JP2008212876A - 青果物選別装置 - Google Patents

Abstract

【課題】未選別のさくらんぼなど青果物を、人手に頼らずに、自動的、正確で、傷をつけることなく搬送部に供給できる、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３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と、供給部３の未選別物を供給部３近傍から選別部まで搬送する搬送部２とを備え、供給部３の未選別物を吸着する供給部３の設定位置ａと、吸着した未選別物を放出する搬送部２の設定位置ｂとの間を往復動する、吸着部を有する移送装置３０を備える。吸着部は、供給部３の設定位置ａと、搬送部２の設定位置ｂとで上下昇降かつ、上昇位置間で往復動し、未選別物を弾性的に支持するとともに、弾性変形可能であり、未選別物の載置部８ａが、搬送部２の設定位置ｂに位置したことを検出する検出器を、搬送部２近傍に備える。
【選択図】図３

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、供給部の未選別物を吸着する供給部の設定位置と、吸着した未選別物を放出する搬送部の設定位置との間を往復動する、未選別物を吸着および放出する吸着部を有する移送装置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、例えば、さくらんぼなどの小粒の果実や農作物が、コンベア装置１０１の入口側において適宜、人手によりコンベア装置１０１の表面の発泡シートに形成された凹部または穴に１つずつ載せられて、この状態でコンベア装置１０１により出口側端部まで移動され、凹部真下に有する無端状チェーン１０２に取付けられた、それぞれに天秤を有する複数の受皿１０３に落下載置される。そして、設定された重量に該当する位置で、受皿１０３上のさくらんぼが、テコの回動によりシュート１０４から放出され、これらさくらんぼなどを重量選別する（特許文献１）ものがある。

実用新案公開平５−３２２６号公報

しかし、このような従来の青果物選別装置では、前記したように、収穫された未選別物である大量のさくらんぼなどを収穫箱などから、人手により搬送速度の速いコンベア装置上の載置部に１つずつ載置させなければならず、この移し替え作業に手間がかかるほか、載置ミスにより載置されない部分が多く生じたり、載置を慌てるためにさくらんぼなどをコンベア装置上にこぼしてしまい、それらを拾い集めたり、落としたさくらんぼに傷が入ってしまうなどのロスを生じてしまうとともに、作業者の疲労が著しく、このようなことから、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、未選別のさくらんぼなど青果物を、人手に頼らずに、自動的、かつ正確であって、さらに傷をつけることなく搬送部に供給できる、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、前記供給部の未選別物を吸着する前記供給部の設定位置と、前記吸着した未選別物を放出する前記搬送部の設定位置と、の間を往復動する、前記未選別物を吸着および放出する吸着部を有する移送装置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、前記吸着部は、前記供給部の設定位置と、前記搬送部の設定位置とで上下昇降するとともに、それぞれの上昇位置間で往復動す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、前記吸着部は、前記未選別物を弾性的に支持するとともに、弾性変形可能であることを特徴とする。

請求項４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、前記搬送部により搬送される未選別物の載置部が、前記搬送部の設定位置に位置したことを検出する検出器を、前記搬送部近傍に備え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、供給部の未選別物を吸着する供給部の設定位置と、吸着した未選別物を放出する搬送部の設定位置との間を往復動する、未選別物を吸着および放出する吸着部を有する移送装置を備えるので、未選別のさくらんぼなど青果物を、人手に頼らず自動的にホッパーからトレイに載置することができる。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、吸着部は、供給部の設定位置と、搬送部の設定位置とで上下昇降するとともに、それぞれの上昇位置間で往復動するので、ホッパー内に投入されたさくらんぼなどの青果物を、１つずつ確実にトレイに載置することができる。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、吸着部は、未選別物を弾性的に支持するとともに、弾性変形可能であるので、ホッパー内に投入されたさくらんぼなどの青果物を、傷つけることなくトレイに移し替えることができる。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４に記載の発明によれば、搬送部により搬送される未選別物の載置部が、搬送部の設定位置に位置したことを検出する検出器を、搬送部近傍に備えるので、移送装置の吸着部がホッパー内から吸着したさくらんぼなどの青果物を、トレイの載置部に、確実、かつ正確に放出することができる。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、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の材質や設置位置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、後述する本願発明の要部である載置方法でホッパー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。また、測定部４でのさくらんぼの測定項目は上記に限定されない。

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、移送装置を設けた青果物選別装置を模式的に示す右側面方向から見た斜視図、図４はアーム内部を模式的に示した斜視図、図５は、アームの底面図（ａ）および右側面図（ｂ）、図６は移送装置を設けた青果物選別装置を模式的に示す平面図である。

この例の移送装置３０は、図３に示すように、青果物選別装置１の前端と、ホッパー１１との間であって、さらにホッパー１１の前方と、架台６右側方との間を架台６に対して直角、かつ架台６を横切るように架台６上方を背面視略コ字の、金属またはプラスチック、樹脂など（材質は限定されない）からなる移送枠３１が架橋される。

次に、移送枠３１の上板３２底部には、移送枠３１のステー３３などに固設された不図示のサーボモータなどの駆動源３４により、青果物選別装置１の左右方向であって、ホッパー１１の供給口１１ａ上方と、トレイ８の載置部８ａ上方との間を往復駆動される不図示のスチェーンコンベアなどが取付けられ、さらに、該チェーンコンベアには、さくらんぼを吸着、放出するためのホッパー１１の供給口１１ａ直上まで長さを有する矩形の筒などから成る金属またはプラスチックなどから構成したアーム３５が取付けられる。なお、ホッパー１１における供給口１１ａの青果物選別装置１前後方向である幅は、ホッパー１１の後部１１ｃに対して狭く、供給口１１ａ近傍の設置高さを後部１１ｃの設置高さより低くなるようにホッパー１１を傾斜させて設けることが好ましい。

そして、アーム３５は、前記チェーンコンベアの駆動に追従して上板３２の長手方向である青果物選別装置１の左右方向であって、ホッパー１１の供給口１１ａ上方の設定位置ａと、トレイ８の載置部８ａ上方の設定位置ｂとの間を往復動するとともに、上板３２上面などに固設されたサーボモータなどの駆動源３６で駆動される不図示のチェーンコンベアなどにより、ホッパー１１の供給口１１ａ直上位置において供給口１１ａに有するさくらんぼの直上から設定位置ａである上板３２の底部および、トレイ８の載置部８ａ直上から設定位置ｂである上板３２の底部それぞれの位置で、アーム３５が上下昇降される。なお、アーム３５の形状および、往復や上下昇降の駆動方法は上記に限定されない。

また、図４〜５に示すように、アーム３５の後端近傍底面には、アーム３５内に挿入される、一端が不図示のコンプレッサに接続されるエアノズル３７の他端が連結された、このエアノズル３７の先端部の直径に略等しい穴部を形成した吸着部３８が備えられる。さらに、この吸着部３８の先端には、吸着部３８を塞がないリング状の弾性部材３９が取付けられる。なお、弾性部材３９は、さくらんぼの吸着・移送時にさくらんぼの表面もしくは全体に傷をつけない、軟質ゴムやスポンジ（限定されない）などのクッション性を有する部材から構成される。

さらに、例えば、アーム３５における吸着部３８の往復動する青果物選別装置１左右方向位置の下方である、架台６の側端近傍と、各トレイ８の外側部とに、赤外線センサなどの検出器４０が設けられる。この場合、各トレイ８の外側部に送信部４０ａおよび架台６の側端近傍には、不図示のコントローラに接続された受信部４０ｂが取付けられる。なお、検出器４０の種類や設置位置は限定されない。

ここで、ホッパー１１に投入されたさくらんぼを、トレイ８の載置部８ａに自動的に載置させる場合には、図３および図６に示すように、まず、制御部２１などの駆動/停止スイッチ１６の入操作に伴い稼働される移送装置３０のアーム３５が、ホッパー１１における供給口１１ａ上方の設定位置ａに摺動した後、供給口１１ａ内に有するさくらんぼの直上まで下降する。そして、前記コンプレッサでエアノズル３７先端から空気を吸引させることにより、この吸引力で１個のさくらんぼを吸着部３８に吸着させる。この際、さくらんぼは、弾性部材３９を介して吸着部３８に吸着されるため、弾性部材３９の弾性変形により、さくらんぼの表面や全体がエアノズル３７の吸引力により吸着部３８で傷つくことはない。

また、吸着部４０にさくらんぼが有するか否か（吸着されたか否か）を確認するための前記コントローラに接続された図示しない検出器を設けることもできる。この場合、図４に示すように、エアノズル３７内の中途部に設置した圧力センサなどの検出器４１の検出値が低い値を示すと、吸着部３８にさくらんぼが吸着されており、検出器４１の検出値が高い値を示すと、吸着部３８にさくらんぼが吸着されていないことが示され、これら情報に基づいて前記コントローラは、吸着部３８にさくらんぼが吸着されるまでアーム３５を供給口１１ａ直上に待機させる構成にしてもよい。

そして、アーム３５は、吸着部３８にさくらんぼを吸着したまま、移送枠３１の上板３２底部である設定位置ａまで上昇した後、青果物選別装置１の右方向であって、ベルトコンベア７のトレイ８上方である設定位置ｂに摺動し、さらに載置部８ａの搬送路直上である設定位置まで下降される。

次いで、ベルトコンベア７上を搬送されている、さくらんぼがまだ載置されていない各トレイ８の送信部４０ａから送信される赤外線を、架台６側端近傍の赤外線受光部４０ｂが受信した（当該設定位置であるアーム３６の下方にトレイ８の載置部８ａが有する）検出情報に基づいて、前記コントローラの指示で、前記コンプレッサによりアーム３５のエアノズル３７から空気を排気させて、吸着部３８に有するさくらんぼを放出して載置部８ａ上に載置させる。なお、各トレイ８の載置部８ａには、吸着部３８に有する弾性部材３９と同様な材質からなる不図示の弾性部材などを備えることにより、載置部８ａ上に載置されるさくらんぼを傷つけることなく選別することができる。

また、アーム３５における吸着部３８の、設定位置ａおよび設定位置ｂでの上下昇降は、ホッパー１１およびトレイ８や架台６などを含む搬送部２の設置高さを調節することにより、これら上下昇降の動作を省略することもできる。

以上のような構成にすることで、未選別のさくらんぼなどの青果物を、人手に頼らず自動的にホッパー１１から１つずつ確実、かつ傷つけることなくトレイ８の載置部８ａに載置可能である、作業性を向上させた青果物選別装置１を提供することができる。

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の未選別物を吸着する供給部３の設定位置ａと、吸着した未選別物を放出する搬送部２の設定位置ｂとの間を往復動する、未選別物を吸着および放出する吸着部３８を有する移送装置３０を備えるものである。加えて、吸着部３８は、供給部３の設定位置ａと、搬送部２の設定位置ｂとで上下昇降かつ、それぞれの上昇位置間で往復動し、未選別物を弾性的に支持するとともに、弾性変形可能である。さらに搬送部２により搬送される未選別物の載置部８ａが、搬送部２の設定位置ｂに位置したことを検出する検出器４０を、搬送部２近傍に備える。

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。 移送装置を設けた青果物選別装置を模式的に示す右側面方向から見た斜視図である。 アーム内部を模式的に示した斜視図である。 アームの底面図（ａ）および右側面図（ｂ）である。 移送装置を設けた青果物選別装置を模式的に示す平面図である。 従来の青果物選別装置を示す 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
１１ｃ 後部
３０ 移送装置
３１ 移送枠
３２ 上板
３３ ステー
３４，３６ 駆動源
３５ アーム
３７ エアノズル
３８ 吸着部
３９ 弾性部材
４０，４１ 検出器
４０ａ 送信部
４０ｂ 受信部
ａ，ｂ 設定位置

Claims (4)

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、
   前記供給部の未選別物を吸着する前記供給部の設定位置と、前記吸着した未選別物を放出する前記搬送部の設定位置と、の間を往復動する、前記未選別物を吸着および放出する吸着部を有する移送装置を備えることを特徴とする青果物選別装置。
2. 前記吸着部は、前記供給部の設定位置と、前記搬送部の設定位置とで上下昇降するとともに、それぞれの上昇位置間で往復動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。
3. 前記吸着部は、前記未選別物を弾性的に支持するとともに、弾性変形可能であることを特徴とする、請求項１に記載の青果物選別装置。
4. 前記搬送部により搬送される未選別物の載置部が、前記搬送部の設定位置に位置したことを検出する検出器を、前記搬送部近傍に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。

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