莢果選別装置
【課題】莢果が搬送方向において重なることを抑制する。
【解決手段】莢果選別装置１０では、整列部１２が振動されて、莢果２０が供給台１８上、第１整列台２２上及び第２整列台２４上をこの順で前側に搬送される。さらに、コンベヤ部２８が莢果２０を前側に搬送して、第１センサ部４２及び第２センサ部４８が莢果２０を測定することで、エジェクタ５６が莢果２０を選別する。ここで、整列部１２では、第１整列台２２（第１収容部２２Ａ）と第２整列台２４（第２収容部２４Ａ）との間の段差２６によって莢果２０が落下される。このため、仮に第１整列台２２上で莢果２０が前後方向において重なっている場合でも、莢果２０が第１整列台２２上から第２整列台２４上に落下されて、莢果２０に落下の衝撃が作用されることで、第２整列台２４上で莢果２０が前後方向において重なることを抑制できる。
【解決手段】莢果選別装置１０では、整列部１２が振動されて、莢果２０が供給台１８上、第１整列台２２上及び第２整列台２４上をこの順で前側に搬送される。さらに、コンベヤ部２８が莢果２０を前側に搬送して、第１センサ部４２及び第２センサ部４８が莢果２０を測定することで、エジェクタ５６が莢果２０を選別する。ここで、整列部１２では、第１整列台２２（第１収容部２２Ａ）と第２整列台２４（第２収容部２４Ａ）との間の段差２６によって莢果２０が落下される。このため、仮に第１整列台２２上で莢果２０が前後方向において重なっている場合でも、莢果２０が第１整列台２２上から第２整列台２４上に落下されて、莢果２０に落下の衝撃が作用されることで、第２整列台２４上で莢果２０が前後方向において重なることを抑制できる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、莢果を選別する莢果選別装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
下記特許文献１に記載のエダマメ莢の精選別装置では、上位の搬入コンベアが搬送して落下するエダマメ莢の画像をＣＣＤカメラで取得し、画像処理部でエダマメ莢の外形形状と変色部の抽出を行う。
【０００３】
ここで、このようなエダマメ莢の精選別装置では、上位の搬入コンベアが搬送するエダマメ莢が搬送方向において重なることを抑制する（分離される）ことで、エダマメ莢の画像をＣＣＤカメラで取得する際に、エダマメ莢が落下方向において重なることを抑制できて（分離できて）、エダマメ莢の選別精度を向上できる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−２７９５２４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、上記事実を考慮し、搬送手段によって搬送される莢果が搬送方向において重なることを抑制できる莢果選別装置を得ることが目的である。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１に記載の莢果選別装置は、下側へ向かうに従い幅方向寸法を小さくされた収容部が設けられた搬送部が複数設けられ、複数の前記搬送部が振動されることで複数の前記搬送部を莢果が前記収容部に収容された状態で搬送されると共に、前記搬送部と前記搬送部との間に莢果が落下される段差が設けられた搬送手段と、前記搬送手段によって搬送された莢果を測定する測定手段と、前記測定手段による莢果の測定結果に基づき莢果を選別する選別手段と、を備えている。
【０００７】
請求項２に記載の莢果選別装置は、請求項１に記載の莢果選別装置において、前記収容部は、莢果の長手方向を莢果の搬送方向に向かせた状態で莢果を収容可能にされている。
【０００８】
請求項３に記載の莢果選別装置は、請求項１又は請求項２に記載の莢果選別装置において、前記搬送手段と前記測定手段との間に設けられ、上面を平面状にされて前記搬送手段によって搬送された莢果が載置された状態で移動されることで莢果が搬送される移動部を備えている。
【発明の効果】
【０００９】
請求項１に記載の莢果選別装置では、搬送手段に搬送部が複数設けられると共に、搬送部の収容部が下側へ向かうに従い幅方向寸法を小さくされており、複数の搬送部が振動されることで、複数の搬送部を莢果が収容部に収容された状態で搬送される。さらに、搬送手段によって搬送された莢果を測定手段が測定し、測定手段による莢果の測定結果に基づき選別手段が莢果を選別する。
【００１０】
ここで、搬送手段では、搬送部と搬送部との間に設けられた段差によって莢果が落下される。このため、莢果が搬送方向において重なることを抑制できる。
【００１１】
請求項２に記載の莢果選別装置では、収容部が、莢果の長手方向を莢果の搬送方向に向かせた状態で莢果を収容可能にされている。このため、莢果が収容部に収容されることで、莢果が長手方向を搬送方向に向けられる。これにより、莢果の長手方向を容易に莢果の搬送方向に向けることができる。
【００１２】
請求項３に記載の莢果選別装置では、搬送手段と測定手段との間に移動部が設けられており、搬送手段によって搬送された莢果が移動部に載置された状態で移動部が移動されることで、莢果が搬送される。
【００１３】
ここで、移動部が、上面を平面状にされると共に、上述の如く移動される。このため、仮に搬送手段によって搬送された莢果が移動部に載置された際に起立姿勢にされても、莢果が、移動部の移動力によって転倒されて、平面状の移動部上で寝姿勢にされる。これにより、莢果の姿勢を容易に安定させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の実施の形態に係る莢果選別装置を示す右方から見た模式図である。
【図２】本発明の実施の形態に係る莢果選別装置における整列部を示す右斜め前方から見た斜視図である。
【図３】（Ａ）及び（Ｂ）は、本発明の実施の形態に係る莢果選別装置における整列部の整列台を示す図であり、（Ａ）は、斜視図であり、（Ｂ）は、断面図である。
【図４】本発明の実施の形態に係る莢果選別装置におけるコンベヤ部を示す右斜め後方から見た斜視図である。
【図５】本発明の実施の形態に係る莢果選別装置におけるコンベヤ部を示す右方から見た断面図である。
【図６】本発明の実施の形態に係る莢果選別装置におけるコンベヤ部を示す後方から見た後面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
図１には、本発明の実施の形態に係る莢果選別装置１０が右方から見た模式図にて示されている。なお、図面では、莢果選別装置１０の前方を矢印ＦＲで示し、莢果選別装置１０の右方を矢印ＲＨで示し、莢果選別装置１０の上方を矢印ＵＰで示す。
【００１６】
図１に示す如く、本実施の形態に係る莢果選別装置１０は、後部において、搬送手段（第１搬送手段）としての整列部１２を備えている。
【００１７】
図２に示す如く、整列部１２には、右端及び左端において、長尺板状の側板１４が設けられており、一対の側板１４は、それぞれ前後方向に長尺にされると共に、左右方向において互いに対向されている。一対の側板１４は、それぞれ一対のリンク１６の上端に回動可能に支持されており、これにより、整列部１２が各リンク１６によって支持されている。各リンク１６は、下方へ向かうに従い前方へ向かう方向に傾斜されて配置されると共に、下端が回動可能に支持されており、整列部１２が駆動されることで、各リンク１６が下端を中心として所定範囲で往復回動（往復揺動）されて、整列部１２が姿勢を維持された状態で前斜め上方と後斜め下方とへ向かう方向に振動（往復回動）される。
【００１８】
整列部１２の後部には、供給部としての平板状の供給台１８が設けられており、供給台１８は、一対の側板１４間に架け渡されて、水平に配置されている。供給台１８の後斜め上方には、供給手段としての供給コンベヤ（図示省略）が設けられており、供給台１８上には、供給コンベヤから莢果２０（本実施の形態では枝豆の莢果）が落下されて供給される（莢果２０の単位時間当たりの供給量は略一定にされる）。供給台１８上の左右方向中央部には、分散手段としての断面略逆Ｖ字形板状の均分板１８Ａが固定されており、均分板１８Ａの右側部分は右方へ向かうに従い下方へ向かう方向に傾斜されると共に、均分板１８Ａの左側部分は左方へ向かうに従い下方へ向かう方向に傾斜されている。このため、供給コンベヤから落下されて供給台１８上に供給される莢果２０が、均分板１８Ａによって左右方向に均等に分散される。さらに、供給台１８上に供給された莢果２０は、整列部１２の振動（供給台１８の振動）によって前側に搬送される。
【００１９】
整列部１２には、供給台１８の前側において、搬送部としての板状の第１整列台２２（図３の（Ａ）及び（Ｂ）参照）が設けられており、第１整列台２２は、一対の側板１４間に架け渡されて、水平に配置されている。第１整列台２２は、供給台１８より下側に配置されており、供給台１８上を前側に搬送された莢果２０は、供給台１８上から第１整列台２２上に落下（載置）されて、整列部１２の振動（第１整列台２２の振動）によって第１整列台２２の前側に搬送される。
【００２０】
第１整列台２２には、所定数（本実施の形態では５個）の収容部としての第１収容部２２Ａが左右方向に等間隔で形成されており、第１収容部２２Ａは、第１整列台２２の前後方向全体に亘って配置されている。第１収容部２２Ａの断面は、逆二等辺三角形状（特に逆直角二等辺三角形状）にされており、第１収容部２２Ａは、上面が開放されると共に、底面が断面Ｖ字状にされて左右方向（幅方向）寸法が下方へ向かうに従い小さくされている。このため、第１整列台２２上の莢果２０が第１収容部２２Ａに収容されて寝姿勢（水平姿勢）にされることで、第１収容部２２Ａによって莢果２０が長手方向を前後方向（搬送方向）へ向けられる。
【００２１】
整列部１２には、第１整列台２２の前側において、搬送部としての板状の第２整列台２４（図３の（Ａ）及び（Ｂ）参照）が設けられており、第２整列台２４は、一対の側板１４間に架け渡されて水平に配置されると共に、第１整列台２２に比し前後方向寸法が長くされている（例えば２倍にされている）。第２整列台２４は、第１整列台２２より下側に配置されており、第１整列台２２と第２整列台２４との間には、上下方向への所定間隔（例えば５０ｍｍ）の段差２６が形成されている。このため、第１整列台２２上を前側に搬送された莢果２０は、第１整列台２２上から第２整列台２４上に落下（載置）されて、整列部１２の振動（第２整列台２４の振動）によって第２整列台２４の前側に搬送される。
【００２２】
第２整列台２４には、所定数（本実施の形態では５個）の収容部としての第２収容部２４Ａが左右方向に等間隔で形成されており、第２収容部２４Ａは、第２整列台２４の前後方向全体に亘って配置されている。第２収容部２４Ａの断面は、逆二等辺三角形状（特に逆直角二等辺三角形状）にされており、第２収容部２４Ａは、上面が開放されると共に、底面が断面Ｖ字状にされて左右方向（幅方向）寸法が下方へ向かうに従い小さくされている。このため、第２整列台２４上の莢果２０が第２収容部２４Ａに収容されて寝姿勢にされることで、第２収容部２４Ａによって莢果２０が長手方向を前後方向（搬送方向）へ向けられる。
【００２３】
第１整列台２２の各第１収容部２２Ａと第２整列台２４の各第２収容部２４Ａとは、それぞれ左右方向位置が一致されている。このため、第１整列台２２の第１収容部２２Ａに収容された状態で前側に搬送された莢果２０は、第１整列台２２上から第２整列台２４上に落下されて、通常、当該第１収容部２２Ａの前側の第２収容部２４Ａに収容される。
【００２４】
図１に示す如く、整列部１２の前側には、第２搬送手段としてのコンベヤ部２８が設けられている。
【００２５】
図４及び図５に示す如く、コンベヤ部２８には、右端及び左端において、長尺板状の支持板３０が設けられており、一対の支持板３０は、それぞれ前後方向に長尺にされると共に、左右方向において互いに対向されている。一対の支持板３０の後部間には、円柱状の後ローラ３２が回転可能に架け渡されると共に、一対の支持板３０の前部間には、円柱状の前ローラ３４が回転可能に架け渡されており、後ローラ３２は、前ローラ３４に比し、径が小さくされている。
【００２６】
後ローラ３２と前ローラ３４との間には、移動部材としての無端帯状のコンベヤベルト３６が所定数（本実施の形態では５個）巻き掛けられており、コンベヤ部２８が駆動されることで、後ローラ３２及び前ローラ３４が回転されて、所定数のコンベヤベルト３６が回動される。所定数のコンベヤベルト３６は、それぞれ前後方向に沿って配置されると共に、左右方向に等間隔で配置されている。コンベヤベルト３６の上端部分は、移動部３６Ａにされており、移動部３６Ａは、水平に配置されると共に、上面が長尺平面状にされている。移動部３６Ａは、コンベヤベルト３６の回動によって、前側へ移動される。
【００２７】
コンベヤベルト３６の移動部３６Ａは、第２整列台２４より下側に配置されており、第２整列台２４上を前側に搬送された莢果２０は、第２整列台２４上から移動部３６Ａ上に落下（載置）されて、移動部３６Ａの移動によって前側に搬送される。移動部３６Ａの移動による莢果２０の前側への搬送速度は、整列部１２の振動による莢果２０の前側への搬送速度に比し、大きくされており、これにより、移動部３６Ａの移動によって前側に搬送される莢果２０間の前後方向間隔が適度にあけられる。
【００２８】
第２整列台２４の各第２収容部２４Ａと各コンベヤベルト３６の移動部３６Ａとは、それぞれ左右方向位置が一致されている。このため、第２整列台２４の第２収容部２４Ａに収容された状態で前側に搬送された莢果２０は、通常、当該第２収容部２４Ａの前側の移動部３６Ａ上に落下される。
【００２９】
図６に示す如く、隣設されたコンベヤベルト３６の移動部３６Ａ間及び隣設された支持板３０とコンベヤベルト３６の移動部３６Ａとの間には、制限部材（仕切部材）としての長尺で断面五角形枠状の仕切枠３８が設けられており、仕切枠３８は、前後方向に沿って配置されると共に、移動部３６Ａに対し僅かに上側に離間されている。第２整列台２４上を前側に搬送されて落下される莢果２０は、仕切枠３８と仕切枠３８との間に収容されて移動部３６Ａ上で寝姿勢にされることで、仕切枠３８と仕切枠３８との間で長手方向を前後方向（搬送方向）へ向けられる（莢果２０の長手方向が前後方向に対し多少（例えば４５°以内（特に３０°以内）の角度）傾斜されてもよい）。
【００３０】
図１に示す如く、各コンベヤベルト３６の移動部３６Ａの上側には、仕切枠３８より前側において、測定手段を構成する第１センサ部４２（光電センサ）が設けられている。各第１センサ部４２は、被覆部材としての逆Ｕ字形枠状の支持枠４４に支持されており、支持枠４４は、各仕切枠３８の前端の上側、右側及び左側を被覆している（図４及び図５参照）。第１センサ部４２は、光を感知するセンサであり、第１センサ部４２には、投光部と受光部とが設けられている。投光部と受光部とは、それぞれ移動部３６Ａの右側と左側とに配置されて、左右方向において互いに対向されており、投光部は、受光部へ向けて一定時間（例えば２ｍｓｅｃ）毎に一定光量の光を投光可能にされると共に、受光部は、投光部から投光された光を受光可能にされている。
【００３１】
移動部３６Ａ上で前側に搬送される莢果２０が第１センサ部４２の投光部と受光部との間を通過する際には、受光部が、投光部から投光されて莢果２０に遮られた光を受光せずに、投光部から投光されて莢果２０に遮られない光を受光する。このため、莢果２０の厚さが厚い位置程、受光部が少量の光を受光することで、第１センサ部４２は、受光部が受光した光の光量に基づき、莢果２０の連続する長手方向位置毎の厚さを測定可能にされている。また、投光部と受光部との間を莢果２０が通過しない際には、受光部が最高光量の光（投光部から投光された光を受光できる最大量の光）を受光するため、受光部が受光する光の光量が最高光量未満になってから再度最高光量になる間に、投光部と受光部との間を莢果２０が通過していると判断されて、第１センサ部４２が莢果２０の通過を検出する。
【００３２】
第１センサ部４２は、判別手段（制御手段）としての制御部４６に電気的に接続されており、制御部４６は、第１センサ部４２による莢果２０の長手方向位置毎の厚さについての測定結果に基づき、莢への豆（子実、実）の収容状態（莢果２０の熟度であり莢に収容される豆の厚さ及び個数）を判別する。
【００３３】
移動部３６Ａ上で前側に搬送されて第１センサ部４２を通過した莢果２０は、コンベヤベルト３６の前端から、長手方向を上下方向へ向けられた状態で、自由落下する。
【００３４】
コンベヤ部２８の前側かつ下側には、測定手段を構成する第２センサ部４８が設けられている。
【００３５】
第２センサ部４８には、光源としてのランプ５０（例えば棒状の蛍光灯）が設けられており、ランプ５０は、各コンベヤベルト３６の前端からの莢果２０の落下軌跡の後側に配置されて、各コンベヤベルト３６の前端から自由落下する莢果２０に後側から光を照射する。
【００３６】
ランプ５０の前側には、撮像手段を構成する透過光撮像手段としての透過光カメラ５２（例えばＣＣＤカメラ）が設けられており、透過光カメラ５２は、各コンベヤベルト３６の前端からの莢果２０の落下軌跡を挟んでランプ５０と前後方向において対向すると共に、後方に向けられている。透過光カメラ５２は、制御部４６に電気的に接続されており、制御部４６は、各第１センサ部４２が莢果２０の通過を検出したタイミングから導出される莢果２０の長手方向中央が透過光カメラ５２の後方に到達するタイミングで透過光カメラ５２を作動させて、透過光カメラ５２がランプ５０から照射されて莢果２０を透過した透過光によって莢果２０を撮像する。
【００３７】
ランプ５０の下側には、撮像手段を構成する反射光撮像手段としての反射光カメラ５４（例えばＣＣＤカメラ）が設けられており、反射光カメラ５４は、各コンベヤベルト３６の前端からの莢果２０の落下軌跡の後側に配置されて、前斜め上方に向けられている。反射光カメラ５４は、制御部４６に電気的に接続されており、制御部４６は、各第１センサ部４２が莢果２０の通過を検出したタイミングから導出される莢果２０の長手方向中央が反射光カメラ５４の前斜め上方に到達するタイミングで反射光カメラ５４を作動させて、反射光カメラ５４がランプ５０から照射されて莢果２０に反射された反射光によって莢果２０を撮像する。
【００３８】
制御部４６は、透過光カメラ５２が撮像した莢果２０の透過光撮像画像、又は、莢果２０の透過光撮像画像を二値化処理した莢果２０の透過光二値化画像に基づき、莢果２０における莢への豆の収容状態（莢果２０の熟度）を測定して判別する。さらに、制御部４６は、反射光カメラ５４が撮像した莢果２０の反射光撮像画像、又は、莢果２０の反射光撮像画像を二値化処理した莢果２０の反射光二値化画像に基づき、莢果２０の損傷状態（特に変色状態）を測定して判別する。しかも、制御部４６は、莢果２０の透過光撮像画像、莢果２０の透過光二値化画像、莢果２０の反射光撮像画像、又は、莢果２０の反射光二値化画像に基づき、莢果２０の長手方向端部の裂け状態（特に果梗の裂け状態）、莢果２０の大きさ及び莢果２０の形状を測定して判別する。
【００３９】
これにより、制御部４６は、第１センサ部４２及び第２センサ部４８の少なくとも一方の測定結果により判別した莢果２０における莢への豆の収容状態、莢果２０の損傷状態、莢果２０の長手方向端部の裂け状態、莢果２０の大きさ、及び、莢果２０の形状の少なくとも１つに基づき、莢果２０が複数の等級（本実施の形態では良品及び不良品の２つの等級）の何れであるかを判別（判定）する。例えば、莢に特定厚さ以上の豆が所定数（例えば２つ）以上収容されている莢果２０は、良品と判別されると共に、良品以外の莢果２０は、不良品と判別される。
【００４０】
第２センサ部４８の下側には、選別手段としてのエジェクタ５６が所定数（本実施の形態では５個）設けられており、所定数のエジェクタ５６は、左右方向へ並べられている。各エジェクタ５６は、各コンベヤベルト３６の前端からの莢果２０の落下軌跡の前側（後側でもよい）に配置されており、コンベヤベルト３６の前端から自由落下した莢果２０は、第２センサ部４８を通過した後に、当該コンベヤベルト３６に対応する（当該コンベヤベルト３６と左右方向位置が一致する）エジェクタ５６の後方に到達する。
【００４１】
エジェクタ５６は、制御部４６に電気的に接続されており、制御部４６は、莢果２０が不良品であると判別した場合に、当該莢果２０の通過を第１センサ部４２が検出したタイミングから導出される当該莢果２０がエジェクタ５６の後方に到達するタイミングで、当該エジェクタ５６を作動させて、当該エジェクタ５６が高圧の空気を瞬間的に後方の当該莢果２０へ噴出することで、当該莢果２０の落下軌道が後側に変更される。このため、各コンベヤベルト３６の前端から落下する莢果２０が、高圧の空気を噴出されずにそのまま自由落下する良品と、高圧の空気を噴出されて落下軌道を後側に変更される不良品と、に選別される。
【００４２】
次に、本実施の形態の作用を説明する。
【００４３】
以上の構成の莢果選別装置１０では、整列部１２が駆動されることで、各リンク１６が下端を中心として所定範囲で往復回動されて、整列部１２（供給台１８、第１整列台２２及び第２整列台２４）が姿勢を維持された状態で前斜め上方と後斜め下方とへ向かう方向に振動される。
【００４４】
このため、供給コンベヤから莢果２０が落下されて供給台１８上に供給されることで、莢果２０が供給台１８上、第１整列台２２上（特に第１収容部２２Ａ内）及び第２整列台２４上（特に第２収容部２４Ａ内）をこの順で前側に搬送される。
【００４５】
さらに、コンベヤ部２８が駆動されて、後ローラ３２及び前ローラ３４が回転されることで、所定数のコンベヤベルト３６が回動されて、各コンベヤベルト３６の移動部３６Ａが前側に移動される。
【００４６】
このため、第２整列台２４上から各コンベヤベルト３６の移動部３６Ａ上に莢果２０が落下されることで、莢果２０が移動部３６Ａの移動によって前側に搬送される。また、第２整列台２４上から落下される莢果２０は、移動部３６Ａの左右方向（幅方向）両側の仕切枠３８と仕切枠３８との間に収容されて移動部３６Ａ上で寝姿勢にされることで、仕切枠３８と仕切枠３８との間で長手方向を前後方向へ向けられる。
【００４７】
各コンベヤベルト３６の移動部３６Ａ上で前側に搬送される莢果２０は、第１センサ部４２の投光部から受光部へ向けて一定時間毎に投光される光を遮ることで、第１センサ部４２が、受光部が受光した光の光量に基づき、莢果２０の長手方向位置毎の厚さを測定する。
【００４８】
移動部３６Ａ上で前側に搬送されて第１センサ部４２を通過した莢果２０は、コンベヤベルト３６の前端から、長手方向を上下方向へ向けられた状態で、自由落下する。
【００４９】
第２センサ部４８では、コンベヤベルト３６の前端から自由落下する莢果２０を、透過光カメラ５２がランプ５０から照射されて当該莢果２０を透過した透過光によって撮像すると共に、反射光カメラ５４がランプ５０から照射されて当該莢果２０に反射された反射光によって撮像する。
【００５０】
これにより、制御部４６は、第１センサ部４２及び第２センサ部４８の少なくとも一方の測定結果により判別した莢果２０における莢への豆の収容状態、莢果２０の損傷状態、莢果２０の長手方向端部の裂け状態、莢果２０の大きさ、及び、莢果２０の形状の少なくとも１つに基づき、莢果２０が良品及び不良品の何れであるかを判別する。
【００５１】
コンベヤベルト３６の前端から自由落下した莢果２０は、第２センサ部４８を通過した後に、エジェクタ５６の後方に到達する。
【００５２】
制御部４６は、莢果２０が不良品であると判別した場合に、エジェクタ５６を作動させて、エジェクタ５６が高圧の空気を瞬間的に後方の当該莢果２０へ噴出することで、当該莢果２０の落下軌道が後側に変更される。このため、各コンベヤベルト３６の前端から落下する莢果２０が、高圧の空気を噴出されずにそのまま自由落下する良品と、高圧の空気を噴出されて落下軌道を後側に変更される不良品と、に選別される。これにより、莢果２０が良品と不良品とに効率良く自動で選別される。
【００５３】
ここで、整列部１２では、第１整列台２２（第１収容部２２Ａ）に対し第２整列台２４（第２収容部２４Ａ）が下側に配置されており、第１整列台２２（第１収容部２２Ａ）と第２整列台２４（第２収容部２４Ａ）との間に設けられた段差２６によって莢果２０が落下される。このため、仮に第１整列台２２上で莢果２０が前後方向において重なっている（山状に重なっている）場合でも、第１整列台２２及び第２整列台２４の振動により莢果２０が第１整列台２２上から第２整列台２４上に落下されて、莢果２０に落下の衝撃が作用されることで、第２整列台２４上で莢果２０が前後方向において重なることを抑制できて、莢果２０を前後方向において効果的に分離できる。
【００５４】
さらに、第１整列台２２の第１収容部２２Ａ内に莢果２０が自重及び第１整列台２２の振動により収容されて寝姿勢にされることで、莢果２０が第１収容部２２Ａによって長手方向を前後方向に向けられると共に、第２整列台２４の第２収容部２４Ａ内に莢果２０が自重及び第２整列台２４の振動により収容されて寝姿勢にされることで、莢果２０が第２収容部２４Ａによって長手方向を前後方向に向けられる。このため、第１収容部２２Ａ内及び第２収容部２４Ａ内で莢果２０の長手方向を容易に前後方向に向けることができる。
【００５５】
このように、第２整列台２４上で莢果２０が前後方向において重なることを抑制できると共に、第１整列台２２の第１収容部２２Ａ内及び第２整列台２４の第２収容部２４Ａ内で莢果２０の長手方向を容易に前後方向に向けることができる。このため、第２整列台２４上では、第２収容部２４Ａ内において、長手方向を前後方向に向けられた状態の莢果２０を前後方向に整列させることができる。これにより、第２整列台２４の第２収容部２４Ａから莢果２０を１個ずつ時間間隔をあけてコンベヤ部２８のコンベヤベルト３６の移動部３６Ａ上に落下させることができ、移動部３６Ａが前側に移動されることで、移動部３６Ａ上で、莢果２０が前後方向において重なることを効果的に抑制できて、莢果２０を前後方向において良好に分離できる。
【００５６】
さらに、コンベヤベルト３６の移動部３６Ａが、上面を平面状にされると共に、前側に移動される。このため、仮に莢果２０が第２整列台２４上から移動部３６Ａ上に落下された際に起立姿勢にされても、莢果２０が下端において移動部３６Ａの前側への移動力を作用されて転倒されることで、平面状の移動部３６Ａ上で寝姿勢にされる。これにより、移動部３６Ａ上で莢果２０の姿勢を安定させることができる。
【００５７】
しかも、移動部３６Ａ上の莢果２０は、寝姿勢にされる際に、移動部３６Ａの左右方向両側の仕切枠３８と仕切枠３８との間に収容されることで、仕切枠３８と仕切枠３８との間で長手方向を前後方向へ向けることができる。
【００５８】
このように、移動部３６Ａ上では、莢果２０を前後方向において良好に分離できると共に、莢果２０の長手方向を前後方向へ向けることができ、かつ、莢果２０の姿勢を安定させることができる。
【００５９】
このため、第１センサ部４２が莢果２０の長手方向位置毎の厚さを高精度に測定できる。
【００６０】
しかも、コンベヤベルト３６の前端から莢果２０が自由落下する際には、莢果２０が上下方向において良好に分離できると共に、莢果２０の長手方向を上下方向へ向けることができる。これにより、第２センサ部４８では、透過光カメラ５２及び反射光カメラ５４が、コンベヤベルト３６の前端から自由落下する莢果２０を、適切に撮像できて、高精度に測定できる。
【００６１】
以上により、第１センサ部４２及び第２センサ部４８の測定結果によって莢果２０を高精度に選別できる。
【００６２】
また、上述の如く、整列部１２の第２整列台２４の第２収容部２４Ａから莢果２０を１個ずつ時間間隔をあけてコンベヤ部２８のコンベヤベルト３６の移動部３６Ａ上に落下させることができる。このため、第２収容部２４Ａから移動部３６Ａ上に落下される莢果２０が仕切枠３８と仕切枠３８との間に引っ掛かることを抑制でき、当該引っ掛かった莢果２０が後に第２収容部２４Ａから移動部３６Ａ上に落下された莢果２０の移動部３６Ａによる搬送を制限することを抑制できる。
【００６３】
なお、本実施の形態では、整列部１２に２個の整列台（第１整列台２２及び第２整列台２４）を設けたが、整列部１２に３個以上の整列台（搬送部）を設けてもよい。
【００６４】
また、本実施の形態では、第１センサ部４２が莢果２０の通過を検出したタイミングから導出される莢果２０の長手方向中央が透過光カメラ５２の後方に到達するタイミングで透過光カメラ５２が莢果２０の測定用画像を撮像する。しかしながら、莢果２０の長手方向中央が透過光カメラ５２の後方に到達したことを透過光カメラ５２が撮像により検出したタイミングで透過光カメラ５２が莢果２０の測定用画像を撮像してもよい。
【００６５】
さらに、本実施の形態では、第１センサ部４２が莢果２０の通過を検出したタイミングから導出される莢果２０の長手方向中央が反射光カメラ５４の前斜め上方に到達するタイミングで反射光カメラ５４が莢果２０の測定用画像を撮像する。しかしながら、莢果２０の長手方向中央が反射光カメラ５４の前斜め上方に到達したことを反射光カメラ５４が撮像により検出したタイミングで反射光カメラ５４が莢果２０の測定用画像を撮像してもよい。
【００６６】
また、本実施の形態では、制御部４６が第１センサ部４２及び第２センサ部４８の少なくとも一方の測定結果に基づき莢果２０の良品と不良品とを判別する。この場合、制御部４６は、第１センサ部４２の測定結果に基づき不良品と判別した莢果２０及び第２センサ部４８の測定結果に基づき不良品と判別した莢果２０を不良品と判別して、第１センサ部４２の測定結果に基づき良品と判別しかつ第２センサ部４８の測定結果に基づき良品と判別した莢果２０のみを良品と判別してもよい。
【００６７】
しかも、本実施の形態では、不良品と判別された莢果２０の通過を第１センサ部４２が検出したタイミングから導出される当該莢果２０がエジェクタ５６の後方に到達するタイミングで、エジェクタ５６が作動される。
【００６８】
しかしながら、これと共に、又は、これに代えて、不良品と判別された莢果２０が透過光カメラ５２の後方に到達したことを透過光カメラ５２が撮像により検出したタイミング及び当該莢果２０が反射光カメラ５４の前斜め上方に到達したことを反射光カメラ５４が撮像により検出したタイミングの少なくとも一方から導出される当該莢果２０がエジェクタ５６の後方に到達するタイミングで、エジェクタ５６が作動されてもよい。
【００６９】
この場合、第１センサ部４２の測定結果に基づき不良品と判別された莢果２０を第１センサ部４２が検出したタイミングから導出される当該莢果２０がエジェクタ５６の後方に到達するタイミングでエジェクタ５６が作動されると共に、第２センサ部４８の測定結果に基づき不良品と判別された莢果２０を透過光カメラ５２及び反射光カメラ５４の少なくとも一方が撮像により検出したタイミングから導出される当該莢果２０がエジェクタ５６の後方に到達するタイミングでエジェクタ５６が作動されてもよい。
【００７０】
さらに、本実施の形態では、コンベヤベルト３６の前端からの莢果２０の落下軌跡の後側にランプ５０を配置して、ランプ５０がコンベヤベルト３６の前端から自由落下する莢果２０に後側から光を照射する。しかしながら、これと共に、コンベヤベルト３６の前端からの莢果２０の落下軌跡の前側にもランプ５０を配置して、当該ランプ５０がコンベヤベルト３６の前端から自由落下する莢果２０に前側から光を照射してもよい。この場合、反射光カメラ５４のみならず透過光カメラ５２も反射光撮像手段（反射光カメラ）にされてランプ５０から照射されて莢果２０に反射された反射光によって莢果２０を撮像することで、透過光カメラ５２及び反射光カメラ５４によって莢果２０の両面を前側及び後側から撮像して測定できる。
【００７１】
また、本実施の形態では、莢果２０を枝豆の莢果としたが、莢果２０をインゲンマメ、エンドウ又はソラマメの莢果としてもよい。
【符号の説明】
【００７２】
１０ 莢果選別装置（姿勢調整機構）
１２ 整列部（搬送手段）
２０ 莢果
２２ 第１整列台
２２Ａ 第１収容部
２４ 第２整列台
２４Ａ 第２収容部
２６ 段差
３６Ａ 移動部
４２ 第１センサ部（測定手段）
４８ 第２センサ部（測定手段）
５６ エジェクタ（選別手段）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、莢果を選別する莢果選別装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
下記特許文献１に記載のエダマメ莢の精選別装置では、上位の搬入コンベアが搬送して落下するエダマメ莢の画像をＣＣＤカメラで取得し、画像処理部でエダマメ莢の外形形状と変色部の抽出を行う。
【０００３】
ここで、このようなエダマメ莢の精選別装置では、上位の搬入コンベアが搬送するエダマメ莢が搬送方向において重なることを抑制する（分離される）ことで、エダマメ莢の画像をＣＣＤカメラで取得する際に、エダマメ莢が落下方向において重なることを抑制できて（分離できて）、エダマメ莢の選別精度を向上できる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−２７９５２４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、上記事実を考慮し、搬送手段によって搬送される莢果が搬送方向において重なることを抑制できる莢果選別装置を得ることが目的である。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１に記載の莢果選別装置は、下側へ向かうに従い幅方向寸法を小さくされた収容部が設けられた搬送部が複数設けられ、複数の前記搬送部が振動されることで複数の前記搬送部を莢果が前記収容部に収容された状態で搬送されると共に、前記搬送部と前記搬送部との間に莢果が落下される段差が設けられた搬送手段と、前記搬送手段によって搬送された莢果を測定する測定手段と、前記測定手段による莢果の測定結果に基づき莢果を選別する選別手段と、を備えている。
【０００７】
請求項２に記載の莢果選別装置は、請求項１に記載の莢果選別装置において、前記収容部は、莢果の長手方向を莢果の搬送方向に向かせた状態で莢果を収容可能にされている。
【０００８】
請求項３に記載の莢果選別装置は、請求項１又は請求項２に記載の莢果選別装置において、前記搬送手段と前記測定手段との間に設けられ、上面を平面状にされて前記搬送手段によって搬送された莢果が載置された状態で移動されることで莢果が搬送される移動部を備えている。
【発明の効果】
【０００９】
請求項１に記載の莢果選別装置では、搬送手段に搬送部が複数設けられると共に、搬送部の収容部が下側へ向かうに従い幅方向寸法を小さくされており、複数の搬送部が振動されることで、複数の搬送部を莢果が収容部に収容された状態で搬送される。さらに、搬送手段によって搬送された莢果を測定手段が測定し、測定手段による莢果の測定結果に基づき選別手段が莢果を選別する。
【００１０】
ここで、搬送手段では、搬送部と搬送部との間に設けられた段差によって莢果が落下される。このため、莢果が搬送方向において重なることを抑制できる。
【００１１】
請求項２に記載の莢果選別装置では、収容部が、莢果の長手方向を莢果の搬送方向に向かせた状態で莢果を収容可能にされている。このため、莢果が収容部に収容されることで、莢果が長手方向を搬送方向に向けられる。これにより、莢果の長手方向を容易に莢果の搬送方向に向けることができる。
【００１２】
請求項３に記載の莢果選別装置では、搬送手段と測定手段との間に移動部が設けられており、搬送手段によって搬送された莢果が移動部に載置された状態で移動部が移動されることで、莢果が搬送される。
【００１３】
ここで、移動部が、上面を平面状にされると共に、上述の如く移動される。このため、仮に搬送手段によって搬送された莢果が移動部に載置された際に起立姿勢にされても、莢果が、移動部の移動力によって転倒されて、平面状の移動部上で寝姿勢にされる。これにより、莢果の姿勢を容易に安定させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の実施の形態に係る莢果選別装置を示す右方から見た模式図である。
【図２】本発明の実施の形態に係る莢果選別装置における整列部を示す右斜め前方から見た斜視図である。
【図３】（Ａ）及び（Ｂ）は、本発明の実施の形態に係る莢果選別装置における整列部の整列台を示す図であり、（Ａ）は、斜視図であり、（Ｂ）は、断面図である。
【図４】本発明の実施の形態に係る莢果選別装置におけるコンベヤ部を示す右斜め後方から見た斜視図である。
【図５】本発明の実施の形態に係る莢果選別装置におけるコンベヤ部を示す右方から見た断面図である。
【図６】本発明の実施の形態に係る莢果選別装置におけるコンベヤ部を示す後方から見た後面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
図１には、本発明の実施の形態に係る莢果選別装置１０が右方から見た模式図にて示されている。なお、図面では、莢果選別装置１０の前方を矢印ＦＲで示し、莢果選別装置１０の右方を矢印ＲＨで示し、莢果選別装置１０の上方を矢印ＵＰで示す。
【００１６】
図１に示す如く、本実施の形態に係る莢果選別装置１０は、後部において、搬送手段（第１搬送手段）としての整列部１２を備えている。
【００１７】
図２に示す如く、整列部１２には、右端及び左端において、長尺板状の側板１４が設けられており、一対の側板１４は、それぞれ前後方向に長尺にされると共に、左右方向において互いに対向されている。一対の側板１４は、それぞれ一対のリンク１６の上端に回動可能に支持されており、これにより、整列部１２が各リンク１６によって支持されている。各リンク１６は、下方へ向かうに従い前方へ向かう方向に傾斜されて配置されると共に、下端が回動可能に支持されており、整列部１２が駆動されることで、各リンク１６が下端を中心として所定範囲で往復回動（往復揺動）されて、整列部１２が姿勢を維持された状態で前斜め上方と後斜め下方とへ向かう方向に振動（往復回動）される。
【００１８】
整列部１２の後部には、供給部としての平板状の供給台１８が設けられており、供給台１８は、一対の側板１４間に架け渡されて、水平に配置されている。供給台１８の後斜め上方には、供給手段としての供給コンベヤ（図示省略）が設けられており、供給台１８上には、供給コンベヤから莢果２０（本実施の形態では枝豆の莢果）が落下されて供給される（莢果２０の単位時間当たりの供給量は略一定にされる）。供給台１８上の左右方向中央部には、分散手段としての断面略逆Ｖ字形板状の均分板１８Ａが固定されており、均分板１８Ａの右側部分は右方へ向かうに従い下方へ向かう方向に傾斜されると共に、均分板１８Ａの左側部分は左方へ向かうに従い下方へ向かう方向に傾斜されている。このため、供給コンベヤから落下されて供給台１８上に供給される莢果２０が、均分板１８Ａによって左右方向に均等に分散される。さらに、供給台１８上に供給された莢果２０は、整列部１２の振動（供給台１８の振動）によって前側に搬送される。
【００１９】
整列部１２には、供給台１８の前側において、搬送部としての板状の第１整列台２２（図３の（Ａ）及び（Ｂ）参照）が設けられており、第１整列台２２は、一対の側板１４間に架け渡されて、水平に配置されている。第１整列台２２は、供給台１８より下側に配置されており、供給台１８上を前側に搬送された莢果２０は、供給台１８上から第１整列台２２上に落下（載置）されて、整列部１２の振動（第１整列台２２の振動）によって第１整列台２２の前側に搬送される。
【００２０】
第１整列台２２には、所定数（本実施の形態では５個）の収容部としての第１収容部２２Ａが左右方向に等間隔で形成されており、第１収容部２２Ａは、第１整列台２２の前後方向全体に亘って配置されている。第１収容部２２Ａの断面は、逆二等辺三角形状（特に逆直角二等辺三角形状）にされており、第１収容部２２Ａは、上面が開放されると共に、底面が断面Ｖ字状にされて左右方向（幅方向）寸法が下方へ向かうに従い小さくされている。このため、第１整列台２２上の莢果２０が第１収容部２２Ａに収容されて寝姿勢（水平姿勢）にされることで、第１収容部２２Ａによって莢果２０が長手方向を前後方向（搬送方向）へ向けられる。
【００２１】
整列部１２には、第１整列台２２の前側において、搬送部としての板状の第２整列台２４（図３の（Ａ）及び（Ｂ）参照）が設けられており、第２整列台２４は、一対の側板１４間に架け渡されて水平に配置されると共に、第１整列台２２に比し前後方向寸法が長くされている（例えば２倍にされている）。第２整列台２４は、第１整列台２２より下側に配置されており、第１整列台２２と第２整列台２４との間には、上下方向への所定間隔（例えば５０ｍｍ）の段差２６が形成されている。このため、第１整列台２２上を前側に搬送された莢果２０は、第１整列台２２上から第２整列台２４上に落下（載置）されて、整列部１２の振動（第２整列台２４の振動）によって第２整列台２４の前側に搬送される。
【００２２】
第２整列台２４には、所定数（本実施の形態では５個）の収容部としての第２収容部２４Ａが左右方向に等間隔で形成されており、第２収容部２４Ａは、第２整列台２４の前後方向全体に亘って配置されている。第２収容部２４Ａの断面は、逆二等辺三角形状（特に逆直角二等辺三角形状）にされており、第２収容部２４Ａは、上面が開放されると共に、底面が断面Ｖ字状にされて左右方向（幅方向）寸法が下方へ向かうに従い小さくされている。このため、第２整列台２４上の莢果２０が第２収容部２４Ａに収容されて寝姿勢にされることで、第２収容部２４Ａによって莢果２０が長手方向を前後方向（搬送方向）へ向けられる。
【００２３】
第１整列台２２の各第１収容部２２Ａと第２整列台２４の各第２収容部２４Ａとは、それぞれ左右方向位置が一致されている。このため、第１整列台２２の第１収容部２２Ａに収容された状態で前側に搬送された莢果２０は、第１整列台２２上から第２整列台２４上に落下されて、通常、当該第１収容部２２Ａの前側の第２収容部２４Ａに収容される。
【００２４】
図１に示す如く、整列部１２の前側には、第２搬送手段としてのコンベヤ部２８が設けられている。
【００２５】
図４及び図５に示す如く、コンベヤ部２８には、右端及び左端において、長尺板状の支持板３０が設けられており、一対の支持板３０は、それぞれ前後方向に長尺にされると共に、左右方向において互いに対向されている。一対の支持板３０の後部間には、円柱状の後ローラ３２が回転可能に架け渡されると共に、一対の支持板３０の前部間には、円柱状の前ローラ３４が回転可能に架け渡されており、後ローラ３２は、前ローラ３４に比し、径が小さくされている。
【００２６】
後ローラ３２と前ローラ３４との間には、移動部材としての無端帯状のコンベヤベルト３６が所定数（本実施の形態では５個）巻き掛けられており、コンベヤ部２８が駆動されることで、後ローラ３２及び前ローラ３４が回転されて、所定数のコンベヤベルト３６が回動される。所定数のコンベヤベルト３６は、それぞれ前後方向に沿って配置されると共に、左右方向に等間隔で配置されている。コンベヤベルト３６の上端部分は、移動部３６Ａにされており、移動部３６Ａは、水平に配置されると共に、上面が長尺平面状にされている。移動部３６Ａは、コンベヤベルト３６の回動によって、前側へ移動される。
【００２７】
コンベヤベルト３６の移動部３６Ａは、第２整列台２４より下側に配置されており、第２整列台２４上を前側に搬送された莢果２０は、第２整列台２４上から移動部３６Ａ上に落下（載置）されて、移動部３６Ａの移動によって前側に搬送される。移動部３６Ａの移動による莢果２０の前側への搬送速度は、整列部１２の振動による莢果２０の前側への搬送速度に比し、大きくされており、これにより、移動部３６Ａの移動によって前側に搬送される莢果２０間の前後方向間隔が適度にあけられる。
【００２８】
第２整列台２４の各第２収容部２４Ａと各コンベヤベルト３６の移動部３６Ａとは、それぞれ左右方向位置が一致されている。このため、第２整列台２４の第２収容部２４Ａに収容された状態で前側に搬送された莢果２０は、通常、当該第２収容部２４Ａの前側の移動部３６Ａ上に落下される。
【００２９】
図６に示す如く、隣設されたコンベヤベルト３６の移動部３６Ａ間及び隣設された支持板３０とコンベヤベルト３６の移動部３６Ａとの間には、制限部材（仕切部材）としての長尺で断面五角形枠状の仕切枠３８が設けられており、仕切枠３８は、前後方向に沿って配置されると共に、移動部３６Ａに対し僅かに上側に離間されている。第２整列台２４上を前側に搬送されて落下される莢果２０は、仕切枠３８と仕切枠３８との間に収容されて移動部３６Ａ上で寝姿勢にされることで、仕切枠３８と仕切枠３８との間で長手方向を前後方向（搬送方向）へ向けられる（莢果２０の長手方向が前後方向に対し多少（例えば４５°以内（特に３０°以内）の角度）傾斜されてもよい）。
【００３０】
図１に示す如く、各コンベヤベルト３６の移動部３６Ａの上側には、仕切枠３８より前側において、測定手段を構成する第１センサ部４２（光電センサ）が設けられている。各第１センサ部４２は、被覆部材としての逆Ｕ字形枠状の支持枠４４に支持されており、支持枠４４は、各仕切枠３８の前端の上側、右側及び左側を被覆している（図４及び図５参照）。第１センサ部４２は、光を感知するセンサであり、第１センサ部４２には、投光部と受光部とが設けられている。投光部と受光部とは、それぞれ移動部３６Ａの右側と左側とに配置されて、左右方向において互いに対向されており、投光部は、受光部へ向けて一定時間（例えば２ｍｓｅｃ）毎に一定光量の光を投光可能にされると共に、受光部は、投光部から投光された光を受光可能にされている。
【００３１】
移動部３６Ａ上で前側に搬送される莢果２０が第１センサ部４２の投光部と受光部との間を通過する際には、受光部が、投光部から投光されて莢果２０に遮られた光を受光せずに、投光部から投光されて莢果２０に遮られない光を受光する。このため、莢果２０の厚さが厚い位置程、受光部が少量の光を受光することで、第１センサ部４２は、受光部が受光した光の光量に基づき、莢果２０の連続する長手方向位置毎の厚さを測定可能にされている。また、投光部と受光部との間を莢果２０が通過しない際には、受光部が最高光量の光（投光部から投光された光を受光できる最大量の光）を受光するため、受光部が受光する光の光量が最高光量未満になってから再度最高光量になる間に、投光部と受光部との間を莢果２０が通過していると判断されて、第１センサ部４２が莢果２０の通過を検出する。
【００３２】
第１センサ部４２は、判別手段（制御手段）としての制御部４６に電気的に接続されており、制御部４６は、第１センサ部４２による莢果２０の長手方向位置毎の厚さについての測定結果に基づき、莢への豆（子実、実）の収容状態（莢果２０の熟度であり莢に収容される豆の厚さ及び個数）を判別する。
【００３３】
移動部３６Ａ上で前側に搬送されて第１センサ部４２を通過した莢果２０は、コンベヤベルト３６の前端から、長手方向を上下方向へ向けられた状態で、自由落下する。
【００３４】
コンベヤ部２８の前側かつ下側には、測定手段を構成する第２センサ部４８が設けられている。
【００３５】
第２センサ部４８には、光源としてのランプ５０（例えば棒状の蛍光灯）が設けられており、ランプ５０は、各コンベヤベルト３６の前端からの莢果２０の落下軌跡の後側に配置されて、各コンベヤベルト３６の前端から自由落下する莢果２０に後側から光を照射する。
【００３６】
ランプ５０の前側には、撮像手段を構成する透過光撮像手段としての透過光カメラ５２（例えばＣＣＤカメラ）が設けられており、透過光カメラ５２は、各コンベヤベルト３６の前端からの莢果２０の落下軌跡を挟んでランプ５０と前後方向において対向すると共に、後方に向けられている。透過光カメラ５２は、制御部４６に電気的に接続されており、制御部４６は、各第１センサ部４２が莢果２０の通過を検出したタイミングから導出される莢果２０の長手方向中央が透過光カメラ５２の後方に到達するタイミングで透過光カメラ５２を作動させて、透過光カメラ５２がランプ５０から照射されて莢果２０を透過した透過光によって莢果２０を撮像する。
【００３７】
ランプ５０の下側には、撮像手段を構成する反射光撮像手段としての反射光カメラ５４（例えばＣＣＤカメラ）が設けられており、反射光カメラ５４は、各コンベヤベルト３６の前端からの莢果２０の落下軌跡の後側に配置されて、前斜め上方に向けられている。反射光カメラ５４は、制御部４６に電気的に接続されており、制御部４６は、各第１センサ部４２が莢果２０の通過を検出したタイミングから導出される莢果２０の長手方向中央が反射光カメラ５４の前斜め上方に到達するタイミングで反射光カメラ５４を作動させて、反射光カメラ５４がランプ５０から照射されて莢果２０に反射された反射光によって莢果２０を撮像する。
【００３８】
制御部４６は、透過光カメラ５２が撮像した莢果２０の透過光撮像画像、又は、莢果２０の透過光撮像画像を二値化処理した莢果２０の透過光二値化画像に基づき、莢果２０における莢への豆の収容状態（莢果２０の熟度）を測定して判別する。さらに、制御部４６は、反射光カメラ５４が撮像した莢果２０の反射光撮像画像、又は、莢果２０の反射光撮像画像を二値化処理した莢果２０の反射光二値化画像に基づき、莢果２０の損傷状態（特に変色状態）を測定して判別する。しかも、制御部４６は、莢果２０の透過光撮像画像、莢果２０の透過光二値化画像、莢果２０の反射光撮像画像、又は、莢果２０の反射光二値化画像に基づき、莢果２０の長手方向端部の裂け状態（特に果梗の裂け状態）、莢果２０の大きさ及び莢果２０の形状を測定して判別する。
【００３９】
これにより、制御部４６は、第１センサ部４２及び第２センサ部４８の少なくとも一方の測定結果により判別した莢果２０における莢への豆の収容状態、莢果２０の損傷状態、莢果２０の長手方向端部の裂け状態、莢果２０の大きさ、及び、莢果２０の形状の少なくとも１つに基づき、莢果２０が複数の等級（本実施の形態では良品及び不良品の２つの等級）の何れであるかを判別（判定）する。例えば、莢に特定厚さ以上の豆が所定数（例えば２つ）以上収容されている莢果２０は、良品と判別されると共に、良品以外の莢果２０は、不良品と判別される。
【００４０】
第２センサ部４８の下側には、選別手段としてのエジェクタ５６が所定数（本実施の形態では５個）設けられており、所定数のエジェクタ５６は、左右方向へ並べられている。各エジェクタ５６は、各コンベヤベルト３６の前端からの莢果２０の落下軌跡の前側（後側でもよい）に配置されており、コンベヤベルト３６の前端から自由落下した莢果２０は、第２センサ部４８を通過した後に、当該コンベヤベルト３６に対応する（当該コンベヤベルト３６と左右方向位置が一致する）エジェクタ５６の後方に到達する。
【００４１】
エジェクタ５６は、制御部４６に電気的に接続されており、制御部４６は、莢果２０が不良品であると判別した場合に、当該莢果２０の通過を第１センサ部４２が検出したタイミングから導出される当該莢果２０がエジェクタ５６の後方に到達するタイミングで、当該エジェクタ５６を作動させて、当該エジェクタ５６が高圧の空気を瞬間的に後方の当該莢果２０へ噴出することで、当該莢果２０の落下軌道が後側に変更される。このため、各コンベヤベルト３６の前端から落下する莢果２０が、高圧の空気を噴出されずにそのまま自由落下する良品と、高圧の空気を噴出されて落下軌道を後側に変更される不良品と、に選別される。
【００４２】
次に、本実施の形態の作用を説明する。
【００４３】
以上の構成の莢果選別装置１０では、整列部１２が駆動されることで、各リンク１６が下端を中心として所定範囲で往復回動されて、整列部１２（供給台１８、第１整列台２２及び第２整列台２４）が姿勢を維持された状態で前斜め上方と後斜め下方とへ向かう方向に振動される。
【００４４】
このため、供給コンベヤから莢果２０が落下されて供給台１８上に供給されることで、莢果２０が供給台１８上、第１整列台２２上（特に第１収容部２２Ａ内）及び第２整列台２４上（特に第２収容部２４Ａ内）をこの順で前側に搬送される。
【００４５】
さらに、コンベヤ部２８が駆動されて、後ローラ３２及び前ローラ３４が回転されることで、所定数のコンベヤベルト３６が回動されて、各コンベヤベルト３６の移動部３６Ａが前側に移動される。
【００４６】
このため、第２整列台２４上から各コンベヤベルト３６の移動部３６Ａ上に莢果２０が落下されることで、莢果２０が移動部３６Ａの移動によって前側に搬送される。また、第２整列台２４上から落下される莢果２０は、移動部３６Ａの左右方向（幅方向）両側の仕切枠３８と仕切枠３８との間に収容されて移動部３６Ａ上で寝姿勢にされることで、仕切枠３８と仕切枠３８との間で長手方向を前後方向へ向けられる。
【００４７】
各コンベヤベルト３６の移動部３６Ａ上で前側に搬送される莢果２０は、第１センサ部４２の投光部から受光部へ向けて一定時間毎に投光される光を遮ることで、第１センサ部４２が、受光部が受光した光の光量に基づき、莢果２０の長手方向位置毎の厚さを測定する。
【００４８】
移動部３６Ａ上で前側に搬送されて第１センサ部４２を通過した莢果２０は、コンベヤベルト３６の前端から、長手方向を上下方向へ向けられた状態で、自由落下する。
【００４９】
第２センサ部４８では、コンベヤベルト３６の前端から自由落下する莢果２０を、透過光カメラ５２がランプ５０から照射されて当該莢果２０を透過した透過光によって撮像すると共に、反射光カメラ５４がランプ５０から照射されて当該莢果２０に反射された反射光によって撮像する。
【００５０】
これにより、制御部４６は、第１センサ部４２及び第２センサ部４８の少なくとも一方の測定結果により判別した莢果２０における莢への豆の収容状態、莢果２０の損傷状態、莢果２０の長手方向端部の裂け状態、莢果２０の大きさ、及び、莢果２０の形状の少なくとも１つに基づき、莢果２０が良品及び不良品の何れであるかを判別する。
【００５１】
コンベヤベルト３６の前端から自由落下した莢果２０は、第２センサ部４８を通過した後に、エジェクタ５６の後方に到達する。
【００５２】
制御部４６は、莢果２０が不良品であると判別した場合に、エジェクタ５６を作動させて、エジェクタ５６が高圧の空気を瞬間的に後方の当該莢果２０へ噴出することで、当該莢果２０の落下軌道が後側に変更される。このため、各コンベヤベルト３６の前端から落下する莢果２０が、高圧の空気を噴出されずにそのまま自由落下する良品と、高圧の空気を噴出されて落下軌道を後側に変更される不良品と、に選別される。これにより、莢果２０が良品と不良品とに効率良く自動で選別される。
【００５３】
ここで、整列部１２では、第１整列台２２（第１収容部２２Ａ）に対し第２整列台２４（第２収容部２４Ａ）が下側に配置されており、第１整列台２２（第１収容部２２Ａ）と第２整列台２４（第２収容部２４Ａ）との間に設けられた段差２６によって莢果２０が落下される。このため、仮に第１整列台２２上で莢果２０が前後方向において重なっている（山状に重なっている）場合でも、第１整列台２２及び第２整列台２４の振動により莢果２０が第１整列台２２上から第２整列台２４上に落下されて、莢果２０に落下の衝撃が作用されることで、第２整列台２４上で莢果２０が前後方向において重なることを抑制できて、莢果２０を前後方向において効果的に分離できる。
【００５４】
さらに、第１整列台２２の第１収容部２２Ａ内に莢果２０が自重及び第１整列台２２の振動により収容されて寝姿勢にされることで、莢果２０が第１収容部２２Ａによって長手方向を前後方向に向けられると共に、第２整列台２４の第２収容部２４Ａ内に莢果２０が自重及び第２整列台２４の振動により収容されて寝姿勢にされることで、莢果２０が第２収容部２４Ａによって長手方向を前後方向に向けられる。このため、第１収容部２２Ａ内及び第２収容部２４Ａ内で莢果２０の長手方向を容易に前後方向に向けることができる。
【００５５】
このように、第２整列台２４上で莢果２０が前後方向において重なることを抑制できると共に、第１整列台２２の第１収容部２２Ａ内及び第２整列台２４の第２収容部２４Ａ内で莢果２０の長手方向を容易に前後方向に向けることができる。このため、第２整列台２４上では、第２収容部２４Ａ内において、長手方向を前後方向に向けられた状態の莢果２０を前後方向に整列させることができる。これにより、第２整列台２４の第２収容部２４Ａから莢果２０を１個ずつ時間間隔をあけてコンベヤ部２８のコンベヤベルト３６の移動部３６Ａ上に落下させることができ、移動部３６Ａが前側に移動されることで、移動部３６Ａ上で、莢果２０が前後方向において重なることを効果的に抑制できて、莢果２０を前後方向において良好に分離できる。
【００５６】
さらに、コンベヤベルト３６の移動部３６Ａが、上面を平面状にされると共に、前側に移動される。このため、仮に莢果２０が第２整列台２４上から移動部３６Ａ上に落下された際に起立姿勢にされても、莢果２０が下端において移動部３６Ａの前側への移動力を作用されて転倒されることで、平面状の移動部３６Ａ上で寝姿勢にされる。これにより、移動部３６Ａ上で莢果２０の姿勢を安定させることができる。
【００５７】
しかも、移動部３６Ａ上の莢果２０は、寝姿勢にされる際に、移動部３６Ａの左右方向両側の仕切枠３８と仕切枠３８との間に収容されることで、仕切枠３８と仕切枠３８との間で長手方向を前後方向へ向けることができる。
【００５８】
このように、移動部３６Ａ上では、莢果２０を前後方向において良好に分離できると共に、莢果２０の長手方向を前後方向へ向けることができ、かつ、莢果２０の姿勢を安定させることができる。
【００５９】
このため、第１センサ部４２が莢果２０の長手方向位置毎の厚さを高精度に測定できる。
【００６０】
しかも、コンベヤベルト３６の前端から莢果２０が自由落下する際には、莢果２０が上下方向において良好に分離できると共に、莢果２０の長手方向を上下方向へ向けることができる。これにより、第２センサ部４８では、透過光カメラ５２及び反射光カメラ５４が、コンベヤベルト３６の前端から自由落下する莢果２０を、適切に撮像できて、高精度に測定できる。
【００６１】
以上により、第１センサ部４２及び第２センサ部４８の測定結果によって莢果２０を高精度に選別できる。
【００６２】
また、上述の如く、整列部１２の第２整列台２４の第２収容部２４Ａから莢果２０を１個ずつ時間間隔をあけてコンベヤ部２８のコンベヤベルト３６の移動部３６Ａ上に落下させることができる。このため、第２収容部２４Ａから移動部３６Ａ上に落下される莢果２０が仕切枠３８と仕切枠３８との間に引っ掛かることを抑制でき、当該引っ掛かった莢果２０が後に第２収容部２４Ａから移動部３６Ａ上に落下された莢果２０の移動部３６Ａによる搬送を制限することを抑制できる。
【００６３】
なお、本実施の形態では、整列部１２に２個の整列台（第１整列台２２及び第２整列台２４）を設けたが、整列部１２に３個以上の整列台（搬送部）を設けてもよい。
【００６４】
また、本実施の形態では、第１センサ部４２が莢果２０の通過を検出したタイミングから導出される莢果２０の長手方向中央が透過光カメラ５２の後方に到達するタイミングで透過光カメラ５２が莢果２０の測定用画像を撮像する。しかしながら、莢果２０の長手方向中央が透過光カメラ５２の後方に到達したことを透過光カメラ５２が撮像により検出したタイミングで透過光カメラ５２が莢果２０の測定用画像を撮像してもよい。
【００６５】
さらに、本実施の形態では、第１センサ部４２が莢果２０の通過を検出したタイミングから導出される莢果２０の長手方向中央が反射光カメラ５４の前斜め上方に到達するタイミングで反射光カメラ５４が莢果２０の測定用画像を撮像する。しかしながら、莢果２０の長手方向中央が反射光カメラ５４の前斜め上方に到達したことを反射光カメラ５４が撮像により検出したタイミングで反射光カメラ５４が莢果２０の測定用画像を撮像してもよい。
【００６６】
また、本実施の形態では、制御部４６が第１センサ部４２及び第２センサ部４８の少なくとも一方の測定結果に基づき莢果２０の良品と不良品とを判別する。この場合、制御部４６は、第１センサ部４２の測定結果に基づき不良品と判別した莢果２０及び第２センサ部４８の測定結果に基づき不良品と判別した莢果２０を不良品と判別して、第１センサ部４２の測定結果に基づき良品と判別しかつ第２センサ部４８の測定結果に基づき良品と判別した莢果２０のみを良品と判別してもよい。
【００６７】
しかも、本実施の形態では、不良品と判別された莢果２０の通過を第１センサ部４２が検出したタイミングから導出される当該莢果２０がエジェクタ５６の後方に到達するタイミングで、エジェクタ５６が作動される。
【００６８】
しかしながら、これと共に、又は、これに代えて、不良品と判別された莢果２０が透過光カメラ５２の後方に到達したことを透過光カメラ５２が撮像により検出したタイミング及び当該莢果２０が反射光カメラ５４の前斜め上方に到達したことを反射光カメラ５４が撮像により検出したタイミングの少なくとも一方から導出される当該莢果２０がエジェクタ５６の後方に到達するタイミングで、エジェクタ５６が作動されてもよい。
【００６９】
この場合、第１センサ部４２の測定結果に基づき不良品と判別された莢果２０を第１センサ部４２が検出したタイミングから導出される当該莢果２０がエジェクタ５６の後方に到達するタイミングでエジェクタ５６が作動されると共に、第２センサ部４８の測定結果に基づき不良品と判別された莢果２０を透過光カメラ５２及び反射光カメラ５４の少なくとも一方が撮像により検出したタイミングから導出される当該莢果２０がエジェクタ５６の後方に到達するタイミングでエジェクタ５６が作動されてもよい。
【００７０】
さらに、本実施の形態では、コンベヤベルト３６の前端からの莢果２０の落下軌跡の後側にランプ５０を配置して、ランプ５０がコンベヤベルト３６の前端から自由落下する莢果２０に後側から光を照射する。しかしながら、これと共に、コンベヤベルト３６の前端からの莢果２０の落下軌跡の前側にもランプ５０を配置して、当該ランプ５０がコンベヤベルト３６の前端から自由落下する莢果２０に前側から光を照射してもよい。この場合、反射光カメラ５４のみならず透過光カメラ５２も反射光撮像手段（反射光カメラ）にされてランプ５０から照射されて莢果２０に反射された反射光によって莢果２０を撮像することで、透過光カメラ５２及び反射光カメラ５４によって莢果２０の両面を前側及び後側から撮像して測定できる。
【００７１】
また、本実施の形態では、莢果２０を枝豆の莢果としたが、莢果２０をインゲンマメ、エンドウ又はソラマメの莢果としてもよい。
【符号の説明】
【００７２】
１０ 莢果選別装置（姿勢調整機構）
１２ 整列部（搬送手段）
２０ 莢果
２２ 第１整列台
２２Ａ 第１収容部
２４ 第２整列台
２４Ａ 第２収容部
２６ 段差
３６Ａ 移動部
４２ 第１センサ部（測定手段）
４８ 第２センサ部（測定手段）
５６ エジェクタ（選別手段）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
下側へ向かうに従い幅方向寸法を小さくされた収容部が設けられた搬送部が複数設けられ、複数の前記搬送部が振動されることで複数の前記搬送部を莢果が前記収容部に収容された状態で搬送されると共に、前記搬送部と前記搬送部との間に莢果が落下される段差が設けられた搬送手段と、
前記搬送手段によって搬送された莢果を測定する測定手段と、
前記測定手段による莢果の測定結果に基づき莢果を選別する選別手段と、
を備えた莢果選別装置。
【請求項２】
前記収容部は、莢果の長手方向を莢果の搬送方向に向かせた状態で莢果を収容可能にされた請求項１記載の莢果選別装置。
【請求項３】
前記搬送手段と前記測定手段との間に設けられ、上面を平面状にされて前記搬送手段によって搬送された莢果が載置された状態で移動されることで莢果が搬送される移動部を備えた請求項１又は請求項２記載の莢果選別装置。
【請求項１】
下側へ向かうに従い幅方向寸法を小さくされた収容部が設けられた搬送部が複数設けられ、複数の前記搬送部が振動されることで複数の前記搬送部を莢果が前記収容部に収容された状態で搬送されると共に、前記搬送部と前記搬送部との間に莢果が落下される段差が設けられた搬送手段と、
前記搬送手段によって搬送された莢果を測定する測定手段と、
前記測定手段による莢果の測定結果に基づき莢果を選別する選別手段と、
を備えた莢果選別装置。
【請求項２】
前記収容部は、莢果の長手方向を莢果の搬送方向に向かせた状態で莢果を収容可能にされた請求項１記載の莢果選別装置。
【請求項３】
前記搬送手段と前記測定手段との間に設けられ、上面を平面状にされて前記搬送手段によって搬送された莢果が載置された状態で移動されることで莢果が搬送される移動部を備えた請求項１又は請求項２記載の莢果選別装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１３−９４７６３（Ｐ２０１３−９４７６３Ａ）
【公開日】平成２５年５月２０日（２０１３．５．２０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２４２５０３（Ｐ２０１１−２４２５０３）
【出願日】平成２３年１１月４日（２０１１．１１．４）
【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２５年５月２０日（２０１３．５．２０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１１月４日（２０１１．１１．４）
【出願人】（０００１４４８９８）株式会社山本製作所 (144)
【Ｆターム（参考）】
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