JP2018103083A - 果菜選別装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 簡素な構造で果菜を傷めず選別する。
【解決手段】 仕分け口４に開閉体７の裏面９に搬送面１０を近接させ且つ開閉バケット２の搬送方向に沿って延び且つ下り傾斜する幅細の中継ぎベルトコンベア１１を設け、このベルトを略等速で回転駆動し、開閉体７の開閉側端１４に中継ぎベルトコンベア１１を通り抜け可能とする凹部１５を形成し、開閉体７を開いて果菜３を中継ぎベルトコンベア１１に引き継ぎ仕分けベルトコンベア８に仕分ける。開閉体７を先方側開閉体１６と後方側開閉体１７とに分け、それぞれの開閉側端１４に凹部１５を設け、それぞれに留め具６を設ける。開閉バケット２の搬送方向先方側に果菜抑え具１８を設け、果菜抑え具１８の下端側部分１９を仕分けベルトコンベア８上でめくり上げる。
【選択図】 図１

Description

本発明は各種の果菜を画像センサなどで計測して規格別に選別する果菜選別装置に関するものであり、例えば胡瓜やアスパラガス、茄子、ゴーヤ、マンゴー、トウモロコシなどの長尺な果菜に適したものである。

果菜を選別する装置としては従来より各種のものがある。例えば特許文献１に記載されたバケット式のものは、平行する２本の搬送チェーン間に、チェーンと直交する向きに長尺果菜を並べて載せ置き可能であり且つ果菜を支持する２枚の受け板を下向きに開放させて果菜を落下排出可能とするバケットを備えたものである。このバケットはチェーンの走行方向に多数取り付けられており、連続して多数の果菜を搬送しながら、走行途中に果菜の等階級が判定されると、その結果に応じてバケットの受け板が開放され、果菜が等階級別の仕分け用の整列トレイに載せ換えられる様にしてある。さらにこの特許文献１のものでは、果菜の落下距離が小さくなる様にバケットの受け板を途中まで半開きにして保持し、排出直前まで果菜をできるだけ下方に移動させておき、排出位置のところで受け板を完全に開いて果菜を落下させる様にしている。すなわち落下距離が最小限になる様にしている。

また特許文献２及び３に記載のものは、平行する２本の搬送チェーン間にこの間を往復スライド可能なる果菜受体が取り付けられており、特許文献１と同様に搬送チェーンの走行方向に多数の果菜受体が取り付けられている。さらに果菜受体には細身のベルトコンベアを差し込ませて果菜を取り上げ可能とする空間（溝）が２つ形成されている。この選別装置では、最初果菜受体は人が果菜を載せやすい様にチェーンの片側一方にスライドされて寄せられており、その後等級が識別されると等階級結果に応じて果菜受体が横スライドされ、対応する等階級の間欠動作搬送体がある位置のレーンへ移動される。各間欠動作搬送体の手前には前記受体の空間に差し込まれる細身のベルトコンベアかならる連続動作搬送体が配置されており、果菜は受体から連続動作搬送体を経由して間欠動作搬送体であるベルトコンベアへとほぼ水平移動で乗り移る様になっている。しかも間欠動作搬送体は果菜が来たときだけ動作するため果菜間隔をつめて連続動作搬送体上に蓄積できる様になっている。この装置の場合、果菜受体をスライドシャフトに取り付けて横スライド可能に支持しているが、シャフト長をあまり長くするとたわみが生じるなどして安定したスライドが阻害されるため、果菜受体を最大４個まで並べられる長さに制限している。すなわち最大４つまで連続動作搬送体及び間欠動作搬送体を配置できる様になっている。しかしこれでは果菜の選別数が足りなくなるため、搬送途中に上り傾斜にした連続動作搬送体を設けることで排出可能な数を増やしている。

特開平８−２６４６６号公報 特開平１１−１２８８５１号公報 特開２００２−９６０２８号公報

特許文献１記載のものは、果菜を下に自由落下させるため傷みに弱いものでは果菜の品質を劣化させる虞があった。また胡瓜の様な直径が小さいものに専用化すれば落下距離は最も太い胡瓜の最大直径よりわずかに大きい落下距離に限定することができ傷みを抑えられるが、最近は複数品目を扱うことも多くなってきており、胡瓜に加えて茄子や或はゴーヤなどの太い果菜も選別したい場合には落下距離は最も大きな果菜の直径以上になり、必然的に落下距離が大きくなり衝撃が無視できないものとなることがある。またマンゴーなどの大型の果実を選別したい場合はそれ専用であるとしても落下距離がある程度大きくなり、加えて果皮がデリケートな品物であるため大きな課題となる虞があった。

特許文献２、３記載のものでは、果菜は落下されることなくベルトコンベアへと乗り継がせることができるため、果菜への衝撃は少なく傷みも生じにくいというメリットがある。しかしこの装置の場合は排出の等階級数を大きく増やすことが難しく、搬送途中に上り傾斜の連続動作搬送体を設けて増設可能ではあるが構造的にコストがかかり、結果として必要な場合に十分な排出口を設けられないという課題があった。また果菜受体を支持するスライドシャフトが環境の悪い選別場においては汚れが付着しやくすく、頻繁に清掃しなくてはならないという課題もあった。

本発明の果菜選別装置は、搬送チェーンの搬送方向に沿って多数の開閉バケットが取り付けられており、搬送ライン上流側の供給区間で閉じた状態の開閉バケットに果菜が載せられ、続く計測部で果菜の規格が判別され、続く仕分け区間には複数ある仕分け口のいずれかで規格情報と連動したアクチュエータが開閉バケットの留め具を操作して略水平に保持されていた開閉体を開放して果菜を落下し、果菜は仕分け口の下方に配置された仕分けベルトコンベアで受けて規格別に選別される様にした果菜選別装置において、前記各仕分け口に、閉じた開閉体の裏面に搬送面を近接させ且つ開閉バケットの搬送方向に沿って延びる中継ぎベルトコンベアを設け、同中継ぎベルトコンベアは最小の果菜より幅細であり且つ搬送方向先方が下り傾斜され且つ開閉バケットと略等速で回転駆動されており、各中継ぎベルトコンベアの先には果菜を引継いで搬送する仕分けベルトコンベアが配置されており、前記開閉バケットは、開閉体が搬送方向の先方側端又は後方側端のいずれかを軸として回転して反対側の開閉側端が下方に垂れ下がり可能であり且つ開閉側端には垂れ下がった状態で中継ぎベルトコンベアを通り抜け可能とする凹部が形成されているものである。

本発明の果菜選別装置は、開閉バケットは、開閉体が搬送方向先方側の先方側開閉体と後方側の後方側開閉体とに分かれており、先方側開閉体は先方側端を軸として回転して反対側の開閉側端が下方に垂れ下がり可能であり、後方側開閉体は手前側端を軸として回転して反対側の開閉側端が下方に垂れ下がり可能であり、それぞれの開閉側端に下方に回転して垂れ下がった状態で中継ぎベルトコンンベアを通り抜け可能とする凹部が形成されているものである。

本発明の果菜選別装置は、留め具は先方側開閉体と後方側開閉体のそれぞれに独立して設けられ、先方側開閉体と後方側開閉体はそれぞれに独立開閉可能であるものである。

本発明の果菜選別装置は、開閉バケットは、搬送方向先方側にのれん状に垂れ下がる果菜抑え具を設けてあり、同果菜抑え具は中継ぎベルトコンベアと干渉しない位置にオフセットして設けられ且つ下端側部分が果菜が中継ぎベルトコンベアを下り切る近くまで果菜を先方側から抑え可能な高さ位置まで伸びているものである。

本発明の果菜選別装置は、果菜抑え具は少なくとも下端側部分が柔軟性を有する素材で形成されているか或いは搬送方向手前側にのみ傾き可能な構造であり、仕分けベルトコンベアの上方には果菜抑え具の下端側部分と接触して搬送方向手前側にめくり上げて仕分けベルトコンベア上の果菜と接触するのを防止するめくり上げ手段が設けられているものである。

本発明の果菜選別装置には次のような効果がある。
（１）果菜は仕分け口で開閉バケットが開放されても落下されたり転がされたりすることなく、直ちに直下に設けられた等速の中継ぎベルトコンベア上に乗り移って搬送される。そして下り傾斜部を搬送されて開閉バケット下方の仕分けベルトコンベアへと送り出される。このため果菜に傷みを生じさせることなく仕分けを行うことができる。
（２）果菜が中継ぎベルトコンベアの傾斜部を転がり易い形状のものであっても、開閉バケットの果菜抑え具により傾斜部を転がり落ちるのを防止できる。
（３）開閉バケットが先方側開閉体と後方側開閉体に分かれており且つそれぞれに独立して留め具が設けられているので、小さい果菜はそれぞれに果菜を載せて選別させ、大きな果菜は二つに跨がせて載せて選別させることができ、選別能力を向上させることができる。小さい果菜用と大きな果菜用に別の選別装置を用意せずに１台で兼用させる使い方もできる。
（４）仕分けベルトコンベア上に果菜抑え具の下端をめくり上げるめくり上げ手段があるため、仕分けベルトコンベア上で果菜が果菜抑え具と接触することがない。
（５）開閉バケットは軸に取り付けられて回転するだけの簡素で耐久性のある取付構造であり、汚れに弱いスライドシャフトなどを用いるのと比較すると、低メンテナンス性であり且つ動作不良などの故障もおきにくい。

本発明の果菜選別装置の一つの実施形態における仕分け口部分の斜視図 図１のＡ部の拡大図 図１の部分側面図 本発明の開閉バケットの他の実施形態を示した斜視図 本発明の開閉バケットのさらに他の実施形態を示した上面図

図１〜３は本発明の果菜選別装置の実施形態であり、果菜３が長尺な胡瓜である場合を例とするものである。図１には果菜選別装置の全体の中から計測部の下流側に設けられる仕分け区間のうち２つ分の仕分け口４を部分的に示してある。

図１、２の搬送チェーン１（１ａ、１ｂ）は最長の胡瓜の長さより大きな間隔を空けて２本平行して配置されており、それぞれ選別装置の前後に設けられた図示されていないスプロケットに掛け回されて図中の矢印ａ方向に互いに同じ速度で同じ位置関係を保持しながら周回可能となっている。これら２本の搬送チェーン１ａ、１ｂの間には開閉バケット２がチェーン１の搬送方向に沿って等間隔で多数取り付けられている（開閉バケット２は図中に一部のみを示す。）。

図１、２の開閉バケット２は、チェーン１ａ、１ｂ間に取り付けられた長方形の枠状のフレーム３０を有し、同フレーム３０の内側に扉の様に開閉する２枚の開閉体７が取り付けられている。各開閉体７はプラスチック素材で薄板のトレー状に成型されたものであり、搬送方向先方側の先方側開閉体１６は先方側端１２を軸として回転自在であり、反対側の開閉側端１４を下方に垂れ下げ可能である。また後方側開閉体１７は手前側端１３を軸として回転自在であり、反対側の開閉側端１４を下方に垂れ下げ可能となっている。それぞれの開閉側端１４には後述の中継ぎベルトコンベア１１が通り抜けできる横幅と奥行きで凹状の凹部１５が形成されている。凹部１５の横幅はチェーン１の振れなどを考慮して中継ぎベルトコンベア１１の横幅より少し広くしてある。また奥行きは開閉側端１４が完全に下に垂れ下がった状態でも中継ぎベルトコンベア１１の搬送面１０とぶつからない様な奥行きにしてある。

前記開閉バケット２のフレーム３０には、図２に示す様に２つの開閉体７の横縁３１を共に係止して略水平状態に保持可能な係止爪３２を有する留め具６が設けられている。留め具６は２つの開閉体７の開閉側端１４を回転軸側より少し低くい位置で係止できる様にしてあり、全体として開閉バケット２は搬送方向中央部分が前後方向に対してＶ字状に低くなる様にしてある。中央部を低くすることで略丸棒状の胡瓜でも搬送中に揺れたりズレたりしにくくなる様にしてある。前記留め具６は上部が矢印ｃ方向に押されると係止爪３２が開閉体７の横縁３１から外れ、２枚の開閉体７の開閉側端１４を下側に垂れ下げできる様になっている。この留め具６は図示されていないスプリングによりアクチュエータ５により押されているときだけ係止爪３２を開く。係止爪３２の下側はテーパーになっており、開いた開閉体７を閉じる際には係止爪３２が一時開かれてその後に閉じて開閉体７を係止しできる様になっている。開閉バケット２の開閉体７は搬送チェーン１のリターン側で開閉バケット２が裏向きで搬送される際に図示されていない機構で強制的に閉じられる様になっており、その際に留め具６で再び閉じられる。

図１、２の中継ぎベルトコンベア１１は幅細のベルトコンベアであり、搬送方向手前側の約１０ｃｍ（開閉バケット２の搬送方向の長さに等しい）が水平でその先が緩やかな下り傾斜となっている。この中継ぎベルトコンベア１１はすべての仕分け口４に設けられている。この中継ぎベルトコンベア１１は幅３ｃｍのものが間隔を空けて２本並列に配置されている。２本全体での横幅は最も短い胡瓜より少し狭い１２ｃｍとしてある。よって普通の品種の胡瓜はこの２本の中継ぎベルトコンベア１１の上に跨って搬送される様になっている。この中継ぎベルトコンベア１１の水平部分の搬送面１０は開閉バケット２の裏面９とギリギリ接触しない程度に近接させてある。ここでは２枚の開閉体７の開閉側端１４部分が一番低くなる様にしてあるため、この開閉側端１４よりわずかに低くなる位置に調整してある。中継ぎベルトコンベア１１は開閉バケット２の搬送方向に沿って延びており、ベルトの搬送速度は開閉バケット２の移動速度に一致させてある。また傾斜により降下させる高さは、少なくとも最も大きな果菜３の高さ以上とし、この場合は大きな果菜３でも選別装置のフレームなどと干渉しないよう、開閉バケット２に載った果菜３を１０ｃｍ降下させることができる様にしてある。

図１、２に示される果菜抑え具１８は開閉バケット２のフレーム３０の搬送方向先方側の左右２箇所に取り付けられている。この実施形態では２本ある中継ぎベルトコンベア１１の丁度両外側に位置する様に配置してある。従って果菜抑え具１８は中継ぎベルトコンベア１１と干渉しない。果菜抑え具１８は、図３に示す様に中継ぎベルトコンベア１１の最も低い位置より少しだけ高い位置まで垂れ下がる長さとしてあり、中継ぎベルトコンベア１１の傾斜面を搬送される果菜２を最後まで或いは少し手前まで前方側から抑えることができる様にしてあり、果菜３が果菜抑え具１８を越えて斜面を転がり落ちることがない様にしてある。この果菜抑え具１８は上半分が金属など硬質な素材でできており、下側部分１９はシリコンゴムなど柔軟性のある素材を略Ｕ字状に折り返して取り付けてある。上半分を硬質にすることで図１に示す様にチェーンリターン側で開閉バケット２の果菜抑え具１８が上向きになった際、全体が下に垂れ下がって挟み込まれるなどの悪さを防止することができる。また下側部分１９は柔軟性を持たせることで、図３の仕分けベルトコンベア８上に設けられたカバー（めくり上げ手段）２０の所で下端が上にめくり上げられる。カバー２０は下に果菜３を通り抜けできる高さを有するため、仕分けベルトコンベア８を搬送される果菜３と果菜抑え具１８とが接触しない様にしてある。これはカーブベルトコンベア８を搬送される果菜３が果菜抑え具１８で引っ掛けらるのを防止するためである。なお下側部分１９は硬質素材をヒンジで回転可能に取り付け、且つ下に垂れ下がった状態から搬送方向手前側へのみ折り曲げ可能な構造としても良い。要は傾斜部では果菜３をそれより前に進ませることなく、カバー２０のところではめくり上げられるか折り上げられれば良い。

図１、２に示すアクチュエータ５は各仕分け口４に設けられており、中継ぎベルトコンベア１１の最上部の水平な部分の横に設けられている。開閉体７を中継ぎベルトコンベア１１の最上部の位置で開かせることで、果菜３の底部と搬送面１０との距離を数ミリ程度にまで近づけてほぼ落差なしで乗り継ぎさせることができる。前記アクチェータ５はここでは電磁ソレノイドであり、電気信号によりピン３４が突き出して前記留め具６の上部を押して開閉体７を開かせる。同アクチュエータ５は図示されていない選別装置の計測部の画像センサなどの計測装置或いは排出制御装置とつながっており、計測部で果菜３の等階級など規格が決定されるとその規格に応じて複数ある仕分け口４のいずれかのアクチェータ５が動作されて開閉バケット２を開かせる。

図１の仕分けベルトコンベア８は９０度のカーブベルトコンベア８とその先のストレートベルトコンベア８の構成となっている。カーブベルトコンベア８は中継ぎベルトコンベア１１よりやや低速で連続動作しているが、ストレートベルトコンベア８は図示されていない光電センサにより果菜３の到着を検知した時だけ運転される間欠動作となっている。このためストレートベルトコンベア８上には図示される様に果菜３が狭い間隔で多数並べられて蓄積される様になっている。なおカーブベルトコンベア８を中継ぎベルトコンベア１１よりやや低速とすることで、カーブベルトコンベア８上の果菜３を果菜抑え具１８よりやや遅く進ませて両者の接触を解除させ、果菜抑え具１８の下側部分１９がめくり上げられるときに果菜３と接触されない様にしてある。

前記実施形態では中継ぎベルトコンベア１１を２本並列させて設けたが、本件発明では１本でも３本でもそれ以上でも良い。１本の場合は先方側開閉体１７と後方側開閉体１８のそれぞれの開閉側端１４に一つずつ凹部１５を形成し、３本の場合は中継ぎベルトコンベア１１の配列に合わせて３つの凹部１５を形成すると良い。中継ぎベルトコンベア１１の本数や配列の仕方、１本の幅は選別する果菜３の形状などに合わせて自由に変更することができ、本実施形態に記載したものに限られない。また中継ぎベルトコンベア１１の傾斜角度は果菜３の種類に応じて色々な角度を選択することができ、斜面を転がりやすい果菜３では５〜１０度と緩やかにし、転がりにくい物の場合は１０度以上にすることができる。また中継ぎベルトコンベア１１のベルトは平ベルトに代えて表面に凹凸があるベルトや小さなサンが付いたベルトを用いることもできる。

本発明では図４に示す様に開閉バケット２の対となる２つの開閉体７に１つずつ留め具６を設けて、２つの開閉体７をそれぞれ独立して開閉できる様にしても良い。そしてこの場合、先方側開閉体１６と後方側開閉体１７はそれぞれ水平状態で保持される様にする。また先方側開閉体１６と後方側開閉体１７のそれぞれに図に示す様に表面に突条３４を設ける。この様にすることで細い果菜３を図中に仮想線で示す様に２本並べて置くことができ、しかも突条３４があるため他方の開閉体７に入り込むことを防止できる。この場合アクチュエータ５は留め具６の間隔で２つ設けると良い。そしてどちらか一方の開閉体７を開閉させるか或いは同時に両方を開閉させるかを自由に制御できる様にすると良い。この構造とすることで、胡瓜を選別するときは先の実施形態と同様に先方側開閉体１６と後方側開閉体１７とに跨がせて胡瓜を載せ、細いアスパラガスを選別するときは図４に仮想線で示す様に２本ずつ置いて選別し、アスパラガスの場合には処理能力を倍増することができる。

本発明では開閉バケット２の開閉体７を図１〜４の様な２枚ずつの構成でなく、１枚ずつの構成にしても良い。例えば開閉バケット２の開閉体７を全て図２の前方側開閉体１６だけで構成する様にしても良いし、反対に後方側開閉体１７だけで構成する様にしても良い。

本発明では開閉バケット２の開閉体７を平板状のものに凹部１５を形成する構造にしたが、図５に示す様に回転軸側から開閉端側１４へと複数本のピン３５が突き出す櫛状構造としても良い。この場合の凹部１５は該当する箇所にピン３５を設けない構造とする。

以上の説明では図を含めて果菜３が長物を例としていたが、球形の果菜や果実を選別することもでき、その場合は開閉バケット２を長方形でなく、正方形に近い形とすることができる。

本発明の果菜選別装置は、主に胡瓜や茄子などの長尺果菜を対象とするものであるが、柿やトマトなどの略球形の果菜や果実に使用してもよい。

１ 搬送チェーン
２ 開閉バケット
３ 果菜
４ 仕分け口
５ アクチュエータ
６ 留め具
７ 開閉体
８ 仕分けベルトコンベア
９ 裏面
１０ 搬送面
１１ 中継ぎベルトコンベア
１２ 先方側端
１３ 後方側端
１４ 開閉側端
１５ 凹部
１６ 先方側開閉体
１７ 後方側開閉体
１８ 果菜抑え具
１９ 下端側部分
２０ めくり上げ手段

Claims (5)

1. 搬送チェーンの搬送方向に沿って多数の開閉バケットが取り付けられており、搬送ライン上流側の供給区間で閉じた状態の開閉バケットに果菜が載せられ、続く計測部で果菜の規格が判別され、続く仕分け区間には複数ある仕分け口のいずれかで規格情報と連動したアクチュエータが開閉バケットの留め具を操作して略水平に保持されていた開閉体を開放して果菜を落下し、果菜は仕分け口の下方に配置された仕分けベルトコンベアで受けて規格別に選別される様にした果菜選別装置において、前記各仕分け口に、閉じた開閉体の裏面に搬送面を近接させ且つ開閉バケットの搬送方向に沿って延びる中継ぎベルトコンベアを設け、同中継ぎベルトコンベアは最小の果菜より幅細であり且つ搬送方向先方が下り傾斜され且つ開閉バケットと略等速で回転駆動されており、各中継ぎベルトコンベアの先には果菜を引継いで搬送する仕分けベルトコンベアが配置されており、前記開閉バケットは、開閉体が搬送方向の先方側端又は後方側端のいずれかを軸として回転して反対側の開閉側端が下方に垂れ下がり可能であり且つ開閉側端には垂れ下がった状態で中継ぎベルトコンベアを通り抜け可能とする凹部が形成されていることを特徴とする果菜選別装置。
2. 前記開閉バケットは、開閉体が搬送方向先方側の先方側開閉体と後方側の後方側開閉体とに分かれており、先方側開閉体は先方側端を軸として回転して反対側の開閉側端が下方に垂れ下がり可能であり、後方側開閉体は手前側端を軸として回転して反対側の開閉側端が下方に垂れ下がり可能であり、それぞれの開閉側端に下方に回転して垂れ下がった状態で中継ぎベルトコンンベアを通り抜け可能とする凹部が形成されていることを特徴とする請求項１記載の果菜選別装置。
3. 請求項２記載の開閉バケットにおいて、留め具は先方側開閉体と後方側開閉体のそれぞれに独立して設けられ、先方側開閉体と後方側開閉体はそれぞれに独立開閉可能であることを特徴とする果菜選別装置。
4. 前記開閉バケットは、搬送方向先方側にのれん状に垂れ下がる果菜抑え具を設けてあり、同果菜抑え具は中継ぎベルトコンベアと干渉しない位置にオフセットして設けられ且つ下端側部分が果菜が中継ぎベルトコンベアを下り切る近くまで果菜を先方側から抑え可能な高さ位置まで伸びていることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の果菜選別装置。
5. 前記果菜抑え具は少なくとも下端側部分が柔軟性を有する素材で形成されているか或いは搬送方向手前側にのみ傾き可能な構造であり、仕分けベルトコンベアの上方には果菜抑え具の下端側部分と接触して搬送方向手前側にめくり上げて仕分けベルトコンベア上の果菜と接触するのを防止するめくり上げ手段が設けられていることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の果菜選別装置。

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