JP2024088335A - Bean sorting machine - Google Patents
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Abstract
【課題】被選別物の外表面における全領域を対象として変色等の異常を検出できるようにすることが要望されていた。【解決手段】計測対象領域KTを通過するように被選別物hを移送する移送手段14と、計測対象領域KTを照明する照明手段15と、計測対象領域KTに位置する被選別物hにて反射した光を受光する受光手段16と、被選別物hの良否を判別する良否判別手段と、被選別物hを振り分ける分離手段18と、が備えられ、上方側外方位置に位置する一方側受光手段と、下方側外方位置に位置する他方側受光手段32との受光情報に基づいて被選別物hの良否を判別する。【選択図】図3[Problem] There has been a demand for the ability to detect abnormalities such as discoloration over the entire area of the outer surface of the object to be sorted. [Solution] The device includes a transport means 14 for transporting the object to be sorted h so that it passes through a measurement target area KT, an illumination means 15 for illuminating the measurement target area KT, a light receiving means 16 for receiving light reflected by the object to be sorted h located in the measurement target area KT, a quality discrimination means for discriminating the quality of the object to be sorted h, and a separation means 18 for sorting the object to be sorted h, and judges the quality of the object to be sorted h based on light reception information from a one-side light receiving means located at an upper outer position and a other-side light receiving means 32 located at a lower outer position. [Selected Figure] Figure 3
Description
本発明は、例えば、枝豆、エンドウ、インゲン豆等の豆類を選別するための豆類選別機に関する。 The present invention relates to a bean sorting machine for sorting beans, such as green soybeans, peas, and kidney beans.
従来の豆類選別機では、計測対象領域に位置する被選別物として、豆類の一例である枝豆に対して、移送経路の一方側外方から照明手段により光を照射して、撮像装置により被選別物からの光を受光して、その計測結果から被選別物(枝豆)の変色等の異常を判別するようにしたものがあった(例えば、特許文献1参照)。 In conventional bean sorting machines, the objects to be sorted located in the measurement area are green soybeans, and light is irradiated from one side of the transport path by an illumination means. The light from the objects to be sorted is received by an imaging device, and abnormalities such as discoloration of the objects to be sorted (green soybeans) are identified from the measurement results (see, for example, Patent Document 1).
上記従来構成では、被選別物に対して移送経路の一方側外方から被選別物を照明して、被選別物からの光により、被選別物(枝豆)の変色等の異常を判別する構成となっている。このような構成であれば、被選別物の莢のうち一方側の外表面の変色等の異常は判別することができるが、莢のうち他方側の外表面に生じた変色等の異常は検出できないものとなっていた。 In the above conventional configuration, the objects to be sorted are illuminated from one side of the transport path, and the light from the objects is used to determine whether there are any abnormalities, such as discoloration, in the objects to be sorted (soybeans). With this configuration, it is possible to determine abnormalities, such as discoloration, on the outer surface of one side of the pods of the objects to be sorted, but it is not possible to detect abnormalities, such as discoloration, that occur on the outer surface of the other side of the pods.
そこで、被選別物の外表面における全領域を対象として変色等の異常を検出できるようにすることが要望されていた。 Therefore, there was a demand for a system that would enable detection of abnormalities such as discoloration across the entire area of the outer surface of the items being sorted.
本発明に係る豆類選別機の特徴構成は、被選別物が計測対象領域を通過するように、前記被選別物を移送する移送手段と、前記計測対象領域を照明する照明手段と、前記照明手段にて照射され、かつ、前記計測対象領域に位置する前記被選別物にて反射した光を受光する受光手段と、前記受光手段の受光情報に基づいて前記被選別物の良否を判別する良否判別手段と、前記良否判別手段の判別結果に基づいて前記被選別物を正常物回収部と不良物回収部とに振り分ける分離手段と、が備えられ、前記受光手段に、前記移送経路に対する上方側外方位置に位置する一方側受光手段と、前記移送経路に対する下方側外方位置に位置する他方側受光手段と、が備えられ、前記良否判別手段は、前記一方側受光手段及び前記他方側受光手段の受光情報に基づいて前記被選別物の良否を判別する点にある。 The bean sorting machine according to the present invention is characterized by the following features: a transport means for transporting the objects to be sorted so that they pass through a measurement target area; an illumination means for illuminating the measurement target area; a light receiving means for receiving light irradiated by the illumination means and reflected by the objects to be sorted located in the measurement target area; a quality discrimination means for discriminating the quality of the objects to be sorted based on the light reception information of the light receiving means; and a separation means for sorting the objects to be sorted into a normal object recovery section and a defective object recovery section based on the discrimination result of the quality discrimination means. The light receiving means is provided with a one-side light receiving means located at an upper outer position relative to the transport path, and a second-side light receiving means located at a lower outer position relative to the transport path, and the quality discrimination means discriminates the quality of the objects to be sorted based on the light reception information of the one-side light receiving means and the second-side light receiving means.
本発明によれば、計測対象領域に位置する被選別物に対して、一方側照明手段が上方側外方位置から光を照射し、被選別物にて反射した光が一方側受光手段によって受光される。又、計測対象領域に位置する被選別物に対して、他方側照明手段が下方側外方位置から光を照射し、被選別物にて反射した光が他方側受光手段によって受光される。そして、一方側受光手段及び他方側受光手段の両方の受光情報に基づいて被選別物の良否が判別される。 According to the present invention, the one-side illumination means irradiates light from an upper outer position onto the objects to be sorted located in the measurement area, and the light reflected by the objects to be sorted is received by the one-side light receiving means. The other-side illumination means irradiates light from a lower outer position onto the objects to be sorted located in the measurement area, and the light reflected by the objects to be sorted is received by the other-side light receiving means. Then, the quality of the objects to be sorted is determined based on the light reception information from both the one-side light receiving means and the other-side light receiving means.
その結果、一方側受光手段の受光情報に基づいて、豆類の莢のうち一方側の外表面の変色等の異常を判別することができ、他方側受光手段の受光情報に基づいて、豆類の莢のうち他方側の外表面の変色等の異常を判別することができる。 As a result, it is possible to determine abnormalities such as discoloration on the outer surface of one side of the bean pod based on the light reception information from the light receiving means on one side, and it is possible to determine abnormalities such as discoloration on the outer surface of the other side of the bean pod based on the light reception information from the light receiving means on the other side.
従って、被選別物の外表面における全領域を対象として変色等の異常を検出することが可能となった。 As a result, it is now possible to detect abnormalities such as discoloration across the entire area of the outer surface of the item being sorted.
本発明においては、前記移送手段は、前記計測対象領域を通過するときに、前記被選別物のうちの一方の幅広面が上方側に向かい、前記被選別物のうちの他方の幅広面が下方側に向かう姿勢で前記被選別物を移送するように構成され、前記一方側受光手段が前記一方の幅広面にて反射した光を受光するように構成され、前記他方側受光手段が前記他方の幅広面にて反射した光を受光するように構成されていると好適である。 In the present invention, it is preferable that the transport means is configured to transport the objects in a position in which one of the objects faces upward and the other of the objects faces downward when passing through the measurement area, the one-side light receiving means is configured to receive light reflected by the one of the wide surfaces, and the other-side light receiving means is configured to receive light reflected by the other of the wide surfaces.
本構成によれば、被選別物は、移送手段による移送作動により、一方の幅広面が上方側に向かい、他方側の幅広面が下方側に向かう姿勢、すなわち、横倒れ姿勢で計測対象領域を通過する。そこで、一方の幅広面を照明するとともに反射光を受光し、他方の幅広面を照明するとともに反射光を受光することになる。 According to this configuration, the objects to be sorted pass through the measurement area in a posture in which one wide surface faces upward and the other wide surface faces downward, i.e., in a sideways posture, due to the transport operation of the transport means. Thus, one wide surface is illuminated and the reflected light is received, and the other wide surface is illuminated and the reflected light is received.
このように、被選別物の幅広面を計測対象としているので、幅狭箇所を対象とするものに比べて反射光の散乱が少なく、反射光に基づく変色等の異常の検出を効率よく行うことができる。 In this way, because the wide surface of the sorted item is the measurement target, there is less scattering of reflected light compared to when narrow areas are the target, and abnormalities such as discoloration based on reflected light can be detected more efficiently.
本発明においては、前記移送手段に、前記計測対象領域の移送方向上手側に位置して前記被選別物を前記移送方向に沿って搬送するとともに、前記計測対象領域を通過するように前記被選別物を投擲する上手側搬送部と、前記計測対象領域の移送方向下手側に位置して投擲される前記被選別物を受け止めるとともに前記被選別物を前記移送方向に沿って搬送する下手側搬送部と、が備えられ、前記上手側搬送部と前記下手側搬送部との間の空間に前記計測対象領域が形成されていると好適である。 In the present invention, it is preferable that the transport means is provided with an upstream transport section located on the upstream side of the measurement target area in the transport direction, which transports the objects to be sorted along the transport direction and throws the objects to be sorted so that they pass through the measurement target area, and a downstream transport section located on the downstream side of the measurement target area in the transport direction, which receives the objects to be sorted that are thrown and transports the objects to be sorted along the transport direction, and that the measurement target area is formed in the space between the upstream transport section and the downstream transport section.
本構成によれば、上手側搬送部によって被選別物が搬送されたのち、搬送終端部から被選別物が投擲される。投擲された被選別物は、上手側搬送部と下手側搬送部との間の空間を通して移動する。この空間により計測対象領域が形成される。従って、被処理物は、空中移動しながら計測対象領域内を通過するので、周囲の部材により制約を受けることがなく安定した状態で移送することができる。 According to this configuration, after the objects to be sorted are transported by the upstream transport section, they are thrown from the end of the transport. The thrown objects to be sorted move through the space between the upstream transport section and the downstream transport section. This space forms the measurement target area. Therefore, since the objects to be processed pass through the measurement target area while moving through the air, they can be transported in a stable state without being restricted by surrounding components.
本発明においては、前記上手側搬送部から放擲され、前記計測対象領域を通過する前記被選別物に対して、前記照明手段による照明処理と、前記受光手段による受光処理と、が行われると好適である。 In the present invention, it is preferable that the objects to be sorted that are released from the upstream conveying section and pass through the measurement target area are subjected to an illumination process by the illumination means and a light receiving process by the light receiving means.
本構成によれば、計測対象領域に対して上方側外方位置及び下方側外方位置の夫々において、周囲の部材により制約を受けることがなく、照明処理並びに受光処理を良好に行うことができる。 This configuration allows the illumination process and the light receiving process to be performed well at the upper and lower outer positions of the measurement target area without being restricted by surrounding components.
本発明においては、前記分離手段に、分離対象となる前記被選別物に対してエアーを吹き付けて他の前記被選別物とは異なる移送経路に移動させるエアー吹き出し部が備えられ、前記エアー吹き出し部は、前記上手側搬送部から放擲され、前記計測対象領域を通過したのち、前記下手側搬送部に到達するまでの間に、分離対象となる前記被選別物に対してエアーを吹き付けると好適である。 In the present invention, the separation means is provided with an air blowing unit that blows air onto the objects to be separated and moves them to a transport path different from that of the other objects, and it is preferable that the air blowing unit blows air onto the objects to be separated after they are released from the upstream transport unit, pass through the measurement target area, and before they reach the downstream transport unit.
本構成によれば、空中移動しながら計測対象領域内を通過する被選別物に対してエアーを吹き付けることにより、異なる移送経路に移動させるので、分離処理を的確に行えるとともに、上手側搬送部から放擲されて下手側搬送部に到達するまでの間の領域を有効に利用することで、無駄がなく迅速に分離処理を行える。 With this configuration, air is blown onto the objects to be sorted as they move through the measurement area while moving through the air, moving them to a different transport path, allowing for accurate separation processing. In addition, by effectively utilizing the area between when the objects are released from the upstream transport section and when they reach the downstream transport section, separation processing can be performed quickly and efficiently.
本発明においては、前記移送手段に前記被選別物を移送する移送経路が横並び状態で複数列備えられ、前記照明手段は、前記移送経路の並び方向に沿って長く延びて複数の前記移送経路のそれぞれにおける前記計測対象領域を照明するように構成され、前記受光手段は、複数の前記移送経路に沿って移送される前記被選別物からの光を検出可能であり、前記良否判別手段は、複数の前記移送経路に沿って移送される前記被選別物を各別に不良物であるか正常物であるかを判別可能であると好適である。 In the present invention, the transport means is provided with multiple transport paths arranged side by side for transporting the objects to be sorted, the illumination means is configured to extend long along the direction in which the transport paths are arranged and illuminate the measurement target area in each of the multiple transport paths, the light receiving means is capable of detecting light from the objects to be sorted transported along the multiple transport paths, and the quality determining means is preferably capable of determining whether each of the objects to be sorted transported along the multiple transport paths is defective or normal.
本構成によれば、複数列の移送経路の夫々において受光手段の検出結果に基づく被選別物の良否判別を行うことができ、多数の被選別物に対する選別処理を能率よく行うことができる。 With this configuration, it is possible to determine whether the objects being sorted are good or bad based on the detection results of the light receiving means in each of the multiple transport paths, and sorting processes for a large number of objects can be carried out efficiently.
本発明においては、前記分離手段に、分離対象となる前記被選別物に対してエアーを吹き付けて他の前記被選別物とは異なる経路に移動させるエアー吹き出し部が備えられ、前記エアー吹き出し部は、複数の前記移送経路に対して各別に備えられ、かつ、前記被選別物に対して前記長尺方向での略中央位置に向けてエアーを吹き付けると好適である。 In the present invention, the separation means is provided with an air blowing unit that blows air onto the objects to be separated and moves them to a path different from that of the other objects, and it is preferable that the air blowing unit is provided separately for each of the multiple transport paths, and that air is blown onto the objects toward approximately the center in the longitudinal direction.
本構成によれば、被選別物のうちの不良物を分離対象とする場合には、不良物と判別された被選別物に対してエアーを吹き付けて他の被選別物とは異なる経路に移動させる。そのとき、エアー吹き出し部は、被選別物の長尺方向での略中央位置に向けてエアーを吹き付けるので、少ない噴出量であっても被選別物を的確に異なる経路に移動させることが可能となる。 According to this configuration, when defective items among the objects to be sorted are to be separated, air is blown onto the objects determined to be defective, and they are moved to a different path from the other objects to be sorted. At that time, the air blowing section blows air toward approximately the center position in the longitudinal direction of the objects to be sorted, so that even with a small amount of air blown, the objects to be sorted can be accurately moved to a different path.
本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。尚、以下の説明においては、図中に示される矢印FWの方向を「移送方向下手側」、矢印BKの方向を「移送方向上手側」、矢印UPの方向を「上」、矢印DWの方向を「下」とする。 An embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. In the following description, the direction of the arrow FW shown in the drawings is defined as the "downstream side of the transfer direction," the direction of the arrow BK is defined as the "upstream side of the transfer direction," the direction of the arrow UP is defined as the "upward" direction, and the direction of the arrow DW is defined as the "downward" direction.
図1及び図2に示すように、本発明に係る豆類選別機は、作物の茎から分離された状態で収穫された豆類の一例である枝豆が投入される供給部1と、供給部1からの枝豆を下流側に搬送する搬送部2と、搬送部2にて搬送される枝豆を被選別物として選別処理する選別部3と、を備えている。
As shown in Figures 1 and 2, the bean sorting machine of the present invention includes a
供給部1は、コンテナCOに収納された枝豆が投入されるホッパー4と、ホッパー4の底部に設けられ、枝豆を載置搬送する供給用ベルトコンベア5と、が備えられている。ホッパー4は、上部に幅広の投入口を有しており、上方が開放されている。ホッパー4は、下方側ほど幅狭となるような傾斜案内部4aを備え、幅狭の供給用ベルトコンベア5の搬送載置面に向けて案内するように構成されている。
The
搬送部2は、供給用ベルトコンベア5の終端部から送り出される枝豆を上方に向けて係止搬送する係止突起付きの揚送コンベア6と、揚送コンベア6の搬送終端部から送り出される枝豆を受け止めて移送方向下手側に向けて揺動移送する揺動移送部7と、を備えている。
The
揺動移送部7は、揚送コンベア6から送り出される枝豆を移送する移送経路IKが横並び状態で複数列備えられた移送体8と、移送体8を揺動操作させる揺動操作機構9と、が備えられている。移送体8は、枝豆が入り込み可能でかつ移送方向に沿って延びる整列用の凹溝10が横並び状態で複数列備えられ、各凹溝10によって夫々移送経路IKが形成されている。揺動操作機構9は、移送体8を前後揺動可能に支持する揺動リンク機構11、揺動操作用の偏心カム12、偏心カム12を駆動する電動モータ13等を備え、移送体8を前後に小さいストロークで往復揺動させることで、枝豆を揺動移送させることができる。揺動移送することにより、枝豆は長手方向が移送方向に向かう姿勢となるように向きが整列する。
The
次に、選別部3について説明する。
選別部3には、被選別物hとしての枝豆が計測対象領域KTを通過するように被選別物hを移送する移送手段14と、計測対象領域KTを照明する照明手段15と、照明手段15にて照射され、かつ、計測対象領域KTに位置する枝豆にて反射した光を受光する受光手段16と、受光手段16の受光情報に基づいて被選別物hの良否を判別する良否判別手段17と、良否判別手段17の判別結果に基づいて枝豆を正常物回収部と不良物回収部とに振り分ける分離手段18と、が備えられている。
Next, the
The
〔移送手段〕
移送手段14には、計測対象領域KTの移送方向上手側に位置して被選別物hを移送方向に沿って搬送するとともに、計測対象領域KTを通過するように被選別物hを投擲する上手側搬送部としての上手側搬送コンベア19と、計測対象領域KTの移送方向下手側に位置して投擲される被選別物hを受け止めるとともに被選別物hを移送方向に沿って搬送する下手側搬送部としての下手側搬送コンベア20と、が備えられている。そして、上手側搬送コンベア19と下手側搬送コンベア20との間の空間に計測対象領域KTが形成されている。
[Transportation Means]
The transport means 14 is provided with an upstream-
図3に示すように、上手側搬送コンベア19は、下方に設けられた電動モータ21の動力が伝動ベルト22を介して伝達されて高速で回動駆動される。上手側搬送コンベア19は、高速で回動することにより、載置搬送する被選別物hを搬送終端部から移送方向下手側外方に投擲することができる。投擲された被選別物hは空間を介して離間している下手側搬送コンベア20の搬送始端部まで空中を移動することができる。この上手側搬送コンベア19は、幅広のベルトコンベアにて構成されている。
As shown in FIG. 3, the
図3及び図4に示すように、上手側搬送コンベア19における搬送載置面の上側には、その搬送載置面に近付けた状態で複数の移送経路IKを仕切る複数のガイド板23が備えられてる。ガイド板23により仕切られた複数の移送経路IKは、揺動移送部における複数の移送経路IKに対応して連なるように設けられている。ガイド板23は、収納ケース24及び上部支持体25等によって位置固定状態で支持されている。複数の移送経路IKの横幅は、被選別物hとしての枝豆の横幅よりも大きい。従って、上手側搬送コンベア19は、被選別物h(枝豆)は、横向き姿勢、つまり、一方の幅広面が上方側に向かい、他方側の幅広面が下方側に向かう姿勢で移送するように構成されている。
As shown in Figures 3 and 4, the upper side of the transport loading surface of the
一方、下手側搬送コンベア20は、電動モータ21の動力がギア式減速機構26を介して伝達されて低速で回動駆動される。下手側搬送コンベア20は、低速で回動して被選別物hを載置搬送する。下手側搬送コンベア20は、移送方向に沿って長く形成されており、載置搬送される途中で、作業者が目視により不良物を手作業にて除去することができる。ここでは、選別部3では計測できない不良、例えば、莢の外形が変形している変形莢や莢が途中で割れている割れ莢等の不良物を除去することができる。正常物(良品)は下手側搬送コンベア20の搬送終端部からコンテナ等により回収することができる。
Meanwhile, the downstream-
〔照明手段〕
図1、図3に示すように、照明手段15には、被選別物hが計測対象領域KTを通過するときの移送経路IKに対する上方側外方位置に位置する一方側照明手段としての上側照明手段27と、被選別物hが計測対象領域KTを通過するときの移送経路IKに対する下方側外方位置に位置する他方側照明手段としての下側照明手段28と、が備えられている。
[Lighting Means]
As shown in Figures 1 and 3, the lighting means 15 is equipped with an upper lighting means 27 as one-side lighting means located at an upper outer position relative to the transfer path IK when the sorted object h passes through the measurement target area KT, and a lower lighting means 28 as the other-side lighting means located at a lower outer position relative to the transfer path IK when the sorted object h passes through the measurement target area KT.
上側照明手段27には、計測対象領域KTに位置する被選別物hに対して移送方向上手側から照明する第一上側照明装置27Aと、計測対象領域KTに位置する被選別物hに対して移送方向下手側から照明する第二上側照明装置27Bと、が備えられている。下側照明手段28には、計測対象領域KTに位置する被選別物hに対して移送方向上手側から照明する第一下側照明装置28Aと、計測対象領域KTに位置する被選別物hに対して移送方向下手側から照明する第二下側照明装置28Bと、が備えられている。すなわち、照明手段15は、計測対象領域KTの上側に2個、下側に2個、合計4個の照明装置27A,27B,28A,28Bが設けられている。
The upper illumination means 27 is provided with a first
各照明装置27A,27B,28A,28Bは、複数の移送経路IKに亘って横方向に長尺状に形成されている。すなわち、各照明装置27A,27B,28A,28Bは、移送経路IKの並び方向に沿って長く延びる形状である。また、各照明装置27A,27B,28A,28Bは、LED等からなる発光部29と、発光部29から発した光を拡散させて計測対象領域KTを照明する拡散板30と、が備えられている。
Each of the
上述したように4個の照明装置27A,27B,28A,28Bを配置することで、第一上側照明装置27Aが被選別物hの一方の幅広面に対して上手側斜め上方から照明し、第二上側照明装置27Bが被選別物hの一方の幅広面に対して下手側斜め上方から照明する。また、第一下側照明装置28Aが被選別物hの他方の幅広面に対して上手側斜め下方から照明し、第二下側照明装置28Bが被選別物hの一方の幅広面に対して下手側斜め下方から照明する。
By arranging the four
このように被選別物hを照明することで、例えば、図8に示すように、莢のうち豆が含まれない凹入箇所uに異常変色部jが存在している場合であっても、凹入箇所uに対して計測用の照明光を十分供給することができ、光量の変化による異常変色部jの検出を適正に行うことが可能となる。 By illuminating the object to be sorted h in this manner, even if an abnormally discolored area j exists in a recessed area u of the pod that does not contain beans, as shown in Figure 8, it is possible to provide sufficient illumination light for measurement to the recessed area u, making it possible to properly detect the abnormally discolored area j due to changes in the amount of light.
〔受光手段〕
図1に示すように、受光手段16には、移送経路IKに対する上方側外方位置に位置する一方側受光手段としての一方側受光装置31と、移送経路IKに対する下方側外方位置に位置する他方側受光手段(16)としての他方側受光装置32と、が備えられている。
[Light receiving means]
As shown in Figure 1, the light receiving means 16 is provided with a one-side
一方側受光装置31は、上側照明手段27により照明されて被選別物hにて反射した光を受光するように構成されている。他方側受光装置32は、下側照明手段28により照明されて被選別物hにて反射した光を受光するように構成されている。
The one-side
従って、上手側搬送コンベア19から投擲され、計測対象領域KTを通過する被選別物hに対して上側照明手段27及び下側照明手段28による照明処理(被選別物hを照明する処理)と、一方側受光装置31及び他方側受光装置32による受光処理(被選別物hからの反射光を受光する処理)と、が行われる。
Therefore, the sorted objects h that are thrown from the
図示はしていないが、各受光装置31、32は、夫々、枝豆に生じる非常に細かな微小変色部(例えば、0.1mm~0.3mm幅程度)の大きさよりも小さい範囲を分解能とする複数個の単位受光部を幅広の計測対象領域KTに対応させてライン状に並ぶ状態で並置された受光センサと、移送経路IKの並び方向すなわち装置横幅方向に視野角を有する状態で受光した光を複数の単位受光部に導く集光レンズとを備えている。受光センサはCCDを用いて構成されている。又、一方側受光装置31は、計測対象領域KTの装置横幅方向の全幅を対象として受光するために、計測対象領域KTから上方側に離れた箇所に設けられている。同様に、他方側受光装置32は、計測対象領域KTから下方側に離れた箇所に設けられている。
Although not shown, each of the
各受光装置31,32は、複数の移送経路IKに沿って移送される被選別物hからの光を検出可能であり、複数の移送経路IKを移送される被選別物hの夫々について、設定単位幅よりも小さい幅を有する微小変色部を検出可能である。
Each
各受光装置31、32にて被選別物hにて反射した光を受光する際に、各受光装置から計測対象箇所を見たときに背景に相当する箇所に、背景の光量を調整可能な背景光量調整部33が備えられている。詳細な構成の記載は省略するが、背景光量調整部33は、背景に対して被選別物hを識別可能に、かつ、不良箇所として検出することが無いように背景光量を調整することができる。
When each
各受光装置31、32は、計測対象領域KTの装置横幅方向の全幅を対象として同時に受光することができ、被選別物の移送に伴って、被選別物の長手方向に異なる箇所を順次計測することができる。
Each
照明手段15及び受光手段16は、外部からの光によって影響を受けないように、遮光性の材料からなる収納ケース24によって周囲が覆われている。
The lighting means 15 and the light receiving means 16 are covered by a
〔分離手段〕
分離手段18には、分離対象となる被選別物hに対してエアーを吹き付けて他の被選別物hとは異なる経路に移動させるエアー吹き出し部34が備えられている。図示しないエアーコンプレッサから供給される圧縮エアーを、制御バルブ35を介してエアー吹き出し部34に供給して、エアー吹き出し部34の細いノズル34aの先端から勢いよくエアーを吹き付けるように構成されている。エアー吹き出し部34は、上手側搬送コンベア19により投擲された被選別物hが、計測対象領域KTを通過したのち、下手側搬送コンベア20に到達するまでの間に、分離対象となる被選別物hに対してエアーを吹き付ける。
[Separation Means]
The separating means 18 is provided with an
図4に示すように、エアー吹き出し部34は、複数の移送経路IKに対して各別に備えられ、かつ、被選別物hに対して被選別物hの長尺方向での略中央位置に向けてエアーを吹き付けるように構成されている。エアー吹き出し位置に被選別物hの長尺方向での略中央位置が到達するタイミングは、後述する制御装置36によって判断される。
As shown in FIG. 4, the
〔制御装置〕
上手側搬送コンベア19の横側に設けられた操作パネル37による操作指令に基づいて、各部の運転を制御する制御装置36が備えられている。制御装置36は、マイクロコンピュータを備えており、予め設定された制御プログラムに従って各部の動作を制御する。
〔Control device〕
A
図5に示すように、制御装置36に、各受光装置31,32からの計測情報と、操作パネル37からの操作情報とが入力されている。制御装置36からは、複数の照明装置27A,27B,28A,28Bを点灯させる駆動信号と、エアー吹き出し部34の動作を制御する制御バルブ35に対する駆動信号とを出力する。
As shown in FIG. 5, the
制御装置36を利用して、受光手段16、すなわち、一方側受光装置31及び他方側受光装置32の受光情報に基づいて被選別物hの良否を判別する良否判別手段17が構成されている。すなわち、良否判別手段17は、制御装置36の制御プログラムによって構成されている。
The
良否判別手段17について説明する。
良否判別手段17は、複数の受光装置31、32の受光情報に基づいて、被選別物hに異常変色部があるか否かに応じて被選別物hの良否を判別するように構成されている。複数の受光装置31,32は、複数の移送経路IKに沿って移送される被選別物hを各別に異常変色部jを検出可能であり、良否判別手段17は、複数の移送経路IKに沿って移送される被選別物hの夫々について各別に不良物であるか正常物であるかを判別可能である。
The
The
良否判別手段17は、各受光装置31,32について、各単位受光部にて受光して得られた光量値が単位受光部毎に、被選別物判別用の判定値L1を外れているか否かにより、その領域が被選別物hを検知しているか否かを判定する。例えば、図6(a)及び図7(a)に示すように、被選別物判別用の判定値L1を外れている領域が被選別物hであると判定する。
The pass/fail discrimination means 17 judges whether or not the area of each
良否判別手段17は、各単位受光部にて受光して得られた光量値が、予め設定されている異常判定用の判定値L2を外れているか否かの判別を行い、光量値が異常判別用の判定値L2を外れていると、その領域が異常変色部として検出することができる。すなわち、各受光装置31,32は各単位受光部に相当する設定単位幅よりも小さい幅を有する微小変色部を検出可能である。このとき、例えば、図6(b)及び図7(b)に示すように、異常判別用の判定値L2を外れていると判別された単位受光部が連続して所定の個数(第1閾値)以上判別されると、当該被選別物hは不良物であると判別する。
The pass/fail discrimination means 17 discriminates whether the light quantity value obtained by receiving light at each unit light receiving part is outside the predetermined judgment value L2 for abnormality discrimination, and if the light quantity value is outside the judgment value L2 for abnormality discrimination, the area can be detected as an abnormally discolored part. In other words, each
良否判別手段17は、異常判別用の判定値L2を外れていると判別された単位受光部が、連続して所定の個数を越えて存在していないが、同一の被選別物hに設定個数(第2閾値)以上検出されると、当該被選別物hが不良物であると判別する。単独であれば設定単位幅よりも小さい幅を有する微小変色部であっても、多数存在することにより、目視によって枝豆全体として変色していると判断できるからである。 The pass/fail discrimination means 17 does not detect more than a predetermined number of consecutive unit light receiving parts that are determined to be outside the abnormality discrimination threshold L2, but if a set number (second threshold value) or more are detected on the same sorted object h, it determines that the sorted object h is defective. This is because even if a single minute discoloration part has a width smaller than the set unit width, the presence of many of them allows visual inspection to determine that the entire edamame is discolored.
さらに、良否判別手段17は、受光装置31、32の受光情報に基づいて得られる被選別物hの長尺方向での外形寸法が設定値より小であれば当該被選別物hが不良物であると判別し、長尺方向での外形寸法が設定値より大であれば、当該被選別物hが正常物であると判別する。
Furthermore, the quality discrimination means 17 discriminates that the object h is defective if the external dimensions in the longitudinal direction of the object h obtained based on the light receiving information of the
上述したように、良否判別手段17は、受光装置の各単位受光部にて受光して得られた光量値が、存否判別レベル(L1)を下回ったことにより被選別物hが存在していると判別する。そして、このような受光量の読み込みが被選別物hの移送に伴って繰り返し実行される。被選別物hの投擲速度は予め分かっているので、被選別物hの長尺方向での外形寸法を演算にて求めることが可能である。長尺方向での外形寸法に限らず、被選別物hの横幅外形寸法を求めることができる。 As described above, the quality determination means 17 determines that the object h is present when the light quantity value obtained by receiving light at each unit light receiving section of the light receiving device falls below the presence/absence determination level (L1). This reading of the received light quantity is then repeated as the object h is transported. Since the throwing speed of the object h is known in advance, it is possible to calculate the external dimensions of the object h in its longitudinal direction. It is possible to determine not only the external dimensions in the longitudinal direction but also the external width dimensions of the object h.
そして、被選別物hの長尺方向での外形寸法が予め設定されている設定値よりも小であれば、例えば、莢の内部に1つだけの豆しか存在しない一粒莢としての不良品であると判断できるので、そのような被選別物hを不良物として判別する。 If the external dimensions of the object to be sorted h in the longitudinal direction are smaller than a preset value, it can be determined to be a defective product, for example, a single bean pod, with only one bean inside, and such object to be sorted h is determined to be defective.
良否判別手段17は、被選別物hの横幅外形寸法が設定幅より小である領域を不良判定用の対象から除外するように構成されている。すなわち、図6(c)及び図7(c)に示すように、莢のうち茎に近い柄部分は細くて他の部分に比べて少し黒ずんだ状態となりやすい。このような柄部分は、横幅外形寸法が設定幅qより小である。そこで、被選別物hの横幅外形寸法が設定幅qより小である領域を不良判定用の対象から除外することにより、柄部分が変色している場合であっても、不良としては扱わないことになる。 The quality determination means 17 is configured to exclude areas of the sorted object h where the external width dimension is smaller than the set width from the objects for defect determination. That is, as shown in Figures 6(c) and 7(c), the stalk portion of the pod close to the stem is thin and tends to become slightly darker than other portions. The external width dimension of such stalk portions is smaller than the set width q. Therefore, by excluding areas of the sorted object h where the external width dimension is smaller than the set width q from the objects for defect determination, even if the stalk portion is discolored, it will not be treated as defective.
制御装置36は、良否判別手段17により不良物と判別した被選別物hに対して、エアー吹き出し部34がエアーを吹き付けて他の被選別物hとは異なる経路に移動させるように、制御バルブ35に対する駆動信号を出力する。
The
このとき、投擲される被選別物hの移動速度は予め分かっているので、不良物と判別された被選別物hが、計測対象領域KTからエアー吹き出し部34によるエアー吹き出し位置まで移動するまでの移動時間を演算にて求めることができる。そこで、分離対象となる被選別物hの長手方向の中央位置がエアー吹き出し位置に至るタイミングでエアーを吹き出すように、制御バルブ35に対する駆動信号を出力するのである。
At this time, since the moving speed of the thrown sorted object h is known in advance, the moving time of the sorted object h that has been determined to be a defective object can be calculated to determine the moving time from the measurement target area KT to the air blowing position by the
図1及び図3に示すように、エアーが吹き付けられた被選別物h(不良物)は下方に向けて押し出され、下方に備えられた不良物回収部としての不良用コンテナ38に回収される。エアーが吹き付けられなかった被選別物h(正常物)は、下手側搬送コンベア20に向けて移送され、下手側搬送コンベア20の搬送終端部から正常物回収部としての回収用コンテナ(図示せず)等により回収することができる。
As shown in Figures 1 and 3, the sorted items h (defective items) that have been blown with air are pushed downward and collected in a
〔別実施形態〕
(1)上記実施形態では、移送手段14が、計測対象領域KTを通過するときに、被選別物hのうちの一方の幅広面が上方側に向かい、被選別物hのうちの他方側の幅広面が下方側に向かう姿勢で移送する構成としたが、この構成に限らず、計測対象領域KTを通過するときの被選別物hの姿勢は上記構成に限定されない。
[Another embodiment]
(1) In the above embodiment, the transfer means 14 is configured to transfer the objects h in a posture in which one wide surface of the objects h faces upward and the other wide surface of the objects h faces downward when passing through the measurement target area KT, but this configuration is not limited to this, and the posture of the objects h when passing through the measurement target area KT is not limited to the above configuration.
(2)上記実施形態では、移送手段14に、被選別物hを投擲する上手側搬送部19を備える構成としたが、この構成に代えて、例えば、搬送終端部から被選別物hを下方に落下させ、落下している途中に計測対象領域が形成されるものでもよく、又、傾斜姿勢の案内部材によって被選別物をスライド移動させながら、下端部からそのまま流下案内させる構成等、種々の構成を採用することができる。
(2) In the above embodiment, the transfer means 14 is configured to include an
(3)上記実施形態では、エアー吹き出し部34が、被選別物hの長尺方向での略中央位置に向けてエアーを吹き付けるようにしたが、この構成に限らず、例えば、ノズルからのエアー吹き出し幅を広くして被選別物h全体を吹くようにしてもよい。
(3) In the above embodiment, the
(4)上記実施形態では、被選別物hを移送する移送経路IKが横並び状態で複数列備えられる構成としたが、この構成に限らず移送経路IKが一列だけ備えられるものでよい。 (4) In the above embodiment, the transport path IK for transporting the objects h is configured to have multiple rows arranged side by side, but this configuration is not limited to this and only one row of transport path IK may be provided.
(5)上記実施形態では、計測対象領域KTに位置する被選別物hに対して移送方向上手側から照明する上手側照明装置(27A,28A)と、計測対象領域KTに位置する被選別物hに対して移送方向下手側から照明する下手側照明装置(27B,28B)と、を備える構成としたが、この構成に代えて、被選別物hに対して移送方向と直交する方向の一方側から照明する左右一方側照明装置と、被選別物に対して移送方向と直交する方向の他方側から照明する左右他方側照明装置と、を備える構成としてもよい。 (5) In the above embodiment, the configuration includes an upstream lighting device (27A, 28A) that illuminates the objects h located in the measurement target area KT from the upstream side in the transport direction, and a downstream lighting device (27B, 28B) that illuminates the objects h located in the measurement target area KT from the downstream side in the transport direction. However, instead of this configuration, the configuration may include a left/right side lighting device that illuminates the objects h from one side in a direction perpendicular to the transport direction, and a left/right other side lighting device that illuminates the objects h from the other side in a direction perpendicular to the transport direction.
(6)上記実施形態では、良否判別手段17は、微小変色部が連続していなくても、設定個数以上検出されると、当該被選別物hが不良物であると判別するようにしたが、微小変色部が連続していなければ不良と判別しないようにしてもよい。 (6) In the above embodiment, the quality determination means 17 determines that the selected object h is defective if a set number or more of minute discoloration areas are detected, even if the minute discoloration areas are not continuous. However, it is also possible not to determine that the object is defective if the minute discoloration areas are not continuous.
(7)上記実施形態では、受光手段16の検出結果に基づいて被選別物hの長尺方向での外形寸法が設定値より小であれば当該被選別物が不良物であると判別したが、このような判別は行わないようにしてもよい。この場合、外形寸法異常の判定は他の選別工程で行うようにするとよい。 (7) In the above embodiment, if the outer dimension in the longitudinal direction of the object h is smaller than a set value based on the detection result of the light receiving means 16, the object is determined to be defective. However, such a determination may not be made. In this case, it is preferable to determine whether the outer dimensions are abnormal in another sorting process.
(8)上記実施形態では、照明手段15に拡散板30が備えられたが、拡散板を備えずに、発光部として面発光のLED表示器や蛍光灯等、種々の構成を採用することができる。
(8) In the above embodiment, the lighting means 15 is provided with a
(9)上記実施形態では、枝豆を被選別物として選別処理を行うようにしたが、被選別物としては、枝豆に限らず、エンドウ、インゲン豆、そら豆、落花生等の豆類を選別対象としてもよい。 (9) In the above embodiment, the sorting process is performed on edamame soybeans. However, the sorting objects are not limited to edamame, and may include beans such as peas, kidney beans, fava beans, and peanuts.
本発明は、例えば、枝豆、エンドウ、インゲン豆等の豆類を選別するための豆類選別機に適用できる。 The present invention can be applied to a bean sorting machine for sorting beans such as edamame, peas, and kidney beans.
14 移送手段
15 照明手段
16 受光手段
17 良否判別手段
18 分離手段
19 上手側搬送コンベア(上手側搬送部)
20 下手側搬送コンベア(下手側搬送部)
31 一方側受光装置(一方側受光手段)
32 他方側受光装置(他方側受光手段)
34 エアー吹き出し部
h 被選別物
IK 移送経路
KT 計測対象領域
14 Transport means 15 Illumination means 16 Light receiving means 17 Quality determining means 18 Separation means 19 Upstream transport conveyor (upstream transport section)
20 Downstream conveyor (downstream conveyor section)
31 One-side light receiving device (one-side light receiving means)
32 Other-side light receiving device (other-side light receiving means)
34 Air blowing section h Object to be sorted IK Transport path KT Measurement target area
Claims (7)
前記計測対象領域を照明する照明手段と、
前記照明手段にて照射され、かつ、前記計測対象領域に位置する前記被選別物にて反射した光を受光する受光手段と、
前記受光手段の受光情報に基づいて前記被選別物の良否を判別する良否判別手段と、
前記良否判別手段の判別結果に基づいて前記被選別物を正常物回収部と不良物回収部とに振り分ける分離手段と、が備えられ、
前記受光手段に、前記移送経路に対する上方側外方位置に位置する一方側受光手段と、前記移送経路に対する下方側外方位置に位置する他方側受光手段と、が備えられ、
前記良否判別手段は、前記一方側受光手段及び前記他方側受光手段の受光情報に基づいて前記被選別物の良否を判別する豆類選別機。 a transport means for transporting the object to be sorted so that the object passes through a measurement target area;
an illumination means for illuminating the measurement target area;
a light receiving means for receiving light that is irradiated by the illumination means and is reflected by the objects to be sorted located in the measurement target area;
a quality determining means for determining whether the objects to be sorted are good or bad based on the light reception information of the light receiving means;
a separating means for sorting the objects to be sorted into a normal object collecting section and a defective object collecting section based on the result of the quality determining means,
The light receiving means includes a first light receiving means located at an upper outer position relative to the transport path, and a second light receiving means located at a lower outer position relative to the transport path,
The bean sorting machine, wherein the quality determining means determines whether the sorted objects are quality or not based on light reception information from the one-side light receiving means and the other-side light receiving means.
前記一方側受光手段が前記一方の幅広面にて反射した光を受光するように構成され、
前記他方側受光手段が前記他方の幅広面にて反射した光を受光するように構成されている請求項1に記載の豆類選別機。 the transport means is configured to transport the objects in an orientation in which one wide surface of the objects faces upward and the other wide surface of the objects faces downward when the objects pass through the measurement area,
The one-side light receiving means is configured to receive light reflected by the one wide surface,
2. The bean sorter according to claim 1, wherein the other-side light receiving means is configured to receive light reflected by the other wide surface.
前記計測対象領域の移送方向上手側に位置して前記被選別物を前記移送方向に沿って搬送するとともに、前記計測対象領域を通過するように前記被選別物を投擲する上手側搬送部と、
前記計測対象領域の移送方向下手側に位置して投擲される前記被選別物を受け止めるとともに前記被選別物を前記移送方向に沿って搬送する下手側搬送部と、が備えられ、
前記上手側搬送部と前記下手側搬送部との間の空間に前記計測対象領域が形成されている請求項1に記載の豆類選別機。 The transport means includes:
an upstream-side transport unit that is located upstream of the measurement target area in a transport direction and transports the objects along the transport direction and throws the objects so that they pass through the measurement target area;
a downstream-side transport unit that is located downstream in the transport direction of the measurement target area and receives the thrown objects to be sorted and transports the objects along the transport direction,
The bean sorter according to claim 1 , wherein the measurement target area is formed in a space between the upstream conveying section and the downstream conveying section.
前記エアー吹き出し部は、前記上手側搬送部から放擲され、前記計測対象領域を通過したのち、前記下手側搬送部に到達するまでの間に、分離対象となる前記被選別物に対してエアーを吹き付ける請求項3に記載の豆類選別機。 The separating means is provided with an air blowing unit that blows air onto the objects to be separated and moves them to a transport path different from that of other objects to be separated,
The bean sorting machine of claim 3, wherein the air blowing section blows air toward the sorted objects to be separated after they are released from the upstream conveying section, pass through the measurement target area, and reach the downstream conveying section.
前記照明手段は、前記移送経路の並び方向に沿って長く延びて複数の前記移送経路のそれぞれにおける前記計測対象領域を照明するように構成され、
前記受光手段は、複数の前記移送経路に沿って移送される前記被選別物からの光を検出可能であり、
前記良否判別手段は、複数の前記移送経路に沿って移送される前記被選別物を各別に不良物であるか正常物であるかを判別可能である請求項1から5のいずれか一項に記載の豆類選別機。 The transport means is provided with a plurality of transport paths arranged side by side for transporting the objects to be sorted,
the illumination means is configured to extend long along an arrangement direction of the transfer paths and illuminate the measurement target area on each of the transfer paths;
The light receiving means is capable of detecting light from the objects to be sorted being transported along the plurality of transport paths;
6. The bean sorting machine according to claim 1, wherein the quality determining means is capable of determining whether each of the sorted objects transported along the plurality of transport paths is defective or normal.
前記エアー吹き出し部は、複数の前記移送経路に対して各別に備えられ、かつ、前記被選別物に対して前記長尺方向での略中央位置に向けてエアーを吹き付ける請求項6に記載の豆類選別機。
The separation means is provided with an air blower that blows air onto the objects to be separated to move them to a path different from that of other objects to be separated,
The bean sorter according to claim 6, wherein the air blowing section is provided for each of the plurality of transport paths, and blows air toward a substantially central position of the objects to be sorted in the longitudinal direction.
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