JP2018131208A - 卵の処理装置、制御装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】投入機構を搬送速度に応じて移動させるための移動機構を必要としないで、卵の搬送速度に応じて卵を所定の卵収容座に向けて放出できる卵の処理装置を提供する。【解決手段】搬送コンベヤに等間隔に取り付けられ卵を保持する複数の保持部材と、この保持部材の状態を切り換えて前記保持部材から複数の卵収容座に向けて卵を放出する複数の投入機構とを備える卵の処理装置であって、前記保持部材の搬送方向に沿って並んだ投入機構の数は、前記保持部材の搬送方向に沿って並んだ卵収容座の数よりも多く設定されている。【選択図】図1

Description

本発明は、卵の搬送速度に応じて卵の放出位置を変更するための卵の処理装置、及び卵の処理装置を制御する制御装置に関する。
方向整列や計量等が行われた卵は、搬送コンベヤに等間隔に取り付けられた保持部材で保持されながら下流側に向けて一列で搬送される。そして、これらの卵は、保持部材から上向きに開口する卵収容座(例えばバケットやトレイなど)へ向けて所定の放出位置で放出される。
その際、卵の搬送速度に応じて異なる放物線を描いて卵が落下するため、これに対応して卵の放出位置を変更する必要がある。例えば、静止状態から所定の速度に達するまでの間、また所定の速度で搬送していた状態から停止するとき、そして再び始動する際などには、保持部材で保持された卵の搬送速度が刻々と変化する。しかしながら、卵の処理装置には、卵の搬送速度にかかわらず安定して卵収容座に落とし込むことが必要とされてきた。
下記特許文献1に記載の卵の処理装置は、図6に模式的に示すように、搬送コンベヤに等間隔に取り付けられ卵Eを保持する複数の保持部材81と、この保持部材81の状態を切り換えて前記保持部材81から複数の卵収容座83に向けて卵Eを放出する複数の投入機構82を備える。
これらの投入機構82は、卵収容座83と同じ数でユニット化されたものであり、この卵の処理装置はさらに、保持部材81の搬送方向A上流側に向かってユニット化された投入機構82を移動させるための移動機構を備えている。
そのため、変化する搬送速度に応じて移動機構で機械的に投入機構82の位置変更を行うことができる。すなわち、保持部材81を保持状態から開放状態に切り換えるタイミングが調整可能となり、図6の(イ)に示すような搬送コンベヤの低速時にも、図6の(ロ)に示すような搬送コンベヤの高速時にも対応することができる。
特開昭59−32984号公報 特開平1−308711号公報
上記特許文献1のような移動機構を備えたものは、この移動機構を備えることによるコストアップやメンテナンス作業の増加に対して、何らかの対策が求められている。
移動機構をなくした卵の処理装置として、本出願人による上記特許文献2のようなものも知られている。この卵の処理装置は、図7に模式的に示すように、保持部材91が搬送方向Aに対して平行に伸びる当接部を備えており、搬送速度(低速時の(i)〜高速時の(iii))に応じて投入機構92が当接部のどの位置に当接するかを決定する。すなわち、変化する搬送速度に対応するために所定の大きさを持った当接部を用いて、保持部材91を保持状態から開放状態に切り換えるタイミングを調整する。
この特許文献2の卵の処理装置は、保持部材の搬送速度が所定の範囲内の場合には対応できるが、近年の機械の高速化に伴って所定の範囲を超える場合には、卵を放出できなくなってしまうという問題がある。
そこで、本発明は、投入機構を搬送速度に応じて移動させるための移動機構を必要としないで、卵の搬送速度に応じて卵を所定の卵収容座に向けて放出できる卵の処理装置を提供することを目的とする。
本発明は、上述した目的を達成するために、次のような手段を講じたものである。すなわち、請求項1に記載の卵の処理装置は、搬送コンベヤに等間隔に取り付けられ卵を保持する複数の保持部材と、この保持部材の状態を切り換えて前記保持部材からN個(Nは1以上の整数)の卵収容座に向けて卵を放出する(N+1)個以上の投入機構とを備える。
請求項2に記載の卵の処理装置は、搬送コンベヤに等間隔に取り付けられ卵を保持する複数の保持部材と、この保持部材の状態を切り換えて前記保持部材から複数の卵収容座に向けて卵を放出する複数の投入機構とを備える卵の処理装置であって、前記保持部材の搬送方向に沿って並んだ投入機構の数は、前記保持部材の搬送方向に沿って並んだ卵収容座の数よりも多く設定されていることを特徴とする。
請求項3に記載の卵の処理装置は、請求項1または2に記載の卵の処理装置において、前記保持部材が、前記搬送コンベヤのフレームに対して移動可能なものであり、前記投入機構が、前記フレームに対して固定されたものである。
請求項4に記載の卵の処理装置は、請求項1、2または3に記載の卵の処理装置において、前記搬送コンベヤによる前記保持部材の搬送速度に基づいて、複数の投入機構のうちいずれの投入機構を作動させるかを決定する制御部を備える。
請求項5に記載の制御装置は、搬送コンベヤに等間隔に取り付けられ卵を保持する複数の保持部材と、この保持部材の状態を切り換えて前記保持部材から卵を下方に放出する複数の投入機構とを備える卵の処理装置を制御する制御装置であって、前記複数の保持部材のうちの一つの状態を切り換えるために、前記搬送コンベヤによる前記保持部材の搬送速度が所定の範囲内の場合には、第1の投入機構を作動させるとともに、前記搬送速度が前記所定の範囲を超えた場合には、第1の投入機構の上流側に設けられた第2の投入機構を作動させることを特徴とする。
本発明によれば、投入機構を搬送速度に応じて移動させるための移動機構を必要としないで、卵の搬送速度に応じて卵を所定の卵収容座に向けて放出できる卵の処理装置を提供することができる。
本発明の一実施形態にかかる卵の処理装置の要部を示す概略図。 同実施形態にかかる卵の処理装置の低速時の作動を模式的に示す図。 同実施形態にかかる卵の処理装置の中速時の作動を模式的に示す図。 同実施形態にかかる卵の処理装置の高速時の作動を模式的に示す図。 本発明の変形例にかかる卵の処理装置の要部を示す概略図。 本発明の従来例にかかる卵の処理装置の要部を示す概略図。 本発明の他の従来例にかかる卵の処理装置の要部を示す概略図。
以下、本発明の一実施形態について、図1〜図4を用いて説明する。本実施形態にかかる卵の処理装置1は、グレーダーと呼ばれる卵の選別集合装置の一部、またはファームパッカーと呼ばれる卵Eの充填装置の一部として用いられるものである。供給コンベヤ(図示せず)から乗り移った卵Eは、卵Eを把持するための複数の保持部材2が等間隔に取り付けられた単列の搬送コンベヤ5上で卵Eの長軸を縦にして矢印A方向へ搬送され、卵の処理装置1へと向かう。
卵の処理装置1は、卵Eを保持する保持状態(C)と卵Eを開放して下方に放出する開放状態(O)との間で状態変更可能な保持部材2と、この保持部材2を前記保持状態(C)から前記開放状態(O)に切り換えて複数の卵収容座41、42、43、44、45、46に向けて放出させる投入機構31、32、33、34、35、36、37とを備える。
卵収容座41〜46は、前記搬送コンベヤ5の下方の所定位置に配置されるもので、本実施形態では、搬送コンベヤ5から放出される卵Eをいったん受け止めた後、搬送コンベヤ5の搬送方向Aと直交する方向に配置された容器コンベヤ(図示せず)上に位置付けられた包装容器(図示せず)に向けて卵Eを移載する移載装置(いわゆる中間バケット)のカップである。本実施形態では、前記保持部材2の搬送方向Aに沿って並んだ卵収容座41〜46の数は6つであり、各卵収容座41〜46は等間隔に設けられている。
保持部材2は、前記搬送コンベヤ5のチェーン(図示せず)に等間隔に取り付けられ、当該保持部材2の搬送方向Aに沿ってのびるフレーム(図示せず)に対して移動可能なものである。具体的には、各保持部材2は、卵Eを下から保持する対をなすバケット片21を備えたバケットである。各保持部材2には、投入機構31〜37が当接して保持部材2の保持状態(C)を解除する開放爪22がそれぞれ設けられている。この開放爪22が作動することにより保持部材2が開放し、卵Eが下方へ放出され、卵収容座41〜46に投入される。
投入機構31〜37は、前記搬送コンベヤ5のフレームに等間隔に取り付けられ、このフレームに対して固定されている。具体的には、各投入機構31〜37は、開放爪22を作動させるためのシャッタ31a、32a、33a、34a、35a、36a、37aが設けられたロータリーソレノイドである。シャッタ31a〜37aは、保持部材2の搬送方向Aに沿って伸びる板状のものである。そして、保持部材2から卵Eを放出するための各開放爪22の作動は、保持部材2の1つに設けられた開放爪22と投入機構31〜37の1つに設けられたシャッタ31a〜37aとが当接することにより実施される。
本実施形態では、前記保持部材2の搬送方向Aに沿って並んだ投入機構31〜37の数は7つであり、後述する前記保持部材2の搬送方向Aに沿って並んだ卵収容座41〜46の数よりも1つ多く設定されている。言い換えれば、従来のようにいずれの搬送速度の場合にも全ての投入機構が用いられるわけではない。
特に本実施形態では、投入機構31〜37は、前記保持部材2の搬送速度が遅いときにのみ用いられる低速時用の投入機構31と、前記保持部材2の搬送速度が速いときにのみ用いられる高速時用の投入機構37を備える。低速時用の投入機構31は、保持部材2の搬送方向Aの最も下流側に位置する卵収容座41に対応する位置に配置されているとともに、高速時用の投入機構37は、保持部材2の搬送方向Aの最も上流側に位置する卵収容座46に対応する位置よりもさらに上流側に配置されている。
投入機構31〜37の搬送方向A上流側には、放出すべき卵Eを検出して特定する特定手段(図示せず)が設けられている。また、搬送コンベヤ5には、この搬送コンベヤ5の搬送速度を常時検知するパルス発生手段(図示せず)が取り付けられている。このパルス発生手段から出力されるパルス信号は卵Eの位置とも対応している。
そして、この卵の処理装置1には、これら特定手段及びパルス発生手段からの情報に基づいて、投入機構31〜37を作動させるための制御部(図示せず、本発明の「制御装置」にも対応する)が設けられている。制御部は、プロセッサ、メモリ、入力インタフェース、出力インタフェースなどを有したマイクロコンピュータシステムである。制御部は、卵の処理装置1と物理的に一体に設けられていてもよいし、卵の処理装置1と物理的に別体をなすものであってもよい。
本実施形態の制御部は、前記保持部材2の搬送速度に基づいて、7つの投入機構31〜37のうちいずれの投入機構31〜37を作動させて6つの卵収容座41〜46に向けて放出するかを決定する。具体的には、制御部は、所定時間ごとに、パルス記憶手段で読み取ったパルス出力状態から保持部材2の搬送速度を把握し、この搬送速度に対応した放出位置X1〜X6を演算する。そして、この放出位置X1〜X6に対応可能な投入機構31〜37を1つ決定して作動させる。なお、放出位置X1、X2、X3、X4、X5、X6は、各卵収容座41、42、43、44、45、46にそれぞれ卵Eを投入するための位置であり、この順番に下流側から並んでいる。本実施形態では、隣接する放出位置X1〜X6間の距離は、隣接する卵収容座41〜46間の距離に等しく設定されている。
例えば、低速時の放出位置X1〜X6は、卵収容座41〜46のほぼ真上にくる位置である。低速時には、図2に示すように、制御部は投入機構31〜36を31→32→33→34→35→36の順に作動させる。すなわち、7つの投入機構31〜37のうち、放出位置X1〜X6に対応可能な6つの投入機構31〜36を作動させて保持部材2から卵収容座41〜46に卵Eを投入する。図2(a)は、投入機構31を作動させて、シャッタ31aを開放爪22に当接させ、卵収容座41に向けて卵を放出しているところである。図2(b)は、投入機構32を作動させて、シャッタ32aを開放爪22に当接させ、卵収容座42に向けて卵を放出しているところである。図2(c)は、投入機構36を作動させて、シャッタ36aを開放爪22に当接させ、卵収容座46に向けて卵を放出しているところである。
中速時及び高速時の放出位置X1〜X6は、低速時の放出位置X1〜X6よりも搬送速度に対応した補正値の距離分だけ上流側に位置する。すなわち、保持部材2の搬送速度の変化に応じて、補正値がこの搬送速度に対応した値(0を含む)をとり、放出位置X1〜X6がこの補正値に対応して変化する。
中速時、言い換えれば、所定の速度に向けて加速中、もしくは、所定の速度から減速中には、図3に示すように、7つの投入機構31〜37のうち、搬送速度に基づいて決められる放出位置X1〜X6に対応可能な6つの投入機構を作動させて保持部材2から卵収容座41〜46に卵Eを投入する。図3(a)は、投入機構31を作動させて、シャッタ31aを開放爪22に当接させ、卵収容座41に向けて卵を放出しているところである。図3(b)は、投入機構32を作動させて、シャッタ32aを開放爪22に当接させ、卵収容座42に向けて卵を放出しているところである。図3(c)は、投入機構36を作動させて、シャッタ36aを開放爪22に当接させ、卵収容座46に向けて卵を放出しているところである。
なお、搬送速度によっては、投入機構31〜37を作動させた際にシャッタ31a〜37aの1つが搬送中の隣接する複数の保持部材2の開放爪22に当接して、複数の保持部材2を開放状態(O)に切り換えてしまうおそれがある。その場合には、卵収容座41〜46の中心からずれた位置に向かって投入されるタイミングに少しずらして投入機構31〜37を作動させればよい。卵収容座41〜46は、上方に向かって漸次広がる形状をしているため、卵収容座41〜46の中心から多少ずれた位置に落下しても、その卵収容座41〜46の形状に沿って所望の位置に収まるからである。
高速時、言い換えれば、所定の速度の場合には、図4に示すように、制御部は投入機構32〜37を32→33→34→35→36→37の順に作動させる。すなわち、7つの投入機構31〜37のうち、放出位置X1〜X6に対応可能な6つの投入機構32〜37を作動させて保持部材2から卵収容座41〜46に卵Eを投入している。図4(a)は、投入機構32を作動させて、シャッタ32aを開放爪22に当接させ、卵収容座41に向けて卵を放出しているところである。図4(b)は、投入機構33を作動させて、シャッタ33aを開放爪22に当接させ、卵収容座42に向けて卵を放出しているところである。図4(c)は、投入機構37を作動させて、シャッタ37aを開放爪22に当接させ、卵収容座46に向けて卵を放出しているところである。
次に、本実施形態にかかる卵の処理装置1を用いた卵Eの処理方法について説明する。なお、卵の処理装置1全体に対する制御、例えば搬送コンベヤ5の搬送に伴う保持部材2の搬送位置の把握等についてはすでに公知であり開示を省略する。
放出すべき卵を保持した保持部材2を特定手段が捉えて卵を特定すると、制御部は、特定手段から得られる特定情報と、先に記憶している前回の卵の情報(今回特定された卵Eの前に特定された卵Eがどの卵収容座41〜46に投入されるか)をもとに、今回投入すべき卵収容座41〜46が6つのうちいずれであるか、すなわち、放出位置X1〜X6の6つの位置のうちどれを使用するかを決める。
また、制御部は、保持部材2の搬送速度に基づいて補正値を算出し、この補正値に対応する放出位置X1〜X6を決定する。なお、卵Eを保持部材2で保持し、順次搬送させる搬送コンベヤ5の搬送速度は、パルス発生手段(図示しない)から出力されるパルス出力状態によって把握される。例えば、搬送速度が低速度であればパルス出力の間隔は広まり、搬送速度が高速になるほどパルス出力の間隔は相対的に高密度となる、といったように搬送速度に応じてパルス出力の粗密が変化する。パルス出力状態は、入力される順に前記制御部のパルス記憶手段に順次記憶させる。
今回放出すべき卵の特定と、その卵を放出すべき放出位置X1〜X6が決まると、制御部は、この放出位置X1〜X6に対応可能な投入機構31〜37を1つ決定して作動させる。具体的には、制御部は、卵Eの搬送に対応したパルス信号が入力されるたびに、特定された卵の位置を算出するとともに、この特定された卵の位置と放出位置X1〜X6との距離を算出する。そして、2点間の距離がなくなったところで、制御部は選択された投入機構31〜37に対して作動指令を出力する。
以上説明したように、本実施形態の卵の処理装置1は、搬送コンベヤ5に等間隔に取り付けられ卵Eを保持する複数の保持部材2と、この保持部材2の状態を切り換えて前記保持部材2から複数の卵収容座41〜46に向けて卵Eを放出する複数の投入機構31〜37とを備える卵の処理装置1であって、前記保持部材2の搬送方向Aに沿って並んだ投入機構31〜37の数は、前記保持部材2の搬送方向Aに沿って並んだ卵収容座41〜46の数よりも多く設定されている。言い換えれば、搬送コンベヤ5に等間隔に取り付けられ卵を保持する複数の保持部材2と、この保持部材2の状態を切り換えて前記保持部材2から6個(1以上の整数N)の卵収容座41〜46に向けて卵を放出する7個((N+1)個以上)の投入機構とを備える。
そのため、卵Eの搬送速度に応じて卵Eを所定の卵収容座41〜46に向けて放出するのに、投入機構31〜37を搬送速度に応じて移動させるための移動機構が不要となる。従来のものより増えた分の投入機構37のコストはかかるが、移動機構が不要となることで卵の処理装置1全体としてはコストを下げることができる。また、移動機構がない分、故障の可能性が減少し、メンテナンスにかかる費用も抑えることができる。
また、前記保持部材2は、前記搬送コンベヤ5のフレームに対して移動可能なものであり、前記投入機構31〜37は、前記フレームに対して固定されたものである。そのため、移動機構を備えた従来のもののように全ての搬送速度に対して連続的に対応できるものではない。しかしながら、開放爪22やシャッタ31a〜37aの大きさや形状、及び/または、開放爪22やシャッタ31a〜37aの配置を工夫することでほぼ連続的に対応できるため、従来の移動機構を備えたものとほぼ同様に使うことができ、さらに、移動機構をなくしたメリットも得られる。
特に本実施形態では、シャッタ31a〜37aが搬送方向Aに対して平行に伸びる部分を備えたものであるので、シャッタ31a〜37aが開放爪22と当たる位置を、真ん中/真ん中よりも上流側寄り/真ん中よりも下流側寄りと変更することにより、所望の放出位置X1〜X6またはそれに近い位置で卵Eを放出させることができる。
さらに、本実施形態の卵の処理装置1は、前記搬送コンベヤ5による前記保持部材2の搬送速度に基づいて、複数の投入機構31〜37のうちいずれの投入機構31〜37を作動させるかを決定する制御部を備える。すなわち、従来は、保持部材2の搬送速度に基づいて移動機構の基準位置からの移動量を決めるようにしていたが、本実施形態では、搬送部材の搬送速度に基づいて放出位置X1〜X6を決定し、その放出位置X1〜X6に対応可能な投入機構31〜37を選択する。そのため、位置固定された投入機構31〜37に対して放出位置X1〜X6が移動しても、卵Eを適切に処理することができる。
本実施形態の制御部は、搬送コンベヤ5に等間隔に取り付けられ卵Eを保持する複数の保持部材2と、この保持部材2の状態を切り換えて前記保持部材2から卵Eを下方に放出する複数の投入機構31〜37とを備える卵の処理装置1を制御するものである。この制御部は、前記複数の保持部材2のうちの一つの状態を切り換えるために、前記搬送コンベヤ5による前記保持部材2の搬送速度が所定の範囲内の場合には、第1の投入機構3x(31〜36のいずれか)を作動させるとともに、前記搬送速度が前記所定の範囲を超えた場合には、第1の投入機構の上流側に設けられた第2の投入機構3y(32〜37のいずれか)を作動させるようにしているので、卵Eを適切に処理することができる。
なお、本発明は上述した実施形態に限られない。
例えば、図5に示すように、隣接する投入機構31〜39間の距離を、隣接する卵収容座41〜46間の距離よりも短く設定する等して、6つの卵収容座41〜46に対してそれよりも多い投入機構31〜39を備えてもよい。このようなものであれば、搬送速度の変化に細かく対応できる。なお、投入機構及び卵収容座の数は、種々変更可能である。
また、投入機構は、下流側から順番に連続して作動させる必要はなく、例えば、投入機構31、32、33、34、36、37の順番で作動させてもよい。すなわち、放出位置に対応できない投入機構を作動させることなく、とばしてもよい。言い換えれば、前述した第2の投入機構は、第1の投入機構と隣接している必要はない。
保持部材は、鶏卵を下側から保持する、いわゆるバケット形状であってもよいし、卵を上側からつかみ持つ、いわゆるフィンガー形状であってもよい。
投入機構は、ロータリーソレノイドには限られない。また、投入機構のシャッタの形状も図示したものには限られない。さらに、搬送方向に対して平行に伸びる部分をシャッタに形成する代わりに、保持部材の開放爪に形成して、シャッタと当たる位置を調節可能にしてもよい。また、投入機構はフレームに対して固定されているものに限られず、投入機構が移動可能なものであってもよい。
卵収容座は、例えばトレイや卵パックのような輸送用の容器に設けられたものであってもよい。
搬送コンベヤは単列であってもよいし、複列であってもよい。また、本発明の卵の処理装置は、いわゆるグレーダーと呼ばれる卵の選別集合装置のように、1列の搬送コンベヤに卵のサイズ別に設けられた複数の選別集合部を備え、各選別集合部において本発明の保持部材と投入機構とを用いて当該選別集合部に対応する卵収容座に卵が投入されるものであってもよい。
また、搬送コンベヤは、チェーンの伸びを検出するための検出部を備えているものが好ましい。このようなものであれば、制御部から出力される作動指令の信号に基づく投入機構の作動と実際に搬送される保持部材との関係を適切に監視することができる。
今回開示された実施の形態は例示であってこれに制限されるものではない。本発明は上記で説明した範囲ではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲でのすべての変更が含まれることが意図される。
本発明は、卵の搬送速度に応じて卵の放出位置を変更するための卵の処理装置に利用することができる。
1…卵の処理装置
2…保持部材
A…搬送方向
31〜37…投入機構
41〜46…卵収容座
5…搬送コンベヤ
E…卵

Claims (5)

  1. 搬送コンベヤに等間隔に取り付けられ卵を保持する複数の保持部材と、
    この保持部材の状態を切り換えて前記保持部材からN個(Nは1以上の整数)の卵収容座に向けて卵を放出する(N+1)個以上の投入機構とを備える卵の処理装置。
  2. 搬送コンベヤに等間隔に取り付けられ卵を保持する複数の保持部材と、この保持部材の状態を切り換えて前記保持部材から複数の卵収容座に向けて卵を放出する複数の投入機構とを備える卵の処理装置であって、
    前記保持部材の搬送方向に沿って並んだ投入機構の数は、前記保持部材の搬送方向に沿って並んだ卵収容座の数よりも多く設定されていることを特徴とする卵の処理装置。
  3. 前記投入機構は、前記搬送コンベヤのフレームに対して固定されたものである請求項1または2記載の卵の処理装置。
  4. 前記搬送コンベヤによる前記保持部材の搬送速度に基づいて、複数の投入機構のうちいずれの投入機構を作動させるかを決定する制御部を備える請求項1、2または3記載の卵の処理装置。
  5. 搬送コンベヤに等間隔に取り付けられ卵を保持する複数の保持部材と、この保持部材の状態を切り換えて前記保持部材から卵を下方に放出する複数の投入機構とを備える卵の処理装置を制御する制御装置であって、
    前記複数の保持部材のうちの一つの状態を切り換えるために、前記搬送コンベヤによる前記保持部材の搬送速度が所定の範囲内の場合には、第1の投入機構を作動させるとともに、前記搬送速度が前記所定の範囲を超えた場合には、第1の投入機構の上流側に設けられた第2の投入機構を作動させることを特徴とする制御装置。

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