(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
筐体２に覆われた農産物非破壊品質判定装置１の、該筐体２の一方の側面に設けられた上流側開口部２ａから反対の側面に設けられた下流側開口部２ｂに貫通した搬送手段３を設け、青果物５を搬送手段３のトレイ４に載置して搬送し、投光手段８と受光手段１０により構成した測定部７を、青果物搬送経路途中の両側に配置し、青果物５を透過して受光した光に基づいて青果物５の品質を判定する農産物非破壊品質判定装置１において、
前記投光手段８と受光手段１０との間の光経路は、青果物５の搬送方向に対して直角方向で、事前に測定した個体間における大きさのバラつきのデータから導出した青果物５の中心５ａの平均位置を通過し、かつ搬送経路面に対して角度θを成すように斜めに配置することで、光経路を搬送経路面に対して水平に配置したときよりも個々の青果物５の中心５ａからのずれを小さく抑える経路とし、
該搬送方向に対して左右水平方向の中央に、青果物５を位置させる揃え手段を設け、
該揃え手段は、トレイ４の上面を搬送方向から見たときに断面視で略Ｖ字型とし、搬送中に青果物５がトレイ４から転落したり、あるいは搬送経路の側壁等と接触して損傷したりするのを防止すべく、搬送経路の左右方向に対して青果物５の載置位置を左右中央に規制・保持し、測定部７を通過するときの位置精度を向上させ、
前記光経路と前記搬送経路面との成す角θが、トレイ４に光経路を遮られない範囲となるように、該投光手段８と受光手段１０の高さおよび角度を調整可能としたことを特徴とする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、みかん、メロン、スイカ等、青果物の内部糖度等の品質を非破壊で測定する装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、青果物の糖度等の品質を、青果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、青果物を搬送手段により搬送し、赤外光やレーザー光等の光を青果物に照射し、青果物を透過した光を分析することによって、糖度等の内部品質を判定するように構成したものがある。
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、光を青果物に照射するための投光部材を、青果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、青果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。
【０００３】
また、判定される青果物の内部品質は光の照射部位によって大きく異なるため、各個体について、できるだけ同じ部位に光を照射することが望ましい。
しかし、天然産物である青果物は同一品種においても各個体間で大きさ（果径）が異なるため、同じ部位に光を照射するために、各個体の大きさ（果径）に応じて、投光部材および受光部材の上下位置を調節したり、青果物の上下位置を調節したりするように構成していた。あるいは光の方向を変える反射部材の動作を制御することにより光経路の位置を変更する構成にしていた。特開２００１−２２８０８７の技術の如くである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、前述の如く、青果物を透過する光経路の上下位置を調節するためには、個々の青果物が光経路に到達する度に、該青果物を搬送する搬送手段の搬送経路面または投光部材および受光部材を上下移動させるか、反射部材を動かす必要がある。例えば搬送経路の上流側に青果物の大きさを測定する機構を設け、該機構より送られた情報を基に、該青果物が光を照射される位置で搬送手段の搬送面あるいは投光部材および受光部材を適宜上下移動させるものである。
このような複雑な動作部を設けることは、装置の製造コストの上昇を招き、また青果物の判定個数が多くなった場合に高速化、あるいは装置の信頼性やメンテナンス性の観点から見て好ましくない。
【０００５】
【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。
筐体２に覆われた農産物非破壊品質判定装置１の、該筐体２の一方の側面に設けられた上流側開口部２ａから反対の側面に設けられた下流側開口部２ｂに貫通した搬送手段３を設け、青果物５を搬送手段３のトレイ４に載置して搬送し、投光手段８と受光手段１０により構成した測定部７を、青果物搬送経路途中の両側に配置し、青果物５を透過して受光した光に基づいて青果物の品質を判定する農産物非破壊品質判定装置１において、前記投光手段８と受光手段１０との間の光経路は、青果物５の搬送方向に対して直角方向で、事前に測定した個体間における大きさのバラつきのデータから導出した青果物の中心５ａの平均位置を通過し、かつ搬送経路面に対して角度θを成すように斜めに配置することで、光経路を搬送経路面に対して水平に配置したときよりも個々の青果物の中心５ａからのずれを小さく抑える経路とし、該搬送方向に対して左右水平方向の中央に、青果物を位置させる揃え手段を設け、該揃え手段は、トレイ４の上面を搬送方向から見たときに断面視で略Ｖ字型とし、搬送中に青果物５がトレイ４から転落したり、あるいは搬送経路の側壁等と接触して損傷したりするのを防止すべく、搬送経路の左右方向に対して青果物５の載置位置を左右中央に規制・保持し、測定部７を通過するときの位置精度を向上させ、前記光経路と前記搬送経路面との成す角θが、トレイ４に光経路を遮られない範囲となるように、該投光手段８と受光手段１０の高さおよび角度を調整可能としたものである。
【０００６】
【発明の実施の形態】
次に、発明の実施の形態を説明する。
図１は農産物非破壊品質判定装置を搬送方向下流側から見た断面図、図２は投光手段支持部を示す斜視図、図３は搬送方向から見たときのトレイと青果物と光経路の位置関係を示す図である。
【０００７】
本発明の農産物非破壊品質判定装置１の全体構成について、図１を用いて説明する。
農産物非破壊品質判定装置１は筐体２に覆われ、搬送手段３が該筐体２の一方の側面に設けられた上流側開口部２ａから反対の側面に設けられた下流側開口部２ｂ（図示せず）に貫通している。搬送手段３の上端からはトレイ４が水平方向に突設され、該トレイ４上には品質判定の対象物であるメロン等の青果物５が載置されている。
【０００８】
このとき、搬送手段３の青果物載置部となるトレイ４には、搬送方向に対して左右水平方向の中央に青果物を位置させる揃え手段が設けられている。
具体的には、トレイ４の上面は搬送方向から見たときに断面視で略Ｖ字型であり、搬送中における青果物５が搬送手段３から転落したり、あるいは搬送経路の側壁等と接触して損傷したりするのを防止すると同時に、搬送経路の幅方向（左右方向）に関して青果物５の載置位置を左右中央に規制・保持し、測定部７を通過するときの青果物の位置精度を向上させる。
【０００９】
前記上流側開口部２ａのうち、青果物５の通過する部位には遮光手段６が垂設される。遮光手段６は布やゴムシートなどで構成され、複数のスリットが縦方向に設けられており、青果物５の搬送を阻害せず、外部からの光の差し込みを遮断する。なお、図示せぬ下流側開口部２ｂにも同様に遮光手段６が垂設される。
【００１０】
搬送手段３の上流側かつ筐体２の外部で、トレイ４の左右略中央に載置された青果物５は搬送手段３が駆動されることにより搬送経路を上流から下流に向けて（図１の奥から手前側へ）順次搬送され、上流側開口部２ａから筐体２内に入り、筐体２内部の搬送経路途中に配設された測定部７により非破壊で品質判定されたのち、図示せぬ下流側開口部２ｂより筐体２の外部に搬送され、前記測定部７の判定結果に基づいて選別される。
なお、搬送手段３の構造は本実施例に限定されるものではなく、例えばトレイ４が搬送手段３の直上に配置されていても良い。
【００１１】
測定部７は投光手段８、投光手段支持部９、受光手段１０および受光手段支持部１１等からなる。投光手段８は赤外光や近赤外光等、青果物の種類に応じて適切な波長の光を投光するものであり、高さおよび角度調整可能な機構を有する投光手段支持部９に装着される。図２に示すように投光手段支持部９はフレーム９ａ、ブロック９ｂ、水平バー９ｃ、角度固定ボルト９ｄおよび高さ固定ボルト９ｅからなり、フレーム９ａは円柱形状で、農産物非破壊品質判定装置１の本体より垂直に立設される。
一方、水平バー９ｃはその一端が投光手段８に固定され、水平方向に伸びた円柱形状を呈している。前記フレーム９ａはブロック９ｂに穿設された鉛直方向の孔に貫装され、水平バー９ｃはブロック９ｂに穿設された水平方向の孔に貫装される。
【００１２】
また、角度固定ボルト９ｄはその先端が水平バー９ｃの側面に当接するように螺装され、該角度固定ボルト９ｄを締め付けることにより、投光手段を任意の角度にて固定することができる。また、高さ固定ボルト９ｅはその先端がフレーム９ａの側面に当接するように螺装され、該高さ固定ボルト９ｅを締め付けることにより、投光手段８を任意の高さにて固定することができる。
【００１３】
受光手段１０はフォトダイオードやフォトトランジスタ等の光センサーであり、高さおよび角度調整可能な機構を有する受光手段支持部１１に装着される。受光手段支持部１１の構成は投光手段支持部９と略同じであり、任意の高さおよび角度で受光手段１０を固定することが可能である。
なお、投光手段支持部９および受光手段支持部１１は本実施例に限定されるものではなく、高さおよび角度調整可能であれば同様の効果を奏する。
そして、前記投光手段８と受光手段１０は搬送方向に対して左右（直角）方向に配置して対向して配置される。
【００１４】
測定部７を上記のように構成することにより、投光手段８から青果物５を透過して受光手段１０に至る光経路を、搬送経路面（水平面）に対して上下方向任意の角度を成して斜めに（図１中の二点鎖線で示す経路）配置することが可能である。
このように構成することは以下の利点がある。
青果物５を非破壊品質判定する際は、測定部位による判定データのバラつきを極力小さくするために、光経路が青果物の中心５ａを通過するように測定部７を構成するのが好ましい。しかし、青果物５は天然産品であるから、非破壊品質判定の前に大きさによる選別を受けていたとしても個体間で多少の大きさのバラつきがある。このとき、光経路を搬送経路面に平行に配置していると（図１中の点線で示す経路）、青果物５の大きさが変化することにより青果物の中心５ａは光経路からずれることになる。
【００１５】
そこで、本発明のように、事前に測定した個体間における大きさのバラつきのデータから導出した青果物の中心５ａの平均位置を通過し、かつ搬送経路面に対して角度を成すように光経路を斜めに配置することで、光経路を搬送経路面に対して水平に配置したときよりも個々の青果物の中心５ａからのずれを小さく抑えることが可能である。
つまり、図３に示すように、光経路を搬送経路面に対して水平に配置したとき（図３中の点線）は、偏平形状の青果物や小さな青果物（図３中の斜線部）は光経路の下側を通過して光経路から外れて品質判定をできないことが生じるが、本発明のように構成（図３中の二点鎖線）することで確実に光経路を通過するようになり、搬送されるすべての青果物の品質判定を行なうことができるのである。
従って、個々の青果物５の大きさに合わせて測定部７の配置を変更することをせずとも、より高精度に非破壊品質判定をすることが可能になる。このように個々の青果物に応じて作動する機構を持たないことは装置の高速化、簡略化および動作不良等のトラブル防止につながり、メンテナンス性も向上する。
【００１６】
また、投光手段８および受光手段１０を、それぞれに高さおよび角度調整可能な機構を有する投光手段支持部９および受光手段支持部１１に装着することにより、同一の装置で異なる品種の青果物を品質判定する場合において、その品種に適した光経路を成すように測定部７の構成を容易に変更することができ、判定データの精度が向上する。
なお、光経路と搬送経路面との成す角（図１中のθ）は大きいほど（９０度に近づくほど）青果物５の大きさのバラつきに起因する判定データのバラつきを小さくすることが可能であるが、搬送経路３やトレイ４に光経路を遮られない範囲にする必要があり、青果物の種類や装置構成（筐体２のサイズ、搬送経路３の幅、トレイ４の形状や大きさなど）によって選択し得る最大の角度を選択することが好ましい。
【００１７】
また、前記光経路と搬送経路面との成す角（θ）が大きくなると、青果物５の大きさのバラつきが高さ方向に分布しているときは精度良く品質判定できる反面、搬送方向および搬送経路面の垂線方向の両方に対して垂直な方向（すなわち搬送経路の幅方向）における青果物５の載置位置が一定でないと品質判定データの精度に影響が出る場合がある。よって、本実施例のようにトレイ４の中央部が窪んだ形状にするなどの手段により、トレイ４上の青果物５の位置を保持する機構を設けることが望ましい。
【００１８】
【発明の効果】
本発明は、筐体２に覆われた農産物非破壊品質判定装置１の、該筐体２の一方の側面に設けられた上流側開口部２ａから反対の側面に設けられた下流側開口部２ｂに貫通した搬送手段３を設け、青果物５を搬送手段３のトレイ４に載置して搬送し、投光手段８と受光手段１０により構成した測定部７を、青果物搬送経路途中の両側に配置し、青果物５を透過して受光した光に基づいて青果物の品質を判定する農産物非破壊品質判定装置１において、前記投光手段８と受光手段１０との間の光経路は、青果物５の搬送方向に対して直角方向で、事前に測定した個体間における大きさのバラつきのデータから導出した青果物の中心５ａの平均位置を通過し、かつ搬送経路面に対して角度θを成すように斜めに配置することで、光経路を搬送経路面に対して水平に配置したときよりも個々の青果物の中心５ａからのずれを小さく抑える経路とし、該搬送方向に対して左右水平方向の中央に、青果物を位置させる揃え手段を設け、該揃え手段は、トレイ４の上面を搬送方向から見たときに断面視で略Ｖ字型とし、搬送中に青果物５がトレイ４から転落したり、あるいは搬送経路の側壁等と接触して損傷したりするのを防止すべく、搬送経路の左右方向に対して青果物５の載置位置を左右中央に規制・保持し、測定部７を通過するときの位置精度を向上させ、前記光経路と前記搬送経路面との成す角θが、トレイ４に光経路を遮られない範囲となるように、該投光手段８と受光手段１０の高さおよび角度を調整可能としたので、以下に示す効果を奏する。
【００１９】
第１に、筐体２に覆われた農産物非破壊品質判定装置１の、該筐体２の一方の側面に設けられた上流側開口部２ａから反対の側面に設けられた下流側開口部２ｂに貫通した搬送手段３を設け、青果物５を搬送手段３のトレイ４に載置して搬送し、投光手段８と受光手段１０により構成した測定部７を、青果物搬送経路途中の両側に配置し、青果物５を透過して受光した光に基づいて青果物の品質を判定する農産物非破壊品質判定装置１において、前記投光手段８と受光手段１０との間の光経路は、青果物５の搬送方向に対して直角方向で、事前に測定した個体間における大きさのバラつきのデータから導出した青果物の中心５ａの平均位置を通過し、かつ搬送経路面に対して角度θを成すように斜めに配置することで、光経路を搬送経路面に対して水平に配置したときよりも個々の青果物の中心５ａからのずれを小さく抑える経路としたので、異なる大きさの青果物が搬送されてきても、光経路から外れることがなく、個々の青果物の中心５ａに合わせて作動する複雑な機構を使わずに高精度な非破壊品質判定をすることが可能である。また装置の高速化、簡略化および動作不良等のトラブル防止、メンテナンス性向上が可能である。
【００２０】
第２に前記搬送手段の青果物載置部に、搬送方向に対して左右水平方向の中央に青果物を位置させる揃え手段を設けたので、青果物は搬送時に搬送手段上の中央に位置するようになり、形状が若干異なるような青果物であっても、搬送経路面の高さ方向に加えて搬送経路の幅方向に関して搬送される青果物を正確に中央部に位置させることができて、精度良く品質判定することが可能である。
【００２１】
第３に、前記光経路と前記搬送経路面との成す角θが、トレイ４に光経路を遮られない範囲となるように、該投光手段８と受光手段１０の高さおよび角度を調整可能としたので、同一の装置で異なる品種の青果物を品質判定する場合において、その品種に適した光経路を成すように測定部の構成を容易に変更することができ、判定データの精度が向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】  農産物非破壊品質判定装置を搬送方向下流側から見た断面図。
【図２】  投光手段支持部を示す斜視図。
【図３】  搬送方向から見たときのトレイと青果物と光経路の位置関係を示す図。
【符号の説明】
１  農産物非破壊品質判定装置
２  筐体
３  搬送手段
４  トレイ
５  青果物
５ａ  青果物の中心
６  遮光手段
７  測定部
８  投光手段
９  投光手段支持部
１０  受光手段
１１  受光手段支持部
【図１】
0003821704.tif 000002
【図２】
0003821704.tif 000003
【図３】
0003821704.tif 000004