专利名称：两侧方多灯型在线内部品质检查装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种在线内部品质检查装置，适用于通过从左右两侧方对各种输送装置中载置于托盘或盘子上输送的农产品等对象物用多盏灯投射光线，并且接受透过对象物内部的光进行光谱分析，以非破坏性检查、测定该农产品等对象物的糖度、酸度等的内部品质。
以下，将对象物称作农产品。
背景技术：
作为利用光线来测定农产品的内部品质的手段，目前已知将包含近红外光的光线投射到农产品上、由来自该农产品的反射光检测出内部品质信息的反射光方式，和根据投射的、穿透农产品的透射光检测出内部品质信息的透射光方式。
上述反射光方式例如日本特开平6-300681号公报所公开，由于是将包含近红外的光线投射到测定对象物上，由该对象物的反射光检测出内部品质信息的方式，因此可直接利用以往的一个一个输送农产品的带有托盘的筛选机，但是，该反射光方式由于仅能获得农产品的投射光线的外周附近的内部品质信息，因此只适用于皮薄的桃或梨，苹果，然而即使是同一品种的农产品，因接受太阳光的阳光面侧和不接触光的背面侧，会发生获取最上级的品质信息或最下级的品质信息等偏差的问题，苹果那样的内部深、中心附近较密实等不能检测出的问题，和不适用于皮厚的果实的问题。即，根据反射光，只能获得厚皮部分的品质信息，不能检测出食用部分果肉的品质信息。
作为透射光方式，在日本特开平7-229840号公报公开的技术为，隔着皮带输送机的输送路径，在1侧设有作为光源的1盏投光灯，光轴与以直线水平横断输送路径的另一侧上的受光部对置设置，相对于所输送的农产品从横向投射光线，在另一侧的横向上由受光部检测出透过农产品的透射光，以检测出相对农产品从横向到横向的透射光，但由于投光灯为1盏，投射的光线强度、光量有限，农产品皮厚时或果实水分少的情况下，透射光过弱，即使进行光谱分析，分析结果的误差也较大，实际使用时，会产生测定精度的偏差。
由1盏投光灯投射时，因投射到对象物的农产品的方向，测定值有较大的变化，存在测定精度的可靠性差的缺陷。另外，上述公报所记载的技术由于是受光部与衍射光栅直接连接的构造，存在着收纳该构造的箱体庞大的缺陷。
并且，暂时停止时等不必要情况下，由光闸的螺线管进行关闭灯光线的操作，然而，即使遮挡投光灯的光线，通过农产品通路、进入暗室内的光使周围的明亮等导致的外干扰光的变动保持原样地从聚光镜进入，存在着受光元件的零电平(暗电流)变动的缺陷。
另外，使用1盏灯将光透过柑橘类或甜瓜、西瓜等皮厚的农产品时，必须要有高输出的灯，但高输出的灯所产生的热量也高，必须要有冷却灯的对策，除此之外，因通过反射镜向农产品聚光，聚光部会产生500度以上的高热，所以必须要有耐热性材料，否则会发生火灾。此外，高输出灯的灯丝较大，不仅使光线难以聚光，还存在寿命短、照明度低、不能长时间使用的缺点。
为此，本申请人开发出了透射光方式的内部品质检查装置，可检测出柑橘类或甜瓜、西瓜等果皮部分厚的农产品或苹果等内部深、处于中心附近的密实度或褐变伤害等内部品质信息，与日本特开平6-288903号公报、特开平10-202205号公报公开的一样，已实际应用。这种装置使用具有农产品托盘的输送机(带有中央部为上下贯通的透射光通路的支承座)，其中，该托盘设有遮挡外干扰光对透过农产品内部的微弱透射光进行干扰的支承座，将受光部对置于行走的托盘的中央下表面，由于要用专门的托盘输送才能有效地检测出透射光，然而，在增强投射光，以便对难穿透光的对象物也可获得透射光时，存在对易穿透对象物的光进行光谱分析时，光谱分析装置的运算放大过量而不能分析的问题。
另外，作为在线内部品质检查装置，为了长期稳定地动作，因随着早、白天、夜晚，环境温度会变动以及会因运转时间的推移导致变动，必须常常对装置进行校正，但在以往的检查装置中，存在着没有装有可进行稳定校正的机构的缺点。
此外，还存在着产生与上述同样的，随环境温度变动和运转时间推移导致标准曲线错位的问题。
本发明是为了克服上述的各缺点和问题而提出的。其目的在于提供一种检查装置，一个一个地放置农产品的盘子或托盘具有在上部与农产品环状弹性卡合以遮光用的支承座，使用设有上下贯通的透射光通路的盘子或托盘，以检测出透射光的检查装置中，增大隔着输送路径从左右两侧投光光线的投光光量，并且使用长时间使用但照明度下降少的长寿命的投光装置，对农产品进行广范围的投射，可在受光侧有效地检测出穿透因大小和品种、种类而易穿透光的对象物乃至难以穿透光的对象物的透射光。并且提供这样一种检查装置，设有在易穿透光的对象物时运算放大不会过量的机构、进而不受外干扰光影响的受光部和校正机构、对随时间变动等导致标准曲线错位加以补偿的机构，可获得可靠性高的测定精度。
发明的公开为了实现上述目的，本发明的特征如权利要求书所记载。
权利要求1的发明为一种两侧方多灯型在线内部品质检查装置，使用一个一个地载置输送检查对象物的输送机构的托盘具有在中央部上上下方向贯通的透射光通路并且其上部具有与检查对象物环状弹性卡合(配合)而密贴的遮光用的支承座，在输送机构的规定位置上用多个投光灯对检查对象物投射光线的投光机构，对投射的透过检查对象物内部的透射光从托盘的下方聚光和接收的受光机构，通过对该透射光进行光谱分析以检查检查对象物的内部品质，其特征在于，所述投光机构的结构为，在输送路径的横向左右两侧分别设有多个投光灯，对处于检查位置的托盘上的对象物在左右两侧侧面的从斜前到斜后的范围内，以各自不同的位置和角度，向对象物集中投射光线，所述受光机构的结构为，设有通过贯通于所述托盘上下的透射光通路从下方对透射光聚光的聚光镜，该聚光镜经由为了将聚光的透射光导入光谱仪所设置的组合安装部而与光谱仪相组合。
根据本发明，由于检查对象物处于检查位置时，使用多盏灯，在输送路径的横向左右两侧侧面的斜前到斜后的横侧的整个表面集中投射大致均等的光线，即使对于检查对象物的农产品在阳光面和背光面糖分偏置，或变质伤害等内部品质的位置有偏差，多盏灯来自多方向的多量光线也以广泛面积投射，透过内部的各部位的、带着许多内部信息的透射光从托盘的下方通过透射光通路聚光，从而可获得可靠性高的合适的检查结果。
权利要求2的发明特征为，在权利要求1的发明的基础上，所述受光机构的组合安装部的结构为，在聚光镜的焦点位置处设有将光导入光谱仪的光纤入光面，聚光的透射光通过光纤导入光谱仪。
根据本发明，由于是使用光纤将透射光从聚光镜的组合安装部导入光谱仪的，即使在输送机的托盘输送路径下侧的空间比较小或狭小时，也可在离开聚光部的位置上设置光谱仪。为了提高光谱性能，可将构造尺寸大型化的光谱仪与各种输送机组合使用。
权利要求3的发明特征为，在权利要求1的发明的基础上，所述受光机构的组合安装部的结构为，将聚光镜的焦点位置与光谱仪的入射缝隙的位置相对应。
根据本发明，聚光镜与光谱仪是组合成一体的结构，与使用光纤的场合相比，构造简单，聚光的透射光至光谱仪的途中衰减损失少，容易装配。在输送机的托盘输送路径的下侧空间较大的情况下，用于将透射光量少的对象物作为对象的装置中。
权利要求4的发明特征为，在权利要求1-3任一项发明的基础上，所述组合安装部的结构为，在所述聚光镜与光谱仪之间的受光光路上设有切换并插入各种减光滤光器的机构，以对进入光谱仪的光量进行减光操作。
根据本发明，即使透过对象物的每个品种中的光量大小不同，通过切换减光滤光器，也可调节进入光谱仪的光量，从而光谱分析装置的运算放大器的增幅度可与透射光量少的品种作为基准加以调节。如切换成番茄等透光量大的物品时，通过该减光滤光器，对进入光谱仪的光进行减光，可起到防止运算放大器处于过量不能分析状况下的作用。
权利要求5的发明特征为，在权利要求1～4任一项发明的基础上，所述组合安装部的结构为，在所述聚光镜与光谱仪之间的受光光路上设有遮挡透射光通过用的透射光光闸，在载置检查对象物的托盘每通过一个时进行开关动作，在托盘的透射光通路处于聚光镜视野上的情况下开启、错开视野时关闭，非检查时，光线不进入光谱仪内。
根据本发明，在聚光镜与光谱仪之间的受光光路上，遮挡光通行的受光光闸在贯通于载置输送中的对象物的托盘中心部上下的透射光通路来到聚光镜的正面正上方即来到检查位置时开启，透射光可进入光谱仪。
在托盘上没有载置对象物的空托盘时受光光闸不开启。另外，托盘的透射光通路在错开聚光镜正面的位置上，因受光光闸开启，光谱仪内不会进入其他光，不会发生光谱仪内或增幅回路等温度上升等不良影响，可实现稳定的作用。
权利要求6的发明特征为，在权利要求1～5任一项发明的基础上，所述聚光镜在对物侧设有确保视野的物镜遮光罩和在其前面使用透明玻璃的受光窗而形成防尘构造的物镜遮光罩，构成接近于贯通托盘的上下透射光通路出口设置，在透明玻璃的外侧面从外周方向向中央方向吹送空气的防尘机构。
根据本发明，即使在托盘的通路下向上地设置受光机构的聚光镜，因聚光镜视野内的灰尘被吹走，在托盘的下表面可向上地接受透射光。
权利要求7的发明特征为，在权利要求1～6任一项发明的基础上，在设有所述投光机构和受光机构的检查位置上，构成白色电平校正板出没机构，以在托盘上没有放置对象物时从托盘的输送轨道外将白色电平校正板覆盖到托盘的支承座上的方式出没，在连续地通过规定数以上的空托盘时，将白色电平校正板覆盖到托盘的支承座上可自动校正。
根据本发明，由于随环境温度或运行时间的流逝，灯、光学系统的劣化等，在光谱分析中，为了校正必要装置的综合输出值的变动，在动作开始前或中途休息时或暂时中断后的等等情况下进行校正动作，此外，即使在运行中，连续地通过多个不载置农产品的空托盘时，使白色电平校正板出没，起到自动地进行校正动作的作用。
权利要求8的发明特征为，在权利要求1～7任一项发明的基础上，所述投光机构的多个投光灯设有根据对象物的大小或光透过程度不同的品种或种类以增减灯点亮数的机构，可增减切换投射光量。
根据本发明，通过因光线透过对象物的程度的大小(难易)而改变点亮灯数，可对例如农产品为皮厚的难以穿透光的西瓜、甜瓜，皮厚为中等程度的柑橘类，属于薄皮的易透过光的番茄、梨等乃至其他的苹果、桃等进行多品种的内部品质的检查。
权利要求9的发明特征为，在权利要求1～8任一项发明的基础上，所述受光机构的多个投光灯的前面设有遮挡向对象物投射光线的遮光装置。
根据本发明，通过装置检修或短暂停止等，使托盘静止等情况下，即使点亮的灯不灭，也可保护托盘免受卤素灯的集中投射热。即，在由输送机输送的托盘的左右两侧与设置在其两外侧上的投光机构之间，设有出没遮光光闸的遮光装置，通过遮住对托盘投射的光线，保护静止的托盘不接触投射光，起到防止托盘因受投射光的热发生变形或变质或过热的作用。
并且，灭灯、再点亮灯时，其每次灯的温度、发热、发光状况会发生变化，升高的光线的强度、光量变动，会影响到检查精度。为了防患于未然，在短时间的输送机停止等情况下，使该遮光装置动作，不灭灯，在点亮灯的状态下，起到维持投射光线的稳定、任何时候都可在与休息或停止前同样水平的检查精度下再运转的作用。
附图简述
图1为本发明实施例1中，投光机构设置于输送路径中托盘的左右两侧而受光机构设置于下侧的检查装置纵剖面的示意地说明图。
图2为实施例1的主要部分的俯视图。
图3为图2中A-A线所示的局剖的侧视说明图。
图4为图3中B-B线所示剖面的俯视说明图。
图5为示出与图1处于同一场所的白色电平校正机构说明图。
图6为输送机使用皮带输送机一例的剖面说明图。
图7为实施例2中，具有多条输送路径的、带有托盘的链条式输送机的每条中左右夹持着托盘方式设置的投光机构、下侧设置受光机构的主要部分的纵剖说明图。
图8为图7主要部分的俯视说明图。
图9为图7中C-C线所示的受光光闸开启和减光滤光器的说明图。
图10为与图9处于同一场所的受光光闸开启时的说明图。
实施发明的较佳实施例在本发明的两侧方多灯型在线内部品质检查装置中，载置着对象物输送的托盘使用具有对在中央设置上下方向贯通的透射光遮挡用的支承座的托盘。
投光机构使用以隔着输送机的输送路径的方式、从横向的左右两侧分别布置的多个投光灯，以在处于检查位置的对象物的左右两侧侧面的从斜前到斜后的范围内，在各自不同的位置、角度，向对象物投射光线。
受光机构为，在载置对象物的托盘处于检查位置时，在托盘下面的与透射光通路出口相对应的位置上设有向上的聚光镜，该聚光镜形成通过透射光通路以对来自对象物的透射光聚光并导入光谱仪的受光光路，通过组合安装部与光谱仪组合在一起。
光谱仪与输送机的构造相关联，具有所使用的光纤设置在离开与聚光镜的组合安装部的位置上的结构，和与聚光镜成一体装配的结构。
设置在离开位置上的结构为，在前述组合安装部的聚光镜聚焦位置上设有导入光谱仪的光纤的入光面，聚光的透射光通过光纤导入光谱仪。此时的光谱仪为了提高光谱性能，可使用构造尺寸较大的光谱仪。
与聚光镜装配成一体的结构为，前述组合安装部的聚光镜聚焦的位置与光谱仪的入射缝隙的位置相一致地组合。
在组合安装部中，在聚光镜与导入光谱仪的光纤的入光面或者在聚光镜与光谱仪的入射缝隙之间的受光光路上设有切换插入各种减光滤光器的机构，可对进入光纤或光谱仪的入射缝隙中的光的光量进行减光操作的结构。
上述减光滤光器的结构为，在从聚光镜的受光窗到将聚光的透射光导入光谱仪的光纤的入光面之间，对周围密闭的组合安装部上设有减光滤光器安装板，装有减光率不同的多个滤光器，可从外部切换该滤光器安装板。该减光滤光器最好设置在透射光在聚光镜上聚焦缩小的位置上、光纤的入光面正前的位置(前面)上。
在对象物到达检查位置前或后的位置，即没有到达检查位置时，前述聚光镜的受光窗与形成在托盘的透射光通路出口的外侧上的下侧遮光面(下里面)相对应遮光，只是在透射光通路出口来到检查位置时，透射光由受光窗聚光，在错开检查位置的前后位置上使光谱仪不检测，可不受光谱分析对象外的光的影响。
在托盘下部的面积较小等情况下，在透射光通路出口的外侧不能形成下侧遮光面时，在与前述组合安装部的减光滤光器接近的位置上设有受光光闸，只是在透射光通路出口来到检查位置上时刻，开启受光光闸，通过透射光，在处于检查位置外的时刻，关闭受光光闸，透射光不进入光谱仪。
聚光镜的受光窗由托盘的下侧遮光面遮光时，或者受光光闸关闭使透射光不进入光谱仪时，与时间相配合，检测出光谱仪中的受光回路为零电平(暗电流)。
对高速下的对象物进行在线检查时，每一个的检查中，光谱仪的受光回路中均会有前次的残留电流，会受到下次的蓄积受光输出的影响，为除去该影响，用该零电平检测值进行光谱分析、检查。
聚光镜设置成接近托盘下面的透射光通路出口，在对物侧设有以确保视野的物镜遮光罩和在其前面使用透明玻璃的受光窗，以形成密闭的防尘构造物镜遮光罩，在透明玻璃的外侧面构成从外周方向朝向中央吹送空气的防尘机构。通过这种结构，由于向受光窗的上表面吹送空气，无灰尘或尘埃的污染。
另外，聚光镜将从载置于托盘上的对象物的下面出来的透射光通过受光窗，从托盘的透射光通路内以导入光谱仪的光纤的入光面作为焦点聚光。由此，从对象物的两侧各方位集中投射的投射光穿过对象物的内部，可对向下面穿过的透射光有效地聚光。
另外，设有从托盘的输送轨道外出没于托盘的支承座上以覆盖白色电平校正板的机构，在装置的动作开始时或因中途休息暂时中断后等情况下，和环境温度有变动时，连续地通过规定数目以上的空托盘的情况下使其动作，校正成覆盖在支承座上表面，就可长时间稳定地使用。
该白色电平校正板通过设置在输送机的检查位置的前行程上的传感器，捕捉到载置于托盘上的对象物时，退让到输送通路外，以处于待机状态。
多个投光灯如使用带有抛物面反射镜、形成以处于检查位置的对象物的中心位置作为焦点的射束孔径角，并且前面封闭的封闭式灯，则灯的光线集中投向对象物，光线的投射效率高，可使用较小型的灯，前面封闭则可防止反射镜落尘和变模糊，可防止反射性能下降。
各灯为了以同等的光量对从处于检查位置的对象物、从前进方向的左右两侧的侧面的斜前方到斜后方的范围内进行投射，可以在距离检查位置等距离的位置上设置。并且各灯中设有向封闭部送风的送风喷嘴，由送风机送风，使灯本体产生的热发散，防止过热，以维持灯的寿命。
前述多个灯的结构为，控制其灯点亮的电路例如可以是切换成全部点亮、80％盏灯点亮、60％盏灯点亮等方式。如此，使用因对象物的大小等品种或种类，针对透光程度不同的对象物时，通过透射光过强时，使灯点亮数少，而过弱时，灯全部点亮，以用于各种对象物的内部品质检查。
在内部品质检查装置中，灯的投射光线的强度、光量的稳定是非常重要的，其变化影响到检查精度。为此，灯点亮后，其投射光的强度、光量到达稳定程度的提高必须要有充分的预热时间，所以在短时间的休息或检修等停下输送机时，可不使灯熄灭。
此时，停下输送机时，为了防止托盘由投光灯的集中投射的照射而过热、变形、变质，设置遮挡投射光线的遮光装置。
该遮光装置为了遮挡多个投光灯的集中投射，在托盘输送路径的左右两外侧和两侧的多个投光灯群之间，使遮光光闸或出或导入。
该遮光光闸使用在上下方向可升降的结构，和在托盘的侧方平行于前进方向可往复滑动的结构等形式。
实施例1以下，根据图1～图6所示的实施例1说明本发明。
图1、图2、图3为示意地示出以农产品为对象物的两侧方多灯型在线内部品质检查装置的主要部分的说明图。1为作为输送手段的输送机，作为品质检查对象物的农产品F每一个放置于一个托盘2上的方式输送。3为从输送机1的左右两侧将光线照射到托盘2上的农产品F上的投光机构，4为接受透过农产品F内部的透射光的受光机构。
作为输送手段的输送机1将检查内部品质的农产品F每一个放置于一个托盘2上成一列输送，所以，如托盘2的中央设有上下方向贯通透射光通路21的孔，则除了图1的带托盘的链条式输送机10外，可使用皮带输送机(例如图6)或其他的链条输送机等、可用于对象物的大小或颜色、损伤等外观检查的公知的输送机。
即，农产品F的内部品质检查实际上也多是对与大小级别、外观形状品质的等级的测定一同检查。为此，这些各种测定可组装到通用的输送机中。
由输送机1输送的农产品F如图1和图2所示，载置于托盘2上，在通过设有投光机构3和受光机构4的输送路径100的检查位置101时，通过在左右两侧的侧方不遮挡光线的投光机构3，从各方向向其两侧侧面的外周面照射光线，在托盘2的中央沿上下方向贯通的透射光通路21与受光机构4之间，也不遮挡透射光，呈开放状态下输送。
另外，输送机1为皮带输送机时，如图6所示，在不与输送机连接的托盘2A的透射光通路21A与受光机构4的聚光镜41之间无遮挡地在输送机皮带110的行走的中央构成空开的空间。
在图1和图5中，托盘2在支点销13处，以侧方可自由偏斜的方式安装到托架12上，托架12将支点部22设置在输送链条11上，通过卡合片14，以水平地状态保持在支承座23的上表面上。
24为隔着透射光通路21地设置在支点部22相反侧的滑动部，由托盘姿势导轨15支承，将处于托盘2的下表面的透射光通路出口211与一定的水平面对齐。
212为透射光通路出口密封件，设置成尽可能地接近透射光通路出口方式行走，以使外干扰光不进入其与位于检查位置101上的受光机构4之间。该透射光通路出口密封件212在下表面，在前进方向的前后延长扩宽，以形成下侧遮光面213。
该下侧遮光面213在托盘的中央透射光通路21的前后，起到塞住受光机构4的聚光镜41的受光窗413的目的，使外干扰光不能进入。
用该下侧遮光面213塞住受光机构4的聚光镜41的受光窗413以遮光时，定时地检测出光谱仪(图中未示出)的受光回路的零电平(暗电流)。
投光机构3从输送机1的输送路径的横向左右两侧的外侧方，将各自多个的卤素灯31安装到灯箱32中，这些灯箱32配置成相对于输送路径100的处于检查位置101上的托盘2中农产品F，从左右两侧侧面的斜前到斜后的范围内，以各自不同的位置、角度向中心集中投射光线。
该卤素灯31比较小型，最好使用在检查位置101处形成有焦点的射束孔径角311的带有抛物面反射镜312，且前面使用耐热玻璃密封件313的密闭式卤素灯。
小型灯的话，用低电压就可点亮，可使用短灯丝，有利于聚光效率，并且为比较粗径的镍铬系电热合金线，可延长使用寿命。
该多个投光灯31如图1和图2所示，从检查位置101到左右的两侧侧方最好呈扇形，各自设置在等距离处，并且上下设有多段。各投光灯31设置成其光轴上的焦点成为处于检查位置101的的农产品F的中心的位置上。
33为散热用的送风管，沿着各卤素灯31的封闭部314和插座315的位置设置，设有朝向各灯的封闭部314吹出空气的喷嘴331，以将来自送风机的空气吹出，将起于封闭部214的插座215和灯本体的发热散发以防止过热。
送风过程如下，通过适当的送风机构，与连接口232连接，将图中未示出的送风机送出的风送进。
卤素灯31排列设置有必要的个数，无论是在各种各样的检查对象物中，还是在光线特别难以透过的对象物中，以投射可获得透射光的光线量，但在检查例如为番茄等易透过光线的对象物时，可将根据对象物以减少灯点亮数那样的、切换并且增减点灯数的机构装入电路中。
受光机构4如图3所示，主要由聚光镜41，将由聚光镜聚光的透射光导入光谱仪(图中未示出)的光纤42，设置在该光纤的入光面421前的减光滤光器安装板43构成，40为组装这些主要部分的安装部，以形成暗室。
聚光镜41设有将成为检查位置101处的托盘2上的农产品F下表面的、支承座23的上表面中央透射光通路进入口作为对物侧的焦点411、延伸到接近托盘2的下部透射光通路出口211位置的圆筒形物镜遮光罩412，和在其前面使用透明玻璃的受光窗413。
414为防尘罩，形成从物镜遮光罩412的外周向受光窗413的外侧面的中央方向吹送空气，将上端面非常接近于托盘2的透射光通路出口211安装。送风过程如下，通过适当的送风机构，与连接口415连接，将图中未示出的送风机送出的风送进。
如此输送的托盘2下，向上设置的物镜遮光罩412构成为，向受光窗413上表面吹送空气，灰尘或异物不会遮挡视线，物镜遮光罩412遮挡住来自聚光镜41周围的外干扰光，由受光窗413限制的视野中，只是从正面来到的透射光可有效地进入。
光纤42安装成其入光面421与聚光镜41的焦点位置相对应，从聚光镜41的受光窗413进入的透射光在入光面421上聚光，通过该光纤42导入光谱仪，由光谱仪对透射光进行光谱分析。
43为滤光器安装板，如图3和图4所示，以圆板状安装到位于光纤42安装部侧方上的轴431上，为一种将透过聚光镜41并在光纤42的入光面421上聚光的受光通路400加以遮挡的圆板。
以轴431为中心，至聚集透射光的光轴位置为半径，在等分的位置上分别设有多个滤光器安装孔432，1个孔作为保持原样的空孔，其余的孔分别装有减光率不同的减光滤光器433。
即，该减光滤光器安装板43使滤光器安装孔432与在聚光镜41和光纤入光面421之间通过的受光光线的受光通路400的中心位置相对应地安装到轴431上。
滤光器安装板43的滤光器433的选择为，通过设置在外部的旋钮434，经等径伞齿轮435，转动安装轴431而实现选择操作。
该减光滤光器安装板43设置在将从聚光镜41至包含光纤的入光面421的四周组合形成暗室的安装部40的内部，以不受外干扰光的影响。
5为白色电平校正装置，图5示出了校正动作中的状态。
51为白色电平校正板，通过压板52安装到安装臂53的安装部50上。
安装臂53安装到与受光机构4的组合安装部40相邻接设置的步进马达54的输出轴541上，进行校正操作时，步进马达54正反转，使白色电平校正板51在托盘2的支承座23的上方，或从聚光镜41的正面出来或退让输送机1的输送轨道。
安装臂53的白色电平校正板51的安装部50覆盖在比支承座23的上表面还宽的范围内，四周形成为，在其与下方的支承座23的上表面之间遮住从两侧方来的灯的投射光，使之不直接入光。
压板52是白色电平校正板51可从输送路径宽度方向的左右两侧由多个卤素灯照射地将四周打开地安装的，透过白色电平校正板51的透射光通过支承座23，由聚光镜41聚光至光谱仪。
安装臂53的结构为，不干涉托盘2的输送轨道和前述的受光机构4的方式弯折而成，不进行校正动作时，使白色电平校正板51回转以从输送轨道的侧方退让到下方，在该内部品质检查装置开始动作时，或因中途休息暂时中断后环境温度有变动时等必须进行校正的情况下，在连续地通过规定数以上的空托盘2时使之动作，校正成覆盖支承座23的上表面，可长时间稳定地使用。
该白色电平校正板51通过设置在输送机1的检查位置101前工序上的传感器，以在检查载置于托盘上的农产品时，退让到输送轨道外。
6为遮挡投射光线的遮光装置，由因检修等托盘2静放到检查位置101处时，为保护托盘2免受卤素灯31的集中投射热，以遮挡投射光的遮光光闸61，和上下动作该遮光光闸的马达62构成。该马达62最好使用装入齿轮、齿条机构的线性运动驱动型的马达。
遮光光闸61如图2所示，沿着灯座32的投射前面的形状形成以遮挡来自各灯的投射光，在输送机1运行中进行通常的在线检查时，向下以开放灯座32的前面，使光线投射。
在内部品质检查装置中，灯的投射光线强度、光量的稳定非常重要，会影响到检查精度。为此，例如在数十分钟的小休或检修等情况下，停下输送机时，使灯灭或使灯再次点亮，每次灯的温度、发热和发光状况都会变化，投射光线的强度、光量会变动，导致稳定性差。
为此，为了在如此短的时间内停下输送机等情况下，在灯点亮的原有状态下谋求灯的投射光的稳定，保护接受集中投射的在检查位置上的托盘等免受投射热，使该遮光装置动作。
由此，可防止标准曲线的偏差。
实施例2以下，说明图7-图10所示的实施例2。
该实施例2为将受光机构4B的组合安装部40B与聚光镜41B和光谱仪7B直接连接的结构，聚光镜41B的焦点位置装配成与光谱仪7B的入射缝隙71B的位置相一致，在该入射缝隙71B与聚光镜41B之间设有遮挡透射光通路的受光光闸44B。
另外，遮挡投光机构3B的投射光线的遮光装置6B的构造为与实施例1不同的机构。
图7为大量处理对象物F时所使用的输送机1B上设有本发明的内部品质检查装置的视图。
输送机1B为，设置在输送机支架16B两侧内侧上的链轨上，张紧设置的环形输送链条11B之间平行排列着托盘安装部件18B，左右两端安装到各自两侧的链条11B上。
托盘安装部件18B上装有多个托盘2B，各托盘与托盘之间(条间)具有设置投光机构3B的间隔(空间)，以形成多条输送路径100B。
托盘2B与实施例1同样，具有支承座23B和在其中央上下方向贯通的透射光通路21B，对象物F载置于支承座23B上输送。
投光机构3B和设有受光机构4B的检查位置101B，在各条输送路径中相对于输送机的前进方向为前后位置错开方式安装，从而使条间隔不会过大。
17B为上部支架，架设到检查位置101B的上方，将投光机构3B的灯座32B配置安装成，对处于检查位置101B处的托盘2B上的对象物F集中投射所投射的光线。
投光的卤素灯31B和送风管33B采用的结构与实施例1的相同，在此省略对其详细说明。
该灯座32B的前面如图7和图8所示，形成向检查位置101B投射光线的投射窗34B。
6B为设置在该灯座32B的一部分上的遮光装置，61B为可关闭和开放该投射窗34B的遮光光闸，上方安装到线性滑轨611B上，平行于输送机1B和托盘2B的前进方向地沿前后方向滑动。
该遮光光闸61B的滑动，使得卷绕并张紧在驱动轮63B、顶滑轮64B和张紧轮65B上的钢丝绳66B与遮光光闸61B的一部分结合，其中，驱动轮63B安装到可正反转动且带有制动器的马达62B的轴621B上，顶滑轮64B和张紧轮65B设置在线性滑轨611B的滑动方向的两端外侧，在带有制动器的马达62B的正反转动下，遮光光闸61B牵引钢丝绳66B，引导着在线性滑轨611B上往复运动，以关闭或开启投射窗34B。
即，遮光光闸61B处于顶滑轮64B侧时，开启投射窗34B，马达62B一旦回转，遮光光闸61B就牵引钢丝绳66B移动到张紧轮65B一侧，关闭投射窗34B，以停在全闭位置上。该马达最好可使用瞬时反转特性良好的、带有制动器的马达。
受光机构4B的聚光镜41B由于可具有与实施例1相同的结构，在此省略对其详细说明。
组合安装部40B使聚光镜41B的焦点位置与光谱仪7B的缝隙71B的位置相一致地与光谱仪7B相组合，在透射光缩进缝隙7B中的位置处设有减光滤光器安装板43B和受光光闸44B，并围住四周以形成暗室。
减光滤光器安装板43B可与实施例1的相同，在此省略对其说明。
受光光闸44B最好是接近减光滤光器安装板43B设置，如图9和图10所示，在圆板的外周设有等分的多个缺口441B，以在缝隙71B的前面开关受光光路400B。
受光光闸44B按下述方式动作，通过在具有按每个载置对象物F的托盘2B微动驱动、停止在规定位置上的功能的步进式驱动装置442B作用下，在载置对象物F的托盘2B的中心部通过检查位置101B时，受光光闸44B开启(图9)，使透过对象物F的光通过光谱仪7B的入射缝隙71B。输送中的托盘2B的中心部不在检查位置101B上时，该光闸44B关闭(图10)。
通过如此设置受光光闸44B，在受光光闸关闭时，定时地检测出光谱仪的受光回路的零电平(暗电流)，可根据接受的透射光的输出值除去前次蓄积电流的影响。
为此，可实现无误差的检查。
光谱仪7使用由公知的光栅镜72B反射由反射缝隙71B反射的光，由线性阵列传感器73B受光并进行光电转换的仪器。
5B为白色电平校正机构，安装到架设在检查位置101B上方的上部支架17B上。
50B为校正板安装部，在上部支架17B上设有组装齿轮、齿条的线性驱动类型的马达54B，并且安装到其上下动作的轴53B的下端。
51B为白色电平校正板，通过压板52B安装到校正板安装部50B上，在进行校正操作时，使装有齿轮、齿条机构的线性驱动类型的马达54B正反转，轴53B上下动作，可使白色电平校正板51B下降到托盘2B的上表面附近或向上方退让。
压板52B形成为，在比托盘2B的上表面还宽广的范围内覆盖在托盘2B上，设置投光机构的左右两侧向下弯折，遮住与托盘2B上表面之间，以使灯的投射光线不直接进入。
该白色电平校正板51B通过设置在输送机1B的检查位置101B前的工序上的传感器，以在对象物F(农产品)载置于托盘上而进行的检查时刻，向上退让。
产业上的可利用性正如上述，采用本发明，设置在由输送机输送的托盘上的、贯通于支承座中央的上下方向的透射光通路与载置在其上的检查对象物贴紧，以塞住透射光通路上部的方式输送。即，由于检查位置的透射光通路被遮挡成不进入外部光线或投射光线，所以即使是很少的透射光也可由向上设置在托盘输送路径下方的聚光镜检测出。
一方对象物F由于在从左右两侧侧面的斜前到斜后的很宽的范围内，使用多盏灯，从多方向接受多量的光线，即使对于水分少、难以透过的或皮厚的农产品，光线也能透过内部各部位，可来到遮挡外部光线的透射光通路中。
对于农产品，即使在阳光面和背光面中，糖度、酸度等内部品质存在偏差或不匀，或变质伤害等，投射光线通过广泛范围的各部位，持有内部信息地来到透射光通路中。
并且，从遮挡外部光线的透射光通路，通过对透射光聚光进行光谱分析，可获得一个平均的内部品质数据，根据该数据，可筛选出不同的品种。
另外，投光灯设有多个并且是集中设置，因此可以使用各自输出较小的小型灯，发热量低，不会给予周围过大的热作用，灯的寿命也会有效地延长，适用于长时间连续运转的农产品的收集出货或筛选包装设施。
采用权利要求2的发明，由于是使用光纤将由聚光镜聚光的透射光导入光谱仪，光谱仪可设置在离开托盘通路正下方的位置上，即使对于输送机的托盘输送路径下侧的空间比较小的小型输送机，为了提高光谱性能，也可组合构造尺寸庞大的光谱仪。
采用权利要求3的发明，聚光镜与光谱仪是组合成一体的结构与使用上述光纤的场合相比，透射光至光谱仪的光纤等的途中衰减损失少，效率高，在输送机的托盘输送路径的下侧空间较大的情况下，用于将透射光量少的皮厚的对象物作为对象的装置中。
采用权利要求4的发明，由于在对透过对象物的光聚光的聚光镜与光谱仪之间的受光光路上设有切换和插入各种减光滤光器的机构，即使透过对象物的每个品种中的光量大小不同，通过切换减光滤光器，也可调节进入光谱仪的光量，从而光谱分析装置的运算放大器的增幅度可与透射光量少的品种作为基准加以调节。
如切换成番茄等透光量大的物品时，通过该减光滤光器，对进入光谱仪的光进行减光，可起到防止运算放大器处于过量不能分析的状况，可用于进行多品种检查的装置中。
采用权利要求5的发明，在聚光镜与光谱仪之间的受光光路上，设有遮挡光通行的受光光闸在载置对象物的托盘一个一个通过时进行开关动作，空托盘或不检查时刻使光不进入光谱仪，从而不会导致光谱仪内或增幅回路中温度上升等不良影响。
在托盘的下表面面积较小、透射光出口的外侧不能形成下侧遮光面的场合等，可使用本发明。
采用权利要求6的发明，受光机构的聚光部由于是聚光镜具有在对物侧确保视野的物镜遮光罩和在该物镜遮光罩前面的玻璃外侧面上吹送空气以防尘，从而即使连续输送的托盘为从下向上设置，也可将聚光镜视野内的灰尘或尘埃吹走，可不妨碍视野地对透射光聚光。
采用权利要求7的发明，由于白色电平校正板覆盖着通过输送机输送的托盘的支承座地方式出没，即使在运行中通过规定数目以上的空托盘时也可自动地校正，所以随环境温度或运行时间的流逝产生的光学系统的劣化等光谱分析后，在动作开始前或中途休息时或暂时中断后的等等情况下，必要装置的综合输出值的校正动作可成为自动地校正动作，能可靠地进行长时间稳定的光谱分析。
采用权利要求8的发明，即使对于每个品种光透过的程度稍有不同，通过与前述减光滤光器的减光率的切换相组合，以增减切换投光灯的点亮数，在运算放大器被调节成的最适当的透射光量范围内，进行光谱分析，可进行可靠性高的内部品质的检查。
采用权利要求9的发明，因装置检修或短暂停止等使输送机停下等情况下，由于在灯座的前面设有遮挡投光灯的光线的装置，即使点亮的灯不灭，也不向托盘投射，可保护投射热引起的变形、变质或过热的影响。
投光灯灭灯、再点亮灯时，其每次灯的发光状况会发生变化，由于光线不稳定，存在光谱分析的检查精度变劣、不稳定的问题，但如使该遮光装置动作，在不灭灯而点亮的状态下，也可维持投射光线的稳定、任何时候都可在与休息或暂时停止前同样水平的检查精度下再运转。
由上可知，作为农产品等品质筛选装置，提供了一种组装在筛选分类的输送机中的最适当的内部品质检查装置。
权利要求
1.一种两侧方多灯型在线内部品质检查装置，具有一个一个输送载置在托盘上的检查对象物的输送机构，托盘具有在中央部上上下方向贯通的透射光通路并且其上部具有与检查对象物环状弹性卡合而密贴的遮光用的支承座，在输送机构的规定位置上用多个投光灯对检查对象物投射光线的投光机构，对投射的透过检查对象物内部的透射光从托盘的下方聚光和接收的受光机构，通过对接收的透射光进行光谱分析以检查检查对象物的内部品质，其特征在于，所述投光机构的结构为，在输送路径的横向左右两侧分别设有多个投光灯，对处于检查位置的托盘上的对象物在左右两侧侧面的从斜前到斜后的范围内，以各自不同的位置和角度，向对象物集中投射光线，所述受光机构的结构为，设有通过贯通于所述托盘上下的透射光通路从下方对透射光聚光的聚光镜，该聚光镜经由为了将聚光的透射光导入光谱仪所设置的组合安装部而与光谱仪组合在一起。
2.按照权利要求1所述的两侧方多灯型在线内部品质检查装置，其特征在于，所述受光机构的组合安装部的结构为，在聚光镜的焦点位置处设有将光导入光谱仪的光纤入光面，聚光的透射光通过光纤导入光谱仪。
3.按照权利要求1所述的两侧方多灯型在线内部品质检查装置，其特征在于，所述受光机构的组合安装部的结构为，聚光镜的焦点位置与光谱仪的入射缝隙的位置相对应。
4.按照权利要求1-3中任一项所述的两侧方多灯型在线内部品质检查装置，其特征在于，所述组合安装部的结构为，在所述聚光镜与光谱仪之间的受光光路上设有切换并插入各种减光滤光器的机构，以对进入光谱仪的光量进行减光操作。
5.按照权利要求1～4中任一所述的两侧方多灯型在线内部品质检查装置，其特征在于，所述组合安装部的结构为，在所述聚光镜与光谱仪之间的受光光路上设有遮挡透射光通过用的透射光光闸，在载置检查对象物的托盘每通过一个时进行开关动作，在托盘的透射光通路处于聚光镜视野上的情况下开启、错开视野时关闭，非检查时，光线不进入光谱仪内。
6.按照权利要求1～5中任一所述的两侧方多灯型在线内部品质检查装置，其特征在于，所述聚光镜在对物侧设有确保视野的物镜遮光罩和在其前面使用透明玻璃的受光窗而形成防尘构造的物镜遮光罩，构成接近于贯通托盘的上下透射光通路出口设置，在透明玻璃的外侧面从外周方向向中央方向吹送空气的防尘机构。
7.按照权利要求1～6中任一所述的两侧方多灯型在线内部品质检查装置，其特征在于，在设有所述投光机构和受光机构的检查位置上，构成白色电平校正板出没机构，以在托盘上没有放置对象物时从托盘的输送轨道外将白色电平校正板覆盖到托盘的支承座上的方式出没，在连续地通过规定数以上的空的托盘时，将白色电平校正板覆盖到托盘的支承座上可自动校正。
8.按照权利要求1～7中任一所述的多灯型在线内部品质检查装置，其特征在于，所述投光机构的多个投光灯设有根据对象物的大小或光透过程度不同的品种或种类以增减灯点亮数的机构，可增减切换投射光量。
9.按照权利要求1～8中任一所述的两侧方多灯型在线内部品质检查装置，其特征在于，所述受光机构的多个投光灯的前面设有遮挡向对象物投射光线的遮光装置。
全文摘要
提供一种检测器,在载置对象物(F)的托盘(2)具有支承座(23)和透射光通路(21),并且在托盘的下方检测出透射光的检查装置中,可有效地检测出透过各种形状或种别的对象物内部的光,设有不受外干扰光影响的受光部和校正机构,可获得可靠性高的测定精度。投光机构(3)的结构为用多个灯从输送路径(100)的左右两侧投射对象物,受光机构(4)为,在聚光镜(41)和光谱仪之间设置减光滤光器(433),以调节入射进光谱仪的光量。使白色电平校正板在连续行走的空托盘的上表面上出没以进行校正。
文档编号G01N21/31GK1376263SQ00813325
公开日2002年10月23日 申请日期2000年9月21日 优先权日1999年9月24日
发明者永吉淳广, 前田弘 申请人:株式会社果实非破坏品质研究所