JP2011092135A - スイートコーン収穫機 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】走行部61と、前方が低くなるように傾斜して延在しかつ左右に並置され挟持物体を前方から後方へと移動させるべく駆動される一対の挟持搬送ベルト11と、前方に向かって間隙が漸次拡がるように左右に配置された一対の誘導ベルト17と、挟持搬送ベルトの前端下方に位置する下部カッター刃21と、挟持搬送ベルトの搬送途中位置の下面から所定の角度をもって後方に延在し互いの間に間隙tを介して左右に並置され軸を中心に回転駆動される一対の収穫ロッド41と、を備え、誘導ベルトによりスイートコーン植物体を引き込み挟持搬送ベルトにより挟持すると同時に下部カッター刃21が茎を切断し、茎上部を挟持したまま後端まで搬送する途中位置から茎上部が収穫ロッド間隙に入り込み、スイートコーン果実SC1がしごき落とされる。
【選択図】図1
Description
本明細書では、スイートコーンの植物体全体を「スイートコーン植物体」と称し、収穫される生食用部分を「スイートコーン果実」と称することとする。スイートコーン植物体の全体は、高さ約2mに達し、先端にはススキ状の雄穂があり、中間部には、通常、2個のスイートコーン果実が付く。2個のスイートコーン果実のうち、一番上に付くスイートコーン果実は"一番成り"と呼ばれる。通常は、一番成りのみが出荷の対象となり、二番成りは、出荷されない。
本発明によるによるスイートコーン収穫機(1)は、
圃場を自走可能な走行部(61)と、
前記走行部(61)の上方において、前方が低くなるように傾斜して延在しかつ左右に並置された一対のベルトであって互いの間に挟持した物体を前方から後方へと移動させるべく各々駆動される一対の挟持搬送ベルト(11)と、
前記一対の挟持搬送ベルト(11)の前端からさらに前方に向かって互いの間の間隙が漸次拡がるように左右に配置された別の一対のベルトであって互いの間に入り込んだ物体を前方から後方へと移動させるべく各々駆動される一対の誘導ベルト(17)と、
前記一対の挟持搬送ベルト(11)の前端下方に位置する少なくとも1枚の下部カッター刃(21)と、
前記一対の挟持搬送ベルト(11)の搬送途中位置の下面から該一対の挟持搬送ベルトに対し所定の角度をもって後方に延在し、互いの間に所定の間隙(t)を介して左右に並置された一対のロッド体であって各ロッド体の軸を中心に回転駆動される一対の収穫ロッド(41)と、を備える。
スイートコーン収穫機は、自走可能な走行部を有しており、一列に並んだスイートコーン植物体の列方向に走行する。そして、走行しつつ、1本のスイートコーン植物体から1個の一番成りのスイートコーン果実を収穫する。一列のスイートコーン植物体は、ほぼ等間隔で圃場に起立しているので、順次、収穫していく。
先ず、スイートコーン植物体の茎を、一対の誘導ベルトにより引き寄せ、後方の挟持搬送ベルトへと誘導する。一対の誘導ベルトは前方の間隔が広くなっているので、拡がった葉を捉えて茎を引き寄せ易い。
続いて、一対の挟持搬送ベルトが、その前端において両ベルトの間に茎の一箇所を引き込み、当該箇所を把持すると、後方へ移送し始める。挟持搬送ベルトが茎の一箇所を把持すると同時に、その下方に位置する下部カッター刃が、茎の別の一箇所を切断する。この切断位置は、一番成りの付き位置よりも下方であって、二番成りの付き位置よりも上方とする。これにより、一番成りの付いた茎上部は、挟持搬送ベルトにより後方へ移送され、二番成りの付いた茎下部は、圃場に残留することとなる。
また、下部カッター刃による茎の切断位置は、二番成りより上方を目標とするが、誤って二番成りより下方が切断され、二番成りが茎上部に付いてしまった場合に対処できる。二番成りは、一番成りより未成熟で細いため、収穫ロッドの間隙を後端側で広くすることにより、二番成りを茎上部と共に通り抜けさせることができるからである。この結果、茎上部に二番成りも付いてしまった場合であっても、一番成りのみがもぎ落とされるので、収穫後に二番成りを選別する作業が不要となる。
図1は、本発明によるスイートコーン収穫機の全体外観を示す側面図である。図2は、スイートコーン収穫機の天井フレームを除いた平面図であり、図3は、スイートコーン収穫機の背面図である。以下、各構成要素について、詳細に説明する。
図1に示す通り、スイートコーン収穫機1は、圃場を自走可能な走行部61を有する。走行部61は、圃場の走行に好適なクローラータイプであるが、これに限定しない。走行部61の上に、本体フレームが載置固定されている。本体フレームには、本発明の機能を備えた各構成要素が取り付けられている。本体フレームは、主要な枠組として、基台フレーム73と、基台フレーム73の周縁上に起立する適宜の本数の柱フレーム71、72と、柱フレームの上端に取り付けられた天井フレーム74とを具備する。柱フレーム71、72は、必要に応じて所定の位置に設ける。
また、スイートコーン収穫機1の左半部の後部には、シュート81と、その下に裁断シリンダカッター82が取り付けられている。裁断シリンダカッター82は、裁断カッター駆動モータ83により駆動される。
図1及び図2に示すように、一対の挟持搬送ベルト11が、基台フレーム73と天井フレーム74の間のほぼ中間の高さ位置に前後方向に延在するように設置される。この一対の挟持搬送ベルト11は、前方が低く後方が高くなるように傾斜して配置されている。図2に示すように、左右に並置された一対の無端ベルトであり、各々をVベルトとすることが好適である。一対の挟持搬送ベルト11は、挟持しようとする物体を前端から引き込むように、各々のベルトが駆動される。一対の挟持搬送ベルト11により両側から挟持された物体は、前方から後方へと搬送され、最終的には後端から排出されることとなる。物体を把持する部分においては、双方のベルト間に隙間を生じ無いように配置されている。物体を確実に把持するための手段については、後述する。
一対の搬送フレーム15は、その傾斜角度を調整する機構を備えている。これにより、一対の挟持搬送ベルト11の傾斜角度を調整可能である。図1及び図5を参照して、搬送フレーム15の傾斜調整機構を説明する。図5は、搬送フレーム15の前端近傍部分における傾斜調整機構を示す概略斜視図である。
図4は、挟持搬送ベルト11及び搬送フレーム15並びにこれらの前方部分を示す概略斜視図である。図4に示すように、各搬送フレーム15上に2種類のテンションプーリ19a、19bが設けられている。これらのテンションプーリ19a、19bは、一対の挟持搬送ベルト11により物体を確実に把持して前端から後端まで安定に搬送するために設けられる。一方の搬送フレーム上には、複数の押圧用テンションプーリ19aが所定の間隔で設置されている。他方の搬送フレーム上には、複数の支持用テンションプーリ19bが所定の間隔で設置されている。
一方、支持用テンションプーリ19bは、その固定点19b1及び回転軸19b2の位置は固定されており、他方の挟持搬送ベルト11の裏面を支持する。このようにして、テンションプーリ19a、19bは、それぞれ各挟持搬送ベルト11の裏面に当接し、挟持搬送ベルト11の動きに伴って回動する。この結果、双方の挟持搬送ベルト11が、両側から物体を押圧することになる。従って、スイートコーン植物体の茎のような細長い物体であっても姿勢を安定させ、確実に把持して搬送できる。
図1及び図4に示すように、一対の挟持搬送ベルト11の前端からさらに前方に向かって一対の誘導ベルト17が設けられている。一対の誘導ベルト17は、互いの間の間隙が漸次拡がるように左右に配置された別の一対の無端ベルトである。図4に示すように、各誘導ベルト17は、搬送ベルト従動プーリ12bのプーリ軸12cと同軸上に配置された誘導ベルト駆動プーリ18aと、前端に配置された誘導ベルト従動プーリ18bとの間に架け渡されている。誘導ベルト駆動プーリ18aは、搬送ベルト従動プーリ12bの回動に伴って駆動されるので、前方のスイートコーン植物体を内側に引き入れるように作用する。各誘導ベルト17は、所定の間隔で外方に突出する複数の係止突起17aを形成されている。これらの係止突起17aは、スイートコーン植物体の拡がった葉を掻き寄せ、確実にその茎を引き入れるために効果的である。
図4を参照すると、一対の挟持搬送ベルト11の前端下方には、2枚の下部カッター刃21が配置されている。2枚の下部カッター刃は、平面視(図2参照)では、一部重なり合うようにして左右に並置され、軸方向では互いに干渉しない程度に離間している。下部カッター刃21は、下部カッター駆動モータ23により回転駆動され、誘導ベルト17により引き込まれたスイートコーン植物体の茎をこの位置で切断する。下部カッター刃21は、中央に1枚のみを設けてもよいが、図示の例のように2枚並置することが、より好ましい。1枚のみであると、スイートコーン植物体の茎が直立している場合は問題ないが、天候の影響で斜めに生育したり、倒れかかったりしている場合には、下部カッター刃の範囲外に逸れて切断できない可能性がある。下部カッター刃を2枚並置することにより、切断可能範囲が広くなり、茎の姿勢に関わらず確実に切断できる。
下部カッター刃21は、カッター支持棒22の下端に固定され、カッター支持棒22の上端は、一方の搬送フレーム15の側面に固定されている。カッター支持棒22の固定位置は上下方向に調整可能であり、これにより下部カッター刃21の高さ位置を調整可能である。すなわち、スイートコーン植物体の茎の最適な切断位置を設定できる。
再び図1を参照すると、一対の挟持搬送ベルト11の搬送途中位置の下面から、挟持搬送ベルトに対し所定の角度αをもって後方に延在する一対の収穫ロッド41が配置されている。各収穫ロッド41は、それぞれ各搬送フレーム15の真下に位置する。所定の角度αは、図示のように鋭角である。
図6は、図1のA視図であり、スイートコーン収穫機1の主要部のための回転駆動装置を概略的に示している。図7は、図1のB視図である。図8は、図1のC視図である。
なお、収穫ロッド41の間隙tを、後端側で広くすることにより、次のような効果もある。茎を切断する際に誤って二番成りより下方を切断し、二番成りが茎上部に付いてしまった場合であっても、後端側の間隙tを広くすることで、一番成りよりも細い二番成りは茎上部と共に収穫ロッド41を通り抜けることができ、収穫されない。
・全長 L1 :1m
・ロッド芯部の露出幅 L2:6cm
・螺旋突起部の幅 L3 :4cm
・前端の間隙 L4 :2cm
・後端の間隙 L5 :4cm
・ロッド芯部の直径 d1 :6cm
・最大直径 d2 :10cm
図10は、基台フレーム上に設置される複数のコンベア51、52、53の配置を示した斜視図である。図1を参照すると、コンベア51は、収穫ロッド41の長手方向のほぼ中間部の下方に設置されている。スイートコーン果実SCのほとんどは、コンベア51の上方でしごき落とされ、コンベア51上に落下する。図10に示すように、コンベア51上に落下したスイートコーン果実SCは、横方向に搬送されてコンベア52の下端に落とされる。コンベア52は、後方に向かって上昇する傾斜を備え、スイートコーン果実SCをコンテナ95の上方まで運び揚げ、コンテナ95内に落下させる。コンベア53は、収穫ロッド41の後端近傍でしごき落とされたスイートコーン果実SCを受けとめて、コンベア51上へと搬送する。コンベア51、52、53は、それぞれ油圧モータ54、55、56により駆動される。
図13〜図16を参照して、本発明のスイートコーン収穫機を用いた作業状況を説明する。
11 挟持搬送ベルト
12a 搬送ベルト駆動プーリ
12b 搬送ベルト従動プーリ
12c プーリ軸
14 ベルト受けローラ
15 搬送フレーム
16 上部カッター刃
16a 上部カッター駆動モータ
17 誘導ベルト
17a 係止突起
18a 誘導ベルト駆動プーリ
18b 誘導ベルト従動プーリ
19a 押圧用テンションプーリ
19a1 テンションスプリング
19a2 屈曲アーム
19a3 回転軸
19b 支持用テンションプーリ
19b1 固定点
19b2 回転軸
21 下部カッター刃
22 カッター支持棒
23 下部カッター駆動モータ
31、32 支持フレーム
33、34 クランクフレーム
35 油圧シリンダー
P、Q、R、S 支点(回動中心)
41 収穫ロッド
41a ロッド芯部
41b 螺旋突起部
42a、42b 収穫ロッド軸受
46 収穫ロッド駆動シャフト
46a、46b ユニバーサルジョイント
47 ブラケット
48a 第1スプロケット
48b 第2スプロケット
48c 第3スプロケット
48d 第4スプロケット
49 マイタギヤ
51、52、53 コンベア
51a、52a コンベアロッド
51b、52b コンベアスプロケット
51c、52c コンベアシャフト
52d 係止爪
54、55、56 コンベアモータ
61 走行部
71、72 柱フレーム
73 基台フレーム
74 天井フレーム
81 シュート
82 裁断シリンダカッター
83 裁断カッター駆動モータ
91 フォークリフト
92 フォークリフト上下シリンダー
93 フォークリフト左右シリンダー
94 フォークリフトチルトシリンダー
95 コンテナ
96 運転部
101 ベルト駆動モータ
102 駆動ボックス
200 スイートコーン植物体
201 雄穂
202 茎
202a 茎上部
202b 茎下部
202c 裁断片
SC、SC1、SC2 スイートコーン果実
Claims (11)
- 圃場を自走可能な走行部(61)と、
前記走行部(61)の上方において、前方が低くなるように傾斜して延在しかつ左右に並置された一対のベルトであって互いの間に挟持した物体を前方から後方へと移動させるべく各々駆動される一対の挟持搬送ベルト(11)と、
前記一対の挟持搬送ベルト(11)の前端からさらに前方に向かって互いの間の間隙が漸次拡がるように左右に配置された別の一対のベルトであって互いの間に入り込んだ物体を前方から後方へと移動させるべく各々駆動される一対の誘導ベルト(17)と、
前記一対の挟持搬送ベルト(11)の前端下方に位置する少なくとも1枚の下部カッター刃(21)と、
前記一対の挟持搬送ベルト(11)の搬送途中位置の下面から該一対の挟持搬送ベルトに対し所定の角度をもって後方に延在し、互いの間に所定の間隙(t)を介して左右に並置された一対のロッド体であって各ロッド体の軸を中心に回転駆動される一対の収穫ロッド(41)と、を備え、
前記走行部(61)が圃場を前方に走行するとき、前記誘導ベルト(17)はスイートコーン植物体(200)を引き込み前記一対の挟持搬送ベルト(11)へと誘導し、該一対の挟持搬送ベルト(11)の前端にて該スイートコーン植物体の茎(202)を挟持すると同時に前記下部カッター刃(21)が、該茎を、少なくとも1つのスイートコーン果実(SC1)を付けた茎上部(202a)と圃場に残留する茎下部(202b)とに切断すると、該一対の挟持搬送ベルト(11)は該茎上部(202a)を挟持したまま後端まで搬送する一方、搬送途中位置から該茎上部(202a)が前記一対の収穫ロッド(41)の間隙(t)に入り込むことにより、該一対の収穫ロッドが該スイートコーン果実(SC1)を該茎上部(202a)からしごき落とすべく構成されていることを特徴とするスイートコーン収穫機。 - 前記一対の挟持搬送ベルト(11)の前端近傍の上方に位置する上部カッター刃(16)をさらに備え、該上部カッター刃は、搬送されている前記茎上部(202a)の雄穂(201)を切断するべく構成されていることを特徴とする請求項1に記載のスイートコーン収穫機。
- 前記走行部(61)の後方に取り付けられたコンテナ(95)と、
しごき落とされた前記スイートコーン果実(SC1)をその落下点から前記コンテナ(95)まで移送する1又は複数のコンベア(51,52,53)と、をさらに備えたことを特徴とする請求項1又は2に記載のスイートコーン収穫機。 - 前記一対の挟持搬送ベルト(11)の後端から排出される前記茎上部(202a)を受けるべく設置されたシュート(81)と、
前記シュート(81)の下方に設けられ前記茎上部(202a)を裁断する裁断シリンダカッター(82)と、をさらに備えたことを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載のスイートコーン収穫機。 - 前記一対の収穫ロッド(41)が、その間隙(t)の前方が狭く後方が広くなるように設置されていることを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載のスイートコーン収穫機。
- 前記一対の収穫ロッド(41)の各々が、ロッド芯部(41a)と、該ロッド芯部の周面上に螺旋状に突出する螺旋突起部(41b)とをそれぞれ具備するスパイラルロッドであることを特徴とする請求項1〜5のいずれかに記載のスイートコーン収穫機。
- 前記螺旋突起部(41b)が軟質素材からなることを特徴とする請求項6に記載のスイートコーン収穫機。
- 前記一対の挟持搬送ベルト(11)の一方の裏面を押圧する押圧用テンションプーリ(19a)と、他方の裏面を支持する支持用テンションプーリ(19b)とを備えたことを特徴とする請求項1〜7のいずれかに記載のスイートコーン収穫機。
- 前記一対の挟持搬送ベルト(11)の傾斜を調整する手段を備えたことを特徴とする請求項1〜8のいずれかに記載のスイートコーン収穫機。
- 前記下部カッター刃(21)の高さ位置を調整する手段を備えたことを特徴とする請求項1〜9のいずれかに記載のスイートコーン収穫機。
- 2枚の前記下部カッター刃(21)を左右に並置したことを特徴とする請求項1〜10のいずれかに記載のスイートコーン収穫機。
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