KR20030041778A

KR20030041778A - 색채선별기

Info

Publication number: KR20030041778A
Application number: KR1020020071021A
Authority: KR
Inventors: 무라타다케히로; 고토쓰네요시; 다무라미키오; 기쿠치겐이치
Original assignee: 가부시키가이샤 야마모토세이사쿠쇼
Priority date: 2001-11-19
Filing date: 2002-11-15
Publication date: 2003-05-27
Also published as: US20030094403A1; TW200300368A; US6884956B2; CN1223410C; KR100520473B1; TW587963B; CN1419968A; JP2003156447A

Abstract

색채선별기는, 저장된 입자를 배출하여 공급하도록 제공되는 원료공급장치, 설정영역을 통과하는 각 입자의 색채를 검출하는 색채검출장치, 불량 입자의 이동경로를 변경시키도록 작동하는 선별처리부, 상기 색채검출장치로부터의 검출신호에 따라 피선별입자 중 어느 입자의 불량 여부를 판정하여, 상기 입자 중 어느 하나가 불량 입자로 판정된 경우에 상기 선별처리부를 작동시키는 제어장치, 및 상기 원료공급장치와 상기 색채검출장치의 사이에 배치되고 축선을 중심으로 회전하고, 축방향으로 정렬된 상기 원료공급장치로부터 공급되는 상기 피선별입자를 상기 색채검출장치로 자유 낙하시키는 공급롤을 포함한다.

Description

색채선별기 {COLOR-BASED SORTING APPARATUS}

본 발명은 곡립 등의 피선별입자를 소정의 이동경로를 따라 이동시키면서, 각 입자의 색채에 따라 상기 피선별입자의 불량 여부를 판정하고, 불량으로 판정된 경우에 상기 불량 피선별입자를 선별처리하는 색채선별기에 관한 것이다.

쌀 또는 대두 등의 곡립을 수확한 후 소정의 정제공정에서 상품화 가능한 양품과 상품화 불가능한 불량품으로 선별할 필요가 있다. 특히 백미의 경우에, 이물질이나 흑색, 갈색 등으로 변색되어 있은 쌀은 불량품으로서 미리 가능한 한 제거되지 않으면, 그 상품 가치를 저하시킬 수 있다. 또한, 백미 이외의 많은 곡립에 있어서도, 손상 등에 의하여 변색된 불량품이나 이물질이 혼입되어 있으면, 상품 가치를 저하시킬수 있다.

이로 인하여, 종래부터 쌀 또는 대두 등의 곡립을 표면의 반사율에 의해서 선별하고 분리하는 색채선별기가 제안되었다. 이러한 타입의 상기 색채선별기에서는, 곡립을 선별부로 공급하는 공급부와, 소정의 광량하에서 곡립을 촬영하는 촬영부와, 촬영된 화상에 따라 각 곡립의 불량품 여부를 판정하는 판정부와, 불량품으로 판정된 곡립을 선별하는 선별부를 구비한 색채선별기가 있다.

상기 색채선별기에서, 상기 공급부에 경사지게 설치된 가는 흐름 통로[소위, 슈트(chute)]의 소정의 홈의 중간으로 곡립이 미끄러져 이동하고, 상기 공급부의 종단부로 소정의 경로를 통하여 낙하한다. 낙하한 각 곡립의 화상은 낙하경로 도중의 검사위치에 있어서 광전센서 등을 포함하는 촬영부에 의해 촬영되고, 촬영된 화상의 농도와 농도에 관한 소정의 임계값을 비교한다. 이 비교 결과에 따라, 상기 각 곡립의 불량품 여부를 판정한다. 또한, 불량품으로 판정된 곡립은 고압 에어벨브로부터의 에어의 분출에 의해 소정의 낙하경로로부터 배출됨으로써 선별된다.

상기한 종래의 색채선별기는 곡립을 가는 흐름 통로(슈트)를 통하여 미끄러지게하여 이송시켜 검사위치로 보내지는 구성이기 때문에, 곡립이 흐름 통로를 통하여 미끄러지는 속도가 각 곡립의 성상(수분 등)에 따라 변화한다. 또한, 곡립(특히, 대두)의 형상에 따라 흐름 통로를 뛰어 오르고 구르면서 낙하하는 것도 많이 있었다. 이로 인해, 흐름 통로부터 낙하한 곡립의 궤적이나 낙하하는 속도가 불규칙하게 된다. 그러므로, 카메라가 촬영부에서 화상을 촬영한 후 선별부에서 각 곡립을 선별하는 타이밍에 어긋남이 생길 수 있고, 또는 곡립이 선별영역을 벗어날 수 있다. 그러므로, 그리고, 쌀 또는 대두 등의 곡립의 불량품을 높은 정밀도로 선별하는 것이 곤란했다.

상기한 문제를 해결하기 위해, 벨트 컨베이어를 사용한 색채선별기가 본 출원의 양수인에 의하여 이미 제안되었다[일본 특개평(JP-A)No. 9-122606 참조]. 그에 공개된 색채선별기에서, 벨트 컨베이어상의 곡립이 미끄러지거나 구르지도 않고, 뛰어 오르지도 않고, 안정된 상태로 벨트 컨베이어로부터 낙하한다. 이로 인해, 곡립의 낙하궤적이나 낙하속도가 규칙적이고, 쌀 또는 대두 등의 곡립의 불량품을 높은 정밀도로 선별할 수 있다.

그러나, 상기한 벨트 컨베이어를 사용한 색채선별기에서, 실제로는 많은 부품으로 이루어지는 벨트 컨베이어를 사용하므로, 생산 비용이 높아진다. 또한, 벨트 컨베이어가 사용되면, 정기적으로 벨트의 장력의 조절작업이나 벨트의 비틀기 조절작업을 행할 필요가 있으며, 그 때문에 유지보수가 복잡하게 된다.

본 발명은 상기한 문제점을 해소하기 위해서 이루어진 것이며, 본 발명의 목적은 곡립 등의 피선별입자의 불량품의 선별을 높은 정밀도로 행하는 수 있고, 또 비용 삭감 및 유지보수의 용이화를 실현할 수 있는 색채선별기를 제공하는데 있다.

본 발명의 제1 실시예에 따른 색채선별기는, 소정의 이동경로를 따라서 이동되는 피선별입자(grains)의 불량 여부를 각 피선별입자의 색채에 따라 판정하고, 상기 피선별입자 중 어느 하나가 불량으로 판정된 경우 상기 불량 피선별입자가 선별되는 색채선별기로서, 상기 색채선별기는

상기 이동경로의 시작 단부측에 배치되고 저장된 피선별입자를 배출 및 공급하도록 제공되는 원료공급장치, 상기 원료공급장치의 하류측에 배치되고 설정영역을 통과하는 각 피선별입자의 색채를 검출하는 색채검출장치, 상기 색채검출장치의 하류측에 배치되고 불량 피선별입자의 이동경로를 변경시키도록 작동하는 선별처리부, 상기 색채검출장치로부터의 검출신호에 따라 선별된 각 피선별입자의 불량 여부를 판정하고, 상기 피선별입자 중 어느 하나가 불량으로 판정된 경우에 상기 선별처리부를 작동시키는 제어장치, 및 상기 원료공급장치와 상기 색채검출장치의 사이에 배치되고 축선을 중심으로 회전하여, 축방향으로 정렬된 상기 원료공급장치로부터 공급되는 선별될 상기 피선별입자를 상기 색채검출장치로 자유 낙하시키는 공급롤(feeding roll)을 포함한다.

제1 실시예의 색채선별기에서, 상기 공급롤의 회전속도가 조절가능하다.

또한, 제1 실시예에서, 선별될 상기 피선별입자의 공급량을 조절하도록 상기 원료공급장치와 상기 공급롤 사이에 유량조절장치가 추가로 구비될 수 있다.

또한, 상기 유량조절장치는 유량조절롤(flow controlling roll)과 흐름판(flow plate)을 포함할 수 있고, 상기 흐름판은 상기 유량조절롤과 상기 공급롤 사이에 배치된다.

또한, 상기 유량조절롤의 회전속도가 조절가능하다.

본 발명에 따르면, 처리가 시작되면, 원료공급장치에 저장된 곡립 등의 피선별입자가, 원료공급장치로부터 배출된다. 배출된 피선별입자는 공급롤의 표면에 축방향으로 정렬한 상태로 위치된다. 상기 공급롤이 축선을 중심으로 회전하기 때문에, 정렬상태로 위치된 상기 피선별입자가 색채검출장치로 자유 낙하된다. 색채검출장치가 상기 공급롤의 하류측에 배치되고, 설정영역을 통과하는(자유 낙하하는) 각 피선별입자의 색채를 검출한다. 검출된 결과는 검출신호로서 제어장치에 출력된다. 제어장치에서는, 상기 검출신호에 따라 각 피선별입자가 비불량인가 불량인가를 판정한다. 상기 피선별입자가 불량으로 판정되면, 작동신호가 색채검출장치의 하류측에 배치된 선별처리부에 출력된다. 상기 작동신호에 따라, 선별처리부가 작동하여 불량 피선별입자의 이동경로를 변경시킨다. 그 결과, 비불량 피선별입자는 자유낙하용 이동경로를 통과하고, 불량 피선별입자는 변경된 이동경로를 통과한다. 따라서, 비불량 피선별입자로부터 불량 피선별입자가 선별 및 분리된다.

상기에서 설명한 바와 같이, 본 발명은 원료공급장치로부터 배출되어 공급된 곡립 등의 피선별입자를 그 축선을 중심으로 회전하는 공급롤에 의하여 색채검출장치로 자유 낙하시키는 구성을 제공한다. 따라서, 상기 피선별입자는 미끄러지거나, 구르거나 또는 뛰어 오르지 않고 안정된 상태로 자유 낙하한다. 이로 인해, 상기 피선별입자의 낙하궤적이나 낙하속도가 규칙적이고, 상기 피선별입자 중 불량 피선별입자의 선별을 높은 정밀도로 행할 수 있다.

종래의 벨트 컨베이어 방식의 색채선별기에 비해, 벨트 및 롤(roll) 중 하나를 제거할 수 있으며, 따라서, 부품수가 삭감되고, 비용절감을 도모할 수 있다.

또한, 벨트가 필요하지 않으며, 그 때문에, 종래에는 정기적으로 행하여지고 있었던 벨트의 장력 조절작업이나 벨트의 비틀기의 조절작업도 불필요하게 된다. 따라서, 유지보수가 용이하게 된다.

또한, 본 발명에서, 상기 공급롤의 회전속도가 피선별입자의 특성 또는 형상에 따라 적당하게 조절될 수 있다. 따라서, 상기 입자의 낙하궤적 또는 낙하속도는 더욱더 규칙적으로 되고, 피선별입자로부터 불량 피선별입자의 선별을 높은 정밀도로 행할 수 있다.

본 발명의 제2 실시예에 따른 소정의 이동경로를 따라서 이동되는 피선별입자(grains)의 불량 여부를 각 피선별입자의 색채에 따라 판정하고, 상기 피선별입자 중 어느 하나가 불량으로 판정된 경우 상기 불량 피선별입자가 선별되는 색채선별기로서, 상기 색채선별기는

상기 이동경로의 시작 단부측에 배치되고 저장된 피선별입자를 배출 및 공급하도록 제공되는 원료공급장치, 상기 원료공급장치의 하류측에 배치되고 상기 원료공급장치로부터 공급되는 선별될 상기 피선별입자의 양을 조절하기 위해 사용되는 유량조절장치, 상기 원료공급장치의 하류측에 배치되고 설정영역을 통과하는 각 피선별입자의 색채를 검출하는 색채검출장치, 상기 색채검출장치의 하류측에 배치되고 불량 피선별입자의 이동경로를 변경시키도록 작동하는 선별처리부, 상기 색채검출장치로부터의 검출신호에 따라 선별될 각 피선별입자의 불량 여부를 판정하고,상기 피선별입자 중 어느 하나가 불량으로 판정된 경우에 상기 선별처리부를 작동시키는 제어장치, 및 상기 원료공급장치와 상기 색채검출장치의 사이에 배치되고 축선을 중심으로 회전하여, 축방향으로 정렬된 상기 유량조절장치로부터 공급되는 선별될 상기 피선별입자를 상기 색채검출장치로 자유 낙하시키는 공급롤을 포함한다.

상기 제2 실시예에 따른 색채선별기에서, 상기 공급롤의 회전속도가 조절가능하다.

또한, 제2 실시예에서, 상기 유량조절장치는 유량조절롤 및 흐름판을 포함할 수 있고, 상기 흐름판은 상기 유량조절롤과 상기 공급롤의 사이에 배치될 수 있다.

또한, 상기 유량조절롤의 회전속도가 조절가능하다.

도 1은 본 발명의 제1 실시예의 단면도이다.

도 2는 본 발명의 제1 실시예의 주요부의 확대 단면도이다.

도 3은 본 발명의 제1 실시예의 효과를 종래 기술과 비교하여 나타내는 측면도이다.

도 4는 본 발명의 제1 실시예의 효과를 종래 기술과 비교하여 나타내는 정면도이다.

도 5는 본 발명의 원료공급장치를 나타내는 제2 실시예의 단면도이다.

도 6은 본 발명의 원료공급장치를 나타내는 제3 실시예의 단면도이다.

도 7은 본 발명의 원료공급장치를 나타내는 제4 실시예의 단면도이다.

본 발명에 따른 색채선별기를 도 1∼도 7을 참조하여 설명한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 곡립용 색채선별기(10)의 전체 구성을 도시한다. 도 2는 상기 색채선별기(10)의 주요부의 확대도를 도시한다.

도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 색채선별기(10)의 본체(12)는 박스형으로 구성되고, 곡립(G)을 저장하고 피선별입자로 되는 곡립(G)을 공급하는 제1 원료공급 호퍼(14)가 본체(12)의 상부에 배치된다. 상기 제1 호퍼(14)의 하부는 아래 방향으로 갈수록 단면 개구면적이 작아지도록 형성되고, 상기 제1 호퍼(14)의 최하부는 곡립(G)을 공급하기에 적합한 직경을 갖는 원료공급구(material supply opening)(16)로 형성된다. 또한, 상기 호퍼와 대략 동일 형상을 가지며 또한 상기제1 호퍼(14) 보다 작은 크기를 갖는 제2 원료공급 호퍼(18)가 제1 호퍼(14)의 하방으로 배치된다. 판형의 유량조절 게이트(22)가 상기 제2 호퍼(18)의 하단부의 일측면(본 실시예에서, 도 1 및 도 2의 좌측면 상의 측면)에 배치되고 원료공급구(20)에 인접한다. 상기 유량조절 게이트(22)는 상하 이동하도록 배치된다.

상기 원료공급 호퍼는 반드시 이중구조로 할 필요는 없고, 하부측에 배치된 제2 호퍼(18)를 생략할 수도 있다. 이 경우, 상기 유량조절 게이트(22)는 상부측에 배치된 제1 호퍼(14)의 하단부의 일측면(본 실시예에서, 도 1 및 도 2의 좌측의 측면)에 배치될 수 있다.

진동장치(24)가 제1 호퍼(14)의 바로 아래에 배치되고 소정량의 곡립(G)을 공급롤(feeding roll)(36)로 공급하기 위하여 사용된다. 도 2의 확대도에 도시된 바와 같이, 상기 진동장치(24)는 요동판(26) 및 상기 요동판(26)을 지지하는 한 쌍의 요동암(28)을 포함한다. 상기 요동판(26) 상면은 곡립(G)을 정렬하여 공급롤(36)로 공급하기 위해 대략 계단형상으로 형성된다. 각 요동암(28)의 상단부는 요동판(26)의 후면의 소정 부위에 상기 요동판(26)과 상대회전 가능하게 연결되고, 상기 요동암(28)의 하단부는 본체(12)의 소정 부위에 상기 본체(12)와 상대회전 가능하게 연결된다.

상기 요동판(26)은 제2 호퍼(18)의 원료공급구(20)의 바로 아래에 약간 이격되어 대략 수평에 배치되고, 원료공급구(20)로부터 배출된 곡립(G)을 수용하도록 제공된다. 상기 곡립(G)은 상기 요동판(26)의 상면과 상기 유량조절 게이트(22)의하단부의 사이에 형성된 공간으로부터 공급롤(36)로 공급된다.

또한, 구동원으로서 작용하는 구동모터(30)가 요동판(26)의 일측에 배치된다. 대략 원판형상의 편심캠(32)이 구동모터(30)의 출력축(30A)에 고정된다. 상기 편심캠(32)은 출력축(30A)이 그 축선을 중심으로 회전함으로써 편심점(O')이 출력축(30A)을 중심으로 원운동을 하도록 제공된다. 상기 편심캠(32)의 편심점(O')과 요동판(26)의 기단부(base end)는 로드(34)에 의해서 서로 연결된다. 따라서, 구동모터(30)가 구동되면, 상기 편심캠(32)의 편심점(O')에 연결된 로드(34)의 일단부가 출력축(30A)을 중심으로 원운동을 하고, 동시에, 상기 요동판(26)이 도 2의 좌우방향(양쪽으로 향하는 화살표 A로 지시되는 방향)으로 왕복운동을 한다. 상기 요동판(26)의 왕복운동 때문에, 상기 요동판(26)의 상면에 있는 곡립(G)에 진동이 전달되고 상기 곡립(G)은 정렬되면서 공급롤(36)로 공급된다.

상기한 제1 및 제2 원료공급 호퍼(14, 18), 및 진동장치(24)가 본 발명의 원료공급장치에 상당한다.

상기한 공급롤(36)은 상기한 요동판(26)의 전단부측에 배치된다. 공급롤(36)의 회전축(36A)은 벨트 등을 통하여 구동모터(도시 않음)와 연결되고, 상기 구동모터의 구동력으로 도 2의 화살표 B로 지시되는 방향으로 회전하도록 되어 있다. 구동모터는 제어부(92)(후술함)에 접속되고, 제어부(92)로부터의 구동신호에 따라 소정의 회전속도로 회전된다. 따라서, 구동모터의 회전속도를 조절함으로써 공급롤(36)의 회전속도가 조절될 수 있다.

또, 상기한 구성의 공급롤(36)의 표면이 평탄할지라도, 곡립(G)의 미끄러짐을 방지하도록 마무리될 수 있으며 또는 곡립의 미끄러짐을 방지하는 재질(예를 들면, 고무)로 구성될 수 있다.

낙하하는 곡립(G)의 이미지를 그 전,후측로부터 촬영하는 색채검출장치로서 작용하는 프론트 카메라(front camera)(52) 및 리어(rear) 카메라(54)가 공급롤(36)의 하방, 즉 곡립(G)이 공급롤(36)로부터 자유낙하는 방향으로 배치된다.

프론트 카메라(52) 및 리어 카메라(54)는 각각 512 화소를 구비한 라인 스캔 카메라(line scan camera)이며, 각 카메라는 공급롤(36)로부터 낙하하는 곡립(G)의 낙하궤도의 폭 보다도 넓은 소정의 선형영역의 이미지를 촬영한다. 대략 수평의 프론트 카메라(52)의 시야 중심축이 대략 수평으로 되어 있고, 및 광원으로서 작용하는 한 쌍의 형광 램프(56, 58)가 상기 시야 중심축에 대하여 대칭 위치에 배치된다. 유사하게, 리어 카메라(54)의 시야 중심축은 하방으로 약간 경사져 있고, 한 쌍의 형광 램프(60, 62)가 상기 리어 카메라(54)의 시야 중심축에 대하여 대칭 위치에 배치된다.

상기 형광 램프(56)는 리어 카메라(54)의 시야 중심축의 연장선 상에 배치되고, 상기 형광 램프(60)는 프론트 카메라(52)의 시야 중심축의 연장선 상에 배치된다. 소정 색의 비색판(colorimetric plate)(63)이 형광 램프(56)로부터의 광이 리어 카메라(54)에 그리고 형광 램프(60)로부터의 광이 프론트 카메라(52)에 각각 직접 들어가는 것을 방지하기 위해 각 형광 램프(50, 60)의 표면에 부착된다. 이들 비색판(63)은 각각 본 실시예의 선별에서 비불량 입자(non-defective grain)로 간주되는 곡립(G)의 반사율과 동일한 반사율을 갖는다.

공급롤(36)로부터 낙하하는 곡립(G)은 프론트 카메라(52)의 시야 중심축과 리어 카메라(54)의 시야 중심축의 교점 근처에 도달했을 때에, 곡립(G)의 이미지가 프론트 카메라(52) 및 리어 카메라(54)에 의해서 촬영된다. 또한, 기초 농도(기준 농도)로 미리 설정된 기준판(64)이 프론트 카메라(52) 및 리어 카메라(54)에 의하여 촬영되는 위치에 배치된다.

또, 양자가 라인스캔 카메라인 프론트 카메라(52) 및 리어 카메라(54)에 의해서 촬영되는 영역은 복수개의 영역으로 분할된다. 상기 분할 영역은 각각 복수개의 판스프링(76) 및 상기 판스프링(76)을 구동하기 위하여 사용되는 솔레노이드(78)(양자 후술함)에 대응하게 되고, 상기 곡립(G)의 선별동작이 제어된다.

선별처리부를 형성하는 선별원통(66) 및 이젝터(ejector)(68)가 공급롤(36)로부터 낙하하는 곡립에 대응하도록 프론트 카메라(52) 및 리어 카메라(54)의 하방으로 배치된다.

상기 선별원통(66)은 비불량 입자용 통로(70) 및 불량 입자용 통로(74)를 구비한다. 상기 비불량 입자용 통로(70)는 공급롤(36)로부터 자유 낙하하는 곡립(G)이 낙하 궤도로 바로 들어가는 위치에 제공되어 비불량 입자로 판정된 곡립(G)을 받을 수 있다. 상기 불량 입자용 통로(74)는 공급롤(36)로부터 자유 낙하하는 곡립(G)이 이젝터(68)(후술함)에 의해서 쳐졌을 때에 들어갈 수 있는 위치에 제공되어, 불량 입자로 판정된 곡립(G)을 받을 수 있다.

또, 상기 비불량 입자용 통로(70) 및 불량 입자용 통로(74)는 각각 본체(12)의 외부로 유도되고 각 통로의 종단부가 외부로 노출된다. 따라서, 상기 통로로 들어오는 곡립(G)이 외부로 배출될 수 있다.

상기 이젝터(68)는 선별원통(66)[즉, 비불량 입자용 통로(70)]의 상방으로 배치되고, 곡립(G)의 자유 낙하궤도에 대응하도록 설치된다. 상기 이젝터(68)는 각각 L자형으로 형성된 복수의 판스프링(76)과 상기 판스프링(76)에 대응하는 솔레노이드(78)를 구비한다. 각 판스프링(76)은 소정의 탄성을 가지고 있고, L자형의 일단부가 지지 부재(80)에 고정되고 타단부가 하방으로 매달려 있다. 또한, 각 솔레노이드(78)는 플런저(82)가 대응하는 판스프링(76)의 배면에 수직하게 되도록 지지 부재(80)에 고정되고 판스프링(76)을 가압할 수 있다. 이이젝터(68)가 작동됨으로써, 판스프링(76)이 탄성변형하여 곡립(G)의 자유 낙하궤도로 들어가고, 자유 낙하하는 곡립(G)을 자유 낙하궤도로부터 칠 수 있다.

상기의 구성을 갖는 이젝터(68)에서, 공급롤(36)로부터 자유 낙하하는 곡립(G)이 프론터 카메라(52) 및 리어 카메라(54)에 의하여 촬영되고, 촬영 화상의 비디오 신호가 소정의 레벨 보다도 낮다고 판정된 경우에, 약 36 볼트의 전압이 화상을 촬영한 영역에 대응하는 채널의 솔레노이드(78)에 순간적으로 인가된다. 전압의 인가에 의해, 플런저(82)가 상기 솔레노이드(78)에 대응하는 판스프링(76)을 순간적으로 치고, 낙하하는 곡립(G)이 판스프링(76)에 의해서 치인다. 따라서, 상기 곡립(G)은 선별원통(66)의 불량 입자용 통로(74)로 유도된다.

제어장치로 작용하는 제어부(92)가 상기한 색채선별기(10)의 본체(12)의 상부 코너부에 제공된다. 상기한 구동모터(30), 프론트 카메라(52), 리어 카메라(54), 및 이젝터(68)가 제어부(92)에 각각 접속되고, 그 작동이 제어부에 의하여 제어된다.

또한, 조작부(operating portion)(도시 않음)가 색채선별기(10)의 본체(12)의 측면에 제공된다. 상기 조작부에서, 프론트 카메라(52) 및 리어 카메라(54)에 의하여 얻어진 비디오 신호의 레벨(임계값률) 등과 같은, 각종 파라미터를 지정하기 위하여 오퍼레이터에 의하여 사용되는 다이얼이 있다. 또한 각종 처리의 실행개시와 정지 등을 지시하기 위하여 사용되는 조작부의 버튼이 있다.

다음에, 본 실시예의 작용 및 효과를 설명한다.

상기 곡립(G)의 선별이 상기한 구성을 갖는 색채선별기(10)에서 행해지면, 색채선별기(10)의 초기 설치시 또는 설정된 시간마다, 초기 설정을 위한 티칭처리(teaching processing)가 실시된다. 즉, 오퍼레이터의 소정의 버튼조작에 따라 또는 설정된 시간마다 자동적으로 티칭처리의 개시를 지시하면, 소정의 촬영대상 영역이 우선 프론트 카메라(52) 및 리어 카메라(54)에 의해서 촬영되고, 티칭처리가 촬영으로 얻은 화상의 비디오 신호에 따라 실시된다. 또한, 원하는 임계값률이 오퍼레이터의 다이얼 조작에 의하여 지정된다. 그 후, 버튼조작으로 임계값 설정처리의 개시를 지시하면, 임계값 설정처리가 시작된다. 임계값 설정처리에서, 먼저, 소정의 촬영대상 영역이 상기 티칭처리와 같이 프론트 카메라(52) 및 리어 카메라(54)에 의해서 촬영되고, 촬영한 화상의 비디오 신호에 따라 임계값 설정처리가 행하여진다.

상기 임계값 설정처리가 실시된 후, 곡립(G)의 색채선별처리가 실시된다. 즉, 선별대상 곡립(G)이 오퍼레이터 또는 소정의 곡립투입기에 의하여 제1 원료공급호퍼(14)에 공급되면, 상기 제1 호퍼(14)에 공급된 곡립(G)은 제1 호퍼(14)의 원료공급구(16)로부터 제2 원료공급호퍼(18)에 보내진다. 또한 상기 곡립(G)은 원료공급구(20)로부터 배출되어 요동판(26)상에 낙하하여 받아들여진다.

소정의 진동이 진동장치(24)에 의해서 요동판(26)에 작용된다. 즉, 상기 구동모터(30)가 제어부(92)로부터의 구동신호에 의해서 구동되면, 상기 편심캠(32)이 출력축(30A)을 중심으로 편심운동을 행한다. 상기 편심운동이 로드(34)를 통하여 요동판(26)에 전달되면, 상기 요동판(26)이 도 2의 좌우방향(양쪽으로 향하는 화살표 A로 지시되는 방향)으로 요동하고 상기 진동이 요동판(26)상의 곡립(G)에 작용된다. 그 결과, 상기 곡립(G)이 유량조절 게이트(22)의 하단부와 요동판(26)의 상면 사이의 간극으로부터 한번에 소정량씩 배출되고, 정렬된 상태, 즉 균일하게 산란된 상태로 공급롤(36)에 공급된다.

상기 공급롤(36)의 표면에 위치된 곡립(G)은 공급롤(36)이 소정의 회전속도로 회전함으로써 공급롤(36)로부터 아래로 자유 낙하한다. 낙하 궤도의 중간에서, 상기 곡립(G)은 프론 트카메라(52) 및 리어 카메라(54)에 의해서 촬영된다.

프론트 카메라(52) 및 리어 카메라(54)에 의해서 촬영된 곡립(G)을 포함하는 화상에 대한 비디오 신호는 각각 제어부(92)로 출력된다. 상기 제어부(92)에서, 촬영된 곡립(G)을 포함하는 화상에 대한 비디오 신호에 따라, 상기 설정한 임계값보다도 낮은 비디오 신호 레벨을 갖는 화소를 검출하며, 그 때문에 불량 입자를 검출한다. 또한, 상기 화소가 속하는 채널, 즉 불량 입자가 낙하하는 영역에 대응하는 채널을 특정할 수 있다.

그 결과, 약 36 볼트의 전압이 제어부(92)에 의해서 각 채널에 대응하여 설치된 솔레노이드(78)에 순간적으로 인가된다. 따라서, 불량 입자로 판정된 곡립(G)에 대응하는 채널의 플런저(82)가 튀어나오고, 상기 채널의 판스프링(76)이 상기 곡립(G)의 자유 낙하궤도로 튀어나오도록 탄성변형된다. 튀어나온 판스프링(76)은 선별원통(66)의 불량 입자용 통로(74)로 상기 곡립(G)을 치게 된다.

설정한 임계값보다도 낮은 비디오 신호 레벨을 갖는 화소가 검출되지 않는 경우에는, 낙하하는 곡립(G)에 어떠한 불량 입자도 포함되어 있지 않다고 판단하게 된다. 따라서, 솔레노이드(78)는 통전되지 않고 판스프링(76)이 탄성변형되어 튀어나올 가능성이 없다. 따라서, 자유 낙하하는 곡립(G)은 판스프링(76)에 의해서 치이지 않고 선별원통(66)의 비불량 입자용 통로(70)로 낙하하고, 장치 외부로 배출된다.

상기와 같이, 본 실시예에 따른 색채선별기(10)에서, 상기 제1 원료공급 호퍼(14)의 원료공급구(16)로부터 배출된 곡립(G)은 진동장치(24)에 의해서 요동판(26) 상에 균일하게 분산되고, 정렬된 곡립(G)은 단일의 공급롤(36)의 표면에 위치되고 프론트 카메라(52) 및 리어 카메라(54)로 자유 낙하하게 된다. 따라서, 곡립(G)의 낙하궤적이나 낙하속도가 규칙적이고 불량 입자의 선별이 높은 정밀도로 실시될 수 있다.

또한, 종래의 벨트 컨베이어방식의 색채선별기에 비해, 벨트 및 롤 중 하나를 생략할 수 있다. 따라서, 본 실시예의 색채선별기(10)에서, 부품수가 삭감될 수 있고, 비용절감을 도모할 수 있다.

또한, 벨트가 제거되면, 종래에 정기적으로 행하여지고 있었던 벨트의 장력의 조절작업이나 벨트의 비틀기의 조절작업도 불필요하게 된다. 따라서, 유지보수의 용이화를 도모할 수 있다.

또한, 본 실시예에 따른 색채선별기(10)에서, 상기 공급롤(36)의 회전속도가 피선별입자의 특성이나 형상에 따라 제어부(92)에 의해서 더욱 적합하게 제어될 수 있다. 따라서, 곡립(G)의 낙하궤적이나 낙하속도가 더욱 규칙적으로 되고, 곡립(G)과 같이, 피선별입자로부터 불량 입자의 선별이 더욱 높은 정밀도로 실시될 수 있다.

특히, 예를 들면, 공급롤(36)의 표면에 위치한 곡립(G)이 도 3에 나타내는 바와 같이 자유낙할 때에 공급롤(36)의 회전속도가 느리면, 상기 곡립(G)이 표면 상에 미끄러질 수 있다. 이 경우, 곡립(G)의 낙하궤적은 도 3의 일점쇄선으로 나타내는 이동궤적(Q)으로 된다. 상기 이동궤적(Q)은 이러한 미끄러짐이 없는 경우의 이동궤적(P1)보다 공급롤(36)에 더 가까이 위치된다. 즉, 상기 곡립(G)은 이젝터(68)에서 멀리 떨어진 위치를 통과하고 상기 곡물(G)의 낙하속도도 느리게 된다. 그러므로, 선별 타이밍이 안 맞게 된다. 따라서, 상기 이젝터(68)에 의한 선별작용이 미치지 않고, 불량 입자를 적절하게 선별할 수 없다고 하는 문제가 생긴다.

또한, 도 4에 나타내는 바와 같이, 상기 공급롤(36)의 표면에 위치한곡립(G)이 공급롤(36)에서 자유 낙하할 때에, 상기 곡립(G)은 상기 공급롤(36)의 표면상에 회전할 수 있다(또는 구를수 있다). 이 경우, 상기 곡립(G)의 낙하궤적은 거의 모든 경우에 도 4의 일점쇄선으로 나타내는 이동궤적(R)으로 된다. 상기 이동궤적(R)은 이러한 회전(구름)이 발생되지 않는 경우의 이동궤적(P2)에 비해 공급롤(36)의 축방향으로 위치된다. 즉, 상기 곡립(G)은 이젝터(68)의 선별영역(S)에서 벗어난 위치를 통과하고 상기 곡물(C)의 낙하속도도 느리게 된다. 이로 인하여, 이젝터(68)에 의한 선별작용이 미치지 않을 수 있고, 불량 입자를 적절하게 선별할 수 없다고 하는 문제가 생긴다.

본 실시예에 따른 색채선별기(10)에서, 공급롤(36)의 회전속도가 곡립(G)과 같이 피선별입자의 성상이나 형상에 따라 더 적정하게 조절되며, 그 때문에 상기 곡립(G)의 미끄러짐 및 회전을 최소한으로 억제할 수 있다. 그 결과, 상기 곡립(G)의 낙하궤적 및 낙하속도가 규칙적이고 대략 균일하게 될 수 있다. 즉, 상기 곡립(G)의 이동궤적이 측면에서 볼 때는 P1으로 지시되고, 정면에서 볼 때는 P2로 지시된다. 따라서 상기 이젝터(68)에 의하여 불량 입자의 선별 정밀도를 개선할 수 있다.

또한, 본 실시예의 색채선별기(10)에서, 공급롤(36)이 벨트 컨베이어 대신에 이용된다. 그러므로, 부품수가 삭감될 뿐만 아니라, 장치의 설치 공간이 삭감될 수 있다. 따라서, 본 실시예에서 색채선별기(10)의 소형화 및 경량화를 도모할 수 있다.

본 실시예의 색채선별기(10)에서, 제1 및 제2 원료공급 호퍼(14, 18), 진동장치(24) 등을 포함하는 원료공급장치가 이용된다. 그러나, 본 발명은 이것에 한정되지 않고, 여러 가지 구성을 이용할 수 있다. 상기 원료공급장치의 여러가지 변화를 이하에서 설명한다. 다음 설명에서, 전술한 실시예와 동일한 구성부분에 관해서는 동일한 참조번호를 붙여 그 설명을 생략한다.

[원료공급장치]

도 5에 나타내는 구성은 공급롤(36)의 상단부에 근접하여 배치되는 원료공급 호퍼(100)의 원료공급구(102)를 갖는 점에 특징이 있다. 진동장치(24)가 생략된다. 바꾸어 말하면, 원료공급 호퍼(100)의 원료공급구(102)와 공급롤(36)의 사이에 어떠한 부재 또는 장치 등을 구비하지 않고 곡립(G)이 공급롤(36)에 직접적으로 공급된다.

상기 원료공급 호퍼(100)는 수직벽(100A) 및 경사벽(100B)을 구비한다. 상기 수직벽(100A)은 공급롤(36)의 회전중심을 통과하는 대략 수직선 상에 배치된다. 따라서, 상기 원료공급 호퍼(100)의 원료공급구(102)는 공급롤(36)의 회전 방향의 상류측에서 공급롤(36)의 상단부로부터 약간 떨어진 위치에 배치된다.

상기 구성에 의하면, 원료공급 호퍼(100)에 저장된 곡립(G)은 원료공급구(102)로부터 공급롤(36)의 상단부의 약간 우측(회전방향 상류측)에서 공급롤(36)의 일부에 공급된다. 상기 공급된 곡립(G)은 공급롤(36)에 의해서 회전방향으로 이송력을 받고 유량조절 게이트(22)의 하단부에서 정지된다. 그 후, 상기 유량조절 게이트(22)에 의하여 형성된 개구에 대응하는 곡립의 양만이 상기 유량조절 게이트(22)를 통과한다. 상기 통과하는 곡립(G)은 공급롤(36)의 표면에 대략균일하게 위치되고 공급롤(36)의 회전에 의해서 색채검출장치(color detecting device)로 자유 낙하하게 된다.

상기한 구성은 대단히 간단하고 비용을 삭감할 수 있다. 또한, 설치 공간도 작게 되고 장치가 더 소형이고 경량화 될 수 있다.

도 6에 나타내는 구성은 곡립(G)의 공급량을 조절하는 유량조절장치로서 작용하는 유량조절롤(110)을 갖는 점에 특징이 있다. 곡립 흐름판(grain flow plate)(112)이 원료공급 호퍼(100)와 공급롤(36)의 사이에 배치된다. 상기 유량조절롤(110)의 외주면에는 소정의 간격으로 날개(vane)(110A)가 직립으로 형성된다. 또한, 상기 유량조절롤(110)의 회전속도는 조절될 수 있다. 상기 곡립 흐름판(112)은 소정의 경사 각도로 배치되어 있다.

상기 구성에 의하면, 상기 원료공급 호퍼(100)의 원료공급구(102)로부터 배출되는 곡립(G)은 유량조절롤(110)의 날개(110A)들 사이에 임시로 저장되고, 그 후에 곡립 흐름판(112) 상에 낙하된다. 상기 낙하된 곡립(G)은 곡립 흐름판(112) 상을 미끄러지고 공급롤(36)의 표면의 소정 위치에 공급된다.

따라서, 이 구성은 도 5에 나타내는 구성에 비해 부품수가 증가하여 구조가 복잡하게 되는 불리한 점을 가질 수 있다. 그러나, 도 6에 도시된 구성은 회전속도를 조절가능한 유량조절롤(110)을 포함하여, 공급롤(36)에 곡물을 공급하는 정밀도(균일도 및 정렬도)가 향상된다고 하는 이점을 가지고 있다.

도 7에 나타내는 구성에서는, 원료공급 호퍼(100)와 공급롤(36)의 사이에 배치된 곡립 흐름판(112)[및 상기 원료공급 호퍼(100)에 일체화된 유량조절게이트(22)]를 갖는 점에 특징이 있다. 바꾸어 말하면, 상기 구조는 도 5에 나타내는 구성과 도 6에 나타내는 구성의 대략적인 조합, 즉 유량조절롤(110) 대신에 유량조절 게이트(22)를 이용한 구성이다.

상기 구성에 의하면, 상기 원료공급 호퍼(100)의 원료공급구(102)로부터 공급된 곡립(G)은 임시로 곡립 흐름판(112) 상에 낙하되어 더 흘러내려 간다. 이 때, 상기 유량조절 게이트(22)가 흘러내리는 곡립(G)을 막아주고, 따라서 상기 곡립(G)이 대략 균일하게 정렬된 상태로 공급롤(36)의 표면에 공급된다.

따라서, 상기한 구성은 도 5 및 도 6에 도시된 양 구성의 유익한 효과(즉, 저비용으로 공급롤(36)에 곡립을 공급하는 정밀도를 어느 정도 높게 할 수 있다)를 갖는다.

[선별처리]

상술한 본 실시예는 1회의 선별처리를 실시함으로써 불량 입자를 선별하도록 구성했다. 그러나, 본 발명은 이것에 한정되지 않고, 복수회의 선별처리를 실시함으로써 불량 입자를 선별할 수도 있다. 예를 들면, 불량 입자를 포함하는 일정영역의 곡립군(G)이 1차 선별처리로 선별루트에서 선별되고, 상기 곡립(G)이 공급롤로 다시 보내질 때에, 각 곡립(G)이 한 알씩 공급롤의 표면에 공급되도록 하여 각 곡립의 색채 검출이 실시되고, 불량 입자만이 2차 선별하여 폐기된다.

또, 본 실시예에서, 판스프링 및 솔레노이드를 갖는 시스템이 선별처리부로서 이용되지만, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 예를 들면, 에어노즐과 전자밸브를 사용한 에어이젝터방식을 사용한 시스템이 이용될 수 있으며 또는 다른 선별처리부가 이용될 수도 있다.

또한, 본 실시에에서, 기계진동장치(24)가 이용된다. 그러나, 본 발명은 이에 한정되지 않고 전기진동장치가 이용될 수도 있다.

또한, 본 실시에에서, 상기 색채선별기(10)가 쌀 또는 대두와 같은 곡립(G)에 대하여 이용되지만, 본 발명은 본 발명의 색채선별기가 이용되는 이것에 한정되지 않는다. 예를 들면, 낟알로 된 플라스틱편(granulated plastic piece)이 본 발명에 따른 색채선별기에 의한 선별에 적용될 수도 있다.

상기에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 색채선별기에서, 공급롤이 원료공급장치와 색채검출장치의 사이에 배치되고, 공급롤이 축선을 중심으로 회전하여, 상기 원료공급장치로부터 공급롤의 축방향으로 정렬한 상태로 공급된 피선별입자를 색채검출장치로 자유 낙하시킨다. 따라서, 피선별입자(곡립 등)로부터 불량품의 선별을 높은 정밀도로 행할 수 있다. 또한, 본 발명은 종래의 벨트 컨베이어방식의 색채선별기에 비해 비용 삭감 및 유지보수의 용이화를 도모할 수 있다고 하는 우수한 효과를 가진다.

또한 상기 공급롤의 회전속도가 조절될 수 있으며, 따라서 피선별입자의 성상이나 형상에 따라 공급롤의 회전속도를 보다 적정하게 조절(제어)하는 것이 가능하다. 따라서, 본 발명은 선별처리부에 의한 불량품의 선별 정밀도를 더한층 높일 수 있다고 하는 우수한 효과를 가진다.

Claims

소정의 이동경로를 따라서 이동되는 피선별입자(grains)의 불량 여부를 각 피선별입자의 색채에 따라 판정하고, 상기 피선별입자 중 어느 하나가 불량으로 판정된 경우 상기 불량 피선별입자가 선별되는 색채선별기로서,

상기 이동경로의 시작 단부측에 배치되고 저장된 피선별입자를 배출 및 공급하도록 제공되는 원료공급장치,

상기 원료공급장치의 하류측에 배치되고 설정영역을 통과하는 각 피선별입자의 색채를 검출하는 색채검출장치,

상기 색채검출장치의 하류측에 배치되고 불량 피선별입자의 이동경로를 변경시키도록 작동하는 선별처리부,

상기 색채검출장치로부터의 검출신호에 따라 선별된 각 피선별입자의 불량 여부를 판정하고, 상기 피선별입자 중 어느 하나가 불량으로 판정된 경우에 상기 선별처리부를 작동시키는 제어장치, 및

상기 원료공급장치와 상기 색채검출장치의 사이에 배치되고 축선을 중심으로 회전하여, 축방향으로 정렬된 상기 원료공급장치로부터 공급되는 선별될 상기 피선별입자를 상기 색채검출장치로 자유 낙하시키는 공급롤(feeding roll)

을 포함하는 색채선별기.
제1항에 있어서,

상기 공급롤의 회전속도가 조절가능한 색채선별기.
제2항에 있어서,

선별될 상기 피선별입자의 공급량을 조절하도록 상기 원료공급장치와 상기 공급롤 사이에 제공된 유량조절장치를 추가로 포함하는 색채선별기.
제3항에 있어서,

상기 유량조절장치는 유량조절롤(flow controlling roll)과 흐름판(flow plate)을 포함하고,

상기 흐름판은 상기 유량조절롤과 상기 공급롤 사이에 배치되는 색채선별기.
제4항에 있어서,

상기 유량조절롤은 외주에 복수개의 날개(vane)를 구비하는 색채선별기.
제5항에 있어서,

상기 유량조절롤의 회전속도가 조절가능한 색채선별기.
제2항에 있어서,

상기 원료공급장치는 1회에 선별될 상기 피선별입자의 소정량을 공급하는 유량조절 게이트(gate)를 추가로 포함하는 색채선별기.
제7항에 있어서,

상기 원료공급장치는 적어도 하나의 호퍼 및 진동장치를 포함하고,

상기 진동장치는 적어도 하나의 상기 호퍼와 상기 공급롤의 사이에 배치되는 색채선별기.
제8항에 있어서,

상기 진동장치는 요동판(oscillating plate) 및 구동원(drive source)을 포함하고,

상기 요동판이 적어도 하나의 호퍼에서 공급구(supply port)로부터 약간 떨어져 배치되고, 선별될 상기 피선별입자가 상기 요동판의 상면에 공급되는 경우, 상기 구동원이 상기 요동판을 진동시키도록 구동되어 상기 요동판의 상면에 공급되는 선별될 상기 피선별입자를 상기 공급롤에 정렬된 상태로 공급하는 색채선별기.
제9항에 있어서,

상기 색채검출장치는 적어도 한 쌍의 라인 스캔 카메라(line scan camera)를 포함하고,

상기 적어도 한 쌍의 상기 라인 스캔 카메라는 선별될 상기 피선별입자의 전면 및 후면 화상을 촬영할 수 있는 위치에 배치되어, 상기 공급롤로부터 자유 낙하하는 선별될 상기 피선별입자의 낙하 궤도가 라인 스캔 카메라 사이에 있도록 하는색채선별기.
제10항에 있어서,

한 쌍의 광원(light source)이 상기 적어도 한 쌍의 상기 라인 스캔 카메라의 각 시야 중심축에 대해 대칭 위치에 배치되는 색채선별기.
제11항에 있어서,

상기 적어도 한 쌍의 라인 스캔 카메라 중 하나의 라인 스캔 카메라의 시야 중심축에 대해 대칭 위치에 배치되는 한 쌍의 광원 중 하나의 광원이 상기 하나의 라인 스캔 카메라에 대응하는 라인 스캔 카메라의 시야 중심축의 연장선 상에 위치되고,

상기 하나의 라인 스캔 카메라에 대응하는 상기 라인 스캔 카메라의 시야 중심축에 대해 대칭 위치에 배치되는 한 쌍의 광원 중 하나의 광원이 상기 하나의 라인 스캔 카메라의 시야 중심축의 연장선 상에 위치되는

색채선별기.
제12항에 있어서,

소정 색의 비색판(colorimetric)이 적어도 한 쌍의 라인 스캔 카메라의 각 시야 중심축의 연장선 상에 배치되는 각 광원에 장착되는 색채선별기.
제13항에 있어서,

각각의 상기 광원은 형광 램프를 포함하는 색채선별기.
제2항에 있어서,

상기 선별처리부는 하나의 선별원통(sorting cylinder) 및 하나의 이젝터(ejector)를 포함하는 색채선별기.
제15항에 있어서,

상기 선별원통은 비불량 피선별입자용 통로 및 불량 피선별입자용 통로를 구비하는 색채선별기.
소정의 이동경로를 따라서 이동되는 피선별입자(grains)의 불량 여부를 각 피선별입자의 색채에 따라 판정하고, 상기 피선별입자 중 어느 하나가 불량으로 판정된 경우 상기 불량 피선별입자가 선별되는 색채선별기로서,

상기 이동경로의 시작 단부측에 배치되고 저장된 피선별입자를 배출 및 공급하도록 제공되는 원료공급장치,

상기 원료공급장치의 하류측에 배치되고 상기 원료공급장치로부터 공급되는 선별될 상기 피선별입자의 양을 조절하기 위해 사용되는 유량조절장치,

상기 원료공급장치의 하류측에 배치되고 설정영역을 통과하는 각 피선별입자의 색채를 검출하는 색채검출장치,

상기 색채검출장치의 하류측에 배치되고 불량 피선별입자의 이동경로를 변경시키도록 작동하는 선별처리부,

상기 색채검출장치로부터의 검출신호에 따라 선별될 각 피선별입자의 불량 여부를 판정하고, 상기 피선별입자 중 어느 하나가 불량으로 판정된 경우에 상기 선별처리부를 작동시키는 제어장치, 및

상기 원료공급장치와 상기 색채검출장치의 사이에 배치되고 축선을 중심으로 회전하여, 축방향으로 정렬된 상기 유량조절장치로부터 공급되는 선별될 상기 피선별입자를 상기 색채검출장치로 자유 낙하시키는 공급롤

을 포함하는 색채선별기.
제17항에 있어서,

상기 공급롤의 회전속도가 조절가능한 색채선별기.
제17항에 있어서,

상기 유량조절장치는 유량조절롤 및 흐름판을 포함하고,

상기 흐름판은 상기 유량조절롤과 상기 공급롤의 사이에 배치되는 색채선별기.
제19항에 있어서,

상기 유량조절롤의 회전속도가 조절가능한 색채선별기.