JP7142826B2 - 粒状物用の選別機 - Google Patents

Description

本発明は、粒状物用の選別機に関する。

粒径選別機と光学選別機とを備える穀物用の選別機が知られている（例えば、下記の特許文献１）。かかる選別機では、粒径選別機において、穀物の粒径に応じて穀物が良品と不良品とに選別される。粒径選別機において良品として選別された穀物は、光学選別機に供給される。光学選別機では、穀物が良品と不良品とに光学的に選別される。粒径選別機からの不良品と光学選別機からの不良品とは、異なる排出口からそれぞれ機外へ排出される。これらの排出口には、容器（例えば、袋）が設置され、容器が不良品で一杯になると、作業員によって、容器が新たなものに交換される。

特開２０１０－１４２６７８号公報

しかしながら、このような選別機では、例えば良品の袋詰め作業や計量作業に専念して、不良品用の容器の貯留状況の確認を怠ると、不良品の流れが滞ってしまう。その結果、選別不良や、搬送部の過負荷停止を生じる恐れがある。かかる問題は、穀物用の選別機に限らず、粒径選別機能と光学選別機能とを備える粒状物用の選別機に共通する。

このようなことから、不良品用容器の貯留状況を確認する手間を低減することができる粒状物用の選別機が求められる。

本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、例えば、以下の形態として実現することが可能である。

本発明の第１の形態によれば、粒状物用の選別機が提供される。この選別機は、粒状物の粒径に応じて粒状物を第１の良品と第１の不良品とに選別する粒径選別部と、第１の良品を第２の良品と第２の不良品とに光学的に選別する光学選別部と、を備えている。選別機は、第１の不良品と第２の不良品とを同一の排出口から機外へ排出可能に構成される。

かかる選別機によれば、粒径選別部からの第１の不良品と光学選別部からの第２の不良品とを同一の排出口から機外へ排出することが可能である。このため、作業員は、１つの排出口のみについて、不良品用の容器の貯留状況を確認すればよく、確認の手間が軽減される。

本発明の第２の形態によれば、第１の形態において、選別機は、第１の不良品を機外へ排出するための第１の排出口と、第２の不良品を機外へ排出するための第２の排出口と、を備えている。同一の排出口は、第１の排出口または第２の排出口のいずれか一方である。選別機は、さらに、第１の不良品および第２の不良品の排出経路を、第１の不良品と第２の不良品とを同一の排出口から排出する第１の経路と、第１の不良品を第１の排出口から排出するとともに第２の不良品を第２の排出口から排出する第２の経路と、の間で切り換える切換バルブを備えている。かかる形態によれば、状況に応じて、第１の不良品および第２の不良品の排出経路を第１の経路と第２の経路との間で切り換えることができる。例えば、排出経路を第１の経路に設定すれば、第１の形態の効果を得ることができる。一方、排出経路を第２の経路に設定すれば、光学選別部からの第２の不良品を、第１の不良品と混合されない状態で個別に目視確認することによって、光学選別部の選別精度を確認することができる。

本発明の第３の形態によれば、第２の形態において、同一の排出口は、第１の排出口と第２の排出口とのうち、相対的に高い位置に設けられた排出口である。かかる形態によれば、同一の排出口のために設けられる容器の貯留高さ、ひいては、貯留容量を大きく確保することができる。換言すれば、貯留容量が大きい容器を設置することによって、容器が第１の不良品および第２の不良品で一杯になるまでの時間を長くすることができる。したがって、不良品用の容器の貯留状況の確認頻度を低減することができ、確認の手間がいっそう軽減される。

本発明の第４の形態によれば、第２の形態において、選別機は、第１の不良品を第１の排出口まで上方に向けて搬送する搬送装置を備えている。同一の排出口は、第１の排出口である。排出経路が第１の経路に設定されている場合、第２の不良品は搬送装置に導かれる。かかる形態によれば、同一の排出口として使用される第１の排出口を所望の高い位置に設けることができる。したがって、第３の形態の効果をさらに高めることができる。

本発明の第５の形態によれば、第２の形態において、同一の排出口は、第１の排出口である。粒状物として穀物を処理する場合、一般的には、第１の不良品の量は、第２の不良品の量よりも多くなる。かかる形態によれば、相対的に少量である第２の不良品を第１の排出口まで搬送することになるので、相対的に多量である第１の不良品を第２の排出口まで搬送する場合と比べて、搬送設備をコンパクトにできる。

本発明の第６の形態によれば、第２ないし第５のいずれかの形態において、選別機は、切換バルブを制御する制御部を備えている。制御部は、光学選別部の始動から所定時間の間、排出経路が第２の経路になるように切換バルブを制御し、所定時間の経過後に、排出経路が第２の経路から第１の経路に切り換えられるように切換バルブを制御する。かかる形態によれば、作業員は、選別機の始動時において、第２の形態と同様に光学選別部の選別精度を確認することができる。そして、その後、排出経路を第１の経路に設定して、不良品用の容器の貯留状況の確認手間を軽減することができる。

本発明の一実施形態による選別機の概略構成を示すブロック図である。 本発明の第１実施形態による選別機の側面図である。 図２の選別機の斜視図である。 図２の選別機の断面図である。 粒径選別部の断面図である。

図１は、本発明の一実施形態による選別機１０の概略構成を示すブロック図である。図２は、選別機１０の側面図である。図３は、選別機１０の斜視図である。図４は、選別機１０の断面図である。図５は、選別機１０が備える粒径選別部２０の断面図である。選別機１０は、本実施形態では穀物（例えば、米）の選別に使用されるが、任意の粒状物の選別に使用されてもよい。

図１に示すように、選別機１０は、粒径選別部２０と、第１の排出口２１と、搬送装置２２と、光学選別部３０と、第２の排出口３１と、切換バルブ４０と、タンク５０と、計量部６０と、制御部７０と、を備えている。選別機１０において、穀物は、まず、粒径選別部２０に投入される。

粒径選別部２０は、穀物の粒径に応じて当該穀物を第１の良品と第１の不良品とに選別する。具体的には、図５に示すように、粒径選別部２０は、投入口２３と、選別網筒２４と、ブレードを有する回転体２５と、を備えている。投入口２３に投入された穀物は、回転体２５と選別網筒２４との間に供給される。穀物は、回転体２５の回転によって径方向外側への遠心力を受ける。この際、選別網筒２４の網目よりも粒径が小さい穀物は、当該網目を通過することにより、第１の不良品として選別される。網目を通過しなかった穀物は、第１の良品として選別される。

第１の不良品は、選別網筒２４の外側を下方に落下した後、図１に示すように、搬送装置２２に導かれる。搬送装置２２は、本実施形態では、図５に示すように縦型スクリューコンベヤである。この搬送装置２２は、第１の不良品を第１の排出口２１（図２参照）まで上方に向けて搬送する。こうして、第１の不良品は、第１の排出口２１から排出され、第１の排出口２１の下方に設置された容器に貯留される。本実施例のように搬送装置２２を設置すれば、第１の排出口２１の位置を高くすることができ、その結果、第１の不良品のための貯留高さを大きく確保できる。選別機１０において穀物を処理する場合、第１の不良品は比較的多くなることがあるが（例えば、投入量の１０％）、貯留高さを大きく確保することで、第１の不良品のための容器の確認頻度を低減することができる。

一方、図１に示すように、第１の良品は、光学選別部３０に供給される。本実施形態では、光学選別部３０は、いわゆるシュート式であり、シュート３３を備えている。図４に示すように、ロータリーバルブ３２によってシュート３３上に定量供給された穀物は、シュート３３上を流下され、シュート３３から落下した際に、第２の良品と第２の不良品とに光学的に選別される。

具体的には、光学選別部３０は、検知部と、エジェクタノズルと、を備えている。検知部は、シュート３３から落下した穀物に可視光線および近赤外線を照射し、穀物からの反射光または透過光を検知する。検知部は、検知した光から得られる画像に基づいて、選別対象物が良品であるか、不良品であるかを穀物の粒ごとに判断する。不良品であると判断された穀物は、エジェクタノズルから噴射されたエアによって軌道を変えられ、不良品排出樋に導かれる。一方、良品であると判断された穀物は、軌道を変えることなく、良品排出樋に導かれる。

図１に示すように、良品排出樋に導かれた第２の良品は、タンク５０に貯留される。そして、タンク５０内の第２の良品は、適宜切り出されて計量部６０によって計量され、その後、搬出される。計量部６０は、図３に示すように、ロードセルを備えるベース部６１と、ベース部６１から上方に向けて平行に延在する２つのロッド部６２と、第２の良品を梱包するための袋と係合可能な係合部６３と、を備えている。係合部６３に係合された袋に所定量の第２の良品がタンク５０から切り出された後、計量が行われる。

図１に示すように、不良品排出樋に導かれた第２の不良品は、切換バルブ４０に供給される。切換バルブ４０は、第２の不良品の排出先を第２の排出口３１（図２参照）と、搬送装置２２と、の間で切り換える。第２の不良品の排出先として第２の排出口３１が設定される場合、上述したように第１の不良品は第１の排出口２１から排出されるので、粒径選別部２０からの第１の不良品と、光学選別部３０からの第２の不良品とは、従来の構成と同様に、別の排出口（すなわち、第１の排出口２１および第２の排出口３１）から、それぞれ排出されることになる。一方、第２の不良品の排出先として搬送装置２２が設定される場合、第１の不良品と第２の不良品とは、両方とも同一の排出口（すなわち、第１の排出口２１）から排出されることになる（以下では、このように第１の不良品と第２の不良品とに共通して使用される排出口を共通排出口とも呼ぶ）。このように、切換バルブ４０は、第１の不良品および第２の不良品の排出経路（以下、単に排出経路と呼ぶ）を、第１の不良品と第２の不良品とを同一の排出口（すなわち、第１の排出口２１）から排出する第１の経路と、第１の不良品を第１の排出口２１から排出するとともに第２の不良品を第２の排出口３１から排出する第２の経路と、の間で切り換える。

切換バルブ４０の制御は、制御部７０によって行われる。制御部７０は、基本的には、排出経路が第１の経路となるように、つまり、第１の不良品および第２の不良品の両方が第１の排出口２１から排出されるように切換バルブ４０を制御する。したがって、作業員は、第１の排出口２１および第２の排出口３１のうちの第１の排出口２１のために設置された容器の貯留状況のみを確認すればよいので、確認の手間を軽減することができる。

ただし、光学選別部３０の始動時（運転開始時や一時停止後の運転再開時）には、光学選別部３０単独での選別精度を確認したい場合がある。このため、本実施形態では、制御部７０は、光学選別部３０の始動から所定時間の間、排出経路が第２の経路になるように切換バルブ４０を制御する。つまり、粒径選別部２０からの第１の不良品は、第１の排出口２１から排出され、光学選別部３０からの第２の不良品は第２の排出口３１から排出される。そして、所定時間の経過後に、制御部７０は、排出経路が第２の経路から第１の経路に切り換えられるように切換バルブ４０を制御する。切換バルブ４０の制御は、必ずしも自動的に行われる必要はなく、代わりに、作業員が所望のタイミングで手動スイッチを操作することによって行われてもよい。この場合、手動スイッチは、第２の排出口３１の近傍に設置されてもよい。こうすれば、作業員は、第２の排出口３１から排出される第２の不良品を目視確認できる場所で切換バルブ４０を操作できるので、便利である。

上述の選別機１０では、図２に示すように、第１の排出口２１が第２の排出口３１よりも相対的に高い位置に設けられている。そして、排出経路が第１の経路に設定されている場合には、この第１の排出口２１が、共通排出口として使用される。かかる構成によれば、第１の排出口２１のために設けられる容器の貯留高さ、ひいては、貯留容量を大きく確保することができる。その結果、当該容器が第１の不良品および第２の不良品で一杯になるまでの時間が長くなるので、容器の貯留状況の確認頻度を低減することができる。

特に、本実施形態では、粒径選別部２０が、第１の不良品を第２の排出口３１まで上方に向けて搬送する搬送装置２２を備えているので、第１の排出口２１を所望の高い位置に設けることができる。このため、第１の排出口２１用に大きい容器を設置して、容器の貯留状況の確認頻度を低減することができる。また、第１の排出口２１の下に大きな空間を確保できるので、設置すべき容器の自由度も高まる。しかも、粒径選別部２０がもともと備えている搬送装置２２を利用するので、第２の不良品を高い位置まで搬送するための追加的な設備を必要としない。さらに、上述した計量部６０と同様の計量器を第１の排出口２１用に設置して、第１の不良品および第２の不良品を計量することも可能になる。

以上、本発明のいくつかの実施形態について説明してきたが、上記した発明の実施形態は、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。

例えば、第１の排出口２１よりも第２の排出口３１が高い位置にある場合には、第１の排出口２１に代えて、第２の排出口３１が共通排出口として使用されてもよい。もとより、第１の排出口２１および第２の排出口３１のうちの相対的に低い位置にある方が共通排出口として使用されてもよい。あるいは、第１の排出口２１および第２の排出口３１の設置高さに関係なく、第１の排出口２１が共通排出口として使用されてもよい。選別機１０によって穀物を選別する場合、一般的には、第１の不良品の量は、第２の不良品の量よりも多くなるので、かかる構成によれば、相対的に少量である第２の不良品を第１の排出口２１まで搬送することになるので、相対的に多量である第１の不良品を第２の排出口３１まで搬送する場合と比べて、搬送設備をコンパクトにできる。あるいは、選別機１０は、切換バルブ４０を備えていなくてもよい。この場合、第１の排出口２１および第２の排出口３１のうちの一方のみが第１の不良品および第２の不良品のための唯一の排出口として設けられてもよい。

１０…選別機
２０…粒径選別部
２１…第１の排出口
２２…搬送装置
２３…投入口
２４…選別網筒
２５…回転体
３０…光学選別部
３１…第２の排出口
３２…ロータリーバルブ
３３…シュート
４０…切換バルブ
５０…タンク
６０…計量部
６１…ベース部
６２…ロッド部
６３…係合部
７０…制御部

Claims (5)

1. 粒状物用の選別機であって、
   前記粒状物の粒径に応じて該粒状物を第１の良品と第１の不良品とに選別する粒径選別部と、
   前記第１の良品を第２の良品と第２の不良品とに光学的に選別する光学選別部と、
   前記第１の不良品を機外へ排出するための第１の排出口と、
   前記第２の不良品を機外へ排出するための第２の排出口と
   を備え、
   前記第１の不良品と前記第２の不良品とを同一の排出口から機外へ排出可能に構成され、
   前記同一の排出口は、前記第１の排出口または前記第２の排出口のいずれか一方であり、
   前記選別機は、さらに、前記第１の不良品および前記第２の不良品の排出経路を、前記第１の不良品と前記第２の不良品とを前記同一の排出口から排出する第１の経路と、前記第１の不良品を前記第１の排出口から排出するとともに前記第２の不良品を前記第２の排出口から排出する第２の経路と、の間で切り換える切換バルブを備える
   選別機。
2. 請求項１に記載の選別機であって、
   前記同一の排出口は、前記第１の排出口と前記第２の排出口とのうち、相対的に高い位置に設けられた排出口である
   選別機。
3. 請求項１に記載の選別機であって、
   前記第１の不良品を前記第１の排出口まで上方に向けて搬送する搬送装置を備え、
   前記同一の排出口は、前記第１の排出口であり、
   前記排出経路が第１の経路に設定されている場合、前記第２の不良品は前記搬送装置に導かれる
   選別機。
4. 請求項１に記載の選別機であって、
   前記同一の排出口は、前記第１の排出口である
   選別機。
5. 請求項１ないし請求項４のいずれか一項に記載の選別機であって、
   前記切換バルブを制御する制御部を備え、
   前記制御部は、
   前記光学選別部の始動から所定時間の間、前記排出経路が前記第２の経路になるように前記切換バルブを制御し、
   前記所定時間の経過後に、前記排出経路が前記第２の経路から前記第１の経路に切り換えられるように前記切換バルブを制御する
   選別機。

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