JP3566215B2 - 農作物の搬送処理装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は農作物を搬送しつつ、この農作物の傷み具合を判定する農作物の搬送処理装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、農作物の傷み具合、例えばみかん等の柑橘類の表皮の腐り、病変等を判定する場合、例えば、ベルトコンベヤで果実を移動させつつ、選別者が果実を手にとり、目視により果実の傷み具合を判定し、果実の傷み具合が所定の基準以上のとき、これをベルトコンベヤから取り除いていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した選別の仕方にあっては、どうしても選別者の経験と勘に頼ることになるので、選別者が変われば選別の基準も変わり、選別結果のばらつきが大きくなる。ばらつきが大きくなると、商品価値の低い果実が消費者にわたってしまう確率も高くなる。
【０００４】
また、判定対象となる農作物の量が多いと多数の選別者が必要となり、選別に要するコストが無視できない。しかも、選別には、経験と勘がいるため、選別者として誰彼無しに採用する訳にはいかない。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は農作物、特に柑橘類の表皮の油包内にはエッセンシャルオイルが保持されており、このエッセンシャルオイルに紫外線を照射するとエッセンシャルオイルが蛍光を発すること、及びエッセンシャルオイルが油包内に入っている間は外部から紫外線を照射しても蛍光を発することなく、油包から滲出したエッセンシャルオイルに紫外線が当たって初めて蛍光を発することに着目して本発明をなしたものである。
【０００６】
また、エッセンシャルオイルだけでなく、農作物に付着した微生物が分泌する成分及び微生物の感染に伴って農作物自身が発する成分（フラボノイド）も蛍光を発し、更には農作物でも低温障害、腐れなどでフェノール化合物を生成しこのフェノール生成物も蛍光を発することに着目して本発明をなしたものである。
【０００７】
即ち、本発明に係る農作物の搬送処理装置は、農作物を搬送するコンベヤと、このコンベヤ上に置かれた農作物の表皮に対して紫外線を照射する紫外線照射手段と、前記紫外線が照射されることで表皮が発する蛍光を検出する蛍光検出手段と、この蛍光検出手段の出力に基づいて農作物の傷み具合を判定する判定手段とを備えた。
【０００８】
表皮の油包から滲出したエッセンシャルオイルに対して紫外線が照射されると蛍光を発する。またエッセンシャルオイルのみでなく表皮の腐り部分に繁殖するカビなどに紫外線が照射されると、フラボノイドやフェノール化合物が蛍光を発する。
したがって上記の構成とすることで、農作物の等級毎の仕分けと同時に傷や腐りが生じた農作物を自動的に選別することができる。
【０００９】
上記において、コンベアに線材からなる農作物の載置部を設け、且つ前記紫外線照射手段及び蛍光検出手段をコンベアの上方及び下方に配置すれば、農作物のほぼ全面を検査することができる。
【００１０】
また、コンベアを上流側コンベアと下流側コンベアに分け、これらコンベア間の切れ目の上方及び下方に紫外線照射手段及び蛍光検出手段を配置するか、コンベアとしてチェーンコンベアを用い、チェーンコンベアの上方及び下方に紫外線照射手段及び蛍光検出手段を配置するか、コンベアとして所定の間隔を保って横棒を配置した縄ばしご状コンベアとするか、縄ばしご状コンベアの上方及び下方に紫外線照射手段及び蛍光検出手段を配置するか、コンベアとして透明なトレイを連結したラインコンベヤとし、このラインコンベヤの上方及び下方に紫外線照射手段及び蛍光検出手段を配置することでも農作物のほぼ全面を検査することができる。
【００１１】
また、上下に紫外線照射手段及び蛍光検出手段を配置しなくとも、コンベア間の農作物を回転せしめる機構若しくは上流側のコンベアと下流側のコンベア間にターンテーブルを設けることでも農作物のほぼ全面を検査することができる。
【００１２】
更に、紫外線照射手段及び蛍光検出手段を暗箱内に配置することで、ノイズを遮断することができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。ここで、図１は、本発明に係る農作物の搬送処理装置の外観図、図２は判定装置の構成図、図３〜図１１は他の実施の形態に係る農作物の搬送処理装置の要部構成図である。
【００１４】
本発明に係る農作物の搬送処理装置は、図１に示すように、柑橘類などの農作物の傷み具合を判定する判定装置１、この判定装置１を貫通して配置されたベルトコンベヤ２等からなる
【００１５】
判定装置１は、図２に示すように、暗箱３と、この暗箱３の上に置かれた判定装置本体４と，暗箱３内に配置された紫外線照射ランプ５及び蛍光受光部６からなる。暗箱３は外光を遮断し、測定結果にノイズがふくまれないようにする機能を有する。ベルコンベヤ２が貫通する部位の上部には農作物が出入りする吊り戸３ａ、３ｂ若しくは開口が設けられている。
【００１６】
紫外線照射ランプ５は、暗箱３上部に配置されており、ベルトコンベヤ２の上に置かれた判定対象となる農作物に対して紫外線を照射する。一方、ＣＣＤカメラを備えた蛍光受光部６は紫外線照射ランプ５近傍に設置されている。この蛍光受光部６は、所定の視野を備え、紫外線が照射された農作物の表皮の腐った部分あるいは傷の部分が発する蛍光を検出し、これを画像処理することで不良品を選別する。
【００１７】
以上において、図１に示すように、ベルトコンベヤ２の左端に図示しない移載装置から連続して判定対象となる農作物が次々と載せられる。載せられた農作物は、図２からも明らかなように暗箱３に入る際、吊り戸３ａを上方に押し上げながなら暗箱３内に進入する。農作物が進入し終わると吊り戸３ａは自重で常態に復帰し、暗箱内は所定の暗さに復帰する。
【００１８】
暗箱３内に進入した農作物は、紫外線照射ランプ５によって紫外線を照射されつつ暗箱３内を矢印方向に移動していく。すなわち、蛍光受光部６の視野内を横断していく。
【００１９】
ＣＣＤカメラを備えた蛍光受光部６は、一点鎖線で示す進入直後の農作物については農作物右側上面及び右側側面が発する蛍光を検出する。実線で示す中央に位置する農作物については、農作物上面が発する蛍光を検出する。暗箱３から外部に出る直前の一点鎖線で示す農作物については、農作物左側上面及び左側側面が発する蛍光を検出する。
【００２０】
このようにベルトコンベヤ２上の農作物は、底部を除くほとんどの表皮を蛍光検出部６に曝しながら、暗箱３内を移動する。従って、表皮に腐りがあった場合、この箇所が発する蛍光を蛍光受光部６のＣＣＤカメラが検出する。
【００２１】
画像処理の結果、蛍光の量が多い場合には、暗箱３の吊り戸３ｂを押し上げながら出てきた農作物を、プッシャー７などがベルトコンベア２上から取り除く。また、蛍光の量が少ない場合には農作物は傷んでいないので良品として良品箱内に入れる。
【００２２】
図３〜図５は農作物の底部の傷みも判定できるタイプの別実施例を示し、この実施例にあっては、コンベア２を多数の搬送ユニット８から構成し、各搬送ユニット８には軸９を中心として上下に揺動するベース１０と、このベース１０に一端が支持された２本の線材からなる農作物載置部１１と、農作物載置部１１とは逆側のベース１０端部に取り付けられたローラ１２を備え、更に暗箱３内の農作物載置部１１の上方位置及び下方位置に紫外線照射ランプ５および蛍光受光部６を配置している。
【００２３】
而して、農作物載置部１１に載置された農作物が暗箱３内にコンベア２の移動で搬入され、上方及び下方の紫外線照射ランプ５から紫外線が照射される。そして、もし農作物に傷や腐りがあり、エッセンシャルオイルが表面に滲出していると、それを蛍光受光部６のＣＣＤカメラがそれを感知してローラ１２をガイドしているレール１３を矢印方向に後退させる。すると、載置部１１が軸９を中心として矢印方向に揺動し。農作物を下方に落下させて選別する。
【００２４】
図１に示す農作物の搬送処理装置では、１つの蛍光受光部６の出力を判定部４ａにおいて判定した。しかし、図３〜５に示す装置は複数の蛍光受光部６を備えている。この場合は、複数の蛍光受光部６の出力を加算器に入力し、加算器の出力を判定部が判定する。ここで、加算器は複数の蛍光受光部６が出力する電圧を加算して判定部へ出力する。後述する複数の蛍光受光部６を備える農作物の搬送処理装置も同様な加算器を備える。
【００２５】
また、図６に示す別実施例にあっては、ベルトコンベア２を上流側ベルトコンベア２ａと下流側のベルトコンベア２ｂに分け、上流側ベルトコンベア２ａと下流側のベルトコンベア２ｂの切れ目の上方及び下方のそれぞれに紫外線照射ランプ５と蛍光受光部６配置する構成としている。この実施例にあっては、当該切れ目を農作物が通過する際に上下から紫外線を照射することで、農作物の全面を検査する。
【００２６】
また、図７に示すように、一対の無端環状チェーン１４ａ，１４ａを所定の間隔を保って並列に配置すると共に、これら一対の無端環状チェーン１４ａ，１４ａを同期して回転させる構成を有するチェーンコンベヤ１４を用いてもよい。この場合にもチェーンコンベヤ１４の上方及び下方のそれぞれに紫外線照射ランプ５と蛍光受光部６を配置して農作物の全面を検査する。なお、紫外線照射ランプ５と蛍光受光部６を上下のみならず前後にも配置してもよい。
【００２７】
また、図８に示すような、所定の間隔を保って横棒１５ａを配置した縄ばしご状の搬送ベルトを有するコンベヤ１５を用いてもよい。この場合、判定対象とする農作物を落下させることなく搬送するために、農作物の直径より僅かに狭い隙間をもつようにして、複数の横棒１５ａを掛け渡す。
【００２８】
図８に示す搬送装置も、図３〜図５に示す搬送装置と同様に、農作物はほとんどの表皮を外部に曝しながら移動することになる。従って、図３に示す搬送装置と同様に、農作物の周囲から複数の紫外線照射ランプで農作物を照射し、これらの紫外線照射ランプ５の近傍に配置した複数の蛍光受光部６で蛍光受光部６で農作物の表皮が発する蛍光を検出するようにすれば、農作物の表皮のほとんど全面の傷み具合を判定することが可能となる。
【００２９】
また、図９に示すように、透明なトレイ１６ａを多数連結したラインコンベヤ１６で農作物を搬送処理するようにしてもよい。この場合、トレイ１６ａの上下方向から２つの紫外線照射ランプ５で農作物を照射し、これらの紫外線照射ランプ５近傍にそれぞれ配置した蛍光受光部６で農作物の表皮の発する蛍光を検出する。
【００３０】
図９に示す搬送処理装置と図３〜図５に示した搬送処理装置と比較すると、図９に示す搬送処理装置の方が紫外線照射ランプ５、蛍光受光部６の数が少ないので、この分、コストパフォーマンスが高い。
【００３１】
また、図１０（ａ）に示すように、中間部に括れ１７ａを有する多数のフリーローラ１７をチェーン１８で連結し、全体として図の矢印方向に移動するコンベアの下方に駆動ベルト１９を配置し、所定位置まで移動してきたフリーローラ１７をこの駆動ベルト１９で回転せしめ、フリーローラ１７、１７間に載置されている農作物を回転せしめるようにしてもよい。
【００３２】
また、図１１に示すように、直列に配置した２台のベルトコンベヤ２ａ、２ｂ間に回転するターンテーブル２０を配置しておき、ターンテーブル２０上で回転する農作物に対して、例えば農作物の側方から紫外線を照射し、農作物表皮が発する蛍光を検出するようにしてもよい。この搬送処理装置によれば、図１に示す搬送処理装置と同様に１つの紫外線照射ランプ５、１つの蛍光受光部６があれば事足りるのでコストパフォーマンスは高い。
【００３３】
図示例では、紫外線照射ランプ５及び蛍光受光部６の配置について、上方向、上下方向、上下左右方向等様々な形態について説明したが、配置はこれらに限定されるものではない。
例えば、図１に示す搬送処理装置においては、紫外線照射ランプ５、蛍光受光部６共々ベルトと交差する方向に位置を移動させるようにしてもよい。また、紫外線照射ランプ５、蛍光受光部６共々ベルトの長手方向に首を振らせるようにしてもよい。これらの構成によれば、さらに多くの農作物の表皮に対して紫外線を照射できるし、また、紫外線を照射した表皮からの蛍光を受光できる。そして、この分、判定精度を向上させることができる。
【００３４】
また、紫外線照射ランプ５の数を低減するために、反射鏡を効果的に使用することも考えられる。例えば、図１に示す搬送処理装置においては、反射鏡を暗箱３内壁の適宜箇所に複数配置し、１つの紫外線照射ランプ５から出た紫外線を複数の反射鏡によって反射させて、あたかも、複数の紫外線照射ランプ５によって複数の方向から農作物を照射するような構成としてもよい。この場合、複数の蛍光受光部６を用いて、反射鏡によって反射された蛍光も検出する。
【００３５】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係る農作物の搬送処理装置によれば、選別者の経験と勘に頼ることなく、判定対象となる農作物の集合を傷んだ農作物とそうでない農作物に効率的に選別できる。
【００３６】
また本発明によれば、紫外線を当て励起されたスペクトルを分光分析することで、腐りの病名或いは腐りの予測に役立てることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の農作物の搬送処理装置の外観図
【図２】図１に示す農作物の搬送処理装置における判定装置の構成図
【図３】他の実施の形態に係る農作物の搬送処理装置の全体平面図
【図４】図３の装置に用いた搬送治具の平面図
【図５】同搬送治具の側面図
【図６】他の実施の形態に係る農作物の搬送処理装置の要部構成図
【図７】他の実施の形態に係る農作物の搬送処理装置の要部構成図
【図８】他の実施の形態に係る農作物の搬送処理装置の要部構成図
【図９】他の実施の形態に係る農作物の搬送処理装置の要部構成図
【図１０】（ａ）は他の実施の形態に係る農作物の搬送処理装置の要部構成図、（ｂ）は農作物の移動形態を示す側面図
【図１１】他の実施の形態に係る農作物の搬送処理装置の要部構成図
【符号の説明】
１…判定装置、２，２ａ、２ｂ…ベルトコンベヤ、３…暗箱、４…判定装置本体、５…紫外線照射ランプ、６…蛍光受光部、７…プッシャー、１１…載置部、１４…チェーンコンベヤ，１５…縄ばしご状コンベヤ，１６…ラインコンベヤ，１６ａ…トレー，１７…ローラ、２０…ターンテーブル。

Claims (3)

1. 農作物を搬送するコンベヤと、このコンベヤ上に置かれた農作物の表皮に対して紫外線を照射する紫外線照射手段と、前記紫外線が照射されることで表皮から発する蛍光を検出する蛍光検出手段と、この蛍光検出手段の出力に基づいて農作物の傷み具合を判定する判定手段とを備える農作物の搬送処理装置において、前記紫外線照射手段及び蛍光検出手段は、コンベアの上方及び下方に配置され、また前記コンベアは軸を中心として上下に揺動可能なベースと、このベースに一端が支持される線材からなる農作物の載置部と、この載置部とは逆側の前記ベースの端部に取付けられるローラとを備え、更に前記ローラはレールにガイドされ、このレールが後退して前記ローラから外れることで載置部から農作物を落下させるべく前記載置部が揺動することを特徴とする農作物の搬送処理装置。
2. 請求項１に記載の農作物の搬送装置において、前記蛍光は表皮の油包から滲出したエッセンシャルオイル若しくは微生物或いは微生物の感染に伴って農作物が発するフラボノイドに由来することを特徴とする農作物の搬送処理装置。
3. 請求項１又は請求項２に記載の農作物の搬送処理装置において、前記紫外線照射手段及び蛍光検出手段は暗箱内に配置されていることを特徴とする農作物の搬送処理装置。