JP2006204117A

JP2006204117A - 球状農作物の把持機構

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Publication number: JP2006204117A
Application number: JP2005016723A
Authority: JP
Inventors: Mamoru Yasumatsu; 守安松; Takashi Iwakawa; 隆岩川
Original assignee: Kubota Corp
Current assignee: Kubota Corp
Priority date: 2005-01-25
Filing date: 2005-01-25
Publication date: 2006-08-10
Anticipated expiration: 2025-01-25
Also published as: JP4215725B2

Abstract

【課題】ゴム材で細長風船状に形成された複数本のフィンガーを備え、フィンガー内部への圧力流体の供給によってフィンガーを内向きに屈曲変形させるよう構成した球状農作物の把持機構において、補強糸を合理的に巻き付け装着して、耐久性を低下させることなくフィンガーを適切に屈曲作動させて球状農作物を良好に把持することができるようにする。
【解決手段】フィンガー１２の外向き周面に、フィンガー長手方向に略等ピッチで屈曲する蛇腹部２５を形成するとともに、フィンガー１２の内向き周面に、蛇腹部１５の外向き山部１５ａに対向する複数の横長凹入溝２６を並列形成し、蛇腹部２５の外向き谷部２５ｂと横長凹入溝２６に亘って、フィンガー１２の内向き周面より突出しない太さの補強糸２７を一連に巻き付け装着してある。
【選択図】図５

Description

本発明は、主として、レタスやキャベツなどの結球した農作物、あるいは、球状の果物などの球状農作物を搬送する移載装置、などに利用する把持機構に係り、詳しくは、ゴム材で細長風船状に形成された複数本のフィンガーを備え、フィンガー内部への圧力流体の供給によって各フィンガーをそれぞれ内向きに屈曲変形させて把持機能を発揮させるよう構成した球状農作物の把持機構に関する。

ゴム製のフィンガーを利用した把持機構としては、フィンガーの外向き周面に蛇腹部を形成し、フィンガー内への圧力空気の供給によって蛇腹部を伸長変形させることでフィンガーを内向きに屈曲変形させるよう構成するとともに、補強糸を蛇腹部における外向き谷部と、フィンガーの内向き周面に形成した案内溝に亘って巻き付け装着して、流体圧によってフィンガーが径方向に膨らむのを阻止して適正に屈曲変形するようにしたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
特開平１０−１５８７１号公報

上記把持機構に用いられているフィンガーにおいては、補強糸をフィンガーに往復して巻き付けるために、フィンガーの内向き周面に形成した案内溝を補強糸巻き付け径路に沿って斜めに交差して形成することで、補強糸がフィンガーの内向き周面からはみ出ないようにし、もって、把持された農作物が補強糸に接触して傷付けられることがないようにしているのであるが、フィンガーの内向き周面に、多数の細い案内溝が斜めに交差して形成されるために、フィンガーが屈曲変形および復帰変形する際に細い案内溝に応力が集中しやすく、繰返しの変形作動の間に案内溝、特に案内溝の交差部位付近に疲労による亀裂が発生するおそれがあった。そして、強い把持力を発揮させるために流体圧を高くほど上記亀裂の発生するおそれが大きくなるものであった。

本発明は、このような点に着目してなされたものであって、補強糸を合理的に巻き付け装着して、耐久性を低下させることなくフィンガーを適切に屈曲作動させて球状農作物を良好に把持することができる把持機構を提供することを目的としている。

第１の発明は、ゴム材で細長風船状に形成された複数本のフィンガーを備え、フィンガー内部への圧力流体の供給によって前記フィンガーを内向きに屈曲変形させるよう構成した球状農作物の把持機構であって、
前記フィンガーの外向き周面に、フィンガー長手方向に略等ピッチで屈曲する蛇腹部を形成するとともに、フィンガーの内向き周面に、前記蛇腹部の外向き山部に対向する複数の横長凹入溝を並列形成し、前記蛇腹部の外向き谷部と前記横長凹入溝に亘って、フィンガーの内向き周面より突出しない太さの補強糸を一連に巻き付け装着してあることを特徴とする。

上記構成によると、フィンガーの内向き周面に形成された複数の横長凹入溝はフィンガー長手方向に略等ピッチに並列されるので、圧力流体の供給によってフィンガーが内向きに屈曲変形する際にフィンガーが滑らかに湾曲して変形する。

また、複数の横長凹入溝は各々が独立して互いに交差するものではないので、フィンガーの屈曲変形に伴う横長凹入溝での応力集中、および、繰返し変形に伴う疲労破壊が発生しにくいものとなる。

従って、第１の発明によると、耐久性を低下させることなくフィンガーを適切に屈曲作動させて球状農作物を良好に把持することができる。

第２の発明は、上記第１の発明において、
前記横長凹入溝のフィンガー長手方向での幅を、往復して斜めに交差する補強糸の交差部付近を収容できる大きさに設定してあるものである。

上記構成によると、横長凹入溝のフィンガー長手方向での幅は補強糸の太さに比べて相当大きいものとなって、横長凹入溝での応力集中が一層発生しにくいものとなり、第１の発明の上記効果を助長する。

図１に、本発明に係る把持機構Ａを用いたレタス移載装置の側面が示されている。この移載装置は、紙面手前に位置する図示されていないコンベアで載置搬送されてきたレタス（球状農作物）を掴み取って紙面奥側に位置する図示されていない包装装置に供給するものであって、前後水平の基端支点ａを中心にして略１８０°の範囲でモータ１で往復揺動される搬送アーム２の遊端部に把持機構Ａが装備されており、搬送アーム２が紙面手前側に揺動すると把持機構Ａがコンベアの取り出し位置の上方に位置し、搬送アーム２が紙面奥側に揺動すると把持機構Ａが包装装置における投入口の上方に位置するようになっている。

前記搬送アーム２の遊端部には、支軸３を介して前後水平の支点ｂ周りに回動可能に回動ブラケット４が取付けられており、この回動ブラケット４に把持機構Ａが装着されている。前記支軸３の一端にはプーリ５が取付けられるとともに、搬送アーム２の基端部には前記プーリ５と同径のプーリ６が基端支点ａと同心に固定配備され、両プーリ５，６に亘って歯付きベルト７が滑り無く巻回張設されており、搬送アーム２が揺動されても支軸３がアーム揺動度度と同角度だけ逆方向に相対回動されて、搬送アーム２の揺動位置にかかわらず把持機構Ａが常に所定の鉛直姿勢に維持されるようになっている。

把持機構Ａは、前記回動ブラケット４に鉛直姿勢で連結された裾拡がり状の支持ケース１１と、この支持ケース１１の縦向き中心ｃを取り囲むようにケース下方に装備された複数本（この例では６本）のフィンガー１２と、支持ケース１１の中心下方に配備された押出し具１３とから構成されている。

図２，３に示すように、フィンガー１２はゴム材によって細長風船状に成形されたものであり、その上部開口端が基端部材１４に嵌め込み連結されてバンド１５で外れ止めが施されている。支持ケース１１の下端部には基端部材１４を支持する底板１６が連結固定されており、この底板１６に形成された６本の放射状の案内溝１７に沿って前記基端部材１４がスライド移動可能に支持されている。また、底板１６の上には、縦向き中心ｃ周りに回動可能なカム板１８が配備され、このカム板１８に形成された螺旋放射状のカム溝１９に前記基端部材１４が係入されている。

前記カム板１８は支持ケース１１の中心に組み込まれた回動軸２０の下端に一体回動可能に連結されており、回動軸２０の上部に一体連結した操作プーリ２１をワイヤ操作によって正逆回動させると、回動軸２０を介してカム板１８が回動して各基端部材１４が案内溝１７に沿って内外に案内移動操作され、もって、全フィンガー１２が同時に開閉移動されるようになっている。

また、各基端部材１４の上端から延出されたチューブ２２が支持ケース１１の上下中間部に形成したマニホールド部２３に接続されるとともに、マニホールド部２３が図示されていない圧力空気給排制御装置に接続されており、搬送アーム２の揺動作動と同調してフィンガー１２への圧力空気の給排制御が行われるようになっている。

前記回動軸２０はエアーシリンダに構成されて、その内部に挿通したピストンロッド２４が底板１６から下方に突出されて前記押し出し具１３が取付けられており、回動軸２０の上端に加圧空気を供給することでピストンロッド２４が下方に突出作動し、図１中に示すように、押し出し具１３がフィンガー下端より下方にまで押し出し作動するようになっている。

前記フィンガー１２の詳細な構造が図５に示されている。フィンガー１２は先細りに形成されるとともに、その外向き周面に、フィンガー長手方向に略等ピッチで屈曲する蛇腹部２５が形成されるとともに、フィンガー１２の内向き周面には、前記蛇腹部２５の外向き山部２５ａに対向して複数の横長凹入溝２６が並列形成されており、フィンガー内部に圧力空気が供給されていない状態ではフィンガー１２は直線状にあり、圧力空気が供給されると、図４に示すように、前記蛇腹部２５が伸展することでフィンガー１２が内向きに屈曲変形されてレタスＷを把持するようになっている。

ここで、フィンガー内部に圧力空気が供給された際に、フィンガー１２が拡径方向に膨らんでしまうと所望の屈曲変形が行われなくなるので、これを阻止するためにフィンガー１２に拡径阻止用の補強糸２７が巻き付け装着されている。この補強糸２７は、前記蛇腹部２５の外向き谷部２５ｂと前記横長凹入溝２６に亘って往復して一連に巻き付けられており、往復して斜めに交差する補強糸２７の交差部付近が横長凹入溝２６に過不足無く収まるように、横長凹入溝２６のフィンガー長手方向での幅が設定されている。また、フィンガー１２の内向き周面より補強糸２７が突出しないように、補強糸２７の太さに対応して横長凹入溝２６の深さが設定されている。

本発明の把持機構Ａは以上のように構成されており、次に、レタス移載作動の概略について説明する。

搬送アーム２がコンベア上の取り出し位置に向けて移動する場合、把持機構Ａにおける各フィンガー１２が外側に開放移動されるとともに、直線状に伸展された復元姿勢にあり、かつ、押し出し具１３は押し出し作動位置にある。

搬送アーム２が揺動してコンベア上のレタスに近づくと、先ず、押し出し具１３がレタスＷに押付けられて相対的に押し上げられ、かつ、開放姿勢のフィンガー１２がレタスＷに上方から被さる。

次いで、回動軸２０が回動されてフィンガー１２が内方に閉じ移動されるとともに加圧空気の供給によってフィンガー１２が内向きに屈曲変形されてレタスＷを掴み取り、掴み取りが完了すると、搬送アーム２がコンベア上から離れる方向に復帰揺動して、把持したレタスＷを搬送装置における投入口に持ち込む。

その後、フィンガー１２内部からの排気によってフィンガー１２を直線姿勢まで弾性復元させるとともに、加圧空気の供給によって押し出し具１３を下方移動させてレタスＷを投入口の内奥まで押し込み供する。そして、供給作動の完了すると、搬送アーム２が再び次の取り出しのためにコンベア側に揺動してゆく。

〔他の実施例〕

（１）上記実施例では、屈曲変形操作されるフィンガー１２を内外に開閉移動させて把持対象の大きさに対応できるものにしているが、定形の球農作物を把持対象とする場合には内外に開閉移動することなく、フィンガー１２を一定位置で単に屈曲変形操作する形態で実施することもできる。

（２）移載装置の仕様、あるいは、把持対象の種類によっては、前記押し出し具１３を備えない形態で実施することもできる。

（３）フィンガー１２を屈曲変形させる圧力流体として、上記のように圧力空気を用いる他に圧力液体を用いることもでき、また、把持対象によっては、冷却あるいは加温した圧力流体を用いることもできる。

移載装置の側面図把持機構の縦断側面図把持機構の要部を示す平面図把持作動状態の把持機構を示す側面図フィンガーの説明図

符号の説明

１２フィンガー
２５蛇腹部
２５ａ外向き山部
２５ｂ外向き谷部
２６横長凹入溝
２７補強糸

Claims

ゴム材で細長風船状に形成された複数本のフィンガーを備え、フィンガー内部への圧力流体の供給によって前記フィンガーを内向きに屈曲変形させるよう構成した球状農作物の把持機構であって、
前記フィンガーの外向き周面に、フィンガー長手方向に略等ピッチで屈曲する蛇腹部を形成するとともに、フィンガーの内向き周面に、前記蛇腹部の外向き山部に対向する複数の横長凹入溝を並列形成し、前記蛇腹部の外向き谷部と前記横長凹入溝に亘って、フィンガーの内向き周面より突出しない太さの補強糸を一連に巻き付け装着してあることを特徴とする球状農作物の把持機構。
前記横長凹入溝のフィンガー長手方向での幅を、往復して斜めに交差する補強糸の交差部付近を収容できる大きさに設定してある請求項１記載の球状農作物の把持機構。