特許 7151089 光学式選別機

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-10-03

(45)【発行日】2022-10-12

(54)【発明の名称】光学式選別機

(51)【国際特許分類】

   B07C 5/342 20060101AFI20221004BHJP

【ＦＩ】

B07C5/342

【請求項の数】 5

(21)【出願番号】P 2018019534

(22)【出願日】2018-02-06

(65)【公開番号】P2019136624

(43)【公開日】2019-08-22

【審査請求日】2021-02-03

(73)【特許権者】

【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】100158702

【弁理士】

【氏名又は名称】岡野 卓也

(72)【発明者】

【氏名】松島 秀昭

(72)【発明者】

【氏名】岸本 光平

【審査官】福島 和幸

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１３－０５９７１８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０４－１３６３４３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１４－１５０６７６（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許第６２５２１８８（ＵＳ，Ｂ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ０７Ｃ ５／３４２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

被選別物となる原料を流下させるために傾斜配置したシュートと、
前記シュートの下端から落下する被選別物を検出する光学検出手段と、
前記光学検出手段による検出結果に基づいて前記被選別物を選別排除するエジェクター手段と、
前記エジェクター手段により選別された被選別物を各別に排出する排出ホッパと、を備える光学式選別機であって、
ベース上にねじ固定される左右一対の側壁を有するフレームを備え、
前記シュート、前記光学検出手段、前記エジェクター手段及び前記排出ホッパは、前記フレームに組み付けられる一方で、
前記シュートは、各側壁の前方において前記フレームに組み付けられてなり、
前記シュートの後方において前記フレームの各側壁間をブレースにより筋交状に連結することを特徴とする光学式選別機。

【請求項2】

前記ブレースは、各側壁の前後において前記各側壁間をそれぞれ筋交状に連結する請求項１記載の光学式選別機。

【請求項3】

前記フレームは、各側壁間に配設されて前記各側壁にねじ固定される電装品ベースを有し、
前記電装品ベースには、前記光学検出手段及び前記エジェクター手段が配設される請求項１又は２記載の光学式選別機。

【請求項4】

前記フレームは、各側壁間に配設されて前記各側壁にねじ固定される天板、フィーダベース及び集塵ダクトをさらに有し、
前記天板には原料タンクが載置固定され、前記フィーダベースには前記原料タンクに貯留される粒状物を前記シュートに供給する振動フィーダが載置固定され、前記集塵ダクトの前面には前記排出ホッパが前記ベース上にねじ固定される状態で配設される請求項３記載の光学式選別機。

【請求項5】

前記シュート、前記光学検出手段、前記エジェクター手段及び前記排出ホッパを備える選別ユニットが、前記フレームの各側壁間に単数又は複数設けられる請求項１乃至４のいずれかに記載の光学式選別機。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、穀粒や樹脂ペレット等の粒状物を色彩等に基づいて選別する光学式選別機に関し、フレームに組み付けられる構成部材の位置精度を簡単に出すことができる光学式選別機に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、米や小麦等の穀粒、樹脂ペレット、コーヒー豆、その他の粒状物からなる原料を色彩等により良品と不良品に選別したり、原料に混入する異物を色彩等により排除したりする光学式選別機が知られている。（特許文献１，２参照。）。

【0003】

特許文献１，２に記載された光学式選別機は、粒状物供給部、傾斜シュート、光学選別部、排出ホッパを備える。
前記光学式選別機において、原料となる粒状物は、前記粒状物供給部から供給され、前記傾斜シュートの表面上を流下して下端から落下した後、前記光学選別部において検出され、色彩等に基づいて良否判別され、不良品が排除されて良否選別され、そして前記排出ホッパから良否別に排出される。

【0004】

ところで、前記光学式選別機は、フレームを溶接により組み立てる構造であり、作業者の技量によっては前記フレームに溶接歪みが発生する。
そして、前記光学式選別機は、前記フレームに前記粒状物供給部、前記傾斜シュート、前記光学選別部、前記排出ホッパを含む各構成部材を組み付ける構造のため、前記フレームに溶接歪みが発生した場合には、前記各構成部材の位置精度を出すことが難しく、選別精度に大きな影響を及ぼす問題がある。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【文献】特許第５２１８３７４号公報

【文献】特許第５６０５１７２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

そこで、本発明は、フレームに溶接歪みが発生することがなく、前記フレームに組み付けられる構成部材の位置精度を簡単に出すことができる光学式選別機を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

上記目的を達成するため、本発明は、
被選別物となる原料を流下させるために傾斜配置したシュートと、
前記シュートの下端から落下する被選別物を検出する光学検出手段と、
前記光学検出手段による検出結果に基づいて前記被選別物を選別排除するエジェクター手段と、
前記エジェクター手段により選別された被選別物を各別に排出する排出ホッパと、を備える光学式選別機であって、
ベース上にねじ固定される左右一対の側壁を有するフレームを備え、
前記シュート、前記光学検出手段、前記エジェクター手段及び前記排出ホッパは、前記フレームに組み付けられてなり、
前記フレームの各側壁間をブレースにより筋交状に連結することを特徴とする。

【0008】

本発明は、
前記ブレースが、各側壁の前後において前記各側壁間をそれぞれ筋交状に連結することが好ましい。

【0009】

本発明は、
前記シュートが、各側壁の前方において前記フレームに組み付けられてなり、
前記ブレースが、前記シュートの後方において前記フレームの各側壁間を連結する。

【0010】

本発明は、
前記フレームが、各側壁間に配設されて前記各側壁にねじ固定される電装品ベースを有し、
前記電装品ベースには、前記光学検出手段及び前記エジェクター手段が配設されることが好ましい。

【0011】

本発明は、
前記フレームが、各側壁間に配設されて前記各側壁にねじ固定される天板、フィーダベース及び集塵ダクトをさらに有し、
前記天板には原料タンクが載置固定され、前記フィーダベースには前記原料タンクに貯留される粒状物を前記シュートに供給する振動フィーダが載置固定され、前記集塵ダクトの前面には前記排出ホッパが前記ベース上にねじ固定される状態で配設されることが好ましい。

【0012】

本発明は、
前記シュート、前記光学検出手段、前記エジェクター手段及び前記排出ホッパを備える選別ユニットが、前記フレームの各側壁間に単数又は複数設けられることが好ましい。

【発明の効果】

【0013】

本発明の光学式選別機は、左右一対の側壁をベース上にねじ固定してフレームを組み立てる構造とすることで、前記フレームに溶接歪みが発生することがなく、前記フレームの各側壁間をブレースにより筋交状に連結することで、前記フレームの剛性を確保するとともに、前記ブレースの長さの調整により前記フレームに組み付けられる構成部材であるシュート、光学検出手段、エジェクター手段及び排出ホッパの位置精度を簡単に出すことができる。
また、本発明の光学式選別機は、従来の溶接に代えてねじ固定によりフレームを組み立てる構造とすることで、組み立て工程を簡素化できる。

【0014】

本発明の光学式選別機は、前記ブレースが、各側壁の前後において前記各側壁間をそれぞれ筋交状に連結することとすれば、前記フレームに組み付けられる前記各構成部材の位置精度を精度よく出すことができるとともに、前記フレームの剛性を向上させることができる。

【0015】

本発明の光学式選別機は、前記シュートが、各側壁の前方において前記フレームに組み付けられてなり、前記ブレースが、前記シュートの後方において前記フレームの各側壁間を連結することで、前記ブレースを前記シュートの後方の空間を有効に利用して配設することができる。

【0016】

本発明の光学式選別機は、前記フレームが、各側壁間に配設されて前記各側壁にねじ固定される電装品ベースを有し、前記電装品ベースには、前記光学検出手段及び前記エジェクター手段が配設されることとすれば、前記各側壁への前記電装品ベースの固定により前記フレームの剛性を向上させることができるとともに、前記光学検出手段及び前記エジェクター手段の前記フレームへの組付けを容易に行うことができる。

【0017】

本発明の光学式選別機は、前記フレームが、各側壁間に配設されて前記各側壁にねじ固定される天板、フィーダベース及び集塵ダクトをさらに有し、前記天板には原料タンクが載置固定され、前記フィーダベースには前記原料タンクに貯留される粒状物を前記シュートに供給する振動フィーダが載置固定され、前記集塵ダクトの前面には前記排出ホッパが前記ベース上にねじ固定される状態で配設されることとすれば、前記各側壁への前記天板、前記フィーダベース及び前記集塵ダクトの固定により前記フレームの剛性をさらに向上させることができるとともに、前記原料タンク、前記振動フィーダ、前記排出ホッパの前記フレームへの組付けを容易に行うことができる。

【0018】

本発明の光学式選別機は、前記シュート、前記光学検出手段、前記エジェクター手段及び前記排出ホッパを備える選別ユニットが、前記フレームの各側壁間に単数又は複数設けられることとすれば、単体の光学式選別機又は単体の光学式選別機を複数台併設した機能を有する光学式選別機として利用することができる。

【図面の簡単な説明】

【0019】

【図1】光学式選別機の斜視図。

【図2】光学式選別機の正面図。

【図3】光学式選別機の背面図。

【図4】光学式選別機の概略側断面図。

【図5】光学検出装置の説明図。

【図6】前側光学検出装置を上方へ回動させた状態の説明図。

【図7】光学式選別機の分解斜視図。

【発明を実施するための形態】

【0020】

本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。
図１は本発明の実施の形態における光学式選別機の斜視図を示す。図２は図１の光学式選別機の正面図を示す。図３は図１の光学式選別機の背面図を示す。図４は図１の光学式選別機の概略側断面図を示す。
図１乃至図３に示すように、本発明の実施の形態における光学式選別機１は、粒状物供給部２、シュート３、光学選別部４及び排出ホッパ５を備える２組の選別ユニットを並設してなる。各選別ユニットはほぼ同様の構成を有するため、ここでは１組の選別ユニットに基づいて説明する。

【0021】

本発明の実施の形態における光学式選別機１は、原料となる粒状物を供給する粒状物供給部２、傾斜状に配置されて前記粒状物を流下させるシュート３、前記シュート３の下端から落下する粒状物を検出し、該検出結果に基づいて良品と不良品に選別する光学選別部４、前記光学選別部４で選別された粒状物を良品と不良品に分けて排出する排出ホッパ５を備える。

【0022】

前記粒状物供給部２は、図示しない原料タンクと、前記原料タンクに貯留する粒状物を前記シュート３に供給する振動フィーダ２１を備える。

【0023】

前記シュート３は、所定幅を有して前記振動フィーダ２１の先端側下方位置に傾斜した状態で配置され、前記振動フィーダ２１から供給される粒状物を自然流下させる。

【0024】

前記光学選別部４は、前記シュート３の下端から落下する粒状物の落下軌跡の前後に配設される一対の光学検出装置４１ａ，４１ｂ、前記光学検出装置４１ａ，４１ｂの撮像信号に基づいて前記粒状物を良品と不良品に判別する判別装置４２、前記判別装置４２の判別結果に基づいて前記不良品を排除し前記粒状物を良品と不良品に選別するエジェクター装置を備える。

【0025】

前記排出ホッパ５は、良品排出路５１及び不良品排出路５２を有し、前記エジェクター装置により選別された粒状物を良品と不良品に分別して排出する。
ここで、前記排出ホッパ５は、並設する２組が一体化されているが、必ずしも一体化される必要はなく、別体とされていてもよい。

【0026】

前記光学式選別機１において、前記粒状物供給部２の原料タンクに貯留される粒状物は、前記振動フィーダ２１により前記シュート３に連続して供給され、該シュート３の表面上を幅方向に広がる状態で連続状に自然流下した後、当該シュート３の下端から所定の軌跡に沿って自由落下する。

【0027】

前記シュート３の下端から落下する粒状物は、前記光学選別部４において、一対の前記光学検出装置４１ａ，４１ｂにおける撮像手段により撮像され、前記判別装置４２において前記撮像手段の撮像信号における光量や色成分の信号レベルがしきい値と比較されて良品と不良品のいずれかに判別され、前記判別装置４２から送られる排除信号に基づいて前記エジェクター装置におけるエアの噴射により不良品が前記所定の軌跡から排除され、良品と不良品に選別される。

【0028】

そして、前記良品に選別された粒状物は前記排出ホッパ５の良品排出路５１、前記不良品に選別された粒状物は前記排出ホッパ５の不良品排出路５２からそれぞれ排出される。

【0029】

図５は光学検出装置の説明図を示す。図６は図５の光学検出装置であって前側の光学検出装置を上方へ回動させた状態の説明図を示す。
前記光学検出装置４１ａ，４１ｂは、前記シュート３の下端から幅方向に広がる状態で自由落下する粒状物に対応できるＣＣＤ等のラインセンサやエリアセンサを内蔵し、近赤外線（ＮＩＲ）、可視光又は紫外線等の波長域の光を受光可能とするＣＣＤカメラ等の撮像手段４１１ａ，４１１ｂと、前記粒状物の落下軌跡上における検出位置Ｏを照明する蛍光灯やハロゲンランプ、ＬＥＤ光源等の照明手段４１２ａ，４１２ｂと、前記検出位置Ｏにおいて前記撮像手段４１１ａ，４１１ｂにより前記粒状物を撮像する際の背景となるバックグラウンドを備える。

【0030】

一対の前記光学検出装置４１ａ，４１ｂは、上部がヒンジにより開閉可能に連結される前後一対のカバー４４ａ，４４ｂ内に配設されてカメラユニット４５を構成する。

【0031】

前記エジェクター装置は、前記光学検出装置４１ａ，４１ｂと同様に、前記シュート３の下端から幅方向に広がる状態で自由落下する粒状物に対応できるものであって、前記幅方向に形成される複数のノズル孔から選択的にエアを噴射することができるエジェクターノズル４３と、前記判別装置４２から送られる排除信号に基づいて前記エジェクターノズル４３からエアを噴射させる図示しないエジェクター駆動装置を備える。
前記エジェクターノズル４３は、前記カメラユニット４５に一体に取り付けることができる。

【0032】

図７は図１の光学式選別機の分解斜視図を示す。
本発明の実施の形態における光学式選別機１は、ベース１２と、前記ベース１２上に立設されてねじ固定される左右一対の側壁１３ａ，１３ｂと、各側壁１３ａ，１３ｂ間に横設されて前記各側壁１３ａ，１３ｂにねじ固定される天板１４、フィーダベース１５、電装品ベース１６及び集塵ダクト１７を有するフレーム１１を備える。

【0033】

また、前記フレーム１１は、各側壁１３ａ，１３ｂの前後において、前記各側壁１３ａ，１３ｂ間がそれぞれブレース１８ａ，１８ｂにより筋交状に連結される。
ここで、各ブレース１８ａ，１８ｂは、それぞれ二本の棒鋼をターンバックルで連結する周知のものであり、各棒鋼の他端に溶接等により固定される連結板材が前記各側壁１３ａ，１３ｂの前面又は後面にボルト等により連結され、前記ターンバックルを回転させて二本の前記棒鋼を進退させることでそれぞれの長さを調整することができる。

【0034】

前記フレーム１１の前記天板１４には図示しない原料タンクが載置されてねじ固定され、前記フィーダベース１５には前記振動フィーダ２１が載置されてねじ固定される。
また、前記電装品ベース１６には前記カメラユニット４５、前記エジェクターノズル４３のほか、前記判別装置４２や前記エジェクター駆動装置等を含む図示しない電装品ユニットが配設され、前記集塵ダクト１７の前面には前記ベース１２にねじ固定される状態で前記排出ホッパ５が配設される。

【0035】

ここで、前記カメラユニット４５は、前後一対のカバー４４ａ，４４ｂ内であって前記一対の光学検出装置４１ａ，４１ｂの間に前記シュート３を挟んだ状態で前記フレーム１１の前記電装品ベース１６に配設される。
その際、前記シュート３は、各側壁１３ａ，１３ｂの前方において前記フレーム１１に組み付けられることとなり、前記ブレース１８ａ，１８ｂは、前記シュート３の後方に形成される空間に配設されることとなる。

【0036】

本発明の実施の形態における光学式選別機１は、左右一対の側壁１３ａ，１３ｂをベース１２上に立設してねじ固定するとともに、天板１４、フィーダベース１５、電装品ベース１６及び集塵ダクト１７を各側壁１３ａ，１３ｂ間に横設し前記各側壁１３ａ，１３ｂにねじ固定してフレーム１１を組み立てる構造とされるので、前記フレーム１１に溶接歪みが発生することがない。

【0037】

そして、前記光学式選別機１は、前記フレーム１１の前記各側壁１３ａ，１３ｂ間が、各側壁１３ａ，１３ｂの前後においてそれぞれブレース１８ａ，１８ｂにより筋交状に連結されるので、前記フレーム１１の剛性を確保することができるとともに、ターンバックルによる前記ブレース１８ａ，１８ｂの長さの調整により、前記フレーム１１に組み付けられてなる振動フィーダ２１、シュート３、光学検出装置４１ａ，４１ｂ、エジェクターノズル４３等の構成部材の位置精度を簡単に出すことができる。

【0038】

また、前記光学式選別機１は、従来の溶接構造に代えて、ねじ固定によりフレーム１１を組み立てる構造とされるので、組み立て工程を簡素化できる。

【0039】

上記本発明の実施の形態における光学式選別機１は、粒状物供給部２、シュート３、光学選別部４及び排出ホッパ５を備える選別ユニットを２組並設したものであったが、前記選別ユニットを１組又は３組以上並設することもできる。

【0040】

上記本発明の実施の形態において、前記光学選別部４は、不良品を排除することとしたが、良品を排除することで粒状物を良品と不良品に選別することもできる、また、原料に混入する異物を排除することで原料と異物を選別することもできる。

【0041】

上記本発明の実施の形態において、前記エジェクター装置は、エジェクターノズル４３を有し、粒状物をエアにより排除するものを例としたが、粒状物を機械的動作により排除するものとすることもできる。

【0042】

本発明の光学式選別機１は、上記実施の形態に限らず、本発明の範囲を逸脱しない限りにおいて、その構成を適宜変更できることはいうまでもない。

【産業上の利用可能性】

【0043】

本発明の光学式選別機は、フレームをパネル構造としてねじ止めにより組み立てる構造とすることで溶接歪みの発生をなくし、ブレースの長さの調整により前記フレームに組み付けられる各構成部材の位置精度を簡単かつ容易に調整することができるので、極めて実用性が高い。

【符号の説明】

【0044】

１ 光学式選別機
１１ フレーム
１２ ベース
１３ａ，１３ｂ 側壁
１４ 天板
１５ フィーダベース
１６ 電装品ベース
１７ 集塵ダクト
１８ａ，１８ｂ ブレース
２ 粒状物供給部
２１ 振動フィーダ
３ シュート
４ 光学選別部
４１ａ，４１ｂ 光学検出装置
４１１ａ，４１１ｂ 撮像手段
４１２ａ，４１２ｂ 照明手段
４２ 判別装置
４３ エジェクターノズル
４４ａ，４４ｂ カバー
４５ カメラユニット
５ 排出ホッパ
５１ 良品排出路
５２ 不良品排出路

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】