説明

青果類の浮皮識別装置および青果類の浮皮識別方法

【課題】正確に浮皮の識別を行うことが可能な青果類の浮皮識別装置および青果類の浮皮測定方法を提供する。
【解決手段】被測定青果類に対して所定速度で当接するように構成したセンサー部材と、センサー部材に当接面に感度軸をそろえて配置したセンサーと、センサー部材をセンサーの感度方向から、被測定青果類に対して当接させることにより得られたセンサー出力によって、被測定青果類の浮皮を識別する浮皮識別制御部とを備え、浮皮識別制御部が、センサー出力を時間−センサー出力(応力)の関係のグラフに変換して、グラフのセンサー出力(応力)のピーク値に対して、所定の割合のセンサー出力(応力)となる始点時間と終点時間との間の時間幅を算出して、これを浮皮識別データ値とし、浮皮識別データ値によって、浮皮を識別する。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、果実、野菜などの青果類の浮皮の有無、例えば、みかんなどの柑橘類の浮皮の有無を非破壊で識別するための青果類の浮皮識別装置および青果類の浮皮識別方法に関する。
【背景技術】
【0002】
従来より、果実、野菜などの青果類においては、例えば、みかんなどの柑橘類の浮皮の程度を測定することによって、青果類の内部品質や、貯蔵、運搬に耐え得るものであるかなどの品質を測定することが行われている。
【0003】
なお、浮皮とは果皮と果肉との間に隙間を生じ果皮の膨らんだ状態、果皮がもろくなった状態のことを言う。
浮皮を有する青果類は、収穫の際に用いられるはさみによって傷を受けやすく、また果皮がもろいため、扱い方によっては裂傷を起こしやすいという欠点がある。
【0004】
また、正常な青果類よりも浮皮を有する青果類はかさばるため、このまま箱詰めをおこなうと、青果類に無理な力が加わり裂傷果、腐敗果、変形果となってしまい、商品価値の低下を招く場合がある。
【0005】
このため、従来より青果類が正常な青果類であるか、浮皮を有する青果類であるかを識別することが行われている。
このような方法としては、検査者が目視や実際に青果類を手に取った感触、柔らかさなどから経験に基づいて浮皮を識別することが行われている。
【0006】
しかしながら、このような検査者による浮皮の識別方法では、検査者の経験や目視などによるので、識別の正確さに欠けることになるとともに、再現性も良好ではない。
このため特許文献1(特開平11−304697号公報)では、柑橘類に測定用光を照射する照射手段と、柑橘類を透過した光を分光した後受光する受光手段と、この受光手段により受光した光の波長から浮皮値を演算する演算手段と、この演算手段により演算された浮皮値と予め設定された設定値とを比較することにより浮皮を判定する判定手段と、を備えた柑橘類の浮皮判別装置が提案されている。
【0007】
また特許文献2(特開2001−289784号公報)においても、果肉と果皮とを有する被測定青果類に対して光源から照射光の照射を行い、被測定青果類を透過した透過光を光検出器で検出し、演算処理部で果皮の質を判定する青果類の果皮の質の判定装置が提案されている。
【0008】
さらに特許文献3(特開平10−170456号公報)では、青果類に対してX線を照射することによって透過映像を撮像し、これにより果肉部分と果皮部分との分離の程度を判別することによって、浮皮の有無を識別することが行われている。
【0009】
すなわち、果皮と果肉の境界部分に空隙が形成されて浮皮になると、この空隙部分は密着しているときよりもX線の透過量が多くなり、高い検出出力が現れる。これにより、X線受光部が出力する検出パタ−ンを、記憶装置から読出した正常な果実で検出される比較パタ−ンと比較して、高い出力があるか否かを判定し、高い出力があれば浮皮と判定するようになっている。
【0010】
また特許文献4(特開2001−74705号公報)では、圧縮空気を吐出するエアーコンプレッサーと、周方向に所定間隔で複数の貫通孔を穿設した回転円盤と、この回転円盤を所定回転速度で回転させる駆動装置からなり、チョッピングエアーを発生するチョッピングエアー発生装置と、果皮の微小変位を検出する変位センサーと、この変位センサーからの検出信号を処理し、浮皮の有無を判定する演算装置と、から浮皮判定装置を構成している。
【0011】
そして、チョッピングエアーを柑橘類果物の果皮に噴射させることにより発生した果皮の微小変位を検出することによって、浮皮の有無を判定するようになっている。
また、レオメータ(例えば、不動工業社製)と呼ばれる測定装置を用い、ロードセルを備えた測定子を被測定青果類の上方から降下させて、被測定青果類に貫入させることによって、浮皮の有無の識別を行うことが行われている。
【特許文献1】特開平11−304697号公報
【特許文献2】特開2001−289784号公報
【特許文献3】特開平10−170456号公報
【特許文献4】特開2001−74705号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0012】
しかしながら、特許文献1(特開平11−304697号公報)および特許文献2(特開2001−289784号公報)のように、被測定青果類を透過した透過光を光検出器で検出し、演算処理部で果皮の質を判定する方法では、透過した光を分光した後受光した複数の波長の光では、柑橘類の皮の厚さや皮密度、皮質の違い、また皮と実の間の空洞(空気が入っている部分)内の乱反射、空洞の数と大きさなどが依存してしまい、実用化するには精度が良好ではなかった。
【0013】
また、特許文献3(特開平10−170456号公報)のように、X線を照射することによって浮皮の有無を識別する方法では、X線照射装置などの高価で複雑な装置が必要であり、しかもX線を取り扱うため、特別な安全性の管理が必要となりコストが高くつくことになる。
【0014】
さらに、特許文献4(特開2001−74705号公報)のように、高速でコンベア上を移動する柑橘類果物の皮をへこませるチョッピングエアーは非常に高圧であり、コンプレッサーが大掛かりになってしまうため、装置が大型化してしまうことになる。
【0015】
また、レーザー変位計で測定するため、柑橘類果物が測定の際にずれてしまうと、へこんだように測定されてしまうため、柑橘類果物を支持するために支持機構が必要となり、複雑な構成となってしまう。
【0016】
また、レオメータによる浮皮の有無を識別する方法では、青果類の表面を破壊することになるため、青果場では測定のために表面が破壊された青果類を破棄せざるをえず、その損失は年間に換算すれば、多大な損害となっている。
【0017】
また、レオメータによる浮皮の有無を識別する方法では、ロット毎の任意抽出による浮皮の有無を識別するしかないので、全数検査することができず、どうしても浮皮が存在する青果類を出荷してしまうことにもなる。
【0018】
さらに、連続的にコンベア上を搬送されてくる青果類に対して、連続的に浮皮の有無を識別することは不可能である。
本発明は、このような現状に鑑み、安定して正確な浮皮の有無の識別が可能であり、し
かも、破損損傷しやすい、例えば、みかんなどの青果類の浮皮を識別する場合において青果類の表面を破壊することなく、青果類に対して触れる程度の当接によって、正確な浮皮の有無の測定が可能で、しかも連続的に全数の浮皮の有無の識別も可能な青果類の浮皮識別装置および青果類の浮皮識別方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0019】
本発明は、前述したような従来技術における課題及び目的を達成するために発明されたものであって、
本発明の青果類の浮皮識別装置は、
青果類の浮皮を識別する青果類の浮皮識別装置であって、
被測定青果類に対して所定速度で当接するように構成したセンサー部材と、
前記センサー部材に当接面に感度軸をそろえて配置したセンサーと、
前記センサー部材をセンサーの感度方向から、被測定青果類に対して当接させることにより得られたセンサー出力によって、被測定青果類の浮皮を識別する浮皮識別制御部とを備え、
前記浮皮識別制御部が、
前記センサー出力を時間−センサー出力(応力)の関係のグラフに変換して、
前記グラフのセンサー出力(応力)のピーク値に対して、所定の割合のセンサー出力(応力)となる始点時間と終点時間との間の時間幅を算出して、これを浮皮識別データ値とし、
浮皮識別データ値によって、浮皮を識別するように構成したことを特徴とする。
【0020】
また、本発明の青果類の浮皮識別方法は、
青果類の浮皮を識別する青果類の浮皮識別方法であって、
被測定青果類に対して所定速度で当接するように構成したセンサー部材と、
前記センサー部材に当接面に感度軸をそろえて配置したセンサーと、
前記センサー部材をセンサーの感度方向から、被測定青果類に対して当接させることにより得られたセンサー出力によって、被測定青果類の浮皮を識別する浮皮識別制御部とを備えた青果類の浮皮識別装置を用いて、
前記浮皮識別制御部において、
前記センサー出力を時間−センサー出力(応力)の関係のグラフに変換して、
前記グラフのセンサー出力(応力)のピーク値に対して、所定の割合のセンサー出力(応力)となる始点時間と終点時間との間の時間幅を算出して、これを浮皮識別データ値とし、
浮皮識別データ値によって、浮皮を識別することを特徴とする。
【0021】
このように構成することによって、センサー部材にセンサーが配置されているので、このセンサーが被測定青果類に対して当接する、強さの違い、角度の違いがなく測定条件が同一であるため、センサーによるセンサー出力は、測定条件が異なることなく、測定毎に測定誤差がなく、安定して正確な浮皮の有無の識別が可能である。
【0022】
すなわち、センサー部材をセンサーの感度方向から、被測定青果類に対して当接させることにより得られたセンサー出力によって、被測定青果類の浮皮を識別するだけで良いので、安定して正確な浮皮の有無の識別が可能である。
【0023】
しかも、破損損傷しやすい、例えば、ミカンなどの青果類など浮皮を識別する場合においても、青果類の表面を破壊することなく、青果類に対して、触れる程度の当接によって、正確な浮皮の有無の測定が可能で、しかも、センサー部材のセンサーの一回だけの当接によって、上記のように青果類の浮皮を識別することができるので、連続的に効率良く全数の浮皮の有無の識別も可能である。
【0024】
さらに、センサー出力を時間−センサー出力(応力)の関係のグラフに変換して、グラフのセンサー出力(応力)のピーク値に対して、所定の割合のセンサー出力(応力)となる始点時間と終点時間との間の時間幅を算出して、これを浮皮識別データ値とすることによって、例えば、予め、青果類の品種などに応じて、浮皮識別データを得ておき、この浮皮識別データに基づいて、浮皮識別データ値によって、瞬時にかつ正確に浮皮を識別することができる。
【0025】
また、本発明の青果類の浮皮識別装置は、前記浮皮識別制御部が、前記浮皮識別データ値が所定の閾値以下になった際に、浮皮が存在すると識別するように構成されていることを特徴とする。
【0026】
また、本発明の青果類の浮皮識別方法は、前記浮皮識別制御部において、前記浮皮識別データ値が所定の閾値以下になった際に、浮皮が存在すると識別することを特徴とする。
このように構成することによって、例えば、予め、青果類の品種などに応じて、浮皮識別データを得ておき、前記浮皮識別データ値が所定の閾値以下になった際に、浮皮が存在すると識別することができるので、さらに瞬時にかつ正確に浮皮を識別することができる。
【0027】
また、本発明の青果類の浮皮識別装置は、前記浮皮識別制御部が、前記時間−センサー出力(応力)の関係のグラフのセンサー出力(応力)のピーク値を100として、所定の割合のセンサー出力(応力)となる始点時間と終点時間との間の時間幅を算出して、これを浮皮識別データ値とするように構成したことを特徴とする。
【0028】
また、本発明の青果類の浮皮識別方法は、前記浮皮識別制御部において、前記時間−センサー出力(応力)の関係のグラフのセンサー出力(応力)のピーク値を100として、所定の割合のセンサー出力(応力)となる始点時間と終点時間との間の時間幅を算出して、これを浮皮識別データ値とすることを特徴とする。
【0029】
このように時間−センサー出力(応力)の関係のグラフのセンサー出力(応力)のピーク値を100とすることによって、所定の割合のセンサー出力(応力)となる始点時間と終点時間との間の時間幅を算出することが容易となり、さらに瞬時にかつ正確に浮皮を識別することができる。
【0030】
また、本発明では、前記センサー出力が、加重センサーによるセンサー出力であることを特徴とする。
このように加重センサーによるセンサー出力を用いることによって、加重センサーによって、センサー部材によって、青果類の皮に加重をかけている状態が正確に再現されるので、正確に浮皮を識別することができる。
【0031】
また、本発明では、前記センサー出力が、加速度センサーによるセンサー出力であることを特徴とする。
このように加速度センサーによるセンサー出力を用いることによって、瞬間的にセンサー出力が得られるので、青果類の果実自体の柔らかさに左右されることなく、浮皮の状態を正確に把握することができる。
【0032】
また、本発明の青果類の浮皮識別装置は、
前記センサー部材には、当接面に感度軸をそろえて配置した加重センサーと加速度センサーとを備え、
前記浮皮識別制御部が、
前記センサー出力を時間−センサー出力(応力)の関係のグラフに変換して、
前記グラフのセンサー出力(応力)の加速度センサーのピーク値に対して、所定の割合のセンサー出力(応力)となる始点時間を算出するとともに、
前記グラフのセンサー出力(応力)の加重センサーのピーク値に対して、所定の割合のセンサー出力(応力)となる終点時間を算出して、
これらの始点時間と終点時間との間の時間幅を算出して、これを浮皮識別データ値とし、
浮皮識別データ値によって、浮皮を識別するように構成したことを特徴とする。
【0033】
また、本発明の青果類の浮皮識別方法は、
前記センサー部材には、当接面に感度軸をそろえて配置した加重センサーと加速度センサーとを備え、
前記浮皮識別制御部において、
前記センサー出力を時間−センサー出力(応力)の関係のグラフに変換して、
前記グラフのセンサー出力(応力)の加速度センサーのピーク値に対して、所定の割合のセンサー出力(応力)となる始点時間を算出するとともに、
前記グラフのセンサー出力(応力)の加重センサーのピーク値に対して、所定の割合のセンサー出力(応力)となる終点時間を算出して、
これらの始点時間と終点時間との間の時間幅を算出して、これを浮皮識別データ値とし、
浮皮識別データ値によって、浮皮を識別することを特徴とする。
【0034】
このように構成することによって、瞬間的な応答性が良好で、かつ、青果類の果実自体の柔らかさに左右されることなく浮皮の状態を再現可能な加速度センサーを、始点時間を決定するために用いることによって、加速度センサーの時間−センサー出力(応力)の関係のグラフの立ち上がり状態が比較的急激であるので、始点時間を迅速かつ正確に決定することができる。
【0035】
そして、センサー部材によって、青果類の皮に加重をかけている状態が正確に再現される加重センサーを、終点時間を決定するために用いることによって、加重センサーの時間−センサー出力(応力)の関係のグラフの降下状態が緩慢であるので、終点時間を迅速かつ正確に決定することができる。
【0036】
従って、青果類の果実自体の柔らかさに左右されることなく、浮皮の状態を正確に把握することができ、所定の割合のセンサー出力(応力)となる始点時間と終点時間との間の時間幅を算出することが容易となり、さらに瞬時にかつ正確に浮皮を識別することができる。
【0037】
また、本発明の青果類の浮皮識別装置は、
前記センサー部材には、当接面に感度軸をそろえて配置した加重センサーと加速度センサーとを備え、
前記浮皮識別制御部が、
前記センサー出力を時間−センサー出力(応力)の関係のグラフに変換して、
前記グラフのセンサー出力(応力)の加重センサーのピーク値に対して、所定の割合のセンサー出力(応力)となる始点時間を算出するとともに、
前記グラフのセンサー出力(応力)の加速度センサーのピーク値に対して、所定の割合のセンサー出力(応力)となる終点時間を算出して、
これらの始点時間と終点時間との間の時間幅を算出して、これを浮皮識別データ値とし、
浮皮識別データ値によって、浮皮を識別するように構成したことを特徴とする。
【0038】
また、本発明の青果類の浮皮識別方法は、
前記センサー部材には、当接面に感度軸をそろえて配置した加重センサーと加速度センサーとを備え、
前記浮皮識別制御部において、
前記センサー出力を時間−センサー出力(応力)の関係のグラフに変換して、
前記グラフのセンサー出力(応力)の加重センサーのピーク値に対して、所定の割合のセンサー出力(応力)となる始点時間を算出するとともに、
前記グラフのセンサー出力(応力)の加速度センサーのピーク値に対して、所定の割合のセンサー出力(応力)となる終点時間を算出して、
これらの始点時間と終点時間との間の時間幅を算出して、これを浮皮識別データ値とし、
浮皮識別データ値によって、浮皮を識別するように構成したことを特徴とする。
【0039】
このように、加重センサーを、始点時間を決定するために用い、加速度センサーを終点時間を決定するために用いることによっても、瞬時にかつ正確に浮皮を識別することができる。
【0040】
また、本発明の青果類の浮皮識別装置は、前記浮皮識別装置が、前記センサー部材を被測定青果類に対して所定速度で当接させるセンサー部材駆動機構を備えることを特徴とする。
【0041】
また、本発明の青果類の浮皮識別方法は、前記浮皮識別装置が、前記センサー部材を被測定青果類に対して所定速度で当接させるセンサー部材駆動機構を備えることを特徴とする。
【0042】
このようにセンサー部材駆動機構によって、センサー部材を被測定青果類に対して所定速度で当接させるので、初速から終速まで一定であり、被測定青果類の大きさに関係なく測定できる。
【0043】
また、センサー出力を安定して得ることができ、正確に浮皮の識別を行うことができる。
また、本発明の青果類の浮皮識別装置は、前記センサー部材駆動機構が、青果類の種類、大きさに応じて、前記センサー部材の被測定青果類に対して当接する速度を制御するように構成されていることを特徴とする。
【0044】
また、本発明の青果類の浮皮識別方法は、前記センサー部材駆動機構が、青果類の種類、大きさに応じて、前記センサー部材の被測定青果類に対して当接する速度を制御するように構成されていることを特徴とする。
【0045】
このように、被測定青果類の種類、大きさ、例えば、果実の種類(品種)、大きさによって、センサー部材の被測定青果類に対して当接する速度を制御するようになっている。
従って、例えば、被測定青果類が、モモ、イチゴなどの傷つきやすい果実(品種)である場合には、センサー部材の被測定青果類に対して当接する速度を遅くすることによって、被測定青果類にセンサー部材が弱い力で当接することになり、このような傷つきやすい物品が損傷するのを保護することができる。
【0046】
逆に、例えば、被測定青果類が、リンゴ、ナシなどの硬い果実である場合には、センサー部材の被測定青果類に対して当接する速度を早くすることによって、被測定青果類にセンサー部材が強い力で当接することになり、高感度に捕らえることができる。
【0047】
さらに、例えば、被測定青果類のサイズが大きい場合には、一定の当接速度を遅く(当接力を弱く)し、被測定青果類のサイズが小さい場合には、一定の当接速度を早く(当接力を強く)することによって、測定精度を向上することができる。
【0048】
また、本発明の青果類の浮皮識別装置は、前記センサー部材駆動機構が、前記センサー部材の被測定青果類に対して当接する際の速度と、被測定青果類から離間する際の速度とを変更することができるように構成されていることを特徴とする。
【0049】
また、本発明の青果類の浮皮識別方法は、前記センサー部材駆動機構が、前記センサー部材の被測定青果類に対して当接する際の速度と、被測定青果類から離間する際の速度とを変更することができるように構成されていることを特徴とする。
【0050】
このように、センサー部材の被測定青果類に対して当接する際の速度と、被測定青果類から離間する際の速度とを変更することによって、被測定青果類に対して当接する際(往路)の速度よりも、被測定青果類から離間する際(復路)の速度を高速にすることによって、被測定青果類、例えば、果実を傷つけずに処理能力(時間あたりの測定回数)を向上することができる。
【0051】
また、本発明の青果類の浮皮識別装置は、前記センサー部材駆動機構が、前記センサー部材が被測定青果類から離間して、当接開始位置に復帰する位置近傍での速度が遅くなるように制御するように構成されていることを特徴とする。
【0052】
また、本発明の青果類の浮皮識別方法は、前記センサー部材駆動機構が、前記センサー部材が被測定青果類から離間して、当接開始位置に復帰する位置近傍での速度が遅くなるように制御するように構成されていることを特徴とする。
【0053】
このように構成することによって、センサー部材が被測定青果類から離間する際(復路)に、復路の最後の速度を遅くすることができ、ブレーキとして機能するので、センサーの衝撃を緩和することができるので、センサーの寿命をのばすことができる。
【0054】
また、本発明の青果類の浮皮識別装置は、前記センサー部材駆動機構によって、前記センサー部材が被測定青果類から離間して、当接開始位置に復帰する位置に、前記センサー部材の衝撃を吸収する衝撃吸収部材が配置されていることを特徴とする。
【0055】
また、本発明の青果類の浮皮識別方法は、前記センサー部材駆動機構によって、前記センサー部材が被測定青果類から離間して、当接開始位置に復帰する位置に、前記センサー部材の衝撃を吸収する衝撃吸収部材が配置されていることを特徴とする。
【0056】
このように構成することによって、センサー部材が被測定青果類から離間する際(復路)に、当接開始位置に復帰する位置で、例えば、スポンジ、ゴムなどの衝撃吸収部材によってセンサー部材の衝撃を吸収することができる。
【0057】
しかも、ブレーキとして機能するので、センサーの衝撃を緩和することができるので、センサーの寿命をのばすことができるとともに、連続測定を行う際に安定性が向上し、正確に浮皮の識別を行うことができる。
【0058】
また、本発明の青果類の浮皮識別装置は、前記センサー部材駆動機構によって、前記センサー部材が被測定青果類から離間して、当接開始位置に復帰する位置に、前記センサー部材を保持する保持機構を備えることを特徴とする。
【0059】
また、本発明の青果類の浮皮識別方法は、前記センサー部材駆動機構によって、前記センサー部材が被測定青果類から離間して、当接開始位置に復帰する位置に、前記センサー部材を保持する保持機構を備えることを特徴とする。
【0060】
このように、保持機構として例えば、電磁石を用いることによって、センサー部材が被測定青果類から離間する際(復路)に通電して、当接開始位置に復帰する位置でセンサー部材を保持することができ、センサー部材が慣性力によってバウンドするのを防止することができ、センサー部材の寿命を向上できる。
【0061】
しかも、被測定青果類に対して当接する際(往路)に、この保持機構による保持を解除することによって、連続的に安定して測定ができ、正確に浮皮の識別を行うことができる。
【0062】
また、本発明の青果類の浮皮識別装置は、
前記センサー部材が、アーム部材の先端に装着され、
前記アーム部材が、前記センサー部材駆動機構に連結された回転軸に、前記回転軸の回転にともなって回動するように固定されていることを特徴とする。
【0063】
また、本発明の青果類の浮皮識別方法は、
前記センサー部材が、アーム部材の先端に装着され、
前記アーム部材が、前記センサー部材駆動機構に連結された回転軸に、前記回転軸の回転にともなって回動するように固定されていることを特徴とする。
【0064】
このように構成することによって、浮皮識別装置を上部からの降り下げ機構とすることができる。
例えば、コンベアなどの搬送装置で被測定青果類を搬送する際にも、コンベアの種類に依存せず設置が可能であり、しかも、例えば、左右に浮皮識別装置を付ければ、被測定青果類の2面測定が可能であり、被測定青果類の多面における浮皮を同時に識別することができる。
【0065】
また、本発明の青果類の浮皮識別装置は、前記センサー部材駆動機構に連結された回転軸の回転角度を検知する回転角度検知機構を備えることを特徴とする。
また、本発明の青果類の浮皮識別方法は、前記センサー部材駆動機構に連結された回転軸の回転角度を検知する回転角度検知機構を備えることを特徴とする。
【0066】
このように構成することによって、回転軸に例えば、エンコーダーなどの角度を測る回転角度検知機構設けて、センサー部材が被測定青果類に当接した状態の当接点(接触点)の角度から被測定青果類の寸法を測定することができる。
【0067】
さらに、この被測定青果類の寸法を硬度データの補正に利用することができ、より正確に浮皮の識別を行うことができる。
また、本発明の青果類の浮皮識別装置は、前記センサー部材が、被測定青果類に対して当接して被測定青果類の浮皮を測定する前に、前記センサー部材が、所定の基準硬度を有する基準浮皮部材に当接して、前記基準浮皮部材の硬度データに基づいて、浮皮測定データの校正を行うように構成されていることを特徴とする。
【0068】
また、本発明の青果類の浮皮識別方法は、前記センサー部材が、被測定青果類に対して当接して被測定青果類の浮皮を測定する前に、前記センサー部材が、所定の基準硬度を有する基準浮皮部材に当接して、前記基準浮皮部材の硬度データに基づいて、浮皮測定デー
タの校正を行うように構成されていることを特徴とする。
【0069】
このように構成することによって、センサー部材が、所定の基準硬度を有する基準浮皮部材に当接して、基準浮皮部材の硬度データに基づいて、浮皮測定データの校正を行うので、経時変化による変動を補正することができ、より正確に浮皮の識別を行うことができる。
【0070】
また、本発明の青果類の浮皮識別装置は、
前記基準浮皮部材の温度を測定する測温装置を備え、
前記測温装置による基準浮皮部材の温度データに基づいて、浮皮測定データの校正を行うように構成されていることを特徴とする。
【0071】
また、本発明の青果類の浮皮識別方法は、
前記基準浮皮部材の温度を測定する測温装置を備え、
前記測温装置による基準浮皮部材の温度データに基づいて、浮皮測定データの校正を行うように構成されていることを特徴とする。
【0072】
このように、基準浮皮部材の温度を測定する測温装置による基準浮皮部材の温度データに基づいて、浮皮測定データの校正を行うので、基準浮皮部材自体の温度特性を考慮することができるので、例えば、室内や農園地などの環境温度によって影響されることなく、正確に浮皮の識別を行うことができる。
【0073】
また、本発明の青果類の浮皮識別装置は、前記被測定青果類に対して、複数のセンサー部材が当接するように構成されていることを特徴とする。
また、本発明の青果類の浮皮識別方法は、前記被測定青果類に対して、複数のセンサー部材が当接するように構成されていることを特徴とする。
【0074】
このように構成することによって、例えば、左右に付ければ2面測定が可能であり、被測定青果類に対して、被測定青果類の多面における硬度を同時に測定することができ、被測定青果類の浮皮の識別を正確に行うことができる。
【0075】
また、本発明の青果類の浮皮識別装置は、前記センサー部材を被測定青果類に対して所定速度で当接させるセンサー部材駆動機構が、振動発生装置であることを特徴とする。
また、本発明の青果類の浮皮識別方法は、前記センサー部材を被測定青果類に対して所定速度で当接させるセンサー部材駆動機構が、振動発生装置であることを特徴とする。
【0076】
このように構成することによって、例えば、ステッピングモータもしくは加震機を正逆転することによって、センサー部材を振動させ、コンベアなどの搬送機構上を連続的に搬送される青果類などに対して、一定の速度でセンサー部材が連続的に当接することとなり、大量の青果類の浮皮の識別を、正確に行うことができる。
【0077】
また、本発明の青果類の浮皮識別装置は、連続して搬送装置上を搬送されてくる被測定青果類に対して、センサー部材が当接するように構成されていることを特徴とする。
また、本発明の青果類の浮皮識別方法は、連続して搬送装置上を搬送されてくる被測定青果類に対して、センサー部材が当接するように構成されていることを特徴とする。
【0078】
このように構成することによって、連続して搬送されてくる被測定青果類の浮皮の識別を行うことができるため、測定効率が向上する。
また、本発明の青果類の浮皮識別装置は、連続して搬送装置上を搬送されてくる被測定青果類に対して、複数のセンサー部材が、搬送方向に一定間隔離間した位置で、被測定青
果類に対して当接するように構成されていることを特徴とする。
【0079】
また、本発明の青果類の浮皮識別方法は、連続して搬送装置上を搬送されてくる被測定青果類に対して、複数のセンサー部材が、搬送方向に一定間隔離間した位置で、被測定青果類に対して当接するように構成されていることを特徴とする。
【0080】
このように構成することによって、複数のセンサー部材が搬送方向に一定間隔離間した位置で、被測定青果類に対して当接して浮皮の識別を行うため、連続して搬送されてくる被測定青果類を測定漏れもなく正確に測定でき、測定精度、測定効率が向上する。
【0081】
また、本発明の青果類の浮皮識別装置は、連続して搬送装置上を搬送されてくる被測定青果類に対して複数のセンサー部材が、
搬送方向に一定間隔離間した位置で、搬送方向に対して左右の位置から交互に被測定青果類に対して当接するように構成されていることを特徴とする。
【0082】
また、本発明の青果類の浮皮識別方法は、連続して搬送装置上を搬送されてくる被測定青果類に対して複数のセンサー部材が、
搬送方向に一定間隔離間した位置で、搬送方向に対して左右の位置から交互に被測定青果類に対して当接するように構成されていることを特徴とする。
【0083】
このように構成することによって、複数のセンサー部材が、搬送方向に一定間隔離間した位置で、搬送方向に対して左右の位置から交互に被測定青果類に対して接して浮皮の識別を行うため、連続して搬送されてくる被測定青果類を測定漏れもなく正確に測定でき、さらに測定精度、測定効率が向上する。
【0084】
また、これにより同時に複数のセンサー部材が被測定青果類に対して当接することがないので、センサー同士の干渉がなくなり、正確に浮皮の識別を行うことができる。
また、本発明の青果類の浮皮識別装置は、連続して搬送装置上を搬送されてくる被測定青果類に対して、センサー部材が当接する上流側の位置に、被測定青果類の大きさを測定する寸法測定装置が配置され、
この寸法測定装置で測定した被測定青果類の寸法データに基づいて、前記センサー部材駆動機構によるセンサー部材の被測定青果類に対する当接開始タイミングを制御するように構成されていることを特徴とする。
【0085】
また、本発明の青果類の浮皮識別方法は、連続して搬送装置上を搬送されてくる被測定青果類に対して、センサー部材が当接する上流側の位置に、被測定青果類の大きさを測定する寸法測定装置が配置され、
この寸法測定装置で測定した被測定青果類の寸法データに基づいて、前記センサー部材駆動機構によるセンサー部材の被測定青果類に対する当接開始タイミングを制御するように構成されていることを特徴とする。
【0086】
すなわち、センサー部材を振り下げて当接させるタイプの硬度測定装置では、例えば、小さいみかんと大きいみかんでは振り角が違うため、センサー部材が動き始めてから、被測定青果類に当接するまでの時間が違うことになる。
【0087】
このため、センサー部材が当接する上流側の位置に、被測定青果類の大きさを測定する寸法測定装置、例えば、フォトセンサーを配置して、この寸法測定装置によって、被測定青果類の寸法データを計算して、振り下げトリガー(当接開始タイミング)を設定するようになっている。
【0088】
すなわち、フォトセンサーのさえぎっている時間はみかんの大きさであるので、長くさえぎっている時には大きいみかんであり、振り下げトリガーは遅くてよい。
また短い時には、小さいみかんであるので早めに振りさげを開始するように制御するようになっている。
【0089】
これによって、測定条件が同一となって、第1センサーによる第1センサー出力と、第2センサーによる第2センサー出力は、測定条件が異なることなく、測定毎に測定誤差がなく、安定して正確に浮皮の識別を行うことができる。
【発明の効果】
【0090】
本発明によれば、青果類に対して当接する強さの違い、当接する角度の違いによって測定条件が異なることがなく、また、測定毎に測定誤差がなく、安定して正確な浮皮測定が可能であり、しかも破損損傷しやすい、例えば、みかんなどの柑橘類を測定する場合においても、柑橘類の表面を破壊することなく、柑橘類に対して触れる程度の当接によって正確な浮皮の測定が可能である。
【0091】
さらに、センサー出力を時間−センサー出力(応力)の関係のグラフに変換して、グラフのセンサー出力(応力)のピーク値に対して、所定の割合のセンサー出力(応力)となる始点時間と終点時間との間の時間幅を算出して、これを浮皮識別データ値とすることによって、例えば、予め、青果類の品種などに応じて、浮皮識別データを得ておき、この浮皮識別データに基づいて、浮皮識別データ値によって、瞬時にかつ正確に浮皮を識別することができる。
【0092】
本発明によれば、例えば、青果類の選果場において、選果場のコンベアの上につけて全ての青果類を全数検査して品質管理をすることによって、全ての青果類に対して浮皮計測が可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【0093】
以下、本発明の実施の形態(実施例)を図面に基づいてより詳細に説明する。
図1は、本発明の青果類の浮皮識別装置の概略正面図、図2は、図1の青果類の浮皮識別装置を矢印方向から見た概略図、図3は、センサー部材の拡大図、図4は、図1の青果類の浮皮識別装置の使用状態を示す概略図である。
【0094】
図1から図3において、10は全体で本発明の青果類の浮皮識別装置を示している。
なお、本発明において浮皮とは、被測定青果類の果皮と果肉との間に隙間を生じ果皮の膨らんだ状態や、果皮がもろくなった状態のことを示しており、被測定青果類の品質が低下した状態も含まれるものである。
【0095】
また、本発明において、「青果類」とは、このような浮皮が生じるおそれがある、例えば、みかんなどの柑橘類などの果実、その他の果実、野菜などの全ての青果類を含み意味である。
【0096】
また、本発明において、「浮皮を識別する」とは、浮皮の有無を識別すること、浮皮の程度、例えば、軽浮き、重浮きなどを識別することなどを含む意味である。
図1に示したように浮皮識別装置10は、図示しない軸支機構に軸支された回動軸12を備えており、この回動軸12にアーム部材14が、回動軸12の回転に伴って回動するように固定されている。そして、アーム部材14には、その先端にセンサー部材16が装着されている。
【0097】
このセンサー部材16には、例えば、果実、野菜などの青果類などの被測定青果類Bに
当接する部分に、接触部材18が備えられている。また、センサー部材16の内部には、図3に示したように、接触部材18側に、センサーSが配置されている。
【0098】
この場合、このセンサーSは、接触部材18の当接面20側に、感度方向が位置するように配置されている。
一方、回動軸12には、回動駆動機構としてステッピングモータ22が、回動軸12を回転するように装着されているとともに、その反対側に、回動軸12の回動角度、すなわち、センサー部材16の回転角度を検出するためのエンコーダー24が装着されている。
【0099】
さらに、このセンサーS、ステッピングモータ22、エンコーダー24は、CPUなどの被測定青果類Bの浮皮を識別するための制御機構である浮皮識別制御部26に接続されている。
【0100】
この場合、接触部材18としては、被測定青果類の硬さに応じて、適切な硬さの材料から選択して適宜用いればよく、特に限定されるものではないが、経年変化がなく、測定が安定するので、硬い材料から構成するのが望ましい。このような硬度としては、例えば、ミカンの浮皮を識別する場合には、ゴムの硬さ70(JIS K6253、単位なし)程度の硬さとするのが好ましい。
【0101】
このような材料としては、例えば、ポリプロピレン樹脂、フッ素樹脂、シリコーン樹脂などを用いることができる。
また、接触部材18の当接面20は、被測定青果類Bに当接した際に、例えば、ミカンなどのつるつるの表面で、センサー部材16が滑って正確な測定ができないのを防止するとともに、被測定青果類の表面が損傷しないように、微小な凹凸を有するのが望ましい。
【0102】
このような微小な凹凸としては、特に限定されるものではないが、Rを有する微小な球形状とするのが望ましく、好ましくは、その半径が5〜40mmの球形状とするのが望ましい。
【0103】
このように、回動駆動機構としてステッピングモータ22を用いることによって、センサー部材16を被測定青果類Bに対して所定速度で当接させるので、初速から終速まで一定であるので、被測定青果類Bの大きさに関係なく測定できるとともに、センサーSによるセンサー出力を安定して得ることができ、正確な浮皮の有無の識別が可能である。
【0104】
この場合、本発明において、「所定速度」とは、初速から終速まで一定である場合の他、初速から終速までを段階的に変化させる速度、初速から終速まで一様に変化させる速度などあらゆる所定の速度を含んだ意味である。
【0105】
また、この場合、浮皮識別制御部26によって、センサー部材駆動機構であるステッピングモータ22を制御して、被測定青果類Bの種類、大きさ、例えば、果実の種類(品種)、大きさによって、センサー部材16の被測定青果類Bに対して当接する速度を制御するのが好ましい。
【0106】
例えば、被測定青果類Bが、ミカンなどの傷つきやすい果実(品種)である場合には、センサー部材16の被測定青果類Bに対して当接する速度を遅くすることによって、被測定青果類Bにセンサー部材16が弱い力で当接することになり、このような傷つき易い物品が損傷するのを保護することができる。
【0107】
逆に、例えば、被測定青果類Bが、例えば、オレンジ、グレープフルーツなどの比較的果皮部分が硬い果実である場合には、センサー部材16の被測定青果類Bに対して当接す
る速度を早くすることによって、被測定青果類Bにセンサー部材16が強い力で当接することになり、高感度に捕らえることができる。
【0108】
さらに、例えば、被測定青果類Bのサイズが大きい場合には、上記一定の当接速度を遅く(当接力を弱く)し、被測定青果類Bのサイズが小さい場合には、上記一定の当接速度を早く(当接力を強く)することによって、上記の測定精度を向上することができる。
【0109】
さらに、浮皮識別制御部26によって、センサー部材駆動機構であるステッピングモータ22を制御して、センサー部材16の被測定青果類Bに対して当接する際の速度と、被測定青果類Bから離間する際の速度とを変更することができるようにするのが望ましい。
【0110】
このように、センサー部材16の被測定青果類Bに対して当接する際の速度と、被測定青果類Bから離間する際の速度とを変更することによって、例えば、被測定青果類Bに対して当接する際(往路)の速度よりも、被測定青果類Bから離間する際(復路)の速度を高速にすることによって、被測定青果類B、例えば、果実を傷つけずに処理能力(時間あたりの測定回数)を向上することができる。
【0111】
また、浮皮識別制御部26によって、センサー部材駆動機構であるステッピングモータ22を制御して、センサー部材16が被測定青果類Bから離間して、当接開始位置に復帰する位置近傍での速度が遅くなるように制御するようにするのが望ましい。
【0112】
このように構成することによって、センサー部材16が被測定青果類Bから離間する際(復路)に、復路の最後の速度を遅くすることができ、ブレーキとして機能するので、センサーの衝撃を緩和することができるので、センサーの寿命をのばすことができる。
【0113】
さらに、回動軸12の回動角度、すなわち、センサー部材16の回転角度を検出するためのエンコーダー24を備えているので、図4の一点鎖線で示したように、センサー部材16が被測定青果類に当接した状態の当接点(接触点)の角度から被測定青果類Bの寸法を測定することができ、この被測定青果類Bの寸法を浮皮識別データの補正に利用することができ、より正確な浮皮の有無の識別を実施することができる。
【0114】
このようなセンサーSとして、例えば、加重センサーを用いるのが望ましい。しかしながら、加速度センサーとを用いることも可能であり(下記の「1.加重センサーを用いた浮皮の識別方法」、「2.加速度センサーを用いた浮皮の識別方法」の欄参照)、いずれの場合においても、当接させる力に関係なく、被測定青果類Bに触れるだけで浮皮の有無の識別が可能な高感度な浮皮有無識別センサーを提供することが可能である。
【0115】
従って、センサー部材16を被測定青果類Bに当接させる強さを、触れる程度まで弱めても測定が可能であるので、破損損傷しやすい物品、例えば、青果類などを測定する場合においても、青果類の表面を破壊することなく、青果類に対して、触れる程度の当接によって、正確な浮皮の有無の識別が可能である。すなわち、当接させる力に関係なく、被測定青果類に触れるだけで浮皮の有無の識別が可能な高感度浮皮有無識別センサーを提供することが可能である。
【0116】
さらに、図5は、本発明の青果類の別の実施例を示す図2と同様な概略図、図6は、センサー部材の図3と同様な拡大図、図7は、図5の青果類の浮皮識別装置の使用状態を示す図4と同様な概略図である。
【0117】
この実施例の浮皮識別装置10は、基本的には、図1〜図4に示した実施例の浮皮識別装置10と同様であるので、同じ構成部材には、同じ参照番号を付してその詳細な説明を
省略する。
【0118】
この実施例の浮皮識別装置10では、図6に示したように、センサー部材16の内部には、接触部材18側に第1センサーS1が設けられるとともに、この第1センサーS1と感度軸をそろえて配置した第2センサーS2が配置されている。
【0119】
この場合、第1センサーS1と第2センサーS2とは、感度の異なる2つのセンサーから構成されている。
このような感度の異なる2つの第1センサーS1と第2センサーS2としては、センサーの種類が異なるセンサーから構成されている。
【0120】
すなわち、第1センサーS1、第2センサーS2として、例えば、加速度センサーと加重センサーを用いることによって浮皮を識別するので、センサー部材16が被測定青果類Bに当接する強さや角度に関係なく、安定して測定できる。
【0121】
従って、センサー部材16を被測定青果類Bに当接させる強さを、触れる程度まで弱めても測定が可能であるので、破損損傷しやすいみかんなどの柑橘類を測定する場合においても、柑橘類の表面を破壊することなく、柑橘類に対して触れる程度の当接によって、正確な浮皮の測定が可能である。
【0122】
このように構成される浮皮識別装置10は、図7に示したように、浮皮識別制御部26からの制御によって、ステッピングモータ22の駆動によって、初期位置から図4の矢印で示したように、被測定青果類Bに接近する方向に一定の速度で、アーム部材14が回動することによって、その先端の接触部材18の当接面20が、被測定青果類Bに当接するようになっている。
【0123】
この当接の際に、センサー部材16の内部に配置した第1センサーS1による第1センサー出力と、第2センサーS2による第2センサー出力とによって、被測定青果類Bの浮皮を識別するようになっている(後述する「(3)始点時間を加速度センサーを用い、終点時間を加重センサーを用いた浮皮の識別方法」、「(4)始点時間を加重センサーを用い、終点時間を加速度センサーを用いた浮皮の識別方法」参照)。
【0124】
このように構成することによって、センサー部材16に感度軸をそろえて、感度の異なる2つの第1センサーS1と第2センサーS2とが配置されているので、これらのセンサーS1、S2が被測定青果類Bに対して当接する強さの違い、角度の違いがなく測定条件が同一であるため、第1センサーS1による第1センサー出力と、第2センサーS2による第2センサー出力は、測定条件が異なることなく、測定毎に測定誤差がなく、安定して正確な浮皮測定が可能である。
【0125】
なお、この実施例の浮皮識別装置10を、後述する「(1)加重センサーを用いた浮皮の識別方法」、「(2)加速度センサーを用いた浮皮の識別方法」に適用する場合に、第1センサーS1と第2センサーS2のいずれか一方を選択的に作動させることによっても実施することができる。
【0126】
以下に、このような浮皮識別装置10を用いた被測定青果類Bの浮皮の識別方法について説明する。
なお、特に言及しないが、被測定青果類Bに対する浮皮の識別は、浮皮識別制御部26において自動的に演算処理されるようになっている。
【0127】
また、この浮皮の識別方法の実施例においては、被測定青果類Bとしてみかんを測定し
、浮皮の識別をおこなったものである。
さらに、説明の便宜上、図5〜図7の浮皮識別装置10を用いて、浮皮の識別方法を実施した場合について説明する。
(1)加重センサーを用いた浮皮の識別方法
図8および図9は、第1センサー(加重センサー)S1による第1センサー出力(加重センサー出力)と、第2センサー(加速度センサー)S2による第2センサー出力(加速度センサー出力)について、時間とセンサー出力の関係を示すグラフである。
【0128】
この場合、図8は、正常な被測定青果類、図9は、浮皮を有する被測定青果類について示している。
この実施例では、図8および図9に示したように、得られた第1センサー出力(加重センサー出力)と、第2センサー出力(加速度センサー出力)は、5KHzごと得られた電圧(V)データであり、このデータは浮皮識別装置10の浮皮識別制御部26に送られるようになっている。
【0129】
また、ピーク値Pがセンサー出力の「100」を示しているカーブが第2センサー出力(加速度センサー出力)、他方のなだらかなカーブが第1センサー出力(加重センサー出力)である。
【0130】
なお、浮皮識別制御部26に送られる電圧(V)データは、5KHzごとに限定されるものではなく、他にも、例えば、10KHzごとなど、浮皮識別装置10の構成や、浮皮識別制御部26の性能、被測定青果類の大きさ、種類などに応じて適宜変更が可能ある。
【0131】
この際、5KHzごとに得られた第1センサー出力(加重センサー出力)と、第2センサー出力(加速度センサー出力)とは、第2センサー出力(加速度センサー出力)による5KHzごとの電圧(V)の値のピーク値Pが「100」となるよう、浮皮識別制御部26内で予め数値換算が行われている。なお、数値換算されたY軸の値をセンサー出力値とする。
【0132】
このように時間−センサー出力(応力)の関係のグラフのセンサー出力(応力)のピーク値を100とすることによって、下記のように、所定の割合のセンサー出力(応力)となる始点時間と終点時間との間の時間幅を算出することが容易となり、さらに瞬時にかつ正確に浮皮を識別することができる
このような数値換算は、例えば、第2センサー出力(加速度センサー出力)による電圧(V)ピーク値Pが4(V)であった場合、この値を「100」とすれば、他の値は100/4(V)=25であるため、各数値に対して、25倍することにより、数値換算することができる。
【0133】
このように、数値換算された第1センサー(加重センサー)S1による第1センサー出力(加重センサー出力)と、第2センサー(加速度センサー)S2による第2センサー出力(加速度センサー出力)が、個々の被測定青果類に対して行われ、得られた数値が浮皮識別制御部26内に蓄積されることとなる。
【0134】
そして、この実施例では、このうち、第1センサー(加重センサー)S1による第1センサー出力(加重センサー出力)を用いて、浮皮の識別を行うものである。
すなわち、図8に示したように、正常な被測定青果類に対して、第1センサー(加重センサー)S1のセンサー出力(応力)のピーク値P1に対して、所定の割合のセンサー出力(応力)となる点、すなわち、この実施例では、例えば、2/16(12.5%)の点を、始点時間S1(4220)(単位:×0.05msec)とする。
【0135】
一方、第1センサー(加重センサー)S1のセンサー出力(応力)のピーク値P1に対して、所定の割合のセンサー出力(応力)となる点、すなわち、この実施例では、例えば、2/16(12.5%)の点を、終点時間E1(4718)(単位:×0.05msec)とする。
【0136】
そして、この始点時間S1と終点時間E1との間の時間幅をT1、この実施例では、T1=4718−4220=498(単位:×0.05msec)となる。
そして、この時間幅をT1を、所定の時間から減算した時間BS7を算出する。例えば、この実施例の場合には、BS7=2000−498=1502である。
【0137】
そして、このBS7値を、下記のような設定した浮皮値Uの換算式、すなわち、
U=+BS7*0.00582−3.1489
によって換算して、浮皮値Uを算出するようになっている。
【0138】
すなわち、この換算式は、例えば、「1」を浮皮のひどい被測定青果類(みかん)、「10」を実がぎっしり詰まった正常な被測定青果類(みかん)として、「1」〜「10」に、浮皮値Uの値が対応するように換算して、浮皮値としたものである。
【0139】
すなわち、この実施例の場合には、浮皮値U1は、
U1=+(1502*0.00582−3.1489)=5.59となる。
また、同様にして、図9に示したように、浮皮を有する被測定青果類に対して、第1センサー(加重センサー)S1のセンサー出力(応力)のピーク値P2に対して、所定の割合のセンサー出力(応力)となる点、すなわち、この実施例では、例えば、2/16(12.5%)の点を、始点時間S2(5124)(単位:×0.05msec)とする。
【0140】
一方、第1センサー(加重センサー)S1のセンサー出力(応力)のピーク値P2に対して、所定の割合のセンサー出力(応力)となる点、すなわち、この実施例では、例えば、2/16(12.5%)の点を、終点時間E2(4341)(単位:×0.05msec)とする。
【0141】
そして、この始点時間S2と終点時間E2との間の時間幅をT2、この実施例では、T2=5124−4341=783(単位:×0.05msec)となる。
そして、この時間幅をT2を、所定の時間から減算した時間BS7を算出する。例えば、この実施例の場合には、BS7=2000−783=1217である。
【0142】
そして、このBS7値を、上記の浮皮値Uの換算式、すなわち、
U=+BS7*0.00582−3.1489
によって換算して、浮皮値Uを算出するようになっている。
【0143】
すなわち、この実施例の場合には、浮皮値U2は、
U2=+(1217*0.00582−3.1489)=3.93となる。
このようにして得られた浮皮値Uを、図10に示したように、予め目視により識別された正常、浮皮、軽浮の被測定青果類Bの頻度分布を表したヒストグラムの閾値に合わせて、正常か浮皮かを識別することができるようになっている。
【0144】
例えば、図10に示したヒストグラムでは、5.00近傍に、正常な測定青果類(A)と、浮皮を有する測定青果類(C)との境界が存在し、軽い浮皮を有する測定青果類(B)のピークが存在するので、浮皮値Uの閾値を、5.00として、浮皮値Uが、この閾値を超える場合には、正常と判断し、閾値以下の場合には、浮皮を有すると判断すればよい。
【0145】
しかしながら、この閾値の設定は、特に限定されるものではなく、例えば、時間幅Tの値をそのまま使用したり、浮皮値Uの閾値を、市場の動向、消費者ニーズ、青果類の品質の指定などに応じて、適宜設定すればよく、特に限定されるものではない。
【0146】
また、始点時間Sおよび終点時間Eは、上記の値に限定されるものではなく、計測結果に比較的多量のノイズが含まれる場合には、始点時間Sを、例えば、3/16(18.8%)としたりするなど、計測環境、被測定青果類Bの種類などに応じて適宜変更が可能なものである。
【0147】
このように加重センサーによるセンサー出力を用いることによって、加重センサーによって、センサー部材によって、青果類の皮に加重をかけている状態が正確に再現されるので、正確に浮皮を識別することができる。
(2)加速度センサーを用いた浮皮の識別方法
この実施例では、第2センサー(加速度センサー)S2による第2センサー出力(加速度センサー出力)を用いて、浮皮の識別を行うものである。なお、基本的には、上記の(1)と同様な方法を用いて行えばよい。
【0148】
すなわち、図11に示したように、正常な被測定青果類に対して、第2センサー(加速度センサー)S2のセンサー出力(応力)のピーク値P3に対して、所定の割合のセンサー出力(応力)となる点、すなわち、この実施例では、例えば、2/16(12.5%)の点を、始点時間S3(4610)(単位:×0.05msec)とする。
【0149】
一方、第2センサー(加速度センサー)S2のセンサー出力(応力)のピーク値P1に対して、所定の割合のセンサー出力(応力)となる点、すなわち、この実施例では、例えば、2/16(12.5%)の点を、終点時間E3(4174)(単位:×0.05msec)とする。
【0150】
そして、この始点時間S3と終点時間E3との間の時間幅をT3、この実施例では、T3=4610−4174=436(単位:×0.05msec)となる。
そして、この時間幅をT2を、所定の時間から減算した時間BS7を算出する。例えば、この実施例の場合には、BS7=2000−436=1564である。
【0151】
そして、このBS7値を、下記のような設定した浮皮値Uの換算式、すなわち、
U=+BS7*0.00582−3.1489
によって換算して、浮皮値Uを算出するようになっている。
【0152】
すなわち、この実施例の場合には、浮皮値U3は、
U3=+(1564*0.00582−3.1489)=5.75となる。
また、同様にして、図12に示したように、浮皮を有する被測定青果類に対して、第2センサー(加速度センサー)S2のセンサー出力(応力)のピーク値P4に対して、所定の割合のセンサー出力(応力)となる点、すなわち、この実施例では、例えば、2/16(12.5%)の点を、始点時間S4(4936)(単位:×0.05msec)とする。
【0153】
一方、第2センサー(加速度センサー)S2のセンサー出力(応力)のピーク値P4に対して、所定の割合のセンサー出力(応力)となる点、すなわち、この実施例では、例えば、2/16(12.5%)の点を、終点時間E4(4259)(単位:×0.05msec)とする。
【0154】
そして、この始点時間S2と終点時間E2との間の時間幅をT4、この実施例では、T4=4936−4259=677(単位:×0.05msec)となる。
そして、この時間幅をT4を、所定の時間から減算した時間BS7を算出する。例えば、この実施例の場合には、BS7=2000−677=1323となる。
【0155】
そして、このBS7値を、上記の浮皮値Uの換算式、すなわち、
U=+BS7*0.00582−3.1489
によって換算して、浮皮値Uを算出するようになっている。
【0156】
すなわち、この実施例の場合には、浮皮値U4は、
U4=+(1323*0.00582−3.1489)=4.12となる。
このようにして得られた浮皮値Uを、図13に示したように、予め目視により識別された正常、浮皮、軽浮の被測定青果類Bの頻度分布を表したヒストグラムの閾値に合わせて、正常か浮皮かを識別することができるようになっている。
【0157】
すなわち、この実施例では、例えば、図13に示したヒストグラムでは、5.00近傍に、正常な測定青果類(A)と、浮皮を有する測定青果類(C)との境界が存在し、軽い浮皮を有する測定青果類(B)のピークが存在するので、浮皮値Uの閾値を、5.00として、浮皮値Uが、この閾値を超える場合には、正常と判断し、閾値以下の場合には、浮皮を有すると判断すればよい。
【0158】
このように加速度センサーによるセンサー出力を用いることによって、瞬間的にセンサー出力が得られるので、青果類の果実自体の柔らかさに左右されることなく、浮皮の状態を正確に把握することができる。
(3)始点時間を加速度センサーを用い、終点時間を加重センサーを用いた浮皮の識別方法
この実施例では、第2センサー(加速度センサー)S2による第2センサー出力(加速度センサー出力)を用いて、始点時間を算出するとともに、第1センサー(加重センサー)S1による第1センサー出力(加重センサー出力)を用いて、終点時間を算出して、これらの始点時間と終点時間との間の時間幅浮皮の識別を行うものである。なお、基本的には、上記の(1)、(2)と同様な方法を用いて行えばよい。
【0159】
すなわち、図14に示したように、正常な被測定青果類に対して、第2センサー(加速度センサー)S2のセンサー出力(応力)のピーク値P5に対して、所定の割合のセンサー出力(応力)となる点、すなわち、この実施例では、例えば、2/16(12.5%)の点を、始点時間S5(4174)(単位:×0.05msec)とする。
【0160】
一方、第1センサー(加重センサー)S1のセンサー出力(応力)のピーク値P6に対して、所定の割合のセンサー出力(応力)となる点、すなわち、この実施例では、例えば、2/16(12.5%)の点を、終点時間E5(4718)(単位:×0.05msec)とする。
【0161】
そして、この始点時間S5と終点時間E5との間の時間幅をT5、この実施例では、T5=4718−4174=544(単位:×0.05msec)となる。
そして、この時間幅をT5を、所定の時間から減算した時間BS7を算出する。例えば、この実施例の場合には、BS7=2000−544=1456である。
【0162】
そして、このBS7値を、下記のような設定した浮皮値Uの換算式、すなわち、
U=+BS7*0.00582−3.1489
によって換算して、浮皮値Uを算出するようになっている。
【0163】
すなわち、この実施例の場合には、浮皮値U5は、
U5=+(1456*0.00582−3.1489)=5.41となる。
また、同様にして、図15に示したように、浮皮を有する被測定青果類に対して、第2センサー(加速度センサー)S2のセンサー出力(応力)のピーク値P6に対して、所定の割合のセンサー出力(応力)となる点、すなわち、この実施例では、例えば、2/16(12.5%)の点を、始点時間S6(4259)(単位:×0.05msec)とする。
【0164】
一方、第1センサー(加重センサー)S1のセンサー出力(応力)のピーク値P7に対して、所定の割合のセンサー出力(応力)となる点、すなわち、この実施例では、例えば、2/16(12.5%)の点を、終点時間E6(5124)(単位:×0.05msec)とする。
【0165】
そして、この始点時間S6と終点時間E6との間の時間幅をT6、この実施例では、T6=5124−4259=865(単位:×0.05msec)となる。
そして、この時間幅をT6を、所定の時間から減算した時間BS7を算出する。例えば、この実施例の場合には、BS7=2000−865=1135である。
【0166】
そして、このBS7値を、上記の浮皮値Uの換算式、すなわち、
U=+BS7*0.00582−3.1489
によって換算して、浮皮値Uを算出するようになっている。
【0167】
すなわち、この実施例の場合には、浮皮値U6は、
U6=+(1135*0.00582−3.1489)=3.56となる。
このようにして得られた浮皮値Uを、図16に示したように、予め目視により識別された正常、浮皮、軽浮の被測定青果類Bの頻度分布を表したヒストグラムの閾値に合わせて、正常か浮皮かを識別することができるようになっている。
【0168】
すなわち、この実施例では、例えば、図16に示したヒストグラムでは、4.90近傍に、正常な測定青果類(A)と、浮皮を有する測定青果類(C)との境界が存在し、軽い浮皮を有する測定青果類(B)のピークが存在するので、浮皮値Uの閾値を、4.90として、浮皮値Uが、この閾値を超える場合には、正常と判断し、閾値以下の場合には、浮皮を有すると判断すればよい。
【0169】
このように構成することによって、瞬間的な応答性が良好で、かつ、青果類の果実自体の柔らかさに左右されることなく浮皮の状態を再現可能な加速度センサーを、始点時間を決定するために用いることによって、加速度センサーの時間−センサー出力(応力)の関係のグラフの立ち上がり状態が比較的急激であるので、始点時間を迅速かつ正確に決定することができる。
【0170】
そして、センサー部材によって、青果類の皮に加重をかけている状態が正確に再現される加重センサーを、終点時間を決定するために用いることによって、加重センサーの時間−センサー出力(応力)の関係のグラフの降下状態が緩慢であるので、終点時間を迅速かつ正確に決定することができる。
【0171】
従って、青果類の果実自体の柔らかさに左右されることなく、浮皮の状態を正確に把握することができ、所定の割合のセンサー出力(応力)となる始点時間と終点時間との間の時間幅を算出することが容易となり、さらに瞬時にかつ正確に浮皮を識別することができる。
(4)始点時間を加重センサーを用い、終点時間を加速度センサーを用いた浮皮の識別方法」
この実施例では、第1センサー(加重センサー)S1による第1センサー出力(加重センサー出力)を用いて、始点時間を算出するとともに、第2センサー(加速度センサー)S2による第2センサー出力(加速度センサー出力)を用いて、終点時間を算出して、これらの始点時間と終点時間との間の時間幅浮皮の識別を行うものである。なお、基本的には、上記の(1)、(2)、(3)と同様な方法を用いて行えばよい。
【0172】
すなわち、図17に示したように、正常な被測定青果類に対して、第1センサー(加重センサー)S1のセンサー出力(応力)のピーク値P7に対して、所定の割合のセンサー出力(応力)となる点、すなわち、この実施例では、例えば、2/16(12.5%)の点を、始点時間S7(4220)(単位:×0.05msec)とする。
【0173】
一方、第2センサー(加速度センサー)S2のセンサー出力(応力)のピーク値P8に対して、所定の割合のセンサー出力(応力)となる点、すなわち、この実施例では、例えば、2/16(12.5%)の点を、終点時間E7(4610)(単位:×0.05msec)とする。
【0174】
そして、この始点時間S7と終点時間E7との間の時間幅をT7、この実施例では、T7=4610−4220=390(単位:×0.05msec)となる。
そして、この時間幅をT7を、所定の時間から減算した時間BS7を算出する。例えば、この実施例の場合には、BS7=2000−390=1610である。
【0175】
そして、このBS7値を、下記のような設定した浮皮値Uの換算式、すなわち、
U=+BS7*0.00582−3.1489
によって換算して、浮皮値Uを算出するようになっている。
【0176】
すなわち、この実施例の場合には、浮皮値U7は、
U7=+(1610*0.00582−3.1489)=6.22となる。
また、同様にして、図18に示したように、浮皮を有する被測定青果類に対して、第1センサー(加重センサー)S1のセンサー出力(応力)のピーク値P9に対して、所定の割合のセンサー出力(応力)となる点、すなわち、この実施例では、例えば、2/16(12.5%)の点を、始点時間S8(4341)(単位:×0.05msec)とする。
【0177】
一方、第2センサー(加速度センサー)S2のセンサー出力(応力)のピーク値P10に対して、所定の割合のセンサー出力(応力)となる点、すなわち、この実施例では、例えば、2/16(12.5%)の点を、終点時間E8(4936)(単位:×0.05msec)とする。
【0178】
そして、この始点時間S8と終点時間E8との間の時間幅をT8、この実施例では、T8=4936−4341=595(単位:×0.05msec)となる。
そして、この時間幅をT8を、所定の時間から減算した時間BS7を算出する。例えば、この実施例の場合には、BS7=2000−595=1405である。
【0179】
そして、このBS7値を、上記の浮皮値Uの換算式、すなわち、
U=+BS7*0.00582−3.1489
によって換算して、浮皮値Uを算出するようになっている。
【0180】
すなわち、この実施例の場合には、浮皮値U8は、
U8=+(1405*0.00582−3.1489)=5.02となる。
このようにして得られた浮皮値Uを、図19に示したように、予め目視により識別された正常、浮皮、軽浮の被測定青果類Bの頻度分布を表したヒストグラムの閾値に合わせて、正常か浮皮かを識別することができるようになっている。
【0181】
すなわち、この実施例では、例えば、図19に示したヒストグラムでは、5.71近傍に、正常な測定青果類(A)と、浮皮を有する測定青果類(C)との境界が存在し、軽い浮皮を有する測定青果類(B)のピークが存在するので、浮皮値Uの閾値を、5.71として、浮皮値Uが、この閾値を超える場合には、正常と判断し、閾値以下の場合には、浮皮を有すると判断すればよい。
【0182】
このように、加重センサーを、始点時間を決定するために用い、加速度センサーを終点時間を決定するために用いることによっても、瞬時にかつ正確に浮皮を識別することができる。
【0183】
図20は、本発明の浮皮識別装置10の別の実施例を示す概略図である。
この実施例の浮皮識別装置10は、基本的には、図1から図4に示した実施例と同様な構成であるので、同じ構成部材には、同じ参照番号を付してその詳細な説明を省略する。
【0184】
この実施例の浮皮識別装置10は、図20に示したように、センサー部材駆動機構であるステッピングモータ22によって、センサー部材16が被測定青果類Bから離間して、当接開始位置に復帰する位置(図20の実線の位置)に、センサー部材16の衝撃を吸収する、衝撃吸収部材28が配置されている。
【0185】
この場合、衝撃吸収部材28としては、衝撃を吸収できるものであれば特に限定されるものではなく、例えば、スポンジ、ゴム、発泡スチロール、バネなどの弾性部材から構成することができる。
【0186】
このように構成することによって、センサー部材16が被測定青果類Bから離間する際(復路)に、当接開始位置に復帰する位置で、例えば、スポンジ、ゴムなどの衝撃吸収部材28によってセンサー部材16の衝撃を吸収することができる。
【0187】
しかも、ブレーキとして機能するので、センサーの衝撃を緩和しセンサーの寿命をのばすことができるとともに、連続測定を行う際に安定性が向上し、正確な浮皮の識別が可能である。
【0188】
また、この実施例の浮皮識別装置10は、図20に示したように、センサー部材16が被測定青果類Bから離間して、当接開始位置に復帰する位置(図20の実線の位置)に、センサー部材16を保持する保持機構30を備えている。
【0189】
このような保持機構30は、例えば、電磁石を用いることによって、センサー部材16が被測定青果類Bから離間する際(復路)に通電することによって、当接開始位置に復帰する位置でセンサー部材16を保持することができる。
【0190】
これにより、センサー部材16が慣性力によってバウンドするのを防止することができ、センサー部材の寿命を向上できる。
しかも、被測定青果類Bに対して当接する際(往路)に、この保持機構30による保持を解除する(通電を解除する)ことによって、連続的に安定して浮皮の識別が可能である。
【0191】
このような保持機構30は、特に限定されるものではなく、上記の電磁石以外にも、例
えば、チャックによってアーム部材14を保持するような構成であっても構わない。
また、この実施例では、衝撃吸収部材28を保持機構30側に配置したが、センサー部材16の当接面20側と反対側に、衝撃吸収部材28を付設することも可能である。
【0192】
図21は、本発明の浮皮識別装置の別の実施例を示す概略図である。
この実施例の浮皮識別装置10は、基本的には、図20に示した実施例と同様な構成であるので、同じ構成部材には、同じ参照番号を付してその詳細な説明を省略する。
【0193】
この実施例の浮皮識別装置10は、図21に示したように、2つの浮皮識別装置10が被測定青果類Bの両側方に配置されている。
これにより2面測定が可能であり、被測定青果類に対して被測定青果類の多面における浮皮を同時に測定することができ、被測定青果類の浮皮を正確に測定することができる。
【0194】
なお、この実施例の場合には、2つの浮皮識別装置10を被測定青果類Bの側方に配置したが、この数は特に限定されるものではなく、例えば、被測定青果類Bの側方の4面から測定できるように、4つの浮皮識別装置10を90°づつ離間して配置するなど適宜変更可能である。
【0195】
図22は、本発明の浮皮識別装置の別の実施例を示す概略図、図23は、図22のA方向矢視図である。
この実施例の浮皮識別装置10は、基本的には、図21に示した実施例と同様な構成であるので、同じ構成部材には、同じ参照番号を付してその詳細な説明を省略する。
【0196】
この実施例の浮皮識別装置10は、図23に示したように、図21の実施例と同様に、2つの浮皮識別装置10が被測定青果類Bの両側方に配置されている。
また、この実施例の浮皮識別装置10は、図22(a)に示したように、被測定青果類Bがコンベアなどの搬送装置32によって連続的に搬送されるトレイ34上に、例えば、果実などの被測定青果類Bが収容されている。
【0197】
この場合、図22(b)および図23に示したように、連続して搬送装置32上を搬送されてくる被測定青果類Bに対して、搬送装置32を介して対峙した位置に、センサー部材16が設けられており、被測定青果類Bが搬送されてくると、被測定青果類Bの両側方に当接するように構成されている。
【0198】
そして、図示しない、例えば、光電管などの検出センサーによって、トレイ34に収容され搬送装置32によって搬送されてくる、被測定青果類Bが検知された際に、浮皮識別装置10が作動して、連続的に被測定青果類Bの浮皮を測定するようになっている。
【0199】
このように構成することによって、連続して搬送されてくる被測定青果類Bの浮皮を正確に測定することができる。
また、図24に示したように、連続して搬送装置32上を搬送されてくる被測定青果類Bに対して、複数のセンサー部材16、16が、搬送方向に一定間隔離間した位置で、搬送方向に対して左右の位置から、交互に被測定青果類Bに対して当接するようにしても良い。
【0200】
このように構成することによって、複数のセンサー部材16、16が、搬送方向に一定間隔離間した位置で、搬送方向に対して左右の位置から、交互に被測定青果類Bに対して接して浮皮を測定するので、連続して搬送されてくる被測定青果類Bの浮皮を測定漏れもなく正確に測定でき、さらに、測定精度、測定効率が向上する。
【0201】
また、これにより、同時に複数のセンサー部材16、16が、被測定青果類に対して当接することがないので、センサー同士の干渉がなくなり、正確に浮皮の識別を行うことができる。
【0202】
さらに、図26に示したように、例えば、連続して搬送装置32上を搬送されてくる奇数番号の被測定青果類B1に対しては、センサー部材16aが当接し、偶数番号の被測定青果類B2に対しては、センサー部材16bが当接するようにし、これによって、浮皮の識別を行ってもよい。
【0203】
このように構成すれば、搬送装置32の搬送スピードを上げても、センサー部材16a、16bを被測定青果類B1、B2に当接させることができ、多量の被測定青果類を、測定漏れを生ずることなく、確実に浮皮の識別を行うことができる。
【0204】
図26は、本発明の浮皮識別装置の別の実施例を示す概略図、図27は、図26のA方向矢視図、図28は、図27の部分拡大図、図29は、図28のB方向矢視図、図30は、基準浮皮部材の正面図、図31は、図30の基準浮皮部材の下面図である。
【0205】
この実施例の浮皮識別装置100は、基本的には、上記した実施例と同様な構成であるので、同じ構成部材には、同じ参照番号を付して、その詳細な説明を省略する。
この実施例の浮皮識別装置100では、図26に示したように、基台フレーム102上にコンベア104が配置されている。
【0206】
そして、このコンベア104の上方に位置するように、略箱型形状の浮皮測定機構106が、取り付け脚部材108によって、基台フレーム102に固定されている。
また、浮皮測定機構106には、その上方部分に、浮皮識別制御部26が配置されている。
【0207】
さらに、コンベア104の下流側には、コンベアの104を駆動する駆動モータ(図示
せず)の回転軸の回転数を測定する、エンコーダー110が配置されているとともに、コ
ンベア104の下流端側には、被測定青果類Bを排出するためのシュート112が付設されている。
【0208】
そして、図22の実施例と同様に、被測定青果類Bが、コンベア104によって連続的に搬送されるトレイ34上に、例えば、果実などの被測定青果類Bが収容されている。
また、光電管などの検出センサー(図示せず)によって、トレイ34に収容されコンベア104によって搬送されてくる、被測定青果類Bが検知された際に、浮皮識別装置10が作動して、連続的に被測定青果類Bの浮皮を測定するようになっている。
【0209】
一方、浮皮測定機構106には、図27および図28に示したように、コンベア104上を搬送されてくる、被測定青果類Bの通路を構成する開口部114が、下方に形成されている。
【0210】
そして、図28および図29に示したように、開口部114をはさんで2つの浮皮識別装置10が、被測定青果類Bの両側方に位置するように配置されている。
これらの浮皮識別装置10は、図1に示した浮皮識別装置10と同様な構成であって、図28および図29に示したように、ステッピングモータ22が回動軸12を回転するように装着されているとともに、その反対側に回動軸12の回動角度、すなわち、センサー部材16の回転角度を検出するためのエンコーダー24が装着されている。
【0211】
また、これらの浮皮識別装置10には、図20の実施例と同様に、センサー部材16の
衝撃を吸収する衝撃吸収部材28、被測定青果類Bから離間して当接開始位置に復帰する位置に、センサー部材16を保持する保持機構30を備えている。
【0212】
なお、この実施例では、衝撃吸収部材28をセンサー部材16の当接面20側と反対側に、衝撃吸収部材28を付設している。また、衝撃吸収部材28を保持機構30側に配置することも可能である。
【0213】
浮皮測定機構106には、図27および図28に示したように、上下方向に配設したガイドレール116に案内され、駆動モータ118によって、図27から図30の矢印で示したように、上下方向に昇降自在な基準硬度装置120が配設されている。
【0214】
この基準硬度装置120には、図30および図31に示したように、硬度の異なる複数の(この実施例では、4つの)基準浮皮部材126が円筒形状に組み立てられた基準浮皮組立体128を備えている。
【0215】
そして、この基準浮皮組立体128は、回転駆動モータ122の回転軸124に連結されており、回転することによって、任意の硬さの基準浮皮部材126が、浮皮識別装置10のアーム部材14先端のセンサー部材16と当接するようになっている。
【0216】
なお、図30および図31は、基準浮皮部材126が、円筒形状に組み立てられた基準浮皮組立体128としたが、図示しないが、四角柱状に組み立てられた基準浮皮組立体128とすることによって、センサー部材16が当接して、基準硬度の硬度データが正確に測定できるので望ましい。
【0217】
このように構成することによって、センサー部材16が、所定の基準硬度を有する基準浮皮部材126に当接して、基準浮皮部材126の硬度データに基づいて、浮皮測定データの校正を行うので、経時変化による変動を補正することができ、より正確に浮皮の識別を行うことができる。
【0218】
また、この基準浮皮部材126には、基準浮皮部材126の温度を測定する測温装置(図示せず)を備えていてもよい。
このようにすることによって、基準浮皮部材126の温度を測定する測温装置による基準浮皮部材126の温度データに基づいて、浮皮測定データの校正を行うので、基準浮皮部材自体の温度特性を考慮することができるので、例えば、室内や農園地などの環境温度によって影響されることがなく、正確に浮皮を識別することができる。
【0219】
なお、この場合、図32に示したように、浮皮識別装置10において、アーム部材14を弾性を有する材料で構成するとともに、外方に略「く」の字形状に屈曲させてある程度弾性力を持たせるようにしてもよい。
【0220】
このように構成することによって、被測定青果類Bが柔らかく傷つきやすい青果類である場合に、当接による衝撃で被測定青果類が破損損傷するのを、効果的に防止することができる。
【0221】
なお、この実施例では、基準硬度装置120を、上下方向に昇降自在としたが、その逆に、基準硬度装置120を、上下に移動不能として、振り下げ機構である浮皮識別装置10を、上下方向に移動するようにして、基準浮皮部材126に、センサー部材16が当接できるようにしてもよい。
【0222】
さらに、基準硬度装置120と浮皮識別装置10の両方を、相対的に上下に移動できる
ようにしてもよい。
また、図示しないが、連続して搬送装置であるコンベア104上を搬送されてくる被測定青果類Bに対して、センサー部材16が当接する上流側の位置に、被測定青果類Bの大きさを測定する、例えば、フォトセンサーからなる寸法測定装置を配置して、この寸法測定装置で測定した被測定青果類Bの寸法データに基づいて、センサー部材駆動機構によるセンサー部材16の被測定青果類Bに対する当接開始タイミングを制御するようにしても良い。
【0223】
すなわち、センサー部材16を振り下げて当接させるタイプの浮皮識別装置10では、例えば、小さい被測定青果類(みかん)と大きい被測定青果類(みかん)とでは、振り角が違うため、センサー部材16が動き始めてから被測定青果類Bに当接するまでの時間が違うことになる。
【0224】
このため、センサー部材16が当接する上流側の位置に、被測定青果類Bの大きさを測定する寸法測定装置として、例えば、フォトセンサーを配置して、この寸法測定装置によって、被測定青果類Bの寸法データを計算して、振り下げトリガー(当接開始タイミング)を設定するようになっている。
【0225】
すなわち、フォトセンサーのさえぎっている時間は、被測定青果類の大きさであるので、長くさえぎっている時には、大きい被測定青果類であるので、振り下げトリガーは遅くてよく、短い時には、小さい被測定青果類であるので、早めに振りさげを開始するように制御するようになっている。
【0226】
これによって、測定条件が同一となって、第1センサーS1による第1センサー出力と、第2センサーS2による第2センサー出力は、測定条件が異なることなく測定毎に測定誤差がなく、安定して正確に浮皮の識別を行うことができる。
【0227】
この場合、振り下げ機構である浮皮識別装置10は、基準浮皮部材126の位置まで上昇することができるが、その途中で停止して、夏みかんやメロンなどの大きな被測定青果類Bを測定するようにしてもよい。
【0228】
さらにこの際、振り下げ機構である浮皮識別装置10が上昇すると同時に、フォトセンサーも上昇するようにして、フォトセンサーが、常に振り下げ機構である浮皮識別装置10の当接位置の高さにあるようにするのが望ましい。
【0229】
すなわち、このようにすれば、センサー部材16の当接する高さの被測定青果類Bの幅を測って、被測定青果類Bのセンターに当接するように振り下げを開始することができるため、測定毎に測定誤差がなく、安定して正確に浮皮の識別を行うことができる。
【0230】
図33は、本発明の浮皮識別装置の別の実施例を示す概略斜視図、図34は、図33の浮皮識別装置の作動状態を説明する概略図である。
この実施例の浮皮識別装置100は、基本的には、上記した実施例と同様な構成であるので、同じ構成部材には、同じ参照番号を付して、その詳細な説明を省略する。
【0231】
この実施例の浮皮識別装置100では、図33に示したように、コンベアなどの搬送機構132の近傍の側方に、図示しないフレームなどの基台に、ボルトなどの締結部材134で固定した、略三角形柱状の弾性部材136を備えている。
【0232】
この場合、弾性部材136としては、弾性があれば良く、特に限定されるものではないが、例えば、ウレタン樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリエチレン樹脂、これらの発泡樹脂
、ウレタンゴムなどのゴム、弾性バネ部材などから構成することができる。
【0233】
そして、この弾性部材136の円弧状の当接面138の先端138aに、センサー部材16が装着されている。
このセンサー部材16には、図示しないが、上記の実施例と同様に、第1センサーS1と感度軸をそろえて配置した第2センサーS2が配置されている。
【0234】
またこのセンサー部材16の基端部には、センサー部材16を被測定青果類Bに対して所定速度で当接させるセンサー部材駆動機構として、140が装着されている。
このような振動発生装置140としては、特に限定されるものではないが、ステッピングモータを正逆転するようにしたもの、回転モータの回転遠心力を利用するもの、電磁石の作用を利用するものなど、公知の振動発生装置を利用することができる。
【0235】
このような振動発生装置140の振動発生周波数としては、10〜100Hz、好ましくは、20〜60Hzとすることが望ましい。
このように構成することによって、図34に示したように、コンベアなどの搬送機構132上を、被測定青果類Bが搬送されてくると、弾性部材136がその弾性力により屈曲して、円弧状の当接面138の先端138aに設けられたセンサー部材16が、被測定青果類Bに当接する。
【0236】
この際、振動発生装置140によってセンサー部材16を振動させ、揺動によってコンベアなどの搬送機構132上を連続的に搬送されてくる青果類などの被測定青果類Bに対して、一定の速度でセンサー部材16が連続的に当接することとなり、大量の青果類の浮皮の識別が可能となる。
【0237】
以上、本発明の好ましい実施の態様を説明してきたが、本発明はこれに限定されることはなく、本発明の目的を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。
【図面の簡単な説明】
【0238】
【図1】図1は、本発明の青果類の浮皮識別装置の概略正面図である。
【図2】図2は、図1の青果類の浮皮識別装置を矢印方向から見た概略図である。
【図3】図3は、センサー部材の拡大図である。
【図4】図4は、図1の青果類の浮皮識別装置の使用状態を示す概略図である。
【図5】図5は、本発明の青果類の別の実施例を示す図2と同様な概略図である。
【図6】図6は、センサー部材の図3と同様な拡大図である。
【図7】図7は、図5の青果類の浮皮識別装置の使用状態を示す図4と同様な概略図である。
【図8】図8は、第1センサーによる第1センサー出力と、第2センサーによる第2センサー出力について、時間とセンサー出力の関係を示すグラフである。
【図9】図9は、第1センサーによる第1センサー出力と、第2センサーによる第2センサー出力について、浮皮を有する被測定青果類の時間とセンサー出力の関係を示すグラフである。
【図10】図10は、予め目視により識別された正常、浮皮、軽浮の被測定青果類Bの頻度分布を表したヒストグラムである。
【図11】図11は、第1センサーによる第1センサー出力と、第2センサーによる第2センサー出力について、正常な被測定青果類の時間とセンサー出力の関係を示すグラフである。
【図12】図12は、第1センサーによる第1センサー出力と、第2センサーによる第2センサー出力について、浮皮を有する被測定青果類の時間とセンサー出力の関係を示すグラフである。
【図13】図13は、予め目視により識別された正常、浮皮、軽浮の被測定青果類Bの頻度分布を表したヒストグラムである。
【図14】図14は、第1センサーによる第1センサー出力と、第2センサーによる第2センサー出力について、正常な被測定青果類の時間とセンサー出力の関係を示すグラフである。
【図15】図15は、第1センサーによる第1センサー出力と、第2センサーによる第2センサー出力について、浮皮を有する被測定青果類の時間とセンサー出力の関係を示すグラフである。
【図16】図16は、予め目視により識別された正常、浮皮、軽浮の被測定青果類Bの頻度分布を表したヒストグラムである。
【図17】図17は、第1センサーによる第1センサー出力と、第2センサーによる第2センサー出力について、正常な被測定青果類の時間とセンサー出力の関係を示すグラフである。
【図18】図18は、第1センサーによる第1センサー出力と、第2センサーによる第2センサー出力について、浮皮を有する被測定青果類の時間とセンサー出力の関係を示すグラフである。
【図19】図19は、予め目視により識別された正常、浮皮、軽浮の被測定青果類Bの頻度分布を表したヒストグラムである。
【図20】図20は、本発明の浮皮識別装置の別の実施例を示す概略図である。
【図21】図21は、本発明の浮皮識別装置の別の実施例を示す概略図である。
【図22】図22は、本発明の浮皮識別装置の別の実施例を示す概略図である。
【図23】図23は、図22のA方向矢視図である。
【図24】図24は、本発明の浮皮識別装置の別の実施例を示す概略図である。
【図25】図25は、本発明の浮皮識別装置の別の実施例を示す概略図である。
【図26】図26は、本発明の浮皮識別装置の別の実施例を示す概略図である。
【図27】図27は、図26のA方向矢視図である。
【図28】図28は、図27の部分拡大図である。
【図29】図29は、図28のB方向矢視図である。
【図30】図30は、基準浮皮部材の正面図ある。
【図31】図31は、図30の基準浮皮部材の下面図である。
【図32】図32は、本発明の浮皮識別装置の別の実施例を示す概略図である。
【図33】図33は、本発明の浮皮識別装置の別の実施例を示す概略斜視図である。
【図34】図34は、図33の浮皮識別装置の作動状態を説明する概略図である。
【符号の説明】
【0239】
10 浮皮識別装置
12 回動軸
14 アーム部材
16 センサー部材
16a センサー部材
16b センサー部材
18 接触部材
20 当接面
22 ステッピングモータ
24 エンコーダー
26 浮皮識別制御部
28 衝撃吸収部材
30 保持機構
32 搬送装置
34 トレイ
100 浮皮識別装置
102 基台フレーム
104 コンベア
106 浮皮測定機構
108 脚部材
110 エンコーダー
112 シュート
114 開口部
116 ガイドレール
118 駆動モータ
120 基準硬度装置
122 回転駆動モータ
124 回転軸
126 基準浮皮部材
128 基準浮皮組立体
132 搬送機構
134 締結部材
136 弾性部材
138 当接面
138a 先端
140 振動発生装置
B 被測定青果類
B1 被測定青果類
B2 被測定青果類
BS7 時間
E1〜E8 終点時間
S センサー
S1〜S8 始点時間
T ピーク値
T 時間幅
P1〜P10 ピーク値
U 浮皮値
U1 浮皮値
U2 浮皮値
U3 浮皮値
U4 浮皮値
U5 浮皮値
U6 浮皮値
U7 浮皮値
U8 浮皮値

【特許請求の範囲】
【請求項1】
青果類の浮皮を識別する青果類の浮皮識別装置であって、
被測定青果類に対して所定速度で当接するように構成したセンサー部材と、
前記センサー部材に当接面に感度軸をそろえて配置したセンサーと、
前記センサー部材をセンサーの感度方向から、被測定青果類に対して当接させることにより得られたセンサー出力によって、被測定青果類の浮皮を識別する浮皮識別制御部とを備え、
前記浮皮識別制御部が、
前記センサー出力を時間−センサー出力(応力)の関係のグラフに変換して、
前記グラフのセンサー出力(応力)のピーク値に対して、所定の割合のセンサー出力(応力)となる始点時間と終点時間との間の時間幅を算出して、これを浮皮識別データ値とし、
浮皮識別データ値によって、浮皮を識別するように構成したことを特徴とする青果類の浮皮識別装置。
【請求項2】
前記浮皮識別制御部が、前記浮皮識別データ値が所定の閾値以下になった際に、浮皮が存在すると識別するように構成されていることを特徴とする請求項1に記載の青果類の浮皮識別装置。
【請求項3】
前記浮皮識別制御部が、前記時間−センサー出力(応力)の関係のグラフのセンサー出力(応力)のピーク値を100として、所定の割合のセンサー出力(応力)となる始点時間と終点時間との間の時間幅を算出して、これを浮皮識別データ値とするように構成したことを特徴とする請求項1から2のいずれかに記載の青果類の浮皮識別装置。
【請求項4】
前記センサー出力が、加重センサーによるセンサー出力であることを特徴とする請求項1から3のいずれかに記載の青果類の浮皮識別装置。
【請求項5】
前記センサー出力が、加速度センサーによるセンサー出力であることを特徴とする請求項1から3のいずれかに記載の青果類の浮皮識別装置。
【請求項6】
前記センサー部材には、当接面に感度軸をそろえて配置した加重センサーと加速度センサーとを備え、
前記浮皮識別制御部が、
前記センサー出力を時間−センサー出力(応力)の関係のグラフに変換して、
前記グラフのセンサー出力(応力)の加速度センサーのピーク値に対して、所定の割合のセンサー出力(応力)となる始点時間を算出するとともに、
前記グラフのセンサー出力(応力)の加重センサーのピーク値に対して、所定の割合のセンサー出力(応力)となる終点時間を算出して、
これらの始点時間と終点時間との間の時間幅を算出して、これを浮皮識別データ値とし、
浮皮識別データ値によって、浮皮を識別するように構成したことを特徴とする請求項1から3のいずれかに記載の青果類の浮皮識別装置。
【請求項7】
前記センサー部材には、当接面に感度軸をそろえて配置した加重センサーと加速度センサーとを備え、
前記浮皮識別制御部が、
前記センサー出力を時間−センサー出力(応力)の関係のグラフに変換して、
前記グラフのセンサー出力(応力)の加重センサーのピーク値に対して、所定の割合のセンサー出力(応力)となる始点時間を算出するとともに、
前記グラフのセンサー出力(応力)の加速度センサーのピーク値に対して、所定の割合のセンサー出力(応力)となる終点時間を算出して、
これらの始点時間と終点時間との間の時間幅を算出して、これを浮皮識別データ値とし、
浮皮識別データ値によって、浮皮を識別するように構成したことを特徴とする請求項1から3のいずれかに記載の青果類の浮皮識別装置。
【請求項8】
前記浮皮識別装置が、
前記センサー部材を被測定青果類に対して所定速度で当接させるセンサー部材駆動機構を備えることを特徴とする請求項1から7のいずれかに記載の青果類の浮皮識別装置。
【請求項9】
前記センサー部材駆動機構が、
青果類の種類、大きさに応じて、前記センサー部材の被測定青果類に対して当接する速度を制御するように構成されていることを特徴とする請求項1から8のいずれかに記載の青果類の浮皮識別装置。
【請求項10】
前記センサー部材駆動機構が、
前記センサー部材の被測定青果類に対して当接する際の速度と、被測定青果類から離間する際の速度とを変更することができるように構成されていることを特徴とする請求項1から9のいずれかに記載の青果類の浮皮識別装置。
【請求項11】
前記センサー部材駆動機構が、
前記センサー部材が被測定青果類から離間して、当接開始位置に復帰する位置近傍での速度が遅くなるように制御するように構成されていることを特徴とする請求項1から10のいずれかに記載の青果類の浮皮識別装置。
【請求項12】
前記センサー部材駆動機構によって、前記センサー部材が被測定青果類から離間して、当接開始位置に復帰する位置に、前記センサー部材の衝撃を吸収する衝撃吸収部材が配置されていることを特徴とする請求項1から11のいずれかに記載の青果類の浮皮識別装置。
【請求項13】
前記センサー部材駆動機構によって、前記センサー部材が被測定青果類から離間して、当接開始位置に復帰する位置に、前記センサー部材を保持する保持機構を備えることを特徴とする請求項1から12のいずれかに記載の青果類の浮皮識別装置。
【請求項14】
前記センサー部材が、アーム部材の先端に装着され、
前記アーム部材が、前記センサー部材駆動機構に連結された回転軸に、前記回転軸の回転にともなって回動するように固定されていることを特徴とする請求項1から13のいずれかに記載の青果類の浮皮識別装置。
【請求項15】
前記センサー部材駆動機構に連結された回転軸の回転角度を検知する回転角度検知機構を備えることを特徴とする請求項14に記載の青果類の浮皮識別装置。
【請求項16】
前記センサー部材が、被測定青果類に対して当接して被測定青果類の浮皮を測定する前に、前記センサー部材が、所定の基準硬度を有する基準浮皮部材に当接して、前記基準浮皮部材の硬度データに基づいて、浮皮測定データの校正を行うように構成されていることを特徴とする請求項1から15のいずれかに記載の青果類の浮皮識別装置。
【請求項17】
前記基準浮皮部材の温度を測定する測温装置を備え、
前記測温装置による基準浮皮部材の温度データに基づいて、浮皮測定データの校正を行
うように構成されていることを特徴とする請求項1から16のいずれかに記載の青果類の浮皮識別装置。
【請求項18】
前記被測定青果類に対して、複数のセンサー部材が当接するように構成されていることを特徴とする請求項1から17のいずれかに記載の青果類の浮皮識別装置。
【請求項19】
前記センサー部材を被測定青果類に対して所定速度で当接させるセンサー部材駆動機構が、振動発生装置であることを特徴とする請求項1から18のいずれかに記載の青果類の浮皮識別装置。
【請求項20】
連続して搬送装置上を搬送されてくる被測定青果類に対して、センサー部材が当接するように構成されていることを特徴とする請求項1から19のいずれかに記載の青果類の浮皮識別装置。
【請求項21】
連続して搬送装置上を搬送されてくる被測定青果類に対して、複数のセンサー部材が、搬送方向に一定間隔離間した位置で、被測定青果類に対して当接するように構成されていることを特徴とする請求項20に記載の青果類の浮皮識別装置。
【請求項22】
連続して搬送装置上を搬送されてくる被測定青果類に対して複数のセンサー部材が、
搬送方向に一定間隔離間した位置で、搬送方向に対して左右の位置から交互に被測定青果類に対して当接するように構成されていることを特徴とする請求項21に記載の青果類の浮皮識別装置。
【請求項23】
連続して搬送装置上を搬送されてくる被測定青果類に対して、センサー部材が当接する上流側の位置に、被測定青果類の大きさを測定する寸法測定装置が配置され、
この寸法測定装置で測定した被測定青果類の寸法データに基づいて、前記センサー部材駆動機構によるセンサー部材の被測定青果類に対する当接開始タイミングを制御するように構成されていることを特徴とする請求項20から22のいずれかに記載の青果類の浮皮識別装置。
【請求項24】
青果類の浮皮を識別する青果類の浮皮識別方法であって、
被測定青果類に対して所定速度で当接するように構成したセンサー部材と、
前記センサー部材に当接面に感度軸をそろえて配置したセンサーと、
前記センサー部材をセンサーの感度方向から、被測定青果類に対して当接させることにより得られたセンサー出力によって、被測定青果類の浮皮を識別する浮皮識別制御部とを備えた青果類の浮皮識別装置を用いて、
前記浮皮識別制御部において、
前記センサー出力を時間−センサー出力(応力)の関係のグラフに変換して、
前記グラフのセンサー出力(応力)のピーク値に対して、所定の割合のセンサー出力(応力)となる始点時間と終点時間との間の時間幅を算出して、これを浮皮識別データ値とし、
浮皮識別データ値によって、浮皮を識別することを特徴とする青果類の浮皮識別方法。
【請求項25】
前記浮皮識別制御部において、前記浮皮識別データ値が所定の閾値以下になった際に、浮皮が存在すると識別することを特徴とする請求項24に記載の青果類の浮皮識別方法。
【請求項26】
前記浮皮識別制御部において、前記時間−センサー出力(応力)の関係のグラフのセンサー出力(応力)のピーク値を100として、所定の割合のセンサー出力(応力)となる始点時間と終点時間との間の時間幅を算出して、これを浮皮識別データ値とすることを特徴とする請求項1から4のいずれかに記載の青果類の浮皮識別方法。
【請求項27】
前記センサー出力が、加重センサーによるセンサー出力であることを特徴とする請求項24から26のいずれかに記載の青果類の浮皮識別方法。
【請求項28】
前記センサー出力が、加速度センサーによるセンサー出力であることを特徴とする請求項24から26のいずれかに記載の青果類の浮皮識別方法。
【請求項29】
前記センサー部材には、当接面に感度軸をそろえて配置した加重センサーと加速度センサーとを備え、
前記浮皮識別制御部において、
前記センサー出力を時間−センサー出力(応力)の関係のグラフに変換して、
前記グラフのセンサー出力(応力)の加速度センサーのピーク値に対して、所定の割合のセンサー出力(応力)となる始点時間を算出するとともに、
前記グラフのセンサー出力(応力)の加重センサーのピーク値に対して、所定の割合のセンサー出力(応力)となる終点時間を算出して、
これらの始点時間と終点時間との間の時間幅を算出して、これを浮皮識別データ値とし、
浮皮識別データ値によって、浮皮を識別することを特徴とする請求項24から26のいずれかに記載の青果類の浮皮識別方法。
【請求項30】
前記センサー部材には、当接面に感度軸をそろえて配置した加重センサーと加速度センサーとを備え、
前記浮皮識別制御部において、
前記センサー出力を時間−センサー出力(応力)の関係のグラフに変換して、
前記グラフのセンサー出力(応力)の加重センサーのピーク値に対して、所定の割合のセンサー出力(応力)となる始点時間を算出するとともに、
前記グラフのセンサー出力(応力)の加速度センサーのピーク値に対して、所定の割合のセンサー出力(応力)となる終点時間を算出して、
これらの始点時間と終点時間との間の時間幅を算出して、これを浮皮識別データ値とし、
浮皮識別データ値によって、浮皮を識別するように構成したことを特徴とする請求項24から26のいずれかに記載の青果類の浮皮識別方法。
【請求項31】
センサー部材駆動機構によって、前記センサー部材を被測定青果類に対して所定速度で当接させることを特徴とする請求項24から30のいずれかに記載の青果類の浮皮識別方法。
【請求項32】
前記センサー部材駆動機構によって、物品の種類、大きさに応じて、前記センサー部材の被測定物品に対して当接する速度を制御することを特徴とする請求項31に記載の物品の硬度測定方法。
【請求項33】
前記センサー部材駆動機構によって、前記センサー部材の被測定物品に対して当接する際の速度と、被測定物品から離間する際の速度とを変更することを特徴とする請求項31から32のいずれかに記載の物品の硬度測定方法。
【請求項34】
前記センサー部材駆動機構によって、前記センサー部材が被測定物品から離間して、当接開始位置に復帰する位置近傍での速度が遅くなるようにすることを特徴とする請求項31から33のいずれかに記載の物品の硬度測定方法。
【請求項35】
前記センサー部材駆動機構によって、前記センサー部材が被測定物品から離間して、当
接開始位置に復帰する位置で、衝撃吸収部材によってセンサー部材の衝撃を吸収することを特徴とする請求項31から34のいずれかに記載の物品の硬度測定方法。
【請求項36】
前記センサー部材駆動機構によって、前記センサー部材が被測定物品から離間して、当接開始位置に復帰する位置で、保持機構によって前記センサー部材を保持することを特徴とする請求項31から35のいずれかに記載の物品の硬度測定方法。
【請求項37】
前記センサー部材が、アーム部材の先端に装着され、
前記アーム部材が、前記センサー部材駆動機構に連結された回転軸に、前記回転軸の回転にともなって回動するように固定されていることを特徴とする請求項31から36のいずれかに記載の物品の硬度測定方法。
【請求項38】
回転角度検知機構によって、前記センサー部材駆動機構に連結された回転軸の回転角度を検知すること特徴とする請求項37に記載の物品の硬度測定方法。
【請求項39】
前記センサー部材が、被測定物品に対して当接して被測定物品の硬度を測定する前に、前記センサー部材が、所定の基準硬度を有する基準硬度部材に当接して、前記基準硬度部材の硬度データに基づいて、硬度測定データの校正を行うことを特徴とする請求項31から38のいずれかに記載の物品の硬度測定方法。
【請求項40】
前記基準硬度部材の温度を測定する測温装置による基準硬度部材の温度データに基づいて、硬度測定データの校正を行うことを特徴とする請求項31から39のいずれかに記載の物品の硬度測定方法。
【請求項41】
前記被測定物品に対して、複数のセンサー部材を当接させることによって、被測定物品の硬度を測定することを特徴とする請求項31から40のいずれかに記載の物品の硬度測定方法。
【請求項42】
前記センサー部材を被測定物品に対して所定速度で当接させるセンサー部材駆動機構が、振動発生装置であることを特徴とする請求項31に記載の物品の硬度測定方法。
【請求項43】
連続して搬送装置上を搬送されてくる被測定物品に対して、センサー部材を当接させることを特徴とする請求項31から42のいずれかに記載の物品の硬度測定方法。
【請求項44】
連続して搬送装置上を搬送されてくる被測定物品に対して、複数のセンサー部材を、搬送方向に一定間隔離間した位置で、被測定物品に対して当接させることを特徴とする請求項43に記載の物品の硬度測定方法。
【請求項45】
連続して搬送装置上を搬送されてくる被測定物品に対して、複数のセンサー部材を、搬送方向に一定間隔離間した位置で、搬送方向に対して左右の位置から交互に被測定物品に対して当接させることを特徴とする請求項44に記載の物品の硬度測定方法。
【請求項46】
連続して搬送装置上を搬送されてくる被測定物品に対して、センサー部材が当接する上流側の位置に、被測定物品の大きさを測定する寸法測定装置が配置され、
この寸法測定装置で測定した被測定物品の寸法データに基づいて、前記センサー部材駆動機構によるセンサー部材の被測定物品に対する当接開始タイミングを制御することを特徴とする請求項43から45のいずれかに記載の物品の硬度測定方法。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【図7】
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【図8】
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【図9】
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【図10】
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【図11】
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【図12】
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【図13】
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【図14】
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【図15】
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【図16】
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【図17】
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【図18】
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【図19】
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【図20】
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【図21】
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【図22】
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【図23】
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【図24】
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【図25】
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【図26】
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【図27】
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【図28】
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【図29】
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【図30】
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【図31】
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【図32】
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【図33】
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【図34】
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【公開番号】特開2007−64938(P2007−64938A)
【公開日】平成19年3月15日(2007.3.15)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2005−254984(P2005−254984)
【出願日】平成17年9月2日(2005.9.2)
【出願人】(000006183)三井金属鉱業株式会社 (1,121)
【Fターム(参考)】