JP2008212875A - 青果物選別装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ホッパー内に投入されたさくらんぼなどの青果物を、効率よく取り出すことができる、作業性を向上させた青果物選別装置を提供する。
【解決手段】未選別物を貯留する供給部と、供給部の未選別物を計測する測定部と、測定部の計測情報に基づいて未選別物を選別する選別部と、供給部の未選別物を供給部近傍から選別部まで搬送する搬送部とを備え、供給部を先細形状ｓとし、この先細形状ｓの前端部を搬送部に臨ませるとともに、先細形状ｓの部分に加振機構３１を備える。そして、供給部の前端部の高さが、供給部の後部１１ｃの高さよりも低くなるように、供給部を傾斜させて備え、供給部の傾斜角度を変更可能とする。
【選択図】図４

Description

本発明は、未選別物を貯留する供給部と、供給部の前記未選別物を計測する測定部と、測定部の計測情報に基づいて未選別物を選別する選別部と、供給部の未選別物を供給部近傍から選別部まで搬送する搬送部とを備える青果物選別装置に関し、より詳細には、供給部を先細形状とし、この先細形状の前端部を搬送部に臨ませるとともに、先細形状の部分に加振機構を備えることに関する。

図７に示すように、従来の青果物選別装置１００には、コンベア１０１によって移送される複数のコンベアリンクトレイ１０２上に、ホッパー１０４内に投入した柑橘類やプチトマトなどの青果物を作業者の手作業により移し替えて載置し、これらコンベアリンクトレイ１０２上の青果物を計測部１０３に通過させて、近赤外線の透過光などにより青果物の糖度などの品質成分を測定し、この光学情報に基づいて計測を終えた青果物を載置する移送中のコンベアリンクトレイ１０２を、該当する移送位置で、青果物選別装置１００の本体片側に形成された図示しない固定部材とピンで結合した作動レバーを作動させることにより下向させ、青果物を品質等級別に分離された収納箱に収納選別する（特許文献１）ものがある。

登録実用新案第３０７７６７５号公報

しかし、このような従来の青果物選別装置では、供給部であるホッパーが箱型構造であり、搬送部に臨む供給口が広いために、作業者の手作業によりさくらんぼなどの青果物を供給口からトレイ上に移し替える際、取り出されるさくらんぼに絡まり他の供給口に有するさくらんぼが供給口から下方にこぼれ落ち易く、さくらんぼを拾い集める無駄な作業が必要になるほか、落下したさくらんぼに傷が入るという問題があった。また、ホッパーは水平に設置されているため、ホッパー内に貯留するさくらんぼの量が少なくなると、ホッパーの奥に有するさくらんぼを取り出しにくく、作業者がその都度、作業位置から離れたり、無理な体勢で腕を伸ばしたりしてホッパー後部に有するさくらんぼを、供給口側に
かき集める必要があり、移し替え作業に手間がかかり、以上のようなことから作業性が低下するという問題があった。
そこで、この発明の目的は、ホッパー内に投入されたさくらんぼなどの青果物を、効率よく取り出すことができる、作業性を向上させた青果物選別装置を提供することにある。

このため、請求項１に記載の発明は、未選別物を貯留する供給部と、前記供給部の前記未選別物を計測する測定部と、前記測定部の計測情報に基づいて前記未選別物を選別する選別部と、前記供給部の前記未選別物を前記供給部近傍から前記選別部まで搬送する搬送部とを備える青果物選別装置において、前記供給部を先細形状とし、該先細形状の前端部を前記搬送部に臨ませるとともに、前記先細形状の部分に加振機構を備えることを特徴とする。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の青果物選別装置において、前記供給部の前端部の高さが、前記供給部の後部の高さよりも低くなるように、前記供給部を傾斜させて備えることを特徴とする。

請求項３に記載の発明は、請求項１に記載の青果物選別装置において、前記供給部の傾斜角度を変更可能とすることを特徴とする。

請求項１に記載の発明によれば、未選別物を貯留する供給部と、供給部の未選別物を計測する測定部と、測定部の計測情報に基づいて未選別物を選別する選別部と、供給部の未選別物を供給部近傍から選別部まで搬送する搬送部とを備える青果物選別装置において、供給部を先細形状とし、この先細形状の前端部を搬送部に臨ませるとともに、先細形状の部分に加振機構を備えるので、供給口の面積が狭いために、供給口に貯留するさくらんぼなどの青果物を作業者が取り出す際に、取り出されるさくらんぼに絡まり他の供給口に有するさくらんぼがこぼれ落ちることがなく、また、振動によりホッパー内の後部に有するさくらんぼを供給口に移動させることで、作業者にさくらんぼをホッパーからトレイに移し替え易くすることができる。従って、作業性を向上させた青果物選別装置を提供することができる。

請求項２に記載の発明によれば、供給部の前端部の高さが、供給部の後部の高さよりも低くなるように、供給部を傾斜させて備えるので、ホッパーの後部に有するさくらんぼを、ホッパー底部の傾斜面に沿わせて自重により供給口まで移動させ、作業者にさくらんぼをホッパーからトレイに移し替え易くすることができる。従って、作業性を向上させた青果物選別装置を提供することができる。

請求項３に記載の発明によれば、供給部の傾斜角度を変更可能とするので、ホッパー内に貯留するさくらんぼの残量に合わせてホッパーの傾斜角度が調節でき、ホッパー内のさくらんぼの残量が少なくなると、ホッパーの傾斜角度を大きくして、ホッパーの後部に有するさくらんぼを、ホッパー底部の傾斜面に沿わせて自重により供給口まで移動させ、作業者にさくらんぼをホッパーからトレイに移し替え易くすることができる。従って、作業性を向上させた青果物選別装置を提供することができる。

以下図面を参照しつつ本発明を実施するための最良の形態について説明する。
図１は、本発明の青果物選別装置の一例を示す右側模式図であり、図２は青果物選別装置の測定部および選別部付近を拡大して示した平面模式図である。

この例の青果物選別装置１は、図１〜２に示すように、機体の前端部（図１に示す左側）から後端部（図１に示す右側）まで横設される搬送部２と、この搬送部２の前部に連設される供給部３と、搬送部２の中途部に覆設される測定部４と、搬送部２の後部に備えられる選別部５などから構成される。

まず、搬送部２は、架台６長手方向面上に、無端状のベルトコンベア７が巻回され、このベルトコンベア７上には、等間隔に複数のトレイ８が取付けられる。これらそれぞれのトレイ８は、上部のプラスチックなどからなる傾倒自在な載置部８ａと、下部のプラスチックまたは金属からなる取付部８ｂとから構成され、載置部８ａの平面視中央部には、例えば略角錐状の窪みなどからなる凹部９を設けてもよい。なお、トレイ８の材質は上記に限定されない。また、凹部９の形状は上記に限定されず、青果物の果肉部などが安定的に載置される形状であればよい。

そして、架台６の下部などに設置された駆動モータ１０を駆動させることにより、この駆動モータ１０に連係したベルトコンベア７が、右側面視時計周りに回転され、このベルトコンベア７に追従して、複数のトレイ８が機体の前部と後部との間を循環移送される。なお、ベルトコンベア７の駆動によるトレイ８の搬送速度は、駆動モータ１０の設定を後述の制御部２１などで変更することにより、調節できる構成にしてもよい。

次に、後述する本願発明の要部である供給部３は、底面が広いステンレスなどからなる上面が開放された容器であるホッパー１１から成り、架台６の図１に示す奥側である前部左側方（図１に示す手前側である前部右側端でもよい）などに不図示のステーを介して立設される。なお、ホッパー１１の材質は上記に限定されない。

次に、測定部４は、搬送部２の中途部であって、架台６上面の左右幅で、ベルトコンベア７およびトレイ８を覆うように設けられた測定ボックス１２内の、左右内壁面などには、青果物の糖度や果肉部の直径などを計測するための近赤外線などを青果物に照射する光源１３およびその透過光を受光する受光部１４などが設けられる。そして、この測定ボックス１２の入口部１２ａ（機体前部側）および出口部１２ｂ（機体後部側）は、トレイ８が出入りし易くするための図示しないスリットなどが設けられたゴム製などのカーテン１５が取付けられ、測定ボックス１２内部が遮光される。なお、カーテン１５の材質は上記に限定されない。

また、測定ボックス１２の上部などには、青果物選別装置１の駆動/停止スイッチ１６や主電源１７、非常停止ボタン１８、光源交換表示ランプ１９、後述する選別部５に連係される選別設定ダイヤル２０などを配した制御部２１が備えられる。

次いで、選別部５は、架台６後部の左側端部に、測定ボックス１２内などに有する不図示のコントローラに連結される１個以上複数個、例えば４個（選別等級数により適宜決定）のトレイ傾斜装置２２が、等間隔に設置される。このトレイ傾斜装置２２は、例えば、ケースなどに覆われた図示しないソレノイドにアーム２３を連結させ、測定部４の近赤外線などによる青果物の計測情報に基づいて、トレイ８の計測順に前記コントローラが該当するトレイ傾斜装置２２に信号を送る。また、トレイ傾斜装置２２のケース右側面および各トレイ８の取付部の左側面などには、赤外線センサなどの検出器２４が設けられる。この場合、トレイ傾斜装置２２の架台６の右側面には、赤外線受光部２４ｂと、各トレイ８の取付部の左側面に赤外線送信部２４ａとが設けられるとともに、赤外線受光部２４ｂは前記コントローラに接続される。なお、検出器２４の設置位置は、上記に限定されない。

そして、計測を終えて測定部４の出口部１２ｂから搬出され、ベルトコンベア７上を移送中の青果物を載置した当該トレイの赤外線送信部２４ａから送信される赤外線を赤外線受光部２４ｂで受信（当該トレイ傾斜装置２２の側方に並んで位置した）した検出情報に基づいて、前記コントローラの指示により、トレイ傾斜装置２２がソレノイドによってアーム２３を回動させて、トレイ８の載置部８ａ下部に有する図示しないステーなどを回動させることにより、載置部８ａを機体右側方に大きく傾斜させる構成とされる。なお、アーム２３の回動はソレノイドに限定されず、モータなどを用いてもよい。

また、選別部５である架台６後部の右側端部（トレイ傾斜装置２２の反対側）には、トレイ傾斜装置２２における載置部８ａの傾斜方向に沿ってトレイ傾斜装置２２の設置数分だけの区画に仕切られた、（例えば４等分された）ステンレスなどからなるシュータ２６が取付けられる。このシュータ２６は、架台６側の高さが高く、架台６から離れた側の高さが低い適宜角度で傾斜させて設けられる。なお、シュータ２６の材質は上記に限定されない。

ここで、青果物として、さくらんぼを糖度別に選別する場合、まず収穫した軸部と果肉部とから成るさくらんぼを、供給部３のホッパー１１に貯留し、制御部２１の主電源１７および駆動/停止スイッチ１６を押して青果物選別装置１を駆動させる。そして、作業者の手作業により、ホッパー１１内のさくらんぼが、ベルトコンベア７によって移送中であるトレイ８の載置部８ａに１つずつ載せられる。

次いで、青果物を載置したトレイ８が、測定部４に測定ボックス１２の入口部１２ａから搬入され、測定ボックス１２内において、光源１３より照射されている近赤外線が、さくらんぼの果肉部を透過し、受光部１４でこの透過光が受光される。その結果、不図示の解析部において、得られた近赤外吸収スペクトルから果肉部の糖分含有量、および果肉部の直径などが算出され、これら情報に基づいて前記コントローラは、予め設定された選別モードに従い当該トレイ傾斜装置２２に信号を送る。この選別モードは例えば、果肉部が一定以上の直径を有し、糖度の高い範囲順に秀、優、良、可などの品質規格ランクに分け、秀ランクである場合はトレイ傾斜装置２２ａ、優ランクである場合はトレイ傾斜装置２２ｂ、良ランクである場合はトレイ傾斜装置２２ｃ、可ランクである場合はトレイ傾斜装置２２ｄがそれぞれ作動するように、前記コントローラとトレイ傾斜装置２２とが連結される。

そして、当該果肉部の計測により当該トレイ８に載置されたさくらんぼの品質が、秀ランクであることが算出されると、前記コントローラはトレイ傾斜装置２２ａに作動信号を送り、測定ボックス１２の出口部１２ｂから搬出され、赤外線送信部２４ａから送信される赤外線を赤外線受光部２４ｂで受信し、トレイ傾斜装置２２ａの側方を選別部５を搬送中の当該トレイ８が通過していることがこれら検出器２４で検出されると、前記コントローラによりトレイ傾斜装置２２ａのアームが作動して、当該トレイ８の載置部８ａが側方に傾倒される。

その結果、当該トレイ８の載置部８ａに載置されるさくらんぼが、シュータ２６の秀ランクの区画２６ａに落とされ、区画２６ａに沿って転がりながらシュータ２６の下部に移動される。また、さくらんぼが優、良、可の品質ランクである場合も、シュータ２６の品質ランク別に適宜設けられた他の区画に選別される。なお、果肉部の計測により設定された、例えば可ランクに満たない糖度を有するさくらんぼ、もしくは設定された直径に満たない小さなさくらんぼなどは、当該さくらんぼを載置したトレイ８が各トレイ傾斜装置２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，２２ｄの横を通過し、選別部５であるベルトコンベア７の後端部（架台６の後端部）から、トレイ８がベルトコンベア７に追従して架台６の前端部に循環して戻るため上下方向が逆転したときに、当該トレイ８の載置部８ａから転落させ、不図示の受箱などに回収される。

なお、さくらんぼの果肉部の糖度および直径などによる品質規格ランクは、制御部２１の選別設定ダイヤル２０などで任意に変更することができる。また、上述した直径の規格やランク名、規格ランクに対応して作動するトレイ傾斜装置の順番およびシュータ２６の区画位置は限定されない。

次に、本願発明の特徴である供給部のホッパーについて、その具体的構成を説明する。図３は、ホッパーの形状を示す平面模式図、図４は搬送装置および加振機構を設けたホッパーを模式的に示す右側面からの斜視図、図５は傾斜させて設置したホッパーを示す青果物選別装置上部の正面模式図、図６は傾斜機構を設けたホッパーの正面模式図である。

まず、供給部３であるステー１１ｄ上に設けられたホッパー１１の形状は、図３に示すように、例えば、ステンレスなどから構成された、自転車のサドルのような略三角形状などを有する、上面が開放された容器であって、搬送部２であるベルトコンベア７およびトレイ８に臨ませるホッパー１１前部の供給口１１ａ側の装置前後方向である幅が、ホッパー１１の後部１１ｃから次第に狭くなる先細形状ｓとされる。そして、前端部１１ｂ近傍は、さくらんぼが１個通過できる程度の幅を有する構成とされる。なお、ホッパー１１の形状は図３に限定されず、先細形状ｓであればよい。

次いで、ホッパー１１内における底面中央の、装置左右方向には、図４に示すように、ベルトコンベアなどの搬送装置３０が設けられる。この搬送装置３０は、図示しない駆動モータにより、ホッパー１１の後部１１ｃ側から供給口１１ａに向けて無端状のベルトなどが循環的に駆動される。また、ホッパー１１の装置前後方向であって、先細形状ｓ部分である両外側部の側壁などには、加振機構３１として、振動モータ（ブラシレスモータやブラシモータなど）などの振動素子３１が設置される。そして、これら搬送装置３０や振動素子３１の入切スイッチを、制御部２１などの設けてもよい。なお、搬送装置３０の種類や、振動素子３１の設置位置、設置個数は上記に限定されない。

ここで、収穫された多量のさくらんぼを迅速に選別処理する際、ホッパー１１内に投入されたさくらんぼが、作業者の手作業により、ホッパー１１内から移し替えられてベルトコンベア７により移送中であるトレイ８の載置部８ａに載せられるが、このとき、搬送装置３０を駆動させるとともに、ホッパー１１の前端部１１ｂ近傍が先細形状ｓとされるので、供給口１１ａの面積を狭くしたことにより、作業者が前端部１１ｂ近傍内に有するさくらんぼを１個ずつ取り出すことができ、取り出されるさくらんぼに絡まり他の供給口１１ａに有するさくらんぼがこぼれ落ちることがない。

そして、搬送装置３０の駆動により、作業者がホッパー１１内の前端部１１ｂ近傍側に有するさくらんぼを取り出し終えても、ホッパー１１内の後部１１ｃに有するさくらんぼが、搬送装置３０上を供給口１１ａ近傍まで搬送されるため、作業者は、作業位置を動くことなくホッパー１１内に有するさくらんぼを、トレイ８の載置部８ａに確実、かつ迅速、楽に載置することができる。

さらには、搬送装置３０上に位置しない、ホッパー１１内の後部１１ｃ両側部近傍（装置前後方向）に有するさくらんぼは、振動素子３１を作動させることで、ホッパー１１の供給口１１ａおよびホッパー１１全体が前後方向などに振動され、この振動により搬送装置３０上に移動して、この搬送装置３０上を供給口１１ａ近傍まで搬送されるため、作業者は、作業位置を動くことなくホッパー１１内に有するさくらんぼを、トレイ８の載置部８ａに確実、かつ迅速、楽に載置することができる。

以上のような構成にすることで、作業者は、供給口１１ａに有するさくらんぼを取り出す際に、取り出されるさくらんぼに絡まり他の供給口１１ａに有するさくらんぼがこぼれ落ちることなく、また、搬送装置３０によるホッパー１１内のさくらんぼの搬送や振動素子３１によるホッパー１１への加振により、ホッパー１１内の後部１１ｃに有するさくらんぼを供給口１１ａに移動させることで、作業者がその都度、作業位置から離れたり、無理な体勢で腕を伸ばしたりして、ホッパー１１の後部１１ｃに有するさくらんぼを供給口１１ａ近傍にかき集める必要がなく、作業者にさくらんぼをホッパー１１からトレイ８に迅速、かつ楽に移し替え易くすることができる。

なお、加振機構３１は、振動素子３１に代えて、不図示のバネなどの弾性部材を用いることもできる。この場合、例えば、ホッパー１１を支持するステー１１ｄの中途部などに前記弾性部材を挟装させ、作業者がホッパー１１に触れることで、前記弾性部材によりホッパー１１が振動し、上記のような効果を得ることができる。

次に、ホッパー１１を傾斜させて備えることもできる。この場合、図５に示すように、立設されるステー１１ｄ上に固定された供給部３であるホッパー１１の前端部１１ｂの床からの高さが、ホッパー１１の後部１１ｃの床からの高さよりも低くなるように、適宜角度を設けてホッパー１１が傾斜設置される。

ここで、前記同様に、作業者が、ホッパー１１内に有するさくらんぼを、トレイ８の載置部８ａに載置する際、ホッパー１１内に投入されたさくらんぼは、ホッパー１１底部の傾斜面に沿わせて自重により供給口１１ａの前端部１１ｂ近傍まで移動させることができるとともに、ホッパー１１の前端部１１ｂ近傍が先細形状ｓとされるので、供給口１１ａの面積を狭くしたことにより、作業者が前端部１１ｂ近傍内に有するさくらんぼを１個ずつ取り出すことができ、取り出されるさくらんぼに絡まり他の供給口１１ａに有するさくらんぼがこぼれ落ちることがない。

このような構成にすることで、作業者は、作業位置を動くことなくホッパー１１内に有するさくらんぼを取り出して、トレイ８の載置部８ａに確実、かつ迅速、楽に載置することができる。

また、ホッパー１１の傾斜角度を変更可能とすることもできる。この場合、図６に示すように、供給部３であるホッパー１１を支持するステー１１ｄの後部（装置左右方向左側）上端の支持面とホッパー１１底面との間などに挟装されるバネなどの弾性部材３２と、ステー１１ｄの前部（装置左右方向右側）の上部とホッパー１１下部との間に設けられた回動軸１１ｅと、から構成される傾斜機構３３が備えられる。

ここで、前記同様に、作業者が、ホッパー１１内に有するさくらんぼを、トレイ８の載置部８ａに載置するため、ホッパー１１内にさくらんぼを多量に投入すると、それらさくらんぼの重量により、ホッパー１１が弾性部材３２の付勢力を抑えて略水平に位置する。そして、作業者によってさくらんぼの移し替え作業が進み、ホッパー１１内のさくらんぼの量が減少してくると、ホッパー１１全体の重量も減少してくることから、弾性部材３２の付勢力によりホッパー１１の後部１１ｃが、さくらんぼ残量の重さに応じてステー１１ｄ上の回動軸１１ｅを中心に徐々に押し上げられ、ホッパー１１の後部１１ｃに有するさくらんぼが、ホッパー１１底部の傾斜面に沿わせて自重により供給口１１ａの前端部１１ｂ近傍まで移動させることができるとともに、ホッパー１１の前端部１１ｂ近傍が先細形状ｓとされるので、供給口１１ａの面積を狭くしたことにより、作業者が前端部１１ｂ近傍内に有するさくらんぼを１個ずつ取り出すことができ、取り出されるさくらんぼに絡まり他の供給口１１ａに有するさくらんぼがこぼれ落ちることがない。

このような構成にすることで、作業者は、作業位置を動くことなく、ホッパー１１内に有するさくらんぼの残量に応じて傾斜する、簡単な傾斜機構３２を有するホッパー１１からさくらんぼを取り出して、トレイ８の載置部８ａに確実、かつ迅速、楽に載置することができる。

なお、傾斜機構３３を構成する弾性部材３２は、バネに限定されず、図示しないが、例えば、ホッパー１１の底面などにモータに連結したアームなどを取付け、ホッパー１１内に設けられたさくらんぼの残量を検出する赤外線センサなどの検出器、あるいは、ホッパー１１下部などに設けられたさくらんぼの重量を検出する、ひずみゲージを用いた重量センサなどの検出器の検出情報に基づいて、コントローラによりアームを伸縮させてホッパー１１をさくらんぼの残量に応じた傾斜角度に傾斜させる構成としてもよい。

以上詳述したように、この例の青果物選別装置１は、未選別物を貯留する供給部３（ホッパー１１）と、供給部３の未選別物を計測する測定部４と、測定部４の計測情報に基づいて未選別物を選別する選別部５と、供給部３の未選別物を供給部３近傍から選別部５まで搬送する搬送部２とを備え、供給部３を先細形状ｓとし、この先細形状ｓの前端部１１ｂを搬送部２に臨ませるとともに、先細形状ｓの部分に加振機構３１を備えるものである。加えて、供給部３の前端部１１ｂの高さが、供給部３の後部１１ｃの高さよりも低くなるように、供給部３を傾斜させて備え、供給部３の傾斜角度を変更可能とする。

本発明の青果物選別装置の一例を示す右側面模式図である。 青果物選別装置の測定部および選別部付近を拡大して示した平面模式図である。 ホッパーの形状を示す平面模式図である。 搬送装置および加振機構を設けたホッパーを模式的に示す右側面からの斜視図である。 傾斜させて設置したホッパーを示す青果物選別装置上部の正面模式図である。 傾斜機構を設けたホッパーの正面模式図である。 従来の青果物選別装置を示す左側面図である。

符号の説明

１ 青果物選別装置
２ 搬送部
３ 供給部
４ 測定部
７ ベルトコンベア
８ トレイ
８ａ 載置部
１１ ホッパー
１１ａ 供給口
１１ｂ 前端部
１１ｃ 後部
１１ｄ ステー
１１ｅ 回動軸
３０ 搬送装置
３１ 振動素子
３２ 弾性部材
３３ 傾斜機構

Claims (3)

1. 未選別物を貯留する供給部と、
   前記供給部の前記未選別物を計測する測定部と、
   前記測定部の計測情報に基づいて前記未選別物を選別する選別部と、
   前記供給部の前記未選別物を前記供給部近傍から前記選別部まで搬送する搬送部と、
   を備える青果物選別装置において、
   前記供給部を先細形状とし、該先細形状の前端部を前記搬送部に臨ませるとともに、前記先細形状の部分に加振機構を備えることを特徴とする青果物選別装置。
2. 前記供給部の前端部の高さが、前記供給部の後部の高さよりも低くなるように、前記供給部を傾斜させて備えることを特徴とする、請求項１に記載の青果物選別装置。
3. 前記供給部の傾斜角度を変更可能とすることを特徴とする、請求項１に記載の青果物選別装置。

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