JP7111360B2 - Enriched seed sorter - Google Patents
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Description
本発明は、主にスギ、ヒノキ、カラマツ等の針葉樹の種子について、充実種子と不稔種子とを選別する充実種子装置に関する。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to a solid seed apparatus for separating solid seeds and sterile seeds from coniferous seeds such as Japanese cedar, Japanese cypress, and Japanese larch.
スギ、ヒノキ、カラマツ等の針葉樹の種子には、発芽能のある充実種子と、発芽能の無い不稔種子とが混在しており、この中から、充実種子のみを選別することが必要となる。
特許文献1には、種子が充実か不稔かを判別する方法として、近赤外光を照射して光の吸収を観察することにより、非破壊的な操作により、ある針葉樹の種子が充実種子であるかを判別し、充実種子と不稔種子とが混在した種子群から充実種子を選別する方法が記載されている。
Seeds of conifers such as Japanese cedar, Japanese cypress, larch, etc. contain a mixture of solid seeds with germination ability and sterile seeds without germination ability, and it is necessary to select only solid seeds from among them. .
In
特許文献1に記載された手法は、充実種子に含まれる脂肪によって特定の波長の光が吸収される性質を利用したものであり、従来の風選法や比重法よりも精度よく判別することが可能である。
The method described in
このような、光の照射、吸収を測定手法として用いる選別方法により充実種子を選別する装置を構成するためには、選別の正確性が最も重要であり、測定点に種子が重複せずに、確実に1粒の種子を送ることが重要となる。均一に生産される工業製品と異なり、種子は大きさや形状が一つずつ異なることから、これ対応する搬送方法が必要であり、種子の搬送が正確に行われないと、種子の選別を正確に行うことができない。充実種子として選別された種子の中に不稔種子が混ざっていると、その後の利用に大きな支障を生じる。また、選別対象となる種子の数は大量であるため、選別の速度を確保することも重要な要素となる。 In order to construct an apparatus for sorting solid seeds by such a sorting method that uses irradiation and absorption of light as a measurement method, the accuracy of sorting is most important. It is important to send one seed without fail. Unlike industrial products that are uniformly produced, seeds vary in size and shape one by one. can't do If sterile seeds are mixed in with the seeds selected as full seeds, there will be a great hindrance to their subsequent use. In addition, since the number of seeds to be sorted is large, securing the speed of sorting is also an important factor.
本発明は、このような事情を考慮してなされたもので、充実種子を選別するにあたって、選別の正確性と高速性を確保することが可能な充実種子選別装置を提供することを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a solid seed sorting apparatus capable of ensuring accuracy and speed in sorting solid seeds. .
以上の課題を解決するために、本発明の充実種子選別装置は、種子に照射されて種子により反射される近赤外光のスペクトルを測定して、各波長における反射率のデータを取得することにより、発芽能のある充実種子と、発芽能の無い不稔種子とが混在する中から、充実種子のみを選別する充実種子選別装置であって、種子を吸着する吸着口が周方向に間隔を置いて複数設けられた回転ドラムと、回転ドラムの吸着口に種子を供給する振動フィーダーと、回転ドラムの吸着口に吸着された種子に対して近赤外光を照射する照射部と、種子により反射された反射光により充実種子か不稔種子かを判定する判定部と、判定部により充実種子と判定された種子を回転ドラムから離脱させる吹出しノズルとを備え、振動フィーダーはボウル型の形状を有し、種子を振動フィーダーの底部から上部に向かって運ぶために螺旋状に形成されたガイドを備え、種子が振動フィーダー上を搬送されて、振動フィーダーが回転ドラムに接する部位において、種子が一列に整列されて吸着口に吸着されることを特徴とする。 In order to solve the above problems, the full seed sorting apparatus of the present invention measures the spectrum of near-infrared light that is irradiated to the seeds and reflected by the seeds, and acquires reflectance data at each wavelength. A solid seed sorting device that selects only solid seeds from a mixture of solid seeds with germination ability and sterile seeds without germination ability, wherein suction ports for sucking seeds are spaced in the circumferential direction. A plurality of rotating drums provided separately, a vibrating feeder that supplies seeds to the suction port of the rotating drum, an irradiation unit that irradiates the seeds adsorbed to the suction port of the rotating drum with near-infrared light, and the seeds Equipped with a judging unit that judges whether the seed is solid or sterile based on the reflected light, and a blowing nozzle that ejects the seed judged to be solid seed by the judging unit from the rotating drum. The vibrating feeder has a bowl shape. with a helically formed guide for conveying the seeds from the bottom to the top of the vibratory feeder, the seeds being conveyed on the vibratory feeder and the seeds being in line at the site where the vibratory feeder contacts the rotating drum. are aligned and adsorbed to the suction port.
選別対象となる種子は、ボウル型の形状を有する振動フィーダーに供給され、振動フィーダーの底部から上部に向かって螺旋状に形成されたガイドに沿って搬送されて、回転ドラムに接する位置まで上昇し、回転ドラムの吸着口に吸着される。回転ドラムは高速で回転して、近赤外光を照射する照射部と、充実種子か不稔種子かを判定する判定部とによって種子の選別がなされるため、選別の速度を確保することができ、選別対象となる種子の数が大量であっても、選別効率を高めて、大量の種子の選別が可能となる。 Seeds to be sorted are supplied to a bowl-shaped vibrating feeder, conveyed along a spirally formed guide from the bottom to the top of the vibrating feeder, and rise to a position where they come in contact with the rotating drum. , is attracted to the suction port of the rotating drum. The rotary drum rotates at high speed, and the seeds are sorted by the irradiating unit that irradiates near-infrared light and the judging unit that judges whether the seeds are full or sterile, so that sorting speed can be ensured. Even if the number of seeds to be sorted is large, the sorting efficiency can be improved and a large number of seeds can be sorted.
また、振動フィーダーが回転ドラムに接する部位において、種子が一列に整列されて吸着口に吸着されるため、大きさや形状が一つずつ異なる種子であっても、正確に回転ドラムの吸着口に吸着することができる。 In addition, since the seeds are aligned in a row at the part where the vibrating feeder contacts the rotating drum and are attracted to the suction port, even seeds of different sizes and shapes can be accurately attracted to the suction port of the rotating drum. can do.
本発明の充実種子選別装置においては、前記振動フィーダーの下部において周方向に複数配置された振動ユニットを備え、振動ユニットは、固定された土台と、土台の上方に位置する振動部と、土台と振動部とを斜め方向に連結する連結部と、連結部に沿って配置されて連結部に振動を生じさせる電磁石とを備えており、電磁石の動作によって連結部に振動が引き起こされて振動部は斜め方向に振動し、振動フィーダー上の種子が振動フィーダー上を搬送される構成とすることができる。 The solid seed sorting apparatus of the present invention comprises a plurality of vibrating units arranged in the circumferential direction below the vibrating feeder, the vibrating units comprising a fixed base, a vibrating section positioned above the base, and a base. It has a connecting part that connects the vibrating part in an oblique direction, and an electromagnet that is arranged along the connecting part and causes the connecting part to vibrate. It can be configured such that it vibrates obliquely and the seeds on the vibrating feeder are conveyed on the vibrating feeder.
振動部の動作によって、振動フィーダー上の種子に対して、振動フィーダーの接線方向に向かう力が与えられるため、種子を搬送して整列させることができる。 By the operation of the vibrating section, a force directed in the tangential direction of the vibrating feeder is applied to the seeds on the vibrating feeder, so the seeds can be conveyed and aligned.
本発明の充実種子選別装置においては、前記ガイドの上部側終端部には、回転ドラムの吸着口に吸着されずに残った種子を振動フィーダーに戻すための第一の傾斜部が設けられている構成とすることができる。 In the full seed sorting apparatus of the present invention, the upper end portion of the guide is provided with a first inclined portion for returning the remaining seeds that have not been adsorbed to the suction port of the rotary drum to the vibrating feeder. can be configured.
回転ドラムの吸着口に吸着されずに、ガイドに種子が残った場合には、種子は第一の傾斜部を落下して振動フィーダーの底部に戻る。そのため、新たな機械や部品を使うことなく簡単に連続供給が可能となる。 If seeds remain in the guide without being adsorbed by the suction port of the rotating drum, the seeds fall down the first inclined portion and return to the bottom of the vibrating feeder. Therefore, continuous supply is easily possible without using new machines or parts.
本発明の充実種子選別装置においては、前記ガイドの上部側には、ガイド幅を狭くした幅狭部が設けられている構成とすることができる。 In the solid seed sorting apparatus of the present invention, a narrow portion having a narrow guide width may be provided on the upper side of the guide.
ガイド幅を狭くした幅狭部が設けられていることにより、ガイド上で種子が一列に整列していない部分があっても、幅狭部を通過する際に、余分な種子がガイドから落下するため、ガイド上での種子の一列整列を促進することができる。 By providing a narrow part with a narrow guide width, even if there is a part where the seeds are not aligned in a row on the guide, excess seeds will fall from the guide when passing through the narrow part. Therefore, the alignment of the seeds on the guide can be facilitated.
本発明の充実種子選別装置においては、前記ガイドの回転ドラムへの種子の受け渡し部には、振動フィーダーの外周側に向かって下側に傾斜する第二の傾斜部が設けられている構成とすることができる。 In the solid seed sorting apparatus of the present invention, a second inclined portion inclined downward toward the outer circumference of the vibrating feeder is provided in the seed transfer portion of the guide to the rotating drum. be able to.
第二の傾斜部によって、受け渡し部において種子は回転ドラムに接近するため、回転ドラムの吸着口に種子が吸着されやすくなり、吸着の正確性を確保することができる。 The second inclined portion brings the seeds closer to the rotary drum at the transfer portion, so that the seeds are more likely to be attracted to the suction port of the rotary drum, and the accuracy of the suction can be ensured.
本発明によると、充実種子を選別するにあたって、選別の正確性と高速性を確保することが可能な充実種子選別装置を実現することができる。 Advantageous Effects of Invention According to the present invention, it is possible to realize a full seed sorting apparatus capable of ensuring accuracy and high speed of sorting when sorting full seeds.
以下に、本発明の充実種子選別装置を、その実施形態に基づいて説明する。
図1に、本発明の実施形態に係る充実種子選別装置の全体構成を示す。
充実種子選別装置1は、種子2に照射されて種子2により反射される近赤外光のスペクトルを測定して、各波長における反射率のデータを取得することにより、発芽能のある充実種子と、発芽能の無い不稔種子とが混在する中から、充実種子のみを選別する充実種子選別装置である。
The full seed sorting apparatus of the present invention will be described below based on its embodiments.
FIG. 1 shows the overall configuration of a full seed sorting apparatus according to an embodiment of the present invention.
The solid
図1に示すように、充実種子選別装置1は、種子2を吸着する吸着口3が周方向に間隔を置いて複数設けられた回転ドラム4と、回転ドラム4の吸着口3に種子2を供給する振動フィーダー5とを備えている。回転ドラム4が回転することにより、振動フィーダー5から供給された種子2が吸着口3に順次吸着される。
As shown in FIG. 1, the full
回転ドラム4の吸着口3に吸着された種子2に対して、光源を備えた照射部6から近赤外光が照射され、種子2により反射された反射光が集光レンズ光学系7によって集光されて判定部に送られ、判定部によって充実種子であるか不稔種子であるかが判定される。充実種子であるか不稔種子であるかの判定手法の一例として、特許文献1に開示された方法を用いることができる。
Near-infrared light is irradiated from an
判定部により充実種子と判定された種子2は、吹出しノズル8によって回転ドラム4の吸着口3から離脱し、充実種子収容箱9に収容される。吹出しノズル8は、充実種子と判定された種子2に対してのみ動作するように設定されている。そのため、不稔種子と判定された種子2に対しては、吹出しノズル8は動作しない。判定部により不稔種子と判定された種子2は、剥離部10によって回転ドラム4の吸着口3から剥離されて、不稔種子収容箱11に収容される。このように、回転ドラム4の回転によって、種子の供給、測定、仕分け、吐出の工程が順次行われる。
The
図2に基づいて、振動フィーダー5の構造と機能について説明する。図2(a)は、回転ドラム4と振動フィーダー5の正面図であり、図2(b)は、回転ドラム4と振動フィーダー5の平面図である。
Based on FIG. 2, the structure and function of the vibrating
振動フィーダー5は、ボウル型の形状を有するボウルフィーダーであり、種子2を振動フィーダー5の底部22から上部に向かって運ぶために螺旋状に形成されたガイド20を備えている。振動フィーダー5のガイド20が回転ドラム4に接する部位において、ガイド20上で種子2が一列に整列するようになっている。種子2の一列整列を実現することにより、回転ドラム4の吸着口3に種子2が一度に複数吸着されることを防止でき、充実種子選別の精度を高めることができる。
The
ガイド20の上部側終端部には、回転ドラム4の吸着口3に吸着されずに残った種子2を振動フィーダー5に戻すための第一の傾斜部21が設けられている。回転ドラム4の吸着口3に吸着されずに、ガイド20に種子2が残った場合には、種子2は第一の傾斜部21を落下して振動フィーダー5の底部22に戻る。そのため、新たな機械や部品を使うことなく簡単に連続供給が可能となる。
A first
ガイド20の上部側には、ガイド幅を狭くした幅狭部23が設けられている。幅狭部23の形成は、振動フィーダー5の底部22側に向かって下側に傾斜する傾斜面26を形成することによって実現できる。ガイド幅を狭くした幅狭部23が設けられていることにより、ガイド20上で種子2が一列に整列していない部分があっても、幅狭部23を通過する際に、余分な種子2がガイド20から傾斜面26を通って落下するため、ガイド20上での種子2の一列整列を促進することができる。
A
また、回転ドラム4への種子2の受け渡し部24には、振動フィーダー5の外周側に向かって下側に傾斜する第二の傾斜部25が設けられている。第二の傾斜部25によって、受け渡し部24において種子2は回転ドラム4に接近するため、回転ドラム4の吸着口3に種子2が吸着されやすくなる。
In addition, a
振動フィーダー5の下部に位置する基部30には、振動フィーダー5に振動を与えるための振動機構が設けられている。図3に基づいて、振動機構の構造と種子を搬送する原理について説明する。図3(a)は、振動ユニットの構造を示し、図3(b)は、振動ユニットの配置の状況を示している。
A
振動ユニット31は、固定された土台32と、土台32の上方に位置する振動部33と、土台32と振動部33とを斜め方向に連結する連結部34と、連結部34に沿って配置されて連結部34に振動を生じさせる電磁石35とを備えている。
The vibrating
電磁石35の動作によって連結部34に振動が引き起こされ、連結部34はその長手方向に対して垂直な方向に振動する。連結部34は振動部33に対して斜め方向に位置しているため、連結部34の振動は振動部33に伝搬して、振動部33は斜め方向に振動する。振動部33のこのような振動を受けることにより、振動フィーダー5上の種子2は、斜め上方への上昇と下方への落下を繰り返し、振動フィーダー5上を搬送される。
The action of the
上述した構造と機能を有する振動ユニット31は、図3(b)に示すように、振動フィーダー5の下部において周方向に間隔を置いて複数配置されている。振動部33の振動動作によって、振動フィーダー5上の種子2は、周方向に搬送される。図3(b)においては、振動ユニット31を4個配置した例を示しているが、振動ユニット31の数は、状況に応じて適宜変更できる。また、図3(a)においては、種子の搬送原理の説明を簡潔に行うため、振動ユニット31と種子2のみを記載している。
A plurality of vibrating
このように、選別対象となる種子2は、ボウル型の形状を有する振動フィーダー5に供給され、振動フィーダー5の底部22から上部に向かって螺旋状に形成されたガイド20に沿って搬送されて、回転ドラム4に接する位置まで上昇し、回転ドラム4の吸着口3に吸着される。回転ドラム4は高速で回転して、充実種子か不稔種子かを判定する判定部によって種子の選別がなされるため、選別の速度を確保することができ、選別対象となる種子2の数が大量であっても、選別効率を高めて、大量の種子2の選別が可能となる。
In this way, the
本発明によると、充実種子を選別するにあたって、選別の正確性と高速性を確保することが可能な充実種子選別装置として、植林等の林業分野において広く利用することができる。 INDUSTRIAL APPLICABILITY According to the present invention, it can be widely used in the field of forestry such as afforestation as a solid seed sorting apparatus capable of ensuring accuracy and high speed of sorting when sorting solid seeds.
1 充実種子選別装置
2 種子
3 吸着口
4 回転ドラム
5 振動フィーダー
6 照射部
7 集光レンズ光学系
8 吹出しノズル
9 充実種子収容箱
10 剥離部
11 不稔種子収容箱
20 ガイド
21 第一の傾斜部
22 底部
23 幅狭部
24 受け渡し部
25 第二の傾斜部
26 傾斜面
30 基部
31 振動ユニット
32 土台
33 振動部
34 連結部
35 電磁石
1 Full
Claims (3)
種子を吸着する吸着口が周方向に間隔を置いて複数設けられた回転ドラムと、回転ドラムの吸着口に種子を供給する振動フィーダーと、回転ドラムの吸着口に吸着された種子に対して近赤外光を照射する照射部と、種子により反射された反射光により充実種子か不稔種子かを判定する判定部と、判定部により充実種子と判定された種子を回転ドラムから離脱させる吹出しノズルとを備え、振動フィーダーはボウル型の形状を有し、種子を振動フィーダーの底部から上部に向かって運ぶために螺旋状に形成されたガイドを備え、種子が振動フィーダー上を搬送されて、振動フィーダーが回転ドラムに接する部位において、種子が一列に整列されて吸着口に吸着される充実種子選別装置であり、
前記ガイドの上部側には、ガイド幅を狭くした幅狭部が設けられており、ガイド上で種子が一列に整列していない部分があっても、幅狭部を通過する際に、余分な種子がガイドから落下して、ガイド上での種子の一列整列が促進され、前記ガイドの回転ドラムへの種子の受け渡し部には、振動フィーダーの外周側に向かって下側に傾斜する第二の傾斜部が設けられていることを特徴とする充実種子選別装置。 By measuring the spectrum of the near-infrared light that is irradiated to the seeds and reflected by the seeds, and obtaining reflectance data at each wavelength, solid seeds with germination ability and sterile seeds without germination ability can be distinguished. A solid seed sorting device for sorting out only solid seeds from a mixture of
A rotating drum provided with a plurality of suction ports for sucking seeds spaced apart in the circumferential direction, a vibrating feeder for supplying seeds to the suction ports of the rotating drum, and a close proximity to the seeds sucked by the suction ports of the rotating drum. An irradiation unit that irradiates infrared light, a determination unit that determines whether the seed is solid or sterile based on the light reflected by the seed, and a blowing nozzle that ejects the seed determined as the solid seed by the determination unit from the rotating drum. The vibrating feeder has a bowl-shaped shape and includes a spirally formed guide for conveying the seeds from the bottom to the top of the vibrating feeder, the seeds being conveyed on the vibrating feeder and vibrating A full seed sorting device in which seeds are arranged in a line and adsorbed to a suction port at a portion where the feeder contacts the rotating drum,
A narrow portion with a narrow guide width is provided on the upper side of the guide. The seeds drop from the guide to promote alignment of the seeds on the guide, and a second slant downward toward the outer peripheral side of the vibrating feeder is provided at the transfer portion of the guide to the rotating drum for the seeds. A full seed sorting device, characterized in that an inclined portion is provided .
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