JP2023059612A - 光学式選別機の流量調整機構 - Google Patents

Abstract

【課題】選別対象となる粒状物の不良品混入割合と、エジェクタの噴射回数とに対応させて、より適した粒状物の流量を設定することが可能な、光学式選別機の流量調整機構を提供すること。【解決手段】流下する粒状物を検知して不良粒を判別することが可能な光学検知手段１０８と、前記光学検知手段の下方に配置されるとともに、前記不良粒を噴風によって除去することが可能なエジェクタ１０９と、前記光学検知手段へ前記粒状物を搬送することが可能なシュート１０７と、を少なくとも有する光学式選別機１００において、前記シュートにおける前記粒状物の流量を調整することが可能な流量規制部材１２５と、前記シュートに供給される前記粒状物の不良粒混入割合に応じ、前記流量規制部材を動作させて前記シュートにおける前記粒状物の流量を設定することが可能な流量調整手段と、を備えることを特徴とする。【選択図】図４

Description

本発明は、粒状物の光学式選別機において粒状物の流量を調整可能な、光学式選別機の流量調整機構に関する。

従来の光学式選別機には、選別作動体であるエジェクタの作動頻度に関連して、粒状物の流量を円滑に増減制御できるものがあった（特許文献１参照）。具体的には、エジェクタの作動回数に応じて振動供給装置の振幅を変化させ、流下樋への粒状物の供給量を調節するものである。

特公昭６１－３５５３号公報

しかしながら、特許文献１に記載された従来技術の場合、エジェクタの作動頻度のみに依存して粒状物の流量を増減制御しているため、エジェクタの作動頻度が高い頻度になると、揺れや振動など、所謂ハンチング現象を起こして機器を故障させる原因となっていた。

そこで本発明は上記問題点に鑑み、選別対象となる粒状物の不良粒混入割合と、エジェクタの噴射回数とに対応させて、より適した粒状物の流量を設定することが可能な、光学式選別機の流量調整機構を提供することを目的とする。

（１）に係る発明は、流下する粒状物を検知して不良粒を判別することが可能な光学検知手段と、前記光学検知手段の下方に配置されるとともに、前記不良粒を噴風によって除去することが可能なエジェクタと、前記光学検知手段へ前記粒状物を搬送することが可能なシュートと、を少なくとも有する光学式選別機において、前記シュートにおける前記粒状物の流量を調整することが可能な流量規制部材と、前記シュートに供給される前記粒状物の不良粒混入割合に応じ、前記流量規制部材を動作させて前記シュートにおける前記粒状物の流量を設定することが可能な流量調整手段と、を備えることを特徴とした光学式選別機の流量調整機構である。

（２）に係る発明は、前記光学式選別機を制御することが可能な制御部を有し、前記制御部は、前記シュートに供給される前記粒状物の不良粒混入割合を算出することが可能な不良粒混入割合算出手段と、前記不良粒混入割合算出手段によって算出された前記不良粒混入割合を表示することが可能な表示手段と、を備えている上記（１）に記載の光学式選別機の流量調整機構である。

（３）に係る発明は、前記流量規制部材を動作させることが可能なモータを有し、前記制御部は、前記不良粒混入割合算出手段による算出結果に基づいて前記流量調整手段を制御することが可能である上記（２）に記載の光学式選別機の流量調整機構。

（４）に係る発明は、前記流量調整手段は、前記光学式選別機の前面側に設けられるとともに、前記流量規制部材の開度を調整可能な操作レバーと、前記操作レバーを任意の回動位置にて固定することが可能なクランプノブと、前記操作レバーの回動位置に応じて前記流量規制部材の開度を把握することが可能な開度表示部と、を少なくとも備えている上記（１）又は（２）に記載の光学式選別機の流量調整機構である。

（５）に係る発明は、前記シュートは、粒状物の１次選別に使用される１次選別シュートと、前記１次選別によって不良粒として選別された粒状物の２次選別に使用される２次シュートから成り、前記不良粒混入割合算出手段は、前記２次選別シュートにおける粒状物の流量を前記１次選別シュートにおける粒状物の流量で除して、前記不良粒混入割合を算出することが可能である上記（２）又は（３）に記載の光学式選別機の流量調整機構である。

本発明によれば、シュートにおける粒状物の流量を調整することが可能な流量規制部材と、シュートに供給される粒状物の不良粒混入割合に応じ、上記流量規制部材を動作させてシュートにおける粒状物の流量を設定することが可能な流量調整手段とを備えたことにより、所定の不良粒混入割合におけるエジェクタの噴射頻度を想定し、シュートに供給する粒状物の適切な流量を設定することが可能となる。

本発明の実施例における光学式選別機の概略側面透視図（ａ）と、光学式選別機における原料供給部の斜視図（ｂ）である。 本発明の実施例における光学式選別機の全体斜視図である。 図２におけるＡ部の拡大斜視図である。 本発明の実施例における粒状物の流量と理論噴射回数との関係を示した表である。

本発明の光学式選別機の流量調整機構について、その一実施例を以下に説明する。図１（ａ）には本実施例の光学式選別機１００の概略側面透視図が、図１（ｂ）には光学式選別機１００における原料供給部の斜視図が示されている。さらに図２には本実施例における光学式選別機１００の全体斜視図が示されている。なお本実施例の光学式選別機１００は、粒状物として不図示の籾摺機から排出された玄米を光選別するものである。

図示されるように、本実施例の光学式選別機１００では、不図示の籾摺機から排出された玄米が、光学式選別機１００の粒状物投入ホッパ１０２に投入され、流量規制部材１２５を経て昇降部１０３によって一時貯留タンク１０４へと揚送される。なお、一時貯留タンク１０４には、貯留量を感知する貯留センサ１０５が設けられている。

本実施例の光学式選別機１００は所謂シュート式の光学式選別機１００であり、一時貯留タンク１０４の先には、粒状物を供給する振動フィーダ１０６及びシュート１０７が配置されている。なお、本実施例の光学式選別機１００は、図２に示されるように、シュート１０７として１次選別シュート１０７Ａと２次選別シュート１０７Ｂがそれぞれ設けられている。

すなわち、振動フィーダ１０６から供給された粒状物がまず１次選別シュート１０７Ａに供給され、当該１次選別シュート１０７Ａの下方に設けられた光学検知手段１０８及び不良粒を噴風によって除去するエジェクタ１０９によって粒状物の１次選別が行われる。さらに、１次選別で不良粒として選別された粒状物を、２次選別シュート１０７Ｂへ供給して再び光学検知手段１０８及びエジェクタ１０９によって２次選別が行われるように構成されている。

なお、本実施例の光学検知手段１０８は、不図示の照明手段や受光素子、バックグラウンドなどが内装される公知の光学的な検知手段であり、エジェクタ１０９は、複数の空気噴射ノズルを有し、粒状物の流下軌跡に近接して設置される公知のエジェクタ手段である。

そして、上記した１次選別によって良品と判断された粒状物は、図２に示される１次良品排出口１１１Ａから排出され、上記した２次選別によって良品と判断された粒状物は、図２に示される２次良品排出口１１１Ｂから排出されるように構成されている。

また、本実施例の光学式選別機１００は、選別対象となる粒状物の流量を設定することが可能な流量調整手段を備えている。図１（ｂ）に示されるように、粒状物投入ホッパ１０２と昇降部１０３との間には、シュート１０７における粒状物の流量を調整することが可能な流量規制部材１２５（図示破線部）が配置されており、ワイヤ１２６と接続されて流量規制部材１２５が上下動することで、シュート１０７への粒状物の流量が調整されるように構成されている。

そして、図２の斜視図に示されるように、上記した流量規制部材１２５に接続されたワイヤ１２６は、光学式選別機１００の前面側の中央位置に設けられた流量調整手段１２０に接続されており、当該流量調整手段１２０への操作者の操作に応じて、シュート１０７への粒状物の流量が調整可能となっている。

より詳細に説明すると、図３には、図２Ａ部の拡大斜視図が示されており、本実施例の流量調整手段１２０は、回転軸１２２に軸支されて図示矢印方向に回動操作が可能な操作レバー１２１と、当該操作レバー１２１を任意の回転角度位置で固定することが可能なクランプノブ１２３を備えている。

また、操作レバー１２１の背面側には、開度が印刷されたステッカが貼り付けられた開度表示部１２４が設けられており、操作レバー１２１の回動位置に応じて流量規制部材１２５の開度が把握可能となっている。なお、本実施例では開度の表示として単位時間あたり流量（例えば、ｋｇ／ｈ）がステッカに印刷されており、操作レバー１２１を回動する際の目安となる。

さらに、図２に示されるように、光学式選別機１００の前面側には、当該光学式選別機１００に対する設定操作や運転状態などの種々の情報を表示することが可能な表示手段１１０が設けられている。このような構成によって、シュート１０７への粒状物の流量表示を確認しながら操作レバー１２１を操作して、適切な粒状物の流量の設定を可能にしている。

また、光学式選別機１００の前面側に操作レバー１２１等を配置したことにより、選別工程の後工程において機械設備にトラブル等が発生した場合には、即時に前述した流量規制部材１２５を閉じることが可能となる。加えて、光学式選別機１００の前面側で粒状物の流量が設定可能となったことで、従来のように、光学式選別機の裏側の狭い場所に作業員が入り込んで、設備機器を損傷させたりケガをしたりといった二次被害の発生を防止することが可能となる。

本実施例の光学式選別機１００は不図示の制御部を備えており、当該制御部は光学式選別機１００の運転制御を司るものである。そして、制御部は１次選別シュート１０７Ａや２次選別シュート１０７Ｂにおける粒状物の流量を計測して、前述したように表示手段１１０に表示することが可能となっている。

さらに制御部は、１次選別や２次選別における不良粒混入割合を算出することが可能な不良粒混入割合算出手段を備えており、１次選別シュート１０７Ａや２次選別シュート１０７Ｂに供給される粒状物の不良粒混入割合を算出して表示手段１１０に表示することが可能となっている。

続いて図４には、本実施例の光学式選別機１００における、１次選別シュート１０７Ａにおける粒状物の流量とエジェクタ１０９の理論噴射回数（１秒間当りの１ｃｈにおける理論噴射回数）の関係が、粒状物の不良粒混入割合ごとに示されている。より詳細に説明すると、１次選別シュート１０７Ａに供給される粒状物の不良粒混入割合に応じ、流量ごとに想定されるエジェクタ１０９の理論噴射回数が示されている。

そして、図示されるように、エジェクタ１０９の噴射回数が５０回／ｓ未満となって安定して粒状物の選別が行われる「安全領域」と、噴射回数が５０回／ｓ以上となって選別状態が不安定となる「注意領域」と、噴射回数が７５回／ｓ以上となって選別状態が悪化する「危険領域」とがわかりやすく示されている。

例えば、図４において矢印で示されるように、不良粒混入割合が１５％の粒状物を１次選別シュート１０７Ａに供給する場合、エジェクタ１０９の理論噴射回数を５０回／ｓ未満にして安定して粒状物を選別するには、流量を１０００ｋｇ／ｈにすればよいことが直ぐにわかる。不良粒混入割合は、選別処理を行いながら光学式選別機１００の制御部で把握されて表示手段１１０に表示することが可能であり、さらに１次選別シュート１０７Ａにおける粒状物の流量も表示手段１１０に表示可能となっている。

したがって、粒状物の不良粒混入割合や１次選別シュート１０７Ａにおける粒状物の流量の表示を確認しながら、図４の表に従った適切な流量となるように操作レバー１２１を操作し、粒状物を安定して選別することが可能となる。

（別実施例）
以上、本実施例の光学式選別機１００の流量調整機構について説明したが、本発明の光学式選別機の流量調整機構は必ずしも前述した実施例に限定されるものではない。

前述の実施例では、表示手段１１０に表示される粒状物の流量を確認しながら、操作レバー１２１を操作して、適切な粒状物の流量を設定可能に構成したが、流量規制部材１２５を動作させることが可能なモータを設置し、不良粒混入割合算出手段による算出結果に基づいて、自動的に流量規制部材１２５を制御する流量調整手段を設けることも可能である。

また、上記したように１次選別シュート１０７Ａの粒状物の流量を自動制御する場合には、例えば、「２次選別シュート１０７Ｂ上の流量÷１次選別シュート１０７Ａ上の流量×補正係数×１００％」という計算式によって不良粒混入率（％）を算出し、当該不良粒混入率（％）に基づいて粒状物の流量を自動制御することが可能である。もちろん、補正係数は必須ではなく、また、必ずしもパーセンテージで算出しなくてもよい。

また別の方法として、１次良品排出口１１１Ａ及び２次良品排出口１１１Bから排出された粒状物の良品の重量と、最終的に不良粒として排出された不良品の重量から不良粒混入割合を算出するようにしてもよい。これにより、より信頼度の高い不良粒混入割合を算出することができ、より適切に粒状物の流量を調節することが可能となる。

前述した実施例は、１次選別シュート１０７Ａ及び２次選別シュート１０７Ｂを備えた光学式選別機１００を例にしてその流量調整機構について説明したが、必ずしもこのような光学式選別機１００に限定されるものではなく、単一のシュート１０７を備える光学式選別機１００においても同様の構成及び制御によって、適切に粒状物の流量を調節することができる。

また、前述した実施例は、不図示の籾摺機から排出された玄米を光選別する、光学式選別機１００の流量調整機構について説明したが、必ずしも玄米に限定されるものではなく、選別対象として、麦類、豆類、ナッツ類等の穀粒の他、ペレット、ビーズ等の樹脂片、医薬品、鉱石類、シラス等の細かい物品、その他の粒状物からなる原料の光学式選別機において、本発明の光学式選別機の流量調整機構が適用可能である。

前述した実施例では、図４に示されるようにエジェクタ１０９における所定の噴射回数を閾値として、「安全領域」、「注意領域」、「危険領域」を設定したが、あくまでも一例であり、任意の噴射回数を閾値として各領域を設定することが可能である。

加えて、光学式選別機１００の稼働中、制御部において、エジェクタ１０９の噴射回数が「危険領域」に入ると直ちに光学式選別機１００の稼働を停止したり、数分間「危険領域」に入った状態が継続した場合に光学式選別機１００の稼働を停止するように構成することも可能である。このような構成とすることで、光学式選別機１００において安定した選別を行うことができる。

以上、本発明の実施例及び別実施例について説明してきたが、これらの説明は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定するものではない。本発明は、その趣旨を逸脱することなく、変更、改良され得るとともに、本発明にはその均等物が含まれる。また、上述した課題の少なくとも一部を解決できる範囲、または、効果の少なくとも一部を奏する範囲において、特許請求の範囲および明細書に記載された各構成要素の組み合わせ、または、省略が可能である。

１００ 光学式選別機
１０２ 粒状物投入ホッパ
１０３ 昇降部
１０４ 一時貯留タンク
１０５ 貯留センサ
１０６ 振動フィーダ
１０７ シュート
１０７Ａ １次選別シュート
１０７Ｂ ２次選別シュート
１０８ 光学検知手段
１０９ エジェクタ
１１０ 表示手段
１１１Ａ １次良品排出口
１１１Ｂ ２次良品排出口
１２０ 流量調整手段
１２１ 操作レバー
１２２ 回転軸
１２３ クランプノブ
１２４ 開度表示部
１２５ 流量規制部材
１２６ ワイヤ

Claims (5)

1. 流下する粒状物を検知して不良粒を判別することが可能な光学検知手段と、
   前記光学検知手段の下方に配置されるとともに、前記不良粒を噴風によって除去することが可能なエジェクタと、
   前記光学検知手段へ前記粒状物を搬送することが可能なシュートと、を少なくとも有する光学式選別機において、
   前記シュートにおける前記粒状物の流量を調整することが可能な流量規制部材と、
   前記シュートに供給される前記粒状物の不良粒混入割合に応じ、前記流量規制部材を動作させて前記シュートにおける前記粒状物の流量を設定することが可能な流量調整手段と、を備える
   ことを特徴とした光学式選別機の流量調整機構。
2. 前記光学式選別機を制御することが可能な制御部を有し、
   前記制御部は、
   前記シュートに供給される前記粒状物の不良粒混入割合を算出することが可能な不良粒混入割合算出手段と、
   前記不良粒混入割合算出手段によって算出された前記不良粒混入割合を表示することが可能な表示手段と、を備えている
   請求項１に記載の光学式選別機の流量調整機構。
3. 前記流量規制部材を動作させることが可能なモータを有し、
   前記制御部は、
   前記不良粒混入割合算出手段による算出結果に基づいて前記流量調整手段を制御することが可能である
   請求項２に記載の光学式選別機の流量調整機構。
4. 前記流量調整手段は、
   前記光学式選別機の前面側に設けられるとともに、前記流量規制部材の開度を調整可能な操作レバーと、
   前記操作レバーを任意の回動位置にて固定することが可能なクランプノブと、
   前記操作レバーの回動位置に応じて前記流量規制部材の開度を把握することが可能な開度表示部と、を少なくとも備えている
   請求項１又は２に記載の光学式選別機の流量調整機構。
5. 前記シュートは、粒状物の１次選別に使用される１次選別シュートと、前記１次選別によって不良粒として選別された粒状物の２次選別に使用される２次選別シュートから成り、
   前記不良粒混入割合算出手段は、前記２次選別シュートにおける粒状物の流量を前記１次選別シュートにおける粒状物の流量で除して、前記不良粒混入割合を算出することが可能である
   請求項２又は３に記載の光学式選別機の流量調整機構。

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