JP2008256365A - 凝固検知センサの走査装置および走査方法 - Google Patents

Abstract

【課題】ゲル状製品の凝固状態を凝固検知センサで自動的に測定するにあたり、測定の安定性や信頼性を向上させることができる凝固検知センサの走査装置および走査方法を提供する。
【解決手段】開口部を有する枠箱（１６）に収納されたゲル状製品（１）の凝固状態を枠箱の開口部を通して測定する凝固検知センサ（１１）と、枠箱の開口部を通して露呈したゲル状製品の被測定面（１５）との距離を測定する変位センサ（６）と、を保持したセンサベース（１０）を、枠箱の開口部に向き合う面（１４）内にある第一の方向に移動させて変位センサでゲル状製品の被測定面を第一の方向に走査し、第一の方向に沿ってゲル状製品の被測定面における勾配が最小となる第一の位置を検出し、凝固検知センサが第一の位置に配置されるように前記センサベースを第一の方向に移動させ、凝固検知センサとゲル状製品との距離が当該凝固検知センサの測定範囲内に入るよう、第一の方向に直交してゲル状製品に接近または離間する第二の方向に移動させる。
【選択図】図１

Description

本発明は、大量にバッチ生産されるゲル状製品の凝固状態を測定するための凝固検知センサを走査する走査装置および走査方法に関する。

例えばヨーグルトやプリンなどのゲル状製品は、自動化された工場で加工され、市場に供給されている。工場において、ゲル状製品の大半は、未凝固の原料を容器に充填包装し、その後容器内で凝固させる、いわゆる包装後凝固法によって生産されている。

この包装後凝固法によると、全ての製品の状態を開封して確認するわけにはいかず、通常は１ロットの製品の品質が均一であることを前提として、１ロットから数個の製品を抜き取って品質検査が行われている。品質検査としては、凝固状態の目視検査、食べて味わう官能検査のほか、ヨーグルトの場合は乳酸醗酵の指標になる酸度の分析などが実施され、いずれも検査作業員による手作業で実施されている。

品質検査のために抜き取る製品の量は、大規模な工場では一日あたり１００ｋｇ以上になり、それらの製品は廃棄処分されている。このような従来の品質検査を合理化するため、ゲル状製品の凝固状態を自動的に測定する方法が種々提案されている（例えば、特許文献１〜３参照）。

特許文献１には、サーモグラフィを用い、２点以上の表面温度から凝固状態を測定する方法が開示されている。また、特許文献２には、超音波により撮像した断層像から凝固状態を測定する方法が開示されている。また、特許文献３には、レーザ光の干渉模様を画像解析して凝固状態を測定する方法が開示されている。
特開２００１−５０８８４号公報 特開平０１−２１４７５８号公報 国際公開第２００３／０８７７９０号パンフレット

特許文献１に開示された方法は、雰囲気温度に影響されるため、加熱凝固して冷却前のゲル状製品に適用した場合には支障はないが、十分冷却されたゲル状製品に適用した場合に製品の凝固状態の測定精度に問題があった。特許文献２に開示された方法も、ゲル状製品の温度による影響が大きく、ゲル状製品の凝固状態の測定精度に問題があった。一方、特許文献３に開示された方法は、静止状態にあるゲル状製品にレーザ光を照射し、反射散乱光で形成された干渉模様（スペックルパターン）を固定されたＣＣＤカメラで撮影し、得られた画像を解析してゲル状態またはゾル−ゲル状態変化について評価するものであり、ゲル状製品の凝固状態を比較的正確に測定できることが分かっている。しかし、対象物に焦点を正確に合わせる必要がある。

ここで、ヨーグルトやプリンなどのゲル状製品は、その生産工程において、枠箱（クレート）に収納され、さらに複数の枠箱がパレットに数段積み上げられた状態で搬送されている。ゲル状製品の枠箱への収納、枠箱のパレットへの段積み、パレットの搬送、等にはある程度の遊びやズレがあり、また、段積みされた枠箱の傾き、枠箱及びパレットの歪み、等の様々な要因によって、凝固検知センサに対する測定対象のゲル状製品の位置・姿勢が一定にはならないため、固定された凝固検知サンサでは測定の安定性や信頼性に限界があった。

本発明は、上述した課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、ゲル状製品の凝固状態を凝固検知センサで自動的に測定するにあたり、測定の安定性や信頼性を向上させることができる凝固検知センサの走査装置および走査方法を提供することにある。

上記の目的は、本発明に係る下記（１）の走査装置、および下記（２）の走査方法により達成される。
（１）開口部を有する枠箱に収納されたゲル状製品の凝固状態を前記枠箱の開口部を通して測定する凝固検知センサと、前記枠箱の開口部を通して露呈した前記ゲル状製品の被測定面との距離を測定する変位センサと、前記凝固検知センサ及び前記変位センサを保持し、前記枠箱の開口部に向き合う面内にある第一の方向及び前記第一の方向に直交して前記ゲル状製品に接近または離間する第二の方向に沿って移動されるセンサベースと、前記センサベースを前記第一の方向に移動させて前記変位センサで前記ゲル状製品の前記被測定面を前記第一の方向に走査し、前記第一の方向に沿って前記ゲル状製品の前記被測定面における勾配が最小となる第一の位置を検出し、前記凝固検知センサが前記第一の位置に配置されるように前記センサベースを前記第一の方向に移動させ、前記凝固検知センサと前記ゲル状製品との距離が当該凝固検知センサの測定範囲内に入るよう前記センサベースを前記第二の方向に移動させる制御装置と、
を備えた凝固検知センサの走査装置。
（２）開口部を有する枠箱に収納されたゲル状製品の前記枠箱の開口部を通して露呈した被測定面を前記枠箱の開口部に向き合う面内にある第一の方向に沿って変位センサで走査し、前記第一の方向に沿って前記ゲル状製品の前記被測定面における勾配が最小となる第一の位置を検出する走査工程と、前記枠箱の開口部を通して前記ゲル状製品の凝固状態を測定する凝固検知センサを前記第一の位置に移動させる第一の位置決め工程と、第一の位置に配置された前記凝固検知センサと前記ゲル状製品との距離が当該凝固検知センサの測定範囲内に入るように、前記第一の移動方向と直交して前記ゲル状製品に接近または離間する第二の方向に前記凝固検知センサを移動させる第二の位置決め工程と、
を備えた凝固検知センサの走査方法。

本発明の対象であるゲル状製品は包装容器に充填・包装されて、開口部を有する枠箱に収納されて静止状態にあるものなら、特に限定しない。ゲル状製品とは液状（ゾル状ないしは高粘度状態）、半熟状、柔らかめ〜硬めのゲル状の食品など、人が容易に咀嚼でき得る範囲の軟らかい状態（例えば破断力で表せば、２ｋｇｆ／ｃｍ^２以下）である方が好ましい。例えば豆腐、ゼリー、プリン、ヨーグルト、チーズ等のゲル状食品である。例えば、ヨーグルトにおいて、乳酸醗酵途中の中間製品や、所定の酸度に達した醗酵完了製品や、冷却された後の製品であってもよい。計測対象の製品は自動で間欠動作されるコンベア上で搬送され、一次的に停止（静止）する位置において、静止状態にあることが好ましい。停止（静止）時間内に、１ロット中１つの製品につき少なくとも１回計測するが、２回以上、または複数個の製品を計測するよう仕組むことも、信頼性を高める上で好ましい。

本発明の対象であるゲル状製品は、流通上、個々の製品を大量生産する場合、１ロットにバラ積みされることは希であり、一般的には、枠箱（クレート）に納められ、その枠箱が更に数個〜数十個がパレット上に段積みされる形態がとられている。このような形態によって生産ないしは流通上、ロットごとに搬送コンベアやフォークリフトなどによって大量の製品を効率よく、取り扱うことができる。その枠箱は、軽量化や収納効率、製品の加熱・冷却効率化のため、側面や底には、開口部を設けている場合も多い。本発明ではその枠箱の形状（開口部や補強桟等）を利用して、枠箱内における容器入りゲル状製品の位置や姿勢の変動に合わせて、凝固検知センサを走査するよう構成した装置である。枠箱の形状や開口部の大きさに制約はあるものの、大凡、実用されている枠箱に本発明の走査装置が適用できる。

本発明における変位センサは、距離センサや測距センサなどと呼ばれるセンサで、接触式変位センサでもよいが、例えば、市販のＬＥＤ式変位センサ、レーザ式変位センサ（三角測量方式）、レーザ変位センサ（受光素子はＰＳＤ式、ＣＣＤ式等あり）、渦電流式変位センサなどの、非接触式変位センサの方が好ましい。レーザフォーカス式変位センサ、ダブルスキャン式変位センサなどの同軸落射タイプであれば、変位センサの許容距離範囲が広く、若干高価にはなるものの、好ましい場合もある。用いられるレーザ光やＬＥＤ光は、紫外線、可視光、近赤外線光、赤外線光など何れでもよいが、凝固検知センサと干渉しない配置ないしは制御が必要である。

本発明によるセンサベースの移動には、例えば、直線方向の定速駆動が可能でかつ、正確な位置決めが可能な直動アクチュエータやリニアモータを使用することができる。市販のリニアモータや、ステッピングモータやサーボモータとラック＆ピニオンを組み合わせた電動シリンダなどの電動スライダを組み合わせた形が制御性の面で好ましい。本発明では、例えばこれら２基を互いに直交させて組み合わせ、２軸型移動装置を構成する。なお、市販の直交２軸型の製品も利用可能である。

本発明における凝固検知センサは、包装容器に入ったゲル状製品の内部の凝固状態を評価できる機能をもつセンサであれば、特に限定しないが、非接触式センサであることが好ましい。場合によってはゲル状製品にダメージを与えない程度に、容器表面に軽く接触させて、内部の凝固状態を検知する非破壊タイプの接触式センサであってもよい。例えば、特許文献１や特許文献２に開示された、放射温度計ないしはサーモグラフィを利用したセンサや超音波を利用したセンサでもよいが、特に特許文献３で開示されたような、コヒーレントな光を照射されたゲル状またはゲル形成性ゾル状の物体を二次元画像撮影装置によって観測し、結像面に形成される光線断面の状態またはスペックルパターンの状態から当該物体のゲル状態またはゾル−ゲル状態変化について評価する光干渉画像解析式凝固検知センサが最適である。

光干渉画像解析式凝固検知センサの構成は、例えば図１に示すように、センサベースにレーザ光照射装置（例えば半導体レーザ）と二次元画像撮影装置（例えばＣＣＤカメラ）とを配設した構成である。ＣＣＤカメラは光透過性の容器に入ったゲル状製品に正対させ、レーザ光がゲル状製品に対して斜めから照射するよう配設されている。観測される散乱光には表面散乱光と内部に浸透して反射された浸透反射光が混合された状態である。その散乱光画像におけるスペックルないしはスペックルパターンのコントラストや明瞭さ（例えば画像中の画素間の輝度を一次微分した絶対値の合計値）や微小時間変化量などを演算し、凝固状態を測定するものである。レーザ光照射装置と二次元画像撮影装置の配設上、両中心線の交点が光干渉画像解析式凝固検知センサの最適な焦点となる（すなわち、画像中心にレーザ光のスポットが位置する）。光干渉画像解析式凝固検知センサは、従来の凝固検知センサに比べて、製品温度や雰囲気温度には影響を受けないので、迅速かつ安定した計測が可能である。

光干渉画像解析式凝固検知センサの場合、光透過性の包装容器が用いられ、照射光を透過するものであれば材質は特に限定されない。ただし、アルミ箔を含む多層複合材の場合は光透過性がないので適用はできない。用いるレーザ光照射装置は、コヒーレント性の高い光が得られれば、特に限定されないが、市販の半導体レーザ（１ｍＷ〜２００ｍＷ、連続発振）が小型かつ安価で最適である。レーザ光は干渉性（コヒーレンス性）、単色性、指向性のある光であって、波長は照射光の波長域は０．１５〜０．４μｍ（紫外領域）、０．３８〜０．７５μｍ（可視領域）、０．７５〜２．５１μｍ（近赤外領域）、２．５１〜２５μｍ（中赤外領域）、２５〜２，０００μｍ（遠赤外領域）の範囲にあればよい。特に包装容器を透過しやすい波長（例えば赤色可視光〜近赤外光線、特に０．６〜２．５μｍの範囲）であることが好ましい。また得られた画像の一定範囲の輝度を一定にするようレーザ光出力を自動制御する機能を用いると表面印刷の影響を比較的抑えることができるので、好ましい。

二次元画像撮影装置は照射光の波長域の光に感度がある受光素子を有し、感度調整が可能なものであれば、特に限定しない。例えばＣＣＤカメラ（例えば電荷結合素子が２次元で配設したエリアセンサ）が好ましい。カメラレンズも特に限定しないが、明るく（小さいｆ値）大口径が好ましく、焦点調整、絞り調整機能があると利用しやすい。またカメラの感度調整、シャッタースピード調整（開放から１／１５〜１／５０，０００まで、好ましくは１／２５０〜１／１０，０００）や、ＮＤフィルターによる光量制限や、バンドパスフィルターによる波長の制限や、偏光フィルターによる偏光の制限や、フーリエ変換レンズやハーフミラー等による光学部品など、一般の光学機器を組み合わせてもよい。カメラの自動感度調整、自動シャッター速度調整やレーザスポット像の中心と画像中心のズレを補正する機能や、レンズの自動焦点調整機能、自動絞り調整機能などの必要に応じて付加することによって操作性や計測精度・計測安定性を向上させることができる。

光干渉画像解析式凝固検知センサは、レーザ光が照射されたゲル状製品の表面反射散乱光と、一部はゲル状製品内に浸透し反射した散乱光を画像として観測する。その反射散乱光の画像には、レーザ光の位相や波長が複雑かつ微妙に変化し、屈折、回折、干渉や偏光を起こし、図２や図１１に示すように、コントラストのある小斑点（スペックル）の干渉模様（スペックルパターン）が形成される。このスペックルパターンのコントラスト、明瞭さ（ボヤケ具合）、微小な個々のスペックルの時間的な変化がゲル状製品の凝固状態に相関するので、画像処理（例えば、エッジ処理等）や画像データの演算処理（例えば、画素データの一次微分値の絶対値平均など）を施し、数値化し、凝固状態指数を得ることができる。

例えば、軟らかいゲルでは微小に揺らぎがあり（図１１の（Ａ）参照）、硬いゲルではその揺らぎが少ない（図１１の（Ｃ）参照）。レーザ光を照射して得られるスペックルパターンは、軟らかいゲルほど揺らぎやすく、硬いゲルほど揺らぎが少なく止まって見える。同じシャッター速度で撮影された写真（フレーム）では、軟らかいゲルほど多重露光によってぼやけて写り、硬いゲルは多重露光されてもスペックルは動きにくいので、明瞭な状態で写りやすい。なお、図３に、ヨーグルトの醗酵時間によって酸度の異なる製品を計測した事例を示した。酸度０．５前後で凝固し始めて、堅さが増してくるが、それに伴い、凝固状態指数である凝固計測値も変化している。

一般にゲル状製品に用いられる凝固検知センサを既存の生産ラインに設置する場合、搬送ラインの変更には多大な改造コストを要する場合も多い。また凝固検知センサによっては、製品の測定部位が限られる場合、製品が不定形である場合、各ロットによってパレットや枠箱やゲル状製品の位置や姿勢が微妙に変動する場合、あるいは幾つかの種類の枠箱や新旧枠箱が混在する場合、枠箱の開口部や形状が一定でない場合など、凝固検知センサとゲル状製品との相対位置が、微妙に数ｍｍ〜数ｃｍ程度、変動することが普通で、安定した計測の妨げになる。

そこで本発明では、生産ライン上、ロット毎に多少の位置変動等のある対象物（枠箱を含むゲル状食品）に対応して、凝固検知センサ側を、測定に適した位置に移動させて位置決めするようにしている。

先ず、生産ラインのコンベアシステムからパレット定位置（例えば、自動検査を行う一時停止位置）の信号を受けて、本装置を起動させる。必要に応じ、初期動作として、変位センサの測定範囲内に対象物の測定部位が収まるように予備動作位置までセンサベースを移動させておく。少なくとも対象物の最前面の位置が変位センサの測定範囲下限を超え、測定範囲上限以内に枠箱の開口部が設けられた側壁の厚みを包含して枠箱ないしは枠箱内のゲル状食品の包装容器表面が最も遠くなる位置から更に数ｍｍ〜数十ｍｍ遠く離れた位置（例えば、５〜１００［ｍｍ］。包装容器の厚みの１／２〜１／４位の位置ないしは包装容器の角の丸みを十分認識できる奥行きの位置）まで含むように、センサベースを適切な予備動作位置まで移動し位置決めさせておく。

次に対象物との距離を測定するよう、センサベースに配置された変位センサを枠箱の開口部に向き合う面内にある第一の方向（例えば、左右方向や上下方向など）に一定速度で走査するようにセンサベースを移動させて、対象物（枠箱の側面の桟や開口部、開口部奥に存在するゲル状製品）の表面形状を読み、その表面形状データから凝固検知センサの測定に適した第一の方向に沿った第一の位置を求める。必要に応じ、センサベース上の変位センサと凝固検知センサの相対距離（第一の方向の補正値）を補正（両センサの相対位置によって加算ないしは引き算）し、また第一の方向に固有なポジション値などに変換して、凝固検知センサの中心線を第一の位置に合わせるようセンサベースを移動させて位置決めする。

次にゲル状製品が凝固検知センサの測定範囲（いわゆる焦点、焦点距離、被写体深度範囲など）に入るように、表面形状測定結果から得られた第一の位置から、第一の方向に直交してゲル状製品に接近または離間する第二の方向にセンサベースを移動させる。必要に応じ、センサベースを予備移動させた場合で変位センサの原点から予備動作位置までの距離を補正し、また第二の方向に固有なポジション値などに変換して、センサベースを移動させて位置決めする。そして凝固検知センサによりゲル状製品の凝固状態の測定を行う。その後、センサベースを、第一および第二の方向に移動させて、初期位置（例えばセンサベースを移動させる移動装置の原点）に復帰させ、次のロットの定位置信号が入力されるまで待機する。なお、前記焦点距離とは、レーザ光源やＣＣＤカメラのレンズについての焦点距離であるほか、図１に示すような構成のときに、ＣＣＤカメラの視野中央にレーザ光の反射画像の中心が観測できる距離をさす場合もある。すなわち、レーザ光源の光軸とＣＣＤカメラの受光軸とがある角度をもって交わる場合で、カメラレンズ先端から交点までの距離である。

以上説明したように、本発明の走査装置および走査方法は、測定対象のゲル状製品の位置・姿勢を的確に把握した上で、凝固検知センサとゲル状製品との相対位置がゲル状製品の凝固状態の測定に適するよう、凝固検知センサを移動して位置決めする構成および方法であるので、安定性および信頼性に優れた測定が可能となる。また、包装されたゲル状製品を開封して検査するものではないので、迅速かつ客観的に検査ができ、廃棄ロスを軽減して品質管理の合理化を図ることができる。また、凝固検知センサを移動させることで、生産ラインの大幅な改造を回避することができる。

以下に、本発明の凝固検知センサの走査装置及び走査方法の好適な実施形態を、図面を参照して詳細に説明する。

図１に示すように、凝固検知センサの走査装置は、開口部を有する枠箱（１６）に収納されたゲル状製品（１）の凝固状態を枠箱（１６）の開口部を通して測定する凝固検知センサ（１１）と、枠箱（１６）の開口部を通して露呈したゲル状製品（１）の被測定面との距離を測定する変位センサ（６）と、凝固検知センサ（１１）及び変位センサ（６）を保持し、枠箱（１６）の開口部に向き合う面内にある第一の方向及び第一の方向に直交してゲル状製品（１）に接近または離間する第二の方向に沿って移動されるセンサベース（１０）と、制御装置（１９）とを備えている。

センサベース（１０）を第一の方向及び第二の方向に移動させる移動装置は、直動アクチュエータである第一の移動装置（５）及び第二の移動装置（４）を組み合わせて構成された２軸型移動装置とされている。第一の移動装置（５）は、移動台座（１２）の移動方向を自動搬送コンベア（１８）で搬送される枠箱（１６）の開口部に向き合う面（１４）内にあって枠箱（１６）の搬送方向に平行となる第一の方向に向けて、不動のベース（９）に固定されている。第二の移動装置（４）は、移動台座（１３）の移動方向を第一の方向に直交し且つ枠箱（１６）内のゲル状製品に接近または離間する方向であって面（１４）の法線方向にあたる第二の方向に向けて、第一の移動装置（５）の移動台座（１２）に固定されている。そして、変位センサ（６）及び凝固検知センサ（１１）を保持したセンサベース（１０）は、第二の移動装置（４）の移動台座（１３）に固定されている。

制御装置（１９）は、例えばコンピュータであって、センサベース（１０）を第一の方向に移動させて変位センサ（６）でゲル状製品（１）の被測定面を第一の方向に走査し、第一の方向に沿ってゲル状製品（１）の被測定面における勾配が最小となる第一の位置を検出し、凝固検知センサ（１１）が第一の位置に配置されるようにセンサベース（１０）を第一の方向に移動させ、凝固検知センサ（１１）とゲル状製品（１）との距離が凝固検知センサ（１１）の測定範囲内に入るようセンサベース（１０）を第二の方向に移動させる。また、制御装置（１９）には、レーザ出力制御や、画像データ処理機能なども備えている。

変位センサ（６）の走査によって得られる第一の方向における表面形状データから、枠箱（１６）の側面の開口部から見えるゲル状製品（１）の被測定面のできるだけ平坦な位置を判断し、凝固検知センサ（１１）を位置決めする方法は例えば次の通りである。

図６は、第一の移動装置（５）を用いて変位センサ（６）を第一の方向に始点（例えば第一の移動装置（５）の原点）から終点（例えば第一の移動装置（５）の終端）までの距離Ｌｘ［ｍｍ］を一定速度Ｖ［ｍｍ／秒］で移動させながら、一定の微小な時間ｄＴ［秒］で変位センサ（６）の総測定回数Ｎ［回］（例えば図６ではＮ＝１，０００［回］）分、第二の方向の変位（距離）Ｙ［ｍｍ］を測定した走査結果である。

図６中の×印が求めるべき測定に適したポイントで、それに対応する変位（距離）測定回数Ｎopt［回］（第一の方向に沿った第一の位置に相当）と、それに対応する第二の方向の変位センサ（６）の原点からの最適な位置データＹopt［ｍｍ］で示す（図９参照）。

第一の方向の走査時間はＬｘ／Ｖ≧Ｎ×ｄＴの関係であることが好ましく、特に両辺等しい方が最適で特に好ましい。この関係式から、変位（距離）測定回数Ｎopt［回］に対応する第一の方向に沿った第一の位置Ｘopt［ｍｍ］は、Ｘopt＝Ｎopt×ｄＴ×Ｖで得られる。

変位（距離）測定回数Ｎ回中のｎ番目に測定した変位（距離）測定回数をＮｎ［回］（ｎ＝１〜Ｎ）で表す。それに対応して、Ｘｎ＝Ｎｎ×ｄＴ×Ｖで得られる、第一の移動装置（５）の原点からの移動距離をＸｎ（［ｍｍ］、ｎ＝１〜Ｎ）、および第二の移動装置（４）の原点からの移動距離をＹｎ（［ｍｍ］、ｎ＝１〜Ｎ）とする。

センサベース（１０）上に配設される変位センサ（６）（例えば第一の移動装置（５）の原点側に配設）と凝固検知センサ（１１）（例えば第一の移動装置（５）の終点側に配設）の配置関係の補正として用いる変数をＸoff［ｍｍ］（図１におけるＣＣＤカメラ３の中心軸と変位センサ６の中心軸との間の距離。Ｘoff≧０）とする。また、必要に応じて、第二の移動装置（４）を用いてセンサベース（１０）を移動させておいて、その原点位置から変位センサ（６）の測定許容範囲内まで対象物に近づき、第一の方向に変位センサ（６）を走査させる位置までの移動距離（初期前進距離）と、変位センサ下限のオフセット値（変位センサ下限〜基準間距離）の合計を第二の方向の補正値Ｙoff1［ｍｍ］（Ｙoff1≧０）とする（図１０参照）。

変位センサ（６）から得られる生の出力値Ｑ（単位なし）とその実寸距離への変換係数Ｋ（変位センサの固有係数）を乗じて、Ｙ＝Ｋ×Ｑ＋Ｙoff1で得られる。同様に変位測定毎の第二の方向の距離Ｙｎ［ｍｍ］はＹｎ＝Ｋ×Ｑｎ＋Ｙoff1（ｎ＝１〜Ｎ）で得られる。

変位センサ（６）の走査後、凝固検知センサ（１１）による計測を行う前において、第一の移動装置（５）の移動の際の、原点からの目標位置Ｘact［ｍｍ］はＸact＝Ｘopt−Ｘoffで得られる。第一の移動装置（５）の位置Ｘactにおける第二の移動装置（４）の目標位置Ｙact［ｍｍ］は、Ｙact＝Ｙopt＋Ｙoff1−Ｙoff2で得られる。なお、Ｙoff2［ｍｍ］は凝固検知センサ（１１）の最適な計測距離である。

なお、変位センサ（６）の走査終了後、第一の移動装置（５）または第二の移動装置（４）が一旦、その場で停止するか、もしくは、一旦、原点または終端または任意の位置まで移動してもよく、その後にこの目標ポイント（Ｘact、Ｙact）へ移動させてもよい。

先ず、図６に示したように、第二の方向において、枠箱（１６）の側面の凸部（補強用の桟の部分であって、図７の例では縦軸方向における、４つの“鋭角な谷”の部分）の先端の位置をＤ_０として（この枠箱（１６）の凸部の先端が複数の場合、その平均値等の代表値Ｄ_０とする。）、Ｄ_０を起点に枠箱（１６）の内側（図７では上方向）に向かって基準深さＤａ［ｍｍ］として枠箱（１６）の凸部の厚みより大きい値に設定して、さらに枠箱（１６）の内側（図７で上方）に向かって、基準深さＤａから一定の距離にある位置を有効深さＤｂ［ｍｍ］とした。Ｄ_０〜Ｄｂ間は変位センサ（６）の測定許容範囲内であって、Ｄｂは枠箱（１６）内のゲル状製品（１）の遊びを考慮して大きく設定することが好ましい。第二の方向（図７の縦軸方向）において、基準深さＤａ以上で有効深さＤｂ以下の範囲（Ｄａ≦Ｙｎ−Ｙoff1−Ｄ_０≦Ｄｂ）にあることを条件に、相応する第一の方向（図７の横軸方向）の変位（距離）測定回数データを有効なデータとして抽出した（図７の斜線部以外に示した有効領域Ａ）。有効範囲Ａに相当する変位（距離）測定回数データは断片的な配列変数［ＮＡｎ］として、例えば、［ＮＡｎ］＝［ＮＡ２，ＮＡ３，ＮＡ４，ＮＡ１０，ＮＡ１１，ＮＡ１２，・・・，ＮＡｎ−２４，ＮＡｎ−２５，ＮＡｎ−４，ＮＡｎ−３，ＮＡｎ−１，ＮＡｎ］と表せる。この有効範囲Ａの選定によって、枠箱（１６）の開口部のない平坦部分や、ゲル状製品（１）の隙間やゲル状製品（１）が異常に奥まった位置にあるような場合を除外する。

一方、図８に示したように、第一の方向で隣接する位置データ間の差分（一次微分に相当）を演算して変化量（ｄＹ／ｄＮ）＝（Ｙｎ−１）−Ｙｎ（ｎ＝１〜Ｎ）を求める。図８の縦軸方向（＝第二の方向）において、その変化量ｄＹ／ｄＮが一定の微小範囲ｂ１〜ｂ２（すなわちｂ１≦ｄＹ／ｄＮ≦ｂ２、例えばｂ１＝−０．０２、ｂ２＝０．０２とすれば、−０．０２≦ｄＹ／ｄＮ≦０．０２）にあるとき、すなわち、対象物を凝固検知センサ（１１）から見て、平行な平面ないしは、より平行な平面に近い部分を有効範囲Ｂとした。その有効範囲Ｂに相応している、図８の横軸方向（＝第一の方向）の変位（距離）測定回数を有効なデータとして抽出した（図８の斜線部以外に示した有効領域Ｂ）。それら有効範囲Ｂのデータは断片的なデータで、配列変数［ＮＢｎ］として例えば、［ＮＢｎ］＝［ＮＢ２，ＮＢ３，ＮＢ４，ＮＢ１０，ＮＢ１１，ＮＢ１２，・・・，ＮＢｎ−２４，ＮＢｎ−２５，ＮＢｎ−４，ＮＢｎ−３，ＮＢｎ−１，ＮＢｎ］と表せる。

次に図９に示したように、有効範囲Ａと有効範囲Ｂを重ね合わせて、両有効範囲に共通する部分（有効範囲Ｃ）であって、連続した整数順列で最も長く連続している部分を選択して、その部分に対応する変位（距離）測定回数データを配列変数［Ｎopt］とした。その配列［Ｎopt］の例えば中点（中間値）をとり、第一の方向の最適な変位測定回数データＮopt［回］とした。実寸距離Ｘopt［ｍｍ］はＸopt＝Ｎopt×ｄＴ×Ｖで得られる。そのＸopt（Ｎopt）に対応するＱoptから、Ｙ＝Ｋ×Ｑoptとなる。

第一の移動装置（５）や第二の移動装置（４）がサーボモータ仕様であれば、正確にその位置に位置決めできる。また、安価なステッピングモータ駆動のリニアスライダ仕様の場合であれば、フルスパンのポジション分割数Ｇx、Ｇyとしたとき、近似するポジションＰＸoptは、ＰＸopt＝Ｎopt／Ｎ×ＧxないしはＸopt／Ｘmax×Ｇxで求まる。同様にＰＹopt＝Ｙopt／Ｙmax×Ｇyも求まる。

次に、本実施形態における凝固検知センサ（１１）の計測・演算方法について以下に述べる。凝固検知センサ（１１）は、レーザ光源（２）と二次元画像撮影装置であるＣＣＤカメラ（３）とで構成される干渉画像解析式凝固検知センサである。凝固検知センサ（１１）を、枠箱（１６）に収まったゲル状製品（１）に対して、前記のとおり測定に最適な位置まで移動させて、計測を行う。干渉画像解析式凝固検知計測における演算の方法を以下に示す。

例えば、図２や図１１に示したようにレーザ光をゲル状製品（１）にスポット状に照射して、その照射部分をＣＣＤカメラ（３）で撮影すると、適切な撮影条件では、ほぼ円形の反射散乱光スポット（ハレーションした部分）（２０）を中心に、その周辺に斑点状ないしは粒状の、いわゆるスペックル（２２）の干渉模様であるスペックルパターン（２１）が観測される。撮像条件（例えばカメラ側のレンズの絞りを絞る、カメラの感度を下げる等）によっては中心部に干渉模様が生じる。いずれの条件で得られた画像においても、画像中の斑点、すなわちスペックル（２２）ないしはスペックルパターン（２１）のコントラストや明瞭さを強調ないしは数値化することによって、ゲル状製品（１）の凝固状態を評価することができる。そのためには、一般的な画像処理（例えばコントラスト強調処理、輪郭処理、エッジ処理、２値化、モービング処理、遺伝的アルゴリズムによる強調処理等の画像処理）や、演算処理（例えば、差分演算、１次微分〜多次微分など）を組み合わせて利用する。例えば、得られた画像の各画素における輝度の差の絶対値（すなわち、一次微分の絶対値）の合計値（ないしは平均値）を演算する。具体的には、例えば、各画素が横方向（ないしは縦方向、円周方向など）に並ぶ画素ライン上で、隣接するか、あるいは一定間隔で位置する画素間の輝度差の値の絶対値、ないしはその絶対値を画素間距離で除した値を合計（ないしは平均）し、その演算を近傍の同方向の画素ラインについて繰り返した後、全ての合計値ないしは平均値で凝固計測値が示される。

これを数式で示すと、各画素の輝度をＡ１、Ａ２、・・・・、Ａｎ（輝度レベルは１６ビットの場合２５６階調で表される。）として、「凝固計測値」＝〔｜（Ａ２−Ａ１）｜＋｜（Ａ３−Ａ２）｜＋｜（Ａ４−Ａ３）｜＋・・・・＋｜（Ａｎ−Ａｎ−１）｜〕となる。したがって斑点模様が多くかつ明確なほど、隣接した画素間の輝度の差が大きくなり、一次微分値（絶対値）が大きくなる。逆に斑点模様がぼやけているほど、一次微分値（絶対値）は小さくなる。

可能な限り多くの画素について演算するのが好ましいが、コンピュータ（１９）の処理速度の限界から、上記演算は、１フレーム（１回の撮影）の画像で１つ以上複数の画素のライン（横方向、縦方向、円周方向等の１〜１００ライン程度）で行い、その中の大きい方から数十個の値を選択して平均し、更に１つ以上複数（１〜１，０００枚）のフレームについて行い、その平均値（中間値や大小いくつかの演算結果を捨て、残りを平均する、等のデータの前処理もすることも有効である）を最終結果、すなわち「凝固計測値」とする。「凝固計測値」の単位はなく、相対的な数字であり、同一計測条件下でのみ相対的に比較できる。異なる計測条件下での数字の比較は注意が必要である。

凝固計測値と品質評価値（例えば、ヨーグルト製品では酸度、硬さなど）とは、あらかじめモデルデータを元に作成した線形回帰式（最小２乗法による線形近似式１次式等）や非線形回帰式（２次式や多変量解析による多項式）やニューロコンピュータによる非線形の学習構造式、遺伝的アルゴリズムによるなど、一般的な手法で関係づけられる。その関係式を用いて、凝固計測値から物体の性質、品質値を求めることができる。また実際、生産ラインでは、凝固計測値の上限値や下限値（しきい値）を設けて、不良品を検知、除去する工程になる。これら凝固計測値のデータ処理や統計計算などの取扱は、特に限定するものではなく、任意に最適な方法を用いることができる。

実際の生産ラインにおける本発明の具体的な実施例を下記に述べる。

図１に示した走査装置を用いて包装容器入りのヨーグルト製品の凝固状態を測定した。ヨーグルト製品は、約８０×８０×１２０［mm］のカップ状に成型された光透過性の白色樹脂に入れられており、重量は略５００ｇである。かかるヨーグルト製品を、開口部を有する枠箱（１６）（流通用トレー、３００×３００×１５０［ｍｍ］）に９個収納し、パレット（１７）（１０００×１０００×１１０［ｍｍ］）に積載された状態で自動搬送コンベア（１８）によって搬送し、検査位置で一時停止させて凝固状態を測定した。

走査装置の構成は、不動のベース（９）（ＳＵＳ製）に固定されて、かつ第二の移動装置（４）を移動台座（１２）で支持した形（状態）であって、ヨーグルト製品（１）または枠箱（１６）に対してほぼ正対して水平かつ横方向の第一の方向（例えば、図１では左右横方向）に走査または所定の位置まで移動させ静止させる第一の移動装置（５）（ＩＡＩ製ロボシリンダー、型式ＲＣＰ２−ＳＡ５、ストローク２００［ｍｍ］）と、第一の移動装置（５）の移動台座（１２）に固定されて、かつセンサベース（１０）を移動台座（１３）で支持した形態であって、第一の方向と直交し、かつ遠近方向の第二の方向（すなわちヨーグルト製品（１）または枠箱（１６）に対する垂線方向で、例えば、図１では前後方向）に走査または所定の位置まで移動させ静止させる第二の移動装置（４）（ＩＡＩ製ロボシリンダー、型式ＲＣＰ２−ＳＡ５、ストローク２００［ｍｍ］）とを備え、センサベース（１０）に、ヨーグルト製品（１）との距離を測定する非接触式変位センサ（６）（オプテック・エフエー製変位センサ、型式ＣＤ３−１００Ｎ、レーザ＆ＣＣＤ方式、測定許容距離範囲１００±４０［ｍｍ］）とヨーグルト製品（１）の中身の凝固状態を非接触で測定する光干渉画像解析式凝固検知センサ（１１）を配設して、凝固検知センサ（１１）の走査装置を約３０［ｍｍ］（＝Ｘoff）離して構成した。

凝固検知センサ（１１）は、レーザ光照射装置（２）（キコー技研製半導体レーザ特注品、発振電力３０［ｍＷ］、スポット光、波長０．８２［μｍ］）をヨーグルト製品（１）に対して角度約３０°でセンサベース（１０）に固定して、ヨーグルト製品（１）の被測定面（１５）のレーザ光（７）が照射された付近を撮影する二次元画像撮影装置（３）（ＳＯＮＹ製ＣＣＤカメラ、ＸＣ、３５万画素）をヨーグルト製品（１）に対してほぼ正対して（すなわちヨーグルト製品（１）の法線に沿う方向、法線に対して角度約０°）、得られる画面（４８０×４８０画素）中央にレーザのスポット画像の中心が映るようにセンサベース（１０）に固定している。

かかる構成の凝固検知センサの走査装置（以下、「本装置」とする）を用いて、実際の生産ラインにおける本装置の走査方法の工程図を図４、図５に示した。

先ず、本装置に電源を投入し、システムを立ち上げて開始（図４の１００）後の待機状態（１０１）、すなわち、第一の移動装置（５）および第二の移動装置（４）は原点にて計測待機状態（１０１；スタンバイ状態）にある。ヨーグルト製品（１）を収納した枠箱（１６）が段積みされたパレット（１７）が自動搬送されて、検査定位置に停止した時点で、自動搬送コンベア（１８）から定位置信号の入力（１０２）を受けて、本装置の動作開始となる。最初に、変位センサ（６）の測定許容距離範囲（１００±５０［ｍｍ］）における中間値（１００［ｍｍ］）を基準距離と設定して、その基準距離に変位センサ（６）を対象物（例えば、枠箱内の製品表面）に近づけるために、第二の移動装置（４）を駆動させて、センサベース（１０）を支持している移動台座（１３）を原点から前方向（第二の方向）に移動させ停止させた（１０３）。尚、この初期動作は第二の移動装置（４）が原点にある場合でも対象物までの距離が変位センサ（６）の測定許容範囲内であれば不要である。ここでは、この第二の方向の初期動作距離を５０［ｍｍ］とした。変位センサ下限オフセットを５０［ｍｍ］として、Ｙoff1＝１００［ｍｍ］となる。

次に第一の移動装置（５）を駆動させて、第二の移動装置（４）を支持している移動台座（１２）を原点から終端まで、第一の方向に、一定速度（５０［ｍｍ／秒］）で、例えばフルスパンである約２００［ｍｍ］移動させる（１０４）と同時に、変位センサ（６）による一定周期で所定回数の距離計測を開始した（１０５）。第一の移動装置（５）の移動台座（１２）が終端に達したと同時に、変位センサ（６）により所定回数の距離計測を終了させた（１０５；走査）。この走査結果、得られた距離データ（１０６）は図６に示したように、変位（距離）測定回数を横軸にして、枠箱（１６）の桟や平面部と、その開口部にあるヨーグルト製品（１）の容器表面形状の一部（平面や角の曲面部分）を描いた凹凸のある曲線のグラフで示すことができた。この距離データ（１０６）から第一の方向における最適な計測位置を演算した（１０７）。

ここで、距離データ（１０６）から第一の方向における最適な計測位置を演算した方法（１０７）を、図１０を参照しながら図５を用いて説明する。前記のとおり変位センサ（６）の走査を開始（２００）し、０回目（すなわち、ｎ＝０、Ｎ０［回目］）から１，０００回目（ｎ＝１，０００、Ｎ１０００［回目］）の測定で得られた変位計測値をＱ０〜Ｑｎ［無単位；ｎ＝０〜１，０００］とする（２０１）。また実寸距離Ｙｎ［ｍｍ］（２０３）は、換算式Ｙｎ＝Ｋ×Ｑｎ＋Ｙoff1（２０２）によって演算した。ここでは変位計実寸換算係数Ｋ＝１０、初期動作時の前進距離（例えば前記のとおり、６０［ｍｍ］）および第二の方向における変位センサ下限位置〜凝固検知センサ基準位置間の距離（例えば５０［ｍｍ］）を合わせた初期オフセットをＹoff1＝１１０［ｍｍ］、凝固検知センサ（１１）の最適計測距離Ｙoff2＝１００［mm］とした。一方、実寸距離Ｙｎ［ｍｍ］を変位計測回数Ｎｎ［回目］で微分演算（２０４）して、第二の方向における実寸距離Ｙｎ［ｍｍ］の一次微分値（２０５）を得た。

次に前記実寸距離Ｙｎ［ｍｍ］（２０３）について、枠箱（１６）の側面の凸部（桟の部分）の先端位置Ｄ_０［ｍｍ］とし、図７からＤ_０＝２６［ｍｍ］と設定した。次にそのＤ_０［ｍｍ］から枠箱（１６）の内側にある位置を基準深さＤａ［ｍｍ］とし、図７からＤａ＝３２［ｍｍ］と設定した。またそのＤａから更に枠箱（１６）の内側にある位置を有効深さＤｂ［ｍｍ］とし、少なくとも枠箱（１６）の桟の厚みや平坦部を含むように設定して、図７からＤｂ＝４２［ｍｍ］と設定した（２０６）。ここで関係式Ｄａ−Ｄ_０≦Ｙｎ−Ｄ_０≦Ｄｂ−Ｄ_０（２０７）、すなわち３２≦Ｙｎ−２６≦４２（すなわち５８≦Ｙｎ≦６８）に適合しないＹｎに相応するＮｎを棄却（２０８、図７では網掛け部分を除外する。）し、適合するＹｎに相応するＮｎを抽出してデータ配列［ＮＡｎ］を得て、これを有効領域Ａ（２０９）とした。図７から［ＮＡｎ］＝［０，・・・，１１５，３５９，・・・，５４９，７８９，・・・８０８，８７０，・・・，９９６］という有効領域Ａの配列（整数数列）（２０９）を得た。なお、「・・・」の部分は連続した整数を示す。

次に前記実寸距離Ｙｎの一次微分値ｄＹｎ／ｄＮｎ（２０５）について、下限値ｂ１、上限値ｂ２を、各々、−０．２５，０．２５と設定（２１０）して、関係式ｂ１≦ｄＹｎ／ｄＮｎ≦ｂ２（２１１）、すなわち−０．２５≦ｄＹｎ／ｄＮｎ≦０．２５に適合しないＹｎに相応するＮｎを棄却（２１２、図８では網掛け部分を除外する。）し、適合するＹｎに相応するＮｎを抽出してデータ配列［ＮＢｎ］を得て、これを有効領域Ｂとした。図８から［ＮＢｎ］＝［１，・・・，１１３，１２７，・・・，１３０，１３２，１３９，・・・，３３０，３３９，・・・，３４４，３５２，・・・，５４８，５６１，・・・，５６５，５７７，・・・，７６３，７６５，７６６，７７６，７７７，８３１，・・・８３８，８５１，・・・，８５５，８６３，・・・，９９１］という有効領域Ｂの配列（整数数列）（２１３）を得た。

上記、有効領域Ａ（図７参照）、有効領域Ｂ（図８参照）の共通領域を抽出（２１４）して、有効領域Ｃ（図９参照）として配列［ＮＡｎ×ＮＢｎ］を得た（２１５）。すなわち配列［ＮＡｎ×ＮＢｎ］＝［０，・・・，１１３，３７７，・・・，５４８，８７０，・・・，９９１］を得た。この有効領域Ｃにおいて、最も長く連続した整数領域を［Ｎｏｐｔ］＝［３７７，・・・，５４８］を選択した（２１６）。次にその数列［Ｎｏｐｔ］の中点（中間値）をとり、第一の方向の最適回数Ｎopt≒４６３（回目）を得た（２１７）（図９）。実寸へ変換するため、Ｘopt＝Ｎopt×ｄＴ×Ｖ（２１８）から、Ｘopt＝４６３×０．００４×５０＝９２．６［ｍｍ］と計算でき、すなわち、第一の方向の最適な位置は、第一の移動装置（５）の原点から９２．６［ｍｍ］の位置と結論できた（２１９）。次に、センサベース（１０）上の変位センサ（６）と凝固検知センサ（１１）が第一の方向で離れて配設されていた場合はその距離（Ｘoff＝３０［ｍｍ］）を補正（２２０）して、前記第一の方向の最適な移動位置Ｘact＝９２．６−３０＝６２．６［ｍｍ］の位置）に凝固検知センサ（１１）を合わせるようにした（２２１）。

一方、前記Ｎoptに対応する変位センサ（６）の計測値Ｑoptを求めると図９から約３．３６である（２２２）。これをＹopt＝Ｋ×Ｑopt＋Ｙoff1−Ｙoff2から実寸に変換すると、Ｋ＝１０から、Ｙopt＝１０×３．３６＋Ｙoff1−Ｙoff2となる（２２３〜２２４）。さらに第二の移動装置（４）で初期動作した場合の原点からの移動距離Ｙoff1を補正する（２２５）。ここで本実施例では前記のようにＹoff1＝１１０、Ｙoff2＝１００［ｍｍ］である。第二の方向の第二の移動装置（４）の実動距離Ｙactは、すなわち４３．６ｍｍと決定できた（２２６）。

なお、各移動装置においては、ポジション指示する場合もあり、前記ＩＡＩ製ロボシリンダーの場合、Ｘact＝６２．６、Ｙact＝４３．６で、前記のように第一、第二の移動装置（４，５）の可動範囲をＬｘ＝２００［ｍｍ］、Ｌｙ＝２００［ｍｍ］、第一、第二の移動装置（４，５）の可動範囲の分割数Ｇｘ、Ｇｙを各々６０分割とした場合、第一の移動装置（４，５）における実際の目標ポジションＰxactはＸact／Ｌｘ×Ｇｘ＝６２．６／２００×６０＝１８．７８で（２２７）、最も近傍のポジションを選択、すなわち小数点以下四捨五入してＰｘａｃｔ＝１９となり、第一の移動装置（５）の実際の目標位置は１９番目のポジションとなった（２２８）。第二の移動装置（４）における実際の目標ポジションＰyactはＹact／Ｌｙ×Ｇｙ＝４３．６／１００×６０＝２６．２（２２９）から、最も近傍のポジションを選択してＰyact＝２６となり、第二の移動装置（４）の実際の目標位置は２６番目のポジションとなった（２３０）。

再び図４に戻って説明すると、第一および第二の方向における最適な計測位置を演算（１０７）して最適な位置データをもとめた（１０８）後、第１の移動装置（５）でセンサベース（１０）を最適な計測位置である１９番目のポジションへ移動させ（１０９）、次に第２の移送装置（４）でセンサベース（１０）を最適な計測位置である２６番目のポジションへ移動させた（１１０）。その最適位置で凝固検知センサ（１１）による凝固状態の計測を行い（１１１）、各移動装置（４，５）は原点に復帰させた（１１３）。得られた凝固計測値（１１２）を得て、下限設定値より大きな数字であれば（１１４）、良品と判断して（１１５）、自動搬送コンベア（１８）側にＯＫ信号を出力し（１１６）、パレット（１７）を次工程に送った（１１７）。

仮に下限設定値より小さな凝固計測値であれば（１１４）、不良品と判断して（１１８）、自動搬送コンベア（１８）側にＮＧ信号を出力し、合わせて警報などを鳴動させ、作業員に通報する（１１９）。作業員はそのパレット（１７）上のヨーグルト製品（１）を抜き取り、開封し、手分析によって酸度測定や食感を吟味する（１２０）。酸度や食感に問題なければ、パレット（１７）を次工程に送る（１２１）。実際の酸度が低く、醗酵不良であれば、出荷禁止で処分の明示（１２２）および周知し（１２３）、廃棄する。

また本装置によって、酸度０．５５の醗酵中間品、酸度０．６０の醗酵中間品、酸度０．７０の製品の試験品をそれぞれ計測したときの画像を図１１の（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）に示した（シャッター速度１／１０００）。肉眼では分かりにくいが、（Ｃ）では個々のスペックルが明瞭であり、（Ａ）では個々のスペックルがやや不明瞭で少しぼやけて見える。この違いを数値化するために、各画像データから中心のハレーション部の外側で、スペックルパターンが多く出ている部分でドーナッツ状の領域を取りだし、円周上の画素ライン毎に、前記のように一次微分の絶対値を合計して、１フレームの凝固計測値とした。これを約２０秒間で２００回（２００フレーム）、測定を繰り返した結果の一例を図１３に示した。計測開始直後は画像の明るさ（輝度）を一定にするように半導体レーザの出力を調節している影響がでるため、最初の５０回分は除き、残り１５０フレームの凝固計測値を平均して、代表値とした。前記試験品（Ａ）は６，８１４、（Ｂ）は８，５２２、（Ｃ）は１１，６２３という凝固計測値を得た。この結果から、実用上、下限閾値を１１，０００として、それ以下をＮＧと判定するように設定した。

以上のような実施例に対して、本装置を設置した生産ラインにおいて手作業による計測によって酸度０．７５±０．０２のヨーグルト試験品（正常醗酵品）２２５個を計測した結果を図１２に示す。多少のバラツキはあるが、データの分散は小さく１２，０００代がほとんどで、全て１１，０００以上を示し、実施例の計測上の信頼性が確認された。

本発明の凝固検知センサの走査装置の一実施形態を示す斜視図である。 ゲル状製品に観測されるスペックルパターンの一例を示す図である。 ヨーグルトの酸度と、堅さ及び凝固計測値との相関を示すグラフである。 本発明の凝固検知センサの走査方法を説明するための工程図である。 本発明の凝固検知センサの最適な計測位置の演算方法を説明するための工程図である。 変位センサでゲル状製品の被測定面を走査した結果を示すグラフである。 図６に示す走査結果における有効範囲Ａを示すグラフである。 図６に示す走査結果（変化率）における有効範囲Ｂを示すグラフである。 図６に示す走査結果における有効範囲Ｃを示すグラフである。 図４及び図５に示す凝固検知センサの走査方法の工程を走査装置の構成とともに示す模式図である。 （Ａ）〜（Ｃ）は互いに酸度の異なるヨーグルトにおいて観測されるスペックルパターンの図である。 正常発酵して所定の酸度を示すヨーグルトの凝固状態を手作業により計測した際の凝固計測値の分布を示すグラフである。 正常発酵して所定の酸度を示すヨーグルトの凝固状態を本発明の凝固検知センサの走査装置および走査方法により測定した際の凝固計測値の推移を示すグラフである。

符号の説明

１ ゲル状製品
６ 変位センサ
１０ センサベース
１１ 凝固検知センサ
１５ ゲル状製品の被測定面
１６ 枠箱
１９ 制御装置

Claims (2)

1. 開口部を有する枠箱に収納されたゲル状製品の凝固状態を前記枠箱の開口部を通して測定する凝固検知センサと、
   前記枠箱の開口部を通して露呈した前記ゲル状製品の被測定面との距離を測定する変位センサと、
   前記凝固検知センサ及び前記変位センサを保持し、前記枠箱の開口部に向き合う面内にある第一の方向及び前記第一の方向に直交して前記ゲル状製品に接近または離間する第二の方向に沿って移動されるセンサベースと、
   前記センサベースを前記第一の方向に移動させて前記変位センサで前記ゲル状製品の前記被測定面を前記第一の方向に走査し、前記第一の方向に沿って前記ゲル状製品の前記被測定面における勾配が最小となる第一の位置を検出し、前記凝固検知センサが前記第一の位置に配置されるように前記センサベースを前記第一の方向に移動させ、前記凝固検知センサと前記ゲル状製品との距離が当該凝固検知センサの測定範囲内に入るよう前記センサベースを前記第二の方向に移動させる制御装置と、
   を備えた凝固検知センサの走査装置。
2. 開口部を有する枠箱に収納されたゲル状製品の前記枠箱の開口部を通して露呈した被測定面を前記枠箱の開口部に向き合う面内にある第一の方向に沿って変位センサで走査し、前記第一の方向に沿って前記ゲル状製品の前記被測定面における勾配が最小となる第一の位置を検出する走査工程と、
   前記枠箱の開口部を通して前記ゲル状製品の凝固状態を測定する凝固検知センサを前記第一の位置に移動させる第一の位置決め工程と、
   第一の位置に配置された前記凝固検知センサと前記ゲル状製品との距離が当該凝固検知センサの測定範囲内に入るように、前記第一の移動方向と直交して前記ゲル状製品に接近または離間する第二の方向に前記凝固検知センサを移動させる第二の位置決め工程と、
   を備えた凝固検知センサの走査方法。

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