Nuts of the screening method

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は場合により混在している
殻付きナッツを殻無しナッツから選別する方法に関するものであり、特に、重量や色彩等の違いによって選別することが困難な殻付きナッツを転動及び落下時に発生する音の特性を利用して殻無しナッツから選別する方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来から、アーモンドナッツ、カシュー
ナッツ 、ピーナッツ、ピスタシオナッツ、ヘーゼルナッツ等のナッツ類には各種の異物や品質上の不良ナッツが混在しており、このような不良ナッツ等を除去するために、人による手選別が行われている。 また、ナッツ、豆類の表面反射光の特性から実と殻の違いを確認して選別する方法として、特開平 1 - 199683 号には「ナッツ類の殻選別機及び選別方法」が開示されている。 この選別方法は、ナッツ類の実と殻からの反射光の反射率が 1 20
0nm 付近の近赤外線領域において著しく異なることを利
用するものである。 また、特開昭 52 - 145277号の「選別装置」には、ナッツに照射した光の反射光の中で、２
つの異なる光のスペクトルの特徴の差から殻と実の違いを識別し、ナッツを選別する方法が開示されている。 更に、特開昭 55 - 114375 号の「豆類選別機」には、球状に近い豆類において、虫害、病害、未熟豆等は完全粒豆と比較して転動しにくいという性質を利用する豆類の選別方法が開示されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】従来から実施されている人による手選別では、選別能率が悪く、且つ疲労による選別能力の低下や、選別費用の増大等の問題がある。
また特開昭 55 - 114375号に開示された方法では、殻が薄く、且つ完全粒の状態での殻付きナッツでは転動特性に違いがないため、不良品として選別することが難しい。 更に特開平 1 -199683 号及び特開昭 52 - 145277
号には、ナッツ類に光を照射し、その反射光の特性からナッツ、豆類を選別する方法が開示されているが、ヘーゼルナッツ等にあっては殻付きナッツと、殻無しナッツの表面に色差が無く、色彩選別機にかけても殻無しナッ
ツと殻付きナッツとを選別することはできない。

【０００４】従って、ナッツの実と殻の色に差が無く、
且つ殻の薄いナッツの選別においては、現状では人による手選別以外に方法がないため、機械的な手段で連続選別が可能で、且つ選別能力の低下しない方法が求められている。 特にヘーゼルナッツにおいては、殻が薄く、且つ殻と実の色とが殆ど同一の場合には、人による選別でも殻付きナッツの選別が難しく、殻付きナッツが選別完了品中に混入する確率が高くなる。 そして、殻付きナッツを誤って喫食した場合には、歯に過大な力が掛かり歯を損傷する恐れもあり、ヘーゼルナッツの殻付き品を除去することは大きな課題である。

【０００５】本発明は、殻付きナッツの選別に関する上記の課題に鑑みてなされたものであり、その目的は場合
により混在している殻付きナッツを殻無しナッツから効
率よく、機械的な手段により連続的に選別する方法を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段及び作用】本発明者等は、
殻付きナッツの選別に関する従来法の問題点を解決すべく鋭意研究をした結果、殻付きナッツを平板上に落下させたりまたは殻付きナッツを転動させた時に発生する音は、殻無しナッツを落下または転動させた時と比較して著しく異なることに着目し、落下及び転動させた時に発生する音の特性を利用して、ナッツの選別が可能であることを知見した。

【０００７】即ち、本発明は殻付きナッツと殻無しナッ
ツとを選別する方法において、被選別ナッツを転動させ
ながら１粒づつ給送し、転動している該選別ナッツが発
生した音を収音し解析して殻付きナッツと判断される場
合にはリレーを駆動させ、該リレーの作用により選別装
置を作動させて該ナッツをその回収シュートに送り込
み、被選別ナッツの転動音で判断できない場合には被選
別ナッツを自由落下させ防音処理の施された合成樹脂製
板体に衝突させることにより音を発生させ、該衝突音を
収音し解析して殻付きナッツと判断される場合には上記
と同様にリレーを駆動させ、該リレーの作用により選別
装置を作動させて該ナッツをその回収シュートに送り込
み、一方被選別ナッツが殻無しナッツと判断される場合
には自由落 下させて回収容器に収容することを特徴とし
ている。

【０００８】本発明者等の研究によれば、殻付きナッツを落下または転動させた時に発生する音の特徴は、６Ｋ
Ｈｚ〜１６ＫＨｚの音周波数帯の音圧が高いことであり、一方殻無しナッツを落下または転動させた時の該音
周波数帯の音圧は、極めて低いことが判明した。 ここで試験結果を説明する。 図１のグラフには、殻無しヘーゼルナッツを防音シート上の合成樹脂製板に、５０ｃｍの高さから自由落下させた時の発生音をマイクロフォンにて収音してデシタル録音器にて録音し、その録音テープから周波数解析器（Ｂｒｕｅｌ ＆ Ｋｊｅａｒ社製ＴＹ
ＰＥ２１２３型）を用いて周波数解析をした結果が示さ
れている。 一方、図２のグラフは、殻付きヘーゼルナッツを同様の方法で周波数解析をした時の結果を示すものである。 図１と図２を比較すると、図１のグラフの６Ｋ
Ｈｚ〜１６ＫＨｚの音周波数帯の音圧が、図２の殻付きナッツの場合に比べて著しく低いことが分かる。 このような事実から、この音周波数帯の音圧をナッツ選別の識別指標として利用し、ナッツを選別することが可能となった。 尚、図１及び２中のΑ及びＬは使用された周波数
解析器が自動表記する値であって、Αは測定した全周波
数帯について騒音計Α特性のウエイトレベルを示し、一
方Ｌは騒音計特性ウエイトを付けないレベルを示すもの
であり、これらは計測器が正常に作動していることの指
標となる。

【０００９】本発明に係るナッツ選別方法は、次の工程
からなるものである。 即ち、（１）ナッツを１ 粒づつ給
送する工程、（２）ナッツを転動させ及び落下させて音を発生させる工程、（３）発生した音を収音、解析してリレーを駆動させる手段と、（４） 該リレーの作用によ<br>り選別装置を作動させて選別する工程である。 以下各工程について説明する。

【００１０】（１）ナッツを１粒ずつ供給する工程 殻付きナッツを選別するにはナッツ１粒毎の音特性を測定する必要があり、まず最初のステップとしては１粒づつ音を発生させる必要がある。 このために、ホッパーに投入されたナッツは、例えば、桟付きコンベアーによって転動移動する工程に供給する。 即ち、この工程は、ナッツを１粒つづ供給することができ、かつ激しい音の発生の無い供給方法であればよい。

【００１１】（２）ナッツを転動及び落下させて音を発生させる工程 １粒ずつ供給されたナッツは、転動移動する工程に移行される。 この転動移動する工程は、例えば、防音型の一軸スクリュー供給装置を用いることが好ましい。 そして、このスクリュー装置内をナッツが転動しながら移動することによって、一軸スクリュー供給装置の円筒状金属パイプ部の回転によって回転し、転動移動しながら発生する音は、図１、２のグラフに示す様に、殻付きナッツは殻なしナッツの発生する音と異なり、６ＫＨｚ〜１
６ＫＨｚの音周波数帯の音を高い音圧で発生する。 一方、殻なしナッツは、転動移動する際にその様な特徴のある音の発生はない。

【００１２】また、転動音により区別できない場合に
は、被選別ナッツは、予め耐震ゴム板に接着した合成樹
脂板のような防音処理をした平板の上に落下させて衝突
音を発生させる。 これらの転動音及び衝突音を利用して
解析すれば、殻付きナッツと殻無しナッツとを９９％以
上の精度で選別することができる。

【００１３】（３）発生した音を収音、解析してリレーを駆動させる手段被選別ナッツの転動音及び衝突音はマイクロホンによって収音される 。 そして、収音された音圧波形交番電圧はアンプ装置によって増幅され、その増幅した交番電圧から、フィルター回路により６ＫＨｚ〜１６ＫＨｚの帯域の交番電圧のみを取り出し、取り出された交番電圧でリレー回路を作動させる。 さらに、このリレー回路により、選別装置のソレノイドバルブのリレーを駆動させて、ナッツ選別用エアーのソレノイドバルブを開放し、
該バルブのエアーシリンダーを駆動する。

【００１４】（４）リレーの駆動により選別装置を作動させて選別する工程 この工程による選別は、上記のエアーシリンダーの駆動に伴うダンバーの開閉によって行う。 そして、エアーシリンダーの駆動はソレノイドバルブの開閉によって制御されるが、ソレノイドバルブの開閉は、上記のように、
収音された殻付きナッツ特有の６ＫＨｚ〜１６ＫＨｚの帯域の交番電圧によって制御される。 つまり交番電圧は、リレー回路を通じてリレーを駆動し、ソレノイドバルブを駆動する駆動電流が流れ、ソレノイドバルブが開放され、選別用エアーを送り出し、ダンパーの開閉によって殻付きナッツと殻無しナッツに選別される。

【００１５】本発明のナッツの選別方法によれば、アーモンド、カシューナッツ、ヘーゼルナッツ等の殻付きナッツの選別をすることができる。 ここで、上記の各ナッツに混入された殻付きナッツの選別効率を表１に示す。
この測定の方法は、各種のナッツ１０Ｋｇに殻付きナッツ１００粒を混入し、１０Ｋｇすべてを選別対象として処理し、選別された殻付きナッツの個数を混入した殻付きナッツの総数で除した値をパーセントで示したものである。

【００１６】

【表１】

【００１７】

【実施例】以下本発明の実施の１例を示す。 図３は、本発明方法をを実施する工程の１例を装置の概要と共に示
すものである。 被選別ナッツはホッパー１に投入され、
ホッパー中の被選別ナッツを一粒づつ、桟付きコンベアー２を用いて一軸スクリュー供給装置に送り込む。 この装置は、一軸スクリュー供給装置軸４とこの軸に装着したスパイラル３からなり、スパイラル３は、共鳴音の発生を防止するために防音性のあるゴム製のものである。
また、一軸スクリュー供給装置軸４も防音性のある合成
ゴム製である。

【００１８】この一軸スクリュー供給装置に投入された被選別ナッツは、一軸スクリュー供給装置軸４に装着されているスパイラル３によって一列状になって転動しながら移動する。 そして、転動移動時に、被選別ナッツは殻付きナッツ、殻無しナッツともに特有の周波数と音圧特性を有する音を発生しながら金属製受部４- 1上を転動
しながら移動する。 この転動移動時に発生する音は、マイクロフォン５-1によって収音され、収音された音は、
増幅回路６によって増幅される。 そして、増幅された音圧交番電圧から、フィルター回路７によって６ＫＨｚ〜
１６ＫＨｚの帯域の交番電圧のみが取り出される。

【００１９】 この６ＫＨｚ〜１６ＫＨｚの交番電圧は、
殻付きナッツが一軸スクリュー供給装置の受部を移動する時に高い電圧を示す特性があるが、このような交番電圧が殻無しナッツに比して著しく高い電圧を発生した時には、リレー回路８によって、選別装置１９のソレノイドバルブ１０のリレーを駆動し、ソレノイドバルブを作
動する駆動電流が流れ、ソレノイドバルブが開放されて、選別用エアーを送り出す。 そして、ソレノイドバルブのエアーシリンダー１０-1が作動して、ダンパー９をＡからＢの位置に移動させる。 この結果、殻付きナッツはシュート１７を通って、殻付きナッツ回収箱１１に入る。

【００２０】 一方、マイクロフォン５-1によって収音された音圧交番電圧のうち、６ＫＨｚ〜１６ＫＨｚの音周波数帯の電圧の低い時、即ち、殻無しナッツの場合には、ソレノイドバルブ１０は解放されず、エアーシリンダーはＡの位置のままで、ナッツはシュート１８を通っ
て合成樹脂製板体 １３に衝突する。 この板体は、ナッツを再度選別するために落下衝突時の音特性を解析して、
選別装置を作動させるものである。 そして、この落下板１３の下部には共鳴音の発生を防止するために、ゴム製の防音板１２が接着されている。 該板体に衝突したナッツは一軸スクリュー供給装置の受部４-1を転動移動する時と同様に、殻付きナッツが落下するとマイクロフォン５-2によって６ＫＨｚ〜１６ＫＨｚの交番電圧が収音され、増幅回路、フィルター回路、リレー回路を経てソレノイドバルブ１５のエアーシリンダー１５-1が作動し、
ダンパー１４がＡからＢの位置に移動することにより、
殻付きナッツが回収箱１１ に収容される。 一方、殻無しナッツが落下板に衝突した時には、６ＫＨｚ〜１６ＫＨ
ｚの交番電圧が殻付きナッツの場合に比して著しく低いことから、ソレノイドバルブ１５のエアーシリンダー１
５-1が解放されず 、ナッツは垂直に落下して殻無しナッツ回収箱１６ に収容される。 かくして、殻付きナッツは
９９％以上の確率で殻無しナッツから選別される。 本装置による選別効率は、前述の表１に示したとおりである。

【００２１】

【発明の効果】本発明は殻付きナッツと殻無しナッツと
を選別する方法において、被選別ナッツを転動させなが
ら１粒づつ給送し、転動している該選別ナッツが発生し
た音を収音し解析して殻付きナッツと判断される場合に
はリレーを駆動させ、該リレーの作用により選別装置を
作動させて該ナッツをその回収路に送り込み、被選別ナ
ッツの転動音で判断できない場合には被選別ナッツを自
由落下させ防音処理の施された合成樹脂製板体に衝突さ
せることにより音を発生させ、該衝突音を収音し解析し
て殻付きナッツと判断される場合には上記と同様にリレ
ーを駆動させ、該リレーの作用により選別装置を作動さ
せて該ナッツをその回収路に送り込み、一方被選別ナッ
ツが殻無しナッツと判断される場合には自由落下させて
回収容器に収容するものであるが、本発明によれば、従来用いられてきた手選別や色彩選別機による選別方法に比べて選別コスト低下し、また、選別効率が９９％以上と高く、機械的な手段により連続的に選別することができるので、長時間使用しても選別能力が低下することがない。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、殻無しヘーゼルナッツを落下させた時の発生音を、周波数解析した結果を示すグラフである。

【図２】図２は、殻付きヘーゼルナッツを落下させた時の発生音を、周波数解析した結果を示すグラフである。

【図３】図３は、本発明を実施する工程の１例を装置の
概要と共に示すものである。

【符号の説明】

１ ホッパー ２ 桟付きコンベアー ３ スパイラル ４ 一軸スクリュー供給装置軸 ４-1 一軸スクリュー供給装置の受部 ５-1、５-2 マイクロフォン ６ 増幅回路 ７ フィルター回路 ８ リレー回路 ９、１４ ダンパー １０、１５
ソレノイドバルブ １０-1、１５-1 エアリシリンダー １１ 殻付きナッツ回収箱 １２ ゴム製の防音板 １３ 合成
樹脂製板体 １６ 殻無しナッツ回収箱 １７、１８
シュート １９ 選別装置

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 石毛 公二 静岡県藤枝市高柳１−17−18 東海ナッ ツ株式会社藤枝工場内 (56)参考文献 特開 昭62−247876（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−122083（ＪＰ，Ａ) 特開 昭52−154741（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−211283（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−309344（ＪＰ，Ａ) 特公 昭54−28336（ＪＰ，Ｂ２) (58)調査した分野(Int.Cl. ⁷ ，ＤＢ名) A23N 15/00 A23N 5/00 B07C 5/34 G01N 29/16