JP2007301517A

JP2007301517A - 球塊状農産物の選別装置

Info

Publication number: JP2007301517A
Application number: JP2006134725A
Authority: JP
Inventors: Shoichi Haruhara; 昭一春原; Shigeki Matsuoka; 茂樹松岡
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2006-05-15
Filing date: 2006-05-15
Publication date: 2007-11-22

Abstract

【課題】サクランボ等球塊状農産物は出荷時に外形形状を揃えて箱詰めすることが求められる。このための外形形状の仕分け作業は、通常人手作業で行われ、かなりな時間を要している。外形形状の大小を基準に選別可能な装置を提供し、作業労力を低減させる。
【解決手段】矢印Ａ方向に、間欠的に運転される無端状ベルト11の上面に、被選別物10を載置する載置皿12が等間隔に配設されている載置部１と、この下流側に隣接設置され、上流から下流に等間隔に小径から大径へと順次円形穴部32が開けられたゲージ板31と、被選別物10を無端状ベルト11の間欠運転停止時に最下流に位置した被選別物10及びゲージ板に懸吊した被選別物を、一括挟持又は開放可能とする把持部2と、把持部を昇降する昇降機構及び往復移動移動機構と、ゲージ板穴部32に懸吊した被選別物を上げて把持を容易にする押し上げ部と、駆動装置とを具備する球塊状農産物の選別装置。
【選択図】図１

Description

本発明はサクランボ等球塊状農産物の外形形状を外径の大小を基準に選別する選別装置に関する。

従来、サクランボ等球塊状農産物の選別は、一般的には複数の選別基準の穴が明けられた板を置き作業者が手作業により被選別物を１個ずつ穴にあてがって外形の大きさを比較して選別作業がなされている。
または、例えば特許文献１の重量選別機等を用いていた。他に上流から下流に向かって次第に広がった間隙を持つ板を斜めに下流側が下側になるようにセットして、この装置の上流から被選別物を溝に沿って流して、その溝幅によって選別する選別機がある。

特開2004-209391公報

しかし、上述のような手作業では選別作業にかなりな時間と、労力を必要とされる。

また、サクランボ等の選別に特許文献１における重量選別機を使用した場合、外形寸法と、重量との間に厳密な相関関係はなく、重量が同じでもその外形寸法が異なるものがあり、外形を基準とした選別には適さず、選別基準も簡単に変更できない。
また、装置自体も大きく、構造も複雑になり、高価なものになってしまう。

さらに、上記溝幅を用いた選別機の場合は、溝部を移動するときに被選別物を傷つけやすく、また測定個所が一部のみで歪んだ形のサクランボ等を選別した時には誤差が大きく出る。

本発明は上記の問題を解決する為になされたものであり以下の構成を備える。

すなわち、サクランボ等球塊状農産物の被選別物を外径形状の大小により区分けする選別機において、上流から下流方向に、間欠的に運転される無端状ベルトの上面に、被選別物を載置する載置皿が等間隔に配設されている載置部と、前記載置部の下流側に隣接設置され、上流から下流に等間隔に小径のものから大径のものへと順次円形穴部が開けられたゲージ板と、前記被選別物を無端状ベルトの間欠運転停止時に最下流に位置した前記被選別物及びゲージ板に懸吊した前記被選別物を、一括挟持又は開放可能とする把持部と、前記把持部を昇降移動可能にする昇降機構と、前記把持部が待機位置と前端位置との間を往復移動可能とする移動機構と、ゲージ板下方に位置しゲージ板穴部に懸吊した前記被選別物を押し上げて、次回把持動作時に把持しやすくする為の押し上げ部と、前記無端状ベルト、前記把持部、前記昇降機構、前記移動機構及び前記押し上げ部を駆動する駆動装置とを具備することを特徴とする球塊状農産物の選別装置である。

前記選別皿は、被選別物を安定に直立させ、被選別物の上部を前記把持部が挟持できる構造になっておればよい。

ここで球塊状農産物とは、必ずしも球状でなくとも、ラクビーボール状のもの、こま状のもの、縦長のもの、ずんぐりしたものなど、農産物を柄を上にして直立させたときに中央部の水平断面がほぼ円形の農産物を指し、例えばサクランボ、スモモ、桃、リンゴ、ミカン、梅、柿、梨、ビワ、キウイ、杏、トマト等がある。

この装置において、隣接する載置皿の中心間の距離、ゲージ板に明けられた隣接する円形穴部の中心間の距離、及び無端状ベルト停止時における最下流の載置皿の中心とゲージ板の最上流の穴部の中心との距離は、ほぼ等しくしてある（以下この距離をＬと呼ぶ）。

把持部は、載置皿とゲージ板の円形穴部に懸吊された被選別物を一括挟持し、又は、開放する機能を持っている。具体的には、ほぼ平行に対向して配置された一対の板体（被選別物を挟持する内側の面は、弾性材料で構成されることが好ましく、この場合弾性材料の外側はフレームなどで補強する必要がある）により構成され、前記一対の板体の間隔を狭めることにより、被選別物を一括挟持し、広げることにより被選別物を開放する機構を持つ。

把持部の待機位置と前端位置との間の水平方向への往復移動（上流→下流、下流→上流）について説明する（昇降移動については後に説明するのでここでは説明を省略する）。把持部は待機位置において、無端状ベルトの停止時に最下流にある載置皿上の被選別物（場合によっては、例えば作業者による選別物の補給が間に合わず、この位置の載置皿に被選別物が載置されていない場合がある）及び、ゲージ板穴部に懸吊している被選別物を一括挟持して水平距離Ｌだけ下流に移動して、前端位置においてゲージ板穴部にこれら被選別物を開放（投下）する。そして再び把持部は水平距離Ｌだけ上流に待機位置まで戻り、前記プロセスを繰り返す。

このプロセスにより、被選別物は載置部からゲージ板へ、またゲージ板においては上流から下流方向に送られ、ゲージ板の穴は小径なものから大径なものへと順次配列されているので外径形状の大小により区分される。

尚、ここでは、ゲージ板穴部が小径のものから大径のものへ一つづつ異なるように配置されたものについて説明したが、後述のように、作業スピードを上げる為にゲージ板穴部を、同径のものを２個づつ連続し配置し、把持部の水平移動距離を２Ｌとすることも可能である。この場合把持部の待機位置は、載置皿の最下流２個の被選別物を挟持するための位置であり、前端位置は待機位置より２Ｌ下流の位置であることは云うまでも無い。以下、３個以上の場合も同様である。

上記のように、前記把持部を例えばスポンジ、ゴム、ブラシ等の弾性材料を介して、前記被選別物を挟持又は開放する構成にすることによって、外形の大きさが異なった複数個の被選別物も容易に傷を付ける事無く、一括把持可能である。

また、前記ゲージ板下方に、ゲージ板穴部を貫通した前記被選別物を機外に搬出するためのシュート、又はコンベア等の案内部を設けることが好ましい。

さらに、把持部とゲージ板は直線状に配列される必要は無く、前記ゲージ板が円弧上に上流から下流に等間隔に小径のものから大径のものへと順次円形穴部が開けられ、把持部、押し上げ部が同心円弧状に配置されても、同様の効果を生み、且つ、選別された球塊状農産物を一時的に収納する箱を用いる場合は、前記箱の設置場所を大きく取れる利点も生まれる。この場合、ゲージ板は分割された複数枚で構成されてもよい。

さらに、ゲージ板下方に位置すべき押し上げ部、又は案内部が配置困難な場合は、ゲージ板に一時的に被選別物を留めて置くための、穴部もしくは凹部を設けても良い。

上記の装置の構成において、手作業により載置皿に置かれた被選別物が間欠的に上流から下流方向に搬送され、最下流の載置皿に位置した被選別物は把持部に挟持され、昇降機構により載置皿から持ち上げられ、移動機構により、前端位置に搬送される。次に昇降機構により把持部が下降し、把持部が開放し被選別物がゲージ板穴部に投下される。

ゲージ板穴部に投下された被選別物は穴部と外径寸法が比較され、穴部より小の場合は穴部を貫通し案内部に落下する。また大の場合は穴部に懸吊される。

次に把持部は待機位置に戻る。上述の一連の動作（選別サイクル）が繰り返される。無端状ベルトは移動機構により把持部が待機位置から前端位置に移動するときに同期して間欠的に下流方向に駆動される。

また押し上げ部は把持部が挟持動作開始前には押し上げ状態に、把持部が開放動作開始前には押し下げられた状態になっているのが好ましい。

図１０により、把持部の昇降、水平方向への往復移動、把持部の挟持、開放について、時系列的に説明する。
把持部２は、互いに平行に配設された一対のスポンジ板より成る把持スポンジ２１で構成されていて、把持スポンジ２１間の間隔の遠近により、挟持、開放の機能を持たせている。図１０は載置部１、載置皿１２、被選別物１０、ゲージ板３１、把持部２、把持スポンジ２１の配置を模式的に示している。
把持スポンジは載置部、ゲージ板の上部に配置しているので判り易くする為破線で示してある。矢印Ａは、無端状ベルト（図示せず）の進行方向(上流から下流という)を示している。図１０（ア）（イ）（ウ）（エ）は選別サイクルの時系列にしたがっている。
把持部は（ア）（イ）では待機位置に、(ウ)（エ）では前端位置にある。また把持部は
(ア)（エ）では開放状態に、(イ)(ウ)では挟持状態にある。

１選別サイクルは、初期状態（ア）（把持部が開放状態で待機位置にあり且つ下降位置にあり、無端状ベルトは停止状態）より把持部が挟持状態（イ）に移行、把持部が上昇し、前端位置に移動、下降（ウ）して、挟持状態から開放状態に移行（エ）後、初期状態（ア）に戻るまでである。

而して本発明によれば、現在もっとも多く一般的に用いられている手作業による選別方法と同等の、ゲージ板に明けられた大小大きさの異なる穴による方法であり、従来からの重量選別機、溝幅による選別機に比較して、選別精度が非常に高く、また、現在の手作業による選別方法に比べて高能率に選別することが可能となる。

また、被選別物の区分け基準が変わっても、それに合わせたゲージ板に交換するだけで、
煩雑な調整が必要なく、簡単に切り替えが可能であり、将来基準の変更があっても対応可能である。

また前記把持部が例えばスポンジ、ゴム、ブラシ等の弾性材料を介して、被選別物を挟持又は開放することによって、外形の大きさが異なった複数個の被選別物も容易に傷を付ける事無く、一括把持可能であり、装置の構造を簡単にすることが可能である。

さらに、被選別物と装置との接触部（例えば載置皿、ゲージ板穴部、案内部等）をスポンジ等の緩衝材を介することによって、被選別物を傷つける事無く、選別できる。

また、載置皿は被選別物の未載部分があっても良いため、取り扱いが容易で作業者も特別な訓練の必要が無い。

さらに、従来の自動選別装置に比べて簡単な構造で設備費も安く、メンテナンスも容易であり、非常に省エネルギー、省スペースである。

以下、本発明における最良の形態を図面に基づいて詳述する。図１は本発明に係る
装置を説明する為の模式図である。被選別物１０を載置する載置皿１２は無端状ベルト１１の上部に等間隔に配設され載置部１を構成している。無端状ベルト１１は把持部が移動機構によって矢印Ｄ方向に移動するときに連動して矢印Ａ方向に駆動される。

無端状ベルト１１が停止すると把持部２を構成する一対の互いに平行に配設されている把持スポンジ２１が矢印Ｂ方向に互いの把持スポンジの間隔を狭める方向に移動して、被選別物１０を把持する。この時、押し上げ板６１は２点鎖線で記された状態（押し上げ状態）にある。

次に把持部２は矢印Ｃ方向に上昇し、次に矢印Ｄ方向に移動すると共に載置部１の無端状ベルト１１も同時に矢印Ａ方向に移動する。

また、把持部２の矢印Ｄ方向への移動途中に押し上げ板６１は矢印Ｅと反対方向に軸６２を中心に回動され、図の実線の状態になる。

次に把持部２は矢印Ｃ方向と反対に下降して、被選別物１０をゲージ板３１に開けられた穴３２の位置に搬送した後に、把持スポンジ２１が矢印Ｂと反対の間隔を広げる方向に移動し、穴３２によって、穴３２より被選別物１０が小さい場合は貫通して、シュート７１上に落下、案内されて機外に排出され、また、穴３２より被選別物１０が大きい場合は、被選別物１０が穴３２に懸吊状態で取り残される事によって選別される。

続いて把持部２が開放状態のまま矢印Ｄと反対方向に待機位置まで移動する。この把持部の待機位置への移動中に、押し上げ板６１は矢印Ｅの方向に軸６２を中心に回動され、図の２点差線の状態になり、穴３２に取り残された被選別物１０を押し上げる。

次に、把持スポンジ２１が矢印Ｂ方向に移動して、載置皿１２上の被選別物１０とゲージ板３１上に取り残された被選別物１０を同時に把持して、上記動作と同様に次々と選別される。

次に図２、図３で実施例の載置部１の機構を説明する。上面に載置皿１２を等間隔に複数個取り付けられる２列のチェーン１３，１３（無端状ベルトに相当）は駆動スプロケット１４，１４と従動スプロケット１４ａ，１４ａとの間に掛け回され、駆動スプロケット１４，１４を回動することにより載置皿を移動することができる。

また、駆動スプロケット１４，１４と同一の軸に固定された小ギヤ１５は、大ギヤ１６と噛み合う。

さらに、スプロケット１７が大ギヤ１６と同一の軸に固定され、遊動スプロケット１９との間に連結ピン１８ａを等間隔に配設されたチェーン１８が掛回される。

また、後述の移動フレーム５１に取り付けられた搬入駆動板５２の爪部５２ａが把持部が待機位置にあって、昇降機構が上昇するときに連結ピンに係合され、矢印Ａ方向に引かれる事でチェーン１３、１３は下流方向に移動され次に把持部が前端位置に移動して、昇降機構が下降すると連結ピンの係合が外れる。

次に、図４、図５で把持部の機構を説明する。図４は挟持状態を、図５は開放状態を表す。把持部２は左右一対で構成され、対称的に挟持又は開放動作を行う。

一対の把持スポンジ２１，２１は把持フレーム２２，２２に面ファスナー等で着脱自在に貼付されている。

把持フレーム２２，２２はリンク機構を介して移動フレーム５１に吊下げられる。

開閉アーム２３は軸２３ｂに回動自在に軸着され、駆動ワイヤー２３ｃを引くことにより反時計方向に回動され、開閉アーム２３の先端に取り付けられたベアリング２３ａが把持フレーム２２の把持スポンジ取付面の反対面を押しつけることで挟持動作が行われる。

また、把持部は開放スプリング２４により常には開放状態を保っており、駆動ワイヤー２３ｃを緩めることで開放動作が行われる。

以下にリンク機構を説明する。リンクプレート２５ａ，リンクプレート２５ｂ、はそれぞれ移動フレーム５１に固定される軸２６ａ、軸２６ｂで揺動自在に軸着され、また、左側把持フレーム２２に固定される軸２６ｅ、軸２６ｆに揺動自在に軸着され、移動フレーム５１、リンクプレート２５ａ、リンクプレート２５ｂ、左側把持フレーム２２で平行リンクが構成されている。
同様にリンクプレート２５ｃ，リンクプレート２５ｄ、はそれぞれ移動フレーム５１に固定される軸２６ｃ、軸２６ｄで揺動自在に軸着され、また、右側把持フレーム２２に固定される軸２６ｇ、軸２６ｈに揺動自在に軸着され、移動フレーム５１、リンクプレート２５ｃ、リンクプレート２５ｄ、右側把持フレーム２２で平行リンクが構成されている。

また、リンク２５ｅはリンクプレート２５ａ、リンクプレート２５ｃを連動する為に用いられ、さらに、リンク２５ｆはリンクプレート２５ｂ、リンクプレート２５ｄを連動する為に用いられ、また、リンク２５ｇはリンク機構の死点位置を回避する為に用いられる。

上述の開閉アーム23の反時計方向への揺動により左側把持フレーム２２が図５において右方向へ移動すると、右把持フレーム２２も同期して左方向に移動して図４の挟持状態になる。

次に、図６を用いて把持部の移動機構を説明する。図６において図面左側が下流側である。移動フレーム５１の上部に取り付けられたリニヤガイドブロック５３と上下移動リンク５５の下部に取り付けられるガイドレール５４は互いに勘合し、６図において左右方向に相対的に移動可能であり、移動フレーム５１に連結されたワイヤー51ｃを図中左側に引くことにより、待機位置から前端位置に移動可能である。また前端位置より待機位置への移動は移動フレーム５１を待機位置側に付勢する不図示の戻しスプリングで行われる。

次に、図６で把持部の昇降機構を説明する。装置の上部フレーム８１の下面に取り付けられた上下固定フレーム５６と上下移動フレーム５５とは上下連結リンク５７ａ、５７ｂで連結され平行リンク機構を構成され、上下移動フレーム５５に取り付けられたワイヤー５５ｃを図面左方向に引くことにより、上下移動フレーム５５が上方に引き上げられる。不図示のワイヤーを緩めると自重により上下移動フレーム５５が下降する。

図７、図８、図９で押し上げ部6、ゲージ板31、シュート71を説明する。図７Ａはゲージ板３１の穴３２に被選別物１０が懸吊された状態の模式図であり、また、Ｂは押し上げ板が被選別物を押し上げた状態の模式図である。

押し上げ板６１上面にはゲージ板３１に明けられた穴位置に対応する位置に穴６３が明けられたスポンジ６１ａが貼付される。穴６３の目的は押し上げ板６１が図７、Ｂの状態のとき、被選別物を定位置に安定させるために明けられている。

押し上げ板６１は、軸６２を中心に揺動自在に取り付けられ、押し上げ板６１から延出された腕６１ｂを駆動ワイヤー６１ｃで図９下方に引くことにより、押し上げ方向（図７Ｂ）に回動される。

６４はスプリングで押し上げ板６１を開放方向に付勢しているため、駆動ワイヤー６１ｃを緩めることで図7Ａの開放状態とすることが可能である。

図８において、ゲージ板３１は上流より下流方向へ順次小径から大径に円形穴部が穿孔され、上部にゲージ板３１に明けられた穴に対応する位置に、ゲージ板３１に穿孔された穴よりも若干小さめの穴があけられたゲージスポンジ３１ａが貼付される。

シュート７１は左右に機外に搬出する構造で右方向の搬出は、ゲージ板の下部に押し上げ板６１に干渉しない様に取り付けられる。

以上詳述した機構の駆動部は本実施例ではカム機構で駆動ワイヤーを引くことにより行われ、カム軸をモーターで1回転することで１選別サイクルが行われる構造となっている。

以上本発明を実施する最良の形態について詳細に説明したが、本発明の技術的範囲はこれに限定されるものではない。

装置全体の概要を説明するための模式図載置部の機構を説明するための平面図載置部の機構を説明するための側面図狭持状のときの把持部を説明するための平面図開放状態のときの把持部を説明するための平面図昇降、移動機構を説明するための側面図押し上げ部の機構を説明するための模式図ゲージ板と押し上げ部を説明するための平面図ゲージ板、押し上げ部、案内部の位置関係及び機構を説明するための図把持部動作を説明する模式図

符号の説明

１載置部
１０被選別物
１２載置皿
２１把持スポンジ
３１ゲージ板
３１ａゲージスポンジ
６１押し上げ板

Claims

サクランボ等球塊状農産物の被選別物を外径形状の大小により区分けする選別機において、上流から下流方向に、間欠的に運転される無端状ベルトの上面に、被選別物を載置する載置皿が等間隔に配設されている載置部と、前記載置部の下流側に隣接設置され、上流から下流に等間隔に小径のものから大径のものへと順次円形穴部が開けられたゲージ板と、前記被選別物を無端状ベルトの間欠運転停止時に最下流に位置した前記被選別物及びゲージ板に懸吊した前記被選別物を、一括挟持又は開放可能とする把持部と、前記把持部を昇降移動可能にする昇降機構と、前記把持部が待機位置と前端位置との間を往復移動可能とする移動機構と、ゲージ板下方に位置しゲージ板穴部に懸吊した前記被選別物を押し上げて、次回把持動作時に把持しやすくする為の押し上げ部と、前記無端状ベルト、前記把持部、前記昇降機構、前記移動機構及び前記押し上げ部を駆動する駆動装置とを具備することを特徴とする球塊状農産物の選別装置。
前記把持部が弾性材料を介して、前記被選別物を挟持又は開放することを特徴とする請求項１記載の球塊状農産物の選別装置。
前記ゲージ板下方に位置し、ゲージ板穴部を貫通した前記被選別物を機外に搬出する案内部を持つことを特徴とする請求項１又は請求項2記載の球塊状農産物選別装置。
前記ゲージ板が円弧上に上流から下流に等間隔に小径のものから大径のものへと順次円形穴部が開けられ、前記把持部、前記押し上げ部が同心円弧状に配置されることを特徴とする請求項１、請求項2又は請求項３いずれか１項記載の球塊状農産物選別装置。