JPH05200365A - 異物検出装置 - Google Patents

異物検出装置

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JPH05200365A
JPH05200365A JP1010692A JP1010692A JPH05200365A JP H05200365 A JPH05200365 A JP H05200365A JP 1010692 A JP1010692 A JP 1010692A JP 1010692 A JP1010692 A JP 1010692A JP H05200365 A JPH05200365 A JP H05200365A
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JP
Japan
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JP1010692A
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English (en)
Inventor
Kazuyoshi Anzai
一義 安西
Akira Shibayama
明 芝山
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ANZAI SOGO KENKYUSHO KK
Original Assignee
ANZAI SOGO KENKYUSHO KK
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 粒状の被検査物中に存在する被検査物と同じ
色を有する異物を有効に検出する。 【構成】 光源(1)からの近赤外光が線状に集光され
て検査領域に照射される。センサ(6)及び比較器
(7)によって被検査物の通過が検知される。一方、ダ
イクロイックミラー(11)、センサ(13,15)、
増幅器(16,17)、加算器(18,21)、比較器
(19,20,22)及びORゲート(23)によって
被検査物によって拡散透過された光が特定2波長につい
て検知される。増幅器(16,17)の増幅率は、異物
ではない対象物からの拡散透過光による場合に加算器
(18)の出力がゼロになるように設定される。ORゲ
ート(23)の出力と比較器(7)の出力とはANDゲ
ート(24)によって論理演算されて異物検出信号とな
る。これによって、通常の異物の他、可視光域では被検
査物と判別できない異物が検出できる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は粒状の被検査物中の異物
を検出する装置に関し、特に、被検査物中に存在する可
視光域では被検査物と同じ色を有する異物を有効に検出
する装置に関する。
【0002】より特別には、本発明は、精米された米の
中に混入した可視光域では精米と同様の色を有するか又
は透明な例えばプラスチック片やガラス片の如き異物を
検出する装置に関する。
【0003】
【従来の技術】従来、精米等の粒状の被検査物中の異物
の検出除去には色彩選別機が有効な手段として使用され
て来た。色彩選別機は、被検査物と異物との色彩の相違
を光学的に検知して選別するものである。しかしなが
ら、例えば、精米中に混入しているプラスチック片やガ
ラス片の如く被検査物と同色若しくは透明の異物は検知
できなかった。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】本発明はかかる事情に
鑑みてなされたものであり、粒状被検査物中に存在する
被検査物と同じ色を有する異物、特に精米中に混入して
いる石等の通常の異物を検知すると共にプラスチック片
及びガラス片等の白色若しくは透明な異物をも検知する
装置を提供することを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明においては、近赤外光を検査領域に照射し、
第1の光検知装置によって前記被検査物によって拡散透
過された光のうち特定波長の2種の光をそれぞれ検知
し、検知された2つの値を所定値と比較すること及び検
知された2つの値の比率を所定値と比較することにより
被検査物が対象物か異物かを判断するようになされてい
る。
【0006】更に、本発明においては、第2の光検知装
置によって検査領域を通過する光を検知することにより
被検査物の検査領域中の通過を検出し、前記第1の光検
知装置の検知結果及び前記第2の光検知装置の検知結果
により異物検出信号を発生するようになされている。
【0007】更に、本発明においては、微小粒状被検査
物を効率よく検出するために、被検査物に照射する光を
線状収束光としている。
【0008】
【作用】本発明は次のような原理に基づく。図2は、精
米、ガラス片、白色ポリエチレンペットの近赤外領域で
の拡散分光透過率を示すが、このグラフから分かるよう
に、可視光域では、同色又は類似色と認識される物でも
近赤外域ではその成分の違いにより異なった拡散分光透
過率特性を示す。従って、最も特性の異なる特定の2つ
の波長での拡散透過率を取り出し、これらの比率を比較
することによって可視光域では分別できない物を分別す
ることができる。例えば図2において1300nm付近
と1460nm付近の透過率の比率を比べると、精米で
は2.6/0.3=8.7であるのに対して、ガラス片
では2.3/2.2=1.0、ポリエチレンペットでは
2.85/2.3=1.2となり、両者には大きな差が
生じる。従って、これらの比率を比較することによって
精米とガラス片及びプラスチック片を分別することが可
能である。なお、ここではポリエチレンを一例として示
したが、他の多くのプラスチックペレットにおいても同
様に精米との差異が見られる。
【0009】本発明においては、近赤外域すなわち75
0nm〜2500nmの光を使用することができ、特定
波長をどの波長にするかは対象物によって異なる。ま
た、2種の特定波長の検出には、一般的に使用されるダ
イクロイックミラーを用いることができる。
【0010】検出値の所定値との比較には比較器等の一
般的な手段が使用でき、また、比率の比較には、例えば
2種の光の検出値を各々特定の利得を持たせた増幅器に
通した後、両者の差を求めることにより行うことができ
る。その他、所定の出力を得るために、ORゲートやA
NDゲートが適宜使用される。
【0011】更に、従来の光学的選別機においては、照
射光として円形の収束光を利用していた。しかしなが
ら、円形収束光の場合は検出領域が点若しくは小さな円
形ゾーンであり、大豆等の比較的大きな対象物に対して
は円形の収束光でも十分機能するが、本発明が対象物の
一つとする精米のような小さな粒子においては、測定点
に検査対象物を合致させるのは極めて困難なことであ
る。そこで、本発明においては、照射光を線状収束光と
し、線状に収束された光を横切るように被検査物を通過
させることとしている。これにより、被検査物の通過経
路が多少ずれたとしても、被検査物には必ず光が照射さ
れることとなる。線状収束光を得るためには、例えば円
筒レンズ(シリンドリカルレンズ)を用いることができ
る。
【0012】本発明の検出装置は、上記したように、精
米の選別機に応用できる他、同様な問題点を有する他の
粒状物の選別機に有効に利用することができる。
【0013】
【実施例】以下、本発明の実施例を添付図面を参照しつ
つ詳細の説明する。
【0014】図1は、本発明の一実施例としての精米の
ための異物検出装置の構成を示すブロック図である。
【0015】図1において、光源1から射出された光は
レンズ2及びレンズ3によって検査位置4に集光され
る。ここで、レンズ2は通常の凸レンズであるが、レン
ズ3はカマボコ形の円筒レンズが使用されている。この
結果、図1の平面図に示すように、検査位置に集光され
る光は点ではなく線状となって被検査物に照射される。
検査位置の後方には、レンズ2及びレンズ3と対向して
レンズ4、レンズ5及びセンサ6が設けられ、検査位置
を透過した光がセンサ6上に集光される。センサ6から
の出力は比較器7に供給されて所定基準値と比較され論
理出力がなされる。
【0016】一方、検査位置の斜め後方にはレンズ8,
9,10が設けられており、被検査物によって拡散透過
された光が小径の収束光とされダイクロイックミラー1
1に照射される。このようにレンズ8,9,10は斜め
の位置に配設されているので、被検査物に入射しない光
が直接検出器に導かれることがなく被検査物により拡散
透過された光のみが検出され検出がより正確になされ
る。ダイクロイックミラー11は照射された光を二色に
分離し、一方の光はフィルタ12を通してセンサ13に
よって検知され、他方の光はフィルタ14を通してセン
サ15によって検知される。本実施例においては146
0nmと1300nmの波長の光が検知されるようにフ
ィルタの透過特性が設定されている。センサ13の出力
は増幅器16によってK1倍に増幅され、センサ15の
出力は増幅器17によってK2倍に増幅される。加算器
18において、増幅器16の出力に増幅器17の出力が
マイナス加算(すなわち減算)される。増幅器16,1
7の増幅率K1,K2は、精米が検出されたときのセン
サ出力に対して加算器の出力がゼロになるように設定さ
れている。すなわち、精米検出時のセンサ13,15の
出力を各々S1,S2とすると、K1・S1−K2・S
2=0となるように設定されている。加算器18の出力
は、比較器19のプラス入力端子及び比較器20の反転
入力端子に供給されて各々所定基準値と比較されて論理
出力とされる。ここで、比較器19の出力信号は、プラ
スチックやガラスの如く、1300nm付近と1460
nm付近の透過率の比率が精米に比べて小さい異物に対
して用いられる。一方、比較器20は、1300nm付
近と1460nm付近の透過率の比率が精米に比べて大
きい異物(このような異物は現在のところ見つかってい
ない)を検出する際にその信号を用いるために設けられ
ている。従って、所定のマイナス基準電圧が設定されて
おり、プラスチックやガラスの検出の際は出力信号が常
にLとなる。
【0017】一方、センサ13および15の出力は、上
記とは別に加算器21にも供給されて加算され、その出
力が比較器22の反転入力端子に入力されて所定基準値
と比較され論理出力とされる。
【0018】比較器19,20,22の出力は各々OR
ゲート23に供給されて論理演算され、更にORゲート
の出力と比較器7の出力とがANDゲート24に供給さ
れて最終的な検出信号が出力される。
【0019】次に、上記した構成によってどのように異
物検出信号が得られるかを説明する。図3は、各構成要
素における信号波形を示すグラフである。
【0020】まず、精米が検査位置を通過したときに
は、センサ13,15には図3の(3)(4)に示すよ
うな信号が発生するが、増幅器16,17の増幅率K
1,K2は、上記したように精米が通過したときのセン
サ13,15の信号S1,S2に対してK1・S1−K
2・S2=0となるように設定されているので、加算器
18の出力はゼロとなり(図3の(5))、従って比較
器19の出力はL(低レベル)となる(図3の
(6))。比較器20の出力は、上記したように常にL
となる(図3の(7))。また、加算器21の出力は所
定レベル以上となり(図3の(8))、比較器22の出
力もLとなる(図3の(9))。従って、ORゲート2
3の出力はLとなる(図3の(10))。一方、精米に
よって照射光が遮断されるのでセンサ6からの出力は所
定値以下となり(図3の(1))、比較器7の出力はH
(高レベル)となる(図3の(2))。結局この場合に
は、比較器7の出力がHとなり且つORゲート23の出
力がLとなるのでANDゲートの出力はLとなって異物
検出信号が出力されない(図3の(11))。
【0021】次に、プラスチック片やガラス片が通過し
たときは、精米のときとは異なり加算器18の出力はゼ
ロとはならず、図3に示すようにプラスの出力が発生し
(図3の(5))、比較器19の出力はHとなる(図3
の(6))。従って、ORゲートの出力はHとなる(図
3の(10))。一方、プラスチック片若しくはガラス
片によって照射光が遮断されるので精米のときと同様に
センサ6からの出力は所定値以下となり(図3の
(6))比較器7の出力はHとなる(図3の(2))。
結局この場合には、比較器7の出力とORゲート23の
出力の両方がHとなり、従ってANDゲート23の出力
がHとなって異物検出信号が出力される(図3の(1
1))。
【0022】更に、石のように光を透過しない物が通過
したとき、またはガラス片のような物でもその断面と光
の入射角の具合で散乱透過光検出器に十分な光が到達し
ないときは、センサ13,15の出力はゼロ近辺となり
(図3の(3)(4))加算器18の出力もゼロとなる
ので(図3の(5))、比較器19の出力はLとなる
(図3の(6))。また、加算器21の出力もゼロ近辺
となるので(図3の(8))、比較器22の出力はHと
なる(図3の(9))。従って、ORゲート23の出力
はHとなる(図3の(10))。一方、石あるいはガラ
ス片等によって照射光が遮断されるので、精米のときと
同様にセンサ6からの出力は所定値以下となり(図3の
(1))比較器7の出力はHとなる(図3の(2))。
結局この場合には、比較器7の出力とORゲート23の
出力の両方がHとなり、従ってANDゲート23の出力
がHとなって異物検出信号が出力される(図3の(1
1))。
【0023】以上のように、プラスチック片、ガラス
片、石が通過する場合に異物検出信号が出力され、精米
が通過するときには異物信号は出力されないので、精米
中の異物が確実に検出できる。従って、本検出装置を従
来の選別装置に組み込むことにより有効な精米の選別装
置を作ることができる。
【0024】
【発明の効果】以上の如く、本発明の装置においては、
近赤外光を検査領域に照射し、第1の光検知装置によっ
て前記被検査物によって拡散透過された光のうち特定波
長の2種の光をそれぞれ検知し、検知された2つの値を
所定値と比較すること及び検知された2つの値の比率を
所定値と比較することにより被検査物が対象物か異物か
を判断するようになされているので、被検査物中に存在
する通常の異物のみならず可視光域で被検査物と同じ色
を有する異物、特に精米中に混入している石や従来困難
であったプラスチック片及びガラス片等の白色若しくは
透明な異物をも検出することができる。また、本装置の
信号により排除装置を作動することにより、有効な選別
が可能となる。更に、照射光を線状収束光としているの
で、極めて小さい被検査物中の異物検出も確実に行うこ
とができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の異物検出装置の構成を示すブロック図
である。
【図2】精米、プラスチック及びガラスの近赤外域にお
ける拡散分光透過率特性を示すグラフである。
【図3】本発明の装置の各構成要素における出力波形を
示すグラフである。
【符号の説明】
1 光源、 2,3,4,5,8,9,10 レン
ズ、 6,13,15センサ、 11 ダイクロイ
ックミラー、 12,14 フィルタ、 16,1
7 増幅器、 18,21 加算器、 7,19,
20,22 比較器、 23 ORゲート、 24
ANDゲート

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 近赤外光を検査領域に照射する光照射装
    置と、前記被検査物によって拡散透過された光のうち特
    定波長の2種の光をそれぞれ検知し、検知された2つの
    値を所定値と比較すること及び検知された2つの値の比
    率を所定値と比較することにより被検査物が対象物か異
    物かを判断する第1の光検知装置と、を含むことを特徴
    とする被検物中の異物検出装置。
  2. 【請求項2】 前記光照射装置が近赤外光を線状収束光
    として検査領域に照射することを特徴とする、請求項1
    に記載の装置。
  3. 【請求項3】 前記第1の光検知装置によって検知され
    る2種の光の波長が1300nmと1460nmであ
    る、請求項2に記載の装置。
  4. 【請求項4】 前記光照射装置がシリンドリカルレンズ
    を含む、請求項2に記載の装置。
  5. 【請求項5】 検査領域を通過する光を検出して被検査
    物が前記検査領域を通過するのを検知する第2の光検知
    装置と、前記第1の光検知装置の検知結果及び前記第2
    の光検知装置の検知結果により異物検出信号を発生する
    異物信号発生装置と、を更に含む請求項1に記載の異物
    検出装置。
  6. 【請求項6】 前記第1の光検知装置が検査領域の斜め
    後方に配設され、前記第2の光検知装置が前記光照射装
    置と対向して検査領域の後方に配設される請求項5に記
    載の装置。
  7. 【請求項7】 請求項1の検出装置の信号により排除装
    置を作動するようになされた選別装置。
JP1010692A 1992-01-23 1992-01-23 異物検出装置 Pending JPH05200365A (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5638961A (en) * 1993-12-01 1997-06-17 Satake Corporation Cereal grain color sorting apparatus
US5779058A (en) * 1994-12-28 1998-07-14 Satake Corporation Color sorting apparatus for grains
JP2005233724A (ja) * 2004-02-18 2005-09-02 Nisshin Denshi Kogyo Kk 異物検出方法および異物検出装置
JP2008209211A (ja) * 2007-02-26 2008-09-11 Hitachi High-Tech Control Systems Corp 異物検査装置および異物検査方法

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