JP3704255B2 - 農産物選別用の計測装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、農産物を選別するために移送路の移送途中においてその外観を計測することができる農産物選別用の計測装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、農産物の選別の際には、農産物をできるだけ傷めないでかつ農産物の外観をできるだけ広範囲に亘って正確に計測することが求められており、この種の計測には、カメラの撮像画面を使用した各種計測装置が提案されている。その代表的なものとしては、例えば、特許第２７３７７４１号公報、特開平２−１９８３０９号公報及び特開平１０−２５０８２６号公報に開示されている。
【０００３】
先ず、特許第２７３７７４１号公報に開示の塊状青果物の搬送装置（計測装置Ａという）は、２基の供給コンベアの間の間隙部に青果物用下面計測器を配置し、供給コンベアの上方位置に設けた走行チェーン側の数本の挟持腕杆の抱え屈曲部で前後の供給コンベア上の青果物の下部両側を挟持把持し、前記間隙部の通過で青果物の底面を下面計測器で測定すると共に、下面以外の外観を前工程で撮像しこれと下面計測値とを総合するようにしたものである。
【０００４】
また、特開平２−１９８３０９号公報に開示の物品の外観計測検査装置（計測装置Ｂという）は、小幅の搬送素子を、その長手方向を搬送方向と直交する方向に指向させると共に、搬送方向に物品よりもやや狭い隙間を有して多数配置し、１台のセンサカメラと多数のミラーとを組み合わせた撮像装置によって、各搬送素子に跨って載置搬送される物品の下面を各搬送素子間の隙間下方から撮像すると共に、上面及び側面を計測するようにしたものである。
【０００５】
さらに、特開平１０−２５０８２６号公報に開示の果菜物回転装置（計測装置Ｃという）は、仕分けコンベアの回転体間に載置された果菜物の表側周面及び左右周面を第１の撮像用カメラで撮像した後に、前後回転機で果菜物を１８０度表裏反転させると共に水平回転機で９０度水平回転させて、果菜物の表裏周面及び前後周面を第２の撮像用カメラで撮像するようにしたものである。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、計測装置Ａにあっては、数本の挟持腕杆の抱え屈曲部で青果物の下部両側を挟持するので、供給コンベア間の間隙部に配置した撮像装置では、農産物の限られた下面（挟持腕杆で挟持された部分は撮像できない）しか計測することができないという問題点があった。また、農産物の上面や側面等の外観は前工程に配置した他の撮像装置によって計測する必要があるため、カメラの台数が増えて計測装置の構成が複雑化し易く、かつコスト高になるという問題点があった。
【０００７】
さらに、１台のカメラで農産物の下面を除く他の５画面（上面と周囲４側面）の像を撮り込むことが考えられるが、この場合の計測装置の撮像装置には、前記農産物の下面を撮像したカメラと同じ構造のラインセンサカメラが一般的に使用されることから、一方のラインセンサカメラが下面の１画面の像を取り込み、他方のラインセンサカメラが上面と周囲４面の５画面の像を取り込むことになる。その結果、５画面の像を撮り込んだラインセンサの両端部付近にレンズの収差の影響により歪みが発生し易くその補正が必要になったり、２台のラインセンサカメラの使用状態における制御がバランス良く行われ難くなる等、計測装置の構成が複雑化することになり、また、同一条件の計測が難しいため計測精度の点でも劣ることになる。
【０００８】
また、計測装置Ｂにあっては、小幅の搬送素子の隙間の下方から該搬送素子上に載せられた農産物の下面を撮像することができるため、搬送素子と農産物の接触面を小さくすれば計測視野が拡大するし、また、ゴミ等を強制的に下方に落とし込む構成でないことから、農産物下面の撮像時にゴミ等の落下付着を極力防止することができ、かつ農産物を転動させないため、比較的精度良い農産物の外観計測を行うことができる。
【０００９】
しかし、小幅の搬送素子に載せられた部分（影となる部分）を撮像することができないという根本的な課題を有しており、この課題をできるだけ改善するために、搬送素子の幅を極力狭くすることも考えられるが、この場合は農産物を載置して搬送する際に、農産物が揺れる等して安定性に欠けることになって、かえって計測精度が劣ることになる。したがって、この計測装置Ｂにあっては、上記の根本的な課題を解決することが困難で、結果として高精度な外観計測が難しいという問題点があった。
【００１０】
また、計測装置Ｃにあっては、回転体上のミカン等の青果物を前後回転機で略１８０度表裏反転させ、水平回転機で水平方向に略９０度回転させる方式であるため、青果物の大きさや形状（外周の大きさ）等によってはその回転範囲が変わり、確実に回転できずに計測できない部分が生じる等、計測装置Ｂと同様に高精度な外観計測が難しいという問題点があった。また、転がりや回転によって青果物に傷みが発生したり、仕分けのためのシフトに狂いが生じる場合があると共に、外観計測のためのカメラの数が多くなって計測装置自体がコスト高になり易いという問題点もあった。
【００１１】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、請求項１記載の発明の目的は、農産物の全周全域を良好に撮像できて高精度な外観計測が可能になると共に、計測装置の構成を簡略化し得る農産物選別用の計測装置を提供することにある。また、請求項２記載の発明の目的は、請求項１記載の発明の目的に加え、より高精度な計測が可能になると共に計測装置の構成をより簡略化し得る農産物選別用の計測装置を提供し、請求項３記載の発明の目的は、請求項２記載の発明の目的に加え、下面等撮像装置へのゴミ等の落下付着を防止できてより高精度な外観計測が可能になると共に、設置スペースの有効活用を図り得る農産物選別用の計測装置を提供することにある。また、請求項４記載の発明の目的は、請求項２または３記載の発明の目的に加え、トレイの有効活用を図り得る農産物選別用の計測装置を提供し、請求項５記載の発明の目的は、請求項４記載の発明の目的に加え、使用目的に応じた最適なトレイを使用できて外観をより高精度に計測し得る農産物選別用の計測装置を提供することにある。また、請求項６記載の発明の目的は、請求項１ないし５記載の発明の目的に加え、移送装置を効率的に運用し得る農産物選別用の計測装置を提供することにある。また、請求項７記載の発明の目的は、請求項１ないし６記載の発明の目的に加え、撮像装置の構成を簡略化して計測装置の低コスト化を図り得る農産物選別用の計測装置を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
かかる目的を達成すべく、本発明のうち請求項１記載の発明は、農産物の上面側を取上位置で保持して所定の高さで移載位置まで移送する移送装置と、該移送装置による農産物の移送途中に農産物の下面及び対向する一対の側面の三画面を計測する下面等撮像装置と、移送装置の上流側もしくは下流側に配置され農産物の上面及び前記側面間に位置する他の対向する側面の三画面を測定する上面等撮像装置と、を備えたことを特徴とする。
【００１３】
このように構成することにより、取上位置に位置する農産物は、移送装置によってその上面側が保持されて所定の高さで移載位置まで移送される。この移送装置による移送途中の農産物は、その下面と側面が露出状態となり、下面及び対向する側面の三面の外観が下面等撮像装置によって撮像される。また、農産物の上面と前記側面以外の他の対向する側面は、移送装置の上流側もしくは下流側に配置された上面等撮像装置によって撮像される。これにより、下面等撮像装置で農産物の下面全域が高精度に計測されると共に、両撮像装置でそれぞれ三画面が撮像されることから、各撮像装置に同一のカメラを使用した場合であっても、各カメラによって高精度な撮像が可能になると共に、各カメラの制御が簡単になる等、計測装置の構成の簡略化が図れる。
【００１４】
また、請求項２記載の発明は、取上位置が第１のコンベア装置上に形成され移載位置が第２のコンベア装置上に形成されると共に、該第１のコンベア装置と第２のコンベア装置の一方に上面等撮像装置と農産物を９０度水平回転させる回転装置を設け、第１のコンベア装置と第２のコンベア装置間の略中間位置に下面等撮像装置を配置したことを特徴とする。
【００１５】
このように構成することにより、第１のコンベア装置で搬送されてくる農産物は、例えば第１のコンベア装置に設けた上面等撮像装置で上面と対向する一方の側面が計測され、この計測された農産物が回転装置で９０度回転された状態で取上位置に供給される。そして、この取上位置の農産物は、移送装置で保持されて持ち上げられ、第２のコンベア装置上の移載位置まで移送され、この移送途中おいて、第１のコンベア装置と第２のコンベア装置間の略中間位置に配置された下面等撮像装置でその下面側と対向する他方の側面が計測される。これにより、農産物の下面を計測するために移送装置上で農産物を回転させたり転動させる必要がなくなり、農産物を取り上げたままの状態で計測できその外観がより高精度に計測されると共に、第１のコンベア装置と第２のコンベア装置間に移送装置を配置するだけで良く、計測装置の構成のより簡略化が図れる。
【００１６】
また、請求項３記載の発明は、第１のコンベア装置の取上位置と第２のコンベア装置の移載位置における搬送方向が略並行に設定されると共に、移送装置の移送方向が取上位置から移載位置に向けて円周方向に設定されていることを特徴とする。このように構成することにより、略並行に配置された第１のコンベア装置と第２のコンベア装置の各位置における搬送方向と、移送装置による農産物の移送方向が異なることから、例えば第１のコンベア装置上の農産物に付着したゴミ等が、そのまま移送装置による移送方向まで引きづられることが少なくなり、下面等撮像装置へのゴミ等の落下付着を防止できて、外観計測がより高精度に行えると共に、両コンベア装置間に移送装置が配置されることから、両装置間の設置スペースの有効活用が図れる。
【００１７】
また、請求項４記載の発明は、第１のコンベア装置と第２のコンベア装置が、その各トレイが循環する循環式コンベアで形成されていることを特徴とする。このように構成することにより、各コンベア装置のトレイがそれぞれ循環することから、各コンベア装置がより少ない数のトレイで効率的に運用される。
【００１８】
また、請求項５記載の発明は、トレイの農産物載置面の形態が第１のコンベア装置と第２のコンベア装置で異なることを特徴とする。このように構成することにより、例えば第１のコンベア装置には農産物の内部を計測し得る形態のトレイを使用し、第２のコンベア装置には単なる搬送用のトレイを使用する等、使用目的に応じたトレイを容易に採用できる。
【００１９】
また、請求項６記載の発明は、移送装置によって移送された農産物の移載位置のトレイ上への移載が不可能な際に、該農産物を所定位置で受け取る受取手段が設けられていることを特徴とする。このように構成することにより、例えば移載位置にトレイが供給されない等の事態が生じた場合であっても、移送装置で移載位置まで移送された農産物を受取手段で受け取ることができることから、移送装置を停止させる必要がなくなり、その効率的な運用が可能になる。
【００２０】
また、請求項７記載の発明は、下面等撮像装置と上面等撮像装置が上下逆にして用いられていることを特徴とする。このように構成することにより、下面等撮像装置と上面等撮像装置を略同一の構成とすることができて、撮像装置の構成が簡略化（共通化）され、計測装置の低コストが図れる。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態の一例を図面に基づいて詳細に説明する。
図１〜図６は、本発明に係わる農産物選別用の計測装置の一実施例を示し、図１が該計測装置を使用した選別装置の平面図、図２がその移送装置部分を拡大した平面図、図３がその正面図、図４が同その側面図、図５が上面計測装置の正面図、図６が計測方法の一例を示す説明図である。
【００２２】
図１において、選別装置１は、搬入された農産物Ｗをトイレ５ａ上に載置して搬送する循環式の複数条（図では２条）の第１のコンベア装置２と、この第１のコンベア装置２のトレイ５ａ上の農産物Ｗを、トレイ５ａの形状とは異なるトレイ５ｂ上に移載して仕分け部に搬送する循環式の第２のコンベア装置３と、第１のコンベア装置２と第２のコンベア装置３との間にそれぞれ配置された移送装置４等で構成されている。
【００２３】
前記第１のコンベア装置２は、供給コンベア７から搬送供給され作業者Ｍによってトレイ５ａ上に載置された農産物Ｗを搬送する２列の搬送コンベア８ａ、８ｂと、この２列の搬送コンベア８ａ、８ｂの下流側が合流部で合流されてその上流側に接続された搬送コンベア９と、この搬送コンベア９の最下流側及び前記合流部の下流側の空トレイ排出装置１０部分にそれぞれ接続され、空のトレイ５ａを搬送する空トレイ搬送コンベア１１ａ、１１ｂを有している。
【００２４】
そして、空トレイ搬送コンベア１１ａ、１１ｂの下流側が、例えば分岐部を介して前記搬送コンベア８ａ、８ｂの上流側にそれぞれ接続されることによって、第１のコンベア装置２が循環式に形成されている。また、搬送コンベア９の空トレイ排出装置１０の下流側には、トレイ５ａ上に載置されている農産物Ｗ内に光を透過して、その内部品質を計測する内部品質検査装置１２がそれぞれ配置され、この内部品質検査装置１２の下流側には、後述する如く、トレイ５ａ上の農産物Ｗの上面と一方の対向する側面（左右側面）を計測する上面計測装置１３がそれぞれ配置されている。
【００２５】
一方、前記第２のコンベア装置３は、第１のコンベア装置２の各搬送コンベア９の直線部９ａに対応してそれぞれ配置された搬送コンベア１４と、この搬送コンベア１４の下流側が合流部で合流されてその上流側に接続された選別コンベア６と、この選別コンベア６の仕分け区分に対応してそれぞれ接続され農産物Ｗをプールするプールコンベア１５と、このプールコンベア１５に接続されると共にその下流側が前記搬送コンベア１４にそれぞれ接続された空トレイ搬送コンベア１６を有している。そして、空トレイ搬送コンベア１６の下流側が、前記搬送コンベア１４の上流側にそれぞれ接続されることによって、第２のコンベア装置３が循環式に形成されている。
【００２６】
なお、プールコンベア１５は、選別コンベア６と略直交する方向に農産物Ｗの仕分け区分に対応して複数列接続され、このプールコンベア１５と選別コンベア６との接続部には、仕分け判定済みの農産物Ｗが載置されたトレイ５ｂを、所定の仕分け区分に対応したプールコンベア１５上に排出する排出装置２０がそれぞれ配置されている。また、各仕分け区分に対応した各プールコンベア１５の最下流側には、例えばトレイパック積載部や箱詰ロボット等を有する箱詰装置１７がそれぞれ配置されている。
【００２７】
なお、第１のコンベア装置２の搬送コンベア８ａ、８ｂと搬送コンベア９は、搬送コンベア８ａ、８ｂの搬送速度が１．７５個／秒に、搬送コンベア９の搬送速度が３．５個／秒に設定され、第２のコンベア装置３の搬送コンベア１４と選別コンベア６は、搬送コンベア１４の搬送速度が３．５個／秒に、選別コンベア６の搬送速度が７個／秒に設定されている。この速度設定によって、作業者Ｍによる供給コンベア７から搬送コンベア８ａ、８ｂへの農産物Ｗの載置作業が容易に行えると共に、第１のコンベア装置２及び第２のコンベア装置３において農産部Ｗの効率良い搬送が行える。
【００２８】
また、前記内部品質検査装置１２は、図示しない投光部と受光部等からなり、投光部からトレイ５ａ上に載置された農産物Ｗの内部に光（透過光）を照射透過させこれを受光部で受光することにより、農産物Ｗの糖度、酸度、熟度、空洞状態等の内部品質が計測され、この計測結果に基づいて農産物Ｗの内部品質が判定される。そのため、第１のコンベア装置２のトレイ５ａには、この内部計測に対応するように、農産物Ｗの載置面となる底面に所定内径の孔１８（図２参照）が形成されている。なお、第２のコンベア装置３のトレイ５ｂは、単なる農産物Ｗの載置機能のみを有するため、その底面には透過光計測用の孔が設けられておらず、トレイ５ａとは異なる形態（形状）に形成されている。
【００２９】
そして、第１のコンベア装置２と第２のコンベア装置３間には、前記移送装置４が配置されると共に、この移送装置４に近設して下面計測装置１９が配置されている。すなわち、第１のコンベア装置２の搬送コンベア９下流側の直線部９ａには、第２のコンベア装置３の搬送コンベア１４下流側の直線部１４ａが並行に配置され、この両コンベア９、１４の直線部９ａ、１４ａ間に移送装置４が配置されると共に、この移送装置４に付帯して下面計測装置１９が配置されている。以下、この移送装置４と下面計測装置１９及び前記上面計測装置１３が設置される部分の構成を図２〜図５に基づいて詳細に説明する。
【００３０】
先ず、図２に示すように、第１のコンベア装置２の搬送コンベア９下流側の直線部９ａには、上面計測装置１３が配置されている。この上面計測装置１３は、図５に示すように、フレーム２１上に配置されたカバー２２を有し、このカバー２２内の上部には、ラインセンサカメラ等からなるカメラ２３と、上面反射ミラー２４及び一対の側面反射ミラー２５ａ、２５ｂが配置されている。
【００３１】
また、カバー２２の下面には凹部２２ａが形成され、この凹部２２ａ内側のカバー２２内部には、例えば４個の照明２６が配置されると共に、側面計測用の一対のミラー２７ａ、２７ｂが対向した状態で配置されている。なお、カバー２２の凹部２２ａの幅は、農産物Ｗがその内部を通過し得る幅に設定され、カバー２２の凹部２２ａの底面（上面）及び側面には、図示しない所定幅の計測用のスリットが形成されている。この上面計測装置１３によって農産物Ｗの上面Ｗａと左右の側面Ｗｂ、Ｗｃの三面が撮影されて、その外観（色、傷、大きさ等）が計測される。
【００３２】
また、図２に示すように、上面計測装置１３の下流側には、トレイ５ａを９０度水平面内で回転させる回転装置２８が配置されている。この回転装置２８は、搬送コンベア９の搬送方向イの両側に設けられたコンベア２８ａ、２８ｂを有し、このコンベア２８ａ、２８ｂが矢印ロ及び矢印ハの如く互いに内向き方向でかつ搬送速度を異ならせることによって、トレイ５ａが矢印ニの如く水平面内で９０度回転させられる。なお、回転装置２８は、１対のコンベア２８ａ、２８ｂの構成に限定されるものでもなく、一方に固定壁を配置すると共に他方にコンベアを配置してトレイに回転力を与えてもよく、さらに、例えば回転板を使用する等の適宜の構成を採用することができる。
【００３３】
そして、この回転装置２８の下流側の搬送コンベア９は、例えば複数（図では３つ）のコンベア部２９ａ〜２９ｃが連設されることによって形成され、コンベア部２９ｂ、２９ｃにはセンサ３０ａ、３０ｂがそれぞれ設けられている。このセンサ３０ａ、３０ｂの検知信号によって、コンベア部２９ｃの下流側に接続されたピッチ付け部３１に農産物Ｗが所定量ずつ所定のタイミングで供給される。ピッチ付け部３１は、搬送方向イの例えば右側に設けられたピッチ付けスクリュウ３１ａと、搬送方向イの左側に設けられたコンベア３１ｂを有し、搬送されてくる農産物Ｗを所定のピッチにして、搬送コンベア９の直線部９ａの最下流側となる並行走行部３２に供給する。
【００３４】
並行走行部３２は、搬送面上に所定間隔毎に突出して設けられた棧３３を有し、この棧３３間に農産物Ｗが載置されたトレイ５ａがそれぞれ位置することによって、農産物Ｗが一定のピッチで搬送されることになる。なお、並行走行部３２の所定位置には取上位置Ｓ１が設けられ、この取上位置Ｓ１の例えば直上流側には、各トレイ５ａに付与されたバーコード（トレイ識別情報）を読み取るバーコードリーダ３５が配置されている。このバーコードリーダ３５は図示しない制御装置に接続され、バーコードリーダ３５で読み取ったトレイ識別情報が、制御装置（記憶部）の所定のアドレス位置に記憶される。
【００３５】
一方、第２のコンベア装置３の搬送コンベア１４の直線部１４ａには、ピッチ付けスクリュウ３６が設けられると共に、このピッチ付けスクリュウ３６の下流側には、前記搬送コンベア９の並行走行部３２と同様の一定間隔の棧３７を有する並行走行部３８が接続されている。この並行走行部３８の最上流側には、トレイ５ｂの有無を検知するセンサ３９が配置されると共に、並行走行部３８の所定位置に設けられた移載位置Ｓ２の例えば直下流側には、トレイ５ｂのバーコード（トレイ識別情報）を読み取るバーコードリータ４０と、トレイ５ｂ上の農産物Ｗの有無を検知するセンサ４１が配置されている。これらのセンサ３９、４１やバーコードリーダ４０も、前記制御装置にそれぞれ接続されている。
【００３６】
この第１のコンベア装置２の並行走行部３２と第２のコンベア装置３の並行走行部３８間に配置される前記移送装置４は、図３及び図４に示すように、機枠４３に垂直軸４４を介して回転可能に支持された回転盤４５を有し、この回転盤４５の外周位置には、直径方向に移動可能な支持フレーム４６を介して、複数（図では１２個）の取上部材４７が取り付けられている。この取上部材４７は、上下案内カム４８によって支持フレーム４６に上下動可能に設けられたスライドシャフト４９と、このスライドシャフト４９の下端に固定された蛇腹状の吸着盤５０とで形成されている。
【００３７】
吸着盤５０には、他端が図示しないブロワー装置（図示せず）に接続された吸引パイプ５１（図３参照）の一端がそれぞれ接続されており、この吸着盤５０が農産物Ｗの上面Ｗａに接触した状態において、ブロワー装置の作動で吸着盤５０内が負圧になることにより、吸着盤５０の下縁が農産物Ｗに吸着される。なお、回転盤４５の回転は図２の矢印ホ方向に回転し、この回転は両搬送コンベア９、１４の搬送とバケットクロック式に同期すると共に、例えば一つの取上部材４７の吸着盤５０が搬送コンベア９の取上位置Ｓ１のトレイ５ａ上に位置する場合に、回転盤４５の例えば略直径方向に対向する取上部材４７の吸着盤５０が、搬送コンベア１４の移載位置Ｓ２のトレイ５ｂ上に位置する如く構成されている。
【００３８】
また、移送装置４の近傍には、回転盤５０の取上部材４７で取り上げた農産物Ｗの外観を計測する前記下面計測装置１９が配置されている。この下面計測装置１９は、前記上面計測装置１３を略上下逆にした構成に形成され、図３及び図４に示すように、フレーム５２上に載置され上面側に凹部５３ａが形成されたカバー５３を有している。このカバー５３内の下部には、前記カメラ２３と同様のカメラ５４と、下面反射ミラー５５及び一対の側面反射ミラー５６ａ、５６ｂが配置されている。
【００３９】
また、カバー５３上面の凹部５３ａ内側には、例えば４個の照明５７が配置されると共に、側面計測用の一対のミラー５８ａ、５８ｂが対向した状態で配置されている。さらに、カバー５３の凹部５３ａの底面及び側面には、所定幅の計測用のスリット５９が形成されており、底面側のスリット５９は、図４に示すように、その直下に前記ミラー５５、５６ａ、５６ｂが位置しないようにして設けられている。これにより、農産物Ｗに付着したゴミ等が図４の二点鎖線ａで示す範囲で下方に落下しても、ゴミ等が直接ミラー５５、５６ａ、５６ｂ等に付着することがなくなる。この下面計測装置１９によって農産物Ｗの下面Ｗｄと前後の側面Ｗｅ、Ｗｆ（図６参照）の三面が撮影されて、その外観（色、傷、大きさ等）が計測される。
【００４０】
そして、この下面計測装置１９も上面計測装置１３と同様に前記制御装置に接続されており、この制御装置によって、前記各バーコードリーダ３５、４０からのトレイ識別情報に、各トレイ５ａと該トレイ５ａ上に載置された農産物Ｗの計測情報とが一対一に対応して記憶される。また、第１のコンベア装置２のトレイ５ａ上の農産物Ｗの計測情報が、当該農産物Ｗの第２のコンベア装置３のトレイ５ｂへの移載に関連して、トレイ５ｂのトレイ識別情報にシフトされ、最終的に移載されたトレイ５ｂのトレイ識別情報と該トレイ５ｂ上の農産物Ｗの計測情報がリンクされて制御装置に記憶される如く構成されている。
【００４１】
なお、図２に示すように、移送装置４の下面計測装置１９の設置位置と反対側の位置には、受取手段としての受箱６０が配置されている。この受箱６０は、搬送コンベア１４で空のトレイ５ｂが搬送されてこないことをセンサ３９が検知した場合に、取上部材４７による移載位置Ｓ２における移載動作を停止させ、農産物Ｗを吸着保持したままの状態で移載位置Ｓ２の下流側に搬送し、受箱６０上で吸着保持を解除する。これにより、移送装置４で移送された農産物Ｗが、トレイ５ｂのない搬送コンベア１４（並行走行部３８）上に移載されることなく受箱６０内に収容されることになる。
【００４２】
そして、この受箱６０内に収容された農産物Ｗは、バーコードリーダ３５等によって既に計数済みあるため、作業者Ｍの手作業によって所定のプールコンベア１５に供給されることになる。なお、受取手段として受箱６０に代えて、例えばベルトコンベア（図示せず）を使用し、移載動作されなかった農産物Ｗを搬送コンベア１４の上流側に戻すようにすれば、農産物Ｗを自動的に再移載動作させることができる。この場合は、センサ３９でトレイ５ｂが搬送されないことが検知されたら、このトレイ５ｂに対応した情報を全てキャンセルすることになる。
【００４３】
次に、上記選別装置１の動作の一例について説明する。先ず、供給コンベア７で供給される農産物Ｗは、作業者Ｍによって搬送コンベア８ａ、８ｂの空のトレイ５ａ上に一個づつ載せられる。この時、搬送コンベア８ａ、８ｂが作業者Ｍの作業可能な範囲で並設して二列設けられていることから、一列の場合に比較して各搬送コンベア８ａ、８ｂの搬送速度を、例えば搬送コンベア９の略２分の１（本例の場合１．７５個／秒）と遅くすることができて、農産物Ｗのトレイ５ａ上への載置作業が容易（特に下流側の作業者Ｍ程容易）となる。
【００４４】
そして、この搬送コンベア８ａ、８ｂでは、空トレイ５ａ上に農産物Ｗを載せる際に、当該農産物Ｗの外観上の等級を目視判別して、トレイ５ａを搬送コンベア８ａ、８ｂの幅方向（搬送コンベア８ａ、８ｂの中央、右側、左側）に所定距離移動させ、この幅方向の位置を図示しないセンサで検知することで目視判別の等級（目視品質）を判定するようにしている。この目視品質の結果は、トレイ識別情報と合わせて制御装置に記憶される。
【００４５】
このようにして農産物Ｗが載せられたトレイ５ａは、各搬送コンベア９で搬送されて合流部で合流され、そのトレイ識別情報（バーコード）が、合流部の上流側に配置された図示しないバーコードリーダで読み取られて、制御装置の所定のアドレス位置に記憶される。そして、この農産物Ｗは、一列状態で搬送コンベア９で下流側に搬送されて内部品質検査装置１２内に順に供給される。
【００４６】
この時、搬送コンベア９上で農産物Ｗが載せられなかった空のトレイ５ａも搬送コンベア９で搬送されるが、この空のトレイ５ａは、空トレイ排出装置１０の上流側に配置された空トレイ検出センサ（図示せず）で、農産物Ｗが載せられていないことが検出されて空トレイ搬送コンベア１１ｂ上に排出され、農産物Ｗが載せられたトレイ５ａのみが内部品質検査装置１２に供給されることになる。
【００４７】
内部品質検査装置１２に供給された農産物Ｗは、内部品質検査装置１２内を通過する間に、図示しないバーコードリーダでトレイ５ａの識別情報が読み取られると共に、トレイ５ａの孔１８を利用して農産物Ｗの内部品質が計測（判定）され、この計測情報（内部品質情報）が制御装置に出力されて、制御装置の所定のアドレス位置にトレイ５ａの識別情報とリンクされて記憶される。そして、この内部品質が計測された農産物Ｗは、搬送コンベア９で下流側に搬送されて上面計測装置１３に供給される。
【００４８】
この上面計測装置１３に供給された農産物Ｗは、該装置１３のカバー２２の凹部２２ａ内を通過する間に、図示しないバーコードリーダでトレイ５ａの識別情報が読み取られると共に、農産物Ｗの上面Ｗａと、図６（ａ）に示す矢印方向からカメラ２３により左右の側面Ｗｂ、Ｗｃが計測され、この計測情報は、計測した農産物Ｗが載置されているトレイ５ａのトレイ識別情報に対応した制御装置のアドレス位置に、トレイ５ａの識別情報とリンクされて記憶される。これにより、農産物Ｗの内部品質情報と上面Ｗａ及び左右の側面Ｗｂ、Ｗｃの三面の上面等計測情報が計測されて制御装置に記憶されることになる。
【００４９】
そして、上面計測装置１３で計測された農産物Ｗは、回転装置２８で矢印ニ方向に９０度水平回転させられ、図６（ｂ）に示す向きで搬送コンベア９の下流側に搬送され、ピッチ付け部３１でピッチ付けされて最下流側の並行走行部３２に供給される。この並行走行部３２に供給される農産物Ｗは、棧３３間に１個ずつ載置された状態で下流側に搬送され、この農産物Ｗが載置されたトレイ５ａがバーコードリーダ３５で読み取られると、当該トレイ５ａの搬送と同期して回転する移送装置４の取上部材４７が徐々に下降しつつ矢印ホ方向に回転し、取上部材４７が取上位置Ｓ１に達した際に最下降位置となる。この取上位置Ｓ１で取上部材４７の吸着盤５０が、バーコードリーダ３５で読み取られて搬送されたトレイ５ｂ上の農産物Ｗの上面Ｗａに当接すると共に、吸着盤５０内が負圧にされて吸着盤５０が農産物Ｗの上面Ｗａに吸着する。
【００５０】
これにより、農産物Ｗが取上部材４７の吸着盤５０で吸着保持され、円周方向に回転しつつ徐々に上昇することにより、農産物Ｗが搬送コンベア９の取上位置Ｓ１のトレイ５ａ上から取り上げられる。この取上部材４７で取り上げられた農産物Ｗは、円周方向にさらに移動し略９０度回転した位置で下面計測装置１９に供給され、この下面計測装置１９で農産物Ｗの下面Ｗｄと前後の側面Ｗｅ、Ｗｆの三面の外観が次のようにして計測される。
【００５１】
すなわち、取上位置Ｓ１においては、農産物Ｗの側面の向きは、図６（ｂ）に示すように、上面計測装置１３で計測された側面Ｗｂ、Ｗｃが回転装置２８による回転で搬送方向イの前後に位置しており、この状態の農産物Ｗが取上部材４７で取り上げられて回転盤４５の矢印ホ方向への回転で水平面内で９０度回転する。この回転によって農産物Ｗの側面Ｗｂ、Ｗｃが図６（ｃ）の向きで下面計測装置１９内に供給されて下面Ｗｄが計測されると共に、矢印方向からのカメラ５４によって、上面計測装置１３では計測されなかった側面Ｗｂ、Ｗｃ間の一対の側面Ｗｅ、Ｗｆが計測されることになる。これにより、農産物Ｗの下面Ｗｄ等の三面が計測され、この下面等計測情報が制御装置の前記上面等計測情報とリンクされて記憶される。
【００５２】
そして、下面計測装置１９によって下面等が計測された農産物Ｗは、回転盤４５がさらに回転することにより、搬送コンベア１４の移載位置Ｓ２の手前側で取上部材４５が徐々に下降しつつ回転し、移載位置Ｓ２で吸着盤５０の吸引状態が解除される。これにより、移送装置４の回転と同期している搬送コンベア１４の並行走行部３８の移載位置Ｓ２のトレイ５ｂ上に農産物Ｗが載置されると共に、この農産物Ｗが載置されたトレイ５ｂのトレイ識別情報がその直下流側のバーコードリーダ４０で読み取られる。
【００５３】
この読み取られたトレイ５ｂのトレイ識別情報は、制御装置に出力され、該制御装置により前記トレイ５ａのトレイ識別情報からシフトされつつ各種計測情報もリンクされた状態で制御装置に記憶される。これにより、トレイ５ａ上の農産物Ｗの内部品質情報、上面等計測情報及び下面等計測情報がトレイ５ｂのトレイ識別情報のアドレス位置に記憶されることになり、この記憶情報に基づいて制御装置により当該農産物Ｗの等階級が判定される。
【００５４】
ところで、以上の説明においては、搬送コンベア９の取上位置Ｓ１のトレイ５ａ上から取り上げられた一つの農産物Ｗが、回転盤４５によって連続的に回動させられ、これが搬送コンベア１４の移載位置Ｓ２でトレイ５ｂ上に載置される一連の動作について説明したが、回転盤４５を所定の割り出し角度でステップ送りさせて、農産物Ｗを移載することもできる。
【００５５】
以上のようにして移送装置４で搬送コンベア１４のトレイ５ｂ上に載置され、かつトレイ５ｂのトレイ識別情報に各種計測情報がシフトされて等階級が判定された農産物Ｗは、トレイ５ｂと共に搬送コンベア１４で搬送されて、選別コンベア６に供給される。そして、選別コンベア６上の農産物Ｗは下流側に搬送され、そのトレイ５ｂのトレイ識別情報が図示しないバーコードリーダで読み取られると、このトレイ識別情報に対応した判定区分けの排出装置２０が作動して、所定のプールコンベア１５上に排出される。その後、この農産物Ｗはプールコンベア１５上で貯留され、所定個数貯留された時点で、箱詰待機位置から箱詰装置１７の箱詰ロボット等によって段ボール箱等に箱詰めされる。
【００５６】
また、プールコンベア１５の箱詰待機位置で農産物Ｗが箱詰めされて空になったトレイ５ｂは、空トレイ搬送コンベア１６で搬送コンベア１４の上流側に搬送され、この空のトレイ５ｂに移送装置４によって農産物Ｗが再び移載されることになる。すなわち、上記の選別装置１にあっては、第１のコンベア装置２と第２のコンベア装置３とが完全に分断された状態となって、農産物Ｗが載せられたトレイ５ａ、５ｂや空となったトレイ５ａ、５ｂが、各コンベア装置２、３を形成する搬送コンベア８ａ、８ｂ、９、１４や空トレイ搬送コンベア１１ａ、１１ｂ、１６によって循環搬送されることになる。
【００５７】
このように、上記実施例の選別装置１にあっては、第１のコンベア装置２の搬送コンベア９の並行走行部３２と第２のコンベア装置３の搬送コンベア１４の並行走行部３８との間に回転盤４５を有する移送装置４を配置し、この移送装置４に近設して下面計測装置１９を配置すると共に、第１のコンベア装置２に上面計測装置１３を配置しているため、両計測装置１９、１３のカメラ５４、２３で農産物Ｗの上面Ｗａ、下面Ｗｄ及び４つの側面Ｗｂ、Ｗｃ、Ｗｅ、Ｗｆを撮像することができ、農産物Ｗの外周全域を良好に撮像できて、その外観を高精度に計測することができる。
【００５８】
特に、下面計測装置１９による計測時に、農産物Ｗの少なくとも下面Ｗｄが完全に露出した状態となるため、カメラ５４による下面Ｗｄの撮像を良好な状態で行うことができると共に、上面計測装置１３及び下面計測装置１９で農産物Ｗの六面を三面ずつ２分割した状態で撮像することができるため、各計測装置１３、１９による計測条件を略同一とすることができて、例えば計測データの補正等が不要になる等、高精度な外観計測を行うことができる。これにより、農産物Ｗの選別精度を高めることができると共に、選別作業の効率化を図ることが可能になる。
【００５９】
また、第の１コンベア装置２と第２のコンベア装置３の直線部９ａ、１４ａ間に回転盤４５で農産物Ｗを円周方向に移動して移載し得る移送装置４と、この移送装置４に近設し略９０度回転した位置の農産物Ｗの下面Ｗｄ及び側面Ｗｅ、Ｗｆを計測し得る下面計測装置１９を配置しているため、農産物Ｗの搬送方向イと移送装置４の移送方向ホが異なることになり、少なくとも取上位置Ｓ１から略９０度以内の所定角度の範囲において、農産物Ｗの下方にカメラ５４やミラー５５、５６ａ、５６ｂが位置することがなくなる。これにより、農産物Ｗに付着したゴミが移送途中に落下してもこれらがミラー５５等に付着することがなくなると共に、搬送コンベア９とは異なる形態の搬送方法であることから、取り上げ動作やその回転移動開始時に農産物Ｗに付着しているゴミ等を落下させることもできる。
【００６０】
また、下面計測装置１９の凹部５３ａ底面のスリット５８が、その直下にミラー５５等が位置しないように設けられているため、農産物Ｗに付着したゴミ等がスリット５８から下方に落下した場合であっても、これがミラー５５等に落下付着するのを極力防止することができる。これらのことから、下面計測装置１９のミラー５５等の状態を清浄に保つことができて、より高精度な計測が可能になると共に、その清掃等のメンテナンスを容易に行うことが可能になる。
【００６１】
さらに、第１のコンベア装置２に上面計測装置１３を配置すると共に、この上面計測装置１３の下流側に回転装置２８を配置し、この回転装置２８で上面計測した農産物Ｗを水平面内で９０度回転させ、かつ移送装置４が円周方向に移送する方式であるため、回転装置２８で９０度回転された農産物Ｗを移送装置４でそのまま取り上げて回転移動させ下面計測装置１９内を通過させるだけで、農産物Ｗの六面が計測されることになり、例えば移送装置４に回転機構を設ける必要がなくなる等、計測装置の構成をより簡略化することができる。また、回転装置２８による農産物Ｗの回転が、搬送方向イ両側のコンベア２８ａ、２８ｂによるトレイ５ｂの回転で行われるため、回転時の農産物Ｗへの傷付きを確実に防止することもできる。
【００６２】
また、上面計測装置１３と下面計測装置１９の構成が上下逆の構成で形成されているため、両計測装置１３、１９の部品の共通化が図れると共に、両計測装置１３、１９で農産物Ｗの三面をそれぞれ計測することができるため、従来のようにカメラ２３、５４の両端部付近におけるレンズの収差に影響されることがなくなり、計測データの制御装置による補正が不要になる等、上面計測装置１３及び下面計測装置１９自体の構成を簡略化することができて、安価な計測装置を得ることが可能になる。
【００６３】
また、第１のコンベア装置２と第２のコンベア装置３がそれぞれ循環式に形成されているため、予め設定した搬送路に対応して所定数のトレイ５ａ、５ｂをセットするだけで対応することができ、より少ない個数のトレイ５ａ、５ｂを有効活用することができて、選別装置１の一層のコスト低減を図ることができる。また、第１のコンベア装置２に使用されるトレイ５ａには内部品質計測用の孔１８を設けると共に、第２のコンベア装置３には単なる載置機能を有するトレイ５ｂを使用しているため、各コンベア装置２、３の目的に対応したトレイ５ａ、５ｂを使用することができて、トレイ５ａによって最適な計測を行うことができると共に、トレイ５ａ、５ｂ自体のコストアップを抑えることも可能になる。
【００６４】
また、移送装置４の移送方向の下方に受箱６０を配置しているため、トレイ５ｂが搬送されてこない場合に、吸着保持された農産物Ｗを受箱６０内に排出収容することができ、トレイ５ｂの非供給時の移送装置４の停止を確実に防止できる等、移送装置４の運用を効率的に行うことができ、結果として選別装置１の一層の効率化を図ることが可能になる。また、移送装置４と下面計測装置１９が第１のコンベア装置２及び第２のコンベア装置３の所定長さの並行走行部３２、３８間に配置されているため、例えば移送装置４を直線状に配置する場合に比較して、設置スペースの有効活用を図ることができて、選別装置１のレイアウトの自由度を高めることもできる。
【００６５】
なお、上記実施例においては、上面計測装置１３と回転装置２８を第１のコンベア装置２に配置する場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものでもなく、第２のコンベア装置３に配置することもできる。この場合は、回転装置２８を移載位置Ｓ２の下流側で選別コンベア６の上流側に設け、この回転装置２８の下流側に上面計測装置１３を配置することになる。
【００６６】
また、上記実施例における、第１のコンベア装置２及び第２のコンベア装置３を構成する各種コンベアの形態や配置及び連設数等の構成は一例であって、各種形態のコンベアを適宜に採択かつ組み合わせることもできるし、トレイ５ａ、５ｂ自体の形状も上記実施例に限定されるものでもなく、農産物Ｗの種類や形状その使用目的等に応じて適宜形状のトレイを使用することができる。さらに、上記実施例においては、上面計測装置１３と下面計測装置１９を上下逆の同一構成としたが、それぞれ異なる形態の計測装置を使用することも勿論可能である。
【００６７】
さらに、本発明における農産物Ｗとしては、リンゴ、みかん、メロン、西瓜等の球状農産物、馬鈴薯等の農産物、胡瓜、茄子等の長物農産物等であっても容易に適用することができるし、移送装置４の取上部材４７の数や作動方法等も上記実施例に限定されず、本発明に係わる各発明の要旨を逸脱しない範囲において種々変更可能であることはいうまでもない。
【００６８】
【発明の効果】
以上詳述したように、移送装置によって第１のコンベア装置の取上位置の農産物を保持して所定の高さで第２のコンベア装置の移載位置まで移送すると共に、この移送途中に下面等撮像装置によって、農産物の下面と対向する一対の側面が撮像され、また、農産物の上面と前記側面以外の他の対向する側面が、移送装置の上流側もしくは下流側に配置された上面等撮像装置によって撮像されるため、両撮像装置で農産物の外周全域を良好に撮像することができて、高精度な計測が可能になると共に、両撮像装置で同数面の画像が撮像されるため、両撮像装置の制御が簡単になる等、計測装置の構成を簡略化することができる。
【００６９】
また、請求項２記載の発明によれば、請求項１記載の発明の効果に加え、例えば第１のコンベア装置の上面等撮像装置で三面が計測され、この計測された農産物が回転装置で９０度回転された状態で取上位置に供給され、これがそのまま持ち上げられて下面等撮像装置で他の三面が計測されるため、移送装置で農産物を回転させたり転動させる必要がなくなり、農産物の外観がより高精度に計測されると共に、計測装置自体の構成をより簡略化することができる。
【００７０】
また、請求項３記載の発明によれば、請求項２記載の発明の効果に加え、第１のコンベア装置の取上位置と第２のコンベア装置の移載位置における搬送方向と、移送装置による農産物の移送方向とが異なるため、各コンベア装置上の農産物に付着したゴミ等を、そのまま移送装置による移送方向まで引きづることが少なくなり、下面等撮像装置へのゴミ等の落下付着を防止できて、外観計測をより高精度に行うことができると共に、両コンベア装置間に移送装置が配置されることから、選別装置の設置スペースの有効活用を図ることができる。
【００７１】
また、請求項４記載の発明によれば、請求項２または３記載の発明の効果に加え、第１のコンベア装置と第２のコンベア装置が循環式に構成されているため、各コンベア装置に使用されるトレイの数をより少ない数に設定することができてコスト低減が図れると共に、このトレイで各コンベア装置を効率的に運用することができる。
【００７２】
また、請求項５記載の発明によれば、請求項４記載の発明の効果に加え、トレイの少なくとも農産物載置面の形態が第１のコンベア装置と第２のコンベア装置で異なるため、例えば第１のコンベア装置には農産物の内部を計測し得る形態のトレイを使用し、第２のコンベア装置には単なる搬送用のトレイを使用する等、目的に応じたトレイを容易かつ効率的に採用することができる。
【００７３】
また、請求項６記載の発明によれば、請求項１ないし５記載の発明の効果に加え、移送装置で移載位置のトレイに移載されなかった農産物を所定位置で受け取る受取手段が設けられているため、例えばトレイが供給されず移載位置で農産物を移載できないような事態が生じた場合でも、この農産物を受取手段で受け取ることができ、移送装置を停止させる必要がなくなって、その効率的な運用を図ることができる。
【００７４】
また、請求項７記載の発明によれば、請求項１ないし６記載の発明の効果に加え、下面等撮像装置と上面等撮像装置が上下逆にしても用いられているため、下面等撮像装置と上面等撮像装置を略同一の構成とすることができ、両撮像装置の部品が共通化される等、計測装置自体の構成の簡略化と低コストを図ることができる等の効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係わる農産物選別用の計測装置を使用した選別装置一例を示す平面図
【図２】同その移送装置部分を拡大した平面図
【図３】同図２の正面図
【図４】同その側面図
【図５】同上面計測装置の正面図
【図６】同計測方法の一例を示す説明図
【符号の説明】
１・・・・・・・・・・・・・選別装置
２・・・・・・・・・・・・・第１のコンベア装置
３・・・・・・・・・・・・・第２のコンベア装置
４・・・・・・・・・・・・・移送装置
５ａ、５ｂ・・・・・・・・・トレイ
６・・・・・・・・・・・・・選別コンベア
８ａ、８ｂ、９、１４・・・・搬送コンベア
１１ａ、１１ｂ、１６・・・・空トレイ搬送コンベア
１２・・・・・・・・・・・・内部品質検査装置
１３・・・・・・・・・・・・上面計測装置
１８・・・・・・・・・・・・孔
１９・・・・・・・・・・・・下面計測装置
２３、５４・・・・・・・・・カメラ
２８・・・・・・・・・・・・回転装置
３２、３８・・・・・・・・・並行走行部
４５・・・・・・・・・・・・回転盤
４７・・・・・・・・・・・・取上部材
５０・・・・・・・・・・・・吸着盤
Ｓ１・・・・・・・・・・・・取上位置
Ｓ２・・・・・・・・・・・・移載位置
Ｗ・・・・・・・・・・・・・農産物
Ｗａ・・・・・・・・・・・・上面
Ｗｄ・・・・・・・・・・・・下面
Ｗｃ、Ｗｄ、Ｗｅ、Ｗｆ・・・側面
【発明の属する技術分野】
本発明は、農産物を選別するために移送路の移送途中においてその外観を計測することができる農産物選別用の計測装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、農産物の選別の際には、農産物をできるだけ傷めないでかつ農産物の外観をできるだけ広範囲に亘って正確に計測することが求められており、この種の計測には、カメラの撮像画面を使用した各種計測装置が提案されている。その代表的なものとしては、例えば、特許第２７３７７４１号公報、特開平２−１９８３０９号公報及び特開平１０−２５０８２６号公報に開示されている。
【０００３】
先ず、特許第２７３７７４１号公報に開示の塊状青果物の搬送装置（計測装置Ａという）は、２基の供給コンベアの間の間隙部に青果物用下面計測器を配置し、供給コンベアの上方位置に設けた走行チェーン側の数本の挟持腕杆の抱え屈曲部で前後の供給コンベア上の青果物の下部両側を挟持把持し、前記間隙部の通過で青果物の底面を下面計測器で測定すると共に、下面以外の外観を前工程で撮像しこれと下面計測値とを総合するようにしたものである。
【０００４】
また、特開平２−１９８３０９号公報に開示の物品の外観計測検査装置（計測装置Ｂという）は、小幅の搬送素子を、その長手方向を搬送方向と直交する方向に指向させると共に、搬送方向に物品よりもやや狭い隙間を有して多数配置し、１台のセンサカメラと多数のミラーとを組み合わせた撮像装置によって、各搬送素子に跨って載置搬送される物品の下面を各搬送素子間の隙間下方から撮像すると共に、上面及び側面を計測するようにしたものである。
【０００５】
さらに、特開平１０−２５０８２６号公報に開示の果菜物回転装置（計測装置Ｃという）は、仕分けコンベアの回転体間に載置された果菜物の表側周面及び左右周面を第１の撮像用カメラで撮像した後に、前後回転機で果菜物を１８０度表裏反転させると共に水平回転機で９０度水平回転させて、果菜物の表裏周面及び前後周面を第２の撮像用カメラで撮像するようにしたものである。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、計測装置Ａにあっては、数本の挟持腕杆の抱え屈曲部で青果物の下部両側を挟持するので、供給コンベア間の間隙部に配置した撮像装置では、農産物の限られた下面（挟持腕杆で挟持された部分は撮像できない）しか計測することができないという問題点があった。また、農産物の上面や側面等の外観は前工程に配置した他の撮像装置によって計測する必要があるため、カメラの台数が増えて計測装置の構成が複雑化し易く、かつコスト高になるという問題点があった。
【０００７】
さらに、１台のカメラで農産物の下面を除く他の５画面（上面と周囲４側面）の像を撮り込むことが考えられるが、この場合の計測装置の撮像装置には、前記農産物の下面を撮像したカメラと同じ構造のラインセンサカメラが一般的に使用されることから、一方のラインセンサカメラが下面の１画面の像を取り込み、他方のラインセンサカメラが上面と周囲４面の５画面の像を取り込むことになる。その結果、５画面の像を撮り込んだラインセンサの両端部付近にレンズの収差の影響により歪みが発生し易くその補正が必要になったり、２台のラインセンサカメラの使用状態における制御がバランス良く行われ難くなる等、計測装置の構成が複雑化することになり、また、同一条件の計測が難しいため計測精度の点でも劣ることになる。
【０００８】
また、計測装置Ｂにあっては、小幅の搬送素子の隙間の下方から該搬送素子上に載せられた農産物の下面を撮像することができるため、搬送素子と農産物の接触面を小さくすれば計測視野が拡大するし、また、ゴミ等を強制的に下方に落とし込む構成でないことから、農産物下面の撮像時にゴミ等の落下付着を極力防止することができ、かつ農産物を転動させないため、比較的精度良い農産物の外観計測を行うことができる。
【０００９】
しかし、小幅の搬送素子に載せられた部分（影となる部分）を撮像することができないという根本的な課題を有しており、この課題をできるだけ改善するために、搬送素子の幅を極力狭くすることも考えられるが、この場合は農産物を載置して搬送する際に、農産物が揺れる等して安定性に欠けることになって、かえって計測精度が劣ることになる。したがって、この計測装置Ｂにあっては、上記の根本的な課題を解決することが困難で、結果として高精度な外観計測が難しいという問題点があった。
【００１０】
また、計測装置Ｃにあっては、回転体上のミカン等の青果物を前後回転機で略１８０度表裏反転させ、水平回転機で水平方向に略９０度回転させる方式であるため、青果物の大きさや形状（外周の大きさ）等によってはその回転範囲が変わり、確実に回転できずに計測できない部分が生じる等、計測装置Ｂと同様に高精度な外観計測が難しいという問題点があった。また、転がりや回転によって青果物に傷みが発生したり、仕分けのためのシフトに狂いが生じる場合があると共に、外観計測のためのカメラの数が多くなって計測装置自体がコスト高になり易いという問題点もあった。
【００１１】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、請求項１記載の発明の目的は、農産物の全周全域を良好に撮像できて高精度な外観計測が可能になると共に、計測装置の構成を簡略化し得る農産物選別用の計測装置を提供することにある。また、請求項２記載の発明の目的は、請求項１記載の発明の目的に加え、より高精度な計測が可能になると共に計測装置の構成をより簡略化し得る農産物選別用の計測装置を提供し、請求項３記載の発明の目的は、請求項２記載の発明の目的に加え、下面等撮像装置へのゴミ等の落下付着を防止できてより高精度な外観計測が可能になると共に、設置スペースの有効活用を図り得る農産物選別用の計測装置を提供することにある。また、請求項４記載の発明の目的は、請求項２または３記載の発明の目的に加え、トレイの有効活用を図り得る農産物選別用の計測装置を提供し、請求項５記載の発明の目的は、請求項４記載の発明の目的に加え、使用目的に応じた最適なトレイを使用できて外観をより高精度に計測し得る農産物選別用の計測装置を提供することにある。また、請求項６記載の発明の目的は、請求項１ないし５記載の発明の目的に加え、移送装置を効率的に運用し得る農産物選別用の計測装置を提供することにある。また、請求項７記載の発明の目的は、請求項１ないし６記載の発明の目的に加え、撮像装置の構成を簡略化して計測装置の低コスト化を図り得る農産物選別用の計測装置を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
かかる目的を達成すべく、本発明のうち請求項１記載の発明は、農産物の上面側を取上位置で保持して所定の高さで移載位置まで移送する移送装置と、該移送装置による農産物の移送途中に農産物の下面及び対向する一対の側面の三画面を計測する下面等撮像装置と、移送装置の上流側もしくは下流側に配置され農産物の上面及び前記側面間に位置する他の対向する側面の三画面を測定する上面等撮像装置と、を備えたことを特徴とする。
【００１３】
このように構成することにより、取上位置に位置する農産物は、移送装置によってその上面側が保持されて所定の高さで移載位置まで移送される。この移送装置による移送途中の農産物は、その下面と側面が露出状態となり、下面及び対向する側面の三面の外観が下面等撮像装置によって撮像される。また、農産物の上面と前記側面以外の他の対向する側面は、移送装置の上流側もしくは下流側に配置された上面等撮像装置によって撮像される。これにより、下面等撮像装置で農産物の下面全域が高精度に計測されると共に、両撮像装置でそれぞれ三画面が撮像されることから、各撮像装置に同一のカメラを使用した場合であっても、各カメラによって高精度な撮像が可能になると共に、各カメラの制御が簡単になる等、計測装置の構成の簡略化が図れる。
【００１４】
また、請求項２記載の発明は、取上位置が第１のコンベア装置上に形成され移載位置が第２のコンベア装置上に形成されると共に、該第１のコンベア装置と第２のコンベア装置の一方に上面等撮像装置と農産物を９０度水平回転させる回転装置を設け、第１のコンベア装置と第２のコンベア装置間の略中間位置に下面等撮像装置を配置したことを特徴とする。
【００１５】
このように構成することにより、第１のコンベア装置で搬送されてくる農産物は、例えば第１のコンベア装置に設けた上面等撮像装置で上面と対向する一方の側面が計測され、この計測された農産物が回転装置で９０度回転された状態で取上位置に供給される。そして、この取上位置の農産物は、移送装置で保持されて持ち上げられ、第２のコンベア装置上の移載位置まで移送され、この移送途中おいて、第１のコンベア装置と第２のコンベア装置間の略中間位置に配置された下面等撮像装置でその下面側と対向する他方の側面が計測される。これにより、農産物の下面を計測するために移送装置上で農産物を回転させたり転動させる必要がなくなり、農産物を取り上げたままの状態で計測できその外観がより高精度に計測されると共に、第１のコンベア装置と第２のコンベア装置間に移送装置を配置するだけで良く、計測装置の構成のより簡略化が図れる。
【００１６】
また、請求項３記載の発明は、第１のコンベア装置の取上位置と第２のコンベア装置の移載位置における搬送方向が略並行に設定されると共に、移送装置の移送方向が取上位置から移載位置に向けて円周方向に設定されていることを特徴とする。このように構成することにより、略並行に配置された第１のコンベア装置と第２のコンベア装置の各位置における搬送方向と、移送装置による農産物の移送方向が異なることから、例えば第１のコンベア装置上の農産物に付着したゴミ等が、そのまま移送装置による移送方向まで引きづられることが少なくなり、下面等撮像装置へのゴミ等の落下付着を防止できて、外観計測がより高精度に行えると共に、両コンベア装置間に移送装置が配置されることから、両装置間の設置スペースの有効活用が図れる。
【００１７】
また、請求項４記載の発明は、第１のコンベア装置と第２のコンベア装置が、その各トレイが循環する循環式コンベアで形成されていることを特徴とする。このように構成することにより、各コンベア装置のトレイがそれぞれ循環することから、各コンベア装置がより少ない数のトレイで効率的に運用される。
【００１８】
また、請求項５記載の発明は、トレイの農産物載置面の形態が第１のコンベア装置と第２のコンベア装置で異なることを特徴とする。このように構成することにより、例えば第１のコンベア装置には農産物の内部を計測し得る形態のトレイを使用し、第２のコンベア装置には単なる搬送用のトレイを使用する等、使用目的に応じたトレイを容易に採用できる。
【００１９】
また、請求項６記載の発明は、移送装置によって移送された農産物の移載位置のトレイ上への移載が不可能な際に、該農産物を所定位置で受け取る受取手段が設けられていることを特徴とする。このように構成することにより、例えば移載位置にトレイが供給されない等の事態が生じた場合であっても、移送装置で移載位置まで移送された農産物を受取手段で受け取ることができることから、移送装置を停止させる必要がなくなり、その効率的な運用が可能になる。
【００２０】
また、請求項７記載の発明は、下面等撮像装置と上面等撮像装置が上下逆にして用いられていることを特徴とする。このように構成することにより、下面等撮像装置と上面等撮像装置を略同一の構成とすることができて、撮像装置の構成が簡略化（共通化）され、計測装置の低コストが図れる。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態の一例を図面に基づいて詳細に説明する。
図１〜図６は、本発明に係わる農産物選別用の計測装置の一実施例を示し、図１が該計測装置を使用した選別装置の平面図、図２がその移送装置部分を拡大した平面図、図３がその正面図、図４が同その側面図、図５が上面計測装置の正面図、図６が計測方法の一例を示す説明図である。
【００２２】
図１において、選別装置１は、搬入された農産物Ｗをトイレ５ａ上に載置して搬送する循環式の複数条（図では２条）の第１のコンベア装置２と、この第１のコンベア装置２のトレイ５ａ上の農産物Ｗを、トレイ５ａの形状とは異なるトレイ５ｂ上に移載して仕分け部に搬送する循環式の第２のコンベア装置３と、第１のコンベア装置２と第２のコンベア装置３との間にそれぞれ配置された移送装置４等で構成されている。
【００２３】
前記第１のコンベア装置２は、供給コンベア７から搬送供給され作業者Ｍによってトレイ５ａ上に載置された農産物Ｗを搬送する２列の搬送コンベア８ａ、８ｂと、この２列の搬送コンベア８ａ、８ｂの下流側が合流部で合流されてその上流側に接続された搬送コンベア９と、この搬送コンベア９の最下流側及び前記合流部の下流側の空トレイ排出装置１０部分にそれぞれ接続され、空のトレイ５ａを搬送する空トレイ搬送コンベア１１ａ、１１ｂを有している。
【００２４】
そして、空トレイ搬送コンベア１１ａ、１１ｂの下流側が、例えば分岐部を介して前記搬送コンベア８ａ、８ｂの上流側にそれぞれ接続されることによって、第１のコンベア装置２が循環式に形成されている。また、搬送コンベア９の空トレイ排出装置１０の下流側には、トレイ５ａ上に載置されている農産物Ｗ内に光を透過して、その内部品質を計測する内部品質検査装置１２がそれぞれ配置され、この内部品質検査装置１２の下流側には、後述する如く、トレイ５ａ上の農産物Ｗの上面と一方の対向する側面（左右側面）を計測する上面計測装置１３がそれぞれ配置されている。
【００２５】
一方、前記第２のコンベア装置３は、第１のコンベア装置２の各搬送コンベア９の直線部９ａに対応してそれぞれ配置された搬送コンベア１４と、この搬送コンベア１４の下流側が合流部で合流されてその上流側に接続された選別コンベア６と、この選別コンベア６の仕分け区分に対応してそれぞれ接続され農産物Ｗをプールするプールコンベア１５と、このプールコンベア１５に接続されると共にその下流側が前記搬送コンベア１４にそれぞれ接続された空トレイ搬送コンベア１６を有している。そして、空トレイ搬送コンベア１６の下流側が、前記搬送コンベア１４の上流側にそれぞれ接続されることによって、第２のコンベア装置３が循環式に形成されている。
【００２６】
なお、プールコンベア１５は、選別コンベア６と略直交する方向に農産物Ｗの仕分け区分に対応して複数列接続され、このプールコンベア１５と選別コンベア６との接続部には、仕分け判定済みの農産物Ｗが載置されたトレイ５ｂを、所定の仕分け区分に対応したプールコンベア１５上に排出する排出装置２０がそれぞれ配置されている。また、各仕分け区分に対応した各プールコンベア１５の最下流側には、例えばトレイパック積載部や箱詰ロボット等を有する箱詰装置１７がそれぞれ配置されている。
【００２７】
なお、第１のコンベア装置２の搬送コンベア８ａ、８ｂと搬送コンベア９は、搬送コンベア８ａ、８ｂの搬送速度が１．７５個／秒に、搬送コンベア９の搬送速度が３．５個／秒に設定され、第２のコンベア装置３の搬送コンベア１４と選別コンベア６は、搬送コンベア１４の搬送速度が３．５個／秒に、選別コンベア６の搬送速度が７個／秒に設定されている。この速度設定によって、作業者Ｍによる供給コンベア７から搬送コンベア８ａ、８ｂへの農産物Ｗの載置作業が容易に行えると共に、第１のコンベア装置２及び第２のコンベア装置３において農産部Ｗの効率良い搬送が行える。
【００２８】
また、前記内部品質検査装置１２は、図示しない投光部と受光部等からなり、投光部からトレイ５ａ上に載置された農産物Ｗの内部に光（透過光）を照射透過させこれを受光部で受光することにより、農産物Ｗの糖度、酸度、熟度、空洞状態等の内部品質が計測され、この計測結果に基づいて農産物Ｗの内部品質が判定される。そのため、第１のコンベア装置２のトレイ５ａには、この内部計測に対応するように、農産物Ｗの載置面となる底面に所定内径の孔１８（図２参照）が形成されている。なお、第２のコンベア装置３のトレイ５ｂは、単なる農産物Ｗの載置機能のみを有するため、その底面には透過光計測用の孔が設けられておらず、トレイ５ａとは異なる形態（形状）に形成されている。
【００２９】
そして、第１のコンベア装置２と第２のコンベア装置３間には、前記移送装置４が配置されると共に、この移送装置４に近設して下面計測装置１９が配置されている。すなわち、第１のコンベア装置２の搬送コンベア９下流側の直線部９ａには、第２のコンベア装置３の搬送コンベア１４下流側の直線部１４ａが並行に配置され、この両コンベア９、１４の直線部９ａ、１４ａ間に移送装置４が配置されると共に、この移送装置４に付帯して下面計測装置１９が配置されている。以下、この移送装置４と下面計測装置１９及び前記上面計測装置１３が設置される部分の構成を図２〜図５に基づいて詳細に説明する。
【００３０】
先ず、図２に示すように、第１のコンベア装置２の搬送コンベア９下流側の直線部９ａには、上面計測装置１３が配置されている。この上面計測装置１３は、図５に示すように、フレーム２１上に配置されたカバー２２を有し、このカバー２２内の上部には、ラインセンサカメラ等からなるカメラ２３と、上面反射ミラー２４及び一対の側面反射ミラー２５ａ、２５ｂが配置されている。
【００３１】
また、カバー２２の下面には凹部２２ａが形成され、この凹部２２ａ内側のカバー２２内部には、例えば４個の照明２６が配置されると共に、側面計測用の一対のミラー２７ａ、２７ｂが対向した状態で配置されている。なお、カバー２２の凹部２２ａの幅は、農産物Ｗがその内部を通過し得る幅に設定され、カバー２２の凹部２２ａの底面（上面）及び側面には、図示しない所定幅の計測用のスリットが形成されている。この上面計測装置１３によって農産物Ｗの上面Ｗａと左右の側面Ｗｂ、Ｗｃの三面が撮影されて、その外観（色、傷、大きさ等）が計測される。
【００３２】
また、図２に示すように、上面計測装置１３の下流側には、トレイ５ａを９０度水平面内で回転させる回転装置２８が配置されている。この回転装置２８は、搬送コンベア９の搬送方向イの両側に設けられたコンベア２８ａ、２８ｂを有し、このコンベア２８ａ、２８ｂが矢印ロ及び矢印ハの如く互いに内向き方向でかつ搬送速度を異ならせることによって、トレイ５ａが矢印ニの如く水平面内で９０度回転させられる。なお、回転装置２８は、１対のコンベア２８ａ、２８ｂの構成に限定されるものでもなく、一方に固定壁を配置すると共に他方にコンベアを配置してトレイに回転力を与えてもよく、さらに、例えば回転板を使用する等の適宜の構成を採用することができる。
【００３３】
そして、この回転装置２８の下流側の搬送コンベア９は、例えば複数（図では３つ）のコンベア部２９ａ〜２９ｃが連設されることによって形成され、コンベア部２９ｂ、２９ｃにはセンサ３０ａ、３０ｂがそれぞれ設けられている。このセンサ３０ａ、３０ｂの検知信号によって、コンベア部２９ｃの下流側に接続されたピッチ付け部３１に農産物Ｗが所定量ずつ所定のタイミングで供給される。ピッチ付け部３１は、搬送方向イの例えば右側に設けられたピッチ付けスクリュウ３１ａと、搬送方向イの左側に設けられたコンベア３１ｂを有し、搬送されてくる農産物Ｗを所定のピッチにして、搬送コンベア９の直線部９ａの最下流側となる並行走行部３２に供給する。
【００３４】
並行走行部３２は、搬送面上に所定間隔毎に突出して設けられた棧３３を有し、この棧３３間に農産物Ｗが載置されたトレイ５ａがそれぞれ位置することによって、農産物Ｗが一定のピッチで搬送されることになる。なお、並行走行部３２の所定位置には取上位置Ｓ１が設けられ、この取上位置Ｓ１の例えば直上流側には、各トレイ５ａに付与されたバーコード（トレイ識別情報）を読み取るバーコードリーダ３５が配置されている。このバーコードリーダ３５は図示しない制御装置に接続され、バーコードリーダ３５で読み取ったトレイ識別情報が、制御装置（記憶部）の所定のアドレス位置に記憶される。
【００３５】
一方、第２のコンベア装置３の搬送コンベア１４の直線部１４ａには、ピッチ付けスクリュウ３６が設けられると共に、このピッチ付けスクリュウ３６の下流側には、前記搬送コンベア９の並行走行部３２と同様の一定間隔の棧３７を有する並行走行部３８が接続されている。この並行走行部３８の最上流側には、トレイ５ｂの有無を検知するセンサ３９が配置されると共に、並行走行部３８の所定位置に設けられた移載位置Ｓ２の例えば直下流側には、トレイ５ｂのバーコード（トレイ識別情報）を読み取るバーコードリータ４０と、トレイ５ｂ上の農産物Ｗの有無を検知するセンサ４１が配置されている。これらのセンサ３９、４１やバーコードリーダ４０も、前記制御装置にそれぞれ接続されている。
【００３６】
この第１のコンベア装置２の並行走行部３２と第２のコンベア装置３の並行走行部３８間に配置される前記移送装置４は、図３及び図４に示すように、機枠４３に垂直軸４４を介して回転可能に支持された回転盤４５を有し、この回転盤４５の外周位置には、直径方向に移動可能な支持フレーム４６を介して、複数（図では１２個）の取上部材４７が取り付けられている。この取上部材４７は、上下案内カム４８によって支持フレーム４６に上下動可能に設けられたスライドシャフト４９と、このスライドシャフト４９の下端に固定された蛇腹状の吸着盤５０とで形成されている。
【００３７】
吸着盤５０には、他端が図示しないブロワー装置（図示せず）に接続された吸引パイプ５１（図３参照）の一端がそれぞれ接続されており、この吸着盤５０が農産物Ｗの上面Ｗａに接触した状態において、ブロワー装置の作動で吸着盤５０内が負圧になることにより、吸着盤５０の下縁が農産物Ｗに吸着される。なお、回転盤４５の回転は図２の矢印ホ方向に回転し、この回転は両搬送コンベア９、１４の搬送とバケットクロック式に同期すると共に、例えば一つの取上部材４７の吸着盤５０が搬送コンベア９の取上位置Ｓ１のトレイ５ａ上に位置する場合に、回転盤４５の例えば略直径方向に対向する取上部材４７の吸着盤５０が、搬送コンベア１４の移載位置Ｓ２のトレイ５ｂ上に位置する如く構成されている。
【００３８】
また、移送装置４の近傍には、回転盤５０の取上部材４７で取り上げた農産物Ｗの外観を計測する前記下面計測装置１９が配置されている。この下面計測装置１９は、前記上面計測装置１３を略上下逆にした構成に形成され、図３及び図４に示すように、フレーム５２上に載置され上面側に凹部５３ａが形成されたカバー５３を有している。このカバー５３内の下部には、前記カメラ２３と同様のカメラ５４と、下面反射ミラー５５及び一対の側面反射ミラー５６ａ、５６ｂが配置されている。
【００３９】
また、カバー５３上面の凹部５３ａ内側には、例えば４個の照明５７が配置されると共に、側面計測用の一対のミラー５８ａ、５８ｂが対向した状態で配置されている。さらに、カバー５３の凹部５３ａの底面及び側面には、所定幅の計測用のスリット５９が形成されており、底面側のスリット５９は、図４に示すように、その直下に前記ミラー５５、５６ａ、５６ｂが位置しないようにして設けられている。これにより、農産物Ｗに付着したゴミ等が図４の二点鎖線ａで示す範囲で下方に落下しても、ゴミ等が直接ミラー５５、５６ａ、５６ｂ等に付着することがなくなる。この下面計測装置１９によって農産物Ｗの下面Ｗｄと前後の側面Ｗｅ、Ｗｆ（図６参照）の三面が撮影されて、その外観（色、傷、大きさ等）が計測される。
【００４０】
そして、この下面計測装置１９も上面計測装置１３と同様に前記制御装置に接続されており、この制御装置によって、前記各バーコードリーダ３５、４０からのトレイ識別情報に、各トレイ５ａと該トレイ５ａ上に載置された農産物Ｗの計測情報とが一対一に対応して記憶される。また、第１のコンベア装置２のトレイ５ａ上の農産物Ｗの計測情報が、当該農産物Ｗの第２のコンベア装置３のトレイ５ｂへの移載に関連して、トレイ５ｂのトレイ識別情報にシフトされ、最終的に移載されたトレイ５ｂのトレイ識別情報と該トレイ５ｂ上の農産物Ｗの計測情報がリンクされて制御装置に記憶される如く構成されている。
【００４１】
なお、図２に示すように、移送装置４の下面計測装置１９の設置位置と反対側の位置には、受取手段としての受箱６０が配置されている。この受箱６０は、搬送コンベア１４で空のトレイ５ｂが搬送されてこないことをセンサ３９が検知した場合に、取上部材４７による移載位置Ｓ２における移載動作を停止させ、農産物Ｗを吸着保持したままの状態で移載位置Ｓ２の下流側に搬送し、受箱６０上で吸着保持を解除する。これにより、移送装置４で移送された農産物Ｗが、トレイ５ｂのない搬送コンベア１４（並行走行部３８）上に移載されることなく受箱６０内に収容されることになる。
【００４２】
そして、この受箱６０内に収容された農産物Ｗは、バーコードリーダ３５等によって既に計数済みあるため、作業者Ｍの手作業によって所定のプールコンベア１５に供給されることになる。なお、受取手段として受箱６０に代えて、例えばベルトコンベア（図示せず）を使用し、移載動作されなかった農産物Ｗを搬送コンベア１４の上流側に戻すようにすれば、農産物Ｗを自動的に再移載動作させることができる。この場合は、センサ３９でトレイ５ｂが搬送されないことが検知されたら、このトレイ５ｂに対応した情報を全てキャンセルすることになる。
【００４３】
次に、上記選別装置１の動作の一例について説明する。先ず、供給コンベア７で供給される農産物Ｗは、作業者Ｍによって搬送コンベア８ａ、８ｂの空のトレイ５ａ上に一個づつ載せられる。この時、搬送コンベア８ａ、８ｂが作業者Ｍの作業可能な範囲で並設して二列設けられていることから、一列の場合に比較して各搬送コンベア８ａ、８ｂの搬送速度を、例えば搬送コンベア９の略２分の１（本例の場合１．７５個／秒）と遅くすることができて、農産物Ｗのトレイ５ａ上への載置作業が容易（特に下流側の作業者Ｍ程容易）となる。
【００４４】
そして、この搬送コンベア８ａ、８ｂでは、空トレイ５ａ上に農産物Ｗを載せる際に、当該農産物Ｗの外観上の等級を目視判別して、トレイ５ａを搬送コンベア８ａ、８ｂの幅方向（搬送コンベア８ａ、８ｂの中央、右側、左側）に所定距離移動させ、この幅方向の位置を図示しないセンサで検知することで目視判別の等級（目視品質）を判定するようにしている。この目視品質の結果は、トレイ識別情報と合わせて制御装置に記憶される。
【００４５】
このようにして農産物Ｗが載せられたトレイ５ａは、各搬送コンベア９で搬送されて合流部で合流され、そのトレイ識別情報（バーコード）が、合流部の上流側に配置された図示しないバーコードリーダで読み取られて、制御装置の所定のアドレス位置に記憶される。そして、この農産物Ｗは、一列状態で搬送コンベア９で下流側に搬送されて内部品質検査装置１２内に順に供給される。
【００４６】
この時、搬送コンベア９上で農産物Ｗが載せられなかった空のトレイ５ａも搬送コンベア９で搬送されるが、この空のトレイ５ａは、空トレイ排出装置１０の上流側に配置された空トレイ検出センサ（図示せず）で、農産物Ｗが載せられていないことが検出されて空トレイ搬送コンベア１１ｂ上に排出され、農産物Ｗが載せられたトレイ５ａのみが内部品質検査装置１２に供給されることになる。
【００４７】
内部品質検査装置１２に供給された農産物Ｗは、内部品質検査装置１２内を通過する間に、図示しないバーコードリーダでトレイ５ａの識別情報が読み取られると共に、トレイ５ａの孔１８を利用して農産物Ｗの内部品質が計測（判定）され、この計測情報（内部品質情報）が制御装置に出力されて、制御装置の所定のアドレス位置にトレイ５ａの識別情報とリンクされて記憶される。そして、この内部品質が計測された農産物Ｗは、搬送コンベア９で下流側に搬送されて上面計測装置１３に供給される。
【００４８】
この上面計測装置１３に供給された農産物Ｗは、該装置１３のカバー２２の凹部２２ａ内を通過する間に、図示しないバーコードリーダでトレイ５ａの識別情報が読み取られると共に、農産物Ｗの上面Ｗａと、図６（ａ）に示す矢印方向からカメラ２３により左右の側面Ｗｂ、Ｗｃが計測され、この計測情報は、計測した農産物Ｗが載置されているトレイ５ａのトレイ識別情報に対応した制御装置のアドレス位置に、トレイ５ａの識別情報とリンクされて記憶される。これにより、農産物Ｗの内部品質情報と上面Ｗａ及び左右の側面Ｗｂ、Ｗｃの三面の上面等計測情報が計測されて制御装置に記憶されることになる。
【００４９】
そして、上面計測装置１３で計測された農産物Ｗは、回転装置２８で矢印ニ方向に９０度水平回転させられ、図６（ｂ）に示す向きで搬送コンベア９の下流側に搬送され、ピッチ付け部３１でピッチ付けされて最下流側の並行走行部３２に供給される。この並行走行部３２に供給される農産物Ｗは、棧３３間に１個ずつ載置された状態で下流側に搬送され、この農産物Ｗが載置されたトレイ５ａがバーコードリーダ３５で読み取られると、当該トレイ５ａの搬送と同期して回転する移送装置４の取上部材４７が徐々に下降しつつ矢印ホ方向に回転し、取上部材４７が取上位置Ｓ１に達した際に最下降位置となる。この取上位置Ｓ１で取上部材４７の吸着盤５０が、バーコードリーダ３５で読み取られて搬送されたトレイ５ｂ上の農産物Ｗの上面Ｗａに当接すると共に、吸着盤５０内が負圧にされて吸着盤５０が農産物Ｗの上面Ｗａに吸着する。
【００５０】
これにより、農産物Ｗが取上部材４７の吸着盤５０で吸着保持され、円周方向に回転しつつ徐々に上昇することにより、農産物Ｗが搬送コンベア９の取上位置Ｓ１のトレイ５ａ上から取り上げられる。この取上部材４７で取り上げられた農産物Ｗは、円周方向にさらに移動し略９０度回転した位置で下面計測装置１９に供給され、この下面計測装置１９で農産物Ｗの下面Ｗｄと前後の側面Ｗｅ、Ｗｆの三面の外観が次のようにして計測される。
【００５１】
すなわち、取上位置Ｓ１においては、農産物Ｗの側面の向きは、図６（ｂ）に示すように、上面計測装置１３で計測された側面Ｗｂ、Ｗｃが回転装置２８による回転で搬送方向イの前後に位置しており、この状態の農産物Ｗが取上部材４７で取り上げられて回転盤４５の矢印ホ方向への回転で水平面内で９０度回転する。この回転によって農産物Ｗの側面Ｗｂ、Ｗｃが図６（ｃ）の向きで下面計測装置１９内に供給されて下面Ｗｄが計測されると共に、矢印方向からのカメラ５４によって、上面計測装置１３では計測されなかった側面Ｗｂ、Ｗｃ間の一対の側面Ｗｅ、Ｗｆが計測されることになる。これにより、農産物Ｗの下面Ｗｄ等の三面が計測され、この下面等計測情報が制御装置の前記上面等計測情報とリンクされて記憶される。
【００５２】
そして、下面計測装置１９によって下面等が計測された農産物Ｗは、回転盤４５がさらに回転することにより、搬送コンベア１４の移載位置Ｓ２の手前側で取上部材４５が徐々に下降しつつ回転し、移載位置Ｓ２で吸着盤５０の吸引状態が解除される。これにより、移送装置４の回転と同期している搬送コンベア１４の並行走行部３８の移載位置Ｓ２のトレイ５ｂ上に農産物Ｗが載置されると共に、この農産物Ｗが載置されたトレイ５ｂのトレイ識別情報がその直下流側のバーコードリーダ４０で読み取られる。
【００５３】
この読み取られたトレイ５ｂのトレイ識別情報は、制御装置に出力され、該制御装置により前記トレイ５ａのトレイ識別情報からシフトされつつ各種計測情報もリンクされた状態で制御装置に記憶される。これにより、トレイ５ａ上の農産物Ｗの内部品質情報、上面等計測情報及び下面等計測情報がトレイ５ｂのトレイ識別情報のアドレス位置に記憶されることになり、この記憶情報に基づいて制御装置により当該農産物Ｗの等階級が判定される。
【００５４】
ところで、以上の説明においては、搬送コンベア９の取上位置Ｓ１のトレイ５ａ上から取り上げられた一つの農産物Ｗが、回転盤４５によって連続的に回動させられ、これが搬送コンベア１４の移載位置Ｓ２でトレイ５ｂ上に載置される一連の動作について説明したが、回転盤４５を所定の割り出し角度でステップ送りさせて、農産物Ｗを移載することもできる。
【００５５】
以上のようにして移送装置４で搬送コンベア１４のトレイ５ｂ上に載置され、かつトレイ５ｂのトレイ識別情報に各種計測情報がシフトされて等階級が判定された農産物Ｗは、トレイ５ｂと共に搬送コンベア１４で搬送されて、選別コンベア６に供給される。そして、選別コンベア６上の農産物Ｗは下流側に搬送され、そのトレイ５ｂのトレイ識別情報が図示しないバーコードリーダで読み取られると、このトレイ識別情報に対応した判定区分けの排出装置２０が作動して、所定のプールコンベア１５上に排出される。その後、この農産物Ｗはプールコンベア１５上で貯留され、所定個数貯留された時点で、箱詰待機位置から箱詰装置１７の箱詰ロボット等によって段ボール箱等に箱詰めされる。
【００５６】
また、プールコンベア１５の箱詰待機位置で農産物Ｗが箱詰めされて空になったトレイ５ｂは、空トレイ搬送コンベア１６で搬送コンベア１４の上流側に搬送され、この空のトレイ５ｂに移送装置４によって農産物Ｗが再び移載されることになる。すなわち、上記の選別装置１にあっては、第１のコンベア装置２と第２のコンベア装置３とが完全に分断された状態となって、農産物Ｗが載せられたトレイ５ａ、５ｂや空となったトレイ５ａ、５ｂが、各コンベア装置２、３を形成する搬送コンベア８ａ、８ｂ、９、１４や空トレイ搬送コンベア１１ａ、１１ｂ、１６によって循環搬送されることになる。
【００５７】
このように、上記実施例の選別装置１にあっては、第１のコンベア装置２の搬送コンベア９の並行走行部３２と第２のコンベア装置３の搬送コンベア１４の並行走行部３８との間に回転盤４５を有する移送装置４を配置し、この移送装置４に近設して下面計測装置１９を配置すると共に、第１のコンベア装置２に上面計測装置１３を配置しているため、両計測装置１９、１３のカメラ５４、２３で農産物Ｗの上面Ｗａ、下面Ｗｄ及び４つの側面Ｗｂ、Ｗｃ、Ｗｅ、Ｗｆを撮像することができ、農産物Ｗの外周全域を良好に撮像できて、その外観を高精度に計測することができる。
【００５８】
特に、下面計測装置１９による計測時に、農産物Ｗの少なくとも下面Ｗｄが完全に露出した状態となるため、カメラ５４による下面Ｗｄの撮像を良好な状態で行うことができると共に、上面計測装置１３及び下面計測装置１９で農産物Ｗの六面を三面ずつ２分割した状態で撮像することができるため、各計測装置１３、１９による計測条件を略同一とすることができて、例えば計測データの補正等が不要になる等、高精度な外観計測を行うことができる。これにより、農産物Ｗの選別精度を高めることができると共に、選別作業の効率化を図ることが可能になる。
【００５９】
また、第の１コンベア装置２と第２のコンベア装置３の直線部９ａ、１４ａ間に回転盤４５で農産物Ｗを円周方向に移動して移載し得る移送装置４と、この移送装置４に近設し略９０度回転した位置の農産物Ｗの下面Ｗｄ及び側面Ｗｅ、Ｗｆを計測し得る下面計測装置１９を配置しているため、農産物Ｗの搬送方向イと移送装置４の移送方向ホが異なることになり、少なくとも取上位置Ｓ１から略９０度以内の所定角度の範囲において、農産物Ｗの下方にカメラ５４やミラー５５、５６ａ、５６ｂが位置することがなくなる。これにより、農産物Ｗに付着したゴミが移送途中に落下してもこれらがミラー５５等に付着することがなくなると共に、搬送コンベア９とは異なる形態の搬送方法であることから、取り上げ動作やその回転移動開始時に農産物Ｗに付着しているゴミ等を落下させることもできる。
【００６０】
また、下面計測装置１９の凹部５３ａ底面のスリット５８が、その直下にミラー５５等が位置しないように設けられているため、農産物Ｗに付着したゴミ等がスリット５８から下方に落下した場合であっても、これがミラー５５等に落下付着するのを極力防止することができる。これらのことから、下面計測装置１９のミラー５５等の状態を清浄に保つことができて、より高精度な計測が可能になると共に、その清掃等のメンテナンスを容易に行うことが可能になる。
【００６１】
さらに、第１のコンベア装置２に上面計測装置１３を配置すると共に、この上面計測装置１３の下流側に回転装置２８を配置し、この回転装置２８で上面計測した農産物Ｗを水平面内で９０度回転させ、かつ移送装置４が円周方向に移送する方式であるため、回転装置２８で９０度回転された農産物Ｗを移送装置４でそのまま取り上げて回転移動させ下面計測装置１９内を通過させるだけで、農産物Ｗの六面が計測されることになり、例えば移送装置４に回転機構を設ける必要がなくなる等、計測装置の構成をより簡略化することができる。また、回転装置２８による農産物Ｗの回転が、搬送方向イ両側のコンベア２８ａ、２８ｂによるトレイ５ｂの回転で行われるため、回転時の農産物Ｗへの傷付きを確実に防止することもできる。
【００６２】
また、上面計測装置１３と下面計測装置１９の構成が上下逆の構成で形成されているため、両計測装置１３、１９の部品の共通化が図れると共に、両計測装置１３、１９で農産物Ｗの三面をそれぞれ計測することができるため、従来のようにカメラ２３、５４の両端部付近におけるレンズの収差に影響されることがなくなり、計測データの制御装置による補正が不要になる等、上面計測装置１３及び下面計測装置１９自体の構成を簡略化することができて、安価な計測装置を得ることが可能になる。
【００６３】
また、第１のコンベア装置２と第２のコンベア装置３がそれぞれ循環式に形成されているため、予め設定した搬送路に対応して所定数のトレイ５ａ、５ｂをセットするだけで対応することができ、より少ない個数のトレイ５ａ、５ｂを有効活用することができて、選別装置１の一層のコスト低減を図ることができる。また、第１のコンベア装置２に使用されるトレイ５ａには内部品質計測用の孔１８を設けると共に、第２のコンベア装置３には単なる載置機能を有するトレイ５ｂを使用しているため、各コンベア装置２、３の目的に対応したトレイ５ａ、５ｂを使用することができて、トレイ５ａによって最適な計測を行うことができると共に、トレイ５ａ、５ｂ自体のコストアップを抑えることも可能になる。
【００６４】
また、移送装置４の移送方向の下方に受箱６０を配置しているため、トレイ５ｂが搬送されてこない場合に、吸着保持された農産物Ｗを受箱６０内に排出収容することができ、トレイ５ｂの非供給時の移送装置４の停止を確実に防止できる等、移送装置４の運用を効率的に行うことができ、結果として選別装置１の一層の効率化を図ることが可能になる。また、移送装置４と下面計測装置１９が第１のコンベア装置２及び第２のコンベア装置３の所定長さの並行走行部３２、３８間に配置されているため、例えば移送装置４を直線状に配置する場合に比較して、設置スペースの有効活用を図ることができて、選別装置１のレイアウトの自由度を高めることもできる。
【００６５】
なお、上記実施例においては、上面計測装置１３と回転装置２８を第１のコンベア装置２に配置する場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものでもなく、第２のコンベア装置３に配置することもできる。この場合は、回転装置２８を移載位置Ｓ２の下流側で選別コンベア６の上流側に設け、この回転装置２８の下流側に上面計測装置１３を配置することになる。
【００６６】
また、上記実施例における、第１のコンベア装置２及び第２のコンベア装置３を構成する各種コンベアの形態や配置及び連設数等の構成は一例であって、各種形態のコンベアを適宜に採択かつ組み合わせることもできるし、トレイ５ａ、５ｂ自体の形状も上記実施例に限定されるものでもなく、農産物Ｗの種類や形状その使用目的等に応じて適宜形状のトレイを使用することができる。さらに、上記実施例においては、上面計測装置１３と下面計測装置１９を上下逆の同一構成としたが、それぞれ異なる形態の計測装置を使用することも勿論可能である。
【００６７】
さらに、本発明における農産物Ｗとしては、リンゴ、みかん、メロン、西瓜等の球状農産物、馬鈴薯等の農産物、胡瓜、茄子等の長物農産物等であっても容易に適用することができるし、移送装置４の取上部材４７の数や作動方法等も上記実施例に限定されず、本発明に係わる各発明の要旨を逸脱しない範囲において種々変更可能であることはいうまでもない。
【００６８】
【発明の効果】
以上詳述したように、移送装置によって第１のコンベア装置の取上位置の農産物を保持して所定の高さで第２のコンベア装置の移載位置まで移送すると共に、この移送途中に下面等撮像装置によって、農産物の下面と対向する一対の側面が撮像され、また、農産物の上面と前記側面以外の他の対向する側面が、移送装置の上流側もしくは下流側に配置された上面等撮像装置によって撮像されるため、両撮像装置で農産物の外周全域を良好に撮像することができて、高精度な計測が可能になると共に、両撮像装置で同数面の画像が撮像されるため、両撮像装置の制御が簡単になる等、計測装置の構成を簡略化することができる。
【００６９】
また、請求項２記載の発明によれば、請求項１記載の発明の効果に加え、例えば第１のコンベア装置の上面等撮像装置で三面が計測され、この計測された農産物が回転装置で９０度回転された状態で取上位置に供給され、これがそのまま持ち上げられて下面等撮像装置で他の三面が計測されるため、移送装置で農産物を回転させたり転動させる必要がなくなり、農産物の外観がより高精度に計測されると共に、計測装置自体の構成をより簡略化することができる。
【００７０】
また、請求項３記載の発明によれば、請求項２記載の発明の効果に加え、第１のコンベア装置の取上位置と第２のコンベア装置の移載位置における搬送方向と、移送装置による農産物の移送方向とが異なるため、各コンベア装置上の農産物に付着したゴミ等を、そのまま移送装置による移送方向まで引きづることが少なくなり、下面等撮像装置へのゴミ等の落下付着を防止できて、外観計測をより高精度に行うことができると共に、両コンベア装置間に移送装置が配置されることから、選別装置の設置スペースの有効活用を図ることができる。
【００７１】
また、請求項４記載の発明によれば、請求項２または３記載の発明の効果に加え、第１のコンベア装置と第２のコンベア装置が循環式に構成されているため、各コンベア装置に使用されるトレイの数をより少ない数に設定することができてコスト低減が図れると共に、このトレイで各コンベア装置を効率的に運用することができる。
【００７２】
また、請求項５記載の発明によれば、請求項４記載の発明の効果に加え、トレイの少なくとも農産物載置面の形態が第１のコンベア装置と第２のコンベア装置で異なるため、例えば第１のコンベア装置には農産物の内部を計測し得る形態のトレイを使用し、第２のコンベア装置には単なる搬送用のトレイを使用する等、目的に応じたトレイを容易かつ効率的に採用することができる。
【００７３】
また、請求項６記載の発明によれば、請求項１ないし５記載の発明の効果に加え、移送装置で移載位置のトレイに移載されなかった農産物を所定位置で受け取る受取手段が設けられているため、例えばトレイが供給されず移載位置で農産物を移載できないような事態が生じた場合でも、この農産物を受取手段で受け取ることができ、移送装置を停止させる必要がなくなって、その効率的な運用を図ることができる。
【００７４】
また、請求項７記載の発明によれば、請求項１ないし６記載の発明の効果に加え、下面等撮像装置と上面等撮像装置が上下逆にしても用いられているため、下面等撮像装置と上面等撮像装置を略同一の構成とすることができ、両撮像装置の部品が共通化される等、計測装置自体の構成の簡略化と低コストを図ることができる等の効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係わる農産物選別用の計測装置を使用した選別装置一例を示す平面図
【図２】同その移送装置部分を拡大した平面図
【図３】同図２の正面図
【図４】同その側面図
【図５】同上面計測装置の正面図
【図６】同計測方法の一例を示す説明図
【符号の説明】
１・・・・・・・・・・・・・選別装置
２・・・・・・・・・・・・・第１のコンベア装置
３・・・・・・・・・・・・・第２のコンベア装置
４・・・・・・・・・・・・・移送装置
５ａ、５ｂ・・・・・・・・・トレイ
６・・・・・・・・・・・・・選別コンベア
８ａ、８ｂ、９、１４・・・・搬送コンベア
１１ａ、１１ｂ、１６・・・・空トレイ搬送コンベア
１２・・・・・・・・・・・・内部品質検査装置
１３・・・・・・・・・・・・上面計測装置
１８・・・・・・・・・・・・孔
１９・・・・・・・・・・・・下面計測装置
２３、５４・・・・・・・・・カメラ
２８・・・・・・・・・・・・回転装置
３２、３８・・・・・・・・・並行走行部
４５・・・・・・・・・・・・回転盤
４７・・・・・・・・・・・・取上部材
５０・・・・・・・・・・・・吸着盤
Ｓ１・・・・・・・・・・・・取上位置
Ｓ２・・・・・・・・・・・・移載位置
Ｗ・・・・・・・・・・・・・農産物
Ｗａ・・・・・・・・・・・・上面
Ｗｄ・・・・・・・・・・・・下面
Ｗｃ、Ｗｄ、Ｗｅ、Ｗｆ・・・側面
Claims (7)
- 農産物の上面側を取上位置で保持して所定の高さで移載位置まで移送する移送装置と、該移送装置による農産物の移送途中に農産物の下面及び対向する一対の側面の三画面を計測する下面等撮像装置と、前記移送装置の上流側もしくは下流側に配置され農産物の上面及び前記側面間に位置する他の対向する側面の三画面を測定する上面等撮像装置と、を備えたことを特徴とする農産物選別用の計測装置。
- 前記取上位置が第１のコンベア装置上に形成され移載位置が第２のコンベア装置上に形成されると共に、該第１のコンベア装置と第２のコンベア装置の一方に前記上面等撮像装置と農産物を９０度水平回転させる回転装置を設け、第１のコンベア装置と第２のコンベア装置間の略中間位置に前記下面等撮像装置を配置したことを特徴とする請求項１記載の農産物選別用の計測装置。
- 前記第１のコンベア装置の取上位置と第２のコンベア装置の移載位置における搬送方向が略並行に設定されると共に、前記移送装置の移送方向が前記取上位置から移載位置に向けて円周方向に設定されていることを特徴とする請求項２記載の農産物選別用の計測装置。
- 前記第１のコンベア装置と第２のコンベア装置は、その各トレイが循環する循環式コンベアで形成されていることを特徴とする請求項２または３記載の農産物選別用の計測装置。
- 前記トレイは、その農産物載置面の形態が第１のコンベア装置と第２のコンベア装置で異なることを特徴とする請求項４記載の農産物選別用の計測装置。
- 前記移送装置によって移送された農産物の移載位置のトレイ上への移載が不可能な際に、該農産物を所定位置で受け取る受取手段が設けられていることを特徴とする請求項１ないし５のいずれかに記載の農産物選別用の計測装置。
- 前記下面等撮像装置と上面等撮像装置が、上下逆にして用いられていることを特徴とする請求項１ないし６のいずれかに記載の農産物選別用の計測装置。
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