(57)【要約】【課題】農産物非破壊品質判定装置において、作業効率の向上を図るとともに、可能な限り農産物を傷つけることのないような作業の実現を図ること。【解決手段】農産物非破壊品質判定装置を、複数の農産物１５・１５・・・を載置可能なトレイ１６と、該トレイ１６を搬送するための搬送装置１１と、該トレイ１６を用いて農産物１５の供給を行う供給部３１と、投光手段１７および受光手段１８が対向して配置される測定部１３と、品質判定の結果に基づき農産物１５の選別を行う選別部３２とを備える構成とする。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
農産物を載置するための載せ台と、該載せ台を搬送するための搬送手段と、該載せ台を用いて農産物の供給を行う供給部と、投光手段および受光手段が対向して配置される測定部と、品質判定の結果に基づき農産物の選別を行う選別部とを備え、搬送手段により供給部から測定部に載せ台を搬送して、農産物の品質判定を行う農産物非破壊品質判定装置において、前記載せ台を、複数の農産物を載置可能に構成したことを特徴とする農産物非破壊品質判定装置。
【請求項２】
前記載せ台に複数の窪みを形成し、該窪みに農産物を載置することを特徴とする請求項１に記載の農産物非破壊品質判定装置。
【請求項３】
前記載せ台に形成されたそれぞれの窪みの底部に、開口部を形成するとともに、前記測定部の投光手段および受光手段を上下に対向して配置し、農産物に対して上方向または下方向から光を照射することを特徴とする請求項２に記載の農産物非破壊品質判定装置。
【請求項４】
前記選別部に、前記載せ台に形成された窪みから農産物を排出するための複数の排出手段を設け、複数の排出手段を、前記載せ台に形成された複数の開口部と対応させて配置したことを特徴とする請求項３に記載の農産物非破壊品質判定装置。
【請求項５】
前記搬送手段を、供給部の部分と測定部の部分と選別部の部分とに分割して構成し、該測定部の部分を、第２の搬送手段により、農産物の搬送方向に対して垂直な方向に水平移動可能としたことを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の農産物非破壊品質判定装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数の農産物を載置可能な載せ台を用いて農産物を搬送して、農産物中に含まれる糖度や酸度等の内部品質を非破壊で判定する装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、農産物の糖度や酸度等の内部品質を、農産物を破壊することなく判定する非破壊品質判定装置として、上流側の供給部にて供給された農産物を、搬送手段により下流側の測定部へ搬送し、赤外光やレーザー光等の光を農産物へ照射して、農産物を透過した光を分析することによって、糖度や酸度等の内部品質を判定するように構成したものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
このような農産物非破壊品質判定装置においては、例えば、光を農産物に照射するための投光部材を、農産物を搬送するコンベア等の搬送手段の一側方に配置するとともに、農産物を透過した光を受光するための受光部材を該搬送手段の他側方に配置していた。
そして、投光部材から光等を農産物に横方向から照射し、その透過光を受光部材にて検出して、吸光度を測定・分析することにより、農産物の糖・酸度等の内部成分を、農産物を破壊することなく迅速に推定していた。ここで、吸光度とは、対象となる物体に光を入射し、透過させたときのその物体による光吸収の度合いを表す値であり、その入射光と透過光の各強度を計測することにより算出される。
【０００３】
また、農産物の搬送手段によって搬送する場合には、農産物を載せるためのトレイやパン等の載せ台を用いていた。つまり、品質判定の対象となる農産物を、トレイやパン等の上に載せ、該トレイ等を搬送手段にセットして、農産物の搬送を行っていた。この場合、１つのトレイ等には、１個の農産物だけを載置するようにしていた。
【０００４】
【特許文献１】
特開２００１−２２８０８７号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従来の品質判定装置では、前述のように、１つのトレイ等には１個の農産物だけを載置して、搬送を行っていたため、例えば、イチゴ、ミニトマト、サクランボのような小さな農産物の品質判定を行う場合には、作業効率が悪くなるという不具合があった。
この不具合を解消するには、複数個の小さな農産物を載置可能なトレイを用いることが考えられる。ところが、従来の品質判定装置は、農産物に対して横方向から光を照射する構成となっていたため、横方向に複数個の農産物が並置された場合には、個々の農産物に対しては品質判定を行うことができないという不具合があった。つまり、従来の品質判定装置では、トレイを、横方向に複数個の農産物を載せることができる構成にはできなかった。
また、例えば、イチゴのような傷つき易い農産物の品質判定を行う場合には、その扱いには慎重を期する必要があり、手作業により供給部で農産物を供給したり、選別部で農産物を選別したりするときに、強く掴むと農産物を傷つけてしまうという虞があった。
そこで、本発明では、複数の農産物を載置可能なトレイを用いることにより、作業効率の向上を図るとともに、可能な限り農産物を傷つけることのないような作業の実現を図ることを課題とする。加えて、農産物に対して上下方向から光を照射することにより、横方向に並ぶ複数個の農産物に対する品質判定を可能とすることを課題とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段を説明する。
すなわち、請求項１においては、農産物を載置するための載せ台と、該載せ台を搬送するための搬送手段と、該載せ台を用いて農産物の供給を行う供給部と、投光手段および受光手段が対向して配置される測定部と、品質判定の結果に基づき農産物の選別を行う選別部とを備え、搬送手段により供給部から測定部に載せ台を搬送して、農産物の品質判定を行う農産物非破壊品質判定装置において、前記載せ台を、複数の農産物を載置可能に構成したものである。
【０００７】
請求項２においては、前記載せ台に複数の窪みを形成し、該窪みに農産物を載置するものである。
【０００８】
請求項３においては、前記載せ台に形成されたそれぞれの窪みの底部に、開口部を形成するとともに、前記測定部の投光手段および受光手段を上下に対向して配置し、農産物に対して上方向または下方向から光を照射するものである。
【０００９】
請求項４においては、前記選別部に、前記載せ台に形成された窪みから農産物を排出するための複数の排出手段を設け、複数の排出手段を、前記載せ台に形成された複数の開口部と対応させて配置したものである。
【００１０】
請求項５においては、前記搬送手段を、供給部の部分と測定部の部分と選別部の部分とに分割して構成し、該測定部の部分を、第２の搬送手段により、農産物の搬送方向に対して垂直な方向に水平移動可能としたものである。
【００１１】
【発明の実施の形態】
次に、発明の実施の形態を添付の図面を用いて説明する。
図１は本発明の農産物非破壊品質判定装置の構成を示す斜視図、図２は農産物を載置するためのトレイを示す斜視図、図３は同じく平面図、図４は供給部、測定部、選別部におけるトレイおよびトレイに載置される農産物を示す図である。
【００１２】
まず、農産物非破壊品質判定装置（以下、「品質判定装置」という。）１の構成について、図１を用いて説明する。
品質判定装置１は、搬送装置１１、制御装置１４、供給部３１、測定部１３、選別部３２等からなる。品質判定の対象となる農産物１５（例えば、イチゴ、ミニトマト、サクランボ）はトレイ１６上に載置され、供給部３１において、該トレイ１６は搬送装置１１にセット（載置）される。そして、トレイ１６に載置された農産物１５は、搬送装置１１によって搬送経路を上流側（供給部３１側）から下流側（選別部３２側）へ向かって搬送される。搬送経路の途中には測定部１３が配置され、該測定部１３にて農産物１５の透過光が検出される。検出された透過光のデータは制御装置１４に送られて、該制御装置１４にて農産物１５の吸光度が算出され、糖度や酸度等の内部品質が判定される。
なお、本実施例では、近赤外分光法を用いて農産物の糖度や酸度等の内部品質を判定する場合について説明しているが、他の判定法を適用してもよい。「近赤外分光法」とは、農産物等の対象物に近赤外光（以下、単に「光」ともいう。）を照射し、透過光や反射光を測定することにより、農産物の糖度や酸度等の内部成分を判定する方法である。また、以下では、便宜上、農産物１５の搬送方向を前後方向（下流側が前方）とし、水平面内で搬送方向と直交する方向を左右（横）方向とし、前方に向かって左右を決定している。
【００１３】
以下において、品質判定装置１の各部の構成等について説明する。
まず、搬送手段である搬送装置１１について、図１を用いて説明する。農産物１５が載置されたトレイ１６は、搬送装置１１の２本のガイドレール２１・２１に沿って上流側の供給部３１から、測定部１３を経て、下流側の選別部３２に搬送される。
図１に示すように、２本のガイドレール２１・２１は、トレイ１６の左右方向の幅より若干長い間隔をあけて水平に左右並設されている。それぞれのガイドレール２１の上面には、複数のガイドローラ２２・２２・・・がその軸心を上下方向に向けて回転自在に軸支されている。また、２本のガイドレール２１・２１の側面のうち、互いに対向する面には、それぞれ、複数の駆動軸２３・２３・・・が突設されている。そして、各駆動軸２３を介して、駆動ローラ２４がガイドレール２１に回転可能に軸支されている。
【００１４】
ガイドレール２１は、角パイプ状または断面視コ字状に形成されており、その内部に後述する各スプロケットやチェーン等を収納できるようにしている。ガイドレール２１の両端側には、駆動スプロケットおよび従動スプロケットが配設され、該駆動スプロケットと従動スプロケットとの間、つまり、ガイドレール２１の中空部分の中間部には、所定の間隔で複数の伝達スプロケットが配設されている。この伝達スプロケットは、ガイドレール２１の中空部分への駆動軸２３・２３・・・の突出部分に嵌挿されている。また、駆動スプロケットと従動スプロケットとの間には、チェーンが巻回されている。
前記各スプロケットは同径に形成され、チェーンを巻回した状態で、ガイドレール２１の中空部分に収納されている。このため、外部からは見えないようになっている。電動モータ等の駆動手段を駆動すると、その駆動力が伝動機構を介して前記駆動スプロケットに伝達され、さらに、チェーンを介して複数の伝達スプロケットに伝達される。そして、伝達スプロケットに伝達された駆動力が駆動軸２３を介して駆動ローラ２４に伝えられ、これにより駆動ローラ２４が回転駆動する。
なお、ガイドレール２１の中空部分に収納される前記各スプロケットおよびチェーンに替えて、駆動プーリ、従動プーリ、伝達プーリおよびベルトを利用することにより、駆動ローラ２４を駆動するようにしてもよい。
【００１５】
前述したように、トレイ１６の左右方向の幅は、２本のガイドレール２１・２１の間隔よりも若干短く形成されている。このため、トレイ１６を、ガイドレール２１・２１の側方に突出している駆動ローラ２４・２４・・・に載せるようにして、搬送装置１１にセットする。このとき、トレイ１６の下面と駆動ローラ２４・２４・・・とが当接するため、駆動ローラ２４・２４・・・を回転駆動させることにより、トレイ１６が搬送される。また、トレイ１６の左側面および右側面は搬送時にガイドローラ２２・２２・・・と当接するため、該ガイドローラ２２・２２・・・により、トレイ１６が案内される。
【００１６】
さらに、搬送装置１１は、供給部３１の供給部コンベア１１Ａと、測定部１３および該測定部１３の前後の測定部コンベア１１Ｂと、選別部３２の選別部コンベア１１Ｃとの各部分に、分割して構成されている。そして、ガイドレール２１・２１は、供給部３１の部分と測定部１３の部分と選別部３２の部分とに分割されている。また、測定部１３には、前記各コンベア１１Ａ・１１Ｂ・１１Ｃとは別に、トレイ１６を左右方向へ水平移動させるためのコンベア１１Ｄが設けられている。
このコンベア１１Ｄは、前述した各コンベア１１Ａ・１１Ｂ・１１Ｃとは違って、トレイ１６を左右方向、つまり、ガイドレール２１と直交する方向に水平移動させる。このとき、トレイ１６とともに、測定部コンベア１１Ｂも、左右方向に水平移動する。つまり、コンベア１１Ｄを駆動すると、トレイ１６とともに、測定部コンベア１１Ｂを構成する２本のガイドレール２１・２１も所定の間隔を維持しながら左右方向に移動する。この場合、測定部コンベア１１Ｂを構成する２本のガイドレール２１・２１が所定の間隔を維持するように、該ガイドレール２１・２１を、連結部材で連結しておいてもよい。
コンベア１１Ｄの２本のガイドレール２５・２５は、支持部材３５・３５により支持され、前記測定部コンベア１１Ｂの２本のガイドレール２１・２１と直交する方向に、水平に配置されている。そして、ガイドレール２５・２５は、測定部コンベア１１Ｂのガイドレール２１・２１の下方に、前後方向に所定の間隔をあけて並設されている。
コンベア１１Ｄは、ラックとしてのガイドレール２５と、ピニオンとからなっており、電動モータ等の駆動手段からの駆動力が伝動機構を介してピニオンに伝達されることにより、駆動される。そして、この場合、ガイドレール２５に対して、ピニオンが測定部コンベア１１Ｂのガイドレール２１・２１とともに移動するようにしている。これにより、測定部１３において、トレイ１６がガイドレール２５・２５に沿って水平移動する。
なお、コンベア１１Ａ・１１Ｂ・１１Ｃと略同様の構成として、スプロケットとチェーンを利用して、コンベア１１Ｄを駆動するようにしてもよい。また、シリンダ等のアクチュエータによって、駆動するようにしてもよい。
このように、搬送装置１１を分割して構成することにより、搬送装置１１の各コンベア１１Ａ・１１Ｂ・１１Ｃ・１１Ｄを独立して駆動させたり、停止させたりすることができる。
【００１７】
次に、農産物１５を載置するための載せ台であるトレイ１６について、図２、図３を用いて説明する。
トレイ１６は、略直方体の形状で、弾力性のある樹脂等により形成されている。また、トレイ１６は、その上面が下面より若干広く形成されており、正面断面視では、上底が下底より若干長い台形状に形成されている。このため、供給部３１における農産物１５の供給の際に、トレイ１６を搬送装置１１に上方からセットしやすくなっている。
トレイ１６上面には、複数個の窪み１６ａ・１６ａ・・・が形成されており、１つのトレイ１６で複数の農産物１５・１５・・・をまとめて搬送できるようにしている。図３に示すトレイ１６には、前後方向に９列、左右方向に６行の計５４個の窪み１６ａ・１６ａ・・・が整列されて配置されている。窪み１６ａは、品質判定の対象となる農産物１５の種類に合わせた形状となっており、この窪み１６ａ・１６ａ・・・に農産物１５・１５・・・を入れて載せる。また、窪み１６ａは、農産物１５を載せる向きに合わせた形状となっている。この窪み１６ａにより、トレイ１６に載置される農産物１５の安定性が向上する。なお、窪み１６ａの大きさは、同一種類の農産物１５について、大きめのサイズのものが載置できる大きさであればよい。
図２、図３では、トレイ１６に農産物１５としてのイチゴを載置した状態を示しており、イチゴを横向きに安定してトレイ１６に載置できるように、窪み１６ａを平面視で略扇型の形状としている。そして、イチゴは、その横半分が窪み１６ａに沈み込むようにして載せられている。なお、窪み１６ａの形状は、農産物１５を載せ易く、安定して搬送できる形状であれば、特に限定されないが、形状をある程度規定しておくことで、変形した農産物は窪み１６ａに挿入できないので、規格外の農産物はトレイ１６から除外し、規格に合った、つまり、略統一された形状の農産物を簡単に選別して、トレイ１６に載置して糖度等を判定することができる。また、トレイ１６への農産物１５を載せる向きについても、品質判定を行うために効率のよい部位に光を照射できる向きであれば、特に限定されない。
【００１８】
１つのトレイ１６には、農産物１５を最大限、窪み１６ａ・１６ａ・・・の数と同じ数（図３では、５４個）だけ載せることが可能である。ただし、トレイ１６の全ての窪み１６ａ・１６ａ・・・に農産物１５・１５・・・が載せられていない場合であっても、測定部１３において測定を行うことは可能である。
このように、トレイ１６に複数の農産物１５・１５・・・を載置して、まとめて搬送し、品質判定を行うことが可能となる。これにより、農産物を一個一個、トレイ等の載せ台に載置して、搬送していた従来の場合と比べて、数十の農産物をまとめて搬送して品質判定を行えるので、作業効率を大幅に改善することができ、装置や農産物を待機させたり、判定後の箱詰め等に占める面積も小さくすることができる。特に、例えば、イチゴ、ミニトマト、サクランボ、きんかん、すだち等のような小さな農産物の品質判定を行う場合には、作業効率の一層の向上を図ることができる。
【００１９】
また、トレイ１６のそれぞれの窪み１６ａの底部には、平面視で円形または多角形の開口部１６ｂが形成されている。そして、前後に隣り合う２つの窪み１６ａ・１６ａの開口部１６ｂ・１６ｂの距離がＸ、また、左右に隣り合う２つの窪み１６ａ・１６ａの開口部１６ｂ・１６ｂの距離がＹとなっている。
このように、トレイ１６に開口部１６ｂ・１６ｂ・・・を形成することにより、農産物１５の予冷効果を得ることができる。そして、後述するように、この開口部１６ｂを、投光手段１７からの光が通過することにより、測定部１３において農産物１５に対して光を照射できる。また、開口部１６ｂを、排出用プランジャ３３のロッド３３ａが通過することにより（図４）、選別部３２においてロッド３３ａで農産物１５を持ち上げて除去したり、選別作業したりすることを容易に行うことができる。
【００２０】
制御装置１４は、通信用光ファイバや電線等の通信ケーブル１９を介して測定部１３の投光手段１７および受光手段１８と接続されており（図１）、該受光手段１８により検出された光に基づいて農産物１５の吸光度を算出し、糖度や酸度等の内部品質の判定を行う。また、制御装置１４は、通信ケーブルを介して選別部３２と接続されており、農産物１５の内部品質の判定結果に基づいて、選別部３２に農産物１５を選別するための信号を送る。また、制御装置１４は、通信ケーブルを介して搬送装置１１の各コンベア１１Ａ・１１Ｂ・１１Ｃ・１１Ｄと接続されている。制御装置１４は、各コンベア１１Ａ・１１Ｂ・１１Ｃ・１１Ｄに対して、各コンベア１１Ａ・１１Ｂ・１１Ｃ・１１Ｄを駆動させたり、停止させたりするための信号を送る。
【００２１】
次に、供給部３１について、図１、図４を用いて説明する。
前述したように、供給部３１では、搬送装置１１は供給部コンベア１１Ａとして構成されている。供給部３１における農産物１５の供給は、供給部コンベア１１Ａにトレイ１６をセットすることにより行われる。供給部コンベア１１Ａにトレイ１６をセットすると、供給部コンベア１１Ａの駆動ローラ２４・２４・・・とトレイ１６の下面とが当接し、また、供給部コンベア１１Ａのガイドローラ２２・２２・・・とトレイ１６の左側面および右側面とが当接する。トレイ１６をセットし、供給部コンベア１１Ａの駆動ローラ２４・２４・・・が駆動されると、左右のガイドローラ２２・２２・・・に案内されて、ガイドレール２１・２１に沿って、トレイ１６が搬送される。
【００２２】
トレイ１６の供給部コンベア１１Ａへのセットは、トレイ１６に農産物１５を載せた後に行う。つまり、供給部コンベア１１Ａには、農産物１５が載置されたトレイ１６がセットされる。この場合、トレイ１６を、農産物１５を収穫するとき、農産物１５を収納するためのトレイとして利用することにより、供給部３１において農産物１５を供給する際に、改めて農産物１５をトレイ１６に載せる必要がなくなる。また、この場合、収穫した農産物１５がトレイ１６の窪み１６ａに比べて大きかったり、極端に小さかったりする場合には、大きさが不適格であるとして、トレイ１６には載置しないようにすることで、品質判定の対象となる農産物１５の大きさの極端なバラツキを防止できる。
このように、収穫した農産物１５をトレイ１６に収納して、該トレイ１６をそのまま搬送装置１１の供給部コンベア１１Ａにセットするようにしている。つまり、トレイ１６を、品質判定装置１において農産物１５を搬送するために用いるとともに、品質判定装置１への農産物１５の供給の前に収穫した農産物１５を収納するために用いている。これにより、供給部３１での農産物１５をトレイ１６に載せる作業が省略でき、作業効率の向上を図ることができる。そして、例えば、イチゴのような傷つき易い農産物の品質判定を行う場合に、手で農産物１５を掴んで行う作業を省略することにより、農産物１５を傷つけることのないような作業の実現を可能な限り図るようにしている。
なお、収穫時に農産物１５をトレイ１６に載置していない場合には、供給部３１において、農産物１５の供給を行う前に、トレイ１６に農産物１５を載置すればよい。あるいは、供給部コンベア１１Ａにトレイ１６をセットした状態で農産物１５を載せるようにしてもよい。
【００２３】
また、供給部３１は、農産物１５を載置したトレイ１６を、測定部１３の後方で待機させておく待機部としての役割も果たしている。つまり、搬送装置１１の供給部コンベア１１Ａは、農産物１５を載置した状態のトレイ１６を、測定部１３の後方で待機させておくためにも設けられている。
測定部１３において、他のトレイ１６に載せられている複数の農産物１５・１５・・・について、測定が行われている場合には、この供給部コンベア１１Ａを停止させて、トレイ１６を待機させておく。そして、全ての農産物１５に対する測定終了後に、供給部コンベア１１Ａを駆動させて、トレイ１６を供給部３１から測定部１３に搬送するようにしている。
したがって、供給部コンベア１１Ａについては、その搬送方向の長さとして、供給部３１に待機させておく必要のあるトレイ１６を載置するための長さを確保しておけばよい。
【００２４】
次に、測定部１３について、図１、図４より説明する。複数の農産物１５・１５・・・を載置したトレイ１６は、供給部コンベア１１Ａおよび測定部コンベア１１Ｂが駆動することにより、供給部３１から測定部１３に搬送される。
測定部１３には、下方に近赤外領域の波長の光を発するランプまたはＬＥＤ等の投光手段１７、上方に光を受光するためのフォトダイオードやフォトトランジスタ等の受光手段１８がそれぞれ備えられている。投光手段１７は、水平に配置される支持板２７の左右一端側に取り付けられ、支持されている。また、受光手段１８は、水平に配置される支持板２８の左右一端側に取り付けられ、支持されている。そして、それぞれの支持板２７・２８の左右他端側は、上下に配置される支持板２９に固定され、該支持板２９は、測定部１３の下方に配置される支持台３０に固定されている。
このように、本実施例では、投光手段１７と受光手段１８とを、農産物１５の搬送面を挟んで、上下に対向させて配置しており、農産物１５に照射される光の経路を上下方向としている。以下では、投光手段１７から受光手段１８に向かう光の経路を「光軸」と呼ぶこととする。
なお、外部からの光の侵入を遮断するために、測定部１３を暗室の中に入れた状態で、あるいは、測定部１３をカバー等の遮光部材により覆った状態で、測定を行うことが望ましい。また、上方に投光手段１７、下方に受光手段１８を配置してもよい。
【００２５】
電源２０により電力が供給されて投光手段１７から、トレイ１６に載置された農産物１５に対して、光が照射されると、所定波長の光が農産物１５に含まれる内部成分により吸収され、それ以外の光は農産物１５を透過する。農産物１５を透過した光は、受光手段１８により検出される。測定部１３において、このような測定を行って、その測定結果、つまり、受光手段１８により検出された光が、通信ケーブル１９を介して制御装置１４に出力される。そして、制御装置１４で農産物１５の吸光度を算出することにより、農産物１５の糖度や酸度等の内部品質を判定することとしている。なお、測定部１３における「測定」とは、測定部１３において、投光手段１７により農産物１５に光を照射し、受光手段１８により農産物１５を透過した光を検出することを意味するものとする。
【００２６】
本実施例では、トレイ１６に形成される開口部１６ｂを利用して、測定を行うこととしている。
前述したように、測定部１３では、光軸を上下方向として、農産物１５に光を照射するようにしている。この場合、投光手段１７と受光手段１８との間、つまり光軸上に、農産物１５以外のものがあれば、測定の障害となる。このため、トレイ１６が測定の障害とならないように、トレイ１６に開口部１６ｂを形成している。これにより、トレイ１６上に載置される農産物１５に対しては、該農産物１５が載置されている窪み１６ａに形成される開口部１６ｂが光軸上に位置する場合に、投光手段１７から発せられた光が開口部１６ｂを通過し、農産物１５に照射されて、受光手段１８による検出の対象となる。つまり、トレイ１６上に載置されている農産物１５であっても、農産物１５のうち開口部１６ｂ上に位置する部分については、測定部１３における測定の対象となり得る。
【００２７】
そこで、本実施例では、測定部１３において、トレイ１６を前後方向および左右方向に移動して、光軸上にトレイ１６の開口部１６ｂを位置させることにより、開口部１６ｂの上方に載置されている農産物１５に光を照射して、品質判定を行うこととしている。そして、この場合、トレイ１６に載置される複数の農産物１５・１５・・・について、連続的に測定を行うことを可能としている。
トレイ１６においては、前後に隣り合う２つの開口部１６ｂ・１６ｂの距離はＸであり、また、左右に隣り合う２つの開口部１６ｂ・１６ｂの距離はＹである（図３）。
【００２８】
したがって、前後に並ぶ農産物１５・１５に対して、続けて測定を行う場合には、トレイ１６を前後方向にＸだけ移動させればよい。トレイ１６の前後方向への移動は、測定部コンベア１１Ｂによって行う。この場合、トレイ１６を前方にＸだけ移動させると、後隣の農産物１５が載置されている窪み１６ａに形成されている開口部１６ｂが光軸上に位置することとなり、後隣の農産物１５が測定の対象となる。逆に、後方にＸだけ移動させると、前隣の農産物１５が載置されている窪み１６ａに形成されている開口部１６ｂが光軸上に位置することとなり、前隣の農産物１５が測定の対象となる。
これに対して、左右に並ぶ農産物１５・１５に対して、続けて測定を行う場合には、トレイ１６を左右方向にＹだけ移動させればよい。トレイ１６の左右方向の移動は、コンベア１１Ｄによって行う。この場合、トレイ１６を左方にＹだけ移動させると、右隣の農産物１５が載置されている窪み１６ａに形成されている開口部１６ｂが光軸上に位置することとなり、右隣の農産物１５が測定の対象となる。逆に、右方にＹだけ移動させると、左隣の農産物１５が載置されている窪み１６ａに形成されている開口部１６ｂが光軸上に位置することとなり、左隣の農産物１５が測定の対象となる。
【００２９】
１つのトレイ１６上に載置される複数の農産物１５・１５・・・に対する測定は、例えば、図３に示すように行っている。
前述したように、図３に示すトレイ１６には、前後方向に９列、左右方向に６行の計５４個の農産物１５・１５・・・を載置可能としている。このようなトレイ１６に載置される農産物１５・１５・・・に対して、図３の１点鎖線で示すような順序で測定を行う。図３では、トレイ１６に載置される農産物１５・１５・・・に対して、最前列の最も左側に配置される農産物１５Ａから測定を開始し、最後列の最も右側に配置される農産物１５Ｂで測定を終了するようにしている。
【００３０】
まず、最初に測定の対象となる農産物１５Ａが載せられている窪み１６ａに形成される開口部１６ｂが、光軸上に位置するように、測定部コンベア１１Ｂを駆動してトレイ１６を移動させて位置合わせをする。そして、この位置で測定部コンベア１１Ｂを停止させる。なお、測定部１３に供給部３１からトレイ１６が搬送されてくるときに、農産物１５Ａが載置される窪み１６ａの開口部１６ｂと、光軸との左右位置を一致させておくことにより、測定部コンベア１１Ｂのみを駆動することにより、最初の位置合わせを行うことができる。ただし、前記左右位置が一致していない場合には、測定部コンベア１１Ｂおよびコンベア１１Ｄを駆動して、最初の位置合わせを行う。
そして、最後の測定の対象となる農産物１５Ｂの測定が終了した場合には、測定部１３から選別部３２にトレイ１６を搬送できるように、コンベア１１Ｄを駆動して、測定部コンベア１１Ｂを構成する２本のガイドレール２１・２１の左右位置を、測定前（農産物１５Ａについての測定前）の位置に戻しておく。
【００３１】
図３に示すように、初めにトレイ１６の最前列に載置される６個の農産物１５・１５・・・が測定の対象となり、次に、トレイ１６の前から２列目に載置される６個の農産物１５・１５・・・が測定の対象となる。こうして、最前列→２列目→・・・→８列目→最後列、というように、トレイ１６の前方の列に載置される農産物１５・１５・・・ほど、先に測定が行われる。測定の対象となる列を変更するには、トレイ１６を前方にＸだけ移動させる必要がある。このため、測定の対象となる列が変わるたびに、測定部コンベア１１Ｂを駆動して、トレイ１６を前方にＸだけ移動させる。
【００３２】
そして、トレイ１６の前から奇数列目の６個の農産物１５・１５・・・については、最も左側の農産物１５から測定が行われる。測定の対象となる農産物１５を右隣に変更するには、トレイ１６を左方にＹだけ移動させる必要がある。このため、測定の対象となる農産物１５が右隣に移るたびに、コンベア１１Ｄを駆動して、トレイ１６を左方にＹだけ移動させる。
なお、トレイ１６が左方にＹだけ移動するたびにコンベア１１Ｄを停止して、トレイ１６を停止させた状態で、測定を行ってもよいし、コンベア１１Ｄを駆動し続けて、トレイ１６を左方に所定の速度で移動させながら、測定を行ってもよい。
【００３３】
また、トレイ１６の前から偶数列目の６個の農産物１５・１５・・・については、最も右側の農産物１５から測定が行われる。測定の対象となる農産物１５を左隣に変更するには、トレイ１６を右方にＹだけ移動させる必要がある。このため、測定の対象となる農産物１５が左隣に移るたびに、コンベア１１Ｄを駆動して、トレイ１６を右方にＹだけ移動させる。
なお、トレイ１６が右方にＹだけ移動するたびにコンベア１１Ｄを停止して、トレイ１６を停止させた状態で、測定を行ってもよいし、コンベア１１Ｄを駆動し続けて、トレイ１６を右方に所定の速度で移動させながら、測定を行ってもよい。
【００３４】
トレイ１６に、農産物１５が載置されていない窪み１６ａがある場合には、該窪み１６ａの開口部１６ｂを、投光手段１７からの光が通過して、そのまま受光手段１８に入射する。このため、農産物１５が載置されていないことを容易に判別することができる。なお、測定部１３における農産物１５・１５・・・の測定順序は、図３に示すものに限定されず、トレイ１６に形成される開口部１６ｂ・１６ｂ・・・やトレイ１６に載置される農産物１５・１５・・・に対応させて、適宜変更すればよい。
【００３５】
以上のように、測定部１３においてトレイ１６を移動する際に、前後方向への移動と、左右方向への移動とを組み合わせて順序よく行うことにより、測定部１３に一対の投光手段１７および受光手段１８が固定されて対向配置されている場合にも、トレイ１６上の複数の農産物１５・１５・・・に対する品質判定を行うことができる。この場合、投光手段１７および受光手段１８の位置を固定したままで、測定を行っているので、トレイ１６上の農産物１５・１５・・・に対する品質判定を、高精度かつ高速で行うことができる。
そして、光軸を上下方向として、トレイ１６の窪み１６ａの底部に開口部１６ｂを形成することにより、トレイ１６に載置される農産物１５・１５・・・が、横方向に複数個の並んでいる場合であっても、品質判定を行うことが可能となる。
なお、以上では、測定部１３において、投光手段１７および受光手段１８を一対のみ対向配置することとしているが、複数対の投光手段１７および受光手段１８を対向配置することとしてもよい。この場合には、複数本の経路の光でもって、農産物１５・１５・・・に対する測定を行うこととなり、さらに高速の品質判定が可能となる。また、この場合には、対向配置させる方向は、前後方向または左右方向のいずれでもよい。ただし、対向配置させる間隔を、トレイ１６の開口部１６ｂの間隔に一致させるようにする。
【００３６】
次に、選別部３２について、図１、図４より説明する。
測定部１３において、トレイ１６上の全ての農産物１５・１５・・・についての測定が終了すると、測定部コンベア１１Ｂおよび選別部コンベア１１Ｃが駆動して、トレイ１６が測定部１３から選別部３２に搬送される。そして、選別部コンベア１１Ｃの駆動により、トレイ１６が農産物１５の選別作業を行う位置まで搬送される。
選別部３２には、農産物１５をトレイ１６の窪み１６ａから排出するため排出手段である複数の排出用プランジャ３３・３３・・・が選別部コンベア１１Ｃの下方に配設されている。排出用プランジャ３３・３３・・・は、トレイ１６の開口部１６ｂ・１６ｂ・・・と同じ数だけ設けられており、選別部３２でのトレイ１６の停止位置において、トレイ１６のそれぞれの開口部１６ｂ・１６ｂ・・・の下方に排出用プランジャ３３・３３・・・が位置するように、配置されている。そして、排出用プランジャ３３を作動させて、該排出用プランジャ３３のロッド３３ａが上方に伸びた場合に、該ロッド３３ａがトレイ１６の開口部１６ｂを通過するように、排出用プランジャ３３を配置している。このように、選別部３２の排出用プランジャ３３と、トレイ１６の開口部１６ｂとが対応しており、したがって、該排出用プランジャ３３と、該開口部１６ｂの上に載置される農産物１５とが対応している。
【００３７】
排出用プランジャ３３・３３・・・は、制御装置１４での農産物１５・１５・・・の品質判定の結果に基づいて（制御装置１４からの指示信号に基づいて）、作動する。つまり、各排出用プランジャ３３は、該排出用プランジャ３３と対応する農産物１５の品質判定の結果に基づいて、それぞれ作動する。排出用プランジャ３３が作動すると、ロッド３３ａが上方に伸びることにより、該ロッド３３ａがトレイ１６の開口部１６ｂを通過して、該開口部１６ｂの上に載置されている農産物１５を上方に突き上げる。これにより、トレイ１６の窪み１６ａに載置されている農産物１５が上方に持ち上げられ、該窪み１６ａから排出される。そして、上方に持ち上げられた農産物１５が選別の対象となり、該農産物１５を、手作業でトレイ１６から取り出して、箱詰め等の作業を行うこととしている。
【００３８】
このように、選別部３２では、選別の対象となる農産物１５に対応する排出用プランジャ３３を作動させて、トレイ１６の窪み１６ａから排出することにより、農産物１５の選別作業を行うこととしている。この場合、排出用プランジャ３３を作動するタイミング、すなわち、選別の対象となる農産物１５を上方に持ち上げるタイミングを異ならせることにより、農産物１５の選別が可能となる。このため、あるタイミングでは、略同じ判定結果であった農産物１５・１５・・・をまとめて選別の対象とし、また、別のタイミングでは、略同じ判定結果であった農産物１５・１５・・・をまとめて選別の対象としている。
【００３９】
このように、選別部３２において、農産物１５の品質判定結果に基づいて選別の対象となる農産物１５に対応する排出用プランジャ３３を作動させて、農産物１５をトレイ１６の窪み１６ａから排出することにより、上方に持ち上げられている農産物１５を取り出すという簡単な作業により、容易に農産物１５の選別を行うことができる。
この場合、農産物１５は窪み１６ａから排出されて、上方に持ち上げられた状態となっているため、トレイ１６の窪み１６ａに載置されている状態と比べて、農産物１５を容易に取り出すことができ、また、このとき、農産物１５を強く掴んで取り出す必要がないので、農産物１５を傷つけることなく、選別作業を行うことができる。
なお、トレイ１６から農産物１５を取り出すときに、吸引手段を用いて、選別の対象となる農産物１５を吸着して取り出すこととしてもよい。こうすることにより、選別部３２において、作業者が農産物１５を直接、触れることがなくなるため、農産物１５が傷つく可能性を更に低くできる。
【００４０】
【発明の効果】
本発明は、以上のように構成したので、以下に示すような効果を奏する。
すなわち、請求項１に示す如く、農産物を載置するための載せ台と、該載せ台を搬送するための搬送手段と、該載せ台を用いて農産物の供給を行う供給部と、投光手段および受光手段が対向して配置される測定部と、品質判定の結果に基づき農産物の選別を行う選別部とを備え、搬送手段により供給部から測定部に載せ台を搬送して、農産物の品質判定を行う農産物非破壊品質判定装置において、前記載せ台を、複数の農産物を載置可能に構成したので、複数の農産物をまとめて搬送し、品質判定を行うことが可能となる。これにより、農産物を一個一個、トレイ等に載置して、搬送していた従来の場合と比べて、作業効率を大幅に改善することができる。特に、例えば、イチゴ、ミニトマト、サクランボ、きんかん、すだちのような小さな農産物の品質判定を行う場合には、作業効率の一層の向上を図ることができる。
【００４１】
請求項２に示す如く、前記載せ台に複数の窪みを形成し、該窪みに農産物を載置するので、載せ台に載置される農産物の安定性が向上する。前記載せ台を、収穫した農産物を収納するために兼用することができ、供給部での農産物を載せ台に載せる作業が省略でき、作業効率の向上を図ることができる。そして、例えば、イチゴのような傷つき易い農産物の品質判定を行う場合に、手で農産物を掴んで行う作業を省略することにより、農産物を傷つけることのないような作業の実現を可能な限り図るようにしている。
【００４２】
請求項３に示す如く、前記載せ台に形成されたそれぞれの窪みの底部に、開口部を形成するとともに、前記測定部の投光手段および受光手段を上下に対向して配置し、農産物に対して上方向または下方向から光を照射するので、載せ台に載置される農産物が、横方向に複数個の並んでいる場合であっても、品質判定を行うことができる。
【００４３】
請求項４に示す如く、前記選別部に、前記載せ台に形成された窪みから農産物を排出するための複数の排出手段を設け、複数の排出手段を、前記載せ台に形成された複数の開口部と対応させて配置したので、排出手段を作動させて、載せ台の窪みから農産物を排出して、農産物が上方に持ち上げられた状態となっているため、載せ台の窪みに載置されている状態と比べて、農産物を容易に取り出すことができ、これにより、選別作業が容易になる。また、この場合、農産物を強く掴んで取り出す必要がないので、農産物を傷つけることなく、選別作業を行うことができる。
【００４４】
請求項５に示す如く、前記搬送手段を、供給部の部分と測定部の部分と選別部の部分とに分割して構成し、該測定部の部分を、第２の搬送手段により、農産物の搬送方向に対して垂直な方向に水平移動可能としたので、測定部において載せ台を移動する場合に、前後方向への移動と、左右方向への移動とを組み合わせて順序よく行うことにより、測定部に一対の投光手段および受光手段が固定されて対向配置されている場合にも、載せ台に載置される複数の農産物に対する品質判定を行うことができる。また、この場合、投光手段および受光手段の位置を固定したままで、測定を行うので、載せ台に載置される複数の農産物に対する品質判定を、高精度かつ高速で行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の農産物非破壊品質判定装置の構成を示す斜視図。
【図２】農産物を載置するためのトレイを示す斜視図。
【図３】同じく平面図。
【図４】供給部、測定部、選別部におけるトレイおよびトレイに載置される農産物を示す図。
【符号の説明】
１    農産物非破壊品質判定装置
１１  搬送装置
１３  測定部
１４  制御装置
１５  農産物
１６  トレイ
１７  投光手段
１８  受光手段
３１  供給部
３２  選別部
【図１】
2004325281.tif 000003
【図２】
2004325281.tif 000004
【図３】
2004325281.tif 000005
【図４】
2004325281.tif 000006