(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
支持部に支持した農産物内からの透過光を下部に設けた貫通孔を通して受光する方式の内部透過光検出装置に適合する受皿であって、前記透過光を外部光から遮光する伸縮自在で、上方に向けた上動弾性力により該支持部に支持された農産物の底面に環状上端部が当接する上動状態と下方に縮んだ下動状態に上下動可能な検出用筒体と、該受皿の外端部寄りに揺動支点を有し、且つ前記検出用筒体の上下動に連係して揺動する揺動レバーとが設けられた受皿を用いて選別仕分する農産物を搬送手段上に搬送させ、前記搬送手段の搬送途中に配置された前記内部透過光検出装置で該受皿に支持した農産物内を透過した透過光を該受皿の下方位置で検出し、前記搬送手段の搬送途中に配置された打音検出装置で該受皿に支持した農産物を打撃した際の音響を検出し、前記内部透過光検出装置および前記打音検出装置で検出した情報に基づいて当該農産物の選別仕分情報を得るための農産物の内部品質検査システムであって、
前記内部透過光検出装置に搬送される前記受皿に対し前記下動状態にある前記揺動レバーの揺動支点よりも後端側の部位を押圧して該下動状態を解除するための上動切換駆動装置が該内部透過光検出装置の前段に配置され、前記打音検出装置に搬送される前記受皿に対し前記揺動レバーの揺動支点よりも先端側の部位を押圧して前記上動状態の揺動レバーを前記下動状態に拘束するための下動切換駆動装置が該打音検出装置の前段に配置され、前記下動切換駆動装置と前記打音検出装置との間には、前記受皿に支持されている農産物の全高を計測して最適打撃位置を算出するための打音計測位置検出装置が配置されていることを特徴とする農産物の内部品質検査システム。
【請求項２】
前記内部透過光検出装置が前記打音検出装置よりも受皿搬送の上流側に配置されていることを特徴とする請求項１に記載の農産物の内部品質検査システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、農産物を選別仕分する装置に用いられる農産物の検査システムに係り、例えば、西瓜，メロン等の略球塊状の農産物を受皿に載置した状態で農産物の内部透過光検出と、打音検出とを一つの搬送ライン上で実施できる農産物の内部品質検査システムに関するものである。
【０００２】
【従来技術】
農産物の選別仕分けは、古くはその大きさや重量等の階級要素に基づいて行われてきたが、その後、コンピュータ技術の発達に伴う画像処理技術等の進展に伴って農産物の色や外観上の傷の有無等の等級要素についても選別仕分情報に組み込まれることが多くなり、更に近時においては、外観上把握できる等級要素のみならず、内部品質を選別仕分けの情報に採用することが求められる場合が多くなっている。
【０００３】
これは、外観上は良好な農産物であっても、内部に欠陥（空洞）があったり、熟度が不適なものや味の悪い農産物は、需要者（末端購買者）の期待を損なう結果を招き、また取り引き者や生産者も生産物，取り引き物が正当に評価されない結果の不利益を被る場合があるためである。
【０００４】
このような内部品質に係わる選別仕分の要素の一つとして、例えば西瓜やメロン等の比較的大型の農産物の選別仕分けを行う場合には、農産物を手で叩いたり機械的な打撃手段で叩いたときの音響に関連性のある内部欠陥や熟度（過熟，未熟，適熟）等を作業者の経験に基づく官能検査や音響機器分析（波形解析等）で検出，計測することが従来から知られている（例えば特開平３−９５４５５号、特開平３−３９６４９号等）。またこれらの文献には、音響機器分析を行う選別装置に適した受皿の例や、この受皿上の農産物を打撃する手段および打撃時に生ずる音（打音）を集音する手段を含む打音検出装置の例も開示されている。この打音による内部品質の官能判定や機器分析判定は、個々の農産物の内部品質の検出，計測（以下単に「検出」という）を当該農産物を破壊することなく（非破壊的に）行うのに有効である。
【０００５】
一方、例えば糖度，酸度等の味に直接関係する成分の分析を行う農産物の非破壊検査法として、近時、農産物の内部透過光を検出して判定する方法が注目されてきている（例えば特開平６−２８８９０３号、特開平７−２５３３９７号、実開平７−２６７０９号、特公平７−７２７１２号等）。
【０００６】
この透過光検出による農産物内部品質の非破壊検査法は、透過光が農産物を照明した光の１００万分の１ないしそれ以上にも減衰するという極めて微弱な光を検出対象とするため、外乱光の遮光を図りつつ処理効率のよい選別装置を構築することが容易でないが、例えば中央部に上下方向の貫通孔を有する受皿に農産物を載せて搬送させながら農産物を照明して、前記貫通孔を通して下方に導出する内部透過光を検出できるようにした特殊な構造を有する受皿やこれを用いる選別装置の例も提案されている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
前記のように、例えば西瓜やメロン等の農産物を選別仕分けするのに用いられる内部品質を示す情報を非破壊的に検出するには、主に内部欠陥（空洞）や熟度等の内部品質の分析指標となる打音の検出法と、主に糖度，酸度等の味に関係する内部品質の分析指標となる透過光の検出法とが知られており、したがって、これらの選別仕分け情報のそれぞれを利用する場合には、これを効率よく検出できるようにした機械化、自動化した選別装置が求められる。しかしこれらの検出を一つの選別装置で検出・計測する適当な装置の提案は未だされていない。
【０００８】
ところで、打音検出や透過光検出を選別装置により機械的に行うには、農産物を受皿に載せて搬送させながら所定の検出ステージで作業を行うのが一般的であり、したがって従来個々には知られている前記二つの選別装置の検出手段等をそれぞれ組み合わせて一つの選別装置を構成することが考えられる。
【０００９】
しかし、前記二つの農産物の内部品質を示す情報（打音と透過光）を検出するのに適した構造の受皿や選別装置を構築することは簡単ではない。そこでこれを解決するために、打音検出ステージを含む搬送ラインとその上で農産物を搬送させるための打音検出用受皿の組合せと、透過光検出ステージを含む搬送ラインとその上で農産物を搬送させるための透過光検出用受皿の組合せとをそれぞれ設備した二つの搬送ラインをもつ選別装置を用いることが考えられる。しかしこのようにすると、これら二つの搬送ラインの間で農産物を載せ移すという極めて作業性の悪い選別装置となってしまうという問題がある他、共用・兼用可能な受皿を用いる場合に比べて各搬送ライン毎に受皿が必要になるため受皿数が２倍になってコストが嵩むという問題もある。
【００１０】
本発明者は、以上のような従来技術の下で、農産物を二つの搬送ラインの間で載せ移す必要がなく、農産物を支持させた受皿を一つの搬送ライン上で搬送させながら、前記打音検出と透過光検出を順次に行うことができるようにした農産物の内部品質検査システムを提供しようとするものである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明の目的を実現する構成は、支持部に支持した農産物内からの透過光を下部に設けた貫通孔を通して受光する方式の内部透過光検出装置に適合する受皿であって、前記透過光を外部光から遮光する伸縮自在で、上方に向けた上動弾性力により該支持部に支持された農産物の底面に環状上端部が当接する上動状態と下方に縮んだ下動状態に上下動可能な検出用筒体と、該受皿の外端部寄りに揺動支点を有し、且つ前記検出用筒体の上下動に連係して揺動する揺動レバーとが設けられた受皿を用いて選別仕分する農産物を搬送手段上に搬送させ、前記搬送手段の搬送途中に配置された前記内部透過光検出装置で該受皿に支持した農産物内を透過した透過光を該受皿の下方位置で検出し、前記搬送手段の搬送途中に配置された打音検出装置で該受皿に支持した農産物を打撃した際の音響を検出し、前記内部透過光検出装置および前記打音検出装置で検出した情報に基づいて当該農産物の選別仕分情報を得るための農産物の内部品質検査システムであって、前記内部透過光検出装置に搬送される前記受皿に対し前記下動状態にある前記揺動レバーの揺動支点よりも後端側の部位を押圧して該下動状態を解除するための上動切換駆動装置が該内部透過光検出装置の前段に配置され、前記打音検出装置に搬送される前記受皿に対し前記揺動レバーの揺動支点よりも先端側の部位を押圧して前記上動状態の揺動レバーを前記下動状態に拘束するための下動切換駆動装置が該打音検出装置の前段に配置され、前記下動切換駆動装置と前記打音検出装置との間には、前記受皿に支持されている農産物の全高を計測して最適打撃位置を算出するための打音計測位置検出装置が配置されていることを特徴とするものである。
【００１２】
上記した発明において、前記内部透過光検出装置が前記打音検出装置よりも受皿搬送の上流側に配置されていることを特徴とする。
【００１３】
上記の構成において、透過光検出の作業を効果的に実現する受皿の構造としては、農産物の内部透過光が大きく減衰した微弱光であることから、外乱光の侵入がないように検出用筒体を農産物に係合させて光学的なシール状態を確保する構造が適している。これに対し、打音検出作業では、農産物を打撃した時に発生する音の伝搬はこの農産物に対する接触物の有無、接触物の材質等に影響されるため、弾性体等の接触はできるだけ避けた構造が望まれる。このように前記各情報の検出のために適した受皿の構造は必ずしも共通でなく、むしろ一方の検出作業に適した構造が他方の検出作業には不適となることから、それぞれの情報検出に適した状態の確保が可能である前記構造を採用したのである。
【００１４】
前記の構成において、受皿は、搬送手段に連結されたものであってもよいし、搬送手段に連結されていないいわゆるフリートレイ式のものであってもよく、また平面円形形状あるいは矩形形状のいずれであってもよい。この受皿を搬送するための搬送手段は、コロコンベア、ローラコンベア、ベルトコンベア、チェーンコンベア等適宜のものを用いることができ、連続的に搬送駆動するものを用いることもできるが、打音検出のために通常は打音検出ステージで一定時間停止させる間欠駆動式のものが好ましく用いられる。
【００１５】
受皿に形成される農産物の支持部は、その上に載せられた農産物を安定に支持（担持）できるものであれば特に構造，形状が限定されるものではないが、検出する打音に基づいて分析される内部品質の判定のバラツキを低減させるために、大きさの異なる農産物の間で支持接触面積に大きな差がないように複数ケ所で点接触して支持する構造とすることが望ましく、例えば特開平３−３９６４９号公報、特開平３−９５４５５号公報等に記載されている四つの突起を周方向に等間隔に配置して各突起の下内向きに傾斜した内側斜面を支持接触面とした４点支持型構造のものなどを好ましい例として挙げることができる。
【００１６】
前記構成において、透過光検出用筒体の農産物の底面に環状に係合する環状上端部は、農産物の底面と係合して光学的にシールするのに適した受座としての構成を有するように設けられる。例えば、弾性材料を用い上方に向かって径が拡大する一重ないし多重のシールリップ部を有するように設けることも好ましい。なお前記において「農産物の底面」というのは、該農産物が球塊状であるので厳密な意味では底面の範囲は不定であるが、要するに内部透過光の検出に適当な範囲であればよく、支持された状態で概ねその底頂部とその周囲近傍の範囲をいう。またこの検出用筒体は、筒体内外の遮光性を維持しながらその環状上端部が上動状態と下動状態の間で上・下動できるものである。
【００１７】
また前記検出用筒体の環状上端部は、上動状態と下動状態の間で切換えられるが、受皿上に支持される農産物の大きさが一定でないため上動状態の位置は、一定位置ではなく、所定の高さ範囲に渡って農産物毎に与えられることになり、したがってこの環状上端部には、該所定の高さ範囲の最上位点ないしそれ以上の高さまでバネ力が上方に付勢されるように構成している。他方、下動状態の位置は、農産物から離間した位置として与えられるので、一定高さ位置として与えることができる。
【００２０】
この発明によれば、透過光検出のためには、受皿の環状上端部を上動状態として検出用筒体と農産物との間の光学的なシール状態を確保して、外乱光の侵入のない感度，精度のよい透過光検出を行うことができる。また打音検出のためには、該環状上端部を下動状態として農産物との接触係合を切り離し、支持部による接触面積の少ない支持状態で打音検出を行うことができる。
【００２１】
前記の上下方向に伸縮可能な検出用筒体としては、遮光性を有する布状等の繊維製品や軟質シート状の合成樹脂部材等で筒状に形成した構造のものを代表的に挙げることができる。
【００２２】
これらの発明によれば、透過光検出用筒体が上動状態と下動状態の間で切換えられる際に該筒体の構造が安定しているので、透過光検出に不具合を招く虞れがない。
【００２４】
環状上端部に上方への上動弾性力を与える前記弾性体としては、代表的には、透過光検出用筒体の外周を囲んで配置される圧縮コイルバネを例示することができるが、これに限定されるものではない。
【００２６】
上記の構成によれば、透過光検出時と打音検出時における検出用筒体の環状上端部の状態が上動状態あるいは下動状態に確実に保持されるので、これらの情報検出を確実に行うことができる。
【００２８】
また、打音計測位置検出装置による全高計測は、支持農産物の最上位点と最下位点の計測を行い、打音検出に際して打撃点の最適位置（例えば最上位点と最下位点の上下中間位置：最大径位置）を求めるもので、その計測を側方から行うためには、受皿の平面円形の農産物支持部の直径方向の位置に農産物の天頂部から底頂部に渡る上下に長いスリットを設けて構成することができ、また上述した特開平３−３９６４９号公報、特開平３−９５４５５号公報等に記載の四つの突起を周方向に等間隔に配置して各突起の下内向きに傾斜した内側斜面を支持接触面とした４点支持型構造の受皿では、突起が間欠している中間の隙間から計測することができる。
【００３２】
この発明によれば、搬送される受皿の検出用筒体の環状上端部を、支持農産物に対して接触係合させる状態（上動状態）と、離間させた状態（下動状態）の間で機械的に切換えることができ、また農産物の受皿への載せ位置（供給位置）の前段に下動切換駆動装置を配置することで、作業者が農産物を受皿に載せる際の検出用筒体の状態を下動状態に保持させるようにすれば、該検出用筒体が農産物の載せ作業に全く影響しないので作業が容易となる。
【００３６】
この発明によれば、受皿が打音検出装置を通過した状態（検出用筒体は下動状態）に保持されたまま下流に搬送され、箱詰めのために農産物が取出された後の空の受皿が次の農産物の供給位置に戻されるので、農産物の載せ作業に支障がなく、透過光検出装置に搬入される際に検出用筒体が上動状態とされればよく、上・下動切換駆動手段を、透過光検出装置の前段と打音検出装置の前段の二カ所のみに設置すればよいという利点がある。
【００３７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適な実施形態を図面に基づいて説明する。
【００３８】
実施形態１
図１〜図９により示される本例は、フリートレイ式の搬送コンベアに連結されない状態で搬送される受皿１を用いて、農産物である西瓜Ｐの内部品質を示す透過光情報と打音情報をこの順序で検出するようにした農産物選別装置に用いられる農産物の内部品質検査システムの構成概要一例と、これに用いられる平面矩形の形状をなしている受皿１の構造を示したものである。
【００３９】
図１は、この農産物選別装置の途中に設けられた農産物の内部品質検査システムを構成する透過光検出ステージから打音検出ステージに渡る搬送ラインの概要を平面図で示しており、図示しない搬送上流側の農産物供給位置、すなわち作業者が受皿１の上に農産物を載せる作業を行う位置から、無端回動する平行一対の細幅のコンベアベルト２０１，２０２等で構成されて受皿１を搬送する搬送手段２と、この上に乗って搬送される前記受皿１との関係が示される。
【００４０】
すなわち、本例の搬送手段２は、図１〜４及び図８に示しているように、受皿１に対してこれを搬送させるための搬送面を形成すると共に搬送駆動力を与えるように構成された受皿搬送駆動機構と、受皿１の搬送横方向の位置決めを行うために構成された受皿搬送ガイド機構とからなっている。
【００４１】
そして、前者の受皿搬送駆動機構は、本例では図２〜４及び図８に示しているように細幅のコンベアベルト２０１，２０２が垂直面内で無端回動するように平行一対に並設されていて、垂直面内の上側軌道では、左右の立上りフランジを有する固定ガイドレール２０３によって搬送横方向へのふらつきがなくかつ重量を支えることができるように軌道走行案内され、また下側軌道では、適宜の間隔で固定位置に配置されているガイドローラ２０４（図３参照）によりコンベアベルト２０１，２０２のたるみがないように無端回動されるように構成されている。なお図８に示した２０５，２０６は前記の様に並設されたコンベアベルト２０１，２０２を回動駆動するための駆動プーリであり、該駆動プーリ２０５，２０６は本例では共通の駆動軸に連結されて共通の駆動モータ２０７により回転駆動されるようになっている。
【００４２】
また前記後者の受皿搬送ガイド機構は、前記駆動モータ２０７や固定ガイドレール２０３などの装置固定部の一部として設けられたフレーム２１０１の一部である受皿搬送横方向左右のガイドレール２１０，２１０と、受皿１の搬送横方向両側の下部それぞれに垂直軸回りに回転自在に設けられたガイドコロ１１０，１１０とが係合するようにして構成される。
【００４３】
以上の受皿搬送駆動機構及び受皿搬送ガイド機構によって構成される本例の受皿１の搬送手段により、農産物を支持した受皿１は予め定められた所定の軌道を搬送されることになる。
【００４４】
次に本例の特徴的な構成について説明すると、受皿１は、本例では平面矩形の受皿本体１０１の上面に、農産物（例えば西瓜）Ｐを載せるための支持部を形成するための四つの支持脚１０２が、受皿搬送方向の前後及び左右の矩形の四隅に分かれて配置され、各支持脚１０２は、受皿１の中央に向かって斜め下向きに傾斜する支持テーパー面１０２１を有するように構成されている。また受皿本体１０１の中央部には、上下方向の貫通孔１０３が設けられていると共に、この貫通孔１０３の下端開口に底板１０４が固定されていて、この底板１０４の上に、上下方向に伸縮可能でゴム等の弾性部材で形成された蛇腹状の胴部を有する透過光検出用の筒体（以下「検出用筒体」という）１０５と、この検出用筒体１０５を囲む外装コイルバネ１０６の下端が固定されている。そしてこのコイルバネ１０６の上端部が前記検出用筒体１０５の環状上端部１０５１に連結されて、該環状上端部１０５１を上方向にバネ力で押し上げるようになっている。なお、蛇腹状の検出用筒体１０５を、上記の様にゴム等の弾性部材で形成することにより、この検出用筒体１０５は全体として弾性力により伸縮可能な胴部となる。このため前記外装コイルバネ１０６の装着を省略することもできるが、この図２のように、検出用筒体１０５とコイルバネ１０６との組み合わせは、検出用筒体１０５を縮めた際の座屈現象を防止できる他、外装コイルバネ１０６自体も弾性のない蛇腹構造の検出用筒体と比較して少ないバネ力で済み、バネの構成を簡素（コンパクト）、安価にすることができるという利点から好ましい。１０４１は底板１０４の透過光導出用の開口である。
【００４５】
また、受皿本体１０１の上面には、前記貫通孔１０３の部分を除いて搬送横方向の全範囲に渡る溝１０１１が延設されていて、図５に示すように、搬送横方向から農産物Ｐの全高を計測できるように構成されていると共に、この溝１０１１の底部に、揺動レバー１０７が図２に示すように支点ピン１０７１により枢支されて揺動可能に収容されていると共に、この揺動レバー１０７の揺動を拘束するレバー揺動拘束手段としてのグリップ装置１０８が設けられている。なお揺動レバー１０７の揺動先端は、図７に示すように略Ｕ字形の二股部１０７２に設けられていると共に、この二股部１０７２の先端部に長尺方向の長穴１０７３が設けられていて、この長穴１０７３に、検出用筒体１０５の環状上端部１０５１から径方向外向きに突出させた係合ピン１０５１１が遊嵌することで、検出用筒体１０５の環状上端部１０５１の上・下動の動きに追従・連動して揺動するようになっている。
【００４６】
また、前記グリップ装置１０８の概要は図６に示され、揺動レバー１０７の左右両側に対向配置されたグリップボール１０８１が横溝１０８３内に収容されているバネ１０８２により互いに内向きにバネ付勢されていて、揺動レバー１０７の対応する位置に設けられた凹所１０７４に嵌合することで該揺動レバー１０７の揺動をこの倒れ状態で拘束し、外部からこの揺動レバー１０７に対して揺動力を作用させた時には、このバネ１０８２によるグリップボール１８０１の揺動レバー凹所１０７４への嵌合力に打ち勝って該レバー１０７の揺動拘束が外れるようになっている。
【００４７】
以上の揺動レバー１０７による揺動の拘束及び拘束解除と、検出用筒体１０５の動きの関係は図２及び図４に示され、外部の下動切換駆動手段３により揺動解除状態の揺動レバー１０７を図４の反時計回り方向に倒すと、該揺動レバー１０７が溝１０１１に収容されると共に前記グリップ装置１０８の作用によりグリップボール１８０１が揺動レバー凹所１０７４に嵌合し、下動切換駆動手段３が初期位置（図４の二点鎖線で示した位置）に復帰してもこの状態が維持されて、揺動レバー１０７の揺動が拘束された状態となる。そしてこの揺動レバー１０７の先端は、検出用筒体１０５の環状上端部１０５１と上述のように連係されているので、前記レバーの倒れにより検出用筒体１０５はコイルバネ１０６を圧縮した短縮状態（これを「下動状態」という）に保持されることになる。なお、前記グリップ装置１０８によるレバー揺動の拘束力は、前記コイルバネ１０６が検出用筒体１０５の環状上端部１０５１を上動させようとするバネ力に打ち勝つことができる力を有するように設けられることは言うまでもない。他方、以上のような拘束状態にある揺動レバー１０７の揺動先端とは支点ピン１０７１を挟んで反対側の端部を、図２に示すように上動切換駆動手段４で図の時計回り方向に打撃することで、前記グリップ装置１０８による揺動レバー１０７の揺動拘束が外れ、検出用筒体１０５の環状上端部１０５１は、コイルバネ１０６が伸長しその時のバネ力で上動して図２に示した上動状態に移行する。そして揺動レバー１０７はこの動きに追従して揺動する。
【００４８】
ここで図１に戻って更に説明すると、上述した受皿搬送駆動機構及び受皿搬送ガイド機構により搬送される受皿１に対して、図示しない農産物供給位置で農産物Ｐが作業者により載せられる。なおこの際、受皿１の検出用筒体１０５は、図５に示すように揺動レバー１０７を倒れ状態で拘束した下動状態にあるようにしておくことが好ましい。このようにすれば、農産物を載せる際に検出用筒体１０５が上動状態にある場合に比べて載せ作業の邪魔にならないからである。
【００４９】
前記のようにして農産物Ｐが載せられた受皿１は、図１に示しているように、まず、内部品質による選別仕分情報の一つである糖度等の情報を検出するために透過光検出装置５内に搬送されるが、その前段において、上動切換駆動手段４によってグリップ装置１０８による揺動レバー１０７の拘束が解除される。すなわち、この上動切換駆動手段４は、図２に示すように、フレーム２１０１に設けた固定ブラケット２１０２にピン４０２により「く」の字形の中間部が枢支された上動駆動レバー４０１と、この上動駆動レバー４０１の一端４０１１とフレームの間に連結されて伸縮により該上動駆動レバー４０１を回転させる駆動シリンダ装置４０３とから構成され、駆動シリンダ装置４０３の伸長により該上動駆動レバー４０１の他端の作動部４０１２が、前記した揺動レバー１０７の揺動先端とは支点ピン１０７１を挟んで反対側の端部を打撃するように構成されている。そしてこの上動切換駆動手段４の上動駆動レバー４０１は、通常は図２の二点鎖線で示す姿勢にあり、搬送される受皿１をストッパ装置４０４により一旦停止させた状態で、駆動シリンダ４０３が伸長することで上動駆動レバー４０１を回転させてその作動部４０１２が揺動レバー１０７端部を打撃（図２の実線参照）する。これにより揺動レバー１０７の揺動拘束が解除されてコイルバネ１０６のバネ力で検出用筒体１０５の環状上端部１０５１が上動し、該環状上端部１０５１は農産物Ｐの底面部に環状に係合する。この環状上端部１０５１は、環状係合した内外を光学的にシールするのに適した構造に設けられており、本例では、検出用筒体１０５全体をゴム等の弾性体材料を用いて構成すると共に、環状上端部１０５１の上端を上に向かって径が漸増するシールリップ型に形成してなっている。なお、前記ストッパ装置４０４は、通常は搬送路下に埋没していて、シリンダの動作により搬送路上に突出することで受皿１の搬送を止めるものであり、以下に示すストッパ装置も同様である。
【００５０】
前記により検出用筒体１０５の環状上端部１０５１が上動状態にされて農産物Ｐの底面に係合した光学的なシール状態を確保した受皿１上の農産物は、透過光検出装置５に搬入される。
【００５１】
本例の透過光検出装置５は、搬送路の上方側には搬送路を挟んでその両側に照明室５０１が設けられていて、この照明室５０１内に配置された複数の照明ランプ５０２がそれぞれ略中心方向に向かって照明光を照射するように設けられている。なお、照明光の光量を一定とするために、照明室５０１を含んで全体を外部から出入口をカーテン等で遮光した暗室ボックスとすることも好ましい。また、前記照明室５０１，５０１の中心位置の搬送路の下方側に透過光検出用の受光光学装置５０３が暗室ボックス５０４内に配置されている。このように設けられた透過光検出装置５によれば、上下貫通筒状をなすように設けられた検出用筒体１０５が、その上端で農産物Ｐの底面に環状に係合して外乱光の侵入を阻止した密着状態を作ることができ、また、下端は受光光学装置５０３との間で外乱光の侵入がない状態で移動を行うようにすることを比較的容易にできるので、外乱光の侵入のない透過光検出が可能であり、照明光からの減衰が１０-4〜１０-6にも及んで極めて微弱な透過光を感度よくかつ精度よく検出する作業が実現される。
【００５２】
以上の構成により、受皿１上に載って搬送される農産物Ｐの内部を透過した光を、感度，精度よく検出することができる。
【００５３】
以上のようにして内部透過光が検出された農産物は、次に内部品質の他の一つである内部欠陥等を検出するために打音検出装置６に搬入されるが、その前段において、下動切換駆動手段３によって揺動レバー１０７が倒され、グリップ装置１０８により揺動が拘束される。すなわち、この下動切換駆動手段３は、図４に示すように、フレーム２１０１に設けた固定ブラケット２１０３にピン３０２により「く」の字形の中間部が枢支された下動駆動レバー３０１と、この下動駆動レバー３０１の一端３０１１とフレームの間に連結されて伸縮により該下動駆動レバー３０１を回転させる駆動シリンダ３０３とから構成され、駆動シリンダ３０３の伸長により該下動駆動レバー３０１の他端の作動部３０１２が、前記した揺動レバー１０７を図４の反時計回り方向（図中の矢印方向）に揺動させて、該レバー１０７を溝１０１１内に収容してグリップ装置１０８による揺動拘束がなされるように構成されている。そしてこの下動切換駆動手段３の下動駆動レバー３０１は、通常は図４の二点鎖線で示す姿勢にあり、搬送される受皿１をストッパ装置３０４により一旦停止させた状態で、駆動シリンダ３０３が伸長することで下動駆動レバー３０１を回転させてその作動部３０１２が揺動レバー１０７端部を倒して図４の実線の状態にする。これによりグリップ装置１０８のグリップボール１０８１が揺動レバー１０７の凹所１０７４に嵌合して揺動が拘束され、環状上端部１０５１が農産物Ｐから下方に離間した下動状態に保持される。
【００５４】
このようにして検出用筒体１０５の環状上端部１０５１が農産物Ｐから下方に離間した下動状態とされた図５の状態の受皿１は、図１の打音計測位置検出装置７に搬入され、ストッパ装置７１０により一旦停止される。
【００５５】
本例の打音計測位置検出装置７の詳細は図８に示される。すなわち、搬送軌道をまたぐように門型に構成されたフレーム７０１の上部に、駆動モータ７０２により駆動回転される回転駆動軸７０３が水平に延設されていて、この回転駆動軸７０３に軸着した駆動スプロケット７０４，７０４と、門型フレーム７０１の下部に組み付けられた従動スプロケット７０５，７０５とにより、受皿の搬送軌道を横方向に挟んで上下方向に回動するチェーン７０６，７０６の一対を配置し、この一対のチェーン７０６，７０６により高さを揃えて対向した光電センサ７０７，７０８を同期して上下動させるようになっていて、これらの間の投受光（一方が発光素子で他方が受光素子）が農産物Ｐで遮られる上限及び下限の位置を検出することで農産物Ｐの全高を計測することができる。なお、前記上限及び下限の高さ位置の検出のために、前記駆動モータ７０２には、一定回転角度毎にパルス（信号）を発生するエンコーダを組み合わせて用いたり、パルスモータを用いることができる。この光電センサ７０７，７０８による農産物の全高計測は、受皿１の溝１０１１が投受光の光路に位置するように該受皿１をストッパ装置７１０で停止させて行われる。
【００５６】
前記により農産物Ｐの全高計測を行った結果に基づき、図示しない演算装置により農産物Ｐに対する打音検出のための最適打撃位置が算出される。この最適打撃位置は、一般的には農産物Ｐの全高の１／２の高さが選択される。
【００５７】
次に、受皿１は打音検出装置６に搬入され、ストッパ装置６１０により一旦停止される。
【００５８】
本例のこの打音検出装置６の詳細は図９に示され、前記打音計測位置検出装置７により計測して算出した最適打撃位置で農産物Ｐに打撃を加えるハンマー装置６１と、この打撃により発生する振動波（打音）を集音する集音装置６２と、これらのハンマー装置６１及び集音装置６２を所定の高さ位置に移動対応させる打音検出用移動装置６３の組み合わせで構成されている。
【００５９】
前記した打音検出装置６のうちの打音検出用移動装置６３は、受皿１がストッパ６１０により停止された位置を図１に示した状態で囲む矩形四辺状の枠体６３１と、この枠体６３１の矩形四辺状の四隅の位置に設けられたフランジ６３１１，６３１１・・・・の上下方向貫通孔６３１２，６３１２・・・・に対して、該枠体６３１の垂直方向の上下動を案内するように固定部から立設されて滑合するガイドバー６３２，６３２・・・・と、前記枠体６３１の上部に一体に設けられて、ハンマー装置６１及び集音装置６２を支持する支持フレーム６３３と、この枠体６３１と一体の支持フレーム６３３を所定高さ位置に移動させることができるようにチェーン６３５で吊り下げた上下動用の駆動モータ６３４とから構成されている。６３４１は該駆動モータ６３４により駆動回転されるスプロケットであり、駆動モータ６３４には、一定回転角度毎にパルス（信号）を発生するエンコーダを組み合わせて用いたり、パルスモータを用いることができる。
【００６０】
また本例のハンマー装置６１は、図９に示すように、受皿搬送方向の前後に前記支持フレーム６３３により一対に支持されて、所定のタイミングで農産物Ｐをハンマー６１１で打撃するように構成されているが、その構成と作動の詳細については後述する。６３６は前記駆動モータ６３４が固設される固定フレームである。
【００６１】
なお前記ハンマー装置６１は、ハンマー６１１と、このハンマー６１１及びこれを農産物打撃のために揺動させる揺動駆動装置６１２とを備え、かつこれらを一つのユニットにして受皿上の農産物Ｐに対して水平方向の打撃最適位置に移動させるハンマー水平移動装置６１３とから構成されていて、その詳細は図１０に示すが、この図１０では説明の便宜上、本来は９０°向きが異なるハンマー６１１と集音マイク６２１とを対向した位置関係に図示して示している。
【００６２】
以上の構成をなす打音検出装置６は、農産物を載せた受皿１が所定の打音検出位置に搬入され、停止された時点で、まず前記打音計測位置検出装置７により計測して算出した上下方向の最適打撃高さの位置（上述のように一般的には全高の１／２の位置）まで、枠体６３１と一体の支持フレーム６３３を吊持する駆動モータ６３４の回転で上方から降下される。そして農産物Ｐに打撃を加える前記最適打撃高さにおいて停止される。次に、ハンマー水平移動装置６１３によって打撃最適位置までハンマー６１１を農産物に近付けるように水平方向に移動させる。この打撃最適位置は、大きさの異なる農産物Ｐに対してハンマー６１１による打撃の方向と打撃の強さが一定であるようにするために行われるものである。
【００６３】
前記ハンマー水平移動装置６１３は、スライド装置６１３１がサーボモータ６１３３によって回転されるネジ軸６１３４を備えていて、このネジ軸６１３４にハンマー装置６１を吊持した上部の回転不能のシュー６１３２が相対的な回転ができるように螺合することで水平移動ができるように構成されている。これにより、サーボモータ６１３３の回転でネジ軸６１３４が回転されることにより、シュー６１３２に吊持されたハンマー装置６１が農産物Ｐに対して接近・離間の移動が行われる。
【００６４】
また、本例のハンマー装置６１は、ハンマー６１１の柄６１１１の上端を従動スプロケット６１１２に対する軸回り回転の拘束及び拘束解除が切換えできるように組付け、かつこの従動スプロケット６１１２と駆動モータ６１４の駆動軸に軸着した駆動スプロケット６１４１との間でチェーン６１５を装架することで、該駆動スプロケット６１４１の回転により従動スプロケット６１１２に対して軸回り回転を拘束させた状態でハンマー６１１を図１０の二点鎖線に示した所定角度まで回転させるように設けられている。そしてこの所定角度まで回転したハンマー６１１を、前記従動スプロケット６１１２の軸に対する該ハンマー６１１の柄６１１１の軸回り回転の拘束を解除することで自重で図１０の時計回り（図中の矢印方向）に回転させ、農産物Ｐを打撃するようにしている。なお、打撃の反動でハンマー６１１が若干戻り揺動する場合には、例えば、従動スプロケット６１１２の軸に対するハンマー６１１の柄６１１１の軸回り回転を、その戻り揺動時点で拘束するように設けて戻り揺動したハンマー６１１の回転を止め、ハンマー６１１による二度たたきを防ぐようにすることもできる。
【００６５】
以上の操作で、ハンマー６１１が常に一定の角度で傾斜した状態から揺動下死点で農産物Ｐを打撃することができ、打撃の方向，打撃力を安定させることができる。
【００６６】
次に、本例の集音装置６２について説明すると、これは次のように構成されている。すなわち、マイクロホン等の振動波検出センサ（図示せず）をゴム，スポンジ等のセンサパッド６２２で包み込んでこれをヘッド６２１としてセンサロッド６２３に組み付け、このセンサロッド６２３をピストンロッドとしたシリンダ装置６２４を枠体６３１に組み付け固定して構成されている。このような構成により、センサロッド６２３をシリンダ装置６２４により農産物に対して接近係合させることでハンマー６１１による打撃時の振動波を集音することができる。
【００６７】
打音検出後は、センサロッド６２３の後退離間、ハンマー装置６１の後退離間を行わせ、支持フレーム６３３を上動させて装置全体を上方に退避させる。
【００６８】
そして以上の打音検出時に、本例の受皿１及びこれを用いた選別装置によれば、透過光検出時に利用した検出用筒体を農産物Ｐから下方に離間させた下動状態に位置させているので、良好な打音検出を実現することができる。
【００６９】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、透過光検出と打音検出という内部品質に関係する選別仕分の情報を、農産物を二つの搬送ラインの間で載せ移すことなく一つの搬送ライン上で順次に行うことができ、しかも、それぞれ高い精度で検出できるのという効果が奏される他、以下の効果が奏される。
【００７０】
検出用筒体と農産物との間の光学的なシール状態を良好に確保して外乱光の侵入のない感度，精度のよい透過光検出を行うことができると同時に、打音検出のためには、透過光検出用筒体と農産物との接触係合を切り離して接触面積の少ない支持状態で打音検出を良好に行うことができる。
【００７３】
打音検出に際して最適打撃点を容易に決めることができる。
【００７５】
透過光検出装置の前段で検出用筒体を上動状態に切換えることができ、打音検出装置の前段で検出用筒体を下動状態に切換えることができるので、検出用筒体が不用意に異なる状態になってしまう虞れを低減できる。
【００７６】
受皿が打音検出装置を通過した状態（検出用筒体は下動状態）に保持されたまま下流に搬送され、箱詰めのために農産物が取出された後の空の受皿が次の農産物の供給位置に戻されるので、農産物の載せ作業に支障がなく、透過光検出装置に搬入される際に検出用筒体が上動状態とされればよく、上・下動切換駆動手段を、透過光検出ステージの前段と打音検出ステージの前段の二カ所のみに設置すればよいという利点が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の実施形態１の農産物選別装置に用いられる農産物の内部品質検査システムの概要を説明する平面図。
【図２】  同実施形態１の上動切換駆動手段と受皿の関係を示した縦断面図。
【図３】  同実施形態１の透過光検出装置を示した縦断面図。
【図４】  同実施形態１の下動切換駆動手段と受皿の関係を示した縦断面図。
【図５】  同実施形態１の農産物の全高を計測する時の状態を示した縦断面図。
【図６】  同実施形態１の揺動レバーの揺動拘束手段であるグリップ装置の構造を説明するための図。
【図７】  同実施形態１の受皿の平面図。
【図８】  同実施形態１の農産物の全高計測装置を示した縦断面図。
【図９】  同実施形態１の打音検出装置を示した正面図。
【図１０】  図９の一部を拡大して示した打音検出装置の説明図
【符号の説明】
１・・・受皿
１０１・・・受皿本体
１０１１・・・溝
１０２・・・支持脚
１０２１・・・支持テーパー面
１０３・・・貫通孔
１０４・・・底板
１０４１・・・開口
１０５・・・検出用筒体
１０５１・・・環状上端部
１０５１１・・・係合ピン
１０６・・・コイルバネ
１０７・・・揺動レバー
１０７１・・・支点ピン
１０７２・・・二股部
１０７３・・・長穴
１０７４・・・凹所
１０８・・・グリップ装置
１０８１・・・グリップボール
１０８２・・・バネ
１０８３・・・横溝
１１０・・・ガイドコロ
２・・・搬送手段
２０１，２０２・・・コンベアベルト
２０３・・・固定ガイドレール
２０４・・・ガイドローラ
２０５，２０６・・・駆動スプロケット
２０７・・・駆動モータ
２１０・・・ガイドレール
２１０１・・・フレーム
２１０２・・・固定ブラケット
３・・・下動切換駆動装置
３０１・・・下動駆動レバー
３０１１・・・一端
３０１２・・・作動部
３０２・・・ピン
３０３・・・駆動シリンダ
３０４・・・ストッパ装置
４・・・上動切換駆動装置
４０１・・・上動駆動レバー
４０１１・・・一端
４０１２・・・作動部
４０２・・・ピン
４０３・・・駆動シリンダ
４０４・・・ストッパ装置
５・・・透過光検出装置
５０１・・・照明室
５０２・・・照明ランプ
５０３・・・受光光学装置
５０４・・・暗室ボックス
６・・・打音検出装置
６１・・・ハンマー装置
６１０・・・ストッパ装置
６１１・・・ハンマー
６１１１・・・柄
６１１２・・・従動スプロケット
６１２・・・揺動駆動装置
６１３・・・ハンマー水平移動装置
６１３１・・・スライド装置
６１３２・・・シュー
６１３３・・・サーボモータ
６１３４・・・ネジ軸
６１４・・・駆動モータ
６１４１・・・駆動スプロケット
６１５・・・チェーン
６２・・・集音装置
６２１・・・ヘッド
６２２・・・センサパッド
６２３・・・センサロッド
６２４・・・シリンダ装置
６３・・・打音検出用移動装置
６３１・・・枠体
６３１１・・・フランジ
６３１２・・・上下方向貫通孔
６３２・・・ガイドバー
６３３・・・支持フレーム
６３４・・・駆動モータ
６３４１・・・スプロケット
６３５・・・チェーン
６３６・・・固定フレーム
７・・・打音計測位置検出装置
７０１・・・フレーム
７０２・・・駆動モータ
７０３・・・回転駆動軸
７０４・・・駆動スプロケット
７０５・・・従動スプロケット
７０６・・・チェーン
７０７，７０８・・・光電センサ
７１０・・・ストッパ装置
【図１】
0003650693.tif 000002
【図２】
0003650693.tif 000003
【図３】
0003650693.tif 000004
【図４】
0003650693.tif 000005
【図５】
0003650693.tif 000006
【図６】
0003650693.tif 000007
【図７】
0003650693.tif 000008
【図８】
0003650693.tif 000009
【図９】
0003650693.tif 000010
【図１０】
0003650693.tif 000011