特開 2024-4088 粒状体選別装置

(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】P2024004088

(43)【公開日】2024-01-16

(54)【発明の名称】粒状体選別装置

(51)【国際特許分類】

   B07C 5/36 20060101AFI20240109BHJP

【ＦＩ】

B07C5/36

【審査請求】未請求

【請求項の数】7

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022103558

(22)【出願日】2022-06-28

(71)【出願人】

【識別番号】000001052

【氏名又は名称】株式会社クボタ

(74)【代理人】

【識別番号】110001818

【氏名又は名称】弁理士法人Ｒ＆Ｃ

(72)【発明者】

【氏名】井上 浩典

(72)【発明者】

【氏名】澤田 高志

(72)【発明者】

【氏名】稲井 慎也

【テーマコード（参考）】

3F079

【Ｆターム（参考）】

3F079AC13

3F079CA31

3F079CC03

3F079EA19

(57)【要約】

【課題】リアルタイムに装置の作動状態を把握可能な粒状体選別装置を提供する。
【解決手段】粒状体を検査領域へ並列に配置された複数の経路に沿って送り出す送出機構１０と、送出機構１０により送り出された粒状体を検査して不良品を検出する検出機構２０と、検出機構２０により検出された不良品を排除する排除機構３０と、排除機構３０が粒状体を排除した作動量を、排除機構３０に設定された複数の領域毎に算出する作動量算出部７ｃと、を備えている。
【選択図】図４

【特許請求の範囲】

【請求項1】

粒状体を検査領域へ並列に配置された複数の経路に沿って送り出す送出機構と、
前記送出機構により送り出された前記粒状体を検査して不良品を検出する検出機構と、
前記検出機構により検出された前記不良品を排除する排除機構と、
前記排除機構が前記粒状体を排除した作動量を、前記排除機構に設定された複数の領域毎に算出する作動量算出部と、を備えた粒状体選別装置。

【請求項2】

前記作動量算出部により算出された前記作動量を、複数の前記領域毎に表示する領域別排除表示を含む表示部を備えた請求項１に記載の粒状体選別装置。

【請求項3】

複数の前記領域は、複数の前記経路に対応して設けられ、空気が噴射される複数の噴射口であり、
前記領域別排除表示は、横軸に複数の前記噴射口を順に並べ、縦軸が複数の前記噴射口に対応する前記作動量である請求項２に記載の粒状体選別装置。

【請求項4】

前記排除機構は、空気の噴射量を調整する電磁弁を有しており、
前記作動量は、前記電磁弁の開弁時間の積算量である請求項３に記載の粒状体選別装置。

【請求項5】

前記縦軸は、前記積算量のレベルに応じて区分したレベル表示である請求項４に記載の粒状体選別装置。

【請求項6】

前記表示部は、前記領域別排除表示に縦列配置し、前記送出機構に送り出された前記粒状体の全体量に対する前記不良品の割合である排除頻度表示を含んでいる請求項２から５のいずれか一項に記載の粒状体選別装置。

【請求項7】

前記排除頻度表示は、前記送出機構により送り出される前記粒状体の流量を示す流量表示と切替え可能に配置されている請求項６に記載の粒状体選別装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、粒状体選別装置に関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１には、粒状体選別装置（文献では色彩選別機）が開示されている。この粒状体選別装置は、粒状体を良品と不良品とに選別する選別モードを備え、選別モードの休止中に被害粒、青未熟粒、籾米、乳白粒及び異物の各品位に品位判別して表示する品位判別モードに切替え可能に構成されている。

【0003】

この品位判別モードでは、良品と不良品との割合を表示する品位結果と、得られた不良品の品位を分析した分析結果とを円グラフで表示可能となっている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０２１－１３３２９６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

特許文献１に記載の粒状体選別装置は、品位判別モードを選別モードの休止中に表示するため、装置の運転中の選別状態をリアルタイムに把握することができない。このため、装置運転時に、選別機器等の不具合を確認できないものであった。

【0006】

そこで、リアルタイムに装置の作動状態を把握可能な粒状体選別装置が望まれている。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明に係る粒状体選別装置の特徴構成は、粒状体を検査領域へ並列に配置された複数の経路に沿って送り出す送出機構と、前記送出機構により送り出された前記粒状体を検査して不良品を検出する検出機構と、前記検出機構により検出された前記不良品を排除する排除機構と、前記排除機構が前記粒状体を排除した作動量を、前記排除機構に設定された複数の領域毎に算出する作動量算出部と、を備えた点にある。

【0008】

装置に傾きがあった場合、並列に配置された複数の経路に送り出される粒状体の流量に偏りが出る。その結果、排除機構で排除される不良品の排除量に偏りが出ることが想定される。また、検出機構の一部が汚れている場合、排除機構の一部で不良品の排除量が多くなることも想定される。

【0009】

そこで、本構成における作動量算出部は、排除機構が粒状体を排除した作動量を、排除機構に設定された複数の領域毎に算出する。つまり、排除機構を複数の領域に分けて、その領域毎に排除機構が粒状体を排除した作動量を算出する。その結果、複数の領域毎に排除機構の評価をすることが可能となり、排除機構で排除される不良品の排除量の偏りや異常値から機器の不具合原因をリアルタイムに予測することができる。

【0010】

このように、リアルタイムに装置の作動状態を把握可能な粒状体選別装置となっている。

【0011】

他の特徴構成は、前記作動量算出部により算出された前記作動量を、複数の前記領域毎に表示する領域別排除表示を含む表示部を備えた点にある。

【0012】

本構成のように、表示部にて複数の領域毎に排除機構が粒状体を排除した作動量を表示すれば、排除機構で排除される不良品の排除量の偏りを視覚的に把握することができる。この視覚的な把握は、装置の始動時に行うことで、検出機構等の不具合を早期に発見して対策を講じることが可能となり、不良品の誤判定を防止することができる。

【0013】

他の特徴構成として、複数の前記領域は、複数の前記経路に対応して設けられ、空気が噴射される複数の噴射口であり、前記領域別排除表示は、横軸に複数の前記噴射口を順に並べ、縦軸が複数の前記噴射口に対応する前記作動量である点にある。

【0014】

本構成の領域別排除表示は、横軸に複数の噴射口を順に並べ、縦軸が複数の噴射口に対応する粒状体を排除した作動量であるため、異常のある噴射口を瞬時に把握できる。その結果、異常のある噴射口の周辺に位置する検出機構に不具合がある等の判断が可能となり、対策を講じやすい。

【0015】

他の特徴構成として、前記排除機構は、空気の噴射量を調整する電磁弁を有しており、前記作動量は、前記電磁弁の開弁時間の積算量である点にある。

【0016】

本構成のように、電磁弁の開弁時間の積算量を作動量とすれば、演算が簡便であり、各噴射口の相対評価を行いやすい。その結果、排除機構で排除される不良品の排除量が左右で偏りが発生している場合、装置が傾いている等の判断が可能となり、対策を講じやすい。

【0017】

他の特徴構成として、前記縦軸は、前記積算量のレベルに応じて区分したレベル表示である点にある。

【0018】

本構成のように縦軸をレベル表示とすれば、視覚的に把握しやすく、異常のある噴射口を瞬時に把握できる。また、レベル表示にすることで縦軸を短くすることが可能となり、領域別排除表示の場所を取らずに複数の噴射口の相対評価を直感的に行うことができる。

【0019】

他の特徴構成として、前記表示部は、前記領域別排除表示に縦列配置し、前記送出機構に送り出された前記粒状体の全体量に対する前記不良品の割合である排除頻度表示を含んでいる点にある。

【0020】

本構成のように、領域別排除表示に加えて、粒状体の全体量に対する不良品の割合である排除頻度表示があれば、全体バランスを考慮して装置の作動状態をリアルタイムに把握することができる。

【0021】

他の特徴構成として、前記排除頻度表示は、前記送出機構により送り出される前記粒状体の流量を示す流量表示と切替え可能に配置されている点にある。

【0022】

排除頻度表示で不良品の割合が高い場合、粒状体の流量を低下させる制御が実行されることがある。この場合、排除頻度表示を流量表示に切替えることで、装置の作動状態をリアルタイムに把握することができる。

【図面の簡単な説明】

【0023】

【図1】粒状体選別装置の右側面図である。

【図2】粒状体選別装置の正面図である。

【図3】検査ユニットの要部を示す右側面図である。

【図4】粒状体選別装置における制御系を示すブロック図である。

【図5】粒状体選別装置における光学的検査の概要図である。

【図6】粒状体選別装置における選別感度の説明図である。

【図7】表示部の表示画面の一例である。

【図8】表示部の表示画面の一例である。

【図9】表示部の表示画面の一例である。

【図10】表示部における領域別排除表示の他の例である。

【図11】表示部における領域別排除表示の他の例である。

【発明を実施するための形態】

【0024】

以下、本発明に係る粒状体選別装置の実施の形態について、図面に基づいて説明する。
なお、本発明は、以下の実施形態に限定されることなく、その要旨を逸脱しない範囲内で種々の変形が可能である。各図に符号（ＦＲ）で示す方向が装置前側、符号（ＢＫ）で示す方向が装置後側、符号（ＬＨ）で示す方向が装置左側、符号（ＲＨ）で示す方向が装置右側、符号（ＵＰ）で示す方向が上側、符号（ＤＷ）で示す方向が下側である。

【0025】

粒状体選別装置１００は、投入される粒状体が正常品であるか不良品であるかを光学的に検査し、正常品と不良品とを選別して排出する装置である。本実施形態では、粒状体は、玄米や白米などの穀粒である。粒状体は樹脂ペレット等であってもよい。

【0026】

図１、図２に示されるように、粒状体選別装置１００は、投入ホッパ１、第１揚送コンベア２、貯留ホッパ３、検査ユニット４、第２揚送コンベア５、表示部６、及び制御部７（図４参照）を備えている。

【0027】

投入ホッパ１は、装置後部の下部に設けられ、検査される粒状体を受け入れる。

【0028】

第１揚送コンベア２は、装置後部の右側部分に設けられ、投入ホッパ１に投入された粒状体を上方に搬送し、貯留ホッパ３へ投入する。

【0029】

貯留ホッパ３は、第１揚送コンベア２から投入された粒状体を貯留すると共に、検査ユニット４へ粒状体を供給する。

【0030】

検査ユニット４は、貯留ホッパ３から供給された粒状体を検査し、不良品を検出して、粒状体を正常品と不良品とに選別して排出する。

【0031】

第２揚送コンベア５は、装置後部の左側部分に設けられ、検査ユニット４から正常品として排出された粒状体を上方に搬送し、装置外部へ排出する。

【0032】

表示部６は、装置前部の中央部に設けられ、オペレータが操作し易く且つ視認し易いように、傾斜や高さが設定されている。表示部６は、オペレータからの人為操作を受け付けて、制御部７へ送信する。また、表示部６は、制御部７に制御されて各種画面を表示する。本実施形態では、表示部６は、タッチパネル付き液晶ディスプレイである。表示部６が、押しボタンと液晶ディスプレイとを組み合わせた装置であってもよい。表示部６の詳細は、後述する。

【0033】

制御部７は、粒状体選別装置１００の全体の作動を制御する。制御部７の詳細は、後述する。

【0034】

〔検査ユニット〕
図３を参照しながら、検査ユニット４の構成及び動作の概要について説明する。以下、図３に示されるように、粒状体の移動方向をＺ方向、粒状体の移動方向の上流側をＺ１側、粒状体の移動方向の下流側をＺ２側、装置左右方向に直交する面内におけるＺ方向に直交する方向をＹ方向、Ｙ方向における装置前側をＹ１側、Ｙ方向における装置後側をＹ２側、と称する。

【0035】

検査対象の粒状体が、シュータ１２からＺ２側へ落下し、検査領域ＩＡへ送り出される。検査領域ＩＡは、照明機構２１により照明されている。検査領域ＩＡからの光が、前カメラ２２Ａ、後カメラ２２Ｂ、及び透過カメラ２２Ｃに入射し、前センサ２３Ａ、後センサ２３Ｂ、透過センサ２３Ｃにより検出される（以下、前カメラ２２Ａ、後カメラ２２Ｂ、及び透過カメラ２２Ｃを「カメラ２２」と総称する。前センサ２３Ａ、後センサ２３Ｂ、透過センサ２３Ｃを「センサ２３」と総称する。）。

【0036】

粒状体のＹ１側で反射した光が、前カメラ２２Ａへ入射して、前センサ２３Ａにより検出される。粒状体のＹ２側で反射した光が、後カメラ２２Ｂへ入射して、後センサ２３Ｂにより検出される。粒状体をＹ１側からＹ２側へ透過した光が、透過カメラ２２Ｃへ入射して、透過センサ２３Ｃにより検出される。

【0037】

センサ２３の出力は、制御部７に送信される。制御部７は、センサ２３の出力に基づいて粒状体が正常品であるか不良品であるかを判定する。制御部７は、不良品と判定された粒状体が空気吹き付け装置３１の正面まで落下したタイミングで空気吹き付け装置３１を作動させる。空気を吹き付けられた粒状体は、Ｙ１側へ押されて、不良品回収部４１へ落下する。その他の粒状体は、正常品回収部４２へ落下する。

【0038】

検査ユニット４は、送出機構１０、検出機構２０、及び排除機構３０を備える。

【0039】

送出機構１０は、粒状体を検査領域ＩＡへ複数並列（装置左右方向、図３の紙面直交方向）で送り出す装置である。送出機構１０は、振動フィーダー１１、及びシュータ１２を備える。

【0040】

振動フィーダー１１は、貯留ホッパ３から流下した粒状体をトラフ１１ａで受け止めて、トラフ１１ａを振動させて粒状体をシュータ１２へ送り出す（図１参照）。

【0041】

シュータ１２は、板状の部材である。シュータ１２の上面には、複数の経路として、直線状の溝が左右方向に平行に並ぶ状態で形成されている。溝の幅は、粒状体が１列に並んで流下可能な大きさに設定されている。振動フィーダー１１のトラフ１１ａからシュータ１２へ落下した粒状体は、シュータ１２の溝に案内されて、シュータ１２の上を複数並列で流下し、検査領域ＩＡへ送り出される。

【0042】

検出機構２０は、検査領域ＩＡからの光を検出する装置であって、上述の照明機構２１、カメラ２２、センサ２３、及びミラー２４を備える。検出機構２０は、送出機構１０により送り出された粒状体を検査して不良品を検出する。

【0043】

照明機構２１は、背景部材２１Ａ、２１Ｂ、２１Ｃ、及び照明ユニット２１Ｄ、２１Ｅ、２１Ｆ、２１Ｇを備えている。

【0044】

背景部材２１Ａ、２１Ｂ、２１Ｃは、不図示の発光装置からの光を導いて検査領域ＩＡを照明する部材である。背景部材２１Ａ、２１Ｂ、２１Ｃは、検査領域ＩＡからカメラ２２へ届く光において粒状体の背景として機能する。

【0045】

照明ユニット２１Ｄ、２１Ｅ、２１Ｆ、２１Ｇは、検査領域ＩＡを照明するＬＥＤパッケージを有している。照明ユニット２１Ｄ、２１Ｅは、検査領域ＩＡに対してＹ１側に配置され、検査領域ＩＡをＹ１側から照明する。照明ユニット２１Ｆ、２１Ｇは、検査領域ＩＡに対してＹ２側に配置され、検査領域ＩＡをＹ２側から照明する。

【0046】

前カメラ２２Ａは、前レンズユニット２５Ａを有している。前センサ２３Ａが、前カメラ２２Ａの内部に配置される。前カメラ２２Ａの光軸２６Ａが図３に示されている。粒状体のＹ１側の面で反射した光、及び背景部材２１Ａから放射された光が、検査領域ＩＡからＹ１側へ放射される。その光は、ミラー２４で反射されて、前レンズユニット２５Ａにより収束され、前センサ２３Ａに照射される。すなわち、前カメラ２２Ａの前センサ２３Ａは、粒状体のＹ１側の面で反射した光、及び背景部材２１Ａから放射された光を検出する。

【0047】

後カメラ２２Ｂは、後レンズユニット２５Ｂを有している。後センサ２３Ｂが、後カメラ２２Ｂの内部に配置される。後カメラ２２Ｂの光軸２６Ｂが図３に示されている。粒状体のＹ２側の面で反射した光、及び背景部材２１Ｂから放射された光が、検査領域ＩＡからＹ２側へ放射される。その光は、ミラー２４で反射されて、後レンズユニット２５Ｂにより収束され、後センサ２３Ｂに照射される。すなわち、後カメラ２２Ｂの後センサ２３Ｂは、粒状体のＹ２側の面で反射した光、及び背景部材２１Ｂから放射された光を検出する。

【0048】

透過カメラ２２Ｃは、透過レンズユニット２５Ｃを有している。透過センサ２３Ｃが、透過カメラ２２Ｃの内部に配置される。透過カメラ２２Ｃの光軸２６Ｃが図３に示されている。粒状体をＹ１側からＹ２側へ透過した光、及び背景部材２１Ｃから放射された光が、検査領域ＩＡからＹ２側へ放射される。その光は、ミラー２４で反射されて、透過レンズユニット２５Ｃにより収束され、透過センサ２３Ｃに照射される。すなわち、透過カメラ２２Ｃの透過センサ２３Ｃは、粒状体をＹ１側からＹ２側へ透過した光、及び背景部材２１Ｃから放射された光を検出する。

【0049】

前センサ２３Ａ、後センサ２３Ｂ、及び透過センサ２３Ｃは、経時的に光を検出し、所定の時間毎の刻々の出力データを制御部７に送信する。

【0050】

検査領域ＩＡに、遮光部材２７が配置されている。遮光部材２７は、粒状体に反射された光や、照明ユニット２１Ｄ、２１Ｅ、２１Ｆ、２１Ｇからの照明光が透過カメラ２２Ｃへ直接入射することを抑制する。

【0051】

排除機構３０は、検出機構２０により不良品と判定された粒状体を排除する装置である。排除機構３０は、空気吹き付け装置３１により構成される。空気吹き付け装置３１は、装置左右方向に並ぶ複数の噴射口Ｓを備える。噴射口Ｓは、シュータ１２の複数の溝から送り出される粒状体に対応する位置に配置されている。

【0052】

空気吹き付け装置３１は、不図示のコンプレッサにより圧縮された空気が電磁弁３１ａを介して噴射ノズル３１ｂに供給される。空気吹き付け装置３１は、不良品と判定された粒状体（「カメムシ被害」、「ヤケ」、「ガラス」等）を、電磁弁３１ａを開弁することにより、噴射ノズル３１ｂの噴射口Ｓから空気を吹き付けて不良品回収部４１へ落下させる。なお、空気吹き付け装置３１における電磁弁３１ａのオン時間（空気の噴射量）は、変更設定可能である。

【0053】

〔制御部〕
制御部７は、ＥＣＵであり、図４に示されるように、良否判定部７ａ、送出制御部７ｂ、作動量算出部７ｃ、表示制御部７ｄ及び記憶部７ｅを備える。制御部７は、検査ユニット４、表示部６及び報知部８と接続され、これらを制御可能に構成されている。制御部７は、各機能部に対応するプログラムや制御パラメータ等を記憶するメモリ（ＨＤＤや不揮発性ＲＡＭ等）と、当該プログラムを実行するＣＰＵと、を備えている。プログラムがＣＰＵにより実行されることにより、各機能部の機能が実現される。制御部７が、互いに通信可能な複数のＥＣＵにより構成されてもよい。

【0054】

良否判定部７ａは、制御部７が受信したセンサ２３の出力に基づいて、粒状体が正常品であるか不良品であるかを判定する。良否判定部７ａは、動作パラメータとしての選別閾値に基づいて、粒状体の良否の判定を行う。換言すれば、検出機構２０は、選別閾値に基づいて粒状体を不良品として検出する。良否判定部７ａの詳細については図５、図６を参照しながら後で説明する。

【0055】

送出制御部７ｂは、動作パラメータとしての設定送出量に基づいて、送出機構１０（振動フィーダー１１等）を制御する。換言すれば、送出機構１０は、設定送出量に基づいて粒状体の送出量を制御する。

【0056】

ところで、装置に傾きがあった場合、並列に配置された複数の経路に送り出される粒状体の流量に偏りが出る。その結果、排除機構３０で排除される不良品の排除量に偏りが出ることが想定される。また、検出機構２０の一部（例えばカメラ２２のレンズ）が汚れている場合、排除機構３０の一部で不良品の排除量が多くなることも想定される。

【0057】

そこで、作動量算出部７ｃは、排除機構３０が粒状体を排除した作動量を、排除機構３０に設定された複数の領域毎に算出する。ここで、「作動量」とは、電磁弁３１ａの開弁時間（オン時間）、噴射ノズル３１ｂからの空気の噴射量、又は噴射口Ｓから空気を吹き付けて排除された粒状体の数量等を含んでいる。「排除機構３０に設定された複数の領域」とは、隣接する複数の噴射口Ｓを所定数（例えば５つの噴射口Ｓ）纏めて分割した複数の領域、又は複数の噴射口Ｓの夫々に対応する複数の領域等を含んでいる。

【0058】

つまり、作動量算出部７ｃは、排除機構３０を複数の領域に分けて、その領域毎に排除機構３０が粒状体を排除した作動量を算出する。この作動量の算出は、所定間隔（例えば２秒間隔）で行い、所定時間（例えば３秒）における作動量を、表示制御部７ｄに伝達する。その結果、複数の領域毎に排除機構３０の評価をすることが可能となり、排除機構３０で排除される不良品の排除量の偏りから機器の不具合原因等をリアルタイムに予測することができる。このような作動量算出部７ｃを設けることで、リアルタイムに装置の作動状態を把握可能な粒状体選別装置１００となっている。

【0059】

表示制御部７ｄは、送出機構１０、検出機構２０及び排除機構３０からの情報に基づいて、表示部６の表示態様を制御する。

【0060】

記憶部７ｅは、例えば、検査ユニット４の動作パラメータ、粒状体の良否判定に用いられる閾値等を記憶している。報知部８は、例えば、ブザー、スピーカー、ランプ、情報表示装置である。

【0061】

〔粒状体の良否判定〕
図５、図６を参照しながら、検査ユニット４で行われる粒状体の良否判定及び不良品の排除について説明する。図５は、装置前側からＹ方向及びＺ方向に直交する方向に検査領域ＩＡを視た模式図であり、図中の右が装置右側、図中の上がＺ１側に対応する。

【0062】

シュータ１２の溝から放出された粒状体は、Ｚ２方向に落下し、検査領域ＩＡを通過し、空気吹き付け装置３１の前を通過する。粒状体の移動する複数の経路を、左から順に経路Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、・・・Ｒｎ（本実施形態ではｎ＝５５）と称する。ｎは、シュータ１２の溝の数と同じである。

【0063】

空気吹き付け装置３１の噴射口Ｓは、経路Ｒ１から経路Ｒｎまでの夫々に対応するように配置されている。経路Ｒ１、Ｒ２、・・Ｒｎに対応する噴射口Ｓを噴射口Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３、・・・Ｓｎと称する。すなわち、経路Ｒ１を落下する粒状体は、噴射口Ｓ１の前を通過する。

【0064】

良否判定部７ａは、センサ２３の出力に基づく粒状体の良否判定を、複数の経路Ｒ１、Ｒ２、・・・Ｒｎの夫々について行う。具体的には、良否判定部７ａは、並列する複数の経路Ｒ１、Ｒ２、・・Ｒｎに対応するようにセンサ２３の複数の画素Ｅ１、Ｅ２、・・・Ｅｍを分配して複数のチャンネルＣＨ１，ＣＨ２，・・・ＣＨｎを設定し、これら複数のチャンネルごとに粒状体の良否を判定する。すなわち、複数のチャンネルＣＨ１，ＣＨ２、・・・ＣＨｎは、複数の経路Ｒ１、Ｒ２、・・・Ｒｎに対応し、空気吹き付け装置３１（排除機構３０）の複数の噴射口Ｓ１、Ｓ２、・・・Ｓｎに対応する。これらチャンネルは、装置の製造時に初期設定される。チャンネルＣＨ１，ＣＨ２，・・・ＣＨｎに対する画素Ｅ１、Ｅ２、・・・Ｅｍの分配の設定値は、記憶部７ｅに記憶されている。良否判定部７ａは、チャンネルと画素の対応関係を示すデータを記憶部７ｅから読み出して、各センサの出力に基づく粒状体の良否判定をチャンネル毎に行う。

【0065】

前センサ２３Ａの出力の一例が図５の下部に示されている。前センサ２３Ａはラインセンサであり、１列に並ぶ複数の画素Ｅ１、Ｅ２、・・・Ｅｍを有する。ｍは、前センサ２３Ａが有する画素の総数である。前センサ２３Ａにより検出されるのは、検査領域ＩＡからの光のうち、光軸２６Ａから装置左右方向に延びる細長い領域からの光である。この領域を、検出領域ＤＵと称する。この検出領域ＤＵからの光が、前センサ２３Ａに入射する。複数の画素Ｅ１、Ｅ２、・・・Ｅｍは、検査領域ＩＡ（検出領域ＤＵ）における粒状体の並列方向（装置左右方向）に対応する方向に沿って並ぶ。

【0066】

なお、本実施形態では、後カメラ２２Ｂの後センサ２３Ｂもラインセンサである。後カメラ２２Ｂの光軸２６Ｂは、検出領域ＤＵを通る。すなわち、検出領域ＤＵからの光が、後センサ２３Ｂに入射する。また、透過カメラ２２Ｃの透過センサ２３Ｃもラインセンサである。透過カメラ２２Ｃの透過センサ２３Ｃにより検出されるのは、検査領域ＩＡからの光のうち、光軸２６Ｃから装置左右方向に延びる細長い領域からの光である。この領域を、検出領域ＤＬと称する。

【0067】

図５に示す例では、前センサ２３Ａの出力において２箇所で出力の低下が見られる。これは、経路Ｒ２を落下する粒状体Ｇ１、及び経路Ｒ４を落下する粒状体Ｇ２が検出領域ＤＵに位置し、粒状体Ｇ１及び粒状体Ｇ２を反射した光が前センサ２３Ａに入射していることに起因する。すなわち、粒状体を反射して前センサ２３Ａに入射する光の強度は、背景部材２１Ａからの光の強度よりも小さい。このように、検出領域ＤＵ（及び検出領域ＤＬ）を粒状体が通過すると、センサ２３の出力に変化が生じる。なお、検出機構２０は、センサ２３の出力における、あるチャンネルに対応する部分において、出力が粒状体検出閾値ＳＨ（図６参照）よりも小さい画素が存在する場合に、そのチャンネルに対応する経路Ｒにおける検出領域ＤＵに粒状体が存在することを検出する。

【0068】

図６に、粒状体Ｇ１が不良品である例が示されている。図示例では、粒状体Ｇ１は米の穀粒であり、正常領域Ａ１、着色領域Ａ２、及び黒色領域Ａ３を有する。着色領域Ａ２の色は、正常領域Ａ１の色よりも濃い。従って、着色領域Ａ２で反射した光の強度は、正常領域Ａ１で反射した光の強度よりも小さくなる。黒色領域Ａ３の色は、着色領域Ａ２の色よりも濃い。従って、黒色領域Ａ３で反射した光の強度は、着色領域Ａ２で反射した光の強度よりも小さくなる。粒状体Ｇ１が検出領域ＤＵに対して図５の位置にある時、前センサ２３Ａの出力には、正常領域Ａ１、着色領域Ａ２、及び黒色領域Ａ３により出力が低下する領域が生じる。

【0069】

良否判定部７ａは、前センサ２３Ａの出力において出力が下側第１閾値ＳＬ１または下側第２閾値ＳＬ２よりも小さい画素が存在する場合に、粒状体が不良品であると判断する。詳しくは、良否判定部７ａは、前センサ２３Ａの出力において出力が下側第１閾値ＳＬ１よりも小さい画素が存在する場合に、粒状体が下側第１不良に係る不良品であると判断する。下側第１不良は、例えば「カメムシ被害」である。良否判定部７ａは、前センサ２３Ａの出力において出力が下側第１閾値ＳＬ１と下側第２閾値ＳＬ２との間にある画素が存在する場合に、粒状体が下側第２不良に係る不良品であると判断する。下側第２不良は、例えば「ヤケ」である。

【0070】

また、良否判定部７ａは、前センサ２３Ａの出力において出力が上側第１閾値ＳＵ１または上側第２閾値ＳＵ２よりも大きい画素が存在する場合に、粒状体が不良品であると判断する。詳しくは、良否判定部７ａは、前センサ２３Ａの出力において出力が上側第１閾値ＳＵ１よりも大きい画素が存在する場合に、粒状体が上側第１不良に係る不良品であると判断する。上側第１不良は、例えば「ガラス」や「透明樹脂」である。良否判定部７ａは、前センサ２３Ａの出力において出力が上側第２閾値ＳＵ２よりも大きい画素が存在する場合に、粒状体が上側第２不良に係る不良品であると判断する。

【0071】

良否判定部７ａは、上述した前センサ２３Ａの出力の場合と同様に、後センサ２３Ｂの出力に基づいて粒状体の良否を判定する。後センサ２３Ｂは、検査領域ＩＡの検出領域ＤＵからＹ２側へ放射される光を検出する。従って、良否判定部７ａにより、粒状体のＹ１側とＹ２側の両方の反射光について粒状体の良否が判定される。

【0072】

良否判定部７ａは、上述した前センサ２３Ａの出力の場合と同様に、透過センサ２３Ｃの出力に基づいて粒状体の良否を判定する。粒状体が米の穀粒である場合、透過センサ２３Ｃの出力に基づく良否判定部７ａによる下側第１不良の判定は、「もみ」、「シラタ」、「乳白」など、正常品に比べて光を透過し難い旨の判定である。上側第１不良の判定は、「もち米中のうるち米」や「青米」など、正常品に比べて光を透過し易い旨の判定である。

【0073】

良否判定部７ａは、センサ２３の出力における、あるチャンネルに対応する部分において、上述した判定基準が満たされた場合、そのチャンネルに対応する経路にある粒状体が不良品であると判断する。そして良否判定部７ａは、当該チャンネルに対応する噴射口Ｓから空気を噴射させるように、空気吹き付け装置３１（排除機構３０）を作動させる。詳しくは、良否判定部７ａは、粒状体が不良品であると判定してから所定時間の経過後に、空気吹き付け装置３１を作動させる。

【0074】

〔表示部〕
図７～図９を参照しながら、表示制御部７ｄにて表示制御される表示部６の表示態様について説明する。図７には初期画面が示されており、図８～図９には作動中画面が示されている。図２に示す選別開始ボタン６Аを押下すると、図７に示す初期画面から図８に示す作動開始画面に切替わる。

【0075】

図７に示す初期画面では、上段から下段に向けて順に、初期設定表示６４及び感度設定表示６５が縦列配置されている。図８に示す作動開始画面では、上段から下段に向けて順に、初期設定表示６４、領域別排除表示６１、及び流量表示６３が縦列配置されている。図９に示す作動中画面では、感度設定表示６５、領域別排除表示６１、及び排除頻度表示６２が縦列配置されている。つまり、表示部６は、少なくとも、領域別排除表示６１、排除頻度表示６２、流量表示６３、初期設定表示６４、及び感度設定表示６５を含んでいる。

【0076】

領域別排除表示６１は、作動量算出部７ｃにより算出された作動量を、複数の領域毎に表示する（図８、図９に示す「Ｃｈ毎 排除モニタ」）。この領域別排除表示６１では、複数の領域として空気が噴射される複数の噴射口Ｓ（本実施形態では５５チャンネル）が示されている。領域別排除表示６１は、横軸に複数の噴射口Ｓ１～Ｓｎを順に並べ、縦軸が複数の噴射口Ｓ１～Ｓｎに対応する作動量である。この作動量として、電磁弁３１ａの開弁時間の積算量が５段階のレベル表示となっている。

【0077】

領域別排除表示６１は、所定時間（例えば３秒）における作動量であり、所定間隔（例えば２秒）でリセットされて、次の所定時間（例えば３秒）における作動量が表示される。つまり、所定間隔毎に表示される領域別排除表示６１は、前回の作動量と今回の作動量とが一部分（１秒間）重複している。なお、領域別排除表示６１は、所定時間と所定間隔とを同一にして、前回の作動量と今回の作動量とが重複しないように構成してもよい。

【0078】

このように、表示部６にて複数の領域毎に排除機構３０が粒状体を排除した作動量を表示すれば、排除機構３０で排除される不良品の排除量の偏りを視覚的に把握することができる。この視覚的な把握は、装置の始動時に行うことで、検出機構２０等の不具合を早期に発見して対策を講じることが可能となり、不良品の誤判定を防止することができる。

【0079】

この領域別排除表示６１は、横軸に複数の噴射口Ｓ１～Ｓｎを順に並べ、縦軸が複数の噴射口Ｓ１～Ｓｎに対応する粒状体を排除した作動量であるため、異常のある噴射口Ｓを瞬時に把握できる。その結果、異常のある噴射口Ｓの周辺に位置する検出機構２０に不具合がある等の判断が可能となり、対策を講じやすい。

【0080】

また、電磁弁３１ａの開弁時間の積算量を作動量としているため、演算が簡便であり、各噴射口Ｓ１～Ｓｎの相対評価を行いやすい。その結果、排除機構３０で排除される不良品の排除量が左右で偏りが発生している場合、装置が傾いている等の判断が可能となり、対策を講じやすい。

【0081】

領域別排除表示６１の縦軸がレベル表示であるため、視覚的に把握しやすく、異常のある噴射口Ｓを瞬時に把握できる。また、レベル表示にすることで縦軸を短くすることが可能となり、領域別排除表示６１の場所を取らずに複数の噴射口Ｓの相対評価を直感的に行うことができる。このレベル表示は、５段階のセグメントで構成されており、１段階目は１回でも噴射口Ｓから空気を噴射すれば点灯し、１段階目～４段階目の上限値は電磁弁３１ａの開弁時間の積算量に比例して分割されており、５段階目は許容噴射量（例えば不良品の割合が１２％）を超える開弁時間の積算量となっている。この分割形式は、１段階目の上限値を小さく設定する等、不均等に分割してもよく、品種や機器に応じて任意に設定されている。

【0082】

排除頻度表示６２は、領域別排除表示６１の下に縦列配置されている（図９に示す排除頻度）。この排除頻度表示６２は、送出機構１０に送り出された粒状体の全体量に対する不良品の割合である。排除頻度表示６２が不良品割合閾値（例えば１０％）を超えた場合、粒状体の流速が早すぎる事に基づく誤判定に起因する可能性があることから、送出制御部７ｂは、送出機構１０による粒状体の送出量を低下させる。

【0083】

排除頻度表示６２は、送出機構１０により送り出される粒状体の流量を示す流量表示６３と切替え可能に配置されている（図８に示す「フィーダー動作値」と図９に示す「排除頻度」との切替え）。図８に示す「排除頻度表示」をタッチすれば、図９に示す「排除頻度」に切替えることができ、図９に示す「フィーダー動作値表示」をタッチすれば、図８に示す「フィーダー動作値」に切替えることができる。

【0084】

流量表示６３は、領域別排除表示６１の下に縦列配置されている（図８に示す「フィーダー動作値」）。流量表示６３は、設定送出量に基づいて送出機構１０が粒状体を送り出す流量割合を示している。流量表示６３は、運転開始したときから徐々に上昇し、ある程度経過したときに最大流量となる。

【0085】

このように、領域別排除表示６１に加えて、粒状体の全体量に対する不良品の割合である排除頻度表示６２があれば、全体バランスを考慮して装置の作動状態をリアルタイムに把握することができる。また、排除頻度表示６２で不良品の割合が高い場合（例えば１０％）、排除頻度表示６２を流量表示６３に切替えることで、装置の作動状態をリアルタイムに把握することができる。

【0086】

図７の上図に示す初期画面のように、選別開始前の表示部６は、初期設定表示６４と感度設定表示６５とを含んでいる。初期設定表示６４は、設定送出量を設定するための「設定流量」表示と、選別する対象となる粒状体を選択する「モード」表示とを含んでいる。同図に示す例では、設定流量が最大送出量に対して８０％に設定され、モードが玄米選別モードに設定されている。図７の上図に示す感度設定表示６５の「変更」をタッチすると、感度設定表示６５に切替え可能に構成されている（図７の下図参照）。

【0087】

図７の下図に示す感度設定表示６５は、上述した良否判定部７ａの選別閾値を変更するための「感度」表示である。図６を用いて上述したように、前センサ２３Ａ及び後センサ２３Ｂによって検出される下側第１不良である「カメムシ被害」、下側第２不良である「ヤケ」、上側第１不良である「ガラス」、透過センサ２３Ｃによって検出される下側第１不良である「シラタ・乳白」、上側第１不良である「青米」の選別感度を設定できる。オペレータが選別感度を入力することにより、良否判定部７ａの選別閾値が設定される。なお、選別作動中であっても、図８、図９に示す作動中画面において「感度アイコン」をタッチすれば、初期設定表示６４から感度設定表示６５へと切替えることができる。

【0088】

［その他の実施形態］
（１）粒状体選別装置１００は、２つ以上の検査ユニット４を備えてもよい。

【0089】

（２）図１０には、表示部６における領域別排除表示６１の他の例が示されている。領域別排除表示６１において、全ての噴射口Ｓ１～Ｓｎを表示すると１つの噴射口Ｓが小さく表示されるため、隣接する複数の噴射口Ｓを所定数（例えば５つの噴射口Ｓ）纏めて分割した複数の領域毎に表示している。これにより、視認性が向上し、装置の傾きや検出機構２０の汚れ等の大まかな傾向を瞬時に把握できる。

【0090】

（３）図１１には、表示部６における領域別排除表示６１の他の例が示されている。同図に示すように、領域別排除表示６１において、上述した棒グラフに代えて、折れ線グラフにしてもよい。この場合でも、排除機構３０で排除される不良品の排除量の偏りを視覚的に把握することができる。

【0091】

（４）図７に示す初期画面から図８、図９に示す作動中画面への切替えは、運転開始から所定時間経過したときに自動で実行されてもよいし、手動で切替え可能に構成してもよい。

【0092】

（５）排除機構３０で排除される不良品の排除量の偏り度合によって不具合パターンを記憶部７ｅに記憶させておき、表示部６や報知部８（警告音や警告ランプ等）により、想定される不具合の内容をオペレータに知らせてもよい。この場合でも、領域別排除表示６１を設けることで、複数の領域毎に排除機構３０が粒状体を排除した作動量を視覚的に把握できるため、不具合の内容に納得感を得ることができる。

【0093】

（６）上述した表示部６における領域別排除表示６１、排除頻度表示６２、流量表示６３、初期設定表示６４、及び感度設定表示６５の夫々の配置や表示態様は、上述した形態に限定されない。

【0094】

（７）作動量算出部７ｃによって算出された排除機構３０が粒状体を排除した作動量は、通信により他のデバイスに送信して活用してもよい。また、表示部６に領域別排除表示６１を設けずに、作動量算出部７ｃによって算出された複数の領域毎の作動量に基づいて不具合原因を推定し、表示部６や報知部８にてオペレータに知らせてもよい。

【産業上の利用可能性】

【0095】

本発明は、検査ユニットを備える粒状体選別装置、色彩選別器、光学選別器等に適用可能である。

【符号の説明】

【0096】

６ ：表示部
７ｃ ：作動量算出部
１０ ：送出機構
２０ ：検出機構
３０ ：排除機構
３１ａ ：電磁弁
６１ ：領域別排除表示
６２ ：排除頻度表示
６３ ：流量表示
Ｇ１ ：粒状体
Ｇ２ ：粒状体
ＩＡ ：検査領域
Ｒ１～Ｒｎ：複数の経路
Ｓ ：噴射口
Ｓ１～Ｓｎ：噴射口（複数の領域）
１００ ：粒状体選別装置

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】