JP2013223469A - 果実把持ユニット - Google Patents

Abstract

【課題】果実を傷つけにくいとともに、安定した把持を実現できる果実処理装置の果実把持ユニットを提供する。
【解決手段】果実Ｆを把持した状態で保持する果実把持ユニット２において、少なくとも２本以上のアーム２３と、これらのアーム２３の基端部２３ａが回動可能に軸着されたアーム支持部材２２と、アーム２３を内側へ回動させる方向に常に付勢して把持力を与える弾性体２３ｃとを具備させ、アーム２３の内側に外周部が露出するようローラー２４を設け、ローラー２４は、少なくとも果実をアーム２３間に導入する方向へ回転可能に取り付けられるように構成する。
【選択図】図１

Description

本発明は、果実処理装置を構成する果実把持ユニットに係り、特に、果実の硬度如何に拘わらず表面を傷つけずにスムーズに導入することが可能であり、安定した把持を可能にするための果実把持ユニットの構造に関する。

果実処理装置の果実把持機構としては、果実を載置する果実載置部に、果実を載置した際に果実の荷重を受ける力点部としての荷重受部と、この荷重受部で荷重を受けることで作動して果実周面の上方部位に押圧当接する作用点部としての押圧部とを具備する果実支承体を複数設け、前記押圧部は、前記果実支承体に上下方向に回動自在に設けられる回動体の内面に果実押圧面を設けて構成された機構が一般に知られている。この類のものとして、例えば特許文献１に記載された果実不要部分の除去装置の果実把持機構がある。

特許文献１に記載の果実把持機構は、果実に当接する押圧部に、果実に刺入する先鋭突部を設けている。そして、前記先鋭突部の突出度合いを表皮の厚さと同一若しくは近似に設定し、前記先鋭突部を果実に刺入して果実の支承を堅固にしている。

また、上記果実把持機構を用いた除去装置においては、果実載置部に載置した果実に刃体が相対回動して果実の不要部分を除去する際、押圧機構が果実の上部を押圧し、前記荷重受部に対する荷重を増加させて果実周面における押圧力が増加するように構成されている。

特許第４５４６９５１号公報

特許文献１に記載の果実把持機構は、前記押圧部に、果実に刺入する先鋭突部を設けて、前記先鋭突部を刺入して果実の支承を堅固にしているが、果実を果実把持機構に把持させた後にその姿勢を修正する場合、いったんアームを開き直してから果実の姿勢を修正するという過程が必要になり、作業効率が悪くなる。

一方、先鋭突部が果実表皮に刺入されたまま姿勢を修正することもできるが、前記先鋭突部の突出度合いが表皮の厚さと同一若しくは近似に設定されているとはいえ、果実の姿勢を正す際に表皮が引っ掻かれて表皮の厚さよりも深い傷を与える場合も考えられる。特に、扱う果実のうち、軟質のものや軟質に変化したものを把持する場合、突部による食い込みも大きくなり、傷からの細菌の侵入やかびの発生などが懸念される。

そこで、本発明は、上記問題点を解決するものであり、果実を傷つけにくいとともに、安定した把持を実現できる果実処理装置の果実把持ユニットを提供することにある。

斯かる実情に鑑み、果実処理装置を構成する本発明の果実把持ユニットは、果実を把持した状態で保持する果実把持ユニットであって、少なくとも２本以上のアームと、これらのアームの基端部が回動可能に軸着されたアーム支持部材と、前記アームを内側へ回動させる方向に常に付勢して把持力を与える弾性体とを具備し、前記アームの内側に外周部が露出したローラーが設けられ、このローラーは、少なくとも果実を前記アーム間に導入する方向へ回転可能に取り付けられていることを特徴としている。

この発明によれば、前記弾性体によって果実を挟み込む方向に回動するように付勢されている前記アームに、前記ローラーが前記アームの内側に外周部を露出させる態様で設けられ、前記ローラーは果実を前記アーム間に導入する方向に回転可能に構成されている。したがって、果実を複数の前記アーム間に導入するときに、果実の表面が前記ローラーの外周部に接触して前記ローラーが回動することになり、果実はスムーズに導入されて表面に対する摩擦が軽減されるとともに損傷が少なくなる。また、導入過程における果実の姿勢調整も容易になるという効果を奏する。

また、本発明において、前記ローラーの回転抵抗は、果実を前記アームの間に導入する方向に比べて、前記アームの間から取り出す方向に大きいことがのぞましい。

この発明によれば、果実をアーム間から取り出そうとする方向に対してはローラーが回転しにくいので、果実の把持状態が確実に維持される。

また、本発明において、前記ローラーの外周部には複数の歯が設けられ、前記歯は、果実の導入側の回転方向に対する傾斜角が小さい第１の斜縁を有し、逆側の回転方向に対する傾斜角が大きい第２の斜縁を有し、前記アームには、内部から前記ローラーに向けて付勢されて前記歯に圧接されたローラー位置決めピンが設けられていることが好ましい。

この構造によって、前述のローラーが果実をアーム間に導入する方向に対しては回転しやすく、アームの間から取り出す方向に対しては回転しにくくするための回転抵抗を付与する手段を簡易に構成できる。

また、本発明において、前記アーム間に導入された果実を受ける面を備えるとともに前記アーム支持部材に対して前記アーム間に導入される方向に移動可能に構成された果実受部材と、この果実受部材が前記アーム間に導入される方向に移動したときに前記アームが開くように、前記果実受部材と前記アームとの間に連結されたリンク部材とをさらに具備することがのぞましい。

この発明によれば、アーム間に保持された果実を皮剥き加工部などに押し付けることにより、果実受部材が移動してリンク部材を介してアームが開くように構成することができる。また、複数の前記アームが前記果実受部材を中心としてリンク機構で連結されていることによって、それぞれのアームのうちいずれかが回動を開始すれば他のアームも同時に回動を始める。これにより、果実の形状がいびつである等により各アームに対する当接のタイミングや圧力にばらつきが生じても、また、果実の当初の挿入位置が中心からずれていても、果実を前記ローラーで誘導しながら常に前記果実受部材の前記果実受面の中央に導くことができるという効果を奏する。

以上、説明したように、本発明によれば、果実に対する充分な保持力を確保しながらも、果実の損傷を低減させることが可能な果実把持ユニットを提供することができる。

本発明の第一の実施形態の全体斜視図。 本発明の第一の実施形態の縦断面図。 第一の実施形態に果実が取り込まれる過程の説明図。 第一の実施形態に果実が取り込まれたときの説明図。 第一の実施形態において、果実のヘタ部が削られるときの説明図。 第一の実施形態において、果実把持ユニットのアームが開くときの説明図 本発明の第一の実施形態を含む果実処理装置の斜視図。 果実のヘタ部が、果実皮剥きユニットのヘタ取り機構よって削られるときの説明図。 削られた果実のヘタ部が果実皮剥きユニットのヘタ吸引機構によって吸引されたときの説明図。 本発明の第二の実施形態の平面図。 第一の実施形態の変形例。

次に、添付図面を参照して本発明の実施形態について詳細に説明する。本実施形態の果実把持ユニット２は、果実処理装置１を構成する装置の一つであり、例えば柿のようなヘタ部Ｆａからその逆側の先端部Ｆｂにかけての果実軸と直交する円形近似の横断面を有する果実Ｆを把持し、果実表皮が効率よく剥かれるよう、果実処理装置１を構成するまた一つの装置である果実皮剥きユニット３に引き渡すまで果実Ｆの把持を維持する装置である。

果実把持ユニット２は、図１に示すように、ガイドブロック２１、アーム支持部材２２、複数のアーム２３、果実受部材２５、リンク部材２８、弾性体２３ｃ、等を具備している。また、図７に示すように、果実把持ユニット２の下方部分は、回転するインデックステーブル９（後述）の外縁部に設けられた切欠部９１の下部において固定され、通常はアーム２３の先端を上方へ向けて軸線を垂直にした姿勢とされるが、果実Ｆが処理される段階においては、果実把持ユニット２全体が切欠部９１を通過して倒伏し、軸線を水平にした姿勢で果実皮剥きユニット３に向かって接近する構成となっている。

図２を参照して果実把持ユニット２を説明すると、ガイドブロック２１は、樹脂等からなる円筒形状の部材であって、上部には円形凹部２１ａが形成される。この円形凹部２１ａにはアーム支持部材２２が嵌合している。

アーム支持部材２２は、樹脂等からなる部材であって、ガイドブロック２１の円形凹部２１ａの径と深さに適合する形状をした円板部２２ａ、及び、その上方に円板部２２ａよりも小径の円筒部２２ｂを形成している。円筒部２２ｂの中心には軸孔２２ｆが形成されている。

また、円筒部２２ｂは外周面に等角度間隔で開口する複数の凹部２２ｃを有し、ここにアーム２３の基端部２３ａが収容されるようになっている。ここで、必要とされるアーム２３の数は２本以上であるが、果実Ｆをさらに安定的に把持するためには、図１０の平面図で示すように少なくとも３本以上であることが好ましく、図１に示すように４本であることがのぞましい。そして、凹部２２ｃの数も用意されるアーム２３と同数が必要となる。本実施形態においては４本のアーム２３及び４つの凹部２２ｃが設けられる場合について説明してゆく。

アーム２３は、樹脂等からなる部材であって、果実Ｆが把持されたときの果実ヘタ部Ｆａ近傍から果実先端部Ｆｂにかけての周面に沿うような、内側に湾曲した曲線形状に形成されている。アーム基端部２３ａはアーム支持部材２２の凹部２２ｃ内で軸着され、図３、図４、及び、図６に示すように、アーム基端部軸着部２３ｂを中心として内外に回動可能となっている。

アーム２３の外側下方には、下方に開口する弾性体受容穴２３ｄが設けられ、ここにコイルばね等の弾性体２３ｃの一端が受容されている。また、円板部２２ａの上面に弾性体受容穴２２ｉを設けて弾性体受容穴２３ｄと対面する位置関係に設定し、ここに弾性体２３ｃの他端を収容すれば、弾性体２３ｃは圧縮状態で安定的に収まり、アーム２３を、果実Ｆを挟み込んで把持する方向に常に付勢することになる。

なお、凹部２２ｃ内の中央には、円筒部２２ｂの上縁から縦方向に切り込まれるスリット２２ｄが設けられている。また、アーム２３の凹部２２ｃ内における軸着部２３ｂよりもわずかに上方（アームの先端側）の内側には、基端部スリット２３ｅが設けられている。スリット２２ｄと基端部スリット２３ｅは、円筒部２２ｂの径方向に延びる直線上に並ぶように形成され、ここには後述するリンク部材２８が通される。スリット２２ｄは、リンク部材２８を通すのに必要な幅を有していればよく、ここでリンク部材２８の中間域がガイドされる。

アーム２３の先端部には、図１及び図２に示すように、アーム２３の回動方向と同方向に開通する溝部２３ｆが形成され、この溝部２３ｆに一部が配置されたローラー２４が回転可能に取り付けられている。ローラー２４の外周部は少なくともアーム２３の先端から内側に向けた範囲においてアーム２３自体から突出するように露出している。ローラー２４の取付構造においては、果実Ｆを前記アーム２３の間に導入する方向の回転抵抗が相対的に小さく、複数のアーム２３の間から取り出す方向の回転抵抗が相対的に大きくなるように、ローラー２４に回転抵抗を付与する手段が設けられている。

上記のローラー２４に回転抵抗を付与する手段の一例として、本実施形態における具体的な構造を以下に述べる。この構造において、ローラー２４の外周部には複数の歯が形成されており、各歯は、アーム２３の先端内側において果実Ｆの導入側に形成された回転方向に対して小さな傾斜角を有する第１の斜縁２４ａと、逆側に形成された回転方向に対して大きな傾斜角を有する第２の斜縁２４ｂを具備している（図１及び図２参照）。

そして、アーム２３の溝部２３ｆには穴が開口し、この穴内にローラー位置決めピン２３ｇが挿嵌されている。ローラー位置決めピン２３ｇは、先端がノミ形状となっており、後端から内部にかけて形成された穴にはコイルばね等の弾性体２３ｈが設置されている。これにより、ローラー位置決めピン２３ｇ全体はアーム２３の先端方向に付勢され、ノミ形状先端がローラー２４の歯に当接する。前記ノミ形状先端は、回転方向に対する傾斜角が小さい第１の斜縁２４ａの部分は乗り越えやすいが、逆側の傾斜角が大きい第２の斜縁２４ｂの部分は越えにくい。これにより、ローラー位置決めピン２３ｇの先端とローラー２４とはラチェット機構を構成し、図３に示すように、アーム２３の先端内側において、ローラー２４は、矢印イで示すように、果実Ｆをアーム２３の間に導入（図示下方）するための回転はしやすく、また、アーム２３に把持された状態の果実Ｆを取り出す方向（図示上方）のための回転はしにくくなる。

なお、本実施形態において、ローラー２４はアーム２３の先端部に設けられる形態をとっているが、ローラー２４は必ずしもアーム２３の先端部に設けられている必要は無い。要は、導入時に果実Ｆが最初に複数のアーム２３を押し広げるための圧力をかける部分にローラー２４が果実をアーム２３間に導入する方向に回転可能に設けられていればよい。例えば図１１に示す第一の実施形態の変形例のように、アーム２３がＳ字型形状となっている場合、導入時に果実Ｆが最初に複数のアーム２３を押し広げるための圧力をかける部分は各アーム２３の一番内側の部分である。その部分にローラー２４を設ければ、果実Ｆを複数のアーム２３間に導入するときに、果実Ｆの表面がローラー２４の外周部に接触してローラー２４が回動することになり、果実Ｆはスムーズに導入される。この場合は、ローラー位置決めピン２３ｇもアームの２３の内部からローラー２４に向けて付勢できる適宜な位置に設けられる。

なお、ローラー２４に回転抵抗を付与する手段としては、上記のようなラチェット機構に限らず、果実表皮に当接する外輪、内輪、コロ、スプリングを用意し、外輪の内側又は内輪の外側にカム面を持ったポケットを設けて当該ポケット内にコロを配置し、スプリングによってコロをカム面と内輪或いは外輪に接触するように構成するカム式ワンウェイクラッチ機構を採用することもできる。また、内輪と外輪との間にスプラグカムを置き、一方向に回転するときにはスプラグカムが立って内輪と外輪とをつなぎ、逆方向に回るときにはスプラグカムが寝て空転するスプラグ式ワンウェイクラッチ機構を採用することもできる。その他、ローラー２４における果実Ｆを前記アーム２３の間に導入する方向に回転しやすく逆方向の回転に対して抵抗を付与する構造は、各種の形態をとることができ、その場合のローラーの表面は複数の歯の代わりに、ゴム等の滑りにくいものを採用することもできる。

果実受部材２５は、図２に示すように、複数のアーム２３の内側の下方に配置されるものであり、円筒部２２ｂの軸孔２２ｆの径と深さに適合する形状をした円柱部２５ａと、この円柱部２５ａの上方に拡径して軸孔２２ｆ内から周囲に張り出した傘部２５ｂとを具備している。傘部２５ｂは平面視で円形であり、その上面は中央部に向かうほど窪むすり鉢形状となっている。これによって果実の先端部Ｆｂは安定して支持されるようになる。傘部２５ｂの上面に、突起が複数設けられると、果実の先端部Ｆｂの滑りがさらに低減される。

果実受部材２５の円柱部２５ａはアーム支持部材２２の軸孔２２ｆ内で軸線方向に摺動可能となっており、これによって、果実受部材２５がアーム支持部材２２に対して軸線方向に移動可能に設置される。また、円柱部２５ａの外周には、スリット２５ｃが円柱部軸線周りに９０°の等角度間隔で４つ設けられる。そして、各スリット２５ｃは、スリット２２ｄ及び基端部スリット２３ｅと共に円筒部２２ｂの径方向に延びる直線上に並ぶように形成される。

これらのスリット内に４本のリンク部材２８がそれぞれ通過し、このリンク部材２８の一端は基端部スリット２３ｅ内において回動可能に軸着され（軸着部２８ａ）、他端はスリット２５ｃ内において回動可能に軸着されている（軸着部２８ｂ）。これにより、アーム２３と果実受部材２５とはリンク部材２８によってリンク機構によって連結される。なお、リンク部材２８は、軸着部２８ａと軸着部２８ｂの取付によって十分な強度を確保された状態で動作し得るが、これに加えてリンク部材２８の中間域はスリット２２ｄにガイドされるようになっているので、リンク部材２８の横ブレ等が軽減され、アーム２３の回動動作が安定する。

以上のように構成された果実把持ユニット２に果実Ｆが把持されるまでの一連の動きを以下に説明する。まず、果実は手作業で果実把持ユニット２に導入されるが、このとき、図３に示すように果実Ｆはアーム２３の先端に設置されているローラー２４に最初に触れる。果実Ｆがさらにアーム２３の間の下方側に押し込まれると、アーム２３が弾性体２３ｃによって内側に付勢されていることによってローラー２４は果実Ｆに対して適度な圧力をもって当接する。ローラー２４は、矢印イで示すように果実Ｆを果実受部材２５側に導く方向に回転してゆき、同時に、果実Ｆは、その周面で各アーム２３を二点鎖線で示す原位置から矢印ロで示すように外側に押し広げてゆく。

このとき、果実の周面に押し広げられて各アーム２３が軸着部２３ｂを支点として外側に回動すると、軸着部２８ａが外側に移動し、リンク部材２８は二点鎖線で示す原位置から矢印ハに示すように動き、他端において連結している果実受部材２５を二点鎖線で示す原位置から矢印ニに示すようにガイドブロック２１側に摺動させる。すると、果実受部材２５とローラー２４との距離がわずかに拡がり、果実Ｆのヘタ部Ｆａ近傍から先端部Ｆｂまでの全体に対する収容深さもわずかに増大する。

図４に示すように、果実の先端部Ｆｂが傘部２５ｂに当接して、ローラー２４が果実の最大径部分を過ぎてヘタ部Ｆａ側の表面部分に当接するようになると、アーム２３は果実の最大径部分を通過した際に開いていた状態（二点鎖線）よりも矢印ホで示すように内側方向に戻る。ローラー２４は上述のように果実Ｆをアーム２３の間から取り出す方向には回転しにくく構成されているので、果実は果実把持ユニット２内でしっかりと保持される。

上記のように果実Ｆが導入されると、果実把持ユニット２は、果実Ｆを把持した状態で、図７に示すインデックステーブル９の回転とともに果実皮剥きユニット３側へ搬送されていく。そして、果実皮剥きユニット３に近接した所定位置に到達すると、ガイドブロック２１を保持する図示しないユニット保持機構により、果実把持ユニット２は保持している果実Ｆとともに軸線が水平になる姿勢に倒伏する。このとき、果実把持ユニット２は把持する果実Ｆのヘタ部Ｆａを果実皮剥きユニット３のヘタ取り機構５に向けた姿勢となるが、そのままの姿勢で上記ユニット保持機構により果実把持ユニット２はヘタ取り機構５に接近する。ヘタ取り機構５は、果実Ｆを把持した果実把持ユニット２が図５の矢印トに示すように接近し始めたときにヘタ取り刃を回転させ、ヘタ部Ｆａを所定の形状に加工する機構である。果実Ｆが充分に接近するとヘタ取り機構５の中心に設けられた円筒状のヘタストッパにヘタ部Ｆａの中心部が支持された状態となり、この状態でヘタ部Ｆａの外周部分は上記ヘタストッパの周囲を回転するヘタ取り刃によって除去される。この工程により、果実ヘタ部Ｆａの外周部分が除去されて残った端面が平坦に加工される。その後、果実把持ユニット２は果実Ｆを把持した状態で矢印チに示す方向に素早く後退し、果実皮剥きユニット３から一旦離間する。

次に、図６に示す矢印リのように、果実把持ユニット２は、果実Ｆを把持した状態で吸着機構６に接近する。そして、上述の加工によりヘタ部Ｆａの外周部分が除去された後に形成された平坦な端面部が吸着機構６の円環状開口縁に当接するように、上記ユニット保持機構により果実把持ユニット２及び果実Ｆが押し付けられる。この状態で吸着機構６は果実Ｆを吸着する。このとき、果実把持ユニット２は果実Ｆを解放する動作を行う。この過程を以下に説明する。

果実把持ユニット２に把持された果実Ｆが吸着機構６に押し付けられると、吸着機構６の吸引が開始されるが、このとき、果実把持ユニット２の吸着機構６に対する圧力により、果実受部材２５は果実の先端部Ｆｂによって押圧されて図６の矢印ヌで示すようにガイドブロック２１側に摺動する。そして、果実受部材２５の摺動はリンク部材２８を媒介としてアーム２３を二点鎖線で示した状態から矢印ルの方向に開かせるように作用し、ローラー２４の果実Ｆに対する把持力が低下するか、或いは、ローラー２４が果実Ｆからわずかに離間する。そして、この直後に、果実把持ユニット２は矢印ヲに示す方向に素早く後退する。そうすれば、果実把持ユニット２は、ローラー２４が果実Ｆを傷つけることなく果実皮剥きユニット３から離れることができる。なお、吸着機構６の吸引が開始された後に果実把持ユニット２が後退する直前において、果実把持ユニット２の吸着機構６に対する押圧力を一瞬増加させることにより、果実受部材２５とリンク部材２８を介してアーム２３をさらに開くように動作させれば、果実把持ユニット２の後退時における果実Ｆの損傷をさらに低減することができる。

次に、果実把持ユニット２の取り付け態様について説明をする。図７に示すように、果実処理装置１は、作業者が立って作業する手前方面に、水平方向に回転する略円形板状体のインデックステーブル９を備えている。インデックステーブル９は制御されたモータの駆動によって間欠的に回転するようになっている。

インデックステーブル９の外縁には、果実把持ユニット２が通過（倒伏）可能な開口幅を有する切欠部９１が回転軸周りの等角度間隔で複数箇所（例えば３箇所）に設けられる。インデックステーブル９が間欠的な回転をして一旦停止したときに最も果実皮剥きユニット３側に配置される切欠部９１の開口方向は、果実皮剥きユニット３のヘタ取り機構５又は吸着機構６に向かうように設定される。

それぞれの切欠部９１の下方において、果実把持ユニット２の下部分が図示しないユニット保持機構に固定される。果実把持ユニット２は、果実Ｆの導入前および果実皮剥きユニット３へ向けて搬送されていく過程においては直立しているが、果実皮剥きユニット３に近接した所定位置に到達すると、上記ユニット保持機構の動作によりユニット２の全体がインデックステーブル９の切欠部９１の開口側に倒伏して水平姿勢になる。倒伏した果実把持ユニット２は、上記既定位置に停止しているヘタ取り機構５又は吸着機構６に対して上記ユニット保持機構により前進、又は、後退するよう制御される。

図７に示すように、果実皮剥きユニット３は、果実処理装置１の内部に組み込まれている。果実皮剥きユニット３は、水平方向に間欠的に回転する間欠回転部４を備え、間欠回転部４の外側面上には、水平方向に突出するヘタ取り機構５と吸着機構６とを軸線周りに交互に備えている。ヘタ取り機構５と吸着機構６は、間欠回転部４が水平方向に間欠的に回転したときに、上記切欠部９１が開口する先に設定され、果実把持ユニット２及び把持された果実Ｆに向き合う既定位置で一旦停止するように制御される。

ヘタ取り機構５は、果実Ｆを把持した果実把持ユニット２が接近し始めると、図５及び図８に示すように、ヘタ取り刃を回転させてヘタ部Ｆａの外周部分を除去してヘタ部Ｆａを円柱形状に加工し、周囲に平坦な端面を形成する。この加工が終了すると果実把持ユニット２は倒伏姿勢で果実Ｆを把持したまま素早く後退する。

次に、間欠回転部４の間欠的な回転で上記既定位置に吸着機構６が配置される。この吸着機構６の先端には円環状開口縁が形成されている。この円環状開口縁に対し、果実把持ユニット２が果実Ｆを把持したまま接近してヘタ部Ｆａの除去された外周部分に形成された平坦な環状の端面が押し当てられる。その後、吸着機構６は果実Ｆの吸引を開始する。このとき、図６に示したように果実把持ユニット２が吸着機構６に押し付けられることにより果実Ｆを介して果実受部材２５が圧力を受けるため、果実受部材２５から伝達されるリンク部材２８の働きによってアーム２３が開き、ローラー２４は果実Ｆから離間している。この直後に、図９中の矢印ヲに示すように、果実把持ユニット２は果実Ｆを残して素早く後退し、吸着機構６から離れる。

その後、吸着機構６は果実Ｆを吸着保持したまま、間欠回転部４の間欠的な水平方向の回転によって果実Ｆを皮剥き処理のゾーンにまで移送する。そして、皮剥き処理のゾーンで吸着機構６は軸線を中心として果実Ｆとともに回転し、この状態で果実Ｆに対して図示しない皮剥き刃による皮剥き処理が行われる。

以上のように構成された果実把持ユニット２の作用効果について以下に説明をする。弾性体２３ｃによって果実Ｆを挟み込む方向に回動するように付勢されているアーム２３の先端には、ローラー２４が少なくとも果実Ｆをアーム２３間に導入する方向へ回転可能に取り付けられているので、図３に示すように果実Ｆを複数のアーム２３の間に導入するときにローラー２４が矢印イに示すように回転することができ、これによって果実Ｆの表皮に対する摩擦が軽減され、表皮が傷つけられにくくなる。したがって、果実Ｆが軟質と硬質のどちらであってもスムーズにアーム２３の間に導入することが可能となる。

また、作業者は大量の果実Ｆを迅速に次々と果実把持ユニット２に導入していく必要があるため、果実把持ユニット２の軸線に対して斜めに果実Ｆを挿入してしまう場合も考えられるが、本実施形態ではアーム２３の先端にローラー２４が取り付けられていることにより、当初は果実を斜めに挿入してしまっても導入作業の過程で果実の姿勢を修正することが容易になる。また、このように果実の導入過程で果実の姿勢を修正しても、ローラー２３ｉが回転することで果実表面を傷つけることがない。

また、例えば、アーム２３を付勢する弾性体２３ｃの弾性力が果実Ｆ全体を把持するために必要な弾性力に比べて過剰に強い場合であっても、導入過程において果実Ｆに当接するローラー２４が回転することにより果実に対する押圧作用が軽減されるので、果実表皮の損傷も低減される。また、果実把持ユニット２の連続使用によって各弾性体２３ｃの弾性力が経時変化をきたしても、その影響は小さい。したがって、弾性体２３ｃの弾性力の許容範囲が大きくなるため、弾性力の調整作業が容易になるか、或いは、調整そのものを不要とすることができる。

また、ローラー位置決めピン２３ｇと歯付のローラー２４からなるラチェット機構は、ローラー２４を果実Ｆの導入方向には回転しやすく、逆方向には回転しにくいように設定されているので、アーム２３は果実Ｆに対する把持状態を確実に保つことができる。特に、装置の運転時の振動などによって果実の把持姿勢が変化したり果実把持ユニット２の倒伏時において果実が転がり落ちたりするのを防ぐことができる。

さらに、本実施形態では、果実受部材２５を中心として４本のアーム２３のすべてがリンク機構で相互に連結されている。したがって、それぞれのアーム２３のうちいずれかが回動を開始すれば他のアーム２３も同時に回動を始める。このとき、例えばアーム２３の間に導入させようとする果実Ｆの形状がいびつで各アーム２３に対する当接のタイミングや圧力にばらつきが生じても、或いは、果実Ｆの当初の挿入位置が中心からずれていても、４本のアーム２３は同時かつ同様に回動する。したがって、果実把持ユニット２は果実Ｆの形状による影響や当初の果実の挿入位置による影響をさほど受けず常に果実を果実把持ユニット２の果実受部材２５の中央に導くことができる。その際にローラー２４の動きによって果実Ｆはよりスムーズに導かれる。

以上のように本実施形態による果実把持ユニット２によれば、果実Ｆを確実に保持することができるとともに、表面の硬さの程度に拘わらず果実Ｆの損傷を軽減させることができる。また、果実Ｆの形状、挿入位置、挿入姿勢の影響を受けず常に果実受部材２５の中央に果実をスムーズに導入することができる。さらに、果実把持ユニット２の耐久性や、果実Ｆを果実把持ユニット２に導入するときの作業効率も向上させることができる。特に、本実施形態は、果実Ｆの把持動作に起因する果実Ｆの商品価値の低下を確実に防止することができる点で極めて顕著な効果を奏する。

本発明の各部の具体的な構成は、全て本発明の意図する範囲内で種々変更を加え得ることは勿論である。これまで述べてきた実施形態においてアーム２３は４本であることを前提にして説明をしているが、アーム２３の本数は２以上であれば特に限定されない。例えば、第二の実施形態として、図１０の平面図で示すように、３本のアーム２３による果実把持ユニット２を構成することも可能である。この場合には、各アーム２３に対応する凹部２２ｃやリンク部材２８等も３つずつ用意される。アーム２３を３本とする場合、果実全体に対する把持力を確保するためには、弾性体２３ｃの弾性を第一実施形態における弾性体２３ｃより強いものとするか、又は、弾性は同じままでローラー２４の幅を第一実施形態におけるものよりも広く設定して果実表皮に当接する面積を広くする等の方法を採り得る。後者による方が果実Ｆの表皮に対する食い込みも浅くすることができる。その他の果実把持ユニット２の全体構造や作用は、第一実施形態のそれと同じである。

１…果実処理装置、２…果実把持ユニット、２１…ガイドブロック、２１ａ…円形凹部、２２…アーム支持部材、２２ａ…円板部、２２ｂ…円筒部、２２ｃ…凹部、２２ｄ…スリット、２２ｆ…軸孔、２２ｉ…弾性体受容穴、２３…アーム、２３ａ…アーム基端部、２３ｂ…基端部軸着部、２３ｃ…アーム弾性体、２３ｄ…弾性体受容穴、２３ｅ…基端部スリット、２３ｆ…溝部、２３ｇ…ローラー位置決めピン、２３ｈ…弾性体、２４…ローラー、２４ａ…第１の斜縁、２４ｂ…第２の斜縁、２５…果実受部材、２５ａ…円柱部、２５ｂ…傘部、２５ｃ…スリット、２８…リンク部材、２８ａ…軸着部、２８ｂ…軸着部、３…果実皮剥きユニット、４…間欠回転部、５…ヘタ取り機構、６…吸着機構、９…インデックステーブル、９１…切欠部、Ｆ…果実、Ｆａ…ヘタ部、Ｆｂ…先端部、Ｆｃ…削り片

Claims (4)

1. 果実を把持した状態で保持する果実把持ユニットであって、少なくとも２本以上のアームと、これらのアームの基端部が回動可能に軸着されたアーム支持部材と、前記アームを内側へ回動させる方向に常に付勢して把持力を与える弾性体とを具備し、前記アームの内側に外周部が露出したローラーが設けられ、前記ローラーは、少なくとも果実を前記アーム間に導入する方向へ回転可能に取り付けられていることを特徴とする果実把持ユニット。
2. 前記ローラーの回転抵抗は、果実を前記アームの間に導入する方向に比べて、前記アームの間から取り出す方向に大きいことを特徴とする請求項１に記載の果実把持ユニット。
3. 前記ローラーの外周部には複数の歯が設けられ、前記歯は、果実の導入側の回転方向に対する傾斜角が小さい第１の斜縁を有し、逆側の回転方向に対する傾斜角が大きい第２の斜縁を有し、前記アームには、内部から前記ローラーに向けて付勢されて前記歯に圧接されたローラー位置決めピンが設けられていることを特徴とする請求項２に記載の果実把持ユニット
4. 前記アーム間に導入された果実を受ける面を備えるとともに前記アーム支持部材に対して前記アーム間に導入される方向に移動可能に構成された果実受部材と、この果実受部材が前記アーム間に導入される方向に移動したときに前記アームが開くように、前記果実受部材と前記アームとの間に連結されたリンク部材とをさらに具備することを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の果実把持ユニット。

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