JP2014068640A - 結球野菜の芯取り方法と芯取装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 芯を除去しようとする結球野菜の大きさと芯の位置を計測し、この計測値に基づいて的確に芯を除去することのできる結球野菜の芯取り方法と、その方法を実施するための芯取装置を提供する。
【解決手段】 結球野菜を搭載するための受け皿４を有するコンベアベルト３で、芯取りしようとする結球野菜を搬送するに際し、コンベアベルト３上に計測ブース５、芯取りブース６および分割ブース９を進行方向に沿って順次配置し、前記計測ブース５において、結球野菜の芯の位置と、結球野菜自体の大きさとを、赤外線センサを使用してそれぞれ個別に測定するとともに、得られた個別のデータを演算して芯取りブース８に供給し、供給されたデータに基づいて、芯取りブース８内で結球野菜の芯を除去したのち、分割ブース９に芯取りされた結球野菜を送り、少なくとも２分割以上に分割する。
【選択図】 図１

Description

この発明は、葉が巻いて結球する、ハクサイやキャベツなどの結球野菜の茎部を取り除くための芯取り方法と、この方法に使用される芯取装置に関するものである。

ハクサイやキャベツなどの結球野菜は、収穫に際し、地表に顕出する茎部で切断され、出荷される。
出荷された結球野菜は、その用途に応じて調理されるが、ハクサイは、漬物やキムチなどの製造のために大量に使用されるため、製造メーカでは仕入れたハクサイの茎部を除去して、葉球（葉の塊り）と分離することが求められる。

かかる結球野菜の茎部（以下、「芯」という。）の除去装置としては、例えばと、実開平０５−８０２９２号公報（特許文献１）においては、ほぼ球形に近い野菜類の食用に供し難い芯を自動的に抜き取り、中心より放射状に任意個数カッテングするため、中心より放射状に、かつ中心より任意等間隔に分割した半球型の受け皿を、金属、プラスチックなどにて作製し、これらをコンベヤーに装着し、コンベヤーの水平移動時に野菜類を保持し、反転時に野菜を放出する自動野菜類芯取りカッタが提案されている。

この特許文献１においては、コンベア上に搭載された受け皿の上方に、光センサが配置され、この光センサと連動するエアシリンダに信号を送り、前記受け皿に保持された野菜類の芯を抜き取ることが開示されている。

さらに、特開平０９−７５０５１号公報（特許文献２）においては、結球野菜の根部側元部を機械力でもって省力的に効率良く、しかも、所定位置を正確に切断できる調製装置として、結球野菜の頂部側を受止めて搬送する搬送装置に、結球野菜の根元側元部から頂部までの球高を検出する球高検出器と、この球高検出器からの出力信号に基づいて結球野菜の根部側元部を切断する、切断刃とを設けたものが提案されている。

さらにまた、特開平０７−１１５９５３号公報（特許文献３）では、野菜を固定する固定手段を備え、前記固定手段により固定された野菜における、上端部ないし下端部に対し斜め上方ないし斜め下方より進退して、上端部ないし下端部の芯を除去する複数の芯抜き刃物を配設してなる野菜の芯抜き機が提案されている。

これら先行技術に加え、特表平１１−５０８７７６号では、葉物結球野菜の芯抜きを含む野菜類の洗浄、包装および輸送方法が、特表平１１−５１４８６７号では、特に、小花をつける野菜から芯を自動的に除去できる野菜芯除去装置が、特開２０１１−１７７０３３号公報では、野菜くずを芯部に残留させることのない野菜芯取機が、特開２００４−００１３９号公報では、葉菜の食用部と、茎等廃棄物を自動的に分離することのできるレタス葉球を調理するための方法および装置が、それぞれ提案されている。

実開平０５−８０２９２号公報（請求項１，図１） 特開平０９−７５０５１号公報（請求項１，図１） 特開平０７−１１５９５３号公報（請求項１，図１）

ハクサイなどの野菜は、外形が円筒形のもの、砲弾型のものなど種類も多く、かつその大きさいも、大から小まで種々存在しているので、これら種類に対応して、除去すべき芯の位置や大きさも、大・中・小と区々（まちまち）である。

前記特許文献１に記載の自動野菜芯取りカッタは、芯取り機構に移動してきた野菜類を光センサが感知し、芯を抜き取るエアシリンダに上下運動する信号を送り、シリンダに付設したポンチで芯を取り去るものである。
しかしながら、芯の位置や大きさは、前記したように個体によってすべて同一ではないので、完全に芯が除去されたものも存在するが、不完全なものも存在するので、確実に芯を除去することができず、商品としては不完全なものである。

特に、前記した特許文献において、特許文献１は、果物類、その他の食品、その他用品などほぼ球形に近い野菜類の、食用にそのままでは供し難い芯を対象とするもので、野菜類との記載があるものの、キャベツや白菜などの結球野菜を対象としたものではない。

前記特許文献２に記載の結球野菜の調整装置は、結球野菜の根元側元部から頂部までの球高を検出する球高検出器と、この球高検出器からの出力信号に基づいて結球野菜の根部側元部を切断する、切断刃とを有するものである。
その結果、結球野菜の球高、すなわち、結球野菜の厚みに影響されることなく、実際の球高に基づいて、切断刃の切断高さを正確に調整できるとしても、芯の除去については、なんら開示も示唆も認められない。

特に特許文献２では、実施例としてキャベツを例とし、収穫されたキャベツを目視によって、キャベツ元部の切断深さを判断・選択し、元部が浅切りの場合のみ、調整装置に供給されるもので、図６に示されるフローチャートからも容易に首肯されるように、人為操作が多く、自動化処理には程遠いものである。

前記特許文献３に記載においては、レタス又はその他の商品は、人手もしくは機械的手段によって芯が取り除かれるとし、機械的手段としては、機械カッタ、芯抜き装置などがあると開示しているが、具体的な芯抜き装置については、開示や示唆は全く存在しないものである。
その他、従来技術において記載した参考文献にも、個体によって異なる芯の位置や大きさを勘案して芯抜きを行うことのできる芯抜き装置については、開示や示唆は全く存在しない。

この発明はかかる現状に鑑み、芯を除去しようとする結球野菜、特に白菜の芯取りに際して、芯取りしようとするハクサイの大きさと芯の位置を三次元で計測し、この計測値に基づいて的確に芯を除去することのできる結球野菜の芯取り方法と、その方法を実施するための芯取装置を提供せんとするものである。

前記の目的を達成するため、この発明の請求項１に記載の発明は、
結球野菜を搭載するための受け皿を有するコンベアベルトで、芯取りしようとする結球野菜を搬送するに際し、
搬送の途中において、前記結球野菜の芯の位置と、結球野菜自体の大きさとを、赤外線センサを使用してそれぞれ個別に測定するとともに、
得られた個別のデータは、演算されて芯取りを行う芯取装置に供給され、
供給されたデータに基づいて、結球野菜の芯を除去すること
を特徴とする結球野菜の芯取り方法である。

この発明の請求項２に記載の発明は、
請求項１に記載の結球野菜の芯取り方法において、
前記結球野菜の芯の位置の測定は、
所定の位置に停止した受け皿上の結球野菜に、上方から測定部材を当接させ、前記測定部材に付設した赤外線センサによって行なうこと
を特徴とするものである。

この発明の請求項３に記載の発明は、
請求項１に記載の結球野菜の芯取り方法において、
前記結球野菜の大きさの測定は、
所定の位置に停止した受け皿上の結球野菜の左右の側面のみを挟持するとともに、上面部も上方から押圧した状態で、少なくとも２つの赤外線センサを利用して行うこと
を特徴とするものである。

この発明の請求項４に記載の発明は、
請求項１に記載の結球野菜の芯取り方法において、
前記芯を除去された結球野菜は、
切断部材によって、少なくとも半分に分割されること
を特徴とするものである。

この発明の請求項５に記載の発明は、
結球野菜を搭載する受け皿を有するコンベアベルトと、このコンベアベルト上に順次配置される計測ブースと、芯取りブースおよび分割ブースとで構成されるものであって、
前記計測ブースは、
芯取りしようとする結球野菜の芯の位置を測定するための、赤外線センサを主要部とする芯位置測定部材と、赤外線センサを主要部とする大きさ測定部材を具備し、
前記芯取りブースは、
前記ベルトコンベアの一方側に配置される芯取り用の刃部材と、コンベアベルト上の受け皿上の結球野菜のみを左右両側から挟持する挟持機構と、前記ベルトコンベアの他方側に配置され、前記挟持機構と連動して前記結球野菜を、前記刃部材側に押圧する押圧機構を有し、
前記分割ブースは、
茎部が除去された結球野菜を、少なくとも２分割するための切断部材と、受け皿上の結球野菜のみを、前記切断部材側に押圧する進退自在な押圧板を具備していること
を特徴とする結球野菜の芯取装置である。

この発明の請求項６に記載の発明は、
請求項５に記載の結球野菜の芯取装置において、
前記芯位置測定部材は、
赤外線センサが、前記受け皿の上方から下降し、先端部に付設した結球野菜との当接板に設けられていること
を特徴とするものである。

この発明の請求項７に記載の発明は、
請求項５に記載の結球野菜の芯取装置において、
前記大きさ測定部材は、
赤外線センサが、前記受け皿上の結球野菜の左右方向から挟持する挟持部材と、結球野菜の上部と当接する当接板にそれぞれ設けられていること
を特徴とするものである。

この発明の請求項８に記載の発明は、
請求項５に記載の結球野菜の芯取装置において、
前記芯取り用の刃部材は、
前記コンベアベルトの一方側に配置され、結球野菜の底部と当接する固定板に形成された透孔の背後に出没自在に設けられていること
を特徴とするものである。

この発明の結球野菜の芯取り方法は、芯取りしようとする結球野菜の芯の位置と、当該結球野菜の大きさを個別に赤外線センサを利用して測定し、得られた測定データを演算することによって、芯取りを行う芯取装置を駆動させるので、結球野菜の大きさや芯の位置に相違があっても、確実かつ迅速に芯となる茎部を除去することができる。

特に、この発明においては、少なくとも結球野菜の芯位置の測定、結球野菜自体の大きさの測定、芯取り除去をコンピュータ制御することで、一連の芯取り作業をオンライ化させることができ、芯取りされた結球野菜を、用途に応じて複数に分割させることで、キムチや浅漬け用の原材料を容易に得ることが可能となる。

この発明にかかる結球野菜の芯取装置は、結球野菜を一方向側に搬送するベルトコンベア上に、計測ブース、芯取りブースおよび分割ブースを配置し、結球野菜の茎部（芯）の除去から複数の部材に分割する工程を完全に自動化させているので、キムチや浅漬け用の原材料を大量かつ安価に提供することが可能となる。

その際、計測ブースで、結球野菜の芯位置と、結球野菜の大きさを個別に測定し、得られるデータを演算させることによって、結球野菜の大きさや芯の位置に相違があっても、芯を的確に除去することができるものである。

この発明にかかる結球野菜の芯取装置の一例を示す概略説明図である。

以下、この発明にかかる結球野菜の芯取り方法の実施例として、ハクサイの芯取り方法を添付の図面に基づいて具体的に説明する。
なお、この発明は以下の実施例に限定されるものではなく、発明の要旨を変更しない範囲内において種々変更することができるものである。

この発明の芯取装置１は、機枠２上にベルトコンベア３が上下方向に反転可能なように装着されたもので、前記コンベアベルト３の表面側には、結球野菜の一例であるハクサイを保持するための受け皿４，４・・・が所要の間隔を存して付設されている。

図示された受け皿４は、一対の板状体を所要の間隔を存して逆ハの字型にコンベアベルト３上に設けられているが、ハクサイを確実に保持できるものであれば、受け皿４の形状や構造に特段の制限はないものである。

前記受け皿４によって移送されるハクサイは、前記コンベアベルト３の進行方向における門型の計測ブース５に送られる。
この計測ブース５内には、受け皿４に搭載されたハクサイの芯位置を測定するための、赤外線センサを主要部とする芯位置測定部材６と、前記ハクサイの大きさを測定する、赤外線センサを主要部とする大きさ測定部材７が個別に配置されている。

なお、この実施例においては、前記位置測定部材６と、大きさ測定部材７とは、計測ブース５に一緒に配置されているが、個別に配置することも当然可能なものである。

一方の芯位置測定部材６は、前記コンベアベルト３上方の、計測ブース５の下面に設けられ、シリンダによって上下動するものであって、垂設される棒状体（図示せず）の先端部に、ハクサイの表面部と当接する当接板（図示せず）が、棒状体と直交するように装着され、前記当接板の所要部位に赤外線センサ（図示せず）が付設されている。

したがって、ハクサイを搭載した受け皿４が計測ブース５内の所定位置に停止すると、前記芯位置測定部材６が自動的に下降して、前記当接板がハクサイの側面上部と接触すると赤外線センサが自動的に作動して芯の位置を測定するものである。

他方の大きさ測定部材７は、受け皿４上のハクサイが、大玉であるか、中玉もしくが小玉であるかを判定するものであって、受け皿４上のハクサイ左右方向から挟持する一対の板状体からなる挟持部材（図示せず）と、この挟持部材と連動し、計測ブース５内に垂設された棒状体（図示せず）の先端部に直交状態で付設された当接板（図示せず）とで構成され、シリンダと連動して上下動する測定部材（図示せず）とかなるものである。

前記の測定部材を構成する水平な当接板には、少なくとも２つの赤外線センサ（図示せず）が配置されたもので、この赤外線センサによって、ハクサイの大きさが、ハクサイ自体の大きさが三次元で計測される。

前記芯位置部材６で得られたデータと、前記大きさ測定部材７で得られたデータは、個別に記憶されるとともに、演算機構にとって演算され、その情報が、次工程の芯取りブース８をコントロールするコンピュータに送られる。

芯位置と大きさの測定が終了したハクサイは、受け皿４の前進によって、連続して配置されている芯取りブース８に送られる。
前記芯取りブース８に移送されたハクサイは、前記工程で演算されたデータに基づいて芯取りが実施される。

この芯取りブース８には、ベルトコンベア３を挟んで一方側に固定された固定板（図示せず）の一部に、ハクサイの芯を除去するための刃部材（図示せず）が、他方側にハクサイのみを前記固定板側に押圧する押圧板（図示せず）が進退自在に配置されている。

より具体的に述べると、前記ベルトコンベア３の一方側に、ハクサイの底部と当接する固定板（図示せず）が配置され、この固定板に設けられた透孔の背部に、取り用の刃部材が出没自在に配置されている。

したがって、ハクサイが搭載された受け皿４が、前記芯取りブース８の所定位置に停止すると、シリンダが作動し、左右の挟持板８ａ，８ｂが上方から下降すると同時に、ハクサイを両側から挟持する。
同時に、受け皿４上のハクサイは、一方の固定板方向に向けて、他方の押圧板８ｃによって押圧され、ハクサイの芯がある底部が、前記固定板に形成された透孔と一致する状態で固定板に押圧される。

かくして固定板に押圧されたハクサイは、その茎部が固定板に形成された透孔に相対すると同時に、モータが回転し、先に個別に測定され、演算されたデータに基づいて、先端部が矢じり状に形成された、平面視二等辺三角状をなす刃部材が前進し、矢じり部が茎の中心部に突き刺さるとともに、一定方向に回転しながら茎をハクサイから除去するものである。

前記芯取りブース８において、芯を除去されたハクサイは、受け皿４ごと隣接する分割ブース９に送られ。

この分割ブース９には、前記コンベアベルト３を挟んで、一方側（前記固定板と同一側）には、受け皿４上のハクサイのみを他方側に押圧する押圧板９ａが付設されているとともに、この押圧板９ａと反対のベルトコンベア３の近傍に、刃先を前記固定板側に向けて付設された板状の切断部材９ｂが付設されている。

したがって、ハクサイを搭載した受け皿４が分割ブース９の所定位置に停止すると、前記押圧板９ｂが作動し、ハクサイのみをコンベアベルト３の反対側に縦方向に付設した切断部材９ｂに向かって押圧するので、ハクサイは頂部側から底部側に向かって半分に切断される。
その切断処理が終わると、裁断されたハクサイは、前記ベルトコンベア３に並列して設けられたコンベアベルト（図示せず）に適宜手段によって移送され、後処理工程に送られるものである。

なお、この発明の実施例においては、ハクサイを頭部から茎側の底部に亘って２分割する方法を説明したが、前記コンベアベルト３の他方側に配置する切断部材９ｂを、例えば十字状とすることによって４分割することも、あるいは刃の本数を増やすことによって、さらに細かく分割することも可能なものである。

この発明にかかる結球野菜の芯取装置は、所要間隔毎に野菜を搭載する受け皿を有するコンベアベルトの進行方向に沿って、結球野菜の芯の位置と大きさ、および当該結球野菜の全体の大きさを測定する計測ブースと、前記計測ブースで測定されてデータを演算したデータに基づいて結球野菜の芯を除去する芯取りブース、および芯取りされた結球野菜を半分に分割する分割ブースで構成されているので、結球野菜の芯を自動的に、かつ確実に除去するとともに、半分に分割することもできるものである。

この発明の結球野菜の芯取り方法とその装置は、ハクサイやキャベツ、レタスなどの結球野菜の茎部（芯）を的確に除去することが可能なものであるので、芯撤去後の結球野菜を適宜の大きさに分割することによって、各種の食品の原材料として提供することができるので、加工食品業界において広く利用することができる。

１ 芯取装置
２ 機枠
３ ベルトコンベア
４ 受け皿
５ 計測ブース
６ 芯位置測定部材
７ 大きさ測定部材
８ 芯取りブース
８ａ，８ｂ 挟持板
９ 分割ブース
９ａ 押圧板
９ｂ 切断部材

Claims (8)

1. 結球野菜を搭載するための受け皿を有するコンベアベルトで、芯取りしようとする結球野菜を搬送するに際し、
   搬送の途中において、前記結球野菜の芯の位置と、結球野菜自体の大きさとを、赤外線センサを使用してそれぞれ個別に測定するとともに、
   得られた個別のデータは、演算されて芯取りを行う芯取装置に供給され、
   供給されたデータに基づいて、結球野菜の芯を除去すること
   を特徴とする結球野菜の芯取り方法。
2. 前記結球野菜の芯の位置の測定は、
   所定の位置に停止した受け皿上の結球野菜に、上方から測定部材を当接させ、前記測定部材に付設した赤外線センサによって行なうこと
   を特徴とする請求項１に記載の結球野菜の芯取り方法。
3. 前記結球野菜の大きさの測定は、
   所定の位置に停止した受け皿上の結球野菜の左右の側面のみを挟持するとともに、上面部も上方から押圧した状態で、少なくとも２つの赤外線センサを利用して行うこと
   を特徴とする請求項１に記載の結球野菜の芯取り方法。
4. 前記芯を除去された結球野菜は、
   切断部材によって、少なくとも半分に分割されること
   を特徴とする請求項１に記載の結球野菜の芯取り方法。
5. 結球野菜を搭載する受け皿を有するコンベアベルトと、このコンベアベルト上に順次配置される計測ブースと、芯取りブースおよび分割ブースとで構成されるものであって、
   前記計測ブースは、
   芯取りしようとする結球野菜の芯の位置を測定するための、赤外線センサを主要部とする芯位置測定部材と、赤外線センサを主要部とする大きさ測定部材を具備し、
   前記芯取りブースは、
   前記ベルトコンベアの一方側に配置される芯取り用の刃部材と、コンベアベルト上の受け皿上の結球野菜のみを左右両側から挟持する挟持機構と、前記ベルトコンベアの他方側に配置され、前記挟持機構と連動して前記結球野菜を、前記刃部材側に押圧する押圧機構を有し、
   前記分割ブースは、
   茎部が除去された結球野菜を、少なくとも２分割するための切断部材と、受け皿上の結球野菜のみを、前記切断部材側に押圧する進退自在な押圧板を具備していること
   を特徴とする結球野菜の芯取装置。
6. 前記芯位置測定部材は、
   赤外線センサが、前記受け皿の上方から下降し、先端部に付設した結球野菜との当接板に設けられていること
   を特徴とする請求項５に記載の結球野菜の芯取装置。
7. 前記大きさ測定部材は、
   赤外線センサが、前記受け皿上の結球野菜の左右方向から挟持する挟持部材と、結球野菜の上部と当接する当接板にそれぞれ設けられていること
   を特徴とする請求項５に記載の結球野菜の芯取装置。
8. 前記芯取り用の刃部材は、
   前記コンベアベルトの一方側に配置され、結球野菜の底部と当接する固定板に形成された透孔の背後に出没自在に設けられていること
   を特徴とする請求項５に記載の結球野菜の芯取装置。
   

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