JP2004016129A

JP2004016129A - 農作物切揃え装置

Info

Publication number: JP2004016129A
Application number: JP2002176965A
Authority: JP
Inventors: Hisanori Miyata; 宮田　久典; Gentaro Kakemizu; 掛水　源太郎; Tsutomu Takekuni; 竹国　勉
Original assignee: ISHII SANGYO; Ishii Corp
Current assignee: ISHII SANGYO; Ishii Corp
Priority date: 2002-06-18
Filing date: 2002-06-18
Publication date: 2004-01-22

Abstract

【課題】農作物の切断位置を検出及び不要部を切除する作業が正確且つ確実に行え、検出精度及び切揃え精度の向上を図ることができる農作物切揃え装置を提供する。
【解決手段】照光ランプ１２ａから投光される検出光Ｂを、搬送コンベア２により搬送されるネギＡの根部Ａａ下面に照射し、根部Ａａのシルエットを撮像カメラ１３ａで撮像して画像処理装置１７に出力する。且つ、照光ランプ１２ｂから投光される検出光Ｂを、ネギＡの茎部Ａｂ上面に照射し、茎部Ａｂ内部を透過し、切除側根部Ａａの上面側及び端面側に透過する透過光Ｃを撮像カメラ１３ａ，１３ｂで撮像して画像処理装置１７に出力する。撮像カメラ１３ａ，１３ｂ及び画像処理装置１７から出力されるシルエット情報及び透過情報に基づいて、根部Ａａの切断位置を制御装置１８で判定及び決定し、その判定に基づいて、ネギＡの根部Ａａを切断装置２０で所定量切除する。
【選択図】　図３

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、例えばネギやアスパラガス、胡瓜、茄子、人参、芋、ミカン、リンゴ、柿等の農作物（果菜物を含む）を切揃える作業に用いられる農作物切揃え装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、上述例のネギを市場に出荷する場合、商品価値を高めるためにネギの茎部外面を覆っている不必要又は食用に供し得ない表皮を機械的に分離するが、表皮を根部まで引き剥がしたとき、表皮と根部との繋がり部分が多いと、表皮が根部に残ってしまうことがあるため、ネギの根部を、表皮を分離するのに適した状態に切除する必要がある。その根部を切除する装置としては、例えばコンベアにより搬送されるネギの根部を、定位置に配設又は定位置に移動する回転刃により切除する装置（特許第３１１８４１７号公報、特開平１０−１０８６５７号公報）がある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上述のネギは、生育状況によって茎部や根部の曲り具合が異なるため、ネギの根部を回転刃により切除したとき、根部の切除量にばらつきが生じやすく、所定量切除することが難しい。また、ネギの曲り具合に応じて切除する場合、例えばネギの根部外面を撮像カメラで撮像し、その画像情報に基づいて根部の切断位置を検出する方法が考えられるが、例えば土や砂等の付着物が農作物の根部外面に付着していると、根部のみの鮮明な画像情報を得ることが困難であり、切断位置を正確に検出することができない。且つ、付着物の有無及び付着量によって検出結果が異なるため、根部の切除量が多いと、根部の切断面から内液が滲み出しやすく、変色や腐敗の進行速度が速くなり、ネギの鮮度が短期間で失われてしまう。
【０００４】
且つ、根部の茎盤を切除する量が多いと、根部の切断面から内液が滲み出しやすくなるため、変色や腐敗の進行速度が速くなり、ネギの鮮度が短期間で失われる。また、根部の茎盤を切除する量が少ないと、複数の毛根が根部に残ってしまうため、見栄えが悪く、商品価値が損なわれる。且つ、不要な表皮を根部まで引き剥がしたとき、根部に接続された表皮の残り部分が多いと、表皮の剥ぎ取りをミスしたり、表皮の一部が根部に残る等するため、不要な表皮を剥ぎ取るときに不都合が生じるという問題点を有している。
【０００５】
この発明は上記問題に鑑み、切断位置検出手段から出力されるシルエット情報及び透過情報を、農作物の切断位置を決定するための情報として併用することにより、農作物の切断位置を検出及び不要部を切除する作業が正確且つ確実に行え、検出精度及び切揃え精度の向上を図ることができる農作物切揃え装置の提供を目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
この発明は、農作物の不要部を切断手段により所定量切除する農作物切揃え装置であって、上記農作物の不要部に対して該不要部のシルエットを検出する検出光及び上記農作物内部を透過する検出光を照射する検出光照射手段と、上記農作物の不要部と対応するシルエット及び該不要部を透過した透過光を検出する切断位置検出手段と、上記切断位置検出手段から出力されるシルエット情報及び透過情報に基づいて、上記農作物の不要部の切断位置を決定する切断位置決定手段と、上記切断位置決定手段による判定に基づいて、上記農作物の切断位置に対して切断手段が対峙される位置に、該農作物及び切断手段を相対移動する相対移動手段とを備えた農作物切揃え装置であることを特徴とする。
【０００７】
上述の農作物は、例えばネギやアスパラガス、胡瓜、茄子、人参、芋、ミカン、リンゴ、柿等の長尺農作物で構成することができる。その農作物の不要部は、例えばネギの根部及び茎盤で構成される。また、検出光照射手段は、例えばハロゲンランプやキセノンランプ、紫外線ランプ、蛍光灯、白熱灯等の照光ランプで構成することができる。また、切断位置検出手段は、例えば白黒の撮像カメラやカラーカメラ、ディジタルカメラ、ビデオカメラ等の光学的検出手段で構成することができる。また、切断手段は、例えば回転刃や固定刃、カッター、ワイヤカッター、バンドソー、流体吹付け式カッター、レーザーカッター等で構成することができる。
【０００８】
また、切断位置決定手段は、例えばパーソナルコンピューターやＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭを備えた制御装置で構成することができる。また、相対移動手段は、例えばモーターやソレノイドやエアーシリンダ、チェーン送り機構、ネジ送り機構、カム送り機構等で構成することができる。
【０００９】
つまり、検出光照射手段から投光される検出光を農作物の不要部に照射して、農作物の不要部と対応するシルエット及びその不要部を透過する透過光を切断位置検出手段で検出する。且つ、切断位置検出手段から出力されるシルエット情報及び透過情報の両方（又は一方）の検出情報に基づいて、農作物の切断位置を切断位置決定手段により個々に決定すると共に、農作物の切断位置と切断手段とが対峙する位置に、農作物及び切断手段を相対移動手段により相対移動させ、農作物の不要部を切断手段により所定量切除する。
【００１０】
実施の形態として、上記検出光照射手段を、上記農作物の不要部に対して該不要部のシルエットを検出するための検出光を照射する第１投光手段と、上記農作物内部を透過する検出光を該農作物の不要部に対して照射する第２投光手段とで構成することができる。また、上記第１投光手段及び第２投光手段を、上記農作物の切断位置を検出するのに適した何れか一方の投光手段に切換え可能に設けることができる。また、上記切断手段と、上記第１投光手段及び第２投光手段と、上記切断位置検出手段とを、上記農作物を搬送する搬送路上に複数組配設すると共に、上記農作物の不要部を切除するのに適した特定の組又は複数の組に切換え可能に設けることができる。
【００１１】
【作用及び効果】
この発明によれば、切断位置検出手段により検出したシルエット情報及び透過情報を、農作物の切断位置を決定するための情報として併用するので、透過光の検出が困難又は妨げられるような状況が起きても、農作物の切断位置を、シルエット情報及び透過情報の両方又は一方の検出情報に基づいて正確且つ確実に決定することができる。且つ、農作物の外観形状や外径寸法に左右されることなく、農作物の切断位置を生育状況に略応じて決定することができるため、農作物の不要部を所定量切除する作業が正確且つ確実に行え、検出精度及び切揃え精度の向上を図ることができる。
【００１２】
【実施例】
この発明の一実施例を以下図面に基づいて詳述する。
図面は、農作物の一例であるネギを切揃える作業に用いられる農作物切揃え装置を示し、図１及び図２に於いて、この農作物切揃え装置１は、ネギＡの不要な表皮を分離する皮剥ぎ工程前段に配設され、搬送コンベア２の載置台３…に載置されたネギＡを、搬送路上に設定した前処理区間ａと、切揃え区間ｂと、切揃え区間ｃとに搬送して、ネギＡの根部Ａａを皮剥ぎ処理に適した状態に切揃える。
【００１３】
上述の搬送コンベア２は、長尺のネギＡが搬送方向に対して略直交する姿勢に載置される凹状の載置台３を、搬送路下部に張架した周回チェーン４…全長に対して所定間隔に隔てて取り付け、周回チェーン４…を減速機付きモーター（図示省略）の駆動力により搬送方向に回転して、ネギＡが載置された載置台３…を搬送方向に対して連続的又は間欠的に周回移動する。
【００１４】
且つ、載置台３は、根部Ａａ側を搬送路左側部に所定長さ突出した状態に支持する受け台３ａと、茎部Ａｂを略水平に支持する受け部３ｂと、葉部Ａｃを略水平に支持する受け部３ｃとで構成される。また、搬送コンベア２の代わりに、例えばバケットコンベアやベルトコンベア、ローラコンベア、チェーンコンベア、ネギＡが載置されるフリーのトレイ等を用いてもよい。
【００１５】
前述の前処理区間ａに配設した洗浄装置６は、例えば送気用ブロワーやコンプレッサー等のエアー供給源と、例えば水道やタンク等の水供給源とに接続された吐出ノズル６ａを、載置台３左側部に突出するネギＡの根部Ａａ上面と対向して搬送路左側上部に配設し、吐出ノズル６ａから吐出されるエアー（大気）及び水（水道水）を混合して根部Ａａ上面に対して斜め上方から吹付け、根部Ａａ上面を覆っている異物（例えば泥やゴミ等）を洗浄除去する。また、エアー又は水の一方を吹付けてもよい。
【００１６】
上述のエアーの代わりに、例えば窒素ガスや不活性ガス、二酸化炭素等の気体を用いてもよく、水の代わりに、例えば蒸留水や天然水、溶剤、薬液等の液体を用いてもよい。また、上述の気体及び液体、払拭具の複数を組み合わせてもよい。
【００１７】
一方、洗浄装置６後位に配設した荒切り装置７は、モーター（図示省略）により回転される回転刃７ａを、搬送コンベア２の載置台３左側部に突出するネギＡの根部Ａａ先端と対向して搬送路左側部に配設し、根部Ａａ先端及び先端に突出する複数の長い毛根を回転刃７ａで切除して、荒切り処理する。
【００１８】
前述の切揃え区間ｂ，ｃに配設した各組の切揃え装置１０は同一構成であるので、１組の切揃え装置１０の構成を説明する。この装置は、図３、図４、図５にも示すように、照光ランプ１２ａ，１２ｂ（例えばハロゲンランプ）が投光する検出光Ｂ以外の外光を遮光する遮光室１１を搬送路上に配設し、遮光室１１内部に、根部Ａａのシルエットが明確となる色（例えばブルー）及び透光性を有する略円筒状（例えばドラム型）の対比部材１４を、載置台３左側部に突出するネギＡの根部Ａａ下面と対向して搬送路左側下部に配設している。
【００１９】
且つ、対比部材１４に内蔵した第１投光手段の照光ランプ１２ａは、載置台３左側部に突出するネギＡの根部Ａａ下面に向けて対比部材１４を透過する高輝度の検出光Ｂを投光し、その対比部材１４に対接した払拭体１５は、対比部材１４をモーター（図示省略）で回転するとき、対比部材１４周面に付着する異物（例えばネギの表皮や内液、水滴、ゴミ等）を払拭除去する。
【００２０】
且つ、搬送路上部に配設した第２投光手段の照光ランプ１２ｂは、載置台３に載置されたネギＡの根部Ａａ先端から所定距離（例えば略５ｃｍ〜略８ｃｍの範囲に含まれる距離）だけ離れた茎部Ａｂ上面と対向して配設され、ネギＡ内部を透過する高輝度の検出光Ｂ（例えば近赤外線）をネギＡの茎部Ａｂ上面に向けて投光する。好ましくは、根部Ａａ先端から略５ｃｍ又は略８ｃｍ程度離れた位置が最適であるが、例えば略５ｃｍ以上又は略８ｃｍ以下離れた位置に配設してもよい。
【００２１】
且つ、撮像カメラ１３ａを、載置台３左側部に突出するネギＡの根部Ａａ上面と対向して配設し、撮像カメラ１３ｂを、載置台３左側部に突出するネギＡの根部Ａａ先端と対向して配設している。なお、撮像カメラ１３ａ，１３ｂは、例えば白黒（モノクロ）のＣＣＤカメラで構成される。
【００２２】
且つ、遮光ベルト１６を、照光ランプ１２ａ，１２ｂから投光される検出光Ｂが照射される茎部Ａｃ上面と根部Ａａ上面との間に張架すると共に、その遮光ベルト１６を、上述の搬送コンベア２の搬送速度と略同期して搬送方向に回転させ、ネギＡの根部Ａａを載置台３の受け台３ａに押し付けながら、照光ランプ１２ｂから撮像カメラ１３ａ，１３ｂに向けて直接投光される検出光Ｂを遮光する。また、遮光ベルト１６の代わりに、例えば板状や暖簾状等の柔軟性を有する遮光幕体を用いてもよい。
【００２３】
上述の撮像カメラ１３ａ，１３ｂに接続された画像処理装置１７は、撮像カメラ１３ａ，１３ｂから出力されるシルエット画像及び透過画像を２値化処理して、上述の遮光ベルト１６を除いた根部Ａａの画像情報を制御装置１８に出力する。
【００２４】
且つ、画像処理装置１７に接続された制御装置１８（例えばパーソナルコンピューター）は、画像処理装置１７から出力されるシルエット画像及び透過画像の画像情報に基づいて、根部Ａａの切断位置を決定する。つまり、シルエット画像から切断位置を決定する場合、図７に示すように、撮像カメラ１３ａで撮像したシルエット画像から根部Ａａの茎幅と根量とを算出し、載置台３左側部に突出する根部Ａａの先端位置（突出寸法又は突出距離）から、茎幅と係数（切断位置を算出するのに必要な比例定数）とを乗算した数と、根量と係数とを乗算した数とを加算した総数を減算して、根部Ａａの切断位置を算出する。
【００２５】
一方、透過画像から切断位置を決定する場合、図８、図９に示すように、撮像カメラ１３ａで撮像した透過光Ｂの透過画像に基づいて根部Ａａの切断位置を決定する。つまり、根部Ａａを透過する透過光Ｂの透過量は、繊維が粗いと透過率が高く、繊維が密集するほど透過率が減少するので、繊維が粗い根部Ａａ及び茎部Ａｂを透過する透過光Ｂの透過量よりも、繊維が密集する茎盤Ａｄを透過する透過光Ｂの透過量が著しく減少することになる。
【００２６】
且つ、透過光Ｂの透過量から得られた画像濃度データに基づいて、最も分離度の高い境界部分（切断基準位置）を算出すると共に、その切断基準位置を基準として、例えば茎盤Ａｄが略２／３程度残される切断位置を決定する。なお、シルエット画像及び透過画像から決定される切断位置は、ネギＡの茎径サイズに略応じて複数段階（例えば大中小の３段階又は３段階以上）に可変調整することができる。
【００２７】
且つ、図１０、図１１に示すように、撮像カメラ１３ｂで撮像した根部Ａａ先端に透過する先端透過量を、載置台３左側部に突出する根部Ａａの突出寸法と、根部Ａａの茎径とを乗算した数により除算した後、その除算した数に所定の係数（切断位置を算出するのに必要な比例定数）を乗算して切断位置を算出すると共に、その透過量に基づいて、茎盤Ａｄの切取り量及び切残り量を算出する。つまり、茎盤Ａｄの残量が多い場合、透過光Ｂの透過量が少なくなり、暗い部分の面積値が所定の閾値よりも大きくなる。一方、茎盤Ａｄの残量が少ない場合、透過光Ｂの透過量が多くなり、明るい部分の面積値が所定の閾値よりも小さくなるので、その透過量及び面積値の差から茎盤Ａｄが所定量切除されたか否かを判断することができる。
【００２８】
上述のネギＡ毎に決定される切断位置情報と、後述する番地読取り装置１９ａにより読取られる載置台３の番地情報とを対応させて記憶する。また、根部Ａａの切断量を、例えば茎盤Ａｄが略２／３程度以上残される位置又は以下残される位置に変更することもできる。
【００２９】
且つ、載置台３毎に設定される番地情報又は載置台３と略対応して移動する番地情報を読取るための番地読取り装置１９ａ，１９ｂを搬送路下部に配設し、撮像カメラ１３ａ，１３ｂの撮像区間に配設した番地読取り装置１９ａと、切断装置２０の切断区間に配設した番地読取り装置１９ｂとで読取った番地情報を制御装置１８に出力する。
【００３０】
なお、根部Ａａのシルエット画像と、根部Ａａを透過した透過光Ｃの透過画像とを、別々の撮像カメラ（図示省略）で撮像してもよい。また、上述の番地情報の代わりに、例えば載置台３自体に付設又は載置台３と略対応して移動する記録媒体（例えばバーコード、ＩＤカード、磁気カード等）の固有情報を読取るか、切断位置情報やその他の計測情報を記録する等してもよい。或いは、切断装置２０にネギＡが到達するまでのタイムラグを計時してもよい。
【００３１】
前述の撮像カメラ１３ａ直後に配設した切断装置２０は同一構成であるので、一方の切断装置２０の構成及び動作を説明する。この装置は、例えば垂直方向及び水平方向の二次元方向に傾斜する回転刃２０ａを、載置台３左側部に突出するネギＡの根部Ａａと対向して搬送路左側部に配設した可動台２０ｃに取り付け、その可動台２０ｃに固定したモーター２０ｂにより一定速度で高速回転する。
【００３２】
且つ、可動台２０ｃを、搬送路左側部に配設した支持台２０ｄに取り付け、支持台２０ｄに固定した移動量検出機能付きモーター２０ｅ（例えばサーボモータやステッピングモータ等）により搬送方向と略直交する方向に対して所定移動量（例えば略０．２５ｍｍ単位）ずつ段階的に前後移動すると共に、回転刃２０ａを、図１２に示すように、根部Ａａ先端と対向する方向に対して段階的に高速移動（例えば略０．３秒）する。また、回転刃２０ａの側部及び上部をカバー２０ｆで囲繞している。また、モーター２０ｅに代わる移動手段の他の例として、例えばソレノイドやエアーシリンダ、或いは、カムやチェーン等を用いてもよい。
【００３３】
図６は、農作物切揃え装置１の制御回路ブロック図を示し、制御装置１８（例えばパーソナルコンピューター）にはＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭが内蔵され、ＣＰＵは、ＲＯＭ（又はＰＲＯＭ）に格納されたプログラムに沿って、搬送コンベア２と、洗浄装置６と、荒切り装置７と、撮像カメラ１３ａ，１３ｂと、遮光ベルト１６と、画像処理装置１７と、番地読取り装置１９ａ，１９ｂと、切断装置２０との駆動及び停止を制御する。
【００３４】
ＲＡＭには、撮像カメラ１３ａ，１３ｂ及び画像処理装置２０から出力される画像情報と、ネギＡ毎に決定される切断位置情報と、番地読取り装置１９ａ，１９ｂにより読取られる載置台３の番地情報と、切断装置２０から出力される回転刃２０ａの移動量情報とを対応させて記憶する。
【００３５】
上述の制御装置１８は、モーター２０ｅから出力されるパルス信号に基づいて、載置台３左側部に突出する根部Ａａ先端を切断基準位置として、根部Ａａの茎盤Ａｄが所定量切除（例えば略２／３程度残る状態）される位置に到達するまでの回転刃２０ａの移動距離を演算及び算出する。
【００３６】
且つ、撮像カメラ１３ａ，１３ｂの撮像区間に移動される載置台３の番地情報を番地読取り装置１９ａで読取り、その番地情報を制御装置１８に出力すると共に、上述の移動量情報と、番地読取り装置１９で読取った載置台３の番地情報とを対応させて制御装置１８に記憶する。
【００３７】
且つ、切断装置２０の切断区間に移動される載置台３の番地情報を番地読取り装置１９ｂで読取り、その番地情報を制御装置１８に出力する。制御装置１８は、番地読取り装置１９ｂから出力される載置台３の番地情報と、ＲＡＭに記憶された番地情報とを比較して、同一の番地情報であるか否かを判定する。
【００３８】
且つ、番地読取り装置１９ｂで読取った番地情報と対応する切断位置情報をＲＡＭから読み出し、そのＲＡＭに記憶された切断位置情報に基づいて、モーター２０ｅを所定量ずつ断続的に回転させ、回転刃２０ａを、根部Ａａの茎盤Ａｄが所定量切除される位置まで段階的に移動する。また、ＲＡＭに記憶された切断情報は、終端側から始端側に回帰するときに消去又は上書きする。
【００３９】
図示実施例は上記の如く構成するものにして、以下、農作物切揃え装置１によるネギＡの根部Ａａを切揃える作業を説明する。
【００４０】
先ず、図１、図２に示すように、ネギＡ…を、搬送方向に対して略直交する姿勢に揃えて搬送コンベア２の載置台３…に載置すると共に、根部Ａａ先端を、例えばベルトや板等の揃え部（図示省略）に押し当てる等して、載置台３左側部に所定長さ突出（例えば略３ｃｍ）する状態に揃えながら前処理区間ａに搬送する。
【００４１】
次に、前処理区間ａにおいて、洗浄装置６の吐出ノズル６ａから吐出されるエアー及び水を根部Ａａ上面に吹付け、根部Ａａ上面を覆っている異物を洗浄除去し、根部Ａａ先端に突出する複数の長い毛根を荒切り装置７の回転刃７ａで切除して荒切り処理するので、後述する撮像カメラ１３ａ，１３ｂによる撮像が妨げられず、根部Ａａの切断位置を判定するのに必要な画像情報が得られる。
【００４２】
次に、切揃え区間ｂにおいて、残着物により透過光Ｃの検出が困難及び妨げられる場合、図３及び図４にも示すように、ネギＡの根部Ａａ側を、切揃え装置１０の遮光ベルト１６で載置台３に押し付けながら搬送し、照光ランプ１２ａから投光される検出光Ｂを、対比部材１４を透過させて、載置台３左側部に突出するネギＡの根部Ａａ下面に対して下方から照射し、根部Ａａのシルエットを撮像カメラ１３ａで撮像して、その画像情報を画像処理装置１７に出力する。
【００４３】
且つ、図５にも示すように、照光ランプ１２ｂから投光される検出光Ｂを、載置台３に載置されたネギＡの茎部Ａｂ上面に対して上方から照射し、茎部Ａｂから根部Ａａに向けて透過し、ネギＡの根部Ａａ上面に透過する透過光Ｃを撮像カメラ１３ａで撮像し、根部Ａａ先端に透過する透過光Ｃを撮像カメラ１３ｂで撮像して、その画像情報を画像処理装置１７に出力する。
【００４４】
且つ、制御装置１８は、図７乃至図１１に示すように、撮像カメラ１３ａ，１３ｂから出力されるシルエット画像及び透過情報に基づいて、根部Ａａの切断位置を算出及び決定すると共に、上述の切断位置情報と、番地読取り装置１９ａで読取った載置台３の番地情報とを対応させて制御装置１８に記憶する。
【００４５】
続いて、載置台３が切断装置２０の切断区間に移動したとき、番地読取り装置１９ｂで読取った載置台３の番地情報と対応する切断位置情報を読出し、その切断位置情報に基づいて、切断装置２０を駆動する。つまり、回転刃２０ａを、ネギＡ毎に決定された切断位置まで段階的に移動させ、図１２に示すように、ネギＡの根部Ａａを、茎盤Ａｄが所定量残る程度に切除した後、茎盤切除済みのネギＡを次の切揃え区間ｃに搬送する。
【００４６】
次に、切揃え区間ｃにおいて、上述と同様にして、切揃え装置１０の撮像カメラ１３ａ，１３ｂから出力されるシルエット画像及び透過情報に基づいて、茎盤Ａｄの切取り量及び切残り量を算出し、茎盤Ａｄが所定量残る程度に切除されたか否かを判定する。同時に、上述の切断位置情報と、番地読取り装置１９ａで読取った載置台３の番地情報とを対応させて制御装置１８に記憶する。
【００４７】
続いて、制御装置１８は、載置台３が切断装置２０の切断区間に移動したとき、番地読取り装置１９ｂで読取った載置台３の番地情報と対応する切断位置情報を読出し、その切断位置情報に基づいて、切断装置２０を駆動する。つまり、所定量切除済みであると判定された場合、回転刃２０ａを移動させず、待機状態又は休止状態を維持する。その茎盤切除済みであると判定されたネギＡを次工程に搬送する。
【００４８】
且つ、所定量以上残っていると判定された場合、回転刃２０ａを、ネギＡ毎に決定された切断位置まで段階的に移動させ、図１２に示すように、ネギＡの根部Ａａを、茎盤Ａｄが所定量残る程度に仕上げ切除した後、茎盤切除済みのネギＡを、次工程（例えば皮剥ぎ工程や選別工程等）に搬送する。つまり、前段側１組の切揃え装置１０及び前後段２組の切揃え装置１０を駆動する動作に切換えて、ネギＡの根部Ａａを所定量切除する。且つ、根部Ａａの茎盤Ａｄを、不要な表皮を剥ぎ取るのに適した状態に切除するので、表皮を根部Ａａまで引き剥がしたとき、根部Ａａに接続された表皮の残り部分が少なく、表皮を剥ぎ取る処理が容易に行える。以下、上述と同様にして、ネギＡの切揃え作業を継続して行う。
【００４９】
以上のように、撮像カメラ１３ａ，１３ｂで検出したシルエット情報及び透過情報を、ネギＡの根部Ａａの切断位置を決定するための情報として併用するので、透過光Ｂの検出が困難又は妨げられるような状況が起きても、根部Ａａの切断位置を、シルエット情報及び透過情報の両方又は一方の検出情報に基づいて制御装置１８により正確且つ確実に決定することができる。且つ、シルエット情報及び透過情報の両方又は一方を、根部Ａａの切断位置を検出するのに適した検出情報として選択可能するので、ネギＡの外観形状や外径寸法に左右されることなく、根部Ａａの切断位置を状況に応じて個々に決定することができ、根部Ａａの不要部を所定量切除する作業が正確且つ確実に行える。
【００５０】
且つ、ネギＡの不要部に付着する異物が少なく、毛根の突出量が少ない場合、シルエット情報及び透過情報の両方を併用する必要が無く、不要部の状況に応じて照光ランプ１２ａ，１２ｂの何れか一方の投光手段に切換えるだけで、シルエット情報及び透過情報の何れか一方の検出情報に基づいて、ネギＡの不要部を所定量切除することができる。つまり、ネギＡの生育状況や異物の付着量、毛根の突出量等に略応じて、シルエット情報又は透過情報を併用する検出方法と、何れか一方の情報を用いる検出方法とを選択することができる。
【００５１】
且つ、ネギＡの根部Ａａに付着する異物を洗浄装置６で洗浄除去し、根部Ａａに突出する複数の毛根を荒切り装置７で切除してから切断位置を検出するので、異物や毛根が除去されたネギＡの根部Ａａを撮像カメラ１３ａ，１３ｂにより略直接撮像することができ、異物や毛根により検出が妨げられず、根部Ａａの切断位置を決定するのに必要且つ正確な画像情報が得られるため、検出精度及び切揃え精度の向上を図ることができる。
【００５２】
且つ、撮像カメラ１３ａのみで検出したシルエット情報及び透過情報に基づいて、ネギＡの根部Ａａの切断位置を制御装置１８により決定してもよく、撮像カメラ１３ｂが不要となるため、装置全体の構成を簡素化することができる。また、シルエット情報及び透過情報の何れか一方の検出情報に基づいて、ネギＡの根部Ａａの切断位置を制御装置１８により決定することもできる。
【００５３】
なお、本発明の農作物切揃え装置１の構成は、例えば略垂直に保持したネギＡの根部Ａａを切揃える作業にも適用することができる。また、根部Ａａのシルエットを検出する検出光Ｂ及び茎部Ａｂを透過する検出光Ｂを、何れか一方の照光ランプ１２ａ，１２ｂから照射及び投光してもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】複数の切揃え装置が備えられた農作物切揃え装置を示す平面図。
【図２】各切揃え装置によるネギの切揃え動作を示す斜視図。
【図３】シルエット及び透過光による切断位置検出方法を示す正面図。
【図４】シルエットによる切断位置検出方法を示す正面図。
【図５】透過光による切断位置検出方法を示す正面図。
【図６】農作物切揃え装置の制御回路ブロック図。
【図７】シルエットによる切断位置検出方法を示す説明図。
【図８】根部上面に透過する透過光の透過量を示す特性図。
【図９】根部の透過画像及び濃度投影データを示す説明図。
【図１０】根部先端の透過画像に基づく切断位置検出方法を示す説明図。
【図１１】根部先端の透過画像を示す説明図。
【図１２】切断装置による根部の切除方法を示す側面図。
【符号の説明】
Ａ…ネギ
Ａａ…根部
Ａｄ…茎盤
Ｂ…検出光
Ｃ…透過光
１…農作物切揃え装置
２…搬送コンベア
３…載置台
６…洗浄装置
７…荒切り装置
１０…切揃え装置
１２ａ，１２ｂ…照光ランプ
１３ａ，１３ｂ…撮像カメラ
１７…画像処理装置
１８…制御装置
２０…切断装置

Claims

農作物の不要部を切断手段により所定量切除する農作物切揃え装置であって、上記農作物の不要部に対して該不要部のシルエットを検出する検出光及び上記農作物内部を透過する検出光を照射する検出光照射手段と、
上記農作物の不要部と対応するシルエット及び該不要部を透過した透過光を検出する切断位置検出手段と、
上記切断位置検出手段から出力されるシルエット情報及び透過情報に基づいて、上記農作物の切断位置を決定する切断位置決定手段と、
上記切断位置決定手段による判定に基づいて、上記農作物の切断位置に対して切断手段が対峙される位置に、該農作物及び切断手段を相対移動する相対移動手段とを備えた
農作物切揃え装置。
上記検出光照射手段を、上記農作物の不要部に対して該不要部のシルエットを検出するための検出光を照射する第１投光手段と、
上記農作物内部を透過する検出光を該農作物の不要部に対して照射する第２投光手段とで構成した
請求項１記載の農作物切揃え装置。
上記第１投光手段及び第２投光手段を、上記農作物の切断位置を検出するのに適した何れか一方の投光手段に切換え可能に設けた
請求項２記載の農作物切揃え装置。
上記切断手段と、上記第１投光手段及び第２投光手段と、上記切断位置検出手段とを、上記農作物を搬送する搬送路上に複数組配設すると共に、
上記農作物の不要部を切除するのに適した特定の組又は複数の組に切換え可能に設けた
請求項１記載の農作物切揃え装置。