KR20010029706A - 청과물의 품질 측정장치 - Google Patents

Abstract

본 발명의 목적은 구성의 단순화를 도모하면서 귤 등의 청과물의 당도, 산도, 수분 함유율, 신선도 등의 품질을 신속하고 높은 정밀도로 파괴하지 않으면서 측정할 수 있도록 하기 위한 것이다.

청과물에 측정광을 조사할 수 있는 조사 위치까지 반송수단(5)에 의하여 탑재되어 반송된 청과물을 향하여 조사하고 반송수단(5)에 형성된 틈새(S)로부터 하방으로 이동되어 온 측정광을 수광하고 그 수광된 측정광의 스펙트럼을 분석하여 품질을 판정하는 청과물의 품질 측정장치에 있어서, 반송수단(5)의 반송방향으로 연속하여 설치된 청과물용 탑재부와 청과물의 접촉부에 틈새가 형성되는 것을 방지하는 저지수단이 구비되어 있고, 상기 저지수단은 청과물의 중량에 따라서 청과물용 탑재부를 변형시킴으로써 청과물용 탑재부와 청과물의 밀착력을 높이는 수단으로 구성되어 있다.

Description

청과물의 품질 측정장치{AN APPARATUS TO MEASURE THE QUALITY OF VEGETABLES AND FRUITS}

본 발명은 귤, 오렌지, 배나 사과 또는 메론 등의 청과물의 당도(糖度), 산도(酸度), 수분 함유율, 신선도 등의 품질을 비파괴로 측정하여 판정하는 청과물의 품질 측정장치에 관한 것으로서, 열로 인한 청과물의 손상이 적고 정밀도가 높으며 고속으로 품질을 판정할 수 있는 청과물의 품질 측정장치에 관한 것이다.

상기 청과물의 품질 측정장치로서는, 예를 들면 평벨트(平belt)가 구비된 벨트 컨베이어에 탑재되어 반송된 청과물의 수평방향의 일측면으로 벨트 컨베이어의 반송폭방향(좌우방향)의 일측에 배치된 단일 램프로부터 측정광(測定光)을 조사(照射)하고, 상기의 램프와는 반대측, 즉 벨트 컨베이어의 반송폭방향(좌우방향)의 타측에 배치된 수광수단(受光手段)에 의하여 청과물을 투과한 측정광을 수광하여 품질을 측정하는 것이 일반적이다.

상기 장치의 경우에는, 평벨트 위에서 불규칙한 간격으로 탑재되어 반송된 청과물을 순차로 측정할 수 있으므로, 청과물에 대한 핸들링, 즉 청과물을 평벨트 위에서 이동시키는 것이 용이하여 합리적일 뿐만 아니라, 종래의 선과(選果) 장치에서 사용되었던 반송계에 램프나 수광수단을 추가하는 것만으로도 구성할 수가 있고, 실시하기 쉬운 장점이 있어 보급이 빨랐다.

그러나 청과물을 투과한 측정광 이외에, 램프로부터 조사된 측정광이 다른 물체에 비추어져 반사된 반사광의 일부가 수광수단으로 혼입(混入)되는 경우가 있다. 이 반사광의 혼입으로 인한 측정 정밀도에 관하여 실제적인 면에서의 문제는 소형 청과물에 대해서는 없지만, 대형 청과물에 대해서는 다소 측정 정밀도가 저하되므로 청과물의 종류에 따라서 정확하게 측정할 수 없는 경우도 있어 개선해야 할 필요가 있었다.

상기 측정 정밀도를 개선할 수 있는 것으로서는 예를 들면 도16에 나타내는 것이 있다. 즉 청과물의 한 예인 귤(M)을 한 개씩 넣기 위한 다수의 트레이(30)(도면에서는 1개만을 나타내고 있음)를 체인 컨베이어의 각 체인(31)으로 고정된 좌우대칭인 고정부재(32, 32)의 윗면에 고정시키고, 이들 트레이(30)에 담겨서 반송되어 오는 귤(M)로 측정광을 조사하는 램프(33)를 체인 컨베이어의 반송폭방향의 양측에 배치시키고, 상기 램프(33, 33)로부터 조사되는 측정광이 귤(M)을 투과하여 상기 트레이(30)의 바닥판에 형성된 개구(30A)를 통하여 하방으로 이동되는 측정광을 수광하기 위한 광섬유(34)의 선단이 하방으로부터 상기 개구(30A)로 향하는 상태로 배치시킨다.

상기 구성에 의하면, 예를 들어 트레이(30)에 귤(M)을 한 개씩 넣는 작업을 필요로 하므로 상기 핸들링을 할 때에 불편할 뿐만 아니라, 귤보다 큰 오렌지나 메론 등을 동일 트레이에 담을 수 없으므로 크기가 다른 청과물을 측정할 경우에는 현재 설치되어 있는 트레이를 크기가 다른 트레이로 한 개씩 교체해야 하는 불편한 점이 있었다. 또한 상기 트레이(30)에 귤(M)을 자동적으로 올려 놓는 기계를 설치하는 것도 고려할 수 있지만, 청과물은 형상이나 표피의 경도, 마찰계수, 울퉁불퉁한 정도 등이 다른 경우가 많아서 일정한 간격으로 이동하는 트레이(30)에 안정되게 탑재시키는 것이 용이하지 않다. 또한 하부의 개구(30A)에 틈새가 형성되지 않도록 같은 방향으로 청과물을 탑재시키는 것 등의 매우 곤란한 점이 있고 인력에 의한 작업에 의지해야만 하므로 비능률적이었다.

또한 청과물을 상기 트레이로 탑재하여 반송시키고 그 하방에 위치하는 광섬유(34)로 수광함으로써 상기와 같이 반사광 등의 혼입을 방지할 수 있지만, 트레이에 탑재된 청과물의 크기나 형상 등의 차이로 인하여 트레이와 청과물 사이에 틈새가 형성되기 쉽고, 그 형성된 틈새로 상기 반사광 등이 새나가서 광섬유(34)로 수광되는 경우가 있었다. 또한 상기 틈새의 형성을 방지할 수 있도록 흡반상(吸盤狀)의 고무 등으로 트레이를 원형으로 구성하는 것도 제안되었지만, 이 경우도 상기와 마찬가지로 트레이에 각각의 청과물을 소정의 자세로 탑재시켜야 하므로 개선해야 할 필요가 있었다. 또한 상기 흡반상의 고무 등으로 형성된 트레이에 탑재된 청과물을 상방에서 하방으로 밀어내림으로써 상기의 간격 발생을 확실히 방지할 수 있는 것도 제안되었지만, 장치의 대형화나 비용의 상승 등의 문제점을 초래하므로 실용성이 낮았다.

본 발명이 상기의 상황을 감안하여 해결하고자 하는 것은, 구성의 단순화를 도모하면서 귤 등의 청과물의 당도, 산도, 수분 함유율, 신선도 등의 품질을 신속하고 높은 정밀도로 파괴하지 않으면서 측정할 수 있도록 하는 것이다.

도1은 청과물 품질 측정장치의 개략 측면도,

도2는 측정부의 평면도,

도3은 측정부의 종단 정면도를 나타내며, 램프를 상방으로 이동시킨 상태를 나타낸다.

도4는 측정부의 종단 정면도를 나타내며, 램프를 하방으로 이동시킨 상태를 나타낸다.

도5는 광섬유의 종단면도,

도6은 측정광을 처리하기 위한 블록도,

도7은 다른 반송수단을 나타내는 평면도,

도8은 다른 반송수단을 나타내는 사시도,

도9는 다른 반송수단을 나타내는 사시도,

도10은 다른 반송수단을 나타내는 종단 정면도,

도11은 다른 반송수단의 종단 정면도를 나타내며, (a)는 청과물을 탑재하지 않은 상태를 나타내며, (b)는 귤을 탑재한 상태를 나타내고, (c)는 오렌지를 탑재한 상태를 나타낸다.

도12는 다른 반송수단을 나타내는 종단 정면도,

도13은 다른 반송수단의 종단 정면도를 나타내며, (a)는 청과물을 탑재하지 않은 상태를 나타내고, (b)는 오렌지를 탑재한 상태를 나타낸다.

도14는 다른 반송수단의 종단 정면도를 나타내며, (a)는 청과물을 탑재하지 않은 상태를 나타내고, (b)는 오렌지를 탑재한 상태를 나타낸다.

도15는 다른 반송수단의 종단 정면도를 나타내며, (a)는 청과물을 탑재하지 않은 상태를 나타내고, (b)는 오렌지를 탑재한 상태를 나타낸다.

도16은 종래의 청과물 품질 측정장치의 측정부를 나타내는 종단 정면도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

1 : 캐스터(caster) 2 : 받침대 본체

3 : 케이싱(casing) 4 : 측정부

5 : 반송수단 5A : 롤러

6 : 지지체 7 : 모니터

8 : 프린터 9 : 퍼티라이트(putty light)

10 : 조사수단(照射手段) 11 : 수광수단(受光手段)

12 : 저지수단 13 : 구동풀리(驅動 pulley)

14 : 타이밍 벨트 14A : 반송표면

15 : 가이드부재 15A : 수평판부

15B : 수직부 16 : 구동회전축

17 : 갓이 부착된 램프 18 : 광섬유

19 : 커버부재 20 : 뚜껑

21, 22, 23, 24 : 판상체(板狀體) 23A, 23B, 23C, 23D : 회전체

21A : 상단부 25 : 괴상체(塊狀體)

30 : 트레이 30A : 개구

31 : 체인 32 : 고정부재

33 : 램프 34 : 광섬유

H : 오렌지 M : 귤

T : 고정부

본 발명의 청과물의 품질 측정장치는, 상기의 과제를 해결하기 위하 여 피측정물인 청과물에 측정광을 조사하기 위한 조사수단과, 이 조사수단의 조사위치까지 청과물을 탑재하여 반송시키는 반송수단과, 이 반송수단에 탑재되어 조사위치까지 반송된 청과물을 향하여 조사하여 상기 청과물을 투과한 측정광 중에서 상기 반송수단의 반송폭방향의 중간부에 형성된 틈새를 통하여 하방으로 이동되는 측정광을 수광하기 위한 수광수단과, 상기 수광수단에 의하여 수광된 측정광의 스펙트럼(spectrum)을 분석하여 당도, 산도, 수분 함유율, 신선도 등의 품질을 판정하는 품질 판정수단과, 상기 반송수단의 반송방향으로 연속하여 설치된 청과물용 탑재부와 청과물의 접촉부에 틈새가 형성되는 것을 방지하는 저지수단이 구비되어 있고, 상기 저지수단은 청과물의 중량에 따라서 상기 청과물용 탑재부를 변형시킴으로써 상기 청과물용 탑재부와 청과물의 밀착력을 높이는 수단으로 구성되어 있다.

청과물을 소정의 자세로 이동시킬 필요가 없고 차광(遮光)의 면에서 우수한 청과물 품질 측정장치를 확립하기 위하여 본건 발명자는 종래와 같은 트레이 설치를 포기하고 수광수단에 대하여 차광을 하는 데에 있어서 청과물의 중량을 합리적으로 이용할 수 있는 획기적인 것을 발명하기에 이르렀다.

즉, 반송수단에 불규칙한 간격으로 탑재되어 조사위치까지 반송된 청과물에 조사수단으로부터 측정광을 조사하고, 그 청과물을 투과한 측정광 중에서 반송수단의 반송폭방향의 중간부에 형성된 틈새를 통하여 하방으로 이동된 측정광을 수광수단으로 수광하고, 그 수광된 측정광의 스펙트럼을 분석하여 품질을 판정하는 것이다. 그리고 반송된 청과물의 중량에 따라서 변형될 수 있는 청과물용 탑재부를 반송방향으로 연속하여 설치함으로써 종래의 평벨트와 동일하게 청과물을 연속적으로 반송할 수 있으며, 또한 그 반송용 탑재부의 일부가 청과물의 중량으로 변형됨으로써 청과물용 탑재부와 청과물의 밀착력을 높일 수 있어 양자간에 틈새가 형성될 수 없으므로 조사수단으로부터 조사되는 측정광 또는 이 측정광이 다른 물체에 반사된 반사광 등의 빛이 특히 반송폭방향의 양측으로부터 수광수단으로 입사되는 일이 없으며 그 만큼 측정 정밀도를 높일 수 있다. 또한 상기 조사수단으로부터 조사되는 측정광 또는 이 측정광이 다른 물체에 반사된 반사광 등의 빛이 반송방향(전후방향)으로부터 반송수단의 반송폭방향의 중간부에 형성된 틈새를 통하여 수광수단으로 입사되려는 것을 청과물이 차폐하여 방지할 수 있지만, 전후 양측으로부터 상기 수광수단으로 입사되는 측정광 또는 반사광 등의 빛의 입사를 방지하기 위한 저지수단을 설치함으로써 불필요한 빛이 수광수단으로 입사되는 것을 보다 확실하게 방지할 수 있다.

상기 반송수단의 반송방향으로 거의 전역에 걸쳐 좌우방향에 틈새가 형성되지 않도록 연속하는 다수의 판상체(板狀體)를 설치하고, 이들 다수의 판상체 위에 청과물을 탑재하여 반송시키기 위한 상기 청과물 탑재부가 상기 반송수단의 반송표면 중에서 적어도 좌우 2군데에 형성되어 있다.

상기와 같이 다수의 판상체 그룹을 적어도 좌우 2열로 설치함으로써 청과물의 표면과 이와 접촉하는 판상체의 접촉면의 사이에 틈새가 형성되는 것을 방지할 수 있으므로 반송폭방향의 양측으로부터 조사되는 측정광에 대하여 확실하게 차광할 수 있으며 청과물을 양호하게 반송할 수도 있다. 그리고 다수의 판상체로 구성함으로써, 예를 들면 일부의 판상체가 파손된 경우 등에 있어서 그 일부의 판상체만을 교환하는 것만으로도 간단히 수리 할 수 있다.

상기 판상체를 그 상단측 부근에서 상기 반송수단의 반송폭방향의 바깥으로 벌어지는 형상으로 형성함으로써, 판상체에 탑재되는 청과물과의 접촉면적을 증대시킬 뿐만 아니라 안정적으로 청과물을 탑재하여 지지할 수 있다.

청과물의 중량에 따라서 변형 가능한 탑재부를 구비하는 하나 또는 복수의 괴상체(塊狀體)로 형성되는 무한궤도 형태의 컨베이어를 적어도 좌우 1세트 설치하여 상기 반송수단을 구성하여도 무방하다.

상기 판상체 그룹을 4열로 설치한 경우에는, 반송폭방향의 외측에 위치하는 2열의 판상체 그룹의 상단의 높이를 내측에 위치하는 남은 2열의 판상체 그룹의 상단의 높이보다도 높게 형성함으로써 빛에 대한 차폐효과를 높일 수 있다. 또한 외측의 2열의 판상체 그룹의 내측에 위치되는 작은 청과물의 품질을 측정하는 경우에 있어서, 껍질 두께의 차이 등에 의하여 측정광이 투과되기 쉬우므로 큰 청과물의 경우보다도 조사광량을 적게 하는 것이 바람직하며, 따라서 청과물로 조사되는 빛을 외측의 2열의 판상체 그룹으로 차폐할 수 있다.

상기 4열의 판상체 그룹 중에서 반송폭방향의 외측에 위치하는 2열의 판상체 그룹 각각에 있어서 상기 반송수단의 반송방향으로 인접하는 판상체간의 경계부와, 반송폭방향의 내측에 위치하는 남은 2열의 판상체 그룹 각각에 있어서 상기 반송수단의 반송방향으로 인접하는 판상체간의 경계부가 반송폭방향에서 중복되지 않도록 설정함으로써, 예를 들면 반송폭방향의 외측에 위치하는 판상체간의 경계부의 틈새로부터 빛이 입사되더라도 이 빛을 반송폭방향의 내측에 위치하는 판상체로 차폐할 수 있다.

상기 조사수단은 거의 수평방향으로 청과물을 조사하는 복수의 램프로 구성되며, 이 복수의 램프를 상하방향으로 위치변경할 수 있도록 구성함으로써 청과물의 종류에 따라서 조사위치를 적절하게 변경할 수 있다.

(실시예)

도1에 본 발명의 청과물 품질 측정장치가 나타나 있다. 이 청과물의 품질 측정장치는 캐스터(caster)(1)가 하단의 4군데(도면에서는 2군데만 도시)에 형성된 이동 가능한 받침대 본체(2)와, 이 받침대 본체(2)의 상단에 케이싱(3)으로 외광이 차단된 상태에서 품질을 측정하기 위하여 내부에 설치된 측정부(4)와, 상기 케이싱(3)의 일단에 형성된 개구(도시되어 있지 않음)를 통하여 상기 측정부(4)로 청과물을 반송함과 아울러 측정 후의 청과물을 케이싱(3)의 타단에 형성된 개구(도시되어 있지 않음)를 통하여 케이싱(3)의 외부까지 반송하기 위한 반송수단(5)을 구비한다. 상기 각 캐스터(1) 부근에 바닥면을 지지하는 지지체(6)가 설치되어 있으며, 상기 지지체(6)로 인하여 캐스터(1)를 바닥면으로부터 뜨게 하여 위치를 고정시킬 수 있는 상태와 상기 지지체(6)를 캐스터(1)보다도 윗쪽으로 올려서 캐스터(1)로 이동시킬 수 있는 상태로 각각 전환할 수 있도록 되어 있다. 상기 케이싱(casing)(3)의 양단에 형성된 개구에는 외광 차단용의 커텐(도시되어 있지 않음)이 부착되어 있다. 도면에 나타내는 7은 측정부(4)에서 측정된 결과 등을 표시하기 위한 모니터이고, 8은 상기 모니터(7)의 표시정보 등을 인쇄하기 위한 프린터이며, 9는 장치의 이상 등을 알리기 위한 퍼티라이트(putty light)로서, 이들 7∼9를 생략하거나 또는 다른 대체품 등을 설치할 수도 있다. 또한 상기 캐스터(1)나 지지체(6)를 생략해도 무방하며, 또는 상기 받침대 본체(2)를 생략할 수도 있으므로 청과물의 품질 측정장치의 구체적인 구성을 자유롭게 변경할 수 있다.

상기 측정부(4)는 도1 ∼ 도4에서 나타내는 바와 같이, 피측정물인 청과물에 측정광을 조사하기 위한 조사수단(10)과, 이 조사수단(10)의 조사 위치까지 청과물을 탑재하여 반송시키는 반송수단(5)과, 이 반송수단(5)에 탑재되어 조사위치까지 반송된 청과물을 향하여 조사하여 상기 청과물을 투과한 측정광 중에서 상기 반송수단(5)에 형성된 틈새를 통하여 하방으로 이동된 측정광을 수광하기 위한 수광수단(11)과, 상기 수광수단(11)에 의하여 수광된 측정광의 스펙트럼을 분석하여 당도, 산도, 수분 함유율, 신선도 등의 품질을 판정하는 품질 판정수단과, 상기 반송수단(5)의 좌우 양측으로부터 상기 수광수단(11)으로 측정광 또는 반사광 등의 빛이 입사되는 것을 방지하기 위한 저지수단(12)으로 구성되어 있다.

상기 반송수단(5)은 도1 ∼ 도4에서 나타내는 바와 같이 벨트 컨베이어이며, 이 벨트 컨베이어(5)는 반송방향의 종단에 배치된 좌우 한 쌍의 구동 풀리(驅動 pulley)(13, 13)와, 반송방향의 선단에 배치된 좌우 한 쌍의 종동 풀리(從動 pulley)(도시되어 있지 않음)와, 이들 양 풀리사이에 감겨져 있는 고리 형태의 타이밍 벨트(14)와, 이 타이밍 벨트(14)의 청과물 반송측 내면에 밀착되어 타이밍 벨트(14)를 인도하는 수평판부(15A)와 벨트의 아랫면(뒷면)측으로부터 입사되는 빛을 차단하기 위한 수직부(15B)로 구성되고 단면형상이 거의 역L자형으로 형성된 좌우 한 쌍의 가이드부재(15, 15)로 구성되어 있다. 상기 구동 풀리(驅動 pulley)(13, 13)를 회전시키면서 지지하는 구동회전축(16)과 도시되어 있지 않은 전동모터의 구동축을 체인 방식 또는 기어 방식의 전동기구(도시 생략) 등으로 연동시켜서 구동풀리(13, 13)를 구동 회전시킴으로써 타이밍 벨트(14)를 회전시켜 이동되도록 되어 있다. 도면에서는 반송수단(5)으로서 벨트 컨베이어를 나타내고 있지만, 체인 컨베이어나 도9에 나타내는 바와 같이 후술하는 다수의 롤러(5A…)로 구성되는 롤러 컨베이어라도 무방하며, 반송수단으로서 전술한 것에만 제한되는 것은 아니다.

상기 조사수단(10)은 도2 ∼ 도4에서 나타내는 바와 같이, 상방에서 볼 때에 상기 반송수단(5)의 반송폭방향의 양측에 있어서 반송수단(5)의 타이밍 벨트(14)의 좌우폭방향의 거의 중앙을 중심으로 한 원호형상으로 배치된 10개(좌우 5개씩)의 갓이 부착된 램프(17)로 구성되어 있다. 그리고 상기 모든 램프(17)는 상하 방향으로 위치가 변경될 수 있도록 설치되어 있고, 도4에서 나타내는 귤(M)의 경우에 모든 램프(17)를 최하방의 위치로 이동시키거나 또는 도3에서 나타내는 감귤(H)의 경우에 모든 램프(17)를 최상방의 위치로 이동시킴으로써, 청과물의 종류나 크기 등에 따라서 청과물로의 조사량이 크게 감소되지 않도록 모든 램프(17)를 최적의 높이에 위치시킬 수 있도록 되어 있다. 상기 램프(17)의 상하 조절폭이 구체적으로 35mm로 되어 있지만 취급되는 청과물에 따라 적절히 변경할 수 있다. 또한 도4에 나타내는 바와 같이, 귤(M)을 조사하는 경우에는 후술하는 외측에 위치한 판상체(21, 21)가 램프(17)로부터 조사되는 측정광을 어느 정도 차폐함으로써 조사량이 감소되지만, 도2에 있어서 반송방향의 양측에 위치하는 합계 네 개의 좌우의 램프(17)를 각각 OFF로 하고 남은 여섯 개의 램프(17)만을 ON으로 하여 귤(M)로 조사되는 조사량을 더욱 감소시킴으로써 데이터 레벨이 포화되는 것을 확실하게 방지할 수 있도록 되어 있다. 또한 상기 램프(17)가 청과물에 대하여 수평방향에서 조사되도록 설치되어 있지만, 거의 수평방향, 즉 상방으로부터 하방을 향하여 비스듬하게 조사되도록 하여도 무방함과 아울러 하방으로부터 상방을 향하여 조사되어도 무방하다. 또한 청과물의 대부분이 구형(球形)이므로 상기 램프(17)를 원호상으로 배치하였지만, 청과물의 형상에 따라서는 원호상으로 배치하지 않아도 무방하다. 상기 램프(17)의 높이를 수동으로 조절하도록 하여도 무방하고, 또한 전동모터 등의 전동력을 이용하도록 하여도 무방하다. 상기 램프(17)의 높이를 전동력으로 조절할 경우에는 청과물의 종류나 크기 등을 검출하는 센서 등을 설치하여 이 센서의 검출정보를 기초로 하여 전동모터 등을 구동함으로써 자동적으로 높이를 조절할 수 있도록 구성할 수 있다. 또한 램프(17)의 개수나 구체적 구성은 도면에서 나타내는 것에만 제한되는 것은 아니다.

상기 수광수단(11)은 도2 ∼ 도5에서 나타내는 바와 같이, 좌우 2열로 배치된 상기 타이밍 벨트(14, 14) 사이에 형성된 틈새(S)에 배치되는 광섬유(18)와 이 광섬유(18)를 보호하는 커버부재(19)로 형성되어 있다. 상기 커버부재(19)는 상기 받침대 본체(2)측의 고정부(T)에 부착되어 고정되어 있다. 그리고 상기 커버부재(19)의 상단에 형성된 개구를 덮으며 유리나 플라스틱 등으로 형성된 투명한 덮개(20)를 설치하여 광섬유(18)의 선단부에 녹이나 먼지 또는 청과물의 즙 등이 부착되는 일이 없도록 하고, 상기 덮개(20)에 녹이나 먼지 또는 청과물 등이 부착된 경우에는 용이하게 닦아낼 수 있도록 되어 있다. 상기 광섬유(18)의 기단부가 도시되지 않은 제어장치에 접속되어 있고 광섬유(18)로부터 검출정보를 데이터화하여 당도 등을 연산하는 등의 처리가 실행되도록 되어 있다.

상기 저지수단(12)은 도2 ∼ 도4에서 나타내는 바와 같이, 상기 반송수단(5)을 구성하는 타이밍 벨트(14, 14)의 반송표면(14A, 14A) 각각의 좌우 2군데에 있어서 반송방향의 전역에 걸쳐 틈새가 없는 상태로 연속되는 다수의 장방형이며 수직 형태인 판상체(21, 22)를 설치하여 구성하며, 반송방향으로 연속되는 청과물 탑재부를 병용하여 구성하고 있다.

상기 판상체(21, 22)는 반송폭방향의 외측에 위치하는 판상체(21)가 반송폭방향의 내측에 위치하는 판상체(22)보다도 높게 형성되도록 상하 높이만이 다른 2종류로 구성되고, 재질은 양쪽 모두 우레탄 등의 합성수지 등으로 형성되며, 도3에서 나타내는 바와 같이 탑재되는 청과물(H)의 중량에 따라서 그 상단 부근에서 상기 반송수단의 반송폭방향의 외측에 위치하는 형태가 변형될 수 있도록 형성되어 있다. 따라서 청과물(H)의 외면과 판상체(21, 21)의 상단측 내면(21A, 21A) 사이에 틈새없이 접촉시킬 수 있도록 되어 있다. 도면에서는 상하 길이가 짧은 판상체(22)를 타이밍 벨트(14)의 반송폭방향의 내측 단부에 배치함과 아울러 상하 길이가 긴 판상체(21)를 타이밍 벨트(14)의 반송폭방향의 거의 중앙에 배치하고 있지만, 이 판상체(21, 22)의 위치는 측정되는 청과물 등에 따라서 적절히 변경하여도 무방하다. 또한 본 발명에서는 상하 높이가 다른 2세트의 판상체(21, 21, 22, 22)를 설치한 경우를 나타내고 있지만, 동일 높이의 2세트(4개)의 판상체를 설치하여도 무방하다. 또한 좌우 한 쌍(2개)만의 판상체를 설치하거나 3세트(6개) 이상의 판상체를 설치할 수 있고, 또는 3개 이상의 짝수개의 판상체를 설치할 수도 있다. 또한 도10에는 동일 높이의 판상체(23)를 한 쪽에 9개 설치한(양측 18개 설치) 경우를 나타내고 있다. 또한 도면에서는 판상체(21) 또는 판상체(22)의 면방향이 반송방향과 같고, 반송방향으로 인접하는 판상체의 앞뒤 양면 모두가 각각 하나의 면을 형성하도록 설치했지만, 도8에서 나타내는 바와 같이 반송방향으로 인접하는 판상체(21, 21, 22, 22)를 반송폭방향으로 어긋나게 위치시키며, 또한 반송방향에 있어서 각각의 판상체의 양단부분이 중복되는 상태로 배치하여도 무방하다(도면에서는 한쪽의 타이밍 벨트(14)만을 나타내고 있다). 또한 도7에서 나타내는 바와 같이, 상기 4열의 판상체(21, 22) 그룹 중에서 반송폭방향의 외측에 위치하는 2열의 판상체(21, 21) 그룹 각각에 있어서 상기 반송수단(5)의 반송방향으로 인접하는 판상체(21, 21)간의 경계부(K1)와, 반송폭방향의 내측에 위치하는 남은 2열의 판상체(22, 22) 그룹 각각에 있어서 상기 반송수단(5)의 반송방향으로 인접하는 판상체(22, 22)간의 경계부(K2)가 반송폭방향에서 중복되지 않도록 설정하여도 무방하다. 상기 두 개의 판상체(21, 22)의 반송방향에서의 길이를 다르게 형성하여, 구체적으로는 반송폭방향의 외측에 위치하는 판상체(21, 21)의 반송방향에서의 길이를 반송폭방향의 내측에 위치하는 판상체(22, 22)의 반송방향에서의 길이보다도 길게 형성함으로써 경계부(K1, K2)를 반송폭방향에서 중복되지 않도록 하였지만, 두 개의 판상체(21, 22)의 반송방향에서의 길이를 동일하게 하고, 반송방향에서 어긋나게 위치시킴으로써 경계부(K1, K2)를 반송폭방향에서 중복되지 않도록 하여도 무방하다. 상기 판상체(21, 22)는 상기 타이밍 벨트(14)에 접착제나 열융착 등에 의하여 고정시켜도 무방하며, 또는 타이밍 벨트(14)를 성형할 때에 벨트 표면에 두 개의 대상체(帶狀體)를 일체로 형성하여 일정한 간격으로 절단함으로써 다수의 판상체(21, 22)가 형성되도록 하여도 무방하다. 또한 상기 틈새(S)로부터 입사된 빛이 수광수단(11)으로 입사되는 것을 반송방향의 전후방향으로부터 방지하기 위한 저지수단을 설치함으로써 빛의 입사를 보다 확실하게 방지할 수 있다. 상기 저지수단(12)은 타이밍 벨트(14, 14)의 탑재면(14A, 14A) 각각 좌우 2군데에 있어서, 반송방향의 전역에 걸쳐 틈새가 없는 상태로 연속되는 다수의 장방형의 판상체(21, 22)가 설치됨으로써 타이밍 벨트(14, 14)의 반송방향의 양단의 회전부분에서 반송방향으로 인접하는 판상체(21, 21, 22, 22)간의 사이에 틈새가 형성되어 각 판상체(21, 22)를 부드럽게 회전시킬 수 있도록 형성되어 있다.

상기 판상체(21, 22)를 도11(a), (b), (c)에서 나타내는 바와 같이 구성하여도 무방하다. 즉, 도면에서는 반송폭방향의 양측에 위치하는 판상체(21, 21, 22, 22)가 각각의 상단 부근에서 반송폭방향의 바깥으로 벌어지는 형상으로 형성되어 있다. 이와 같이 구성함으로써 크고 작은 청과물(M, H)을 탑재했을 때에 판상체(21, 21, 22, 22)와의 접촉면적을 증대시킬 수 있을 뿐만 아니라 청과물(M, H)을 중앙에 안정되게 탑재하여 반송시킬 수 있다. 또한 도면에서는 외측에 위치하는 판상체(21, 21)의 상단부(21A, 21A)가 하단부 보다 외측으로 더 기울어져 있지만, 하단부와 동일한 경사각도로 형성하여도 무방하다. 또한 도12에는 동일 높이의 경사진 판상체(24)를 한쪽에 9개를 설치한(양측은 18개 설치) 경우를 나타내고 있고, 판상체의 개수 및 높이는 도면에 나타내는 것에 한정되는 것은 아니다.

또한 상기 반송수단(5)을 도13(a), (b) ∼ 도15(a), (b)에 나타내는 바와 같이 구성하여도 무방하다. 즉 도13(a), (b)에는 청과물(H)의 중량에 따라서 변형 가능한 탑재부를 구비하도록 우레탄 등의 합성수지 등으로 형성되고 단면형태가 직사각형인 다수의 괴상체(塊狀體)(25)를 타이밍 벨트(14)의 표면에 부착한 무한궤도 형태의 콘베이어를 좌우 1세트씩 배치되어 있다. 도면에서 나타내는 괴상체(25)를 탑재부로 함으로써, 상기 판상체(21, 22)를 탑재부로 하는 것에 비하여 청과물과의 접촉면적을 증대시킬 수 있다. 도14(a), (b)에서는 도13(a), (b)의 괴상체(25, 25)의 반송폭방향의 내측의 각부를 없애고 테이퍼면(25A, 25A)을 형성하여 청과물(H)과의 접촉면적을 증대시킬 수 있도록 한 것을 나타내고 있다. 또한 도15(a), (b)에서는 괴상체(25)를 딱딱한 재료로 제작하고, 이 괴상체(25)의 탑재부(26)를 청과물(H)의 중량에 따라서 변형 가능한 우레탄 등의 합성수지 등으로 구성한 것을 나타내고 있다. 이 경우에도 탑재부(26)의 표면이 테이퍼면을 형성하도록 구성함으로써, 청과물(H)과의 접촉면적을 증대시킬 수 있도록 되어 있다. 다수의 괴상체(25)를 타이밍 벨트(14)의 표면에 부착하여 상기 무한궤도 형태의 컨베이어를 구성하는 것 외에, 괴상체(25)를 단일의 고리 형태로 구성하여도 무방하다. 또한 괴상체(25)를 단일의 고리 형태로 구성하는 경우에는 타이밍 벨트(14)를 생략하여도 무방하다. 또한 상기 무한궤도 형태의 컨베이어를 상기와 같이 좌우로 2개 설치하는 외에, 3개 이상 설치하여도 무방하다.

상기 구성의 청과물의 품질 측정장치를 사용하여 청과물의 품질을 측정하는 경우에 대하여 설명하면, 우선 도1에 있어서 구동상태의 반송수단(5)의 반송 선단측으로부터 도시하지 않은 청과물 자동 공급장치에 의하여 자동적으로 청과물을 공급하여 청과물을 연속적으로 측정부(4)로 반송한다. 그리고 측정부에서는 램프(17)로부터 조사되어 청과물을 투과한 측정광을 광섬유(18)로 수광하고, 이 수광된 측정광을 데이터로서 기억시키고 그 데이터를 근거로 파형을 보정하여 수치연산으로 처리함으로써 산도나 당도 등을 산출하여 출력(예를 들면, 상기 모니터(7)에 나타내거나 상기 프린터(8)로 인쇄하는 것)한다. 이와 같이 측정부(4)에서 측정된 청과물은 상기 반송수단(5)에 의하여 반송 종단부까지 연속적으로 반송되고, 상기 측정치에 의거하여 다른 선별장치로 자동적으로 또는 인위적으로 선별된다.

상기 벨트 컨베이어(5) 대신에 도9에 나타내는 바와 같이, 롤러 컨베이어로 구성하여도 무방하다. 즉, 구동회전가능한 다수의 롤러(5A)의 회전축이 반송폭방향을 따르도록 배치하고, 각 롤러(5A)의 중앙으로부터 소정 거리의 좌우단측에 인접한 2군데에 좌우 한 쌍의 판상 회전체(23A, 23B)가 반송폭방향에서 일부 중복되도록 상기 회전체(23A, 23B)를 서로 어긋나게 배치시키고, 이들 회전체(23A, 23B)의 좌우폭방향의 양단부측에 인접한 각 롤러(5A)의 2군데에 상기 회전체(23A, 23B)보다도 지름이 큰 좌우 한 쌍의 판상 회전체(23C, 23D)가 반송폭방향에서 일부 중복되도록 상기 회전체(23C, 23D)를 서로 다르게 배치시킨다. 또한 이 경우에는 롤러(5A, 5A) 사이의 틈새에 상기 광섬유(18)가 배치되도록 구성된다.

청구항 1에 의하면, 청과물의 중량에 따라서 변형 가능한 청과물용 탑재부를 반송방향으로 연속하여 설치함으로써 종래와 같이 청과물을 트레이에 담지 않고 반송수단에 탑재시킨 상태 그대로 조사수단의 조사위치까지 불규칙한 간격으로 연속하여 탑재하여 반송시킬 수 있으며, 청과물의 중량을 이용하여 청과물용 탑재부와의 밀착력을 높임으로써 특별한 장치를 이용하지 않고도 간단한 구성으로 조사수단으로부터 조사되는 측정광 또는 이 측정광이 다른 물체에 반사된 반사광 등의 측정광이 특히 반송폭방향의 양측으로부터 수광수단으로 입사되는 것을 방지할 수 있으며 그 만큼 측정 정밀도를 높일 수 있다. 따라서 구성의 단순화를 도모하면서도 청과물의 당도, 산도, 수분 함유량, 신선도 등의 품질을 신속하고 높은 정밀도로 파괴하지 않으면서 측정할 수 있는 청과물의 품질 측정장치를 제공할 수 있다.

청구항 2에 의하면, 다수의 판상체 그룹을 적어도 좌우 2열로 설치함으로써 청과물의 표면과 이와 접촉하는 판상체의 접촉면 사이에 틈새가 형성되는 것을 방지할 수 있으며 반송폭방향의 양측으로부터 조사되는 측정광에 대하여 확실하게 차광하는 기능을 구비하면서도 청과물을 양호하게 반송하는 기능을 함께 구비시킬 수도 있으므로, 이들 두 가지의 기능을 별도로 설치하는 경우에 비하여 비용면에 있어서 유리하다. 또한 다수의 판상체로 구성함으로써 예를 들면 일부 판상체가 파손된 경우 등에 있어서 그 일부의 판상체만을 교환하는 것만으로도 간단히 수리할 수 있으므로 비용면에서 한층 유리하다.

청구항 3에 의하면, 판상체가 그 상단 부근에서 상기 반송수단의 반송폭방향의 바깥으로 벌어지는 형상으로 형성됨으로써, 판상체에 탑재되는 청과물과의 접촉면적을 증대시킬 뿐만 아니라 안정적으로 청과물을 탑재하여 지지할 수 있으므로 측정면에서나 사용면에서도 유리하다.

청구항 5에 의하면, 판상체 그룹을 4열로 설치한 경우에는 반송폭방향의 외측에 위치하는 2열의 판상체 그룹의 상단의 높이를 내측에 위치하는 남은 2열의 판상체 그룹의 상단의 높이보다도 높게 형성함으로써 빛에 대한 차폐효과를 높일 수 있다. 또한 외측의 2열의 판상체 그룹의 내측에 위치되는 작은 청과물의 품질을 측정하는 경우에 있어서, 껍질의 두께의 차이 등에 의하여 측정광이 투과하기 쉬우므로 큰 청과물의 경우보다도 조사광량을 적게 하는 것이 바람직하며, 따라서 청과물로 조사되는 빛을 외측의 2열의 판상체 그룹으로 차폐할 수 있으므로 데이터 레벨이 포화되어 버리는 문제점을 해결할 수 있다는 장점이 있다.

청구항 6에 의하면, 4열의 판상체 그룹 중에서 반송폭방향의 외측에 위치하는 2열의 판상체 그룹 각각에 있어서 상기 반송수단의 반송방향으로 인접하는 판상체간의 경계부와, 반송폭방향의 내측에 위치하는 남은 2열의 판상체 그룹 각각에 있어서 상기 반송수단의 반송방향으로 인접하는 판상체간의 경계부가 반송폭방향에서 중복되지 않도록 설정함으로써, 예를 들면 반송폭방향의 외측에 위치하는 판상체간의 경계부의 틈새로부터 빛이 입사되더라도 이 빛을 반송폭방향의 내측에 위치하는 판상체로 차폐할 수 있으므로 신뢰성을 높일 수 있다.

청구항 7에 의하면, 조사수단이 거의 수평방향으로 청과물을 조사하는 복수의 램프로 구성되며, 이 복수의 램프를 상하방향으로 위치변경할 수 있도록 구성함으로써 청과물의 종류에 따라서 조사위치를 적절하게 변경할 수 있으므로 사용범위가 넓은 장치가 될 수 있다.

Claims (7)

1. 피측정물인 청과물에 측정광을 조사(照射)하기 위한 조사수단과,

   상기 조사수단의 조사위치까지 청과물을 탑재하여 반송시키는 반송수단과,

   이 반송수단에 탑재되어 조사위치까지 반송된 청과물을 향하여 조사하여 상기 청과물을 투과한 측정광 중에서 상기 반송수단의 반송폭방향의 중간부에 형성된 틈새를 통하여 하방으로 이동되는 측정광을 수광(受光)하기 위한 수광수단과,

   상기 수광수단에 의하여 수광된 측정광의 스펙트럼(spectrum)을 분석하여 당도(糖度), 산도(酸度), 수분 함유율, 신선도 등의 품질을 판정하는 품질 판정수단과,

   상기 반송수단의 반송방향으로 연속하여 설치된 청과물용 탑재부와 청과물의 접촉부에 틈새가 형성되는 것을 방지하기 위한 저지수단이 구비되어 있고,

   상기 저지수단은 청과물의 중량에 따라서 상기 청과물용 탑재부를 변형시킴으로써 상기 청과물용 탑재부와 청과물의 밀착력을 높이는 수단으로 구성되는 청과물의 품질 측정장치.
2. 제1항에 있어서,

   상기 반송수단의 반송방향으로 거의 전역에 걸쳐 좌우방향에 틈새가 형성되지 않도록 연속하는 다수의 판상체(板狀體)를 설치하고, 이들 다수의 판상체 위에 청과물을 탑재하여 반송시키기 위한 상기 청과물 탑재부가 상기 반송수단의 반송표면 중에서 적어도 좌우 2군데에 형성되는 청과물의 품질 측정장치.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서,

   상기 판상체가 그 상단 부근에서 상기 반송수단의 반송폭방향의 바깥으로 벌어지는 형상으로 형성되는 청과물의 품질 측정장치.
4. 제1항에 있어서,

   청과물의 중량에 따라서 변형 가능한 탑재부를 구비하는 하나 또는 복수의 괴상체(塊狀體)로 형성되는 무한궤도 형태의 컨베이어를 적어도 좌우 1세트씩 설치하여 상기 반송수단을 구성하는 청과물의 품질 측정장치.
5. 제1항 또는 제2항 또는 제3항에 있어서,

   상기 판상체 그룹을 4열로 설치한 경우에는, 반송폭방향의 외측에 위치하는 2열의 판상체 그룹의 상단의 높이를 내측에 위치하는 남은 2열의 판상체 그룹의 상단의 높이보다도 높게 형성하는 청과물의 품질 측정장치.
6. 제1항 또는 제2항 또는 제3항 또는 제5항에 있어서,

   상기 4열의 판상체 그룹 중에서 반송폭방향의 외측에 위치하는 2열의 판상체 그룹 각각에 있어서 상기 반송수단의 반송방향으로 인접하는 판상체간의 경계부와,

   반송폭방향의 내측에 위치하는 남은 2열의 판상체 그룹 각각에 있어서 상기 반송수단의 반송방향으로 인접하는 판상체간의 경계부가 반송폭방향에서 중복되지 않도록 설정되는 청과물의 품질 측정장치.
7. 제1항내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 조사수단이 거의 수평방향으로 청과물을 조사하는 복수의 램프로 구성되며, 이 복수의 램프를 상하방향으로 위치변경할 수 있도록 구성되는 청과물의 품질 측정장치.