JP2005043315A - Nondestructive quality determination apparatus for agricultural product - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、イチゴ、トマト、ミカン等の農産物中に含まれる糖度等の内部品質を非破壊で判定する装置に関する。 The present invention relates to an apparatus for nondestructively determining internal quality such as sugar content contained in agricultural products such as strawberries, tomatoes and mandarin oranges.
農産物を破壊することなく、農産物の糖度や酸度等の内部品質を判定する非破壊品質判定装置として、従来から知られているものに、搬送手段により搬送される農産物に赤外光やレーザー光等の光を照射して、この農産物を透過した光を分析することによって農産物の糖度(甘味)や酸度(酸味)等の内部品質を判定するように構成したものがある(例えば、特許文献1参照。)。
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、搬送手段を構成するコンベアの上面にセット(載置)された農産物の載置台であるトレイやパンの上に農産物を載せ、農産物を測定部へと搬送する。そして、測定部においては、光を農産物に照射するための投光手段を搬送手段の一側方に配置するとともに、農産物を透過した光を受光するための受光手段を該搬送手段の他側方に配置していた。
そして、投光手段から光等を農産物に横方向から照射し、その透過光を受光手段にて検出して、吸光度を測定・分析することにより、農産物の糖度等の内部成分を、農産物を破壊することなく迅速に推定していた。ここで、吸光度とは、対象となる物体に光を入射し、透過させたときのその物体による光吸収の度合いを表す値であり、その入射光と透過光の各強度を計測することにより算出される。
As a non-destructive quality judgment device for judging the internal quality of agricultural products such as sugar and acidity without destroying agricultural products, infrared light, laser light, etc. Is configured to determine the internal quality such as sugar content (sweetness) and acidity (acidity) of agricultural products by analyzing the light transmitted through the agricultural products (see, for example, Patent Document 1) .)
In such an agricultural product nondestructive quality judgment device, for example, the agricultural product is placed on a tray or a bread which is a mounting table for the agricultural product set (placed) on the upper surface of the conveyor constituting the conveying means, and the agricultural product is measured. Transport to. In the measurement unit, the light projecting means for irradiating the produce with light is arranged on one side of the transport means, and the light receiving means for receiving the light transmitted through the produce is provided on the other side of the transport means. Had been placed in.
Then, by irradiating the agricultural products with light from the light projecting means in the lateral direction, detecting the transmitted light with the light receiving means, and measuring and analyzing the absorbance, the internal components such as sugar content of the agricultural products are destroyed. Was estimating quickly without. Here, the absorbance is a value representing the degree of light absorption by the object when the light is incident on and transmitted through the target object, and is calculated by measuring the intensity of the incident light and transmitted light. Is done.
ところが、省スペース化の観点からは、測定部において、投光手段と受光手段とを、搬送手段のコンベアを挟んで上下方向に対向させて配置し、農産物に照射する光の光路を上下方向することが好ましい。
このため、投光手段から照射される光が、搬送手段および農産物を載せる載置台によって遮られないようにしていた。具体的には、搬送手段のコンベア等を光の経路には配置しないような構成とするとともに、載置台に上下方向に貫通する孔を設け、この孔を光が通過するような構成としていた。
However, from the viewpoint of space saving, in the measuring section, the light projecting means and the light receiving means are arranged facing each other in the vertical direction across the conveyor of the transport means, and the optical path of the light irradiating the agricultural products is moved in the vertical direction. It is preferable.
For this reason, the light irradiated from the light projecting means is prevented from being blocked by the carrying means and the mounting table on which the agricultural products are placed. Specifically, the conveyor or the like of the transport means is configured not to be disposed in the light path, and a hole penetrating in the vertical direction is provided in the mounting table so that light passes through the hole.
しかし、上述したように投光手段と受光手段とを、コンベアを挟んで上下方向に対向させて配置する場合のうち、投光手段を上方に配置し、受光手段を下方に配置した場合には、次のような問題点があった。
形状が複雑な農産物(例えば、イチゴ)を載置台に載せると、載置台に設けた孔が農産物によって完全に塞がれず、隙間を生ずる場合があった。このため、この隙間から差し込んだ漏れ光が、外側へ広がらず内側へ漏れる結果、受光手段によって受光される可能性が高いという不具合があった。そして、この漏れ光を受光することによって測定誤差を生ずるという問題点があった。特に、イチゴのように透過性が高い農産物に対する品質判定を行う場合には、そのような漏れ光をできる限り受光しないようにすることが望ましい。
また、受光手段が下方に位置し、しかも、光を受光する面が上向きとなっていたため、この受光面に埃等の汚れが付着して、精度よい品質判定が妨げられるという問題点があった。
そこで、本発明では、搬送手段を構成するコンベアの下方に投光手段、上方に受光手段をそれぞれ配置し、農産物の載置台に上下方向に貫通する孔部を形成することにより、精度よく品質判定を行うことが可能な農産物非破壊品質判定装置を提供することを課題とする。
However, in the case where the light projecting means and the light receiving means are arranged facing each other in the vertical direction across the conveyor as described above, when the light projecting means is arranged above and the light receiving means is arranged below, There were the following problems.
When agricultural products having a complicated shape (for example, strawberries) are placed on the mounting table, the holes provided in the mounting table may not be completely blocked by the agricultural products, resulting in a gap. For this reason, there is a problem in that the leakage light inserted from the gap does not spread outward but leaks inward, and as a result, the light receiving means is likely to receive the light. And there was a problem that a measurement error was caused by receiving this leaked light. In particular, when performing quality judgment on agricultural products with high permeability such as strawberries, it is desirable to avoid receiving such leaked light as much as possible.
In addition, since the light receiving means is located below and the light receiving surface faces upward, dirt such as dust adheres to the light receiving surface, and accurate quality determination is hindered. .
Therefore, in the present invention, the light projecting means and the light receiving means are respectively arranged below the conveyor constituting the conveying means, and a hole penetrating in the vertical direction is formed in the produce mounting table, thereby accurately determining the quality. It is an object of the present invention to provide an agricultural product non-destructive quality judging device capable of performing the above.
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。
すなわち、請求項1においては、農産物を搬送するための搬送手段と、投光手段および受光手段が対向して配置される測定部とを有し、搬送手段を構成するコンベアの上面に載置される載置台の上に農産物を載せ、該載置台の存在を検出手段によって検出するとともに、農産物を測定部へと搬送し、該測定部にて農産物を透過した光に基づき農産物の品質判定を行う農産物非破壊品質判定装置において、前記コンベアの下方に投光手段、上方に受光手段をそれぞれ配置し、前記載置台の平面視中央に上下方向に貫通する孔部を形成し、農産物に対して下方向から光を照射して測定するものである。
The problem to be solved by the present invention is as described above. Next, means for solving the problem will be described.
That is, in
請求項2においては、前記コンベアに張設される搬送ベルトを搬送方向に対して左右に分割して構成し、該分割された搬送ベルト間に形成される空間を、前記投光手段から受光手段への光路としたものである。 According to a second aspect of the present invention, a conveying belt stretched on the conveyor is divided into left and right with respect to the conveying direction, and a space formed between the divided conveying belts is changed from the light projecting unit to the light receiving unit. The optical path to
請求項3においては、前記載置台に形成された孔部を、受光手段側の載置面における面積よりも、投光手段側の底面における面積を大きくして形成したものである。 According to a third aspect of the present invention, the hole formed in the mounting table is formed such that the area on the bottom surface on the light projecting means side is larger than the area on the mounting surface on the light receiving means side.
本発明の効果として、以下に示すような効果を奏する。
すなわち、請求項1に示すように、農産物非破壊品質判定装置を構成したので、形状が複雑な農産物(例えば、イチゴ)を載置台に載せた場合であっても、この農産物と孔部との隙間から漏れる光は外側に広がるため、この漏れ光を受光手段によって受光する可能性が少なくなる。これにより、漏れ光の受光に伴う測定誤差を抑制でき、精度よく品質判定を行うことが可能となる。また、受光手段への埃等の付着を抑制することができ、埃等による測定誤差を低減することができ、精度よく品質判定を行うことが可能となる。
As effects of the present invention, the following effects can be obtained.
That is, as shown in
請求項2に示すように、農産物非破壊品質判定装置を構成したので、上下方向を光路とする測定部によって農産物の品質判定が可能となる。
Since the agricultural product non-destructive quality determination device is configured as described in
請求項3に示すように、農産物非破壊品質判定装置を構成したので、受光手段による受光量をより多く確保して、精度よく品質判定を行うことが可能となる。 According to the third aspect of the present invention, the agricultural product non-destructive quality determination device is configured, so that a larger amount of light received by the light receiving means can be secured and the quality determination can be performed with high accuracy.
次に、発明を実施するための最良の形態を添付の図面を用いて説明する。
図1は本発明の農産物非破壊品質判定装置の構成を示す斜視図、図2は搬送手段および測定部を示す側面図、図3は同じく平面図、図4は測定部を示す背面一部断面図、図5はコンベアの別実施例を示す側面図、図6はパンを示す側面断面図、図7は農産物の一例であるイチゴを示す図、図8はパンの孔部から漏れる光が外側に広がる様子を示す図である。
Next, the best mode for carrying out the invention will be described with reference to the accompanying drawings.
FIG. 1 is a perspective view showing the configuration of the agricultural product nondestructive quality judging device of the present invention, FIG. 2 is a side view showing a conveying means and a measuring unit, FIG. 3 is a plan view, and FIG. FIG. 5, FIG. 5 is a side view showing another embodiment of the conveyor, FIG. 6 is a side sectional view showing bread, FIG. 7 is a diagram showing strawberries as an example of agricultural products, and FIG. It is a figure which shows a mode that it spreads to.
まず、農産物非破壊品質判定装置(以下、「品質判定装置」とする。)1の構成について、図1、図2、図3を用いて説明する。
品質判定装置1は、搬送手段である搬送装置2、測定部3、制御ユニット4、供給部、選別部等から構成される。そして、品質判定の対象となる農産物15(例えば、イチゴ、トマト、ミカン)は、供給部において搬送装置2の搬送面にセット(載置)される載置台であるパン50上に載置され、搬送装置2によって搬送経路を上流側(供給部側)から下流側(選別部側)へ向かって搬送される。
なお、本実施例では、近赤外分光法を用いて農産物の糖度や酸度等の内部品質を判定する場合について説明しているが、他の判定法を適用してもよい。ここで「近赤外分光法」とは、農産物等の対象物に近赤外光(単に「光」ともいう。)を照射し、透過光や反射光を測定することにより、農産物の糖度や酸度等の内部成分を判定する方法である。また、以下では、便宜上、農産物15の搬送方向を前後方向(下流側が前方)とし、水平面内で搬送方向と直交する方向を左右(横)方向としている。
First, the configuration of an agricultural product nondestructive quality determination apparatus (hereinafter referred to as “quality determination apparatus”) 1 will be described with reference to FIGS. 1, 2, and 3.
The
In addition, although the present Example demonstrates the case where internal quality, such as sugar content and acidity of agricultural products, is determined using near-infrared spectroscopy, you may apply another determination method. Here, “near-infrared spectroscopy” refers to an object such as an agricultural product that is irradiated with near-infrared light (also simply referred to as “light”), and the transmitted light or reflected light is measured. This is a method for determining internal components such as acidity. Moreover, below, the conveyance direction of the
搬送経路の途中に配置される測定部3において、投光手段17および受光手段18等によって個々の農産物15に対する透過光が検出される。そして、この検出された光に基づくデータが通信ケーブル19を介して光源や制御装置からなる制御ユニット4へ送信され、このデータが制御ユニット4にて解析され、各農産物15の糖度や酸度が算出されて内部品質が判定される。
In the
また、農産物15の搬送経路の測定部3よりも上流側には、パン50の位置確認のため、光電センサや静電センサ等の検出用スイッチからなる検出手段12が設けられており、この検出手段12によって、搬送される農産物が載置されたパン50の有無を検出している。
すなわち、検出手段12により検出されたパン50の存在がケーブル12aを介して制御ユニット4に入力され、このパン50が測定部3に達すると、制御ユニット4から投光手段17へ通信ケーブル20を介して出力信号が送信されて、該投光手段17から光が投光され、この光がパン50上に載置された農産物15に照射されて、該農産物15を透過した光が受光手段18によって受光される構成となっている。
Further, upstream of the
That is, the presence of the
続いて、測定部3について説明する。
測定部3には、下方に近赤外領域の波長の光を発するランプまたはLED等の投光手段17が、上方に該投光手段17から照射された光を受光するためのフォトダイオードやフォトトランジスタやCCD等の受光手段18がそれぞれ備えられている。
投光手段17は、コンベア14の下方において水平に配置される支持板21の左右一端側に支持固定され、受光手段18はコンベア14の上方において水平に配置される支持板22の左右一端側に支持固定され、それぞれの支持板21・22は、コンベア14の一側方に立設する支持柱23に固定され、投光手段17および受光手段18は互いに上下方向の位置を合わせて配置されている。
Next, the
The
The light projecting means 17 is supported and fixed to the left and right end sides of the
このように、本実施例では、投光手段17と受光手段18とを、農産物15の搬送面を挟んで上下方向に対向させて配置しており、農産物15に照射される光の経路を上下方向としている。
なお、外部からの光の侵入を遮断するために、測定部3を暗室の中に入れた状態で、あるいは、測定部3をカバー等の遮光部材により覆った状態で測定を行うことが望ましい。
As described above, in this embodiment, the
In order to block the entry of light from the outside, it is desirable to perform measurement in a state where the
このような構成の測定部3において、電源5から電力が供給される光源を含む制御ユニット4の信号が投光手段17へと送られ、投光手段17からパン50に載置された農産物15に対して光が照射され、この光のうち所定波長の光が農産物15に含まれる内部成分により吸収され、それ以外の光は農産物15を透過する。そして、この農産物15を透過した光は受光手段18により検出される。この受光手段18によって検出された透過光が、通信ケーブル19を介して制御ユニット4に出力され、該制御ユニット4で農産物15の吸光度を算出することにより、農産物15の糖度や酸度等の内部品質を判定することとしている。なお、測定部3における「測定」とは、測定部3において、投光手段17により農産物15に光を照射し、受光手段18により農産物15を透過した光を検出することを意味するものとする。
In the
以上のように、測定部3において、投光手段17を下方に配置するとともに受光手段18を上方に配置し、さらに、該投光手段17と受光手段18とを、コンベア14を挟んで上下方向に対向して配置して、農産物15に対して下方向から光を照射する構成としている。すなわち、投光手段17から受光手段18への光がコンベア14の下方から該コンベア14を貫通するような光路となっている。
そこで、本実施例では、投光手段17から照射される光が、コンベア14および農産物15の載置台であるパン50によって、遮られないようにするために、コンベア14およびパン50を以下のような構成としている。
As described above, in the
Therefore, in the present embodiment, in order to prevent the light irradiated from the light projecting means 17 from being blocked by the
搬送装置2のコンベア14について、図2、図3、図4を用いて説明する。
搬送手段である搬送装置2は、搬送ベルト11・11によるベルトコンベア方式としている。この搬送装置2において、コンベア14の始端部または終端部近傍のコンベア14の搬送面と反対面側、つまり、搬送ベルト11・11等の支持フレーム16の底面(下方)側に駆動ケース24が設けられ、該駆動ケース24内には伝動モータ等の駆動装置25、該駆動装置25から突出した駆動軸に固定された駆動プーリ26および伝動プーリ27が収納され、この伝動プーリ27の上方であって前後にはテンションプーリ28・29が配置されている。
そして、コンベア14始端部および終端部には、従動プーリ30・31が支承されており、この従動プーリ30・31および前記伝動プーリ27に前記搬送ベルト11・11が張設されている。さらに、コンベア14の始端部および終端部において、前記駆動ケース24が設けられていない側(本実施例では下流側)では、支持フレーム16底面左右両側に脚部32が設けられ、駆動ケース24が設けられている側では、該駆動ケース24から左右両側に突設された支持部34・34にそれぞれ脚部33が設けられ、これらの脚部32・33によってコンベア14が支持されている。
The
The
Driven pulleys 30 and 31 are supported at the start and end portions of the
このような構成のコンベア14において、駆動装置25の駆動力が、該駆動装置25から突出した駆動軸に固定された駆動プーリ26から駆動ケース24内に支承された伝動プーリ27へと伝動ベルト36を介して伝達され、この伝動プーリ27の回転によって、該伝動プーリ27および従動プーリ30・31に張設された搬送ベルト11・11が駆動するようになっている。そして、この搬送ベルト11・11の張力を前記テンションプーリ28・29によって調節するようにしている。
なお、コンベア14の搬送速度や移動量等は前記駆動装置25に取り付けられたエンコーダ37に接続された図示せぬコントローラによって調節される。
In the
In addition, the conveyance speed, movement amount, and the like of the
そして、コンベア14は、該コンベア14の搬送方向に対して左右略中央部に、投光手段17および受光手段18間の光路を確保するための空間を有する構成としている。つまり、コンベア14において張設される搬送ベルトを、搬送方向に対して左右両側に分割して配置する搬送ベルト11・11として構成し、該左右の搬送ベルト11・11間に測定用の光路が通過できる大きさの隙間を設けている。この隙間は、農産物15を載せるパン50が落ちることなく、かつ投光手段17から農産物15の品質判定に十分な光量が通過できる間隔としている。
また、測定部3における、コンベア14の支持フレーム16の底面にも、投光手段17から照射される光の経路を確保するための切欠き16a(図4)が形成されている。つまり、支持フレーム16は枠状に構成して、左右の支持フレーム16・16間を連結する横フレームが測定用光路を避けた位置に配置すればよい。また、支持フレーム16・16間の前面下部(底部)を覆う場合には切欠き16aを開口する。
The
Further, a
このように、コンベア14の搬送ベルト11・11を左右両側に間隔を設けて張設し、支持フレーム16に切欠き16aを設けることによって、投光手段17から照射される光の経路空間が形成され、上述したような上下方向を光路とする測定部3によって農産物15の品質判定が可能となる。なお、搬送ベルト11・11間の間隔および支持フレーム16に設けられた切欠き16aの大きさは、投光手段17の投光レンズ17aから投光され、パン50上の農産物15に照射される光を遮らないようにそれぞれ設定されている。
In this way, the conveying
また、前記測定部3におけるコンベア14の別実施例として、次のような構成とすることもできる。
図5に示すように、本実施例では、コンベア14において張設される搬送ベルト11・11それぞれの、測定部3近傍における上下方向の間隔を広げている。つまり、コンベア14において張設される搬送ベルト11・11のうち、搬送面側に位置する部分を往路とし、往路側に位置するベルトを往ベルト11aとして、該往ベルト11aの下方にて搬送方向と逆向きに進む部分、つまり、復路側に位置するベルトを復ベルト11bとすると、測定部3近傍において、復ベルト11bが投光手段17の投光レンズ17aよりも下方に位置するように、該復ベルト11bを迂回させている。
Further, as another embodiment of the
As shown in FIG. 5, in this embodiment, the intervals in the vertical direction in the vicinity of the measuring
具体的には、搬送方向に対して投光手段17の前後において、搬送ベルト11・11の復ベルト11bを下方に迂回させて、往ベルト11aと復ベルト11bとの間隔を広げるためのガイドローラ38・39を配置し、該ガイドローラ38・39に復ベルト11bを沿わせることによって該復ベルト11bを投光手段17の投光レンズ17aよりも下方に位置させている。そして、ガイドローラ38・39のそれぞれの上方には、復ベルト11bの軌道を制限し、張力を保つためのテンションローラ40・41が配置されている。そして、これらガイドローラ38・39、およびテンションローラ40・41は、コンベア14の支持フレーム16の底面に設けられた筐体42に支承されている。
Specifically, the guide roller for diverting the
このように、測定部3近傍において、搬送ベルト11・11の復ベルト11bを下方に迂回させ、投光手段17の投光レンズ17aより下方に位置させることにより、該投光レンズ17aと受光手段18との間に位置する搬送ベルトが往ベルト11aだけとなり、搬送ベルト11・11のズレによる遮光等が防げ、測定誤差の要因となる、投光手段17から照射される光量の誤差の発生を減少でき、より安定した品質判定が可能となる。また、搬送ベルト11・11の復ベルト11bを迂回させる部分を測定部3近傍のみとしているので、コンベア14全体が大きくなることはなく、該測定部3を外部からの光を遮るために筐体等で覆う場合にも好適なものとなっている。
As described above, in the vicinity of the
続いて、農産物15の載置台であるパン50の構造について説明する。
図6に示すように、パン50は、ゴム等の弾性体や合成樹脂等から構成されており、農産物15を載せるための載置面51bを有する皿部51と、該皿部51の下方において空間を形成する略円筒状の中空部材である筒部52とが一体形成されている。そして、パン50は、測定に直接関係しない光の透過を防ぐため、遮光性のある材質から構成されている。
前記皿部51の載置面51bは、中心部にかけて窪んだ碗型となっており、この載置面51bと筒部52の底面52bの中心部には、それぞれ孔部51a、孔部52aが穿設されて、投光手段17から照射される光の経路を確保している。つまり、パン50の平面視中央に上下方向に貫通する孔部が形成されている。そして、測定する農産物15の種類に応じた大きさの孔部51a・52aを有するパン50を複数用意している。但し、筒部52をパイプ状とし、筒部52上に皿部51を固定する構成とすることで、底面52bの孔部52aは設ける必要がないようにすることができる。また、皿部51を平面視円形または多角形で中央部が下方に窪み、その中央に孔部51aを有するものであれば、筒部52は多角形状の筒体とすることも可能である。
Then, the structure of the bread | pan 50 which is the mounting base of the
As shown in FIG. 6, the
The mounting
このように、パン50には、前記搬送装置2のコンベア14とともに投光手段17から照射される光の経路を確保しているので、測定部3において投光手段17と受光手段18とがコンベア14を上下方向に貫通する光路をなす品質判定装置1において好適なものとなる。よって、測定部3において、投光手段17を下方に配置するとともに受光手段18を上方に配置し、さらに、該投光手段17と受光手段18とを、コンベア14を挟んで上下方向に対向させて配置することが可能となるので、投光手段および受光手段を搬送手段(コンベア)の両側方に対向して配置し、光を横方向から農産物に照射する場合と比較して、省スペース化が図れる。そして、上下方向に光路を設定することで、コンベア14に複数列にわたって農産物15を搬送しながら個々の農産物15の品質判定を行う場合等にも適用でき、より汎用性が増すのである。
In this way, the
そして、この場合、パン50の皿部51の載置面51bに載置される農産物15に対して下方向から光を照射する構成としているので、形状が複雑な農産物(例えば、イチゴ)をパン50に載せた場合であっても、図8に示すように、この農産物と孔部51aとの隙間から漏れる光は外側に広がるため、この漏れ光を受光手段18によって受光する可能性が少なくなる。これにより、漏れ光の受光に伴う測定誤差を抑制でき、精度よく品質判定を行うことが可能となる。また、投光手段17から農産物15までの距離を略一定とすることができる。
さらに、ヘタ等がある農産物(例えば、イチゴ、トマト等)をパン50に載せる場合には、ヘタがある方を下向きにして載せることが多い(図8参照)。このため、このような農産物に対して下から光を照射すると、上から照射する場合と比較して、ヘタによる光の減衰を少なくできる。つまり、ヘタと投光手段の間の距離は上からよりも下から投光するほうが短くできるので、ヘタによる光の減衰量を小さくして、品質判定に必要な情報量が多く取得することができ、これにより、精度よく品質判定を行うことが可能となる。
And in this case, since it is set as the structure which irradiates light from the downward direction with respect to the
In addition, when placing agricultural products (eg, strawberries, tomatoes, etc.) on which the stickers are placed on the
しかも、受光手段18を上方に配置し、かつ、光を受光する面が下向きとなっているので、受光手段18に埃等の汚れが付きにくくなる。特に、受光面18aへの埃等の付着を抑制することにより、埃等による測定誤差を低減することができ、精度よく品質判定を行うことが可能となる。また、投光手段17と比較して受光手段18は、コンパクトな構成であるため、品質判定装置1(測定部3)上部のコンパクト化を図ることができる。
In addition, since the light receiving means 18 is disposed on the upper side and the light receiving surface faces downward, the light receiving means 18 is less likely to be contaminated with dust or the like. In particular, by suppressing the adhesion of dust or the like to the
さらに、図6に示すように、パン50において、孔部51aの直径φCよりも、孔部52aの直径φDを大きくしている(φC<φD)。つまり、農産物15が載置される側となる載置面51bの孔部51aの直径よりも、搬送ベルト11・11と接する側となる底面52bの孔部52aの直径を大きくしている。このようにして、受光手段18側の載置面51bにおける孔部51aの面積よりも、投光手段17側の底面52bにおける孔部52aの面積を大きくすることにより、受光手段18による受光量をより多く確保して、精度よく品質判定を行うことが可能となる。
Furthermore, as shown in FIG. 6, in the
ところで、品質判定装置1の品質判定の対象となる農産物は、同じ品種であってもその大きさにばらつきがあり、また、個々の農産物においても、その部位によって糖度や酸度等の内部品質が異なっているものがある。そこで、このような農産物の大きさのばらつきや部位による内部品質の違いによる判定誤差を軽減すべく、前記パン50は構成されている。
以下、農産物15の一例としてイチゴ45を挙げ、また、内部品質として糖度を例に説明する。
By the way, the agricultural products to be subjected to quality judgment by the
Hereinafter, the
イチゴ45は、その大きさが3L〜S(または2S)サイズ(長さにして約60〜20mm、重量にして約50〜5g)のように、出荷時のサイズが広い範囲にわたっており、大きさにばらつきがある。
また、図7に示すように、イチゴ45を、ヘタ46以外の部分を果実部47とすると、果実部47の糖度は、一般的に上部から下部にかけて徐々に高くなっている。具体的には、この果実部47を、ヘタ46を上にした状態で上下方向に略三等分し、上方から上部47a・中間部47b・下部47cとした場合、各部の糖度をBrix(%)を用いて表すと、概算として、上部47aでは4〜9(%)、中間部47bでは6〜11(%)、下部47cでは8〜13(%)という値となる。
The size of the
Moreover, as shown in FIG. 7, when the part other than the
このような、イチゴ45における果実部47の部位による糖度の違いが、品質判定の測定値に与える影響を少なくするため、なるべく果実部47の広範囲にわたって光を照射することで光の透過範囲を広くすることが好ましい。そこで、図6に示すように、前記パン50を構成する皿部51の孔部51aの直径をφCとすると、この直径φCをできるだけ大きくする必要がある。しかし、直径φCを大きくすると、サイズの小さいイチゴが孔部51aから落下したり、投光手段17から照射される光の漏れを生じたり等の不具合が考えられる。
このような不具合を考慮して、皿部51の孔部51aは、その直径φCを、小さいサイズのイチゴが落下することなく、かつ、サイズの大きいイチゴにおいても品質判定に必要な光量を確保できる大きさに形成されている。直径φCを、通常出荷される大きさの範囲内において最小とされるサイズ2Sのイチゴの長さより若干短くした約20mmとしている。
In order to reduce the influence of the difference in sugar content due to the part of the
In consideration of such inconvenience, the
このように皿部51に形成される孔部51aの直径φCの値を設定することによって、大きさにばらつきのある農産物の品質判定を行う場合、通常出荷されるサイズの範囲内においては、そのサイズによらず判定作業が行われ、作業効率の向上が図れる。また、個々の農産物15の部位によって内部品質にばらつきがあるようなものを判定する場合にも安定した判定結果を得ることが可能となる。さらに、皿部51は中央部が窪んでいるため、いちご等の農産物を皿部51上に載置する場合に自然に中央に置くようになり、仮に中央からずれて置いても、農産物は自然に中央に転がり、または滑り落ち、中間部47bが孔部51a上方に位置するようになることからも、品質測定のばらつきが小さく、略正確な値を得られるようになる。
なお、パン50において皿部51を着脱可能とし、品質判定する農産物の種類によって、それぞれに応じた大きさや形状の孔部51aを有する皿部51を複数用意し、品質判定する農産物に応じて装着する構造とすることもできる。
Thus, by setting the value of the diameter φC of the
In addition, the
また、パン50を構成する筒部52の底面52bに形成される孔部52aも、その直径φDを品質判定に必要な光量を確保するために、できるだけ大きくする方が好ましい。つまり、図4等に示すように、投光手段17の投光レンズ17aは、該投光手段17から照射される光がパン50の孔部51aを通過するため集光するように形成されているため、パン50の最下方に位置する、筒部52の底面52bに形成される孔部52aの大きさによって、該パン50を透過する光の光量が決まることから、直径φDを大きくすることが好ましいのである。
よって、この筒部52に設けられる孔部52aはその直径φDを、上述したようなコンベア14に設けられた空間の大きさやパン50の強度等を考慮した大きさとしている。具体的には、パン50の皿部51の外径をφA、筒部52の外径をφBとすると、φD≒(1/3)φA、または(1/3)φBとしており、具体的な数値としてはφD≒35mmとしている。
In addition, it is preferable that the
Therefore, the
一方、農産物15を載置したパン50は、測定部3に供給される前に、前記検出手段12によってその存在位置が確認され、その信号に基づいて投光手段17から光が投光される構成となっている。そして、この検出手段12が、例えば光電センサの場合、光を対象物(パン50)に照射し、光の反射または遮光により、その対象物の存在の有無を確認する構成となっている。よって、この検出手段12でその存在を確認する際、コンベア14上にて搬送方向に連続するパン50同士が接触した状態にあると、個々のパン50を正確に識別できない場合がある。
このため、本実施例では、パン50の筒部52の側面の周囲に、検出手段12による検出用のくびれ部52cを設けている。つまり、上述した筒部52の外径φBに対して小径部を形成することで、くびれ部52cを設けている。くびれ部52cは、筒部52の側面の任意の高さ位置(本実施例では筒部52上部)に形成され、該筒部52がくびれを有するように凹部が全周にわたって設けられている。
On the other hand, the
For this reason, in the present embodiment, a
このように、パン50において、検出手段12検出用のくびれ部52cを形成することによって、図2に示すように、コンベア14の搬送面上で搬送方向に連続したパン50同士が接触した状態においても、接触した前後のパン50のくびれ部52cによって隙間43が生じる。そこで、検出手段12を、該検出手段12からの光が搬送方向に対して直交する方向からこの隙間43に向けて照射されるように配置することによって、検出手段12が個々のパン50を識別することが可能となる。よって、コンベア14上にてパン50同士の間隔を狭くしたり接触させたりした状態で、搬送および測定が可能となり、単位時間あたりの測定個数の増加、すなわち、作業効率の向上や、安定した検出作業が可能となる。
なお、くびれ部52cを設ける代わりに、筒部52を、上方にかけて小径とした略円錐形状としたり、側面視で凸状としたりする等、同様の効果を得ることができるものであれば、該筒部52の形状は限定されるものではない。
In this way, by forming the
In addition, instead of providing the
1 農産物非破壊品質判定装置
2 搬送装置
3 測定部
11 搬送ベルト
12 検出手段
14 コンベア
15 農産物
17 投光手段
18 受光手段
50 パン
51a 孔部
52a 孔部
DESCRIPTION OF
Claims (3)
前記コンベアの下方に投光手段、上方に受光手段をそれぞれ配置し、前記載置台の平面視中央に上下方向に貫通する孔部を形成し、農産物に対して下方向から光を照射して測定することを特徴とする農産物非破壊品質判定装置。 It has a transport means for transporting agricultural products, and a measuring section in which the light projecting means and the light receiving means are arranged to face each other, and the agricultural products are placed on a mounting table placed on the upper surface of the conveyor constituting the transport means. In the agricultural product non-destructive quality determination device that detects the presence of the mounting table by the detection means, conveys the agricultural product to the measuring unit, and determines the quality of the agricultural product based on the light transmitted through the agricultural product in the measuring unit.
A light projecting means and a light receiving means are arranged below the conveyor, respectively, and a hole penetrating in the vertical direction is formed in the center of the mounting table in plan view, and the agricultural products are irradiated with light from below and measured. A nondestructive quality judging device for agricultural products.
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