JPH0974848A - 根菜類検出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】石及び土塊と共に取り込んだ根菜類を石及び土
塊から自動選別する。 【解決手段】２本のベルト５ａ間に被検体Ａを載架して
搬送する送りベルト５と、光軸を２本のベルト間に垂直
に配置し送りベルトにより搬送される被検体の一側から
レーザ光線を発光する発光部８と、他側から透過光を受
光する受光部９と、透過光の受光率を算出し受光率が所
定のしきい値未満であるか否かを判定するコントローラ
と、レーザ光の光軸を挟んで複数個が配設され被検体が
検出光を遮ったとき検出信号を出力する通過センサ１１
とを備え、発光部はすべての通過センサが検出信号を出
力したときレーザ光線を発光し、さらに、被検体を送り
ベルト上から除去する土石除去機構１２を備え、コント
ローラは受光率が所定のしきい値未満であるか否かに基
づいて土石除去機構に被検体を除去させる根菜類検出装
置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、石及び土塊と共に
収穫機又は選別機内に取り込んだ根菜類を、石及び土塊
から自動選別するのに好適な根菜類検出装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、地中で生育する根菜類の収穫機で
は、通常、収穫物と共に土壌、茎葉、石、夾雑物を機中
に取り込み、その後の工程で土壌、茎葉、石、夾雑物を
分離除去し、収穫物のみを回収している。また、土壌に
は粉状のものと、粒子が結合して塊状になった土塊とが
あるが、このうち土塊は形状、大きさが石と同じく多様
であり、さらに水分及び土性によって結合粒子の強さ、
表面の摩擦係数等の物性が変化する。特に、重粘土の乾
燥した土塊は粘結力が強く強固である。

【０００３】選別ロール等を用いることによって、粉状
の土壌、茎葉、夾雑物を自動的に分離除去することは可
能ではあるが、根菜類、例えば馬鈴薯に類似する形状の
石、土塊は分離することが困難である。さらに、土塊と
馬鈴薯の表面摩擦係数の相違及び砕けやすさの差を利用
して土塊を圧砕して除去する試みもなされたが、重粘地
の土塊は圧砕が困難であり、むしろ馬鈴薯の損傷が増大
する結果となって実用化には至らなかった。このため、
石と土塊から収穫物を選別する作業は人手によって行わ
れている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来の、石と土塊から収穫物を人手により選別する方
法では、作業者の疲労が大きく、また、選別作業の遅れ
から結果的に収穫機の効率を低下させるという問題があ
る。本発明はこのような問題を解決するためになされた
もので、石及び土塊と共に収穫機又は選別機内に取り込
んだ根菜類を、損傷を生ずることなく石及び土塊から自
動選別することができ、その結果、作業者の疲労を軽減
し、また、収穫機の効率低下を防止することができる根
菜類検出装置を提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
めに、本発明は、２本のベルト間に被検体を載架して搬
送する送りベルトと、光軸を２本のベルト間に垂直に配
置し送りベルトにより搬送される被検体の一側からレー
ザ光線を発光するレーザ光線発光手段と、被検体の他側
から透過光を受光するレーザ光線受光手段と、透過光の
受光率を算出し受光率が所定のしきい値未満であるか否
かを判定する判定手段と、レーザ光線の光軸を挟んで複
数個が配設され被検体が検出光を遮ったとき検出信号を
出力するセンサ手段とを備え、レーザ光線発光手段は、
すべてのセンサ手段が検出信号を出力したときレーザ光
線を発光し、好ましくは、被検体を送りベルト上から除
去する被検体除去手段を備え、判定手段は、透過光の受
光率が所定のしきい値未満であるか否かの判定結果に基
づいて被検体除去手段に被検体を除去させる根菜類検出
装置を提供することである。

【０００６】

【発明の実施の形態】上述の根菜類検出装置において、
被検体を２本のベルト間に載架しレーザ光線の光軸を２
本のベルト間に垂直に配置したので、被検体を送りベル
トで搬送しながらその中心にレーザ光線を照射すること
ができ、また、レーザ光線発光手段がすべてのセンサ手
段が検出信号を出力したときレーザ光線を発光させるよ
うにしたので、送りベルトで搬送される被検体がレーザ
光線の光軸位置にきたときにレーザ光線を自動的に発光
させることができ、さらに、判定手段に透過光の受光率
を算出させ受光率が所定のしきい値未満であるか否かを
判定させるようにしたので、被検体を送りベルトで搬送
した状態で被検体が石及び土塊、又は根菜類であるか否
かを自動検出することができる。

【０００７】好ましくは、被検体を送りベルト上から除
去する被検体除去手段を備え、判定手段は透過光の受光
率が所定のしきい未満であるか否かの判定結果に基づい
て被検体除去手段に被検体を除去させるので、被検体が
石及び土塊、又は根菜類であるか否かに対応して被検体
を送りベルト上から自動的に除去し、選別することがで
きる。

【０００８】

【実施例】以下、本発明の実施例を、図１ないし図１４
を参照して詳細に説明する。図１及び図２は、本発明に
係る根菜類検出装置の具体的構成を示す正面図及び平面
図である。根菜類検出装置１の基台２は、ベース部２
ａ、脚部２ｂ及びテーブル部２ｃで構成される。脚部２
ｂに電動モータ３を配設する。テーブル部２ｃの両端に
一組のベルト車４を水平に回転自在に夫々軸支し、ベル
ト車４に２本のベルト５ａを所定間隔Ｌだけ離隔して平
行に巻掛け、送りベルト５を構成する。ベルト車４は電
動モータ３により回転駆動され、ベルト５ａは夫々所定
速度Ｖで走行する。ベルト５ａの所定間隔Ｌは、後述す
るレーザ光線発光部８がその隙間に配設でき、且つ本装
置に取り込まれる被検体Ａのうち最も小さいものが落下
しない範囲に設定する。以下、上側の送りベルト５の送
り方向を“下流側”と、それと反対方向を“上流側”と
いう。

【０００９】弾性材の円筒体から成る姿勢制御ホイル６
を、送りベルト５の上方に円筒軸を送りベルト５に直交
させて配設し、テーブル部２ｃの上方延出部材２ｄに回
転自在に軸支する。姿勢制御ホイル６の円筒体下面と送
りベルト５との間には、送りベルト５により搬送される
被検体Ａを弾性材の円筒体下面で送りベルト５側に押圧
するのに適切な間隔が設けられ、姿勢制御ホイル６は電
動モータ３により回転駆動されて、送りベルト５の所定
速度Ｖと同一の周速度Ｖで、円筒体下面を送りベルト５
の送り方向と同一方向に、即ち、図１において反時計回
りに回転する。

【００１０】姿勢制御ホイル６の後流側に、自然光及び
照明等の人工光が後述するレーザ光線受光部９に進入す
るのを防止するための外乱光遮断筐体７を配設し、テー
ブル部２ｃに固着する。外乱光遮断筐体７の上下流側壁
には、被検体が通過することができる大きさの開口部７
ａが夫々穿設され、上側の送りベルト５は２つの開口部
７ａを貫通して外乱光遮断筐体７の中を走行する。下側
の送りベルト５は外乱光遮断筐体７の下方を走行する。
外乱光遮断筐体７の内壁には、図６に示されるように、
光反射率の小さい材料、換言すれば光吸収率の高い材
料、例えば黒色スポンジ状ゴム７ｂを付設する。

【００１１】図３及び図４に示されるように、外乱光遮
断筐体７の内部に、一組のレーザ光線発光部８及び受光
部９を配設する。発光部８は２本のベルト５ａの隙間
に、発光口を上向きに上側の送りベルト５より僅か下方
に、また、送りベルト５上の被検体の中心がレーザ光線
の光軸を通るように配設する。本根菜類検出装置１で
は、このように２本のベルト５ａが所定間隔Ｌだけ離隔
しているので、この隙間を利用して発光部８を配設する
ことができる。発光部８は、パルスレーザ駆動装置１０
に電気路３０で接続されてレーザ光線を発光する。受光
部９は発光部８と光軸を一致させて、受光口を下向きに
外乱光遮断筐体７の上部に配設する。なお、レーザ光線
発光部８及び受光部９の上下位置関係は上記に拘泥する
ものではなく、これとは逆に発光部８を上側に発光口を
下に向けて配設し、受光部９を下側に受光口を上に向け
て配設するようにしてもよい。

【００１２】外乱光遮断筐体７の内部に、レーザ光線の
光軸を挟んで、複数個、例えば図３及び図４に示される
ように、３組の通過センサ１１を配設する。通過センサ
１１は光センサであり、検出光を発光する発光部１１ａ
と、検出光を受光する受光部１１ｂと、アンプ１１ｃと
により構成され、発光部１１ａと受光部１１ｂとが送り
ベルト５により搬送される被検体Ａを挟んで、発光部１
１ａはレーザ光線受光部９の周囲に下向きに、また、受
光部１１ｂは２本のベルト５ａの隙間のレーザ光線発光
部８の周囲に上向きに、光軸を一致させて夫々配設され
る。光軸は垂直であり、且つレーザ光線の光軸を横切る
ように配置する。通過センサ１１は、送りベルト５で搬
送される被検体Ａが光軸を遮断したとき検出信号を出力
する。

【００１３】図１０及び図１１に示されるように、２本
のベルト５ａの間のレーザ光線発光部８の上下流側に２
個の遮光フィン７ｃを配設し、外乱光遮断筐体７の底板
に固着する。遮光フィン７ｃは、先端部が薄く不透明な
弾性材で夫々形成される。図１に示されるように、外乱
光遮断筐体７の後流側のテーブル部２ｃ上に、土石除去
機構１２を配設する。土石除去機構１２は、送りベルト
５で搬送される被検体Ａがその中を通過することができ
るコ字型の開口部を有するフレーム１２ａと、空気圧に
よりロッド１３ａが伸縮しハウジング１３ｂの基端がフ
レーム１２ａの上面にそのロッド１３ａを上流側に向け
て水平に回転自在に軸支された空圧シリンダ１３と、空
圧シリンダ１３により作動する四節リンク機構１４とに
より構成される。図１３及び図１４に示されるように、
四節リンク機構１４は、フレーム１２ａを固定リンクと
し、夫々一端がフレーム１２ａに水平に回転自在に軸支
された２本のレバー１４ａと、２本のレバー１４ａの他
端を水平に回転自在に連結する連接棒１４ｂと、一端が
一方のレバー１４ｂに固着され他端が空圧シリンダ１３
のロッド１３ａに水平に回転自在に軸支されたアーム１
４ｃとにより構成される。連接棒１４ｂの下面に、送り
ベルト５に平行な垂直平板で形成される除去フラップ１
４ｄを垂設する。空圧シリンダ１３のロッド１３ａが伸
長又は縮退すると、除去フラップ１４ｄは四節リンク機
構１４の作動により、上側の送りベルト５の上方を直交
方向に円弧平行運動する。

【００１４】図１及び図２に示されるように、送りベル
ト５の上流側のテーブル部２Ｃに一対のスプロケット１
６を回転自在に夫々軸支し、このスプロケット１６に、
被検体Ａを搭載することができるバケットを外周に付設
したバケット付きローラチェーン１７を巻掛ける。スプ
ロケット１６は電動モータ３により回転駆動され、バケ
ット付きローラチェーン１７は所定速度Ｗで後流側に移
動する。上流側のスプロケット１６を後流側のスプロケ
ット１６より低く配置し、板材で略三角錐状に形成され
て成る被検体収容庫１５をバケット付きローラチェーン
１７上に配設しテーブル部２Ｃに固着する。

【００１５】図５に示されるように、コントローラ１８
を配設し、コントローラ１８とレーザ光線受光部９、パ
ルスレーザ駆動装置１０、通過センサアンプ１１ｃとを
夫々電気路３１，３２，３３で接続する。また、空気路
を２方向に切り替えることがでぎる電磁式切換バルブ２
０を配設し、コントローラ１８と電気路３４で接続す
る。空気圧源１９を切換バルブ２０の入口に空気路４０
で接続し、切換バルブ２０の２個の出口を空圧シリンダ
１３の２個の入口に空気路４１，４１で夫々接続する。

【００１６】本発明の根菜類検出装置の作動について説
明する。図１に示されるように、被検体Ａである石及び
土塊と根菜類との混合物を被検体収容庫１５に入れる
と、バケット付きローラチェーン１７が被検体Ａを搭載
して所定速度Ｗで後流側に搬送し、送りベルト５上の２
本のベルト５ａの間に落下させる。このとき、送りベル
ト５の所定速度Ｖを所定速度Ｗに対してやや速く設定す
ることにより、被検体Ａの間に所定間隔Ｄが生ずる。被
検体Ａは２本のベルト５ａの間に載架されて搬送され、
図７に示されるように、送りベルト５と姿勢制御ホイル
６との間に挟まれる。姿勢制御ホイル６は送りベルト５
の所定速度Ｖと同一の周速度Ｖで、被検体Ａを送りベル
ト５側に押圧しながら図７において反時計回りに回転し
ているので、姿勢制御ホイル６を通過した被検体Ａは、
その後、送りベルト５上を回転することなくそのままの
姿勢で搬送される。すなわち、本検出装置の検出精度を
高めるためには、被検体Ａが回転することなく且つ飛び
跳ねることなく、被検体Ａの厚さ方向に対しレーザ光の
光軸が垂直に位置し、さらに光軸が被検体Ａの中央部を
通過するような姿勢で搬送されることが必要である。こ
のため、被検体Ａが進行方向に回転しながら搬送された
場合には、送りベルト５の速度Ｖに被検体Ａの回転速度
が加わり主として被検体Ａがレーザ光の光軸を通過する
時間が短くなる点において、また、被検体Ａが反進行方
向に回転しながら搬送された場合には、主としてレーザ
光を被検体Ａの長手方向に照射する可能性がある点にお
いて、夫々装置の検出精度を低下させる原因となる。さ
らに、送りベルト５に対する被検体Ａの横方向の回転
は、被検体Ａを送りベルト５から脱落させる危険があ
る。姿勢制御ホイル６を配設することにより、これらの
問題を解決することができる。

【００１７】次に、送りベルト５によって後流側に搬送
された被検体Ａが通過センサ１１の光軸を横切ると、各
通過センサ１１は個別に検出信号を出力し、図５のコン
トローラ１８に入力する。以下、コントローラ１８によ
り実行される根菜類検出制御の手順を、図８及び図９の
フローチャートを参照して説明する。コントローラ１８
は通過センサ１１が出力した検出信号を検出すると（ス
テップＳ５）、３個の通過センサ１１のすべてが検出信
号を出力したか否かを判定する（ステップＳ１０）。ス
テップＳ１０の判定が否定（Ｎｏ）の場合には、ステッ
プＳ５及びステップＳ１０を繰り返す。ステップＳ１０
の判定が肯定（Ｙｅｓ）の場合には、コントローラ１８
は、図５のパルスレーザ駆動装置１０を作動させ、レー
ザ光線発光部８からレーザ光線を発光し被検体Ａに照射
する。（ステップＳ２０）。ステップＳ１０で、すべて
の通過センサ１１が検出信号を出力したことを条件とし
たのは、レーザ光線により正確な検出を行うためには被
検体Ａがレーザ光線の光軸の中心に位置していることが
必要だからである。また、所定間隔Ｄで搬送されてくる
被検体Ａが光軸の中心に位置していることを検出するた
めには、被検体Ａ間の間隔Ｄが通過センサ１１の光軸の
間隔以上であることが必要である。すなわち、被検体Ａ
間の所定間隔Ｄを狭めたい場合には、通過センサ１１の
数を増やす必要があり、必ずしも３個に限定されるもの
ではない。さらに、通過センサ１１を設けたことによ
り、レーザ光線を被検体Ａが検出位置に到達したときに
のみ発光させればよいことになり、本根菜類検出装置１
によれば、レーザ光線発光部８と特にレーザ光が直接照
射されて損傷を受けやすい受光部９の寿命を著しく長く
することができる。

【００１８】外乱光遮断筐体７は、レーザ光線発光部８
と送りベルト５により搬送される被検体Ａとレーザ光線
受光部９とを一体に覆うので、自然光及び照明等の人工
光が受光部９に進入するのを防止する一方、外乱光遮断
筐体７の内壁面に付設された黒色スポンジ状ゴム７ｂ
は、照射されたレーザ光が被検体Ａに反射し、さらに筐
体７の内部で反射を繰り返し、高次の反射光となって受
光部９に進入して装置誤作動の原因になるのを防止す
る。さらに、図１１に示されるように、不透明な弾性体
より成る遮光フィン７ｃの先端部が折曲しながら被検体
Ａに密接し、レーザ光の発光時に被検体Ａのレーザ光照
射部分を上下流側から覆って、被検体Ａからの反射光が
拡散して受光部９へ進入するのを防止し、検出精度を一
層高めている。

【００１９】図８に示されるように、コントローラ１８
は、レーザ光線受光部９が透過光に対応して発生した電
圧を検出し（ステップＳ２２）、この電圧Ｅが所定のし
きい値Ｅ。を超えているか否かを判定する（ステップＳ
２４）。この電圧Ｅのしきい値Ｅ。は実験的に定められ
たものであり、電圧Ｅが所定のしきい値Ｅ。を超えてい
る場合には被検体Ａは根菜類であると、また、電圧Ｅが
所定のしきい値Ｅ。以下の場合には被検体Ａは土石及び
土塊であると夫々認識することができるものである。電
圧Ｅが所定のしきい値Ｅ。を超えている場合には、信号
パルスを１個出力する（ステップＳ２６）。電圧Ｅが所
定のしきい値Ｅ。以下の場合には信号パルスは出力され
ず、コントローラ１８は検出区間が経過したか否かを判
定する（ステップＳ２８）。信号パルスを出力した（ス
テップＳ２６）ときも、このステップＳ２８が実行され
る。検出区間が経過していない場合には、ステップＳ２
０〜ステップＳ２８を繰り返す。

【００２０】検出区間が経過している場合には、図９に
示されるように、検出区間中にレーザ光線発光部８が発
光した照射パルス数ＮとステップＳ２６で出力した信号
パルス数ｎとをカウントし（ステップＳ３０）、受光率
νを次式により算出する（ステップＳ３５）。 （受光率ν）＝（信号パルス数ｎ）÷（照射パルス数
Ｎ） そして、この受光率νが所定のしきい値ν。未満である
か否かを判定する（ステップＳ４０）。この受光率νの
所定のしきい値ν。は実験的に定められたものであり、
受光率νが所定のしきい値ν。未満である場合には被検
体Ａは土石及び土塊であると、また、受光率νが所定の
しきい値ν。以上の場合には被検体Ａは根菜類であると
夫々認識することができるものである。ステップＳ４０
の判定結果が否定の場合には被検体Ａは根菜類であると
認識され、被検体Ａはそのまま送りベルト５により搬送
されて土石除去機構１２のフレーム１２ａの中を通過
し、送りベルト５の先端より自由落下して、図示しない
収容庫に収容される。これにより当該ルーチンは終了し
プログラムはリターンされる。

【００２１】ステップＳ４０の判定結果が肯定の場合、
つまり、被検体Ａが土石及び土塊であると認識された場
合には、コントローラ１８はタイマをスタートさせ（ス
テップＳ５０）、経過時間ｔが所定時間ｔ。以上である
か否かを判定する（ステップＳ６０）。この経過時間ｔ
に関する所定時間ｔ。は、３個の通過センサ１１のうち
１個以上の通過センサ１１が被検体Ａの検出信号を出力
しなくなったときから被検体Ａが土石除去機構１２の除
去フラップ１４ｄの位置にまで到達するのに要する時間
であり、送りベルト５の所定速度Ｖ、切換バルブ２０及
び空圧シリンダ１３の作動遅れ時間等を考慮して設定さ
れる。ステップＳ６０の判定結果が否定の場合には、ス
テップＳ６０を繰り返す。ステップＳ６０の判定結果が
肯定の場合には、コントローラ１８は切換バルブ２０を
作動させる（ステップＳ７０）。

【００２２】切換バルブ２０はコントローラ１８からの
指令により、空圧シリンダ１３への空気圧の供給口をそ
れまでのものと反対方向に切り換え、空圧シリンダ１３
を作動させる。空圧シリンダ１３のロッド１３ａが伸長
又は縮退すると、図１３に示されるように、四節リンク
機構１４の作動により除去フラップ１４ｄは送りベルト
５の直交方向に移動し、送りベルト５により搬送される
被検体Ａ、つまりこの場合は土石及び土塊を、送りベル
ト５の横方向に落下させ送りベルト５上から除去する。
除去機構は一般には機械的なもので構成されるため作動
速度に限界があり、この除去機構の作動速度限界によっ
て装置全体の効率が支配される。除去機構の作動速度に
最も影響するのは、主として切換バルブ２０と空圧シリ
ンダ１３との作動遅れであり、除去機構の作動は通常１
秒数回の範囲に止まって実用上の蹉跌になっている。こ
こで、従来の多くの除去機構では、シリンダの一往復に
より一回の除去動作を完了させるが、本土石除去機構１
２によれば、空圧シリンダ１３のロッド１３ａの伸長時
又は縮退時のいずれの場合においても、つまり、２分の
１往復で除去動作を完了させることができ、従来の２倍
の速さで土石及び土塊を除去することができる。これに
より、コントローラ１８はタイマをリセットし（ステッ
プＳ８０）、当該ルーチンは終了してプログラムはリタ
ーンされる。

【００２３】なお、上述の実施例では、受光率νが所定
のしきい値ν。未満であるとコントローラ１８が判定し
た場合に土石除去機構１２を作動させ、土石及び土塊を
送りベルト５上から除去しているが、これに限定される
ものではなく、受光率νが所定のしきい値ν。以上であ
るとコントローラ１８が判定した場合に土石除去機構１
２を作動させ、根菜類を送りベルト５上から横方向に落
下させるようにしてもよい。

【００２４】また、本根菜類検出装置１を根菜類の収穫
機に装備してもよく、この場合には収穫から石及び土塊
との選別までを連続自動化することができる。

【００２５】

【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明の根
菜類検出装置によれば、被検体を送りベルトで搬送しな
がらその中心にレーザ光線を照射することができ、ま
た、送りベルトにより搬送される被検体がレーザ光線の
光軸位置にきたときにレーザ光線を自動発光するように
し、さらに、被検体が石及び土塊又は根菜類であるか否
かを自動検出することができるようにしたので、好まし
くは、被検体が石及び土塊又は根菜類であるか否かに対
応して被検体を送りベルト上から自動的に除去すること
ができるようにしたので、石及び土塊と共に収穫機又は
選別機内に取り込んだ根菜類を、損傷を生ずることなく
石及び土塊から自動選別することができ、作業者の疲労
を軽減し、また、収穫機の効率低下を防止することがで
きるという格別の効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明に係る根菜類検出装置の具体的構成を
示す正面図である。

【図２】 図１の根菜類検出装置１の具体的構成を示す
平面図である。

【図３】 図２の根菜類検出装置１の切断線Ｘ−Ｘにお
ける断面正面図である。

【図４】 図２の根菜類検出装置１の切断線Ｙ−Ｙにお
ける断面側面図である。

【図５】 図１の根菜類検出装置１の制御機構の構成を
示すブロック図である。

【図６】 図１の外乱光遮断筐体７の壁面断面を示す部
分断面図である。

【図７】 図１の姿勢制御ホイル６の作動状態を示す平
面図である。

【図８】 図５のコントローラ１８により実行される根
菜類検出制御の手順の前半部を示すフローチャートであ
る。

【図９】 図５のコントローラ１８により実行される根
菜類検出制御の手順の後半部を示すフローチャートであ
る。

【図１０】 図１の外乱光遮断筐体７の切断線Ｕ−Ｕに
おける部分断面平面図である。

【図１１】 図１０の遮光フィン７ｃの切断線Ｚ−Ｚに
おける部分断面正面図である。

【図１２】 図１０の遮光フィン７ｃの作動状態を示す
正面図である。

【図１３】 図１の土石除去機構１２の具体的構成及び
作動状態を示す平面図である。

【図１４】 図１３の土石除去機構１２の具体的構成を
示す正面図である。

【符号の説明】

１ 根菜類検出装置、２ 基台、２ａ ベース部、２ｂ
脚部、２ｃ テーブル部、２ｄ 上方延出部材、３
電動モータ、４ ベルト車、５ 送りベルト、５ａ ベ
ルト、６ 姿勢制御ホイル、７ 外乱光遮断筐体、７ａ
開口部、７ｂ黒色スポンジ状ゴム、７ｃ 遮光フィ
ン、８ レーザ光線発光部、９ レーザ光線受光部、１
０ パルスレーザ駆動装置、１１ 通過センサ、１１ａ
発光部、１１ｂ 受光部、１１ｃ アンプ、１２ 土
石除去機構、１２ａ フレーム、１３ 空圧シリンダ、
１３ａ ロッド、１３ｂ ハウジング、１４ 四節リン
ク機構、１４ａ レバー、１４ｂ 連接棒、１４ｃ ア
ーム、１４ｄ 除去フラップ、１５ 被検体収容庫、１
６ スプロケット、１７ バケット付きローラチェー
ン、１８ コントローラ、１９ 空気圧源、２０ 切換
バルブ、３０，３１，３２，３３，３４ 電気路、４
０，４１ 空気路、Ａ 被検体、Ｌ 所定間隔、Ｖ，Ｗ
所定速度

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (71)出願人 595130702 新井 浩成 北海道札幌市北区北19条西11丁目１番地 北海道立工業試験場内 (72)発明者 澤山 一博 北海道札幌市北区北19条西11丁目１番地 北海道立工業試験場内 (72)発明者 大村 功 北海道札幌市北区北19条西11丁目１番地 北海道立工業試験場内 (72)発明者 新井 浩成 北海道札幌市北区北19条西11丁目１番地 北海道立工業試験場内 (72)発明者 青山 達仁 北海道帯広市西22条北１丁目２番５号 東 洋農機株式会社内 (72)発明者 大橋 敏伸 北海道帯広市西22条北１丁目２番５号 東 洋農機株式会社内

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 同速度で水平に移動する２本の平行ベル
   ト（５ａ）が共働して被検体（Ａ）を前記２本のベルト
   間に載架して搬送する送りベルト（５）と、光軸を前記
   ２本のベルト間に上下に配置し前記送りベルトにより搬
   送される被検体の一側から前記被検体にレーザ光線を発
   光するレーザ光線発光手段（８、１０、１８）と、前記
   被検体の他側から前記レーザ光線発光手段が発光したレ
   ーザ光線の透過光を受光するレーザ光線受光手段（９）
   と、前記レーザ光線受光手段が受光した透過光の受光率
   （ν）を算出し前記受光率を所定のしきい値（ν。）に
   よって判定する判定手段（１８）と、前記レーザ光線発
   光手段が発光するレーザ光線の光軸を挟んで複数個が配
   設され前記被検出体の有無を検出する検出光を垂直に発
   光し前記送りベルトにより搬送される被検体が検出光を
   遮ったとき検出信号を出力するセンサ手段（１１）とを
   備え、前記レーザ光線発光手段は、すべての前記センサ
   手段が検出信号を出力したときレーザ光線を発光するこ
   とを特徴とする根菜類検出装置。
2. 【請求項２】 前記判定手段（１８）は、前記レーザ光
   線受光手段（９）が前記透過光に対応して発生する電圧
   を検出し、前記電圧（Ｅ）が所定のしきい値（Ｅ。）を
   超えるとき信号パルスを出力し、検出区間中に出力され
   た前記信号パルス数（ｎ）を前記レーザ光線発光手段
   （８、１０、１８）が発光した照射パルス数（Ｎ）で除
   して前記受光率（ν）を算出することを特徴とする、請
   求項１に記載の根菜類検出装置。
3. 【請求項３】 前記レーザ光線発光手段（８、１０、１
   ８）が発光するレーザ光線の光軸に対し前記送りベルト
   （５）の後流側に配設され前記送りベルトにより搬送さ
   れる被検体（Ａ）を前記送りベルト上から除去する被検
   体除去手段（１２）を備え、前記判定手段（１８）は、
   前記受光率（ν）の所定のしきい値（ν。）による判定
   結果に基づいて前記被検体除去手段に前記被検体を除去
   させることを特徴とする、請求項１又は２に記載の根菜
   類検出装置。
4. 【請求項４】 前記被検体除去手段（１２）は、前記送
   りベルト（５）上方に水平に配設され前記送りベルトに
   より搬送される被検体（Ａ）を通過させる開口部を有す
   るフレーム（１２ａ）と、空気圧によりロッド（１３
   ａ）が伸縮しハウジング（１３ｂ）の基端が前記フレー
   ムに水平に回転自在に軸支された空圧シリンダ（１３）
   と、前記空圧シリンダに接続されて空気圧源（１９）か
   ら供給される空気圧を２方向に切り換えて前記空圧シリ
   ンダに供給する切換バルブ（２０）と、前記フレームを
   固定リンクとし前記固定リンクに隣接する可動リンク
   （１４ａ、１４ｃ）に前記空圧シリンダのロッドが水平
   に回転自在に軸支されると共に前記固定リンクと対向す
   る可動リンク（１４ｂ）に前記送りベルトに平行な垂直
   平板（１４ｄ）が垂設された四節リンク機構（１４）と
   を備え、前記判定手段は、前記切換バルブを切り換えて
   前記空圧シリンダを伸長又は縮退させ、前記垂直平板を
   前記送りベルトの直交方向に移動させて前記被検体を前
   記送りベルト上から落下させることを特徴とする、請求
   項３に記載の根菜類検出装置。
5. 【請求項５】 内壁面に光を吸収する光吸収材（７ｂ）
   が付設される一方、前記レーザ光線発光手段（８、１
   ０、１８）の発光部（８）と前記送りベルト（５）によ
   り搬送される被検体（Ａ）と前記レーザ光線受光手段の
   受光部（９）とを一体に覆い外乱光を遮断する外乱光遮
   断筐体（７）を備えたことを特徴とする、請求項１、
   ２、３又は４に記載の根菜類検出装置。
6. 【請求項６】 前記レーザ光線発光手段（８、１０、１
   ８）の発光部（８）の周囲に固設され先端部が薄く不透
   明な弾性材により形成された遮光部材（７ｃ）を備え、
   前記遮光部材は、前記レーザ光線発光手段がレーザ光線
   を発光するとき前記先端部が前記送りベルト（５）によ
   り搬送される被検体（Ａ）に密接して前記被検体のレー
   ザ光線の照射部分を覆うことを特徴とする、請求項１、
   ２、３、４又は５に記載の根菜類検出装置。
7. 【請求項７】 弾性円筒体より成り、前記レーザ光線発
   光手段（８、１０、１８）が発光するレーザ光線の光軸
   に対し前記送りベルト（５）の上流側の上方に円筒軸を
   前記送りベルトに直交に軸支され、前記送りベルトの送
   り速度と同一周速度で前記円筒体下面が前記送りベルト
   の送り方向と同一方向に回転駆動される姿勢制御ホイル
   （６）を備え、前記姿勢制御ホイルは、前記送りベルト
   により搬送される被検体（Ａ）を前記円筒体下面で前記
   送りベルト側に押圧することを特徴とする、請求項１、
   ２、３、４、５又は６に記載の根菜類検出装置。