JP2005231710A - Boxing machine - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、箱内に、イチゴ又はミニトマト等の複数の農産物を詰める箱詰め機に関する。 The present invention relates to a boxing machine for packing a plurality of agricultural products such as strawberries or cherry tomatoes in a box.
図14は、後記する特許文献1に開示された箱詰め機を示す模式的外観斜視図であり、図中、71は、収穫した複数のイチゴas,as,…が格納してある収穫トレイ、80は、該収穫トレイ71から搬出されるイチゴas,as,…を収納する収納パックである。これら収穫トレイ71と収納パック80とは、一軸周りに距離を隔てて配置してあり、収穫トレイ71及び収納パック80はそれぞれ、上下及び前後左右に移動自在な載置台(図示せず)上に載置してある。
FIG. 14 is a schematic external perspective view showing a boxing machine disclosed in
収穫トレイ71の上面には、倒立円錐形状の複数の凹部が縦横方向へ適宜の間隔を隔てて設けてあり、各凹部にイチゴas,as,…が各へた部を上にして格納してある。一方、収納パック80の上面には、半楕円形状の複数の凹部が縦横方向へ適宜の間隔を隔てて設けてあり、各凹部にイチゴas,as,…が各へた部を斜めにして収納されるようになっている。この収穫トレイ71と収納パック80と間には、本体72に備えられた回転テーブル75が一方向へ回転可能に配設してあり、該回転テーブル75の周縁近傍上には、それぞれイチゴasを吸引保持可能な複数の保持機73,73,…が、周方向へ適宜の間隔で揺動可能に支持されている。
On the upper surface of the harvest tray 71, a plurality of inverted conical recesses are provided at appropriate intervals in the vertical and horizontal directions, and strawberries as, as,... is there. On the other hand, a plurality of semi-elliptical recesses are provided on the upper surface of the
保持機73は、内部を減圧される筒体73aによって軸長方向へ摺動自在に連通支持された管体73bの先端に蛇腹状の吸着パッド73cを設けてなり、筒体73aは回転テーブル75に立設した支持アーム74によって回転テーブル75より外側へ傾倒可能になっている。そして、支持アームによって筒体73aを回転テーブル75より外側へ、管体73bが縦向きになるように傾倒させた状態で、収穫トレイ71を前後左右に位置合わせし、更に収穫トレイ71を上昇させてイチゴasのへた部を保持機73の吸着パッド73cに当接させた後、筒体73a及び管体73b内を減圧させることによって、イチゴasを保持機73に吸引保持させる。
The
次に、収穫トレイ71を降下させると共に、支持アームによって筒体73aを横向きにしつつ回転テーブル75を当該保持機73が収納パック80の位置に達するまで回動させる。この収穫トレイ71の位置から収納パック80までの間の中途位置には、イチゴasのサイズを検出するカメラ76が配設してある。一方、前述した載置台上には、イチゴのサイズに応じて複数の収納パック80,80,…が載置してあり、載置台は回動可能にしてある。この載置台は、前記保持機73が収納パック80の位置に達するタイミングで、カメラ76が撮像して得たイチゴasのサイズを収納する収納パック80が回転テーブル75に対向位置するように回動するようになっている。
Next, the
そして、保持機73の筒体73aは、回転テーブル75の回動中、支持アーム74によって鉛直方向に対して斜めの姿勢になされ、その状態で、収納パック80が前後左右に位置合わせされて上昇され、当該収納パック80の凹部にイチゴasが収納されると、筒体73a及び管体73bの減圧を解除して、イチゴasを収納パック80に箱詰めする。
しかし、このような従来の箱詰め機では、保持機73の減圧吸引によりイチゴasを保持するに際し、各イチゴas,as,…を、表面が比較的硬いへた部を上に向けた姿勢にするために、専用の複数の収穫トレイ71,71,…を準備しなければならず、収穫トレイ71,71,…の準備に費用を要する。かかる費用の負担を解消するには、収穫トレイ71を用いることなく、供給される農産物を箱詰めできることが要求されるが、このような収穫トレイ71を用いない場合、保持機73に対してイチゴasが斜め向きになるため、そのような姿勢のイチゴasのへた部に保持機73の吸着パッド73cを当接させることができない。一方、イチゴasの果実部に吸着パッド73cを当接させ減圧吸引によりイチゴasを保持した場合、イチゴasの熟成度が比較的低い場合であっても、果実部の表面に疵が生じるという問題があった。
However, in such a conventional boxing machine, when holding strawberries as by decompression suction of the
本発明は、斯かる事情に鑑みてなされたものであって、搬入される農産物が斜め向きであっても、表面に疵が生じることなくその農産物を箱詰めすることができる箱詰め機を提供する。 This invention is made | formed in view of such a situation, Comprising: Even if the agricultural products carried in are diagonally oriented, the boxing machine which can box the agricultural products without generating wrinkles on the surface is provided.
請求項1記載の本発明は、搬入された農産物を把持する複数の指部を狭拡可能に設けてなる把持部と、該把持部を前記各指部に内接する面を貫通する中心軸周りに回動させる回動手段と、前記把持部を昇降及び縦横移動させる移動手段と、前記回動手段による把持部の回動動作及び移動手段による把持部の移動動作を制御する制御部とを備え、前記各指部で農産物を把持した把持部を移動手段によって箱体へ移動させ、この把持部と共に移動させた農産物を当該箱体内に詰める箱詰め機であって、前記制御部には、前記農産物に係る画像データが与えられるようになっており、制御部は、与えられた画像データを用いて、前記回動手段による把持部の回動量を算出する回動量算出手段と、前記移動手段による把持部の移動量を算出する移動量算出手段とを具備し、得られた回動量になるように前記回動手段による把持部の回動動作を制御し、また、得られた移動量になるように前記移動手段による把持部の移動動作を制御するようにしてあることを特徴とする。
The present invention according to
請求項2記載の本発明は、前記回動量算出手段は、前記画像データに含まれる農産物の像の主軸を求める手段と、求めた主軸の方向に基いて、前記把持部の回動角度を算出する手段とを具備することを特徴とする。
In the present invention according to
請求項3記載の本発明は、前記移動量算出手段は、前記画像データに含まれる農産物の像の重心の位置を算出する手段と、得られた重心の位置に基いて、前記把持部の移動量を求める手段とを具備することを特徴とする。 According to a third aspect of the present invention, the moving amount calculating means includes means for calculating the position of the center of gravity of the image of the agricultural product included in the image data, and movement of the gripping portion based on the obtained position of the center of gravity. And means for obtaining the quantity.
請求項1記載の本発明では、搬入された農産物を把持する複数の指部を狭拡可能に設けてなる把持部と、該把持部を前記各指部に内接する面を貫通する中心軸周りに回動させる回動手段と、前記把持部を昇降及び縦横移動させる移動手段と、前記回動手段による把持部の回動動作及び移動手段による把持部の移動動作を制御する制御部とを備え、前記各指部で農産物を把持した把持部を移動手段によって箱体へ移動させ、この把持部と共に移動させた農産物を当該箱体内に詰める。これら各指部の農産物に当接する部分に、例えばエアバッグを設けておくことによって、農産物に弾性を有して面接触することができるため、農産物の果実部を把持する場合であっても、農産物の表面に疵を生じさせない。 In the first aspect of the present invention, a gripping part that is provided with a plurality of finger parts that can grip the agricultural product that is carried in, and a center axis that passes through the surface that inscribes the gripping part to each of the finger parts. A rotating means for rotating the gripping part, a moving means for moving the gripping part up and down and vertically and horizontally, and a control part for controlling the rotating operation of the gripping part by the rotating means and the moving part movement operation by the moving means. The gripping part that grips the agricultural product with each finger part is moved to the box by the moving means, and the agricultural product moved together with the gripping part is packed in the box. For example, by providing an air bag on the part that comes into contact with the produce of each finger part, the produce can be brought into surface contact with elasticity, so even when gripping the fruit part of the produce, Does not cause wrinkles on the surface of agricultural products.
また、前記制御部には、前記農産物に係る画像データが与えられるようになっており、制御部は、与えられた画像データを用いて、前記回動手段による把持部の回動量を算出する回動量算出手段と、前記移動手段による把持部の移動量を算出する移動量算出手段とを具備し、得られた回動量になるように前記回動手段による把持部の回動動作を制御し、また、得られた移動量になるように前記移動手段による把持部の移動動作を制御するようにしてあるため、搬入される農産物が斜め向きであっても、その農産物を箱詰めすることができる。 Further, the control unit is provided with image data relating to the agricultural products, and the control unit uses the supplied image data to calculate a rotation amount of the gripping unit by the rotation unit. A movement amount calculating means, and a movement amount calculating means for calculating a movement amount of the gripping portion by the moving means, and controlling the turning operation of the gripping portion by the turning means so as to obtain the obtained turning amount; In addition, since the movement of the gripping part by the moving means is controlled so as to obtain the obtained movement amount, even if the agricultural product to be carried is in an oblique direction, the agricultural product can be packed in a box.
請求項2記載の本発明では、前記回動量算出手段は、前記画像データに含まれる農産物の像の主軸を求める手段と、求めた主軸の方向に基いて、前記把持部の回動角度を算出する手段とを具備するため、非球状の農産物がいずれの方向を向いて搬入された場合であっても、その農産物を把持部によって確実に把持させることができる。 According to a second aspect of the present invention, the rotation amount calculation means calculates a rotation angle of the gripping portion based on a means for determining a main axis of an image of the agricultural product included in the image data and a direction of the determined main axis. Therefore, even if the non-spherical agricultural product is carried in in any direction, the agricultural product can be reliably gripped by the gripping portion.
請求項3記載の本発明では、前記移動量算出手段は、前記画像データに含まれる農産物の像の重心の位置を算出する手段と、得られた重心の位置に基いて、前記把持部の移動量を求める手段とを具備するため、箱詰め機へ搬入された農産物の位置が変動する場合であっても、その農産物を把持部によって確実に把持させることができる。 In this invention of Claim 3, the said movement amount calculation means is a means to calculate the position of the gravity center of the image of the agricultural product contained in the said image data, and the movement of the said holding part based on the position of the obtained gravity center Therefore, even if the position of the agricultural product carried into the boxing machine fluctuates, the agricultural product can be reliably gripped by the gripping portion.
本発明にあっては、搬入された農産物を把持する複数の指部を狭拡可能に設けてなる把持部と、該把持部を前記各指部に内接する面を貫通する中心軸周りに回動させる回動手段と、前記把持部を昇降及び昇降方向と交わる面内で縦横移動させる移動手段と、前記回動手段による把持部の回動動作及び移動手段による把持部の移動動作を制御する制御部とを備え、前記各指部で農産物を把持した把持部を移動手段によって箱体へ移動させ、この把持部と共に移動させた農産物を当該箱体内に詰めるようにしてある。なお、回動手段及び移動手段はそれぞれ、駆動モータ等の駆動源を具備して構成される。 According to the present invention, a gripping portion in which a plurality of finger portions for gripping the carried agricultural products are provided so as to be able to be narrowed and the gripping portion is rotated around a central axis passing through a surface inscribed in each finger portion. A rotating means for moving, a moving means for moving the gripping part vertically and horizontally in a plane intersecting with the lifting and lowering direction, and a rotating operation of the gripping part by the rotating means and a moving operation of the gripping part by the moving means. A control unit, and a gripping unit that grips the agricultural product with each finger unit is moved to the box by the moving means, and the agricultural product moved together with the gripping unit is packed in the box. Note that each of the rotating means and the moving means includes a drive source such as a drive motor.
前述した制御部には、前記農産物に係る画像データ、例えば農産物の搬送機及び農産物を撮像して得た画像データが与えられるようになっており、制御部の回動量算出手段は、与えられた画像データを用いて、例えば、搬送機における農産物の向きを求めて、前記回動手段による把持部の回動量を算出する。また、制御部の移動量算出手段は、与えられた画像データを用いて、例えば、搬送機における農産物の位置を求めて、前記移動手段による把持部の移動量を算出する。そして、制御部は、得られた回動量になるように前記回動手段による把持部の回動動作を制御し、また、得られた移動量になるように前記移動手段による把持部の移動動作を制御する。 The control unit described above is provided with image data relating to the agricultural product, for example, image data obtained by imaging the agricultural product transporter and the agricultural product, and the rotation amount calculation means of the control unit is provided. Using the image data, for example, the direction of the agricultural product in the transporting machine is obtained, and the amount of rotation of the gripper by the rotating means is calculated. Further, the movement amount calculating means of the control unit calculates the amount of movement of the gripping part by the moving means by using the given image data, for example, to determine the position of the agricultural product in the transporting machine. Then, the control unit controls the rotation operation of the grip portion by the rotation means so as to obtain the obtained rotation amount, and the movement operation of the grip portion by the movement means so as to obtain the obtained movement amount. To control.
具体的には、前述した回動量算出手段は、前記画像データに含まれる農産物の像の主軸を求め、求めた主軸の方向に基いて、前記把持部の回動角度を算出する。 Specifically, the rotation amount calculation unit described above calculates the main axis of the image of the agricultural product included in the image data, and calculates the rotation angle of the grip portion based on the direction of the main axis thus determined.
また、前述した移動量算出手段は、前記画像データに含まれる農産物の像の重心の位置を算出し、得られた重心の位置に基いて、前記把持部の移動量を求める。 Further, the movement amount calculating means described above calculates the position of the center of gravity of the image of the agricultural product included in the image data, and obtains the amount of movement of the grip portion based on the obtained position of the center of gravity.
以下、本発明に係る実施例を図面に基づいて詳述する。 Hereinafter, embodiments according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
図1は、本発明に係る箱詰め装置の構成を示す平面図であり、図中、1は、ベルトコンベアといった搬送機である。搬送機1上には、複数のキャリアK,K,…が適宜の間隔で載置されており、各キャリアK,K,…は搬送機1によって矢符方向へ搬送されている。キャリアKは、中央に縦貫通孔を開設した丸皿形状をなしており、各キャリアK,K,…内に、イチゴ又はミニトマト等の農産物a,a,…が一つずつ保持されている。
FIG. 1 is a plan view showing a configuration of a boxing apparatus according to the present invention, in which 1 is a conveyor such as a belt conveyor. A plurality of carriers K, K,... Are placed on the
この搬送機1の搬送域上には、キャリアK,K,…内の農産物a,a,…をパックP,P,…に箱詰めする複数台(図1では3台)の箱詰め機(本体)2,2,2が、それぞれ搬送機1を跨ぐ様態で、上流から下流へ互いに距離を隔ててタンデムに配置してある。これらの箱詰め機2,2,2はそれぞれ、農産物a,a,…のサイズ(例えば、LL,L,M)に応じた台数だけ設けてあり、互いに異なるサイズの農産物a,a,…を箱詰めするようにしてある。
On the transport area of the
最上流の箱詰め機2の入側であって搬送機1上方の位置には、投光器及びカラーカメラを備え、キャリアK及び該キャリアKに保持された農産物aを撮像する撮像器3が配置してあり、該撮像器3が撮像して得た画像データは各箱詰め機2,2,2の制御部20,20,20にそれぞれ与えられるようになっている。また、搬送機1の一側近傍であって、前述した撮像器3、各箱詰め器2,2,2の上流側近傍の各位置には、キャリアKの存否を検出する光電センサ4,4,4,4がそれぞれ配設してあり、各光電センサ4,4,4,4は、搬送機1で搬送されるキャリアKを検出した場合、対応する撮像器3又は各箱詰め器2,2,2の制御部20,20,20に、その検出結果を与える。
On the entry side of the most
一方、各箱詰め機2,2,2の配設位置であって前述した搬送機1の他側がわには、複数の農産物a,a,…をそれぞれ収納するパック(箱体)P,P,…を間欠的に搬入するパック搬入機5,5,5が、前記搬送機1と平行に配設してあり、各パック搬入機5,5,5の搬送高さは前記搬送機1の搬送高さより少し高くしてある。そして、これらパック搬入機5,5,5の出側には、パック搬出機6,6,6がそれぞれパック搬入機5,5,5と交わる方向(図1では直交する方向)へ延設してあり、農産物a,a,…が箱詰めされたパックP,P,Pはパック搬出機6,6,6に移送され、パック搬出機6,6,6によって箱詰め装置の外へ搬出される。
On the other hand, on the other side of the transporting
図2、図3及び図4は、図1に示した箱詰め装置の要部を示す平面図、正面図及び側面図である。なお、各図中、図1に示した部分に対応する部分には同じ番号を付してある。図2から図4に示した如く、箱詰め機2は、搬送機1及びパック搬入機5の外側上方に、レール23,23を、搬送機1と平行に設けてなり、両レール23,23は複数のフレーム部材を直方体形状に連結した基台21で支持されている。従って、搬送機1は、この基台21内を貫通している。
2, 3 and 4 are a plan view, a front view and a side view showing the main part of the boxing apparatus shown in FIG. In addition, in each figure, the same number is attached | subjected to the part corresponding to the part shown in FIG. As shown in FIG. 2 to FIG. 4, the
両レール23,23上には平面視が略I字形の台座22が設置してあり、台座22はレール23,23によってその長手方向へ、即ち搬送機1の搬送方向及びそれとは逆の方向へ、摺動自在に担持されている。そして、台座22は、前記基台21に固定したアクチュエータ24によって、レール23,23上を進退移動されるようになっている。
A
台座22には、後述するように農産物aを把持するチャック(把持部)30を昇降する昇降機27が、レール23,23と直交する方向へ摺動自在に支持してあり、昇降機27は台座22に取付けた第1駆動モータ(移動手段)25及び第1駆動モータ25の出力軸に連結したウォーム26によって、両レール(移動手段)23,23の間を進退移動されるようになっている。一方、チャック30は、鉛直方向に配した回動軸の下端に連結してあり、この回動軸を回動させる第2駆動モータ(回動手段)28は、前述した昇降機(移動手段)27によって昇降可能に支持されている。
As will be described later, an
これによって、チャック30を、搬送機1の搬送方向(x軸方向)及びこれと直交する方向(y軸方向)、並びに鉛直方向(z軸方向)の任意の位置へ移動させることができると共に、z軸周りに任意の回動角度(θ)だけ回動させることができる。
Accordingly, the
ところで、チャック30には、農産物aを把持すべく、対向配置した管状の2組のフィンガ(指部)31,31、31,31が、対応するフィンガ31,31、31,31間の幅を可変に垂下してある。これによって、農産物aのサイズに応じてフィンガ31,31、31,31間の幅を変更することができる。
By the way, the
各フィンガ31,31、31,31の下端にはそれぞれ、農産物aに当接するエアバッグ32,32、32,32が設けてあり、各エアバッグ32,32、32,32は、フィンガ31,31、31,31内部の通気路31a,31a、31a,31aに連通させてある。各通気路31a,31a、31a,31aには、圧力センサ及び電磁弁等を内蔵し、図示しないコンプレッサから流入する高圧気体を適宜の圧力に調整して吐出する電空レギュレータ29(例えば、ITVシリーズ(SMC製))を介して調圧気体が供給されるようになっており、これによってエアバッグ32,32、32,32は、適宜の弾力性を有する状態まで膨張される。従って、エアバッグ32,32、32,32は、例えばイチゴのように表面強度が弱い軟質な農産物aであっても、表面に疵を与えることなく当該農産物aを把持することができる。なお、図中、電空レギュレータ29とフィンガ31,31、31,31の通気路31a,31a、31a,31aとの間を結ぶ通気路は省略してある。
図5及び図6は、チャックに設けたフィンガの駆動機構の一例を示す平面図及び側断面図であり、4本のフィンガ31,31,31,31を放射状に狭拡駆動させるようにしてある。なお、図中、図2〜図4に示した部分に対応する部分には同じ番号が付してある。図5及び図6に示した如く、チャック30は、鉛直方向と直交する方向へ配した支持板42を備えており、該支持板42は、前述した第2駆動モータ28(図3参照)の回転軸の下端に連結してある。
5 and 6 are a plan view and a side sectional view showing an example of a finger driving mechanism provided on the chuck, and the four
支持板42の略中央上には、フィンガ31,31,31,31を狭拡駆動するための第3駆動モータ40が支持部材によって支持されており、該第3駆動モータ40から垂下した出力軸33には駆動歯車34が外嵌してある。駆動歯車34の周囲には、4本の回転軸35,35,35,35が前記出力軸33と平行に配設してあり、各回転軸35,35,35,35の一端側には、駆動歯車34に噛合した受動歯車36,36,36,36が外嵌固定してある。この回転軸35,35,35,35の他端側には、例えば卵型のカム37,37,37,37が着脱可能に螺子止めしてあり、各カム37,37,37,37の側面にフィンガ31,31,31,31が摺接させてある。なお、カム37,37,37,37は、回転軸35,35,35,35に対する取り付け角度を変更し得るようになっており、これによって、カム37,37,37,37に対するフィンガ31,31,31,31の当接位置を適宜に調整することができる。
A
各フィンガ31,31,31,31は、前述した出力軸33を中心に四方へ放射状に開設した案内溝孔38,38,38,38によって進退自在に案内されるようにしてあり、板状のバネ39,39,39,39によって、支持板42の中央方向へ付勢されている。
Each
そして、第3駆動モータ40が正回転して駆動歯車34に噛合した受動歯車36,36,36,363及び回転軸35,35,35,35が回動され、カム37,37,37,37が正動すると、各カム37,37,37,37に摺接したフィンガ31,31,31,31は、案内溝孔38,38,38,38内をバネ39,39,39,39の付勢に抗して支持板42の外方向へ後退し、また、第3駆動モータ40が逆回転して駆動歯車34に噛合した受動歯車36,36,36,36及び回転軸35,35,35,35が回動され、カム37,37,37,37が逆動すると、各カム37,37,37,37に摺接したフィンガ31,31,31,31は、案内溝孔38,38,38,38内をバネ39,39,39,39の付勢によって支持板42の中心方向へ前進する。
Then, the passive gears 36, 36, 36, 363 and the
また、図7は、チャックに設けたフィンガの他の駆動機構を示す平面図であり、3本のフィンガ31,31,31を放射状に進退させるようにしてある。なお、図7中、図6に示した部分に対応する部分には同じ番号を付してその説明を省略する。
FIG. 7 is a plan view showing another driving mechanism of the fingers provided on the chuck, in which the three
図7に示した如く、チャック30aの第3駆動モータ40の出力軸33は、図6に示した駆動歯車34に代えて、略正三角形のカム37aが連結固定してある。そして、カム37aの各頂点を結ぶ3辺の部分に、フィンガ31,31,31を摺接させてある。これによって、前同様、第3駆動モータ40が正回転して、カム37aが正動すると、カム37aに摺接したフィンガ31,31,31は、案内溝孔38,38,38内をバネ39,39,39の付勢に抗して支持板42の外方向へ後退し、また、第3駆動モータ40が逆回転して、カム37aが逆動すると、カム37aに摺接したフィンガ31,31,31は、案内溝孔38,38,38内をバネ39,39,39の付勢によって支持板42の中心方向へ前進する。
As shown in FIG. 7, the
次に、このような箱詰め装置によって、農産物a,a,…をパックPに箱詰めする手順に付いて説明する。 Next, the procedure for boxing agricultural products a, a,... Into a pack P using such a boxing device will be described.
図8は、図1に示した箱詰め機2による箱詰め手順を示すフローチャートである。箱詰め機2の制御部20には、前述した如く、撮像器3から画像データが、また、当該箱詰め機2の入側に配した光電センサ4からキャリアKの検出結果がそれぞれ与えられるようになっている。制御部20は、撮像器4から画像データが与えられると、その画像データを次のように記憶する(ステップS1)。
FIG. 8 is a flowchart showing a boxing procedure by the
図9は、制御部20による画像データの記憶手順を示すフローチャートである。制御部20は、撮像器3から画像データが与えられるまで待機し(ステップS11)、それが与えられた場合、内蔵するメモリに、当該画像データを時系列的に記憶させる(ステップS12)。制御部20は、このような記憶操作を、ステップS13で終了命令が与えられたと判断するまで繰り返すことによって、搬送機1によって搬送される複数のキャリアK,K,…及び農産物a,a,…の複数の画像データを時系列的にメモリに記憶させる。そして、制御部20はメモリに記憶させた画像データに基いて、キャリアK上の農産物aをパックPへ箱詰めする制御を次のように実行する。
FIG. 9 is a flowchart showing a procedure for storing image data by the
図10及び図11は、制御部20による箱詰め制御の手順を示すフローチャートである。制御部20は、対応する光電センサ4からキャリアKの検出結果が与えられるまで待機し(ステップS21)、それが与えられた場合、メモリから時系列の先頭に記憶された画像データを読み出すと共に、読み出した画像データをメモリから削除する(ステップS22,S23)。これによって、搬送機1上に各キャリアK,K,…が異なる間隔で搭載されている場合であっても、キャリアKが箱詰め機2に搬入されるタイミングで、当該キャリア2及びそれに保持された農産物aに係る情報を読み出すことができる。
10 and 11 are flowcharts showing a procedure of boxing control by the
制御部20は、読み出した画像データを2値化し(ステップS24)、2値化画像から農産物aの像の輪郭を抽出し、抽出した農産物aの像の輪郭から当該農産物aが属するサイズ(例えば、LL,L,M等の内のいずれか)を決定する(ステップS25)。制御部20には、当該箱詰め機2が箱詰めすべき農産物aのサイズが予め設定してあり、制御部20は、決定したサイズが予め設定されたサイズと同じであるか否かを判断し(ステップS26)、両者が同じであると判断した場合、後述する如く農産物aの把持制御データを生成する(ステップS27)。一方、制御部20は、両者が同一でないと判断した場合、当該農産物aは箱詰めの対象でないため、箱詰め制御を中止して、当該農産物aを通過させる。
The
図12は、制御部20による把持制御データの生成手順を示すフローチャートである。また、図13は、制御部20よる把持制御データの生成方法を説明する説明図である。
FIG. 12 is a flowchart illustrating a procedure for generating grip control data by the
制御部20は、イチゴ像から赤色の部分を抽出することによってイチゴの果実像を生成し(ステップS50)、生成した果実像を用いて果実像の重心G(Xa,Ya)を算出する(ステップS51)。また、制御部20は、イチゴ像から緑色の部分を抽出することによってイチゴのへた像を生成し(ステップS52)、生成したへた像を用いてへた像の重心g(Xb,Yb)を算出する(ステップS53)。
The
制御部20は、果実像を用いて、その重心G(Xa,Ya)を通る直線であって、慣性モーメントが最小となる直線たる主軸Tを求める(ステップS54)。この慣性モーメントは、点(X,Y)から直線までの距離の二乗に重さ(この場合は1)を乗じることによって求められる。そして、かかる慣性モーメントを果実像の全領域にわたって演算し、その結果が最小になるときの重心G(Xa,Ya)を通過する直線を主軸Tとするのである。
Using the fruit image, the
制御部20は、このようにして求めた主軸Tの向きに基いて、農産物aの把持方向、即ちチャック30の回動角度(θ)を演算すると共に、果実像の重心G(Xa,Ya)に基いて、農産物aの把持位置、即ちチャック30のy軸方向への移動距離を演算する(ステップS55,S56)。一方、制御部20には、農産物aを搬送する搬送機1と、パック搬入機5(図3参照)との間の段差寸法が予め設定してあり、制御部20は、設定された段差寸法に基いて、チャック30のz軸方向への移動距離を演算する(ステップS57)。
The
この制御部20には、搬送機1の搬送速度が予め与えられており、制御部20は、検出信号が与えられてから所定のタイミング、即ち、当該キャリアKに保持された農産物aの重心がチャック30の中心に略到達するタイミングに達したか否かを判断し(ステップS28)、当該タイミングに達したと判断した場合、アクチュエータ24を起動させて、レール23,23上の台座22を、前記搬送速度と同じ速度で前進移動させる(ステップS29)。
The
また、制御部20は、アクチュエータ24の起動と同時的に第1駆動モータ25を起動させて、チャック30の中心がキャリアK内の農産物aの重心G上に位置させると共に、第2駆動モータ28を動作させてチャック30を回動角度(θ)だけ回動させ、対をなすフィンガ31,31,31を農産物aの主軸を中心に対峙する姿勢にさせ、また、第3駆動モータ40を動作させて、対をなすフィンガ31,31,31,31間を農産物aのサイズに対応する寸法に調整させる(ステップS30,S31,S32)。
Further, the
制御部20は、チャック30が所要の位置に達し、フィンガ31,31,31,31が所要の姿勢及び所要の間隙寸法になるのに同期させて、昇降機27を動作させて、フィンガ31,31,31,31に設けたエアバッグ32,32,32,32が農産物aの側部を囲繞する高さになるまで、チャック30を降下させた(ステップS33,S34)後、電空レギュレータ29の開閉電磁弁を開させてエアバッグ32,32,32,32を膨張させ、各エアバッグ32,32,32,32によって農産物aを把持させる(ステップS35)。
The
このようにして農産物aを把持すると、制御部20は、昇降機27によってチャック30を、把持した農産物aがパック搬入機5上のパックPより少し高い位置まで上昇させると共に、第2駆動モータ28を動作させて農産物aの主軸がパックPに対して所定の方向になるようにチャック30を回動させる(ステップS36,S37)。これによって、農産物aを一定の向きでパックP内に詰めることができる。制御部20は、これらの制御と並行して、アクチュエータ24及び第1駆動モータ25を動作させて、農産物aがパックP上の所要位置、即ち、前回箱詰めした位置の次の位置になるようにさせる(ステップS38)。制御部20は、昇降機27を動作させて農産物aがパックP内に位置するまでチャック30を降下させた(ステップS38,S39,S40)後、電空レギュレータ29の電磁排気弁を開させて(ステップS41)エアバッグ32,32,32,32を収縮させることによって、農産物aを解放してパックP内の所要位置に載置する。
When the agricultural product a is gripped in this way, the
その後、制御部20は、昇降機27を動作させてチャック30を初期高さに復帰させると共に、アクチュエータ24及び第1駆動モータ25を動作させて、チャック30及び台座22を初期位置に復帰させる(ステップS42)。
Thereafter, the
制御部20には、パックPに詰める農産物a,a,…の最大個数が予め設定してあり、制御部20は、箱詰めした農産物a,a,…の個数が最大個数に達したか否かを判断し(ステップS43)、箱詰めした個数が最大個数に達したと判断するまで、ステップS21〜ステップS43までの操作を繰り返す。そして、制御部20は、箱詰め個数が最大個数に達したと判断した場合、パック搬入機5及びパック搬出機6を動作させて、当該パックPを搬出させると共に、新たなパックPを搬入させる(ステップS44)。
In the
そして、制御部20は、このような操作(ステップS2,ステップS21〜ステップS57)を、ステップS5で、メモリに記憶した画像データが存在しないと判断するまで繰り返す。
And the
1 搬送機
2 箱詰め機
3 撮像器
4 光電センサ
5 パック搬入機
6 パック搬出機
22 台座
23 レール
24 アクチュエータ
25 第1駆動モータ
27 昇降機
28 第2駆動モータ
29 電空レギュレータ
30 チャック
31 フィンガ
32 エアバッグ
40 第3駆動モータ
20 制御部
31a 通気路
35 回転軸
37 カム
K キャリア
P パック
a 農産物
DESCRIPTION OF
Claims (3)
前記制御部には、前記農産物に係る画像データが与えられるようになっており、
制御部は、与えられた画像データを用いて、前記回動手段による把持部の回動量を算出する回動量算出手段と、前記移動手段による把持部の移動量を算出する移動量算出手段とを具備し、得られた回動量になるように前記回動手段による把持部の回動動作を制御し、また、得られた移動量になるように前記移動手段による把持部の移動動作を制御するようにしてあることを特徴とする箱詰め機。 A gripping part that is provided with a plurality of finger parts for gripping the carried agricultural products so as to be able to be narrowed, and a rotating means for rotating the gripping part around a central axis passing through a surface inscribed in each finger part; A gripping unit is gripped by each of the finger units, and includes a moving unit that moves the gripping unit up and down and vertically and horizontally, and a control unit that controls a rotating operation of the gripping unit by the rotating unit and a moving unit moving operation by the moving unit. A boxing machine that moves the gripped part to the box by moving means, and packs the agricultural products moved with the gripping part into the box,
The control unit is provided with image data related to the agricultural product,
The control unit includes a rotation amount calculation unit that calculates a rotation amount of the gripping unit by the rotation unit, and a movement amount calculation unit that calculates a movement amount of the gripping unit by the movement unit, using the given image data. And the pivoting movement of the gripping part by the pivoting means is controlled so as to obtain the obtained pivoting amount, and the movement operation of the gripping part by the moving means is controlled so as to obtain the obtained moving amount. A boxing machine characterized by that.
Priority Applications (1)
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-
2004
- 2004-02-23 JP JP2004046425A patent/JP2005231710A/en active Pending
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