JPH09327662A - 野菜の等級判別装置及びこの装置を用いた野菜の選別装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】装置にかかるコストを低廉化して、経済性のよ
い野菜の等級判別装置及びこの装置を用いた野菜の選別
装置を提供する。 【解決手段】 野菜を搬送するベルトコンベヤと、野菜
が前記ベルトコンベヤの搬送路上の所定の判別位置に位
置したときに、その野菜を撮像して等級判別する画像処
理式の等級判別機構５とを設け、前記等級判別機構５の
撮像部５Ａのコンベア幅方向に沿う多数の画素列Ｂのう
ち、搬送方向下手側に位置する所定の画素列Ｂの設定数
の画素４５が前記野菜の先端部の像をとらえると、前記
野菜の全体画像のデータを取り込んで等級判別部に送り
込むように前記等級判別機構５を構成してある。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、野菜の等級判別装
置及びこの装置を用いた野菜の選別装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、上記の野菜の等級判別装置は、野
菜を搬送するベルトコンベヤと、野菜が前記ベルトコン
ベヤの搬送路上の所定の判別位置に位置したときに、そ
の野菜を撮像して等級判別する画像処理式の等級判別機
構とを設け、ベルトコンベアで搬送されてくる野菜が、
等級判別機構の撮像部の視野に入ったことを知るための
超音波センサ等からなる位置検出センサを設けて構成し
てあった。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記従来の構成によれ
ば、等級判別機構の他に超音波センサ等からなる位置検
出センサを設けていたために、位置検出センサにコスト
がかかり、経済性の面で改善の余地が残されていた。

【０００４】本発明の目的は、装置にかかるコストを低
廉化して、経済性のよい野菜の等級判別装置及びこの装
置を用いた野菜の選別装置を提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】

〔構成〕請求項１にかかる発明の特徴構成は、野菜を搬
送するベルトコンベヤと、野菜が前記ベルトコンベヤの
搬送路上の所定の判別位置に位置したときに、その野菜
を撮像して等級判別する画像処理式の等級判別機構とを
設け、前記等級判別機構の撮像部のコンベヤ幅方向に沿
う画素列のうち、搬送方向下手側に位置する所定の画素
列の設定数の画素が前記野菜の先端部の画像をとらえる
と、前記野菜の全体画像のデータを取り込んで等級判別
部に送り込むように前記等級判別機構を構成してあるこ
とにある。

【０００６】請求項２にかかる発明の特徴構成は、請求
項１記載の野菜の等級判別装置の搬送方向下手側に、野
菜の各等級に対応する複数の積込区画からなる積込部
と、等級判別後の野菜を取出して等級別に前記積込区画
に積み込む野菜取出し搬送装置とを設けてあることにあ
る。

【０００７】〔作用〕 〔イ〕請求項１の構成によれば、等級判別機構の撮像部
の搬送幅方向に沿う画素列のうち、搬送方向下手側に位
置する所定の画素列の設定数の画素が、野菜の先端部の
画像をとらえると、野菜の全体画像のデータを取り込ん
で等級判別部に送り込むから、野菜が等級判別機構の撮
像部の視野に入ったことを知るための超音波センサ等か
らなる位置検出センサを等級判別機構とは別個に設ける
場合に比べて、コストを低廉化することができる。

【０００８】〔ロ〕請求項２の構成によれば、等級判別
装置で等級判別した野菜を野菜取出し搬送装置が取出し
て積込部の積込区画に等級別に積み込む。この野菜の選
別装置において野菜取出し搬送装置は上記作用〔イ〕と
同様の作用を奏することができる。

【０００９】〔効果〕請求項１の構成によれば、上記作
用〔イ〕により経済性のよい野菜取出し搬送装置を提供
することができた。

【００１０】請求項２の構成によれば、上記作用〔ロ〕
により経済性のよい野菜の選別装置を提供することがで
きた。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。図１，図２に胡瓜の選別装置を示
してある。この胡瓜の選別装置は、積出部としての積出
コンテナ１内に整列配置した多数の胡瓜を１個づつ取出
す第１取出し搬送装置２（野菜取出し搬送装置に相当）
を設け、この第１取出し搬送装置２から胡瓜を供給され
て第１取出し搬送装置２の搬送方向と直交する方向に搬
送するベルトコンベヤ４と、胡瓜がベルトコンベヤ４の
搬送路上の所定の判別位置に位置したときに、その胡瓜
を監視して形状を判別する画像処理式の形状判別機構５
（等級判別機構の一例）とから成る形状判別装置３を設
け、４個の積込区画としての積込コンテナ６Ａ，６Ｂ，
６Ｃ，６Ｄを備える積込部６を設け、形状判別後の胡瓜
を１個づつ取り出して、各積込コンテナ６Ａ，６Ｂ，６
Ｃ，６Ｄに積み込む第２取出し搬送装置７（野菜取出し
搬送装置に相当）を設けるとともに、前記第１，第２取
出し搬送装置２，７や形状判別装置３を制御する制御装
置８（制御手段に相当）を設けて構成してある。

【００１２】前記第１取出し搬送装置２は、積出コンテ
ナ１用の載置台９を支持フレーム１０の下端側に設け、
胡瓜をその長手方向中央部に吸着して取り出す昇降式の
１個の吸着ノズル１２（野菜取り出し部に相当）を備え
たノズル機構１１と、吸着ノズル１２が上昇した状態の
ノズル機構１１を積出コンテナ１の各胡瓜の長手方向中
央部上方を通るように直進往復移動させる往復移動機構
１３とを前記支持フレーム１０で支持し、ノズル機構１
１の移動方向下手側に、前記ベルトコンベヤ４に対する
胡瓜供給部１４を形成して構成してあり、次に第１取出
し搬送装置２の各機構の詳細について説明する（なお、
前記ノズル機構１１と往復移動機構１３の構造は、前記
第２取出し搬送装置７に設けた往復移動機構とノズル機
構の構造とほぼ共通しているので、後者の往復移動機構
等を示した図８に基づいても説明することにする）。

【００１３】前記往復移動機構１３は、図４，図５，図
８に示すように、搬送幅方向に沿う姿勢でノズル機構１
１をつり下げ支持する一対の丸パイプ１５と、丸パイプ
１５を直進往復移動自在に支持する一対のガイドレール
１６と、このガイドレール１６に沿う姿勢で第１電動モ
ータＭ１（図１参照）により正逆に回動駆動する第１ゴ
ムベルト１７とを設け、第１ゴムベルト１７の正逆の回
動に伴って、前記丸パイプ１５がノズル機構１１と一体
に直進往復移動するように、第１ゴムベルト１７を丸パ
イプ１５側に連結して構成してある。

【００１４】つまり、前記丸パイプ１５の両端部にわた
って一対の長方形の外側フランジ１８を溶接固着すると
ともに、両外側フランジ１８の内方側に両外側フランジ
１８よりも薄肉の一対の内側フランジ１９を、両丸パイ
プ１５にわたって溶接固着し、両外側フランジ１８に設
けた上下複数個づつのガイドローラ２０でガイドレール
１６を上下から挟み込んで、これらのガイドローラ２０
を介して丸パイプ１５が直進往復移動するよう構成して
ある。前記第１ゴムベルト１７は、ノズル機構１１を第
１ゴムベルト１７と干渉させることなく丸パイプ１５の
中央部に配置できるように、丸パイプ１５の中央部より
も一方のガイドレール１６側に偏らせて配置し、丸パイ
プ１５の下方側で一方の内側フランジ１９に連結してあ
る。

【００１５】前記ノズル機構１１は、１個の吸着ノズル
１２（図４，図５参照）を先端側のノズル保持部２３で
保持する支持ロッド２２を、姿勢保持手段２４で昇降自
在に下向き姿勢に保持するとともに、支持ロッド２２を
昇降駆動する昇降機構２５を設け、支持ロッド２２内
に、吸着ノズル１２と空気吸引部（図示せず）とを連通
する空気流通路Ｒを形成し、前記支持ロッド２２・姿勢
保持手段２４・昇降機構２５等を保持する装置フレーム
２６に天井板２７を固定して、この天井板２７の両端部
を丸パイプ１５側の内側フランジ１９の上端部にボルト
で支持連結して構成してある。

【００１６】図８に示すように、前記装置フレーム２６
は、径方向一方側の第１分割フレーム２６Ａと他方側の
第２分割フレーム２６Ｂとの互いに分離自在な縦割りの
分割構造から構成して、前記支持ロッド２２と昇降機構
２５とのいずれも、一方の第１分割フレーム２６Ａ側に
設けてある。前記第１，第２分割フレーム２６Ａ，２６
Ｂはチャンネル部材形状で、凹部同士を対向させてそれ
らの側板を連結板２８を介して連結し、この連結板２８
に、吸着ノズル１２によって吸着上昇した野菜の高さ方
向での位置を検出する第１高さ検出センサ２９を取付け
てある（図４参照）。

【００１７】前記姿勢保持手段２４を構成するに、図
５，図６，図７に示すように、装置フレーム２６の下端
部に固定の案内板３０に、支持ロッド２２を挿通支持す
る上下向きのガイド孔３０ａを形成し、支持ロッド２２
の上端側が前記ガイド孔３０ａの軸芯上からその径方向
外方側に位置ずれして傾斜するのを許容するように、前
記上端側を融通をもって支持する上側支持部３１を、前
記装置フレーム２６に設け、前記昇降機構２５を構成す
るに、支持ロッド２２に沿う縦姿勢の第２ゴムベルト３
２を装置フレーム２６で回動自在に支持するとともに、
前記天井板２７に第２ゴムベルト回動駆動用の第２電動
モータＭ２を載置固定し、第２ゴムベルト３２の正逆の
回動に伴って支持ロッド２２が昇降するように、第２ゴ
ムベルト３２と支持ロッド２２の上端部とを、平面視Ｕ
の字形の支持ブラケット３３を介して連結してある。前
記第２ゴムベルト３２も第１分割フレーム２６Ａで支持
してある。

【００１８】前記支持ブラケット３３はその背面側を前
記第２ゴムベルト３２の表側の面に重合固定してある。
そして、支持ブラケット３３の両側壁間の凹部に支持ロ
ッド２２を挿通させて、その支持ロッド２２の上端部を
前記両側壁に固着し、前記両側壁の遊端部でローラ３４
を横軸芯周りに回転自在に支持し、このローラ３４を、
第２分割フレーム２６Ｂ側に形成した縦ガイド溝３５に
上下に係合案内されるよう嵌合させてある。支持ブラケ
ット３３を第２ゴムベルト３２と縦ガイド溝３５とで支
持する構造で前記上側支持部３１を構成している。

【００１９】図２に示すように、前記吸着ノズル１２に
吸着されて形状判別装置３のベルトコンベヤ４の手前側
まで搬送されてきた胡瓜が、そのベルトコンベヤ４の胡
瓜受入れ部４Ａよりも高い位置にあるか否かを検出する
光センサから成る第２高さ検出センサ３６を支持フレー
ム１０に設け、この第２高さ検出センサ３６の検出情報
に基づいて、胡瓜が前記受入れ部４Ａよりも高い位置に
ないと（図２０（ロ）参照）、制御装置８の制御により
（図１５参照）、ノズル機構１１の前記受入れ部４Ａ側
への移動を停止させるとともに吸着ノズル１２を上昇さ
せ、胡瓜が受入れ部４Ａよりも高くなったことが第２高
さ検出センサ３６により検出されると（図２０（イ）参
照）、その検出情報に基づいてノズル機構１１の前記受
入れ部側４Ａへの移動を再開させるよう構成してある。
図２に示すように、吸着ノズル１２は胡瓜をベルトコン
ベヤ４にその搬送方向に沿う姿勢になるように供給する
ことになる。

【００２０】図２，図１２，図１３に示すように前記形
状判別装置３は、その形状判別機構５を脚部を介してベ
ルトコンベヤ４に跨がらせ、形状判別機構５とコンベヤ
搬送面との間の判別空間Ｓを両側方から覆う一対の側部
遮光カバー３７を設け、前記一対の側部遮光カバー３７
の下端部３７ａを、ベルトコンベヤ４の搬送作用面より
下方側でその搬送作用面の幅方向内方側に入り込む状態
に折曲し、前記判別空間Ｓを搬送上手側から覆う前部遮
光カバー３８を、胡瓜が搬送方向に沿う姿勢のまま前記
判別空間Ｓに侵入するのを許すように暖簾状に設けて構
成してある。

【００２１】前記第２取出し搬送装置７は前述した通り
第１取出し搬送装置２とほぼ同様の構成で、図１，図２
に示すように、前記第１取出し搬送装置２と平行に配置
して形状判別装置３のベルトコンベヤ４の搬送終端部に
跨がらせてある。第１取出し搬送装置２とは複数の積込
コンテナ６Ａ，６Ｂ，６Ｃ，６Ｄ（それぞれ胡瓜の各長
さＬＬ・Ｌ・Ｍ・Ｓに対応する）用の載置台３９を支持
フレーム１０の下端側に傾斜する状態に設けてある点
と、吸着ノズル１２を２個設けてある点と、支持ロッド
２２をロッド軸芯周りに回転させる回転機構４０を設け
てある点などで構造が異なっており、次にこの異なる部
分の構造について説明する。

【００２２】図３に示すように前記積込コンテナ６用の
載置台３９は、前記複数の積込コンテナ６Ａ，６Ｂ，６
Ｃ，６Ｄが、第１取出し搬送装置２の搬送方向に沿う姿
勢で第２取出し搬送装置７の吸着ノズル１２によるベル
トコンベヤ４からの胡瓜取出し位置Ａの両側に振り分け
られ、胡瓜取出し位置Ａを挟んで一方側に位置する積込
コンテナ６Ａ，６Ｂと、それに対応する他方側の積込コ
ンテナ６Ｃ，６Ｄとが、胡瓜取出し位置Ａから同一距離
だけ離れて位置する状態に配置するとともに、積込コン
テナ６の胡瓜受面が胡瓜の並ぶ方向で傾斜するように姿
勢設定し、図１４に示すように、ボルトやボルト挿通長
孔等からなる融通機構４９を介してその傾斜角を変更調
整可能に構成してある。

【００２３】図９，図１０，図１１に示すように前記回
転機構４０は、支持ブラケット３３により支持ロッド２
２の上端部をロッド軸芯周りに回転自在で相対上下動不
能に保持し、長尺の六角軸４１を支持ロッド２２に沿わ
せ、六角軸４１の上下両端に形成した丸棒部分４１ａを
天井板２７と前記案内板３０とにより六角軸４１の軸芯
周りに回転自在に支持し、六角軸４１を駆動回転する第
３電動モータＭ３を天井板２７に載置固定し、前記支持
ブラケット３３の上側で支持ロッド２２の上端部に上下
相対移動不能に外嵌した第１ギヤ４２と、六角軸４１に
六角孔を介して上下相対移動自在に外嵌した第２ギヤ４
３とを咬合させ、支持ロッド２２の昇降に伴って第１，
第２ギヤ４２，４３が一体昇降するように、両ギヤ４
２，４３を上下方向から保持するギヤ保持板４４を設け
て構成してある。

【００２４】図２に示すように、第１ゴムベルト１７の
一端側には、第１ゴムベルト１７の張力を調整するベル
トテンション機構２１を設けてある（このベルトテンシ
ョン機構２１は第１取出し搬送装置２側にも設けてあ
る）。

【００２５】上記の胡瓜の選別装置は制御装置８による
制御で次のように作動する。 〔１〕第１取出し搬送装置２のノズル機構１１が積出コ
ンテナ１の上方に位置し、吸着ノズル１２が一番端の胡
瓜の長手方向中央部に当接し、空気吸引部により空気が
吸引されて胡瓜に吸着する。支持ロッド２２が上昇して
胡瓜を取り出し、第１電動モータＭ１の駆動で第１ゴム
ベルト１７が回動して、ノズル機構１１が積出コンテナ
１の各胡瓜の長手方向中央部上方を直進する。

【００２６】形状判別装置３のベルトコンベヤ４の手前
側まで搬送されてきた胡瓜が、そのベルトコンベヤ４の
胡瓜受入れ部４Ａよりも高い位置にないことを第２高さ
検出センサ３６が検出すると（図２０（ロ）参照）、ノ
ズル機構１１の前記受入れ部４Ａ側への移動が停止する
とともに吸着ノズル１２が上昇し、胡瓜が受入れ部４Ａ
よりも高くなったことを第２高さ検出センサ３６が検出
すると（図２０（イ）参照）、ノズル機構１１の前記受
入れ部４Ａ側への移動を再開する。なお、ノズル機構１
１の前記受入れ部４Ａ側への移動が停止したときに、警
報ブザー音が鳴ったり警報ランプが点滅したりするよう
構成してもよい。

【００２７】吸着ノズル１２が直進方向下手側のベルト
コンベヤ４の上方に位置して、支持ロッド２２が下降す
るとともに、空気吸引部による空気の吸引を解除して胡
瓜をベルトコンベヤ４の始端部に載置供給する（図２参
照）。胡瓜は前述のようにベルトコンベヤ４の搬送方向
に沿う姿勢になっている。

【００２８】〔２〕ベルトコンベヤ４が回転駆動し、胡
瓜が形状判別機構５とコンベヤ搬送面との間の判別空間
Ｓ内に入り込み、図１９（イ），（ロ）に示すように、
形状判別機構５の撮像部５Ａのコンベア幅方向に沿う多
数の画素列Ｂのうち、搬送方向下手側に位置する所定の
画素列Ｂの設定数の画素４５が胡瓜の先端部の像をとら
えると、胡瓜の全体画像のデータが取り込まれて形状判
別部４６に送り込まれ（図１５参照）、その胡瓜がＬＬ
・Ｌ・Ｍ・Ｓの４等級長さのいずれに当たるかを判別す
る。

【００２９】〔３〕胡瓜が第２取出し搬送装置７の吸着
ノズル１２による胡瓜取り出し位置Ａに位置するとベル
トコンベヤ４が停止する。図１６に示すように、制御装
置８は形状判別機構５による胡瓜の撮像に基づいて、平
面視で胡瓜を囲む最小限の長方形４７を胡瓜の平面形状
として模擬設定するとともに、設定基準ライン４８に対
する前記長方形４７の傾き角θを傾き角検出記憶部５０
で検出記憶する（傾き角θがゼロの場合もある）。そし
て図１７（イ），（ロ）に示すように、その傾き角θに
基づいて第２取出し搬送装置７の回転機構４０が駆動し
て、ノズル保持部２３が胡瓜の取出し前に、胡瓜の姿勢
に対応すべく、支持ロッド２２の軸芯周りに角度変更調
節回転する。

【００３０】〔４〕第２取出し搬送装置７の吸着ノズル
１２が第１取出し搬送装置２と同様の方法で胡瓜を取出
し上昇するとともに、その胡瓜の長さに合った積込コン
テナ６Ｃ（６Ａ，６Ｂ，６Ｄ）の傾斜下端の上方側まで
直進移動し、前記傾き角θに基づいて回転機構４０が駆
動して、ノズル保持部２３が、積込コンテナ６の姿勢に
対応すべく支持ロッド２２の軸芯周りに角度変更調節回
転した後、前記下端側に胡瓜を載置供給する（図１７
（ハ））。

【００３１】〔５〕上記の〔１〕〜〔４〕の繰り返しで
胡瓜をその長さに応じた積込コンテナ６に積み込んでい
く。図１８（イ）に示すように、制御装置８は各積込コ
ンテナ６内での胡瓜の積込位置を記憶しておき、積込位
置演算部５１により演算して吸着ノズル１２が取出し保
持した胡瓜を、その前に積み込んだ胡瓜の積込位置から
設定量ずれた箇所に順次積み込ませ、胡瓜が積込コンテ
ナ６の一端側から他端側近くまで積み込まれた状態で、
吸着ノズル１２が次に取出し保持した胡瓜の前記長方形
４７が、積込コンテナ６の他端部に重複することを判別
すると（図１８（ロ）参照）、吸着ノズル１２の下降量
を設定量だけ短縮させて、前記先行して積み込まれた一
段の胡瓜の上に順次積込む。

【００３２】〔別実施形態〕前記等級判別装置３は、胡
瓜の曲がり具合など、他の等級を判別するものであって
もよい。

【図面の簡単な説明】

【図１】胡瓜の選別装置の全体斜視図

【図２】胡瓜の選別装置の一部分の斜視図

【図３】第２取出し搬送装置と積込部を示す一部切り欠
き正面図

【図４】第１取出し搬送装置を示す図

【図５】第１取出し搬送装置のノズル機構の縦断面図

【図６】第１取出し搬送装置のノズル機構の上端側の横
断平面図

【図７】第１取出し搬送装置のノズル機構の下端側の横
断平面図

【図８】第２取出し搬送装置のノズル機構及び往復移動
機構を示す分解斜視図

【図９】第２取出し搬送装置のノズル機構を示す縦断面
図

【図１０】第２取出し搬送装置の回転機構を示す縦断面
図

【図１１】第２取出し搬送装置のノズル機構の横断面図

【図１２】形状判別装置の縦断正面図

【図１３】形状判別装置の縦断側面図

【図１４】積み出し部の要部の斜視図

【図１５】制御系を示す図

【図１６】胡瓜の姿勢検出方法を示す図

【図１７】（イ） 第２取出し搬送装置の吸着ノズルの
姿勢制御を示す平面図 （ロ） 第２取出し搬送装置の吸着ノズルの姿勢制御を
示す平面図 （ハ） 第２取出し搬送装置の吸着ノズルによる積込コ
ンテナへの胡瓜の積み込み方法を示す平面図

【図１８】（イ） 第２取出し搬送装置の吸着ノズルに
よる積込コンテナへの胡瓜の積み込み方法を示す縦断側
面図 （ロ） 第２取出し搬送装置の吸着ノズルによる積込コ
ンテナへの胡瓜の積み込み方法を示す縦断側面図

【図１９】（イ） 胡瓜の等級判別方法を示す平面図 （ロ） 胡瓜の等級判別方法を示す平面図

【図２０】（イ）胡瓜の高さ方向での位置を検出してい
る状態を示す図 （ロ）胡瓜が所定位置よりも高くない位置にあることを
検出した状態を示す図

【符号の説明】

４ ベルトコンベヤ ５ 等級判別機構 ５Ａ 撮像部 ６ 積込部 ６Ａ，６Ｂ，６Ｃ，６Ｄ 積込区画 ７ 野菜取出し搬送装置 ４５ 画素 ４６ 等級判別部 Ｂ 画素列

フロントページの続き (72)発明者 河瀬 宗之 大阪府堺市石津北町64番地 株式会社クボ タ堺製造所内

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 野菜を搬送するベルトコンベヤと、野菜
   が前記ベルトコンベヤの搬送路上の所定の判別位置に位
   置したときに、その野菜を撮像して等級判別する画像処
   理式の等級判別機構とを設け、前記等級判別機構の撮像
   部のコンベア幅方向に沿う多数の画素列のうち、搬送方
   向下手側に位置する所定の画素列の設定数の画素が前記
   野菜の先端部の像をとらえると、前記野菜の全体画像の
   データを取り込んで等級判別部に送り込むように前記等
   級判別機構を構成してある野菜の等級判別装置。
2. 【請求項２】 請求項１記載の野菜の等級判別装置の搬
   送方向下手側に、野菜の各等級に対応する複数の積込区
   画からなる積込部と、等級判別後の野菜を取出して等級
   別に前記積込区画に積み込む野菜取出し搬送装置とを設
   けてある野菜の選別装置。