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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】特開2017-215145(P2017-215145A)
(43)【公開日】2017年12月7日
(54)【発明の名称】内部品質判定システム
(51)【国際特許分類】
   G01N 21/49 20060101AFI20171110BHJP
   G01N 21/359 20140101ALI20171110BHJP
【FI】
   G01N21/49 Z
   G01N21/359
【審査請求】未請求
【請求項の数】7
【出願形態】OL
【全頁数】19
(21)【出願番号】特願2016-107003(P2016-107003)
(22)【出願日】2016年5月30日
(71)【出願人】
【識別番号】000006781
【氏名又は名称】ヤンマー株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110001597
【氏名又は名称】特許業務法人アローレインターナショナル
(72)【発明者】
【氏名】古澤 健太郎
(72)【発明者】
【氏名】山田 久也
(72)【発明者】
【氏名】田中 伸明
(72)【発明者】
【氏名】高田 咲子
(72)【発明者】
【氏名】坂井 春彦
(72)【発明者】
【氏名】岩田 智之
【テーマコード(参考)】
2G059
【Fターム(参考)】
2G059AA01
2G059BB11
2G059DD12
2G059EE01
2G059EE12
2G059GG02
2G059HH01
2G059JJ01
2G059JJ17
2G059KK03
2G059MM05
2G059MM10
(57)【要約】
【課題】内部に種等の光を透過しない部分を有する複数の測定対象物の大きさが異なっていたとしても、内部品質を精度良く判定可能な内部品質判定システムを提供する。
【解決手段】測定対象物を挟んで投光部とは反対側に位置され且つ受光光軸が投光部の投光光軸に対して所定角度傾斜された傾斜状態で、測定対象物を透過した透過光を受光する受光部が移動機構によって所定方向へ移動可能とされている。大きさ検出部からの大きさ情報と予め記憶されている受光位置データとに基づいて、制御装置は、測定対象物の内部品質情報を検出する際に前記受光部が前記所定方向に関し位置すべき受光位置を決定し、前記移動機構によって記受光部を前記受光位置に位置させた状態で当該受光部によって検出される内部品質情報に基づき当該測定対象物の内部品質を判定する。
【選択図】図3
【特許請求の範囲】
【請求項1】
大きさ検出領域及び前記大きさ検出領域より搬送方向下流側の内部品質検出領域を通過するように測定対象物を搬送する搬送部と、前記大きさ検出領域において測定対象物の大きさ情報を検出する大きさ検出部と、前記内部品質検出領域において測定対象物の内部品質情報を検出する内部品質検出部と、制御装置とを備え、
前記内部品質検出部は、前記内部品質検出領域に位置する測定対象物に向けて測定光を投光するように固定設置された投光部と、測定対象物を挟んで前記投光部とは反対側に位置され且つ受光光軸が前記投光部の投光光軸に対して所定角度傾斜された傾斜状態で、測定対象物を透過した透過光を受光する受光部と、前記受光部を所定方向へ移動可能な移動機構とを有し、
前記制御装置には、前記受光部の前記所定方向に関する受光位置が測定対象物の大きさに応じて設定された受光位置データが記憶されており、前記制御装置は、前記大きさ検出部からの大きさ情報及び前記受光位置データに基づき決定される所定受光位置に前記受光部が位置するように前記移動機構を作動させ、前記所定受光位置に位置された状態の前記受光部によって検出される内部品質情報に基づき前記一の測定対象物の内部品質を判定することを特徴とする内部品質判定システム。
【請求項2】
前記搬送部は搬送方向に直列配置された複数の搬送トレイを有し、前記搬送トレイは測定対象物が載置可能とされ且つ測定光の通過を許容する開口が設けられた主面を有し、
前記投光部は、前記搬送部の下方から前記開口を介して測定対象物に測定光を投光するように配置され、
前記受光部は、前記搬送トレイに載置された測定対象物より上方で且つ前記測定対象物の搬送幅方向中心から搬送幅方向一方側に変位された位置で、受光光軸が下向き方向を基準にして搬送幅方向他方側へ前記所定角度だけ傾斜された第1受光部と、前記搬送トレイに載置された測定対象物より上方で且つ前記測定対象物の搬送幅方向中心から搬送幅方向他方側に変位された位置で、受光光軸が下向き方向を基準にして搬送幅方向一方側へ前記所定角度だけ傾斜された第2受光部とを含むことを特徴とする請求項1に記載の内部品質判定システム。
【請求項3】
前記投光部は、搬送幅方向一方側から測定対象物に測定光を投光するように配置され、
前記受光部は、前記搬送トレイに載置された測定対象物より搬送幅方向他方側で且つ前記測定対象物の搬送方向中心から搬送方向上流側に変位された位置で、受光光軸が搬送幅方向を基準にして搬送方向下流側へ前記所定角度だけ傾斜された第1受光部と、前記搬送トレイに載置された測定対象物より搬送幅方向他方側で且つ前記測定対象物の搬送方向中心から搬送方向下流側に変位された位置で、受光光軸が搬送幅方向を基準にして搬送方向上流側へ前記所定角度だけ傾斜された第2受光部とを含み、
前記搬送部には、前記投光部からの測定光が測定対象物に投光されることを許容する開口を有し、且つ、前記投光部からの測定光が前記第1及び第2受光部に直接入り込むことを防止する遮蔽板が設けられていることを特徴とする請求項1に記載の内部品質判定システム。
【請求項4】
前記移動機構によって前記受光部が移動される所定方向は上下方向とされていることを特徴とする請求項2に記載の内部品質判定システム。
【請求項5】
前記移動機構によって前記受光部が移動される所定方向は前記受光部の受光光軸方向とされていることを特徴とする請求項2又は3に記載の内部品質判定システム。
【請求項6】
前記移動機構によって前記受光部が移動される所定方向は搬送幅方向とされていることを特徴とする請求項2又は3に記載の内部品質判定システム。
【請求項7】
前記移動機構によって前記受光部が移動される所定方向は搬送方向とされていることを特徴とする請求項3に記載の内部品質判定システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、マンゴーやアボガドなどの大きな種を有する農産物等の測定対象物の内部品質を判定する内部品質判定システムに関する。
【背景技術】
【0002】
測定対象物に光を照射して内部透過光を受光し、この透過光を分光処理して測定対象物の内部品質を判定する内部品質判定システムは、公知である。
【0003】
例えば、下記特許文献1には、内部品質計測箇所を通過するように被計測物を搬送する搬送手段と、内部品質計測箇所において被計測物を横断するように光を照射する投光部及び横断方向に透過した光を受光する受光部を有する投受光手段と、前記投受光手段にて受光した光に基づいて被計測物の内部品質を解析する制御手段とを備えた内部品質判定システムにおいて、前記内部品質計測箇所より搬送方向上流側の外観検査計測箇所において被計測物の外観情報を検出する外観検出手段を設け、前記制御装置が、前記外観検出手段による被計測物の大きさ情報に基づいて、前記投受光手段によって被計測物の内部品質情報を検出する際の検出条件を調整するように構成することが提案されている。
【0004】
具体的には、前記特許文献1には、前記検出条件の調整として、前記投受光手段が被計測物の内部品質情報を検出する際の投受光量を調整すること(以下、第1の調整という)、及び/又は、前記投受光部が被計測物の内部品質情報を検出する際の前記投光部及び前記受光部と被計測物との相対位置を調整すること(以下、第2の調整という)が記載されてる。
【0005】
しかしながら、前記特許文献1に記載の内部品質判定システムにおいては、被計測物がマンゴーやアボガドなどの大きな種を有する場合には、前記種の影響で被計測物の内部品質を正確に判定できないという問題があった。
【0006】
詳しくは、前記第1の調整は、被計測物が大きくなるほど透過光の光量が少なくなることを考慮して、被計測物が大きいほど投光部による投光強度を大きくするものである。
【0007】
しかしながら、この第1の調整は、被計測物が大きな種を有することを想定しておらず、従って、被計測物が大きな種を有する場合には、前記投光部から被計測物の大きさに応じた的確な光量の光を被計測物に照射させたとしても、前記光のうちの多くが被計測物の種によって遮断されることになり、その結果、前記受光部には十分な光量の光が届かないことが起こり得る。
【0008】
また、前記第2の調整は、被計測物の大きさに応じて、投光部及び受光部を一体的に移動させることにより、被計測物の大きさに拘わらず、投光部から被計測部に照射され、被計測物を透過した透過光が受光部によって受光されるようにしたものである。
【0009】
しかしながら、この第2の調整も、被計測物が大きな種を有することを想定しておらず、従って、被計測物が大きな種を有する場合には、前記投光部からの光が被計測物には的確に照射されるものの、被計測物の内部に侵入した光の多くが被計測物の種によって遮断されることになり、その結果、前記受光部には十分な光量の光が届かないことが起こり得る。
【0010】
また、下記特許文献2には、内部品質計測箇所を通過するように被計測物を搬送する搬送手段と、内部品質計測箇所において前記搬送手段の下方から被計測物へ向けて光を照射する投光部と、被計測物を透過した光を受光する受光部と、前記受光部にて受光した光に基づいて被計測物の内部品質を解析する制御手段とを備えた内部品質判定システムにおいて、前記内部品質計測箇所より搬送方向上流側の大きさ計測箇所において被計測物の大きさを検出する大きさ検出手段と、前記投光部及び被計測物の間に配置されたチョッピング手段とを備え、前記受光部は前記チョッピング手段のチョッピング周波数に同期した受光タイミングで被計測物からの透過光を受光し積算するように構成され、前記制御装置が、前記大きさ検出手段によって検出される被計測物の大きさに応じて前記受光手段の受光回数を決定するように構成することが開示されている。
【0011】
前記特許文献2に記載の内部品質判定システムは、被計測物が大きい場合には透過量が少なくなることに鑑み、被計測物が大きい場合には前記受光手段による受光積算時間を長くしてS/N比を向上させ、被計測物が小さい場合には前記受光手段による受光積算時間を短くして被計測物周辺からの直接反射光の混入を避けようとするものである。
【0012】
前記特許文献2には、前記受光部の受光光軸が前記投光部からの投光光軸に対して傾斜されている形態が図示されているが、前記特許文献2も、被計測物の種による内部品質判定の精度劣化については何ら考慮されていない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0013】
【特許文献1】特開2002−174592号公報
【特許文献2】特開平6−300680号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0014】
本発明は、斯かる従来技術に鑑みなされたものであり、内部に種等の光を透過しない部分を有し、大きさが異なる複数の測定対象物のそれぞれの内部品質を精度良く判定可能な内部品質判定システムの提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0015】
本発明は、前記目的を達成するために、大きさ検出領域及び前記大きさ検出領域より搬送方向下流側の内部品質検出領域を通過するように測定対象物を搬送する搬送部と、前記大きさ検出領域において測定対象物の大きさ情報を検出する大きさ検出部と、前記内部品質検出領域において測定対象物の内部品質情報を検出する内部品質検出部と、制御装置とを備え、前記内部品質検出部は、前記内部品質検出領域に位置する測定対象物に向けて測定光を投光するように固定設置された投光部と、測定対象物を挟んで前記投光部とは反対側に位置され且つ受光光軸が前記投光部の投光光軸に対して所定角度傾斜された傾斜状態で、測定対象物を透過した透過光を受光する受光部と、前記受光部を所定方向へ移動可能な移動機構とを有し、前記制御装置には、前記受光部の前記所定方向に関する受光位置が測定対象物の大きさに応じて設定された受光位置データが記憶されており、前記制御装置は、前記大きさ検出部からの大きさ情報及び前記受光位置データに基づき決定される所定受光位置に前記受光部が位置するように前記移動機構を作動させ、前記所定受光位置に位置された状態の前記受光部によって検出される内部品質情報に基づき前記一の測定対象物の内部品質を判定するように構成された内部品質判定システムを提供する。
【0016】
第1の形態においては、前記搬送部は、搬送方向に直列配置された複数の搬送トレイを有し、前記搬送トレイは、測定対象物が載置可能とされ且つ測定光の通過を許容する開口が設けられた主面を有するものとされる。
【0017】
この場合、前記投光部は、前記搬送部の下方から前記開口を介して測定対象物に測定光を投光するように配置され、前記受光部は、前記搬送トレイに載置された測定対象物より上方で且つ前記測定対象物の搬送幅方向中心から搬送幅方向一方側に変位された位置で、受光光軸が下向き方向を基準にして搬送幅方向他方側へ前記所定角度だけ傾斜された第1受光部と、前記搬送トレイに載置された測定対象物より上方で且つ前記測定対象物の搬送幅方向中心から搬送幅方向他方側に変位された位置で、受光光軸が下向き方向を基準にして搬送幅方向一方側へ前記所定角度だけ傾斜された第2受光部とを含むものとされる。
【0018】
第2の形態においては、前記投光部は、搬送幅方向一方側から測定対象物に測定光を投光するように配置され、前記受光部は、前記搬送トレイに載置された測定対象物より搬送幅方向他方側で且つ前記測定対象物の搬送方向中心から搬送方向上流側に変位された位置で、受光光軸が搬送幅方向を基準にして搬送方向下流側へ前記所定角度だけ傾斜された第1受光部と、前記搬送トレイに載置された測定対象物より搬送幅方向他方側で且つ前記測定対象物の搬送方向中心から搬送方向下流側に変位された位置で、受光光軸が搬送幅方向を基準にして搬送方向上流側へ前記所定角度だけ傾斜された第2受光部とを含むものとされる。
【0019】
この場合、前記搬送部には、前記投光部からの測定光が測定対象物に投光されることを許容する開口を有し、且つ、前記投光部からの測定光が前記第1及び第2受光部に直接入り込むことを防止する遮蔽板が設けられる。
【0020】
前記第1の形態においては、前記移動機構によって前記受光部が移動される所定方向は上下方向とされ得る。
【0021】
前記第1及び第2の形態においては、前記移動機構によって前記受光部が移動される所定方向は前記受光部の受光光軸方向、又は、搬送幅方向とされ得る。
【0022】
前記第2の形態においては、前記移動機構によって前記受光部が移動される所定方向は搬送方向とされ得る。
【発明の効果】
【0023】
本発明に係る内部品質判定システムによれば、受光部が移動機構によって所定方向に移動可能とされており、大きさ検出部からの大きさ情報と受光位置データとに基づいて、制御装置が、一の測定対象物の内部品質情報を検出する際に前記受光部が前記所定方向に関し位置すべき受光位置を決定し、前記移動機構によって前記受光部を前記受光位置に位置させた状態で当該受光部によって検出される内部品質情報に基づき前記一の測定対象物の内部品質を判定するように構成されているので、マンゴーやアボガド等の大きな種を有する複数の測定対象物の大きさが異なっていたとしても、複雑な機構を要すること無く、大きさが異なる複数の測定対象物のそれぞれの内部品質を精度良く判定することができる。
【図面の簡単な説明】
【0024】
図1図1は、本発明の実施の形態1に係る内部品質判定システムの模式平面図である。
図2図2は、図1におけるII-II線に沿った前記内部品質判定システムの内部品質検出領域での模式縦断面図であり、大きさ「大」の測定対象物の内部品質情報を検出している状態を示している。
図3図3は、図2に対応した模式縦断面図であり、大きさ「小」の測定対象物の内部品質情報を検出している状態を示している。
図4図4は、前記実施の形態1の第1変形例に係る内部品質判定システムの内部品質検出領域での模式縦断面図であり、大きさ「大」の測定対象物の内部品質情報を検出している状態を示している。
図5図5は、図4に対応した模式縦断面図であり、大きさ「小」の測定対象物の内部品質情報を検出している状態を示している。
図6図6は、前記実施の形態1の第2変形例に係る内部品質判定システムの内部品質検出領域での模式縦断面図であり、大きさ「大」の測定対象物の内部品質情報を検出している状態を示している。
図7図7は、図6に対応した模式縦断面図であり、大きさ「小」の測定対象物の内部品質情報を検出している状態を示している。
図8図8は、本発明の実施の形態2に係る内部品質判定システムの模式平面図である。
図9図9は、前記実施の形態2に係る内部品質判定システムの内部品質検出領域での模式横断面図であり、大きさ「大」の測定対象物の内部品質情報を検出している状態を示している。
図10図10は、図9に対応した模式横断面図であり、大きさ「小」の測定対象物の内部品質情報を検出している状態を示している。
図11図11は、前記実施の形態2の第1変形例に係る内部品質判定システムの内部品質検出領域での模式横断面図であり、大きさ「大」の測定対象物の内部品質情報を検出している状態を示している。
図12図12は、図11に対応した模式横断面図であり、大きさ「小」の測定対象物の内部品質情報を検出している状態を示している。
図13図13は、前記実施の形態2の第2変形例に係る内部品質判定システムの内部品質検出領域での模式横断面図であり、大きさ「大」の測定対象物の内部品質情報を検出している状態を示している。
図14図14は、図13に対応した模式横断面図であり、大きさ「小」の測定対象物の内部品質情報を検出している状態を示している。
【発明を実施するための形態】
【0025】
実施の形態1
以下、本発明に係る内部品質判定システムの好ましい一実施の形態について、添付図面を参照しつつ説明する。
図1に、本実施の形態に係る内部品質判定システム1Aの模式平面図を示す。
【0026】
図1に示すように、本実施の形態に係る内部品質判定システム1は、測定対象物を搬送する搬送部10と、前記搬送部10によって搬送されている測定対象物300の大きさ情報を検出する大きさ検出部(図示せず)と、測定対象物300の内部品質情報を検出する内部品質検出部30と、制御装置100とを備えている。
【0027】
本実施の形態においては、図1に示すように、前記搬送部10は、駆動スプロケット等の駆動回転体11と、従動スプロケット等の従動回転体12と、前記駆動回転体11及び前記従動回転体の搬送幅方向一方側に巻き回されたチェーン等の第1無端体15(1)と、前記駆動回転体11及び前記従動回転体の搬送幅方向他方側に巻き回されたチェーン等の第2無端体15(2)と、測定対象物300が載置される主面21を有し、前記第1及び第2無端体15(1)、15(2)によって支持・搬送されるトレイ20とを有している。
【0028】
前記搬送部10は、前記主面21が上方を向く姿勢で前記トレイ20を搬送する搬送区域と、前記搬送区域の終端から前記搬送区域の始端まで前記主面21が下方を向く姿勢で前記トレイ20を戻り搬送する戻り区域とを有している。
【0029】
図1に示すように、前記搬送区域は、大きさ検出領域10B及び前記大きさ検出領域10Bより搬送方向下流側に位置する内部品質検出領域10Cを有しており、前記大きさ検出部は前記大きさ検出領域10Bにおいて測定対象物300の大きさ情報を検出し、前記内部品質検出部30は前記内部品質検出領域10Cにおいて測定対象物300の内部品質情報を検出する。
【0030】
図1に示すように、本実施の形態においては、前記搬送区域は、さらに、前記大きさ検出領域10Bより搬送方向上流側に設けられた載置領域10Aと、前記内部品質検出領域10Cより搬送方向下流側に設けられた仕分け領域10Dとを有している。
【0031】
前記載置領域10Aは、前記トレイ20の主面21に測定対象物300を載置させる作業領域であり、前記仕分け領域10Dは内部品質判定結果に基づき前記トレイ20の主面21上の測定対象物300の仕分け作業を行う領域である。
【0032】
前記大きさ検出部は、前記搬送部10によって搬送される測定対象物300の大きさに関する情報を検出する。
測定対象物の前記「大きさ」には平面積又は高さが含まれ、前記大きさ検出部は、CCDカメラや光電センサー等の種々の形態を有し得る。
【0033】
図2に、図1におけるII-II線に沿った模式断面図を示す。
図2に示すように、前記内部品質検出部30は、投光部31と、受光部35と、前記受光部35を所定方向へ移動させる移動機構40とを有している。
【0034】
前記投光部31は、前記内部品質検出領域10Cに位置する測定対象物300に向けて測定光を投光するように固定設置されている。
図2に示すように、本実施の形態においては、前記投光部31は、前記搬送部10の下方から上方へ向けて測定光を投光するように配置されている。
【0035】
詳しくは、図2に示すように、測定対象物300が載置される前記トレイ20の前記主面21には、測定光の通過を許容する開口22が設けられており、前記投光部31から投光された測定光は、前記開口22を介して下方から測定対象物300に照射されるようになっている。
【0036】
前記投光部31としては、近赤外領域の波長の光を照射可能なハロゲンランプ、キセノンランプ、LEDランプ等が利用される。
【0037】
前記受光部35は、測定対象物300を挟んで前記投光部31とは反対側において、測定対象物300を透過した光を受光するように配置されている。
前述の通り、本実施の形態においては、前記投光部31は、前記搬送部10の下方から上方へ向けて測定光を投光しており、従って、前記受光部35は、前記搬送部10より上方において、下方から上方へ向けて進む透過光を受光し得るように配置されている。
【0038】
詳しくは、図2に示すように、前記受光部35は、受光光軸35Xが前記投光部31の投光光軸に対して所定傾斜角度αだけ傾斜された状態で測定対象物300の方向を向いており、これにより、前記受光部35の視野35Vが、測定対象物300の種を回避しつつ、測定対象物300の内部を可及的広くカバーできるようになっている。
【0039】
前記受光光軸35Xの前記投光光軸に対する傾斜角度αは、前記受光部35の視野角や測定対象物300の大きさ、さらには、測定対象物300の種の大きさ等に基づき、経験的に設定される。
【0040】
前記受光部35として、後端が下記分光装置70に光学的に接続された光ファイバーの先端を用いる場合においては、前記受光部35の視野角は例えば23°ぐらいとなる。
斯かる構成においては、前記受光部35の受光光軸35Xは前記投光光軸に対して、例えば、30°〜40°、好適には35°の角度で傾斜される。
【0041】
本実施の形態に係る前記内部品質判定システム1Aは、前記受光部35として、測定対象物300の種より搬送幅方向一方側及び他方側からの透過光をそれぞれ受光する第1受光部35(1)及び第2受光部35(2)を有している。
【0042】
この場合、前記第1受光部35(1)の受光光軸35(1)X及び前記第2受光部35(2)の受光光軸35(2)Xは、投光光軸を基準にして対称に傾斜される。
【0043】
即ち、前記第1受光部35(1)は、測定対象物300の搬送幅方向中心から搬送幅方向一方側に変位された位置で、受光光軸35(1)Xが下向き方向を基準にして搬送幅方向他方側へ前記所定角度αだけ傾斜される一方で、前記第2受光部35(2)は、測定対象物300の搬送幅方向中心から搬送幅方向他方側に変位された位置で、受光光軸35(2)Xが下向き方向を基準にして搬送幅方向一方側へ前記所定角度αだけ傾斜される。
【0044】
前記移動機構40は、前記受光部35を所定方向に移動させ得るように構成されている。
本実施の形態においては、前記移動機構40は、前記受光部35を前記投光部31の投光光軸に平行な方向に移動可能とされている。
【0045】
前記移動機構40は、前記受光部35を所定方向に移動させ得る限り種々の形態を取り得る。
本実施の形態においては、前記移動機構40は、固定設置されるシリンダ41と、前記シリンダ41に対して前記所定方向に沿って進退自在とされたピストン42とを有しており、前記ピストン42の自由端部に前記受光部35が支持されることで、前記受光部35が前記所定方向に移動可能とされている。
【0046】
なお、本実施の形態に係る前記内部品質判定システム1Aは、前記移動機構40として、前記第1及び第2受光部35(1)、35(2)をそれぞれ前記所定方向に移動させる第1及び第2移動機構40(1)、40(2)を有している。
【0047】
これに代えて、単一の移動機構40が前記第1及び第2受光部35(1)、35(2)を一体的に前記所定方向へ移動させるように構成することも可能である。
【0048】
前記制御装置100は、前記受光部35によって検出される内部品質情報に基づき測定対象物300の内部品質を判定する。
【0049】
前述の通り、本実施の形態においては、前記受光部35として光ファイバーの先端部が用いられている。
この場合、前記内部品質判定システム1Aには、前記光ファイバーの後端部が光学的に接続される分光装置70が備えられる。
【0050】
前記分光装置70は、前記受光部35にて受光された測定対象物300の透過光を分光してスペクトル信号等の分光情報を生成する。
そして、前記制御装置10は、前記分光装置70からの分光情報に基づき測定対象物300の内部品質を判定する。
【0051】
即ち、前記制御装置100には、予め、糖度等の特定内部品質に関する閾値データが記憶されている。
前記制御装置100は、前記分光装置70から受信する、一の測定対象物300の分光情報と前記閾値データとの対比に基づき、当該測定対象物300の内部品質の判定を行う。
【0052】
なお、本実施の形態に係る前記内部品質判定システム1Aは、前記分光装置70として、前記第1及び第2受光部35(1)、35(2)にそれぞれ光学的に接続された第1及び第2分光装置70(1)、70(2)を有している。
【0053】
前記制御装置100は、さらに、前記大きさ検出部からの大きさ情報に基づいて、前記移動機構40の作動制御を行うように構成されている。
【0054】
詳しくは、前記制御装置100には、予め、前記受光部35の前記所定方向に関する受光位置が測定対象物300の大きさに応じて設定された受光位置データが記憶されている。
【0055】
例えば、前記制御装置100は、前記大きさ検出部からの大きさ情報に基づいて、測定対象物300の大きさを「大」及び「小」の二種類に区別するものとされる。
この場合、前記受光位置データは、「大」用受光位置と「小」用受光位置とを有するものとされる。
【0056】
当然ながら、測定対象物300の大きさを三種類以上に区別することも可能であり、前記受光位置データは、区別される測定対象物300の大きさ毎に設定された受光位置を有するものとされる。
【0057】
ここで、前記制御装置100が前記大きさ検出部からの大きさ情報に基づいて測定対象物300の大きさを「大」及び「小」の二種類に区別するように構成されている場合を例に、前記内部品質判定システム1Aの動作説明を行う。
【0058】
例えば、大きさ「大」の測定対象物(以下、第1測定対象物300(1)という)が前記大きさ検出領域10Bに到達したとする。
この場合、前記制御装置100は、前記大きさ検出部からの大きさ情報に基づき前記第1測定対象物300(1)の大きさを「大」と判断する。
【0059】
なお、前記制御装置100は、前記第1測定対象物300(1)が前記大きさ検出領域10Bに到達したことを、例えば、大きさ検出領域用位置センサ111(図1参照)からの信号によって認識する。
【0060】
この場合において、前記第1測定対象物300(1)が前記搬送部10によって前記内部品質検出領域10Cに到達したことを検知すると、前記制御装置100は、前記受光部35を前記受光位置データに基づき把握される「大」用受光位置に位置させた状態で前記受光部35からの内部品質情報を入力し、このようにして入力した内部品質情報に基づき前記第1測定対象物300(1)の内部品質判定を行う。
【0061】
なお、前記制御装置100は、前記第1測定対象物300(1)が前記内部品質検出領域10Cに到達したことを、例えば、内部品質検出領域用位置センサ112(図1参照)からの信号、若しくは、前記大きさ検出領域10Bを通過したタイミングからの経過時間及び前記搬送部10の搬送速度によって認識することができる。
【0062】
ここで、「大」用受光位置は、前記受光部35の視野範囲35Vが、大きさ「大」の第1測定対象物300(1)に対して、種310を避けつつ、可及的に大きな内部領域をカバーし得るように設定される(図2参照)。
【0063】
即ち、「大」用受光位置は、大きさ「大」の第1測定対象物300(1)からの透過光をできるだけ多く受光し得る位置とされる。
この「大」用受光位置は、実験等によって定められる。
【0064】
一方、大きさ「小」の測定対象物300(以下、第2測定対象物300(2)という)が前記大きさ検出領域10Bに到達した場合には、前記制御装置100は、前記大きさ検出部からの大きさ情報に基づき前記第2測定対象物300(2)の大きさを「小」と判断する。
【0065】
この場合において、前記第2測定対象物300(2)が前記搬送部10によって前記内部品質検出領域10Cに到達したことを検知すると、前記制御装置100は、前記受光部35を前記受光位置データに基づき決定される「小」用受光位置に位置させた状態で前記受光部35からの内部品質情報を入力し、このようにして入力した内部品質情報に基づき前記第2測定対象物300(2)の内部品質判定を行う。
【0066】
ここで、「小」用受光位置は、前記受光部35の視野範囲35Vが、大きさ「小」の第2測定対象物300(2)に対して、種310を避けつつ、可及的に大きな内部領域をカバーし得るように、実験等によって設定される。
【0067】
図3に、大きさ「小」の第2測定対象物300(2)が内部品質検出領域10Cに位置されている状態の、図1におけるII-II線に沿った模式縦断面図を示す。
図3において、「大」用受光位置に位置された状態の前記受光部35を実線で且つその際の視野範囲35Vを破線で示し、「小」用受光位置に位置された状態の前記受光部35及びその際の視野範囲35Vを二点鎖線で示している。
【0068】
図3に示すように、前記受光部35が「大」用受光位置に位置された状態のままで、大きさ「小」の第2測定対象物300(2)から透過光を受光する場合には、前記受光部35の視野範囲35V(破線参照)中に、当該第2測定対象物300(2)の種310が含まれることになる。
従って、前記受光部35によって受光可能な第2測定対象物300(2)の透過光量が少なくなり、当該第2測定対象物300(2)の内部品質判定を精度良く行うことが困難になる。
【0069】
この点に鑑み、本実施の形態においては、大きさ「小」の第2測定対象物300(2)が前記内部品質検出領域10Cに到達すると、前記制御装置100は、前記移動機構40によって前記受光部35を「小」用受光位置(図3の二点鎖線参照)に移動させた上で、第2測定対象物300(2)からの透過光を受光する。
【0070】
従って、図3に示すように、前記受光部35が第2測定対象物300(2)の透過光を可及的に多く受光することができ、当該第2測定対象物300(2)の内部品質判定を精度良く行うことが可能となる。
なお、図示の形態においては、「小」用受光位置は、「大」用受光位置に比して投光光軸に沿って下方へLだけ移動された位置とされている。
【0071】
このように、本実施の形態に係る前記内部品質判定システム1Aによれば、前記受光部35を所定方向(本実施の形態のおいては上下方向)に移動させるという極めて簡単な構成でありながら、前記受光部35が種々の大きさの測定対象物300に対して可及的に多くの透過光を受光することを可能とすることができ、測定対象物300の内部品質の精度を向上させることができる。
【0072】
なお、前記受光部35の移動方向である前記所定方向を、投光光軸に沿った上下方向に代えて、前記受光部35の受光光軸方向とすることも可能である。
図4及び図5に、前記受光部35が受光光軸方向に移動可能とされた第1変形例に係る内部品質判定システム1Bにおける前記内部品質検出領域10Cでの模式縦断面図を示す。
【0073】
図4は、大きさ「大」の第1測定対象物300(1)が前記内部品質検出領域10Cに位置され、それに応じて前記受光部35が「大」用受光位置に位置されている状態を示しており、前記受光部35の視野範囲35Vを破線で示している。
【0074】
一方、図5は、大きさ「小」の第2測定対象物300(2)が前記内部品質検出領域10Cに位置された状態を示しており、前記受光部35が「大」用受光位置に位置されたままの状態を実線で且つその際の視野範囲35Vを破線で示し、前記受光部35が「小」用受光位置に位置された状態及びその際の視野範囲35Vを二点鎖線で示している。
前記第1変形例1Bにおいては、「小」用受光位置は、「大」用受光位置に比して受光光軸に沿って下方へLだけ移動された位置とされている。
【0075】
前記第1変形例1Bにおいても、本実施の形態におけると同様の効果を得ることができる。
【0076】
また、前記受光部35の移動方向である前記所定方向を、投光光軸に沿った上下方向及び受光光軸方向に代えて、搬送幅方向とすることも可能である。
図6及び図7に、前記受光部35が搬送幅方向に移動可能とされた第2変形例に係る内部品質判定システム1Cにおける前記内部品質検出領域10Cでの模式縦断面図を示す。
【0077】
図6は、大きさ「大」の第1測定対象物300(1)が前記内部品質検出領域10Cに位置され、それに応じて前記受光部35が「大」用受光位置に位置されている状態を示しており、前記受光部35の視野範囲35Vを破線で示している。
【0078】
一方、図7は、大きさ「小」の第2測定対象物300(2)が前記内部品質検出領域10Cに位置された状態を示しており、前記受光部35が「大」用受光位置に位置されたままの状態を実線で且つその際の視野範囲35Vを破線で示し、前記受光部35が「小」用受光位置に位置された状態及びその際の視野範囲35Vを二点鎖線で示している。
前記第2変形例1Cにおいては、「小」用受光位置は、「大」用受光位置に比して搬送幅方向外方へLだけ移動された位置とされている。
【0079】
前記第2変形例1Cにおいても、本実施の形態におけると同様の効果を得ることができる。
【0080】
好ましくは、前記内部品質検出領域10Cを遮蔽部材15によって覆われた暗室空間とすることができる。
斯かる構成によれば、外乱光の影響を可及的に防止することができる。
【0081】
また、図1に示すように、前記内部品質判定システム1A〜1Cは、さらに、前記制御装置100による一の測定対象物300の内部品質判定結果を表示させるモニタ等の表示手段90を備えることができる。
【0082】
この場合、前記制御装置90は、仕分け領域位置センサ113からの信号又は内部品質検出領域10Cの通過時点からの経過時間及び前記搬送部10の搬送速度に基づき一の測定対象物300が仕分け領域10Dに到達したことを検知すると、当該一の測定対象物300の判定結果を前記表示手段90に表示させるように構成される。
【0083】
斯かる構成によれば、作業者は、前記表示手段90に表示された判定結果に基づき、前記一の測定対象物300を仕分け処理することができる。
【0084】
これに代えて、前記内部品質判定システム1A〜1Cに、仕分け領域10Dにおいて測定対象物300を前記搬送機構10から対応する仕分け位置へ払い出す払い出し機構(図示せず)を備え、前記制御装置100が、内部品質の判定結果に基づき、前記払い出し機構を作動させるように構成することも可能である。
【0085】
実施の形態2
以下、本発明に係る内部品質判定システムの他の実施の形態について、添付図面を参照しつつ説明する。
図8に、本実施の形態に係る内部品質判定システム2Aの模式平面図を示す。
なお、図中、前記実施の形態1におけると同一部材には同一符号を付して、その説明を適宜省略する。
【0086】
本実施の形態に係る内部品質判定システム2Aは、前記投光部31が測定対象物300より搬送幅方向一方側から当該測定対象物300に向けて測定光を投光するように配置され、前記受光部35が前記測定対象物300より搬送幅方向他方側において当該測定対象物300からの透過光を受光するように配置されている点において、前記実施の形態1に係る内部品質判定システム1Aと相違している。
【0087】
図9及び図10に、それぞれ、大きさ「大」の前記第1測定対象物300(1)及び大きさ「小」の前記第2測定対象物300(2)が前記内部品質検出領域10Cに位置されている状態の、当該内部品質検出領域10Cの模式横断面図を示す。
【0088】
図9は、前記受光部35が大きさ「大」の前記第1測定対象物300(1)に応じて、「大」用受光位置に位置された状態を示しており、その際の視野範囲35Vを破線で示している。
【0089】
一方、図9は、前記受光部35が「大」用受光位置に位置されたままの状態を実線で且つその際の視野範囲35Vを破線で示し、前記受光部35が「小」用受光位置に位置された状態及びその際の視野範囲35Vを二点鎖線で示している。
【0090】
本実施の形態においては、前記第1受光部35(1)は、搬送幅方向に関しては測定対象物300を挟んで前記投光部31とは反対側で且つ搬送方向に関しては測定対象物300の搬送方向中心から上流側に変位された状態で、受光光軸35(1)Xが搬送幅方向を基準にして搬送方向下流側へ前記所定角度αだけ傾斜するように配置されている。
【0091】
一方、前記第2受光部35(2)は、搬送幅方向に関しては測定対象物300を挟んで前記投光部31とは反対側で且つ搬送方向に関しては測定対象物300の搬送方向中心から下流側に変位された状態で、受光光軸35(2)Xが搬送幅方向を基準にして搬送方向上流側へ前記所定角度αだけ傾斜するように配置されている。
【0092】
本実施の形態においては、前記移動機構40によって前記受光部35が移動可能とされる前記所定方向は搬送幅方向とされている。
【0093】
詳しくは、大きさ「大」の第1測定対象物300(1)の場合には、前記制御装置100は、図9に示すように、前記受光部35が「大」用受光位置に位置するように前記移動機構40を作動させる。
【0094】
ここで、「大」用受光位置は、前記受光部35の視野範囲35V内に第1測定対象物300(1)の種が入り込むことを防止しつつ、第1測定対象物300(1)からの透過光を可及的多く受光可能な位置とされる。
【0095】
一方、大きさ「小」の第2測定対象物300(2)に対して前記受光部35を「大」用受光位置(図10の実線参照)に位置させたままの状態とすると、前記受光部35の視野範囲35V(図10の破線参照)のうち前記第2測定対象物300(2)から外れる領域が広がり、第2測定対象物300(2)からの透過光の受光量が減少する。
【0096】
そこで、本実施の形態においては、測定対象物300の大きさが「小」であると判断した場合には、前記制御装置100は、前記受光部35が「小」用受光位置(図10の二点鎖線参照)へ移動するように前記移動機構40を作動させる。
【0097】
ここで、「小」用受光位置(図10の二点鎖線参照)は、前記受光部35の視野範囲35V(図10の二点鎖線参照)内に第2測定対象物300(2)の種が存在しないようにしつつ、前記受光部35が第2測定対象物300(2)からの透過光を可及的多く受光し得る位置とされる。
なお、本実施の形態においては、図10に示すように、「小」用受光位置は、「大」用受光位置に比して搬送幅方向に関し測定対象物300から離間する方向へLだけ移動された位置とされている。
【0098】
このように、本実施の形態に係る前記内部品質判定システム2Aによれば、前記受光部35を所定方向(本実施の形態のおいては投光光軸に沿った搬送幅方向)に移動させるという極めて簡単な構成で、種々の大きさの測定対象物300に対して前記受光部35が可及的多くの透過光を受光することを可能とし、種々の大きさの測定対象物300の内部品質の精度を向上させることができる。
【0099】
なお、前記受光部35の移動方向である前記所定方向を、搬送幅方向に代えて、前記受光軸35の受光光軸方向とすることも可能である。
図11及び図12に、前記受光部35が受光光軸方向に移動可能とされた第1変形例に係る内部品質判定システム2Bにおける前記内部品質検出領域10Cでの模式横断面図を示す。
【0100】
図11は、大きさ「大」の第1測定対象物300(1)が前記内部品質検出領域10Cに位置され、それに応じて前記受光部35が「大」用受光位置に位置されている状態を示しており、視野範囲35Vを破線で示している。
【0101】
一方、図12は、大きさ「小」の第2測定対象物300(2)が前記内部品質検出領域10Cに位置された状態を示しており、前記受光部35が「大」用受光位置に位置されたままの状態を実線で且つその際の視野範囲35Vを破線で示し、前記受光部35が「小」用受光位置に位置された状態及びその際の視野範囲35Vを二点鎖線で示している。
【0102】
この第1変形例2Bにおいては、「小」用受光位置は、「大」用受光位置に比して受光光軸に沿って測定対象物300から離間する方向へLだけ移動された位置とされている。
【0103】
前記第1変形例2Bにおいても、本実施の形態におけると同様の効果を得ることができる。
【0104】
また、前記受光部35の移動方向である前記所定方向を、搬送幅方向及び受光光軸方向に代えて、搬送方向とすることも可能である。
図13及び図14に、前記受光部35が搬送方向に移動可能とされた第2変形例に係る内部品質判定システム2Cにおける前記内部品質検出領域10Cでの模式横断面図を示す。
【0105】
図13は、大きさ「大」の第1測定対象物300(1)が前記内部品質検出領域10Cに位置され、それに応じて前記受光部35が「大」用受光位置に位置されている状態を示しており、視野範囲35Vを破線で示している。
【0106】
一方、図14は、大きさ「小」の第2測定対象物300(2)が前記内部品質検出領域10Cに位置された状態を示しており、前記受光部35が「大」用受光位置に位置されたままの状態を実線で且つその際の視野範囲35Vを破線で示し、前記受光部35Vが「小」用受光位置に位置された状態及びその際の視野範囲35Vを二点鎖線で示している。
【0107】
この第2変形例2Cにおいては、前記第1受光部35(1)の「小」用受光位置は、「大」用受光位置に比して搬送方向下流側へLだけ移動された位置とされ、前記第2受光部35(2)の「小」用受光位置は、「大」用受光位置に比して搬送方向上流側へLだけ移動された位置とされている。
【0108】
前記第2変形例2Cにおいても、本実施の形態におけると同様の効果を得ることができる。
【0109】
好ましくは、図8図14に示すように、前記搬送部10には、前記投光部からの測定光が測定対象物に投光されることを許容する開口82を有し、且つ、前記投光部31からの測定光が前記受光部35に直接入り込むことを防止する遮蔽板80を設けることができる。
【0110】
前記遮蔽板80を設けることにより、前記受光部35によって受光される光のうち透過光量が占める割合を高めることができ、外乱光の影響を可及的に防止することができる。
【0111】
より好ましくは、前記遮蔽板80は、想定される測定対象物300のうちの最も大きい測定対象物300の外表面と接するように配置される。
斯かる構成を備えることにより、前記投光部31から前記遮蔽板80の開口82を通過した光のうち、測定対象物300を透過せずに反射する光の量を可及的に抑えることができる。
【0112】
なお、前記各実施の形態においては、後端が前記分光装置70に光学的に接続された光ファイバーの先端を前記受光部として作用させているが、本発明はかかる形態に限定されるものでは無く、ハイパースペクトルカメラ又はマルチスペクトルカメラを前記受光部として作用させることも可能である。この場合、前記分光装置70は省略される。
【符号の説明】
【0113】
10 搬送部
10B 大きさ検出領域
10C 内部品質検出領域
20 トレイ
22 開口
30 内部品質検出部
31 投光部
35(1) 第1受光部
35(2) 第2受光部
35X 受光光軸
35V 受光部の視野範囲
40(1) 第1移動機構
40(2) 第2移動機構
80 遮蔽板
82 開口
100 制御装置
図1
図2
図3
図4
図5
図6
図7
図8
図9
図10
図11
図12
図13
図14