JP7034604B2 - 測定装置 - Google Patents

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Description

本発明は、分光分析によって測定物の成分を測定する測定装置に関する。
従来、特許文献1に開示された測定装置が知られている。
特許文献1に開示された測定装置は、光源と分光器とを有し、光源から測定物に光を照射し、測定物から戻ってきた反射光を分光器によって分光して検出する。
特開2016-77199号公報
特許文献1に開示の測定装置において、反射光の光路中に空中を浮遊する塵埃が溜まると分光器の検出に影響を及ぼす。
そこで、本発明は、塵埃が分光器の検出に及ぼす影響を抑制することのできる測定装置を提供することを目的とする。
本発明の一態様に係る測定装置は、測定物に光を照射する光源と、前記光源を冷却する冷却風を発生する冷却ファンと、前記測定物の反射光を分光して検出し、且つ前記冷却風が流れる流通路に配置された分光器と、前記分光器の検出情報に基づいて前記測定物を分析する演算処理を行う基板と、前記基板に対向して配置された切替装置であって、前記反射光を遮断する遮断状態と、前記反射光を通過させる通過状態とに切り替える切替装置と、前記光源、前記分光器、前記基板及び前記切替装置を収容するケースと、を備え、前記分光器は、前記基板と前記切替装置との対向間に配置されて前記基板に取り付けられており、前記ケースは、第1壁部と、前記基板の板面に沿う方向で前記第1壁部と対向し且つ前記第1壁部に対して前記光源及び分光器を挟んで反対側に設けられた第2壁部とを有し、前記光源と前記分光器とは、前記第1壁部から前記第2壁部へ向かう方向を横切る方向且つ前記基板の板面に沿う方向で並設されており、前記光源は、前記基板に対して前記切替装置の配置側とは反対側に配置され、且つ前記切替装置の配置側に光を照射し、前記基板は、前記光源と前記分光器との間に位置していて前記第1壁部から前記第2壁部へ向かう方向に延伸する第2縁部と、前記第2縁部における該第2縁部に沿う方向の端部から当該基板の板面に沿って前記光源側に延伸する第1縁部とで構成された切欠きを有している。
また、前記反射光を前記ケース内に透過させる受光部を備え、
前記分光器は、前記受光部を透過した反射光を入射させる入射部であって、前記切替装置側を向く入射部を有し、前記冷却ファンから発生する冷却風は、前記入射部と前記切替装置との間の隙間を流通可能である。
また、前記切替装置を駆動する駆動装置を備え、前記基板は、前記駆動装置と前記切替装置との間に介在されており、前記第1壁部は、吸気口を有し、前記第2壁部は、排気口を有し、前記冷却ファンは、前記吸気口から前記光源及び分光器を通過して前記排気口へ流れる冷却風を発生し、前記基板は、前記駆動装置の動力を前記切替装置に伝達する伝動軸が挿通される溝を有し、前記分光器は、前記基板における前記溝と前記第2縁部との間の位置に設けられた分光器取付部に取り付けられている。
また、前記光源の光を透過させる投光部を備え、前記ケースは、前記第1壁部と前記第2壁部とを連結する壁部であって前記受光部及び前記投光部が設けられた第3壁部を有し、前記基板は、板面が前記第3壁部側を向くように配置され、前記光源と前記分光器とは、前記第3壁部に平行な方向に沿う方向であって前記第1壁部に形成された吸気口から前記第2壁部に形成された排気口へ流れる前記冷却風の流通路を横切る方向で並設されている。
また、前記冷却ファンは、前記光源と前記排気口との間に設けられている。
また、前記切替装置を駆動する駆動装置と、前記光源及び前記駆動装置を支持する支持ブラケットと、を備え、前記分光器は、前記切替装置と前記駆動装置との間に配置され、前記基板は、前記駆動装置と前記分光器との間に介在されていて前記分光器が取り付けられる分光器取付部を有し、前記支持ブラケットの前記光源を支持する部位は、前記切欠きに配置されている。
また、前記基板は、光源における冷却風の上流側に配置された演算装置を有する。
上記の構成によれば、光源を冷却する冷却風が流れる流通路に分光器を配置することにより、測定物の反射光の光路中に浮遊する塵埃が該光路中に溜まるを冷却風によって抑制することができる。これによって、分光器の検出を適正にすることができる。また、光源を冷却する冷却風を利用して、分光器を冷却することができる。
測定装置の外観斜視図である。 ケース本体の斜視図である。 ケースの内部を示す斜視図である。 測定装置の側面断面図である。 ケースの内部の底面図である。 図1のA-A線矢視断面図である。 測定ヘッドの分解斜視図である。 測定物の測定状態を示す断面図である。 補正状態を示す断面図である。 ケース内部の機器、装置、部材を示す斜視図である。 駆動装置、切替装置及び伝動軸の斜視図である。 支持ブラケットに光源、切替装置及び駆動装置を組み付けた状態を示す一側斜視図である。 支持ブラケットに光源、切替装置及び駆動装置を組み付けた状態を示す他側斜視図である。 第1ブラケット、固定板及び光量調整部材の斜視図である。 第1ブラケットの断面図である。 第1ブラケットの他の断面図である。 第2ブラケットの分解斜視図である。 採光用開口と調整用開口との関係を示す図である。 乾燥機の概略構成を示す正面図である。 乾燥機の概略構成を示す側面図である。 測定装置の取付例を示す縦送り部の下部の側面断面図である。
以下、本発明の一実施形態について、図面を適宜参照しつつ説明する。
図1は、測定物の成分を測定(分析)する測定装置(基板搭載装置)の一例を示している。
測定物としては、例えば、籾(米)、麦、粟、稗、そば、豆類等の収穫した穀物や、収穫した牧草などの農産物である。
測定する成分(分析要素)としては、例えば、水分やタンパク質、アミロース等である。
図19、図20は、本実施形態に係る測定装置が搭載される機械の一例を示す穀物の乾燥機を示している。即ち、本実施形態では、測定物は、乾燥機で乾燥される穀物である。
測定装置が搭載される機械は、穀物を収穫するコンバインや、牧草を収穫するベーラー等の収穫機であってもよい。また、測定装置は、乾燥機以外の収穫物を処理する機械に搭載されていてもよい。また、測定装置は、器具や、構造物等に取り付けられてもよい。
乾燥機は、収穫した穀物(籾)を乾燥する。
図19は、乾燥機1の概略構成を示す正面図である。図20は、乾燥機1の概略構成を示す側面図である。以下の説明において、前方とは、乾燥機1の背面から正面に向かう方向であり、後方は、前方の反対の方向である。また、右側とは、乾燥機1の正面に向かって右側であり、左側とは、乾燥機1の正面に向かって左側である。
図19、図20に示すように、乾燥機1は、投入部2、貯留部3、乾燥部4、集穀部5、第1横送り部7、縦送り部6、第2横送り部8及び測定装置9を有する。
投入部2は、乾燥する穀物を投入する投入口2Aを有する。貯留部3、乾燥部4及び集穀部5は、乾燥槽10の内部に設けられている。貯留部3は、穀物を貯留する部屋であって、乾燥槽10の上部に設けられている。乾燥部4は、穀物を熱や温風等によって乾燥する装置であって、貯留部3の下方に設けられている。 乾燥部4は、正面壁4Aと、背面壁4Bと、複数の給風胴4Cと、複数の排風胴4Dとを有する。複数の給風胴4Cと複数の排風胴4Dとは、正面壁4Aと背面壁4Bとの間に交互に並べて設けられている。給風胴4Cと排風胴4Dとの間は、貯留部3の穀物が流れ込む乾燥路4Eである。給風胴4Cと排風胴4Dとは、多孔板によって形成され、通気可能である。給風胴4Cには、熱風が供給され、該熱風は、給風胴4Cから乾燥路4Eに排出される。乾燥路4Eに排出された熱風は、排風胴4Dから排出される。
乾燥部4内の穀物は、下方の集穀部5へ流れる。集穀部5は、集穀部材11と、複数のガイド部材13a~13cと、複数の繰出しロール14a~14dと、樋部12とを有する。
集穀部材11は、乾燥部4の正面壁4Aに連続する正面板11Aと、乾燥部4の背面壁4Bに連続する背面板11Bとを有する。集穀部材11の下部は、正面板11Aと背面板11Bとの間隔が下方に向かうに従って漸次狭くなっている。
ガイド部材13a~13cは、乾燥部4から流下する穀物を繰出しロール14a~14dに案内する。案内された穀物は、繰出しロール14a~14dによって下方へと繰り出される。繰り出された穀物は、下方の樋部12に集められる。樋部12とガイド部材13a~13cとの間には、バーナーで加熱される遠赤放射体が設けられている。
第1横送り部7は、樋部12に集められた穀物を縦送り部6の下部へと横送りする。第1横送り部7は、1スクリュ20と、第1スクリュ20で横送りされた穀物を縦送り部6に流す流通路21とを有する。第1スクリュ20の左部は、樋部12内に配置されている。第1スクリュ20の右部は、樋部12から突出して流通路21内に配置されている。
縦送り部6は、投入部2に投入された穀物及び第1横送り部7で送られる穀物を上方に搬送する。縦送り部6は、乾燥槽10の側方に設けられたケーシング16と、ケーシング16の内部に設けられたバケットコンベヤからなる運搬部17とを有する。運搬部17は、上スプロケット17A又は下スプロケット17Bを回転させてベルト17Cを動かすことにより、ケーシング16の下部の穀物をバケット17Dで掬ってケーシング16の上部に運搬する。
縦送り部6の上部には、排出部19が設けられている。ケーシング16の上部に運搬された穀物は、バケット17Dが反転する際に、排出部19へ放擲される。放擲された穀物は、排出部19の前部の下部から第2横送り部8に流れる。
第2横送り部8は、排出部19から排出された穀物を貯留部3の上部に運搬する。第2横送り部8は、第2スクリュという27と、第2スクリュ27を収容するスクリュケース28とを有する。スクリュケース28内の右側に、排出部19から排出された穀物が供給される。スクリュケース28に供給された穀物は第2スクリュ27によって貯留部3へと運搬される。貯留部3に運搬された穀物は、スクリュケース28の中途部に形成された第1開口36及びスクリュケース28の左端に形成された第2開口37から貯留部3へと排出される。
穀物は、貯留部3から乾燥部4、集穀部5、第1横送り部7、縦送り部6、第2横送り部8を経て貯留部3へと循環する。この循環は、穀物の水分量が目標の水分量となるまで、繰り返し行われる。
図19に示すように、流通路21は、ケーシング16の下部に連通するシュート部22と、樋部12とシュート部22とを連通(接続)する連通部23とを有する。第1スクリュ20で送られる穀物は、連通部23を通ってシュート部22に至り、該シュート部22からケーシング16の下部に供給される。また、シュート部22には投入部2が接続されていて、投入部2に投入された穀物は、シュート部22からケーシング16の下部に供給される(図21参照)。
図21に示すように、シュート部22は、上壁22Aと、縦壁22Bと、底壁22Cとを有する。シュート部22の後部には、ケーシング16の下部に連通する排出開口22Fが形成されている。底壁22Cは、縦壁22Bの下端から後方に延出する延出部22Caと、延出部22Caの後端から排出開口22Fの下端にわたって延出する傾斜部22Cbとを有する。傾斜部22Cbは、ケーシング16に近づくにしたがって下方に移行する傾斜状である。流通路21を流れる穀物が傾斜部22Cbに達すると、穀物は傾斜部22Cbを滑りながらケーシング16の下部に落下する。
図21に示すように、測定装置9は、流通路21の傾斜部22Cbの下面に設けられている。傾斜部22Cbの上面は、穀物がY1方向に流れる案内面22Gである。測定装置9は、案内面22Gを流れる穀物(測定物)の水分量を測定する。
なお、測定装置9を取り付ける位置は、傾斜部22Cbに限定されない。例えば、測定装置9は、連通部23の下面や樋部12の下面に設けられていてもよい。また、測定装置9は、第2横送り部8のスクリュケース28、貯留部3における乾燥槽10、乾燥部4又は集穀部5に設けられていてもよい。また、ケーシング16、排出部19又は乾燥槽10に、穀物を一時貯留する一時貯留部を設け、この一時貯留部に測定装置9を取り付けてもよい。また、測定装置9は、複数設けてもよい。
測定装置9は、少なくとも乾燥部4によって乾燥する穀物の水分量を分光分析によって測定する分光分析装置であり、穀物が放射または吸収する光のスペクトルを調べて穀物の水分量を測定する。なお、測定装置9は、少なくとも穀物の水分量を測定する装置であればよく、穀物の水分量と共に水分以外の穀物の特性を測定する装置であってもよい。
分光分析装置としては、例えば、近赤外水分計、中赤外分光光度計、紫外可視分光光度計、ラマン分光装置などがあげられる。なお、測定装置9としては、分光分析により穀物の水分量を測定することができるものであれば、例示したもの以外の装置であってもよい。
本実施形態では、測定装置9として、近赤外水分計(近赤外線水分計)を採用している。近赤外水分計は、近赤外分光法により穀物の水分を測定する装置であって、近赤外線を含む光を穀物に照射してその反射率を測定することで穀物の特性の1つである水分(水分量)を測定する。
なお、穀物に含まれる水分以外の成分であるタンパク質やアミロース等の成分量を測定してもよい。水分、タンパク質、アミロース等の成分量の測定結果を基に、穀物の食味を判別することも可能である。
以下、測定装置9の構造について、詳細に説明する。
図1に示すように、測定装置9は、ケース26を備えている。図5、図6に示すように、ケース26には、穀物(測定物)に光を照射する光源27と、穀物の反射光を分光して検出する分光器28とが収容されている。光源27は、リフレクタ(集光反射板)29付きのハロゲンランプで構成されている。分光器28は、反射光を内部に入射する入射部30を有する。分光器28は、入射部30から入射された光を分光素子によって分光すると共に、分光した光を検出素子によって検出する。
図1、図2、図3に示すように、ケース26は、ケース本体31と、蓋板32とを有する。ケース本体31は、一面が開放した直方体形状の箱体である。蓋板32は、ケース本体31の開放側を開閉可能に塞ぐ部材である。蓋板32は、ケース本体31にネジ等によって着脱可能に取り付けられている。
ケース本体31は、第1壁部31aと、第2壁部31bと、第3壁部(取付壁)31cと、第4壁部31dと、第5壁部31eとを有する。第1壁部31aと第2壁部31bとは、間隔を開けて対向している。第1壁部31aと第2壁部31bとの間には、光源27と分光器28とが設けられている。
第1壁部31aは、吸気口33を有する。吸気口33は、第1壁部31aを貫通して形成された複数の穴33aによって構成されている。なお、穴とは、環状の縁部によって構成される部位である(以下、同じ)。吸気口33は、第1壁部31aの略中央部に設けられている。第1壁部31aの外面側(ケース26の外側)には、吸気口33を覆う第1カバー部材34が設けられている。第1カバー部材34には、該第1カバー部材34を貫通して形成された穴からなる通気穴34aが複数(多数)形成されている。第1カバー部材34の内部には、塵埃等を捕獲するフィルタが設けられる。ケース26の外部の空気(外気)は、通気穴34a、フィルタ及び吸気口33を通してケース26の内部に取り入れ可能である。
第2壁部31bは、排気口35を有する。言い換えると、第2壁部31bは、排気口35を有する壁部であって、第1壁部31aに対して光源27及び分光器28を挟んで反対側に設けられた壁部である。排気口35は、第1壁部31aを貫通して形成された複数の穴35aによって構成されている。排気口35は、第2壁部31bの略中央部に設けられている。第2壁部31bの外面側には、排気口35を覆う第2カバー部材36が設けられている。第2カバー部材36には、第2カバー部材36を貫通して形成された穴からなる通気穴36aが複数(多数)形成されている。第2カバー部材36の内部にも、塵埃等を捕獲するフィルタが設けられる。ケース26の内部の空気(内気)は、排気口35、フィルタ及び通気穴36aを通してケース26の外部に排出可能である。
図3に示すように、第2壁部31bには、電源接続部37と、接続コネクタ(Dサブコネクタ)38とが設けられている。電源接続部37は、測定装置9に電力を供給する電源コードが接続される部位である。接続コネクタ38は、測定装置9から測定情報等の情報を測定装置9の外部にある外部機器(例えば、乾燥機1の制御盤又はコンピュータ端末等)に取り出すためや、外部機器から測定装置9に該測定装置9を制御する制御信号等の信号を伝達するための部位である。
第3壁部31cは、蓋板32と対向して配置され、第1壁部31aと第2壁部31bとを連結している。第3壁部31cは、第1壁と第2壁の一端部同士を連結している。したがって、第1壁部31aと第2壁部31bの他端部間が開放している。
図2に示すように、第3壁部31cは、挿通穴39を有する。挿通穴39は、第3壁部31cを貫通して形成された穴である。挿通穴39は、第1壁部31aと第2壁部31bの間の略中央部に形成されている。第3壁部31cの内面の挿通穴39の回りには、複数の取付ボス40が設けられている。また、第3壁部31cには、複数の基板取付部41が設けられている。基板取付部41は、第3壁部31cから蓋板32に向けて突出している。基板取付部41の突出端部は、吸気口33の第3壁部31c側の端部及び排気口35の第3壁部31c側の端部より蓋板32寄りに位置している(図4参照)。
第4壁部31dと第5壁部31eとは、第1壁部31a、第2壁部31b及び第3壁部31c(取付壁)に平行な方向に沿う第1方向X1で間隔を開けて対向している。第4壁部31dと第5壁部31eとは、第1壁部31aと第2壁部31bの第1方向X1における端部同士を連結し、且つ第3壁部31cに接続されている。第3壁部31c(取付壁)に平行な方向に沿う方向であって第1方向X1に直交する方向を第2方向X2という。したがって、第1壁部31aと第2壁部31bとは、第2方向X2で対向している。
図5に示すように、光源27と分光器28とは、第1壁部31aと第2壁部31bとの間に配置されている共に第1方向X1に並べて配置されている。また、光源27は、第4壁部31dと第5壁部31eとの間の第4壁部31d寄りに配置されている。また、分光器28は、第4壁部31dと第5壁部31eとの間の第5壁部31e寄りに配置されている。
図4、図5に示すように、第2壁部31bの内面側(ケース26の内側)には、冷却ファン42が設けられている。冷却ファン42は、少なくとも光源27を冷却する冷却風を発生する。冷却ファン42は、排気口35に対応して配置されている。冷却ファン42は、第2壁部31bの内面に当接していると共に、第2壁部31bにボルト等によって固定されている。
冷却ファン42は、ケース26の内部から外部に向けて送風する。したがって、冷却ファン42を駆動することにより、外気が吸気口33からケース26の内部に取り入れられる。ケース26内に取り入れられた空気は、排気口35からケース26の外部に排出される。即ち、冷却ファン42は、吸気口33から光源27及び分光器28を通過して排気口35へ流れる冷却風W1を発生する。
また、光源27と分光器28とは、冷却風W1の流通路43を横切る方向(第1方向X1)で並設されている。
図5に示すように、蓋板32、第3壁部31c、第4壁部31d及び第5壁部31eは、冷却風W1が流れる流通路43を形成している。したがって、光源27及び分光器28は、冷却風W1が流れる流通路43に配置されている。また、吸気口33と冷却ファン42とは、第1方向X1において対応(対向)しており、これら吸気口33と冷却ファン42とで挟まれるエリアに光源27及び/又は分光器28が配置されている。言い換えると、図5において、冷却ファン42の一方端と吸気口33の一方端とを結ぶ線L1と、冷却ファン42の他方端と吸気口33の他方端とを結ぶ線L2との間のエリアに少なくとも分光器28が配置されている。
図4に示すように、分光器28の入射部30は、第3壁部31c(取付壁)側を向いており、冷却風W1は、入射部30側を流通可能である。即ち、冷却ファン42は、分光器28の入射部30側を流通可能な冷却風W1を発生する。また、分光器28の入射部30が設けられている面と、後述の切替装置57(ホルダ82)との間には、冷却風W1が流通可能な間隔S1(隙間)が開けられている(図8、図9参照)。
なお、冷却ファン42は、第2壁部31bの内面から離して配置されていてもよい。即ち、冷却ファン42は、光源27と、排気口35との間に設けられていればよい(図5参照)。冷却ファン42を第2壁部31bの内面から離して配置する場合は、冷却ファン42と排気口35との間にダクトを設けるのがよい。また、冷却ファン42は、第2壁部31bの外面側に設けてもよい。
図21に示すように、第3壁部31cは、傾斜部22Cbの下面にネジ等によって固定される。なお、第3壁部31cは、垂直な壁部に取り付けられてもよいし、水平な壁部の上面側に取り付けられてもよい。
図1に示すように、第3壁部31cには、光源27から穀物に向けて照射される光(照射光)の透過や穀物から戻ってきた光(反射光)の透過を行う窓部である測定ヘッド44が設けられている。図6に示すように、傾斜部22Cbは、開穴部45を有する。開穴部45は、測定ヘッド44の一部(図例では上部)を挿通して、測定ヘッド44の一側面(図例では上面側)をシュート部22内に露出させる穴である。また、開穴部45は、傾斜部22Cbを貫通して形成された穴であり、円形穴から構成されている。
図6に示すように、測定ヘッド44は、照射光を傾斜部22Cb上の穀物G1に向けて透過させる投光部46と、穀物G1の反射光をケース26内に透過させる受光部47とを有する。言い換えると、投光部46と受光部47は、第3壁部31cに設けられている。また、分光器28の入射部30は、受光部47を透過した反射光を受光する。
図6、図7に示すように、測定ヘッド44は、保持部材48と、透過板49と、押え板50と、裏板51と、回止め板52とを有する。
図7、図8、図9に示すように、保持部材48は、開穴部45内に挿入される円形状の円形壁48aを有する。円形壁48aのケース26外部側の面(シュート部22内部側の面)には、Y1方向に長い矩形状の凹部48bが形成されている。また、円形壁48aには、Y1方向に間隔を開けて並べて形成された第1透孔48cと第2透孔48dとが形成されている。この第1透孔48c及び第2透孔48dは、凹部48bの底部に形成され、円形壁48aを貫通する円形の穴によって形成されている。第1透孔48cは、第2透孔48dに対してY1方向の上流側に位置している。
また、保持部材48は、円形壁48aの外周部から径方向外方に延出する第1フランジ48eを有する。第1フランジ48eは、挿通穴39を挿通して傾斜部22Cbの下面に当接する。また、保持部材48は、第1フランジ48eよりも、さらに径方向外方に延出する第2フランジ48fが設けられている。第2フランジ48fは、第3壁部31cの内面に当接している。
透過板49は、平坦で且つ透明(半透明を含む)なガラス板又は樹脂板によって形成され、光が通過可能である。透過板49は、Y1に長い矩形状に形成され、凹部48b内に嵌められている。
押え板50は、透過板49を押さえる部材であって、開穴部45内に挿入され、円形壁48aのケース26外部側の面に重ね合わされている。押え板50は、開穴50aを有する。開穴50aは、押え板50を貫通する穴によって形成されている。開穴50aは、透過板49に対応する矩形状の穴であって、透過板49の外形より小さい穴である。また、開穴50aの範囲内(開穴50aの縁部の内側)に第1透孔48c及び第2透孔48dが位置している。
裏板51は、円板状に形成されていて円形壁48aのケース26内部側の面に当接している。裏板51には、第1透孔48cに連通する第3透孔51aと、第2透孔48dに連通する第4透孔51bとが形成されている。第3透孔51a及び第4透孔51bは、裏板51を貫通する円形の穴によって形成されている。第3透孔51aは、第1透孔48cより大径であり、第3透孔51aは、第1透孔48cより大径である。
押え板50及び裏板51は、押え板50及び円形壁48aを貫通して裏板51にねじ込まれたネジ53によって保持部材48に固定されている。
回止め板52は、リング板状に形成されていて、保持部材48のケース26内部側の面に固着されている。回止め板52の外周には、測定ヘッド44の回止め用の係合凹部52aが形成されている。
図6に示すように、測定ヘッド44は、固定板54によって、第1壁部31aに固定されている。固定板54は、測定ヘッド44のケース26内部側に位置し、回止め板52(測定ヘッド44)に当接している。固定板54は、該固定板54を貫通して、取付ボス40にねじ込まれるネジ55によって固定されている。したがって、測定ヘッド44は、第2フランジ48f及び回止め板52が、第3壁部31cと固定板54とで挟持されることで第3壁部31cに固定されている。
図6、図7に示すように、固定板54には、第1透孔48c及び第3透孔51aに対応する第5透孔54aと、第2透孔48d及び第4透孔51bに対応する第6透孔54bとが形成されている。第5透孔54a及び第6透孔54bは、固定板54を貫通する円形の穴によって形成されている。また、固定板54には、係合凹部52aが係合する係合部材54cが設けられている。係合凹部52aが係合部材54cに係合することにより、回止め板52が回り止めされ、これによって、測定ヘッド44が回止めされる。
図8に示すように、光源27から照射された光は、第5透孔54a、第3透孔51a、第1透孔48c、透過板49及び開穴50aを透過して穀物G1に照射される。第5透孔54a、第3透孔51a、第1透孔48c、開穴50aをそれぞれ構成する部材54,51,48,50は、穀物G1に対して光を透過する投光部46を構成する。また、穀物G1に照射され且つ穀物G1内部を透過して反射光として測定ヘッド44に戻ってきた光は、開穴50a、透過板49、第2透孔48d、第4透孔51b及び第6透孔54bを透過してケース26内に入り、入射部30に入射する。開穴50a、第2透孔48d、第4透孔51b及び第6透孔54bをそれぞれ構成する部材54,51,48,50は、反射光をケース26内に透過させる受光部47を構成する。
図4、図5に示すように、測定装置9は、コンデンサ、抵抗、CPU、トランジスタ、メモリ等の半導体素子などの電子部品が取り付けられた基板55(制御基板)を有する。基板55は、ケース26内に収容され、第3壁部31cと平行状に配置されている。また、測定装置9は、ケース26内に収容された駆動装置56、切替装置57及び伝動軸58を有する。基板55の一方の板面である第1板面55a側に、駆動装置56が配置されている。基板55の第1板面55aとは反対側の板面である第2板面55b側に、切替装置57が配置されている。第1板面55aは、蓋板32側を向く面であり、第2板面55bは、第3壁部31c側を向く面である。
駆動装置56は、電動モータ(ステッピングモータ)である。切替装置57は、反射光を遮断する遮断状態と、反射光を通過させる通過状態と、補正情報により補正を行う補正状態とに切り替える装置である。切替装置57の詳細は後述する。
伝動軸58は、駆動装置(第1装置)56と切替装置(第2装置)57とを連結する連結部材である。また、伝動軸58は、駆動装置56の動力を切替装置57に伝達する。即ち、切替装置(第2装置)57は、駆動装置(第1装置)56で駆動される可動装置である。
なお、第1装置は、駆動装置(モータ)56でなくてもよい。また、第2装置は、後述するシャッタ83やホルダ82からなる切替装置(可動装置)57でなくてもよい。さらに、連結部材は、第1装置から第2装置に動力を伝達する部材(伝動軸58)でなくてもよい。即ち、第1装置、第2装置、連結装置は、測定装置9の構成要素でなくてもよく、他の装置の構成要素であってもよい。
基板55には、分光器28の検出情報に基づいて穀物G1(測定物)を分析する演算処理を行うCPU等の演算装置(CPU)59が設けられている。分光器28は、異なる波長毎の光の強さを示す分光スペクトルデータを検出する。演算装置59は、その検出情報に基づいて周知の分光分析法を用いて、穀物G1の水分、タンパク質等の成分量を演算にて求める。
図5、図10に示すように、また、基板55には、演算装置59の他、第1制御装置61、第2制御装置62が設けられている。第1、第2制御装置61,62は、CPU等から構成され、測定装置9に装備された制御機器(光源27、冷却ファン42、駆動装置56等)を制御する。
また、基板55には、演算装置59に電力を供給する電源装置60が取り付けられている。なお、電源装置60は、演算装置59以外にも、基板55に取り付けられた電子部品に電力を供給する。また、基板55には、分光器28が取り付けられている。演算装置59、電源装置60、分光器28、第1制御装置61及び第2制御装置62は、基板55に取り付けられた電子部品である。本実施形態では、演算装置59、電源装置60、分光器28、第1制御装置61及び第2制御装置62が一枚の基板55に取り付けられており、コンパクト化が図られている。
図4に示すように、基板55は、第3壁部31cと蓋板32との間である冷却風W1の流通路43に配置されている。基板55は、第3壁部31c寄りに配置されていて、基板取付部41にネジ等によってケース本体31の開放側(蓋板32側)から着脱自在に取り付けられている。また、基板55は、第1壁部31aと第2壁部31bとの間の第1壁部31a寄りに配置されている。また、基板55は、吸気口33の第3壁部31c側の端部よりも蓋板32側に位置している。吸気口33から取り入れられる外気は、基板55の第2板面55b側(第3壁部31c側)を流通可能であり、基板55の第2板面55b側に、分光器28が取り付けられている。
図5に示すように、基板55は、第1部位55cと、第1部位55cから延設された第2部位55dと、第1部位55cから第2部位55dの延設方向と同一方向に延設された第3部位55eとを有する。第2部位55d及び第3部位55eは、第1部位55cから一体的に延出されていて、第1部位55c、第2部位55d及び第3部位55eは一枚板で形成されている。
図5、図10に示すように、第1部位55cは、主板部55fと、主板部55fから一体的に延出された延出板部55gとを有する。主板部55fは、光源27及び分光器28と、第1壁部31a(吸気口33)との間に配置された部位であって、第4壁部31d近傍から第5壁部31e近傍にわたって設けられた部位である。主板部55fには、演算装置59や第1制御装置61及び第2制御装置62が取り付けられている。言い換えると、基板55は、光源27における冷却風W1の上流側に配置された演算装置59を有する。また、主板部55fには、複数の基板コネクタ(第1基板コネクタ63、第2基板コネクタ64)が設けられている。第1基板コネクタ63及び第2基板コネクタ64は、接続コネクタ38(図3参照)にハーネス及びコネクタを有するケーブルを介して接続される。
図5に示すように、延出板部55gは、主板部55fにおける光源27と第5壁部31eとの間に対応する部位から光源27と第5壁部31eとの間に向けて延出されている。延出板部55gには、第3基板コネクタ67が設けられている。第3基板コネクタ67は、駆動装置56にケーブル68を介して接続されている(図10参照)。基板55は、駆動装置56に電力を供給すると共に駆動装置56を制御する。ケーブル68は、ハーネス及びコネクタ等を有する部材である(以下、同様)。
図5、図10に示すように、第2部位55d及び第3部位55eは、延出板部55gの延出端から第2壁部31bに向けて(延出板部55gの延出方向と同じ方向に向けて)一体的に延出されている。第2部位55dは、延出板部55gの第1方向X1における光源27側に位置している。
図5に示すように、第2部位55d及び第3部位55eは、延出端部側を切替装置57(シャッタ83)から外れた位置で基板取付部41に取り付けることが可能な長さに延出されている。本実施形態では、第2部位55dの延出端部側は、第1方向X1における第5壁部31e寄りの部位が基板取付部41に取り付けられている。第3部位55eの延出端部側は、第1方向X1における中央部位が基板取付部41に取り付けられている。
図4に示すように、分光器28は、切替装置57と駆動装置56との間に配置され、且つ第2部位55dの第2板面55b側に取り付けられている。即ち、第2部位55dは、分光器28が取り付けられる分光器取付部である。言い換えれば、基板55は、駆動装置56と分光器28との間に介在されていて分光器28が取り付けられる分光器取付部を有する。
図5、図10に示すように、第3部位55eは、延出板部55gの第1方向X1における光源27側とは反対側に位置している。第3部位55eには、電源装置60と、第4基板コネクタ69~第7基板コネクタ72が設けられている。
第4基板コネクタ69には、位置センサ73(図5参照)に接続されたケーブル74が取り付けられている。第5基板コネクタ70には、冷却ファン42に接続されたケーブル75が取り付けられている。第6基板コネクタ71には、光源27に接続されたケーブル76が接続されている。第7基板コネクタ72には、電源接続部37に接続されたケーブル77が接続されている。ケーブル74,75,76,77によって、位置センサ75、冷却ファン42、光源27、基板55に電力が供給される。また、ケーブル74,75,76によって、位置センサ75、冷却ファン42、光源27に基板55から制御信号を出力したり、位置センサ75及び冷却ファン42等から基板55に信号を出力することができる。
図5に示すように、第2部位55dと第3部位55eとは、第1方向X1において間隔を開けて設けられている。したがって、第2部位55dと第3部位55eとの間に(第2部位55dと第3部位55eとによって)、溝78が形成されている。この溝78は、第2方向X2に沿って形成され、一端側(第1壁部31a側)が塞がれていると共に他端側(第2壁部31b側)が開放した溝である。また、溝78は、第1溝部78aと、第2溝部78bとを有する。第1溝部78aは、伝動軸58(連結部材)を挿通する溝部位である。第2溝部78bは、第2方向X2に直線状に形成された溝である。また、第2溝部78bは、一端が第1溝部78aに連通(連続)し、他端が基板55の外縁に開放する溝である。第2溝部78bの溝幅H1は、伝動軸58が通過可能な溝幅である。
以上のように、溝78は、伝動軸58(連結部材)を挿通すると共に基板55の外縁に開放する溝である。言い換えると、溝78は、第1溝部78aと、第1溝部78aから基板55の外縁にわたって直線状に形成されていて伝動軸58が通過可能な溝幅H1の第2溝部78bとを有する。
図5に示すように、基板55は、光源27を配置可能な切欠き79を有する。切欠き79は、主板部55fの光源27側の縁部である第1縁部80と、延出板部55g及び第2部位55dの光源27側の縁部である第2縁部81とで構成されている。
図4に示すように、基板55は、光源27、駆動装置56、切替装置57及び伝動軸58をケース26に組み付けた状態でケース本体31に対して着脱可能である。即ち、基板55の基板取付部41に対する固定を解除し、その後、基板55の第1壁部31a側の端部を引き上げながら該基板55を第1壁部31a側に移動させる(図4の2点鎖線参照)ことにより、ケース本体31の開放側から基板55を取り外すことができる。また、逆の動作によって、光源27、駆動装置56、切替装置57及び伝動軸58をケース26に組み付けた状態で、基板55をケース本体31に装着可能である。
基板55を取り外す際において、基板55の端部と第1壁部31aとの間に、基板55に指を引っ掛けるための隙間を設けるときに、溝78の長さ方向の閉塞側端部78cを伝動軸58に近づける必要がある。また、基板55を傾けたときに、溝78の閉塞側端部78cが伝動軸58(後述のカップリング部92a)に近づく。そのため、基板55を取り付けた状態における伝動軸58の軸芯と溝78の閉塞側端部78cとの間の長さH2(図5参照)は、基板55を取り外す際(又は基板55を取り付ける際)において、閉塞側端部78cを伝動軸58に近づけるのに充分な長さに形成されている。
図6に示すように、駆動装置56は、光源27と第1方向X1で隣接している。言い換えると、光源27と駆動装置56は、第1方向X1で並べて配置されている。
図11に示すように、切替装置57は、ホルダ82と、シャッタ83とを有する。ホルダ82は、伝動軸58に一体回転可能に取り付けられている。シャッタ83は、ホルダ82における駆動装置56とは反対側に固定されている。ホルダ82とシャッタ83とは、駆動装置56によって駆動されて一体回転する。また、駆動装置56は、ホルダ82及びシャッタ83を任意の回転位相に回転させることができる。
ホルダ82は、円形状の円壁部82aと、円壁部82aの外周側からシャッタ83側に延びる円筒状の周壁部82bとを有する。円壁部82aは、通過穴(第1通過穴)84と、リファレンスフィルタ85と、波長校正用フィルタ86とを有する。第1通過穴84は、円壁部82aを貫通して形成された穴である。リファレンスフィルタ85及び波長校正用フィルタ86は、補正用の光学フィルタである。第1通過穴84、リファレンスフィルタ85、波長校正用フィルタ86は、ホルダ82の回転中心からの径方向の距離が同じであって且つ周方向に位置が異なる箇所に設けられている。
周壁部82bは、第1切欠溝87と、第2切欠溝88とを有する。第1切欠溝87は、リファレンスフィルタ85に対応する位置に形成されている。第2切欠溝88は、波長校正用フィルタ86に対応する位置に形成されている。第1切欠溝87及び第2切欠溝88は、周壁部82bを径方向に貫通して形成されている。
シャッタ83は、円板状に形成され、外周部83aと、内周部83bと、連結壁83cとを有する。外周部83aは、シャッタ83の径外側の部位である。内周部83bは、シャッタ83の径内側の部位であって、外周部83aに対して伝動軸58の軸心方向に位置ずれした部位である。連結壁83cは、外周部83aと内周部83bと連結する傾斜状の部位である。
外周部83aは、ホルダ82の周壁部82bから突出しており、内周部83b及び連結壁83cは、周壁部82b内に位置している。外周部83aは、周方向の一部を切り欠いて形成された切欠き凹部83dを有する。また、シャッタ83は、通過穴(第2通過穴)83eを有する。第2通過穴83eは、切欠き凹部83dより径内側であって該切欠き凹部83dに径方向で対応する位置に形成されている。第2通過穴83eは、シャッタ83を貫通して形成された穴である。また、第2通過穴83eは、第1通過穴84に対応する位置に設けられている。
図6、図11に示すように、伝動軸58は、駆動装置56から切替装置57側に向けて突出する出力軸91と、出力軸91と切替装置57とを連結する連結軸92とを有する。出力軸91は、駆動装置56の動力によって回転駆動する。連結軸92の一端側には、出力軸91の先端側に連結されたカップリング部92aが設けられている。連結軸92は、ホルダ82及びシャッタ83を挿通している。また、連結軸92の一端側とは反対側の端部である他端側は、係合部材54cに挿入して軸心回りに回転可能に係合している。
図5に示すように、基板51に形成された溝78は、カップリング部92aが通過可能な溝幅である。
切替装置57は、駆動装置56により、第1位置と、第2位置と、第3位置と、第4位置とに切り替え可能である。
図8に示すように、第1位置は、光源27から投光部46へ向かう照射光の通過を許容し且つ受光部47から分光器28へ向かう反射光の通過を許容する位置である。言い換えれば、穀物G1の成分の測定を行う位置である。第1位置では、切欠き凹部83dが投光部46に重なる位置に位置し、照射光は、切欠き凹部83dを通過して投光部46へ向かう。また、第1通過穴84及び第2通過穴83eが受光部47に重なる位置に位置し、反射光は、第2通過穴83e及び第1通過穴84を通過して入射部30へ向かう。即ち、切替装置57の第1位置における状態は、反射光を通過させる通過状態である。
第2位置は、照射光及び反射光の通過を阻止する位置である。言い換えれば、穀物G1の成分の測定を行わない位置である。第2位置は、例えば、切欠き凹部83d、第1通過穴84及び第2通過穴83eを、第1位置における位置の反対側に回転させた位置である。第2位置では、切欠き凹部83dが投光部46から外れ、投光部46への光の照射が遮断される。また、第1通過穴84及び第2通過穴83eが受光部47から外れ、入射部30へ向かう反射光が遮断される。即ち、切替装置57の第2位置における状態は、反射光を遮断する遮断状態である。
第3位置は、波長校正時に用いられる。図9に示すように、第3位置では、第2切欠溝88が採光用開口93に対応する(一致する)。採光用開口93は、光源27と分光器28とを仕切る仕切り壁98aを貫通して形成された穴である。採光用開口93は、光源27から照射された光の一部を測定物の分析の結果を補正するための補正情報として分光器28に取り入れるための穴である。第3位置では、投光部46に向かう照射光はシャッタ83によって遮断される。また、光源27の光は採光用開口93及び第2切欠溝88を通って連結壁83cに当たり、該連結壁83cにて反射する。反射した光は、波長校正用フィルタ86を通過して分光器28の入射部30に入射する。波長校正処理においては、そのときの分光器28の計測結果を、予め計測されている基準データと比較して、波長にずれがあるか否かをチェックする。波長がずれていれば、適正状態で波長校正処理を実行する。
第4位置は、光量補正時に用いられる。図9に示すように、第4位置では、第1切欠溝87が採光用開口93に対応する(一致する)。このときも、投光部46に向かう照射光はシャッタ83によって遮断される。また、光源27の光は採光用開口93及び第1切欠溝87を通って連結壁83cに当たり、該連結壁83cにて反射する。反射した光は、リファレンスフィルタ85を通過して分光器28の入射部30に入射する。光量補正処理においては、そのときの分光器28の計測結果を、予め計測されている初期データと比較して、光源27の劣化状態を判断して、計測データに対する補正計数を求める。この補正計数により、分光器28の計測結果を補正する。
切替装置57の第3位置及び第4位置における状態は、補正情報により補正を行う補正状態である。
図5に示すように、測定装置9は、切替装置57(シャッタ83)の原点位置を検出する位置センサ73を有する。位置センサ73は、例えば、切欠き凹部83dの端縁を検知することにより、切替装置57の原点位置を検出する。この原点位置に基づいて、駆動装置56は、切替装置57を第1位置~第4位置の各位置に停止させるように制御される。
図10に示すように、測定装置9は、光源27、駆動装置56及び切替装置57が組み付けられる支持ブラケット94を有する。図3に示すように、支持ブラケット94はケース26に収容されている。
図12、図13に示すように、支持ブラケット94は、光源27を支持する第1ブラケット95と、駆動装置56及び切替装置57を支持する第2ブラケット96とを有する。第1ブラケット95は、第3壁部31c(取付壁)に取り付けられている。第2ブラケット96は、第1ブラケット95に設けられている。
図12、図14に示すように、第1ブラケット95は、ベース部97と、該ベース部97が一端側に設けられたブラケット本体98とを有する。
図15に示すように、ベース部97は、固定板54を介して第3壁部31c(取付壁)に固定される。ブラケット本体98は、四角筒状に形成されている(図14参照)。ブラケット本体98の一端側はベース部97で塞がれ、該一端側とは反対側である他端側は開放状とされている。ブラケット本体98内に光源27が収容され且つブラケット本体98に光源27が取り付けられている。言い換えれば、ブラケット本体98は、光源27を包囲して支持する。
図15に示すように、ベース部97は、第1取付片97aと、第2取付片97bと、連結板97cとを有する。第1取付片97aと第2取付片97bとは、第2方向X2で間隔を開けて配置され、ネジ110によって固定板54に固定されている。連結板97cは、第1取付片97aと第2取付片97bとを連結していると共に、ブラケット本体98の一端側を塞いでいる。
図16に示すように、連結板97cは、投光用開口97dを有する。投光用開口97dは、連結板97cを貫通する穴である。図6、図8に示すように、投光用開口97dは、第5透孔54aに対応する位置に形成されている。したがって、投光部46に向けて照射される光源27の光は投光用開口97dを通過すると共に第5透孔54aを通過して投光部46に至る。
図14に示すように、ブラケット本体98は、第1板部~第6板部98a~98fを有する。図16に示すように、第1板部98aは、連結板97cの駆動装置56側の端部からブラケット本体98の他端側に向けて延出されている。第1板部98aは、光源27と分光器28とを仕切る仕切り壁である(図6参照)。仕切り壁の連結板97c側の端部に、採光用開口93が形成されている。
図14に示すように、第2板部98bは、仕切り壁98aの第2方向X2における一端側の縁部から駆動装置56とは反対側に向けて延出されている。第3板部98cは、仕切り壁98aの第2方向X2における他端側の縁部から駆動装置56とは反対側に向けて延出されている。第4板部98dは、仕切り壁98aと第1方向X1において対向し且つ第2板部98bと第3板部98cとを連結している。第2板部98bには、該第2板部98bを貫通して形成された穴である通気開口98gが形成されている。第3板部98cには、該第3板部98cを貫通して形成された穴である通気開口98hが形成されている。第4板部98dには、該第4板部98dを貫通して形成された穴である通気開口98iが形成されている。
図14、図15に示すように、第5板部98eは、ブラケット本体98の他端側であって、第2板部98bの端部に設けられている。第5板部98eは、第2方向X2であって第3板部98cから第2板部98bに向かう方向に延出されている。第6板部98fは、ブラケット本体98の他端側であって、第3板部98cの端部に設けられている。第6板部98fは、第2方向X2であって第2板部98bから第3板部98cに向かう方向に延出されている。
図15に示すように、光源27は、ブラケット本体98に取り付けられた取付台99に取り付けられている。取付台99は、取付ブラケット99aと押え板99bと有し、光源27は、押え板99bによって取付ブラケット99aに押さえられて保持される。取付ブラケット99aは、第3板部98c及び第4板部98dに取り付けられている。取付台99は、光源27から光が照射される側に保持具111を有する。保持具111には、穀物G1に熱を伝え難くする熱線カットフィルタ112や、照射される光の強さが均等になるように光を拡散させる拡散フィルタ113等が保持されている。
図12に示すように、第2ブラケット96は、固定部材102と、取付部材103とを有する。固定部材102(第2ブラケット96)は、ブラケット本体98の他端側に固定されている。取付部材103は、固定部材102に支持されていて駆動装置56が取り付けられている。
図12、図17に示すように、固定部材102は、ブラケット本体98の他端側に固定される固定部104と、固定部104から駆動装置56側に突出していて取付部材103が固定された支持アーム105を有する。固定部104は、当接壁104aと、第1延出壁104bと、第2延出壁104cとを有する。当接壁104aは、第5板部98e及び第6板部98fに当接してネジ114等によって固定される。当接壁104aには、ブラケット本体98の内部に連通する連通開口106が形成されている。連通開口106は、当接壁104aを貫通して形成された穴である。連通開口106の駆動装置56側の縁部106aには、該縁部106aを切り欠いて形成された切欠き部106bが形成されている。また、当接壁104aは、当接壁104aを貫通して形成された円形の穴からなる第1取付穴104d及び第2取付穴104eを有する。第1取付穴104d及び第2取付穴104eは、当接壁104aの駆動装置56側の壁部104fに形成されている。また、第1取付穴104d及び第2取付穴104eは、第2方向X2に間隔を開けて形成されている。
第1延出壁104bは、当接壁104aの第2板部98b側の端部からベース部97に向けて延出されている。第2延出壁104cは、当接壁104aの第3板部98c側の端部からベース部97に向けて延出されている。
図12、図17に示すように、支持アーム105は、第1アーム105aと、第1アーム105aに対して駆動装置56を挟んで反対側に設けられた第2アーム105bとを含む。第1アーム105aは、第1延出壁104bから駆動装置56側に向けて延出されている。第2アーム105bは、第2延出壁104cから駆動装置56側に向けて延出されている。
図12、図17に示すように、取付部材103は、支持壁107と、第1連結壁108と、第2連結壁109とを有する。
支持壁107は、駆動装置56の第3壁部(取付壁)31cに向く側が取り付けられている。支持壁107は、駆動装置56の出力側部位を挿通する開口部107aを有する。伝動軸58は、駆動装置56から開口部107a(支持壁107)を介して突出して切替装置57に連結されている。
第1連結壁108は、支持壁107と第1アーム105aとを連結している。第1連結壁108は、第1アーム105aに固定される第1固定部位108aと、第1固定部位108aから延出されて支持壁107に接続された部位であって、第1固定部位108aから支持壁107に向かうに従って駆動装置56側に移行する傾斜状の第1傾斜部位108bとを有する。
第2連結壁109は、支持壁107と第2アーム105bとを連結している。第2連結壁109は、第2アーム105bに固定される第2固定部位109aと、第2固定部位109aから延出されて支持壁107に接続された部位であって、第2固定部位109aから支持壁107に向かうに従って駆動装置56側に移行する傾斜状の第2傾斜部位109bとを有する。
図4に示すように、第2ブラケット96の基板取出し側が傾斜状(第1傾斜部位108b)となっていることから、基板51を取出す際に、基板51と第2ブラケット(支持ブラケット94)との接触を回避することができ、基板51の取出しを容易に行える。基板51を組み付ける際も同様である。
図14、図17に示すように、支持ブラケット94は、採光用開口93の開口量を調整する光量調整部材100を有する。光量調整部材100は、板材からなり、取付板部100aと、延出板部100bとを有する。
取付板部100aには、該取付板部100aを貫通して形成された穴である第1長穴100c及び第2長穴100dが形成されている。第1長穴100c及び第2長穴100dは、第2方向X2に長い長穴であって第2方向X2に間隔を開けて形成されている。取付板部100aは、当接壁104aの壁部104f上に重ね合わされている。第1長穴100cは第1取付穴104dに対応し、第2長穴100dは第2取付穴104eに対応する。第1長穴100c及び第1取付穴104dを挿通するネジ及び第2長穴100d及び第2取付穴104eを挿通するネジによって、取付板部100aが壁部104fに固定される。また、取付板部100aは、ブラケット本体98(仕切り壁98a)に対して長穴の範囲で第2方向X2に位置調整可能である。また、取付板部100aは、ケース本体31の開放側から(上から)位置調整可能である(図3参照)。したがって、光量調整部材100は、仕切り壁98aに対して第2方向X2に位置調整可能に設けられている。
図16に示すように、延出板部100bは、取付板部100aからブラケット本体98の一端側に向けて延びている。また、延出板部100bは、仕切り壁98aの駆動装置56側の面に重ね合わされている。延出板部100bの延出端部側には、連結板97cに向けて屈曲された屈曲部100eが形成されている。
図18に示すように、延出板部100bの延出端部側には、該延出板部100bを貫通して形成された穴である調整穴101が形成されている。調整穴101は、採光用開口93に対応する位置に形成されている。調整穴101は、第1縁部~第5縁部101a~101eを有する。第1縁部101aは、第2方向X2に沿う直線状の縁部である。第2縁部101bは、第1縁部101aに平行な直線状の縁部である。第3縁部101cは、第1縁部101aと第2縁部101bの一端部同士を接続する縁部である。第4縁部101dは、第1縁部101aの他端部から第2方向X2に直交する方向に延出する縁部である。第5縁部101eは、第2縁部101bと第4縁部101dとを接続する縁部であって、第2方向X2に対して傾斜する傾斜縁である。また、傾斜縁101eは、採光用開口93と平行にオーバーラップしている。
上記構成によれば、光量調整部材100を第2方向X2に位置調整すると、傾斜縁101eが第2方向X2に移動する。傾斜縁101eが第2方向X2に移動することにより、採光用開口93の開口量が変化する。これによって、採光用開口93の開口量を調整することができる。したがって、測定装置9は、仕切り壁98aに対して、第2方向X2に位置調整可能に設けられていて、第2方向X2に位置調整することで採光用開口93の開口量を調整する光量調整部材100を有している。
採光用開口93の開口量の調整は、ケース本体31の開放側から取付板部100aを固定するネジを弛緩及び締め付けることにより行え、これによって、採光量の調整作業が容易に行える。
なお、採光用開口93の開口量を調整するには、少なくとも傾斜縁101eがあればよく、傾斜縁101eは、調整穴101の一部を構成する部位でなくてもよい。即ち、調整穴101はなくてもよい。
次に、本実施形態の効果について説明する。
先ず、光源27と分光器28の冷却構造に関する効果について説明する。
測定装置9は、測定物(穀物G1)に光を照射する光源27と、光源27を冷却する冷却風W1を発生する冷却ファン42と、測定物の反射光を分光して検出し、且つ冷却風W1が流れる流通路43に配置された分光器28と、を備えている。
この構成によれば、光源27を冷却する冷却風W1が流れる流通路43に分光器28を配置することにより、測定物の反射光の光路中に浮遊する塵埃が該光路中に溜まるを冷却風W1によって抑制することができる。これによって、分光器28の検出を適正にすることができる。また、光源27を冷却する冷却風W1を利用して、分光器28を冷却することができる。
また、測定装置9は、光源27及び分光器28を収容するケース26と、反射光をケース26内に透過させる受光部47とを備え、分光器28は、受光部47を透過した反射光を入射させる入射部30を有し、冷却ファン42から発生する冷却風は、分光器の入射部側を流通可能である。
この構成によれば、分光器28の入射部30側に浮遊する塵埃が反射光の光路中に溜まるのを冷却風W1によって抑制することができる。
また、ケース26は、吸気口33を有する第1壁部31aと、排気口35を有する壁部であって第1壁部31aに対して光源27及び分光器28を挟んで反対側に設けられた第2壁部31bとを有し、冷却ファン42は、吸気口33から光源27及び分光器28を通過して排気口35へ流れる冷却風W1を発生する。
この構成によれば、吸気口33から排気口35へと一方向に流れる冷却風W1によって光源27及び分光器28を効率よく冷却することができると共に、浮遊する塵埃が反射光の光路中に溜まるのを良好に抑制することができる。
また、測定装置9は、光源27の光を透過させる投光部46を備え、ケース26は、第1壁部31aと第2壁部31bとを連結する壁部であって受光部47及び投光部46が設けられた第3壁部31cを有し、光源27と分光器28とは、第3壁部31cに平行な方向に沿う方向であって吸気口33から排気口35へ流れる冷却風W1の流通路43を横切る方向で並設されている。
この構成によれば、光源27と分光器28とを、冷却風W1の流通路43を横切る方向で並設することにより、効率よく光源27及び分光器28を冷却することができる。また、分光器28の配置部分を流れる冷却風W1の流れを光源27が妨げることがないので、浮遊する塵埃が反射光の光路中に溜まるのを良好に抑制することができる。
また、冷却ファン42は、光源27と排気口35との間に設けられていることにより、外気の吸引と吸引した外気の排気とを効率よく行える。
また、測定装置9は、流通路43に配置されていて分光器28の検出情報に基づいて測定物を分析する演算処理を行う基板55と、反射光を遮断する遮断状態と、反射光を通過させる通過状態とに切り替える切替装置57と、切替装置57を駆動する駆動装置56とを備え、分光器28は、切替装置57と駆動装置56との間に配置され、基板55は、駆動装置56と分光器28との間に介在されていて分光器28が取り付けられる分光器取付部55dを有する。
この構成によれば、光源27を冷却する冷却風W1によって基板55を冷却することができる。また、基板55に分光器取付部55dを設け、この分光器取付部に分光器28を取り付けることにより、測定装置9をコンパクトに構成することができる。
また、基板55は、光源27における冷却風W1の上流側に配置された演算装置59を有する。
この構成によれば、演算装置59を効率よく冷却することができる。
次に、基板55と、駆動装置56(第1装置)と、切替装置57(可動装置、第2装置)と、伝動軸58(連結部材)との組立構造に関する効果について説明する。
基板搭載装置9は、電子部品が取り付けられた基板55と、基板55の一方の板面である第1板面55a側に配置された第1装置56と、基板55の第1板面55aとは反対側の板面である第2板面55b側に配置された第2装置57と、第1装置56と第2装置57とを連結する連結部材58と、を備え、基板55は、連結部材58を挿通すると共に当該基板55の外縁に開放する溝78を有する。
この構成によれば、基板55は、連結部材58を挿通する溝78を有するので、該基板55を第1装置56と第2装置57との間に設けることができる。これによって、基板搭載装置9をコンパクトに構成することができる。
また、基板55に形成された溝78は、該基板55の外縁に開放するので、連結部材58は、溝78に沿って該溝78から離脱可能である。これによって、第1装置56と第2装置57と連結部材58とを組み付けた状態で、基板55を第1装置56と第2装置57との間から取り外すことができる。
また、溝78は、連結部材58を挿通する第1溝部78aと、第1溝部78aから外縁にわたって直線状に形成されていて連結部材58が通過可能な溝幅の第2溝部78bとを有する。
この構成によれば、基板55の第1装置56と第2装置57との間からの取り外し、及び基板55の第1装置56と第2装置57との間への配置を容易に行える。
また、第1装置は、駆動装置56であり、第2装置は、駆動装置56で駆動される可動装置57であり、連結部材は、駆動装置56の動力を可動装置に伝達する伝動軸58である。
この構成によれば、駆動装置56と該駆動装置56から伝動軸58を介して動力が伝達されて駆動される可動装置57との間に基板55を配置することができると共に、駆動装置56と可動装置57との間から基板55を取り外すことができる。
また、基板搭載装置9は、測定物(穀物G1)に光を照射する光源27を備え、電子部品は、測定物の反射光を分光して検出する分光器28と、分光器28の検出情報に基づいて測定物を分析する演算装置59と、演算装置59に電力を供給する電源装置60とを含み、基板55には、分光器28と演算装置59と電源装置60とが取り付けられている。
この構成によれば、分光器28、演算装置59及び電源装置60を取り付ける基板55を一枚の基板で形成することができ、基板搭載装置9をコンパクトに構成することができる。
また、基板55は、第1部位55cと、第1部位55cから延設され且つ分光器28が取り付けられる第2部位55dと、第1部位55cから第2部位55dの延設方向と同一方向に延設された第3部位55eとを含み、溝78は、第2部位55dと第3部位55eとの間に形成されている。
この構成によれば、第1装置56と、第1装置56に連結部材58を介して連結された第2装置57との間に配置され且つ第1装置56と第2装置57との間から取り外し可能な基板55を簡単に形成することができる。
次に、光源27、駆動装置56及び切替装置57の支持構造に関する効果について説明する。
測定装置9は、測定物(穀物G1)に光を照射する光源27と、測定物の反射光を分光して検出する分光器28と、反射光を遮断する遮断状態と、反射光を通過させる通過状態とに切り替える切替装置57と、切替装置57を駆動する駆動装置56と、光源27、駆動装置56及び切替装置57が組み付けられる支持ブラケット94と、支持ブラケット94及び分光器28を収容するケース26と、を備えている。
この構成によれば、支持ブラケット94に光源27、駆動装置56及び切替装置57を組み付けて構成した組立体とした状態で、該組立体をケース26に対して取り付けることが可能である。これによって、光源27、駆動装置56及び切替装置57の組付けの容易化を図ることができる。
また、ケース26は、取付壁31cを有し、支持ブラケット94は、取付壁31cに取り付けられていて光源27を支持する第1ブラケット95と、第1ブラケット95に設けられていて駆動装置56を支持する第2ブラケット96とを有する。
この構成によれば、光源27を支持する第1ブラケット95に第2ブラケット96を設けることにより、第1ブラケット95を利用して駆動装置56を支持することができる。
また、光源27と駆動装置56とは、取付壁31cに平行な方向に沿う第1方向X1に並べて配置され、第1ブラケット95は、取付壁31cに固定されるベース部97と、ベース部97が一端側に設けられ且つ光源27を包囲して支持するブラケット本体98とを有し、第2ブラケット96は、ブラケット本体98の一端側とは反対側である他端側に固定されている。
この構成によれば、支持ブラケット94の構造を簡素化することができる。
また、第2ブラケット96は、ブラケット本体98の他端側に固定される固定部材102と、固定部材102に支持されていて駆動装置56が取り付けられる取付部材103とを有する。
この構成によれば、第2ブラケット96の製作の容易化が図れる。
また、固定部材102は、ブラケット本体98の他端側に固定される固定部104と、固定部104から駆動装置56側に突出していて取付部材103が固定された支持アーム105を有する。
この構成によれば、第2ブラケット96の構造の簡素化を図ることができる。
また、支持アーム105は、第1アーム105aと、第1アーム105aに対して駆動装置56を挟んで反対側に設けられた第2アーム105bとを含み、取付部材103は、駆動装置56の取付壁31cに向く側が取り付けられる支持壁107と、支持壁107と第1アーム105aとを連結する第1連結壁108と、支持壁107と第2アーム105bとを連結する第2連結壁109とを有する。
この構成によれば、駆動装置56及び切替装置57を第2ブラケット96にしっかりと支持することができる。
また、駆動装置56から支持壁107を介して突出して切替装置57に連結され且つ駆動装置56の動力を切替装置57に伝達する伝動軸58を備えている。
この構成によれば、駆動装置56を支持壁107に取り付けることにより、切替装置57を支持ブラケット94に組み付けることができ、切替装置57の組付けが容易に行える。
また、測定装置9は、光源27の光を透過させる投光部46と、反射光をケース26内に透過させる受光部47と、ケース26に取り付けられて投光部46及び受光部47を固定する固定板54であって、支持ブラケット94が取り付けられる固定板54と、を備えている。
この構成によれば、ケース26に投光部46及び受光部47を固定する固定板54を用いて支持ブラケット94をケース26に固定することができ、組付けの容易化、部材の兼用化を図ることができる。
また、ケース26は、支持ブラケット94が取り付けられる取付壁31cを有し、光源27と駆動装置56とは、取付壁31cに平行な方向に沿う第1方向X1に並べて配置され、支持ブラケット94は、光源27と分光器28とを仕切る仕切り壁98aであって、光源27から照射された光の一部を測定物の分析の結果を補正するための補正情報として分光器28に取り入れるための採光用開口93を有する仕切り壁98aと、仕切り壁98aに対して、取付壁に平行な方向に沿う方向であって第1方向X1に直交する第2方向X2に位置調整可能に設けられていて、第2方向X2に位置調整することで採光用開口93の開口量を調整する光量調整部材100とを有する。
この構成によれば、光量調整部材100の第2方向X2へのスライドによって採光用開口93の開口量の調整を簡単に行うことができる。
また、光量調整部材100は、採光用開口93と平行にオーバーラップする傾斜縁101eであって第2方向X2に対して傾斜する傾斜縁101eを有する。
この構成によれば、第2方向X2へのスライドによって採光用開口93の開口量を調整する光量調整部材100を簡単に形成することができる。
以上、本発明について説明したが、今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
26 ケース
27 光源
28 分光器
30 入射部
31a 第1壁部
31b 第2壁部
31c 第3壁部
33 吸気口
35 排気口
42 冷却ファン
43 流通路
47 受光部
46 投光部
55 基板
55d 分光器取付部
56 駆動装置
57 切替装置
59 演算装置
G1 測定物(穀物)
W1 冷却風

Claims (7)

  1. 測定物に光を照射する光源と、
    前記光源を冷却する冷却風を発生する冷却ファンと、
    前記測定物の反射光を分光して検出し、且つ前記冷却風が流れる流通路に配置された分光器と、
    前記分光器の検出情報に基づいて前記測定物を分析する演算処理を行う基板と、
    前記基板に対向して配置された切替装置であって、前記反射光を遮断する遮断状態と、前記反射光を通過させる通過状態とに切り替える切替装置と、
    前記光源、前記分光器、前記基板及び前記切替装置を収容するケースと、
    を備え、
    前記分光器は、前記基板と前記切替装置との対向間に配置されて前記基板に取り付けられており、
    前記ケースは、第1壁部と、前記基板の板面に沿う方向で前記第1壁部と対向し且つ前記第1壁部に対して前記光源及び分光器を挟んで反対側に設けられた第2壁部とを有し、
    前記光源と前記分光器とは、前記第1壁部から前記第2壁部へ向かう方向を横切る方向且つ前記基板の板面に沿う方向で並設されており、
    前記光源は、前記基板に対して前記切替装置の配置側とは反対側に配置され、且つ前記切替装置の配置側に光を照射し、
    前記基板は、前記光源と前記分光器との間に位置していて前記第1壁部から前記第2壁部へ向かう方向に延伸する第2縁部と、前記第2縁部における該第2縁部に沿う方向の端部から当該基板の板面に沿って前記光源側に延伸する第1縁部とで構成された切欠きを有している測定装置。
  2. 前記反射光を前記ケース内に透過させる受光部を備え、
    前記分光器は、前記受光部を透過した反射光を入射させる入射部であって、前記切替装置側を向く入射部を有し、
    前記冷却ファンから発生する冷却風は、前記入射部と前記切替装置との間の隙間を流通可能である請求項1に記載の測定装置。
  3. 前記切替装置を駆動する駆動装置を備え、
    前記基板は、前記駆動装置と前記切替装置との間に介在されており、
    前記第1壁部は、吸気口を有し、前記第2壁部は、排気口を有し、
    前記冷却ファンは、前記吸気口から前記光源及び分光器を通過して前記排気口へ流れる冷却風を発生し、
    前記基板は、前記駆動装置の動力を前記切替装置に伝達する伝動軸が挿通される溝を有し、
    前記分光器は、前記基板における前記溝と前記第2縁部との間の位置に設けられた分光器取付部に取り付けられている請求項1または2に記載の測定装置。
  4. 前記光源の光を透過させる投光部を備え、
    前記ケースは、前記第1壁部と前記第2壁部とを連結する壁部であって前記受光部及び前記投光部が設けられた第3壁部を有し、
    前記基板は、板面が前記第3壁部側を向くように配置され、
    前記光源と前記分光器とは、前記第3壁部に平行な方向に沿う方向であって前記第1壁部に形成された吸気口から前記第2壁部に形成された排気口へ流れる前記冷却風の流通路を横切る方向で並設されている請求項に記載の測定装置。
  5. 前記冷却ファンは、前記光源と前記排気口との間に設けられている請求項3又は4に記載の測定装置。
  6. 前記切替装置を駆動する駆動装置と、
    前記光源及び前記駆動装置を支持する支持ブラケットと、
    を備え、
    前記分光器は、前記切替装置と前記駆動装置との間に配置され、
    前記基板は、前記駆動装置と前記分光器との間に介在されていて前記分光器が取り付けられる分光器取付部を有し、
    前記支持ブラケットの前記光源を支持する部位は、前記切欠きに配置されている請求項1~5のいずれか1項に記載の測定装置。
  7. 前記基板は、前記光源における前記冷却風の上流側に配置された演算装置を有する請求項1~6のいずれか1項に記載の測定装置。
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