JP2008209302A - Nondestructive inspection device and sorting device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、光源から被判定物に光線を照射し、当該光線の反射光または透過光を受光部で受光することにより、前記受光部における受光量に基づいて被判定物の内部品質を判定する非破壊検査装置およびこれを備えた選別装置に関する。 The present invention determines the internal quality of the object to be determined based on the amount of light received by the light receiving unit by irradiating the object to be determined with a light source and receiving the reflected or transmitted light of the light beam at the light receiving unit. The present invention relates to a nondestructive inspection apparatus and a sorting apparatus including the same.
従来から、果物等の農産物の糖度や酸度等の内部品質を当該農産物を破壊することなく判定する非破壊検査装置として、農産物等の被判定物に対し、光源から光線を照射し、当該光線の反射光または透過光を受光部で受光することにより、前記受光部における受光量に基づいて被判定物の内部品質を判定する非破壊検査装置が公知である(例えば、特許文献1等)。このような非破壊検査装置においては、光源としてハロゲンランプ等が用いられている。 Conventionally, as a non-destructive inspection device that determines the internal quality such as sugar content and acidity of agricultural products such as fruits without destroying the agricultural products, the target object such as agricultural products is irradiated with light from a light source. A nondestructive inspection apparatus is known in which reflected light or transmitted light is received by a light receiving unit to determine the internal quality of the object to be determined based on the amount of light received by the light receiving unit (for example, Patent Document 1). In such a nondestructive inspection apparatus, a halogen lamp or the like is used as a light source.
このような光源は、光源の照射光量が安定するまでに、だいたい10分から30分程度要することが知られている。つまり、光源の立ち上がり直後は、安定時よりも照射光量が大きくなるため、安定するまでの間に判定を開始すると、被判定物において反射または透過して受光部で受光される受光量も安定時よりも大きくなってしまい、正確な内部品質の判定を行うことができない。
従って、従来は光源を立ち上げてから照射光量が安定するまでの間、判定を行うことができず、時間の無駄を生じていた。
Therefore, conventionally, the determination cannot be made until the irradiation light quantity is stabilized after the light source is turned on, resulting in a waste of time.
本発明は、前記従来技術に鑑みなされたものであり、光源を立ち上げてから判定開始までの時間を短縮することができる非破壊検査装置およびこれを備えた選別装置の提供を、一の目的とする。 The present invention has been made in view of the prior art, and it is an object of the present invention to provide a nondestructive inspection apparatus capable of shortening the time from the start of a light source to the start of determination and a sorting apparatus including the same. And
本発明に係る非破壊検査装置は、被判定物に光線を照射する光源と、当該光線の反射光または透過光を受光する受光部と、前記受光部における受光量に基づいて被判定物の内部品質を判定する判定部とを具備する非破壊検査装置であって、前記判定部は、前記光源を立ち上げてからの時間と前記光源の照射光量との関係を示す時間−光量関係を記憶する記憶手段と、前記光源を立ち上げてからの時間を計測する計時手段と、前記記憶手段から前記時間−光量関係を読み出し、前記計時手段により計測された時間における光源からの照射光量と、安定時における光源からの照射光量との関係を演算する演算手段と、当該演算結果に基づいて、前記受光部における受光量についてのデータを補正する補正手段とを有することを特徴とするものである。 A nondestructive inspection apparatus according to the present invention includes a light source that irradiates a light beam to the object to be determined, a light receiving unit that receives reflected light or transmitted light of the light beam, and the inside of the object to be determined based on the amount of light received by the light receiving unit. A nondestructive inspection apparatus including a determination unit for determining quality, wherein the determination unit stores a time-light quantity relationship indicating a relationship between a time after the light source is started up and an irradiation light amount of the light source. Storage means, timing means for measuring the time since the light source was started, reading the time-light quantity relationship from the storage means, and the irradiation light quantity from the light source at the time measured by the timing means, and stable time And a correction means for correcting the data on the amount of light received by the light receiving unit based on the calculation result. .
上記構成の非破壊検査装置によれば、被判定物に光源から光線が照射され、当該光線の反射光または透過光が受光部において受光される。判定部では、受光部において受光された受光量に基づいて被判定物の内部品質が判定される。
ここで、判定部の記憶手段には、前記光源を立ち上げてからの時間と前記光源の照射光量との関係を示す時間−光量関係が記憶されている。一方、判定部の計時手段により、光源を立ち上げてからの時間が計測される。そして、光源を立ち上げてから照射光量が安定するまでの間に、前記受光部において受光された受光量について、判定部の演算手段により、記憶手段から時間−光量関係を読み出し、計時手段により計測された時間における光源からの照射光量と、安定時における光源からの照射光量との関係が演算され、当該演算結果に基づいて、補正手段により、前記受光量についてのデータが補正される。
According to the nondestructive inspection apparatus having the above configuration, a light beam is emitted from a light source to a determination target, and reflected light or transmitted light of the light beam is received by a light receiving unit. In the determination unit, the internal quality of the determination target is determined based on the amount of light received by the light receiving unit.
Here, the storage unit of the determination unit stores a time-light quantity relationship indicating a relation between a time after the light source is started up and an irradiation light quantity of the light source. On the other hand, the time after starting the light source is measured by the time measuring means of the determination unit. Then, the time-light quantity relationship is read from the storage means by the calculation means of the determination section and measured by the timing means for the received light quantity received by the light receiving section between the time when the light source is turned on and the time when the irradiation light quantity is stabilized. The relationship between the amount of light emitted from the light source during the set time and the amount of light emitted from the light source at the stable time is calculated, and the data on the amount of received light is corrected by the correcting means based on the calculation result.
このように、光源を立ち上げてからの時間と光源の照射光量との関係を示す時間−光量関係を予め記憶し、当該時間−光量関係に基づいて、受光量のデータを補正することにより、光源の照射光量が安定する前に判定を開始しても正確な判定結果を得ることができる。
したがって、光源を立ち上げてから判定開始までの時間を短縮することができる。
Thus, by previously storing the time-light quantity relationship indicating the relationship between the time since the light source was turned on and the irradiation light amount of the light source, and correcting the data of the received light amount based on the time-light quantity relationship, Even if the determination is started before the irradiation light quantity of the light source is stabilized, an accurate determination result can be obtained.
Therefore, it is possible to shorten the time from the start of the light source to the start of determination.
好ましくは、前記演算手段は、前記記憶手段から前記時間−光量関係を読み出し、前記計時手段により計測された時間における光源からの照射光量の安定時に対する比率を演算するものであり、前記補正手段は、前記演算手段で演算された前記照射光量の比率に反比例した補正係数を前記受光部における受光量に掛ける補正を行うものである。 Preferably, the calculation means reads the time-light quantity relationship from the storage means, calculates a ratio of the irradiation light quantity from the light source at the time measured by the time measurement means to a stable time, and the correction means The correction is performed by multiplying the amount of light received by the light receiving unit by a correction coefficient that is inversely proportional to the ratio of the irradiation light amount calculated by the calculation means.
この場合、記憶手段から時間−光量関係が読み出され、計時手段により計測された時間における光源からの照射光量と安定時における光源からの照射光量との比率が演算手段により演算される。そして、補正手段により、演算された比率に反比例した補正係数が受光部における受光量に掛け合わされることにより、受光量がデータ補正される。
これにより、補正係数の演算を定式化して画一的に補正することができる。
In this case, the time-light quantity relationship is read from the storage means, and the ratio between the light quantity irradiated from the light source at the time measured by the time measuring means and the light quantity emitted from the light source at the stable time is calculated by the calculation means. The correction unit multiplies the correction coefficient inversely proportional to the calculated ratio by the received light amount in the light receiving unit, thereby correcting the data of the received light amount.
As a result, the calculation of the correction coefficient can be formulated and corrected uniformly.
好ましくは、前記光源は、ハロゲンランプである。 Preferably, the light source is a halogen lamp.
また、本発明に係る選別装置は、複数の被判定物を収容する収容部と、前記収容部からの前記被判定物を選別する選別装置本体とを具備し、前記収容部と前記選別装置本体との間に、上記構成の非破壊検査装置が配設されていることを特徴とするものである。 The sorting device according to the present invention includes a housing unit that houses a plurality of objects to be judged, and a sorting device body that sorts the objects to be judged from the housing unit, the housing unit and the body of the sorting device. The non-destructive inspection apparatus having the above-described configuration is disposed between the two.
上記構成の選別装置によれば、複数の被判定物が収容部に収容可能とされ、被判定物が順次、収容部から選別装置本体に送られて、被判定物が選別される。このような収容部と選別装置本体との間に、上記構成の非破壊検査装置が配設されており、選別装置本体において被判定物の内部品質の判定結果に基づいた選別が可能となる。
したがって、被判定物の内部品質の判定および選別を一工程で行うことができ、効率化を図ることができる。
According to the sorting apparatus having the above-described configuration, a plurality of objects to be determined can be stored in the storage unit, and the objects to be determined are sequentially sent from the storage unit to the main body of the selection device, and the objects to be determined are selected. The non-destructive inspection device having the above-described configuration is disposed between the storage unit and the sorting apparatus main body, and sorting based on the determination result of the internal quality of the object to be determined can be performed in the sorting apparatus main body.
Therefore, determination and selection of the internal quality of the determination target can be performed in one step, and efficiency can be improved.
本発明に係る非破壊検査装置によれば、光源を立ち上げてからの時間と光源の照射光量との関係を示す時間−光量関係を予め記憶し、当該時間−光量関係に基づいて、受光量のデータを補正することにより、光源の照射光量が安定する前に判定を開始しても正確な判定結果を得ることができる。
したがって、光源を立ち上げてから判定開始までの時間を短縮することができる。
また、上記非破壊検査装置を備えた選別装置によれば、被判定物の内部品質の判定および選別を一工程で行うことができ、効率化を図ることができる。
According to the nondestructive inspection apparatus according to the present invention, the time-light quantity relationship indicating the relationship between the time since the light source is turned on and the irradiation light amount of the light source is stored in advance, and the received light amount is based on the time-light quantity relationship. By correcting this data, an accurate determination result can be obtained even if the determination is started before the irradiation light quantity of the light source is stabilized.
Therefore, it is possible to shorten the time from the start of the light source to the start of determination.
Moreover, according to the sorting apparatus provided with the nondestructive inspection apparatus, it is possible to determine and sort the internal quality of the object to be judged in one step, and to improve efficiency.
以下、本発明に係る脱ぷ装置の好ましい実施の形態について、添付図面を参照しつつ説明する。図1は、本発明に係る選別装置の一例100の概略構成を示す平面図である。 DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, a preferred embodiment of a detaching apparatus according to the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 is a plan view showing a schematic configuration of an example 100 of a sorting apparatus according to the present invention.
図1に示す選別装置100は、さくらんぼといった農産物Aを供給する供給装置10と、該供給装置10からの農産物Aを該農産物Aの外部特徴に基づき選別する選別装置本体20と、農産物Aを被判定物として当該農産物Aの内部品質を判定する非破壊検査装置30とを備えている。さらに、選別装置本体20は、農産物Aを振り分ける振り分け装置40と、前記ホッパ11から前記供給部12によって供給される農産物Aを該農産物Aの外部特徴(本実施形態では農産物Aの重量)に基づき選別する選別部21と、農産物Aの仕分けを制御する制御装置50(図1では図示を省略、後述する図5参照)とを備えている。
A
前記供給装置10は、複数の農産物Aを収容する収容部11(以下ホッパという)と、該ホッパ11から前記選別装置本体20に農産物Aを供給する供給部12とを備えている。前記ホッパ11は、前記選別装置本体20における後述する搬送コンベア212の軌道外側に配設されており、農産物A一つ分が通過可能に規制する規制板121を備えている。前記供給部12は、前記規制板121によって規制された農産物Aを一列に供給するように配設された供給コンベア122を備えており、前記供給コンベア122にて前記ホッパ11において前記規制板121で規制され、該規制板121で一列に整列された各農産物Aを前記供給コンベア122で所定の供給方向(図中X方向)に沿って一個ずつ前記選別装置本体20の後述する供給ガイド210に向けて供給するものであり、一端が前記ホッパ11に連結され、他端が前記搬送コンベア212の往路側直線軌道領域の中途付近まで延設されている。
The
前記選別装置本体20の前記選別部21は、前記した搬送コンベア212の他、供給ガイド210、複数(ここでは20個)のバケット211、複数の(ここでは第1から第3の)排出機213a,213b,213c、複数の(ここでは第1から第3の)収納器214a,214b,214cおよび計量装置215を備えている。前記供給ガイド210は、前記供給コンベア122の供給終端部122aにおいて、該供給終端部122aに到来する農産物Aを前記バケット211に導くことができるように、図示を省略した支持部材にて供給方向Xを横切る方向に傾斜して配設されている。
The sorting unit 21 of the sorting apparatus
前記複数のバケット211は、前記供給部12から供給されてきた農産物Aを一個ずつ保持できる保持部材であり、具体的にはいずれも倒立四角錐台形の形状を呈している。これらのバケット211は、いずれも前記搬送コンベア212に図示を省略した平行リンクによって転倒可能に且つ所定の間隔で一列に支持されている。
The plurality of
前記搬送コンベア212は、図示を省略した駆動源によって駆動される一対のスプロケット212a,212bと、該一対のスプロケット212a,212b間に掛け渡されたチェーン212cとを備えた搬送装置であり、該チェーン212cに前記複数のバケット211が支持されている。これにより、農産物Aを各バケット211に載せて長円軌道に沿って所定方向(図中矢印時計方向Y)回りに一列に搬送することができる。
The
前記第1から第3の排出機213a,213b,213cは、前記搬送コンベア212の復路側直線軌道領域にタンデムに配設されており、前記制御装置50から排出命令が与えられるようになっていて、前記制御装置50の指示の下、前記搬送コンベア212にて搬送されてくるバケット211を転倒させて当該バケット211から農産物を前記第1から第3の収納器214a,214b,214cにそれぞれ排出させ得るように構成されている。前記第1から第3の収納器214a,214b,214cは、それぞれ、前記バケット211から排出される農産物を一時的に収納するものであり、前記第1から第3の排出機213a,213b,213cに対応して配置されている。なお、前記搬送コンベア212の搬送領域であって前記第1から第3の排出機213a,213b,213cより下流側には、転倒したバケット211を起立させる機構(図示せず)が配設してある。前記計量装置215は、本実施形態ではロードセル等を内蔵するものであり、前記搬送コンベア212の復路側直線軌道領域であって前記第1から第3の排出機213a,213b,213cより上流側に配設されている。この計量装置215は、前記搬送コンベア212によって搬送されてくる個々のバケット211および当該バケット211に載置される農産物Aの総重量を順次計測できるように構成されており、得られた各計測結果を前記制御装置50に送信することができるものである。なお、前記排出機213a,213b,213cおよび前記計量装置215等は、従来の選別装置に用いられている排出機および計量装置等と同様の構成を採用することができ、ここでは、より具体的な構成についての説明は省略する。
The first to
前記非破壊検査装置30は、前記ホッパ11と前記選別装置本体20との間に配設されており、本実施形態では、前記供給装置10の前記供給部12において、前記ホッパ11から前記選別装置本体20に向けて供給される農産物Aの内部品質(より具体的に言えば、例えば、農産物Aの糖度等)を非破壊で測定するものである。
The
図2は、前記非破壊検査装置30を農産物Aの供給方向X下流側から視た模式正面図であり、図3は、前記非破壊検査装置30の内部構成および該非破壊検査装置30による測定状態を示す模式的側面図である。
FIG. 2 is a schematic front view of the
図2および図3に示すように、前記非破壊検査装置30は、遮光性部材を正面視略倒立U字状に屈曲させてなる遮光トンネル部31を備えており、前記供給部12の上方に配設されて、該遮光トンネル部31の下方を前記供給部12の前記供給コンベア122によって供給される農産物Aが通過するようになっている。
As shown in FIGS. 2 and 3, the
前記遮光トンネル部31は、入口32に遮光性のカーテン34が設けられており、該遮光性のカーテン34によって塞止されていて、前記入口32から前記遮光トンネル部31内へ浸入する外乱光の量を低減させることができるように構成されている。また前記遮光トンネル部31は、出口33にも同様に遮光性のカーテン34が設けられている。これにより、前記遮光トンネル部31の出口33から前記遮光トンネル部31内へ浸入する外乱光を低減させることができる。なお、前記遮光性のカーテン34は、前記遮光トンネル部31入口側および出口側のうち一方のみに設けることとしてもよい。
The light-shielding
前記遮光トンネル部31の内側には、前記供給コンベア122にて前記選別装置本体20に向けて1列ずつ供給される農産物Aに光線を照射するように投光器35が配設されていると共に、前記投光器35から農産物Aに照射され当該農産物Aからの反射光が入射されるように受光器36が配設されている。前記投光器35は、有底筒状の投光用ケース35a内に光源35bを配設してなり、前記投光用ケース35aの開口が保護プレート35cで着脱自在に塞止されている。ここでは、光源35bは、ハロゲンランプである。また前記受光器36は、遮光性の材料を用いてなる有底筒状の受光用ケース36aの底部に、受光量に応じた強度の電気信号を前記制御装置50に送信する受光部としての光電素子36bを配設してなり、前記受光用ケース36aの開口が、光を通過させる一方、粉塵等の浸入を防止する保護プレート36cで着脱自在に塞止されている。この保護プレート36cの内側には所定の波長(例えば、近赤外線領域)の光線のみを透過させる透光フィルタ(図示省略)が配設してあり、この透光フィルタを透過した光が光電素子36bに入射され、そこで光電変換される。
A
このように、前記受光器36は前記光電素子36bの周囲を遮光性の受光用ケース36aで覆ってあるため、前記遮光トンネル部31内に外乱光が浸入した場合であっても、その影響を可及的に低減させることができる。また、前記投光用ケース35aの開口および前記受光用ケース36aの開口はそれぞれ、前記保護プレート35c,36cで着脱自在に塞止してあるため、前記両ケース35a,36a内に粉塵等が浸入することを防止できるとともに、前記保護プレート35c,36cの洗浄および交換を容易に行うことができるので、前記投光器35および前記受光器36のメンテナンスが容易である。
As described above, since the
図1に示すように、前記振り分け装置40は、前記非破壊検査装置30と前記選別部21との間の農産物Aの供給路上に配設されており、前記非破壊検査装置30の測定値に基づき農産物Aを振り分け得るように構成されている。さらに言えば、前記振り分け装置40は、前記制御装置50から振り分け命令が与えられるようになっていて、前記制御装置50の指示の下、前記供給コンベア122にて供給されてくる農産物Aにエアーを吹き付けることによって、当該農産物Aを供給方向Xの側方(図中Z方向)に配置された回収箱46に向けて排出させ得るように(換言すれば、前記選別装置本体20に供給しないように)構成されている。
As shown in FIG. 1, the sorting
図4は、前記振り分け装置40を農産物Aの供給方向側方(回収箱46側)から視た模式的側面図である。この振り分け装置40は、図4に示すように、前記供給コンベア122にて供給されてくる農産物Aにエアーを吹き付けるノズル41と、前記ノズル41を覆うノズルカバー42と、エアーで振り分けられた農産物Aを前記回収箱46に向けて矢印Z方向に案内する振り分けカバー43とを備えている。前記カバー41および前記振り分けカバー43は、前記供給コンベア122を挟んで互いに対向して配設されている。
FIG. 4 is a schematic side view of the
また、前記振り分け装置40には、図示を省略したコンプレッサ等から配管を通って圧縮エアーを所定圧力で前記ノズル41に供給する図示を省略したレギュレータが電磁弁45を介して配設されている。この電磁弁45は、前記制御装置50に電気的に接続されている。
Further, in the
図5は、図1に示す選別装置100における制御装置50の概略構成を示すシステムブロック図であり、図6は、前記制御装置50による仕分け動作の制御の流れを示すフローチャートである。
FIG. 5 is a system block diagram showing a schematic configuration of the
前記制御装置50は、図5に示すように、制御プログラムPを実行するマイコン等のコンピュータ51と、記憶手段52とが組み込まれている。前記記憶手段52は、ROM(CD−ROM等の外部記憶媒体を読み取り可能なドライブ装置を含む)等で構成されており、図6のフローチャートで示す前記制御プログラムPおよび該制御プログラムPの処理で用いる後述する各種データ等が記憶されている。前記コンピュータ51は、前記記憶手段52に記憶された情報を読み出すとともに前記制御プログラムPを実行することができる。
As shown in FIG. 5, the
この記憶手段52には、光源35bを立ち上げてからの時間trと前記光源35bの照射光量Iinとの関係を示す時間−光量関係が予め記憶されている。
図7は、前記光源35bにおける時間−光量関係図である。図7においては、光源35bであるハロゲンランプにおける前記時間−光量関係が時間(横軸)に対する照射光量(縦軸)変化が照射光量曲線Ct−I として示されているが、前記記憶手段52に記憶される際には、このような連続曲線データであってもよいし、所定の時刻における照射光量を数値データとして有する表データであってもよい。
図7に示すように、光源35bであるハロゲンランプの照射光量Iinは、立ち上げ直後は、安定時における照射光量(以下、安定光量とも言う)Isより大きい値を示し、時間を経る程、単調に減少する。そして、安定基準時間tsを越えると、安定光量Is近傍で略一定の値となり照射光量が安定する。この安定基準時間tsは、光源35bにもよるが、一般的に約10分〜30分程度である。本実施形態においては、前記安定基準時間tsの値も記憶手段52に記憶されている。
The storage means 52 stores in advance a time-light quantity relationship indicating a relation between a time tr after the
FIG. 7 is a time-light quantity relationship diagram in the
As shown in FIG. 7, the irradiation light amount Iin of the halogen lamp which is the
前記制御プログラムPは、前記コンピュータ51を、以下に説明する計時、演算および補正の各手段P1〜P3を含む手段として機能させ、制御装置50を非破壊検査装置30において前記受光器36の受光部における受光量Ioutに基づいて被判定物である農産物Aの内部品質を判定する判定部として機能させるものである。
The control program P causes the
前記計時手段P1は、光源35bを立ち上げて(点灯させて)からの時間trを計測する手段である。コンピュータ51内部に備えられたタイマーを用いることとしてもよいし、別途外部のタイマー手段をコンピュータ51に接続することとしてもよい。
The time measuring means P1 is a means for measuring a time tr from when the
前記演算手段P2は、前記記憶手段52から前記時間−光量関係を読み出し、前記計時手段P1により計測された時間trにおける光源35bからの照射光量Iinと、安定時における光源35bからの照射光量Isとの関係を演算する手段である。
より詳しくは、前記演算手段P2は、前記計時手段P1により計測された時間trにおける光源35bからの照射光量Iinの安定時の照射光量Isに対する比率D=Iin/Isを演算する手段である。
The calculation means P2 reads the time-light quantity relationship from the storage means 52, and the irradiation light quantity Iin from the
More specifically, the calculation means P2 is a means for calculating the ratio D = Iin / Is of the irradiation light quantity Is from the
前記補正手段P3は、前記演算手段P2の演算結果に基づいて、前記受光部(光電素子36b)における受光量についてのデータを補正する手段である。
より詳しくは、前記補正手段P3は、前記演算手段P2で演算された前記照射光量Iinの比率に反比例した補正係数E=k/Dを前記受光部における受光量に掛ける補正を行う手段である。
The correction unit P3 is a unit that corrects data about the amount of light received by the light receiving unit (
More specifically, the correction means P3 is a means for performing correction by multiplying the amount of light received by the light receiving section by a correction coefficient E = k / D that is inversely proportional to the ratio of the irradiation light quantity Iin calculated by the calculation means P2.
次に、図6のフローチャートを参照しながら前記選別装置100による仕分け動作の制御を詳述する。
まず、非破壊検査装置30の投光器35の光源35bを立ち上げることにより、搬送される被判定物である農産物Aに光線を照射可能な状態とする(ステップS1)。これと同時に、制御装置50のコンピュータ51が計時手段P1として機能し、光源35bを立ち上げてからの時間の計測が開始される(ステップS2)。
この状態で、選別装置100において農産物Aの選別を行うにあたり、前記ホッパ11に収容された複数の農産物Aが前記供給コンベア122にて搬出され、順次一個ずつ前記選別装置本体20へ向けて供給される(ステップS3)。
なお、本実施形態においては、前述のように、光源35bの照射光量が安定する安定基準時間tsを待つことなく非破壊検査装置30による判定を行うことができるが、図7にも示す通り、光源35bの立ち上げ直後は、照射光量Iinの時間変化が急峻であるため、ある程度時間を置いて非破壊検査装置30による判定を開始することが好ましい。この場合であっても、光源35bの立ち上げ後、5〜15分程度経過後に判定を開始することができ、前記安定基準時間ts(15〜30分)経過後開始する従来に対し、大幅な時間短縮を図ることができる。
Next, the control of the sorting operation by the
First, the
In this state, when sorting the agricultural products A in the
In the present embodiment, as described above, the determination by the
前記ホッパ11と前記選別装置本体20との間に配設された前記非破壊検査装置30では、図3にも示すように、前記ホッパ11から前記供給コンベア122にて一列に供給されてくる被判定物である農産物Aに対し、前記投光器35の光源35bから光線が照射され、当該農産物Aから反射された光線が受光部である前記受光器36にて受光され、前記受光器36で受光された受光量に応じた強度の電気信号(測定値)が前記制御装置50に送信される(ステップS4)。
In the
ここで、計時手段P1が計時した時間に基づいて、光源35bを立ち上げてから受光器36にて反射光線が受光されたときの受光時間(厳密には当該反射光線を生じた照射光線を光源35bが照射したときの時間)trと前記記憶手段52に記憶された前記安定基準時間tsとが比較される(ステップS5)。
前記受光時間trが前記安定基準時間tsを越えていない場合(ステップS5でYes)には、光源35bの照射光量Iinが安定していない(ここでは、受光量Ioutが本来の値よりも大きく測定されている)と判定され、受光した反射光線の受光量に対し、補正処理が行われる(ステップS6)。
図8に、ある農産物Aにおける前記非破壊検査装置30の受光部で受光された受光スペクトルおよび当該受光スペクトルに対して本実施形態の補正処理を行った後の補正受光スペクトルを示す。図8に示すように、同じ農産物Aに対しても時間trが異なる(tr1,tr2<ts)ことで、ピークの受光量Ioutが異なった値を取っている。
Here, based on the time measured by the time measuring means P1, the light receiving time when the reflected light is received by the
When the light reception time tr does not exceed the stability reference time ts (Yes in step S5), the irradiation light amount Iin of the
FIG. 8 shows a received light spectrum received by the light receiving unit of the
補正処理においては、記憶手段52から時間−光量関係(前記照射光量曲線Ct−Iおよび安定光量Is)が読み出され、コンピュータ51が計時手段P1として機能することにより計時された時間tr(つまり、光源35bを立ち上げてから当該反射光を生じた照射光線が照射されるまでの時間)における光源35bからの照射光量Iinと安定時における光源35bからの照射光量(安定光量)Isとの比率D=Iin/Isが、コンピュータ51が演算手段P2として機能することにより演算される。そして、コンピュータ51が補正手段P3として機能することにより、演算された比率Dに反比例した補正係数Eが算出され、受光部における実際の受光量Ioutに掛け合わされることにより、受光量Ioutがデータ補正され、補正受光量IDが出力される。
In the correction process, the time-light quantity relationship (the irradiation light quantity curve C t-I and the stable light quantity Is) is read from the storage means 52, and the time tr (that is, the time measured by the
すなわち、補正係数Eは、E=k/D=k・Is/Iinで表される。なお、kは、Iin,Ioutの値によらない定数である。
したがって、受光量Ioutにおける補正受光量IDは、以下のような式で得られる。
ID=E・Iout=(k/D)・Iout=(k・Is/Iin)・Iout
具体的には、例えば図7において、上記式の定数k=1とすると、時間tr1における照射光量Iin=2Isのとき、補正受光量ID=0.5Ioutであり、時間tr2における照射光量Iin=1.5Isのとき、補正受光量ID=0.67Ioutである。
That is, the correction coefficient E is represented by E = k / D = k · Is / Iin. Note that k is a constant independent of the values of Iin and Iout.
Therefore, the corrected received light amount ID in the received light amount Iout is obtained by the following equation.
I D = E · Iout = (k / D) · Iout = (k · Is / Iin) · Iout
Specifically, for example, in FIG. 7, when the constant k = 1 in the above equation, when the irradiation light amount Iin = 2Is at time tr1, the corrected received light amount I D = 0.5 Iout, and the irradiation light amount Iin = time at time tr2. When 1.5 Is, the corrected received light amount I D is 0.67 Iout.
なお、本実施形態においては、上述のように照射光量Iinと安定光量Isとの比率Dを用いた補正係数Eを受光量Ioutに掛ける補正について説明したが、他の補正方法を採用することも可能である。
例えば、前記演算手段P2は、前記記憶手段52から前記時間−光量関係を読み出し、前記計時手段P1により計測された時間における光源35bからの照射光量Iinから安定時における光源からの照射光量Isを減じた差分Fを演算するものであり、前記補正手段P3は、前記演算手段P2で演算された前記照射光量の差分Fに比例した補正量Gを前記受光部における受光量Ioutから減ずる補正を行うこととしてもよい。
In the present embodiment, the correction for multiplying the light reception amount Iout by the correction coefficient E using the ratio D between the irradiation light amount Iin and the stable light amount Is as described above has been described, but other correction methods may be employed. Is possible.
For example, the calculation means P2 reads the time-light quantity relationship from the storage means 52, and subtracts the irradiation light quantity Is from the light source at the stable time from the irradiation light quantity Iin from the
この場合、記憶手段51から時間−光量関係(前記照射光量曲線Ct−Iおよび安定光量Is)が読み出され、コンピュータ51が計時手段P1として機能することにより計時された時間tr(つまり、光源35bを立ち上げてから当該反射光を生じた照射光線が照射されるまでの時間)における光源35bからの照射光量Iinと安定時における光源からの照射光量(安定光量)Isとの差分F=Iin−Isが、コンピュータ51が演算手段P2として機能することにより演算される。そして、コンピュータ51が補正手段P3として機能することにより、演算された差分Fに比例した補正量Gが算出され、受光部における受光量Ioutから減算されることにより、受光量Ioutがデータ補正され、補正受光量IDが出力される。
In this case, the time-light quantity relationship (the irradiation light quantity curve C t-I and the stable light quantity Is) is read from the storage means 51, and the time tr (that is, the light source) timed by the
すなわち、補正係数Gは、G=mFで表される。なお、mは、Iin,Ioutの値によらない定数である。
したがって、受光量Ioutにおける補正受光量IDは、以下のような式で得られる。
ID=Iout−G=Iout−mF=Iout−m(Iin−Is)
具体的には、例えば図7において、上記式の定数m=0.5とすると、時間tr1における照射光量Iin=2Isのとき、補正受光量ID=Iout−0.5Isであり、時間tr2における照射光量Iin=1.5Isのとき、補正受光量ID=Iout−0.25Isである。
That is, the correction coefficient G is represented by G = mF. Note that m is a constant independent of the values of Iin and Iout.
Therefore, the corrected received light amount ID in the received light amount Iout is obtained by the following equation.
I D = Iout−G = Iout−mF = Iout−m (Iin−Is)
Specifically, for example, in FIG. 7, when the constant m in the above equation is 0.5, the corrected received light amount I D = Iout−0.5Is when the irradiation light amount Iin = 2Is at the time tr1 and at the time tr2. When the irradiation light amount Iin = 1.5 Is, the corrected received light amount I D = Iout−0.25Is.
このように、光源35bを立ち上げてからの時間trと光源35bの照射光量Iinとの関係を示す時間−光量関係を予め記憶し、当該時間−光量関係に基づいて、受光量Ioutのデータを補正することにより、光源35bの照射光量Iinが安定する前に判定を開始しても正確な判定結果を得ることができる。
また、補正処理において、補正量の演算を定式化することにより、安定基準時間tsより前に受光された受光結果に対して画一的に補正することができる。
In this way, the time-light quantity relationship indicating the relationship between the time tr after the
In the correction process, by formulating the calculation of the correction amount, it is possible to uniformly correct the light reception result received before the stable reference time ts.
前記受光時間trが前記安定基準tsを超えている場合(ステップS5でNo)には、前記非破壊検査装置30から送信された受光量に応じた電気信号(側定値)に基づいて、前記制御装置50にて当該農産物Aの内部品質(例えば糖度)が判定される(ステップS7)。
例えば、前記記憶手段52に基準糖度を予め記憶しておき、前記非破壊検査装置30の測定値と前記記憶手段52から読み出された基準糖度とを比較することにより、内部品質(糖度)レベルが複数に分類される。
補正処理が行われた測定値に対しても同様に、補正処理後の測定値に基づいて、前記制御装置50にて当該農産物Aの内部品質が判定される。
When the light reception time tr exceeds the stability reference ts (No in step S5), the control is performed based on an electric signal (a fixed value) corresponding to the amount of light received transmitted from the
For example, by storing the reference sugar content in the storage means 52 in advance, and comparing the measured value of the
Similarly, the internal quality of the agricultural product A is determined by the
その上で、基準に満たないものについては(ステップS8でNo)、前記回収箱46に向けて供給方向Xの側方Zに排出させ得るように(前記選別装置本体20に供給しないように)、前記非破壊検査装置30と前記選別装置本体20との間に配設された前記振り分け装置40の前記電磁弁45に前記振り分け命令を与える(ステップS9)。これにより、前記供給コンベア122にて供給されてくる当該農産物Aに対し、前記振り分け装置40の前記電磁弁45が作動し、前記ノズル41からエアーが吹き付けられる。エアーが吹き付けられた農産物Aは、前記振り分けカバー43に案内されて前記回収箱46に回収される。
In addition, those that do not satisfy the standard (No in step S8) can be discharged to the side Z in the supply direction X toward the collection box 46 (not to be supplied to the sorting apparatus main body 20). The distribution command is given to the
一方、前記非破壊検査装置30における判定基準をみたすものについては(ステップS8でYes)、当該農産物Aを出荷できるものとして前記振り分け装置40に前記振り分け命令を与えない(ステップS10)。したがって、当該農産物Aは、前記供給コンベア122の前記供給終端部122aに搬送される。前記供給終端部122aに搬送された農産物Aは、前記供給終端部122aから前記供給ガイド210に案内されて前記搬送コンベア212にて当該農産物Aに同期して搬送されてくるバケット211に供給される。
On the other hand, for those satisfying the determination criteria in the non-destructive inspection apparatus 30 (Yes in step S8), the distribution command is not given to the
前記搬送コンベア212の復路側直線軌道領域であって前記第1から第3の排出機213a,213b,213cより上流側に配設された前記計量装置215では、当該バケット211に載置される農産物Aの総重量が計測され、得られた計測結果が前記制御装置50に送信される(ステップS11)。
Agricultural products placed in the
計測結果を受信した前記制御装置50においては、前記記憶手段52に前記バケット211の重量が予め記憶されており、コンピュータ51により、前記バケット211の重量が読み出され、前記計量装置215から与えられた計量結果に対して、前記記憶手段52から読み出された前記バケット211の重量を減算することにより農産物Aの重量が算出される。そして、得られた農産物Aの重量が前記搬送コンベア212による当該バケット211の搬送に同期された状態で前記記憶手段52に記憶される(ステップS12)。
In the
さらに前記制御装置50においては、前記記憶手段52に農産物Aの重量に基づき相異なるように設定された複数(ここでは3つ)のランクに対して、作動させるべき排出器を対応付けた対応テーブルが予め記憶されている。コンピュータ51により、前記対応テーブルが読み出され、前記ステップS12で算出された農産物Aの重量に基づいて、当該農産物Aが複数のランクのうちのどのランクに属するかが特定される。前記第1から第3の排出機213a,213b,213cは、前記複数のランクのいずれかに対応付けられており、前記ランクが特定された農産物Aを載せたバケット211が当該ランクに対応する排出機の位置に搬送された際、当該排出機によって排出させるべく排出機に対して排出命令が与えられる(ステップS13)。排出命令を受けた当該排出機213a,213b,213cのいずれかは、前記タイミングで対向するバケット211を転倒させる。これによって、当該農産物Aは、対応する重量ランク別にそれぞれ仕分けられる。
Furthermore, in the
この後、農産物Aの有無を検出する適当な検出手段(図示せず)によって農産物Aの供給の有無が判定され(ステップS14)、供給がある場合(ステップS14でYes)、ステップS4〜ステップS13までの動作が順次繰り返される一方、当該バケット211に農産物Aの供給がない場合(ステップS14でNo)、仕分け動作が終了する。 Thereafter, the presence or absence of supply of the produce A is determined by an appropriate detection means (not shown) for detecting the presence or absence of the produce A (step S14). If there is supply (Yes in step S14), steps S4 to S13 are performed. On the other hand, when the operations up to are sequentially repeated, when the agricultural product A is not supplied to the bucket 211 (No in step S14), the sorting operation ends.
以上説明した選別装置100によれば、前記ホッパ11と前記選別装置本体20との間に農産物Aの内部品質を判定する非破壊検査装置30が配設されているので、農産物Aの重量に基づく選別にあたり、この非破壊検査装置30によって、農産物Aの内部品質を考慮した選別を行うことができ、これにより選別装置100の差別化や付加価値等を向上させることができる。
According to the
また、前記非破壊検査装置30と前記選別装置本体20との間に農産物Aを振り分ける振り分け装置40が配設されていて、前記非破壊検査装置30において農産物Aの内部品質が基準を下回ると判断された場合に、前記振り分け装置40にて農産物Aを前記選別装置本体20に供給しないように構成されているので、基準に満たない内部品質の農産物Aを選別しないように事前に撥ねることができる。さらに、前記非破壊検査装置30および前記計量装置215は、前記ホッパ11に収容される複数の農産物Aの全数を測定するので、抜き取り検査ではなく全数検査が可能である。
Further, a
以上、本発明に係る実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲内で種々の改良、変更、修正が可能である。
例えば、前記選別装置100の選別部21の態様は、本実施形態で説明したものだけではなく、種々の構成を有する態様が広く採用可能である。本実施形態では、前記選別部21,21a,21bとして、農産物Aを該農産物Aの重量に基づき選別するものを採用しているが、農産物Aを該農産物Aの大きさに基づき選別するもの、例えば、並設された搬送帯の間隔の大小を利用して選別するものを採用してもよい。
As mentioned above, although embodiment which concerns on this invention was described, this invention is not limited to the said embodiment, A various improvement, change, and correction are possible within the range which does not deviate from the meaning.
For example, the aspect of the selection unit 21 of the
また、前記非破壊検査装置30において、複数の判定基準を設ける一方、前記選別装置100において、前記振り分け装置40の選別部への振り分けを複数に分けることとしてもよい。これにより、「不合格」および「合格」だけでなく、例えば糖度に応じて「合格」の中でも、「甘い」、「より甘い」および「非常に甘い」等の複数のランク分けが可能となる。
また、前記非破壊検査装置30で判定する農産物Aの内部品質としては、糖度や酸度等が挙げられ、複数種類の内部品質について並行して判定可能としたり、判定する内部品質の種類を切替可能としてもよい。
In the
In addition, examples of the internal quality of the produce A determined by the
また、前記非破壊検査装置30の受光部として、投光器35に対向して受光器36を配設することにより、投光器35の光源35bから農産物Aに対して照射された光線の透過光を光電素子36bに受光可能な構成としてもよい。
Further, as a light receiving unit of the
さらに、本実施形態においては、図6に示す前記仕分け動作において、前記非破壊検査装置30における内部品質判定の際、光源35bを立ち上げてからの時間trが前記安定基準時間ts経過後については補正処理を行わないこととしているが、前記安定基準時間ts経過後についても補正処理を行うこととしてもよい。この場合、安定基準時間ts経過後であっても外乱による電圧変動等により光源35bの照射光量が変化した際に、受光部で受光した受光量が補正されることとなり、より精度の高い判定が可能となる。
Further, in the present embodiment, in the sorting operation shown in FIG. 6, when the internal quality is determined in the
11…収容部
20…選別装置本体
30…非破壊検査装置
35b…光源
36b…受光部
50…制御装置(判定部)
51…コンピュータ
52…記憶手段
100…選別装置
A…農産物(被判定物)
Ct−I…照射光量曲線(時間−光量関係)
D…照射光量の比率
Iin…照射光量
Iout…受光量
Is…安定光量(安定時における光源からの照射光量)
P1…計時手段
P2…演算手段
P3…補正手段
tr…光源を立ち上げてからの時間
DESCRIPTION OF
51 ...
C t-I ... Irradiation light quantity curve (time-light quantity relationship)
D: Ratio of irradiated light amount Iin: Irradiated light amount Iout: Received light amount Is: Stable light amount (irradiated light amount from a light source in a stable state)
P1 ... Time measuring means P2 ... Calculating means P3 ... Correction means tr ... Time after starting the light source
Claims (4)
当該光線の反射光または透過光を受光する受光部と、
前記受光部における受光量に基づいて被判定物の内部品質を判定する判定部とを具備する非破壊検査装置であって、
前記判定部は、
前記光源を立ち上げてからの時間と前記光源の照射光量との関係を示す時間−光量関係を記憶する記憶手段と、
前記光源を立ち上げてからの時間を計測する計時手段と、
前記記憶手段から前記時間−光量関係を読み出し、前記計時手段により計測された時間における光源からの照射光量と、安定時における光源からの照射光量との関係を演算する演算手段と、
当該演算結果に基づいて、前記受光部における受光量についてのデータを補正する補正手段とを有することを特徴とする非破壊検査装置。 A light source for irradiating the object to be judged with light;
A light receiving unit that receives reflected or transmitted light of the light beam;
A nondestructive inspection apparatus comprising a determination unit that determines the internal quality of the determination target based on the amount of light received by the light receiving unit,
The determination unit
Storage means for storing a time-light quantity relationship indicating a relation between a time after starting the light source and an irradiation light quantity of the light source;
A time measuring means for measuring the time since the light source was started,
An arithmetic unit that reads out the time-light quantity relationship from the storage unit and calculates a relationship between an irradiation light amount from the light source at a time measured by the time measuring unit and an irradiation light amount from the light source at a stable time;
A nondestructive inspection apparatus, comprising: correction means for correcting data on the amount of light received by the light receiving unit based on the calculation result.
前記補正手段は、前記演算手段で演算された前記照射光量の比率に反比例した補正係数を前記受光部における受光量に掛ける補正を行うものであることを特徴とする請求項1記載の非破壊検査装置。 The calculation means reads the time-light quantity relationship from the storage means, and calculates the ratio of the irradiation light quantity from the light source at the time measured by the time measurement means to the stable time,
The nondestructive inspection according to claim 1, wherein the correction unit performs a correction by multiplying a light reception amount in the light receiving unit by a correction coefficient inversely proportional to the ratio of the irradiation light amount calculated by the calculation unit. apparatus.
前記収容部と前記選別装置本体との間に、請求項1〜3のいずれかに記載の非破壊検査装置が配設されていることを特徴とする選別装置。 A storage unit for storing a plurality of objects to be determined; and a sorting apparatus main body for selecting the objects to be determined from the storage unit;
The non-destructive inspection apparatus according to any one of claims 1 to 3 is arranged between the storage part and the main body of the selection apparatus.
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