JPH1114315A - 果菜状態検出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 コンベアによって移送される検出対象果菜を
撮像し、画像情報に基いて果菜状態を検出するに当た
り、精度よく検出できるようにする。 【解決手段】 果菜Ｗを載置して移送する第１コンベア
部１，３と、吊り下げ支持して移送する第２コンベア部
２とによってコンベア４を構成する。第１コンベア部
１，３で果菜Ｗの上側部分を撮像して画像情報を出力す
る上部カメラ１１，１２と、第２コンベア部２が果菜Ｗ
の底部を撮像して画像情報を出力する底部カメラ１３と
を備えてある。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、検出対象果菜を移
送するコンベアと、このコンベアによって移送される検
出対象果菜を撮像する撮像手段と、この撮像手段からの
画像情報に基づいて検出対象果菜の状態を検出する検出
手段とを備えてある果菜状態検出装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】上記検出装置は、果実や野菜、すなわち
果菜を順次にコンベアに供給するだけで、撮像手段と検
出手段との作用により、その果菜の大きさや色とか、傷
の有無とかの状態を順次に自動的に検出できるようにな
ったものである。この種の検出装置において、従来、ベ
ルトコンベアなど、果菜を載置して移送するコンベアを
採用し、この載置式コンベアのみで検出対象果菜を移送
するようになっていた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】従来、検出対象果菜が
コンベアによって移送される際、果菜のうちの底部にな
る部分は、対コンベア載置部になることから撮像できな
くなっていた。このため、実際には果菜底部に虫食いな
どの傷があっても無いものとして検出されるなど、検出
精度が悪くなることがあった。本発明の目的は、精度よ
く検出できる果菜検出装置を提供することにある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】請求項１による発明の構
成、作用、効果はつぎのとおりである。

【０００５】〔構成〕検出対象果菜を移送するコンベア
と、このコンベアによって移送される検出対象果菜を撮
像する撮像手段と、この撮像手段からの画像情報に基づ
いて検出対象果菜の状態を検出する検出手段とを備えて
ある果菜状態検出装置において、検出対象果菜を載置し
て移送する載置式コンベア部と、吊り下げ支持して移送
する吊下げ式コンベア部とを前記コンベアに備えさせ、
前記載置式コンベア部による移送経路で検出対象果菜の
対コンベア載置部よりも上側の部分を撮像する上部撮像
手段と、前記吊下げ式コンベア部による移送経路で検出
対象果菜の移送状態での底部を撮像する底部撮像手段と
を前記撮像手段として備えてある。

【０００６】〔作用〕吊下げ式コンベア部が載置式コン
ベア部からの検出対象果菜を受け継いで移送するよう
に、かつ、載置式コンベア部で移送される際に底部にな
って対コンベア載置部となっていた果菜部分がそのまま
底部になる状態で受け継いで移送するように構成するな
ど、載置式と吊下げ式のいずれのコンベア部によっても
同一の果菜部分が底部になるようにして移送させ、上部
撮像手段によって撮像する際に対コンベア載置部となっ
て撮像できない果菜部分を底部撮像手段によって撮像
し、上部撮像手段と底部撮像手段との両者からの画像情
報を検出手段に入力し、その両画像情報に基づいて状態
検出を行わせる。すなわち、移送時に上側になる果菜部
分と底部になる果菜部分のいずれもを撮像し、果菜上部
と果菜底部のいずれもの画像情報を基にして検出を行わ
せる。

【０００７】〔効果〕果菜上部の画像情報と果菜底部の
画像情報との両画像情報に基づいて検出し、果菜上部の
画像情報のみに基づいて検出されていた従来では検出で
きなかった底部も検出し、たとえば底部に虫食いがあれ
ばそれも検出するなど精度よく検出できるようになっ
た。

【０００８】請求項２による発明の構成、作用、効果は
つぎのとおりである。

【０００９】〔構成〕請求項１による発明の構成におい
て、前記底部撮像手段を前記吊下げ式コンベア部による
移送経路の直下に配置してある。

【００１０】〔作用〕移送経路の下方に反射手段を配置
し、この反射手段による反射画像を利用して検出対象果
菜の底部を撮像するように底部撮像手段を設置すると、
底部撮像手段が移送経路の横幅外に大きく突出して底部
撮像手段の配設に必要なスペースが大になる。これに対
し、底部撮像手段を移送経路の横幅内に入り込ませるな
ど、底部撮像手段の設置に必要なスペースを極力小に済
ませながら底部撮像手段を設置できる。

【００１１】〔効果〕底部撮像手段の設置用スペースを
小にし、精度よく検出できるものがコンパクトに得られ
る。

【００１２】請求項３による発明の構成、作用、効果は
つぎのとおりである。

【００１３】〔構成〕請求項２による発明の構成におい
て、前記底部撮像手段と、前記吊下げ式コンベア部によ
る移送経路との間に透明体を傾斜姿勢で配置してある。

【００１４】〔作用〕底部撮像手段は透明体を透して果
菜底部を撮像する。検出対象果菜から葉が落下するなど
塵埃落下があっても、透明体で受け止められるとともに
その傾斜姿勢のために自ずと透明体から落下し、底部撮
像手段に付着したり、透明体に載ったままになったりし
て撮像障害になることを回避できる。

【００１５】〔効果〕底部撮像手段を移送経路の直下に
配置してコンパクトに得られるものを、落下塵埃による
検出不良が発生しにくいように信頼性の高い状態に得ら
れる。

【００１６】

【発明の実施の形態】図１および図２に示すように、３
個のコンベア部１，２，３で成る果菜コンベア４、前記
コンベア部１〜３のうちの第１コンベア部１の上方に位
置する第１上部カメラ１１と、前記コンベア部１〜３の
うちの第３コンベア部３の搬送始端側の上方に位置する
第２上部カメラ１２と、前記コンベア部１〜３のうちの
第２コンベア部２の下方に位置する底部カメラ１３との
３個のカメラ１１〜１３などを備える果菜状態検出装置
１０、前記第３コンベア部３の搬送終端部に位置する果
菜仕分け装置２０のそれぞれにより、果菜選別機を構成
してある。この果菜選別機は、果菜の一例としての柿な
どの果実Ｗを果菜コンベア４の搬送始端部に供給する
と、その果実Ｗが果菜状態検出装置１０によって複数の
等階級Ａ〜Ｄのいずれに該当するかを検出され、仕分け
装置２０によって検出等階級に該当する容器Ｃａ〜Ｃｄ
に仕分けして回収されるものであり、詳しくは次の如く
構成してある。

【００１７】前記コンベア部１〜３のうちの第１コンベ
ア部１は、ベルトコンベアで成り、果実Ｗを載置して移
送するように載置式に構成してある。すなわち、第２コ
ンベア部２とは反対側に位置する搬送始端部において、
コンテナＫに収容して搬入された果実Ｗを作業者によっ
てコンテナＫから取り出して１個ずつベルト上に載置し
て供給していく。すると、供給された果実Ｗをその載置
状態で第２コンベア部２の搬送始端部に移送していく。

【００１８】前記コンベア部１〜３のうちの第２コンベ
ア部２は、無端回動チェーン５の長手方向に並ぶ複数箇
の果実吊下げ具６を備える前記無端回動チェーン５によ
って構成してある。図３に示すように、複数箇の果実吊
下げ具６それぞれの中間部を、左右一対の無端回動チェ
ーン５，５にわたって連結している支持部材７に回動自
在に支持させ、複数箇の果実吊下げ具６それぞれの一端
側にピニオンギヤ８を一体回転自在に備えさせ、複数箇
の果実吊下げ具６それぞれの他端側に、果実ホルダー６
ａが先端側に付いている一対の果実支持アーム部６ｂ，
６ｂを備えさせてある。

【００１９】無端回動チェーン５の搬送側経路では、各
果実吊下げ具６は果実支持アーム部６ｂがチェーン５よ
りも下側に位置する対チェーン取付け姿勢で第１コンベ
ア部１の搬送終端部から第３コンベア部３の搬送始端部
に送り移送され、無端回動チェーン５の戻り側経路で
は、各果実吊下げ具６は果実支持アーム部６ｂがチェー
ン５よりも上側に位置する対チェーン取付け姿勢で戻し
移送されるように構成してある。各果実吊下げ具６の前
記ピニオンギヤ８に噛み合ってこのピニオンギヤ８を回
動操作することによって果実吊下げ具６を支持部材７に
対して回転操作するラックギヤ９を、無端回動チェーン
５の搬送側経路と戻り側経路それぞれの一部分に配置
し、このラックギヤ９の作用により、各果実吊下げ具６
が第１コンベア部１の搬送終端部に到達した際には、一
対の果実支持アーム部６ｂ，６ｂが第１コンベア部１の
搬送経路Ｌ１の両横側に別れて位置する果実受継ぎ用の
対チェーン取付け姿勢になっている。この果実受継ぎ姿
勢ある果実吊下げ具６の果実支持アーム部６ｂどうしの
間に果実Ｗが入り込むと、一対の果実支持アーム部６ｂ
それぞれに付設してある果実挟持アクチュエータ６ｃが
挟持側に駆動され、果実ホルダー６ａを果実Ｗの方に押
し出し操作して一対の果実ホルダー６ａ，６ａで果実Ｗ
を挟持させる。これにより、果実吊り下げ具６は、第１
コンベア部１が搬送してきた果実Ｗをその搬送終端部で
第１コンベア部１から受け継いでいく。果実吊下げ具６
が第３コンベア部３の手前に到達するに伴ってピニオン
ギヤ８がチェーン搬送側経路のラックギヤ９に噛み合
い、果実吊下げ具６が第３コンベア部３の搬送始端部に
到達するまでにピニオンギヤ８が回動操作されるととも
にその回動角度が約９０度に達した後にはピニオンギヤ
８からラックギヤ９から外れることにより、各果実吊下
げ具６が第３コンベア部３の搬送始端部に到達した際に
は、一対の果実支持アーム部６ｂ，６ｂが第１コンベア
部１で果実Ｗを受け継いだ際の対チェーン姿勢から約９
０度回転して第３コンベア部３の搬送方向に並ぶ果実受
渡し用の対チェーン取付け姿勢になる。そして、果実吊
下げ具６が前記果実受渡し姿勢なると、前記一対の果実
挟持アクチュエータ６ｃが挟持解除側に操作され、果実
ホルダー６ａを果実支持アーム部６ｂの方に戻し操作し
て一対の果実ホルダー６ａ，６ａによる果実Ｗの挟持を
解除させる。これにより、果実吊り下げ具６は、第１コ
ンベア部１から受け継いだ果実Ｗを第３コンベア部３に
載置した際の向きが第１コンベア部１に載置されていた
際の向きとは約９０度回転した異なる向きになるように
して第３コンベア部３に受渡ししていく。第３コンベア
部３に果実Ｗを供給して空になった果実吊下げ具６は、
チェーン戻り側経路の終端側でピニオンギヤ８がラック
ギヤ９に噛み合って約９０度回転操作されるため、前記
果実受継ぎ姿勢になって第１コンベア部１の搬送終端部
に戻る。

【００２０】これにより、第２コンベア部２は、第１コ
ンベア部１からの果実Ｗを第１コンベア部１に載置され
て底部となった果実部分がそのまま底部となる状態で吊
下げ具６によって受け継ぐとともに吊り下げ支持して移
送し、移送終端付近で機体上下方向の軸芯まわりで約９
０度回転させてから第３コンベア部３に受渡ししてい
く。

【００２１】前記コンベア部１〜３のうちの第３コンベ
ア部３は、ベルトコンベアで成り、果実Ｗを載置して移
送するように載置式に構成してある。すなわち、第２コ
ンベア部２の搬送終端部に対向する搬送始端部におい
て、第２コンベア部２からの果実Ｗがベルト上に載置し
て供給され、供給された果実Ｗをその載置状態で仕分け
装置２０に移送していく。

【００２２】つまり、果菜コンベア４の３個のコンベア
部１，２，３のうちの第１コンベア部１の搬送始端部に
果実Ｗを１個ずつ順次に載置する。すると、コンベア４
は、その果実Ｋを載置搬送形式の第１コンベア部１から
吊下げ搬送形式の第２コンベア部２に受け継がせ、さら
に、第２コンベア部２から載置搬送形式の第３コンベア
部３に受け継がせて仕分け装置２０に移送していく。

【００２３】前記第１コンベア部１、第２コンベア部
２、第３コンベア部３、第１コンベア部１の上方に位置
する前記第１上部カメラ１１、第３コンベア部３の搬送
始端側の上方に位置する前記第２上部カメラ１２、第２
コンベア部２の下方に位置する前記底部カメラ１３、図
４に示すように前記各カメラ１１〜１３に連係させた検
出手段１４のそれぞれにより、前記果菜検出装置１０を
構成してある。

【００２４】図５および図６に示すように、前記第１上
部カメラ１１は、第１コンベア部１による移送経路Ｌ１
の直上方に位置するＣＣＤカラーカメラで成り、前記移
送経路Ｌ１を移送されるに伴って第１上部カメラ１１の
直下に到達した果実Ｋそのものと、移動経路Ｌ１の両横
側に位置する反射部材としての鏡１５で反射する果実と
を撮像する。すなわち、第１コンベア部１で移送される
状態における果実Ｗのうちの対コンベア載置部としての
果実底部よりも上側に位置する果実上部における平面視
の撮像エリアＷ１と、その上側果実部分における左右の
側面視の撮像エリアＷ２，Ｗ３とを撮像する。そして、
これらの画像情報を検出手段１４に出力する。

【００２５】図７に示すように、前記底部カメラ１３
は、第２コンベア部２による移送経路Ｌ２の直下に位置
するＣＣＤカラーカメラで成るとともに、このカメラと
前記移送経路Ｌ２との間にカメラをカバーするように位
置する透明ガラス板又は透明樹脂板で成る透明体１６を
備えており、前記移送経路Ｌ２を移送されるに伴って底
部カメラ１３の直上方に到達した果実Ｗを透明体１６を
透して撮像する。すなわち、第２コンベア部２で吊下げ
支持して移送される状態における果実Ｗの底面視の撮像
エリアを撮像する。そして、この画像情報を検出手段１
４に出力する。

【００２６】図８および図９に示すように、前記第２上
部カメラ１２は、第３コンベア部３による移送経路Ｌ３
の直上方に位置するＣＣＤカラーカメラで成り、前記移
送経路Ｌ３を移送されるに伴って第２上部カメラ１２の
直下に到達した果実Ｋそのものと、移動経路Ｌ３の両横
側に位置する反射部材としての鏡１５で反射する果実と
を撮像する。すなわち、第３コンベア部３で移送される
状態における果実Ｗのうちの対コンベア載置部としての
果実底部よりも上側に位置する果実上部における平面視
の撮像エリアＷ１と、その上側果実部分における左右の
側面視の撮像エリアＷ４，Ｗ５とを撮像する。そして、
これらの画像情報を検出手段１４に出力する。

【００２７】前記検出手段１４は、マイクロコンピュー
タで成り、前記第１上部カメラ１１と第２上部カメラ１
２と底部カメラ１３の３個のカメラからの画像情報に基
づいて果実Ｗの大きさと外観状態とを検出する。すなわ
ち、第１コンベア部１で移送される際には前向き部分あ
るいは後向き部分になっていて第１上部カメラ１１では
撮像できなかった撮像エリアを第２上部カメラ１２で左
右の側面視の撮像エリアＷ４，Ｗ５として撮像し、第１
上部カメラ１１からの画像情報と、第２上部カメラ１２
からの画像情報とにより、果実Ｗの平面視での大きさ、
側面視での大きさ、果実上部でのほぼ全体にわたる外観
状態を検出する。そして、第１コンベア部１と第２コン
ベア部２とで移送される際には対コンベア載置部となっ
て第１上部カメラ１１によっても第２上部カメラ１２に
よっても撮像できない果実底部を底部カメラ１３によっ
て撮像し、この画像情報によって果実底部の外観状態を
検出することにより、果実全体としての大きさと、果実
ほぼ全周面での虫食い有無などの外観状態とを検出す
る。そして、この検出結果と、記憶部で成る等階級設定
部１４ａに予め入力してある等階級データとに基づいて
果実Ｗの等階級が複数の等階級Ａ〜Ｄのいずれに該当す
るかを判定するとともに、この判定結果に基づいて仕分
け装置２０に果実Ｗをこれの等階級Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄに該
当する容器Ｃａ〜Ｃｄに回収させるべき仕分け信号を出
力する。

【００２８】図２に示すように、仕分け装置２０は、第
３コンベア部３の搬送終端部の両横側のうちの一方に搬
送方向に並ぶ複数個の果実押出し具２１ａ〜２１ｄと、
他方に搬送方向に並ぶ複数個のシュート２２ａ〜２２ｄ
とで成り、第３コンベア部３が搬送してきた果実Ｗを検
出手段１４からの信号に基づいて容器Ｃａ〜Ｃｄに分け
て回収するように構成してある。すなわち、果実Ｗが等
階級Ａであると判定された場合には果実押出し具２１ａ
〜２１ｂのうちの第１押出し具２１ａが、果実Ｗが等階
級Ｂであると判定された場合には果実押出し具２１ａ〜
２１ｂのうちの第２押出し具２１ｂが、果実Ｗが等階級
Ｃであると判定された場合には果実押出し具２１ａ〜２
１ｂのうちの第３押出し具２１ｃが、果実Ｗが等階級Ｄ
であると判定された場合には果実押出し具２１ａ〜２１
ｂのうちの第４押出し具２１ｄがそれぞれ検出手段１４
からの情報に基づいて移送経路Ｌ３の横外側に位置する
作用解除位置から移送経路Ｌ３に入り込む作用位置に駆
動され、第３コンベア部３が搬送してきた果実Ｗを第３
コンベア部３からシュート２２ａ〜２２ｄの方に押し出
し操作する。第１果実押出し具２１ａによって押し出さ
れた等階級Ａの果実Ｗは、シュート２１ａによって容器
Ｃａに落下案内され、第２果実押出し具２１ｂによって
押し出された等階級Ｂの果実Ｗは、シュート２１ｂによ
って容器Ｃｂに落下案内され、第３果実押出し具２１ｃ
によって押し出された等階級Ｃの果実Ｗは、シュート２
１ｃによって容器Ｃｃに落下案内され、第４果実押出し
具２１ｄによって押し出された等階級Ｄの果実Ｗは、シ
ュート２１ｄによって容器Ｃｄに落下案内される。

【００２９】図７に明示するように、前記透明体１６
は、傾斜姿勢に配置してある。すなわち、移送される果
実Ｗなどから葉などの塵埃が落下した場合、透明体１６
に載ったままになって底部カメラ１３による撮像の障害
物になることがないように、透明体１６に沿って自ずと
それから落下するようにしてある。

【００３０】図１および図７に示すノズル２３は、前記
透明体１６の上面側にエアーを吹き付け、透明体１６の
上面を塵埃が載ったままとか付着したままにならないよ
うに清掃するものである。

【００３１】〔別実施形態〕前記第１上部カメラ１１、
第２上部カメラ１２、底部カメラ１３としては、上記実
施形態の如くＣＣＤカメラを採用する他、リニアイメー
ジセンサを採用して実施してもよい。したがって、第１
上部カメラ１１、第２上部カメラ１２、リニアイメージ
センサなどを総称して上部撮像手段と呼称し、底部カメ
ラ１３、リニアイメージセンサなどを総称して底部撮像
手段と呼称する。

【００３２】上記実施形態の如く載置式コンベア部とし
て、果実Ｗの載置向きを異ならせて移送する第１コンベ
ア部１と第３コンベア部３とを採用すると、果実Ｗを全
周面にわたって撮像できて精度よく検出できるものが撮
像構造を簡単にしながら得られて有利であるが、前記第
１コンベア部１と第３コンベア部３のうちのいずれか一
方を省略して実施する場合にも本発明は適用できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】果菜コンベアの側面図

【図２】果菜選別機全体の平面図

【図３】果実吊下げ具の正面図

【図４】果菜状態検出装置のブロック図

【図５】第１上部カメラによる撮像状態を示す正面図

【図６】第１上部カメラによる撮像状態を示す平面図

【図７】底部カメラによる撮像状態を示す側面図

【図８】第２上部カメラによる撮像状態を示す正面図

【図９】第２上部カメラによる撮像状態を示す平面図

【符号の説明】

１，３ 載置式コンベア部 ２ 吊下式コンベア部 ４ コンベア １１，１２ 上部撮像手段 １３ 底部撮像手段 １４ 検出手段 １６ 透明体 Ｌ２ 移送経路 Ｗ 検出対象果菜

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 岡田 和之 大阪府堺市石津北町64番地 株式会社クボ タ堺製造所内 (72)発明者 古和田 浩光 大阪府堺市石津北町64番地 株式会社クボ タ堺製造所内 (72)発明者 田中 昌司 大阪府堺市石津北町64番地 株式会社クボ タ堺製造所内

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 検出対象果菜を移送するコンベアと、こ
   のコンベアによって移送される検出対象果菜を撮像する
   撮像手段と、この撮像手段からの画像情報に基づいて検
   出対象果菜の状態を検出する検出手段とを備えてある果
   菜状態検出装置であって、 検出対象果菜を載置して移送する載置式コンベア部と、
   吊り下げ支持して移送する吊下げ式コンベア部とを前記
   コンベアに備えさせ、前記載置式コンベア部による移送
   経路で検出対象果菜の対コンベア載置部よりも上側の部
   分を撮像する上部撮像手段と、前記吊下げ式コンベア部
   による移送経路で検出対象果菜の移送状態での底部を撮
   像する底部撮像手段とを前記撮像手段として備えてある
   果菜状態検出装置。
2. 【請求項２】 前記底部撮像手段を前記吊下げ式コンベ
   ア部による移送経路の直下に配置してある請求項１記載
   の果菜状態検出装置。
3. 【請求項３】 前記底部撮像手段と、前記吊下げ式コン
   ベア部による移送経路との間に透明体を傾斜姿勢で配置
   してある請求項２記載の果菜状態検出装置。