WO2016117076A1 - 異物排除装置及び異物排除方法 - Google Patents
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- A24—TOBACCO; CIGARS; CIGARETTES; SIMULATED SMOKING DEVICES; SMOKERS' REQUISITES
- A24C—MACHINES FOR MAKING CIGARS OR CIGARETTES
- A24C5/00—Making cigarettes; Making tipping materials for, or attaching filters or mouthpieces to, cigars or cigarettes
- A24C5/39—Tobacco feeding devices
Definitions
- the present invention relates to a foreign matter removing device and a foreign matter removing method using the foreign matter removing device.
- Patent Document 1 discloses a foreign substance removing device, and this foreign substance removing device is positioned above a removal path defined by a trajectory of a raw material falling between an upstream conveyance path and a downstream conveyance path, and above the removal path.
- An upper detector that outputs a detection signal of a foreign object by irradiating a laser beam from the upper light input / output section to the exclusion path, and outputs a detection signal of the foreign object.
- An air injector that ejects an exhaust air flow to the exclusion path and deflects the falling direction of the falling raw material and foreign matter, and is arranged below the exclusion path and downstream of the upper light entrance / exit, and is deflected by the air injector.
- a dropping chute for receiving falling raw materials and foreign matters.
- the foreign substance exclusion device of Patent Document 1 includes only an upper detector, and special consideration is given to a case where a lower detector having a lower light input / output portion positioned below the exclusion path is provided. Absent.
- the lower detector detects a foreign substance by irradiating the exclusion path with laser light from the lower light entrance / exit part, and outputs a foreign substance detection signal.
- the bulk density of the raw material thrown into the foreign matter exclusion device is small, floating raw material in the space inside the foreign matter removal device casing, and hence intrusion raw material and adhering raw material into the lower detector are generated. There is a possibility that the foreign matter removal rate of the foreign matter removal apparatus is lowered and the good product removal rate is raised.
- the present invention has been made in view of the above problems, and the object of the present invention is to provide a foreign substance removing device and a foreign substance removing device capable of increasing the foreign substance rejection rate and reducing the non-defective product rejection rate.
- An object of the present invention is to provide a foreign matter removal method using the above.
- a foreign matter eliminating apparatus receives an upstream conveyance path for conveying a raw material, and a raw material that is positioned below the upstream conveyance path and that has dropped from the end of the upstream conveyance path.
- An upper detector located on the lower side of the exclusion path, and on the upper side of the exclusion path, wherein the upper light input / output part is directed toward the lower background and the falling raw material.
- An upper detector that detects from the side and outputs a detection signal of the foreign matter, a lower detector disposed on the exclusion path, the upper background positioned above the exclusion path, and the exclusion A lower light input / output section that is positioned on the lower side of the path and emits laser light toward the upper background, and receives the reflected laser light reflected from the upper background and falling material, and the reflection Based on the laser light, a foreign substance in the falling material of the exclusion path is detected from the lower side, and a detection signal of the foreign substance is output, and a downstream detector and downstream of the upper and lower detectors in the exclusion path When the detection signal is output from any one of the upper and lower detectors, the exhaust air flow is ejected from above to the exclusion path to deflect the falling direction of the falling raw material and the foreign matter
- a foreign object eliminating apparatus comprising: 1 air injector; and an exclusion chute disposed on the lower side of the exclusion path and receiving the falling raw material and the foreign object deflected by the first air injector, wherein the lower side
- An optical input / output unit extends from the optical window toward the irradiation path of the laser light and the reflected laser light, and extends around the irradiation path from the optical window where the laser light is emitted and the reflected laser light is incident.
- the foreign matter removing apparatus is attached to the first gap defined between the upper end of the exclusion chute and the lower background and the upper end of the exclusion chute, and borders the first gap. And a partition plate that partitions the upstream side and the downstream side.
- the foreign matter removing method of the present invention includes an upstream conveyance path for conveying a raw material, and a downstream side that is positioned below the upstream conveyance path and that receives and conveys the material dropped from the end of the upstream conveyance path.
- An exclusion path defined by a trajectory in which the raw material falls between a conveyance path, a terminal end of the upstream conveyance path, and a start end of the downstream conveyance path, and an upper detector disposed in the exclusion path.
- a lower background positioned on the lower side of the exclusion path, and an upper side of the exclusion path that emits laser light toward the lower background, and the lower background and the fall And an upper light entrance / exit part for allowing the reflected laser beam reflected from the raw material to enter.
- a lower detector that detects foreign matter from the lower side and outputs a detection signal of the foreign matter, and is disposed downstream of the upper and lower detectors in the exclusion path, and any of the upper and lower detectors When the detection signal is output from above, a first air injector that ejects a flow of excluded air from above to the exclusion path and deflects the falling direction of the falling raw material and the foreign matter, and below the exclusion path
- the foreign matter removal rate can be increased, and the occurrence rate of non-defective products that occur due to erroneous detection due to intruding materials and attached materials (non-defective product removal). Rate) can be reduced.
- FIG. 1 is a schematic view showing a foreign matter exclusion apparatus 1 according to an embodiment of the present invention.
- This foreign matter removing apparatus 1 is applied to, for example, a processing process of Burley leaf tobacco L as a cigarette raw material in a cigarette manufacturing plant, for example.
- Burley leaf tobacco L is known to have a significantly lower bulk density than other yellow leaf tobacco.
- the foreign matter rejection apparatus 1 includes a vibration conveyor 4, an acceleration conveyor 6, an upstream conveyor (upstream conveyance path) 8, and a downstream conveyor (downstream conveyance path) 10 in order from the upstream side of the conveyance path 2 of the leaf tobacco L.
- the acceleration conveyor 6 and the upstream conveyor 8 are accommodated in a casing 11 that is partitioned from the outside.
- the vibrating conveyor 4 vibrates the transport path 2 and distributes the leaf tobacco L to the entire width of the transport path 2 while transporting the leaf tobacco L supplied from the supply source, thereby making the layer thickness of the leaf tobacco L uniform.
- the acceleration conveyor 6 includes a conveyance belt 6a as the conveyance path 2 for the leaf tobacco L.
- the conveyance belt 6a is positioned below the conveyance path 2 of the vibration conveyor 4, receives the leaf tobacco L that has dropped from the end of the conveyance path 2 of the vibration conveyor 4, and conveys the received leaf tobacco L at a high speed while accelerating the upstream. Carry out toward the conveyor 8.
- the upstream conveyor 8 includes an upper belt 8a and a lower belt 8b, and the end of the acceleration conveyor 6 is positioned at the opening of the upstream conveyor 8 defined between the upper belt 8a and the lower belt 8b. Yes.
- the leaf tobacco L is conveyed by a gap G between the upper belt 8a and the lower belt 8b by the upper and lower belts 8a and 8b, and the gap G becomes narrower as it goes downstream of the conveyance path 2.
- the upstream conveyor 8 is operated at a higher speed than the conveying speed of the acceleration conveyor 6.
- the leaf tobacco L is pressed by the upper belt 8a and the lower belt 8b mainly at the end of the upstream conveyor 8, the layer thickness is reduced, and the layer thickness of the leaf tobacco L is further uniformed.
- the leaf tobacco L is carried out at high speed from the end of the upstream conveyor 8 toward the start end of the downstream conveyor 10.
- the downstream conveyor 10 is located below the upstream conveyor 8 and includes a conveyance belt 10a that conveys the leaf tobacco L, and the leaf tobacco L that has dropped from the end of the upstream conveyor 8 is received by the conveyance belt 10a and conveyed. Between the end of the upstream conveyor 8 and the start of the downstream conveyor 10, an exclusion path 12 for removing the falling leaf tobacco L, that is, the foreign material B in the falling raw material Lf is defined by the locus of the leaf tobacco L falling. Yes.
- an upper detector 14 and a lower detector 16 for detecting the foreign matter B in the falling raw material Lf are arranged.
- the upper and lower detectors 14 and 16 are so-called laser detectors.
- the falling raw material Lf is irradiated with laser light not only from the upper side but also from the lower side.
- the foreign substance B in the raw material Lf can be detected with high accuracy.
- the upper detector 14 includes a lower background 14 a positioned below the exclusion path 12 and an upper light input / output portion 14 b positioned above the exclusion path 12.
- the upper light entrance / exit part 14b emits the laser light 18 toward the lower background 14a and makes the reflected laser light 20 reflected from the lower background 14a and the falling raw material Lf enter, and is excluded based on the reflected laser light 20
- the foreign substance B of Lf in the falling raw material of the path 12 is detected from the upper side, and a detection signal of the foreign substance B is output.
- the lower detector 16 includes an upper background 16a positioned above the exclusion path 12 and a lower light input / output part 16b positioned below the exclusion path 12.
- the lower light entering / exiting portion 16 b emits the laser light 22 toward the upper background 16 a and makes the reflected laser light 24 reflected from the upper background 16 a and the falling raw material Lf enter, so that an exclusion path is based on the reflected laser light 24.
- the foreign material B of 12 falling raw materials Lf is detected from the lower side, and the detection signal of the foreign material B is output.
- the lower light entering / exiting portion 16b extends toward the irradiation path of the laser light 22 and the reflected laser light 24 from the optical window 26 where the laser light 22 is emitted and the reflected laser light 24 is incident.
- a scan shield (shield) 28 covering the periphery of the path is provided.
- the lower light input / output unit 16b also accommodates an oscillator of the laser beam 22, a polygon mirror, a receiver of the reflected laser beam 24, a foreign matter determination unit, and the like (not shown).
- Laser light beams such as red light, blue light, and infrared light are emitted from the oscillator of the laser light 22, and this laser light beam is irradiated onto a polygon mirror that rotates at high speed (for example, 12000 rpm) and is dynamically deflected.
- the laser beam deflected by the polygon mirror passes through the optical window 26 and reaches the upper background 16 a as the laser beam 22.
- FIG. 2 is a perspective view showing the exclusion path 12 viewed from the direction A in FIG.
- the upper background 16 a has a cylindrical shape and extends over the entire width of the transport path 2, and the cylindrical outer peripheral surface functions as a reflection surface of the laser light 22.
- the laser beam reflected by the outer peripheral surface of the upper background 16a and the falling raw material Lf is irradiated to the polygon mirror and dynamically deflected, then passes through the optical window 26 and reaches the receiver of the reflected laser beam 24. .
- the receiver emits red light, blue light, infrared light, fluorescence excited by chlorophyll, combinations of these dye lights, and the like according to the reflection level of the laser beam formed by dispersing the reflected laser light 24.
- the foreign material B in the falling raw material Lf on the scanning line corresponding to the outer peripheral surface of the upper background 16a and the position thereof are identified.
- the lower light entrance / exit part 16b detects the foreign substance B in the falling material Lf in the removal path 12 by high-speed scanning (for example, 2000 scans / second) based on the reflected laser beam 24 by the high-speed rotation of the polygon mirror. B detection signal is output.
- the scan shield 28 has, for example, a cylindrical shape, prevents the falling raw material Lf, dust, and the like from adhering to the optical window 26, and scattered light that impedes scanning of the reflected laser light 24 is incident on the optical window 26. Is preventing.
- the upper light entrance / exit section 14b also has an optical window 30 and a scan shield 32 similar to those of the lower light entrance / exit section 16b. It is composed of Then, the upper light entrance / exit part 14b detects the foreign matter B in the falling material Lf of the exclusion path 12 from the upper side based on the reflected laser light 20 based on the same detection principle as the lower light entrance / exit part 16b, and the detection signal of the foreign matter B Is output.
- an exclusion air injector (first air injector) 34 is disposed in the exclusion path 12 downstream of the upper and lower detectors 14 and 16. As shown in FIG. 2, the exclusion air injector 34 extends over the entire width direction of the conveyance path 2, and a number of air ejection holes 36 are opened on the lower surface of the exclusion air injector 34, and a specific air Compressed air can be ejected from an air supply source (not shown) from the ejection hole 36.
- an exclusion chute 40 that receives the falling raw material Lf and the foreign matter B deflected by the exclusion air injector 34 is disposed below the exclusion path 12.
- the exclusion chute 40 is formed to have an upstream side wall 40a that is inclined from the downstream side of the lower background 14a toward directly below the lower background 14a, and a downstream side wall 40b that faces the upstream side wall 40a.
- the falling raw material Lf and the foreign matter B collected by the removal chute 40 are removed from the foreign matter removing device 1, the foreign matter B is separated, and only the remaining falling raw material Lfh is collected and transferred, for example, toward the production process of recycled tobacco. .
- the foreign object removal apparatus 1 includes a first gap 42 across the entire width of the transport path 2 between the upper end of the upstream side wall 40a of the removal chute 40 and the lower background 14a. It is prescribed. Further, in the foreign matter removing apparatus 1, a second gap 44 is secured across the entire width of the transport path 2 between the lower background 14a and the lower belt 8b. The second gap 44 is located above the optical window 26 and is defined as a part of the irradiation path of the laser beam 22 and the reflected laser beam 24.
- a partition plate 46 is attached to the upper end of the upstream side wall 40a of the exclusion chute 40 so as to partition the upstream side and the downstream side with the first gap 42 as a boundary.
- an air scraper (second air injector) 50 that ejects a deflected air flow 48 from below the exclusion path 12 toward the second gap 44 is disposed.
- an air knife forming device (third air injector) 54 that ejects the shut-off air flow 52 from the upstream of the first gap 42 toward the first gap 42 is disposed.
- An exhaust duct (exhaust path) 56 is provided in the casing 11 above the downstream conveyor 10.
- the partition plate 46 extends over the entire width of the conveyance path 2 and is fixed to a long plate-shaped fixing portion 46 a having a portion fixed to the upper end of the upstream side wall 40 a.
- a long plate-shaped bent portion 46b bent from the upper end of the portion 46a toward the downstream side of the first gap 42 along the tangential direction of the outer peripheral surface of the lower background 14a.
- the partition plate 46 is joined to the upper end of the upstream side wall 40a at a fixed portion 46a, for example, with a number of screws 58 or the like.
- the bent portion 46b of the present embodiment is bent at a substantially right angle from the fixed portion 46a, contacts the outer peripheral surface of the lower background 14a, and closes the first gap 42.
- the air scraper 50 extends over the entire width of the transport path 2 and is fixed to an appropriate position of the housing 11.
- An air ejection hole 60 having a long hole shape extending in the longitudinal direction of the air scraper 50 is opened at the distal end portion of the air scraper 50 facing the downstream side, and the air ejection hole 60 is directed to the second gap 44. .
- the air ejection hole 60 ejects a deflected air flow 48 compressed from an air supply source (not shown) at all times or in a timely manner.
- an air supply source not shown
- the air knife forming device 54 extends over the entire width of the transport path 2 and is attached to, for example, an upstream wall 28 a that forms the upstream side of the scan shield 28.
- An air ejection hole (not shown) is opened at the distal end surface on the downstream side of the air knife former 54, and the air ejection hole has a long hole shape extending in the longitudinal direction of the air knife former 54.
- An air knife 62 is formed immediately above the scan shield 28 and the optical window 26 by ejecting the shut-off air flow 52 compressed from an air supply source (not shown) from the air ejection hole at all times or at an appropriate time.
- the air knife 62 is a so-called air curtain.
- the exhaust duct 56 is provided with a recovery unit 66 and a sorting unit 68 in order from the flow direction of the exhaust flow 64.
- the recovery unit 66 sucks the air in the downstream space 70 on the downstream side of the first and second gaps 42 and 44 in the housing 11 and exhausts it out of the housing 11 to eliminate the pressure increase in the downstream space 70. Then, fragments (floating material) of the leaf tobacco L floating in the downstream space 70 are recovered from the exhaust stream 64 as the recovered material Lr.
- the sorting unit 68 sorts whether or not the recovered material Lr is reusable by weight or the like, and returns the reusable reused material Lre out of the recovered material Lr to, for example, the vibrating conveyor 4 on the acceleration conveyor 6 side. At the same time, the recovered raw material Lr, which cannot be reused, is transferred, for example, toward the manufacturing process of recycled tobacco.
- the partition plate 46 that partitions the upstream side and the downstream side of the first gap 42 at the upper end of the upstream side wall 40a of the exclusion chute 40 is provided.
- the foreign matter removal rate is defined as a ratio obtained by dividing the number of foreign matters actually removed by the number of foreign matters mixed in the raw material.
- the non-defective product rejection rate is defined as a ratio obtained by dividing the rejected amount of the raw material rejected by false detection or disposal despite the non-defective raw material by the input amount of the raw material input to the foreign matter eliminating apparatus 1.
- the partition plate 46 has a shape in which the bent portion 46b is bent toward the downstream side of the first gap 42 along the tangential direction of the outer peripheral surface of the lower background 14a.
- an air scraper 50 that ejects a deflected air flow 48 from below the exclusion path 12 toward the second gap 44 is provided.
- the intrusion material is generated by the entry of the departure material Ld and the foreign matter B into the lower light entrance / exit part 16 b from the second gap 44, that is, the scan shield 28.
- the departure raw material Ld and the foreign matter B enter the optical window 26.
- production of the adhesion raw material by adhering can be suppressed effectively. Therefore, it is possible to realize a further increase in the foreign matter removal rate and a reduction in the non-defective product removal rate of the foreign matter removal apparatus 1.
- an air knife forming device 54 that ejects a shut-off air flow 52 from the upstream of the first gap 42 toward the first gap 42 is provided.
- the deviating material Ld and foreign matter B that escape from the deflecting air flow 48 of the air scraper 50 and enter the scan shield 28, in particular, are scattered by the wind pressure of the deflecting air flow 48, and float on the deviating raw material Ld and foreign matter B It is possible to effectively suppress the occurrence of the intruding raw material and the adhering raw material. Therefore, it is possible to realize a further increase in the foreign matter removal rate and a reduction in the non-defective product removal rate of the foreign matter removal apparatus 1.
- the foreign matter removal apparatus 1 can further increase the foreign matter removal rate and reduce the non-defective product removal rate. can do.
- the exhaust duct 56 is provided with the recovery unit 66 and the sorting unit 68, the floating material in the downstream space 70 can be recovered as the recovered material Lr from the exhaust stream 64, and reused from the recovered material Lr.
- the raw material Lre can be sorted and reused. Therefore, since the non-defective amount of the raw material excluded by disposal is reduced in spite of the non-defective raw material, it is possible to further reduce the non-defective product rejection rate of the foreign matter removing apparatus 1.
- ⁇ Comparative Example 1> A raw material using yellow leaf tobacco was introduced into a conventional foreign matter removing apparatus at a raw material supply flow rate of 7000 kg / h. As a result, -Foreign matter rejection rate: 89.30% ⁇ Non-defective product rejection rate: 0.29% The result was obtained. Based on this result, a foreign matter rejection rate of 80% or higher and a non-defective product rejection rate of 1.0% or lower was used as a criterion for acceptance.
- ⁇ Comparative example 2> Raw materials using Burley leaf tobacco were fed into a conventional foreign matter removing apparatus at a raw material supply flow rate of 2750 kg / h. As a result, -Foreign matter rejection rate: 71.40% -Non-defective product rejection rate: 2.88% The result was obtained. Both the foreign matter rejection rate and the non-defective product rejection rate were unacceptable.
- the raw material supply flow rate in this example is different from that in Comparative Example 1 because the volume of the raw material per unit time to be charged into the foreign substance exclusion device is the same as in Comparative Example 1, and the bulk density of the Burley seed is yellow. This is due to being about 2/3 to 1/2 of the bulk density. The same applies to Example 1 below.
- Example 1 The raw material using Burley leaf tobacco was introduced into the foreign matter removing apparatus of the present invention at a raw material supply flow rate of 2750 kg / h. As a result, -Foreign matter rejection rate: 83.30% -Non-defective product rejection rate: 0.39% The result was obtained. Both the foreign matter rejection rate and the non-defective product rejection rate passed, and by applying the present invention, the foreign matter rejection rate increased by about 14% and the good product rejection rate decreased by about 86% in the raw material using Burley leaf tobacco.
- the partition plate 46 of the above embodiment includes the fixed portion 46a and the bent portion 46b.
- the shape is limited to the shape of the partition plate 46.
- a partition plate 72 having a curved shape that curves toward the downstream side of the first gap 42 and abuts against the lower background 14a may be provided. Even in this case, since the partition plate 72 is curved along the tangential direction of the outer peripheral surface of the lower background 14 a toward the downstream side of the first gap 42, the dropped raw material that collides with the partition plate 72. It is possible to efficiently deflect Lf and the foreign matter B toward the downstream side, and thus toward the exclusion chute 40.
- the foreign matter removal apparatus 1 can further increase the foreign matter removal rate and reduce the non-defective product removal rate. can do.
- both of the partition plates 46 and 72 are in contact with the outer peripheral surface of the lower background 14 a and close the first gap 42.
- the present invention is not limited to this, and the partition plates 46 and 72 may be disposed with a small gap between the outer peripheral surface of the lower background 14a. Even in this case, the falling raw material Lf and the foreign matter B colliding with the partition plates 46 and 72 can be deflected toward the downstream side, and hence into the exclusion chute 40, and the secured small gap forms the air knife 62. It functions as a flow path for allowing the blocking air flow 52 to flow into the downstream space 70. For this reason, it is possible to form the air knife 62 that is more preferably rectified.
- the partition plates 46 and 72 block the first gap 42, the generation of the intruding raw material and the adhering raw material can be effectively suppressed, and the foreign matter removal apparatus 1 can further increase the foreign matter removal rate and Reduction of non-defective product rejection can be realized.
- the foreign material removal apparatus 1 of the above embodiment and the modified example is not limited to the Burley leaf tobacco L as long as the foreign material mixed in the raw material is detected and eliminated.
- Burley leaf tobacco L has a significantly lower bulk density than, for example, yellow leaf tobacco, and is likely to float inside the housing 11. Therefore, when using a raw material having a small bulk density and easily floating, such as Burley leaf tobacco L, the application of the present invention effectively increases the foreign matter rejection rate of the foreign matter exclusion device 1 and reduces the non-defective product rejection rate. Can be realized.
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Abstract
異物排除装置（１）は、上流側搬送経路（８）と下流側搬送経路（１０）との間に原料が落下する軌跡によって規定された排除経路（１２）と、下側バックグランド（１４ａ）と、上側光入出部（１４ｂ）とを有する上側検出器（１４）と、上側バックグランド（１６ａ）と、下側光入出部（１６ｂ）とを有する下側検出器（１６）と、第１エア噴射器（３４）と、排除シュート（４０）とを備え、下側光入出部は、オプティカルウインドウ（２６）と、シールド（２８）とを備え、異物排除装置は、下側光入出部と排除シュートとの間にて下流側搬送経路の下側に規定された第１間隙（４２）と、排除シュートの上端に取り付けられ、第１間隙を境界として上流側と下流側とに仕切る仕切板（４６、７２）とを備える。
Description
本発明は、異物排除装置及びその異物排除装置を用いた異物排除方法に関する。
特許文献１には異物排除装置が開示され、この異物排除装置は、上流側搬送経路と下流側搬送経路との間に原料が落下する軌跡によって規定された排除経路と、排除経路の上側に位置付けられた上側光入出部を有し、上側光入出部から排除経路にレーザ光を照射して異物を検出し、異物の検出信号を出力する上側検出器と、検出信号が出力されたとき、上方から排除経路に排除エア流を噴出し、落下原料及び異物の落下方向を偏向させるエア噴射器と、排除経路の下側であって上側光入出部の下流に配置され、エア噴射器により偏向された落下原料及び異物を受け取る排除シュートとを備えている。
上記特許文献１の異物排除装置は、上側検出器しか備えておらず、排除経路の下側に位置付けられた下側光入出部を有する下側検出器を備える場合については格別な配慮がなされていない。下側検出器は、下側光入出部から排除経路にレーザ光を照射して異物を検出し、異物の検出信号を出力する。異物排除装置に投入される原料の嵩密度が小さい場合には、異物排除装置の筐体内の空間の浮遊原料、ひいては下側検出器への侵入原料及び付着原料が発生し、異物の誤検知によって異物排除装置の異物排除率が低下し、良品排除率が上昇するおそれがある。
本発明はこのような課題に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、異物排除率を高めることができると共に、良品排除率を低減することができる異物排除装置及びその異物排除装置を用いた異物排除方法を提供することにある。
上記目的を達成するため、本発明の異物排除装置は、原料を搬送する上流側搬送経路と、前記上流側搬送経路よりも下方に位置し、前記上流側搬送経路の終端から落下した原料を受け取って搬送する下流側搬送経路と、前記上流側搬送路の終端と前記下流側搬送路の始端との間にて、前記原料が落下する軌跡によって規定された排除経路と、前記排除経路に配置された上側検出器であって、前記排除経路の下側に位置付けられた下側バックグランドと、前記排除経路の上側に位置付けられ、前記上側光入出部は、前記下側バックグランド及び落下原料に向けてレーザ光を出射すると共に、前記下側バックグランドから反射した反射レーザ光を入射させる上側光入出部とを有し、前記反射レーザ光に基づき前記排除経路の落下原料中の異物を上側から検出し、前記異物の検出信号を出力する、上側検出器と、前記排除経路に配置された下側検出器であって、前記排除経路の上側に位置付けられた上側バックグランドと、前記排除経路の下側に位置付けられ、前記上側バックグランドに向けてレーザ光を出射すると共に、前記上側バックグランド及び落下原料から反射した反射レーザ光を入射させる下側光入出部とを有し、前記反射レーザ光に基づき前記排除経路の落下原料中の異物を下側から検出し、前記異物の検出信号を出力する、下側検出器と、前記排除経路にて前記上側及び下側検出器の下流に配置され、前記上側及び下側検出器の何れかから前記検出信号が出力されたとき、上方から前記排除経路に排除エア流を噴出し、前記落下原料及び前記異物の落下方向を偏向させる第１エア噴射器と、前記排除経路の下側に配置され、前記第１エア噴射器により偏向された前記落下原料及び前記異物を受け取る排除シュートとを備えた異物排除装置であって、前記下側光入出部は、前記レーザ光の出射及び前記反射レーザ光の入射が行われるオプティカルウインドウと、前記オプティカルウインドウから前記レーザ光及び前記反射レーザ光の照射経路に向けて延び、前記照射経路の周囲を覆うシールドとを備え、前記異物排除装置は、前記排除シュートの上端と前記下側バックグランドとの間に規定された第１間隙と、前記排除シュートの上端に取り付けられ、前記第１間隙を境界として上流側と下流側とに仕切る仕切板とを備える。
また、本発明の異物排除方法は、原料を搬送する上流側搬送経路と、前記上流側搬送経路よりも下方に位置し、前記上流側搬送経路の終端から落下した原料を受け取って搬送する下流側搬送経路と、前記上流側搬送路の終端と前記下流側搬送路の始端との間にて、前記原料が落下する軌跡によって規定された排除経路と、前記排除経路に配置された上側検出器であって、前記排除経路の下側に位置付けられた下側バックグランドと、前記排除経路の上側に位置付けられ、前記下側バックグランドに向けてレーザ光を出射すると共に、前記下側バックグランド及び落下原料から反射した反射レーザ光を入射させる上側光入出部とを有し、前記反射レーザ光に基づき前記排除経路の落下原料中の異物を上側から検出し、前記異物の検出信号を出力する、上側検出器と、前記排除経路に配置された下側検出器であって、前記排除経路の上側に位置付けられた上側バックグランドと、前記排除経路の下側に位置付けられ、前記上側バックグランドに向けてレーザ光を出射すると共に、前記上側バックグランド及び落下原料から反射した反射レーザ光を入射させる下側光入出部とを有し、前記反射レーザ光に基づき前記排除経路の落下原料中の異物を下側から検出し、前記異物の検出信号を出力する、下側検出器と、前記排除経路にて前記上側及び下側検出器の下流に配置され、前記上側及び下側検出器の何れかから前記検出信号が出力されたとき、上方から前記排除経路に排除エア流を噴出し、前記落下原料及び前記異物の落下方向を偏向させる第１エア噴射器と、前記排除経路の下側に配置され、前記第１エア噴射器により偏向された前記落下原料及び前記異物を受け取る排除シュートとを備えた異物排除装置に用いる異物排除方法であって、前記異物排除方法は、前記下側光入出部のオプティカルウインドウから前記レーザ光及び前記反射レーザ光の照射経路に向けて延び且つ前記照射経路の周囲を覆うシールドを準備する工程であって、前記オプティカルウインドウは前記下側光入出部からの前記レーザ光の出射及び前記反射レーザ光の入射を許容する、工程と、前記排除シュートの上端と前記下側バックグランドとの間に規定された第１間隙を境界として上流側と下流側とに仕切る仕切板を準備する工程とを含む。
本発明の異物排除装置及びその異物排除装置を用いた異物排除方法によれば、異物排除率を高めることができると共に、侵入原料及び付着原料による誤検知により発生する良品排除の発生率（良品排除率）を低減することができる。
図１は、本発明の一実施形態に係る異物排除装置１を示した概略図である。この異物排除装置１は、例えばシガレット製造工場におけるシガレットの原料として、特にバーレー種の葉たばこＬの加工工程に適用される。バーレー種の葉たばこＬは、他の黄色種などの葉たばこよりも嵩密度が著しく小さいことが知られている。異物排除装置１は、葉たばこＬの搬送経路２の上流側から順に、振動コンベア４、加速コンベア６、上流コンベア（上流側搬送経路）８、及び下流コンベア（下流側搬送経路）１０を備え、これらコンベアのうち、少なくとも加速コンベア６及び上流コンベア８は全体が外部と区画された筐体１１に収容されている。
振動コンベア４は、搬送経路２を振動させることにより、供給源から供給された葉たばこＬを搬送しながら、搬送経路２の全幅まで葉たばこＬを分布させ、これより葉たばこＬの層厚の均一化が図られる。
加速コンベア６は、葉たばこＬの搬送経路２としての搬送ベルト６ａを備えている。搬送ベルト６ａは、振動コンベア４の搬送経路２よりも下方に位置し、振動コンベア４の搬送経路２の終端から落下した葉たばこＬを受け取り、受け取った葉たばこＬを加速しながら高速で搬送して上流コンベア８に向けて搬出する。
加速コンベア６は、葉たばこＬの搬送経路２としての搬送ベルト６ａを備えている。搬送ベルト６ａは、振動コンベア４の搬送経路２よりも下方に位置し、振動コンベア４の搬送経路２の終端から落下した葉たばこＬを受け取り、受け取った葉たばこＬを加速しながら高速で搬送して上流コンベア８に向けて搬出する。
上流コンベア８は、上側ベルト８ａ及び下側ベルト８ｂを備え、加速コンベア６の終端は上側ベルト８ａ及び下側ベルト８ｂとの間にて規定された上流コンベア８のの始端開口部に位置付けられている。葉たばこＬは上側及び下側ベルト８ａ、８ｂにより上側ベルト８ａと下側ベルト８ｂとの間の間隙Ｇを搬送され、この間隙Ｇは搬送経路２の下流に行くに従い狭まっている。
さらに、好ましくは、上流コンベア８は加速コンベア６の搬送速度よりも高速で運転されている。これにより、葉たばこＬは、主に上流コンベア８の終端において、上側ベルト８ａと下側ベルト８ｂとで押圧されて層厚が薄くされ、葉たばこＬの層厚のさらなる均一化が図られる。この結果、葉たばこＬから異物が露出し易くなるとともに、葉たばこＬは上流コンベア８の終端から下流コンベア１０の始端に向けて高速で飛び出すようにして搬出される。
下流コンベア１０は、上流コンベア８よりも下方に位置し、葉たばこＬを搬送する搬送ベルト１０ａを備え、上流コンベア８の終端から落下した葉たばこＬを搬送ベルト１０ａにて受け取って搬送する。
上流コンベア８の終端と下流コンベア１０の始端との間には、葉たばこＬが落下する軌跡によって、落下する葉たばこＬ、すなわち落下原料Ｌｆ中の異物Ｂを排除するための排除経路１２が規定されている。
上流コンベア８の終端と下流コンベア１０の始端との間には、葉たばこＬが落下する軌跡によって、落下する葉たばこＬ、すなわち落下原料Ｌｆ中の異物Ｂを排除するための排除経路１２が規定されている。
排除経路１２には、落下原料Ｌｆ中の異物Ｂを検出する上側検出器１４と下側検出器１６とが配置されている。上側及び下側検出器１４、１６は、いわゆるレーザ検出器であって、本実施形態の場合には、落下原料Ｌｆに、上側からのみならず下側からもレーザ光を照射することにより、落下原料Ｌｆ中の異物Ｂを精度良く検出可能である。
詳しくは、上側検出器１４は、排除経路１２の下側に位置付けられた下側バックグランド１４ａと、排除経路１２の上側に位置付けられた上側光入出部１４ｂとを備えている。上側光入出部１４ｂは、下側バックグランド１４ａに向けてレーザ光１８を出射すると共に、下側バックグランド１４ａ及び落下原料Ｌｆから反射した反射レーザ光２０を入射させ、反射レーザ光２０に基づき排除経路１２の落下原料中Ｌｆの異物Ｂを上側から検出し、異物Ｂの検出信号を出力する。
下側検出器１６は、排除経路１２の上側に位置付けられた上側バックグランド１６ａと、排除経路１２の下側に位置付けられた下側光入出部１６ｂとを備えている。下側光入出部１６ｂは、上側バックグランド１６ａに向けてレーザ光２２を出射すると共に、上側バックグランド１６ａ及び落下原料Ｌｆから反射した反射レーザ光２４を入射させ、反射レーザ光２４に基づき排除経路１２の落下原料中Ｌｆの異物Ｂを下側から検出し、異物Ｂの検出信号を出力する。
以下、下側光入出部１６ｂにおける異物Ｂの検出原理について説明する。下側光入出部１６ｂは、レーザ光２２の出射及び反射レーザ光２４の入射が行われるオプティカルウインドウ２６と、オプティカルウインドウ２６からレーザ光２２及び反射レーザ光２４の照射経路に向けて延び、この照射経路の周囲を覆うスキャンシールド（シールド）２８とを備えている。また、下側光入出部１６ｂには、何れも図示しないが、レーザ光２２の発振器、ポリゴンミラー、及び反射レーザ光２４の受信器、異物判定部なども収容されている。
レーザ光２２の発振器からは、赤色光、青色光、赤外線などのレーザ光束が発せられ、このレーザ光束が高速回転（例えば１２０００ｒｐｍ）するポリゴンミラーに照射されて動的に偏向される。ポリゴンミラーで偏向されたレーザ光束は、オプティカルウインドウ２６を透過し、レーザ光２２として上側バックグランド１６ａに到達する。
図２は、図１のＡ方向から見た排除経路１２を示す斜視図である。図２に示すように、上側バックグランド１６ａは、円柱形状をなして搬送経路２の幅全域に亘って延設され、円柱形状の外周面がレーザ光２２の反射面として機能する。上側バックグランド１６ａの外周面及び落下原料Ｌｆで反射されたレーザ光束は、ポリゴンミラーに照射されて動的に偏向された後、オプティカルウインドウ２６を透過し、反射レーザ光２４の受信器に到達する。
受信器は、反射レーザ光２４を分光して形成されるレーザ光束の反射レベルの大小に応じて、赤色光、青色光、赤外線、葉緑素に励起される蛍光、及び、これら色素光の組み合わせなどを識別し、上側バックグランド１６ａの外周面に対応する走査線上における落下原料Ｌｆ中の異物Ｂ及びその位置を特定する。こうして、下側光入出部１６ｂは、ポリゴンミラーの高速回転によって、反射レーザ光２４に基づき排除経路１２の落下原料中Ｌｆの異物Ｂを高速スキャン（例えば２０００スキャン／秒）して検出し、異物Ｂの検出信号を出力する。
スキャンシールド２８は、例えば筒形状をなし、オプティカルウインドウ２６への落下原料中Ｌｆや埃等の付着を防止すると共に、反射レーザ光２４のスキャンを阻害する散乱光などがオプティカルウインドウ２６に入射するのを防止している。
上側光入出部１４ｂも、下側光入出部１６ｂと同様のオプティカルウインドウ３０、スキャンシールド３２、何れも図示しないレーザ光１８の発振器、ポリゴンミラー、及び反射レーザ光２０の受信器、異物判定部などから構成されている。そして、上側光入出部１４ｂは、下側光入出部１６ｂと同様の検出原理により、反射レーザ光２０に基づき排除経路１２の落下原料中Ｌｆの異物Ｂを上側から検出し、異物Ｂの検出信号を出力する。
上側光入出部１４ｂも、下側光入出部１６ｂと同様のオプティカルウインドウ３０、スキャンシールド３２、何れも図示しないレーザ光１８の発振器、ポリゴンミラー、及び反射レーザ光２０の受信器、異物判定部などから構成されている。そして、上側光入出部１４ｂは、下側光入出部１６ｂと同様の検出原理により、反射レーザ光２０に基づき排除経路１２の落下原料中Ｌｆの異物Ｂを上側から検出し、異物Ｂの検出信号を出力する。
また、排除経路１２には、上側及び下側検出器１４、１６の下流に排除エア噴射器（第１エア噴射器）３４が配置されている。図２に示すように、排除エア噴射器３４は、搬送経路２の幅方向全域に亘って延設され、排除エア噴射器３４の下面には多数のエア噴出孔３６が開口され、特定のエア噴出孔３６から図示しないエア供給源より圧縮エアを噴出可能である。そして、上側及び下側検出器１４、１６の何れかから異物Ｂの検出信号が出力されたとき、異物Ｂの上側及び下側バックグランド１４ａ、１６ａにおける走査線上の位置に対応する特定のエア噴出孔３６から、異物Ｂが排除エア噴射器３４の直下を通過するタイミングで、上方から排除経路１２に排除エア流３８を噴出し、異物Ｂ及びその周囲の落下原料Ｌｆの落下方向を偏向させる。
さらに、排除経路１２の下側には、排除エア噴射器３４により偏向された落下原料Ｌｆ及び異物Ｂを受け取る排除シュート４０が配置されている。排除シュート４０は、下側バックグランド１４ａの下流側から下側バックグランド１４ａの直下に向けて傾斜した上流側壁４０ａと、上流側壁４０ａに対向する下流側壁４０ｂとを有して形成されている。
排除シュート４０で回収された落下原料Ｌｆ及び異物Ｂは異物排除装置１から排除され、異物Ｂが分離され、残りの落下原料Ｌｆｈのみ回収されて、例えば再生たばこの製造工程に向けて移送される。
排除シュート４０で回収された落下原料Ｌｆ及び異物Ｂは異物排除装置１から排除され、異物Ｂが分離され、残りの落下原料Ｌｆｈのみ回収されて、例えば再生たばこの製造工程に向けて移送される。
また、図１に示すように、異物排除装置１には、排除シュート４０の上流側壁４０ａの上端と下側バックグランド１４ａとの間に、搬送経路２の幅全域に亘って第１間隙４２が規定されている。
また、異物排除装置１には、下側バックグランド１４ａと下側ベルト８ｂとの間に、搬送経路２の幅全域に亘って第２間隙４４が確保されている。第２間隙４４は、オプティカルウインドウ２６の上方に位置し、且つレーザ光２２及び反射レーザ光２４の照射経路の一部として規定されている。
また、異物排除装置１には、下側バックグランド１４ａと下側ベルト８ｂとの間に、搬送経路２の幅全域に亘って第２間隙４４が確保されている。第２間隙４４は、オプティカルウインドウ２６の上方に位置し、且つレーザ光２２及び反射レーザ光２４の照射経路の一部として規定されている。
ここで、本実施形態の場合には、排除シュート４０の上流側壁４０ａの上端に第１間隙４２を境界として上流側と下流側とに仕切る仕切板４６が取り付けられている。また、排除経路１２の下方から第２間隙４４に向けて偏向エア流４８を噴出するエアスクレッパー（第２エア噴射器）５０が配置されている。また、第１間隙４２の上流から第１間隙４２に向けて遮断エア流５２を噴出するエアナイフ形成器（第３エア噴射器）５４が配置されている。また、下流コンベア１０の上方の筐体１１には排気ダクト（排気経路）５６が設けられている。
詳しくは、図２に示すように、仕切板４６は、搬送経路２の幅全域に亘って延設され、上流側壁４０ａの上端に固定される部位を有する長板形状の固定部４６ａと、固定部４６ａの上端から第１間隙４２の下流側に向けて、下側バックグランド１４ａの外周面の接線方向に沿うように屈曲された長板形状の屈曲部４６ｂとを備えている。仕切板４６は固定部４６ａにて、例えば多数のねじ５８などで上流側壁４０ａの上端に接合されている。
図３に拡大して示すように、本実施形態の屈曲部４６ｂは、固定部４６ａから略直角に屈曲され、下側バックグランド１４ａの外周面に当接し、第１間隙４２を塞いでいる。
一方、図２に示すように、エアスクレッパー５０は、搬送経路２の幅全域に亘って延設され、筐体１１の適所に固定されている。下流側を向いたエアスクレッパー５０の先端部には、エアスクレッパー５０の長手方向に延びる長孔形状をなすエア噴出孔６０が開口され、このエア噴出孔６０は第２間隙４４に向けられている。
一方、図２に示すように、エアスクレッパー５０は、搬送経路２の幅全域に亘って延設され、筐体１１の適所に固定されている。下流側を向いたエアスクレッパー５０の先端部には、エアスクレッパー５０の長手方向に延びる長孔形状をなすエア噴出孔６０が開口され、このエア噴出孔６０は第２間隙４４に向けられている。
エア噴出孔６０は、図示しないエア供給源より圧縮された偏向エア流４８を常時又は適時に噴出する。これにより、排除経路１２から逸脱した後に第２間隙４４を通じてスキャンシールド２８及びオプティカルウインドウ２６に向けて落下しようとする逸脱原料Ｌｄ及び異物Ｂが偏向エア流４８により偏向されて排除経路１２に戻される。
また、図１に示すように、エアナイフ形成器５４は、搬送経路２の幅全域に亘って延設され、例えばスキャンシールド２８の上流側を形成する上流壁２８ａに取り付けられている。エアナイフ形成器５４の下流側の先端面には図示しないエア噴出孔が開口され、このエア噴出孔は、エアナイフ形成器５４の長手方向に延びる長孔形状をなしている。エア噴出孔から図示しないエア供給源より圧縮された遮断エア流５２を常時又は適時に噴出することにより、スキャンシールド２８及びオプティカルウインドウ２６の直上にエアナイフ６２を形成している。エアナイフ６２はいわゆるエアカーテンである。
また、図１に示すように、排気ダクト５６には、排気流６４の流れ方向から順に、回収ユニット６６と選別ユニット６８とが設けられている。回収ユニット６６は、筐体１１内の第１及び第２間隙４２、４４の下流側の下流空間７０の空気を吸引して筐体１１外に排気し、下流空間７０の圧力上昇を解消すると共に、下流空間７０を浮游する葉たばこＬの破片（浮遊原料）を排気流６４から回収原料Ｌｒとして回収する。
選別ユニット６８は、回収原料Ｌｒが再利用可能な大きさか否かを重量等により選別し、回収原料Ｌｒのうちの再利用可能な再利用原料Ｌｒｅを加速コンベア６側の例えば振動コンベア４に戻すと共に、再利用不可能な回収原料Ｌｒを例えば、再生たばこの製造工程に向けて移送する。
以上のように本実施形態では、排除シュート４０の上流側壁４０ａの上端に第１間隙４２の上流側と下流側とを仕切る仕切板４６を設ける。これにより、第１間隙４２からの下側光入出部１６ｂ、すなわちスキャンシールド２８内に落下原料Ｌｆ及び異物Ｂが侵入することによる侵入原料の発生、ひいてはオプティカルウインドウ２６に落下原料Ｌｆ及び異物Ｂなどが付着することによる付着原料の発生を効果的に抑制することができる。したがって、異物排除装置１における異物Ｂの排除率（異物排除率）を高めることができると共に、侵入原料及び付着原料による誤検知により発生する良品排除の発生率（良品排除率）を低減することができる。
以上のように本実施形態では、排除シュート４０の上流側壁４０ａの上端に第１間隙４２の上流側と下流側とを仕切る仕切板４６を設ける。これにより、第１間隙４２からの下側光入出部１６ｂ、すなわちスキャンシールド２８内に落下原料Ｌｆ及び異物Ｂが侵入することによる侵入原料の発生、ひいてはオプティカルウインドウ２６に落下原料Ｌｆ及び異物Ｂなどが付着することによる付着原料の発生を効果的に抑制することができる。したがって、異物排除装置１における異物Ｂの排除率（異物排除率）を高めることができると共に、侵入原料及び付着原料による誤検知により発生する良品排除の発生率（良品排除率）を低減することができる。
なお、異物排除率は、実際に排除した異物個数を原料に混入していた異物個数で除した比率として規定されている。良品排除率は、良品原料にも拘わらず誤検知や廃棄により排除された原料の良品排除量を異物排除装置１に投入した原料の投入量で除した比率として規定されている。
また、仕切板４６は、その屈曲部４６ｂが第１間隙４２の下流側に向けて下側バックグランド１４ａの外周面の接線方向に沿うように屈曲された形状を有する。これにより、仕切板４６に衝突した落下原料Ｌｆ及び異物Ｂを下流側、ひいては排除シュート４０内に向けて効率的に偏向させることができる。したがって、下流空間７０の浮遊原料、ひいては侵入原料及び付着原料の発生をさらに効果的に抑制することができるため、異物排除装置１のより一層の異物排除率の上昇及び良品排除率の低減を実現することができる。
また、排除経路１２の下方から第２間隙４４に向けて偏向エア流４８を噴出するエアスクレッパー５０を設ける。これにより、第２間隙４４からの下側光入出部１６ｂ、すなわちスキャンシールド２８内に逸脱原料Ｌｄ及び異物Ｂが侵入することによる侵入原料の発生、ひいてはオプティカルウインドウ２６に逸脱原料Ｌｄ及び異物Ｂが付着することによる付着原料の発生を効果的に抑制することができる。したがって、異物排除装置１のより一層の異物排除率の上昇及び良品排除率の低減を実現することができる。
また、第１間隙４２の上流から第１間隙４２に向けて遮断エア流５２を噴出するエアナイフ形成器５４を設ける。これにより、エアスクレッパー５０の偏向エア流４８から逃れてスキャンシールド２８内に侵入しようとする逸脱原料Ｌｄや異物Ｂ、特に偏向エア流４８の風圧によって飛散し、浮遊する逸脱原料Ｌｄや異物Ｂに起因した侵入原料及び付着原料の発生を効果的に抑制することができる。したがって、異物排除装置１のより一層の異物排除率の上昇及び良品排除率の低減を実現することができる。
また、下流コンベア１０の上方に排気ダクト５６を設けることにより、エアスクレッパー５０及びエアナイフ形成器５４の配置に伴い発生する下流空間７０での圧力上昇を解消することができる。したがって、下流空間７０の浮遊原料、ひいては侵入原料及び付着原料の発生をさらに効果的に抑制することができるため、異物排除装置１のより一層の異物排除率の上昇及び良品排除率の低減を実現することができる。
また、排気ダクト５６には、回収ユニット６６及び選別ユニット６８が設けられるため、排気流６４中から下流空間７０の浮游原料を回収原料Ｌｒとして回収することができ、回収原料Ｌｒの中から再利用原料Ｌｒｅを選別して再利用することができる。したがって、良品原料にも拘わらず廃棄により排除された原料の良品排除量が少なくなるため、異物排除装置１の良品排除率のさらなる低減を実現することができる。
以下に本発明の実施例を比較例と比較して説明する。なお、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。
＜評価方法＞
葉たばこ中に異物としてテストシードを混入した原料を準備し、この原料を異物排除装置に投入して異物排除率及び良品排除率を算出した。
・葉たばこの重量：５０ｋｇ
・テストシードの数：１００個
・テストシードの種類：厚紙片、ゴム片（黒色）、断熱材、繭（模造）、合板片、紐（白色）、プラスチック（青色）、透明フィルム、羽（模造）、アルミ片の１０種類をそれぞれ１０個ずつ準備
・異物排除装置：ＴＯＭＲＡ社の型式ＴＢ５をベースに使用
・異物排除率（％）：（排除異物個数）／（混入異物個数）×１００で算出
・良品排除率（％）：（良品排除量）／（原料投入量）×１００で算出
葉たばこ中に異物としてテストシードを混入した原料を準備し、この原料を異物排除装置に投入して異物排除率及び良品排除率を算出した。
・葉たばこの重量：５０ｋｇ
・テストシードの数：１００個
・テストシードの種類：厚紙片、ゴム片（黒色）、断熱材、繭（模造）、合板片、紐（白色）、プラスチック（青色）、透明フィルム、羽（模造）、アルミ片の１０種類をそれぞれ１０個ずつ準備
・異物排除装置：ＴＯＭＲＡ社の型式ＴＢ５をベースに使用
・異物排除率（％）：（排除異物個数）／（混入異物個数）×１００で算出
・良品排除率（％）：（良品排除量）／（原料投入量）×１００で算出
＜比較例１＞
黄色種の葉たばこを使用した原料を原料供給流量７０００ｋｇ／ｈで従来の異物排除装置に投入した。この結果、
・異物排除率：８９．３０％
・良品排除率：０．２９％
の結果を得た。この結果に基づいて、異物排除率８０％以上、良品排除率１．０％以下を合否の基準とした。
黄色種の葉たばこを使用した原料を原料供給流量７０００ｋｇ／ｈで従来の異物排除装置に投入した。この結果、
・異物排除率：８９．３０％
・良品排除率：０．２９％
の結果を得た。この結果に基づいて、異物排除率８０％以上、良品排除率１．０％以下を合否の基準とした。
＜比較例２＞
バーレー種の葉たばこを使用した原料を原料供給流量２７５０ｋｇ／ｈで従来の異物排除装置に投入した。この結果、
・異物排除率：７１．４０％
・良品排除率：２．８８％
の結果を得た。異物排除率、良品排除率の双方とも不合格であった。なお、本例の原料供給流量が比較例１と異なるのは、異物排除装置に投入する単位時間当たりの原料の容積を比較例１と同一としたためであり、バーレー種の嵩密度が黄色種の嵩密度の２／３～１／２程度になることに起因する。以下の実施例１の場合も同様である。
バーレー種の葉たばこを使用した原料を原料供給流量２７５０ｋｇ／ｈで従来の異物排除装置に投入した。この結果、
・異物排除率：７１．４０％
・良品排除率：２．８８％
の結果を得た。異物排除率、良品排除率の双方とも不合格であった。なお、本例の原料供給流量が比較例１と異なるのは、異物排除装置に投入する単位時間当たりの原料の容積を比較例１と同一としたためであり、バーレー種の嵩密度が黄色種の嵩密度の２／３～１／２程度になることに起因する。以下の実施例１の場合も同様である。
＜実施例１＞
バーレー種の葉たばこを使用した原料を原料供給流量２７５０ｋｇ／ｈで本発明の異物排除装置に投入した。この結果、
・異物排除率：８３．３０％
・良品排除率：０．３９％
の結果を得た。異物排除率、良品排除率の双方とも合格であり、本発明の適用により、バーレー種の葉たばこを使用した原料において、異物排除率は約１４％上昇し、良品排除率は約８６％低下した。
バーレー種の葉たばこを使用した原料を原料供給流量２７５０ｋｇ／ｈで本発明の異物排除装置に投入した。この結果、
・異物排除率：８３．３０％
・良品排除率：０．３９％
の結果を得た。異物排除率、良品排除率の双方とも合格であり、本発明の適用により、バーレー種の葉たばこを使用した原料において、異物排除率は約１４％上昇し、良品排除率は約８６％低下した。
本発明は上記実施形態に制約されるものではなく、種々の変形が可能である。
例えば、上記実施形態の仕切板４６は固定部４６ａ及び屈曲部４６ｂを備えているが、第１間隙４２を境界として上流側と下流側とに仕切れるのであれば、仕切板４６の形状に限定されない。
例えば、上記実施形態の仕切板４６は固定部４６ａ及び屈曲部４６ｂを備えているが、第１間隙４２を境界として上流側と下流側とに仕切れるのであれば、仕切板４６の形状に限定されない。
具体的には、図４に示すように、第１間隙４２の下流側に向かって湾曲すると共に下側バックグランド１４ａに当接する湾曲形状を有した仕切板７２を設けても良い。この場合であっても、仕切板７２は第１間隙４２の下流側に向けて下側バックグランド１４ａの外周面の接線方向に沿うように湾曲しているため、仕切板７２に衝突した落下原料Ｌｆ及び異物Ｂを下流側、ひいては排除シュート４０内に向けて効率的に偏向させることができる。したがって、下流空間７０の浮遊原料、ひいては侵入原料及び付着原料の発生をさらに効果的に抑制することができるため、異物排除装置１のより一層の異物排除率の上昇及び良品排除率の低減を実現することができる。
また、仕切板４６、７２は双方とも下側バックグランド１４ａの外周面に当接し、第１間隙４２を塞いでいる。しかし、これに限らず、仕切板４６、７２を下側バックグランド１４ａの外周面と間に微小間隙を確保して配置しても良い。この場合であっても、仕切板４６、７２に衝突した落下原料Ｌｆ及び異物Ｂを下流側、ひいては排除シュート４０内に向けて偏向させることができるし、確保された微小間隙がエアナイフ６２を形成する遮断エア流５２を下流空間７０に流入させるための流路として機能する。このため、より一層好適に整流されたエアナイフ６２を形成することができる。したがって、仕切板４６、７２が第１間隙４２を塞ぐ場合と同様に、侵入原料及び付着原料の発生を効果的に抑制することができ、異物排除装置１のより一層の異物排除率の上昇及び良品排除率の低減を実現することができる。
また、上記実施形態及び変形例の異物排除装置１は、原料に混入した異物を検出して排除するのであれば、使用される原料はバーレー種の葉たばこＬには限定されない。しかし、バーレー種の葉たばこＬは、例えば黄色種の葉たばこに比して嵩密度が著しく小さく、筐体１１内を浮遊し易い。したがって、バーレー種の葉たばこＬのように嵩密度が小さく浮遊し易い原料を使用する場合には、本発明の適用により異物排除装置１の異物排除率の上昇及び良品排除率の低減を効果的に実現することができる。
１ 異物排除装置
８ 上流コンベア（上流側搬送経路）
１０ 下流コンベア（下流側搬送経路）
１２ 排除経路
１４ 上側検出器
１４ａ 下側バックグランド
１４ｂ 上側光入出部
１６ 下側検出器
１６ａ 上側バックグランド
１６ｂ 下側光入出部
１８、２０ レーザ光
２２、２４ レーザ光
２６ オプティカルウインドウ
２８ スキャンシールド（シールド）
３４ 排除エア噴射器（第１エア噴射器）
３８ 排除エア流
４０ 排除シュート
４２ 第１間隙
４４ 第２間隙
４６、７２ 仕切板
４８ 偏向エア流
５０ エアスクレッパー（第２エア噴射器）
５２ 遮断エア流
５４ エアナイフ形成器（第３エア噴射器）
５６ 排気ダクト（排気経路）
６２ エアナイフ
８ 上流コンベア（上流側搬送経路）
１０ 下流コンベア（下流側搬送経路）
１２ 排除経路
１４ 上側検出器
１４ａ 下側バックグランド
１４ｂ 上側光入出部
１６ 下側検出器
１６ａ 上側バックグランド
１６ｂ 下側光入出部
１８、２０ レーザ光
２２、２４ レーザ光
２６ オプティカルウインドウ
２８ スキャンシールド（シールド）
３４ 排除エア噴射器（第１エア噴射器）
３８ 排除エア流
４０ 排除シュート
４２ 第１間隙
４４ 第２間隙
４６、７２ 仕切板
４８ 偏向エア流
５０ エアスクレッパー（第２エア噴射器）
５２ 遮断エア流
５４ エアナイフ形成器（第３エア噴射器）
５６ 排気ダクト（排気経路）
６２ エアナイフ
Claims (8)
- 原料を搬送する上流側搬送経路と、
前記上流側搬送経路よりも下方に位置し、前記上流側搬送経路の終端から落下した原料を受け取って搬送する下流側搬送経路と、
前記上流側搬送路の終端と前記下流側搬送路の始端との間にて、前記原料が落下する軌跡によって規定された排除経路と、
前記排除経路に配置された上側検出器であって、前記排除経路の下側に位置付けられた下側バックグランドと、前記排除経路の上側に位置付けられ、前記下側バックグランドに向けてレーザ光を出射すると共に、前記下側バックグランド及び落下原料から反射した反射レーザ光を入射させる上側光入出部とを有し、前記反射レーザ光に基づき前記排除経路の落下原料中の異物を上側から検出し、前記異物の検出信号を出力する、上側検出器と、
前記排除経路に配置された下側検出器であって、前記排除経路の上側に位置付けられた上側バックグランドと、前記排除経路の下側に位置付けられ、前記上側バックグランドに向けてレーザ光を出射すると共に、前記上側バックグランド及び落下原料から反射した反射レーザ光を入射させる下側光入出部とを有し、前記反射レーザ光に基づき前記排除経路の落下原料中の異物を下側から検出し、前記異物の検出信号を出力する、下側検出器と、
前記排除経路にて前記上側及び下側検出器の下流に配置され、前記上側及び下側検出器の何れかから前記検出信号が出力されたとき、上方から前記排除経路に排除エア流を噴出し、前記落下原料及び前記異物の落下方向を偏向させる第１エア噴射器と、
前記排除経路の下側に配置され、前記第１エア噴射器により偏向された前記落下原料及び前記異物を受け取る排除シュートと
を備えた異物排除装置であって、
前記下側光入出部は、前記レーザ光の出射及び前記反射レーザ光の入射が行われるオプティカルウインドウと、前記オプティカルウインドウから前記レーザ光及び前記反射レーザ光の照射経路に向けて延び、前記照射経路の周囲を覆うシールドとを備え、
前記異物排除装置は、
前記排除シュートの上端と前記下側バックグランドとの間に規定された第１間隙と、
前記排除シュートの上端に取り付けられ、前記第１間隙を境界として上流側と下流側とに仕切る仕切板と
を備える、異物排除装置。 - 前記仕切板は、前記第１間隙の下流側に向けて前記下側バックグランドに沿う形状を有する、請求項１に記載の異物排除装置。
- 前記下側バックグランドと前記下流側搬送経路との間に規定された第２間隙であって、前記オプティカルウインドウの上方に位置し且つ前記照射経路の一部として規定された第２間隙と、
前記排除経路の下方から前記第２間隙に向けて偏向エア流を噴出する第２エア噴射器であって、前記排除経路から逸脱した後に前記第２間隙を通じて前記シールド及び前記オプティカルウインドウに向けて落下しようとする逸脱原料及び前記異物を前記偏向エア流により偏向させて前記排除経路に戻す、第２エア噴射器と
を更に備える、請求項１又は２に記載の異物排除装置。 - 前記第１間隙の上流から前記第１間隙に向けて遮断エア流を噴出し、前記シールド及び前記オプティカルウインドウの直上にエアナイフを形成する第３エア噴射器を更に備える、請求項１から３の何れか１項に記載の異物排除装置。
- 前記下流側搬送経路の上方に排気経路を備える、請求項１から４の何れか１項に記載の異物排除装置。
- 前記排気経路は、排気中から前記原料を回収し、この回収原料を前記上流側搬送経路側に戻す、請求項５に記載の異物排除装置。
- 前記原料はバーレー種の葉たばこである、請求項１から６の何れか１項に記載の異物排除装置。
- 原料を搬送する上流側搬送経路と、
前記上流側搬送経路よりも下方に位置し、前記上流側搬送経路の終端から落下した原料を受け取って搬送する下流側搬送経路と、
前記上流側搬送路の終端と前記下流側搬送路の始端との間にて、前記原料が落下する軌跡によって規定された排除経路と、
前記排除経路に配置された上側検出器であって、前記排除経路の下側に位置付けられた下側バックグランドと、前記排除経路の上側に位置付けられ、前記下側バックグランドに向けてレーザ光を出射すると共に、前記下側バックグランド及び落下原料から反射した反射レーザ光を入射させる上側光入出部とを有し、前記反射レーザ光に基づき前記排除経路の落下原料中の異物を上側から検出し、前記異物の検出信号を出力する、上側検出器と、
前記排除経路に配置された下側検出器であって、前記排除経路の上側に位置付けられた上側バックグランドと、前記排除経路の下側に位置付けられ、前記上側バックグランドに向けてレーザ光を出射すると共に、前記上側バックグランド及び落下原料から反射した反射レーザ光を入射させる下側光入出部とを有し、前記反射レーザ光に基づき前記排除経路の落下原料中の異物を下側から検出し、前記異物の検出信号を出力する、下側検出器と、
前記排除経路にて前記上側及び下側検出器の下流に配置され、前記上側及び下側検出器の何れかから前記検出信号が出力されたとき、上方から前記排除経路に排除エア流を噴出し、前記落下原料及び前記異物の落下方向を偏向させる第１エア噴射器と、
前記排除経路の下側に配置され、前記第１エア噴射器により偏向された前記落下原料及び前記異物を受け取る排除シュートと
を備えた異物排除装置に用いる異物排除方法であって、
前記異物排除方法は、
前記下側光入出部のオプティカルウインドウから前記レーザ光及び前記反射レーザ光の照射経路に向けて延び且つ前記照射経路の周囲を覆うシールドを準備する工程であって、前記オプティカルウインドウは前記下側光入出部からの前記レーザ光の出射及び前記反射レーザ光の入射を許容する、工程と、
前記排除シュートの上端と前記下側バックグランドとの間に規定された第１間隙を境界として上流側と下流側とに仕切る仕切り板を準備する工程とを含む、異物排除方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PCT/JP2015/051659 WO2016117076A1 (ja) | 2015-01-22 | 2015-01-22 | 異物排除装置及び異物排除方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PCT/JP2015/051659 WO2016117076A1 (ja) | 2015-01-22 | 2015-01-22 | 異物排除装置及び異物排除方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| WO2016117076A1 true WO2016117076A1 (ja) | 2016-07-28 |
Family
ID=56416641
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PCT/JP2015/051659 WO2016117076A1 (ja) | 2015-01-22 | 2015-01-22 | 異物排除装置及び異物排除方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| WO (1) | WO2016117076A1 (ja) |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61195333A (ja) * | 1985-02-25 | 1986-08-29 | フィリップ・モーリス・プロダクツ・インコーポレイテッド | 微粒子状物の流れから異物を検出し取除く方法と装置 |
| JPH10202206A (ja) * | 1998-01-23 | 1998-08-04 | Satake Eng Co Ltd | 角切り野菜の色彩選別機 |
| WO2001015822A1 (fr) * | 1999-09-01 | 2001-03-08 | Japan Tobacco Inc. | Dispositif d'elimination de corps etrangers |
| JP2005278647A (ja) * | 2004-03-26 | 2005-10-13 | Hauni Primary Gmbh | 異物を分離するための方法及び装置 |
| JP2005312451A (ja) * | 2004-04-27 | 2005-11-10 | Hauni Primary Gmbh | 材料流から異物を分離するための方法及び装置 |
| JP2006026469A (ja) * | 2004-07-13 | 2006-02-02 | Satake Corp | ペレット選別機 |
| WO2014126232A1 (ja) * | 2013-02-18 | 2014-08-21 | 株式会社サタケ | 光学式粒状物選別機 |
-
2015
- 2015-01-22 WO PCT/JP2015/051659 patent/WO2016117076A1/ja active Application Filing
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