特開 2023-184292 原料の受け渡し装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023184292

(43)【公開日】2023-12-28

(54)【発明の名称】原料の受け渡し装置

(51)【国際特許分類】

   B65G 11/10 20060101AFI20231221BHJP

   B65G 65/44 20060101ALI20231221BHJP

   B07C 5/342 20060101ALN20231221BHJP

【ＦＩ】

B65G11/10 A

B65G65/44 C

B65G11/10 B

B07C5/342

【審査請求】未請求

【請求項の数】6

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022098360

(22)【出願日】2022-06-17

(71)【出願人】

【識別番号】000001812

【氏名又は名称】株式会社サタケ

(74)【代理人】

【識別番号】110001427

【氏名又は名称】弁理士法人前田特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】沖本 光太郎

(72)【発明者】

【氏名】檜和田 貫児

【テーマコード（参考）】

3F011

3F075

3F079

【Ｆターム（参考）】

3F011BA02

3F011BB08

3F011BC03

3F075AA09

3F075BA01

3F075BB01

3F075CA02

3F075CA07

3F075CA09

3F075CB12

3F075CB16

3F075CC07

3F075DA17

3F079AC13

3F079BA06

3F079CA32

3F079CA41

3F079CB31

3F079CB34

3F079CC03

3F079DA06

(57)【要約】

【課題】原料を供給部から搬送部へ受け渡す際に、簡易かつ低コストでありながら、良好な受け渡しを実現して原料の流下状態を安定させる。
【解決手段】原料の受け渡し装置は、供給部から供給された原料を流下面１０２ａへ案内する案内部２と、案内部２が上下方向に揺動自在となるように当該案内部２を支持する支持部３と、案内部２を上方へ付勢する付勢部４とを備えている。付勢部４による付勢力は、案内部２の上に所定量以上の原料が溜まることで案内部２を下方へ揺動させて流下面１０２ａとの間に原料の通過可能な隙間Ｓ１を形成するように設定されている。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

供給部から供給された原料を、原料の流下面を形成する搬送部に受け渡す原料の受け渡し装置であって、
前記供給部から供給された原料を前記流下面へ案内する案内部を備え、
前記案内部は、当該案内部の上に所定量以上の原料が溜まることで下方に撓んで当該案内部の下流端と前記流下面との間に原料の通過可能な隙間を形成する可撓性を有していることを特徴とする原料の受け渡し装置。

【請求項2】

供給部から供給された原料を、原料の流下面を形成する搬送部に受け渡す原料の受け渡し装置であって、
前記供給部から供給された原料を前記流下面へ案内する案内部と、
前記案内部が上下方向に揺動自在となるように当該案内部を支持する支持部と、
前記案内部に対して上方への付勢力を付与する付勢部とを備え、
前記付勢部による付勢力は、前記案内部の上に所定量以上の原料が溜まることで前記案内部を下方へ揺動させて前記流下面との間に原料の通過可能な隙間を形成するように設定されていることを特徴とする原料の受け渡し装置。

【請求項3】

請求項１または２に記載の原料の受け渡し装置において、
前記案内部の上に原料が無い状態で、前記案内部の下流端と、前記流下面との間には、原料の外径よりも小さい隙間が形成されることを特徴とする原料の受け渡し装置。

【請求項4】

請求項１または２に記載の原料の受け渡し装置において、
前記案内部の上に原料が無い状態で、前記案内部に沿って前記流下面に交差するまで延長した仮想延長面と、当該仮想延長面よりも上の前記流下面とのなす角度が９０度以下に設定されていることを特徴とする原料の受け渡し装置。

【請求項5】

請求項１に記載の原料の受け渡し装置において、
前記案内部における撓み変形の開始起点部は、前記供給部の下流端に隣接していることを特徴とする原料の受け渡し装置。

【請求項6】

請求項２に記載の原料の受け渡し装置において、
前記案内部の揺動中心は、前記供給部の下流端に隣接していることを特徴とする原料の受け渡し装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、供給部から供給された原料を搬送部に受け渡すための原料の受け渡し装置に関し、特に供給部から供給された原料を一旦溜めた状態にしてから流下させる構造の技術分野に属する。

【背景技術】

【0002】

従来より、例えば穀物等の原料を供給部から搬送部に供給する際に、供給部と搬送部との間に原料の受け渡し装置を介在させたものが知られている（例えば特許文献１、２参照）。

【0003】

特許文献１には、供給部に対してスライド自在とされた中間樋によって構成された受け渡し装置が開示されている。特許文献１のものでは、原料の大きさや重量等に合わせて搬送部の勾配を変更する際に、勾配を急にすると供給部と搬送部との距離が短くなることで中間樋が供給部の下方をスライドして供給部との重なり部分が大きくなる一方、勾配を緩やかにすると供給部と搬送部との距離が長くなることで中間樋が供給部の下方をスライドして供給部との重なり部分が小さくなるように構成されている。

【0004】

また、特許文献２には、供給部と搬送部の上部との間に中継樋を設置している。特許文献２のものでは、中継樋を搬送部に対して接離させる駆動手段を設けており、原料の流量に応じて駆動手段が中継樋の位置を自動的に調整するようにしている。

【0005】

また、特許文献３には、搬送部内にゴムなどの弾性材からなる流動規制板を設けることが開示されている。特許文献３のものでは、搬送部内を流れる原料の流動が流動規制板によって規制されて原料の流れを安定させている。

【0006】

また、特許文献４には、供給部内に規制板を設けて原料の散粒を抑制することが開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0007】

【特許文献1】実開昭５６－６２１８１号公報

【特許文献2】特開２００６－１１１４３４号公報

【特許文献3】特開昭５５－１１６４７６号公報

【特許文献4】特開昭５５－１６５１７６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0008】

ところで、例えば原料を光学的に選別する光学式選別機では、搬送部を流れる原料に含まれる異物などを光学機器により選別してエジェクタ装置によって排除するように構成されている。光学機器による選別精度を高めてエジェクタ装置による異物排除の誤りの頻度を低くするためには、原料を供給部から搬送部へ受け渡す際に良好な受け渡し、即ち、搬送部を流れる全ての原料が跳ねることなく、かつ、姿勢の乱れがない状態での受け渡しが好ましい。

【0009】

光学式選別機の現場への導入時には、例えば特許文献１の場合、良好な受け渡し状態となるように搬送部の勾配を調整し、その勾配に合わせて中間樋をスライドさせて運用を開始する。ところが、運用開始後、調整時とは異なる原料が供給されたり、原料は同じであってもロットが異なることで大きさや形状の異なる原料が供給されることがある。そのような場合、特許文献１では運用を停止した状態で、作業者が搬送部の勾配調整と中間樋のスライド操作を行わなければならず、作業者に負担がかかる。

【0010】

この点、特許文献２では、駆動手段が中継樋の位置を自動的に調整して原料を搬送部の同一箇所に一定速度で流下させることができるので、作業者による調整作業は不要である。しかしながら、原料の流量を検出する処理、閾値との判定処理、駆動量演算、駆動手段への動作指令処理、駆動手段の動作処理といった複数の直列的な処理が必要であるため、例えば供給部からの原料の流量が急に変化した場合にリアルタイムでの応答性が良好とはいえず、流量が変化してから中継樋の位置調整が終わるまで、良好な受け渡し状態を維持できないことが考えられる。また、センサ、制御装置、アクチュエータといった機器が必要になる分、製造コストが増大するという問題もある。

【0011】

一方、特許文献３には、搬送部内に流動規制板を設けているが、流動規制板は搬送部内の上下方向中間部に位置しているので、供給部から搬送部へ原料を受け渡す部材として作用せず、良好な受け渡しを実現できるものではない。

【0012】

また、特許文献４の規制板は、供給部内で原料の流動を規制するための部材であり、搬送部へ原料を受け渡す部材ではないので、良好な受け渡しへの寄与度は低い。

【0013】

尚、光学式選別機以外の籾摺機においても、籾摺処理を確実に行うためには、原料を供給部から搬送部へ受け渡す際に良好な受け渡しを行う必要がある。

【0014】

本発明は、かかる点に鑑みたものであり、その目的とするところは、原料を供給部から搬送部へ受け渡す際に、簡易かつ低コストでありながら、良好な受け渡しを実現して原料の流下状態を安定させることにある。

【課題を解決するための手段】

【0015】

上記目的を達成するために、第１の態様では、供給部から供給された原料を、原料の流下面を形成する搬送部に受け渡す原料の受け渡し装置を前提とする。前記受け渡し装置は、前記供給部から供給された原料を前記流下面へ案内する案内部を備えている。前記案内部は、当該案内部の上に所定量以上の原料が溜まることで下方に撓んで当該案内部の下流端と前記流下面との間に原料の通過可能な隙間を形成する可撓性を有している。

【0016】

すなわち、供給部から供給された原料が案内部によって搬送部へ向けて案内されると、原料が案内部の上に一時的に溜まる。案内部の上に溜まった原料が所定量以上になると、原料の重量によって案内部が下方に撓み変形し、案内部の下流端と搬送部の流下面との間に原料の通過が可能な隙間が形成されるので、案内部の上に溜まっている原料が当該隙間を通過し、搬送部の流下面を流下する。

【0017】

ここで、案内部の下方への撓み変形を利用していることから、案内部の下流端と搬送部の流下面との隙間は、案内部の上に溜まっている原料の量が多くなればなるほど拡大する一方、少なくなればなるほど縮小する。この隙間の変化は、案内部の上に溜まっている原料の量が変化するとすぐに変化するので、従来の電気的な駆動手段を設ける場合に比べて応答速度が速い。また、案内部の可撓性を利用した隙間のコントロールであることから、従来の電気的な駆動手段を設ける場合に比べて製造コストが低くなる。

【0018】

そして、一旦溜めた原料が徐々に隙間を流れていくので、供給部から搬送部への受け渡し時における原料の姿勢が乱れにくくなるとともに、搬送部へ達したときの原料の跳ねも抑制される。よって、供給部から搬送部への受け渡しが良好になる。

【0019】

第２の態様に係る受け渡し装置は、前記案内部が上下方向に揺動自在となるように当該案内部を支持する支持部と、前記案内部に対して上方への付勢力を付与する付勢部とを備えている。前記付勢部による付勢力は、前記案内部の上に所定量以上の原料が溜まることで前記案内部を下方へ揺動させて前記流下面との間に原料の通過可能な隙間を形成するように設定されている。

【0020】

この構成によれば、案内部の上に溜まった原料が所定量以上になると、案内部が付勢部の付勢力に抗して下方に揺動し、案内部と搬送部の流下面との間に原料の通過可能な隙間が形成される。この隙間は、付勢部による付勢力と、一時的に溜まった原料の重量との差によって変化するものなので、従来の電気的な駆動手段を設ける場合に比べて応答速度が速い。また、付勢部による付勢力を利用した隙間のコントロールであることから、従来の電気的な駆動手段を設ける場合に比べて製造コストが低くなる。

【0021】

前記案内部の上に原料が無い状態で、前記案内部の下流端と、前記流下面との間には、原料の外径よりも小さい隙間を形成することができる。すなわち、案内部の下流端と流下面とが予め離れていることで、両者の間に摩擦抵抗が無くなり、案内部が狙い通りに撓み変形し、また揺動する。さらに、案内部の上に溜まった原料が所定量未満の場合には、原料が隙間から流れないようにして、案内部の上に少なくとも所定量の原料を溜めることができる。一旦溜めた原料を隙間から流すことで、上述したように供給部から搬送部への受け渡しが良好になるという作用効果がより一層顕著なものになる。

【0022】

前記案内部の上に原料が無い状態で、前記案内部に沿って前記流下面に交差するまで延長した仮想延長面と、当該仮想延長面よりも上の前記流下面とのなす角度が９０度以下に設定されていることで、案内部の上に所定量以上の原料が溜った時点で案内部を確実に下方へ撓ませることや揺動させることができる。

【0023】

また、第１の態様において、前記案内部における撓み変形の開始起点部を前記供給部の下流端に隣接させることにより、供給部と案内部との間の段差が小さくなる。また、第２の態様において、前記案内部の揺動中心を前記供給部の下流端に隣接させることにより、供給部と案内部との間の段差が小さくなる。したがって、供給部から供給された原料を案内部にスムーズに受け渡すことができる。

【発明の効果】

【0024】

以上説明したように、第１の態様では、案内部の上に所定量以上の原料が溜まることで当該案内部が下方に撓み変形し、原料の通過可能な隙間を形成することができる。また、第２の態様では、案内部の上に所定量以上の原料が溜まることで当該案内部を下方へ揺動させ、原料の通過可能な隙間を形成することができる。したがって、原料を供給部から搬送部へ受け渡す際に、電気的な駆動手段を不要にして簡易かつ低コストでありながら、良好な受け渡しを実現できるとともに、原料の流下状態を安定させることができる。

【図面の簡単な説明】

【0025】

【図1】本発明の実施形態１に係る原料の受け渡し装置を備えた色彩選別機の概略断面図である。

【図2】原料の受け渡し装置の拡大断面図である。

【図3】案内部の上に所定量未満の原料が溜まった場合を示す図２相当図である。

【図4】案内部の上に所定量以上の原料が溜まった場合を示す図２相当図である。

【図5】原料の流量が増加した場合を示す図２相当図である。

【図6】必要な付勢力を算出する場合に使用する模式図である。

【図7】実施形態１の変形例１に係る図２相当図である。

【図8】実施形態１の変形例２に係る図２相当図である。

【図9】実施形態１の変形例３に係る図２相当図である。

【図10】本発明の実施形態２に係る図２相当図である。

【図11】案内部の上に所定量未満の原料が溜まった場合を示す図１０相当図である。

【図12】案内部の上に所定量以上の原料が溜まった場合を示す図１０相当図である。

【図13】原料の流量が増加した場合を示す図１０相当図である。

【図14】実施形態２の変形例に係る図２相当図である。

【図15】本発明の実施形態３に係る籾摺機の断面図である。

【図16】実施形態１と従来例の原料飛散率を示すグラフである。

【図17】実施形態２と従来例の原料飛散率を示すグラフである。

【図18】大豆の飛散率を示すグラフである。

【図19】飛散率と選別率の関係を示すグラフである。

【発明を実施するための形態】

【0026】

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。尚、以下の実施形態の説明は、本質的に例示に過ぎず、本発明、その適用物或いはその用途を制限することを意図するものではない。例えば、部材の形状、部材の配置、大きさ等は本発明から逸脱しない範囲で変更することができる。

【0027】

（実施形態１）
図１は、本発明の実施形態１に係る原料の受け渡し装置１を備えた色彩選別機１００の概略断面図である。色彩選別機１００は、原料に含まれる異物等の不良品を選別して排除する装置である。色彩選別機１００で選別対象となり得る原料は、例えば玄米、精米、大豆、小豆等の穀物であってもよいし、樹脂ペレット等の粒状物であってもよい。例えば、玄米や精米が原料である場合、害虫等による着色粒、ヤケ米等による被害粒、青未熟粒、籾米、乳白粒などの着色粒、及び小石などの異物をまとめて不良品として良品とは区別する。樹脂ペレットが原料である場合、混入した異物等を不良品として良品とは区別する。不良品は、色彩選別機１００によって良品から排除することができる。

【0028】

以下、色彩選別機１００の概略構造について説明する。色彩選別機１００は、被選別物である原料を供給する供給部１０１、搬送部としての傾斜シュート１０２、光学選別部１０３及び排出ホッパ１０５を備えている。供給部１０１は、原料が貯留されるタンク１０１ａと、原料を傾斜シュート１０２に供給する振動フィーダ１０１ｂとを備える。振動フィーダ１０１ｂを振動させることにより、タンク１０１ａ内の原料が当該振動フィーダ１０１ｂの下流側へ送られる。尚、供給部１０１は、フィーダに限られるものではなく、例えばカスケード・カットゲートタイプでもよい。

【0029】

傾斜シュート１０２は、振動フィーダ１０１ｂの幅よりも広い所定幅を有しており、振動フィーダ１０１ｂの下流側の下方位置に傾斜した状態で配置され、振動フィーダ１０１ｂから供給される原料を自然流下させる。傾斜シュート１０２は、原料の流下面１０２ａを形成する平板状の傾斜板部１０２ｂと、傾斜板部１０２ｂの幅方向両側からそれぞれ立ち上がる側板部１０２ｃとを備えている。傾斜シュート１０２の勾配は調整可能である。尚、傾斜シュート１０２の代わりに、ベルト式の搬送部であってもよい。

【0030】

傾斜シュート１０２の流下面１０２ａには上下方向に延びる複数の溝（図示せず）が幅方向に互いに間隔をあけて設けられていてもよい。また、傾斜板部１０２ｂの裏面（流下面１０２ａと反対側の面）には、流下面１０２ａに異物が付着するのを抑制するためのヒータ（図示せず）が設けられていてもよい。

【0031】

光学選別部１０３は、傾斜シュート１０２の下流端から落下する原料の落下軌跡（仮想線Ｌ１で示す）の前後に配設される光学検出装置１０３ａ、１０３ｂ、１０３ｃ、背景部材１０３ｄ、１０３ｅ、１０３ｆ、照明装置（図示せず）などから構成される。光学検出装置１０３ａ、１０３ｂ、１０３ｃは、例えばＣＣＤラインセンサにより構成されていて、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の各色に感度を有するＲ素子、Ｇ素子、Ｂ素子を備えている。光学検出装置１０３ａ、１０３ｂ、１０３ｃの受光信号は、Ｒ信号、Ｇ信号、Ｂ信号に光電変換されて出力される。

【0032】

光学検出装置１０３ａ、１０３ｂ、１０３ｃと演算装置１１０とは電気的に接続されており、光学検出装置１０３ａ、１０３ｂ、１０３ｃから出力された各信号は演算装置１１０に入力される。演算装置１１０では、光学検出装置１０３ａ、１０３ｂ、１０３ｃから入力された各信号に基づいて原料が不良品であるか良品であるかを判別するとともに、不良品と判別した場合にその不良品が害虫等による着色粒、ヤケ米等による被害粒、青未熟粒、籾米と、乳白粒などの着色粒及び異物のどれに該当するかも判別することができる。判別ロジックは従来から周知であるため、詳細な説明は省略するが、撮像画像に対して二値化処理を行って得られたＲ、Ｇ、Ｂの各値から、分光比Ｒ／Ｇと、分光比Ｒ／Ｂとを演算し、得られた値を比較回路（図示せず）に格納された判別式と比較し、例えば６種類の判別を行う。

【0033】

演算装置１１０はエジェクタ駆動装置１１１に電気的に接続されており、演算装置１１０からの出力信号がエジェクタ駆動装置１１１に入力される。すなわち、演算装置１１０による判別結果の信号が、不良品を排除するエジェクタ駆動装置１１１に出力される。さらに、エジェクタ駆動装置１１１はエジェクタ装置１１２に電気的に接続されており、エジェクタ装置１１２に排除信号を出力するよう構成されている。エジェクタ装置１１２は、排除信号を受信すると、不良品がちょうど正面を通過するタイミングで圧縮空気を原料の落下軌跡Ｌ１へ向けて噴射し、不良品を吹き飛ばす。この手法も従来から周知である。

【0034】

排出ホッパ１０５は、良品回収ホッパ１０５ａ及び不良品回収ホッパ１０５ｂを有している。エジェクタ装置１１２により吹き飛ばされた不良品は不良品回収ホッパ１０５ｂで回収されて機外に排出される。エジェクタ装置１１２により吹き飛ばされなかった良品は良品回収ホッパ１０５ａで回収されて機外に排出される。

【0035】

上記のように構成された色彩選別機１００では、光学選別部１０３による選別精度を高めてエジェクタ装置１１２による異物排除の誤りの頻度をできるだけ低くしたい。そのため、原料を供給部１０１の振動フィーダ１０１ｂから傾斜シュート１０２へ受け渡す際に良好な受け渡しを実現する必要がある。原料の良好な受け渡しとは、傾斜シュート１０２の流下面１０２ａを流下する全ての原料が跳ねることなく、かつ、流下面１０２ａを流下する全ての原料の姿勢に乱れがない状態となるような受け渡しである。

【0036】

本実施形態に係る原料の受け渡し装置１は、供給部１０１から供給された原料を傾斜シュート１０２に受け渡す際に、上述した良好な受け渡し、またはそれに極めて近い受け渡しを実現可能な装置である。具体的には、図２に示すように、原料の受け渡し装置１は、振動フィーダ１０１ｂから供給された原料を傾斜シュート１０２の流下面１０２ａへ案内する案内部２と、案内部２が上下方向に揺動自在となるように当該案内部２の上流側部分を支持する支持部３と、案内部２に対して上方への付勢力を付与する付勢部４とを備えている。

【0037】

案内部２は、振動フィーダ１０１ｂの下流端から傾斜シュート１０２の流下面１０２ａへ向けて下降傾斜しながら延びる樋状の部材で構成されており、底板部２ａと、底板部２ａの幅方向両側からそれぞれ立ち上がる側板部２ｂとを備えている。側板部２ｂは、原料が側方へ漏れるのを防止するためのものであり、必要に応じて設ければよく、一方のみ設けてもよい。側板部２ｂが無い場合には、案内部２は単純な板状になる。

【0038】

底板部２ａは、例えばアクリル製の平板等で構成されている。案内部２を構成する材料としては、静電気の発生しない材料が好ましく、例えば金属等であってもよい。また、案内部２には、汚れ対策としてヒータ（図示せず）を設けてもよいし、汚れ防止のための表面処理を施してもよい。さらに、案内部２の底板部２ａの上面には、原料の案内方向に延びる溝（図示せず）が設けられていてもよい。

【0039】

案内部２の幅は振動フィーダ１０１ｂの幅よりも僅かに狭く設定されており、案内部２の下流側部分が振動フィーダ１０１ｂの幅方向両側の側板部１０２ｃの間に配置可能になっている。

【0040】

支持部３は、案内部２の幅方向に沿って水平に延びる支軸で構成されている。支持部３は、案内部２の揺動中心を形成する部材であり、供給部１０１の振動フィーダ１０１ｂの下流端の下に取り付けられている。案内部２の上流端は、支持部３に対して回動可能に連結されており、これにより、案内部２は、上流端部を揺動中心として下流端が上下方向に移動するように揺動可能になる。案内部２の下流端の移動軌跡は、支持部３を中心とした円弧状となる。尚、案内部２の上流端を支持部３に固定し、支持部３を振動フィーダ１０１ｂの下流端に対して回動可能に連結してもよく、この場合も案内部２を上下方向に揺動させることができる。

【0041】

案内部２の揺動中心は供給部１０１の振動フィーダ１０１ｂの下流端の下に隣接している。これにより、案内部２の底板部２ａと、振動フィーダ１０１ｂの下流端との間の段差が小さくなる。したがって、振動フィーダ１０１ｂから供給された原料を案内部２にスムーズに受け渡すことができる。

【0042】

付勢部４は、バネやゴム等の弾性部材で構成されており、バネ単体、ゴム単体、またはバネとゴムの組み合わせで付勢部４を構成することができる。本実施形態では、ねじりバネにより付勢部４が構成されている例について説明するが、付勢部４はねじりバネ以外のバネやゴム等で構成されていてもよい。付勢部４がねじりバネで構成されているので、付勢部４は、第１アーム４ａと、第２アーム４ｂと、これらアーム４ａ、４ｂ間で弾性力を発生する弾性力発生部４ｃとを有している。

【0043】

振動フィーダ１０１ｂの下流端の下方には、付勢部４の第１アーム４ａが固定されるバネ固定部材５が設けられている。バネ固定部材５は、例えば原料の受け渡し装置１の一部を構成しているフレーム部材や筐体等に固定されている。付勢部４の第２アーム４ｂは、案内部２の底板部２ａの下面に固定されている。これにより、付勢部４は、案内部２を上方へ向けて常時付勢する。

【0044】

尚、例えばコイルバネで付勢部４を構成する場合には、コイルバネの一端部をバネ固定部材５に固定しておき、コイルバネの他端部を案内部２の底板部２ａの下面に固定すればよい。また、板バネで付勢部４を構成する場合には、板バネの一端部をバネ固定部材５に固定しておき、板バネの他端部を案内部２の底板部２ａの下面に固定すればよい。また、引張バネやゴム等によって案内部２を上方へ引っ張ることにより、付勢力を作用させてもよい。

【0045】

付勢部４による付勢力を調整可能にしてもよい。例えば比重の高い原料の場合には付勢部４による付勢力を大きくする一方、比重の低い原料の場合には付勢部４による付勢力を小さくする。例えばバネをばね定数の異なるものに変更することにより、付勢部４による付勢力の調整が可能になる。

【0046】

原料が供給されていない状態、即ち、案内部２の上に原料が無い状態では、案内部２の下流端と、流下面１０２ａとの間には隙間Ｓ１が形成されている。案内部２の上に原料が無い時の案内部２の位置を初期位置（無負荷位置）という。つまり、初期位置にある案内部２の下流端は、流下面１０２ａから離れているので、案内部２が下へ揺動しようとした際に流下面１０２ａとの間に摩擦力（摩擦抵抗）は発生しない。よって、案内部２の下方への揺動が狙い通りにスムーズに行われる。また、案内部２の下流端には、流下面１０２ａとの干渉を確実に防止するために、例えば面取り加工等を施してもよい。

【0047】

案内部２が初期位置にあるときの隙間Ｓ１は、原料の外径よりも小さい隙間であり、この状態で数粒程度だけ原料が供給されたとしても、原料は隙間Ｓ１から下流側へは流れず、案内部２の上に留まることになる。案内部２が初期位置にあるときの隙間Ｓ１の大きさは、例えば案内部２の長さを変えることや、案内部２と傾斜シュート１０２との相対距離を変えることで変更可能である。

【0048】

原料が球に近い形状であれば、どの部分の外径も殆ど同じであるので、隙間Ｓ１を設定する際に測定する原料の外径はどの部分であってもよい。一方、原料が長円形や楕円形に近い断面を有する場合には、短径方向の寸法と長径方向の寸法とが異なることになるが、この場合、隙間Ｓ１を設定する際に測定する原料の外径は短径方向の外径とする。これにより、原料がどのような方向に向いていても、隙間Ｓ１を通過しなくなる。また、隙間Ｓ１を設定する際には、原料の平均径を算出し、その平均径未満となるように、隙間Ｓ１を設定してもよい。また、大きさの異なる原料が混在している場合には、小さい方の原料の外径未満となるように、隙間Ｓ１を設定してもよい。

【0049】

また、図２に示す仮想線Ｌ２は、案内部２の下流側部分に沿って傾斜シュート１０２の流下面１０２ａに交差するまで延長した仮想延長面（平面）を示している。案内部２の上に原料が無い状態では、仮想延長面Ｌ２と、仮想延長面Ｌ２よりも上の流下面１０２ａとのなす角度Ａが９０度以下に設定されており、本例では、角度Ａが９０度である。

【0050】

角度Ａが９０度のときが、隙間Ｓ１が最も狭くなる。すなわち、案内部２の上に原料が無い状態では、隙間Ｓ１が最も狭くなるように案内部２の傾斜角度が設定されている。案内部２の上に原料が溜まっていき、原料の重量によって案内部２が下へ押されると、案内部２は傾斜シュート１０２の流下面１０２ａと干渉することなく、下へ揺動する。案内部２が下へ揺動していくと、角度Ａが９０度よりも小さくなるとともに、案内部２の下流側の縁部が流下面１０２ａから離れていき、隙間Ｓ１は広くなる（図４、図５に示す）。

【0051】

角度Ａが９０度よりも小さくなると、案内部２の勾配が急になり過ぎて、振動フィーダ１０１ｂから供給された原料が案内部２上で加速し、跳ねやすくなるおそれがあるので、角度Ａは９０度以下とするのが好ましい。反対に、角度Ａが９０度よりも大きくなると、案内部２が下へ揺動しようとした際に案内部２の下流端が傾斜シュート１０２の流下面１０２ａに接して干渉してしまい、案内部２が下へ揺動しなくなる。よって、本例では、案内部２が初期位置にあるときの角度Ａを９０度としているが、原料が跳ねない範囲で９０度より小さくすることもでき、例えば角度Ａを８５度から９０度の範囲で設定することも可能である。

【0052】

付勢部４による付勢力により、初期位置にある案内部２が下へ揺動し始めるタイミングを決定することができる。すなわち、付勢部４による付勢力は、案内部２の上に所定量未満の原料が溜まった状態（図３に示す）では、案内部２を初期位置で保持したままにする一方、図４に示すように、案内部２の上に所定量以上の原料が溜まることで案内部２を下方へ揺動させて流下面１０２ａとの間に原料の通過可能な隙間Ｓ１を形成するように設定されている。原料が流れ続けている間は、原料の通過可能な隙間Ｓ１が維持される。また、原料の流量が図４に示す場合もより多くなると、図５に示すように、案内部２が図４に示す場合よりも下へ大きく揺動して隙間Ｓ１が広くなり、原料が流れ続けている間は、この大きな隙間Ｓ１が維持される。

【0053】

案内部２の底板部２ａの上面には、平滑な金属板表面よりも高い摩擦力を発生させる高摩擦材や高摩擦構造が設けられていてもよい。これにより、案内部２の底板部２ａに供給された原料がすぐに流れなくなるので、原料を案内部２の上に一時的に溜めることができる。また、案内部２の底板部２ａの上面に凹凸形状を設けてもよい。これにより、案内部２の底板部２ａに供給された原料が凹部や凸部に引っ掛かるようになり、原料を案内部２の上に一時的に溜めることができる。

【0054】

上述した付勢部４による付勢力は、図６に示す模式図によって算出可能である。この図６では、供給部１０１の振動フィーダ１０１ｂと、傾斜シュート１０２とが向かい合わせになっている前投入を示している。図６中、ａ［ｍｍ］は案内部２の長さ（上流端から下流端までの長さ）であり、α［ｄｅｇ］は傾斜シュート１０２の傾斜角度であり、θ［ｄｅｇ］は案内部２の揺動角度変位（０≦θ≦α）であり、ｗ［ｇ］は案内部２の上に溜まった原料の重量であり、φ［ｄｅｇ］は傾斜シュート１０２と案内部２とのなす角度であり、ｋｔ［Ｎ・ｍｍ／ｄｅｇ］は付勢部４のばね定数であり、ｇは重力加速度である。φ［ｄｅｇ］は、案内部２が初期位置にあるときには９０［ｄｅｇ］である。

【0055】

原料の流量がある流量の時、案内部２上には原料ｗ［ｇ］が溜まりながら流れており、案内部２の揺動角度変位がθ［ｄｅｇ］で定常状態となる場合のばね定数ｋｔ［Ｎ・ｍｍ／ｄｅｇ］を求める。

【0056】

ｗ［ｇ］の原料が案内部２に与える力Ｎ１は、次式（１）で示すように、案内部２の垂直方向の成分を計算することで求まる。

【0057】

Ｎ１＝ｗ・ｇ・ｃｏｓ（π／２＋θ－α） （１）
案内部２の揺動中心からａ［ｍｍ］離れた位置での力のモーメントＭは次式（２）で計算できる。

【0058】

Ｍ＝Ｎ１・ａ＝ａ・ｗ・ｇ・ｃｏｓ（π／２＋θ－α） （２）
この力のモーメントを加えた時に、案内部２の角度変位がθ［ｄｅｇ］で維持されたとすると、その付勢部４のばね定数は次式（３）で表すことができる。

【0059】

ｋｔ＝Ｍ／θ＝ａ・ｗ・ｇ・ｃｏｓ（π／２＋θ－α）／θ （３）
また、案内部２の角度変位θ［ｄｅｇ］と、隙間Ｓ１（ｘ［ｍｍ］）の関係は次式（４）で表すことができる。

【0060】

ｘ＝ａ・ｓｉｎ（θ）・ｔａｎ（θ／２） （４）
上記式（３）、（４）より次式が得られる。

【0061】

ｋｔ＝ｘ・ｗ・ｇ・ｃｏｓ（π／２＋θ－α）／θ・ｓｉｎ（θ）・ｔａｎ（θ／２）
つまり、案内部２上にある原料の重量がｗ［ｇ］の時、どの程度の隙間Ｓ１が必要かを決めることで、隙間Ｓ１を実現可能な付勢部４のばね定数を求めることができる。例えばａが１００ｍｍ、αが６０ｄｅｇ、ｗが５０ｇであるとすると、例えば、隙間Ｓ１を２０ｍｍ確保しようとすると、ばね定数は約０．５２Ｎ・ｍｍ／ｄｅｇとなる。ｗは、実験等により、原料の種類に適した値を事前に求めておけばよい。隙間Ｓ１の適切な大きさとしては、原料が案内部２の上に溜まり、かつ溢れない状態を維持できる大きさである。

【0062】

（実施形態１の作用効果）
以上説明したように、実施形態１によれば、上下方向に揺動自在に支持された案内部２を付勢部４によって上方へ付勢している。そして、付勢部４による付勢力は、案内部２の上に所定量以上の原料が溜まることで案内部２を下方へ揺動させて傾斜シュート１０２の流下面１０２ａとの間に原料の通過可能な隙間Ｓ１を形成するように設定しているので、図３に示すように、供給部１０１から供給された原料が案内部２によって傾斜シュート１０２へ向けて案内されると、原料が案内部２の上に一時的に溜まる。

【0063】

供給部１０１からは原料が継続して供給されているので、図４に示すように、案内部２の上に溜まった原料が所定量以上になると、原料の重量によって案内部２が下方に揺動する。案内部２の下方への揺動により、案内部２の下流端と傾斜シュート１０２の流下面１０２ａとの間に原料の通過可能な隙間Ｓ１が形成されるので、案内部２の上に溜まっている原料が当該隙間Ｓ１を通過し、流下面１０２ａを流下する。

【0064】

図５に示すように、案内部２の下流端と傾斜シュート１０２の流下面１０２ａとの隙間Ｓ１は、案内部２の上に溜まっている原料の量が多くなればなるほど拡大する。一方、図４に示すように、案内部２の上に溜まっている原料の量が少なくなればなるほど縮小する。この隙間Ｓ１の変化は、案内部２の上に溜まっている原料の量が変化するとすぐに変化するので、従来の電気的な駆動手段を設ける場合に比べて応答速度が速い。また、付勢部４の付勢力を利用した隙間Ｓ１のコントロールであることから、従来の電気的な駆動手段を設ける場合に比べて製造コストが低くなる。

【0065】

そして、一旦溜めた原料が徐々に隙間Ｓ１を流れていくので、供給部１０１から傾斜シュート１０２への受け渡し時における原料の姿勢が乱れにくくなるとともに、傾斜シュート１０２へ達したときの原料の跳ねも抑制される。よって、供給部から傾斜シュート１０２への受け渡しが良好になる。

【0066】

（実施形態１の変形例）
図７は、実施形態１の変形例１を示している。この変形例１では、案内部２の底板部２ａが上へ向けて湾曲しており、これに伴って側板部２ｂも同様に湾曲している。底板部２ａを上へ向けて湾曲させることにより、原料が案内部２の上流側部分の上には溜まり難くなるが、案内部２の下流端近傍には溜まり易くなり、一時的に溜まった原料を傾斜シュート１０２へ流すことができる。

【0067】

図８は、実施形態１の変形例２を示している。この変形例２では、案内部２の底板部２ａが下へ向けて湾曲しており、これに伴って側板部２ｂも同様に湾曲している。底板部２ａを下へ向けて湾曲させることにより、案内部２の上の原料を案内部２の下流端へ確実に導くことができる。

【0068】

図９は、実施形態１の変形例３を示している。この変形例３は、供給部１０１の振動フィーダ１０１ｂと、傾斜シュート１０２とが向かい合わせになっていない後投入の場合に本発明を適用した例である。すなわち、傾斜シュート１０２は図２等に示す前投入の場合とは反対方向に傾斜している。これに対応するように、案内部２も前投入の場合とは反対方向に傾斜している。バネ固定部材５には、案内部２を揺動自在に支持する支持部３が設けられている。バネ固定部材５に固定された付勢部４により、上述したような付勢力が案内部２に付与される。よって、前投入の場合と同様に案内部２を揺動させることができる。

【0069】

また、本実施形態では、運用停止後、案内部２の上に原料が溜まったままになるが、この溜まった原料を排出するようにしてもよい。例えば運用停止後、案内部２を振動させたり、案内部２を下へ大きく揺動させたり、案内部２の上の原料を吹くエアブロー装置を設けたり、案内部２の上の原料を掻くワイパー等を設けてもよい。

【0070】

（実施形態２）
図１０は、本発明の実施形態２に係る原料の受け渡し装置１を示している。実施形態２では、案内部２０が撓み変形する点で実施形態１とは異なっている。以下、実施形態１と同じ部分には、実施形態１と同じ符号を付して説明を省略する。

【0071】

案内部２０は所望の可撓性を有している。具体的には、案内部２０は、当該案内部２０の上に所定量以上の原料が溜まることで下方に撓んで当該案内部２０の下流端と傾斜シュート１０２の流下面１２０ａとの間に原料の通過可能な隙間Ｓ１を形成する可撓性を有している（図１２、図１３参照）。

【0072】

すなわち、実施形態２では、図１０に示すように、案内部２０の上に原料が無い時の案内部２０の形状を初期形状（無負荷形状）という。初期形状の案内部２０の下流端と、流下面１０２ａとの間には、実施形態１と同じ隙間Ｓ１が形成されている。また、案内部２０が初期形状の時、仮想延長面Ｌ２と、仮想延長面Ｌ２よりも上の流下面１０２ａとのなす角度Ａは、実施形態１と同様に設定されている。

【0073】

案内部２０は、当該案内部２０の上に所定量未満の原料が溜まった状態（図１１に示す）では、初期形状が維持される一方、図１２示すように、案内部２０の上に所定量以上の原料が溜まることで下方へ撓んで流下面１０２ａとの間に原料の通過可能な隙間Ｓ１を形成するように構成されている。原料が流れ続けている間は、案内部２０が撓んだままになるので、原料の通過可能な隙間Ｓ１が維持される。また、原料の流量が図１２に示す場合もより多くなると、図１３に示すように、案内部２０が図１２に示す場合よりも下へ大きく撓んで隙間Ｓ１が広くなり、原料が流れ続けている間は、この隙間Ｓ１が維持される。

【0074】

案内部２０における撓み変形の開始起点部２０ａは、供給部１０１の振動フィーダ１０１ｂの下流端に隣接している。これにより、案内部２０と、振動フィーダ１０１ｂの下流端との間の段差が小さくなるので、振動フィーダ１０１ｂから供給された原料を案内部２０にスムーズに受け渡すことができる。

【0075】

上述したような可撓性を有する案内部２０は、例えば弾性を有する金属製の板材や樹脂製の板材、またはそれらの組み合わせによって構成することができる。また、上述した可撓性を得るためには、複数種の材料を組み合わせて案内部２０を構成してもよいし、案内部２０を構成する板材の厚みを調整してもよいし、案内部２０の形状を工夫してもよい。また、案内部２０の弾性力は、下流側部分が上流側部分に比べて小さくなるようにすることもでき、例えば案内部２０の下流端に行くほど柔らかくなるように構成してもよい。また、案内部２０の下流側部分の厚みを上流側部分の厚みよりも薄くしてもよいし、案内部２０の下流側部分の材料を上流側部分の材料よりも低剛性にしてもよい。また、案内部２０は、平板状であってもよいし、上または下に向けて湾曲していてもよい。

【0076】

（実施形態２の作用効果）
以上説明したように、実施形態２によれば、可撓性を有する案内部２０を設けておき、この案内部２０の上に所定量以上の原料が溜まることで案内部２０を下方へ撓ませて傾斜シュート１０２の流下面１０２ａとの間に原料の通過可能な隙間Ｓ１を形成するようにしている。よって、図１１に示すように、供給部１０１から供給された原料が案内部２０によって傾斜シュート１０２へ向けて案内されると、原料が案内部２０の上に一時的に溜まる。

【0077】

供給部１０１からは原料が継続して供給されているので、図１２に示すように、案内部２０の上に溜まった原料が所定量以上になると、原料の重量によって案内部２０が下方に撓み、案内部２０の下流端と傾斜シュート１０２の流下面１０２ａとの間に原料の通過可能な隙間Ｓ１が形成される。これにより、案内部２０の上に溜まっている原料が当該隙間Ｓ１を通過し、流下面１０２ａを流下する。

【0078】

図１３に示すように、案内部２０の上に溜まっている原料の量が多くなればなるほど案内部２０が大きく撓むことになるので、隙間Ｓ１が拡大していく。一方、図１２に示すように、案内部２０の上に溜まっている原料の量が少なくなればなるほど案内部２０の撓みが小さくなるので、隙間Ｓ１が縮小する。この隙間Ｓ１の変化は、案内部２０の上に溜まっている原料の量が変化するとすぐに変化するので、従来の電気的な駆動手段を設ける場合に比べて応答速度が速い。また、案内部２０の可撓性を利用した隙間Ｓ１のコントロールであることから、従来の電気的な駆動手段を設ける場合に比べて製造コストが低くなる。

【0079】

（実施形態２の変形例）
図１４は、実施形態２の変形例を示している。この変形例に係る原料の受け渡し装置１は、案内部２０の下面を支持する支持部材２１を備えている。支持部材２１は、原料の受け渡し装置１の一部を構成しているフレーム部材や筐体等に固定されており、上下方向には移動しない一方、案内部２０による原料の案内方向（図１４の左右方向）には移動可能になっている。支持部材２１を実線で示す位置に配置すると、案内部２０の上流端に近い部分を下から支持することができる。一方、支持部材２１を仮想線で示す位置に配置すると、案内部２０における案内方向の中間部を下から支持することができ、実線で示す位置に比べて、案内部２０が下方に撓みにくくなる。つまり、支持部材２１を案内部２０の案内方向に移動させることで、案内部２０の撓みやすさ、即ち弾性力を調整できるので、原料の種類に合わせた弾性力を容易に得ることができる。尚、支持部材２１は、案内部２０の案内方向に無段階に位置調整可能であってもよいし、多段階に位置調整可能であってもよい。

【0080】

（実施形態３）
図１５は、本発明の実施形態３に係る籾摺機２００を示すものであり、この籾摺機２００は、実施形態１の原料の受け渡し装置１を備えている。尚、籾摺機２００は、実施形態２の原料の受け渡し装置１を備えていてもよい。

【0081】

籾摺機２００は、機枠２０１内にゴム製の一対の脱ぷロール２０２、２０３を回転可能に配設した脱ぷ部２０４と、該脱ぷ部２０４の上方に設けられた籾ホッパ２０５及び流量調整用の振動フィーダ２０６を備え、原料としての籾を貯留しつつ適宜な繰出しを行う籾供給部２０７と、該籾供給部２０７から供給される籾を前記脱ぷ部２０４に案内する傾斜シュート（搬送部）２０９とから主要部が構成される。傾斜シュート２０９は、原料の流下面２０９ａを有している。

【0082】

前記脱ぷ部２０４は、一対の脱ぷロール２０２、２０３の周速度を互いに異にして反対方向に回転させ、脱ぷロール２０２、２０３の間隙に籾を供給して、脱ぷロール２０２、２０３間の周速度の差により籾殻をせん断破壊して籾摺りを行う形態（ロール式籾摺機）である。符号２１０は、脱ぷロール２０３を回転させるためのモータを示しており、また、符号２１１は、脱ぷロール２０２を回転させるためのモータを示している。モータ２１０、２１１の回転力は図示しない伝動ベルト等によって脱ぷロール２０２、２０３に伝達される。

【0083】

振動フィーダ２０６の振動機構２０６ａにより振動トラフ２０６ｂが振動するようになっている。籾供給部２０７は、籾ホッパ２０５に投入された籾を、振動する振動トラフ２０６ｂによって下流側へ供給する。

【0084】

振動トラフ２０６ｂの下流端から流下した籾は、受け渡し装置１の案内部２の上に供給される。実施形態１の受け渡し装置１の場合には、案内部２の上に所定量以上の原料が溜まることで、案内部２が下方へ揺動して案内部２の下流端と、流下面２０９ａとの間に原料の通過可能な隙間を形成する。一方、実施形態２の受け渡し装置１の場合には、案内部２０の上に所定量以上の原料が溜まることで、案内部２０が下方へ撓んで案内部２０の下流端と、流下面２０９ａとの間に原料の通過可能な隙間を形成する。

【0085】

従って、実施形態１、２と同様に、籾を籾供給部２０７から傾斜シュート２０９へ受け渡す際に、簡易かつ低コストでありながら、良好な受け渡しを実現して原料の流下状態を安定させることができる。

【0086】

上述の実施形態はあらゆる点で単なる例示に過ぎず、限定的に解釈してはならない。さらに、特許請求の範囲の均等範囲に属する変形や変更は、全て本発明の範囲内のものである。例えば、色彩選別機１００及び籾摺機２００以外の機器にも、本発明を適用することができる。

【0087】

（試験例）
図１６は、実施形態１と従来例の原料飛散率を示すグラフである。実施形態１は、傾斜シュート１０２にヒータを設けたもの（ヒータあり）と、ヒータを設けていないもの（ヒータなし）を用意した。比較例１、２は、案内部が固定されていて、傾斜シュート１０２との間の隙間は原料が常時通過可能になっている例であり、比較例１は、原料の流量が３７．５ｋｇ／ｈ／ｃｈの時に適した角度及び位置となるように案内部が調整されている例であり、比較例２は、原料の流量が５．２ｋｇ／ｈ／ｃｈの時に適した角度及び位置となるように案内部が調整されている例である。比較例１、２は共に「ヒータあり」である。原料は短粒白米である。図１６のグラフに示すように、実施形態１では、「ヒータあり」及び「ヒータなし」の両方で、比較例１、２に比べて原料の飛散率が低減していることが分かる。

【0088】

図１７は、実施形態２と従来例の原料飛散率を示すグラフである。実施形態２は、傾斜シュート１０２にヒータを設けたもの（ヒータあり）と、ヒータを設けていないもの（ヒータなし）を用意した。比較例１～４は、案内部が固定されていて、傾斜シュート１０２との間の隙間は原料が常時通過可能になっており、比較例１、２は上記比較例１、２と同じである。比較例３は、原料の流量が３７．５ｋｇ／ｈ／ｃｈの時に適した角度及び位置となるように案内部が調整されている例であり、「ヒータなし」である。比較例４は、原料の流量が５．２ｋｇ／ｈ／ｃｈの時に適した角度及び位置となるように案内部が調整されている例であり、「ヒータなし」である。原料は短粒白米である。図１７のグラフに示すように、実施形態２では、「ヒータあり」及び「ヒータなし」の両方で、比較例２～４に比べて原料の飛散率が低減していることが分かる。

【0089】

図１８は、原料が大豆である場合の飛散率を示すグラフである。実施形態１は、傾斜シュート１０２にヒータを設けていないもの「ヒータなし」である。比較例５は、案内部が固定されていて、傾斜シュート１０２との間の隙間は原料が常時通過可能になっており、原料の流量が５．２ｋｇ／ｈ／ｃｈの時に適した角度及び位置となるように案内部が調整されている例である。図１８のグラフに示すように、実施形態１では、比較例５に比べて大豆の飛散率が大幅に低減していることが分かる。

【0090】

図１９は、原料の飛散率と選別率の関係を示すグラフである。選別率とは、色彩選別機１００による選別率のことであり、数値が高いほど正しく選別できていることを示す。実施形態１は、傾斜シュート１０２にヒータを設けていないもの「ヒータなし」である。比較例１、２は、上記比較例１、２と同じである。このグラフに示すように、原料の飛散率を低減できれば、色彩選別機１００による選別率が向上する傾向であることが分かる。

【産業上の利用可能性】

【0091】

以上説明したように、本発明に係る原料の受け渡し装置は、供給部から供給された各種原料を一旦溜めた状態にしてから搬送部に受け渡す場合に利用できる。

【符号の説明】

【0092】

１ 原料の受け渡し装置
２ 案内部
３ 支持部
４ 付勢部
２０ 案内部
１０１ 供給部
１０２ 傾斜シュート（搬送部）
１０２ａ 流下面
Ｌ２ 仮想延長面
Ｓ１ 隙間

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】