JPS63200878A

JPS63200878A - 色彩選別機の光電検出装置

Info

Publication number: JPS63200878A
Application number: JP62033929A
Authority: JP
Inventors: 佐竹　利彦
Original assignee: Satake Engineering Co Ltd
Current assignee: Satake Engineering Co Ltd
Priority date: 1987-02-16
Filing date: 1987-02-16
Publication date: 1988-08-19
Anticipated expiration: 2011-02-07
Also published as: JPH0811223B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は粒子全般、特に穀粒とか豆類を色相の相違によ
って選別する色彩選別装置の小型化に関する。

〔従来の技術〕

従来この種の色彩選別装置はバイクロマティック色彩選
別装置と呼ばれ、給穀フィーダーにより異色混入粒子を
溝形を有する傾斜した流下樋から流下し、その流下軌跡
の近傍に光源と２個の受光素子を備えた３方向の光学系
と前記光　、学系に対向して３方向に設けた交換可能な
基準色板と噴射ノズル装置とを設け、流下軌跡に沿って
流下する粒子に光源から照射して得られる粒子の光量と
基準色板から得られる光量との差を特定波長を透過する
光学フィルターを介して受光素子に連絡し、その受光信
号を制御回路に連絡して噴射ノズル装置を作動し、異色
粒子を選別除去するものが知られている。

また、流下樋を２本の回動するロールで形成しロール間
の凹部を流下溝とした装置やＵ字型の溝付エンドレスベ
ルトを２個のロールで回転し、溝に穀粒を供給し、ベル
ト端で流下軌跡を形成する装置も公知である。

〔発明が解決しようとする問題点〕

ところで、この種の３方向の色彩選別装置は第１０図、
第１１図に示す如く集光光学系１９Ａ、１９Ｂの光軸が
同一平面上であるとともに単に光電検出装置２８を並設
しているので、平面的に多大な面積を要し、構成費を高
価な物とし、また、光電検出装置２８を多数配設し、一
台当りの能力を増すための大型化が困難であり、最大の
装置でも６個の光電検出装′Ｒ２８を並列状に配設した
構成であった。

本発明は上記の従来装置の諸問題を解決し、光電検出装
置の線配置面積を縮少化し、装置全体を小型化して効果
的な色彩選別を実施する色彩選別装置の光電検出装置を
提供することを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

第１の発明においては、所定の穀粒流路に沿って所定の
検出位置に穀粒を誘導する穀粒案内手段と、該穀粒案内
手段に穀粒を供給する給穀手段と、穀粒が流路に沿って
前記所定の検出位置に流下する際、穀粒を照明する照明
手段と、照明された前記穀粒からの光量を複数波長帯に
分割して前記複数波長帯ごとに受光信号を受領する受光
手段と、穀粒流路を挾んで前記受光手段に対向した位置
に設けた基準色板調節手段と、そして受光手段によって
受光された受光信号に応答して穀粒のうちの異色粒子を
別の流路に誘導する選別手段とを備え、前記受光手段の
集光光学系の光軸を上方もしくは下方に屈曲するための
ミラーを設け、また第２の発明においては、光電検出装
置を複数組並列状に配設した装置において、平面円周上
３位置に略等角度に設けた受光手段と前記受光手段に対
向した位置に設けた基準色板調節手段と、穀粒を照明す
る照明手段とからなる光電検出装置とを一組おきい交互
に１，８０°回転するという技術的手段を講じた。

〔作　用〕

受光手段の集光光学系の光軸を上方もしく下方に屈曲し
て装置の奥行を狭くし、また光電検出装置を複数組並列
状に配設した装置においては平面円周上３位置に略等角
度に設けた受光手段と基準色板調節手段と照明手段とを
一組おきに交互に　１８０度回転することにより機幅を
狭くし、もって総装置面積を可及的に縮少する。

〔実施例〕

特許請求の範囲第（１）項を例図第１〜第７図に基づき
説明する。色彩選別装置１の機枠２内部に垂直状に立設
した筒管３を固定金具４に固設し、該固定金具４は板バ
ネ５Ａ、８ｓを介して振動体６に固定する。振動体６は
機枠１に固定した支持杆７に固着され、また振動体６に
は振動コイル８を、筒管３の上下振動を可能に設けであ
る。

また、筒管３の上部は円錐ホッパー状に間口し、振動供
給樋９の先端の円筒部１０を筒管と同心位置に載置し、
振動供給樋９は板バネ１１・・・を介して振動体１２に
固定しである。振動供給樋９の適所上部にはシャッター
１３を備えた供給タンク１４を固設する。１５は供給タ
ンク１４に設けた穀粒検出器である。１６は振動供給８
Ｍ９の先端円筒部上方に設けた穀粒検出器であり、筒管
３または振動供給樋９の先端円筒部に穀粒が滞留した時
の安全検出用である。

筒管３と排出管１７との空間で筒管３と同心位置に検出
器Ｗ１１８を設定し、該検出器＠１８を挾んで集光光学
系１９と基準色板調光器２゜を竪位置に対設する。

集光光学系１９と基準色板調光器２０は検出位置１８を
含む円周平面上に３組を位置法めして設ける。ハロゲン
ランプ等より成る照明管２１も検出位置１８を斑なく照
明するために少なくとも３方向に設けることが望ましい
。２２は円筒形または六角形の光学ガラス、例えば石英
ガラス等より成る防塵壁であるが、集光光学系１９の光
軸と基準色板調光ｉ５！２０に直交し、光学歪を防止す
るためには多角形の方が優れている。防塵壁２２の内壁
は定期的に清掃体２３の上下動により清掃される。清掃
体２３の外周部はゴム等の弾性材よりなり、該清掃体２
３は駆動装Ｍ（図示せず）によりロッド２４を駆動して
上下往復動される。

排出管１７の上部には検出位置１８と適正間隔を設けて
噴射弁２５に設けた噴射ノズル２６を固設し、噴射ノズ
ル２６は異色粒子が検出されると作動して異色粒子を圧
縮空気で回収樋２７に誘導除去するためのものである。

２８は照明管２１．集光光学系１９．基準色板調節器２
０等を定位置に固定しである光電検出装置である。

次に受光手段と基準色板調節手段について第３図および
第４図についてそれらの構成を説明する。

集光光学系１９はミラー２９で光軸を９０゜方向転換し
、複数のレンズ群３０を通過して光量を２分割するハー
フミラ−３１で全光量の半分を反射して赤色フィルター
３２を介して受光索子３３に連絡し、残り半分を透過し
て緑色フィルター３４を介して受光素子３５に連絡する
ものである。また前記ハーフミラ−３１にダイクロイッ
クフィルターを用いると任意の波長（例えば５９０ｎｌ
ｌｌ　’）を境界線とし、長波長域を殆ど全光量反射し
、短波長域を殆ど全光量透過する構成とすることができ
るので、微弱な光量差でもより効果的に感知できる。（
第７回行号イ参照）一方、基準色板調光器２ｏは受光手段の対向部位に乳白
ガラス等よりなる白色板３６を設け、該白色板３６は例
えば、赤色フィルター３７を介したランプ３８と緑色フ
ィルター３９を介したランプ４０とから照射され、それ
ぞれのランプ３８．４０は電圧調整機能を有する制御装
置（図外）に連絡されている。

また、白色板３６を反射鏡とし、半透過ガラス３６Ａを
反射鏡と前記フィルター３７．３９の間に挿入して構成
することも可能である。

次に、該色彩選別機の制御回路図につき第５図、第６図
を参照して説明する。

赤色の受光素子３３からの出力信号は増幅回路４１．４
２で適度に増幅されて自動増幅率調整回路４３により自
動調整され、比較器４４で設定された比較値に基づきＯ
Ｒ回路４５および４６の入力側に信号を出力する緑色の
受光素子３５からの出力信号も赤色の受光素子３３の出
力信号と同様に処理されＯＲ回路４５および４６の入力
側に連絡される。演算回路４７には赤色の出力信号と緑
色の出力信号が入力され、減算が行われた後の信号を比
較器４４に入力し、比較器４４で設定された比較値に基
づきＯＲ回路４５および４６の入力側に信号を出力する
。

ＯＲ回路４６から出力された異色粒子の信号は噴射弁駆
動回路４８に連絡され、遅延回路４９からの信号と共に
噴射弁２５を作動し、噴射ノズル２６より空気を噴出す
る。

次に基準色板調節手段につき説明する。前記赤色の受光
素子３３からの受光信号が増幅回路４１．４２及び自動
増幅率調整回路４３により所定レベルに増幅されて電気
回路Ａ部より出力される。自動制御の装置ではＡ部より
出力された信号は全波整流回路５０およびアナログ・デ
ジタル変換器５１を介してマイコン回路５２に連絡され
記憶される。そして基準色板調節手段の赤色フィルター
３７を介したランプ３８の電圧を一定量低くし、その時
の受光信号を前記Ａ部より取出しマイコン回路に入力し
、先に記憶されている信号と比較してその比較値に基づ
いて前記ランプが最適な電圧値に設定される構成である
。同様にして前記緑色の受光素子３５からの信号はＢ部
より取出されて赤色の受光素子の時と同じ手順で設定さ
れる構成である。また、手動操作で調節する場合はＡ部
もしくはＢ部の信号をシンクロスコープ等で目視して信
号波形が標準色粒子の場合最小となるような適正電圧に
調節するだの電圧調整装置を設ける。

光電検出装置２８を複数組並列状に配設した場合の構成
につき第８図へ・第１１図を参照して説明する。

第８図は水弟２の発明の１実施例図であり、３組の光電
検出装置２８・・・を並列状に配設したものであり、検
出位置１８は一直線状であるが中央の光電検出装置２８
を左右の光電検出装置２８の位置関係に対し、１８０°
回転して、光電検出装置２８の間隔を減少したものであ
り、第９図に示すものは１８０°回転した光電検出装置
２８を穀粒流路も含み左右の光電検出装置２８の位置関
係に対し、後方に移動しさらに面積を減少したものであ
る。

以上の構成について以下にそ′の作用を自動操作の場合
につき説明する。供給タンク１４に穀粒が投入されたこ
とを穀粒検出器１５が感知すると振動供給樋９を振動さ
せる振動コイル１２Ａが操作盤（図示せず）のスイッチ
操作により通電可能状態となる。振動コイル１２Ａにそ
の大きさを制御可能となした半波整流を通電すると振動
供給８１９は電源周波数に同期した振動数で振動し、穀
粒を筒管３の上方開口部へ移送する。移送された穀粒は
さらに筒管内を壁面に殆ど接触することなく加速されな
がら筒管３の下方検出位置に送られる。必要に応じ筒管
３も振動コイル８に通電して上下振動させる。また振動
供給樋の先端円筒部１０の上方に設けた穀粒検出器１６
が穀粒の滞留を検出すると振動供給１９の振動を弱める
か停止して、筒管３を上下振動し、滞留状態を排除する
ことやさらに警報を出力するなどの制御が任意に可能で
ある。

検出位置へ移送された穀粒はあらかじめ稼動開始時には
穀粒の種類により数段階に初期設定したランプ電圧と穀
粒とが比較されるが稼動開始時には必ずしも原料穀粒の
条件に適切に基準色調節がなされない場合もあるので排
出管１７に設けである排出パルプを閉成して穀粒全量を
回収樋２７を介して原料側へ戻し、基準色調節が完了し
た時点で排出バルブ１７Ａを開成して異色粒子を検出し
た時だけ、噴射弁２５を作動して噴射ノズル２６から圧
縮空気を噴出して異色粒を回収樋２７へ誘導することが
できる。

基準色板調節作用は次の手順で順次進行する。

まず、赤色用の受光素子３３による受光信号は増幅され
たあと、電気回路Ａ部より出力され全波整流されて加算
されアナログ・デジタル変換器５１でデジタル信号に変
換されてマイコン回路５２の記憶装置に記憶される。次
に赤色フィルター３７を介したランプ３８の電圧を一定
ｄ（例えば０．２ボルト）低くし、その時の受光素子の
受光信号を同様にマイコン回路に入力し、先に記憶され
ている信号と比較し、その比較値に基づき最適な電圧値
に設定される。同様にして緑色用の受光素子３５からの
信号はＢ部より出力され赤色の場合と同じ手順で電圧設
定される。

該色彩選別装置１には複数の受光素子、例えば、３方向
に受光手段と基準色板調節手段を設けたものにあっては
６個の受光素子を設けであるので基準色調節のための受
光信号処理はマルチプレクサ−等を使用して順次連続的
に処理する構成が望ましい。

また、本発明の実施例では案内手段を略垂直状の筒管で
説明し、給穀手段を振動供給樋９選別手段を噴射弁で説
明したがこれらの手段は限定されるものでなく、傾斜状
の流下樋で構成される案内手段や、ベルト式給穀手段、
パルスモータ一式選別手段等種々の構成を包含するもの
である。また光電検出装置の配設も垂直でなくてもよく
、回転角度も１８０度に限定されないことは言うでもな
い。

〔発明の効果〕

穀粒から得られる先出を複数波長帯に分割して、分割さ
れた波長帯ごとに受光信号を受領して、その受光信号に
応答して異色粒子を色彩選別する色彩選別装置の選別性
能を確保した上でその総装置面積を縮少化し、またその
保守・点検を容易とし、ざらにＩｆｉ！全体を小型化し
、その構成費を低減できる等の効果を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は色彩選別機の側断面図、第２図は要部拡大図、
第３図は受光手段拡大断面図、第４図は基準色板調節手
段拡大断面図、第５図は電気回路図、第６図は基準色板
調節電気ブロック図、第７図は光学フィルターの特性図
、第８図は光電検出装置の配置図、第９図は同じく光電
検出装置の別実施例の配置図、第１０図は公知の光電検
出装置の配置図、第１１図は第１０図の斜視図である。１・・・色彩選別装置、２・・・機枠、３・・・筒管、
４・・・固定金具、５Ａ、５Ｂ・・・板バネ、６・・・
振動体、７・・・支持杆、８・・・撮動コイル、９・・
・振動供給樋、１０・・・円筒部、１１・・・板バネ、
１２・・・振動体、１２Ａ・・・振動コイル、１３・・
・シャッター、１４・・・供給タンク、１５・・・穀粒
検出器、１６・・・穀粒検出器、１７・・・排出管、１
７Ａ・・・排出バルブ、１８・・・検出位置、１９・・
・集光光学系、１９Ａ。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）、所定の穀粒流路に沿つて所定の検出位置に穀粒
を誘導する穀粒案内手段と、該穀粒案内手段に穀粒を供
給する給穀手段と、穀粒が流路に沿って前記所定の検出
位置に流下する際、穀粒を照明する照明手段と、照明さ
れた前記穀粒からの光量を複数波長帯に分割して前記複
数波長帯ごとに受光信号を受領する受光手段と、穀粒流
路を挾んで前記受光手段に対向した位置に設けた基準色
板調節手段と、そして受光手段によつて受光された受光
信号に応答して穀粒のうちの異色粒子を別の流路に誘導
する選別手段とを備え、前記受光手段の集光光学系の光
軸を上方もしくは下方に屈曲するためのミラーを設けた
ことを特徴とする色彩選別装置。
（２）、前記受光手段および前記基準色板調節手段を平
面円周上３位置に略等角度に対設し、平面円の中心部を
穀粒流路とした特許請求の範囲第（１）項記載の色彩選
別装置。
（３）、前記受光手段および前記基準色板調節手段を穀
粒流路を挾んで前後にそれぞれ対設した特許請求の範囲
第（１）項記載の色彩選別装置。
（４）、前記穀粒案内手段を微振動させる振動装置を設
けた特許請求の範囲第（１）項〜第（３）項のいずれか
に記載の色彩選別装置。
（５）、前記受光手段に用いる複数の波長帯に分割する
ハーフミラーをダイクロイックミラーとした特許請求の
範囲第（１）項〜第（４）項のいずれかに記載の色彩選
別装置。
（６）、所定の穀粒流路に沿って所定の検出位置に穀粒
を誘導する穀粒案内手段と、該穀粒案内手段に穀粒を供
給する給穀手段と、穀粒が流路に沿つて前記所定の検出
位置に流下する際、穀粒を照明する照明手段と、照明さ
れた前記穀粒からの光量を複数波長帯に分割して前記複
数波長帯ごとに受光信号を受領する検出位置を中心とす
る平面円周上３位置に略等角度に設けた受光手段と、穀
粒流路を挾んで前記受光手段に対向した位置に設けた基
準色板調節手段と、そして受光手段によつて受光された
受光信号に応答して穀粒のうちの異色粒子を別の流路に
誘導する選別手段とを複数組並列状に配設した色彩選別
装置において、前記平面円周上３位置に略等角度に設け
た受光手段と前記受光手段に対向した位置に設けた基準
色板調節手段と穀粒を照明する照明手段とからなる光電
検出装置を一組おきに交互に１８０度回転させたことを
特徴とする色彩選別装置。
（７）、前記受光手段の光学系の光軸を前記案内手段か
らの流下軌道に直交する平面に対し、上方もしくは下方
に屈曲させたことを特徴とする特許請求の範囲第（６）
項記載の色彩選別装置。
（８）、複数組の前記光電検出装置を穀粒流路を含んで
一組おきに前もしくは後にずらしたことを特徴とする特
許請求の範囲第（６）項または第（７）項記載の色彩選
別装置。