JP6345615B2 - 品質選別装置 - Google Patents

Description

本発明は、タマネギ等の青果物等の選別対象物を内部品質に応じて選別する品質選別装置に関する。

農産物等の選別対象物を搬送する搬送機構と、前記搬送機構によって搬送される選別対象物に対して選別光を投光する投光部と、前記投光部からの選別光を選別対象物を介して受光する受光部とを備えた品質検査装置が提案されている（特許文献１参照）。

前記品質検査装置は、前記受光部によって受光された光を分光することによって得られる分光データに基づいて、前記選別対象物の内部品質を非破壊で検査することができる。

しかしながら、従来の品質検査装置においては、複数の選別対象物に対して個別に選別光を投光し、受光しなければならず、作業効率の観点において改善の余地があった。

即ち、前記従来構成は、前記搬送機構が複数の選別対象物を搬送方向に沿って１列に整列された状態で搬送し、１列に整列された複数の選別対象物に対して、前記投光部及び前記受光部によって、順次、分光処理を行うように構成されている為、複数の選別対象物の全ての内部品質を検査する為には相当の時間が必要であった。

また、前記従来構成においては、分光処理によって内部品質検査が行われた選別対象物は、前記投光部及び前記受光部によって形成される検査部より搬送方向下流側に設けられた選果シリンダによって前記搬送機構から対応する収容部へ移送されるようになっている。

即ち、前記従来構成においては、選別対象物の内部品質検査が完了した後においても作業者は当該選別対象物の検査結果を把握することができず、仮に、当該選別対象物が不良品であったとしても、前記選果シリンダによって当該選別対象物が前記搬送機構から不良品収容部に移送されるまでその結果を知ることができなかった。

特開２０１２−１２２８７６号公報

本発明は、斯かる従来技術に鑑みなされたものであり、複数の選別対象物に対する内部品質検査を効率的に行え、且つ、品質検査の結果を作業者に容易に認識させ得る品質選別装置の提供を目的とする。

本発明の一態様は、前記目的を達成するために、複数の選別対象物が並列可能な搬送幅を有する搬送機構と、分光情報検出機構と、マーキング機構と、制御装置と、基準マークと、通過検出センサとを備え、前記分光情報検出機構は、前記搬送機構における搬送面のうち所定の計測領域に位置する選別対象物群の分光情報及び位置情報を取得可能とされ、前記マーキング機構は、前記計測領域より搬送方向下流側のマーキング領域において前記搬送機構の幅方向に並列された複数のインクジェットノズルを有し、前記基準マークは、前記搬送機構の外表面に、搬送方向に対して等間隔に設けられ、前記制御装置は、前記計測領域において分光情報及び位置情報を取得した選別対象物群の中に不良品があるか否かを前記分光情報に基づき判定し、不良品があると判定した場合には当該不良品の位置情報を不良品位置情報として取得し、前記計測領域において分光情報及び位置情報を取得した選別対象物群が前記マーキング領域に到達すると、前記不良品位置情報に基づいて特定されるインクジェットノズルを作動させて不良品であると判定した選別対象物にマーキングを行い、前記通過検出センサが前記基準マークを検出することで、前記選別対象物群が前記計測領域及び前記マーキング領域に到達したことを検知する品質選別装置を提供する。

また、本発明の他態様は、複数の選別対象物が並列可能な搬送幅を有する搬送機構と、分光情報検出機構と、投影機構と、制御装置と、基準マークと、通過検出センサとを備え、前記分光情報検出機構は、前記搬送機構における搬送面のうち所定の計測領域に位置する選別対象物群の分光情報及び位置情報を取得可能とされ、前記投影機構は、前記計測領域より搬送方向下流側で且つ前記計測領域に対応した投影領域に画像を投影可能とされており、前記基準マークは、前記搬送機構の外表面に、搬送方向に対して等間隔に設けられ、前記制御装置は、前記計測領域において分光情報及び位置情報を取得した選別対象物群の中に不良品があるか否かを前記分光情報に基づき判定し、不良品があると判定した場合には当該不良品の位置情報を不良品位置情報として取得し、前記計測領域に対応した画像領域を有し且つ前記不良品位置情報に対応した位置に視認可能な不良品表示が設けられた品質表示画像を作成し、前記計測領域において分光情報及び位置情報を取得した選別対象物群が前記投影領域に到達すると、前記投影機構を作動させて品質表示画像を前記投影領域に投影し、前記通過検出センサが前記基準マークを検出することで、前記選別対象物群が前記計測領域及び前記投影領域に到達したことを検知する品質選別装置を提供する。

前記分光情報検出機構は、前記計測領域において選別対象物群の２次元位置情報及び分光情報を取得可能なハイパースペクトルカメラを有し得る。

これに代えて、前記分光情報検出機構は、投光部と、複数の受光部と、複数の分光器とを有し得る。
この場合には、前記搬送機構は、軸線方向が搬送幅方向に沿った状態で搬送方向に間隙を存しつつ並列配置され、駆動源からの動力によって作動的に回転駆動される複数の搬送ローラを有するものとされ、前記複数の搬送ローラのうちの所定の隣接する一対の搬送ローラ間の間隙が前記計測領域を形成する。

前記投光部は前記計測領域に向けて選別光を投光するように配置され、前記複数の受光部は前記計測領域において搬送幅方向に沿って並列配置される複数の選別対象物を透過した前記投光部からの選別光をそれぞれ受光可能なように搬送幅方向に並列配置され、前記複数の分光器は前記複数の受光部にそれぞれ光学的に接続される。

そして、前記制御装置は、前記計測領域において分光情報及び位置情報が取得された選別対象物群の中に不良品があると判断した場合には、不良品であると判断した選別対象物の透過光を受光した受光部に対応した搬送幅方向位置を前記不良品位置情報として取得する。

また、本発明のさらに他の態様は、搬送機構と、２次元位置情報及び分光情報を取得可能な撮像手段と、頭部装着型映像表示装置と、制御装置とを備えた品質選別装置を提供する。

前記搬送機構は、複数の選別対象物が並列可能な搬送幅を有し、無端状に回転駆動される搬送部材を有し、選別対象物の搬送面を形成する前記搬送部材の外表面には、互いに対して識別可能とされた複数の基準マークが搬送方向に沿って所定間隔毎に設けられる。

前記撮像手段は、前記搬送面のうち第ｎ番目（ｎは１以上の整数）の基準マークと搬送方向始端側に隣接する次の基準マークとによって画される第ｎ番目の搬送区画が搬送方向に関し所定の計測領域に到達すると前記搬送区画に載置された選別対象物の分光情報及び画像情報を取得可能とされる。

前記頭部装着型映像表示装置は、当該表示装置を着脱可能に装着する作業者に画像を表示する表示部と、作業者が視認可能な外界の映像を撮影可能な撮像部とを有し、前記撮像部によって撮像された現実映像を前記表示部に表示させると共に、前記現実映像に仮想画像を重畳表示可能とされる。

そして、前記制御装置は、前記分光情報検出機構から入力される分光情報に基づき第ｎ番目の搬送区画に位置する選別対象物の中に不良品があるか否かを判定し、不良品があると判定した場合には当該不良品の位置情報を不良品位置情報として取得し、搬送区画に対応した画像領域を有し且つ前記不良品位置情報に対応した位置に視認可能な不良品表示が設けられた品質表示画像を作成し、前記撮像部によって撮像された現実映像のうち第ｎ番目及び次の基準マークによって画される第ｎ番目の搬送区画に対応する部分に前記品質表示画像を重畳させて前記表示部に表示させる。

本発明の一態様に係る品質選別装置によれば、制御装置が、計測領域において分光情報検出機構によって分光情報及び位置情報を取得した選別対象物群の中に不良品があるか否かを判定し、不良品があると判定した場合には当該不良品の位置情報を不良品位置情報として取得し、前記計測領域において分光情報及び位置情報を取得した選別対象物群がマーキング領域に到達すると、前記不良品位置情報に基づいて特定されるインクジェットノズルを作動させて不良品であると判定した選別対象物にマーキングを行い、通過検出センサが搬送機構の外表面に設けられた基準マークを検出することで、前記選別対象物群が前記計測領域及び前記マーキング領域に到達したことを検知するように構成されているので、複数の選別対象物に対する内部品質検査を効率的に行うことができ、且つ、どの選別対象物が不良品であるかを作業者に直ちに認識させることができる。さらに、不良品と判定された選別対象物の除去作業を効率的に行うことができる。

本発明の他態様に係る品質選別装置によれば、制御装置が、計測領域において分光情報検出機構によって分光情報及び位置情報を取得した選別対象物群の中に不良品があるか否かを判定し、不良品があると判定した場合には当該不良品の位置情報を不良品位置情報として取得し、前記計測領域に対応した画像領域を有し且つ前記不良品位置情報に対応した位置に視認可能な不良品表示が設けられた品質表示画像を作成し、前記計測領域において分光情報及び位置情報を取得した選別対象物群が投影領域に到達すると、投影機構を作動させて前記品質表示画像を前記投影領域に投影し、前記通過検出センサが前記基準マークを検出することで、前記選別対象物群が前記計測領域及び前記投影領域に到達したことを検知するように構成されているので、複数の選別対象物に対する内部品質検査を効率的に行うことができ、且つ、どの選別対象物が不良品であるかを作業者に直ちに認識させることができる。さらに、不良品と判定された選別対象物の除去作業を効率的に行うことができる。

本発明のさらに他態様に係る品質選別装置によれば、制御装置が、分光情報検出機構から入力される分光情報に基づき第ｎ番目の搬送区画に位置する選別対象物の中に不良品があるか否かを判定し、不良品があると判定した場合には当該不良品の位置情報を不良品位置情報として取得し、搬送区画に対応した画像領域を有し且つ前記不良品位置情報に対応した位置に視認可能な不良品表示が設けられた品質表示画像を作成し、頭部装着型映像表示装置の撮像部によって撮像された現実映像のうち第ｎ番目及び次の基準マークによって画される第ｎ番目の搬送区画に対応する部分に前記品質表示画像を重畳させて前記頭部装着型映像表示装置の表示部に表示させるように構成されているので、複数の選別対象物に対する内部品質検査を効率的に行うことができ、且つ、どの選別対象物が不良品であるかを作業者に直ちに認識させることができる。さらに、不良品と判定された選別対象物の除去作業を効率的に行うことができる。

図１は、本発明の実施の形態１に係る品質選別装置の模式平面図である。 図２は、前記実施の形態１に係る品質選別装置におけるマーキング領域近傍の部分模式平面図である。 図３は、本発明の実施の形態２に係る品質選別装置の模式平面図である。 図４は、図３におけるIV-IV線に沿った模式断面図である。 図５は、図４におけるV-V線に沿った模式断面図である。 図６は、本発明の実施の形態３に係る品質選別装置の模式平面図である。 図７は、前記実施の形態３に係る品質選別装置における制御装置が作成する品質表示画像の一例の模式図である。 図８は、前記実施の形態３に係る品質選別装置の模式平面図であって、前記品質表示画像が投影された状態を示している。 図９は、本発明の実施の形態４に係る品質選別装置の模式平面図である。 図１０は、前記実施の形態４に係る品質選別装置における制御装置が作成する品質表示画像の一例の模式図である。 図１１は、前記実施の形態４に係る品質選別装置の模式平面図であって、図９において計測領域に位置していた搬送区画が搬送方向下流側の画像重畳領域まで移動した状態を示している。 図１２は、図１１に示す状態の前記品質選別装置の模式拡大平面図であって、現実映像のみに基づく状態を示している。 図１３は、図１２に対応した模式拡大平面図であって、現実映像に品質表示映像を重畳させた状態を示している。

実施の形態１
以下、本発明に係る品質選別装置の好ましい一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に、本実施の形態に係る品質選別装置１の模式平面図を示す。

本実施の形態に係る品質選別装置１は、タマネギ等の複数の選別対象物の内部品質を非破壊で検査し、内部品質に応じて選別処理を行えるように構成されている。

具体的には、図１に示すように、前記品質選別装置１は、選別対象物を搬送する搬送機構１０と、分光情報検出機構３０と、マーキング装置５０と、制御装置１００とを備えている。
なお、図１中の符号８０は、検査すべき選別対象物が収容されるコンテナ等の収容部である。

前記搬送機構１０は、搬送方向Ｘ及び前記搬送方向に直交する搬送幅方向Ｙにそれぞれ所定長さを有する搬送面１０Ａを有している。
前記搬送面１０Ａの搬送方向長さ及び搬送幅方向長さは共に、複数の選別対象物が並列可能な長さとされており、前記搬送面１０Ａには複数の選別対象物が分散状態で載置され得るようになっている。

本実施の形態においては、前記搬送機構１０は、軸線方向が搬送幅方向に沿った状態で駆動源（図示せず）に作動連結される駆動ローラ１１と、前記駆動ローラ１１と平行で且つ前記駆動ローラ１１とは搬送方向Ｘに離間配置された従動ローラ１２と、前記駆動ローラ１１及び前記従動ローラ１２に巻き回されたベルト体との無端状の搬送部材１５とを有している。
この場合には、平面視において前記搬送部材１５によって画される矩形区画が前記搬送面１０Ａを形成する。

これに代えて、前記搬送機構１０が、軸線方向が搬送幅方向Ｙに沿った状態で搬送方向Ｘに並列配置される複数の搬送ローラ（図示せず）を有するように構成することも可能である。

前記複数の搬送ローラは駆動源に作動連結されて軸線回りに回転駆動され、前記複数の搬送ローラが軸線回りに回転駆動されることで前記複数の選別対象物を搬送する。

なお、この置換形態においては、搬送方向最上流側に位置する搬送ローラと、搬送方向最下流側に位置する搬送ローラと、前記複数の搬送ローラの長手方向一端部を結ぶ仮想線と、前記複数の搬送ローラの長手方向他端部を結ぶ仮想線とによって画される平面視矩形区画が前記搬送面を形成する。

前記分光情報検出機構３０は、前記搬送面１０Ａに載置されている選別対象物のうち、搬送方向に関し所定の計測領域１０ａ（図１参照）に位置する選別対象物群２００の分光情報及び位置情報を取得する。

本実施の形態においては、前記分光情報検出機構３０は、前記計測領域１０ａに位置する選別対象物群２００の２次元位置情報及び分光情報を取得可能なハイパースペクトルカメラ等の撮像手段とされている。

好ましくは、前記計測領域１０ａは暗室状態とされる。
斯かる構成によれば、前記分光情報検出機構３０による分光情報の検出に際し、外乱光の影響を可及的に防止することができる。

前記マーキング装置５０は、図１に示すように、前記計測領域１０ａより搬送方向下流側のマーキング領域１０ｃにおいて前記搬送面１０Ａ上の選別対象物に対してマーキングを行うように構成されている。

詳しくは、図１に示すように、前記マーキング装置５０は、前記搬送面１０Ａの搬送幅方向を覆うように搬送幅方向に並列された複数のインクジェットノズル５５（１）、５５（２）、・・・を有している。
図示の形態においては、７個のインクジェットノズル５５（１）〜５５（７）が配列配置されている。

本実施の形態においては、図１に示すように、前記マーキング装置５０は、前記搬送面１０Ａを搬送幅方向Ｙに跨ぐように固定設置された支持フレーム５１を有しており、前記複数のインクジェットノズル５５（１）、５５（２）、・・・は前記支持フレーム５１に支持されている。

前記制御装置１００は、前記分光情報検出機構３０及び前記マーキング装置５０の作動制御を司る。
詳しくは、前記制御装置１００は、前記搬送機構１０によって搬送される複数の選別対象物の全てが前記計測領域１０ａ内で一度ずつ撮影されるように、前記分光情報検出機構３０を作動させる。

例えば、図１に示すように、前記搬送面１０Ａを形成する前記搬送部材１５の外表面に、搬送方向Ｘに等間隔を開けて基準マークＭを設け、前記制御装置１００は、一の基準マークＭが所定の撮影開始位置に到達したことを検知すると、当該一の基準マークＭと次の基準マークＭとによって挟まれる領域を前記計測領域１０ａとして撮影するように、前記分光情報検出機構３０を作動させる。

同様に、前記制御装置１００は、前記次の基準マークＭが撮影開始位置に到達したことを検知すると、当該次の基準マークＭとさらに次の基準マークＭとによって挟まれる領域を前記計測領域１０ａとして撮影するように、前記分光情報検出機構３０を作動させる。
なお、前記基準マークＭの撮影開始位置への到達は、例えば、光学的な通過検出センサ７０からの信号に基づき判断することができる。

斯かる構成により、前記搬送機構１０によって搬送される複数の選別対象物の全てを前記計測領域１０ａ内で一度ずつ撮影することができる。

前記制御装置１００は、前記分光情報検出機構３０から入力される分光情報（ハイパースペクトル信号）に基づき前記計測領域１０ａ内に位置する選別対象物群２００の中に不良品が存在するか否かを判定する。

不良品が存在しないと判断した場合には、前記制御装置１００は前記マーキング装置５０を作動させず、前記計測領域１０ａにおいて分光情報及び位置情報が取得された選別対象物群２００に対してマーキングは行われない。

一方、不良品が存在すると判断した場合には、前記制御装置１００は、当該不良品の２次元位置情報を不良品位置情報として取得し、前記選別対象物群２００が前記マーキング領域１０ｃに到達すると、前記不良品位置情報に基づき前記マーキング装置５０を作動させて前記不良品にマーキングを行う。

本実施の形態においては、前記制御装置１００は、前記基準マークＭに対する前記不良品の相対位置情報を不良品位置情報として取得し、前記基準マークＭに対する前記不良品の幅方向相対位置に基づいて前記複数のインクジェットノズル５５（１）、５５（２）、・・・のうち作動させるべきインクジェットノズルを特定し（即ち、搬送幅方向に並列されている複数のインクジェットノズル５５（１）、５５（２）、・・・のうち、搬送幅方向に関し前記不良品に対応するインクジェットノズルを特定し）、前記基準マークＭに対する前記不良品の搬送方向相対位置及び前記搬送機構１０の搬送速度に基づくタイミングで、前記特定されたインクジェットノズルを作動させることができる。

好ましくは、前記マーキング装置５０の近傍に通過検出センサ７５を設け、前記計測領域１０ａで分光情報及び位置情報が取得された選別対象物群２００に対応した前記基準マークＭを前記通過検出センサ７５で検出することによって、前記選別対象物群２００が前記マーキング領域１０ｃに到達したことを検知するように構成することができる。

図１に示すように、本実施の形態においては、前記搬送面１０Ａは、前記マーキング装置５０より搬送方向下流側に手選別領域１０ｂを画するように構成されている。
前記手選別領域１０ｂは、不良品であるとしてマーキングされた選別対象物を作業者が前記搬送面１０Ａから除去する為のスペースである。

ここで、図１に示すように、一の基準マークＭが前記撮影開始位置に到達した際に前記計測領域に１４個の選別対象物が分散状態で配置されている場合を例に、前記制御装置１００による前記分光情報検出機構３０及び前記マーキング装置５０の作動制御についてより詳しく説明する。

前記制御装置１００は、一の基準マークＭが前記撮影開始位置に到達すると、前記一の基準マークＭ及び次の基準マークＭによって画される前記計測領域１０ａに位置する選別対象物群２００の分光情報及び位置情報を取得し、前記分光情報に基づき前記計測領域１０ａ内の１４個の選別対象物の中に不良品が存在するか否かを判定する。

例えば、前記制御装置１００がＮＯ．３の選別対象物及びＮＯ．９の選別対象物を不良品であると判断したと仮定する。
この場合、前記制御装置１００は、ＮＯ．３の選別対象物の搬送幅方向位置に対応したインクジェットノズル、及び、ＮＯ．９の選別対象物の搬送幅方向位置に対応したインクジェットノズルの特定を行う。

図１の例においては、前記制御装置１００は、ＮＯ．３の選別対象物の搬送幅方向位置に対応したインクジェットノズルとして、第４ノズル５５（４）及び第５ノズル５５（５）を特定し、ＮＯ．９の選別対象物の搬送幅方向位置に対応したインクジェットノズルとして第７ノズル５５（７）を特定する。

そして、前記制御装置１００は、不良品であると判断されたＮＯ．３の選別対象物がマーキング領域１０ｃに到達した時点で、第４ノズル５５（４）及び第５ノズル５５（５）を作動させてＮＯ．３の選別対象物にマーキングを行う。

図２に、１４個の選別対象物が前記マーキング領域１０ｃを通過して前記手選別領域１０ｂまで搬送された状態の前記品質選別装置１の部分平面模式図を示す。
図２におけるハッチングが、前記マーキングを示している。

同様に、前記制御装置１００は、不良品であると判断されたＮＯ．９の選別対象物がマーキング領域１０ｃに到達した時点で、第７ノズル５５（７）を作動させてＮＯ．９の選別対象物にマーキングを行う。

作業者は、前記手選別領域１０ｂにおいて、前記マーキングを目印として、不良品の選別対象物（この例においては、ＮＯ．３及びＮＯ．９の選別対象物）を前記搬送機構１０から取り除くことができる。

このように、本実施の形態に係る前記品質選別装置１によれば、複数の選別対象物に対して同時に内部品質検査を行うことができる。
従って、複数の選別対象物を搬送方向に沿って１列に整列された状態で搬送しつつ、１列に整列された複数の選別対象物に対して、順次、個別に内部品質検査を行う従来構成に比して、内部品質検査を効率的に行うことができる。

さらに、前記品質選別装置１においては、不良品であると判定された選別対象物（この例においては、ＮＯ．３及びＮＯ．９の選別対象物）に対してインクによるマーキングが行われているので、どの選別対象物が不良品であるかを作業者が直ちに認識することができる。さらに、不良品の除去を任意のタイミングで、且つ、複数の作業者が自由に行うことができる。

図１に示すように、本実施の形態に係る前記品質選別装置１は、さらに、前記手選別領域１０ｂを経て前記搬送機構１０から送られてくる選別対象物に対して、大きさに基づく選別を行う外径選別部２０を有している。

前記外径選別部２０は、搬送方向に直列配置された複数の選別ドラムを有している。
本実施の形態においては、前記外径選別部２０は、前記搬送機構１０から送られてくる選別対象物のうち第１外径より小さな選別対象物を第１選別対象物として搬送経路から分離させる第１選別ドラム２１（１）と、前記第１選別ドラム２１（１）より搬送方向下流側に配設され、前記第１外径よりも大径である第２外径より小さな選別対象物を前記第２選別対象物として搬送経路から分離させる第２選別孔が形成された第２選別ドラム２１（２）と、前記第２選別ドラムより搬送方向下流側に配設され、前記第２外径よりも大径である第３外径より小さな選別対象物を第３選別対象物として共通搬送経路から分離させる第３選別孔が形成された第３選別ドラム２１（３）とを有している。
なお、図１中の符号２５は、前記選別ドラムの間において選別対象物を搬送する搬送ローラであり、符号８１は、前記第３外径より大きな選別対象物が収容される収容部である。

実施の形態２
以下、本発明に係る品質選別装置の他の実施の形態について、添付図面を参照しつつ説明する。
図３に、本実施の形態に係る品質選別装置２の模式部分平面図を示す。
なお、図３中、前記実施の形態１におけると同一部材には同一符号を付している。

本実施の形態に係る品質選別装置２は、前記実施の形態１に係る品質選別装置１に比して、前記搬送機構１０及び前記分光情報検出機構３０に代えて、搬送機構１１０及び分光情報検出機構１３０を有している。
即ち、前記品質選別装置２は、搬送機構１１０と、分光情報検出機構１３０と、マーキング装置５０と、制御装置１００とを備えている。

図４に、図３におけるIV-IV線に沿った断面図を示す。
図５に、図４におけるV-V線に沿った断面図を示す。

図３〜図５に示すように、前記搬送機構１１０は、軸線方向が搬送方向Ｘと直交する搬送幅方向Ｙに沿った状態で前記搬送方向Ｘに間隙を存しつつ並列配置された複数の搬送ローラ１１０（１）、１１０（２）、・・・を有しており、前記複数の搬送ローラ１１０（１）、１１０（２）、・・・は、駆動源（図示せず）からの動力によって作動的に回転駆動されるようになっている。

図３に示すように、前記搬送機構１１０においては、隣接する一対の搬送ローラ１１０間の間隙に複数の選別対象物が前記搬送ローラ１１０の軸線方向に沿って並列配置され、前記駆動源からの動力によって前記搬送ローラ１１０が軸線回りに回転駆動されることで前記複数の選別対象物が搬送される。
図３に示すように、本実施の形態においては、前記間隙に７個の選別対象物が並列配置され得るようになっている。

本実施の形態においては、前記複数の搬送ローラ１１０のうちの所定の隣接する一対の搬送ローラ（図示の形態においては第７搬送ローラ１１０（７）及び第８搬送ローラ１１０（８））の間の間隙が計測領域１０ａを形成している。

図３〜図５に示すように、前記分光情報検出機構１３０は、投光部１３５と、複数の受光部１４０（１）、１４０（２）、・・・と、複数の分光器１５０（１）、１５０（２）、・・・とを有している。

前記投光部１３５は、前記計測領域１０ａに向けて選別光を投光するように配置されている。
前記複数の受光部１４０（１）、１４０（２）、・・・は、前記計測領域１０ａにおいて搬送幅方向に沿って並列配置される複数の選別対象物を透過した前記投光部１３５からの選別光をそれぞれ受光可能に搬送幅方向にそって並列配置されている。
前述の通り、本実施の形態においては、前記計測領域には７個の選別対象物が配列配置可能とされている。
従って、前記分光情報検出機構１３０は、第１〜第７受光部１４０（１）〜１４０（７）の７個の受光部を有している。

前記複数の分光器１５０（１）、１５０（２）、・・・は、前記複数の受光部１４０（１）、１４０（２）、・・・にそれぞれ光学的に接続されており、前記複数の受光部１４０（１）、１４０（２）、・・・によって受光された選別光を個別に分光して、スペクトル信号を作成する。
本実施の形態においては、７個の受光部１４０（１）〜１４０（７）にそれぞれ光学的に接続された７個の分光器１５０（１）〜１５０（７）が備えられている。

前記制御装置１００は、前記複数の分光器１５０から入力されるスペクトル信号に基づき前記計測領域１０ａに並列配置された複数の選別対象物の中に不良品があるか否かを判定し、不良品があると判断した場合には、不良品であると判断した選別対象物の透過光を受光した受光部１４０に対応した位置でマーキングを行うように前記マーキング装置５０を作動させる。

好ましくは、前記品質選別装置２には、前記計測領域１０ａにおいて分光情報及び位置情報を取得した選別対象物群が前記マーキング装置５０によってマーキングされるべきマーキング領域１０ｂに到達したことを検知するラインセンサ（図示せず）を設け、前記制御装置１００が、前記ラインセンサからの信号をトリガ信号として、前記マーキング装置５０を作動させるように構成することができる。

図３に示すように、本実施の形態においては、前記複数の搬送ローラ１１０は、前記マーキング装置５０より搬送方向下流側に手選別領域１０ｂが画されるように配置されており、前記手選別領域１０ｂにおいて作業者がマーキングされた選別対象物を搬送経路から除去し得るようになっている。

図３に示す例においては、前述の通り、前記第７及び第８搬送ローラ１１０（７）、１１０（８）間の間隙が前記計測領域１０ａとされており、前記第５及び第６搬送ローラ１１０（５）、１１０（６）間の間隙が前記マーキング装置５０によってマーキングされるマーキング領域１０ｃとされている。
そして、前記第１〜第５搬送ローラ１１０（１）〜１１０（５）によって画される領域が手選別領域１０ｂとされている。

ここで、図３に示されている状態について説明すると、前記第１及び第２搬送ローラ１１０（１）、１１０（２）間の間隙に並列配置されていた複数の選別対象物のうち搬送方向前方を向いて左から２番目に位置されていた選別対象物、並びに、前記第２及び第３搬送ローラ１１０（２）、１１０（３）間の間隙に並列配置されていた複数の選別対象物のうち搬送方向前方を向いて左から６番目に位置されていた選別対象物は、既に不良品として除去されている。

一方、前記第３及び第４搬送ローラ１１０（３）、１１０（４）間の間隙に並列配置されている複数の選別対象物のうち搬送方向前方を向いて左から６番目に位置する選別対象物（ハッチングされている選別対象物）、並びに、前記第４及び第５搬送ローラ１１０（４）、１１０（５）間の間隙に並列配置されている複数の選別対象物のうち搬送方向前方を向いて左から３番目に位置する選別対象物（ハッチングされている選別対象物）は、不良品であると判断されて前記マーキング装置５０によってマーキングされており、このマーキングを目印として作業者が手作業で除去を行うことになる。

さらに、前記第５及び第６搬送ローラ１１０（５）、１１０（６）間の間隙によって画されるマーキング領域に並列配置されている複数の選別対象物のうち搬送方向前方を向いて左から４番目に位置する選別対象物（ハッチングされている選別対象物）は、不良品であると判断されて前記マーキング装置５０によってマーキングされている状態にある。

斯かる構成の本実施の形態に係る前記品質選別装置２においても、前記実施の形態１におけると同様に、複数の選別対象物に対する内部品質検査を効率的に行うことができ、且つ、どの選別対象物が不良品であるかを作業者に直ちに認識させることができる。さらに、不良品と判定された選別対象物の除去作業を効率的に行うことができる。

実施の形態３
以下、本発明に係る品質選別装置のさらに他の実施の形態について、添付図面を参照しつつ説明する。
図６に、本実施の形態に係る品質選別装置３の模式平面図を示す。
なお、図６中、前記実施の形態におけると同一部材には同一符号を付している。

本実施の形態に係る品質選別装置３は、前記実施の形態１に係る品質選別装置１に比して、前記マーキング装置５０に代えて、投影機構２５０を有している。
即ち、図６に示すように、本実施の形態に係る品質選別装置３は、前記搬送機構１０と、前記分光情報検出機構３０と、前記制御装置１００と、投影機構２５０とを備えている。

前記投影機構２５０は、前記計測領域１０ａより搬送方向下流側で且つ前記計測領域１０ａに対応した投影領域１０ｄに画像を投影可能とされている。

本実施の形態においては、前記制御装置１００は、前記分光情報検出機構３０から入力される分光情報に基づき前記計測領域１０ａ内に位置する選別対象物群２００の中に不良品が存在するか否かを判定する点においては、前記実施の形態１と共通するが、下記点において異なっている。

即ち、前記制御装置１００は、前記分光情報検出機構３０からの分光情報に基づき前記計測領域１０ａ内の選別対象物群２００中に不良品が存在すると判定した場合には、当該不良品の位置情報を不良品位置情報として取得し、前記計測領域１０ａに対応した画像領域を有し且つ前記不良品位置情報に対応した位置に視認可能な不良品表示を有する品質表示画像（図７参照）を作成するように構成されている。

さらに、前記制御装置１００は、前記計測領域１０ａにおいて分光情報及び位置情報を取得した選別対象物群２００が前記投影領域１０ｄに到達すると、前記投影機構２５０を作動させて品質表示画像を前記投影領域１０ｄに投影させるように構成されている。
図８に、品質表示画像を投影させた状態の前記品質選別装置３の模式平面図を示す。

図８に示すように、本実施の形態に係る前記品質選別装置３においても、前記実施の形態１及び２におけると同様に、複数の選別対象物に対する内部品質検査を効率的に行うことができ、且つ、どの選別対象物が不良品であるかを作業者に直ちに認識させることができる。さらに、不良品と判定された選別対象物の除去作業を効率的に行うことができる。

なお、前記選別対象物群２００の前記投影領域１０ｄへの到達は、光学的な通過検出センサ７５による対応する基準マークの検出によって行うことができる。

好ましくは、図６及び図８に示すように、前記搬送部材１５の外表面に搬送方向に等間隔を開けて設けられる複数の基準マークを、互いに対して識別可能な基準マークＭ１、Ｍ２、・・・とすることができる。

斯かる構成によれば、前記計測領域１０ａにおいて分光情報及び位置情報を取得した選別対象物群２００の前記投影領域１０ｄへの到達を確実に検出することができる。

好ましくは、前記品質表示画像が、前記不良品表示に加えて、品質階級表示を含むように構成され得る。

即ち、前記制御装置１００が、前記計測領域１０ａにおいて分光情報及び位置情報を取得した選別対象物群２００に対して前記分光情報に基づき品質判定を行うように構成され得る。

例えば、前記制御装置１００に、分光情報に基づいて選別対象物のグレードを区分けする為の品質区分けデータを予め記憶させておき、前記制御装置１００が、前記計測領域１０ａにおいて取得した分光情報に基づき、前記選別対象物群２００の選別対象物を上級品、普通品及び不良品に区分けするように構成される。

そして、前記制御装置１００は、前記品質表示画像として、上級品が配置されている位置に上級品表示を有し、普通品が配置されている位置に普通品表示を有し、且つ、不良品が配置されている位置に不良品表示を有する画像を作成する。
上級品表示、普通品表示及び不良品表示は、色調や濃度によって識別可能とされる。

その上で、前記制御装置１００は、前記計測領域１０ａにおいて分光情報及び位置情報を取得した選別対象物群２００が前記投影領域１０ｄに到達すると、前記投影機構２５０を作動させて上級品表示、普通品表示及び不良品表示を含む品質表示画像を前記投影領域１０ｄに投影させるように構成され得る。

斯かる構成によれば、不良品を含む品質階級に基づく複数の選別対象物の区分け作業を迅速且つ効率的に行うことができる。

実施の形態４
以下、本発明に係る品質選別装置のさらに他の実施の形態について、添付図面を参照しつつ説明する。
図９に、本実施の形態に係る品質選別装置４の模式平面図を示す。
なお、図９中、前記実施の形態におけると同一部材には同一符号を付している。

図９に示すように、本実施の形態に係る品質選別装置４は、前記実施の形態３に係る品質選別装置３に比して、前記投影機構２５０に代えて、頭部装着型映像表示装置３５０を備えている。

前記頭部装着型映像表示装置３５０は、作業者が着脱可能に装着し得るように構成されており、例えば、めがね型とされる。
具体的には、前記頭部装着型映像表示装置３５０は、当該表示装置３５０を着脱可能に装着する作業者に画像を表示する表示部３６０と、作業者が視認可能な外界の映像を撮影可能な撮像部３７０とを有しており、前記撮像部３７０によって撮像された現実映像を前記表示部３６０に表示させると共に、前記現実映像に外部から入力される仮想画像を重畳表示させ得るようになっている。

本実施の形態においては、図９に示すように、選別対象物の搬送面１０Ａを形成する前記搬送部材１５の外表面には、互いに対して識別可能とされた複数の基準マークＭ１、Ｍ２、・・・が搬送方向に沿って所定間隔毎に設けられており、前記搬送面１０Ａは、隣接する基準マークによって挟まれる搬送区画１０Ａ（１）、１０Ａ（２）、・・・を有している。

即ち、図９に示すように、前記搬送面１０Ａは、第１番目の基準マークＭ１と搬送方向始端側に隣接する次の第２番目の基準マークＭ２とによって挟まれる領域が第１番目の搬送区画１０Ａ（１）とされ、第２番目の基準マークＭ２と搬送方向始端側に隣接する次の第３番目の基準マークＭ３とによって挟まれる領域が第２番目の搬送区画１０Ａ（２）とされ、最後の基準マークＭｍ（図示せず）と搬送方向始端側に隣接する次の第１番目の基準マークＭ１とによって挟まれる領域が第ｍ番目の搬送区画とされる。

前記分光情報検出機構３０は、前記搬送面１０Ａのうち第ｎ番目（ｎは１以上の整数）の搬送区画（即ち、第ｎ番目の基準マークと搬送方向始端側に隣接する次の基準マークとによって画される搬送区画）が搬送方向に関し所定の計測領域１０ａに到達すると前記搬送区画に載置された選別対象物の分光情報及び画像情報を取得し得るように構成されている。

図９は、第３番目の基準マークＭ３と搬送方向始端側に隣接する次の第４番目の基準マークＭ４とによって画される第３番目の搬送区画１０Ａ（３）が計測領域１０ａに位置している状態を示している。

前記制御装置１００は、前記分光情報検出機構３０から入力される分光情報に基づき、計測領域１０ａにおいて内部品質検査が行われた第ｎ番目の搬送区画１０Ａ（ｎ）に位置する選別対象物の中に不良品があるか否かを判定する。

そして、前記制御装置１００は、第ｎ番目の搬送区画１０Ａ（ｎ）に位置する選別対象物中に不良品があると判定した場合には当該不良品の位置情報を不良品位置情報として取得し、前記不良品位置情報に基づき搬送区画に対応した画像領域の中で前記不良品位置情報に対応した位置に視認可能な不良品表示を有する品質表示画像を作成する。

図９に示す例を用いて説明すると、前記制御装置１００は、前記分光情報検出機構３０からの分光情報に基づき、第３番目の搬送区画１０Ａ（３）に位置する選別対象物の中に不良品があるか否かを判定する。

その結果、例えば、第３番目の搬送区画１０Ａ（３）に位置するＮＯ．１〜ＮＯ．１４の選別対象物の中でＮＯ．３及びＮＯ．９の選別対象物が不良品であったと仮定すると、前記制御装置１００は、前記分光情報検出機構３０からの位置情報に基づきＮＯ．３及びＮＯ．９の選別対象物に対応した位置に不良品表示を有する品質表示画像（図１０参照）を形成する。

さらに、前記制御装置１００は、前記撮像部３７０によって撮像された現実映像を前記表示部３６０に表示させつつ、前記計測領域１０ａにおいて内部品質検査を行った搬送区画が前記計測領域１０ａより搬送方向下流側の画像重畳領域１０ｅに到達すると、品質検査を行った搬送区画の現実映像に前記品質表示画像を重畳させて前記表示部３６０に表示させるように構成されている。

この点を図９に示す例を用いて説明する。
図１１に、前記計測領域１０ａにおいて内部品質検査を行った第３番目の搬送区画１０Ａ（３）が画像重畳領域１０ｅに到達した状態を示す。

なお、前記制御装置１００は、計測領域１０ａにおいて内部品質検査を行った搬送区画（この例においては第３番目の搬送区画１０Ａ（３））が画像重畳領域１０ｅに到達したことを、例えば、対応する基準マーク（この例においては第３番目の基準マークＭ３）の通過を光学的に検出可能な通過検出センサ７５からの信号によって認識することができる。

まず、前記制御装置１００は、前記撮像部３７０によって撮像された現実映像を前記表示部３６０に表示させる。
図１２に、前記撮像部３７０によって撮像され且つ前記表示部３６０に表示された現実映像における前記画像重畳領域１０ｅ近傍の模式図を示す。

この現実映像からは、前記計測領域１０ａにおいて内部品質検査が行われた選別対象物中に不良品が存在するか否か、及び、存在する場合にはどの選別対象物が不良品であるかを作業者は把握することができない。

前記制御装置１００は、図１２に示す現実映像に、前記計測領域１０ａにおいて内部品質検査を行った選別対象物に対応した品質表示画像を重畳させて、前記表示部３６０に表示させる。
図１３に、現実映像に品質表示映像を重畳させた状態において前記表示部３６０に表示される映像の模式図を示す。

図１３に示す映像に基づき、作業者は不良品と判定された選別対象物（この例においてはＮＯ．３及びＮＯ．９の選別対象物）を除去することができる。

斯かる構成の本実施の形態に係る前記品質選別装置４においても、前記各実施の形態におけると同様に、複数の選別対象物に対する内部品質検査を効率的に行うことができ、且つ、どの選別対象物が不良品であるかを作業者に直ちに認識させることができる。さらに、不良品と判定された選別対象物の除去作業を効率的に行うことができる。

本実施の形態においても、前記実施の形態３において説明したように、前記品質表示画像に、前記不良品表示に加えて、品質階級表示を含むように構成され得る。

１〜４ 品質選別装置
１０ 搬送機構
１０Ａ 搬送面
１０ａ 計測領域
１０ｃ マーキング領域
１０ｄ 投影領域
１５ 搬送部材
３０ 撮像手段（分光情報検出機構）
５０ マーキング機構
５５ インクジェットノズル
１００ 制御装置
１１０ 搬送ローラ
１３０ 分光情報検出機構
１３５ 投光部
１４０ 受光部
１５０ 分光器
２５０ 投影機構
３５０ 頭部装着型映像表示装置
３６０ 撮像部
３７０ 表示部
Ｍ 基準マーク

Claims (5)

1. 複数の選別対象物が並列可能な搬送幅を有する搬送機構と、分光情報検出機構と、マーキング機構と、制御装置と、基準マークと、通過検出センサとを備え、
   前記分光情報検出機構は、前記搬送機構における搬送面のうち所定の計測領域に位置する選別対象物群の分光情報及び位置情報を取得可能とされ、
   前記マーキング機構は、前記計測領域より搬送方向下流側のマーキング領域において前記搬送機構の幅方向に並列された複数のインクジェットノズルを有し、
   前記基準マークは、前記搬送機構の外表面に、搬送方向に対して等間隔に設けられ、
   前記制御装置は、前記計測領域において分光情報及び位置情報を取得した選別対象物群の中に不良品があるか否かを前記分光情報に基づき判定し、不良品があると判定した場合には当該不良品の位置情報を不良品位置情報として取得し、前記計測領域において分光情報及び位置情報を取得した選別対象物群が前記マーキング領域に到達すると、前記不良品位置情報に基づいて特定されるインクジェットノズルを作動させて不良品であると判定した選別対象物にマーキングを行い、前記通過検出センサが前記基準マークを検出することで、前記選別対象物群が前記計測領域及び前記マーキング領域に到達したことを検知することを特徴とする品質選別装置。
2. 複数の選別対象物が並列可能な搬送幅を有する搬送機構と、分光情報検出機構と、投影機構と、制御装置と、基準マークと、通過検出センサとを備え、
   前記分光情報検出機構は、前記搬送機構における搬送面のうち所定の計測領域に位置する選別対象物群の分光情報及び位置情報を取得可能とされ、
   前記投影機構は、前記計測領域より搬送方向下流側で且つ前記計測領域に対応した投影領域に画像を投影可能とされており、
   前記基準マークは、前記搬送機構の外表面に、搬送方向に対して等間隔に設けられ、
   前記制御装置は、前記計測領域において分光情報及び位置情報を取得した選別対象物群の中に不良品があるか否かを前記分光情報に基づき判定し、不良品があると判定した場合には当該不良品の位置情報を不良品位置情報として取得し、前記計測領域に対応した画像領域を有し且つ前記不良品位置情報に対応した位置に視認可能な不良品表示が設けられた品質表示画像を作成し、前記計測領域において分光情報及び位置情報を取得した選別対象物群が前記投影領域に到達すると、前記投影機構を作動させて品質表示画像を前記投影領域に投影し、前記通過検出センサが前記基準マークを検出することで、前記選別対象物群が前記計測領域及び前記投影領域に到達したことを検知することを特徴とする品質選別装置。
3. 前記分光情報検出機構は、前記計測領域において選別対象物群の２次元位置情報及び分光情報を取得可能なハイパースペクトルカメラを有していることを特徴とする請求項１又は２に記載の品質選別装置。
4. 前記搬送機構は、軸線方向が搬送幅方向に沿った状態で搬送方向に間隙を存しつつ並列配置され、駆動源からの動力によって作動的に回転駆動される複数の搬送ローラを有し、
   前記複数の搬送ローラのうちの所定の隣接する一対の搬送ローラ間の間隙が前記計測領域を形成し、
   前記分光情報検出機構は、前記計測領域に向けて選別光を投光する投光部と、前記計測領域において搬送幅方向に沿って並列配置される複数の選別対象物を透過した前記投光部からの選別光をそれぞれ受光可能なように搬送幅方向に並列配置された複数の受光部と、前記複数の受光部に光学的に接続された複数の分光器とを有し、
   前記制御装置は、前記計測領域において分光情報及び位置情報が取得された選別対象物群の中に不良品があると判断した場合には、不良品であると判断した選別対象物の透過光を受光した受光部に対応した搬送幅方向位置を前記不良品位置情報として取得することを特徴とする請求項１又は２に記載の品質選別装置。
5. 搬送機構と、２次元位置情報及び分光情報を取得可能な撮像手段と、頭部装着型映像表示装置と、制御装置とを備え、
   前記搬送機構は、複数の選別対象物が並列可能な搬送幅を有し、無端状に回転駆動される搬送部材を有し、
   選別対象物の搬送面を形成する前記搬送部材の外表面には、互いに対して識別可能とされた複数の基準マークが搬送方向に沿って所定間隔毎に設けられ、
   前記撮像手段は、前記搬送面のうち第ｎ番目（ｎは１以上の整数）の基準マークと搬送方向始端側に隣接する次の基準マークとによって画される第ｎ番目の搬送区画が搬送方向に関し所定の計測領域に到達すると前記搬送区画に載置された選別対象物の分光情報及び画像情報を取得可能とされ、
   前記頭部装着型映像表示装置は、当該表示装置を着脱可能に装着する作業者に画像を表示する表示部と、作業者が視認可能な外界の映像を撮影可能な撮像部とを有し、前記撮像部によって撮像された現実映像を前記表示部に表示させると共に、前記現実映像に仮想画像を重畳表示可能とされており、
   前記制御装置は、前記分光情報検出機構から入力される分光情報に基づき第ｎ番目の搬送区画に位置する選別対象物の中に不良品があるか否かを判定し、不良品があると判定した場合には当該不良品の位置情報を不良品位置情報として取得し、搬送区画に対応した画像領域を有し且つ前記不良品位置情報に対応した位置に視認可能な不良品表示が設けられた品質表示画像を作成し、前記撮像部によって撮像された現実映像のうち第ｎ番目及び次の基準マークによって画される第ｎ番目の搬送区画に対応する部分に前記品質表示画像を重畳させて前記表示部に表示させることを特徴とする品質選別装置。