JP2001062407A

JP2001062407A - 農産物の内部品質検査装置及びその運用方法

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Publication number: JP2001062407A
Application number: JP24524799A
Authority: JP
Inventors: Minoru Kurihara; 稔栗原
Original assignee: Maki Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Maki Manufacturing Co Ltd
Priority date: 1999-08-31
Filing date: 1999-08-31
Publication date: 2001-03-13
Anticipated expiration: 2019-08-31
Also published as: JP3810594B2

Abstract

(57)【要約】【課題】打撃方式の西瓜等の内部品質検査の精度を向
上させる。【解決手段】西瓜をフリートレイ５に載せて搬送する
搬送コンベア４と、このフリートレイ５上の西瓜Ｐを打
撃装置２で打撃したときに発生した振動波を検出するマ
イクロホン装置３とを備え、検出振動波に含まれる内部
品質由来の信号を解析して農産物の内部品質を検査する
装置であって、打撃装置２とマイクロホン装置３の打撃
点及び振動波検出点を同一水平面上に設定し、西瓜Ｐの
果心を通る垂線回りに該西瓜Ｐを載せたフリートレイ５
を９０゜回転させるフリートレイ９０゜回転機構１０５
を設けた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、西瓜やメロン等
の球塊状の農産物の内部品質、例えば「ひび」や「割
れ」等の空洞、熟度などを自動的、機械的に検査するた
めの農産物の内部品質検査装置及びその運用方法に関す
るものである。

【０００２】

【従来技術】近年の選果場においては、農産物をその階
級・等級などの取り引き市場での価格に反映する種々の
項目で評価し、仕分けすることが一般的になってきてお
り、これが生産者の品質向上のための努力や意欲の増進
に貢献するとされている。かかる状況下においては、何
が重要な評価項目であるのかという選択だけでなく、必
要とされる評価項目については、客観性が高く、評価の
ばらつきの少ない検査・評価方法が求められることにな
る。これは、作業者の技能，技倆に頼る人為的な検査・
評価では、客観性が乏しかったり評価のばらつき度合も
安定しないのが普通であるから、農産物に対する実際の
品質の違いが市場価格に十分に反映しない結果を招くか
らである。

【０００３】このような問題を考慮して、農産物の品質
をできるだけ客観性のある方法で検査・評価する方法が
従来から様々に提案されている。

【０００４】そして近時は特に、「農産物の内部品質」
を非破壊的に検査することが評価項目の一つとして注目
されており、その中でも西瓜やメロン等の球塊状の農産
物などについては、衝撃を与えた際に発生する振動波が
内部構造や熟成の状態などを示すシグナル（信号）を含
んでいるため、この農産物を打撃して振動を与え、その
振動波を検出することで内部品質に関する情報を得る技
術が考えられ、例えば特開昭６２−４４６６０号公報、
特開平３−１２５５１号公報、特開平７−２３９３２０
号公報等により、理論的な解析やこれを基礎とした技術
が１９８０年代から現在に至るまで提案され、また一部
は実際に実施されてきている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記のよう
な農産物の内部品質評価を選果場で行う作業は、特定の
一つを単品検査する目的ではなくて、大量の農産物を迅
速にかつ効率よく評価しなければならないという工業的
な観点で考えなければならない一面があり、この際に多
数の農産物間の評価の精度にバラツキがない、安定した
評価が求められる。

【０００６】このような評価精度のバラツキをできるだ
け少なくする観点からの提案も従来されているが、従来
のかかる提案は、農産物の内部品質を自動的，機械的な
装置を用いて検査する際に、例えば打撃ハンマー、集音
マイク等を農産物に対して適正な配置に位置させて、打
撃−振動波検出のための装置類の安定作動を確保すると
か、振動波に含まれる可能性のあるノイズをできるだけ
除去するというものである。もちろんかかる観点からの
提案の装置を用いることによって、球塊状農産物の内部
品質を非破壊的に検査する評価の客観性は高くなってき
ている。

【０００７】しかし、上記打撃−振動波検出の作業をで
きるだけ精度よくしあるいは生産性向上のために迅速処
理を可能とすることの工夫はそれなりに有意義な提案で
あるが、多数の農産物を客観的に評価する精度を向上さ
せるためには限界がある。具体的に言えば、農産物の内
部品質を打撃−振動波検出という間接的な情報を利用し
て検査するという点からの限界がある。

【０００８】とはいえ、打撃−振動波検出の方法で得ら
れる情報は非破壊検査では極めて重要であり、本発明者
は、上述の従来の技術における問題点を考慮した上で、
農産物打撃方式の農産物内部品質評価の検査精度の向上
と、この検査をできるだけ迅速に処理することを可能に
するという観点から、従来は全く考えられていなかった
新たな装置を提案するものである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成する本
願請求１の農産物の内部品質検査装置の発明は、球塊状
の農産物を受皿に載せて搬送する搬送手段と、受皿上の
農産物に打撃を与える打撃手段及び打撃により発生した
振動波を検出する振動波検出手段の一対からなる打撃−
振動波検出手段とを備え、検出した振動波に含まれる農
産物の内部品質由来の信号を解析して農産物の内部品質
を検査するための装置であって、前記打撃−振動波検出
手段による農産物の打撃点及び振動波検出点を同一水平
面上に設けると共に、実質的に農産物の果心を通る垂線
回りに該農産物を載せた受皿を所定角度回転させる受皿
回転手段を設けたことを特徴とする。

【００１０】上記受皿回転手段は、限定されるものでは
ないが、例えば、受皿搬送路の途中に設けた内部品質検
査（振動波計測）ステージにおいて、受皿を回転台の上
に乗せてエアシリンダとカム機構により回転させる方式
のものなどを例示することができる。

【００１１】上記構成において、農産物を載せて搬送す
る搬送手段には、通常はベルトコンベアあるいはローラ
コンベア等のコンベア装置が用いられ、受皿と機械的に
連結された形式のもの、あるいは機械的に連結されない
受皿（以下「フリートレイ」と称する）を搬送するもの
のいずれであってもよい。

【００１２】振動波計測装置を構成する打撃手段は、従
来一般に用いられているハンマーが揺動する形式のもの
や、後述の実施形態で説明するピストン−シリンダ式の
構成のものを用いることができるが、一定の慣性力で衝
撃（打撃）を与えるものが内部品質の判定のバラツキを
抑制するために好ましく用いられる。また同じく振動波
計測装置を構成する振動波検出手段には一般に集音マイ
クを用いることができる。

【００１３】これらの打撃手段及び振動波検出手段は、
個々の農産物の内部品質を検査するのに適した位置に移
動されて動作できるように、検査位置の農産物に対し、
振動波の計測に適した該農産物との相対的な関係位置
（以下「計測適性位置」という）と、農産物の搬送に干
渉しない退避位置との間で進出・後退可能に設けること
がよい。このような退避位置から計測適性位置への移動
を行なわせるためには、打撃手段，振動波検出手段を上
下方向、水平方向に移動させる機構を設けることがよ
い。また必要に応じて、内部品質の適正な検査のため、
公知の高さ検出センサ、農産物と上記各手段の接近状態
を検出する距離（接近）センサ等を用いることができ
る。

【００１４】また上記の打撃−振動波検出手段は、内部
品質検査ステージにおいて受皿を停止させるように設け
ることもできるし、受皿の搬送と同期して移動（並走）
するように設けることもできる。後者としては、例えば
打撃−振動波検出手段を固定台に搭載し、この固定台を
受皿の搬送と同期して移動さて、この移動の途中におい
て農産物の打撃と振動波検出を行なうようにすればよ
い。

【００１５】検出した振動波に含まれる信号に基づく内
部品質の解析は、既知の方法（例えば特公昭６３−４４
１９３号公報等の方法）を用いて行なうことができる。

【００１６】この発明によれば、垂直軸回りに受皿を所
定角度回転させる前後の姿勢のそれぞれにおいて農産物
を打撃し、振動波を検出するという請求項５の発明の運
用方法によって、農産物の異なる方向からの打撃による
振動波を検出して、内部品質検査の精度を向上させるこ
とができる。

【００１７】なお、この発明を適用して処理することが
できる農産物としては、代表的には西瓜，メロン等を例
示することができるが、打音検出が有効なものであれば
特に上記のものに限定されずに適用することができる。

【００１８】本願請求項２の発明は、受皿が、球塊状農
産物の載置によってその実質的な果心が該受皿の中心に
位置する構造に設けられていることを特徴とする。

【００１９】この様な構造の受皿は、例えばすり鉢状の
農産物載置凹部を有する構造のものとして与えられる。

【００２０】この発明によれば、受皿の回転の前後にお
ける農産物の果心の位置に変化がないので、打撃手段，
振動波検出手段の計測適性位置への移動が省略できる
か、移動が必要としても僅かな移動で行なうことができ
る。

【００２１】本願請求項３の発明は、上記の各発明にお
ける打撃−振動波検出手段の農産物に対する打撃点と振
動波検出点が、該農産物の果心に対して周方向に略９０
°離隔していることを特徴とする。

【００２２】上記における打撃−振動波検出手段に対す
る打撃点と振動波検出点の位置関係は必ずしも９０゜に
限定されるものではないが、１８０゜以下の範囲内であ
る程度の角度以上離隔していることが好ましい。

【００２３】この発明によれば、後述の受皿の回転角度
を９０゜とした場合との関係では、水平面内の直交２軸
方向の振動波を検出できることになる。また、打撃点と
振動波検出点を周方向に９０゜程度離隔させて打撃手段
と振動波検出手段を農産物から八の字状に開いた姿勢と
し、その八の字状に開く側を搬送路の上流側に向けた場
合には、農産物は計測終了後に打撃−振動波検出手段に
邪魔されずに搬送下流側に搬送離間することができるの
で、好ましい。

【００２４】本願請求項４の発明は、上記の各発明にお
ける受皿回転手段が、受皿中心回りに９０°回転させる
ものであることを特徴とする。

【００２５】この発明によれば、農産物の内部品質を水
平面内の直交２軸方向の振動波の検出信号に基づいて検
査することができる本願請求項５の農産物内部品質検査
装置の運用方法の発明は、上記の各発明における打撃−
振動波検出手段による農産物の内部品質検査のための打
撃及び振動波検出を、受皿回転手段による受皿の少なく
とも１回の回転の前後においてそれぞれ行うようにした
運用方法を特徴とする。

【００２６】この発明によれば、受皿を垂直軸回りに回
転させ、その前後で振動波検出を行なうことで少なくと
も水平面内の２方向からの打撃に基づく振動波検出を行
なうことができる。なお、受皿の回転は１回に限定され
るものではなく、２回行なうようにすれば、水平面内の
３方向からの打撃に基づく振動波検出を行なうことがで
きる。

【００２７】

【発明の実施の形態】実施形態１以下本発明を農産物を受皿に載せて搬送させる途中で一
旦停止させ、内部品質を検査する農産物の内部品質検査
装置の例に基づいて説明する。

【００２８】図１〜図５に示した本例の農産物の内部品
質検査装置は、農産物を載せた受皿（この例では搬送コ
ンベア４に連結されていない平面円形のフリートレイ
５）の搬送路の途中に設けた内部品質検査ステージ１の
固定台１０１上に、エアシリンダ型の打撃装置２と、振
動波検出手段であるマイクロホン装置３とを、これらの
打撃装置２とマイクロホン装置３が農産物に対するその
作用方向を９０゜直交する角度をもつように搭載した例
を示すものである。

【００２９】これらの図において、４の搬送コンベア
は、フレーム４０１等により軸支されたスプロケット４
０２により無端回転するコンベアチエン４０３（本例で
は左右２条）により構成され、このコンベアチエンとは
機械的に連結されていない受皿（以下「フリートレイ」
という）５を搬送する。Ｐはこのフリートレイ５の上に
載置されている農産物（本例は西瓜）である。

【００３０】搬送コンベア４の搬送路の途中に設けた内
部品質検査ステージ１は、搬送コンベア４の搬送路の下
側において、搬送路の左右外側に広がった平面略矩形状
の固定台１０１が設けられていると共に、この内部品質
検査ステージ１の入口部には、搬送路の直上に位置する
ように設けた固定フレーム６に、該ステージ１に搬入す
る西瓜Ｐの高さを計測する高さセンサ６０１（光学式の
距離センサ等）が設けられていて、図２に示すように、
搬入する西瓜Ｐの高さを一つ一つ計測し、振動波計測の
ための最適打撃高さ（一般的には西瓜Ｐの１／２の高さ
である赤道位置）を割り出すように利用される。なお、
６０２はこの農産物高さを計測する際にフリートレイ５
を一旦停止させるストッパであり、図２に示すエアシリ
ンダ装置６０２１により搬送路上にストッパを突出させ
てフリートレイ５を停止させ、搬送時には搬送路下にス
トッパ６０２を没入させるように設けられている。

【００３１】次に内部品質検査ステージ１について説明
すると、本例では、このステージ１に移入されたフリー
トレイ５はストッパ１０２によって停止される。このス
トッパ１０２は図２に示すように上記ストッパ６０２と
構造は同じであり、エアシリンダ装置１０２１によって
搬送路上に突出することでフリートレイ５の搬送を停止
させ、没入することで該フリートレイ５の搬送を許すよ
うになっている。

【００３２】次に略矩形をなす上記固定台１０１上の構
成について説明すると、その上流側半部には、搬送路を
左右から挟んで打撃装置２、及びマイクロホン装置３が
上流側に八の字状に開いた姿勢で搭載され、下流側半部
には、図３，図４に示したように上方に開口した吊台１
０３が搬送路の下方に組み付けられていて、この吊台１
０３内にフリートレイ５を上動させる上動機構１０４、
フリートレイ９０゜回転機構１０５、及び西瓜Ｐの底部
を打撃する上向き打撃装置２０が収納されている。

【００３３】上記の上動機構１０４は、吊台１０３の底
部に上下方向のエアシリンダ装置のシリンダボディ１０
４１，１０４１を固定し、上向きピストン１０４２，１
０４２の先端（上端）に組み付けた上下動板１０４３に
対して、上下方向の貫通孔を有する軸受部材１０４４の
下半部１０４４１をその中央部に固定し、この下半部１
０４４１に対して上半部１０４４２を垂直軸回りに自転
可能に設けて９０゜回転機構１０５で回転できるように
設けると共に、この軸受部材１０４４の上半部１０４４
２の上に円環板１０６、更にその上にスペーサ１０７及
び中央開口を有する天板１０８を組み付けた構成に設け
られている。そして、ピストン１０４２の上動時には、
図４の二点鎖線位置にある天板１０８が図の実線位置ま
で上動して、フリートレイ５をコンベアチエン４０３か
ら上方に離間した状態に押し上げるようになっている。

【００３４】上記フリートレイ９０゜回転機構１０５は
本例の特徴的構成部分をなすもので、図３，図４に示す
ように、上記自転可能な軸受部材１０４４の上半部１０
４４２の一部に回転用シリンダ装置１０５１のピストン
１０５２先端を枢着点１０５３で枢着し、ピストン１０
５２の進出，後退で該上半部１０４４２、円環板１０
６、したがって天板１０８を、図３の実線で示した位置
と二点鎖線で示した位置の間で９０゜回転させることが
できるようになっている。これにより、天板１０８の上
に乗っているフリートレイ５が９０゜回転することにな
る。なお、本例の回転用シリンダ装置１０５１は、回転
しない上下動板１０４３に固定のブラケット１０９によ
り、シリンダのピストン側端部で垂直軸回りに回転自在
に支持されており、これにより天板１０８を回転させる
際の弧状の軌跡にシリンダ装置１０５１が追従できるよ
うになっている。

【００３５】さらにこの吊台１０３内には、上述のよう
に上向き打撃装置２０が収容されているが、打撃方向が
垂直上方である他は、その詳細構造は上記水平打撃用の
打撃装置２と同じであるので説明は省略する。

【００３６】また、固定台１の下流側半部の上面には、
上記フリートレイ５の上動機構１０４に連係してフリー
トレイ５を安定に支持するためのトレイ保持ローラ機構
７が設けられている。本例のトレイ保持ローラ機構７は
図１及び図３に示され、固定台１上に固定された左右対
向一対のシリンダブロック７０１，７０１から、ピスト
ン７０２が対向内向きに進出，後退可能に突出されてい
て、シリンダブロック７０１に形成した貫通孔に嵌挿滑
合したガイドバー７０３，７０３及び上記ピストン７０
２の先端に組み付けられたローラ支持板７０４と、この
ローラ支持板７０４の両端に組み付けられた垂直軸回り
に回転自在のローラ７０５，７０５とを有し、これらの
ローラ７０５をフリートレイ５の円周状側面に係合させ
て該フリートレイ５を安定保持できるように構成されて
いる。そしてフリートレイ５が平面でみて円形であるこ
とから、この保持状態で、上記の９０゜回転を行なわせ
ることができるようになっている。

【００３７】上記打撃装置２の詳細は図３，図４及び図
５に示される。なお、上記上向き打撃装置２０も打撃方
向が異なるだけで構造は同じである。

【００３８】本例の打撃装置２は、水平方向打撃のため
の駆動機構としてのピストン−シリンダ装置２０１を有
していて、この装置２０１は、上記固定台１上に固定し
た架台２０４により、以下の構成により水平方向及び垂
直方向に移動可能に設けられている。すなわち、２０２
は水平螺子軸機構であり、上記架台２０４の上部に水平
方向に長いケース２０２１を固定し、このケース２０２
１内で螺子軸２０２２が延設するように設けられ、モー
タ（例えばサーボモータ）２０２４の駆動により螺子軸
２０２２が回転することでこれに螺合したそれ自身は回
転不能に拘束されたナット部材２０２３を水平方向に移
動させるように設けられている。２０３は垂直螺子軸機
構であり、水平螺子軸機構２０２とはその向きが異なる
他は同じ構成のケース２０３１，螺子軸２０３２，ナッ
ト部材２０３３及びモータ２０３４を有していて、モー
タ２０３４の回転駆動によりナット部材２０３３を垂直
方向に移動させるように設けられている。

【００３９】上記した水平打撃用のピストン−シリンダ
装置２０１は、垂直螺子軸機構２０３のナット部材２０
３３に固定され、その詳細は図５に示されている。すな
わち、本例では、シリンダボディ２０１１の内面で形成
される大径シリンダ部２０１１１と、その先端側に嵌挿
したブッシュ２０１１２の内面で形成される小径シリン
ダ部２０１１３とを有する段付形状に形成されたシリン
ダを有し、ピストン２０１２は、大径シリンダ部２０１
１１に滑合する短尺のピストン頭部（後端部）２０１２
１と、この頭部から上記小径シリンダ部２０１１３に滑
合してシリンダ外に延出されるピストン小径軸部２０１
２２とを有するように設けられ、ピストン小径軸部２０
１２２のシリンダ外側に位置する先端には、ハンマーヘ
ッド２０１２３が組み付けられている。本例の装置にお
けるこのピストン先端に組み付けられているハンマーヘ
ッド２０１２３は、西瓜Ｐに衝当する面を円板状のフェ
ルト部材からなる衝当板２０１２４を、リング状のスポ
ンジゴム２０１２５を介してピストン小径軸部２０１２
２の先端に固定したという構成をなしている。２０１３
はピストン頭部２０１２１と固定部との間に張設された
リターンスプリングであり、常時はピストン２０１２を
初期位置に偏倚させ静止させるように働く。２０１４は
ピストン２０１２がリターンスプリング２０１３のバネ
力で初期位置に復帰する動作の終期において、その衝撃
を緩和するための弾性体である。

【００４０】そして、本例のこの水平打撃用のピストン
−シリンダ装置２０１は、更に次のような特徴的構成を
備えている。すなわち、ピストン２０１２は、そのピス
トン頭部２０１２１の端部が臨むシリンダ後端部のシリ
ンダ室２０１７に、不図示のエア源（蓄圧器，コンプレ
ッサ等）から切換バルブを介して圧力エアを衝撃的に作
用させることにより、図５の実線で示した初期位置から
ハンマーヘッド２０１２３を前方にリターンスプリング
２０１３のバネ力に抗して衝撃的に移動ストロークする
ように設けられているが、この圧力エアによる移動スト
ロークを開始した後は、ピストンのストロークが一定長
に達したところで、圧力エアを外部に開放（例えば大気
に開放）するように、大径シリンダ部２０１１１に設け
たエア抜き用周溝２０１５と、この周溝２０１５に通じ
た径方向エア通路２０１６とが形成されている。これに
よって、ピストン頭部２０１２１の後端が上記周溝２０
１５の縁を通過した時点で、供給されたエアは大気に開
放され、その後は、圧力エアで付与された衝撃的な移動
力だけでピストン２０１２２が慣性移動することにな
り、振り子式の打撃装置と同様の精度で農産物に対する
打撃力付与を安定して行うことができる。また同振り子
式打撃装置よりも構成がコンパクトにまとまった打撃手
段を構成できる。

【００４１】なお、打撃装置２を最適位置に移動（進
出）させるために、本例では、水平打撃用のピストン−
シリンダ装置２０１に距離センサ２０１８を組み付け、
この距離センサ２０１８からの信号に基づいてサーボモ
ータであるモータ２０２４の駆動制御を行うようにして
いる。

【００４２】上記の打撃装置２，２０と対をなすマイク
ロホン装置３の詳細は図３及び図４図に示され、打撃装
置のピストン−シリンダ装置２０１がマイクロホンに変
更された以外は構造は基本的に打撃装置２と同じに構成
することができる。すなわち本例のマイクロホン装置３
は、振動波検出用のマイクロホン３０１を有していて、
固定台１上に固定した架台３０４上に、以下の構成によ
り水平方向及び垂直方向に移動可能に設けられている。
すなわち、３０２は水平螺子軸機構であり、上記架台３
０４の上部に水平方向に長いケース３０２１を固定し、
このケース３０２１内で螺子軸３０２２が延設するよう
に設けられ、モータ３０２４の駆動により螺子軸３０２
２が回転することでこれに螺合したそれ自身の回転はで
きないように拘束されているナット部材３０２３を水平
方向に移動させるように設けられている。３０３は垂直
螺子軸機構であり、水平螺子軸機構３０２とはその向き
が異なる他は同じ構成のケース３０３１，螺子軸３０３
２，ナット部材３０３３及びモータ３０３４を有してい
て、モータ３０３４の回転駆動によりナット部材３０３
３を垂直方向に移動させるように設けられている。そし
てこのナット部材３０３３にマイクロホン３０１が固定
されている。

【００４３】次に、以上のようにして搬送コンベア４の
搬送路の途中に設けた内部品質検査ステージ１の固定台
１０１上の打撃装置２とマイクロホン装置３によって行
われる打撃−振動波検出について説明する。

【００４４】すなわち、一つのフリートレイ５が内部品
質検査ステージ６に移入されてくると、その直前でスト
ッパ６０２で一旦停止されたフリートレイ５上の農産物
Ｐに対して、高さセンサ６０１により西瓜Ｐの高さが計
測される。この高さが計測されることによって、上動機
構１０４で上動された状態での西瓜Ｐの最適打撃高さが
図示しないコンピュータにより計算される。そしてこの
高さ計測がなされた西瓜Ｐを載せたフリートレイ５は搬
送コンベア４で搬送され、固定台１０１の吊台１０３の
直上に至った位置でストッパ１０２により停止される。

【００４５】そして、上記のように吊台１０３の直上に
至った位置で、吊台１０３内の上動機構１０４によりフ
リートレイ５は上動され、またトレイ保持ローラ機構７
により搬送路の左右両側から挾持されて安定に保持され
る。また、これらの動きと併せて、打撃装置２とマイク
ロホン装置３の各螺子軸機構２０２，２０３及び３０
２，３０３の動作により、水平打撃用のピストン−シリ
ンダ装置２０１及びマイクロホン３０１が、それぞれ打
撃及び振動波検出の最適位置に移動される。つまり、水
平打撃用シリンダ装置２０１は衝当板２０１２４が西瓜
Ｐ表面から一定長離間した位置で停止され、マイクロホ
ン３０１はその先端集音部３０１１が西瓜Ｐ表面に係合
される。なおこのマイクロホン３０１の先端集音部３０
１１は、係合時に西瓜Ｐを傷めないように、マイクロホ
ン支持体３０１２に対して軸方向に移動可能であると共
に、バネ３０１３により通常は先端限界位置に偏倚され
ている。したがって本例では、先端集音部３０１１が西
瓜Ｐ表面に係合する際における進出位置の若干の狂いは
このバネ３０１３の撓みで吸収されることになる。

【００４６】マイクロホン装置３を最適位置に移動（進
出）させるためには、マイクロホン３０１に距離センサ
３０１４を組み付けてサーボモータであるモータ３０２
４の駆動制御を行うようにしている。

【００４７】この状態で、打撃装置２の水平打撃用シリ
ンダ装置２０１のピストン頭部２０１２１が臨むシリン
ダ室２０１７に不図示のエア圧力源から圧力エアを衝撃
的に供給することで、ピストン２０１２をリターンスプ
リング２０１３のバネ力に抗して図１の矢印方向にスト
ロークさせ、その先端の衝当板２０１２４を西瓜Ｐを打
撃する。

【００４８】そしてこれによって発生する振動波をマイ
クロホン３０１により検出し、検出された振動波の情報
は電気信号として不図示のコンピュータに出力されて、
振動波の解析が行なわれる。この振動波の解析は既知の
方法に従って行なうことができる。

【００４９】なお、本例の農産物の内部品質検査装置
は、上述した特徴的なフリートレイ９０゜回転機構１０
５を備えており、上記の１回の水平打撃による振動波検
出の後に、フリートレイ５を９０゜回転させて２回目の
水平打撃を行ない、西瓜Ｐに対する異なる方向の振動波
を検出し、また上向き打撃装置２０を備えていて、これ
により下方からの打撃を検出することで、一つの西瓜Ｐ
について三次元各軸方向（ｘ，ｙ，ｚ軸方向）の振動波
を検出することができる。

【００５０】一連の振動波検出を行なった後のフリート
レイ５は、上動機構１０４が没入することで搬送コンベ
ア４に支持された搬送状態に復帰され、ストッパ１０２
が没入してこれによる停止が解除され、下流側に搬送さ
れる。なおこの際、打撃装置２とマイクロホン装置３は
上流側に八の字状に開いた姿勢に配置されているので、
これらを次の農産物Ｐの移入を受け入れるために退避位
置に退避させる前に下流側に搬送させることができると
いう利点も得られる。

【００５１】なお、本発明の打撃装置は、上記した実施
形態のようにフリートレイの搬送を停止させて打撃計測
を行なう場合に限定されるものではなく、搬送を停止さ
せずに打撃計測を行なう内部品質検査装置に適用するこ
ともできるし、受皿がフリートレイでなく、受皿がコン
ベアに連結されているバケット式の搬送コンベアを用い
る内部品質検査装置に適用することもできる。

【００５２】

【発明の効果】以上述べたように、本発明の農産物の内
部品質検査打撃装置によれば、垂直軸回りに受皿を所定
角度回転させる前後の姿勢のそれぞれにおいて農産物を
打撃し、振動波を検出するという運用によって、農産物
の異なる方向からの打撃による振動波を検出して、内部
品質検査の精度を向上させることができるという効果が
奏される。

【００５３】また請求項２の発明によれば、受皿の回転
の前後における農産物の果心の位置に変化がないので、
打撃手段，振動波検出手段の計測適性位置への移動が省
略できるか、移動が必要としても僅かな移動で行なうこ
とができるという効果が奏される。

【００５４】請求項３の発明によれば、受皿の回転角度
を９０゜とした場合との関係では、水平面内の直交２軸
方向の振動波を検出できることになり、また打撃点と振
動波検出点を周方向に９０゜程度離隔させて打撃手段と
振動波検出手段を農産物から八の字状に開いた姿勢と
し、その八の字状に開く側を搬送路の上流側に向けた場
合には、農産物は計測終了後に打撃−振動波検出手段に
邪魔されずに搬送下流側に搬送離間することができると
いう効果が奏される。

【００５５】請求項４の発明によれば、農産物の内部品
質を水平面内の直交２軸方向の振動波の検出信号に基づ
いて検査できるという効果が奏される。

【００５６】請求項５の発明によれば、受皿を垂直軸回
りに回転させ、その前後で振動波検出を行なうことで少
なくとも水平面内の２方向からの打撃に基づく振動波検
出を行なうことができる。また、上記実施形態で説明し
た垂直上方への打撃を行う打撃装置を併用した装置にお
いては、ｘ，ｙ，ｚの直交三次元の各軸方向の打撃に基
づく振動波検出を行なうことができ、より精度の高い内
部品質の検査を行うことができるという効果が奏され
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態１の農産物の内部品質検査装
置の構成概要を示した平面図。

【図２】図１の装置の一部側面図。

【図３】図１の装置の固定台の部分を拡大して示した平
面図。

【図４】図１の装置の一部縦断正面図

【図５】図１の打撃装置の構成を説明するための図であ
り、（ａ）はその縦断面図、（ｂ）はピストン先端の構
造を示した部分断面図。

【符号の説明】

１・・・内部品質検査ステージ１０１・・・固定台１０２・・・ストッパ１０２１・・・エアシリンダ装置１０３・・・吊台１０４・・・上動機構１０４１・・・シリンダボディ１０４２・・・上向きピストン１０４３・・・上下動板１０４４・・・軸受部材１０４４１・・・下半部１０４４２・・・上半部１０５・・・フリートレイ９０゜回転機構１０５１・・・回転用シリンダ装置１０５２・・・ピストン１０５３・・・枢着点１０６・・・円環板１０７・・・スペーサ１０８・・・天板１０９・・・ブラケット２，２０・・・打撃装置２０１・・・水平打撃用のピストン−シリンダ装置２０１１・・・シリンダボディ２０１１１・・・大径シリンダ部２０１１２・・・ブッシュ２０１１３・・・小径シリンダ部２０１２・・・ピストン２０１２１・・・ピストン頭部２０１２２・・・ピストン小径軸部２０１２３・・・ハンマーヘッド２０１２４・・・衝当板２０１２５・・・スポンジゴム２０１３・・・リターンスプリング２０１４・・・弾性体２０１５・・・周溝２０１６・・・径方向エア通路２０１７・・・シリンダ室２０１８・・・距離センサ２０２・・・水平螺子軸機構２０２１・・・ケース２０２２・・・螺子軸２０２３・・・ナット部材２０２４・・・モータ２０３・・・垂直螺子軸機構２０３１・・・ケース２０３２・・・螺子軸２０３３・・・ナット部材２０３４・・・モータ２０４・・・架台３・・・マイクロホン装置３０１・・・マイクロホン３０１１・・・先端集音部３０１２・・・マイクロホン支持体３０１３・・・バネ３０１４・・・距離センサ３０２・・・水平螺子軸機構３０２１・・・ケース３０２２・・・螺子軸３０２３・・・ナット部材３０２４・・・モータ３０３・・・垂直螺子軸機構３０３１・・・ケース３０３２・・・螺子軸３０３３・・・ナット部材３０３４・・・モータ３０４・・・架台４・・・搬送コンベア４０１・・・フレーム４０２・・・スプロケット４０３・・・コンベアチエン５・・・フリートレイ６・・・固定フレーム６０１・・・高さセンサ６０２・・・ストッパ６０２１・・・エアシリンダ装置７・・・トレイ保持ローラ機構７０１・・・シリンダブロック７０２・・・ピストン７０３・・・ガイドバー７０４・・・ローラ支持板７０５・・・ローラ。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続きＦターム(参考） 2G047 AA12 BA04 BC00 CA03 EA10 GJ19 3F079 AC21 CA09 CA19 CB06 CB24 DA02 DA12 3F081 AA12 AA46 BE04 BE08 BF15 CA05 CC08 CC20 CE10 CE13 CE14 DA02 DA08 DA12 EA08 EA09 FB01

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】球塊状の農産物を受皿に載せて搬送する
搬送手段と、受皿上の農産物に打撃を与える打撃手段及
び打撃により発生した振動波を検出する振動波検出手段
の一対からなる打撃−振動波検出手段とを備え、検出し
た振動波に含まれる農産物の内部品質由来の信号を解析
して農産物の内部品質を検査するための装置であって、前記打撃−振動波検出手段による農産物の打撃点及び振
動波検出点を同一水平面上に設けると共に、実質的に農
産物の果心を通る垂線回りに該農産物を載せた受皿を所
定角度回転させる受皿回転手段を設けたことを特徴とす
る農産物の内部品質検査装置。
【請求項２】前記受皿は、球塊状農産物の載置によっ
てその実質的な果心が該受皿の中心に位置する構造に設
けられていることを特徴とする請求項１に記載の農産物
の内部品質検査装置。
【請求項３】前記打撃−振動波検出手段は、農産物に
対する打撃点と振動波検出点が、該農産物の果心に対し
て周方向に略９０°離隔していることを特徴とする請求
項１又は２に記載の農産物の内部品質検査装置。
【請求項４】前記受皿回転手段は、受皿中心回りに９
０°回転させるものであることを特徴とする請求項１な
いし３のいずれかに記載の農産物の内部品質検査装置。
【請求項５】前記打撃−振動波検出手段による農産物
の内部品質検査のための打撃及び振動波検出は、受皿回
転手段による受皿の少なくとも１回の回転の前後におい
てそれぞれ行うことを特徴とする請求項１ないし４のい
ずれかに記載の農産物内部品質検査装置の運用方法。