色彩選別機
【課題】撮影手段が撮影する背景部の光量レベルを容易に調整する。
【解決手段】色彩選別機では、フロントカメラ５２及びリヤカメラ５４が背景部８４の背景板９０を背景として撮影した選別粒Ｇの光量レベルに基づいて、選別粒Ｇのうちの正常粒と異常粒とを選別する。ここで、背景部８４内における冷陰極管８６の発光光量が調整可能にされており、背景板９０は冷陰極管８６によって発光可能にされると共に、背景板９０の発光光量が調整可能にされている。このため、フロントカメラ５２及びリヤカメラ５４が撮影する背景板９０の光量レベルを容易に調整できる。
【解決手段】色彩選別機では、フロントカメラ５２及びリヤカメラ５４が背景部８４の背景板９０を背景として撮影した選別粒Ｇの光量レベルに基づいて、選別粒Ｇのうちの正常粒と異常粒とを選別する。ここで、背景部８４内における冷陰極管８６の発光光量が調整可能にされており、背景板９０は冷陰極管８６によって発光可能にされると共に、背景板９０の発光光量が調整可能にされている。このため、フロントカメラ５２及びリヤカメラ５４が撮影する背景板９０の光量レベルを容易に調整できる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、穀粒等の選別粒の色彩に基づいて選別粒を選別する色彩選別機に関する。
【背景技術】
【０００２】
色彩選別機としては、蛍光灯によって照明された比色板を背景として、カメラが穀粒を撮影することで、カメラが撮影した穀粒の色彩に基づいて穀粒を選別するものがある（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
このような色彩選別機では、カメラが撮影する穀粒の光量レベルに対応してカメラが撮影する比色板の光量レベルを調整するのが好ましく、これにより、穀粒を良好に選別することができる。
【特許文献１】特開２００３−１５６４４７公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、上記事実を考慮し、撮影手段が撮影する背景部の光量レベルを容易に調整できる色彩選別機を得ることが目的である。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
請求項１に記載の色彩選別機は、選別粒を撮影する撮影手段と、前記撮影手段の撮影方向に設けられて前記撮影手段が選別粒を撮影する背景にされ、発光可能にされて前記撮影手段が撮影する光量レベルを調整可能にされた背景部と、前記撮影手段が撮影した選別粒の光量レベルに対応する選別粒の色彩に基づいて選別粒を選別する選別手段と、を備えている。
【０００６】
請求項２に記載の色彩選別機は、請求項１に記載の色彩選別機において、前記撮影手段が撮影する前記背景部の光量レベルを前記撮影手段が撮影する選別粒うちの正常粒の光量レベルに調整した、ことを特徴としている。
【発明の効果】
【０００７】
請求項１に記載の色彩選別機では、撮影手段の撮影方向に背景部が設けられており、撮影手段が背景部を背景にして選別粒を撮影する。さらに、撮影手段が撮影した選別粒の光量レベルに対応する選別粒の色彩に基づいて選別手段が選別粒を選別する。
【０００８】
ここで、背景部が発光可能にされて、撮影手段が撮影する背景部の光量レベルを調整可能にされている。このため、撮影手段が撮影する背景部の光量レベルを容易に調整することができる。
【０００９】
請求項２に記載の色彩選別機では、撮影手段が撮影する背景部の光量レベルが、撮影手段が撮影する選別粒うちの正常粒の光量レベルに調整される。このため、撮影手段が撮影する背景部及び正常粒の光量レベルに対して撮影手段が撮影する選別粒うちの異常粒の光量レベルを明確に区別することができ、正常粒から異常粒を良好に選別することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
図１には、本発明の実施の形態に係る色彩選別機１０が右方から見た断面図にて示されており、図２には、色彩選別機１０の要部が右方から見た断面図にて示されている。なお、図面では、色彩選別機１０の前方を矢印ＦＲで示し、色彩選別機１０の上方を矢印ＵＰで示す。
【００１１】
本実施の形態に係る色彩選別機１０では、本体１２が箱型に構成されており、本体１２の上側には、供給手段を構成する漏斗状の原料供給ホッパ１４が設置されている。原料供給ホッパ１４の下端は、原料供給口１６にされて、本体１２内に挿入されており、原料供給ホッパ１４は、正常粒（半透明な白米（ウルチ米））に異常粒（着色粒（玄米、黒色のカメムシ被害米、茶色や緑色の有色透明のガラス粒、白色のシラタ米やもち米）及び無色粒（無色透明のガラス粒））が混入された選別粒Ｇを貯留しつつ本体１２内に供給可能にされている。本体１２内の上部には、原料供給ホッパ１４の下側において、供給手段を構成する漏斗状の原料供給ホッパ１８が設置されており、原料供給ホッパ１８は、原料供給ホッパ１４に比し小型のものにされている。原料供給ホッパ１８には、上側から原料供給ホッパ１４の下端部が挿入されており、原料供給ホッパ１８の下端は原料供給口２０にされている。原料供給ホッパ１８の下端部には、前側面において、流量調節手段としての板状の流量調節ゲート２２が配設されており、流量調節ゲート２２は上下方向へ移動（スライド）可能にされている。
【００１２】
なお、原料供給ホッパ１４の下側に原料供給ホッパ１８を配置した二重構造に必ずしもする必要はなく、例えば下側の原料供給ホッパ１８を省略してもよい。この場合、流量調節ゲート２２は、原料供給ホッパ１４の下端部の前側面に配設すればよい。
【００１３】
原料供給ホッパ１８の下側には、搬送手段としての振動装置２４が設置されている。振動装置２４には、揺動板２６が設けられており、揺動板２６の上面は、略階段形状にされている。揺動板２６は、複数の棒状の揺動アーム２８によって支持されており、揺動アーム２８の上端は揺動板２６の下部に回動自在に連結されると共に、揺動アーム２８の下端は本体１２側に回動自在に連結されている。
【００１４】
揺動板２６は、原料供給ホッパ１８の原料供給口２０の直下に僅かに離間して略水平に配置されており、揺動板２６は、原料供給口２０から排出された選別粒Ｇを受止め可能にされている。揺動板２６の上面と流量調節ゲート２２の下端との間には隙間が形成されており、当該隙間から選別粒Ｇが揺動板２６上に沿って前側へ移動可能にされている。
【００１５】
揺動板２６の側方には、駆動モータ３０が配設されている。駆動モータ３０の出力軸３０Ａには、略円板状の偏心カム３２が固定されており、駆動モータ３０が駆動されて出力軸３０Ａが軸線回りに回転されることで、偏心カム３２が出力軸３０Ａを中心として回転可能にされている。偏心カム３２の出力軸３０Ａ固定位置とは異なる位置と揺動板２６とは、棒状のロッド３４によって相互に連結されており、ロッド３４は偏心カム３２及び揺動板２６に対して回動可能にされている。このため、駆動モータ３０が駆動されると、偏心カム３２の回転によってロッド３４の一端が出力軸３０Ａ回りに円運動を行うことで、ロッド３４の他端と共に揺動板２６が前後方向に往復運動を行う。これにより、揺動板２６上の選別粒Ｇが、振動を与えられると共に、揺動板２６上面の略階段形状によって整列されながら、前側へ搬送されて、所定量ずつ下記繰出ロール３６へ供給される。
【００１６】
揺動板２６の前側かつ下側には、繰出手段としての繰出ロール３６が配設されている。繰出ロール３６の回転軸３６Ａはベルト等を介して駆動モータ（図示省略）と連結されており、駆動モータは後記制御部９８に接続されている。当該駆動モータは、制御部９８からの駆動信号に基づいて所定の回転速度で駆動回転可能にされており、繰出ロール３６は、当該駆動モータの駆動力を受けて図１の矢印Ａの方向へ回転可能にされている。これにより、繰出ロール３６が回転されることで、繰出ロール３６に供給された選別粒Ｇが、繰出ロール３６によって前側へ搬送されて、繰出ロール３６の前側へ自由落下される。なお、繰出ロール３６の表面は、平滑でありながら、選別粒Ｇがあまり滑らないように仕上げられたもの、又はそのような材質のもの（例えば、ゴム）によって構成されている。
【００１７】
繰出ロール３６の下側には、繰出ロール３６からの選別粒Ｇの自由落下方向の前後両側において、撮影手段（カメラ）としてのフロントカメラ５２及びリヤカメラ５４が配置されており、フロントカメラ５２及びリヤカメラ５４は、自由落下中の選別粒Ｇを前後両側（表裏二面）から撮影可能にされている。
【００１８】
フロントカメラ５２及びリヤカメラ５４は、ラインセンサカメラにされており、フロントカメラ５２及びリヤカメラ５４が撮影する領域は、左右方向において、複数の分割領域に分割されている。分割領域の左右方向幅は、繰出ロール３６から自由落下する選別粒Ｇの自由落下軌道の左右方向幅よりも広くされている。
【００１９】
フロントカメラ５２の視野中心軸（撮影中心方向）は略水平とされており、フロントカメラ５２の近傍には、フロントカメラ５２の視野中心軸に対して対称な上下位置において、照明手段としての一対の蛍光灯５６、５８（青色蛍光灯）が左右方向に沿って配置されている。一方、リヤカメラ５４の視野中心軸（撮影中心方向）は前方へ向かうに従い上方へ向かう方向へ若干傾いており、リヤカメラ５４の近傍には、リヤカメラ５４の視野中心軸に対して対称な上下位置において、照明手段としての一対の蛍光灯６０、６２（青色蛍光灯）が左右方向に沿って配置されている。フロントカメラ５２の視野中心軸とリヤカメラ５４の視野中心軸とは交差されており、繰出ロール３６から自由落下する選別粒Ｇは、フロントカメラ５２の視野中心軸とリヤカメラ５４の視野中心軸の交点近傍に到達した際に、一対の蛍光灯５６、５８及び一対の蛍光灯６０、６２によって照明された状態で、フロントカメラ５２及びリヤカメラ５４によって撮影される。
【００２０】
フロントカメラ５２の視野中心軸の延長線上及びリヤカメラ５４の視野中心軸の延長線上には、それぞれ蛍光灯６０の上側及び蛍光灯５６の上側において、長尺矩形柱状の背景部８４が設けられている。背景部８４内には、発光手段（光源）としての長尺円柱状の冷陰極管８６（エレクトロルミネセンス又はＬＥＤでもよい）が設けられており、冷陰極管８６は、発光可能にされると共に、発光する光量を調整可能にされている。冷陰極管８６は、長尺矩形箱状の背景箱８８内に収容されており、背景箱８８のフロントカメラ５２又はリヤカメラ５４の撮影方向に対向する側面には、背景部材（拡散部材）としての長尺矩形板状の背景板９０が設けられている。背景板９０は、乳白色（半透明）のアクリル製にされており、背景板９０（拡散板）は、光を例えば４９％透過可能にされて、冷陰極管８６によって発光（照明）可能にされていると共に、背景箱８８の外側から背景板９０を介して冷陰極管８６が視認されることが抑制されている。背景板９０は、冷陰極管８６によって発光されることで、フロントカメラ５２又はリヤカメラ５４が撮影する背景板９０の光量レベルが、フロントカメラ５２又はリヤカメラ５４が撮影する選別粒Ｇのうちの正常粒の光量レベルに合わせられており、繰出ロール３６から自由落下する選別粒Ｇは、背景板９０を背景として、フロントカメラ５２及びリヤカメラ５４によって撮影される。
【００２１】
前側の一対の蛍光灯５６、５８及び背景部８４と後側の一対の蛍光灯６０、６２及び背景部８４とは、断面略五角形箱状の収容箱９２に収容されており、収容箱９２のフロントカメラ５２又はリヤカメラ５４に対向する側壁には、フロントカメラ５２の視野中心軸又はリヤカメラ５４の視野中心軸が通過する位置において、透過部としての長尺の透過孔９４が貫通形成されると共に、収容箱９２のフロントカメラ５２の視野中心軸及びリヤカメラ５４の視野中心軸が通過する側壁は、透過部材としての長尺板状のガラス９６にされており、透過孔９４及びガラス９６は、光を透過可能にされている。これにより、フロントカメラ５２及びリヤカメラ５４が繰出ロール３６から自由落下する選別粒Ｇを透過孔９４及びガラス９６を介して撮影可能にされると共に、一対の蛍光灯５６、５８及び一対の蛍光灯６０、６２が繰出ロール３６から自由落下する選別粒Ｇをガラス９６を介して照明可能にされている。
【００２２】
一対の収容箱９２には、基準部材としての基準板６４が支持されており、基準板６４は、フロントカメラ５２及びリヤカメラ５４により撮影される位置に配置されると共に、フロントカメラ５２及びリヤカメラ５４が撮影する際の基準となる濃度（基準濃度）にされている。
【００２３】
図３に詳細に示す如く、フロントカメラ５２及びリヤカメラ５４が撮影した選別粒Ｇの光量レベルが選別粒Ｇの正常粒の範囲である下限値（下しきい値）以上上限値（上しきい値）以下と判定された場合には、選別粒Ｇが正常粒と判定される。一方、フロントカメラ５２及びリヤカメラ５４が撮影した選別粒Ｇの光量レベルが下限値よりも低いと判定された場合には、選別粒Ｇが異常粒の着色粒と判定されると共に、フロントカメラ５２及びリヤカメラ５４が撮影した選別粒Ｇの光量レベルが上限値よりも高いと判定された場合には、選別粒Ｇが異常粒の無色粒と判定される。
【００２４】
フロントカメラ５２及びリヤカメラ５４の下側には、繰出ロール３６からの選別粒Ｇ自由落下軌跡の前側において、選別手段としてのエジェクタ６８が左右方向に複数設置されており、複数のエジェクタ６８は、フロントカメラ５２及びリヤカメラ５４が撮影する複数の分割領域の下方にそれぞれ配置されて、複数の分割領域にそれぞれ対応している。エジェクタ６８には、弾性を有する断面Ｌ字形板状の板バネ７６が設けられており、板バネ７６は、上側端が支持部材８０に固定されると共に、下側部分が上側部分から垂下している。エジェクタ６８には、ソレノイド７８が設けられており、ソレノイド７８は、支持部材８０に固定されて、プランジャ８２が板バネ７６下側部分の前側に垂直に配置されている。
【００２５】
フロントカメラ５２及びリヤカメラ５４が撮影した分割領域の選別粒Ｇが異常粒と判定された場合には、当該分割領域に対応するエジェクタ６８が所定のタイミングで作動される。エジェクタ６８が作動された際には、ソレノイド７８に電圧が瞬間的に印加されることで、プランジャ８２が板バネ７６の下側部分を後方へ瞬間的に押圧する。これにより、板バネ７６が瞬間的に弾性変形し、板バネ７６の下側部分が瞬間的に後側へ回動されて繰出ロール３６からの選別粒Ｇの自由落下軌道に入り込むことで、異常粒と判定された選別粒Ｇを自由落下軌道から後側へ弾き出す。
【００２６】
複数のエジェクタ６８の下側には、分離手段としての選別筒６６が設置されており、選別筒６６には、正常粒用通路７０及び異常粒用通路７４が設けられている。正常粒用通路７０は、繰出ロール３６から自由落下する選別粒Ｇがそのままの軌道で入り込むことができる位置に設けられて、正常粒と判定された選別粒Ｇを上端から受け取ることができる。一方、異常粒用通路７４は、繰出ロール３６から自由落下する選別粒Ｇがエジェクタ６８によって後側へ弾き出された際に入り込むことができる位置に設けられて、異常粒と判定された選別粒Ｇを上端から受け取ることができる。正常粒用通路７０及び異常粒用通路７４は、下端が本体１２の外部へ露出しており、正常粒用通路７０及び異常粒用通路７４に送り込まれた選別粒Ｇは、正常粒用通路７０及び異常粒用通路７４の下端から本体１２の外部へ取り出すことができる。
【００２７】
本体１２の前側かつ上側の角部には、制御手段としての制御部９８が設けられている。制御部９８は、上記流量調節ゲート２２、駆動モータ３０、フロントカメラ５２、リヤカメラ５４、エジェクタ６８及び冷陰極管８６等が接続されて、これらの作動を制御している。
【００２８】
本体１２の側面には、操作部（図示省略）が設けられており、操作部は、制御部９８に接続されている。操作部には、オペレータが、選別粒Ｇの選別モード（選別粒Ｇの種類）を選択するための選択ボタン、選別粒Ｇの正常粒の範囲である下限値及び上限値を調整するための調整ボタン、繰出ロール３６から繰り出される選別粒Ｇの流量を調節するための調節ダイヤル、選別粒Ｇの選別処理の開始及び停止を指示するための運転ボタンの他、フロントカメラ５２及びリヤカメラ５４が撮影した画像に対するオシロスコープ波形（ビデオ信号波形）を表示するためのモニタ等が設けられている。
【００２９】
次に、本実施の形態の作用並びに効果を説明する。
【００３０】
以上の構成の色彩選別機１０では、オペレータ又は所定の穀粒投入機によって、原料供給ホッパ１４に選別対象となる選別粒Ｇが投入されると、投入された選別粒Ｇは、原料供給ホッパ１４の原料供給口１６から原料供給ホッパ１８に投入され、更に原料供給ホッパ１８の原料供給口２０から排出され、揺動板２６上に落下して受止められる。
【００３１】
一方、揺動板２６には、振動装置２４によって所定の振動が与えられる（加振される）。すなわち、制御部９８からの駆動信号によって駆動モータ３０が駆動すると、偏心カム３２が出力軸３０Ａ回りに偏心運動を行う。この偏心運動がロッド３４を介して揺動板２６に伝達されることにより、揺動板２６が前後方向に揺動し、揺動板２６上の選別粒Ｇに振動が加えられる。その結果、流量調節ゲート２２の下端と揺動板２６の上面との隙間から選別粒Ｇが所定量ずつ前側へ排出され、整列した状態（均一に散乱した状態）で繰出ロール３６に供給される。
【００３２】
繰出ロール３６の表面に載置された選別粒Ｇは、繰出ロール３６が所定の回転速度で回転することにより、繰出ロール３６の前側かつ下側へ自由落下していく。そして、選別粒Ｇは、自由落下の途中において、フロントカメラ５２及びリヤカメラ５４によって撮影される。
【００３３】
フロントカメラ５２及びリヤカメラ５４によって撮影された選別粒Ｇを含む画像に対するビデオ信号は、それぞれ制御部９８へ出力される。制御部９８では、撮影された選別粒Ｇを含む画像に対するビデオ信号に基づいて、フロントカメラ５２及びリヤカメラ５４が撮影する分割領域毎に、フロントカメラ５２及びリヤカメラ５４が撮影した選別粒Ｇが正常粒であるか又は異常粒（着色粒及び無色粒）であるかを判定する。すなわち、フロントカメラ５２及びリヤカメラ５４が撮影した選別粒Ｇの光量レベルが選別粒Ｇの正常粒の範囲である下限値以上上限値以下と判定された場合には、選別粒Ｇが正常粒と判定される。一方、フロントカメラ５２及びリヤカメラ５４が撮影した選別粒Ｇの光量レベルが下限値よりも低いと判定された場合には、選別粒Ｇが異常粒の着色粒と判定されると共に、フロントカメラ５２及びリヤカメラ５４が撮影した選別粒Ｇの光量レベルが上限値よりも高いと判定された場合には、選別粒Ｇが異常粒の無色粒と判定される。
【００３４】
これにより、異常粒（着色粒及び無色粒）と判定された選別粒Ｇが撮影された分割領域に対応するソレノイド７８に制御部９８によって電圧が瞬間的に印加される。その結果、当該ソレノイド７８において、プランジャ８２が瞬間的に飛び出し、板バネ７６の下側部分が選別粒Ｇの自由落下軌道の方向に瞬間的に弾性変形されて飛び出すことで、選別粒Ｇ（異常粒）が弾かれて選別筒６６の異常粒用通路７４へ落下し、装置外へ取り出される。
【００３５】
一方、正常粒と判定された選別粒Ｇが撮影された分割領域に対応するソレノイド７８には、制御部９８によって電圧が印加されない。従って、自由落下する選別粒Ｇ（正常粒）は、板バネ７６の下側部分によって弾かれることは無く、選別筒６６の正常粒用通路７０へと自由落下して、装置外へ取り出される。
【００３６】
ところで、フロントカメラ５２及びリヤカメラ５４の撮影方向に背景部８４の背景板９０が設けられており、フロントカメラ５２及びリヤカメラ５４は背景板９０を背景にして選別粒Ｇを撮影する。
【００３７】
ここで、背景部８４（背景箱８８）内における冷陰極管８６の発光光量が調整可能にされており、背景板９０は冷陰極管８６によって発光可能にされると共に、背景板９０の発光光量が調整可能にされている。このため、フロントカメラ５２及びリヤカメラ５４が撮影する背景板９０の光量レベルを容易に調整することができる。これにより、背景板９０を照明する一対の蛍光灯５６、５８又は一対の蛍光灯６０、６２に対して背景板９０を移動（回動）させてフロントカメラ５２及びリヤカメラ５４が撮影する背景板９０の光量レベルを調整する場合と異なり、背景板９０を移動させるサーボ機構が不要であってコストを低減することができると共に、背景板９０の位置（角度）を僅かに変化させただけで背景板９０の光量レベルが大きく変化するようなことがなく背景板９０の光量レベルの微調整を容易にすることができる。
【００３８】
さらに、フロントカメラ５２及びリヤカメラ５４が撮影する背景板９０の光量レベルが、フロントカメラ５２及びリヤカメラ５４が撮影する選別粒Ｇの正常粒の光量レベルに合わせられている。このため、フロントカメラ５２及びリヤカメラ５４が撮影する背景板９０及び選別粒Ｇの正常粒の光量レベルに対して、フロントカメラ５２及びリヤカメラ５４が撮影する選別粒Ｇの着色粒（異常粒）の光量レベルのみならず、フロントカメラ５２及びリヤカメラ５４が撮影する選別粒Ｇの無色粒（異常粒）の光量レベルも明確に区別することができ、正常粒から異常粒（特に無色粒）を良好に選別することができる。これにより、正常粒から無色粒を選別する場合に近赤外線を使用する場合と異なり、大幅なコストアップになることを防止できる。
【００３９】
なお、本実施の形態では、選別粒Ｇの正常粒を白米（ウルチ米）にした構成としたが、選別粒Ｇの正常粒を玄米等にした構成としてもよい。さらに、選別粒Ｇとして、大豆等の米粒以外の穀粒や造粒されたプラスチック片等を使用してもよい。
【００４０】
また、本実施の形態では、１回の選別処理で選別粒Ｇの正常粒と異常粒とを選別する構成としたが、これに限らず、複数回の選別処理を経て選別粒Ｇの正常粒と異常粒とを選別する構成にしてもよい。例えば、一次選別処理で異常粒を含む一定領域の選別粒Ｇ群を選別ルートに弾き出し、これを再び繰出ロール３６側へ送り込む際に、今度は選別粒Ｇが一粒ずつ繰出ロール３６の表面に供給されるようにして、一粒ずつ選別粒Ｇの正常粒と異常粒とを二次選別する構成にしてもよい。
【００４１】
さらに、本実施の形態では、エジェクタ６８として板ばね・ソレノイド方式のものを使用したが、エジェクタ６８としてエアノズルと電磁弁を使ったエアエジェクタ方式のものを使用してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】本発明の実施の形態に係る色彩選別機を示す右方から見た断面図である。
【図２】本発明の実施の形態に係る色彩選別機の要部を示す右方から見た断面図である。
【図３】本発明の実施の形態に係る色彩選別機においてフロントカメラ及びリヤカメラが撮影した選別粒を含む画像に対するビデオ信号画像である。
【符号の説明】
【００４３】
１０ 色彩選別機
５２ フロントカメラ（撮影手段）
５４ リヤカメラ（撮影手段）
６８ エジェクタ（選別手段）
８４ 背景部
Ｇ 選別粒
【技術分野】
【０００１】
本発明は、穀粒等の選別粒の色彩に基づいて選別粒を選別する色彩選別機に関する。
【背景技術】
【０００２】
色彩選別機としては、蛍光灯によって照明された比色板を背景として、カメラが穀粒を撮影することで、カメラが撮影した穀粒の色彩に基づいて穀粒を選別するものがある（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
このような色彩選別機では、カメラが撮影する穀粒の光量レベルに対応してカメラが撮影する比色板の光量レベルを調整するのが好ましく、これにより、穀粒を良好に選別することができる。
【特許文献１】特開２００３−１５６４４７公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、上記事実を考慮し、撮影手段が撮影する背景部の光量レベルを容易に調整できる色彩選別機を得ることが目的である。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
請求項１に記載の色彩選別機は、選別粒を撮影する撮影手段と、前記撮影手段の撮影方向に設けられて前記撮影手段が選別粒を撮影する背景にされ、発光可能にされて前記撮影手段が撮影する光量レベルを調整可能にされた背景部と、前記撮影手段が撮影した選別粒の光量レベルに対応する選別粒の色彩に基づいて選別粒を選別する選別手段と、を備えている。
【０００６】
請求項２に記載の色彩選別機は、請求項１に記載の色彩選別機において、前記撮影手段が撮影する前記背景部の光量レベルを前記撮影手段が撮影する選別粒うちの正常粒の光量レベルに調整した、ことを特徴としている。
【発明の効果】
【０００７】
請求項１に記載の色彩選別機では、撮影手段の撮影方向に背景部が設けられており、撮影手段が背景部を背景にして選別粒を撮影する。さらに、撮影手段が撮影した選別粒の光量レベルに対応する選別粒の色彩に基づいて選別手段が選別粒を選別する。
【０００８】
ここで、背景部が発光可能にされて、撮影手段が撮影する背景部の光量レベルを調整可能にされている。このため、撮影手段が撮影する背景部の光量レベルを容易に調整することができる。
【０００９】
請求項２に記載の色彩選別機では、撮影手段が撮影する背景部の光量レベルが、撮影手段が撮影する選別粒うちの正常粒の光量レベルに調整される。このため、撮影手段が撮影する背景部及び正常粒の光量レベルに対して撮影手段が撮影する選別粒うちの異常粒の光量レベルを明確に区別することができ、正常粒から異常粒を良好に選別することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
図１には、本発明の実施の形態に係る色彩選別機１０が右方から見た断面図にて示されており、図２には、色彩選別機１０の要部が右方から見た断面図にて示されている。なお、図面では、色彩選別機１０の前方を矢印ＦＲで示し、色彩選別機１０の上方を矢印ＵＰで示す。
【００１１】
本実施の形態に係る色彩選別機１０では、本体１２が箱型に構成されており、本体１２の上側には、供給手段を構成する漏斗状の原料供給ホッパ１４が設置されている。原料供給ホッパ１４の下端は、原料供給口１６にされて、本体１２内に挿入されており、原料供給ホッパ１４は、正常粒（半透明な白米（ウルチ米））に異常粒（着色粒（玄米、黒色のカメムシ被害米、茶色や緑色の有色透明のガラス粒、白色のシラタ米やもち米）及び無色粒（無色透明のガラス粒））が混入された選別粒Ｇを貯留しつつ本体１２内に供給可能にされている。本体１２内の上部には、原料供給ホッパ１４の下側において、供給手段を構成する漏斗状の原料供給ホッパ１８が設置されており、原料供給ホッパ１８は、原料供給ホッパ１４に比し小型のものにされている。原料供給ホッパ１８には、上側から原料供給ホッパ１４の下端部が挿入されており、原料供給ホッパ１８の下端は原料供給口２０にされている。原料供給ホッパ１８の下端部には、前側面において、流量調節手段としての板状の流量調節ゲート２２が配設されており、流量調節ゲート２２は上下方向へ移動（スライド）可能にされている。
【００１２】
なお、原料供給ホッパ１４の下側に原料供給ホッパ１８を配置した二重構造に必ずしもする必要はなく、例えば下側の原料供給ホッパ１８を省略してもよい。この場合、流量調節ゲート２２は、原料供給ホッパ１４の下端部の前側面に配設すればよい。
【００１３】
原料供給ホッパ１８の下側には、搬送手段としての振動装置２４が設置されている。振動装置２４には、揺動板２６が設けられており、揺動板２６の上面は、略階段形状にされている。揺動板２６は、複数の棒状の揺動アーム２８によって支持されており、揺動アーム２８の上端は揺動板２６の下部に回動自在に連結されると共に、揺動アーム２８の下端は本体１２側に回動自在に連結されている。
【００１４】
揺動板２６は、原料供給ホッパ１８の原料供給口２０の直下に僅かに離間して略水平に配置されており、揺動板２６は、原料供給口２０から排出された選別粒Ｇを受止め可能にされている。揺動板２６の上面と流量調節ゲート２２の下端との間には隙間が形成されており、当該隙間から選別粒Ｇが揺動板２６上に沿って前側へ移動可能にされている。
【００１５】
揺動板２６の側方には、駆動モータ３０が配設されている。駆動モータ３０の出力軸３０Ａには、略円板状の偏心カム３２が固定されており、駆動モータ３０が駆動されて出力軸３０Ａが軸線回りに回転されることで、偏心カム３２が出力軸３０Ａを中心として回転可能にされている。偏心カム３２の出力軸３０Ａ固定位置とは異なる位置と揺動板２６とは、棒状のロッド３４によって相互に連結されており、ロッド３４は偏心カム３２及び揺動板２６に対して回動可能にされている。このため、駆動モータ３０が駆動されると、偏心カム３２の回転によってロッド３４の一端が出力軸３０Ａ回りに円運動を行うことで、ロッド３４の他端と共に揺動板２６が前後方向に往復運動を行う。これにより、揺動板２６上の選別粒Ｇが、振動を与えられると共に、揺動板２６上面の略階段形状によって整列されながら、前側へ搬送されて、所定量ずつ下記繰出ロール３６へ供給される。
【００１６】
揺動板２６の前側かつ下側には、繰出手段としての繰出ロール３６が配設されている。繰出ロール３６の回転軸３６Ａはベルト等を介して駆動モータ（図示省略）と連結されており、駆動モータは後記制御部９８に接続されている。当該駆動モータは、制御部９８からの駆動信号に基づいて所定の回転速度で駆動回転可能にされており、繰出ロール３６は、当該駆動モータの駆動力を受けて図１の矢印Ａの方向へ回転可能にされている。これにより、繰出ロール３６が回転されることで、繰出ロール３６に供給された選別粒Ｇが、繰出ロール３６によって前側へ搬送されて、繰出ロール３６の前側へ自由落下される。なお、繰出ロール３６の表面は、平滑でありながら、選別粒Ｇがあまり滑らないように仕上げられたもの、又はそのような材質のもの（例えば、ゴム）によって構成されている。
【００１７】
繰出ロール３６の下側には、繰出ロール３６からの選別粒Ｇの自由落下方向の前後両側において、撮影手段（カメラ）としてのフロントカメラ５２及びリヤカメラ５４が配置されており、フロントカメラ５２及びリヤカメラ５４は、自由落下中の選別粒Ｇを前後両側（表裏二面）から撮影可能にされている。
【００１８】
フロントカメラ５２及びリヤカメラ５４は、ラインセンサカメラにされており、フロントカメラ５２及びリヤカメラ５４が撮影する領域は、左右方向において、複数の分割領域に分割されている。分割領域の左右方向幅は、繰出ロール３６から自由落下する選別粒Ｇの自由落下軌道の左右方向幅よりも広くされている。
【００１９】
フロントカメラ５２の視野中心軸（撮影中心方向）は略水平とされており、フロントカメラ５２の近傍には、フロントカメラ５２の視野中心軸に対して対称な上下位置において、照明手段としての一対の蛍光灯５６、５８（青色蛍光灯）が左右方向に沿って配置されている。一方、リヤカメラ５４の視野中心軸（撮影中心方向）は前方へ向かうに従い上方へ向かう方向へ若干傾いており、リヤカメラ５４の近傍には、リヤカメラ５４の視野中心軸に対して対称な上下位置において、照明手段としての一対の蛍光灯６０、６２（青色蛍光灯）が左右方向に沿って配置されている。フロントカメラ５２の視野中心軸とリヤカメラ５４の視野中心軸とは交差されており、繰出ロール３６から自由落下する選別粒Ｇは、フロントカメラ５２の視野中心軸とリヤカメラ５４の視野中心軸の交点近傍に到達した際に、一対の蛍光灯５６、５８及び一対の蛍光灯６０、６２によって照明された状態で、フロントカメラ５２及びリヤカメラ５４によって撮影される。
【００２０】
フロントカメラ５２の視野中心軸の延長線上及びリヤカメラ５４の視野中心軸の延長線上には、それぞれ蛍光灯６０の上側及び蛍光灯５６の上側において、長尺矩形柱状の背景部８４が設けられている。背景部８４内には、発光手段（光源）としての長尺円柱状の冷陰極管８６（エレクトロルミネセンス又はＬＥＤでもよい）が設けられており、冷陰極管８６は、発光可能にされると共に、発光する光量を調整可能にされている。冷陰極管８６は、長尺矩形箱状の背景箱８８内に収容されており、背景箱８８のフロントカメラ５２又はリヤカメラ５４の撮影方向に対向する側面には、背景部材（拡散部材）としての長尺矩形板状の背景板９０が設けられている。背景板９０は、乳白色（半透明）のアクリル製にされており、背景板９０（拡散板）は、光を例えば４９％透過可能にされて、冷陰極管８６によって発光（照明）可能にされていると共に、背景箱８８の外側から背景板９０を介して冷陰極管８６が視認されることが抑制されている。背景板９０は、冷陰極管８６によって発光されることで、フロントカメラ５２又はリヤカメラ５４が撮影する背景板９０の光量レベルが、フロントカメラ５２又はリヤカメラ５４が撮影する選別粒Ｇのうちの正常粒の光量レベルに合わせられており、繰出ロール３６から自由落下する選別粒Ｇは、背景板９０を背景として、フロントカメラ５２及びリヤカメラ５４によって撮影される。
【００２１】
前側の一対の蛍光灯５６、５８及び背景部８４と後側の一対の蛍光灯６０、６２及び背景部８４とは、断面略五角形箱状の収容箱９２に収容されており、収容箱９２のフロントカメラ５２又はリヤカメラ５４に対向する側壁には、フロントカメラ５２の視野中心軸又はリヤカメラ５４の視野中心軸が通過する位置において、透過部としての長尺の透過孔９４が貫通形成されると共に、収容箱９２のフロントカメラ５２の視野中心軸及びリヤカメラ５４の視野中心軸が通過する側壁は、透過部材としての長尺板状のガラス９６にされており、透過孔９４及びガラス９６は、光を透過可能にされている。これにより、フロントカメラ５２及びリヤカメラ５４が繰出ロール３６から自由落下する選別粒Ｇを透過孔９４及びガラス９６を介して撮影可能にされると共に、一対の蛍光灯５６、５８及び一対の蛍光灯６０、６２が繰出ロール３６から自由落下する選別粒Ｇをガラス９６を介して照明可能にされている。
【００２２】
一対の収容箱９２には、基準部材としての基準板６４が支持されており、基準板６４は、フロントカメラ５２及びリヤカメラ５４により撮影される位置に配置されると共に、フロントカメラ５２及びリヤカメラ５４が撮影する際の基準となる濃度（基準濃度）にされている。
【００２３】
図３に詳細に示す如く、フロントカメラ５２及びリヤカメラ５４が撮影した選別粒Ｇの光量レベルが選別粒Ｇの正常粒の範囲である下限値（下しきい値）以上上限値（上しきい値）以下と判定された場合には、選別粒Ｇが正常粒と判定される。一方、フロントカメラ５２及びリヤカメラ５４が撮影した選別粒Ｇの光量レベルが下限値よりも低いと判定された場合には、選別粒Ｇが異常粒の着色粒と判定されると共に、フロントカメラ５２及びリヤカメラ５４が撮影した選別粒Ｇの光量レベルが上限値よりも高いと判定された場合には、選別粒Ｇが異常粒の無色粒と判定される。
【００２４】
フロントカメラ５２及びリヤカメラ５４の下側には、繰出ロール３６からの選別粒Ｇ自由落下軌跡の前側において、選別手段としてのエジェクタ６８が左右方向に複数設置されており、複数のエジェクタ６８は、フロントカメラ５２及びリヤカメラ５４が撮影する複数の分割領域の下方にそれぞれ配置されて、複数の分割領域にそれぞれ対応している。エジェクタ６８には、弾性を有する断面Ｌ字形板状の板バネ７６が設けられており、板バネ７６は、上側端が支持部材８０に固定されると共に、下側部分が上側部分から垂下している。エジェクタ６８には、ソレノイド７８が設けられており、ソレノイド７８は、支持部材８０に固定されて、プランジャ８２が板バネ７６下側部分の前側に垂直に配置されている。
【００２５】
フロントカメラ５２及びリヤカメラ５４が撮影した分割領域の選別粒Ｇが異常粒と判定された場合には、当該分割領域に対応するエジェクタ６８が所定のタイミングで作動される。エジェクタ６８が作動された際には、ソレノイド７８に電圧が瞬間的に印加されることで、プランジャ８２が板バネ７６の下側部分を後方へ瞬間的に押圧する。これにより、板バネ７６が瞬間的に弾性変形し、板バネ７６の下側部分が瞬間的に後側へ回動されて繰出ロール３６からの選別粒Ｇの自由落下軌道に入り込むことで、異常粒と判定された選別粒Ｇを自由落下軌道から後側へ弾き出す。
【００２６】
複数のエジェクタ６８の下側には、分離手段としての選別筒６６が設置されており、選別筒６６には、正常粒用通路７０及び異常粒用通路７４が設けられている。正常粒用通路７０は、繰出ロール３６から自由落下する選別粒Ｇがそのままの軌道で入り込むことができる位置に設けられて、正常粒と判定された選別粒Ｇを上端から受け取ることができる。一方、異常粒用通路７４は、繰出ロール３６から自由落下する選別粒Ｇがエジェクタ６８によって後側へ弾き出された際に入り込むことができる位置に設けられて、異常粒と判定された選別粒Ｇを上端から受け取ることができる。正常粒用通路７０及び異常粒用通路７４は、下端が本体１２の外部へ露出しており、正常粒用通路７０及び異常粒用通路７４に送り込まれた選別粒Ｇは、正常粒用通路７０及び異常粒用通路７４の下端から本体１２の外部へ取り出すことができる。
【００２７】
本体１２の前側かつ上側の角部には、制御手段としての制御部９８が設けられている。制御部９８は、上記流量調節ゲート２２、駆動モータ３０、フロントカメラ５２、リヤカメラ５４、エジェクタ６８及び冷陰極管８６等が接続されて、これらの作動を制御している。
【００２８】
本体１２の側面には、操作部（図示省略）が設けられており、操作部は、制御部９８に接続されている。操作部には、オペレータが、選別粒Ｇの選別モード（選別粒Ｇの種類）を選択するための選択ボタン、選別粒Ｇの正常粒の範囲である下限値及び上限値を調整するための調整ボタン、繰出ロール３６から繰り出される選別粒Ｇの流量を調節するための調節ダイヤル、選別粒Ｇの選別処理の開始及び停止を指示するための運転ボタンの他、フロントカメラ５２及びリヤカメラ５４が撮影した画像に対するオシロスコープ波形（ビデオ信号波形）を表示するためのモニタ等が設けられている。
【００２９】
次に、本実施の形態の作用並びに効果を説明する。
【００３０】
以上の構成の色彩選別機１０では、オペレータ又は所定の穀粒投入機によって、原料供給ホッパ１４に選別対象となる選別粒Ｇが投入されると、投入された選別粒Ｇは、原料供給ホッパ１４の原料供給口１６から原料供給ホッパ１８に投入され、更に原料供給ホッパ１８の原料供給口２０から排出され、揺動板２６上に落下して受止められる。
【００３１】
一方、揺動板２６には、振動装置２４によって所定の振動が与えられる（加振される）。すなわち、制御部９８からの駆動信号によって駆動モータ３０が駆動すると、偏心カム３２が出力軸３０Ａ回りに偏心運動を行う。この偏心運動がロッド３４を介して揺動板２６に伝達されることにより、揺動板２６が前後方向に揺動し、揺動板２６上の選別粒Ｇに振動が加えられる。その結果、流量調節ゲート２２の下端と揺動板２６の上面との隙間から選別粒Ｇが所定量ずつ前側へ排出され、整列した状態（均一に散乱した状態）で繰出ロール３６に供給される。
【００３２】
繰出ロール３６の表面に載置された選別粒Ｇは、繰出ロール３６が所定の回転速度で回転することにより、繰出ロール３６の前側かつ下側へ自由落下していく。そして、選別粒Ｇは、自由落下の途中において、フロントカメラ５２及びリヤカメラ５４によって撮影される。
【００３３】
フロントカメラ５２及びリヤカメラ５４によって撮影された選別粒Ｇを含む画像に対するビデオ信号は、それぞれ制御部９８へ出力される。制御部９８では、撮影された選別粒Ｇを含む画像に対するビデオ信号に基づいて、フロントカメラ５２及びリヤカメラ５４が撮影する分割領域毎に、フロントカメラ５２及びリヤカメラ５４が撮影した選別粒Ｇが正常粒であるか又は異常粒（着色粒及び無色粒）であるかを判定する。すなわち、フロントカメラ５２及びリヤカメラ５４が撮影した選別粒Ｇの光量レベルが選別粒Ｇの正常粒の範囲である下限値以上上限値以下と判定された場合には、選別粒Ｇが正常粒と判定される。一方、フロントカメラ５２及びリヤカメラ５４が撮影した選別粒Ｇの光量レベルが下限値よりも低いと判定された場合には、選別粒Ｇが異常粒の着色粒と判定されると共に、フロントカメラ５２及びリヤカメラ５４が撮影した選別粒Ｇの光量レベルが上限値よりも高いと判定された場合には、選別粒Ｇが異常粒の無色粒と判定される。
【００３４】
これにより、異常粒（着色粒及び無色粒）と判定された選別粒Ｇが撮影された分割領域に対応するソレノイド７８に制御部９８によって電圧が瞬間的に印加される。その結果、当該ソレノイド７８において、プランジャ８２が瞬間的に飛び出し、板バネ７６の下側部分が選別粒Ｇの自由落下軌道の方向に瞬間的に弾性変形されて飛び出すことで、選別粒Ｇ（異常粒）が弾かれて選別筒６６の異常粒用通路７４へ落下し、装置外へ取り出される。
【００３５】
一方、正常粒と判定された選別粒Ｇが撮影された分割領域に対応するソレノイド７８には、制御部９８によって電圧が印加されない。従って、自由落下する選別粒Ｇ（正常粒）は、板バネ７６の下側部分によって弾かれることは無く、選別筒６６の正常粒用通路７０へと自由落下して、装置外へ取り出される。
【００３６】
ところで、フロントカメラ５２及びリヤカメラ５４の撮影方向に背景部８４の背景板９０が設けられており、フロントカメラ５２及びリヤカメラ５４は背景板９０を背景にして選別粒Ｇを撮影する。
【００３７】
ここで、背景部８４（背景箱８８）内における冷陰極管８６の発光光量が調整可能にされており、背景板９０は冷陰極管８６によって発光可能にされると共に、背景板９０の発光光量が調整可能にされている。このため、フロントカメラ５２及びリヤカメラ５４が撮影する背景板９０の光量レベルを容易に調整することができる。これにより、背景板９０を照明する一対の蛍光灯５６、５８又は一対の蛍光灯６０、６２に対して背景板９０を移動（回動）させてフロントカメラ５２及びリヤカメラ５４が撮影する背景板９０の光量レベルを調整する場合と異なり、背景板９０を移動させるサーボ機構が不要であってコストを低減することができると共に、背景板９０の位置（角度）を僅かに変化させただけで背景板９０の光量レベルが大きく変化するようなことがなく背景板９０の光量レベルの微調整を容易にすることができる。
【００３８】
さらに、フロントカメラ５２及びリヤカメラ５４が撮影する背景板９０の光量レベルが、フロントカメラ５２及びリヤカメラ５４が撮影する選別粒Ｇの正常粒の光量レベルに合わせられている。このため、フロントカメラ５２及びリヤカメラ５４が撮影する背景板９０及び選別粒Ｇの正常粒の光量レベルに対して、フロントカメラ５２及びリヤカメラ５４が撮影する選別粒Ｇの着色粒（異常粒）の光量レベルのみならず、フロントカメラ５２及びリヤカメラ５４が撮影する選別粒Ｇの無色粒（異常粒）の光量レベルも明確に区別することができ、正常粒から異常粒（特に無色粒）を良好に選別することができる。これにより、正常粒から無色粒を選別する場合に近赤外線を使用する場合と異なり、大幅なコストアップになることを防止できる。
【００３９】
なお、本実施の形態では、選別粒Ｇの正常粒を白米（ウルチ米）にした構成としたが、選別粒Ｇの正常粒を玄米等にした構成としてもよい。さらに、選別粒Ｇとして、大豆等の米粒以外の穀粒や造粒されたプラスチック片等を使用してもよい。
【００４０】
また、本実施の形態では、１回の選別処理で選別粒Ｇの正常粒と異常粒とを選別する構成としたが、これに限らず、複数回の選別処理を経て選別粒Ｇの正常粒と異常粒とを選別する構成にしてもよい。例えば、一次選別処理で異常粒を含む一定領域の選別粒Ｇ群を選別ルートに弾き出し、これを再び繰出ロール３６側へ送り込む際に、今度は選別粒Ｇが一粒ずつ繰出ロール３６の表面に供給されるようにして、一粒ずつ選別粒Ｇの正常粒と異常粒とを二次選別する構成にしてもよい。
【００４１】
さらに、本実施の形態では、エジェクタ６８として板ばね・ソレノイド方式のものを使用したが、エジェクタ６８としてエアノズルと電磁弁を使ったエアエジェクタ方式のものを使用してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】本発明の実施の形態に係る色彩選別機を示す右方から見た断面図である。
【図２】本発明の実施の形態に係る色彩選別機の要部を示す右方から見た断面図である。
【図３】本発明の実施の形態に係る色彩選別機においてフロントカメラ及びリヤカメラが撮影した選別粒を含む画像に対するビデオ信号画像である。
【符号の説明】
【００４３】
１０ 色彩選別機
５２ フロントカメラ（撮影手段）
５４ リヤカメラ（撮影手段）
６８ エジェクタ（選別手段）
８４ 背景部
Ｇ 選別粒
【特許請求の範囲】
【請求項１】
選別粒を撮影する撮影手段と、
前記撮影手段の撮影方向に設けられて前記撮影手段が選別粒を撮影する背景にされ、発光可能にされて前記撮影手段が撮影する光量レベルを調整可能にされた背景部と、
前記撮影手段が撮影した選別粒の光量レベルに対応する選別粒の色彩に基づいて選別粒を選別する選別手段と、
を備えた色彩選別機。
【請求項２】
前記撮影手段が撮影する前記背景部の光量レベルを前記撮影手段が撮影する選別粒うちの正常粒の光量レベルに調整した、ことを特徴とする請求項１記載の色彩選別機。
【請求項１】
選別粒を撮影する撮影手段と、
前記撮影手段の撮影方向に設けられて前記撮影手段が選別粒を撮影する背景にされ、発光可能にされて前記撮影手段が撮影する光量レベルを調整可能にされた背景部と、
前記撮影手段が撮影した選別粒の光量レベルに対応する選別粒の色彩に基づいて選別粒を選別する選別手段と、
を備えた色彩選別機。
【請求項２】
前記撮影手段が撮影する前記背景部の光量レベルを前記撮影手段が撮影する選別粒うちの正常粒の光量レベルに調整した、ことを特徴とする請求項１記載の色彩選別機。
【図１】
【図２】
【図３】
【図２】
【図３】
【公開番号】特開２００９−３４６４５（Ｐ２００９−３４６４５Ａ）
【公開日】平成２１年２月１９日（２００９．２．１９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−２０３２５７（Ｐ２００７−２０３２５７）
【出願日】平成１９年８月３日（２００７．８．３）
【出願人】（０００１４４８９８）株式会社山本製作所 (144)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年２月１９日（２００９．２．１９）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年８月３日（２００７．８．３）
【出願人】（０００１４４８９８）株式会社山本製作所 (144)
【Ｆターム（参考）】
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