JP2005342651A - 選別装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 非磁性金属以外の、硝子、磁性のない石、泥、ＰＶＣ樹脂などの非磁性異物を検知でき、不良品の側に良品が多量に混入することなく歩留りの良い選別を可能とすると共に、より小さな非磁性異物を検知できる選別装置を提供する。
【解決手段】 選別装置１は、磁力選別機４０と、磁力選別機４０の下流側に設置され、磁性物が混入および付着していない選別物中の非磁性金属を探知する金属探知器５０と、金属探知器５０の下流側に設置され、非磁性金属を含む選別物と、非磁性金属を含まない選別物とを分離する非磁性金属分離装置と６０、非磁性金属分離装置６０の下流側に設置されたＸ線検知器７０とを具備している。Ｘ線検知器７０は、非磁性金属を含まない選別物中の非磁性異物を検知する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、乾燥顆粒製品等の選別物に含まれる金属、石、泥等の異物を除去するための選別装置に関する。

一般に、乾燥野菜、ごま、乾燥ひじき、乾燥椎茸等の乾燥食品や香辛料、ふりかけの具材、お茶製品などの乾燥顆粒製品、スープ、香辛料の粉製品及び樹脂ペレット等の選別物には、その製造時において、必然的にステンレス等の金属、石、泥等の異物が含まれてしまう。従って、これら異物及び異物を混入あるいは付着した不良選別物は、これら選別物の製造メーカーにおいて出荷前に除去され、異物を混入あるいは付着していない良品の選別物のみを市場に供給するようにしている。 従来の、乾燥食品に含まれる金属、石、泥等の異物を除去するための選別装置として、例えば、図４に示すものが知られている（特許文献１参照、特開２００２−３５５５７７）。

この選別装置２０１は、形状選別機２１０と、形状選別機２１０の下流側に配置された風力選別機２２０と、風力選別機２２０の下流側に設置された磁力選別機２４０と、磁力選別機２４０の下流側に設置された金属探知器２５０と、金属探知器２５０の下流側に設置された非磁性金属分離装置２６０とを具備している。
ここで、形状選別機２１０は、所定範囲の大きさを有する適正形状の乾燥食品に比して大きい物及び小さい物を分離するものであって、振動可能に設置された筐体内に上下２段構造の金網部材２１１，２１２を設けた振動フィーダで構成されている。
また、風力選別機２２０は、所定の重さを有する乾燥食品に比して軽い異物、例えば、毛髪、ビニールの紐片等を除去するよう構成されている。この風力選別機２２０には、ダクト２２１を介して集塵機２３０が接続されている。集塵機２３０は、乾燥食品から除去した毛髪等の軽いものを吸引するようになっている。

そして、磁力選別機２４０は、乾燥食品を搬送するための搬送用ベルト２４１と、搬送用ベルト２４１を巻き掛ける駆動ロール２４２及び分離用永久磁石ロール２４３とを備えている。分離用永久磁石ロール２４３は、搬送用ベルト２４１の下流側に設けられ、分離用永久磁石ロール２４３により磁性物が混入および／または付着した乾燥食品と磁性物が混入および付着していない乾燥食品とを分離するようになっている。磁性物が混入および／または付着した乾燥食品は、漏斗状の収集器２４４を介して不良品受け２４５に排出されるようになっている。そして、収集器２４４の上端であって分離用永久磁石ロール２４３の下流側には、分離用永久磁石ロール２４３により分離された磁性物が混入および／また付着した乾燥食品と磁性物が混入および付着していない乾燥食品とを分離する磁性物分離板２４６が設けられている。

そして、金属探知器２５０は、磁性物分離板２４６の下流側に設置され、磁性物が混入および付着していない乾燥食品中の非磁性金属を検知するようになっている。
更に、金属探知器２５０の下方下流側には、金属探知器２５０を通過した乾燥食品を、非磁性金属を含む不良品の乾燥食品と非磁性金属を含まない良品とに分離する非磁性金属分離装置２６０が設けられている。この非磁性金属分離装置２６０は、内部に揺動可能な分離板２６１を備え、分離板２６１を挟んで金属探知器２５０の貫通路２５１に対応する下方位置に位置する良品排出部２６４とその反対側に位置する不良品排出部２６２とを備えている。そして、不良品排出部２６２の下方には、不良品受け２６３が配置され、良品排出部２６４の下方には、良品受け２６５が配置されている。

この選別装置２０１によれば、所定範囲の大きさを有する適正形状の乾燥食品に比して大きい物及び小さい物と、例えば、毛髪、ビニール片等の所定の重さを有する乾燥食品に比して軽い異物とを除去できるとともに、鉄、ステンレス、磁性のある石、泥等の磁性物が混入および／または付着した乾燥食品及びアルミニウム、銅等の非磁性金属を含んだ乾燥食品を良品から分離することができる。
特開２００２−３５５５７７号公報

しかしながら、図４に示した選別装置２０１にあっては、以下の問題点があった。
即ち、選別装置２０１によれば、所定範囲の大きさを有する適正形状の乾燥食品に比して大きい物及び小さい物と、例えば、毛髪、ビニール片等の所定の重さを有する乾燥食品に比して軽い異物とを除去できるとともに、鉄、ステンレス、磁性のある石、泥等の磁性物が混入および／または付着した乾燥食品及びアルミニウム、銅等の非磁性金属を含んだ乾燥食品を良品から分離することができるものの、非磁性金属以外の、硝子、磁性のない石、泥、ＰＶＣ樹脂などの非磁性異物を検知できず、これに伴って、これら非磁性異物を含んだ乾燥食品を分離することができなかった。

一方、従来においては、磁性異物及び非磁性異物を検知するための、図５に示すようなＸ線検知器３０１が知られている。このＸ線検知器３０１は、磁性異物及び非磁性異物を含む検査対象物３０５を搬送するベルトコンベア３０２と、検査対象物３０５にＸ線を照射するＸ線発生部３０３と、Ｘ線発生部３０３に対向配置され、Ｘ線の透過レベルを測定するラインセンサ３０４とを備えている。そして、Ｘ線検知器３０１のベルトコンベア３０２の下流側には、磁性異物及び非磁性異物分離装置３１０が設けられている。磁性異物及び非磁性異物分離装置３１０は、良品排出部３１２の上端に揺動可能な分離板３１１を備え、分離板３１１により、磁性異物及び非磁性異物を含む検査対象物と磁性異物及び非磁性異物を含まない検査対象物とを分離するようにしている。分離板３１１は、ラインセンサ３０４によって測定された透過レベルが除去すべき磁性異物及び非磁性異物の大きさに対応する値以上のときには、磁性異物及び非磁性異物が存在すると判断して下方へ揺動し、磁性異物及び非磁性異物を含む対象物を不良品として良品排出部３１２の外部に排出する。一方、分離板３１１は、ラインセンサ３０４によって測定された透過レベルが除去すべき磁性異物及び非磁性異物の大きさに対応する値よりも小さいときには、磁性異物及び非磁性異物が存在しないと判断して上方へ揺動し、磁性異物及び非磁性異物を含まない対象物を良品として良品排出部３１２の内部に排出するようになっている。

この図５に示したＸ線検知器３０１によれば、検査対象物中の磁性異物及び非磁性異物を検知し、これによって、磁性異物及び非磁性異物分離装置３１０が磁性異物及び非磁性異物を含む対象物と磁性異物及び非磁性異物を含まない対象物とを分離することが可能であるが、このＸ線検知器３０１だけで異物を除去しようとすると、鉄、ステンレス、磁性のある石、泥等の磁性物及びアルミニウム、銅等の非磁性金属をも検知可能であるため、Ｘ線検知器２０１による検知回数が多くなり、不良品の側に良品が多量に混入し、選別の歩留りが非常に悪かった。

この歩留りを改善するため、Ｘ線の検知感度を鈍くして、即ち除去すべき磁性異物及び非磁性異物の大きさを大きくしてＸ線検知器３０１を使用すると、小さな非磁性異物が検知できず、この小さな非磁性異物を含む対象物を分離することができなかった。
従って、本発明は上述の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、非磁性金属以外の、硝子、磁性のない石、泥、ＰＶＣ樹脂などの非磁性異物を検知でき、不良品の側に良品が多量に混入することなく歩留りの良い選別を可能とすると共に、より小さな非磁性異物を検知できる選別装置を提供することにある。

上記問題を解決するため、本発明のうち請求項１に係る選別装置は、磁性物が混入および／または付着した選別物と、磁性物が混入および付着していない選別物とを分離する磁力選別機と、該磁力選別機の下流側に設置され、磁性物が混入および付着していない選別物中の非磁性金属を探知する金属探知器と、該金属探知器の下流側に設置され、非磁性金属を含む選別物と、非磁性金属を含まない選別物とを分離する非磁性金属分離装置と、該非磁性金属分離装置の下流側に設置されたＸ線検知器とを具備し、該Ｘ線検知器により、非磁性金属を含まない選別物中の非磁性異物を検知することを特徴としている。

ここで、「磁性物が混入および付着していない選別物中の非磁性金属」とは、磁性物が混入および付着していない選別物に混入および／または付着した非磁性金属をいう。また、「非磁性金属を含む選別物と、非磁性金属を含まない選別物とを分離する」とは、非磁性金属が混入および／または付着した選別物と、非磁性金属が混入および付着していない選別物とを分離することをいう。更に、「非磁性金属を含まない選別物中の非磁性異物」とは、非磁性金属が混入および付着していない選別物に混入および／または付着した非磁性異物をいう。
また、本発明のうち請求項２に係る選別装置は、請求項１記載の発明において、前記磁力選別機と、前記金属探知器と、前記非磁性金属分離装置と、前記Ｘ線検知器とが一体のユニット内に収納されていることを特徴としている。

本発明のうち請求項１に係る選別装置によれば、磁性物が混入および／または付着した選別物と、磁性物が混入および付着していない選別物とを分離する磁力選別機と、該磁力選別機の下流側に設置され、磁性物が混入および付着していない選別物中の非磁性金属を探知する金属探知器と、該金属探知器の下流側に設置され、非磁性金属を含む選別物と、非磁性金属を含まない選別物とを分離する非磁性金属分離装置と、該非磁性金属分離装置の下流側に設置されたＸ線検知器とを具備し、該Ｘ線検知器により、非磁性金属を含まない選別物中の非磁性異物を検知するようにしたので、先ず、磁力選別機により、磁性物が混入および／または付着した選別物と、磁性物が混入および付着していない選別物とが分離され、次に、金属探知器により、磁性物が混入および付着していない選別物中の非磁性金属が探知され、その次に、非磁性金属分離装置により、非磁性金属を含む選別物と、非磁性金属を含まない選別物とが分離され、最後に、Ｘ線検知器により、非磁性金属を含まない選別物中の非磁性異物が検知される。金属探知器を磁力選別機の下流側に、非磁性金属分離装置を金属探知器の下流側に、そして、Ｘ線検知器を非磁性金属分離装置の下流側に設置することにより、選別物がＸ線検知器を通過するときには、磁性物が混入および／または付着した選別物と非磁性金属を含む選別物とは既に除去されていることになり、Ｘ線検知器による検知回数が少なくなり、不良品の側に良品が多量に混入することが回避され、歩留りの良い選別が可能となる。そして、非磁性金属以外の磁性のない石、泥、ＰＶＣ樹脂などの非磁性異物を検知でき、これら非磁性異物を含んだ選別物を確実に除去することができる。

また、選別物がＸ線検知器を通過するときには、磁性物が混入および／または付着した選別物と非磁性金属を含む選別物とは既に分離されているため、Ｘ線の検知感度を鋭く、即ち、除去すべき非磁性異物の大きさを小さくすることができ、より小さな非磁性異物を検知でき、この小さな非磁性異物を含む選別物を分離することができる。
また、本発明のうち請求項２に係る選別装置によれば、請求項１記載の発明において、前記磁力選別機と、前記金属探知器と、前記非磁性金属分離装置と、前記Ｘ線検知器とが一体のユニット内に収納されているので、磁力選別、非磁性金属探知、非磁性金属分離及び非磁性異物検知の機能を有する装置の設置スペースを小さくすることができる。

次に本発明の実施形態を図面を参照して説明する。図１は、本発明に係る選別装置の第１実施形態の概略説明図である。図２はＸ線検知器の原理構成図である。
図１に示すように、選別装置１は、形状選別機１０と、形状選別機１０の下流側に配置された風力選別機２０と、風力選別機２０の下流側に設置された磁力選別機４０と、磁力選別機４０の下方に設置された収集器４５及び不良品受け４６と、磁力選別機４０の下流側に設置された金属探知器５０と、金属探知器５０の下流側に設置された非磁性金属分離装置６０とを一体のユニット内に収納している。

ここで、形状選別機１０は、所定範囲の大きさを有する適正形状の選別物に比して大きい物及び小さい物を分離するものであって、振動可能に設置された筐体１１内に上下２段構造の金網部材１３，１４を設けた振動フィーダで構成されている。形状選別機１０の筐体１１の一端部（図１における右端部）には、金属、石、泥等の異物を含んだ乾燥野菜、ごま、乾燥ひじき、乾燥カットワカメ、乾燥椎茸、乾燥たらこ、乾燥わさび、蕎麦等の乾燥食品や削り節、だしの素、香辛料、お茶、ふりかけ等のあらゆる乾燥顆粒製品、こんにゃく粉、色粉等の食品添加物、化成品、顔料、及び樹脂ペレット等の選別物が導入される供給口１２が設けられている。供給口１２から導入された選別物は、形状選別機１０の振動により上段の金網部材１３上を所定方向（図１における右側から左側への方向）に進行するようになっている。筐体１１の他端部であって上段の金網部材１３の進行方向端部には、大形状物排出口１５が設けられている。また、筐体１１の進行方向端部であって下段の金網部材１４の下方には、小形状物排出口１６が設けられている。また、筐体１１の進行方向略中央部には、下段の金網部材１４から筐体１１の下方外部に延びる適正形状物排出口１７が設けられている。そして、上段の金網部材１３のメッシュサイズは、所定範囲の大きさを有する適正形状の選別物を通過可能とし、それよりも大きい物、例えば、異常に大きな選別物を遮断するサイズで形成されている。また、下段の金網部材１４のメッシュサイズは、所定範囲の大きさを有する適正形状の選別物よりも小さい物、例えば、金属粉、乾燥食品の粉等を通過可能とし、所定範囲の大きさを有する適正形状の選別物を遮断するサイズで形成されている。

また、風力選別機２０は、所定の重さを有する選別物に比して軽い異物、例えば、毛髪、ビニールの紐片等を除去するものであって、頂部に入口２４を底部に出口２５を有する筐体２１を備えている。そして、風力選別機２０は、筐体２１の頂部から底部に向って延びる仕切り板２２によって入口２４に連通する選別物落下通路２６と下部において選別物落下通路２６と連通する排出通路２７とを仕切っている。出口２５は、選別物落下通路２６及び排出通路２７に連通している。そして、筐体２１内であって、選別物落下通路２６の下方左側部（図１における下方左側部）には、エア供給源に接続された複数のエアノズル２３が設置されている。また、排出通路２７の上方右側部には、排出通路２７に連通するダクト接続部２９が設けられ、このダクト接続部２９には排出通路２７を集塵機３０に接続するためのダクト２８が接続されている。集塵機３０は、選別物から除去した毛髪、ビニール紐片等の軽いものを吸引する。

そして、磁力選別機４０は、選別物の落下方向と直交する方向に所定速度で走行する、選別物を搬送するための搬送用ベルト４１と、搬送用ベルト４１を巻き掛ける駆動ロール４２及び分離用永久磁石ロール４３とを備えている。分離用永久磁石ロール４３は、搬送用ベルト４１の下流側に設けられ、分離用永久磁石ロール４３により、磁性物が混入および／または付着した選別物と、磁性物が混入および付着していない選別物とを分離するようになっている。磁性物としては、例えば、鉄、ステンレス、コバルト、ニッケル、及び石や泥中の酸化鉄等が挙げられる。搬送用ベルト４１の走行速度は、単位時間当たりの処理量、分離する乾燥食品、磁性物の種類や大きさによって適宜決定されるものであるが、通常、３０ｃｍ/ ｓｅｃ〜１２０ｃｍ/ ｓｅｃの範囲から適宜決定することが好ましい。また、搬送用ベルト４１の走行速度は、駆動ロール４２の回転速度を調整することによって調整され、駆動ロール４２は図示しない電動機に接続されている。また、分離用永久磁石ロール３から搬送用ベルト４１が分離する下端近傍には、分離用スクレーパ４４が設置されている。

そして、磁力選別機４０の下方には、磁性物が混入および／または付着した選別物を収集する漏斗状の収集器４５と、この収集器４５の下方に設置された不良品受け４６とが設けられている。分離用永久磁石ロール４３は、選別物から離れている磁性物単体をも引き付け、この引き付けられた磁性物単体も収集器４５に収集される。そして、収集器４５の上端であって分離用永久磁石ロール４３の下流側には、支点４７を中心に所定角度の範囲で揺動可能な磁性物分離板４８が設けられている。支点４７も搬送用ベルト４１の走行方向と略平行の方向に移動可能となっている。磁性物分離板４８は、分離用永久磁石ロール４３により分離された磁性物が混入および／または付着した選別物と磁性物が混入および付着していない選別物とを分離するものであって、支点４７の位置及び磁性物分離板４８の角度を、磁性物及び選択物の種類や大きさに応じて適宜調節するようにしている。また、漏斗状収集器４４の磁性物分離板４８を挟んだ外側には、分離された選別物を除く選別物が落下可能な通路４９が形成されている。

なお、形状選別機１０、エアノズル２３に接続されたエア供給源、集塵機３０、磁力選別機４０の駆動ローラ４２に接続された電動機、及び磁性物分離板４８は、図示しない制御盤に接続され、この制御盤は、形状選別機１０の振動制御、エア供給源のエア供給制御、集塵機３０の吸引制御、駆動ローラ４２の回転制御、及び磁性物分離板４８の角度及び支点４７の位置制御を行なうようになっている。

そして、金属探知器５０は、通路４９の下方下流側に設置され、落下する、磁性物が混入および付着していない選別物中の非磁性金属を検知するようになっている。「磁性物が混入および付着していない選別物中の非磁性金属」とは、磁性物が混入および付着していない選別物に混入および／または付着した非磁性金属をいう。また、選別物とは離れた非磁性金属単体も検知される。非磁性金属としては、アルミニウム、銅等が挙げられる。金属探知器５０は、そのヘッド部の略中央に落下してくる選別物が通過可能な貫通路５１を有し、貫通路５１には、電磁場を発生するための発振用コイル（図示せず）と、発振用コイルにより発生した電磁場によって電圧を励起する受信用コイル（図示せず）とが設けられている。また、貫通路５１の入口には、発振用コイルからの電磁場の漏れを抑制するステンレス製リング５２が取付けられている。金属探知器５０は、受信用コイルの出力電圧差が所定のしきい値を超えたときに、非磁性金属の検知信号を図示しない制御装置に送出するようになっている。

また、金属探知器５０の下方下流側には、金属探知器５０を通過した選別物を、非磁性金属を含む不良品の選別物と非磁性金属を含まない良品の選別物とに分離する非磁性金属分離装置６０が設けられている。この非磁性金属分離装置６０は、内部に揺動可能な分離板６１を備え、分離板６１を挟んで金属探知器５０の貫通路５１に対応する下方位置に位置する良品排出部６４とその反対側に位置する不良品排出部６２とを備えている。そして、不良品排出部６２の下方には、不良品受け６３が配置されている。前述の制御装置が金属探知器５０から非磁性金属の検知信号を受信すると、制御装置は非磁性金属分離装置６０の分離板６１に対して非磁性金属排出指令を出力し、分離板６１はこの非磁性金属排出指令に基づいて図１における破線の方向に揺動して非磁性金属を含む不良品の選別物が不良品排出部６２を介して不良品受け６３内に集積される。また選別物から離れた非磁性金属単体も、不良品排出部６２を介して不良品受け６３内に集積される。一方、制御装置が金属探知器５０から非磁性金属の検知信号を受信しないときには、制御装置は非磁性金属分離装置６０の分離板６１に対して非磁性金属排出指令を出力せず、分離板６１は図１における実線の位置を維持し、非磁性金属を含まない良品の選別物が良品排出部６４から落下する。

そして、良品排出部６４の下流側には、Ｘ線検知器７０が設置されている。このＸ線検知器７０は、能力的には磁性異物及び非磁性異物を検知することが可能であるが、磁性異物は磁力選別機４０により除去され、非磁性金属は非磁性金属分離装置６０により除去されているので、ここでは、非磁性金属を含まない選別物中の非磁性異物を検知する。非磁性異物としては、非磁性金属以外の、硝子、磁性のない石、泥、ＰＶＣ樹脂等が挙げられる。また、「非磁性金属を含まない選別物中」とは、非磁性金属が混入および付着していない選別物に混入および／または付着した非磁性異物をいう。また、選別物とは離れた非磁性異物も検知される。Ｘ線検知器７０は、形状選別機１０、風力選別機２０、磁力選別機４０と、収集器４５及び不良品受け４６、金属探知器５０、及び不良品受け６３とは別体のユニットで構成されている。このＸ線検知器７０は、良品排出部６４の下方に設置され、良品排出部６４から落下した選別物Ｓを受け取って搬送するベルトコンベア７１と、選別物Ｓに対してＸ線を照射するＸ線発生部７２と、Ｘ線発生部７２に対向配置され、Ｘ線の透過量を測定するラインセンサ７３とを備えている。また、ラインセンサ７３には、ラインセンサ７３からのＸ線の透過量に基づいて選別物中の非磁性異物の有無を判断処理する処理手段７４が接続され、処理手段７４には、処理手段７４からの信号に基づいて後述する分離板８１を揺動させる制御手段７５が接続されている。Ｘ線検知器７０においては、図２に示すように、Ｘ線管で構成されるＸ線発生部７２からベルトコンベア７１上の選別物Ｓにその選別物Ｓの幅方向全域にわたってＸ線を照射し、Ｘ線の透過量をラインセンサ７３で測定する。そして、測定されたＸ線の透過量に対応する信号が処理手段７４に送られる。処理手段７４では、前記Ｘ線の透過量が非磁性異物の大きさ（本実施形態の場合は、非磁性異物の大きさが約０．５ｍｍ以上）に対応する値以上のときには、非磁性異物が存在すると判断して非磁性異物が「有」の信号を制御手段７５に送出し、その一方、前記Ｘ線の透過量が非磁性異物の大きさ（本実施形態の場合は、非磁性異物の大きさが約０．５ｍｍ以上）に対応する値よりも小さいときには、非磁性異物が存在しないと判断して非磁性異物が「無」の信号を制御手段７５に送出するようになっている。

そして、Ｘ線検知器７０のベルトコンベア７１の下流側には、非磁性異物分離装置８０が設置されている。非磁性異物分離装置８０は、良品排出部８２の上端に揺動可能な分離板８１を備え、分離板８１により、非磁性異物を含む選別物と非磁性異物を含まない選別物とを分離するようにしている。「非磁性異物を含む選別物」とは、非磁性異物が混入および／または付着した選別物をいい、「非磁性異物を含まない選別物」とは、非磁性異物が混入および付着していない選別物をいう。制御手段７５は、処理手段７４からの信号が非磁性異物「有」信号のときには、分離板８１を下方へ揺動させて非磁性異物を含む選別物を不良品として排出する。このとき、選別物から離れた非磁性異物も排出する。その一方、制御手段７５は、処理手段７４からの信号が非磁性異物「無」信号のときには、分離板８１を上方へ移動させて非磁性異物を含まない選別物を良品として良品排出部８２に排出するようになっている。

次に、選別装置１による不良選別物の除去方法について説明する。
先ず、選別装置１の動作スイッチをオンする。すると、制御盤は、形状選別機１０の振動を開始させるさせると共に、エアノズル２３からエアを噴射させ、集塵機３０の吸引動作を開始させる。そして、制御盤は、磁力選別機４０の駆動ローラ４２を回転させると共に、磁力選別機４０の下流側に配置された磁性物分離板４８の角度及び支点４７の位置を調節する。この駆動ローラ４２の回転速度や磁性物分離板４８の角度及び支点４７の位置においては、選別対象となる選別物の種類や大きさに応じてそれらを決定する。

そして、選別装置１の動作スイッチをオンした後、金属、石、泥等の異物を含んだ選別物を、形状選別機１０の供給口１２に導入する。これら異物を含んだ選別物は、形状選別機１０の振動により上段の金網部材１３上を所定方向（図１における右側から左側への方向）に進行する。この際に、上段の金網部材１３のメッシュサイズよりも小さな所定範囲の大きさを有する適正形状の選別物及びこの所定範囲の大きさを有する適正形状の選別物よりも小さな物、例えば、金属粉、選別物の粉等は、上段の金網部材１３のメッシュから下段の金網部材１４上に落下する。そして、上段の金網部材１３のメッシュサイズよりも大きな物、例えば、異常に大きな選別物は、上段の金網部材１３の進行方向端部に配置された大形状物排出口１５に至るまで進行してこの大形状物排出口１５から外部に排出される。一方、下段の金網部材１４上に落下した小さな適正形状の選別物及びこの適正形状の選別物よりも小さな物のうち、適正形状の選別物よりも小さな物は、下段の金網部材１４のメッシュサイズよりも小さいことから、下段の金網部材１４のメッシュより落下し、筐体１１の進行方向端部に配置された小形状物排出口１６に至るまで進行してこの小形状物排出口１６から外部に排出される。また、下段の金網部材１４上に落下した適正形状の選別物は、下段の金網部材１４の進行方向略中央部に配置された適正形状物排出口１７から風力選別機２０側に排出される。

そして、風力選別機２０側に排出された適正形状の選別物は、風力選別機２０の筐体２１の入口２４を通って選別物落下通路２６内を落下し、出口２５より磁力選別機４０側に排出される。選別物落下通路２６の下方左側部に設置された複数のエアノズル２３からは装置が動作している間エアが常に噴射さているので、選別物の排出工程において、落下する選別物にエアが噴射される。選別物には、所定の重さを有する選別物に比して軽い異物、例えば、毛髪、ビニールの紐片等が付着していることがあるが、これら軽いものは、エアによって吹き飛ばされ、エアによる旋回流によって排出通路２７内を上昇し、ダクト２８を介して集塵機３０によって吸引される。

風力選別機２０の出口２５より排出された選別物は、磁力選別機４０の搬送用ベルト４１上に落下する。この搬送用ベルト４１は、分離用永久磁石ロール４３方向へ移動し、搬送用ベルト４１上に落下した選別物は、搬送用ベルト４１上を広がり分離用永久磁石ロール４３の位置に到達する。そして、搬送用ベルト４１は分離用永久磁石ロール４３に沿って円運動を始め、この結果、選別物には搬送の速度に重力による下向きの加速度が加算され、速度を変えながら落下する。この時、磁性物が混入および付着していない選別物は、分離用永久磁石ロール４３に引き付けられないので、搬送用ベルト４１の走行速度と重力加速度による落下とを合わせた力に、前方向成分も増加されて分離用永久磁石ロール４３の前方端部に相当する位置よりやや上に相当する位置から搬送用ベルト４１を離れ落下する。一方、磁性物が混入および／または付着している選別物は、分離用永久磁石ロール４３に引き付けられる結果、前向きの成分が減じられ、前向きの速度成分が殆ど０又は後向きの速度成分を得て搬送用ベルト４１から離れ落下する。また、選別物とは離れた磁性物単体も分離用永久磁石ロール４３に引き付けられて落下する。

この結果、磁性物が混入および／または付着した選別物及び選別物とは離れた磁性物単体は、磁性物分離板４８の内側を通って漏斗状の収集器４５を介して不良品受け４６に集積される。また、磁性物が混入および付着していない選別物は、磁性物分離板４８の外側を通って通路４９及びステンレス製リング５２を介して金属探知器５０の貫通路５１内を落下する。

金属探知器５０は、貫通路５１内を非磁性金属を含む選別物が通過するときには、非磁性金属の検知信号を図示しない制御装置に送出する。制御装置が金属探知器５０から非磁性金属の検知信号を受信すると、制御装置は非磁性金属分離装置６０の分離板６１に対して非磁性金属排出指令を出力し、分離板６１はこの非磁性金属排出指令に基づいて図１における破線の方向に揺動して非磁性金属を含む不良品の選別物が不良品排出部６２を介して不良品受け６３内に集積される。選別物から離れた非磁性金属単体も良品排出部６２を介して不良品受け６３内に集積される。

一方、貫通路５１内を非磁性金属を含まない選別物が通過するときには、金属探知器５０は非磁性金属の検知信号を制御装置に送出しない。このため、制御装置は非磁性金属分離装置６０の分離板６１に対して非磁性金属排出指令を出力せず、分離板６１は図１における実線の位置を維持し、非磁性金属を含まない良品の選別物が良品排出部６４から落下する。

そして、良品排出部６４から落下した選別物は、Ｘ線検知器７０のベルココンベア７１上に載り、ベルトコンベア７１により図１において右側から左側に向けて搬送される。選別物がＸ線発生部７２の真下にくると、Ｘ線発生部７２から発せされるＸ線が選別物の幅方向全域にわたって照射され、Ｘ線の透過量がラインセンサ７４によって測定される。そして、測定されたＸ線の透過量に対応する信号が処理手段７４に送られる。処理手段７４では、前記Ｘ線の透過量が非磁性異物の大きさ（本実施形態の場合は、非磁性異物の大きさが約０．５ｍｍ以上）に対応する値以上のときには、非磁性異物が存在すると判断して非磁性異物が「有」の信号を制御手段７５に送出し、その一方、前記Ｘ線の透過量が非磁性異物の大きさ（本実施形態の場合は、非磁性異物の大きさが約０．５ｍｍ以上）に対応する値よりも小さいときには、非磁性異物が存在しないと判断して非磁性異物が「無」の信号を制御手段７５に送出する。そして、ベルトコンベア７１により選別物はベルトコンベア７１の左端にまで搬送される。

そして、制御手段７５は、処理手段７４からの信号が非磁性異物「有」信号のときには、非磁性異物分離装置８０の分離板８１を下方へ揺動させ、非磁性異物を含む選別物は不良品として排出される。このとき、選別物から離れた非磁性異物も排出される。その一方、制御手段７５は、処理手段７４からの信号が非磁性異物「無」信号のときには、分離板８１を上方へ移動させ、非磁性異物を含まない選別物は良品として良品排出部８２に排出される。

本実施形態の選別装置１によれば、磁性物が混入および／または付着した選別物と、磁性物が混入および付着していない選別物とを分離する磁力選別機４０と、磁力選別機４０の下流側に設置され、磁性物が混入および付着していない選別物中の非磁性金属を探知する金属探知器５０と、金属探知器５０の下流側に設置され、非磁性金属を含む選別物と、非磁性金属を含まない選別物とを分離する非磁性金属分離装置６０と、非磁性金属分離装置６０の下流側に設置されたＸ線検知器７０とを具備し、該Ｘ線検知器７０により、非磁性金属を含まない選別物中の非磁性異物を検知するＸようにしたので、先ず、磁力選別機４０により、磁性物が混入および／または付着した選別物と、磁性物が混入および付着していない選別物とが分離され、次に、金属探知器５０により、磁性物が混入および付着していない選別物中の非磁性金属が探知され、その次に、非磁性金属分離装置６０により、非磁性金属を含む選別物と、非磁性金属を含まない選別物とが分離され、最後に、Ｘ線検知器５０により、非磁性金属を含まない選別物中の非磁性異物が検知される。金属探知器５０を磁力選別機４０の下流側に、非磁性金属分離装置６０を金属探知器５０の下流側に設置するとともに、Ｘ線探知器７０を非磁性金属分離装置６０の下流側に設置することにより、選別物がＸ線検知器７０を通過するときには、磁性物が混入および／または付着した選別物と非磁性金属を含む選別物とは既に除去されていることになり、Ｘ線検知器７０による検知回数が少なくなり、不良品の側に良品が多量に混入することが回避され、歩留りの良い選別が可能となる。そして、非磁性金属以外の磁性のない石、泥、ＰＶＣ樹脂などの非磁性異物を検知でき、これら非磁性異物を含んだ選別物を確実に除去することができる。

また、選別物がＸ線検知器７０を通過するときには、磁性物が混入および／または付着した選別物と非磁性金属を含む選別物とは既に除去されているため、Ｘ線の検知感度を鋭く、即ち、除去すべき非磁性異物の大きさを小さくすることができ、この小さな非磁性異物を含む選別物を分離することができる。Ｘ線探知器７０単体で全ての異物を除去していたときには、歩留りを悪化させないで効率よく選別するには３．０〜５．０ｍｍ以上の大きさの非磁性異物しか検知できなかったが、本実施形態によれば、０．８〜２．０ｍｍ以上の大ききの非磁性異物を検知かつ除去できる。

なお、Ｘ線探知器７０を磁力選別機４０の上流側（風力選別機２０と磁力選別機４０との間、形状選別機１０と風力選別機２０との間、形状選別機１０の上流側のいずれでもよい）に設置した場合にも、Ｘ線探知器７０単体で全ての異物を除去するときと同様に、歩留りを悪化させないで効率よく選別するには、比較的大きな非磁性異物しか検知できず、除去できない。

次に、本発明に係る選別装置の第２実施形態を図３を参照して説明する。図３は本発明に係る選別装置の第２実施形態の概略説明図である。
図３に示す選別装置１０１は、図１に示す選別装置１における磁力選別機４０を図３に示す構造の磁力選別機１３０に置換したものである。
即ち、選別装置１０１は、図１に示す形状選別機１０と同様構造の形状選別機（図示せず）と、図１に示す風力選別機２０と同様構造の風力選別機（図示せず）と、図１に示す磁力選別機４０とは異なる構造の磁力選別機１３０と、磁力選別機１３０の下流側に設置された金属探知器１５０と、金属探知器１５０の下流側に設置され、図１に示す非磁性金属分離装置６０と同様構造の非磁性金属分離装置（図示せず）と、非磁性金属分離装置の下流側に設置され、図１に示すＸ線検知器７０と同様構造のＸ線検知器（図示せず）と、Ｘ線検知器の下流側に設置され、図１に示す非磁性異物分離装置８０と同様構造の非磁性異物分離装置とを具備している。

図１に示す部材の構造と異なる構造の磁力選別機１３０について説明する。
磁力選別機１３０は、ホッパ１１０と、一対の定量供給ローラ１１２，１１３からなる定量供給機構１１４と、回転筒１１５と、永久磁石１１６と、落下防止板１１８とを少なくとも備え、ホッパ１１０を除く各構成要素が選別用ケース１１９内に配置されている。
ここで、ホッパ１１０には、図１に示す風力選別機２０で選別された選別物が収容され、ホッパ１１０の排出口がホッパ１１０の下方に配置される定量供給ローラ１１２，１１３の隙間と対向するようになっている。

また、定量供給機構１１４は、一対の回転可能な定量供給ローラ１１２，１１３で構成され、ホッパ１１０の排出口から排出される選別物を受け取ると、この受け取った選別物を回転筒５の上面側であってその長さ方向に定量づつ連続的に供給するようになっている。
そして回転筒１１５は、定量供給機構１１４からの選別物を受け取って搬送するものであり、薄肉（例えば１ｍｍ以下）の中空状の筒体で構成されている。この回転筒１１５は、ステンレスなどの磨耗しにくい金属から全体が構成され、図示しないモータにより所定の速度で回転するようになっている。また、モータの回転を制御することにより、その回転筒１１５の回転数を制御し、その制御により選別物の単位時間当たりの搬送量を制御できるようになっている。

永久磁石１１６は、全体がほぼ円柱状に形成されている。この永久磁石１１６は、回転筒１１６の中空部内の上側であって回転筒１１５上の選別物が排出される側に、回転筒５の長さ方向に向けて回転自在に配置され、その長さ方向に所定の磁界を生成するようになっている。そして、永久磁石１１６は、回転筒１１５上の選別物が排出される際に、その選別物に磁力を付与するようになっている。磁性物としては、例えば、鉄、ステンレス、コバルト、ニッケル、及び石や泥中の酸化鉄等が挙げられる。

落下防止板１１８は、定量供給機構１１４から回転筒１１５上に供給される選別物が一旦貯留されるので、その際に選別物を回転筒１１５の回転方向と反対方向に落下するのを防止するようになっている。
そして、選別用ケース１１９の回転筒１１５の下方には、磁性物が混入および／または付着した選別物が排出される不良品シュート１２１が接続され、回転筒１１５から離れる側には磁性物が混入および付着していない選別物が排出される良品シュート１２０が接続されている。不良品シュート１２１の下方には、不良品受け１４６が設置されている。また、不良品シュート１２１及び良品シュート１２０の接続上端には、磁性物分離板１１７が設けられている。

磁性物分離板１１７は、回転筒１１５及び永久磁石１１６の作用により分離された磁性物が混入および／または付着した選別物を不良品シュート１２１に導き、磁性物が混入および付着していない選別物を良品シュート１２０に導くものである。この磁性物分離板１１７は、選別物の重量や回転筒１１５の回転速度などにより選別物の放出状態が異なるので、それに応じて配置角度を調節できるようになっている。即ち、磁性物分離板１１７は、軸１２２を中心に揺動して配置角度を調節でき、その調節後はその配置角度で固定できるようになっている。また、磁性物分離板１１７は、軸１２２が回転筒１１５の長さ方向に直交するに移動させることにより、それと同一方向に移動でき、その移動後は固定できるようになっている。

そして、良品シュート１２０の下方下流側には、図１に示す金属探知器５０と同様構造の金属探知器１５０が設置されている。金属探知器１５０は、貫通路１５１内を落下する磁性物が混入および付着していない選別物中の非磁性金属を検知するようになっている。なお、符号１５２は、図１に示すステンレス製リングと同様構造のステンレス製リングである。

この第２実施形態の選別装置１０１にあっても、磁性物が混入および／または付着した選別物と、磁性物が混入および付着していない選別物とを分離する磁力選別機１３０と、磁力選別機１３０の下流側に設置され、磁性物が混入および付着していない選別物中の非磁性金属を探知する金属探知器１５０と、金属探知器１５０の下流側に設置され、非磁性金属を含む選別物と、非磁性金属を含まない選別物とを分離する非磁性金属分離装置と、非磁性金属分離装置の下流側に設置されたＸ線検知器とを具備し、該Ｘ線検知器により、非磁性金属を含まない選別物中の非磁性異物を検知するようにしているので、先ず、磁力選別機１３０により、磁性物が混入および／または付着した選別物と、磁性物が混入および付着していない選別物とが分離され、次に、金属探知器１５０により、磁性物が混入および付着していない選別物中の非磁性金属が探知され、その次に、非磁性金属分離装置により、非磁性金属を含む選別物と、非磁性金属を含まない選別物とが分離され、最後に、Ｘ線検知器により、非磁性金属を含まない選別物中の非磁性異物が検知される。金属探知器１５０を磁力選別機１３０の下流側に、非磁性金属分離装置を金属探知器１５０の下流側に設置するとともに、Ｘ線検知器を非磁性金属分離装置の下流側に設置することにより、選別物がＸ線検知器を通過するときには、磁性物が混入および／または付着した選別物と非磁性金属を含む選別物とは既に除去されていることになり、Ｘ線検知器による検知回数が少なくなり、不良品の側に良品が多量に混入することが回避され、歩留りの良い選別が可能となる。そして、非磁性金属以外の磁性のない石、泥、ＰＶＣ樹脂などの非磁性異物を検知でき、これら非磁性異物を含んだ選別物を確実に除去することができる。

また、選別物がＸ線検知器を通過するときには、磁性物が混入および／または付着した選別物と非磁性金属を含む選別物とは既に除去されているため、Ｘ線の検知感度を鋭く、即ち、除去すべき非磁性異物の大きさを小さくすることができ、この小さな非磁性異物を含む選別物を分離することができる。
以上、本発明の実施形態について説明してきたが、本発明はこれに限定されずに、種々の変更、改良を行うことができる。

例えば、上記第１実施形態では、Ｘ線検知器７０は、形状選別機１０、風力選別機２０、磁力選別機４０、収集器４５及び不良品受け４６、金属探知器５０、及び不良品受け６３とは別体のユニットで構成されているが、これら構成部材をすべて一体のユニットで構成してもよい。また、第２実施形態においても、Ｘ線検知器を、形状選別機、風力選別機、磁力選別機１３０、不良品受け１４６、金属探知器１５０、及び金属探知器１５０からの不良品受けと一体のユニットで構成してもよい。

このように、Ｘ線検知器を他の構成要素と一体とすることにより、形状選別、風力選別、磁力選別、非磁性金属探知、非磁性金属分離及び非磁性異物検知の機能を有する装置の設置スペースを小さくすることができる。
また、上記第１実施形態では、非磁性金属分離装置６０の良品排出部６４の下流側に
、何も介在しないで直接Ｘ線検知器７０が設置されているが、良品排出部６４の下流側に別のベルトコンベアを設置し、この別のベルトコンベアの下流側にＸ線検知器７０を設置するようにしてもよい。これによれば、良品排出部６４から選別物が別のベルトコンベア上に落下してこの別のベルトコンベアによって選別物が搬送され、そして選別物がＸ線検知器７０のベルトコンベア７１上に供給されることになる。この別のベルトコンベアは、第２実施形態の選別装置１０１における非磁性金属分離装置とＸ線検知器との間に設置してもよい。

更に、磁力選別機の構造は、磁性物が混入および／または付着した選別物と、磁性物が混入および付着していない選別物とを分離する機能を有するものであれば、第１及び第２実施形態に示された構造のものに限られない。
また、金属探知器の構造は、磁性物が混入および付着していない選別物中の非磁性金属を探知する機能を有するものであれば、第１及び第２実施形態に示された構造のものに限られない。

また、非磁性金属分離装置の構造は、非磁性金属を含む選別物と、非磁性金属を含まない選別物とを分離する機能を有するものであれば、第１及び第２実施形態に示された構造のものに限られない。
更に、Ｘ線検知器の構造は、非磁性金属分離装置の下流側に設置され、少なくとも非磁性金属を含まない選別物中の非磁性異物を検知する機能を有するものであれば、第１及び第２実施形態に示された構造のものに限られない。

本発明に係る選別装置の第１実施形態の概略説明図である。 Ｘ線検知器の原理構成図である。 本発明に係る選別装置の第２実施形態の概略説明図である。 従来例の選別装置の概略説明図である。 一般的なＸ線検知器の概略説明図である。

符号の説明

１ 選別装置
１０ 形状選別機
１１ 筐体
１２ 供給口
１３ 上段の金網部材
１４ 下段の金網部材
１５ 大形状物排出口
１６ 小形状物排出口
１７ 適正形状物排出口
２０ 風力選別機
２１ 筐体
２２ 仕切り板
２３ エアノズル
２４ 入口
２５ 出口
２６ 選別物落下通路
２７ 排出通路
２８ ダクト
２９ ダクト接続部
３０ 集塵機
４０ 磁力選別機
４１ 搬送用ベルト
４２ 駆動ロール
４３ 分離用永久磁石ロール
４４ 分離用スクレーパ
４５ 収集器
４６ 不良品受け
４７ 支点
４８ 磁性物分離板
４９ 通路
５０ 金属探知器
５１ 貫通路
５２ ステンレス製リング
６０ 非磁性金属分離装置
６１ 分離板
６２ 不良品排出部
６３ 不良品受け
６４ 良品排出部
７０ Ｘ線検知器
７１ ベルトコンベア
７２ Ｘ線発生部
７３ ラインセンサ
７４ 処理手段
７５ 制御手段
８０ 非磁性異物分離装置
８１ 分離板
８２ 良品排出部
１０１ 選別装置
１１０ ホッパ
１１２，１１３ 定量供給ローラ
１１４ 定量供給機構
１１５ 回転筒
１１６ 永久磁石
１１７ 磁性物分離板
１１８ 落下防止板
１１９ 選別用ケース
１２０ 良品シュート
１２１ 不良品シュート
１２２ 軸
１３０ 磁力選別機
１４６ 不良品受け
１５０ 金属探知器
１５１ 貫通路
１５２ ステンレス製リング

Claims (2)

1. 磁性物が混入および／または付着した選別物と、磁性物が混入および付着していない選別物とを分離する磁力選別機と、該磁力選別機の下流側に設置され、磁性物が混入および付着していない選別物中の非磁性金属を探知する金属探知器と、該金属探知器の下流側に設置され、非磁性金属を含む選別物と、非磁性金属を含まない選別物とを分離する非磁性金属分離装置と、該非磁性金属分離装置の下流側に設置されたＸ線検知器とを具備し、該Ｘ線検知器により、非磁性金属を含まない選別物中の非磁性異物を検知することを特徴とする選別装置。
2. 前記磁力選別機と、前記金属探知器と、前記非磁性金属分離装置と、前記Ｘ線検知器とが一体のユニット内に収納されていることを特徴とする請求項１記載の選別装置。

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