JP7068610B2 - 穀物用の選別機 - Google Patents

Description

本発明は、穀物用の選別機に関する。

光学式選別機と計量器とがユニット化された穀物用の選別機が知られている。例えば、下記の特許文献１に記載の選別機では、タンクに貯留された穀物が光学選別部に供給される。光学選別部で良品として選別された穀物は、別のタンクに貯留され、その後、計量され、搬出される。

特開２０１０－１４２６７８号公報

この種の選別機は、農家が個人用に設置することが多く、その結果、狭い作業スペースに設置されることが多くなる。このため、特に、小型化が求められている。

本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、例えば、以下の形態として実現することが可能である。

本発明の第１の形態によれば、穀物用の選別機が提供される。この選別機は、穀物を投入するための投入口と、鉛直方向に対して傾けて設置されるシュートを有する光学選別部であって、シュート上を流下され、シュートから落下した穀物を、少なくとも第１品質物と第２品質物とに光学的に選別する光学選別部と、光学選別部から排出される第１品質物を計量する計量部と、穀物の搬送経路における光学選別部の前段に設けられ、光学選別部に供給されるべき穀物を一時的に貯留する第１のタンクと、穀物の搬送経路における光学選別部と計量部との間に設けられ、計量部に供給されるべき第１品質物を一時的に貯留する第２のタンクと、を備えている。投入口、光学選別部および計量部は、第１の方向において、投入口、光学選別部、計量部の順に並んで配置される。シュートは、第１の方向において、シュートの上流端が計量部側に位置し、シュートの下流端が投入口側に位置するように配置される。第１のタンクと第２のタンクとは、第１の方向において、シュートの上流側と下流側のうちの上流側に配置される。

かかる選別機によれば、シュートが、その上流端が計量部側に位置し、その下流端が投入口側に位置するように配置されるので、第１のタンクおよび第２のタンクの両方を、シュートの上流側と下流側のうちの上流側、すなわち、計量部側に配置することができる。したがって、シュートの上流端が投入口側に位置し、シュートの下流端が計量部側に位置し、第１のタンクがシュートの上流側に位置し、第２のタンクがシュートの下流側に位置するといった一般的な配置の場合、すなわち、穀物が第１の方向における一方側のみに向けて流れるように第１のタンク、シュート、第２のタンクが順に配置される場合と比べて、第１の方向における機体幅を低減することができる。

本発明の第２の形態によれば、第１の形態において、選別機は、穀物を第１のタンクへ搬送するための第１の揚穀機と、光学選別部から排出される第１品質物を第２のタンクへ搬送するための第２の揚穀機と、を備えている。光学選別部は、第１の方向と鉛直方向とに直交する第２の方向において、第１の揚穀機と第２の揚穀機との間に配置される。シュートは、第２の方向に見て、第１の揚穀機および第２の揚穀機と少なくとも部分的に重複するように位置する。かかる形態によれば、第１の揚穀機から第１のタンクを経てシュートの上流端に至る穀物の搬送経路、および、シュートの下流端から第２の揚穀機を経て第２のタンクへ至る第１品質物の搬送経路を、第１の方向において短くすることができる。したがって、第１の方向における機体幅を低減することができる。

本発明の第３の形態によれば、第２の形態において、シュートの下流端は、第２の方向に見て、第１の揚穀機および第２の揚穀機と少なくとも部分的に重複するように位置する。かかる形態によれば、シュートの下流端から第２の揚穀機に至る第１品質物の搬送経路を最短化することができる。特に、シュートの下流端から第２の揚穀機に至る第１の方向における搬送距離は、ゼロか、ほぼゼロになる。このため、第１品質物をシュートの下流端から所定の傾斜で第２の揚穀機まで第１の方向に搬送する必要なくなる。その結果、当該傾斜を確保するための高さが不要になり、機体高さを低減することができる。

本発明の一実施形態による選別機の概略構成を示すブロック図である。 本発明の第１実施形態による選別機の側面図である。 図２の選別機の斜視図である。 図２の選別機の断面図である。 本発明の第２実施形態による選別機の断面図である。

Ａ．第１実施形態：
図１は、本発明の一実施形態による選別機１０の概略構成を示すブロック図である。穀物（例えば、米）用の選別機１０は、穀物の搬送経路の順に、投入口２０、第１の揚穀機３０、第１のタンク４０、光学選別部５０、第２の揚穀機６０、第２のタンク７０および計量部８０を備えている。投入口２０に投入された穀物は、第１の揚穀機３０によって上方に搬送され、第１のタンク４０に投入される。第１のタンク４０に貯留された穀物は、定量ずつ切り出され、光学選別部５０において選別される。

光学選別部５０は、いわゆるシュート式であり、シュート５１（図４参照）を備えている。第１のタンク４０から供給装置（本実施例では、ロータリーバルブ４１）によってシュート５１上に定量供給された穀物は、シュート５１上を流下され、シュート５１から落下した際に、良品（第１品質物とも呼ぶ）と不良品（第２品質物とも呼ぶ）とに光学的に選別される。

具体的には、光学選別部５０は、検知部と、エジェクタノズルと、を備えている。検知部は、シュート５１から落下した穀物に可視光線および近赤外線を照射し、穀物からの反射光または透過光を検知する。検知部は、検知した光から得られる画像に基づいて、選別対象物が良品であるか、不良品であるかを穀物の粒ごとに判断する。不良品であると判断された穀物は、エジェクタノズルから噴射されたエアによって軌道を変えられ、不良品排出樋に導かれ、その後、機外へ排出される。一方、良品であると判断された穀物は、軌道を変えることなく、良品排出樋に導かれる。光学選別部５０は、シュート式である限り、他の任意の公知の方式であってもよい。例えば、穀物は、第１品質物と、第２品質物と、第１品質物と第２品質物との中間の品質の第３品質物に選別されてもよい。この場合、第３品質物は、再度、光学選別部５０に投入されてもよい。

良品排出樋に導かれた第１品質物は、良品排出樋に連続するように設置された第２の揚穀機６０によって上方に搬送され、第２のタンク７０に投入される。そして、第２のタンク７０内の第１品質物は、適宜切り出されて計量部８０によって計量され、その後、搬出される。

図２は、選別機１０の側面図である。図３は、選別機１０の斜視図である。図４は、選別機１０の断面図である。図４に示すように、投入口２０、光学選別部５０および計量部８０は、この順に第１の方向Ｄ１に並んで配置されている。シュート５１は、穀物の流れにおける上流端５２と下流端５３とを有している。このシュート５１は、鉛直方向に対して傾けて設置されている。より具体的には、投入口２０と計量部８０との間に配置されたシュート５１は、第１の方向Ｄ１において、上流端５２が計量部８０側に位置し、かつ、下流端５３が投入口２０側に位置するように、傾けて配置されている。

第１のタンク４０および第２のタンク７０は、図４に示すように、第１の方向Ｄ１に並んで配置されている。第１のタンク４０は、第２のタンク７０よりも投入口２０に近い側に配置されている。また、第１のタンク４０および第２のタンク７０は、シュート５１の上流側と下流側とのうちの上流側に配置されている。

本願において、シュート５１の上流側に配置されるとは、第１の方向Ｄ１におけるシュート５１の中央点５１Ｃ（図４参照）に対して、シュート５１の上流側（すなわち、上流端５２側）にオフセットされていることを意味する。この場合、第１のタンク４０は、図４に示すように、第１の方向Ｄ１において、部分的に、中央点５１Ｃよりも投入口２０側（すなわち、シュート５１の下流側）まで延在していてもよい。図４に示す例では、第１のタンク４０は、第１の方向Ｄ１において、全体的に、上流端５２よりも投入口２０側に位置している。ただし、第１のタンク４０は、第１の方向Ｄ１において、部分的に、上流端５２を越えて、より計量部８０側へ延在していてもよい。図４に示す例では、第２のタンク７０は、その大部分が上流端５２よりも計量部８０側に位置し、ごく一部が上流端５２よりも投入口２０側に位置している。ただし、第２のタンク７０の全体が上流端５２よりも計量部８０側に位置していてもよい。このような第１のタンク４０および第２のタンク７０の配置も「シュート５１の上流側に配置される」ことに含まれることが意図されている。

図４に示す例では、第１のタンク４０と第２のタンク７０とは上下に互いに重ならないように配置されている。このため、選別機１０の高さを低減することができる。ただし、第１のタンク４０と第２のタンク７０とを上下に互いに重なるように配置し、第１の方向Ｄ１の機体幅を低減してもよい。

計量部８０（図２参照）は、ロードセルを備えるベース部８１と、ベース部８１から上方に向けて平行に延在する２つのロッド部８２と、第１品質物を梱包するための袋と係合可能な係合部８３と、を備えている。係合部８３に係合された袋に、所定量の第１品質物が第２のタンク７０から切り出された後、計量が行われる。

上述した投入口２０、シュート５１、第１のタンク４０、第２のタンク７０および計量部８０の配置によれば、上流端５２が計量部８０側に位置し、下流端５３が投入口２０側に位置するようにシュート５１が配置されるので、第１のタンク４０および第２のタンク７０の両方を、シュート５１の上流側に配置することができる。したがって、上流端５２が投入口２０側に位置し、下流端５３が計量部８０側に位置し、第１のタンク４０がシュート５１の上流側に位置し、第２のタンク７０がシュート５１の下流側に位置する場合、すなわち、穀物が第１の方向Ｄ１における一方側のみに向けて（投入口２０から計量部８０に向かう方向のみに）流れるように、第１のタンク４０、シュート５１および第２のタンク７０が配置される場合と比べて、第１の方向Ｄ１における選別機１０の機体幅を低減することができる。

図３および図４から分かるように、光学選別部５０は、第１の方向Ｄ１と鉛直方向とに直交する第２の方向Ｄ２において、第１の揚穀機３０と第２の揚穀機６０との間に配置されている。また、図４に示されるように、シュート５１は、第２の方向Ｄ２に見て、第１の揚穀機３０および第２の揚穀機６０と少なくとも部分的に重複するように位置している。図４において、第１の方向Ｄ１における第１の揚穀機３０および第２の揚穀機６０が配置される領域は、領域Ａ１として示されている。

かかる配置によれば、第１の揚穀機３０から第１のタンク４０を経てシュート５１の上流端５２に至る穀物の搬送経路を第１の方向Ｄ１において短くすることができる。同様に、シュート５１の下流端５３から第２の揚穀機６０を経て第２のタンク７０へ至る第１品質物の搬送経路を第１の方向Ｄ１において短くすることができる。したがって、第１の方向Ｄ１における選別機１０の機体幅をさらに低減することができる。

しかも、本実施形態では、シュート５１の上流端５２は、第２の方向Ｄ２に見て、第１の揚穀機３０および第２の揚穀機６０と少なくとも部分的に重複するように位置する。このため、シュート５１の下流端５３から第２の揚穀機６０に至る第１品質物の搬送経路を最短化することができる。特に、シュート５１の下流端５３から第２の揚穀機６０に至る第１の方向Ｄ１における搬送距離は、ゼロか、ほぼゼロになる。このため、第１品質物をシュート５１の下流端５３から所定の傾斜で第２の揚穀機６０まで第１の方向Ｄ１に搬送する必要がなくなる。その結果、当該傾斜を確保するための高さが不要になり、選別機１０の機体高さを低減することができる。また、搬送距離が短くなることによって、搬送中に穀物を傷付けるリスクが低減される。さらに、選別機１０の軽量化や、振動フィーダを設置する必要がないことに起因する消費電力量および振動の低減といった効果も得られる。

Ｂ．第２実施形態：
図５は、本発明の第２実施形態による選別機１１０の断面図であり、図４に対応している。以下、選別機１１０について、第１実施形態の選別機１０と異なる点についてのみ説明する。また、図５において、図４に示す構成要素と同一の構成要素には、図４と同じ符号を付している。選別機１１０は、第１実施形態の投入口２０に代えて、粒径選別部１９０を備えている。粒径選別部１９０は、選別網筒を用いて穀物の粒径に応じて穀物の選別を行う。粒径選別部１９０の投入口１９１に穀物が投入されると、所定以上の粒径を有する穀物が良品として選別され、当該良品は、第１の揚穀機３０に導かれる。所定未満の粒径を有する穀物は、不良品として選別され、機外へ排出される。

かかる選別機１１０においても、投入口１９１、光学選別部５０および計量部８０は、この順に第１の方向Ｄ１に並んで配置されている。そして、第１の揚穀機３０、第１のタンク４０、光学選別部５０、第２の揚穀機６０および第２のタンク７０は、第１実施例と同様に配置されている。したがって、選別機１１０は、第１実施形態と同様の効果を奏する。

以上、本発明のいくつかの実施形態について説明してきたが、上記した発明の実施形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定するものではない。本発明は、その趣旨を逸脱することなく、変更、改良され得るとともに、本発明にはその均等物が含まれる。また、上述した課題の少なくとも一部を解決できる範囲、または、効果の少なくとも一部を奏する範囲において、特許請求の範囲および明細書に記載された各構成要素の組み合わせ、または、省略が可能である。

１０…選別機
２０…投入口
３０…第１の揚穀機
４０…第１のタンク
４１…ロータリーバルブ
５０…光学選別部
５１…シュート
５１Ｃ…シュートの中央点
５２…上流端
５３…下流端
６０…第２の揚穀機
７０…第２のタンク
８０…計量部
８１…ベース部
８２…ロッド部
８３…係合部
１１０…選別機
１９０…粒径選別部
１９１…投入口
Ｄ１…第１の方向
Ｄ２…第２の方向
Ａ１…領域

Claims (3)

1. 穀物用の選別機であって、
   前記穀物を投入するための投入口と、
   鉛直方向に対して傾けて設置されるシュートを有する光学選別部であって、該シュート上を流下され、該シュートから落下した前記穀物を、少なくとも第１品質物と第２品質物とに光学的に選別する光学選別部と、
   前記光学選別部から排出される前記第１品質物を計量する計量部と、
   前記穀物の搬送経路における前記光学選別部の前段に設けられ、前記光学選別部に供給されるべき前記穀物を一時的に貯留する第１のタンクと、
   前記穀物の前記搬送経路における前記光学選別部と前記計量部との間に設けられ、前記計量部に供給されるべき前記第１品質物を一時的に貯留する第２のタンクと、
   を備え、
   前記投入口、前記光学選別部および前記計量部は、第１の方向において、該投入口、該光学選別部、該計量部の順に並んで配置され、
   前記シュートは、前記第１の方向において、前記シュートの上流端が前記計量部側に位置し、前記シュートの下流端が前記投入口側に位置するように配置され、
   前記第１のタンクと前記第２のタンクとは、前記第１の方向において、前記シュートの上流側と下流側のうちの上流側に配置された
   選別機。
2. 請求項１に記載の選別機であって、
   前記穀物を前記第１のタンクへ搬送するための第１の揚穀機と、
   前記光学選別部から排出される前記第１品質物を前記第２のタンクへ搬送するための第２の揚穀機と
   を備え、
   前記光学選別部は、前記第１の方向と前記鉛直方向とに直交する第２の方向において、前記第１の揚穀機と前記第２の揚穀機との間に配置され、
   前記シュートは、前記第２の方向に見て、前記第１の揚穀機および前記第２の揚穀機と少なくとも部分的に重複するように位置する
   選別機。
3. 請求項２に記載の選別機であって、
   前記シュートの下流端は、前記第２の方向に見て、前記第１の揚穀機および前記第２の揚穀機と少なくとも部分的に重複するように位置する
   選別機。

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