JP7072802B2 - Seed quality evaluation / sorting system - Google Patents
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Description
本発明は、種子の品質を評価して、評価した結果に応じて選別する種子の品質評価・選別システムに関する。 The present invention relates to a seed quality evaluation / sorting system that evaluates the quality of seeds and sorts them according to the evaluation results.
種子の品質を評価して、評価した結果に応じて選別する種子の評価・選別システムは、既に知られている(例えば、特許文献1参照。)。なお、ここでは、種子としては、主に穀類の種子を例にとって説明する。ここで、「穀類」とは、主に米、麦、トウモロコシなどのイネ科の植物及び大豆などのマメ科の植物を指すものとされるが、広義としては、「ソバ」をも含むとされているため、本明細書においては、「ソバ」をも含めて「穀類」として説明する。 A seed evaluation / sorting system that evaluates seed quality and sorts according to the evaluation result is already known (see, for example, Patent Document 1). Here, as the seed, mainly cereal seeds will be described as an example. Here, "cereals" mainly refer to gramineous plants such as rice, wheat and corn, and legumes such as soybean, but in a broad sense, they also include "buckwheat". Therefore, in the present specification, the term “cereal” including “buckwheat” is used.
特許文献1においては、穀類のうちのソバの種子(以下、ソバと略記する。)の品質評価を行い、その評価結果に応じて選別するものである。具体的には、ソバに励起光を照射して蛍光を発生させる。そして、蛍光を分光分析して、所定波長帯の蛍光量(蛍光強度ともいう。)を、品質評価用の測定値として求め、求めた測定値を、予め設定されているソバの品質評価基準を表す基準値と比較して、ソバの品質評価を行い、その評価結果に基づいて、品質に応じて選別するものである。
In
図13は、特許文献1に記載されているソバの品質評価・選別システム900を説明するために示す図である。特許文献1に記載されているソバの品質評価・選別システム900は、紫レーザー励起蛍光測定によりソバの品質を評価する品質評価装置910と、品質評価対象となるソバ10が測定位置Pを通過するように搬送するとともに、品質評価結果に応じて選別する搬送選別装置920と、品質評価装置910及び搬送選別装置920の制御を行う制御装置930とを備えている。
FIG. 13 is a diagram for explaining the buckwheat quality evaluation /
品質評価装置910の基本構成は、励起光(紫連続レーザー)を発生する励起光発生器911と、励起光を導いて測定位置Pを通過するソバに紫連続レーザーを照射する照射光学系912と、ソバが発する蛍光を導く受光光学系913と、受光光学系913によって導かれた蛍光を分光する分光器914と、分光器914による分光結果に基づき分光データ処理を行い、ソバ10の品質評価を行う分光データ処理部915とを備えている。
The basic configuration of the
搬送選別装置920は、搬送部920Aと選別部920Bを備えている。搬送部920Aは、ホッパー921に投入されたソバ10が測定位置Pを通過するように1粒ずつ搬送する。選別部920Bは、品質評価されたソバを品質に応じて振分けて、回収部922a~922cに回収する。
The
図14は、図13に示した搬送部920Aを詳細に示す斜視図である。ホッパー921は、左右のガイド板921a,921bの下端縁の間に、スリット921cが形成されており、当該スリット921cの真下には、スクリューコンベア923が配置されている。
FIG. 14 is a perspective view showing the
スクリューコンベア923は、スクリュー溝924aが形成されているスクリュー92924を備え、当該スクリュー924はモーター925の出力軸に同軸に連結されている。そして、ホッパー921からスクリュー924に落下するソバ10は、スクリュー924の回転に伴って、1粒ずつスクリュー溝924aに入り込み、前方に送り出される。
The
スクリュー924における上側の先端側には、シュート926が配置されており、スクリュー溝924aによって送り出されたソバ10は、シュート926に沿って滑り落ちる。その後、ソバ10は、ベルトコンベア927によって1粒ずつ所定の間隔で搬送される。そして、ベルトコンベア927における測定位置Pを通過する1粒ずつのソバに対して、真上から同軸石英ケーブル912aを介して励起光である紫連続レーザーが照射される。ソバ10から発せられる蛍光は分光器914に送られ、分光データ処理部915において所定波長帯の蛍光成分の蛍光量(蛍光強度)が測定値として算出される。
A
このように構成されている特許文献1に記載されているソバの品質評価・選別システムにおけるソバの品質評価・選別動作は次のようにして行われる。
The buckwheat quality evaluation / sorting operation in the buckwheat quality evaluation / sorting system described in
すなわち、品質評価が定まっている多数種類のソバにおける品質評価基準を示す基準値として、例えば、品質が「優」、「良」、「可」であるものを選別するための「3種類の基準値」を事前に用意しておき、制御装置930では、測定位置Pを通過した1粒ごとのソバに対する測定値を、上記「3種類の基準値」と比較することにより、ソバの品質を1粒ずつ評価する。そして、品質の評価がなされたソバは、ベルトコンベア927によって搬送されて、評価ごとに設けられている各回収部922a~922c(図13参照。)にそれぞれ回収される。
That is, as standard values indicating quality evaluation criteria for many types of buckwheat with fixed quality evaluation, for example, "three types of criteria" for selecting those having quality of "excellent", "good", and "acceptable". "Value" is prepared in advance, and in the
以上説明したように、特許文献1に記載されているソバの品質評価・選別システム900によれば、ソバの品質を評価して選別することができ、特に、ソバを1粒ごとに連続して選別可能となる。
As described above, according to the buckwheat quality evaluation /
ところで、ソバは、他家受粉のため、小麦や米などの自家受粉の穀類に比べて品質に差が出やすいので、客観的な評価基準に従って精度良く品質を評価できることが望まれている。例えば、農林水産省によるソバの農産物検査規格による等級と、市場(実需者)の品質評価との間にはかい離がある。また、ソバの評価基準、例えば、製粉会社でのソバの評価基準が具体的にどのような指標に基づいているのかが明らかにされていない。このため、ソバについての適切な品質評価方法が強く望まれているとともに、1粒ごとにも品質のバラツキが大きいことから、1粒ごとに品質を評価して、その評価結果に基づいて、評価ごとに選別可能とすることが課題である。特に、1粒ごとに品質を評価して、その評価結果に基づいて、評価ごとに選別することを連続的に行うことができるようにすることが大きな課題である。 By the way, since buckwheat is cross-pollinated, the quality tends to differ from that of self-pollinated grains such as wheat and rice, so it is desired that the quality can be evaluated accurately according to an objective evaluation standard. For example, there is a gap between the grade of buckwheat according to the agricultural product inspection standard by the Ministry of Agriculture, Forestry and Fisheries and the quality evaluation of the market (actual consumers). In addition, it has not been clarified what kind of index the buckwheat evaluation standard, for example, the buckwheat evaluation standard in a flour milling company, is based on. For this reason, an appropriate quality evaluation method for buckwheat is strongly desired, and since the quality varies greatly from grain to grain, the quality is evaluated for each grain and evaluated based on the evaluation result. The challenge is to be able to sort by each. In particular, it is a big problem to be able to continuously evaluate the quality of each grain and sort each grain based on the evaluation result.
この点、特許文献1に記載されているソバの品質評価・選別システムは、ソバを1粒ごとに連続して品質を評価して、その評価結果に基づいて1粒ごとに選別可能とするものであり、有用なソバの品質評価・選別システムであるといえる。
In this regard, the buckwheat quality evaluation / sorting system described in
上述したように、特許文献1に記載されているソバの品質評価・選別システム900は、ソバを1粒ごとに連続して品質を評価して、その評価結果に基づいて1粒ごとに選別可能とするものであるが、改良の余地もある。
As described above, the buckwheat quality evaluation /
確かに、特許文献1に記載されているソバの品質評価・選別システム900は、ソバを1粒ごとに連続的に評価して選別可能ではあるが、測定位置Pにおけるソバの姿勢は規則性がなく、様々な姿勢となっている。すなわち、特許文献1に記載されているソバの品質評価・選別システム900においては、スクリュー溝924aによって送り出されたソバ10は、シュート926に沿って滑り落ちたのちに、ベルトコンベア927によって1粒ずつ列をなすように搬送されて測定位置Pに到達されるといった構成となっているため、測定位置Pにおいて、1粒1粒のソバが規則性を有した姿勢となるような構成とはなっていない。このため、測定位置Pにおけるソバの姿勢は、1粒1粒のソバが、必ずしも、測定に適した姿勢(測定好適姿勢という。)となるとは限らない。
It is true that the buckwheat quality evaluation /
このため、1粒1粒が測定好適姿勢となっていないソバに励起光を照射して、当該ソバが発する蛍光を分光分析して、当該分光分析して得られた分光データに基づいて品質評価した場合、仮に、同じ品質のソバであっても、姿勢の違いが品質評価の違いとして現れてくる場合もあり得るため、1粒ごとのソバの品質評価の信頼性に課題がある。 Therefore, the buckwheat in which each grain is not in a suitable posture for measurement is irradiated with excitation light, the fluorescence emitted by the buckwheat is spectrally analyzed, and the quality is evaluated based on the spectral data obtained by the spectral analysis. In that case, even if the buckwheat has the same quality, the difference in posture may appear as a difference in the quality evaluation, so that there is a problem in the reliability of the quality evaluation of the buckwheat for each grain.
また、特許文献1に記載されているソバの品質評価・選別システム900においては、ホッパー921から排出されたソバ10が測定位置Pに到達するまでの経路は、スクリューコンベア923におけるスクリュー924の回転に伴って、1粒ずつ前方に送り出されたのち、シュート926によってベルトコンベア927に落下して、ベルトコンベア927によって測定価位置Pに達するといった長い経路を構築する必要があり、搬送路全体が長くなることから、システム全体の小型化を図る上で課題がある。
Further, in the buckwheat quality evaluation /
ところで、特許文献1に記載されているソバの品質評価・選別システム900は、品質評価・選別の対象はソバとしているが、ソバ以外の種子(例えば、米、麦、大豆、トウモロコシなど)の種子、さらには、ソバを含めた穀類以外の種子においても、これらの種子を1粒ごとに連続して高速に評価・選別可能とすることについての要求はある。従って、種子を1粒ごとに品質を評価して選別する際の品質評価の信頼性をより高くするとともに、システムの小型化を可能とする種子の品質評価・選別システムを実現することが課題となる。
By the way, in the buckwheat quality evaluation /
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、測定位置においては、1粒ごとの種子を規則性を有した姿勢とすることによって、種子を1粒ごとに品質を評価して選別する際の品質評価の信頼性を高くするとともに、システムの小型化を可能とする種子の品質評価・選別システムを提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and the quality of each seed is evaluated and sorted by taking the seed of each seed in a regular posture at the measurement position. The purpose is to provide a seed quality evaluation / sorting system that enables the miniaturization of the system while increasing the reliability of the quality evaluation.
[1]本発明の穀類の品質評価・選別システムは、種子を一粒ごとに品質評価して、品質評価した品質評価結果に基づいて一粒ごとに選別する種子の品質評価・選別システムであって、投入された種子を連続的に供給するフィーダーと、前記フィーダーから連続的に供給される種子の1粒ごとの種子に対応して設けられ、前記種子の特定面が周面側開口に位置する姿勢で前記種子を収納可能とする凹部が周方向に沿って所定間隔ごとに多数形成されてなり、回転軸の回転に伴って一方向に所定角度ごとの間欠回転を行う凹部付きディスクと、前記凹部付きディスクとは隣り合って配置され、かつ、前記凹部付きディスクとは同一回転しないように前記回転軸に取り付けられており、周方向に沿って振動を行う振動付与ディスクと、前記凹部付きディスクに対して前記一方向に所定角度ごとの間欠回転を行わせる凹部付きディスク駆動用モーターと、前記凹部付きディスクの前記凹部に収納されている種子が、当該凹部付きディスクの周面に対向して設けられている測定位置に到達したときに、当該測定位置に到達した種子に対して励起光を照射する励起光源と、前記励起光源から照射された励起光によって前記種子から発せられる蛍光を受光して、受光した蛍光の分光分析を1粒の種子ごとに行って分光データを出力する機能を有する分光器と、分光器から出力される当該1粒の種子ごとの分光データから蛍光強度を求め、求めた蛍光強度に基づいて前記一粒の種子ごとの品質を複数段階の評価として求め、当該複数段階の評価ごとに前記種子を選別するための制御信号を出力する機能を有する分光データ処理部と、前記分光データ処理部からの制御信号に基づいて、前記種子を一粒ごとに前記複数段階の評価に対応して振分ける振分け装置と、を備えることを特徴とする。 [1] The grain quality evaluation / sorting system of the present invention is a seed quality evaluation / sorting system in which seeds are evaluated for quality one by one and sorted for each grain based on the quality evaluation result of the quality evaluation. A feeder for continuously supplying the input seeds and a feeder for each seed continuously supplied from the feeder are provided, and the specific surface of the seed is located at the peripheral opening. A large number of recesses that can store the seeds are formed along the circumferential direction at predetermined intervals, and a disk with recesses that intermittently rotates in one direction at predetermined angles as the axis of rotation rotates. A vibration-imparting disc that is arranged adjacent to the recessed disc and is attached to the rotating shaft so as not to rotate in the same position as the recessed disc and vibrates along the circumferential direction, and the recessed disc. A disk drive motor with a recess that causes the disk to rotate intermittently in one direction at predetermined angles, and seeds stored in the recess of the recessed disk face the peripheral surface of the recessed disk. When it reaches the measurement position provided in the above, it receives an excitation light source that irradiates the seed that has reached the measurement position with excitation light and fluorescence emitted from the seed by the excitation light emitted from the excitation light source. Then, the fluorescence intensity is obtained from a spectroscope having a function of performing spectroscopic analysis of the received fluorescence for each seed and outputting spectroscopic data, and spectroscopic data of each seed output from the spectroscope. , The spectral data processing unit having a function of obtaining the quality of each seed of the grain as a multi-step evaluation based on the obtained fluorescence intensity and outputting a control signal for selecting the seed for each of the multi-step evaluations. It is characterized by comprising a sorting device for sorting the seeds one by one according to the evaluation of the plurality of stages based on the control signal from the spectral data processing unit.
本発明の品質評価・選別システムによれば、凹部付きディスクには、種子の特定面が周面側の開口に位置する姿勢で種子を収納可能とする凹部が周方向に沿って多数形成されているため、フィーダーから供給される1粒ごとの種子は、当該種子の特定面が凹部の周面側開口に位置するような姿勢で凹部に収納されるようになる。なお、ここでいう、「特定面」というのは、種子の品質評価を行うに必要な測定値を適切に取得できる面である。また、当該種子の特定面が周面側の開口に位置する姿勢を「測定好適姿勢」と呼ぶことにする。また、「測定」とは、種子の品質を評価する上で必要な情報(例えば、励起光によって種子が発する蛍光量)を得ることを意味している。 According to the quality evaluation / sorting system of the present invention, the disc with recesses is formed with a large number of recesses along the circumferential direction so that the seeds can be stored in a posture in which the specific surface of the seed is located at the opening on the peripheral surface side. Therefore, the seeds for each seed supplied from the feeder are stored in the recesses in such a posture that the specific surface of the seeds is located at the peripheral opening on the peripheral surface side of the recesses. The "specific surface" referred to here is a surface on which the measured values necessary for quality evaluation of seeds can be appropriately obtained. Further, the posture in which the specific surface of the seed is located at the opening on the peripheral surface side is referred to as "measurement suitable posture". Further, "measurement" means to obtain information necessary for evaluating the quality of seeds (for example, the amount of fluorescence emitted by seeds by excitation light).
また、本発明の品質評価・選別システムによれば、振動付与ディスクは、凹部付きディスクとは隣り合って配置され、かつ、凹部付きディスクとは同一回転しないように回転軸に取り付けられており、周方向に沿って振動を行うように構成されているため、フィーダーから凹部に種子が供給される際にフィーダーから凹部に入り込もうとする種子及び凹部に収納されている種子に対して振動を付与する働きをする。具体的には、フィーダーから凹部に入り込もうとしている種子に対して周方向に沿った振動(微振動とする。)を付与するとともに、凹部に収納されている種子に対しても周方向に沿った振動(微振動とする。)を付与する働きをする。 Further, according to the quality evaluation / sorting system of the present invention, the vibration applying disc is arranged adjacent to the disc with a recess and is attached to a rotating shaft so as not to rotate in the same manner as the disc with a recess. Since it is configured to vibrate along the circumferential direction, when seeds are supplied from the feeder to the recess, vibration is applied to the seeds that try to enter the recess from the feeder and the seeds stored in the recess. To work. Specifically, vibration along the circumferential direction (referred to as slight vibration) is applied to the seeds that are about to enter the recess from the feeder, and the seeds stored in the recess are also vibrated along the circumferential direction. It works to give vibration (referred to as slight vibration).
このように、フィーダーから凹部に入り込もうとしている種子に対して周方向に沿った微振動を付与することにより、当該種子には周方向に沿った微振動が伝わり、当該種子は、フィーダーと凹部との間でブリッジ形成しにくくなり、種子の凹部への収納が円滑に行われ、凹部への種子の収納率が高まる。また、フィーダーから凹部に入り込もうとしている種子に対して周方向に沿った微振動を付与することにより、1つの凹部には1粒だけの種子が入り込むようにすることができる。換言すれば、1つの凹部に2粒以上の種子が入り込んでしまうことを確実に防止できる。 In this way, by applying micro-vibration along the circumferential direction to the seed that is about to enter the recess from the feeder, the micro-vibration along the circumferential direction is transmitted to the seed, and the seed has the feeder and the recess. It becomes difficult to form a bridge between the seeds and the seeds, and the seeds are smoothly stored in the recesses, and the storage rate of the seeds in the recesses is increased. Further, by applying a slight vibration along the circumferential direction to the seed that is about to enter the recess from the feeder, it is possible to allow only one seed to enter the recess. In other words, it is possible to reliably prevent two or more seeds from entering one recess.
また、凹部に収納されている種子に対しても微振動を付与することにより、種子が凹部に収納された状態となった後において、種子が凹部付きディスクの厚み方向に出っ張った場合には、当該出っ張った状態の種子は、振動付与ディスクの振動を凹部付きディスクのディスク面(側面)の側から直接的に受けるため、種子を凹部に適切に収納できる。これにより、フィーダーから凹部に供給された時点では、1粒1粒の種子の姿勢がそれぞれ不安定であったり、姿勢に規則性が無かったりしていても、当該種子が測定位置に達するまでには、確実に、種子の特定面が凹部の開口に位置するような姿勢(測定好適姿勢)で凹部に収納される。また、凹部に収納されている種子に対しても微振動を付与することにより、凹部に収納されている種子が測定位置を過ぎて落下位置に達したときにおいても、種子を確実に落下させることができる。 In addition, by applying a slight vibration to the seeds stored in the recesses, if the seeds protrude in the thickness direction of the disc with recesses after the seeds are stored in the recesses, Since the seeds in the protruding state receive the vibration of the vibration-imparting disc directly from the disc surface (side surface) side of the disc with the recess, the seeds can be appropriately stored in the recess. As a result, even if the posture of each seed is unstable or the posture is not regular at the time of being supplied from the feeder to the recess, by the time the seed reaches the measurement position. Is reliably stored in the recess in a posture (suitable posture for measurement) such that the specific surface of the seed is located at the opening of the recess. In addition, by applying a slight vibration to the seeds stored in the recesses, even when the seeds stored in the recesses pass the measurement position and reach the drop position, the seeds can be reliably dropped. Can be done.
このため、本発明の品質評価・選別システムによれば、測定位置においては、1粒ごとの種子を規則性を有した姿勢とすることができ、種子を1粒ごとに品質を評価して選別する際の品質評価の信頼性を高くすることができる。 Therefore, according to the quality evaluation / sorting system of the present invention, the seeds of each seed can be in a regular posture at the measurement position, and the quality of each seed is evaluated and sorted. It is possible to increase the reliability of quality evaluation when performing.
また、本発明の種子の品質評価・選別システムは、フィーダーから供給される種子を凹部付きディスクの回転によって振分け装置まで搬送する構成となっている。このため、搬送路は凹部付きディスクの周面に沿ったものとなるため、搬送路の長さを短くすることができ、かつ、構成も単純なものとなることから、システム全体を小型化することができる。 Further, the seed quality evaluation / sorting system of the present invention is configured to transport the seeds supplied from the feeder to the sorting device by rotating the disk with a recess. For this reason, since the transport path is along the peripheral surface of the disk with a recess, the length of the transport path can be shortened and the configuration is simple, so that the entire system can be miniaturized. be able to.
[2]本発明の穀類の品質評価・選別システムにおいては、前記種子の特定面は、当該種子の「臍(ほぞ)」が存在しない面であるとしている。 [2] In the grain quality evaluation / sorting system of the present invention, the specific surface of the seed is the surface where the "navel" of the seed does not exist.
このように、種子の「臍(ほぞ)」が存在しない面を凹部の周面側開口に位置させた姿勢(測定好適姿勢)で、測定を行うことによって、適切な品質評価が可能となる。種子の臍」が存在する面を測定して品質評価を行うと、適切な品質評価が行えないことが本発明者によって確かめられている。このため、種子の「臍」が存在しない面を凹部の周面側開口に位置させた姿勢で、測定を行うことが重要であり、このような姿勢で測定を行うことによって、適切な品質評価が可能となる。 In this way, appropriate quality evaluation is possible by performing the measurement in a posture in which the surface of the seed where the "navel" does not exist is located at the opening on the peripheral surface side of the recess (suitable posture for measurement). It has been confirmed by the present inventor that an appropriate quality evaluation cannot be performed by measuring the surface on which the "navel of the seed" is present and performing a quality evaluation. For this reason, it is important to perform measurements in a posture in which the surface of the seed where the "navel" does not exist is located at the opening on the peripheral surface side of the recess, and appropriate quality evaluation is performed by performing measurements in such a posture. Is possible.
ここで、種子の「臍(ほぞ)」というのは、一般的な果実に存在する「蔕(へた)」に相当する部分とも言える部分であり、この果実に存在する「蔕(へた)」に相当する部分を、この明細書においては、種子の「臍(ほぞ)」としている。なお、「臍(ほぞ)」は「へそ」とも呼ばれている。 Here, the "navel" of the seed is a part that can be said to correspond to the "septal" that exists in a general fruit, and the "septal" that exists in this fruit. In this specification, the part corresponding to "" is referred to as the "navel" of the seed. The "tenon" is also called the "navel".
[3]本発明の穀類の品質評価・選別システムにおいては、前記種子は、外観形状がほぼ三角錐状をなすソバの種子であり、前記凹部付きディスクに設けられている前記凹部は、前記凹部付きディスクのディスク面を見たときの形状がほぼV字形状をなし、当該V字形状をなす凹部の開口が前記凹部付きディスクの周面に沿って位置するように設けられていることが好ましい。 [3] In the grain quality evaluation / sorting system of the present invention, the seed is a buckwheat seed having a substantially triangular pyramid shape in appearance, and the recess provided in the disk with a recess is the recess. It is preferable that the shape of the disc with a disk is substantially V-shaped when viewed, and the opening of the recess having the V-shape is provided so as to be located along the peripheral surface of the disc with a recess. ..
このように、種子がソバの種子(単に「ソバ」ともいう。)である場合には、凹部付きディスクの凹部が、ほぼV字形状をなしていることによって、フィーダーから供給された1粒ごとのソバは、ソバの「臍」が存在する面以外の面が、凹部付きディスクの周面側開口に位置するような姿勢にほぼなる。 In this way, when the seeds are buckwheat seeds (also simply referred to as "buckwheat"), the recesses of the disc with recesses are almost V-shaped, so that each grain supplied from the feeder is provided. The buckwheat is almost in such a posture that the surface other than the surface on which the "navel" of the buckwheat is present is located at the peripheral opening of the disk with the recess.
[4]本発明の穀類の品質評価・選別システムにおいては、前記ソバの種子は、玄そばから外皮を除去した状態の丸抜きソバであることが好ましい。
これにより、丸抜きソバを1粒ごとに品質評価・選別が可能となる。
[4] In the quality evaluation / sorting system for grains of the present invention, the buckwheat seeds are preferably round buckwheat with the outer skin removed from the buckwheat noodles.
This makes it possible to evaluate and sort the quality of round buckwheat grain by grain.
[5]本発明の穀類の品質評価・選別システムにおいては、前記丸抜きソバの前記「臍」が存在する面を当該丸抜きソバの「底面」とし、当該底面以外の3つの面をそれぞれ前記丸抜きソバの「腹面」とし、当該「腹面」の隣り合う腹面の3つの境目をそれぞれ前記丸抜きソバの「稜」としたとき、前記凹部は、3つの前記「稜」のうちの1つの「稜」が当該V字形状をなす凹部の底部側で、かつ、前記凹部付きディスクの厚み方向に沿って位置し、3つの前記「腹面」のうちの2つの「腹面」が、前記V字形状をなす凹部の一方の壁面と他方の壁面とで支持される姿勢で収納可能となるように形成されていることが好ましい。 [5] In the grain quality evaluation / sorting system of the present invention, the surface of the round buckwheat where the "umbilical cord" exists is defined as the "bottom surface" of the round buckwheat, and the three surfaces other than the bottom surface are each described above. When the "ventral surface" of the round buckwheat is used and the three boundaries between the adjacent ventral surfaces of the "ventral surface" are the "ridges" of the round buckwheat, the recess is one of the three "ridges". The "ridge" is located on the bottom side of the V-shaped recess and along the thickness direction of the disk with the recess, and two "ventral surfaces" of the three "ventral surfaces" are the V-shaped. It is preferable that the concave portion having a shape is formed so as to be able to be stored in a posture supported by one wall surface and the other wall surface.
このように、種子が丸抜きソバである場合には、凹部付きディスクの凹部がこのように形成されていることによって、フィーダーから供給された1粒ごとのソバ(丸抜きソバ)は、当該丸抜きソバの「腹面」が、凹部付きディスクの周面側開口に位置するような姿勢となる。特に、丸抜きソバは「腹面」及び「稜」の部分には、それぞれ膨らみ部を有しているため、「腹面」又は「稜」の膨らみ部分が凹部の壁面において回転軸の如く支持されることとなり、膨らみ部分を回転軸としてほぼ横転する。 As described above, when the seed is a round buckwheat, the concave portion of the disk with a recess is formed in this way, so that the buckwheat (rounded buckwheat) supplied from the feeder is the round buckwheat. The posture is such that the "ventral surface" of the buckwheat is located at the opening on the peripheral surface side of the disk with a recess. In particular, since the round buckwheat has bulges on the "ventral surface" and the "ridge" respectively, the bulging portion of the "ventral surface" or the "ridge" is supported like a rotation axis on the wall surface of the recess. As a result, the bulge portion is used as the axis of rotation and the vehicle rolls over.
このため、丸抜きソバは、丸抜きソバの頂点が上向き(周面側開口向き)となる姿勢(立位姿勢とする。)又は丸抜きソバの底面(「臍」が存在する面)が上向き(周面側開口向き)となる姿勢(逆立ち姿勢とする。)を保つことは難しく、少しの振動が付与されれば、膨らみ部分を回転軸として横転して、「腹面」すなわち種子(丸抜きソバ)の特定面が凹部の周面側開口に位置する姿勢(測定好適姿勢)となる。 For this reason, the round buckwheat has a posture in which the apex of the round buckwheat faces upward (toward the opening on the peripheral surface side) (a standing posture) or the bottom surface of the round buckwheat (the surface on which the "umbilical cord" exists) faces upward. It is difficult to maintain the posture (toward the opening on the peripheral surface side) (the posture is to stand upside down), and if a little vibration is applied, the bulge is used as the axis of rotation to roll over, and the "ventral surface", that is, the seeds (rounded). The specific surface of the buckwheat) is positioned at the opening on the peripheral surface side of the recess (suitable posture for measurement).
[6]本発明の穀類の品質評価・選別システムにおいては、前記凹部は、前記凹部付きディスクを周面側からから見たときには、当該凹部付きディスクの厚み方向における一方の端面から他方の端面までに渡って形成されており、当該凹部付きディスクの厚みは、少なくとも、前記前記丸抜きソバの前記底面から当該底面とは反対側の頂点までの長さに相当する寸法を有していることが好ましい。 [6] In the grain quality evaluation / sorting system of the present invention, the recess is from one end face to the other end face in the thickness direction of the recessed disc when the recessed disc is viewed from the peripheral surface side. The thickness of the concave disk is at least a dimension corresponding to the length from the bottom surface of the round buckwheat to the apex on the side opposite to the bottom surface. preferable.
凹部付きディスクの凹部をこのように形成することによって、凹部付きディスクに凹部を形成する加工を容易なものとすることができる。また、丸抜きソバを横転させた姿勢(丸抜きソバの底面と頂点とが凹部付きディスクの厚み方向に向く姿勢)で収納できる。このように、丸抜きソバを横転させた姿勢で凹部に収納させることによって、丸抜きソバの「臍」が存在する面(底面)を凹部の周面側開口に位置させないようにすることができる。 By forming the recesses of the disk with recesses in this way, it is possible to facilitate the process of forming the recesses on the disk with recesses. In addition, the round buckwheat can be stored in a rollover posture (a posture in which the bottom surface and the apex of the round buckwheat face in the thickness direction of the disk with a recess). In this way, by storing the round buckwheat in the concave portion in a rollover posture, it is possible to prevent the surface (bottom surface) of the round buckwheat where the "navel" is present from being positioned at the opening on the peripheral surface side of the concave portion. ..
[7]本発明の穀類の品質評価・選別システムにおいては、前記種子は、米、麦、大豆、小豆又はトウモロコシのいずれかであり、前記凹部付きディスクに設けられている前記凹部は、前記凹部付きディスクのディスク面を見たときの形状が、ほぼコの字形状をなし、当該凹部の開口が前記凹部付きディスクの周面に位置するように設けられていることが好ましい。 [7] In the grain quality evaluation / sorting system of the present invention, the seed is any of rice, wheat, soybean, red beans or corn, and the recess provided in the disk with recess is the recess. It is preferable that the shape of the disc with a disc when viewed is substantially U-shaped, and the opening of the recess is provided so as to be located on the peripheral surface of the disc with a recess.
これにより、本発明の種子の品質評価・選別システムは、米、麦、大豆、小豆又はトウモロコシにおいても品質評価・選別を行うことができる。 Thereby, the seed quality evaluation / sorting system of the present invention can also perform quality evaluation / sorting on rice, wheat, soybean, small beans or corn.
[8]本発明の穀類の品質評価・選別システムにおいては、前記凹部は、前記凹部付きディスクを周面側からから見たときには、当該凹部付きディスクの厚み方向における一方の端面から他方の端面までに渡って形成されており、当該凹部付きディスクの厚みは、少なくとも、前記米、麦、大豆、小豆又はトウモロコシのいずれかを品質評価・選別対象の種子としたときに、当該品質評価・選別対象とした種子の長手方向の長さに相当する寸法を有していることが好ましい。 [8] In the grain quality evaluation / sorting system of the present invention, the recess is from one end face to the other end face in the thickness direction of the recessed disc when the recessed disc is viewed from the peripheral surface side. The thickness of the disc with recesses is such that at least one of the rice, wheat, soybean, red beans or corn is used as the seed for quality evaluation / selection. It is preferable that the seeds have a dimension corresponding to the length in the longitudinal direction.
凹部付きディスクの凹部をこのように形成することによって、米、麦、大豆、小豆又はトウモロコシのいずれかを品質評価・選別対象の種子とした場合であっても、当該凹部付きディスクに凹部を形成する加工を容易なものとすることができる。また、米、麦、大豆、小豆又はトウモロコシの実を、長手方向を凹部付きディスクの厚みに沿った方向に横転させた状態で凹部に収納できる。なお、米、麦、大豆、小豆又はトウモロコシの実を、横転させた状態で凹部に収納させることによって、これらの種子の「臍」が存在する面を凹部の周面側開口に位置させないようにすることができる。 By forming the recesses of the disc with recesses in this way, even when any one of rice, wheat, soybean, adzuki beans or corn is used as the seed to be evaluated and sorted, the recesses are formed on the disc with recesses. The processing to be performed can be facilitated. In addition, rice, wheat, soybean, adzuki bean, or corn nut can be stored in the recess in a state where the longitudinal direction is rolled over in the direction along the thickness of the disk with the recess. By storing rice, wheat, soybeans, adzuki beans, or corn nuts in the recesses in a rolled-over state, the surface of these seeds where the "navel" is located should not be located at the opening on the peripheral surface side of the recesses. can do.
[9]本発明の穀類の品質評価・選別システムにおいては、前記凹部付きディスクは、複数枚存在し、当該複数枚の凹部付きディスクは、各凹部付きディスクの前記凹部が前記回転軸に沿った方向において同一直線上に並ぶように配置され、かつ、前記回転軸を共有して同一回転するように構成されており、前記振動付与ディスクは、当該複数枚の凹部付きディスクの隣り合う凹部付きディスクの間に介在された構成となっていることが好ましい。 [9] In the grain quality evaluation / sorting system of the present invention, there are a plurality of the recessed discs, and in the plurality of recessed discs, the recesses of the recessed discs are along the rotation axis. The vibration-imparting discs are arranged so as to be lined up on the same straight line in the direction, and are configured to share the same rotation axis and rotate in the same manner. It is preferable that the configuration is interposed between the two.
このように、凹部付きディスクは、複数枚存在し、当該複数枚の凹部付きディスクは、各凹部付きディスクの前記凹部が前記回転軸に沿った方向において同一列に並ぶように配置され、かつ、前記回転軸を共有して同一回転するように構成されている。このため、測定位置においては、同時に複数粒の種子の測定を行うことができる。これによって、種子の品質評価・選別動作を大幅に高速化できる。 As described above, there are a plurality of recessed discs, and the plurality of recessed discs are arranged so that the recesses of the recessed discs are arranged in the same row in the direction along the rotation axis. It is configured to share the same rotation axis and rotate in the same direction. Therefore, at the measurement position, it is possible to measure a plurality of seeds at the same time. As a result, the quality evaluation / sorting operation of seeds can be significantly speeded up.
また、振動付与ディスクは、複数枚の凹部付きディスクの隣り合う凹部付きディスクの間に介在された構成となっているため、複数枚の凹部付きディスクの各凹部に収納されている種子に対しても微振動を付与することができる。 Further, since the vibration-imparting disc is configured to be interposed between the adjacent concave discs of the plurality of concave discs, the seeds stored in each concave portion of the plurality of concave discs are subjected to the structure. Can also give a slight vibration.
[10]本発明の穀類の品質評価・選別システムにおいては、前記振動付与ディスクに対して周方向の振動を付与する振動付与装置をさらに備え、前記振動付与装置は、前記振動付与ディスクを周方向に沿って所定角度で正逆回転させる振動付与用モーターと、当該振動付与用モーターの駆動片と前記振動付与ディスクとを連結して、前記振動付与用モーターの正逆回転力を前記振動付与ディスクに伝達して当該振動付与ディスクを周方向に沿って所定角度で正逆回転させる駆動軸とを有していることが好ましい。 [10] The grain quality evaluation / sorting system of the present invention further includes a vibration imparting device that imparts vibration in the circumferential direction to the vibration applying disc, and the vibration applying device is provided with the vibration applying disc in the circumferential direction. A vibration applying motor that rotates forward and reverse at a predetermined angle along the It is preferable to have a drive shaft that transmits the vibration to the vibration applying disk and rotates the vibration applying disk in the forward and reverse directions at a predetermined angle along the circumferential direction.
このような振動付与装置を備えることによって、凹部付きディスクに収納されている種子に対して周方向に沿った振動を付与することができる。すなわち、振動付与ディスクを所定の回転角度で正逆回転させることによって、振動付与ディスクが周方向に沿って微振動し、その微振動が凹部付きディスクに収納されている種子に伝わる。 By providing such a vibration applying device, it is possible to apply vibration along the circumferential direction to the seeds stored in the disk with the recess. That is, by rotating the vibration-imparting disc in the forward and reverse directions at a predetermined rotation angle, the vibration-imparting disc vibrates slightly along the circumferential direction, and the micro-vibration is transmitted to the seeds housed in the disc with the recess.
[11]本発明の穀類の品質評価・選別システムにおいては、前記凹部付きディス駆動用モーターは、前記凹部付きディスクに対して前記一方向に所定角度ごとの間欠回転を行わせる際において、前記所定角度の回転が終了するごとに、所定時間内で正逆回転を行うことが好ましい。 [11] In the grain quality evaluation / sorting system of the present invention, the recessed disc drive motor causes the recessed disc to rotate intermittently in one direction at predetermined angles. It is preferable to perform forward / reverse rotation within a predetermined time each time the angle rotation is completed.
このように、凹部付きディスクに対して一方向に所定角度ごとの間欠回転を行わせる際には、凹部付きディスが所定角度の回転が終了するごとに、凹部付きディスク駆動用モーターが所定時間内で正逆回転を行うようにしている。これにより、凹部付きディスが所定角度の回転が終了するごとに凹部付きディスク自体も周方向に沿った微振動を行うこととなる。これにより、凹部付きディスクに収納されている種子は、測定好適姿勢となり易い。なお、「所定角度の回転が終了するごとに、所定時間内で正逆回転を行う」というのは、凹部付きディスの所定角度の回転が終了した直後のわずかな時間だけ凹部付きディスクを微振動させてもよく、測定動作中に渡って凹部付きディスクを微振動させ続けることを含んでいる。測定動作中に渡って凹部付きディスクを微振動させ続けることにより、種子の測定対象面を広く取ることができる。 In this way, when the concave disk is rotated intermittently in one direction by a predetermined angle, the concave disk drive motor is within a predetermined time each time the concave disk finishes rotating at a predetermined angle. I am trying to rotate forward and reverse. As a result, every time the disk with a recess finishes rotating at a predetermined angle, the disk itself with a recess also vibrates slightly along the circumferential direction. As a result, the seeds stored in the disc with the recess are likely to be in a suitable posture for measurement. In addition, "every time the rotation of a predetermined angle is completed, the forward / reverse rotation is performed within a predetermined time" means that the disk with a recess is slightly vibrated for a short time immediately after the rotation of the disk with a recess is completed at a predetermined angle. It may be allowed to vibrate the concave disk continuously during the measurement operation. By continuing to slightly vibrate the disk with the recess during the measurement operation, the surface to be measured of the seed can be widened.
[12]本発明の穀類の品質評価・選別システムにおいては、前記振分け装置は、前記測定位置を通過した種子を前記凹部から落下させる落下位置に設けられ、所定範囲の回転角度での回転が可能な振分けシュートと、前記分光データ処理部から出力される制御信号に基づいて、前記振分けシュートを所定の回転角度で回転させる振分けシュート駆動用モーターと、前記振分けシュートの排出口に前記複数段階の評価に対応して配設され、前記振分けシュートによって振分けられた種子を前記複数段階の評価に対応して設けられている回収箱に導くガイド部と、を有することが好ましい。 [12] In the grain quality evaluation / sorting system of the present invention, the sorting device is provided at a drop position where seeds that have passed the measurement position are dropped from the recess, and can rotate at a rotation angle within a predetermined range. The distribution chute drive motor that rotates the distribution chute at a predetermined rotation angle based on the distribution chute and the control signal output from the spectral data processing unit, and the discharge port of the distribution chute are evaluated in a plurality of stages. It is preferable to have a guide portion which is arranged corresponding to the above and guides the seeds sorted by the sorting chute to a collection box provided corresponding to the evaluation of the plurality of stages.
振分け装置をこのような構成とすることによって、種子を1粒ごとに複数段階の評価に対応して選別することができる。例えば、評価がA~Eの5段階であったとすると、当該4段階の各評価(A~Eの各評価)ごとに種子を1粒ごとに選別できる。 With such a configuration of the sorting device, seeds can be sorted for each seed according to a plurality of stages of evaluation. For example, if the evaluation is in 5 stages of A to E, seeds can be sorted one by one for each evaluation of the 4 stages (each evaluation of A to E).
[13]本発明の穀類の品質評価・選別システムにおいては、前記励起光は、紫レーザー励起光であることを特徴とする種子の品質評価・選別システム。 [13] In the grain quality evaluation / sorting system of the present invention, the seed quality evaluation / sorting system is characterized in that the excitation light is purple laser excitation light.
このように、励起光は、紫レーザー励起光を用いることにより、種子からは品質評価に必要な蛍光を得ることができる。 As described above, by using the purple laser excitation light as the excitation light, the fluorescence required for quality evaluation can be obtained from the seeds.
[14]本発明の穀類の品質評価・選別システムにおいては、前記分光データ処理部は、前記分光データに基づいて求められた各波長における蛍光強度のうち、前記種子が有している特徴的な成分由来の蛍光強度が得られている波長帯の前記蛍光強度に基づいて前記種子の品質を評価するための指数を求め、求めた指数に基づいて前記種子の振分けを行うための制御信号を前記振分け装置に出力することが好ましい。 [14] In the grain quality evaluation / sorting system of the present invention, the spectroscopic data processing unit has the characteristic characteristic of the seeds among the fluorescence intensities at each wavelength obtained based on the spectroscopic data. An index for evaluating the quality of the seed is obtained based on the fluorescence intensity in the wavelength band in which the fluorescence intensity derived from the component is obtained, and a control signal for sorting the seed is obtained based on the obtained index. It is preferable to output to a sorting device.
分光データ処理部がこのような機能を有することによって、種子の品質評価を適切に行うることができるとともに、評価した結果に基づいて振分け装置を制御することができるため、種子を評価に応じて適切に振分けることができる。なお、種子が有している特徴的な成分というのは、例えば、種子がソバ(丸抜きソバ)である場合には、タンパク質及びクロロフィルを例示することができる。 Since the spectroscopic data processing unit has such a function, it is possible to appropriately evaluate the quality of seeds and control the sorting device based on the evaluation result. Therefore, the seeds can be evaluated according to the evaluation. It can be sorted appropriately. In addition, as a characteristic component possessed by a seed, for example, when the seed is buckwheat (round buckwheat), protein and chlorophyll can be exemplified.
[15]本発明の穀類の品質評価・選別システムにおいては、前記凹部付きディスクの厚み及び前記振動付与ディスクの厚みは、当該凹部付きディスクの厚みと当該振動付与ディスクの厚みとを足したときの合計の厚みが、予め決められている一定の厚みとなるように、前記凹部付きディスクの厚み及び前記振動付与ディスクの厚みがそれぞれ設定されていることが好ましい。 [15] In the grain quality evaluation / sorting system of the present invention, the thickness of the recessed disc and the thickness of the vibration-imparting disc are the sum of the thickness of the recessed disc and the thickness of the vibration-imparting disc. It is preferable that the thickness of the recessed disc and the thickness of the vibration-imparting disc are set so that the total thickness becomes a predetermined constant thickness.
凹部付きディスクと振動付与ディスクとの合計の厚みをこのように設定しておくことにより、凹部付きディスクの厚みを種子の種類に応じて種々設定したときにも、当該凹部付きディスクと振動付与ディスクとの合計の厚みは変わらないようにすることができる。これにより、品質評価・選別対象となる種子の種類を変えた場合であっても、凹部付きディスクと振動付与ディスクとを当該種子に応じて変えればよく、品質評価・選別システムの殆どの構成要素はサイズなどを変更することなく使用可能となり、汎用性の高いシステムとすることができる。 By setting the total thickness of the concave disc and the vibration-imparting disc in this way, even when the thickness of the concave disc is set variously according to the type of seed, the concave disc and the vibration-imparting disc are set in this way. The total thickness of and can be kept unchanged. As a result, even if the type of seed to be evaluated / sorted is changed, the disc with recess and the vibration-imparting disc may be changed according to the seed, and most of the components of the quality evaluation / sorting system. Can be used without changing the size, etc., and can be a highly versatile system.
[16]本発明の穀類の品質評価・選別システムにおいては、前記凹部ディスクの前記凹部に収納されている種子に対して白色光を照射する白色光源をさらに備え、前記分光器は、前記白色光源から照射された白色光によって前記種子から反射される反射光を受光して、受光した反射光の分光分析を1粒の種子ごとに行って分光データを出力する機能をさらに有し、前記分光データ処理部は、前記分光器から出力される前記1粒の種子ごとの分析データから色強度を求め、求めた色強度に基づいて前記一粒の種子ごとの品質評価を行う機能をさらに有することが好ましい。 [16] In the grain quality evaluation / sorting system of the present invention, a white light source for irradiating the seeds housed in the recess of the recess disk with white light is further provided, and the spectroscope is the white light source. It also has a function of receiving the reflected light reflected from the seeds by the white light emitted from the seeds, performing spectroscopic analysis of the received reflected light for each seed, and outputting spectral data. The processing unit may further have a function of obtaining a color intensity from the analysis data of each seed output from the spectroscope and evaluating the quality of each seed based on the obtained color intensity. preferable.
このように、励起光源に加えて、白色光源を備えていることによって、蛍光量に基づく品質評価に加えて、種子からの反射光(色)に基づく品質評価も可能となる。これによって、人間の見た目の色による評価も可能となる。また、励起光の波長を変えて、当該励起光の波長、蛍光波長及び蛍光強度を3次元蛍光スペクトルとして取得することで、種子の特性を反映する蛍光指紋を得ることができ、この蛍光指紋から、種子の産地、品質等(カビ毒等も含めて)を詳細に選別することも可能となる。特に、1粒ずつの種子に対して、蛍光指紋から、種子の産地、カビ毒等の混入状況を把握して、把握した結果に応じた選別も可能となる。 As described above, by providing the white light source in addition to the excitation light source, it is possible to perform quality evaluation based on the reflected light (color) from the seed in addition to the quality evaluation based on the amount of fluorescence. This makes it possible to evaluate by the color of human appearance. Further, by changing the wavelength of the excitation light and acquiring the wavelength, fluorescence wavelength and fluorescence intensity of the excitation light as a three-dimensional fluorescence spectrum, a fluorescence fingerprint reflecting the characteristics of the seed can be obtained, and the fluorescence fingerprint can be used. It is also possible to select the seed production area, quality, etc. (including mold poison) in detail. In particular, it is possible to grasp the seed production area, the state of contamination of mycotoxins, etc. from the fluorescent fingerprints for each seed, and to sort according to the grasped result.
[17]本発明の穀類の品質評価・選別システムにおいては、励起光源からの励起光及び前記白色光源らの白色光は、それぞれパルス発振され、前記種子が前記測定位置に達するごとに、当該測定位置に達した1粒ごとの種子に対して前記励起光と前記白色光とを所定の時間差で照射するように構成されていることが好ましい。 [17] In the grain quality evaluation / sorting system of the present invention, the excitation light from the excitation light source and the white light from the white light source are pulse-oscillated, and each time the seed reaches the measurement position, the measurement is performed. It is preferable that the seeds of each seed that have reached the position are irradiated with the excitation light and the white light with a predetermined time difference.
このようにすることで、1粒ずつの種子に対して、蛍光分析(蛍光強度又は蛍光指紋)と色分析の両方を行うことができ、蛍光分析に基づく品質評価と、見た目の色による品質評価の両方を行うことができる。特に、1粒ずつの種子に対して、蛍光分析に基づく品質評価を行うことに加えて、見た目の色を重視した品質評価をも行う場合には、有効なものとなる。なお、蛍光指紋による品質評価を行うことによって、1粒ずつの種子に対して、種子の産地、品質等(カビ毒等も含めて)を把握して、把握した結果に応じた選別も可能となる。 By doing so, both fluorescence analysis (fluorescence intensity or fluorescence fingerprint) and color analysis can be performed on each seed, and quality evaluation based on fluorescence analysis and quality evaluation based on apparent color can be performed. Can do both. In particular, it is effective when the quality evaluation based on the fluorescence analysis is performed for each seed, and the quality evaluation is also performed with an emphasis on the appearance color. In addition, by performing quality evaluation using fluorescent fingerprints, it is possible to grasp the seed production area, quality, etc. (including mycotoxins) for each seed, and to sort according to the grasped result. Become.
本発明の種子の品質評価・選別システムにおいて、品質評価及び選別対象とする種子としては、ソバを含む米、麦、トウモロコシ、大豆などの穀類および穀類以外の種子を例示できるが、以下に示す実施形態においては、主に、「ソバ」を例に取って説明し、特に、玄ソバから外皮を除去した状態のソバ(丸抜きソバともいう。)を例にとって説明する。 In the seed quality evaluation / sorting system of the present invention, examples of seeds to be quality-evaluated and sorted include grains such as rice, wheat, corn, and soybean containing buckwheat, and seeds other than cereals. In terms of morphology, "buckwheat" will be mainly described as an example, and in particular, buckwheat (also referred to as round buckwheat) in which the outer skin is removed from the buckwheat will be described as an example.
[実施形態1]
以下、実施形態1に係る種子の品質評価・選別システム1について説明する。
図1は、実施形態1係る種子の品質評価・選別システム1の概略構成図である。
図2は、図1のx軸に沿って矢印a方向に見たときの搬送選別装置200を示す図である。なお、図2においては、搬送選別装置200の一部の構成要素については図示が省略されている。
図3は、1枚の凹部付きディスク231を取り出して示す図である。
図4は、図3における凹部付きディスク231の凹部221を拡大して示す図である。なお、図4は、図3の破線枠e内を拡大して示しており、図4(a)は図3に示す凹部付きディスク231をy軸に沿ってディスク面の側から任意の1つの凹部221を見た図であり、図4(b)は図3に示す凹部付きディスク231の周面側からx軸に沿って任意の1つの凹部221を見た図であり、いずれも、1粒のソバ10が収納されている状態が示されている。
[Embodiment 1]
Hereinafter, the seed quality evaluation /
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a seed quality evaluation /
FIG. 2 is a diagram showing a
FIG. 3 is a diagram showing one disk with a
FIG. 4 is an enlarged view showing the
また、図5は、1粒のソバ(丸抜きそば)10の一例を示す斜視図である。図5(a)はソバ10の「臍(ほぞ)11」が下向き、ソバ10の頂点12が上向きとなっている場合を示しており、図5(b)はソバの「臍11」が上向き、ソバの頂点12が下向きとなっている場合を示している。なお、ソバ10は1粒ごとに多少形状が異なるが、図5に示すように、膨らみを持ったほぼ三角錐状をなしている。
Further, FIG. 5 is a perspective view showing an example of one buckwheat noodle (round buckwheat noodle) 10. FIG. 5 (a) shows a case where the “
以下、実施形態に係る種子の品質評価・選別システム1の概略構成について、図1~図5を参照して説明する。
Hereinafter, the schematic configuration of the seed quality evaluation /
実施形態に係る穀類の品質評価・選別システム1は、ソバ10に励起光として、例えば、405nmの波長を有する紫レーザー(紫連続レーザーとする。)を照射して蛍光を発生させ、当該蛍光を分光分析して、所定波長帯の蛍光量を求め、求めた蛍光量に基づいてソバの品質を評価する品質評価装置100と、品質評価・選別対象となるソバ(以下、選別対象となるソバと略記する場合もある。)を1粒ごとに所定の姿勢(詳細は後述する。)で整列させた状態で、測定位置P2を通過せるように搬送して、品質評価装置100による品質評価結果に基づいてソバを1粒ごとに選別する搬送選別装置200とを有している。
The grain quality evaluation /
まずは、搬送選別装置200について、主に図1及び図2を参照して説明する。
搬送選別装置200は、選別対象となる種子(この場合はソバ10とする。)が投入されるとともに、投入されたソバ10を連続的に供給するフィーダーと210と、フィーダー210から連続的に供給される1粒ごとのソバ10に対応した凹部221~223が、周方向に沿って所定間隔ごとに多数設けられており、回転軸270の回転に伴って回転する円盤状の凹部付きディスク(3枚の凹部付きディスク231~233とする。)と、凹部付きディスク231~233とは隣り合って配置され、かつ、凹部付きディスク231~233とは同一回転しないように回転軸270に取り付けられており、周方向に沿って振動を行う振動付与ディスク241,242と、凹部付きディスク231~233に対して一方向(矢印A方向とする。)に所定角度(15度とする。)ごとの間欠回転を行わせる凹部付きディスク駆動用モーターと(パルスモーターとする。)250と、品質評価装置100(詳細は後述する。)による品質評価結果に基づいてソバを1粒ごとに選別する振分け装置260と、を備えている。これら各構成要素の構成などについては順次後述する。
First, the
The
フィーダー210は、ソバ投入口211と、ソバ投入口211から投入されたソバ10を凹部付きディスク231~233の各凹部221~223に供給するためのソバ供給口212とを有し、ソバ10が凹部付きディスク231~233の凹部221~223に自然に流れ出て行くような傾斜を有して配置されている。
The
また、フィーダー210の内部には、ソバ投入口211から投入された多数のソバ10が、ソバ供給口212に集中しないように、ソバ供給口212へのソバ10の流れを制限する制限板213を有している。このような制限板213が設けられていることによって、フィーダー210内に収納されているソバ10は、一段又は2段程度でソバ供給口212に流れ出て行き、ソバ供給口212にソバ10が集中しないようにすることができる。
Further, inside the
また、フィーダー210には、図示は省略するが、フィーダー振動付与部が設けられており、このフィーダー振動付与部によってフィーダー210には振動(微振動)が与えられており、フィーダー210内に収納されているソバ10を連続的しかも円滑に各凹部221~223に供給可能としている。
Further, although not shown, the
続いて、凹部付きディスク231~233、当該凹部付きディスク231~233に形成されている凹部221~223及び振動付与ディスク241,242などについて説明する。
Subsequently, the recessed
凹部付きディスク231~232に設けられている凹部221~223は、フィーダー210から連続的に供給されるソバ10の1粒のソバに対応して周方向に沿って所定間隔ごとに多数設けられている。これら凹部221~223は、ソバ10の特定面が周面側開口に位置する姿勢でソバを1粒ごとに収納可能とする。なお、ここでいう「特定面」とは、種子が丸抜きソバの場合、「臍(ほぞ)」が存在しない面である。これについては、後に詳細に説明する。
A large number of
また、凹部221~223は、それぞれの凹部付きディスク231~233において15度の角度ごとに設けられており、1枚の凹部付きディスクにつき24個設けられている。なお、凹部221~223の形状などについては、図3及び図4を参照して後述する。また、凹部221~223は、各凹部付きディスク231~233において、回転軸270に沿った方向(y軸に沿った方向)に同一直線上に並んで配置されるように形成されている。
Further, the
また、3枚の凹部付きディスク231~233は、回転軸270を共有して並列配置されており、振動付与ディスク241,242は、3枚の凹部付きディスク231~233の隣り合う凹部付きディスクの間に所定間隔を有して介在されるように設けられている。
Further, the three
ここで、凹部付きディスク231~233のそれぞれの厚みは、選別対象の種子の種類によっても異なるが、選別対象の種子がソバ(丸抜きそば)である場合には、例えば、5mmとする。また、振動付与ディスクの厚みは、例えば、10mmとしている。また、凹部付きディスク231~233と振動付与ディスクとの間には、0.5mmの隙間が存在する。このため、隣り合う凹部付きディスクと振動付与ディスクとの合計の厚みは、0.5mmの隙間を合計して、15.5mmとなる。例えば、凹部付きディスク231と振動付与ディスク241との合計の厚みは15.5mmとなり、凹部付きディスク232と振動付与ディスク242との合計の厚みも同様に15.5mmとなる。
Here, the thickness of each of the recessed
また、3枚の凹部付きディスク231~233のうちの両端に位置する凹部付きディスク231,233には、円盤状の押さえディスク281,282がそれぞれ並設されており、これら押さえディスク281,282によって凹部付きディスク231、振動付与ディスク241、凹部付きディスク232、振動付与ディスク242、凹部付きディスク233がそれぞれ所定の隙間を有して両端から挟まれた状態となっている。
Further, disk-shaped pressing disks 281,228 are arranged side by side on the recessed
これら、凹部付きディスク231~233、振動付与ディスク241,242及び押さえディスク281,282は、それぞれ合成樹脂で形成されており、特に、凹部付きディスク231~233及び振動付与ディスク241,242は透明な合成樹脂で形成されている。このように、凹部付きディスク231~233及び振動付与ディスク241,242を透明な合成樹脂で形成したのは、ダークノイズ(励起光を照射したときに、ソバ以外の凹部付きディスク231~233などが発する蛍光)を抑制することができるためである。
The recessed
また、押さえディスク281,281も透明な合成樹脂で形成するようにしてもよい。また、凹部付きディスク231~233、振動付与ディスク241,242及び押さえディスク281,282の材料として金属を用いれば、ダークノイズの抑制効果は高いが、軽量化及び加工の容易化を図るため、ここでは、これらの材料としては、合成樹脂を用いている。
なお、図2などにおいては、凹部付きディスク231~233は、凹部221~223以外の部分を灰色で示しているが、これは、凹部221~223の存在を分かり易くするためである。
Further, the pressing disks 281,281 may also be formed of a transparent synthetic resin. Further, if metal is used as the material of the recessed
In FIG. 2 and the like, the portions of the recessed
また、回転軸に270には、凹部付きディスク駆動用モーターとしてのパルスモーター250の回転力を当該回転軸270に伝達するプーリー290が取り付けられている。このため、パルスモーター250の回転力はプーリー290を介して回転軸270に伝達される。
Further, a
ところで、凹部付きディスク231~233、振動付与ディスク241,242及び押さえディスク281,282は、具体的には、次のようにして回転軸270に軸支されている。
By the way, the recessed
振動付与ディスク241,241は、シャフトカラー(回転軸270に環装される円筒体)271,272を介して回転軸270に軸支されている。なお、シャフトカラー271,272は回転軸270とともに回転するように回転軸270に取り付けられており、振動付与ディスク241,242は、シャフトカラー271,272に対しては空転可能に取り付けられている。また、当該シャフトカラー271,272の軸方向長さは、振動付与ディスク241,242の厚み(この場合、10mmとしている)よりもわずかに長いものとなっており、例えば、11mmとしている。
The vibration applying discs 241,241 are pivotally supported by the
一方、凹部付きディスク231~233は、シャフトカラーを介さずに回転軸270に直接的に取り付けられているが、当該凹部付きディスク231~233は、回転軸270に固定されておらず、空転可能となっている。
On the other hand, the discs with
また、押さえディスク281,282もそれぞれシャフトカラー273,274を介して回転軸270に軸支されている。これらシャフトカラー273,274も回転軸270とともに回転するように回転軸270に取り付けられており、押さえディスク281,282は、シャフトカラー273,274に空転可能に取り付けられている。これらシャフトカラー273,274も、押さえディスク281,282の厚みよりもわずかに長いものとなっている。例えば、押さえディスク281,282の厚みをそれぞれ5mmとすれば、シャフトカラー273,274は、それぞれ6mmとする。
Further, the holding
また、回転軸270は、両端に雄ネジ275,276(図2参照。)が形成されている両端雄ネジ付きシャフトとなっている。そして、回転軸270の両端に形成されている雄ネジ275,276は、フレーム311,312から外方に突出し、ベアリング付きの軸受け部321,322を介して両端をナット331,332で締め付けるようになっている。なお、ベアリング軸受け部321,322は、内輪と外輪と有し、これら内輪と外輪との間にベアリングが存在する。
Further, the
このような構成となっていることにより、フレーム311,312の両端側から、ナット締めすると、シャフトカラー271~274が凹部付きディスク231~233のディスク面を両側から押圧することとなる。
With such a configuration, when nuts are tightened from both ends of the
すなわち、振動付与ディスク241,242が空転可能に取り付けられているシャフトカラー271,272及び押さえディスク281,282が空転可能に取り付けられているシャフトカラー273,274の軸方向長さは、振動付与ディスク241,242及び押さえディスク281,282の厚みよりもわずかに長いものとなっているため、回転軸270(両端雄ネジ付きシャフト)の両端側からそれぞれナット締めを行うことにより、各シャフトカラー271~274が凹部付きディスク231~233側面部を両側から押圧することができる。また、このとき、隣り合う凹部付きディスクと振動付与ディスクとの間、及び、隣り合う凹部付きディスクと押さえディスクとの間には、わずかな隙間(0.5mmとする。)が生じる。
That is, the axial lengths of the shaft collars 271,272 to which the vibration applying discs 241,242 are attached so as to be idling and the
これにより、パルスモーター250によってプーリー290が回転すると、その回転力が回転軸270に伝わり、回転軸270とともにシャフトカラー270も回転して、凹部付きディスク231~233を回転させることができる。
As a result, when the
このとき、振動付与ディスク241,242及び押さえディスク281,282は、それぞれ対応するシャフトカラー271~274に対して空転可能に取り付けられており、かつ、隣り合う凹部付きディスクとの間にわずかな隙間が存在しているため、回転軸270の回転力は振動付与ディスク241,242及び押さえディスク281,282には伝達されない。このため、凹部付きディスク231~233が回転しても、振動付与ディスク241,242は凹部付きディスク231~233と同一回転しない。同様に、押さえディスク281,282も振動付与ディスク241,242と同様、凹部付きディスク231~233と同一回転しない。
At this time, the vibration applying discs 241,242 and the holding discs 281,282 are attached to the
また、回転軸270には、原点スリットディスク(図示は省略する。)が取り付けられており、原点スリットディスクの原点スリットをセンサー(図示は省略する。)によって検知することによって、パルスモーター250が1回転するごとに原点調整を行うようにしている。この原点調整は、回転数の増大に伴って生じる「ずれ」を補正するために行われる。
Further, an origin slit disc (not shown) is attached to the
すなわち、パルスモーター250が、例えば、10パルスで10度回転するというように設定されていた場合には、本来は、パルスモーター250は10パルスで10度の回転を行うが、大きな負荷が加わるなど何らかの原因で脱調を起こして、例えば、10パルスで9度しか回転しない場合がある。このような場合、設定したパルスを与えても回転角度に「ずれ」が生じて、正確な回転角度が得られないこととなる。このような「ずれ」は回転数の増大に伴って大きくなって行く。このような「ずれ」を補正するため、例えば、一回転ごとに、原点スリットを原点センサーによって検知して、「ずれ」を補正するようにしている。
That is, when the
また、凹部付きディスク231~232の周面に対向して設けられている測定位置P2(図1及び図3参照。)には、凹部付きディスク231~233に対応して、品質評価装置100の励起光源110が発する紫連続レーザーを照射するための照射用光ファイバー(プラスチック光ファイバーとする。)121~123が設けられている(図2参照。)。この場合、測定位置P2は、フィーダー210からソバ10が供給される供給位置P1(図1及び図3参照。)から凹部付きディスク231~233が所定角度(例えば、15度×6=90度とする。)だけ回転した位置に設定されている。
Further, at the measurement position P2 (see FIGS. 1 and 3) provided so as to face the peripheral surface of the recessed
なお、照射用光ファイバー121~123の励起光照射口にはレンズが設けられるが、当該レンズの図示は省略している。また、測定位置P2の周辺は、図示は省略するが、外来光などの光が入らないように暗箱などを設けることが好ましい。
A lens is provided at the excitation light irradiation port of the irradiation
また、凹部付きディスク231~233における測定位置P2には、受光用ファイバー(プラスチック光ファイバーとする。)131~133が設けられている(図2参照。)。この受光用光ファイバー131~133は、短波長カットフィルター141~143を介してそれぞれ対応する分光器151~153に接続されており、照射用光ファイバー121~123から照射された励起光によって生じた蛍光を短波長カットフィルター141~143を介してそれぞれ対応する分光器151~153に送る。
Further, light receiving fibers (referred to as plastic optical fibers) 131 to 133 are provided at the measurement positions P2 in the recessed
そして、分光器151~153からの分光データはマイクロコンピュータなどで構成される分光データ処理部160に送られて、品質評価が行われる。分光データ処理部160による品質評価については後述する。なお、分光器151~153の入射口にはレンズが設けられるが、当該レンズの図示は省略している。
Then, the spectroscopic data from the
また、凹部付きディスク231~233の測定位置P2よりも回転方向(矢印A方向)の前方側周面には、凹部221~223に入っているソバが落下することを防止するための落下防止カバー300(図1及び図3参照。)が設けられている。この落下防止カバー300は、測定位置P2とソバ10の落下位置P3との間に設けられる。
Further, a fall prevention cover for preventing the buckwheat contained in the
続いて、凹部付きディスク231~232における凹部221~223について図3、図4及び図5を参照してさらに詳細に説明する。凹部付きディスク231~232における凹部221~223は同じ構成となっているため、ここでは、凹部付きディスク231の凹部221について説明する。凹部221は、図3及び図4に示すような形状をなしている。なお、ここでは、種子としては「丸抜きソバ」の場合を例示しているため、凹部221は丸抜きソバ用の凹部である。
Subsequently, the
図3に示す凹部付きディスク231のディスク面(側面ともいう。)をy軸に沿って見たときの凹部221の形状は、ほぼV字形状をなしている。そして、当該凹部221の径方向の深さは、例えば、3.0mm~6.0mm程度とし、V字形状をなす壁面のうちの一方の壁面a1と他方の壁面a2とのなす角度θは60度程度(図4(a)参照。)としている。なお、これらの数値は特に限定されるものではなく、適宜設定可能である。また、「一方の壁面a1」を、以下、「回転方向後方側の壁面a1」と表記し、「他方の壁面a2」を、以下、「回転方向前方側の壁面a2」と表記する。ここで、回転方向とは、矢印A方向である。なお、これら凹部の各部の寸法は、このような値に限られるものではなく、必死つ評価・選別対象とするソバの品種などによって、適宜設定可能である。
The shape of the
また、回転方向後方側の壁面a1及び回転方向前方側の壁面a2は、凹部付きディスク231の径に沿った線Lを基準にした場合、回転方向後方側の壁面a1の方が回転方向前方側の壁面a2よりも径に沿った線Lに対して小さな角度をなしている。
Further, as for the wall surface a1 on the rear side in the rotation direction and the wall surface a2 on the front side in the rotation direction, the wall surface a1 on the rear side in the rotation direction is on the front side in the rotation direction when the line L along the diameter of the
回転方向後方側の壁面a1及び回転方向前方側の壁面a2の径に対する角度をこのように設定することにより、フィーダー210を図1及び図3に示すように配置した場合、フィーダー210から流れ出てくるソバ10を凹部221で受け易くすることができ、凹部221に入り込もうとしているソバ10が後方側に、こぼれ落ちたりすることを防止できる。なお、回転方向後方側の壁面a1及び回転方向前方側の壁面a2の径に沿った線Lに対する角度は、フィーダー210の設置の仕方などに応じて、適宜設定することが可能である。
By setting the angle with respect to the diameter of the wall surface a1 on the rear side in the rotation direction and the wall surface a2 on the front side in the rotation direction in this way, when the
また、凹部221は、凹部付きディスク231を周面側からから見たときには、図4(b)に示すように、当該凹部付きディスク231の厚み方向における一方の端面231aから他方の端面231bまでに渡って、切り欠き溝のごとく形成されており、周方向に沿った幅W1は、4mm~6mm程度としている。一方、凹部221の幅W2(凹部付きディスク231の厚み方向に沿った幅W2)は、凹部付きディスク231の厚みを5mmとしているため、当該凹部221の幅W2は5mmとなる。
図4(a)及び図4(b)においては、凹部221に1粒のソバ10が収納されている状態が示されている。
Further, when the
4 (a) and 4 (b) show a state in which one
ここで、ソバ10は、図5に示すように、膨らみを持ったほぼ三角錐状をなしており、当該ソバ10の「臍(ほぞ)11」が存在する面をソバの底面とし、当該底面以外の3つの面をソバの「腹面13」とし、当該3つの「腹面13」のそれぞれの境界をソバの「稜」14とする。
Here, as shown in FIG. 5, the
このような形状をなすソバ10の品質評価を行う際には、ソバの「臍(ほぞ)11」が存在する面(底面)又はソバの頂点12を測定して品質評価を行うと、適切な品質評価が行えないということが発明者等の実験により確かめられている。特に、ソバの「臍11」が存在する面(底面)を測定して品質評価を行うと、適切な品質評価が行えない。このため、ソバ10の品質評価を適切に行うには、図4(a)及び図4(b)に示すような姿勢(ソバ10の「腹面13」が凹部221の周面側開口に位置するような姿勢)で測定を行うことが、適切な高い品質評価をする上で重要となる。換言すれば、図4(a)及び図4(b)に示すような姿勢で測定を行わないと、適切な品質評価ができないこととなる。
When evaluating the quality of the
従って、ソバ10においては、ソバ10の「腹面13」がこの明細書でいう「特定面」であり、当該特定面すなわち「腹面13」が凹部221の周面側開口に位置するような姿勢が「測定好適姿勢」であるといえる。このため、フィーダー210から凹部221に供給されたソバ10が測定位置P2に達したときには、ソバの「腹面13」が凹部221の周面側開口に位置するような測定好適姿勢となるようにすることが重要となる。
Therefore, in the
凹部付きディスク231~233の凹部221~223はこの点を考慮した形状となっている。すなわち、凹部(ここでも、凹部221を例に取って説明する。)を図3及び図4に示すような形状とすることによって、フィーダー210から供給された1粒ごとのソバ10は、確実に、当該ソバ10の「臍11」が存在する面以外の面(腹面13)が、凹部221の周面側開口に位置するような姿勢(測定好適姿勢)となる。
The
具体的には、凹部221を図3及び図4に示すような形状とすることによって、フィーダー210から供給された1粒ごとのソバ10は、ソバ10の3つの「稜14」のうちの1つの「稜14」が当該V字形状をなす凹部221の底部側でかつ凹部付きディスク231の厚み方向に沿って位置し、3つの「腹面13」のうち2つの「腹面13」が当該V字形状をなす凹部221の回転方向後方側の壁面a1と回転方向前方側の壁面a2とで支持される姿勢(測定好適姿勢)で収納可能となる。
Specifically, by forming the
特に、ソバ10は、「腹面13」及び「稜14」の部分には、それぞれ膨らみ部分c(図4参照。)を有しているため、腹面13又は「稜」の膨らみ部分cが凹部221の壁面a1,a2に回転軸の如く支持されることとなる。このため、凹部221を図4に示すような形状としておけば、ソバ10が凹部221に入ると、膨らみ部分cを回転軸として横転して、図4に示すような姿勢となることが多い。すなわち、そば10は、V字形状の凹部221においては、ソバ10の頂点12が周面側開口に位置する姿勢(立位姿勢とする。)又はソバ10の「臍11」が周面側開口に位置する姿勢(逆立ち姿勢とする。)を保つことは難しく、少しの振動が付与されれば、膨らみ部分cを回転軸として横転して、図4に示すように、ソバ10の腹面13が凹部221の周面側開口に位置するような姿勢(測定好適姿勢)となる。
In particular, since the
従って、仮に、ソバ10はフィーダー210から凹部221に入った時点では、立位姿勢又は逆立ち姿勢であっても、結局は、図4(a)及び図4(b)に示すように、ソバ10の「腹面13」が、凹部221の周面側開口に位置するような姿勢(測定好適姿勢)で凹部221に収納されることとなる。しかも、詳細は後述するが、凹部付きディスク231に収納されているソバ10には、振動付与ディスク241によって周方向に沿った振動が付与されるため、凹部221に収納されているソバ10は、より確実に測定好適姿勢となる。
なお、凹部付きディスク231~232における凹部221~223についてのこれまでの説明は、主に凹部付きディスク231の凹部221について説明したが、凹部付きディスク232,233の凹部222,223についても同様である。
Therefore, even if the
The description of the
続いて、凹部付きディスク231~233を周方向に沿って振動させるための振動付与装置について説明する。振動付与装置400は、図1及び図2において示した実施形態1に係る品質評価・選別システム1内に備えられているものであるが、図1及び図2においては、当該振動付与装置400は図示が省略されている。
Subsequently, a vibration applying device for vibrating the
図6は、振動付与ディスク241,242を周方向に沿って振動させるための振動付与装置400を模式的に示す図である。振動付与装置400は、所定の回転角度で正逆回転する振動付与用モーター(サーボモーターとする。)410と、当該サーボモーター410の駆動片411と振動付与ディスク241,242とを連結して、サーボモーター410の駆動力(正逆回転力)を振動付与ディスク241,242に伝達する駆動軸(ピアノ線とする。)421,422とを有している。
FIG. 6 is a diagram schematically showing a
ここで、サーボモーター410の駆動片411と振動付与ディスク241,242とを連結するための連結構造について説明する。なお、サーボモーター410は、2枚の振動付与ディスク241,242の両方を駆動するように構成されているが、ここでは、サーボモーター410の駆動片411と振動付与ディスク241とを連結するための連結構造について説明する。
Here, a connection structure for connecting the
ピアノ線421の一端は、サーボモーター410の駆動片411における第1取り付け孔411aに取り付けられ、ピアノ線421の他端側は、振動付与ディスク241の周面に形成されている取り付け孔241aに取り付けられる。
One end of the
なお、ピアノ線421の他端側を振動付与ディスク241の周面に形成されている取り付け孔241aに取り付けるには、例えば、当該取り付け孔241aにピアノ線421の他端側をほぼ90度折り曲げて折り曲げ部421aを形成し、当該折り曲げ部421aを、ピアノ線421の弾性を利用して差し込むことにより取り付けることができる。すなわち、ピアノ線421を少しだけ下方向に撓ませて、ピアノ線421の弾性(復帰力)を利用して、折り曲げ部421aを振動付与ディスク241の周面に形成されている取り付け孔241aに取り付ける。
In order to attach the other end side of the
このようにすることで、特別な固定手段を設けることなく、容易にピアノ線421を振動付与ディスク241に取り付けることができる。なお、この場合、振動付与ディスク241に発生させる振動は微振動でよいため、サーボモーター410の駆動片411の振れ角度はわずかでよく、ピアノ線の往復動もわずかであるため、強固な固定手段は不要である。
By doing so, the
このように構成されている振動付与ディスク241,242は、隣り合う凹部付きディスク231~233とわずかな隙間(0.5mmとしている。)を有して配置されており、周方向に沿って振動(微振動)を行うように構成されているため、フィーダー210から凹部221~223にソバ10が供給される際にフィーダー210から凹部221~223に入り込もうとするソバ10及び凹部221~223に収納されているソバ10に対して微振動を付与する働きをする。具体的には、フィーダー210から凹部221~223に入り込もうとしているソバ10に対して周方向に沿った微振動を付与するとともに、凹部221~223に収納されているソバ10に対しても周方向に沿った微振動を付与する働きをする。
The vibration-imparting discs 241,242 configured in this way are arranged with a slight gap (0.5 mm) from the adjacent discs with
以上は、サーボモーター410の駆動片411と振動付与ディスク241とを連結するための連結構造について説明したが、サーボモーター410の駆動片411と振動付与ディスク242とを連結するための連結構造についても同様であるため、説明は省略する。
The above has described the connection structure for connecting the
振動付与ディスク241,242を振動させるための振動付与装置400がこのような構成となっていることにより、サーボモーター410がわずかな回転角度で正逆回転することによって、駆動片411が左右に往復動し、その往復動がピアノ線421,422を介して振動付与ディスク241,242に伝わる。これによって、振動付与ディスク241,242は周方向に沿って振動(微振動)を行う。振動付与ディスク241,242の振動の周期は種々設定可能であるが、この場合は、ごく短い周期でよい。
Since the
このように、振動付与ディスク241,242が振動(微振動)すると、当該振動付与ディスク241,242の振動は、凹部付きディスク231~233に収納されているソバ10にも伝わって、当該ソバ10も振動(微振動)する。なお、凹部付きディスク231~233自体も、測定動作中においては、一時的に振動(微振動)するようにしているが、これについては後述する。
When the vibration-imparting discs 241,242 vibrate (slightly vibrate) in this way, the vibration of the vibration-imparting discs 241,242 is also transmitted to the
続いて、振分け装置260について説明する。
図7は、振分け装置260の構成を模式的に説明するために示す図である。なお、図7においては、凹部付きディスク231~233などの図示は省略している。また、図7においては、振分けシュート261~263の隣り合う振分けシュート間の間隔などは図2に比べて広く描かれている。
Subsequently, the
FIG. 7 is a diagram shown for schematically explaining the configuration of the
振分け装置260は、図1、図2及び図7に示すように、凹部付きディスク231~233に対応して設けられている振分けシュート261~263(図1においては、振分けシュート261のみが示されている。)と、振分けシュート261~263を駆動するための振分けシュート駆動用モーター(サーボモーターとする。)264と、振分けシュート261~263によって振分けられたソバを、ここでは5段階の評価(A,B,C,D,Eとする。)に対応して設けられている回収箱269A~269E(図1及び図7参照。)に滑り落すためのガイド部266と、を有している。
As shown in FIGS. 1, 2, and 7, the
振分けシュート駆動モーター264は、図7に示すように、振分けシュート261~264に対応するサーボモーター264a、264b,264cによって構成されている。そして、サーボモーター264a、264b,264cの駆動片265a,265b,265cと振分けシュート261~263とは駆動軸(ピアノ線267a,267b,267cとする。)によって連結されている。
As shown in FIG. 7, the distribution
また、振分けシュート261~263は、一本の連結軸268(図2及び図7参照。)に回転自在に取り付けられていて、それぞれに対応するサーボモーター264a~264cによって、それぞれ別々に回転動作するようになっている。なお、振分けシュート261~263は、細長い角筒状をなし、先端落下口261a,262a,263aに向かって、やや先細りとなっている。
Further, the
サーボモーター264a,264b,264cは、品質評価装置100の分光データ処理部160から出力される制御信号(1粒ごとの評価結果に基づく制御信号)によってそれぞれ対応する駆動片264a,265b,265cを所定角度だけ回転する動作を行う。この場合、分光データ処理部160からは、A~Eの5段階の評価(「評価A」、「評価B」、「評価C」、「評価D」、「評価E」とする。)に対応する制御信号が出力される。このため、サーボモーター264a~264cは、分光データ処理部160から出力される5段階の評価に対応する制御信号に基づいて、振分けシュート261を回転させる。
The
また、振分け装置260は、振分けシュート261~263で振分けられたソバを、A~Eの5段階の評価に対応した回収箱269A~269Eに滑り落とすためのガイド266(266A~266E)が設けられている。
Further, the
以上、搬送選別装置200の全体に渡って説明したが、続いて、実施形態1に係る種子の品質評価・選別システム1の品質評価・選別動作について説明する。
The whole of the
フィーダー210に投入されている多数のソバ10は、制限板213によってソバ供給口212へのソバの流れ量が制限され、ソバ10の重なりが制限された状態でフィーダー210のソバ供給口に212に流れて行く。そして、フィーダー210のソバ供給口212から流れ出たソバは、供給位置P1において、矢印A方向に15度ずつ間欠的に回転している凹部付きディスク231~233の各凹部221~223に入る。
In the large number of buckwheat 10s put into the
このとき、フィーダー210は、図示しない振動付与機構によって、微振動を行っている。このため、フィーダー210に投入されているソバ10をフィーダー210のソバ供給口212から円滑に流出させることができ、凹部付きディスク231~233の各凹部221~223に入って行く。
At this time, the
なお、フィーダー210から凹部221~223にソバ10が供給される際にフィーダー210から凹部に入り込もうとしているソバ10には、振動付与ディスク241,242が周方向に沿って微振動しているため、当該ソバ10には、周方向に沿った微振動が伝わり、当該ソバ10は、フィーダー210と凹部221~223との間でブリッジ形成しにくくなり、ソバ10の凹部221~223への収納が円滑に行われ、凹部221~223への種子の収納率が高まる。
When the
また、フィーダー210から凹部221~223に入り込もうとしているソバ10に対して周方向に沿った微振動を付与することにより、1つの凹部には1粒だけのソバ10が入り込むようにすることができる。換言すれば、1つの凹部に2粒以上のソバ10が入り込んでしまうことを確実に防止できる。
Further, by applying a slight vibration along the circumferential direction to the
また、凹部221~223が、図3及び図4において説明したような構成となっており、また、振動付与ディスク241~243が微振動を行っているため、凹部付きディスク231~233の各凹部221~223に入ったソバ10の姿勢は、測定位置P2に達するまでには、ソバ10の腹面13が凹部221~223の周面側開口に位置する。
Further, since the
そして、凹部付きディスク231~233の各凹部221~223に入っているソバ10が測定位置P2に達すると、当該測定位置P2おいて、測定動作が行われる。すなわち、ソバ10が測定位置P2に達すると、各凹部221~223に入っているソバ10に励起光が照射され、ソバ10からは蛍光が発せられ、ソバが発した蛍光は受光用光ファイバー131~133によって短波長カットフィルター141~143に導かれて、当該短波長カットフィルター141~143で所定以下の波長帯(例えば、450nm以下の波長帯)がカットされたのち、分光器151~153に導かれる。
Then, when the
このような測定動作を行っている最中において、凹部付きディスク231~233自体を周方向に沿って振動(微振動)させるように、パルスモーター250を制御してもよい。なお、このときのパルスモーター250に対して行う制御は、パルスモーター250の駆動を制御するパルスモーター制御装置(図示は省略する。)によって行うことができる。
During such a measurement operation, the
図8は、測定動作を行っている最中に凹部付きディスクを微振動させるときのパルスモーターの動作を模式的に示す図である。この場合、凹部付きディスク231~233は、15度ずつの間欠的な回転を行うように設定されているため、1回転で24回の測定動作を行うこととなる。
FIG. 8 is a diagram schematically showing the operation of the pulse motor when the disk with a recess is slightly vibrated during the measurement operation. In this case, since the
実施形態1に係る種子の品質評価・選別システム1においては、凹部付きディスク231~233は、8秒で1回転するように設定されているものとする。このため、凹部付きディスク231~233のそれぞれ1つの凹部221~223に収納されているソバ10に対する測定時間は、8/24≒0.33秒であるが、実際には、図8に示すように、回転開始(時刻t1)から時刻t2までの間の約0.33/2秒間で、15度の回転が終了して、時刻t2から時刻t3までの間の約0.33/2秒間で測定動作を行うといった動作を繰り返し行う。なお、図8においては、回転に要する時間と測定時間は、それぞれ0.33/2秒というように同じ時間(1/2ずつ)としている場合を例示しているが、回転に要する時間と測定時間は、必ずしも、同じ時間(1/2ずつ)である必要はない。
In the seed quality evaluation /
そして、測定動作を行っている約0.33/2秒間においては、パルスモーター250を図8に示すように、細かい周期で、かつ、わずかな回転角度で正逆回転させるように制御する。パルスモーター250をこのように制御することによって、凹部付きディスク231~233は、周方向に沿って微振動を行う。
Then, in about 0.33/2 seconds during the measurement operation, the
このように、パルスモーター250は、凹部付きディスクに対して一方向に15度ごとの間欠回転を行わせる際において、15度の回転が終了するごとに、所定時間内で正逆回転を行うようにしている。これにより、測定動作中においては、凹部221~223に収納されているソバ10の姿勢は、振動付与ディスク241,242から伝わる微振動に加えて、凹部付きディスク231~233自体も微振動するため、より確実に測定好適姿勢とすることができる。
In this way, when the
なお、凹部付きディスク231~233を周方向に沿って微振動させる動作は、測定動作開始からΔt時間(図8参照。)のみであってもよく、また、図8の「実線+破線」で示すように、測定動作の間全体に渡って凹部付きディスク231~233を微振動させ続けるようにしてもよい。
The operation of slightly vibrating the
そして、各凹部221~223に収納されているソバが発したそれぞれの蛍光は、受光用光ファイバー131,132,133によって導かれて、それぞれ対応する短波長カットフィルター141,142,143(図1参照。)で所定以下の波長帯がカットされたのち、それぞれ対応する分光器151~153に導かれて分光される。その後、分光データ処理部160においては、分光器151,152,153からの分光データに基づいて、所定波長帯の蛍光成分の蛍光量(蛍光強度)に基づいて品質評価を行う。
The fluorescence emitted by the buckwheat housed in the
なお、分光データ処理部160が品質評価を行う際には、ダークノイズを予め考慮して品質評価を行う。ここでのダークノイズとは、例えば、測定位置P2にソバがない状態で励起光を照射したときに発生する蛍光などを例示できる。このようなダークノイズによる蛍光量を予め取得しておき、取得したダークノイズを考慮した品質評価を行う。
When the spectroscopic
なお、ダークノイズによる蛍光強度の取得と、取得したダークノイズによる蛍光強度を分光データ処理部160に与えておく処理は、実施形態1に係る種子の品質評価・選別システム1による品質評価・選別動作を開始する前の準備として行っておく。これにより、実際に品質評価・選別動作を行う際においては、分光データ処理部160は、ダークノイズの蛍光量を考慮した品質評価を行うことができる。
The acquisition of the fluorescence intensity due to dark noise and the process of giving the acquired fluorescence intensity due to dark noise to the spectral
また、実施形態1に係る種子の品質評価・選別システム1による品質評価・選別動作を開始する前の準備としては、このようなダークノイズによる蛍光量を取得して、取得したダークノイズによる蛍光量を分光データ処理部160に与えておくといった処理の他に、3枚の凹部付きディスク231~233のキャリブレーションを行っておくことも望ましい。
Further, as a preparation before starting the quality evaluation / sorting operation by the seed quality evaluation /
すなわち、3枚の凹部付きディスク231~233に対応して設けられているそれぞれの分光器151~153の感度などの性能の「ばらつき」、照射用光ファイバー121~123及び受光用光ファイバー131~133それぞれの減衰量の差などを考慮したキャリブレーションを行う。これを行うには、例えば、標準となる蛍光量を発する標準プレートなどを凹部付きディスク231~233の1つの凹部付きディスクにおける測定位置P2に置き、励起光を照射して当該標準プレートから発せられる蛍光量を測定する。これを3つの凹部付きディスク231~233ごとに順次行い、どの凹部付きディスクにおいても同じ蛍光量が得られるように分光器151~153の調整を行う。
このようなキャリブレーションを行うことによって、同じ蛍光量を発するものを、3枚の凹部付きディスク231~233のいずれの凹部においた場合に、同じ蛍光量を得ることができ。
That is, there is a "variation" in performance such as sensitivity of the
By performing such calibration, the same amount of fluorescence can be obtained when a substance that emits the same amount of fluorescence is placed in any of the recesses of the three discs with
続いて、分光データ処理部160による品質評価について説明する。
図9は、品質評価を行うための蛍光の分光分析結果の一例を示す図である。なお、図9においては、説明の簡略化のため、4粒のソバ(ソバS1、ソバS2、ソバS3、ソバS4とする。)において得られた分光分析結果を示している。また、図9において、ソバS1において得られた分光分析結果を「破線」で示し、ソバS2において得られた分光分析結果を「点線」で示、ソバS3において得られた分光分析結果を「一点鎖線」で示し、ソバS4において得られた分光分析結果を「実線」で示している。なお、図9において、横軸は波長(nm)/センサー素子Noを示し、縦軸は蛍光量(蛍光強度としている。)を示している。
Subsequently, the quality evaluation by the spectroscopic
FIG. 9 is a diagram showing an example of the spectroscopic analysis result of fluorescence for performing quality evaluation. Note that FIG. 9 shows the results of spectroscopic analysis obtained with four buckwheat grains (referred to as buckwheat S1, buckwheat S2, buckwheat S3, and buckwheat S4) for the sake of simplification of the explanation. Further, in FIG. 9, the spectroscopic analysis result obtained in the buckwheat S1 is indicated by a “broken line”, the spectroscopic analysis result obtained in the buckwheat S2 is indicated by a “dotted line”, and the spectroscopic analysis result obtained in the buckwheat S3 is “one point”. It is shown by "chain line", and the spectroscopic analysis result obtained by buckwheat S4 is shown by "solid line". In FIG. 9, the horizontal axis indicates the wavelength (nm) / sensor element No., and the vertical axis indicates the amount of fluorescence (which is defined as the fluorescence intensity).
ソバ(丸抜きソバ)の場合、丸抜きソバの品質評価が高いほど、タンパク質(Protein)由来の蛍光強度が高く、また、クロロフィル(Chlorophyll)由来の蛍光強度が高いとされている。また、タンパク質由来の蛍光強度が高いほど、種皮が厚く充実しておりソバが軟質であること、及び、クロロフィル由来の蛍光強度が高いほど、ソバが新鮮であるとされている。 In the case of buckwheat (rounded buckwheat), it is said that the higher the quality evaluation of the rounded buckwheat, the higher the fluorescence intensity derived from protein (Protein) and the higher the fluorescence intensity derived from chlorophyll (Chlorophyll). Further, it is said that the higher the fluorescence intensity derived from protein, the thicker and richer the seed coat and the softer the buckwheat, and the higher the fluorescence intensity derived from chlorophyll, the fresher the buckwheat.
これに基づいて、図9において、タンパク質由来の蛍光強度が高い波長帯を選定するとともに、クロロフィル由来の蛍光強度が高い波長帯を選定し、さらに、ベース(基準)となる波長帯を選定する。そして、タンパク質(Protein)由来の蛍光強度が高いとして選定した波長帯をPとし、クロロフィル(Chlorophyll)由来の蛍光強度が高いとして選定した波長帯をCとし、ベース(基準)となる波長帯をBとして、これら波長帯P、波長帯C及び波長帯Bにおける蛍光強度の平均値から、ソバの品質を評価するための指数(ソバ指数ともいう。)を求める。このソバ指数は、分光データ処理部160が有する演算機能によって求めることができる。
Based on this, in FIG. 9, a wavelength band having a high fluorescence intensity derived from a protein is selected, a wavelength band having a high fluorescence intensity derived from chlorophyll is selected, and a wavelength band to be a base (reference) is selected. The wavelength band selected as having high fluorescence intensity derived from protein (Protein) is P, the wavelength band selected as having high fluorescence intensity derived from chlorophyll (Chlorophyll) is C, and the wavelength band as the base (reference) is B. An index (also referred to as a buckwheat index) for evaluating the quality of buckwheat is obtained from the average value of the fluorescence intensity in the wavelength band P, the wavelength band C, and the wavelength band B. This buckwheat index can be obtained by the arithmetic function of the spectroscopic
ここで、タンパク質指数Pは、
P=(Ps-Bs)/(Ps+Bs)・・・・・・(1)
で求めることができ、クロロフィル指数Cは、
C=(Cs-Bs)/(Cs+Bs)・・・・・・(2)
で求めることができる。
Here, the protein index P is
P = (Ps-Bs) / (Ps + Bs) ... (1)
The chlorophyll index C can be calculated by
C = (Cs-Bs) / (Cs + Bs) ... (2)
Can be obtained at.
なお、上記(1)式及び(2)式において、Psは、波長帯Pにおける蛍光強度の平均値であり、Csは、波長帯Cにおける蛍光強度の平均値であり、Bsは、波長帯Bにおける蛍光強度の平均値である。 In the above equations (1) and (2), Ps is the average value of the fluorescence intensity in the wavelength band P, Cs is the average value of the fluorescence intensity in the wavelength band C, and Bs is the wavelength band B. It is the average value of the fluorescence intensity in.
図10は、図9に示す分光分析結果から求められたソバS1、ソバS2、ソバS3、ソバS4のタンパク質指数P及びクロロフィル指数Cに基づく品質評価結果を示す図である。なお、以下、「タンパク質指数P」を単に「指数P」と表記する場合もあり、また、「クロロフィル指数」を単に「指数C」と表記する場合もある。 FIG. 10 is a diagram showing quality evaluation results based on the protein index P and the chlorophyll index C of buckwheat S1, buckwheat S2, buckwheat S3, and buckwheat S4 obtained from the spectroscopic analysis results shown in FIG. Hereinafter, the "protein index P" may be simply referred to as "index P", and the "chlorophyll index" may be simply referred to as "index C".
図10において、横軸は指数Pを示し、縦軸は指数Cを示している。この場合、品質評価の仕方としては、指数Pについては、P=0.3を基準とし、指数CについてもC=0.3を基準として、品質評価を行うものとしている。すなわち、指数P及び指数Cがともに0.3以上であるソバは評価Aとし、指数Pが0.3以上で指数Cが0.3未満であるソバは評価Bとし、指数Pが0.3未満で指数Cが0.3以上であるソバは、評価Cとし、指数P及び指数Cがともに0.3未満であるソバは、評価Dとしている。 In FIG. 10, the horizontal axis represents the index P and the vertical axis represents the index C. In this case, as a method of quality evaluation, the index P is evaluated based on P = 0.3, and the index C is also evaluated based on C = 0.3. That is, a buckwheat having an index P and an index C of 0.3 or more is evaluated as A, a buckwheat having an index P of 0.3 or more and an index C of less than 0.3 is evaluated as B, and an index P is 0.3. A buckwheat having an index C of less than 0.3 and an index C of 0.3 or more is evaluated as C, and a buckwheat having both an index P and an index C of less than 0.3 is evaluated as D.
なお、評価を決める際の基準は、ここでは、P=0.3とし、C=0.3とした場合を例示しているが、この基準は適宜設定でき、また、P及びCの値は必ずしも同じとする必要はない。例えば、P=0.3、C=0.25としたり、P=0.35、C=0.283としたりすることが可能である。 As the standard for determining the evaluation, the case where P = 0.3 and C = 0.3 is illustrated here, but this standard can be set as appropriate, and the values of P and C are set as appropriate. It does not have to be the same. For example, P = 0.3 and C = 0.25, or P = 0.35 and C = 0.283 can be set.
ここで、図9に示す分光分析結果に基づいて、ソバS1~ソバS4について、(1)式及び(2)式を用いて、それぞれの指数P及び指数Cを求めたところ、図10に示す品質評価結果となった。すなわち、分光分析結果を示す図9において「破線」で示すソバS1は評価Bであり、同じく図9において「点線」で示すソバS2は評価Cであり、同じく図9において「一点鎖線」で示すソバS3は評価Dであり、同じく図9において「実線」で示すソバS4は評価Aであった。なお、図10においては、ソバS1の座標上の位置は「◇」、ソバS2座標上の位置は「□」、ソバS3座標上の位置は「△」、ソバS4座標上の位置は「○」で表している。 Here, based on the spectroscopic analysis results shown in FIG. 9, for buckwheat S1 to buckwheat S4, the respective indices P and C were obtained using the equations (1) and (2), and are shown in FIG. It became a quality evaluation result. That is, the buckwheat S1 shown by the “broken line” in FIG. 9 showing the results of the spectral analysis is the evaluation B, the buckwheat S2 shown by the “dotted line” in FIG. 9 is the evaluation C, and is also shown by the “dashed line” in FIG. The buckwheat S3 was evaluated as D, and the buckwheat S4 shown by the “solid line” in FIG. 9 was evaluated as A. In FIG. 10, the position on the coordinates of the buckwheat S1 is “◇”, the position on the coordinates of the buckwheat S2 is “□”, the position on the coordinates of the buckwheat S3 is “Δ”, and the position on the coordinates of the buckwheat S4 is “○”. It is represented by.
ここで、タンパク質及びクロロフィルがともに多いソバ(評価AのソバS4)は、軟質で風味や粘りがよく、鮮度も高い品質であるいえる。また、タンパク質が多く、クロロフィルが少ないソバ(評価BのソバS1)は、軟質で風味がよいが、鮮度が低い品質であるといえる。また、クロロフィルが多いが、タンパク質が少ないソバ(評価CのソバS2)は、鮮度は高いが風味や粘りが少ないといった品質であるといえる。また、タンパク質及びクロロフィルがともに少ないソバ(評価DのソバS3)は、鮮度が低く、風味や粘りに劣るといった品質であるといえる。このことから、ソバS4はタンパク質及びクロロフィルがともに多いソバであり、高品質なソバであるといえる。 Here, it can be said that buckwheat having a large amount of both protein and chlorophyll (buckwheat S4 of evaluation A) is soft, has good flavor and stickiness, and has high freshness. Further, buckwheat having a large amount of protein and a small amount of chlorophyll (buckwheat S1 of evaluation B) is soft and has a good flavor, but it can be said that the quality is low in freshness. Further, it can be said that buckwheat having a large amount of chlorophyll but a small amount of protein (buckwheat S2 of evaluation C) has high freshness but low flavor and stickiness. Further, it can be said that buckwheat having a small amount of both protein and chlorophyll (buckwheat S3 of evaluation D) has low freshness and is inferior in flavor and stickiness. From this, it can be said that buckwheat S4 is a buckwheat containing a large amount of protein and chlorophyll, and is a high-quality buckwheat.
また、図10の品質評価結果においては、欄外に評価Eを設けているが、この評価Eというのは、測定位置P2において、凹部(例えば、凹部221とする。)にソバが入っていなかったり、当該凹部221にソバが入っていても測定不能であったり、当該凹部221にソバ以外の異物などが入っていたりした場合の品質評価結果である。
Further, in the quality evaluation result of FIG. 10, an evaluation E is provided in the margin, but this evaluation E means that there is no buckwheat in the recess (for example, the recess 221) at the measurement position P2. This is a quality evaluation result when measurement is not possible even if buckwheat is contained in the
以上のようにして、分光データ処理部160によって、1粒ごとのソバの品質評価が行われると、当該分光データ処理部160は、品質評価結果に基づいて、サーボモーター264a~264cに対して制御信号を出力する。これにより、サーボモーター264a~264cは、分光データ処理部160からの制御信号に基づいて、振分けシュート261~263を駆動する。
As described above, when the quality evaluation of buckwheat for each grain is performed by the spectral
例えば、上記ソバS1、ソバS2、ソバS3、ソバS4のうち、ソバS1、ソバS2、ソバS3が凹部付きディスク231,232,233の回転軸280に沿った方向(厚み方向)において同一直線上の並びとなっている凹部221,222,223に入っていたとする。ここで、ソバS1は凹部付きディスク231の凹部221、ソバS2は凹部付きディスク232の凹部222、ソバS3は凹部付きディスク233の凹部223にそれぞれ入っていたとする。そして、これら凹部221~223における測定動作が終わって、凹部221~223が落下位置P3(図1及び図3参照。)に達すると、分光データ処理部160(図1参照。)は、ソバS1、ソバS2、ソバS3の品質評価結果に応じた制御信号を、サーボモーター264a,264b,264c(図7参照。)に出力する。
For example, among the buckwheat S1, buckwheat S2, buckwheat S3, and buckwheat S4, the buckwheat S1, buckwheat S2, and buckwheat S3 are on the same straight line in the direction (thickness direction) along the
これにより、サーボモーター264a~264cは、それぞれ対応する振分けシュート261~263を所定の回転角度で回転させるように駆動する。この場合、サーボモーター264aは、振分けシュート261に対して、ソバS1が評価Bの回収箱269Bに入るような回転角度で回転するように駆動する。また、サーボモーター264bは、振分けシュート262に対して、ソバS2が評価Cの回収箱269Cに入るような回転角度で回転するように駆動する。サーボモーター264cは、振分けシュート263に対して、ソバS3が評価Dの回収箱269Dに入るような回転角度で回転するように駆動する。
As a result, the
振分けシュート261~263それぞれが上記した回転角度で回転することによって、ソバS1はガイド部266Bを滑り落ちて回収箱269Bに入り、ソバS2はガイド部266Cを滑り落ちて回収箱269Cに入り、ソバS3はガイド部266Dを滑り落ちて回収箱269Dに入る。
By rotating each of the
このようにして、ソバS1~ソバS3に対する選別が終わる。続いて、ソバS4が凹部付きディスク231の凹部221に入っていたとすると、当該凹部221が落下位置P3に達すると、サーボモーター264aは、振分けシュート261に対して、ソバS4が評価Aの回収箱269Aに入るような回転角度で回転するように駆動する。これにより、ソバS4はガイド部266Aを滑り落ちて回収箱269Aに入る。
In this way, the selection for buckwheat S1 to buckwheat S3 is completed. Subsequently, assuming that the buckwheat S4 is in the
このように、それぞれのソバの品質評価結果に応じて、凹部付きディスクート231,~233に対応して設けられている振分けシュート261~263を駆動制御することによって、1粒ごとのソバを連続的に順次、評価A~Eごとに選別できる。
なお、評価Eとなったソバがあった場合には、当該ソバは回収箱Eに貯留されるが、当該回収箱Eに貯留されたソバについては、再度、フィーダー210に戻して測定を行うようにしてもよい。
In this way, by driving and controlling the
If there is a buckwheat that has been evaluated as E, the buckwheat is stored in the collection box E, but the buckwheat stored in the collection box E should be returned to the
ところで、測定位置P2における測定動作に対する振分けシュートの駆動のタイミングは、測定位置P2からの凹部付きディスク231~233の回転角度から求めることができる。例えば、測定位置P2を起点に凹部付きディスク231~233が120度回転(15度×8)したときに、測定位置P2で測定されたソバが、落下位置P3に到達するということを予め決めておけばよい。これにより、測定位置P2から凹部付きディスク231~233が120度だけ回転したタイミングで、振分けシュート261~263を駆動させれば、ソバが落下位置P3に達したタイミングで振分けシュート261~263を駆動させることができる。
By the way, the timing of driving the distribution chute with respect to the measurement operation at the measurement position P2 can be obtained from the rotation angles of the recessed
以上説明したように、実施形態1に係る種子の品質評価・選別システム1によれば、凹部付きディスク231~233には、ソバ10の特定面(ソバ10の「腹面13」)が周面側の開口に位置する姿勢でソバを収納可能とする凹部221~223が周方向に沿って多数形成されているため、フィーダー210から供給される1粒ごとのソバは、当該ソバの「腹面13」が凹部221~223の開口に位置するような姿勢で凹部221~223に収納されるようになる。
As described above, according to the seed quality evaluation /
また、実施形態1に係る品質評価・選別システム1によれば、振動付与ディスク241,242は、凹部付きディスク231~233の凹部221~223に収納されているソバ10に対して周方向に沿った微振動を付与するような動作を行うため、凹部221~223に収納されているソバが微振動することとなる。これにより、フィーダー210から凹部221~223に供給された時点では、1粒1粒のソバの姿勢がそれぞれ不安定であったり、姿勢に規則性が無かったりしていても、当該ソバが測定位置P2に達するまでには、確実に、ソバの「腹面13」が凹部221~223の周面側開口に位置するような姿勢(測定好適姿勢)で凹部221~223に収納される。
Further, according to the quality evaluation /
このため、実施形態1に係る品質評価・選別システム1によれば、測定位置P2においては、1粒ごとのソバ10を規則性を有した姿勢とすることができ、ソバ10を1粒ごとに品質を評価して選別する際の品質評価の信頼性を高くすることができる。
Therefore, according to the quality evaluation /
また、実施形態1に係る品質評価・選別システム1は、フィーダー210から供給されるソバ10を凹部付きディスク231~233の回転によって振分け装置260まで搬送する構成となっている。このため、搬送路は凹部付きディスク213~233の周面に沿ったものとなるため、搬送路の長さを短くすることができ、かつ、構成も単純なものとなることから、システム全体を小型化することができる。
Further, the quality evaluation /
また、実施形態1に係る品質評価・選別システム1においては、1粒のソバを収納可能な凹部221~223を周方向に沿って15度ごとに設けた3枚の凹部付きディスク231~233を並列して配置し、これら3枚の凹部付きディスク231~233を同時に15度ごとに間欠回転させて、並列配置された3粒のソバ10に対して、測定位置P2で同時に測定動作を行うようにしている。実施形態1に係る種子の品質評価・選別システム1においては、15度ごとの回転は、0.33秒程度であるため、測定位置P2においては、0.33秒で3粒のソバを測定できる。従って、1秒では約10粒(1分間で600個程度)のソバを測定できることとなり、品質評価・選別動作を高速化できる。
Further, in the quality evaluation /
また、ソバが発した蛍光に基づいて得られた蛍光量(蛍光強度)から品質評価・選別を行う際には、ソバのタンパク質指数Pとソバのクロロフィル指数Cとを求めて、これら指数P及び指数Cによって、ソバの品質を4段階(測定不能の評価を含めると5段階)で評価して、それぞれの評価ごとに選別している。このような評価を1粒ごとに行っているため、例えば、評価Aとして選別されたソバは、その1粒1粒のソバが評価Aであるということができ、多数のソバを1粒ごとに評価に応じて適切に選別できる。 Further, when performing quality evaluation / selection from the amount of fluorescence (fluorescence intensity) obtained based on the fluorescence emitted by buckwheat, the protein index P of buckwheat and the chlorophyll index C of buckwheat are obtained, and these indexes P and The quality of buckwheat is evaluated on a 4-point scale (5 grades including the unmeasurable evaluation) by the index C, and is selected for each evaluation. Since such an evaluation is performed for each grain, for example, it can be said that the buckwheat selected as the evaluation A has the evaluation A for each buckwheat grain, and a large number of buckwheat grains are evaluated for each grain. It can be appropriately selected according to the evaluation.
このようにして選別されたソバは、ソバ粉を扱う製粉業者や、ソバを提供する蕎麦店などにおいては、評価ごとに適切に選別されたソバ(この場合、丸抜きソバ)を仕入れることができ、仕入れたソバは、評価に見合ったものとなる。 The buckwheat selected in this way can be purchased at a flour miller that handles buckwheat flour, a buckwheat shop that provides buckwheat, or the like, which is appropriately selected for each evaluation (in this case, round buckwheat). , The buckwheat purchased will be commensurate with the evaluation.
また、このようにして選別されたソバは、製粉会社や蕎麦店だけはなく、ソバの種を扱う種苗店やソバを栽培する農家などにおいては、品質評価結果に基づいて選別されたソバを生育用の種として用いることもでき、また、品種改良にも役立つものとなる。 In addition, the buckwheat selected in this way grows the buckwheat selected based on the quality evaluation results not only in flour milling companies and buckwheat shops, but also in seedling shops handling buckwheat seeds and farmers cultivating buckwheat. It can also be used as a seed for buckwheat, and it is also useful for improving varieties.
[実施形態2]
図11は、実施形態2に係る種子の品質評価・選別システム2の概略構成図である。実施形態2に係る種子の品質評価・選別システム2の基本的な構成は、実施形態1に係る種子の品質評価・選別システム1とほぼ同様である。実施形態2に係る種子の品質評価・選別システム2が実施形態1に係る種子の品質評価・選別システム1と異なる点は、品質評価装置100において、白色光源170をさらに有している点である。その他の構成は、実施形態1に係る種子の品質評価・選別システム1と同じであるため、同一構成要素については同一符号が付されている。なお、白色光源としては、太陽光に近い波長域を発するLEDなどを用いることが可能である。
[Embodiment 2]
FIG. 11 is a schematic configuration diagram of the seed quality evaluation /
実施形態2に係る種子の品質評価・選別システム2は、紫レーザーを発する励起光源110に加えて、白色光源170を有していることから、実施形態1に係る種子の品質評価・選別システム1において説明した品質評価(蛍光量に基づく品質評価)に加えて、反射光に基づく品質評価も可能となる。これによって、人間の見た目の色による評価が行える。
Since the seed quality evaluation /
このように、ソバに対して人間の見た目の色による評価が行えるのは、ソバの「臍(ほぞ)」が存在する面を測定対象面としないためである。すなわち、ソバの「臍」が存在する面の反射光を分析すると、「ほぞ」の色が評価すべき色と異なってしまい、ソバの色を適切に表すものではなくなってしまうためである。これに対して、実施形態2に係る種子の品質評価・選別システム2によれば、実施形態1に係る種子の品質評価・選別システム1において説明したように、測定位置P2においては、凹部221~223におけるソバの姿勢は図4に示すような姿勢(測定好適姿勢)となり、ソバの色(表面の色)を適切に評価できる。
In this way, the buckwheat can be evaluated by the color of the human appearance because the surface on which the buckwheat "umbilical cord" exists is not the surface to be measured. That is, when the reflected light on the surface where the "navel" of buckwheat is present is analyzed, the color of the "navel" is different from the color to be evaluated, and the color of the buckwheat is not properly represented. On the other hand, according to the seed quality evaluation /
また、励起光源110と白色光源170とを切り替えるための光源切り替え装置(図示せず。)を設けて、同じ種子(ソバ)に対して、始めに、励起光源による蛍光分析を行い、その後、白色光源による反射光分析を行うということもできる。この場合、励起光源110が発する励起光はパルス発振する紫レーザー励起光とし、白色光源170が発する白色光は、パルス発振する白色光とし、測定位置P2に到達したソバに対して紫レーザー励起光のパルスと白色光のパルスとを所定の時間差で照射するようにしてもよい。
Further, a light source switching device (not shown) for switching between the
このようにすることで、1粒のソバに対して、蛍光分析と色分析の両方を行うことができ、実施形態1に係る種子の品質評価・選別システム1において行った品質評価(蛍光に基づく品質評価)と、見た目の色による品質評価の両方を行うことができる。特に、1粒ずつのソバに対して、蛍光量(蛍光強度)に基づく品質評価に加えて、見た目の色を重視した品質評価をも行う場合には、有効なものとなる。
By doing so, both fluorescence analysis and color analysis can be performed on one buckwheat, and the quality evaluation (based on fluorescence) performed in the seed quality evaluation /
なお、本発明は上述の実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変形実施可能となるものである。たとえば、下記に示すような変形実施も可能である。 The present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made without departing from the gist of the present invention. For example, the following modifications can be performed.
(1)上記各実施形態においては、種子としては、ソバ(丸抜きソバ)を例にとって説明したが、ソバに限られるものではなく、米、麦、大豆、小豆又はトウモロコシなどの種子も品質評価・選別対象とすることができる。 (1) In each of the above embodiments, buckwheat (rounded buckwheat) has been described as an example of seeds, but the seeds are not limited to buckwheat, and seeds of rice, wheat, soybean, adzuki beans, corn, etc. are also evaluated for quality.・ Can be selected.
図12は、種子として大豆20を品質評価・選別対象とした場合を説明するために示す図である。なお、図12は、凹部付きディスク231~233のうちの一枚の凹部付きディスク(例えば、凹部付きディスク231)における1つの凹部221を拡大して示す図であり、図4に対応する図である。大豆20は、ソバと異なり、比較的単純な形状(例えば、やや平たい球状)をなしているため、凹部付きディスク231~233に設けられる凹部221~223は、このような形状の大豆が収まるような形状とすればよい。図12においては、凹部221は、凹部付きディスク231のディスク面(側面ともいう。)をy軸に沿って見たときの形状は、ほぼコの字形状をなしている。
FIG. 12 is a diagram for explaining a case where
なお、大豆20の「臍(ほぞ)21」は、図12に示すように、大豆20の脇に存在しているため、大豆20をフィーダー210から凹部221~223に転がすように入れた場合には、殆どが図12に示すように、「臍21」の部分が凹部221の周面側開口に位置することはなく、大豆20の腹面22(「臍21」が存在する以外の面)が凹部221の周面側開口に位置する姿勢(測定好適姿勢)となる場合が多い。この場合も、実施形態1に係る品質評価・選別システム1と同様に、凹部付きディスク231~233の凹部221~223に収納されている大豆20に対して周方向に沿った振動(微振動)を付与することにより、凹部に収納されている大豆は、確実に測定好適姿勢となる。
As shown in FIG. 12, the "
ところで、大豆20はソバ10に比べてサイズが大きい。例えば、やや横長の球状でやや平たい形状の大豆の場合を例に取ると、当該大豆の横長方向のサイズは7m~12mm程度であり、幅は6mm~10mm程度である。このため、凹部221のサイズとしては、図12に示すように、w1を10mm程度とし、w2を12mm程度とする。なお、w2は凹部付きディスク231の厚みである。これは、他の凹部付きディスク232,233についても同様である。
By the way, the
ここで、凹部付きディスク231~233の厚みを例えば12mmとした場合には、振動付与ディスク241の厚みを3mmとする。すなわち、1枚の凹部付きディスク(例えば、凹部付きディスク231)の厚みと1枚の振動付与ディス(例えば、振動付与ディスク241)との合計の厚みを15mmとする。なお、前述したように、実際には、凹部付きディスクと振動付与ディスクとの間には、0.5mmの隙間が存在するため、1枚の凹部付きディスク(例えば、凹部付きディスク231)の厚みと1枚の振動付与ディスク(例えば、振動付与ディスク241)との合計の厚みは、0.5mmの隙間を含めて15.5mmとする。
Here, when the thickness of the
このように、1枚の凹部付きディスクの厚みと1枚の振動付与ディスクとの合計の厚みを0.5mmの隙間を含めて15.5mmで一定とすることによって、凹部付きディスク231~233の厚みを種子の種類によって種々設定した場合においても、実施形態1に係る種子の品質評価・選別システム1を使用できる。すなわち、実施形態1に係る種子の品質評価・選別システム1における凹部付きディスク231~233及び振動付与ディスク241,242などからなる構成部(ディスクユニットとする。)を取り換えるだけで、振分けシュート261,261,263の並び方向の間隔やガイド部266の配置などを変えることなく、実施形態1に係る種子の品質評価・選別システム1を使用できる。
In this way, by keeping the total thickness of the one concave disc and the one vibration-imparting disc at 15.5 mm including the gap of 0.5 mm, the
このことは、種子のサイズがソバよりも小さいサイズの種子を品質評価・選別対象とした場合にも同様のことが言える。例えば、凹部付きディスク231~233の厚みを3mmとした場合には、振動付与ディスク241,242の厚みをそれぞれ12mmとする。これにより、1枚の凹部付きディスクの厚みと1枚の振動付与ディスクとの合計の厚みは、隙間(0.5mm)を含めて15.5mmとなり、この場合も、実施形態1に係る種子の品質評価・選別システム1におけるディスクユニットを取り換えるだけで、実施形態1に係る種子の品質評価・選別システム1を使用できる。
The same can be said for the case where seeds having a seed size smaller than that of buckwheat are targeted for quality evaluation / selection. For example, when the thicknesses of the recessed
なお、図12においては大豆について説明したが、米、麦、小豆、トウモロコシなども、それぞれの種子の形状に合わせた凹部を設けることにより、同様に実施できる。
また、これら、大豆、米、麦、小豆、トウモロコシなどを品質評価・選別対象とした場合においても、実施形態2に係る種子の品質評価・選別システム2を適用できる。
Although soybean has been described in FIG. 12, rice, wheat, adzuki beans, corn, and the like can be similarly implemented by providing recesses matching the shape of each seed.
Further, even when these soybeans, rice, wheat, red beans, corn and the like are targeted for quality evaluation / selection, the seed quality evaluation /
(2)上記各実施形態においては、品質評価として、540nm付近の所定範囲の波長帯における指数P(タンパク質指数)及び720nm付近の所定範囲の波長帯における指数C(クロロフィル指数)によって、ソバの品質を評価したが、これとは異なる波長域(例えば、740nm付近)における蛍光量(蛍光強度)を用いることにより、ソバの生理情報(水分履歴など)を取得できる。これは、740nm付近の赤外光を検出することにより、ソバ10の腹面13における表面近傍において、反応進行に水分を必要とする明反応がどの程度起こっているか、ひいては、ソバに含まれる水分の量を評価できるからである。
なお、このことは、ソバに限らず、大豆などの穀類に対しても、それぞれの穀類に応じた波長域における蛍光量(蛍光強度)を用いることにより、当該穀類の生理情報(水分履歴まど)を取得できる。
(2) In each of the above embodiments, the quality of buckwheat is evaluated by the index P (protein index) in the wavelength band in the predetermined range near 540 nm and the index C (chlorophyll index) in the wavelength band in the predetermined range near 720 nm. However, by using the amount of fluorescence (fluorescence intensity) in a wavelength range different from this (for example, around 740 nm), physiological information of buckwheat (moisture history, etc.) can be obtained. This is because by detecting infrared light near 740 nm, the extent to which a light reaction that requires water to proceed occurs near the surface of the
It should be noted that this is not limited to buckwheat, but also for cereals such as soybeans, by using the amount of fluorescence (fluorescence intensity) in the wavelength range corresponding to each cereal, the physiological information (moisture history of the cereal) of the cereal is used. ) Can be obtained.
(3)上記各実施形態においては、励起光としては405nmの波長のレーザー光を用いた場合を例示したが、励起光の波長を変えて、当該励起光の波長、蛍光波長及び蛍光強度を3次元蛍光スペクトルとして取得することで、種子の特性を反映する蛍光指紋を得ることができ、この蛍光指紋から、種子の産地、品質等(カビ毒等も含めて)を詳細に選別することも可能となる。特に、1粒ずつの種子に対して、この蛍光指紋から、種子の産地、カビ毒等の混入状況を把握して、把握した結果に応じた選別も可能となる。 (3) In each of the above embodiments, the case where a laser beam having a wavelength of 405 nm is used as the excitation light is exemplified, but the wavelength of the excitation light, the fluorescence wavelength, and the fluorescence intensity are changed by changing the wavelength of the excitation light. By acquiring it as a dimensional fluorescence spectrum, it is possible to obtain a fluorescent fingerprint that reflects the characteristics of the seed, and from this fluorescent fingerprint, it is also possible to select the seed production area, quality, etc. (including mold poison) in detail. It becomes. In particular, it is possible to grasp the seed production area, the state of contamination of mycotoxins, etc. from the fluorescent fingerprints for each seed, and to sort according to the grasped result.
(4)上記各実施形態においては、凹部付きディスク231~233は、15度ずつ間欠的に回転するようにした場合を例示したが、個々の回転角度は必ずしも15度とする必要はなく、適宜、最適な角度を設定可能である。例えば、測定動作速度が大幅に落ちない範囲で15度よりも大きな回転角度としてもよく、また、逆に、分光データ処理部160における演算動作などが追従できる範囲で、より小さな回転角度としてもよい。
(4) In each of the above embodiments, the case where the
(5)上記各実施形態においては、品質評価として、評価A~Dの4段階及び測定不能などの評価Eの5段階での評価としたが、これ以外の評価の仕方であってもよい。 (5) In each of the above embodiments, the quality is evaluated in 4 stages of evaluations A to D and 5 stages of evaluation E such as inability to measure, but other evaluation methods may be used.
(6)上記各実施形態においては、凹部付きディスク231~233は3枚とした場合を例示したが、3枚に限られるものではなく、より高速化を図るために、より多くの枚数としてもよい。例えば、凹部付きディスク231~233を6枚とすれば、上記各実施形態のほぼ2倍の速度で品質評価・選別が可能となる。また、逆に、システムをよりコンパクトでかつ安価なものとするため、凹部付きディスクを2枚又は1枚とすることも可能である。
(6) In each of the above embodiments, the case where the number of
(7)上記各実施形態においては、測定動作中においては、凹部付きディスク231~233を微振動(図8参照。)させるようにしたが、これに限られるものではなく、測定動作中においては、凹部付きディスク231~233を15°よりも小さい微小の回転角度で矢印A方向に回転させるような制御を行ってもよい。このような制御は、種子が大豆などのようにサイズの大きい場合に特に有効なものとなる。このような制御を行うことにより、種子のサイズが大きい場合でも、測定対象面を広くすることができる。
(7) In each of the above embodiments, the recessed
1,2・・・品質評価・選別システム、10・・・ソバ(丸抜きソバ)、11・・・臍、12・・・頂点、13・・・腹面、14・・・稜、20・・・大豆、100・・・品質評価装置、110・・・励起光源、121~123・・・照射用光ファイバー、131~133・・・受光用光ファイバー、141~143・・・短波長カットフィルター、151~153・・・分光器、160・・・分光データ処理部、200・・・搬送選別装置、210・・・フィーダー、221・・・凹部、231~233・・・凹部付きディスク、241,242・・・振動付与ディスク、250・・・凹部付きディスク駆動用モーター(パルスモーター)、260・・・選別装置、261~263・・・振分けシュート、264(264a~264c)・・・振分けシュート駆動用モーター、266・・・ガイド部、265a~265c・・・駆動片、267a~267c・・・駆動軸(ピアノ線)、269A~269E・・・回収箱、300・・・押さえ板、P1・・・供給位置、P2・・・測定位置、P3・・・落下位置 1,2 ... Quality evaluation / sorting system, 10 ... Buckwheat (round buckwheat), 11 ... Umbilical, 12 ... Top, 13 ... Abdominal surface, 14 ... Ridge, 20 ... -Soybean, 100 ... quality evaluation device, 110 ... excitation light source, 121-123 ... irradiation optical fiber, 131-133 ... light receiving optical fiber, 141-143 ... short wavelength cut filter, 151 153 ... spectroscope, 160 ... spectroscopic data processing unit, 200 ... transfer sorting device, 210 ... feeder, 221 ... concave, 231 to 233 ... concave disk, 241,242 ... Vibration-imparting disk, 250 ... Disk drive motor with recess (pulse motor), 260 ... Sorting device, 261 to 263 ... Distribution chute, 264 (264a to 264c) ... Distribution chute drive Motor, 266 ... Guide part, 265a to 265c ... Drive piece, 267a to 267c ... Drive shaft (piano wire), 269A to 269E ... Collection box, 300 ... Holding plate, P1 ...・ ・ Supply position, P2 ・ ・ ・ Measurement position, P3 ・ ・ ・ Drop position
Claims (17)
投入された種子を連続的に供給するフィーダーと、
前記フィーダーから連続的に供給される種子の1粒ごとの種子に対応して設けられ、前記種子の特定面が周面側開口に位置する姿勢で前記種子を収納可能とする凹部が周方向に沿って所定間隔ごとに多数形成されてなり、回転軸の回転に伴って一方向に所定角度ごとの間欠回転を行う凹部付きディスクと、
前記凹部付きディスクとは隣り合って配置され、かつ、前記凹部付きディスクとは同一回転しないように前記回転軸に取り付けられており、周方向に沿って振動を行う振動付与ディスクと、
前記凹部付きディスクに対して前記一方向に所定角度ごとの間欠回転を行わせる凹部付きディスク駆動用モーターと、
前記凹部付きディスクの前記凹部に収納されている種子が、当該凹部付きディスクの周面に対向して設けられている測定位置に到達したときに、当該測定位置に到達した種子に対して励起光を照射する励起光源と、
前記励起光源から照射された励起光によって前記種子から発せられる蛍光を受光して、受光した蛍光の分光分析を1粒の種子ごとに行って分光データを出力する機能を有する分光器と、
分光器から出力される当該1粒の種子ごとの分光データから蛍光強度を求め、求めた蛍光強度に基づいて前記一粒の種子ごとの品質を複数段階の評価として求め、当該複数段階の評価ごとに前記種子を選別するための制御信号を出力する機能を有する分光データ処理部と、
前記分光データ処理部からの制御信号に基づいて、前記種子を一粒ごとに前記複数段階の評価に対応して振分ける振分け装置と、
を備えることを特徴とする種子の品質評価・選別システム。 It is a seed quality evaluation / sorting system that evaluates the quality of seeds one by one and sorts each seed based on the quality evaluation result.
With a feeder that continuously supplies the seeds that have been introduced,
A recess is provided in the circumferential direction so as to correspond to each seed continuously supplied from the feeder and to store the seed in a posture in which the specific surface of the seed is located at the peripheral opening. A disk with a recess, which is formed in large numbers at predetermined intervals along the line and intermittently rotates at predetermined angles in one direction as the rotation axis rotates.
A vibration-imparting disk that is arranged adjacent to the concave disk and is attached to the rotation shaft so as not to rotate in the same position as the concave disk, and vibrates along the circumferential direction.
A disk drive motor with a recess that allows the disk with a recess to rotate intermittently in one direction at predetermined angles, and a motor for driving the disk with a recess.
When the seeds stored in the recesses of the concave disk reach the measurement position provided facing the peripheral surface of the concave disk, the seeds that reach the measurement position are excited by the excitation light. And the excitation light source that irradiates
A spectroscope having a function of receiving fluorescence emitted from the seeds by the excitation light emitted from the excitation light source, performing spectroscopic analysis of the received fluorescence for each seed, and outputting spectral data.
The fluorescence intensity is obtained from the spectroscopic data of each seed output from the spectroscope, and the quality of each seed is obtained as a multi-step evaluation based on the obtained fluorescence intensity, and each of the multiple-step evaluations. A spectroscopic data processing unit having a function of outputting a control signal for selecting the seeds.
A sorting device that sorts the seeds one by one according to the evaluation in the plurality of stages based on the control signal from the spectroscopic data processing unit.
A seed quality evaluation / sorting system characterized by being equipped with.
前記種子の特定面は、当該種子の「臍(ほぞ)」が存在しない面であることを特徴とする種子の品質評価・選別システム。 In the seed quality evaluation / sorting system according to claim 1,
The seed quality evaluation / sorting system is characterized in that the specific surface of the seed is a surface in which the "tenon" of the seed does not exist.
前記種子は、外観形状がほぼ三角錐状をなすソバの種子であり、
前記凹部付きディスクに設けられている前記凹部は、前記凹部付きディスクのディスク面を見たときの形状がほぼV字形状をなし、当該V字形状をなす凹部の開口が前記凹部付きディスクの周面に沿って位置するように設けられていることを特徴とする種子の品質評価・選別システム。 In the seed quality evaluation / sorting system according to claim 2,
The seeds are buckwheat seeds having a substantially triangular pyramid shape in appearance.
The concave portion provided in the concave disk has a substantially V-shaped shape when the disk surface of the concave disk is viewed, and the opening of the V-shaped concave portion is the circumference of the concave disk. A seed quality evaluation / sorting system characterized by being provided so as to be located along a surface.
前記ソバの種子は、玄そばから外皮を除去した状態の丸抜きソバであることを特徴とする種子の品質評価・選別システム。 In the seed quality evaluation / sorting system according to claim 3,
The seed quality evaluation / sorting system is characterized in that the buckwheat seeds are round buckwheat with the outer skin removed from the buckwheat noodles.
前記丸抜きソバの前記「臍」が存在する面を当該丸抜きソバの「底面」とし、当該底面以外の3つの面をそれぞれ前記丸抜きソバの「腹面」とし、当該「腹面」の隣り合う腹面の3つの境目をそれぞれ前記丸抜きソバの「稜」としたとき、
前記凹部は、3つの前記「稜」のうちの1つの「稜」が当該V字形状をなす凹部の底部側で、かつ、前記凹部付きディスクの厚み方向に沿って位置し、3つの前記「腹面」のうちの2つの「腹面」が、前記V字形状をなす凹部の一方の壁面と他方の壁面とで支持される姿勢で収納可能となるように形成されていることを特徴とする種子の品質評価・選別システム。 In the seed quality evaluation / sorting system according to claim 4,
The surface of the round buckwheat on which the "umbilical cord" exists is defined as the "bottom surface" of the round buckwheat, and the three surfaces other than the bottom surface are designated as the "ventral surface" of the round buckwheat, and adjacent to the "ventral surface". When the three boundaries of the abdomen are the "ridges" of the round buckwheat,
The recess is located on the bottom side of the V-shaped recess in which one "ridge" of the three "ridges" is formed, and is located along the thickness direction of the recessed disk, and the three "ridges" are described. A seed characterized in that two "ventral surfaces" of the "ventral surface" are formed so as to be able to be stored in a posture supported by one wall surface and the other wall surface of the V-shaped recess. Quality evaluation and sorting system.
前記凹部は、前記凹部付きディスクを周面側からから見たときには、当該凹部付きディスクの厚み方向における一方の端面から他方の端面までに渡って形成されており、
当該凹部付きディスクの厚みは、少なくとも、前記前記丸抜きソバの前記底面から当該底面とは反対側の頂点までの長さに相当する寸法を有していることを特徴とする種子の品質評価・選別システム。 In the seed quality evaluation / sorting system according to claim 4 or 5.
The recess is formed from one end face to the other end face in the thickness direction of the recessed disk when the recessed disk is viewed from the peripheral surface side.
The thickness of the recessed disc has at least a dimension corresponding to the length from the bottom surface of the round buckwheat to the apex on the side opposite to the bottom surface. Sorting system.
前記種子は、米、麦、大豆、小豆又はトウモロコシのいずれかであり、
前記凹部付きディスクに設けられている前記凹部は、前記凹部付きディスクのディスク面を見たときの形状が、ほぼコの字形状をなし、当該凹部の開口が前記凹部付きディスクの周面に位置するように設けられていることを特徴とする種子の品質評価・選別システム。 In the seed quality evaluation / sorting system according to claim 2,
The seeds are either rice, wheat, soybeans, adzuki beans or corn.
The recess provided in the recessed disk has a substantially U-shaped shape when the disk surface of the recessed disk is viewed, and the opening of the recess is located on the peripheral surface of the recessed disk. A seed quality evaluation / sorting system characterized by being provided so as to be used.
前記凹部は、前記凹部付きディスクを周面側からから見たときには、当該凹部付きディスクの厚み方向における一方の端面から他方の端面までに渡って形成されており、
当該凹部付きディスクの厚みは、少なくとも、前記米、麦、大豆、小豆又はトウモロコシのいずれかを品質評価・選別対象の種子としたときに、当該品質評価・選別対象とした種子の長手方向の長さに相当する寸法を有していることを特徴とする種子の品質評価・選別システム。 In the seed quality evaluation / sorting system according to claim 7,
The recess is formed from one end face to the other end face in the thickness direction of the recessed disk when the recessed disk is viewed from the peripheral surface side.
The thickness of the recessed disc is at least the length in the longitudinal direction of the seed to be quality-evaluated / sorted when any one of the rice, wheat, soybean, red bean or corn is used as the seed to be quality-evaluated / sorted. A seed quality evaluation / sorting system characterized by having dimensions equivalent to corn.
前記凹部付きディスクは、複数枚存在し、当該複数枚の凹部付きディスクは、各凹部付きディスクの前記凹部が前記回転軸に沿った方向において同一直線上に並ぶように配置され、かつ、前記回転軸を共有して同一回転するように構成されており、
前記振動付与ディスクは、当該複数枚の凹部付きディスクの隣り合う凹部付きディスクの間に介在された構成となっていることを特徴とする種子の品質評価・選別システム。 In the seed quality evaluation / sorting system according to any one of claims 1 to 8.
There are a plurality of the recessed discs, and the plurality of recessed discs are arranged so that the recesses of the recessed discs are arranged in the same straight line in the direction along the rotation axis, and the rotation thereof. It is configured to share the axis and rotate in the same way.
The seed quality evaluation / sorting system is characterized in that the vibration-imparting disc is interposed between adjacent recessed discs of the plurality of recessed discs.
前記振動付与ディスクに対して周方向の振動を付与する振動付与装置をさらに備え、
前記振動付与装置は、
前記振動付与ディスクを周方向に沿って所定角度で正逆回転させる振動付与用モーターと、当該振動付与用モーターの駆動片と前記振動付与ディスクとを連結して、前記振動付与用モーターの正逆回転力を前記振動付与ディスクに伝達して当該振動付与ディスクを周方向に沿って所定角度で正逆回転させる駆動軸とを有していることを特徴とする種子の品質評価・選別システム。 The seed quality evaluation / sorting system according to any one of claims 1 to 9 further includes a vibration applying device that applies vibration in the circumferential direction to the vibration applying disc.
The vibration applying device is
The vibration applying motor that rotates the vibration applying disc at a predetermined angle in the forward and reverse directions along the circumferential direction, the drive piece of the vibration applying motor, and the vibration applying disc are connected to each other, and the vibration applying motor is forward and reverse. A seed quality evaluation / sorting system characterized by having a drive shaft that transmits a rotational force to the vibration applying disc to rotate the vibration applying disc in the forward and reverse directions at a predetermined angle along the circumferential direction.
前記凹部付きディス駆動用モーターは、前記凹部付きディスクに対して前記一方向に所定角度ごとの間欠回転を行わせる際において、前記所定角度の回転が終了するごとに、所定時間内で正逆回転を行うことを特徴とする品質評価・選別システム。 In the seed quality evaluation / sorting system according to any one of claims 1 to 10.
The recessed disc drive motor rotates forward and reverse within a predetermined time each time the rotation of the predetermined angle is completed when the disk with the recess is intermittently rotated in one direction by a predetermined angle. A quality evaluation / sorting system characterized by performing.
前記振分け装置は、
前記測定位置を通過した種子を前記凹部から落下させる落下位置に設けられ、所定範囲の回転角度での回転が可能な振分けシュートと、
前記分光データ処理部から出力される制御信号に基づいて、前記振分けシュートを所定の回転角度で回転させる振分けシュート駆動用モーターと、
前記振分けシュートの排出口に前記複数段階の評価に対応して配設され、前記振分けシュートによって振分けられた種子を前記複数段階の評価に対応して設けられている回収箱に導くガイド部と、
を有することを種子の品質評価・選別システム。 In the seed quality evaluation / sorting system according to any one of claims 1 to 11.
The sorting device is
A distribution chute that is provided at a drop position where seeds that have passed the measurement position are dropped from the recess and can rotate at a rotation angle within a predetermined range.
A motor for driving a distribution chute that rotates the distribution chute at a predetermined rotation angle based on a control signal output from the spectroscopic data processing unit.
A guide unit which is arranged at the discharge port of the distribution chute corresponding to the evaluation of the plurality of stages and guides the seeds distributed by the distribution chute to a collection box provided corresponding to the evaluation of the plurality of stages.
Have a seed quality evaluation and sorting system.
前記励起光は、紫レーザー励起光であることを特徴とする種子の品質評価・選別システム。 In the seed quality evaluation / sorting system according to any one of claims 1 to 12,
The seed quality evaluation / sorting system is characterized in that the excitation light is purple laser excitation light.
前記分光データ処理部は、前記分光データに基づいて求められた各波長における蛍光強度のうち、前記種子が有している特徴的な成分由来の蛍光強度が得られている波長帯の前記蛍光強度に基づいて前記種子の品質を評価するための指数を求め、求めた指数に基づいて前記種子の振分けを行うための制御信号を前記振分け装置に出力することを特徴とする種子の品質評価・選別システム。 In the seed quality evaluation / sorting system according to any one of claims 1 to 13.
The spectroscopic data processing unit has the fluorescence intensity in the wavelength band in which the fluorescence intensity derived from the characteristic component of the seed is obtained from the fluorescence intensity at each wavelength obtained based on the spectral data. An index for evaluating the quality of the seed is obtained based on the above, and a control signal for sorting the seed is output to the sorting device based on the obtained index. system.
前記凹部付きディスクの厚み及び前記振動付与ディスクの厚みは、当該凹部付きディスクの厚みと当該振動付与ディスクの厚みとを足したときの合計の厚みが、予め決められている一定の厚みとなるように、前記凹部付きディスクの厚み及び前記振動付与ディスクの厚みがそれぞれ設定されていることを特徴とする種子の品質評価・選別システム。 In the seed quality evaluation / sorting system according to any one of claims 1 to 14,
The thickness of the concave disk and the thickness of the vibration applying disk are such that the total thickness when the thickness of the concave disk and the thickness of the vibration applying disk are added is a predetermined constant thickness. A seed quality evaluation / sorting system, wherein the thickness of the disc with a recess and the thickness of the vibration-imparting disc are set respectively.
前記凹部ディスクの前記凹部に収納されている種子に対して白色光を照射する白色光源をさらに備え、
前記分光器は、前記白色光源から照射された白色光によって前記種子から反射される反射光を受光して、受光した反射光の分光分析を1粒の種子ごとに行って分光データを出力する機能をさらに有し、
前記分光データ処理部は、前記分光器から出力される前記1粒の種子ごとの分析データから色強度を求め、求めた色強度に基づいて前記一粒の種子ごとの品質評価を行う機能をさらに有することを特徴とする種子の品質評価・選別システム。 In the seed quality evaluation / sorting system according to any one of claims 1 to 15.
Further provided with a white light source that irradiates the seeds housed in the recess of the recess disk with white light.
The spectroscope has a function of receiving reflected light reflected from the seeds by white light emitted from the white light source, performing spectroscopic analysis of the received reflected light for each seed, and outputting spectral data. Has more,
The spectral data processing unit further has a function of obtaining a color intensity from the analysis data of each seed output from the spectroscope and evaluating the quality of each seed based on the obtained color intensity. A seed quality evaluation / sorting system characterized by having.
励起光源からの励起光及び前記白色光源らの白色光は、それぞれパルス発振され、前記種子が前記測定位置に達するごとに、当該測定位置に達した1粒ごとの種子に対して前記励起光と前記白色光とを所定の時間差で照射するように構成されていることを特徴とする種子の品質評価・選別システム。 In the seed quality evaluation / sorting system according to claim 16,
The excitation light from the excitation light source and the white light from the white light source are pulse-oscillated, and each time the seed reaches the measurement position, the excitation light is applied to each seed that has reached the measurement position. A seed quality evaluation / sorting system characterized in that it is configured to irradiate the white light with a predetermined time difference.
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