JPS585375B2 - 有心果実自動選別装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は物体をそれらの内部特性の変化について検査し
評価する分野に関するものである。

本発明は特願昭４７−１７７８３号の追加の発明で、原
発間はＸ線を用いて柑橘類の果実のような物体をその内
部のきずや損傷について検査するに当り、Ｘ線により果
実の両側部分を同時に走査し、透過したＸ線ビームによ
り電気信号を発生させ、これら電気信号に基づいて内部
損傷を評価し、この評価に基づいて果実選別機械を作動
させて果実をＸ線走査で感知された内部損傷の程度に応
じて複数個の等級に選別する方法及び装置である。

本願発明者は、原特許出願に記載された方法及び装置を
Ｘ線ビームの代りに光学ビーム、即ち約３００〜約４０
００ナノメートルの波長を有する電磁波のビームを用い
ても満足に作動させ得るという全く驚くべき事実を確か
めた。

原発間の装置を上述した種類の走査ビームで満足に作動
させ得ることは驚きであることの理由は、斯るビームは
Ｘ線と同様に電磁波であるがＸ線は一般的性質の果実の
ような物体をある程度の吸収と比較的値かな散乱で透過
するのに対し、上述した範囲内の光学ビームはＸ線より
大きな吸収を受けるのみならず比較的大きな散乱を受け
、著しく散乱した形態で透過するためである。

これらの事実にもか＼わらず、本願発明者は充分高感度
の感光感知器を果実の透過側に用いれば、ビームは尚充
分な指向特性を保持するので１対の規準孔を用いて光学
ビームで走査された果実の両側部分のビーム透過率特性
間に有効な差を得ることができる事実を確かめた。

本発明は物体を自動的に検査し内部特性について評価し
、次いで物体を評価した特性に従って群別する方法及び
装置に関するものである。

本発明の目的は、従来の装置よりも動作の適応力が高く
、凍結、粗粒化、日焼け、開花後の衰弱及びその他の原
因による種々の内部損傷特性の評価に高い精度が得られ
るように設計した柑橘類の果実用の改良した検査選別装
置を提供せんとするにある。

本発明の他の目的は、果実を検査前に略々同一の向きに
向かせて果実損傷を一層正確に評価し得るようにした、
果実の内部損傷評価用の改良した新規な光学検査装置及
び方法を提供せんとするにある。

本発明の更に他の目的は、果実の心構造の両側部分を高
強度の光ビームで走査して果肉組織の損傷を決定する電
気信号を発生させ、該信号を電子計算機回路に供給して
該信号を果実損傷の百分率評価に変換するようにした新
規な果実検査装置を提供せんとするにある。

本発明の更に他の目的は、光学果実走査信号を計算機回
路に供給し、該信号を積分し且つ果実の大きさに対し補
正して果肉組織の内部損傷の百分率表示を発生させるよ
うにした上述した種類の果実検査装置を提供せんとする
にある。

本発明の更に他の目的は、光学損傷感知器を光応答タイ
ミング感知器で有効に制御して果実の果肉組織の内部損
傷を評価すると共に果実の表皮部分による誤差を除去す
るようにした装置を提供せんとするにある。

本発明の更に他の目的は、光学果実検査選別装置と関連
し、果実損傷感知器の出力信号を積分し評価し、且つこ
れら評価を果実の果肉組織部分の損傷率に従って等級つ
けし、果実が選別所に移送されたとき果実を各別の等級
に選別し得るようにするための新規な電子計算機を提供
せんとするにある。

本発明の更に他の目的は、果実を連続的に移動するコン
ベヤ上に順次に載せて選別所へ移送する途中で検査所の
光学感知器を通過させ、該感知器の出力端子を各果実の
内部損傷を損傷等級群に関連して評価する電気装置と接
続し、且つ各果実に与えられた等級評価を記憶装置に、
果実が選別所内の所定のコンベヤ位置に到達するまで記
憶して果実を予め決めた等級評価に一致する適正な等級
別に放出し得るようにした柑橘類のような果実を自動的
に検査し評価する改良した装置を提供せんとするにある
。

図面につき本発明を説明する。

本発明を具現した装置は第１図に示すように、検査又は
検出所Ａ及び選別又は類別所Ｂを具え、これらは互に離
間した所にあるが適当なコンベヤＣで互に連結され、こ
のコンベヤにより個々の果実１０を連続的に順次に検査
所Ａを経て選別所Ｂに移送し、ここで果実１０を検査所
Ａで評価された品質に応じて種々の等級別に放出する。

本装置は本発明の基本的思想から逸脱すること無く構成
及び各部の詳細を変更し得ること勿論である。

検査又は検出所Ａは一般に外匣を具え、その上部隔室１
１ａには光源１２を収納し、これを光ビーム１３が下部
のトンネル状隔室１１ｂ内に照射するように配置し、こ
の下部隔室には果実１０をコンベヤＣにより光ビームを
さえぎる通路内に導入し、且つ光源１２を１４で示す内
部性質感知器と関連させる。

最も一般的に用い得る光源１２は例えばジルコニウムア
ーク又は所謂石英−沃素タングステンフィラメントラン
プのような高強度の任意の集束光源とすることができる
。

この種の点又は点状光源を用いるときはその効率を増大
し且つ本質的に平行なビームとするために、第１図に示
すように光ビームの通路内にコンデンサレンズ７０を挿
入するのが好適である。

しかし、光源１２としてはレーザを用いるのが好適であ
り、第１Ａ図に示すように単一のレーザ又は第１Ｂ図に
示すように１対のレーザとすることができることを確か
めた。

第１Ａ図において、レーザ７１で発生された光ビームは
先ず最初ビームスプリッタ７２を通り、このビームスプ
リッタは半銀鏡とすることができるが、第１Ａ図に示す
ように部分反射表面を直角プリズム内に組み入れた既知
の構造のものが好適である。

レーザビームの１部分はビームスプリッタ７２から下方
に直角に反射され、他の部分は鏡又はプリズム７３で下
方に反射され、略々等強度の２個の平行ビームが得られ
る。

ビームスプリッタ７２及び７３の中心間隔は規準孔３０
−３０の間隔と略々同一にする必要があり、これについ
ては以下に詳述する。

第１３図に示す構成では、下方にビームを発射する２個
のレーザ７４及び７５を用いる。

これらは使用するレーザの機械部分を孔３０−３０の間
隔に整合するように充分に接近配置し得る場合には平行
に配置することができる。

これが不可能又は不都合の場合には２個のレーザをでき
るだけ接近配置してそれぞれ孔３０−３０を照射するよ
うに配置する必要がある。

次にコンベヤについて説明する。

コンベヤは図示の例のように構成し、横方向に離れたチ
ェーン又はリンク１５ａ及び１５ｂを設け、これらを適
当な駆動歯車装置１６及びコンベヤの反対側のアイドラ
装置上に引っかけてコンベヤを上下の走行部分に分離し
、上側の走行部分を隔室１１ｂに通す。

各果実１０は検査所に到達する前に予定の向きに向かせ
、コンベヤ台１７で支持する。

このコンベヤ台１７はその前縁の枢軸１８によりコンベ
ヤの関連するリンク１５ａ及び１５ｂに回動自在に枢着
する。

台１７を、通常は下側レール部材２０上に乗るようにし
た台１７の後縁のブラケット１９によってその枢軸１８
を中心とする回動を阻止して通常は水平果実支持位置に
保持する。

果実を検査所又は検出所Ａに通し、ここで内部品質計算
機により後に詳述するようにその内部損傷について評価
し、その等級をつけた後、果実を選別所又は類別所Ｂに
移送し、ここで果実をコンベヤの移動中に適当な等級選
別位置で自動的に放出する。

第１図に示すように、選別所又は類別所Ｂは果実をＧ−
３，Ｇ−２，Ｇ−１及びＧ−０で示す４等級に選別する
ように構成する。

これら等級は順に損傷が少ないことを示し、Ｇ−０は無
損傷果実を示す。

各等級位置には、コンベヤＣから各果実を内部品質計算
機により評価された等級に従って別々に受ける装置を設
ける。

これがため、各等級位置には果実をコンベヤＣからよそ
へ運ぶシュート又は他の慣例の装置を設ける。

斯る装置は２１で示すように可動コンベヤベルトをもっ
て構成するのが好適であり、これには側壁２２及び２３
をつけて果実をコンベヤ上に案内し保持するようにでき
る。

各等級位置には更に台１７を傾けてその上の果実を移転
せしめる装置を設ける。

このために用い得る装置の一例を第４図に示し、本例で
は各等級位置に回動レール部分２０ａを設け、この部分
をその右端で枢軸２４に回動自在に支持する。

レール部分２０ａを通常は主レール部分２０と長さ方向
に整列させるが、連結駆動ソレノイド２５の附勢時は時
針方向に回動させてその遊端が１点鎖線で示すように上
昇した位置となるようにする。

この上昇位置ではレール部分２０ａはブラケット１９で
支持した横方向突出ローラ２６の走行路にてカム部材と
して作用する。

これがため台１７はその枢軸１８を中心に反時針方向に
回動して果実を関連するコンベヤ２１上に放出する。

下方にたれ下がった台１７がコンベヤＣの終端に到達す
ると、ローラ２６が位置復帰レール２７（第１図）と掛
合し、これにより台１７をコンベヤの下側走行中常規位
置に保持せしめる。

果実を適当な等縁位置で放出するための駆動ソレノイド
２５の附勢は品質計算機により決定するが、これについ
ては後に詳述する。

等級Ｇ−０の無損傷果実はコンベヤ終端まで運ばれ、こ
こで受は取りシュート２８またはコンベヤベルトのよう
な他の適当な装置上に放出されて収集点に案内または運
ばれる。

第２図に示すように、感知器１４−１４を不透明規準板
２９の下側に位置させ、規準板２９には各別の感知器上
方に位置する互に離間した孔３０−３０を設けて、果実
がコンベヤＣにより移動路に沿って運ばれてきたとき果
実の上部分３１の両側を通過した光線ビームが入射する
ようにする。

第３図に示すように、規準板２９により光ビーム１３ａ
をその下側に位置する感知器１４に入射させる。

各感知器には陽極３３及び陰極３４（第６Ａ図）を有す
る光増倍管３２を設け、この陰極３４は感光表面で、入
射光を散乱する乳白ガラスやその他の同様の材料の関連
する散乱円板３５で散乱された入射光を受光するように
位置され、この感光表面には入射光が一様に入射する。

図示のように、結晶３５を光増倍管３２の終端に保持蓋
３６または他の適当な手段で固着する。

第１図に概略を、第２及び第３図に詳細を示す不透明規
準板２９は互に離間した孔３０−３０を有し、これら孔
は第１図について前述したように点光源からの光を用い
るときは６〜７ミリメ一ドル程度とすることができる。

単−又は１対のレーザを用いるときは、その本質的に平
行なビーム又は極めて幅狭な光束特性の光線はその特性
を驚く程維持するので、斯る場合には孔３０−３０は３
〜４ミリメートルにすることができる。

板２９は孔３０−３０の直径と少くとも同一厚さにする
必要がある。

如何なる場合にも、孔３０は光増倍管３２の感光表面よ
り著しく小さい直径とする。

光増倍管３２の応答を改善し且つその寿命を長くするた
めには光増倍管３２に入射する光線を大面積に散乱させ
るのが好適であり、これは孔３０と光増倍管３２の受光
端との間に散乱円板３５を介挿することにより容易に達
成される。

散乱円板３５は例えば乳白フラッジガラス片又は片面又
は両面がつや消し処理された透明ガラス片とすることが
できる。

或は又、散乱円板３５は片方又は両方の外表面がつや消
し処理された所定の波長のみを通す着色ガラスのような
光学フィルタとすることができ、又片方又は両方の外表
面がつや消し処理された干渉フィルタとすることもでき
る。

レーザを用いるときは、レーザで発生された光の波長に
対し狭い通過帯域を有する干渉フィルタを用いるのが有
利である。

その理由は、この場合如何なる場合にもできるだけ除外
する必要のある漂遊周囲光の影響が減少するためである
。

散乱円板３５には高い光強度で自動的に暗くなるホトク
ロミックガラスを設けて光源と受光素子との間に果実が
介在しないときに受光素子を過負荷及び損傷から保護す
ることもできる。

光源がジルコニウムアーク又は高強度タングステンフィ
ラメントの場合のように連続波長範囲の光線を発生する
場合、その光は殆んど可視光及び赤外線領域内にある。

柑橘類の果実は一般に黄色又は橙色であるから、スペク
トルにおいて光端、特に赤外線端付近の波長が果実を最
小散乱及び最小吸収で透過するため、この場合には柑橘
類の果実に対しては黄色、橙色又は赤色フィルタを散乱
円板３５の１部として用いるのが有利である。

レーザを用いるときは、容易に入手し得る一般的なヘリ
ウム−ネオンレーザが本発明の目的に好適で、６３３ナ
ノメートルのその波長は柑橘類の果実に良好に適合する
。

しかし、他の波長を用いることもでき、例えば一般に入
手し得る１１５２及び３３９１ナノメートルの赤外線レ
ーザを用いることができる。

赤外線を走査に用いるときはその波長に対し高感度を有
する光増倍管を用いることに特に注意する必要があるこ
と勿論である。

同一の果実片を２個の異なる波長で順次に走査するのが
有利とすることもできる。

この場合、応答の差は多くの場合内部損傷の特徴を表わ
す。

光増倍管の動作は電子技術の分野において公知できる。

簡単に説明すると、陰極電子流が増幅され、果実の光吸
収特性を示す光増倍出力電圧を発生する。

適正に作動させるために陽極電流を光増倍管の高圧バイ
アスを変えて無吸収光ビームで１０マイクロアンペアに
設定する。

果実の皮部分は果肉部分と異なる光吸収及び散乱特性を
有するため、多くの場合損傷感知器が果実の皮の部分か
ら果肉部分を通過するとき光増倍管により大きな出力電
圧信号が供給される。

斯る信号により生ずる誤差は除去するのが好適であるこ
と勿論であり、果実が光ビームを通過して進むとき、損
傷評価期間を損傷感知器が果皮部分を通過し果肉部分に
入った後に開始されると共にこの評価期間を感知器が再
び果皮部分に入る前に終了させる。

斯る誤差の除去は２個のタイミング感知器３７及び３８
を用いて達成し、これら感知器は第２図に示すように位
置させて一方の感知器３７を果実の移動路内で損傷感知
器１４に先行させ他方の感知器３Ｂを損傷感知器１４に
後続させる。

タイミング感知器３７及び３８を手動ねじ３９−３９に
よって板２９に移動自在に支持し、各ねじによって各タ
イミング感知器を独立に移動調整する。

タイミング感知器を後に詳述するタイミング回路と関連
して用いて、内部品質評価計算機の所定動作位相を調整
するためのタイミング信号を発生させる。

簡単に説明するとタイミング感知器は一対のシリコンホ
トダイオード４０及び４１（第６Ａ図）を以って構成す
る。

これらダイオードを並列に接続し回路に配置して、果実
の前側皮部分が一方の感知器を覆ったとき出力電圧が半
分に減少し、両方の感知器が覆われたとき出力電圧が略
々零の電圧出力信号を発生させる。

ａで示すダイオード間の間隔はｂで示す果実の前側及び
後側皮部分の平均厚さに略々等しくする。

第５図のブロック図及び第６Ａ及び６Ｂ図に示すその詳
細回路を参照して果実の損傷を評価し斯る損傷に従って
予定の等級に分ける内部品質計算機の詳細を以下に詳細
に説明する。

各別の内部特性感知器１４−１４の２個の光増倍管３２
−３２を同一構成の損傷評価回路４２及び４３に入力を
与えるように接続し、これら評価回路を光増倍管３２−
３２の陽極３３−３３に夫々接続する。

これら光増倍管の陰極３４−３４を可動接点４５を有す
る適当な制御ポテンシオメータ４４の両端に接続し、可
動接点４５を一６００ボルトとして示す適当な高電圧源
に接続し、これにより適当なバイアス調整をして所望の
陽極電流を設定する。

ポテンシオメータ４４の両端を一般に行なわれているよ
うに静電シールドに接続した中点を有する抵抗４６の両
端に接続する。

４７で示す各出力電圧を入力又は前置増幅器４８に供給
する。

上記２個の評価回路４２及び４３は同一構成であるため
、計算機のこの部分の理解のためにはこれら回路の一方
のみについて詳細に説明すれば充分である。

評価回路４２において、前置増幅器４８により、内部特
性感知器１４の出力を絶縁すると共に光増倍管３２の出
力電圧を増幅する。

この前置増幅器には慣例の基本増幅器素子Ａ１を設け、
これに帰還路を形成する抵抗Ｒ１及びＲ３を設けて利得
を約１０に設定すると共にコンデンサＣ１を設けて高周
波では利得を１に減少させる。

前置増幅器４８の出力端子を抵抗Ｒ５を経て雑音フィル
タ回路４９の入力端子に接続し、果実損傷に関係ない高
周波雑音信号を除去する。

この低域通過フィルタ回路には慣例の基本増幅器素子Ａ
３を用いる。

コンデンサＣ５及び抵抗Ｒ７を並列に接続して抵抗Ｒ５
と共働する帰還路を構成する。

抵抗Ｒ９及びコンデンサＣ３の作用により増幅器の利得
を２５０Ｈｚ以上で１２ｄｂ／オクターブ減少させる。

雑音フィルタ４９の出力を対数増幅器回路５０に供給し
、この回路を用いて果実の光吸収特性を補償して、損傷
による変化によって小さい果実に対しても大きい果実に
対しても同一出力が生ずるようにし、出力電圧＋１０ボ
ルトに向かって上昇するようにする。

この回路には平衡制御抵抗Ｒ１１を有する慣例の基本増
幅器素子Ａ５を用い、抵抗Ｒ１１を調整して増幅器オフ
セット出力電圧を除去する。

抵抗Ｒ１３を利得制御回路に接続し、これを正確な対数
伝達特性に対し調整する。

対数増幅器回路５０の出力端子を高域通過フィルタ回路
５１と接続し、このフィルタ回路を用いてドリフト誤差
、０．２インチ以上の果実の形状の凹凸及び果実の片側
から反対側までの肉厚の差により生ずる低周波数信号を
除去する。

この回路には慣例の基本増幅器素子ＡＩを用い、且つコ
ンデンサＣ９及び抵抗Ｒ１７によりコンデンサＣＩ、コ
ンデンサＣ１１及び抵抗Ｒ１５と共働する帰還路を構成
して増幅器の利得を７５Ｈｚ以下で１２ｄｂ／オクタ一
ブ程度減少させる。

評価回路４２及び４３の両高域通過フィルタ回路５１−
５１からの出力を共通の差動増幅器回路５２に供給し、
この回路で評価回路４２及び４３からのろ波され補償さ
れた２つの出力信号の差をとる。

この出力は果実の心の片側の評価と反対側の評価との間
の差に相当する。

良い果実は殆んど差がなく、出力は比較的小さい。

不良果実は多数の大きなパルスより成る出力を発生する
。

差動増幅器回路５２には夫々抵抗Ｒ１９及びＲ２０を経
て各別の入力信号を受信する基本増幅器素子Ａ９を用い
る。

抵抗Ｒ２１及びＲ２２を用いて差動利得を約７に設定す
る。

コンデンサＣ１３及びＣ１４によりＡＣ帰環をかけて５
００Ｈｚ以上の周波数で利得を減少させる。

差動増幅器５２の出力を利得調整増幅器回路５３に供給
し、この回路を用いて制御センターから内部損傷の種類
に対し利得を調整する。

例えば内部損傷が果実の粗粒化のときは凍傷のときより
も高い利得に設定する必要があることを確かめた。

利得即ち損傷感度増幅器回路５３には基本増幅器素子Ａ
１０を用いる。

抵抗Ｒ２４を有するＤＣ帰還路により一定量の帰還をか
ける。

可変人力抵抗Ｒ２３により利得を略々１から１０まで調
整可能にする。

抵抗Ｒ２４と並列のコンデンサＣ１５によりＡＣ帰還を
かけ、これにより高周波数の雑音を減少させる。

利得調整増幅器回路５３からの出力を絶対値増幅器回路
５４に供給する。

この回路には相互接続した基本増幅器素子Ａ１１及びＡ
１２を用いる。

増幅器Ａ１１は正信号に対してのみ利得１の反転器とし
て作動させる。

ダイオードＤ１により負入力信号に対する利得を略々零
にする。

増幅器Ａ１２を加算増幅器として作動させ、抵抗２８に
より一定直流帰還をかける。

抵抗Ｒ２８と直列に接続した抵抗Ｒ２７により増幅器Ａ
１２の利得を利得調整増幅器回路５３から受信した入力
信号に対し１に等しくすると共に、抵抗Ｒ２９により増
幅器Ａ、１２の利得を増幅器Ａ１１から受信した信号に
対し２に等しくする。

絶対値回路の出力は受信入力の絶対値となり、果実の心
の両側の両半部の肉厚の差の瞬時値を含む。

絶対値回路５４（第６Ａ図）を図示するように導線５５
を経て積分回路５６の人力抵抗Ｒ３７（第６Ｂ図）に接
続する。

この回路により受信絶対値信号を果実がコンベヤにより
感知器１４上方を通過する期間に亘り積分する。

積分の最終値は絶対値出力パルスの全ての面積となる。

この値は不良果実の場合の方が遥かに大きい。

その理由は不良果実の場合の方が良い果実の場合よりも
多数のパルスが発生し、これらパルスが大きいためであ
る。

積分回路５６には基本増幅器素子Ａ１３を設け、これを
タイミング回路（第６Ａ図）の電圧出力端子■２からの
制御電圧信号を受信するように接続した電子スイッチＳ
１により制御して、積分出力を感知器１４が果実の果肉
部分を評価する期間中の値とする。

電子スイッチＳ１が開くと、コンデンサＣ１Ｂが増幅器
Ａ１２の出力と抵抗Ｒ３７で決まる直線速度で充電され
る。

スイッチＳ１が閉じると、抵抗Ｒ３８及びＲ３９により
増幅器Ａ１３の出力がＯボルトに維持される。

コンデンサＣ１９によりスイッチＳ１が開位置から閉位
置に切換わる際に増幅器Ａ１３の出力にオーバーシュー
トが生じないようにする。

傾斜波発生回路５７を設けて傾斜波形を発生させ、これ
を可変として果実寸法補償を行ない任意の多数の果実に
対し最大精度が得られるようにする。

本装置は２インチから６インチまでの直径の果実を選別
するように設計されているが、寸法補償を最大寸法の果
実を検査し得るように調整すれば小さい果実を一層正確
に選別することができる。

傾斜波発生回路５７には基本増幅器素子Ａ１４を用い、
これを積分回路５６と類似の積分回路内の電子スイッチ
Ｓ２により制御する。

抵抗Ｒ３１を中心で制御調整し得るようにし、且つ抵抗
Ｒ３２と共に分圧器を形成し、これにより入力を一定の
直流レベルに設定する。

この入力を積分すると、コンデンサＣ１７が直線的に充
電されて傾斜波形となる。

抵抗Ｒ３５及びＲ３６をもって分圧器を構成し、これに
よりスイッチＳ２が閉じたとき増幅器Ａ１４の出力を約
−０，５ボルトに設定する。

積分回路５６と傾斜波発生回路５７の出力を基本割算器
素子ＤＶＩより成る割算回路５８に供給し、これにより
既知のように積分回路５６の出力を傾斜波発生回路５７
の出力で割算する。

積分回路５６の出力は果実内の損傷の総量に比例し、傾
斜波発生回路５７の出力は果実の大きさく直径）に比例
するため、得られる商は損傷率になる。

即ち、割算回路５８の出力は果実の極めて薄い薄片内に
含まれる損傷の総量を薄片の長さで割算した値に比例す
る。

直径の代りに面積に対する補償をするためには除数とし
て傾斜函数を用いる代りに放物線函数を用いる必要があ
る。

サンプル保持回路５９に割算回路５８の６０で示す波形
の出力を受信させる。

サンプル保持回路の目的は割算回路の最終寸法補償出力
値を次の果実が内部品質感知器１４を横切るまで保持し
、６１で示す伸長出力信号を発生させるためである。

この回路は基本増幅器素子Ａ１５で構成し、これをタイ
ミング回路の電圧端子■１からの附勢電圧を受信するよ
うに接続した電子スイッチＳ３により制御する。

増幅器Ａ１５は帰還接続の抵抗Ｒ４１及び増幅器入力端
子に接続した抵抗Ｒ４０を有する利得１の増幅器とする
。

スイッチＳ３が閉じると、コンデンサＣ２１が増幅器出
力電圧に充電される。

スイッチＳ３が開位置のとき、入力信号が除去され、増
幅器出力はコンデンサＣ２１の端子電圧に保持され、こ
の電圧は数秒間あまり減少せずに保持される。

コンデンサＣ２０を用いて周波数が５００Ｈｚ以上のと
きに増幅器利得を減少させる。

切換増幅器回路６２を設けてサンプル保持増幅器回路５
９の出力を切換えてその保持期間中は発生させ、割算回
路５８の出力信号波形６０で示すサンプル期間中は遮断
せしめる。

この回路には基本増幅器素子Ａ１６を用い、これをタイ
ミング回路の電圧端子ｖ２と接続した電子スイッチＳ４
で制御する。

スイッチＳ４が閉じると、増幅器は利得１の増幅器とし
て作動する。

スイッチＳ４か開くと、抵抗Ｒ４５による帰還により利
得が零に低下し、増幅器出力が零になる。

これがため、この増幅器回路６２の出力は保持期間中の
み発生する。

切換増幅器回路６２の出力を等級分別回路６３の入力と
して供給し、この回路を夫々可変限界電圧を有する３個
の電圧比較器をもって構成する。

切換増幅器回路６２からの果実品質評価信号を夫夫人力
抵抗Ｒ４６，Ｒ４７及びＲ４８を経て３個の電圧比較器
の基本増幅器素子ＡＩ？、Ａ１８及びＡ１９に供給する
。

各比較器の限界電圧を果実の分類すべき等級に対して決
定し、この電圧を夫夫抵抗Ｒ５２，Ｒ５３及びＲ５４で
設定し、各増幅器に夫々抵抗Ｒ４９，Ｒ５０及びＲ５１
を経て供給する。

入力がこれら比較器の１個の限界電圧よりも太きいとき
、接続ダイオードＤ８．Ｄ９又はＤｌｏが逆バイアスさ
れ、関連する増幅器出力が０から＋８ボルトに切換えら
れる。

この出力電圧は各別のダイオード−抵抗接続回路Ｄ５−
Ｒ５５゜Ｄ６−Ｒ５６及びＤ７−Ｒ５７を経て他の増幅
器に供給して１個以上の比較器出力が各別の出力端子Ｇ
−３，Ｇ−２及びＧ−１に同時に供給されないようにす
る。

上述した回路配置の場合、入力が抵抗Ｒ５４で設定した
増幅器Ａ１９の限界電圧以下の場合にはどの増幅器も附
勢されず、全ての比較器出力が零になる。

入力が増幅器Ａ１９の限界電圧以上で、抵抗Ｒ５３て設
定した増幅器Ａ１Ｂの限界電圧以下の場合には、増幅器
Ａ１９が附勢され、８ボルトの出力がＧ−１出力端子に
現われる。

入力が増幅器Ａ１８の限界電圧以上で、抵抗Ｒ５２で設
定した増幅器Ａ１７の限界電圧以下の場合には増幅器Ａ
１８が附勢されて８ボルトの出力が出力端子Ｇ−２に現
われる。

この出力電圧は増幅器Ａ１９に帰還されてこれを減勢す
る。

同様の同作は入力が増幅器Ａ１７の限界電圧以上のとき
にも起り、出力電圧がＧ−３出力端子に現われる。

どの出力端子Ｇ−１，Ｇ−２又はＧ−３にも出力電圧が
ないことはその果実は等級Ｇ−１として選定した最少損
傷を有する果実の評価よりも低い損傷評価を有すること
を示す。

上述したように検査した果実を等級に分類する内部品質
計算機はホトダイオード４０及び４１により供給される
出力と関連する後述するタイミング回路（第６Ａ図）で
制御する。

タイミング感知器ダイオードを、基本増幅器素子Ａ２０
を有する前置増幅器回路６３′の入力端子に接続し、こ
の増幅器を抵抗Ｒ５７及びＲ５８より成る分圧器と結合
し、この分圧器はホトダイオード４０及び４１を通常は
逆バイアスするように接続する。

感知器信号をコンデンサＣ２５及び抵抗Ｒ６０を経て増
幅器Ａ２０に供給する。

抵抗Ｒ５９及びＲ６１をもって帰還路を形成し、これに
より増幅器利得を約５に設定すると共に、並列接続コン
デンサ２４を用いて利得を高周波数で１に減少させる。

タイミングオフセット調整回路６４を設けて電圧タイミ
ングレベルを調整する。

この回路には基本増幅器素子Ａ２１を用い、これには可
変抵抗Ｒ６４により決まる直流電圧と接続した入力端子
を設ける。

可変抵抗Ｒ６４は中央制御パネルに装着することができ
、これを変化させて検査中の果実の皮厚の変化を補償す
る。

抵抗Ｒ６４により決めた電圧を前置増幅器回路６３′か
ら受信したタイミング信号に抵抗Ｒ６３を経て加算する
。

代表的な出力波形６５に示すように、皮厚補償制御を調
整して波形上の点Ｘ−Ｘが零ボルトとなるようにする。

この場合積分回路５６は果実が損傷感知器１４を横切り
始めてから横切り終る前まで作動する。

次いでタイミングオフセット調整回路６４からの出力を
タイミングスイッチ回路として作動する電圧比較回路６
６に供給する。

この回路には抵抗Ｒ６６から入力を受信するように接続
した基本増幅器素子Ａ２２を設け、その入力電流により
その極性に応じてダイオードＤ３又はダイオードＤ４を
経る回路を設定する。

増幅器出力は入力が零ボルト以上のとき一８ボルトとし
、入力が零ボルト以下のとき＋８ボルトとする。

抵抗Ｒ６Ｂ及びＲ７０により出力電圧ダイオードＤ４が
導通しているとき一８ボルトにクランプし、抵抗Ｒ６７
及びＲ６９によりダイオードＤ３が導通しているとき＋
８ボルトにクランプする。

これがため、端子■１に現われる電圧は前記出力電圧の
極性変化と一致する。

上述した電圧比較回路６６からの出力を遅延回路６７′
に導き、これを用いて電圧比較回路の出力を反転させる
と共に遅延させて、サンプル保持回路５９の端子■１に
接続されたスイッチＳ３を、積分回路５６の端子Ｖ２に
接続されたスイッチＳ１が開状態に駆動される直前にオ
ン位置にスイッチし得るようにする。

遅延回路６７′の抵抗Ｒ７１及びＲ７２を用いて直流利
得を１に設定すると共に、コンデンサＣ２７を充電する
に要する時間をもってこの回路の入力と出力との間の遅
延時間を与える。

本発明の重要な特徴は、所定の果実に対し損傷率を評価
し、この情報をコンベヤＣで運送中の果実が類別又は選
別所Ｂにおける果実を先に決定された等級評価に一致す
る適正な等級に放出すべき点に到達するまで記憶する。

斯る目的のために、電子シフトレジスタ回路６７（第５
図）を等級分別器６３の各出力Ｇ−１，Ｇ−２及びＧ−
３に接続する。

シフトレジスタは慣例の構成のものとし、検査所Ａと選
別所Ｂにおける果実を放出すべき点との間の各果実位置
に対して記憶セルを設ける。

各果実が検査所を通過するとき、各シフトレジスタの情
報を１記憶セルから次の記憶セルにシフトし、果実の移
動と同期させる。

このシフト動作は各シフトレジスタにおいて果実の検査
所通過と同期するスイッチング装置により達成する。

このスイッチング装置は例えばタイミング回路の端子■
１から得られる電圧信号又は他の同期パルス発生装置６
８を以って構成するが、この装置としては例えば光学軸
デコーダ、回転軸により機械的に駆動されるマイクロス
イッチ、軸回転に応じて磁気的に駆動されるスイッチパ
ルス装置、その他の適当な装置がある。

果実が適正な選別位置に到達したとき、シフトレジスタ
により関連するソレノイド２５を附勢して果実コンベヤ
台１７を傾ける機構を作動させてその上の果実を先に説
明したように特足の等級の適当な受けに放出させる。

無損傷果実はＧ−１，Ｇ−２及びＧ−３位置で放出され
ずにコンベヤで運ばれてＧ−０位置で放出される。

この果実は無損傷で最も許容し得る検査済果実である。

上述した本発明回路に用いる増幅器、スイッチ及びその
他の回路素子（これらは全て市販されている）の製品番
号及び値を以下に記す。

上述した説明及び図面から、本発明の上述した目的及び
特徴が達成されること明らかである。

本発明は上述した例にのみ限定されず、幾多の変更を本
発明の思想から逸脱することなく加え得るものであるこ
と勿論である。

追加の関係 本発明は原特許出願の特許第９７７５４７号（特公昭５
４−９５１４）の特許請求の範囲に記載された有心果実
自動選別装置においてＸ線及びＸ線装置の代りに光線及
び光線装置を用いて原発間と同一の目的を達成するよう
に改良したものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の基本原理を具現する自動果実選別装置
の斜視図、第１Ａ図はビームスプリッタを用いる単一レ
ーザを具える光源の一例の詳細図、第１Ｂ図は１対のレ
ーザを具える光源の他の例の詳細図、第２図は第１図の
線２−２の方向に見た検査所における入来果実に対する
損傷感知器及びタイミング感知器の位置を示す平面図、
第３図は損傷感知器に用いる散乱円板を具える光増倍管
の端部を示す第２図の線３−３上の拡大断面図、第４図
は選別所の等縁遠別位置においてコンベヤから果実を放
出せしめる機構を示す拡大側面図、第５図は検査所の各
素子に対する回路、損傷評価計算回路及び選別所の等級
分別回路のブロック図、第６Ａ図及び６Ｂ図は第５図に
示す回路の詳細回路図である。 Ａ・・・・・・検査所、Ｂ・・・・・・選別所、１０・
・・・・・果実、１２・・・・・・光源、１３・・・・
・・光線、１４・・・・・・損傷感知器、１５ａ、ｂ・
・・・・・コンベヤリング、１７・・・・・・果実支持
台、１９，２０・・・・・・台１Ｔの回動阻止装置、２
０ａ、２５・・・・・・台１７の回動駆動装置、２１・
・・・・・果実受は取りコンベヤ、２８・・・、・・シ
ュート、２７・・・・・・台１７の復帰レール、２９・
・・・・・不透明規準板、３０・・・・・・孔、３２・
・・・・・光増倍管、３５・・・・・・散乱円板、３７
，３８・・・・・・タイミング感知器、３９・・・・・
・感知器３９の位置調整ねじ、４２，４３・・・・・・
損傷評価回路、４８・・・・・・前置増幅器回路、４９
・・・雑音フィルタ回路、５０・・・・・・対数増幅器
回路、５１・・・・・・高域通過フィルタ回路、５２・
・・・・・差動増幅器回路、５３・・・・・・利得調整
回路、５４・・・・・・絶対値増幅器回路、５６・・・
・・・積分回路、５７・・・・・・傾斜波発生回路、５
８・・・・・・割算回路、５９・・・・・・サンプル保
持増幅器回路、６２・・・・・・切換増幅器回路、６３
・・・・・・等級分別回路、６３′・・・・・・前置増
幅器回路、６４・・・・・・タイミングオフセット調整
回路、６６９．。 ・・・電圧比較回路、６７′・・・・・・遅延回路、６
７・・・・・ラフトレジスタ、６８・・・・・・同期パ
ルス発生器、２５・・・・・・ソレノイド、７０・・・
・・・コンデンサレンズ、γ１，７５，７４・・・・・
レーザ、７２，７３・・・・・・ビームスプリッタ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 光線源を具え、有心果実をそれらの内部光透過特性
   に基づいて自動的に選別する装置において、前記光線は
   ３００〜４０００ナノメートルの１つの波長を有するレ
   ーザビームとし、該光線により同時に走査された各果実
   の心の両側の異なる部分間の光透過率の順次の変化の差
   を積分した電気信号に変換する装置と、この電気信号に
   基づいて果実を選別する装置を設けたことを特徴とする
   有心果実自動選別装置。 ２ 内部が損傷された有心果実を無損傷果実から自動的
   に選別する装置において、各果実の心の両側の果肉部分
   を同一波長の光ビームで同時に走査する走査装置と；走
   査した両側の果肉部分の光透過率の変化をそれぞれ感知
   する装置と；感知した両側の果肉部分の光透過率の変化
   をそれぞれ積分し比較して前記損傷か無損傷かを評価す
   る装置と斯る評価に従って前記果実を選別する装置を設
   けたことを特徴とする有心果実自動選別装置。