだけ補正することにより、流量の目標値Ｍ１を得ることができる。このように、種子の流量を調整する作業が容易になる。

また、制御部５０は、予め種子の流量の許容範囲を設定しておき、流量の計測値Ｍが前記の許容範囲外であるときに、警報発信部５６により警報を発することもできる。このとき、警報発信部５６は、例えば、警報音を発したり、警報灯を点灯させたりする。

また、消毒対象の種子は、その個体によって密度等が変化するものである。そのため、自動種子消毒装置１の運転中において、このように消毒対象の種子の密度等が変化することにより、種子の流量と消毒液の吹き付け量とのバランスが崩れるおそれがあり、その場合は補正が必要となる。また、自動種子消毒装置１において、制御部５０は、前記のような演算式により算出できるインバータ３６の周波数の補正値ΔＦを自動で算出し、自動でインバータ３６の周波数をΔＦだけ補正することもできる。このようにして、制御部５０は、流量の計測値Ｍと流量の目標値Ｍ１との偏差ΔＭの大きさに基づき、自動でベルトフィーダ１２のベルト３０の速度を調整して、自動で種子の流量を流量の目標値Ｍ１に追従させるようにフィードバック制御を行うこともできる。

以上のように、本実施例において、自動種子消毒装置１は、種子を切り出すインバータ制御式のベルトフィーダ１２と、ベルトフィーダ１２から供給される種子に消毒液を付与するスプレータンク１６と、ベルトフィーダ１２から供給される種子の一部をサンプル用種子として取り出すための取出しシュート４８と、ベルトフィーダ１２から供給される種子の送り先をスプレータンク１６または取出しシュート４８に切り換える切換ダンパ４６とを有する。

このように、自動種子消毒装置１は、ベルト３０を駆動するモータ３８がインバータ３６により駆動制御されるインバータ制御式のベルトフィーダ１２により、種子を切り出す。そして、ベルトフィーダ１２において、種子の流量とベルト３０の速度との間には、比例関係が成立する。そのため、インバータ３６の周波数を調整してベルト３０の速度を制御することにより、種子の流量を所望の流量にすることができる。また、切換ダンパ４６により種子の送り先を取出しシュート４８へ切り換えることにより、取出しシュート４８から取り出したサンプル用種子の重量を、ホッパースケール２６やその他の台秤などで容易に測定できる。したがって、種子の流量の管理が容易となり、種子の流量を監視するタイミングと消毒作業を行うタイミングとのズレが改善される。ゆえに、ベルトフィーダ１２から供給される種子に対して、スプレータンク１６にて適正量の消毒液を付与することができるので、消毒液の無駄な使用を抑制して、経済的な効果を得ることができる。

また、自動種子消毒装置１は、切換ダンパ４６により種子の送り先を取出しシュート４８に切り換えて取出しシュート４８を介して所定時間Ｔの間に取り出されたサンプル用種子の重量を測定するホッパースケール２６と、ホッパースケール２６によるサンプル用種子の重量の測定結果をもとに算出した流量の計測値Ｍを表示する表示部５４と、を有する。これにより、自動種子消毒装置１にて作業を行う作業者は、表示部５４に表示される流量の計測値Ｍと流量の目標値Ｍ１の偏差である流量の補正値ΔＭに基づきインバータ３６の周波数を調整することにより、容易に、種子の流量を所望の流量にすることができる。そのため、作業者の作業が簡素化される。

また、自動種子消毒装置１は、流量の計測値Ｍが所定の許容範囲外であるときに警報を発する警報発信部５６を有する。これにより、流量の計測値Ｍが所定の許容範囲を外れたときに、作業者に注意を促すことができる。そのため、種子の流量の管理が強化される。

また、自動種子消毒装置１は、流量の補正値ΔＭの大きさに基づき、自動でベルトフィーダ１２のベルト３０の速度を調整して、自動で種子の流量を流量の目標値Ｍ１に追従させるようにフィードバック制御を行う制御部５０を有する。これにより、流量の計測値Ｍと流量の目標値Ｍ１とにズレが生じたときに、ベルトフィーダ１２のベルト３０の速度を自動で調整して、自動的に種子の流量を流量の目標値Ｍ１に追従させることができる。そのため、種子の流量の管理がさらに強化されるとともに、作業者の作業負担が軽減される。

なお、上記した実施の形態は単なる例示にすぎず、本発明を何ら限定するものではなく、その要旨を逸脱しない範囲内で種々の改良、変形が可能であることはもちろんである。

１ 自動種子消毒装置
１０ サージタンク
１２ ベルトフィーダ
１４ 整流シュート
１６ スプレータンク
１８ 予備混合機
２０ 混合機
２２ 振動乾燥機
２４ 集中操作盤
２６ ホッパースケール
３０ ベルト
３２ 駆動ローラ
３５ ガイド
３６ インバータ
３８ モータ
４６ 切換ダンパ
４８ 取出しシュート
５０ 制御部
５２ 操作パネル部
５４ 表示部
５６ 警報発信部
６０ ホッパー
６２ ロードセル
Ｍ 流量の計測値
Ｍ１ 流量の目標値
ΔＦ インバータの周波数の補正値

Claims (3)

1. 種子を切り出すインバータ制御式のベルトフィーダと、
   前記ベルトフィーダから供給される前記種子に消毒液を付与する消毒液付与部と、
   前記ベルトフィーダから供給される前記種子の一部をサンプル用種子として取り出すための取出しシュートと、
   一定時間ごとに所定時間の間、前記ベルトフィーダから供給される前記種子の送り先を前記消毒液付与部または前記取出しシュートに切り換える切換ダンパと、
   前記切換ダンパにより前記ベルトフィーダから供給される前記種子の送り先を前記取出しシュートに切り換えて前記取出しシュートを介して所定時間の間に取り出された前記サンプル用種子の重量を測定する重量測定器と、
   前記重量測定器による前記サンプル用種子の重量の測定結果をもとに算出した前記種子の流量の計測値を表示する表示部と、を有すること、
   を特徴とする自動種子消毒装置。
2. 請求項１の自動種子消毒装置において、
   前記種子の流量の計測値が所定の許容範囲外であるときに警報を発する警報発信部を有すること、
   を特徴とする自動種子消毒装置。
3. 請求項１または２の自動種子消毒装置において、
   前記種子の流量の計測値と前記種子の流量の目標値との偏差の大きさに基づき、前記ベルトフィーダのベルトの速度を調整して、前記種子の流量を目標値に追従させるようにフィードバック制御を行う制御部を有すること、
   を特徴とする自動種子消毒装置。

Images