JP2501710B2 - 球状物の階級判別装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えば西瓜などの果実
や根菜などの球状物の直径及び直径と体積を測定して階
級を判別できるようにした階級判別装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、例えば西瓜などの果実を破壊する
ことなく、その空洞状態を測定又は判別する場合、打音
や音波により判別したり、電気抵抗を検出して測定した
りする方法が知られているが、何れの場合も充分な判別
精度が得られない問題があった。そこで、先に球状物の
重量と体積とを求め、これら重量と体積から球状物の比
重量を求めて、この比重量から球状物の空洞状態、つま
り空洞の有無とその程度を破壊することなく連続的に測
定するようにした連続測定装置を提案した。（特願平３
−１９４１９１号）この測定装置は、ロードセルを用い
た重量センサにより球状物の重量を測定すると共に、球
状物を覆う大きさの静電容量測定カバ−を用い、このカ
バ−内に球状物を介入させて、前記カバ−と該カバ−内
に介入して前記球状物と接触する導電体との間に高周波
電圧を印加して前記カバ−と球状物との隙間の静電容量
を静電容量計で測定し、この静電容量をもとに前記球状
物の体積を測定して、これら重量と体積とにより比重量
を演算し、前記球状物の空洞状態を測定するようにした
ものである。

【０００３】又一方、前記球状物の直径を測定する方法
としては、画像処理法によるものと、光センサーなどの
非接触センサーによる検出方法及び接触センサーによる
検出方法等が知られている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】所で、先に提案した測
定装置によれば、前記重量測定部による重量測定と体積
測定部による体積測定とにより比重量を演算すること
で、前記球状物の空洞状態を測定し、この空洞状態を基
にした階級の判別は行えるのであるが、直径の測定はな
されておらず、そのため、直径による階級の判別は行え
ないのである。

【０００５】ところが、一般に球状物の階級判別を行う
場合、特に球状物が西瓜等のような大形の球状物は、所
定個数ごとに箱詰めされることから、その直径測定によ
る階級が要求されるのである。

【０００６】ところで、球状物の直径を測定する場合、
その方法として、画像処理法によるものや、光センサー
などの非接触センサーによる検出方法及び接触センサー
による検出方法等が知られている。

【０００７】ところが、前記球状物の直径を測定するに
際し、前記した各方法を用いる場合、画像処理法によれ
ば、一面の測定となるために、球状物を回転させる必要
があり、そのため装置が大がかりとなってコスト高とな
るし、球状物の表面に凹凸がある場合に、凹部で影が現
出して精度が低下する問題が生じるのである。また、非
接触又は接触センサーによる方法では前記球状物の表面
に凹凸がある場合、その測定誤差が大きくなる問題があ
る。

【０００８】本発明の主たる目的は、球状物と静電容量
カバ−との空隙の静電容量を測定し、この静電容量を利
用して球状物の等価直径を演算し、簡単な構成で精度の
高い直径の測定ができ、この直径を基にした階級判別が
行える階級判別装置を提供する点にある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は、以上の目的を
達成するために、球状物の外周部を、空隙を介してとり
囲む静電容量測定カバー５２と、このカバー５２の内方
に突入し、該カバー５２の内方において前記球状物に通
電する導電体５１及び静電容量計６４とから成り、前記
球状物とカバー５２との空隙の静電容量を測定する静電
容量測定部５と、この静電容量測定部５で測定する静電
容量を基に前記球状物の直径を演算する直径演算部８０
とを備えたものである。

【００１０】また、静電容量測定部５で測定する静電容
量を基に球状物の体積を演算する体積演算部８１を備え
ていることが好ましい。

【００１１】更に、球状物の重量測定部４を備えると共
に、この重量測定部４で測定した重量と、体積演算部８
１で演算した体積とを基に比重量を演算する比重量演算
部８を備えていることがより好ましい。

【００１２】

【作用】球状物の外周部を、空隙を介してとり囲む静電
容量測定カバーと、このカバーの内方に突入し、該カバ
ーの内方において球状物に通電する導電体とを用い、空
隙を介して球状物の静電容量を測定するから、種々大き
さの異なる不定形な球状物の等価直径を測定できるので
あり、しかも、球状物をカバーの内方に位置させて静電
容量を測定するから、該球状物、空隙、カバーの距離関
係が、球状物の外 周回りの四方八方にほゞ均等になし得
るようにでき、球状物の表面に凹凸があっても、また、
前記測定部５への球状物のセット状態が変わっても、そ
の等価直径を精度よく測定でき、直径による階級判別の
精度を向上できるのである。即ち、本発明は、静電容量
カバ−を用い、このカバ−と、該カバ−内に導入する球
状物との間の静電容量を測定する場合、前記カバ−を中
空球状とし、球状物が球状とすれば、測定される静電容
量Ｃｓは次の関係式が成立することを基に球状物の直径
を演算して求められるようにしたものである。

【００１３】

【数１】 Ｃｓ＝４πε₀ ε_r ｒ₁ ｒ₂ ／（ｒ₂ −ｒ₁ ） 但しｒ₁ は球状物の外面半径であり、ｒ₂ は静電容量カ
バ−を中空球状とした場合の内面半径である。また、ε
₀ は真空条件での誘電率（８．８５４pF/m）であり、ε
ｒは前記球状物と静電容量カバ−との間に介在する中間
媒質（主として空気）の比誘電率である。

【００１４】しかして、前記カバ−の内面半径ｒ₂ を１
５０mm、３００mm及び無限大（実質上カバ−無しの場合
である）として、このカバ−内に半径ｒ₁ が０mmから１
５０mmに変化する球状物を導入した場合の静電容量は図
２に示したように変化する。

【００１５】従って、前記カバ−の内面半径ｒ₂ が一定
の場合、該カバ−内に導入される球状物は、静電容量計
で測定する静電容量Ｃｓの測定値を基に前記球状物の半
径ｒ₁ を演算できるのであって、球状物の表面に凹凸が
あってもその等価直径が精度よく求められるのである。

【００１６】尚、以上の説明は前記カバ−を中球状体と
し、該カバ−に導入する球状物を球状としたものである
が、前記カバ−を箱形にする場合や、球状物が球状以外
の例えば楕円形でも同様に理論式を構築することにより
球状物の径、楕円体の場合には短軸及び長軸方向の径を
演算により判別することができる。さらに、前記カバー
を十分に大きくとれば、長軸と短軸との差の小さい楕円
体の場合は、球と同様の式で近似することができる。ま
た、前記静電容量測定部５で測定する静電容量を基に球
状物の体積を演算する体積演算部８１を設けることによ
り、前記静電容量を利用して直径のみならず体積の測定
もでき、直径と体積とを基に階級判別が可能となる。

【００１７】更に、球状物の重量測定部４を設けると共
に、この測定部４で測定する重量と、体積演算部８１で
演算した体積とを基に比重量を演算する比重量演算部８
を設けることにより、直径のみならず、球状物の空洞状
態も判別できるのであって、この空洞状態と直径とに基
づく等級及び階級判別が可能となり、階級判別の格付け
をより精度よく行えるのである。

【００１８】

【実施例】図１に示した実施例は、球状物を連続的に測
定できるようにした連続測定装置に適用したもので、図
３に示したように搬送装置１による搬送経路に重量測定
部４と静電容量測定部５とを設けると共に、この静電容
量測定部５を、球状物Ｗの外周部を、空隙を介してとり
囲む静電容量測定カバー５２と、このカバー５２の内方
に突入し、該カバー５２の内方において前記球状物Ｗに
通電する導電体５１及び静電容量計６４とにより形成
し、かつ、静電容量計６４で測定する静電容量を基に体
積を演算する体積演算部８１と、前記重量測定部４で測
定した重量情報、つまり、重量に対応する電圧と、前記
体積演算部８１で演算した体積情報、つまり静電容量に
対応する電圧とをもとに比重量を演算する比重量演算部
８を設け、更に前記静電容量計６４で測定する静電容量
を基に球状物の直径を演算する直径演算部８０を設け、
前記比重量演算部８による空洞状態と直径演算部８０に
よる直径の測定結果により階級分別を行うようにしたも
のである。この直径演算部８０は、前記数１に示した関
係式をもとに静電容量計６４で測定する静電容量Ｃｓか
ら演算するのである。

【００１９】即ち、前記静電容量測定カバ−５２の内面
大きさ（中空球状の場合にはその内面半径）と、真空条
件での誘電率ε₀ 及び空気中で測定する場合における空
気の比誘電率εｒは予め特定できるから、これらのデー
タを前記演算部８０を構成する中央演算処理装置ＣＰＵ
のメモリに入力して記憶し、これらデータを随時読出
し、前記数１をもとに直径演算部８０において演算し、
球状物の等価直径２ｒ₁を求めるのであって、斯くの如
く求めた直径と前記比重量演算部８により求める空洞状
態との測定結果により階級分別を行うのである。

【００２０】この階級分別は図１では表示装置８３によ
り階級表示を行うようにしているが、図３に示した連続
測定装置においては階級表示を行うと共に排出装置７の
動作により行っている。

【００２１】次に図３に示した連続測定装置について説
明する。

【００２２】図３に示した実施例は、球状物の搬入位置
から搬出位置に至る長さをもつ搬送装置１を配設し、こ
の搬送装置１に、一定間隔を置いて多数の金属製搬送枠
体２・・・・を設け、これら搬送枠体２に後記する合成樹脂
製トレー３をそれぞれ設置すると共に、前記搬送装置１
による搬送経路に、重量測定部４と静電容量測定部５と
排出装置７とを設けたものである。

【００２３】前記搬送装置１は、図３に示したように、
長さ方向一端側に、モ−タ１０と連動する駆動スプロケ
ット１１を配設し、他端側に往動スプロケット１２を配
設してこれらスプロケット１１，１２間に、無端状のリ
ンクチェン１３を架設して成るチェンコンベアを用い、
このチェンコンベアを一対、図４及び図６に示したよう
に、所定間隔を置いて平行状に配設して構成するのであ
る。

【００２４】そして、前記各チェンコンベアにおけるチ
ェン１３，１３の各アウターリンクプレート１３ａには
扁平載置面をもったブラケット１４を設けており、これ
らブラケット１４に前記各搬送枠体２を一定間隔を置い
て載置すると共に、これら各搬送枠体２の搬送方向前後
におけるほゞ中央部を前記ブラケット１４の一つに固定
して、前記各搬送枠体２を、強制搬送可能で、かつ、前
記搬送枠体２の前記各スプロケット１１，１２での転回
を可能にしている。

【００２５】また、前記搬送枠体２は、図４乃至図６に
示したように、搬送方向に延びる一対の側枠体１６，１
７と、これら側枠体１６，１７の前後部間に架設する前
枠体１８及び後枠体１９とにより平面方形枠状に形成す
るのであって、前記側枠体１６，１７のうち一方の側枠
体１６の上面には上方に立ち上がり、かつ、前記チェン
１３，１３間の中心側に延び、この延長先端部に長孔２
０ａをもった一対の支持片２０をボルト止めにより固定
しており、また、他方の側枠体１７の上面には上方に向
って開口する受溝２１ａをもった一対の受片２１をボル
ト止めにより固定している。

【００２６】そしてこれら側枠体１６，１７の裏面で、
搬送方向前後中心部に前記ブラケット１４をボルト止め
により固定し、前記チェン１３，１３の駆動で強制移動
させられるようにしている。

【００２７】また、前記前後枠体１８，１９は、図４，
５に示したように前記側枠体１６，１７の前後に支持さ
れ、先端が外向きに屈曲する逆Ｌ字状のステー２２と、
これらステー２２間に固定され、前記搬送枠体２の前記
カバー５２への侵入時、間仕切りアース電極となる金属
板２３とから成り、この金属板２３の傾斜上面にはスポ
ンジやゴム板などのクッション材２４を全面に敷設して
いる。

【００２８】また、前記トレー３は、以上の如く構成す
る搬送枠体２に浮上可能で、かつ、傾動可能に装着する
のであって、前記搬送枠体２における一方の側枠体１６
に設けた前記支持片２０の長孔２０ａに上下動可能に挿
嵌する傾動支点軸３１と、他方の側枠体１７に設けた前
記受片２１の受溝２１ａに嵌合するガイド杆３２とをも
ったトレー本体３０と、このトレー本体３０に支持する
球状物の載置体３３とから構成するのである。

【００２９】前記トレー本体３０は、前記側枠体１６，
１７と平行な一対の側板３０ａ，３０ｂと、前後枠体１
８，１９と平行な前後板３０ｃ，３０ｄとを枠組みした
枠体から成り、前記前後板３０ｃ，３０ｄの長さ方向一
側には前記傾動支点軸３１を固定し、他側には前記ガイ
ド杆３２を固定すると共に長さ方向中間部で、下縁側に
は後記する体積測定部５の導電体５１が突入できる間隔
を置いて搬送方向に延びる長さをもつ一対の干渉脚３
４，３５、つまり、後記する重量測定部４の重量測定ベ
ルト４１と干渉して前記トレー本体３０を、前記搬送装
置３に対し浮上させて前記測定ベルト４１と共にトレー
本体３０を移動させる干渉脚３４，３５を設けるのであ
る。尚、前記干渉脚３５は、図８に示したように後記す
る排出装置７のローラ７１ａと干渉して前記トレー本体
３０を前記傾動支点軸３１を中心に傾動させる作用も行
う。

【００３０】そして、前記前後板３０ｃ，３０ｄの長さ
方向中間部と、前記干渉脚３４，３５の長さ方向中間部
とには、前記載置体３３を支持するための載置体受け３
６を、該載置体３３に設ける前記導電体５１の挿通孔３
３ａを取囲むようにそれぞれ取付けるのである。

【００３１】また、前記側板３０ａ，３０ｂのうち、一
方の側板３０ｂ、つまり前記ガイド杆３２を支持する側
に設ける側板３０ｂには、前記チェン１３，１３のう
ち、一方のチェン１３の上下方向外方に配設する傾動防
止ガイド３７、即ち、図３に示したように前記駆動スプ
ロケット１１の転回部からチェン１３，１３のリターン
部を経て前記従動スプロケット１２に至り、この従動ス
プロケット１２の転回部から前記載置体３３に球状物を
搬入する搬入部にわたり配設する傾動防止ガイド３７に
係合し、前記トレー本体３０が前記経路を移動するとき
傾動するのを阻止するガイドローラ３８を支持してい
る。

【００３２】また、前記載置体３３は、内側に向かって
傾斜する傾斜面をもった受皿形状で、中心部に前記挿通
孔３３ａを設け、この挿通孔３３ａの周りを、前記載置
体受け３６にボルト止め等により取付けている。そし
て、前記傾斜面には、スポンジやゴム板などのクッショ
ン材３９を全面に取付けており、このクッション材３９
の表面が、前記搬送枠体２の前後枠体１８，１９に設け
るクッション材２４の表面とが傾斜平面上で面一となる
ようにしている。

【００３３】従って、球状物を搬送装着１の側方から前
記載置体３３に搬入することにより、前記載置体３３に
おける挿通孔３３ａの上方に載置され、この挿通孔３３
ａの周りのクッション材３９で支持されるのであり、前
記トレー本体３０が傾動したとき、前記クッション材３
９の表面が案内面となって排出できるのである。

【００３４】しかして、以上の構成において、前記搬送
装置１に所定間隔を置いて装着した前記搬送枠体２には
前記トレー本体３０に載置体３３を取付けた前記トレー
３を、前記傾動支点軸３１を前記支持片２０の長孔２０
ａに挿嵌することによりセットするのであって、斯くセ
ットすることにより前記トレー３は前記搬送装置１の駆
動で前記搬送枠体２と共に搬入側から排出側へと搬送さ
れるのであって、搬入側で前記載置体３３に載置される
球状物は載置された状態で排出側に搬送され、次に説明
する重量測定及び体積測定を受け、空洞状態や品質が判
定された後、排出装置７の動作で前記トレー３を傾動さ
せることにより、前記載置体３３に載置した球状物の排
出が行われるのである。

【００３５】次に以上の如く搬送する球状物の搬送経路
に設ける測定装置６を説明する。

【００３６】この装置６は、重量測定部４と、静電容量
測定部５とから成るもので、前記重量測定部４は、図３
に概略的に示したようにギャードモ−タ（図示せず）に
より駆動される重量測定ベルト４１を、サポート４２を
介してロードセル（図示せず）をもった計量機４３に支
持して成るもので、前記重量測定ベルト４１の搬送上面
を、前記搬送装置１により搬送される前記トレー本体３
０の干渉脚３４，３５の下面搬送位置よりやゝ高くし
て、搬送されてきた前部トレー本体３０の干渉脚３４，
３５が前記ベルト４１上に乗り上がり、前記搬送装置１
に対し浮上した状態で前記ベルト４１により搬送装置１
と同期状に搬送させながら、この搬送過程で前記計量機
４３により球状物Ｗの重量が測定されるようになってい
る。

【００３７】尚、この場合トレー３は搬送枠体２と分離
されて搬送されるが、前記ベルト４１は搬送装置１と同
期して駆動されているから、重量測定後は再び前記搬送
枠体２に係合し、該搬送枠体２により搬送されることに
なる。

【００３８】又、前記静電容量測定部５は、導電ゴムな
どから成る導電体５１を昇降可能に設けた測定体５０
と、球状物Ｗを覆う大きさをもち、導電材料から成る静
電容量測定カバ−５２及び、静電容量計６４と前記測定
体５０を前記搬送装置１と同期して往復動させる往復動
装置５３とから構成している。

【００３９】前記往復動装置５３は図３及び図６に示し
たように、正逆転可能で、かつ、回転数を可変としたパ
ルスモ−タ５４と、このモ−タ５４に連動して正逆転す
るボールねじ５５及び前記測定体５０に結合され、前記
ボールねじ５５に螺合して往復動する移動体５６とによ
り構成し、前記モ−タ５４及びボールねじ５５を細長い
箱形基体５７に内装して、該基体５７を、前記搬送装置
１のチェン１３，１３間に横架する架台９に、搬送経路
に沿って配設するのである。

【００４０】そして前記架台９における前記基体５７の
側方位置には、前記搬送経路に沿って延びるガイドレー
ル５８を設けて、このガイドレール５８の一側に、前記
導電体５１に給電する給電線５９の電源側を固定し、こ
の給電線５９を前記ガイドレール５８に沿わせた上で、
その給電側を前記測定体５０の給電部に固定し、前記測
定体５０の往復動時、前記給電線５９をガイドするよう
にしている。

【００４１】更に詳記すると、前記給電線５９は、両端
に固定端金具５９ａと移動端金具５９ｂとをもち、これ
ら金具５９ａ，５９ｂ間を複数のリンクプレートをピン
結合した広幅チェン５９ｃに保持され、該チェン５９ｃ
を介して前記ガイドレール５８によりガイドされるよう
にしている。

【００４２】また、前記測定体５０は前記導電体５１を
昇降させるための昇降装置６０と、図７に示したように
前記導電体５１に球状物を吸着するための吸引機６１と
を備えており、前記昇降装置６０により前記導電体５１
を上動させて、前記載置体３３の挿通孔３３ａに突入さ
せ、前記載置体３３に載置する球状物に接触させるので
あり、また、前記導電体５１には前記吸引機６１に連通
する空気通路５１ａを設けると共に、この空気通路５１
ａと前記吸引機６１との連通路の途中に切換バルブ６２
を設けて前記空気通路５１ａを吸引通路と加圧通路とに
切換え、前記導電体５１の球状物との接触時、つまり測
定時には吸引通路として前記球状物を吸着し、測定終了
後には加圧通路として球状物に空気を吹き付けて吸着解
消を行えるようにしているのである。

【００４３】また、前記モ−タ５４は、前記測定体５０
を前記搬送装置１の搬送方向と同方向に搬送する場合、
その搬送速度と同速で移動させ、また、搬送方向と逆方
向にリターンさせるときには前記搬送速度の２倍速で移
動させるようにするのであって、前記モ−タ５４が駆動
されて前記測定体５０を搬送方向と同方向に往動させる
ときには前記昇降装置６０が動作して前記導電体５１が
上動すると共に前記切換バルブ６２が動作するのであ
り、また、測定終了後前記測定体５０を逆方向に復動さ
せるときには、その復動前に切換バルブ６２を切換え、
加圧空気の吹き付けで前記球状物の吸着を解除させた状
態で前記昇降装置６０が動作して前記導電体５１を下動
させるようにするのである。

【００４４】また、前記モ−タ５４の駆動制御は、前記
搬送装置１の搬入側に設ける搬送枠体検出スイッチＳＷ
１による搬送枠体２の検出を搬送装置１の搬送速度及び
搬送枠体２のピッチをもとにタイミングを合わせて行う
のである。

【００４５】従って、この場合前記検出スイッチＳＷ１
により検出する搬送枠体２の番号を記憶しておくことに
より、一つの検出信号をもとに重量測定と静電容量測定
とが可能となる。

【００４６】尚、前記検出スイッチＳＷ１は重量測定部
４の直前を静電容量測定部５の直前とに各別に設けてお
き、このスイッチによる搬送枠体２の検出で前記重量測
定部４のギャードモ−タ及び前記静電容量測定部５のモ
−タ５４を駆動制御するようにしてもよい。

【００４７】以上のように搬送枠体２で搬送された球状
物Ｗが、前記静電容量測定部５における前記カバ−５２
に侵入しようとするとき、前記測定体５０が前記搬送枠
体２の搬送に同調し、同速で移動すると同時に前記昇降
装置６０が駆動して前記導電体５１を上昇させ、前記球
状物Ｗと接触し、吸引機６１による吸引で吸着するので
ある。そして、この接触により前記導電体５１と前記カ
バ−５２及び前記金属板２３との間に高周波電圧が印加
され、後記する静電容量が測定されるのである。

【００４８】そして、前記搬送枠体２により搬送される
前記球状物Ｗが前記カバ−５２を出るとき、前記モ−タ
５４が停止後逆転するのであって、前記測定体５１は、
搬送枠体２の搬送速度の２倍で前記カバ−５２の入口側
にクイックリターンするのである。

【００４９】また一方、前記カバ−５２は、導電材料に
より形成して前記搬送装置１の外側において固定するの
であって、搬送方向に沿って所定長さをもつ一対の側面
５２ａ，５２ｂと上面５２ｃとをもっていて、搬送装置
１で搬送される球状物を所定長さにわたって、その三面
から取囲むように配設するのである。

【００５０】そして、前記給電線５９を介して静電容量
計６４に接続する前記導電線５１を主電極とし、前記カ
バ−５２及び金属板２３をアース電極として、これら両
電極間に高周波電圧を印加するのである。

【００５１】しかして、前記導電体５１に高周波電圧を
印加することにより、前記カバ−５２内に侵入し、該カ
バ−５２内の容積をその大きさ（体積）に応じて占有す
る球状物Ｗと、前記カバ−５２とこの球状物Ｗとの空隙
の静電容量が静電容量計６４により測定されるのであ
る。また、前記静電容量計６４の出力側には、この静電
容量計６４で測定した静電容量をもとに球状物Ｗの体積
を演算する体積演算部８１とを設けると共に、前記重量
測定部４からの重量情報と前記体積演算部８１からの体
積情報とをもとに比重量を演算する比重量演算部８を接
続するのである。

【００５２】そして、以上のように前記カバ−５２と球
状物Ｗとの空隙の静電容量が測定されると、この静電容
量をもとに前記球状物の等価直径も判別できるのであっ
て、前記静電容量計６４の出力側には、直径演算部８０
を接続するのである。

【００５３】即ち、前記カバ−５２を中空球状とし、前
記球状物を球状とする場合、前記静電容量計６４で計測
する静電容量Ｃｓは、前記数１で示した関係式が成り立
ち、前記カバ−５２の内面半径ｒ₂ と真空条件での誘電
率及び空気を中間媒質とする場合の比誘電率とは定数と
なるから、前記静電容量計６４で計測した静電容量をも
とに球状物の直径２ｒ₁ を求められるのであって、前記
静電容量計６４の出力側には、体積演算部８１と共に前
記直径演算部８０を接続するのである。

【００５４】しかして、以上のように比重量演算部８に
おける比重量演算による比重量から球状物の空洞状態が
判別できるのであり、また直径演算部における直径演算
により球状物の等価直径が判別できるのであって、これ
ら空洞状態と直径とで等級及び階級を判定することによ
り分別する等階級数を増加でき、より細かな等階級分別
が可能となるのである。

【００５５】また、以上の如く行う等階級分別の結果は
図１に示したように表示装置８３で表示し、この表示に
合わせて等階級毎に箱詰めするようにしてもよいが、図
３に示した実施例では、前記表示装置８３から搬出側に
設ける多数の排出装置７の作動装置７５に出力し、判別
結果に応じて前記作動装置７５を制御し、等階級分別に
排出するようにしている。

【００５６】尚、前記カバ−５２には図６に示したよう
にその前後に、球状物の方向に向かう内向きひれ５２ｄ
を前記側面５２ａ，５２ｂ及び上面５２ｃに連続して設
けることにより、前記カバ−５２の補強をすると共に、
測定精度を向上できるようにしている。また、同じく図
６に示したように、前記カバ−３の搬送経路の下部に
は、前記カバ−５２の下方開口部を覆うような金属板６
５を固定状に設けており、この金属板６５をアース電極
として測定精度をより向上できるようにしている。尚、
前記金属板６５は前記干渉脚３４，３５に対し所定間隔
を置いて下方に配置されている。

【００５７】また、前記したように前記搬送枠体２の前
後枠体１８，１９は、移動側間仕切りアース電極となる
前記金属板２３を設けているから、この金属板２３によ
っても測定精度を向上できるのであって、以上の各構
成、つまり、前記内向きひれ５２ｄ、金属板６５及び前
後枠体１８，１９の金属板２３の各構成を組み合わせる
ことにより静電容量測定の誤差をより小さくでき高精度
の測定が可能となるのである。

【００５８】また、図３に示したカバ−５２は箱形とな
っているが、二つ割りにして開く中空球状にすることも
できるし、また、箱形の場合でも、前記した理論式を変
更することにより静電容量Ｃｓをもとに球状物Ｗの直径
２ｒ₁ を求めることができる。

【００５９】尚、前記直径演算部８０で演算した球状物
の等価直径２ｒ₁ は、前記数１を基に演算を行うように
したが、前記体積演算部８１で演算した体積を基に直径
を演算するようにしてもよい。

【００６０】次に、前記排出装置７を図９に基づいて説
明する。

【００６１】この排出装置７は、前記搬送装置１の搬出
側に複数設け、前記空洞状態測定装置６による測定結果
をもとに動作して、球状物を等階級別に選別して搬出ケ
ース等に排出できるようにするもので、前記載置体２１
に設ける前記干渉脚３４，３５のうち、一方の干渉脚３
５、つまり前記トレー本体３０における傾動支点軸３１
に対し離れた位置に設ける干渉脚３５の移動軌跡下方に
配設され、前記干渉脚３５を押上げて傾動させるローラ
７１ａをもった傾動アーム７１と、前記ローラ７１ａを
揺動可能に支持し、前記ローラ７１ａを、前記干渉脚３
５の下面の移動軌跡より低い退避位置と、この退避位置
から前記移動軌跡を越えて前記干渉脚３５を押上げる作
動位置とに移動制御する制御体７２及びこの制御体７２
を往復動作させる主として油圧シリンダから成る作動装
置７５とから構成するのである。

【００６２】前記制御体７２は、その長さ方向一端側を
前記搬送装置１のチェン１３，１３間に設ける架台９Ａ
に、ピン７４を介して揺動可能に枢着すると共に、中間
部を前記作動装置７５と連結している。

【００６３】また、前記傾動アーム７１は、前記制御体
７２の遊端側にピン７３により揺動可能に支持すると共
に、前記制御体７２には、図９に示したように前記傾動
アーム７１の起立状態での一方向の揺動、つまり搬送方
向（図９矢印Ｘ方向）に対し反対方向の揺動を規制する
ストッパー７７を設け、前記制御体７２と傾動アーム７
１との間に、該傾動アーム７１を前記ストッパー７７に
付勢するスプリング７６を設けている。

【００６４】前記傾動アーム７１を枢着する前記ピン７
３の位置は、前記スプリング７６の制御体７２における
係止位置より上方側に設けると共に、前記スプリング７
６の傾動アーム７１における係止位置を、前記ピン７３
よりローラ側に設け、前記作動装置７５の誤作動で前記
ローラ７１ａが誤って前記干渉脚３５の移動軌跡に対し
大きく突出して前記傾動アーム７１が搬送方向に揺動す
る場合、前記スプリング７６のピン７３に対する支点越
えで付勢方向が逆転し、図９鎖線で示した逆転位置に切
換える不安定切換機構を構成している。

【００６５】この場合、前記架台９Ａには前記傾動アー
ム７１の逆転付勢位置で動作する誤作動検出スイッチＳ
Ｗ２を設けて警報装置に接続することにより、前記作動
装置７５の誤作動が検出できるのであって、前記傾動ア
ーム７１を設けた構成と相俟って機械破損を回避できる
と共に、前記作動装置７５の停止とその警報とが可能と
なる。

【００６６】しかして、前記作動装置７５は複数配設し
て、これら作動装置７５の一つを前記測定装置６の測定
結果に基づいて選択的に作動させるのであって、前記作
動装置７５の作動により前記制御体７２が上動して前記
ローラ７１ａが作動位置に移動し、前記干渉脚３５を押
上げるのであり、この押上げにより前記トレー本体３０
が前記傾動支点軸３１を中心に傾動し、前記載置体３３
に載置する球状物が排出されるのである。

【００６７】尚、前記作動装置７５の非作動時には前記
ローラ７１ａが図９に示した退避位置にあり、前記干渉
脚３５は前記ローラ７１ａに干渉することなく通過する
ことになり、この排出装置７による排出は行われない。

【００６８】次に以上の如く構成する測定装置の作用を
説明する。

【００６９】前記搬送枠体２にセットしたトレー３の載
置体３３上に、球状物Ｗを載置し、搬送枠体２の搬送と
共に載置した状態で搬送するのである。そして、以上の
如く搬送される球状物Ｗは、先ず重量測定部４で搬送さ
れながら搬送枠体２から浮上するトレーごとその重量測
定が行われるのである。

【００７０】この重量測定は、前記搬送装置１の搬入側
に設ける搬送枠体検出スイッチＳＷ１の動作をもとに開
始されるが、この情報は、前記比重量演算部８を内蔵す
るコントロ−ラＣＰＵのメモリに記憶される。

【００７１】また、以上の如く重量測定が終了した後
は、前記トレー３が再び下降し搬送枠体２と共に搬送さ
れ、静電容量測定部５で静電容量測定が行なわれる。

【００７２】この静電容量測定は、前記スイッチＳＷ１
の動作をもとに開始されるのであって、搬送枠体２の搬
送速度とピッチとに合わせて前記モ−タ５４を駆動する
と共に昇降装置６０を駆動し、搬送枠体２により搬送し
ながら、この搬送枠体２に同調して移動する導電体５１
に高周波電圧を印加することにより行うのである。

【００７３】この高周波電圧の印加により前記カバ−５
２及び金属板２３と球状物Ｗとの空隙の静電容量が前記
静電容量計６４により計測され、この静電容量を基に、
前記直径演算部８０において球状物Ｗの等価直径が演算
されると共に、前記体積演算部８１において球状物Ｗの
体積が演算されるのである。

【００７４】そして、前記体積演算部８１で演算された
体積値（電圧）と前記メモリに記憶した重量値（電圧）
とから球状物Ｗの比重量が前記比重量演算部８において
演算され、その空洞状態が判別されるのである。

【００７５】そして以上の如く空洞状態及び直径が判別
され、格付けされた球状物Ｗは、前記トレー３に載置さ
れたまゝ搬送され、格付けされた等階級に基づいて複数
の排出装置７の一つから排出されるのである。

【００７６】以上のように、球状物Ｗは、その空洞状態
と直径とに基づいて格付けされるから、等級及び階級分
別をより細かく行えるし、また、直径を階級格付ける要
素としているから、前記排出装置７から階級ごとに搬出
される球状物Ｗを箱詰めする場合でも箱詰数を一定にで
きる利点も得られるのである。

【００７７】以上説明した実施例は、直径と体積及び比
重量を演算し、直径と空洞状態とを基に等級及び階級を
判別するようにしたが、直径のみで階級判別してもよい
し、直径と体積のみで階級判別してもよい。

【００７８】

【発明の効果】本発明は以上のように本願発明によれ
ば、球状物の外周部を、空隙を介してとり囲む静電容量
測定カバーと、このカバーの内方に突入し、該カバーの
内方において球状物に通電する導電体とを用い、空隙を
介して球状物の静電容量を測定するから、種々大きさの
異なる不定形な球状物の等価直径を測定できるのであ
り、しかも、球状物をカバーの内方に位置させて静電容
量を測定するから、該球状物、空隙、カバーの距離関係
が、球状物の外周回りの四方八方にほゞ均等になし得る
ようにでき、球状物の表面に凹凸があっても、また、前
記測定部５への球状物のセット状態が変わっても、その
等価直径を精度よく測定でき、直径による階級判別の精
度を向上できるのである。

【００７９】また、静電容量測定部５で測定する静電容
量を基に球状物の体積を演算する体積演算部８１を備え
ていることにより、直径のみならず体積の測定もでき、
これら直径と体積とをもとにした階級判別が可能とな
る。

【００８０】更に、球状物の重量測定部４を備えると共
に、この重量測定部４で測定した重量と、体積演算部８
１で演算した体積演算部８１で演算した体積とを基に比
重量を演算する比重量演算部８を備えていることによ
り、直径のみならず球状物の空洞状態も判別できるので
あって、この空洞状態と直径とをもとに、階級のみなら
ず等級判別も可能となり、等階級判別の格付けをより精
度よく行えるのである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明装置の一実施例を示す概略図。

【図２】球状物の半径の変化に対する静電容量の変化
を、静電容量カバ−に関連して示したグラフ。

【図３】本発明装置の一実施例を示す全体側面図。

【図４】搬送枠体にトレーをセットした状態の平面図。

【図５】搬送枠体にトレーをセットした状態の側面図。

【図６】体積測定部を搬送方向前方側からみた正面図。

【図７】図４に示した体積測定部における測定体のみの
部分説明図。

【図８】トレーの傾動状態を説明する説明図。

【図９】図１に示した排出装置を拡大した側面図。

【符号の説明】

１ 搬送装置 ３ トレー ４ 重量測定部 ５ 静電容量測定部 ８ 比重量演算部 ５１ 導電体 ５２ 静電容量カバ− ６４ 静電容量計 ８０ 直径演算部 ８１ 体積演算部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｇ０１Ｎ 27/22 Ｇ０１Ｎ 27/22 Ｃ (72)発明者 平野 將 滋賀県大津市中央三丁目一番三三号 近 江度量衡株式会社内 (72)発明者 加藤 宏郎 京都市左京区下鴨北園町93の４ (56)参考文献 特開 平４−71673（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−13448（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−122302（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−251282（ＪＰ，Ａ)

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 球状物の外周部を、空隙を介してとり囲
   む静電容量測定カバー５２と、このカバー５２の内方に
   突入し、該カバー５２の内方において前記球状物に通電
   する導電体５１及び静電容量計６４とから成り、前記球
   状物とカバー５２との空隙の静電容量を測定する静電容
   量測定部５と、この静電容量測定部５で測定する静電容
   量を基に前記球状物の直径を演算する直径演算部８０と
   を備えていることを特徴とする球状物の階級判別装置。
2. 【請求項２】 静電容量測定部５で測定する静電容量を
   基に球状物の体積を演算する体積演算部８１を備えてい
   る請求項１記載の球状物の階級判別装置。
3. 【請求項３】 球状物の重量測定部４を備えると共に、
   この重量測定部４で測定した重量と、体積演算部８１で
   演算した体積とを基に比重量を演算する比重量演算部８
   を備えている請求項２記載の球状物の階級判別装置。