(57)【要約】【課題】農産物Ａ内部の偏った部分に局所的な障害がある場合でも、的確に検査できる内部品質検査装置を提供する。【解決手段】本願発明の内部品質検査装置は、農産物Ａを載せた受け皿Ｐを搬送するコンベヤ装置１０の挟んだ一側方に、前記農産物Ａに測定光を照射する投光部４３を配置する。他側方には、前記農産物Ａからの検出光を検出する受光部４４を配置する。前記受光部４４の検出結果に基づき前記農産物Ａの内部品質を検査する。前記コンベヤ装置１０のうち少なくとも前記投光部４３及び前記受光部４４の間に、前記受け皿Ｐを一方向に横回転させる横回転付与手段２３，２４を備える。【選択図】図３
2012122875.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
農産物を載せた受け皿を搬送するコンベヤ装置の挟んだ一側方に、前記農産物に測定光を照射する投光部が配置されており、他側方には、前記農産物からの検出光を検出する受光部が配置されており、前記受光部の検出結果に基づき前記農産物の内部品質を検査する内部品質検査装置であって、
前記コンベヤ装置のうち少なくとも前記投光部及び前記受光部の間に、前記受け皿を一方向に横回転させる横回転付与手段を備えている、
農産物の内部品質検査装置。
【請求項２】
前記横回転付与手段は、前記コンベヤ装置における前記投光部及び前記受光部の間において、前記受光部の１回の受光時間内に、前記受け皿を９０°近傍に横回転させるように構成されている、
請求項１に記載した農産物の内部品質検査装置。
【請求項３】
前記コンベヤ装置は、前記受け皿が跨って載るように並列状に配置された２列のコンベヤを備えており、前記各コンベヤの駆動速度に速度差を持たせることによって、前記２列のコンベヤを前記横回転付与手段に構成しており、前記両コンベヤのうち少なくとも駆動速度の遅い方に、前記横回転中の前記受け皿を搬送方向下流側に案内する案内レールが配置されている、
請求項１又は２に記載した農産物の内部品質検査装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願発明は、例えば梨、梅、桃、リンゴ、メロン、柑橘類といった農産物の内部品質を非破壊で検査する内部品質検査装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、農産物を破壊することなく、その糖度、酸度又は障害といった内部品質を外部から検査する種々の技術が提案されている。代表的な技術としては、農産物に測定光を照射してその透過光又は反射光といった検出光を検出し、当該検出結果に基づき農産物の内部品質を検査するものがある。この場合、農産物を載せた受け皿を搬送コンベヤにて検査部に搬送する。検査部は、農産物に測定光を照射する投光部と、農産物からの検出光を検出する受光部とを備えている。検査部に到達した受け皿上の農産物に投光部から測定光を照射し、農産物からの検出光を受光部にて検出する。そして、当該検出結果を解析することによって、農産物の内部品質が判定される（例えば特許文献１等参照）。
【０００３】
前記従来の構成では、搬送中の農産物に測定光を照射して内部品質を検査するため、検査対象の農産物は搬送方向の所定長さ範囲内で測定光を受ける。前記搬送方向の所定長さ範囲とはいわゆる測定長であり、これは農産物を載せた受け皿の搬送速度（搬送コンベヤの駆動速度）と受光時間とによって定まるものである。受光時間が長いほど検出結果のＳＮ比が大きくなって検査精度の向上に寄与する。しかし、受光時間が長過ぎると、測定光が農産物の搬送方向中心から大きく離れた位置まで及ぶ結果、青果物からの検出光以外の迷光まで受光部が検出することになり、内部品質検査精度の低下を招く。このため、測定長は農産物の搬送方向長さよりも短く設定される（例えば農産物の搬送方向長さの５〜６割程度）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平６−３００６８０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、例えば梨の水果・褐変や梅のヤニ果のように、農産物内部の偏った部分に局所的な障害が形成されている場合、従来の構成では、測定長の関係で障害部分に測定光が当たらないため（検出光が障害部分を十分に通過しないため）、障害を検出し難いという問題があった。図４（ａ）〜（ｃ）には従来構成での検査態様を示している。（ａ）は照射開始時、（ｂ）は照射途中、（ｃ）は照射終了時の検査状態である。コンベヤ装置２００を構成する搬送コンベヤ２０１を挟んだ一側方に投光部２０２が配置され、他側方には受光部２０３が配置されている。投光部２０２及び受光部２０３は側部照射・側部受光タイプの配置関係である。受光部２０３からの１回の受光時間で、農産物Ａを載せた受け皿Ｐは、（ａ）の状態から（ｂ）を経て（ｃ）の状態に至る。従って、農産物Ａの測定長Ｌｏは、最終的に図４（ｃ）に示すハッチング部分の搬送方向長さになる。このため、農産物Ａの白抜き部分は測定光が当たらず、当該白抜き部分に障害があっても検出できないのである。
【０００６】
この点、農産物の向きを変えて複数回検査部を通過させれば、農産物内部の偏った部分にある障害を検出できるが、検査能率が大幅に低下する。また、複数個の投受光部を備えていれば、農産物内部の偏った部分にある障害を一度に検出できるが、高価な投受光部が複数個になると装置コストが嵩むことになる。本願発明は、上記の問題点を解消した農産物の内部品質検査装置を提供することを技術的課題とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１の発明は、農産物を載せた受け皿を搬送するコンベヤ装置を挟んだ一側方に、前記農産物に測定光を照射する投光部が配置されており、他側方には、前記農産物からの検出光を検出する受光部が配置されており、前記受光部の検出結果に基づき前記農産物の内部品質を検査する内部品質検査装置であって、前記コンベヤ装置のうち少なくとも前記投光部及び前記受光部の間に、前記受け皿を一方向に横回転させる横回転付与手段を備えているというものである。
【０００８】
請求項２の発明は、請求項１に記載した農産物の内部品質検査装置において、前記横回転付与手段は、前記コンベヤ装置における前記投光部及び前記受光部の間において、前記受光部の１回の受光時間内に、前記受け皿を９０°近傍に横回転させるように構成されているというものである。
【０００９】
請求項３の発明は、請求項１又は２に記載した農産物の内部品質検査装置において、前記コンベヤ装置は、前記受け皿が跨って載るように並列状に配置された２列のコンベヤを備えており、前記各コンベヤの駆動速度に速度差を持たせることによって、前記２列のコンベヤを前記横回転付与手段に構成しており、前記両コンベヤのうち少なくとも駆動速度の遅い方に、前記横回転中の前記受け皿を搬送方向下流側に案内する案内レールが配置されているというものである。
【発明の効果】
【００１０】
請求項１の発明によると、農産物を載せた受け皿を搬送するコンベヤ装置を挟んだ一側方に、前記農産物に測定光を照射する投光部が配置されており、他側方には、前記農産物からの検出光を検出する受光部が配置されており、前記受光部の検出結果に基づき前記農産物の内部品質を検査する内部品質検査装置であって、前記コンベヤ装置のうち少なくとも前記投光部及び前記受光部の間に、前記受け皿を一方向に横回転させる横回転付与手段を備えているから、前記受け皿は一方向に横回転しながら、前記投光部及び前記受光部の間を通過することになる。このため、前記農産物に対して、従来例の測定長よりも広い範囲で前記投光部からの測定光を照射でき、前記受光部は、迷光を検出することなく、従来例よりも広い範囲で検出光を検出できる。従って、検査能率を維持した上で複数の投受光部の組合せを用いることなく、農産物において従来例よりも広い範囲の内部品質を検査でき、内部品質検査精度を向上できるという効果を奏する。
【００１１】
請求項２の発明によると、請求項１に記載した農産物の内部品質検査装置において、前記横回転付与手段は、前記コンベヤ装置における前記投光部及び前記受光部の間において、前記受光部の１回の受光時間内に、前記受け皿を９０°近傍に横回転させるように構成されているから、前記受光部は、測定長を拡大することなく、前記農産物ほぼ全域からの検出光を検出できることになる。従って、例えば農産物内部の偏った部分に局所的な障害が形成されていても、これをワンショット（１回の受光時間）で確実に検出でき、内部品質検査精度が格段に向上するという効果を奏する。
【００１２】
請求項３の発明によると、請求項１又は２に記載した農産物の内部品質検査装置において、前記コンベヤ装置は、前記受け皿が跨って載るように並列状に配置された２列のコンベヤを備えており、前記各コンベヤの駆動速度に速度差を持たせることによって、前記２列のコンベヤを前記横回転付与手段に構成しており、前記両コンベヤのうち少なくとも駆動速度の遅い方に、前記横回転中の前記受け皿を搬送方向下流側に案内する案内レールが配置されているから、前記案内レールの存在が前記受け皿の横回転に起因する曲がり移動（前記コンベヤ装置からの脱落）を防止して、横回転時の前記受け皿の直進性を確実に担保できる。従って、前記受け皿をスムーズに横回転させられると共に、横回転中の前記受け皿を搬送方向下流側に向けてスムーズに搬送できるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】検査コンベヤの概略正面図である。
【図２】検査コンベヤの側面断面図である。
【図３】実施形態における検査態様を示す説明図であり、（ａ）は照射開始時、（ｂ）は照射途中、（ｃ）は照射終了時の検査状態を示す図である。
【図４】従来例における検査態様を示す説明図であり、（ａ）は照射開始時、（ｂ）は照射途中、（ｃ）は照射終了時の検査状態を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下に、本願発明を具体化した実施形態を図面に基づいて説明する。なお、本願において「農産物」とは、本願発明に係る受け皿に載置可能なあらゆる果実及び野菜を含む概念であり、例えば梅、ミカンといった小型のもの、梨、リンゴ、桃といった中型のもの、メロン、スイカといった大型のもの等が挙げられる。
【００１５】
図１〜図３を参照しながら、農産物Ａを搬送しながら検査及び選別するコンベヤ装置の構造について説明する。コンベヤ装置は、農産物Ａを載せた受け皿Ｐを検査する検査コンベヤ１０を備えている。検査コンベヤ１０の搬送方向下流側には、検査後の農産物Ａを載せた受け皿Ｐを選別する選別コンベヤ１１が配置される。検査コンベヤ１０の搬送方向上流側には供給コンベヤ１２が配置される。農産物Ａを載せた受け皿１１を、作業者が供給コンベア１２上に直列状に並べて載せ、供給コンベヤ１２の駆動にて、受け皿Ｐが検査コンベヤ１０に搬送される。なお、図示は省略するが、各受け皿Ｐには識別用のＩＤチップが取り付けられている。
【００１６】
検査コンベヤ１０は、４本の脚２１にて支持される一対の略平行なコンベヤフレーム２２を備えている。両コンベヤフレーム２２の間には、受け皿Ｐが跨って載るように、ベルト式の２列のコンベヤ２３，２４が並列状に配置されている。これらコンベヤ２３，２４群は、幅方向一側方（左右一方）に位置する高速コンベヤ２３と、幅方向他側方（左右他方）に位置する低速コンベヤ２４とからなっている。
【００１７】
実施形態では、両コンベヤフレーム２２の両端部間に、高速コンベヤ２３や低速コンベヤ２４を掛け回すための駆動ローラ２５，２６及び従動ローラ２７，２８が回転可能に設けられている。両コンベヤフレーム８２間の搬送方向上流側に、高速及び低速コンベヤ２３，２４の従動ローラ２７，２８が配置されている。搬送方向下流側には、高速及び低速コンベヤ２３，２４の駆動ローラ２５，２６が配置されている。各駆動ローラ２５，２６は、両コンベヤフレーム２２間の中央部に立設された駆動側ブラケット２９と左右のコンベヤフレーム２２とに、それぞれ回転可能に軸支されている。また、各従動ローラ２７，２８は、両コンベヤフレーム２２間の中央部に立設された従動側ブラケット３０と左右のコンベヤフレーム２２とに、それぞれ回転可能に軸支されている。左右一方にある駆動ローラ２５及び従動ローラ２７に高速コンベヤ２３が巻き掛けられ、左右他方にある駆動ローラ２６及び従動ローラ２８に低速コンベヤ２４が巻き掛けられている。
【００１８】
検査コンベヤにおける搬送方向下流側の各脚２１には、それぞれ対応する側のコンベヤ２３，２４を駆動させる駆動源としての電動モータ３１，３２が配置されている。各電動モータ３１，３２から左右外向きに突出したモータ軸に、駆動スプロケット３３，３４が固着されている。また、各駆動ローラ２５，２６においてコンベヤフレーム８２から左右外向きに突出した突端部には、従動スプロケット３５，３６が固着されている。駆動スプロケット３３，３４と従動スプロケット３５，３６とに動力伝達用の伝動チェン３７，３８が巻き掛けられている。各電動モータ３１，３２からの回転動力は、駆動スプロケット３３，３４、従動スプロケット３５，３６及び伝動チェン３７，３８といった動力伝達系を介して、各コンベヤ２３，２４にいずれも同一方向に回転するように伝達される。
【００１９】
高速及び低速コンベヤ２３，２４の駆動速度には速度差を持たせている。すなわち、高速コンベヤ２３の駆動速度の方が低速コンベヤ２４の駆動速度よりも速くなっている。供給コンベヤ１２から検査コンベヤ１０に受け皿Ｐを搬送する際は、高速コンベヤ２３と低速コンベヤ２４とに受け皿Ｐが跨る。受け皿Ｐのうち高速コンベヤ２３側の半部が、低速コンベヤ２４側の半部よりも先に搬送されることになる。このような先送り現象によって、検査コンベヤ１０上の受け皿Ｐは、高速コンベヤ２３から低速コンベヤ２４に向かう矢印Ｒ方向に横回転することになる。高速コンベヤ２３と低速コンベヤ２４との組合せが横回転付与手段を構成している。
【００２０】
両コンベヤフレーム２２の上端側には、受け皿Ｐの側面に当接して受け皿Ｐを搬送方向下流側に案内する案内レール３９が、受け皿Ｐの直径よりも若干大きめの間隔を空けて対峙するように設けられている。実施形態における一対の案内レール３９は、検査コンベヤ１０の搬送方向に沿って長く延びた形態になっている。案内レール３９の存在が、受け皿Ｐの横回転に起因する曲がり移動（検査コンベヤ１０からの脱落）を防止して、受け皿Ｐの直進性を担保している。従って、高速及び低速コンベヤ２３，２４の駆動速度差と、一対の案内レール３９のガイド作用とによって、受け皿Ｐは矢印Ｒ方向に横回転しながら選別コンベヤ１１に向けて搬送されることになる。なお、案内レール３９は一対必要な訳ではなく、少なくとも低速コンベヤ２４上にあれば足りる。
【００２１】
図２に詳細に示すように、検査コンベヤ１０の搬送方向中途部に検査部４０が設けられている。検査部４０は、農産物Ａの大きさを計測するサイズ計測手段と、農産物Ａの内部品質を検査する内部品質検査手段と、各受け皿１１のＩＤチップを認識する認識センサ４５とを備える。農産物Ａの大きさを計測するサイズ計測手段として、先端にレンズを有する複数本の光ファイバ４１付きの撮像カメラ４２を備える。農産物Ａの内部品質を検査する内部品質検査手段として、農産物Ａに測定光を照射する投光部としてのライト４３と、該ライト４３から農産物Ａに照射した測定光のうち農産物Ａを透過した透過光（検出光）を検出する受光部としての透過光センサ４４とを備える。そして、撮像カメラ４２の撮像結果と、透過光センサ４４の検出結果とに基づき、各農産物Ａの内部品質を判定するように構成されている。実施形態の内部品質検査手段は、両コンベヤ２３，２４の左右一方に配置されたライト４３と、両コンベヤ２３，２４の左右他方に配置された透過光センサ４４とからなる側部照射・側部受光タイプのものである。
【００２２】
高速及び低速コンベヤ２３，２４の駆動にてライト４３の近傍に農産物Ａが到来したことを認識センサ４５が感知したときに、ライト４３から高速及び低速コンベヤ２３，２４上の農産物Ａに向けて測定光を照射する。農産物Ａの一側面部に照射された測定光は農産物Ａの内部で散乱し、農産物Ａから出た透過光（検出光）が両コンベヤ２３，２４の左右他方に配置された透過光センサ４４にて検出される。この場合、透過光センサ４４の１回の受光時間内に、受け皿Ｐが９０°近傍に横回転するように（実施形態では回転角度θ＝略９０°）、高速及び低速コンベヤ２３，２４の駆動速度及び透過光センサ４４の１回の受光時間が設定されている（図３（ａ）〜（ｃ）参照）。従って、透過光センサ４４の１回の受光時間で、農産物Ａを載せた受け皿Ｐは、（ａ）の状態から（ｂ）を経て（ｃ）の状態に至ることになる。なお、実施形態における農産物Ａの測定長Ｌは図４の従来例と同じ長さに設定されている（Ｌ＝Ｌｏ）。換言すると、受け皿Ｐの搬送速度及び１回の受光時間が実施形態と従来例とでいずれも同じになっている。
【００２３】
実施形態の測定長Ｌは従来例の測定長Ｌｏと同じであるにも拘らず、１回の受光時間内に受け皿Ｐが一方向に横回転しながら、ライト４３及び透過光センサ４４の間を通過するため、農産物Ａに対して、従来例の測定長Ｌｏよりも広い範囲でライト４３からの測定光を照射できる。このため、透過光センサ４４は、迷光を検出することなく、従来例の測定長Ｌｏよりも広い範囲で透過光を検出できる。従って、検査能率を維持した上で複数のライト４３及び透過光センサ４４の組合せを用いることなく、農産物において従来例よりも広い範囲の内部品質を検査でき、内部品質検査精度を向上できるという効果を奏する。
【００２４】
特に実施形態では、検査コンベヤ１０におけるライト４３及び透過光センサ４４の間において、透過光センサ４４の１回の受光時間内に受け皿Ｐを９０°近傍に横回転させるから、透過光センサ４４は、測定長Ｌを拡大することなく、農産物Ａほぼ全域からの透過光を検出できることになる。従って、例えば農産物Ａ内部の偏った部分に局所的な障害が形成されていても、これをワンショット（１回の受光時間）で確実に検出でき、内部品質検査精度が格段に向上するという効果を奏する。
【００２５】
また、高速及び低速コンベヤ２３，２４の駆動速度に速度差を持たせ、高速及び低速コンベヤ２３，２４のうち少なくとも駆動速度の遅い方に、横回転中の受け皿Ｐを搬送方向下流側に案内する案内レール３９が配置されているから、案内レール３９の存在が受け皿Ｐの横回転に起因する曲がり移動（検査コンベヤ１０からの脱落）を防止して、横回転時の受け皿Ｐの直進性を確実に担保できる。従って、受け皿Ｐをスムーズに横回転させられると共に、横回転中の受け皿Ｐを搬送方向下流側に向けてスムーズに搬送できるという効果を奏する。
【００２６】
本願発明は、前述の実施形態に限定するものではなく、様々な態様に具体化できる。例えば前述の実施形態では、投光部４３から農産物Ａに測定光を照射し、農産物Ａを透過した透過光を受光部４４で検出する構成を採用しているが、これに限らず、農産物Ａを反射した反射光を受光部４４で検出する構成を採用してもよい。この場合、反射光を受光可能な位置に受光部４４を配置することになる。反射光を検出する構成であっても、前述の実施形態と同様の作用効果が得られるのは言うまでもない。従って、検出光とは、透過光と反射光との両方を含む概念である。本願発明における各部の構成は図示の実施形態に限られるものではなく、本願発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変更が可能である。
【符号の説明】
【００２７】
Ａ  農産物
Ｌｏ，Ｌ  測定長
Ｐ  受け皿
１０  検査コンベヤ
２３  高速コンベヤ
２４  低速コンベヤ
３９  案内レール
４０  検査部
４３  ライト（投光部）
４４  透過光センサ（受光部）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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