JPH07128233A

JPH07128233A - 瓜類検査装置

Info

Publication number: JPH07128233A
Application number: JP29266093A
Authority: JP
Inventors: Atsushi Otomo; 篤大友
Original assignee: KUMAMOTO TECHNO PORISU ZAIDAN
Current assignee: KUMAMOTO TECHNO PORISU ZAIDAN
Priority date: 1993-10-28
Filing date: 1993-10-28
Publication date: 1995-05-19

Abstract

(57)【要約】【目的】瓜類の中を通過した光を計測して、非破壊的
に、瓜類の糖度等の味覚に関する情報の計測を行うこと
ができるようにする。【構成】パレット１２に載せられた瓜類１１の搬送経
路の途中に遮光室１５を設ける。入口の戸１３を開けて
第１のコンベア１６により瓜類１１を遮光室１５内に導
入し、ソレノイド２３、２４によりパレット１２を停止
させ、計測装置によって瓜類１１の糖度等の計測を行
う。計測装置は、瓜類１１に対して光を投光する投光器
と瓜類１１の中の少なくとも一部を通過した光を検出す
る受光器とを有し、受光器の検出出力を用いて瓜類の味
覚に関する情報を計測する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、瓜類に光を当て、瓜類
の中を通ってきた光を計測して糖度や成分等の味覚に関
する情報を計測する瓜類検査装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、果実の品質の保証や果実の選
別のために、味覚を非破壊的に検査する方法が種々検討
されている。例えば、特開昭５２−６３３９７号公報に
は、柑橘類果実に対して可視光を照射したときの透過光
を処理することにより柑橘類果実の果皮、果肉中におけ
るカロチノイド等の含有量を検知して味覚を判定する技
術が示されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】従来、このように果実
の味覚を非破壊的に検査する検査装置としては、桃等に
用いられ、果実で反射した光を計測する反射方式、ある
いはみかん等に用いられ、果実を透過した光を計測する
透過方式がある。これらの方式では、いずれも、果実で
反射した光あるいは果実を透過した光が強いため、特別
な部屋を設けることなく、検査装置を設置することが可
能であった。

【０００４】しかしながら、瓜類は皮がかたいため、果
実を透過する光は非常に弱い。また、正確な糖度等を計
測するためには、かなり中まで通った光を計測する必要
がある。そのため、瓜類を非破壊的に検査しようとした
場合、計測する光が非常に弱いという問題があり、従
来、瓜類に対する非破壊的な検査装置は提案されていな
かった。

【０００５】瓜類を透過した非常に弱い光を計測する方
法としては、瓜類に投光する光をチョッパによって変調
し、瓜類からの光を検出した信号を変調フィルタに通
し、投光した光と同じ周波数成分を取り出すという方法
が考えられる。しかしながら、この場合、瓜類からの光
には外光の成分が一部、ノイズとして混入するため、計
測される光の強度にはある程度以上のものが要求され
る。しかし、瓜類の場合、一度その中を通った光は上述
の要求を満足する強度とならないため、投光する光を変
調する方法によっても、瓜類に対する非破壊的な検査は
困難である。

【０００６】そこで、本発明の目的は、瓜類の中を通過
した光を計測して、非破壊的に、瓜類の糖度等の味覚に
関する情報の計測を行う瓜類検査装置を提供することに
ある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の瓜類検査
装置は、瓜類の搬送経路の途中に設けられ、瓜類が通過
する際に開閉する入口と出口を有し、この入口と出口を
閉じた際には外部の光を遮断する遮光室と、この遮光室
内に設けられ、瓜類に対して光を投光する投光器と瓜類
の中の少なくとも一部を通過した光を検出する受光器と
を有し、受光器の検出出力を用いて瓜類の味覚に関する
情報を計測する計測装置と、瓜類を搬送し、入口から遮
光室内に導入する第１の搬送手段と、この第１の搬送手
段によって遮光室内に導入された瓜類を、入口から出口
へ搬送する第２の搬送手段と、計測装置による計測の際
に、第２の搬送手段によって遮光室内を搬送される瓜類
を、計測装置による計測が可能な位置に一時的に停止さ
せる停止手段とを備えたものである。

【０００８】この瓜類検査装置では、瓜類は、第１の搬
送手段によって遮光室内に導入され、第２の搬送手段に
よって遮光室内を搬送され、停止手段によって、計測装
置による計測が可能な位置に停止される。計測装置は、
投光器より瓜類に投光し、受光器によって瓜類の中の少
なくとも一部を通過した光を検出し、この受光器の検出
出力を用いて、瓜類の糖度等の味覚に関する情報を計測
する。計測終了後、瓜類は第２の搬送手段によって出口
から遮光室外に搬出される。このようにして、計測は、
遮光室内において外光が遮断された状態で行われる。

【０００９】請求項２記載の瓜類検査装置は、請求項１
記載の瓜類検査装置において、更に、計測装置による計
測の前に、この計測装置によって計測される瓜類の大き
さを計測する大きさ計測手段と、この大きさ計測手段に
よって計測された大きさに基づいて、計測装置の投光器
および受光器を、計測される瓜類の中心位置に合わせる
位置決め手段とを備えたものである。

【００１０】この瓜類検査装置では、計測装置による計
測の前に、大きさ計測手段によって瓜類の大きさが計測
され、この計測された大きさに基づいて、位置決め手段
によって、計測装置の投光器および受光器が瓜類の中心
位置に合わせられる。

【００１１】請求項３記載の瓜類検査装置は、請求項２
記載の瓜類検査装置において、遮光室は２個以上の瓜類
を収納する大きさに形成され、大きさ計測手段は遮光室
内において計測装置よりも上流側に配設され、瓜類が停
止手段による停止位置に到達する前に瓜類の大きさを計
測し、位置決め手段は大きさ計測手段によって大きさが
計測された瓜類が停止位置に到達する前に位置決めを行
うものである。

【００１２】この瓜類検査装置では、瓜類が計測装置に
よって計測が可能な停止位置に到達する前に、大きさ計
測手段が瓜類の大きさを計測し、位置決め手段は大きさ
計測手段によって大きさが計測された瓜類が停止位置に
到達する前に位置決めを行う。

【００１３】請求項４記載の瓜類検査装置は、請求項１
ないし３のいずれかに記載の瓜類検査装置において、受
光器が、受光部を瓜類に密着させる手段を有するもので
ある。

【００１４】この瓜類検査装置では、受光器の受光部が
瓜類に密着されるので、瓜類の中を通った光のみを受光
することが可能となる。

【００１５】

【実施例】以下、本発明の一実施例について図面を参照
して詳細に説明する。

【００１６】図１は本実施例の瓜類検査装置の概略の構
成を示す説明図である。実際の選果場においては、外観
の検査と、その後工程である寸法と重さの計測のため、
瓜類１１は人手によってパレット１２に載せられ、寸法
と重さを計測する選果装置に送られる。本実施例の瓜類
検査装置は、瓜類を選果装置に送るための搬送経路の途
中に設けられている。

【００１７】図１に示すように、瓜類検査装置は、瓜類
１１が通過する際に開閉する入口の戸１３と出口の戸１
４を有し、これらの戸１３、１４を閉じた際には外部の
光を遮断する遮光室１５を備えている。瓜類１１を搬送
するコンベアは、遮光室１５の前まで瓜類１１を搬送す
る第１のコンベア１６と、遮光室１５内で瓜類１１を搬
送する第２のコンベア１７と、遮光室１５から出た瓜類
１１を搬送する第３のコンベア１８の３つに分離されて
いる。遮光室１５には、入口の戸１３を開閉するシリン
ダ１９と出口の戸１４を開閉するシリンダ２０が設けら
れている。

【００１８】図２に示すように、第１のコンベア１６
は、所定の間隔を開けて分離された２本のベルト１６
ａ、１６ｂを有している。そして、入口の戸１３側の端
部近傍の位置において、ベルト１６ａ、１６ｂの間にソ
レノイド２１が配設されている。このソレノイド２１
は、図１に示すように、ベルト１６ａ、１６ｂの上端面
の位置より突没するロッド２１ａを有している。また、
ソレノイド２１の上流側には、パレット１２の先端位置
を検出する近接センサ２２が配設されている。この近接
センサ２２には、例えば反射型フォトセンサを用いるこ
とができる。

【００１９】図１に示すように、遮光室１５は、２個の
瓜類１１を第２のコンベア１７に載せた状態で収納する
大きさに形成されている。第１のコンベア１６と同様
に、第２のコンベア１７も所定の間隔を開けて分離され
た２本のベルトを有し、上流側と下流側の２箇所に、ソ
レノイド２１と同様のソレノイド２３、２４が配設され
ている。これらのソレノイド２３、２４は、それぞれ第
２のコンベア１７の各ベルトの上端面の位置より突没す
るロッド２３ａ、２４ａを有している。また、各ソレノ
イド２３、２４の上流側には、それぞれ、近接センサ２
２と同様の近接センサ２５、２６が配設されている。

【００２０】各ソレノイド２１、２３、２４がそれぞれ
ロッド２１ａ、２３ａ、２４ａを突出させた状態では、
ロッド２１ａ、２３ａ、２４ａによってパレット１２が
停止される。なお、このとき、コンベア１６、１７は動
作したままであり、パレット１２とコンベア１６、１７
のベルトとの間は滑っている。

【００２１】遮光室１５内には、ソレノイド２３によっ
て停止されたパレット１２上の瓜類１１の大きさを計測
する大きさ計測器３０と、ソレノイド２４によって停止
されたパレット１２上の瓜類１１の糖度等の味覚に関す
る情報を計測する計測装置４０とが配設されている（共
に図１では図示せず）。

【００２２】図３は大きさ計測器３０の構成の一例を示
す説明図である。この大きさ計測器３０は、瓜類１１に
照明光を照射する光源３１と、この光源３１によって照
明された瓜類１１の像を結像する結像レンズ３２と、こ
の結像レンズ３２の結像位置に配設されたラインセンサ
３３とを備えている。この大きさ計測器３０を用いた瓜
類１１の大きさの計測は、例えば次のようにして行う。
すなわち、結像レンズ３２によって瓜類１１の像をライ
ンセンサ３３上に結像し、後述する制御装置によって、
ラインセンサ３３の出力信号を２値化し、像に対応する
値を出力する画素の数をカウントすることによって、瓜
類１１の直径を計測する。

【００２３】図４は計測装置４０の平面図、図５は計測
装置４０の側面図である。これらの図に示すように、計
測装置４０は、ベース４１と、このベース４１を上下さ
せるシリンダ４２を備えている。図４に示すように、ベ
ース４１上には、瓜類１１に近赤外光等の計測用の光を
投光する投光器４３が設けられている。この投光器４３
は平行光４４を瓜類１１に投光するようになっている。
なお、厳密な平行光ではなくても、計測に差し支えない
程度の平行光に近い光でも良い。また、ベース４１上に
は、出力軸が水平方向で、かつ瓜類１１側を向くよう
に、モータ４５が取り付けられている。このモータ４５
には、その出力軸に平行な方向に延びる溝４６ａを有す
るリニアガイド４６が連結されている。図４に示すよう
に、リニアガイド４６の溝４６ａ内にはボールねじ４７
が配設され、このボールねじ４７はモータ４５の出力軸
に連結されている。また、図５に示すように、リニアガ
イド４６には移動体４８が取り付けられている。この移
動体４８は、ボールねじ４７に螺合すると共に溝４６ａ
に係合し、モータ４５の回転に伴ってリニアガイド４６
に沿って移動するようになっている。この移動体４８上
には、投光器４３によって投光され瓜類１１の中の少な
くとも一部を通過した光を検出する受光器４９が取り付
けられている。この受光器４９は、その受光端部を瓜類
１１に密着させるためのスポンジ等からなる密着部５０
を有している。

【００２４】図４に示すように、本実施例では、受光器
４９がなるべく強い光を検出できるように、受光器４９
を投光器４３に対して反対側ではなく、光路長が短く、
かつ必要な信号が得られるような角度で配置している。

【００２５】図６は本実施例の瓜類検査装置の制御系の
構成を示すブロック図である。この図に示すように、瓜
類検査装置は制御部５１を備え、この制御部５１には、
各コンベア１６、１７、１８を駆動するコンベア用モー
タ５２と、このモータ５２の出力軸に連結されモータ５
２の回転位置を検出するエンコーダ５３と、近接センサ
２２、２５、２６と、ソレノイド２１、２３、２４と、
シリンダ１９、２０と、ラインセンサ３３と、計測装置
４０の投光器４３、受光器４９、シリンダ４２およびモ
ータ４５が接続されている。なお、コンベア用モータ５
２およびエンコーダ５３は、各コンベア１６、１７、１
８毎に設けられている。

【００２６】制御部５１は、例えば、ＣＰＵ（中央処理
装置）とＲＯＭ（リード・オンリ・メモリ）とＲＡＭ
（ランダム・アクセス・メモリ）と入出力ポートとを含
むマイクロコンピュータによって構成され、ＲＡＭをワ
ーキングエリアとしてＲＯＭに格納されたプログラムを
実行することによって、瓜類検査装置全体の動作を制御
するようになっている。

【００２７】次に、本実施例の瓜類検査装置の動作につ
いて説明する。

【００２８】パレット１２に載せられた瓜類１１は、ま
ず第１のコンベア１６によって搬送される。近接センサ
２２がパレット１２の先端部を検出すると、制御部５１
は、この近接センサ２２の出力信号と第１のコンベア１
６用のモータ５２に取り付けたエンコーダ５３の出力信
号とに基づいて、パレット１２の先端がソレノイド２１
のロッド２１ａの位置に到達する前の所定のタイミング
で、ソレノイド２１をオンし、ロッド２１ａを突出させ
る。これにより、パレット１２は遮光室１５の入口の前
で一旦停止される。なお、エンコーダ５３の代わりに、
コンベア１６の速度を検出するセンサを設け、エンコー
ダ５３の出力信号の代わりにこのセンサの出力信号に基
づいてソレノイド２１をオンするようにしても良い。

【００２９】次に、制御部５１は、シリンダ１９を動作
させて遮光室１５の入口の戸１３を開けると共に、ソレ
ノイド２１をオフしてロッド２１ａを下げ、パレット１
２に載った瓜類１１を遮光室１５内に導き入れ、その
後、入口の戸１３を閉じる。この遮光室１５内では、近
接センサ２５がパレット１２の先端部を検出すると、制
御部５１は、この近接センサ２５の出力信号と第２のコ
ンベア１７用のモータ５２に取り付けたエンコーダ５３
の出力信号とに基づいて、パレット１２の先端がソレノ
イド２３のロッド２３ａの位置に到達する前の所定のタ
イミングで、ソレノイド２３をオンし、パレット１２を
一旦停止させる。ここで、大きさ計測器３０によって瓜
類１１の大きさが計測される。この計測された瓜類１１
の大きさに基づいて、制御部５１は、計測装置４０の投
光器４３および受光器４９が瓜類１１の中心に合うよう
な投光器４３および受光器４９の位置を決定し、シリン
ダ４２を制御して、決定された位置へ投光器４３および
受光器４９を移動する。

【００３０】次に、制御部５１は、ソレノイド２３をオ
フして、パレット１２に載った瓜類１１を移動させ、近
接センサ２６がパレット１２の先端部を検出すると、制
御部５１は、この近接センサ２６の出力信号と第２のコ
ンベア１７用のモータ５２に取り付けたエンコーダ５３
の出力信号とに基づいて、パレット１２の先端がソレノ
イド２４のロッド２４ａの位置に到達する前の所定のタ
イミングで、ソレノイド２４をオンし、パレット１２を
一旦停止させる。そして、制御部５１は、計測装置４０
のモータ４５を動作させて、受光器４９の受光端部を瓜
類１１に押しつけることによって、スポンジ等からなる
密着部５０を介して受光端部を瓜類１１に完全に密着さ
せる。これにより、ノイズを受けることなく、瓜類１１
の中を通った光を計測することが可能となる。なお、投
光器４３は平行光または平行光に近い光を出射するた
め、瓜類１１の大きさの違いによる投光器４３と瓜類１
１の表面との間の距離の変動は、測定に影響を与えな
い。この状態で、制御部５１は、投光器４３を動作させ
て瓜類１１に光を投光し、瓜類１１の中を通り散乱され
た光を受光器４９により検出する。この受光器４９の出
力信号は制御部５１に入力され、この制御部５１によっ
て、糖度等の味覚に関する情報を計測する。

【００３１】なお、糖度等の計測の方法としては、例え
ば本出願人による特願平５−８７３４１号明細書に記載
されている方法を用いることができる。この方法は、被
計測物（本実施例では瓜類）に測定光を投射し、被計測
物からの透過光を分光し、この分光された測定光を受光
し、この受光結果から吸光度を算出し、被計測物の特定
の内容物（糖や酸等）の吸収波長近傍の２波長を用いて
前記の吸光度を規格化し、この規格化した吸光度から前
記の特定の内容物を検出するものである。吸光度の規格
化は、具体的には次式によって行う。

【００３２】

【数１】Ｓ（λ）＝｛Ｋ（λ）−Ｋ（λ_L）｝／｛Ｋ
（λ_H）−Ｋ（λ_L）｝またはＳ（λ）＝｛Ｋ（λ_H）−Ｋ（λ）｝／｛Ｋ（λ_H）−
Ｋ（λ_L）｝

【００３３】ここで、Ｓ（λ）は規格化された吸光度、
Ｋ（λ）は吸光度、λは波長、λ_Hは特定の内容物の吸
収波長近傍の規格化上限波長、λ_Lは特定の内容物の吸
収波長近傍の規格化下限波長である。

【００３４】計測装置４０による計測が終了したら、制
御部５１は、受光器４９の受光端部を瓜類１１から離
し、その後、ソレノイド２４をオフして、パレット１２
に載った瓜類１１を移動させると共に、シリンダ２０を
動作させて出口の戸１４を開ける。パレット１２に載っ
た瓜類１１は遮光室１５から搬出され、第３のコンベア
１８によって下流に搬送される。下流では、計測装置４
０の計測結果に基づいて、瓜類１１が何段階かに選別さ
れることになる。

【００３５】なお、計測装置４０が瓜類１１を計測して
いる間、次の瓜類１１を載せたパレット１２はソレノイ
ド２３によって停止され、更に次のパレット１２はソレ
ノイド２１によって停止され、計測装置４０が計測を終
了したら、それぞれ移動が開始される。

【００３６】以上説明したように、本実施例によれば、
遮光室１５内において瓜類１１の糖度等の味覚に関する
情報の計測を行うようにしたので、外光の影響がなく、
精度良く非破壊的な計測を行うことができる。また、受
光器４９の受光端部を瓜類１１に密着させることによ
り、瓜類１１の中を通った光のみを計測でき、より一層
精度が向上する。また、投光器４３から平行光または平
行光に近い光を出射させることにより、瓜類１１の外径
の差に伴う投光器４３と瓜類１１との間の距離の変動の
影響が排除される。

【００３７】また、本実施例では、瓜類１１が計測装置
４０の計測可能位置に到達する前に、大きさ計測器３０
によって瓜類１１の大きさを計測し、この瓜類１１が計
測装置４０の計測可能位置に到達する前に、投光器４３
と受光器４９の高さを瓜類１１の中心位置に合わせるよ
うにしたので、瓜類１１の大きさにかかわらず精度良く
計測を行うことができる。また、計測装置４０による瓜
類１１の計測のためにパレット１２が停止する時間は、
受光器４９の受光端部を瓜類１１に押しつける動作と、
実際の計測動作と、受光器４９の受光端部を瓜類１１か
ら遠ざける動作の、３つの動作の時間だけで済むので、
非常に早く計測を行うことができ、大量を瓜類１１を連
続的に計測することが可能となる。

【００３８】なお、本発明は上記実施例に限定されず、
例えば、大きさ計測器３０は、瓜類１１が遮光室１５に
入る前、例えばソレノイド２１によって停止されている
ときに大きさを計測するものであっても良いし、瓜類１
１が第１のコンベア１６あるいは第２のコンベア１７に
よって搬送されている間に大きさを計測するものであっ
ても良い。また、遮光室１５内におけるパレット１２の
停止位置を増やし、各停止位置に対応して複数の計測装
置を４０を設けても良い。

【００３９】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１記載の瓜
類検査装置によれば、瓜類の搬送経路の途中に遮光室を
設け、この遮光室内において外光が遮断された状態で計
測を行うようにしたので、瓜類の中を通過した光を計測
して、非破壊的に、瓜類の糖度等の味覚に関する情報の
計測を行うことができるという効果がある。

【００４０】また、請求項２記載の瓜類検査装置によれ
ば、計測装置による計測の前に、瓜類の大きさを計測
し、この計測された大きさに基づいて、計測装置の投光
器および受光器を瓜類の中心位置に合わせるようにした
ので、上記効果に加え、瓜類の大きさにかかわらず精度
良く計測を行うことができるという効果がある。

【００４１】また、請求項３記載の瓜類検査装置によれ
ば、瓜類が計測装置によって計測が可能な停止位置に到
達する前に瓜類の大きさを計測し、この大きさが計測さ
れた瓜類が停止位置に到達する前に計測装置の投光器お
よび受光器の位置決めを行うようにしたので、上記各効
果に加え、計測のために瓜類が停止している時間が短く
なり、大量の瓜類を連続的に計測することが可能になる
という効果がある。

【００４２】また、請求項４記載の瓜類検査装置によれ
ば、計測装置の受光器の受光部を瓜類に密着させるよう
にしたので、瓜類の中を通った光のみを計測することが
可能となり、上記各効果に加え、計測の精度が向上する
という効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の瓜類検査装置の概略の構成
を示す説明図である。

【図２】図１における第１のコンベア、ソレノイドおよ
び近接センサを示す平面図である。

【図３】本発明の一実施例の瓜類検査装置に用いられる
大きさ計測器の構成の一例を示す説明図である。

【図４】本発明の一実施例の瓜類検査装置に用いられる
計測装置の平面図である。

【図５】図４の計測装置の側面図である。

【図６】本発明の一実施例の瓜類検査装置の制御系の構
成を示すブロック図である。

【符号の説明】

１１瓜類１２パレット１３入口の戸１４出口の戸１５遮光室１６第１のコンベア１７第２のコンベア１８第３のコンベア２１、２３、２４ソレノイド２２、２５、２６近接センサ３０大きさ計測器４０計測装置４３投光器４９受光器

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】瓜類の搬送経路の途中に設けられ、瓜類
が通過する際に開閉する入口と出口を有し、この入口と
出口を閉じた際には外部の光を遮断する遮光室と、この遮光室内に設けられ、瓜類に対して光を投光する投
光器と瓜類の中の少なくとも一部を通過した光を検出す
る受光器とを有し、受光器の検出出力を用いて瓜類の味
覚に関する情報を計測する計測装置と、瓜類を搬送し、入口から遮光室内に導入する第１の搬送
手段と、この第１の搬送手段によって遮光室内に導入された瓜類
を、入口から出口へ搬送する第２の搬送手段と、前記計測装置による計測の際に、第２の搬送手段によっ
て遮光室内を搬送される瓜類を、計測装置による計測が
可能な位置に一時的に停止させる停止手段とを具備する
ことを特徴とする瓜類検査装置。
【請求項２】前記計測装置による計測の前に、この計
測装置によって計測される瓜類の大きさを計測する大き
さ計測手段と、この大きさ計測手段によって計測された
大きさに基づいて、計測装置の投光器および受光器を、
計測される瓜類の中心位置に合わせる位置決め手段と
を、更に具備することを特徴とする請求項１記載の瓜類
検査装置。
【請求項３】前記遮光室は２個以上の瓜類を収納する
大きさに形成され、前記大きさ計測手段は遮光室内にお
いて計測装置よりも上流側に配設され、瓜類が前記停止
手段による停止位置に到達する前に瓜類の大きさを計測
し、前記位置決め手段は大きさ計測手段によって大きさ
が計測された瓜類が前記停止位置に到達する前に位置決
めを行うことを特徴とする請求項２記載の瓜類検査装
置。
【請求項４】前記受光器は、受光部を瓜類に密着させ
る手段を有することを特徴とする請求項１ないし３のい
ずれかに記載の瓜類検査装置。