JP2009271020A

JP2009271020A - 二枚貝の検査方法及び検査装置

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Publication number: JP2009271020A
Application number: JP2008124107A
Authority: JP
Inventors: Hitoshi Kametani; 均亀谷; Naoki Fujita; 直樹藤田
Original assignee: SANIN KENSETSU KOGYO KK; Institute of National Colleges of Technologies Japan
Current assignee: SANIN KENSETSU KOGYO KK; Institute of National Colleges of Technologies Japan
Priority date: 2008-05-10
Filing date: 2008-05-10
Publication date: 2009-11-19
Anticipated expiration: 2028-05-10
Also published as: JP5531271B2

Abstract

【課題】、二枚貝の検査を非破壊で行うにあたり、コンピュータ等の制御部で品質の判別を自動的に行うことが容易であるとともに、その処理が簡略化された二枚貝の検査方法及び検査装置を提供することを課題とする。
【解決手段】二枚貝に赤外線を含む光を照射し、照射した光の内で二枚貝を透過した透過光又は二枚貝から反射した反射光を受光し、受光した透過光又は反射光における１０４０乃至１１４０ナノメートルの範囲の所定波長成分の強度である第１強度と、前記受光部で受光した透過光又は反射光における１１５０乃至１３７０ナノメートルの範囲の所定波長成分の強度である第２強度とを比較することにより二枚貝の品質を検査する。
【選択図】図２

Description

この発明は、非破壊で検査が可能な二枚貝の検査方法及び検査装置に関する。

従来、二枚貝の品質を検査するためには、二枚貝を開口させ、貝殻中の貝身を肉眼で直接確認したり、貝身に直接触れてみたりする方法が一般的であるが、この方法では、検査した二枚貝が商品にできなくなることがあるとう欠点がある他、二枚貝を開口させる処理（作業）が必要になるとう欠点がある。

これらの欠点を改善したものとして、二枚貝に赤外線を含む光を照射し、照射した光の内で二枚貝を透過した透過光のスペクトルを検出し、該スペクトルの所定波長域での２次微分（２階微分）処理を行ない、該２次微分処理により得られた判別グラフが二枚貝の品質により異なる点に着目することにより、二枚貝の品質等の検査を非破壊で行う特許文献１に示す二枚貝の検査方法が公知になっている。
特開平１０−２２９７７６号公報

しかし、上記文献の二枚貝の検査方法は、判別グラフを得るためにスペクトルにおける所定波長域での２次微分（２階微分）を行う必要があるため、処理が複雑化するという課題がある他、上記判別グラフをどのように用いて二枚貝の品質を識別するかが開示されてないため、上記判別グラフを作業者が直接見て二枚貝の品質を判別することはできても、この判別処理をパソコンやマイコン等のコンピュータで自動的に実行させようとする際には、課題が残る。
本発明は、上記課題を解決し、二枚貝の検査を非破壊で行うにあたり、コンピュータ等の制御部で品質の判別を自動的に行うことが容易であるとともに、その処理が簡略化された二枚貝の検査方法及び検査装置を提供することを目的とする。

本発明は、上記課題を解決するため、第１に、二枚貝に赤外線を含む光を照射する照射部６と、照射した光の内で二枚貝を透過した透過光又は二枚貝から反射した反射光を受光する受光部７と、前記受光部７で受光した透過光又は反射光における１０４０乃至１１４０ナノメートルの範囲の所定波長成分強度である第１強度を検出する第１検出手段８と、前記受光部７で受光した透過光又は反射光における１１５０乃至１３７０ナノメートルの範囲の所定波長成分強度である第２強度を検出する第２検出手段９と、前記第１検出手段８及び第２検出手段９が入力側に接続される制御部１１とを備え、制御部１１が第１検出手段８からの第１強度と第２検出手段９からの第２強度を比較することにより二枚貝の品質を判別することを特徴としている。

第２に、制御部１１が前記第１強度と第２強度の比を算出することにより、二枚貝の内、貝殻中に貝身が無いものと、貝殻中に貝見が所定量詰まった良品貝と、貝殻中に泥が混入した泥貝とを判別することを特徴としている。

第３に、第１検出手段８又は第２検出手段９が、所定波長の光を通過させるバントパスフィルタ３６を備え、該バントパスフィルタ３６を介して受光部７で受光した透過光又は反射光から所定波長成分を有する選択光を取出し、該選択光の強度を検知することにより、第１強度又は第２強度を検出することを特徴としている。

第４に、二枚貝に赤外線を含む光を照射し、照射した光の内で二枚貝を透過した透過光又は二枚貝から反射した反射光を受光し、受光した透過光又は反射光における１０４０乃至１１４０ナノメートルの範囲の所定波長成分の強度である第１強度と、前記受光部で受光した透過光又は反射光における１１５０乃至１３７０ナノメートルの範囲の所定波長成分の強度である第２強度とを比較することにより二枚貝の品質を検査することを特徴としている。

以上のように構成される本発明の二枚貝の検査方法及び検査装置によれば、制御部が、透過光又は反射光における１０４０乃至１１４０ナノメートルの範囲の所定波長成分の強度である第１強度と、透過光又は反射光における１１５０乃至１３７０ナノメートルの範囲の所定波長成分の強度である第２強度とを比較することにより二枚貝の品質を判別するため、２次微分等の複雑な処理を行う必要がなく、処理が簡略化されるとともに、コンピュータ等の制御部で品質の判別を自動的に行うことが容易になるという効果がある。

本発明の二枚貝の検査方法では、物質がその性質により所定波長域の光を良く吸収する特性を利用することにより、二枚貝の品質等の判別を行うものである。具体的には、二枚貝がどの波長域の光に対して高い透過率を示すかは、二枚貝に光を照射し、二枚貝を透過する透過光又は二枚貝から反射する反射光のスペクトルを分析することにより知ることができる。光源としては、ハロゲンランプ１（図５参照）を用いる。

図１は、ハロゲンランプのスペクトルを示す特性グラフである。同図に示すようにハロゲンランプ１からの光は、可視光線の他に、赤外線を多く含んでいる。なお、同図の縦軸の強度は光量を示し、この強度が高いほど、その波長（周波数）を有する光を多く含んでいることを意味している

このハロゲンランプ１からの光を、貝殻中に貝身がない二枚貝である空貝と、貝殻中に貝身が所定量（十分に）詰まった二枚貝である良品貝と、貝殻中に泥や泥水が混入した二枚貝である泥貝とに照射し、透過光のスペクトル分析を行う。なお、二枚貝としてはしじみを用いる。

図２は、サイズが小さい空貝、良品貝及び泥貝にハロゲンランプを照射した場合におけるそれぞれの透過光のスペクトルを示す特性グラフであり、図３は、サイズが中くらいの空貝、良品貝及び泥貝にハロゲンランプを照射した場合におけるそれぞれの透過光のスペクトルを示す特性グラフであり、図４は、サイズが大きい空貝、良品貝及び泥貝にハロゲンランプを照射した場合におけるそれぞれの透過光のスペクトルを示す特性グラフである。

サイズが異なる二枚貝は、貝殻の厚さや貝身の厚みが異なるので強度が異なる。一方、サイズが異なる二枚貝は、空貝の透過光は波長１１００ｎｍ付近での強度に対して波長１３００ｎｍ付近での強度がそれほど変わらないが、良品貝の透過光は波長１１００ｎｍ付近での強度に対して波長１３００ｎｍ付近での強度が大きく減少する点、泥貝の透過光の強度は波長成分によって強度があまり変化せずに全域で低くなるという点において、略同一の特性を示す。

そして、図２〜４の特性グラフにおいて、１０４０〜１１４０ｎｍの範囲の波長を第１波長λ_ａとし、１１５０〜１３７０ｎｍの範囲の波長を第２波長λ_ｂとした場合、透過光における第１波長成分の強度である第１強度Ｉ_ａと、透過光における第２波長成分の強度である第２強度Ｉ_ｂとの比は、二枚貝のサイズに殆ど影響を受けることが無く、所定範囲内に収まることが、本願発明者らの鋭利検討の結果判明した。

例えば、第１波長λ_ａを１０８０ｎｍ近傍に設定し、第２波長λ_ａを１２８０ｎｍ近傍に設定した場合、第１強度Ｉ_ａと第２強度Ｉ_ｂとの比を示すＩ_ｂ／Ｉ_ａの値が０．９よりも大きな場合には空貝であると判断することができるとともに、０．７よりも小さい場合には良品貝であると判断することができる他、１．０よりも大きいか又は第１強度Ｉ_ａが測定限界よりも小さい値の場合には泥貝であると判断することができる。本発明では、上記原理を用いて二枚貝が空貝であるか、良品貝であるか、泥貝であるかを識別して品質を判別することにより、二枚貝の検査を行う。

ちなみに、以上のような特徴は、しじみにおける一対の貝殻の主成分である炭酸カルシウムが６００〜２０００ｎｍの波長を有する光に対して高い透過率を示す点と、二枚貝における貝身の大部分を構成する水が９８０、１２００，１４５０、１９５０ｎｍ近傍の波長を有する光を良く吸収する点とに起因するものであり、該２点の特徴はしじみ以外の二枚貝においても共通する特徴である。このため、しじみ以外の二枚貝の検査をする場合でも、同一の理論によって品質の判別を行うことが可能である。

また、上記ハロゲンランプ１以外でも、９００〜１６００ｎｍの範囲の波長成分において高い強度を示す光を照射可能な光源（例えば、赤外線ランプ，高輝度ＬＥＤ等）であれば、同様の効果が期待できる。

さらに、二枚貝の透過光ではなく反射光のスペクトルを利用した場合でも、反射光の強度特性は二枚貝がどのような光を吸収するかに依存する点で透過光の強度特性と同様であるため、前述した効果と同様の効果が期待できる。

以上により、本発明の二枚貝の検査方法は、二枚貝に赤外線を含む光を照射し、照射した光の内で二枚貝を透過した透過光又は二枚貝から反射した反射光を受光し、受光した透過光又は反射光における第１強度と第２強度とを比較することにより二枚貝の品質検査を行うものである。

次に、図５乃至９に基づいて、上記特徴を利用して二枚貝の検査を行う検査装置について説明する。
図５は、本発明を適用した検査装置の簡略図である。本検査装置は、二枚貝を供給する供給装置（装置部）２と、二枚貝が載置される検査台３と、供給装置２から供給されてくる二枚貝を検査台３の所定箇所に確実に位置決めするガイド体４と、二枚貝の下面側から前述した条件を満たす光を照射する照射装置（照射部）６と、二枚貝を透過した透過光を受光する受光部７と、受光部７で受光した透過光から前述の第１波長を分光した後に該第１強度を検出する第１強度検出装置（第１検出手段，第１強度検出部）８と、受光部７で受光した透過光から前述の第２波長を分光した後に該第２強度を検出する第２強度検出装置（第２検出手段，第２強度検出部）９と、上記第１強度検出装置８及び第２強度検出装置９が入力側に接続されて二枚貝の品質判別を自動的に実行するマイコンやパソコン等のコンピュータからなる制御装置（制御部）１１と、制御装置１１の判別結果に基づいて空貝や泥貝等の不良品を不良品箱（不良品収容部）１２に排出する排出装置１３と、良品貝等の良品を収容する良品箱（良品収容部）１４とを備えている。

上記供給装置２は、図５及び６に示すように、二枚貝を複数同時に投入可能なホッパー１６と、ホッパー１６からの二枚貝を下流側に搬送する供給レール１７と、供給レール１７からの二枚貝を搬送方向に一列に並べながら検査台３に搬送する搬送レール（一列化レール）１８と、供給レール１７及び搬送レール１８にそれぞれ設置される振動モータ（搬送モータ）１９，２１とを有している。

供給レール１７は、搬送方向に向かって下方傾斜している。振動モータ１９は固定部材２２によって供給レール１７下面側に取付固定されており、振動モータ１９により常時回転駆動される回転体２３によって搬送方向の振動が供給レール１７に加えられる。上記傾斜及び振動により二枚貝が下流側に搬送される。

搬送レール１８は、搬送方向に向かって下方傾斜している。振動モータ２１は固定部材２２によって搬送レール１８下面側に取付固定されており、振動モータ２１により常時回転駆動される回転体２３によって搬送方向の振動が搬送レール１８に加えられる。上記傾斜及び振動により二枚貝が下流側に搬送される。

また、搬送レール１８は供給レール１７と比較して幅が狭くなるとともに搬送方向に対して直交（交差）方向に下方傾斜するように形成されている。このため、二枚貝は、搬送過程で一列にされながら検査台３側に搬送される。

上記検査台３は、図５に示すように、平面視略円形に形成されており、中心に設置されたステッピングモータ（検査台駆動手段，検査台用モータ）２４によって回転駆動される。円形の検査台３上面は略水平に形成され、該上面の周縁部には等間隔に二枚貝載置用の載置皿２６が複数設置固定されている。なお、この載置皿２６の上面は、二枚貝が位置決め可能になるように凹状形成されている。

検査台用モータ２４は、検査台３を図５における時計回りに断続的に回転駆動させることにより、照射装置６により光を照射する照射位置に載置皿２６を一時的に停止させる停止パターンと、該載置皿に隣接する次の載置皿２６を上記照射位置に移動させる移動パターンとを交互に繰返すように構成されている。なお、この制御は制御装置１１により実行される。

上記ガイド体４は、図５及び７に示すように、平面視略円形の板フレーム２７と、板フレーム２７の下面中心から下方且つ外方に一体的に延設されるガイド羽２８とを備えており、ステッピングモータ（ガイド体駆動手段，ガイド体用モータ）２９によって回転駆動される。ガイド羽２８は、等間隔で複数設けられており、隣接するガイド羽２８同士が平面視楔状をなすように構成されている。そして、搬送レール１８からの二枚貝を、２枚のガイド羽２８によって、検査台３の載置皿２６に案内する。

ガイド体用モータ２９は、上記検査台用モータ２４の停止パターンに連動して駆動を停止することにより搬送レール１８から送られてくる１個の二枚貝を載置皿２６にガイドするとともに、上記検査台用モータ２４の移動パターンに連動して駆動をされることにより該二枚貝の次に送られてくる二枚貝を次の載置皿２６にガイド可能なように状態切換を行う。なお、このタイミング制御は制御装置１１により実行される。

上記照射装置６は、前述したハロゲンランプ１又はそれに準ずる光源と、ハロゲンランプ１等からの光を上記照射箇所まで導光する導光線３１と備え、順次送られてくる二枚貝に光を照射するように構成されている。なお、導光線３１は光ファイバーを複数束ねることにより形成されている。

上記受光部７は、図５及び図８に示すように、前述の導光線３１と略同一構成の導光線３２の一端側に形成される。載置皿２６の下面側に位置する照射箇所からの光は、載置皿２６に形成された上下方向の照射孔２６ａを介して、直接又は二枚貝を透過して、受光部７から導光線３２に入射され、導光線３２の他端側に設けられた第２強度検出装置８及び第２強度検出装置９側に配光される。

上記第１強度検出装置８と第２強度検出装置９は、図５及び８に示すように、それぞれ、導光線３２の他端側から拡散した光を直線状に配光する配光レンズ３３と、配光レンズ３３によって配光された光を集光する集光レンズ３４と、集光された光から所定波長の光をフィルタリングするバンドパスフィルタ（分光手段，分光部，フィルタ）３６と、バンドパスフィルタ３６のフィルタリングにより取出された選択光を受光するフォトダイオード（受光素子）３７とを備えている。

なお、第１強度検出装置８のバンドパスフィルタ３６は第１波長（本実施例では１０８０ｎｍ）を有する選択光を取出し、第２強度検出装置９のバンドパスフィルタ３６は第２波長（本実施例では１２８０ｎｍ）を有する選択光を取出す。くわえて、フォトダイオード３７は、選択光の強度に応じた電圧を出力するように構成されている。この電圧信号が選択光の強度を示す強度信号であり、この強度信号はオペアンプ（増幅器）３８によって増幅されて制御装置１１側に送られる。

排出装置１３は、図５に示すように、エアを噴出すノズル（射出部）３９と、コンプレッサ４１と、コンプレッサ４１からノズル３９へのエアの流路の途中に設置されるソレノイドバルブ（排出装置駆動手段）４２とを備えている。ソレノイドバルブ４２は、制御装置１１が上記不良品の判別をした際に制御装置１１によって開作動され、照射箇所から送られてくる載置皿２６上の二枚貝に向かってノズル３９からエアを射出し、不良品レール４３側に不良品を吹飛ばす。不良品レール４３上の二枚貝は、不良品レール４３上を滑り落ちて不良品箱１２内に収容される。

ノズル４９の射出箇所を通過した載置皿２６上の二枚貝（良品）は、ガイドプレート４４によって、良品レール４６に案内される。良品レール４６上の二枚貝は、良品レール４６上を滑り落ちて良品箱１４内に収容される。

上記制御装置１１は、図５及び図９に示すように、第１強度検出装置８及び第２強度検出装置９からのアナログ信号である強度信号をそれぞれデジタル値に変換するＡＤコンバータ４７と、上記２つのステッピングモータ２４，２９を制御する２つのモータドライバ４８，４９及びソレノイドバルブ４２を作動させるリレー回路（作動回路）５１が接続されるＩＯポート５２とを備えている。すなわち、制御装置１１の入力側に第１強度検出装置８、第２強度検出装置９が接続される一方で、出力側に上記２つのステッピングモータ２４，２９及びソレノイドバルブ４２が接続されている。

そして、入力側からの第１強度及び第２強度の値から、前述の方法に基づき、二枚貝に品質判別を実行し、この判別結果に基づいて排出装置１３を制御する。くわえて、検査台３やガイド体４に対しては、上記２つのステッピングモータ２４，２９を介して、前述したような断続駆動制御が常時実行される。ちなみに、制御装置１１は、照射箇所に二枚貝が無い場合にも品質判別処理を行ない、入力される第１強度及び第２強度が減衰していないことを検出することにより、照射箇所に二枚貝が無いことを識別するように構成されている。

なお、照射箇所近傍に制御装置１１のＩＯポート５２（入力側）に接続される通過センサ（通過検出手段）５３を設置し、該通過センサ５３によって照射箇所に二枚貝がある場合にのみ、上記判別処理を行うように制御装置１１を構成してもよい。

次に、本発明の二枚貝の検査装置における別実施形態について、前述した例と異なる部分を説明する。
本発明の二枚貝の検査装置の別実施形態を示す簡略図である。照射箇所を二枚貝の上方側に形成し、二枚貝からの反射光によって第１強度及び第２強度を検出し、この検出値に基づいて、二枚貝の品質判別処理を行ってもよい。

次に、本発明の二枚貝の検査装置における別実施形態について、前述した例と異なる部分を説明する。
図１１（Ａ）及び（Ｂ）は、それぞれ本発明の二枚貝の検査装置の別実施形態を示す簡略図である。同図（Ａ）に示すように、二枚貝の搬送方向に向かって下方傾斜した搬送路５４上に照射装置６の照射箇所を形成するとともに、受光部７は配置してもよい。そして、照射箇所の下流側にノズル３９を、上流側に通過センサ５３を配置し、二枚貝の検査を実行してもよい。この場合には、搬送路５４を滑り落ちる二枚貝が良品になり、エアによって吹飛ばされる二枚貝が不良品になる。このようにして、検査台３やガイド体４を省き、検査装置をシンプルに構成することもできる。

また、同図（Ｂ）に示すように、前述の搬送レール１８上に、同図（Ａ）の略同一配置の照射装置６、受光部７、ノズル３９、通過センサ５３を配することにより、検査装置を構成を構成してもよい。なお、この場合に、搬送最下流側に良品箱１４を設けてもよい

ハロゲンランプのスペクトルを示す特性グラフである。サイズが小さい空貝、良品貝及び泥貝にハロゲンランプを照射した場合におけるそれぞれの透過光のスペクトルを示す特性グラフである。サイズが中くらいの空貝、良品貝及び泥貝にハロゲンランプを照射した場合におけるそれぞれの透過光のスペクトルを示す特性グラフである。サイズが大きい空貝、良品貝及び泥貝にハロゲンランプを照射した場合におけるそれぞれの透過光のスペクトルを示す特性グラフである。本発明を適用した検査装置の簡略図である。（Ａ）は供給装置２の斜視図であり、（Ｂ）及び（Ａ）は振動モータの正面図及び側面図である。ガイド体の構成を示す要部斜視図である。第２強度検出装置及び第２強度検出装置の構成を示す概念図である。制御装置の構成を示すブロック図である。本発明の二枚貝の検査装置の別実施形態を示す簡略図である。（Ａ）及び（Ｂ）は、それぞれ本発明の二枚貝の検査装置の別実施形態を示す簡略図である。

符号の説明

６照照射装置（照射部）
７受光部
８第１強度検出装置（第１検出手段，第１強度検出部）
９第２強度検出装置（第２検出手段，第２強度検出部）
１１制御装置（制御部）
３６バンドパスフィルタ（分光手段，分光部，フィルタ）

Claims

二枚貝に赤外線を含む光を照射する照射部（６）と、照射した光の内で二枚貝を透過した透過光又は二枚貝から反射した反射光を受光する受光部（７）と、前記受光部（７）で受光した透過光又は反射光における１０４０乃至１１４０ナノメートルの範囲の所定波長成分強度である第１強度を検出する第１検出手段（８）と、前記受光部（７）で受光した透過光又は反射光における１１５０乃至１３７０ナノメートルの範囲の所定波長成分強度である第２強度を検出する第２検出手段（９）と、前記第１検出手段（８）及び第２検出手段（９）が入力側に接続される制御部（１１）とを備え、制御部（１１）が第１検出手段（８）からの第１強度と第２検出手段（９）からの第２強度を比較することにより二枚貝の品質を判別する二枚貝の検査装置。
制御部（１１）が前記第１強度と第２強度の比を算出することにより、二枚貝の内、貝殻中に貝身が無いものと、貝殻中に貝見が所定量詰まった良品貝と、貝殻中に泥が混入した泥貝とを判別する請求項１の二枚貝の検査装置。
第１検出手段（８）又は第２検出手段（９）が、所定波長の光を通過させるバントパスフィルタ（３６）を備え、該バントパスフィルタ（３６）を介して受光部（７）で受光した透過光又は反射光から所定波長成分を有する選択光を取出し、該選択光の強度を検知することにより、第１強度又は第２強度を検出する請求項１又は２の二枚貝の検査装置。
二枚貝に赤外線を含む光を照射し、照射した光の内で二枚貝を透過した透過光又は二枚貝から反射した反射光を受光し、受光した透過光又は反射光における１０４０乃至１１４０ナノメートルの範囲の所定波長成分の強度である第１強度と、前記受光部で受光した透過光又は反射光における１１５０乃至１３７０ナノメートルの範囲の所定波長成分の強度である第２強度とを比較することにより二枚貝の品質を検査する二枚貝の検査方法。