(57)【要約】【課題】キャベツなど結球葉菜の外葉を適正に切断して結球葉菜における調製作業の能率向上化を図る。【解決手段】結球葉菜の球高を検出して外葉を切断する調製１次処理部と、切断された結球葉菜の調製状態を判定して仕上げ切断する調製２次処理部とを葉菜調製装置に設ける。【選択図】　　　図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
結球葉菜の球高を検出して外葉を切断する調製１次処理部と、切断された結球葉菜の調製状態を判定して仕上げ切断する調製２次処理部とを設けたことを特徴とする結球葉菜調製装置。
【請求項２】
結球葉菜の調製状態を光学的手段を用いて判定したことを特徴とする請求項１記載の結球葉菜調製装置。
【請求項３】
光学式センサの近赤外線を用いて結球葉菜の調製状態を判定したことを特徴とする請求項１及び２記載の結球葉菜調製装置。
【請求項４】
画像処理式センサのカラー画像を用いて、結球葉菜の調製状態を判定したことを特徴とする請求項１及び２記載の結球葉菜調製装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はキャベツ、レタス、ハクサイなどの結球葉菜の不要な茎根や外葉を切断して調製を行う結球葉菜調製装置に関する。
【０００２】
【発明が解決しようとする課題】
従来、収穫されたキャベツなどの結球葉菜の出荷にあっては、不要な茎根や外葉を適宜切断して必要な結球部だけを出荷商品態様とさせて出荷する調製作業が調製機を用いたり手作業により行われている。そしてこのような調製作業にあって葉菜の調製具合を確認する場合にも目視で行っているため、作業者によるバラツキが大きく均一な調製品が得られないという問題があるばかりでなく、人手によるため能率が悪く調製作業の省力効果も小さい。
【０００３】
【課題を解決するための手段】
したがって本発明は、結球葉菜の球高を検出して外葉を切断する調製１次処理部と、切断された結球葉菜の調製状態を判定して仕上げ切断する調製２次処理部とを設けて、簡単な構成手段で人手に頼ることのない結球葉菜の効果的な調製を行って調製作業の能率と精度向上を容易に図るものである。
【０００４】
また、結球葉菜の調製状態を光学的手段を用いて判定して、葉菜に光を透過或いは葉菜からの反射光或いは葉菜調製部の撮影画像など光学的手段を用いて調製具合を数値的に表示させ、調製具合の高精度にして能率良好な確認を容易に可能とさせて、調製作業における能率向上化を図るものである。
【０００５】
さらに、光学式センサの近赤外線を用いて結球葉菜の調製状態を判定して、例えば葉緑素の含有差などによって緑の濃さの異なるキャベツの食用部分と外葉部分にあって、葉緑素の吸収帯である７００ｎｍ前後の光（近赤外線）を用いて食用部分と外葉部分とを正確に判別して、キャベツなど葉菜の調製状態を容易且つ高精度に確認するものである。
【０００６】
また、画像処理式センサのカラー画像を用いて、結球葉菜の調製状態を判定して、撮影された例えばキャベツ１つのカラー画像よりある基準の緑画素（外葉を除去したキャベツ表面の薄緑色）を抜き取り、残った画像の色割合より、外葉の除去状態を正確に判別して、キャベツなど葉菜の調製状態を容易且つ高精度に確認するものである。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳述する。図１は葉菜調製装置の全体側面図、図２は同平面図であり、図中１は葉菜収穫機により収穫したキャベツＡなど結球葉菜の調製出荷を行う葉菜調製装置、２は葉菜調製装置１に供給されるキャベツＡを茎根Ｃを上側として受皿３上に載置させ搬送する搬送ラインである調製コンベア、４は調製コンベア２の送り始端側に配置させてキャベツＡの外葉Ｂまでの切断高さを検出する球高検出部５とその切断高さ位置で略水平に切断する１次切断部６とを有する調製１次処理装置、７は１次処理装置４で調製されたキャベツＡの調製状態を光学式調製判定センサ８で検出する調製判定装置、９は調製判定装置７で検出されたキャベツＡの調製状態より適正調製状態までキャベツＡを仕上げ切断する調製２次処理装置、１０は前記調製コンベア２の送り後方に連設させて調製後のキャベツＡを箱詰め作業台など出荷作業場まで搬送する仕上コンベアであり、調製コンベア２で連続的に搬送されるキャベツＡより不要な外葉Ｂや茎根Ｃを自動的に切断して調製を行うように構成している。
【０００８】
図３乃至図７に示す如く、前記調製コンベア２は移動用キャスタ１１を脚部１２ａに有するコンベアフレーム１２に後駆動及び前遊動スプロケット１３・１４を介してコンベア２の駆動チェン１５を張設させ、フレーム１２後部に配備させる電動式調製モータ１６にチェン機構１７を介し後駆動スプロケット１３のスプロケット軸１８を連結させてコンベア２の駆動を行うと共に、仕上コンベア１０は移動用キャスタ１１を有するコンベアフレーム１９の後部に電動式モータ２０を配備させ、チェン機構２１を介しコンベア１０にモータ２０を連結させてコンベア１０の駆動を行うように構成している。なお、２２は作業者が乗って作業を行う踏み台である。
【０００９】
また、１次処理装置４・判定装置７・２次処理装置９を構成する各装置フレーム２３・２４・２５は前記コンベアフレーム１２の長手方向に対しフレーム１２の左右最外側より外側に脚部２３ａ・２４ａ・２５ａを配置させると共に、脚部２３ａ・２４ａ・２５ａ下端にキャスタ１１を取付けて、調製コンベア２に対する各装置４・７・９の移動を自在とさせ、各装置４・７・９の設置や変更での自由度を向上させるように構成している。
【００１０】
図３、図４にも示す如く、前記球高検出部５は、コンベア２のキャベツＡの茎根Ｃを中心とした左右近傍部に転接させる左右１組の検出輪２６と、該検出輪２６を平行リンク２７を介し上下動自在に支持させる受台２８と、該受台２８を左右ガイド軸２９を介しフレーム２３に上下取付位置調節自在に支持させるハンドル３０付ネジ軸３１と、前記受台２８に対する検出輪２６の上下変位量の検出に基づきキャベツＡの切断高さである球高を検出する球高センサ３２と、前記コンベア２で搬送されるキャベツＡの球高検出位置を検出する球高検出位置センサ３３とを備え、前記コンベア２で球高検出位置までキャベツＡが搬送されたときには自動的に球高を検出するように構成している。
【００１１】
また、球高検出部５よりコンベア２の送り方向に近接配置させる１次切断部６は、送り前方側に若干前傾させる水平ディスク状の１次切断刃３４と、該切断刃３４を水平回転させる電動式切断刃モータ３５と、該モータ３５を昇降させる電動式昇降シリンダ３６と、前記コンベア２で搬送されるキャベツＡの１次切断位置を検出する１次切断位置センサ３７とを備え、前記コンベア２で１次切断位置までキャベツＡが搬送されるとき、キャベツＡの茎根Ｃ部の切断を自動的に行うように構成している。
【００１２】
さらに図３、図５に示す如く、前記調製判定装置７はハロゲン光など近赤外線を投光及び受光する１対の投光素子３８及び受光素子３９を有する調製判定センサ８と、該判定センサ８をネジ軸４０を介し昇降自在にフレーム２４に連結支持させる電動式昇降モータ４１と、前記判定センサ８近傍に設けてキャベツＡの切断屑など不要物を送風除去させるブロワ４２と、前記判定センサ４０の上側周囲を密閉状に覆って外乱光の侵入を防止する保護カバー４３と、前記搬送コンベア２で搬送されるキャベツＡの調製判定位置を検出する調製判定位置センサ４４とを備え、前記投光素子３８から照射される近赤外線の受光素子３９における受光割合（透光割合）などに基づき調製状態を判定するように構成している。
【００１３】
また図３、図６に示す如く、前記調製判定装置７より送り後方側に配置させる２次処理装置９は、送り前方側に若干前傾させる水平ディスク状の２次切断刃４５と、後切断刃４５を水平回転させる電動切断刃モータ４６と、該モータ４６を昇降させる電動式昇降シリンダ４７と、前記コンベア２で搬送されるキャベツＡの２次処理位置を検出する２次処理位置センサ４８とを備え、コンベア２で２次処理位置までキャベツＡが搬送されるときには、１次処理装置４で行われた調製状態に応じて２次切断刃４５の高さ調節を自動的に行ってキャベツＡを切断するように構成している。
【００１４】
そして図８に示す如く、自動調製作業を開始させる自動調製スイッチ４９と、各センサ８・３２・３３・３７・４４・４５とをコントローラ５０に入力接続させると共に、各モータ１６・３５・４６，ブロワ４２，シリンダ３６・４７にコントローラ５０を出力接続させて、コンベア２で連続的に搬送されるキャベツＡの自動調製作業を行うように構成している。
【００１５】
なお前述実施例においては、各モータ１６・３５・４６に電動式を用いたが油圧式を用いても良く、また１次及び２次切断刃３４・４５の昇降をシリンダ３６・４７に換えモータで行っても良い。
【００１６】
本実施例は上記の如く構成するものにして、前記調製スイッチ４９がオン操作されるとき自動調製作業が開始し、前記コンベア２上のキャベツＡが球高検出位置まで搬送されたことを位置センサ３３で検出するとき、前記球高センサ３２によって球高（切断高さ）が検出され、キャベツＡが１次切断位置まで搬送されたとき検出された球高に基づく１次切断が切断刃３４によって行われるもので、不要な外葉Ｂや茎根Ｃが切断される。
【００１７】
そして１次切断後調製判定位置までキャベツＡが搬送されるときには、ブロワ４２が一定時間駆動されてキャベツＡの切断面やこの周辺に残る切り屑が除去され、除去後のキャベツＡの切断面部分を判定センサ８で検出して調製具合を判定するもので、前記投光素子３８よりハロゲン光など近赤外線を照射しキャベツＡを透過した後の光を受光素子３９に受光して、その透過割合によって外葉Ｂの有無などの判定や外葉Ｂの残り割合などの推定を行う。
【００１８】
即ち、図１０に示す如く、キャベツの茎部（１）（４）と外葉部（２）（５）と食用部（３）（６）を部位別に分光光度計で計測し、波長と分光特性値（反射率などの２次微分値）の関係で表した場合外葉部（２）（５）とその他部（１）（４）（３）（６）とでは最大或いは最小値となる波長が明確に異なるもので、キャベツＡの食用に供する部分と外葉部分とでは緑の濃さが大きく異なって葉緑素などの含有量の差によって透過割合も変化するものと推定され、したがって葉緑素の吸収帯である波長７００ｎｍ前後の光（近赤外線）を用いてキャベツＡを透光させることによって、その透光割合（或いは差）から食用部（３）（６）と外葉部（２）（５）との判別も容易に行える。
【００１９】
そして、前記判定装置７の外葉の残り割合などの検出によって目標の球高（切断高さ）が算出され、キャベツＡが後処理位置まで搬送されたとき２次切断刃４５はシリンダ４７によって目標高さに制御されてキャベツＡの外葉残り部などを切断する。
【００２０】
以上のように球高検出部５で検出されたキャベツＡの大きさに合わせて１次切断刃３４や判定センサ８の高さ調節が行われると共に、判定センサ８における外葉Ｂの残り状態より２次切断刃４５の高さ調節が行われて、外葉の正確な切断除去が行われる。なお、判定センサ８の近赤外線の投受光方向も横方向以外に上下方向など何れの方向でも良く、判定センサ８も１対の投受光素子３８・３９の他複数対でも良く、またブロワ４２も複数個設ける構成やブラシ或いはスクレーパなど機械的掃除部材を用いて切り屑など除去する構成でも良い。
【００２１】
上記からも明らかなように、結球葉菜であるキャベツＡの球高を検出して外葉Ｂを切断する調製１次処理部である１次処理装置４と、切断されたキャベツＡの調製状態を判定して仕上げ切断する調製２次処理部である２次処理装置９とを設けたことによって、簡単な構成手段で人手に頼ることのない結球葉菜の効果的な調製を行って調製作業の能率と精度向上を容易に図ることができる。
【００２２】
また、キャベツＡの調製状態を光学的手段である調製判定センサ８を用いて判定したことによって、キャベツＡに光を透過或いはキャベツＡからの反射光或いはキャベツ調製部の撮影画像など光学的手段を用いて調製具合を数値的に表示させ、調製具合の高精度にして能率良好な確認を容易に可能とさせて、調製作業における能率向上化を図ることができる。
【００２３】
さらに、光学式センサである投光素子３８及び受光素子３９の近赤外線を用いてキャベツＡの調製状態を判定したことによって、例えば葉緑素の含有差などによって緑の濃さの異なるキャベツＡの食用部分と外葉部分にあって、葉緑素の吸収帯である７００ｎｍ前後の光（近赤外線）を用いて食用部分と外葉部分とを正確に判別して、キャベツなど葉菜Ａの調製状態を容易且つ高精度に確認することができる。
【００２４】
図１１乃至図１３に示すものは、前記判定センサ８にカメラ或いはイメージセンサなど画像処理式センサ５１を用いた構成例を示し、キャベツＡの１次切断面を撮影するカメラ５２，プロセッサ５３，テレビモニタ５０などから構成し、キャベツＡの調製状態をカラー画像を用いて自動判定するもので、ある基準の緑画素を抜き取り全体面積に対する抜き取り割合を比較してキャベツＡが外葉付きかどうかを判定するように構成している。
【００２５】
例えば図１２に示す如く、外葉Ｂを除去したキャベツＡと外葉Ｂ付きのキャベツＡの平面或いは側面のカラー画像をカメラ５２で撮影し、図１３（１）に示す如く外葉Ｂを除去したキャベツＡより緑画素Ｍを抜いて白くした画像Ｇ１と、図１３（２）に示す如く外葉Ｂ付きのキャベツＡより上記の緑画素Ｍ（外葉を除去したキャベツ）を抜いて白くした画像Ｇ２とを作成し、これら画像Ｇ１・Ｇ２における全体面積に対する白の割合を算出させ、画像Ｇ２の全体面積に対する白の割合に基づいて外葉の多少を判定（白が多い程外葉は少ない）するように構成している。
【００２６】
上記からも明らかなように、画像処理式センサ５１のカラー画像を用いて、キャベツＡの調製状態を判定することによって、撮影された例えばキャベツＡ１つのカラー画像よりある基準の緑画素（外葉Ｂを除去したキャベツ表面の薄緑色）を抜き取り、残った画像の色割合より、外葉Ｂの除去状態を正確に判別して、キャベツＡなど葉菜の調製状態を容易且つ高精度に確認することができる。
【００２７】
【発明の効果】
以上実施例から明らかなように本発明は、結球葉菜Ａの球高を検出して外葉Ｂを切断する調製１次処理部４と、切断された結球葉菜Ａの調製状態を判定して仕上げ切断する調製２次処理部９とを設けたものであるから、簡単な構成手段で人手に頼ることのない結球葉菜Ａの効果的な調製を行って調製作業の能率と精度向上を容易に図ることができるものである。
【００２８】
また、結球葉菜Ａの調製状態を光学的手段８を用いて判定したものであるから、葉菜Ａに光を透過或いは葉菜Ａからの反射光或いは葉菜調製部の撮影画像など光学的手段を用いて調製具合を数値的に表示させ、調製具合の高精度にして能率良好な確認を容易に可能とさせて、調製作業における能率向上化を図ることができるものである。
【００２９】
さらに、光学式センサ３８・３９の近赤外線を用いて結球葉菜Ａの調製状態を判定したものであるから、例えば葉緑素の含有差などによって緑の濃さの異なるキャベツＡの食用部分と外葉部分にあって、葉緑素の吸収帯である７００ｎｍ前後の光（近赤外線）を用いて食用部分と外葉部分とを正確に判別して、キャベツなど葉菜Ａの調製状態を容易且つ高精度に確認することができるものである。
【００３０】
また、画像処理式センサ５１のカラー画像を用いて、結球葉菜Ａの調製状態を判定したものであるから、撮影された例えばキャベツＡ１つのカラー画像よりある基準の緑画素（外葉Ｂを除去したキャベツ表面の薄緑色）を抜き取り、残った画像の色割合より、外葉Ｂの除去状態を正確に判別して、キャベツなど葉菜Ａの調製状態を容易且つ高精度に確認することができるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】葉菜調製装置の全体側面図。
【図２】葉菜調製装置の平面図。
【図３】調製部の側面説明図。
【図４】球高検出部の説明図。
【図５】調製判定部の説明図。
【図６】２次切断部の説明図。
【図７】調製部の斜視説明図。
【図８】調製制御回路図。
【図９】調製制御のフローチャート。
【図１０】キャベツ分光特性図。
【図１１】画像処理式センサの説明図。
【図１２】画像処理のフローチャート。
【図１３】緑画素を白くした画像の説明図。
【符号の説明】
４　　調製１次処理装置（１次処理部）
９　　調製２次処理装置（２次処理部）
８　　調製判定センサ
３８　投光素子（光学式センサ）
３９　受光素子（光学式センサ）
５１　画像処理式センサ
Ａ　　キャベツ（葉菜）
Ｂ　　外葉
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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