JP2006320866A - 果実選別装置とその選別方法 - Google Patents

Abstract

【課題】サクランボ等の傷みやすい未選別果実を整列、分岐し、搬送、選別、計測を連続的に行い、果実の選別と容器への収納梱包の効率化をはかり、小型で軽量、簡単な装置とし、格納、設置場所、移動等のトータル的に大幅なコストダウンを図ることである。
【解決手段】サクランボ等の果実Ｓの供給部１の末端部で果実Ｓの整列と分岐を行い、搬送、選別用のロープ等の搬送材１０、架台等を必要最小限に構成し、かつ選別された果実Ｓを装置側面に配設した計測器２６上の各梱包容器Ｐに方向変換兼仕切部１６でそれぞれの容器Ｐに区分して供給し、重量を連続的に測定し、設定重量を表示すると共に、装置を停止し、梱包容器Ｐ交換で再度、始動する制御部を一体に設ける。
【選択図】図１

Description

本発明は、機械的に、かつ連続的にサクランボ等の果実を大きさ別に搬送、選別、収納梱包、計測を連続的に行う果実選別装置とその選別方法に関するものである。

サクランボ等のような痛み易い果物等は手動で顆粒を一粒づつ選別するか、機械を用いて連続的に大きさ別に選別して計量し、所定量づつ重量の異なるパック、あるいは化粧収納箱に収納梱包することが行われている。特に、集荷最盛期には朝に収穫した大量のサクランボを鮮度維持のため、早い時間帯に出荷することが使命であるが、人数と手動には時間的な制約で限界がある。また、機械的な自動選別装置は、多数が上市されており、装置はチューン方式、選果プレート方式、ロープ方式、計量器付き装置などがある。（例えば、特許文献１〜７参照）

特開昭６３−２３７８５号公報 特開昭６４−１５１８９号公報 特開平５−２４５４４６号公報 実公開昭６１−２０４６８５号公報 実公平３−２３３４６号公報 実公平４−４８５６号公報 実開平１−１３７７８６号公報

しかしながら、人的な選別法には、上記したような時間的、人員的な制約がり、熟練者も少なく、大量出荷には不向きで、高級品向きである。また、機械的な選別方法と装置には、特許文献の場合は、ロープの捻れ防止と搬送中でのサクランボへの損傷防止の改善策、またはロープの広がり防止と果実を確実の転がし移送しながら選果する装置、ロープに代りに山形チェーンの搬送手段で選別する装置、果実を１粒づつ搬送し、１粒の重さを精密に計測して選別する装置などが知られている。例え、１粒１粒の重さを高精度で計測してもサクランボ等は梱包容器のパック等に入り、梱包の重さを別途計測し、過不足を調整して梱包機へ運ぶ必要があり、ハンドリングが長く連続的に稼働している装置では高価なサクランボが容器外へ落下し、損傷する機会が多く不良品になりやすいし、人員的に多数の人間を要し、かつ装置が複雑で高価で大きくコストアップとなる。

さらに、これら装置では少なくと２個の軸が繋がったサクランボが供給された場合、
そのまま選別されずに配列部、選果部に移送されるため、本来１粒のはずが２粒になり、商品価値が落ちる。その上、装置の架台等が鋳物等で構成され総重量が１００Ｋｇ以上あり重く、季節的に使用する装置の移動が格納、設置に不便で、かつ選別部と選果部が必要であり、モータの電気使用量も大きく、全体の長さ等の寸法も約３ｍ位有り、設置場所も制限される。さらに、果実の大きさにより選果領域の長さを区分している区切り板は固定されおり、他の果実への兼用ができないので専用機となり、その上、ホッパー等の貯留部に供給さらた選別用の果実供給が完了した際は，その底面部分にゴミ等の廃棄物が残るがその排除手段として手動か持参した掃除機によって行わざるを得ない不便があった。

実用新案文献の装置では、ロープによる選別装置で果実を１粒１粒整列させて選別する装置、選別間隔の大きさに設定した櫛歯による選別機、ロープ方式の搬送機でのロープの捻れ防止と果実への損傷抑制の装置選果するサクランボ等の事前の選別装置が既に知られているが、これらは機構がいずれも複雑で装置も長く、高価であった。また、単なる櫛歯では、傷みやすいサクランボ等の選別に適さず、損傷することが多く。さらに、装置が長く、大きいため場所を占有し、収穫季節が過ぎた際の装置の移動に多数人を要し、かつ、格納場所が広く占有され、さらに選果された果実を区分する区切り板等は固定されているため他果実への兼用できない専用機となる等の不利があった。

本発明は、このような欠点を除去するため、ホッパー等の貯留部末端（出口）端に選別部の各間隔へ供給する分岐と、２粒の軸が繋がったサクランボ（ツイン粒）果実の仕分けをガイドピンで行い、次にこれらを同一平面上でテーパー状に配設したゴム等の緩衝性のあるロープ等のテーパー状に間隔が末広がる搬送材間に挟持しながら短い搬送中に大きさに応じて選別し、選別される果実の大きさにより仕分け領域を可変でき、かつ梱包容器の大きさ等に対応して上下の位置を可変できることも可能な方向変換兼緩衝材付き仕切板の基板上に果実を落下させ、緩衝帯で落下領域を制限して基板下端の開口から移動可能に配置した計測器上の梱包容器に送給、収納し、設定値の重さに連動して装置を停止するとともに、制御部の警報器、例えばランプ等の表示方式で認識させ、次に梱包用容器の交換を行った後に容器の高さ応じてスぺーサ等も付加して果実の落下距離を調整して再度、開始する行程を繰り返しながら果実の搬送、選別、計測と収納梱包を連続的に選別する装置とその選別方法を提供するものである。

以上説明したように、本発明にかかる果実選別器とその選別方法によれば、（１）サクランボ等の分岐と、選別と仕分けと、梱包容器への収納と、梱包容器の計測を一体的に行えるので、作業スピード、効率が大幅にアップでき、トータルコストの大幅ダウンができる。（２）選別部末端には、サクランボ等の分岐と、ツインのサクランボ（２粒の軸が繋がったもの）等の仕分けを簡単なガイドピンで行った後に搬送部へ供給するため安価に、かつ損傷を与えずに効率的に分岐、ツイン粒の仕分け行える。（３）搬送部の緩衝性のロープは、緩衝性のある材質からなり、サクランボ等に損傷を与えず大きさの小さい順に選別できる。（４）選別された果実は損傷することなく方向変換兼緩衝材付き仕切板によって所定の位置に落下し、収納容器に供給できる。（５）梱包容器の設定重量の計測状態がランプ等の表示部の信号で作業者が直ちに把握でき、装置の稼動の停止、開始を正確に、かつ周りに作業者も含めて対処できるので選別等も含め梱包作業が効率よくできる（６）搬送しながら選別する選別部の長さと２軸間に配置したプーリ間に少なくとも３本配置し、選別効率を図り選別部の長さ、モータの小型化、駆動機構の単純化、装置の長さ、大きさを最小限にし、その上、軽量な架台構成として大幅なコストダウンと一人でも移動できる重さにできる。（７）装置の小型、軽量化にしたため、設置、格納も容易で、かつ消費電力を従来の約１／１０に大きく削減できる。（８）梱包容器のサイズに応じてサクランボ等の落下位置を調整するスペーサを用いることにより異種の梱包容器にも同時にサクランボ等を供給、梱包できる。等の特徴、効果がある。

以下に図面を用いて本発明に係る果実選別装置と果実選別方法の一実施例について詳細に説明する。図１は本発明のかかる果実選別装置の概略を示す斜視図、図２，図３及び図４はカバーを除いて装置の要部を示す同平面図、側面図、正面図である。さらに説明すると、１は供給部で果実S、例えば未選別のサクランボ等を貯留し、作業者が選別部９へ送給する際に、果実Sを定量、分岐整列すると共に、２粒の軸が一緒になった（ツイン）の果実Sが選別部９へ直接に送給されるのを防止するものである。

さらに説明すると、図１〜図３に示すように供給部１は後記する搬送路１１に対して傾斜させて設置けたホッパー或いはトレイ、貯留箱のような貯留部分２と果実Sを供給し易くする漏斗状の下方部分３とその末端（出口４の位置に形成した抑制壁５と末端に固定したガイドピン６とからなり、抑制壁５は最初に果実Sの供給調整を行い、その底面部分から後記する選別部９へ果実Sを供給する。また、供給部１の底面７には図２のA―A線断面による図５に示すように果実Sに対する損傷抑制のため緩衝材８、例えばプラスチック製の薄い発泡体を敷設、若しくは貼り付けたものである。勿論、発泡体の表面に滑り性、防水性、破損防止を強化策として図示しないがプラスチックフィルム、塗膜を発泡体と一体に形成することが好ましい。

ガイドピン６は図２のB―B線断面によるの図６に部分的に示すように下方部分３の末端４にフック状に形成した線状の一端部を固定し、選別部９の搬送材１０間で形成した搬送路１１の所定位置の搬送路１１に果実Sを抑制壁５と相互に機能して整列分岐して供給すると共に、ツイン形状の果実Sをピックアップ（選果）して搬送路１１への供給を阻止するものである。なお、ガイドピン６の形状、材質は果実Sに対応して大きさ、太さ、断面形状（丸，角部を曲面とした多角形、湾曲状、材質を選択すると共に、材質としては金属線材、合成樹脂材、硬質ゴム材等の１種、またはこれら線材の外周表面に損傷抑制の保護被覆材、例えば樹脂フイルム、塗料で被覆することが好ましい。

選別部９は図１，図２に示すように果実Sを小から大に向けて搬送、選別するものであり、供給部１の末端４となる始端から終端へ向けて同一平面においてテーパー状に広がる搬送材１０を溝付きプーリ等に複数本、例えば図７に示するように少なくとも３本配設し、その搬送材１０間で形成した果実の搬送路１１へ抑制壁５とガイドピン６によって整列、分岐選果された果実Ｓを落下載置し、果実Ｓを搬送しながらその搬送路１１の隙間（所謂、図８に示すように搬送路幅１２）から下方に設置した方向変換兼仕切部１６へそれぞれの領域に落下する。

さらに詳しく説明すると、図７に示すように搬送路幅１２が廃棄物L０、小L１、中L２、大L３の順に漸次連続的に変化し、かつ搬送材１０の速度を例えば、少なくともほぼ同調させて果実Sの転がりによる損傷を低減することが好ましい。また、１３は防護体で取り付け台１４と剛性、必要により弾力性がある防護柵１５とからなり、搬送路幅１２の末端部分に設置し、後記する伝動部に残材、例えば葉、枝等が入り込むのを防止するもので、図９に拡大して示すように搬送材１０と接触しないように挟み込むと共に、搬送路幅１２以外の部分を約５０％以上閉鎖するものである。

方向変換仕切部１６は、図１，図３，図１０に示すように選別部９から落下した果実Sを所定の各領域に傾斜を利用して自然に転がしながら移動させ、各収納梱包容器Pへ案内するものであり、基板１７と緩衝帯付き区切板２０とから構成する。また、基板１７は硬質材、例えば軽量な木製、金属製、MDF、その他の剛性のある材料を用い、架台３４の一端側面から他端側面の一方向へ約２０〜４０°程度の角度で傾斜、例えば図１０に示すような角度θで設置する。なお、基板１７の表面には前記したような緩衝材８を設けて果実Sの損傷を低減することが好ましい。

さらに説明すると、基板１７はその１端は、図１１に示すように上端部を架台３４に締結具１８，例えば蝶番、固定ネジ等を介して装着し、他端は支持材１９に載置し、所定の傾斜に配設する。支持体１９は架台３４の長さ方向の端部に固定し、或いは図示しない補助材を介して上下方向にスライドさせ、基板１７の傾斜を果実Sの種類により任意の傾斜に変化することもできる。

緩衝帯付き区切板２０は、図１〜３図及ぶ図１０，図１１に示すように設置し、基板１７の表面上に果実Sの選別領域を満足する範囲に載置して果実Sを設定した収納梱包容器Pに供給、配分して損傷無く送給するものであり、硬質板材２１と緩衝帯２２と係止具２３を図１２に示すように一体に装着する。また、硬質基板２１は図１２に拡大して部分的に示すように架台３４に装着（図では遊合状態）する基部２１aと本体部２１ｂと架台３４へ固定するための係止具２３とからなり、係止具２３は緩衝帯付き区切板２０を基板１７へ固定するものである。なお、係止具２３は硬質基材２１を基板１７一体的に固定するため補助材１７aを介在することもある。

緩衝帯２２は果実Sが収納梱包容器Pへ落下する開口２４から外へ飛び出しを阻止するのに役立ち、かつ果実Sに損傷を与えずに確実に案内する。そのため、柔軟性、弾力性と適度の保形性を有するゴム、合成ゴム、革、樹脂等の１種以上から形成する。

２５は制御部で主に装置の起動、停止、計測をコントロールするものであり、計測器２６、例えば機械的秤、電気的秤等の１種と警報器２７と電装部２８及び伝動部２９とから構成し、計測器２６は収納梱包容器Pを載置して計測し、それを電気コード２８ａを介せて電装部２８へ電気信号として伝送する。なお、計測器２６は使用時に架台３４の格納部３４ａから取り出し可能に収納する。

警報器２７は収納梱包容器Pに果実Sが設定重量収納されると、その状態を作業者及び伝動部２９へ報知するものであり、具体的には図３に示すように表示ランプ２７ａを選別領域の架台３４の側面に固定する。また、スピーカ等の際は、音声差、メロデー差等の手段で識別できるようにする。

電装部２８は、計測器２６、警報器２７、伝動部２９の作動を伝達される電気信号によりコントロールするものであり、電気回路、電気コード等、スイッチ等の電子部品の組み合わせから構成する。例えば、計測器２６は移動可能なようにリード線２６aを連結する。

伝動部２９は図１〜図４及び図７に示すように、例えばモータＭと駆動、従動の溝付きプーリ３０、３１と軸３２等からなり、各プーリは搬送材１０の本数に対応して設け、軸受け３２を介して架台３４に装着する。モータＭは伝動部２９を簡単な構成とし、１００ボルト用の汎用小型を用い消費電力を約１／１０と削減する。モータＭの軸は駆動プーリ３０に伝導ベルト３３を介して伝達し、かつ溝付きプーリ３０，３１に搬送材１０をオープン方式で装着し回動するものである。

３４は架台で図１〜図４に示すように上部の躯体に供給部１、搬送部９、方向変換兼仕切部１６と、その側面に警報器２７を装着し、下部には計測器２６，電装部２８、モータ等の伝動部２９を装着する。その側面下部から外方へ図１〜図４に示すように計測器載置台３５を開閉可能に装着する。３６はスペーサで図１３に示すような形状で収納梱包容器Pの高さH、大きさが設定値等と異なる時の調整材である。なお、架台３４の躯体は金属型材、金属板材の成形体、鋳物材、樹脂の押し出し型材等の一種以上からなり、組み付けは、ボルト、ナット等の締結具、又は溶接等で一体に構成する。

３７は取り付け板で図１，図１４に示すように供給部１の底面部に固定し、貯留部２に傾斜を与える当て材３８、３８aと図２に示すように貯留部２を案内するガイド材３９を固定する。４０はスイッチで果実Sの供給者、或いは収納梱包容器Pの交換をする作業者のいずれかが対応できるように供給部１の側面近傍の側面に配置し、搬送材１０が測定器２６の信号で停止した際に、それを再起動するためのものであり、例えば図１４に示すように躯体の側面に設け、その操作は作業者が行う。４１はカバー材であり、供給部１，伝動部２９のモータM等をカバーするものであり、危険防止と粉塵等がこれらに入り込むのを防止するためである。

次に本発明にかかる果実選別器を用いて果実を選別する方法の一実施例につき図１，及ぶ図１５を用いて詳細に説明する。まず、果実選別装置が図１に示すように果実Ｓ、例えばサクランボの選別作業を開始できるように準備され、供給部１には未選別の果実Ｓが貯留し、収納梱包容器Ｐもセットされていると仮定する。そこで果実Ｓは供給部１末端に固定したガイド針６でツインの果実Sをピックアップした後に、その真下の搬送路１１に落下させ、搬送路１１で狭持、搬送中に大きさ順，小から大へ選別する。

次に搬送路１１の真下に配置した方向変換兼仕切部１６の設定領域に落下した果実Ｓは基板１７の傾斜によって下方へ転がりながら移動する。その際、設定領域には区切板２０を所定数、図１、図１２では４個を設け、その開口２４から果実Sが緩衝帯２２で移動距離を制限して収納梱包容器Ｐに落下させる。この行程を連続的に繰り返すことにより収納梱包容器Ｐが設定重量に到達すると、電装部２８が計測器２６からの電気信号で伝動部２９の稼働が停止する。その際、到達した重量の収納梱包容器Ｐの警報器２６はランプが点灯して作業者へ報知する。

作業者はこの収納梱包容器Ｐを取り出し、新規な収納梱包容器Ｐを計測器２６上に載置し、スイッチ４０をＯＮにして伝動部２９等の稼働を再起動して選別作業を継続する。このような行程を繰り返すことにより予定の収納梱包容Ｐの選別、梱包作業が完了する。勿論、収納梱包容器Ｐが異なる際は、スペーサ３６をその該当収納梱包容器Ｐの計測器２６の底面に介在して開口２４から収納梱包容器Pまでの高さの調整を図る。その選別方法の流れを図１５で示す。

以上説明したのは本発明にかかる最良の形態の果実選別装置とその選別方法であり、図１６（ａ）〜（ｄ）に示すように区切板２０の硬質基板２１を２部材に分割し、基板１７の角度変化、あるいは架台３４の断面に対応する構造とすることも可能である。なお、連結部２１ｃは取り付け端にかみ合うような構造に形成したり、基部２１aを躯体の断面形状に対応した形状に構成し、区切板２０を装着するものである。また、搬送路１１は図１７に示すように多数設定した構成も可能で、その際は供給部１の末端４の形状はガイド針６の構成は図示しないが櫛歯状に形成し櫛歯の間隔が搬送路１１に対応させるものである。

本発明にかかる果実選別装置の一実施例を示す斜視図である。 本発明に係る同装置の平面図である。 本発明に係る同装置の正面図である。 本発明に係る同装置の側面図である。 図２のＡ−Ａ線における断面図である。 図２のＢ−Ｂ線における断面図である。 本発明に係る選別部の原理を示す説明図である。 本発明に係る果実選別装置の搬送部の説明図である。 本発明に係る選別部に用いる防護体の一例を示す斜視図である。 本発明に係る果実選別装置の方向変換兼仕切部の説明断面図である。 本発明に係る方向変換兼仕切部の説明斜視図である。 本発明に係る同仕切部の上端部を抽出して示す説明図である。 本発明に係るスペーサの一例を示す斜視図である。 本発明に係る果実選別装置の供給部端部分を示す説明図である。 本発明に係る果実選別装置の選別方法の一例を示すブロック図である。 本発明に係る区切板の硬質基材のその他の実施例を示す説明図である。 本発明に係る搬送部のその他の実施例を示す説明図である。

符号の説明

１ 供給部
２ 貯留部分
６ ガイドピン
８ 緩衝材
９ 選別部
１０ 搬送材
１１ 搬送路
１６ 方向変換仕切部
１７ 基板
２０ 緩衝帯付き区切板
２２ 緩衝帯
２５ 制御部
２６ 計測器
２７ 警報器
２９ 伝動部
３４ 架台
Ｍ モータ
Ｓ 果実
Ｐ 収納梱包容器

Claims (8)

1. サクランボ等の果実を選別する装置において、収穫した果実を貯留する供給部と、該供給部から送給された始端から終端に向かって同一平面上で回動するロープ等の搬送材を緩やかなテーパー状に配設した搬送材の２条の間に載置、挟持、搬送しながら大きさ別に選別する少なくとも多条の選別部と、該選別部の下方に位置し、かつ少なくとも一方向の下方に傾斜する基板上に果実の大きさ別に緩衝帯付き区切板を設けた方向変換兼仕切部と、該方向変換兼仕切部の下方に大きさ別に配設し、かつ果実の梱包容器を載置して重量を計測する計測器と、該計測器上のいずれか一つの梱包容器の設定数値が計測された際に装置の稼働を停止、又は駆動すると共に、それを表示する警報器を有する制御部とを備えたことを特徴とする果実選別装置。
2. 供給部が始端から選別部端に向かって傾斜すると共に、その端部に果実を搬送すべき各条に対する整列のための分岐と２軸からなる果実のピックアップし供給する湾曲状のガイド針を設けたことを特徴とする請求項１記載の果実選別装置。
3. 供給部の始端を起点として外方に折り返し可能な構造とした請求項１，２記載の果実選別装置。
4. 方向変換兼仕切部の基板は硬質板体、又はその表面上に緩衝材を有し、かつ下端の位置を変位可能に装着したことを特徴とする請求項１から３記載の果実選別装置。
5. 緩衝帯付き区分板は方向変換仕切部の基板上に固定、或いは左右、上下に移動可能に装着し、該区分板の下端部分に湾曲状の緩衝帯の２始端部を固定すると共に、緩衝帯の下端端部分が該基板の下端から選別果実が設定位置に落下するように延長突出したことを特徴とする請求項１から４記載の果実選別装置。
6. 制御部は計測器からの電気信号で設定重量の到達を報知するランプ等の警報器と、該警報器及び選別部のモータ、ロープ等の搬送材の稼働を停止、開始するように連結した電装回路と、果実を収納梱包体を載置しながら重量を測定すると共に、上記警報器に電気信号を送信する測定器とを備えたことを特徴とする請求項１から５記載の果実選別装置。
7. 計測器を載置するすると共に、装置の選別された果実が落下する側面に開閉開閉可能に装着した板状の計測器載置台と、該計測載置台上に梱包容器の大きさ、高さにより計測器上面と緩衝帯付き区分板の先端部の高さ関係を調整する複数の分離型のスペーサとを設けたことを特徴とする請求項１から６記載果実選別装置。
8. 未選別の果実を貯留する供給部の末端に果実の分岐及び整列と２粒の軸が繋がったサクランボ等をピックアップするガイド針を通過後、その下方に位置し、かつその始端から末端に向け同一平面上にテーパー状にロープ等の搬送材を多数条配設した搬送材の各１対の搬送材間に果実を狭持しながら大きさ順に選別、搬送する選別部から各区分領域の基板上に落下した果実を緩衝帯付き区分板を有する方向変換兼仕切部で受け、該仕切部の緩衝帯の末端開口部分からその真下に配置され、かつ計量器上に載置した梱包容器内へ収納し、容器内の重さが設定値に到達すると該計測器と連結された制御部が起動し、選別部の回動を停止すると共にランプ等の警報器を点灯させ、次に該梱包容器を外部へ取り出し、新たな梱包容器を計測器上に載置した後、スイッチで伝動部を起動させ果実を繰り返し選別，梱包容器に供給することを特徴とを特徴とする果実の選別方法。
   

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