JP2018193174A - 物品仕分装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】物品仕分装置において、搬送ユニットから物品を落下させることなく物品受け部に向けて排出する。【解決手段】物品仕分装置1は、多数の搬送ユニット3を列状に並べて搬送する搬送コンベヤ2から、搬送コンベヤ2の側方に配置される物品受け部4に向けて搬送ユニット3上の物品Mを排出するものであって、搬送ユニット3は物品Mを載置するトレイ部11を備え、トレイ部11の物品受け部4側の排出側端部11aを支点にしてトレイ部11を上下に揺動可能に構成し、物品Mを排出するときはトレイ部11を上向き回動させるように構成している。【選択図】図5
Description
本願発明は、果実や野菜等の物品が載置される多数の搬送ユニットを列状に並べて搬送する搬送コンベヤから、搬送コンベヤの側方に配置される物品受け部に向けて、各搬送ユニット上の物品を排出する物品仕分装置に関するものである。
従来から、搬送コンベヤにて連続的に搬送される物品を所定のグループ毎に仕分けるための物品仕分装置には様々なタイプが存在する。この種の物品仕分装置の一例として、特許文献1には、搬送コンベヤに列状に並ぶ多数のトレイに載置された物品を所望の位置で排出する際に、物品排出側のトレイ高さが低くなるようにトレイを回動させて物品排出側のトレイ高さを十分に低くした上で、物品をトレイから落下させて排出する技術が開示されている。
特許文献1の物品仕分装置では、物品が丸い場合や、物品がトレイ上で排出側に位置ずれして載置されている場合など、物品の排出時にトレイの高さが十分に低くなっていない状態で物品が落下することがある。この場合、物品の落下距離が長くなるので、落下による衝撃で物品が損傷するという問題があった。
本願発明は上記の問題点を解消することを技術的課題とするものである。
本願発明にかかる物品仕分装置は、多数の搬送ユニットを列状に並べて搬送する搬送コンベヤから、搬送コンベヤの側方に配置される物品受け部に向けて搬送ユニット上の物品を排出する物品仕分装置において、前記搬送ユニットは前記物品を載置するトレイ部を備え、前記トレイ部の前記物品受け部側の排出側端部を支点にして前記トレイ部を上下に揺動可能に構成し、前記物品を排出するときは前記トレイ部を上向き回動させるように構成しているものである。
本願発明の物品仕分装置において、前記搬送ユニットは、前記排出側端部とは反対側の揺動端部と前記排出側端部の間で往復移動可能な押出し部材を前記トレイ部の上面側に備え、前記トレイ部に前記物品を載置するときは前記押出し部材を前記物品よりも前記揺動端部寄りに配置する一方、前記物品を排出すべく前記トレイ部を上向き回動させるときに前記押出し部材を前記物品受け部側へ移動させるように構成しているようにしてもよい。
さらに、前記物品を前記物品受け部に向けて排出するときに、前記押出し部材の排出側先端部を前記物品受け部の上方位置まで移動させるようにしてもよい。
本願発明の物品仕分装置では、多数の搬送ユニットを列状に並べて搬送する搬送コンベヤから、搬送コンベヤの側方に配置される物品受け部に向けて搬送ユニット上の物品を排出する物品仕分装置において、前記搬送ユニットは前記物品を載置するトレイ部を備え、前記トレイ部の前記物品受け部側の排出側端部を支点にして前記トレイ部を上下に揺動可能に構成し、前記物品を排出するときは前記トレイ部を上向き回動させるように構成しているので、物品排出時のトレイ部の排出側端部の高さ位置を一定にでき、ひいては、トレイ部の排出側端部の高さ位置と、物品を受け取る物品受け部の高さ位置との関係を常に一定にできる。したがって、本願発明の物品仕分装置は、例えば仕分けする物品の形状や、トレイ部上での物品の載置位置に関わらず、搬送ユニットから物品を落下させることなく物品受け部に向けて排出でき、物品排出時の物品の損傷を抑制できる。例えば物品が青果物である場合には、外観損傷による青果物の商品価値低下を防止でき、収益性を向上できる。
また、本願発明の物品仕分装置において、前記搬送ユニットは、前記排出側端部とは反対側の揺動端部と前記排出側端部の間で往復移動可能な押出し部材を前記トレイ部の上面側に備え、前記トレイ部に前記物品を載置するときは前記押出し部材を前記物品よりも前記揺動端部寄りに配置する一方、前記物品を排出すべく前記トレイ部を上向き回動させるときに前記押出し部材を前記物品受け部側へ移動させるように構成しているようにすれば、搬送ユニットから物品受け部への物品の排出を確実に実行できる。特に、物品を物品受け部に向けて排出するときに、物品を押し出す押出し部材の排出側先端部を物品受け部の上方位置まで移動させるようにすれば、物品受け部への物品排出の確実性がさらに向上する。また、トレイ部の傾斜だけでは排出しにくい形状を有する物品であっても、押出し部材の作動により物品を物品受け部に向けて確実に排出できるので、様々な形状の物品に対応可能になり、汎用性が向上する。
以下に、本願発明を具体化した実施形態を図面に基づいて説明する。まず始めに、図1〜図6を参照しながら、物品仕分装置1の概要を説明する。物品仕分装置1は、トマト、桃、梨又はメロンといった物品Mを、階級(例えば重さや大きさ)や等級(例えば糖度や傷の有無、色味)などの品質に応じたグループ毎に仕分けるものである。物品仕分装置1は、多数の搬送ユニット3を列状に並べて搬送する搬送コンベヤ2と、仕分け箇所Soで搬送コンベヤ2から分岐した少なくとも1つの仕分けコンベヤ4とを備えている。物品受け部の一例としての仕分けコンベヤ4は、搬送コンベヤ2から排出される物品Mを一時的に滞留させながら搬送する目的で、間欠的に駆動するように構成されている。各仕分けコンベヤ4上に滞留している物品Mは、例えばオペレータの手作業にて透明合成樹脂製の包装パックや段ボール箱等の包装用容器にパッキング(箱詰め)される。
図1、図5及び図6に示すように、搬送コンベヤ2は、その長手方向に沿って延びる左右一対の走行レール5を備えている。これら走行レール5上に、台車タイプの搬送ユニット3群が走行可能に配置されている。図示は省略するが、搬送コンベヤ2の長手両端部には、駆動スプロケットと従動スプロケットとがそれぞれ振り分けて配置されている。両スプロケットに巻き掛けられた無端チェン6(図2、図4、図5参照)に、各搬送ユニット3が所定のピッチ間隔で連結されている。両スプロケット及び無端チェン6の駆動にて、搬送ユニット3群は搬送コンベヤ2を循環移動する。実施形態の搬送ユニット3群は、搬送コンベヤ2の上部側で搬送方向Xに沿って移動する。なお、各搬送ユニット3の位置は、駆動スプロケットの駆動量をロータリエンコーダ(図示省略)でカウントすることによって計測される。なお、図6において、無端チェン6の図示は省略されている。
次に、図1〜図5を参照しながら搬送ユニット3の構成について説明する。なお、搬送ユニット3の説明に関し、「前」とは搬送ユニット3の物品排出方向を意味し、「左右」とは物品排出方向に向かって左右を意味し、「後」とは物品排出方向とは反対方向を意味するものとする。また、搬送ユニット3は、左右で同じ構成を有するので、以下では左右で同じ構成の部分について左右一方の構成についてのみ説明する。
搬送ユニット3は、本体フレーム10の上面に、物品Mを載置するトレイ部11を備える。本体フレーム10及びトレイ部11の平面形状はそれぞれ略矩形である。トレイ部11は、本体フレーム10よりも平面視で小さく、本体フレーム10の外形の内側で本体フレーム10上に配置される。本体フレーム10は、その平面部の左右両端部に下方へ突出する左右一対の側壁を備える。
トレイ部11は、その平面部の左右両端部に上方へ突出する側壁を備える。トレイ部11の排出側端部11aの側壁部位は、本体フレーム10の上面に固着されるL型金具12の起立側壁に、トレイ枢支ピン13によって回動自在に連結される。
また、トレイ部11の揺動端部11b寄りの側壁部位には、トレイ側枢支ピン14によって板状の連結部材15の上端側が回動自在に連結される。連結部材15の下端側は、トレイ部11よりも左右外側で本体フレーム10の平面部に設けられた前後縦長の本体フレーム長穴10aを介して本体フレーム10の裏面側へ導かれる。
本体フレーム10の裏面の後部位には、断面C字形のアームガイド部材16が本体フレーム長穴10aに左右内側で隣接して固着される。アームガイド部材16は、ガイド溝を左右外側に向けて前後縦長に配置される。アームガイド部材16内に、平面視U字形のアーム部材17の一端側が後方側から挿入される。アーム部材17の先端部の左右外側側面に、アームガイド部材16のガイド溝に挿通されるアーム側枢支ピン18が固着され、アーム側枢支ピン18に連結部材15の他端側が回動自在に連結される。アーム部材17の後端部の中央部上面に側面視L型の連結金具34が固着され、連結金具34の上面に上方へ突設される作動ローラ軸35にアーム操作ローラ36が回転自在に軸支されている。
図2、図5(A)及び図7(A)に示すように、トレイ部11の平面部が本体フレーム10の平面部と平行に配置されている状態で、アーム側枢支ピン18はトレイ側枢支ピン14よりも後方側に配置され、連結部材15は前高後低姿勢で配置される。そして、物品Mの排出時には、図5(B)及び図7(B)に示すように、アーム部材17が前方側へ移動される。ここで、連結部材15の上端側はトレイ側枢支ピン14によりトレイ部11の揺動端部11b寄り部位に連結されている。また、トレイ部11の排出側端部11aは本体フレーム10に固着するL型金具12にトレイ枢支ピン13で回動自在に連結されている。したがって、左右両アーム側枢支ピン18及び左右両連結部材15の下端側が前方へ変位すると、左右両連結部材15の上端部及び左右両トレイ側枢支ピン14が上昇するように左右両連結部材15が左右両アーム側枢支ピン18回りに回動する。これにともなって、トレイ部11が同一軸上の左右両トレイ枢支ピン13回りに上向き回動する。これにより、揺動端部11bが上昇し、トレイ部11が物品排出側に向けて斜め下向きに傾斜する。このように、アーム部材17を前後方向で摺動させることで、トレイ部11の揺動端部11bが上下に揺動する。
図2〜図5に示すように、トレイ部11の上面側に、平面視略Y字形の押出し部材19が配置される。押出し部材19の前部は、左右方向に広がる二股形状を有し、物品Mを押し出すときに物品Mの損傷を防止する緩衝部材20が取り付けられている。押出し部材19の後端側の下面は、左右横長の押出し支持部材21の上面中央部に固着される。押出し支持部材21はトレイ部11の幅よりも左右に長く設けられる。トレイ部11の側壁に、押出し支持部材21の左右端部の下面が当接する前後縦長の押出しガイド部材22が固着される。押出しガイド部材22は、トレイ枢支ピン13とトレイ側枢支ピン14の間で、トレイ部11の側壁の左右外側面の上端部位に固着され、押出しガイド部材22の上端面はトレイ部11の側壁の上端面よりも上方側に配置される。また、押出し支持部材21は左右両端部に下方へ突出する側壁を備える。押出し支持部材21の側壁の左右内側面の下端部位に、抜け防止部材23(図4参照)が固着される。これにより、押出し部材19がトレイ部11の上面側で押出しガイド部材22に沿って前後方向に摺動可能に取り付けられている。
図2〜図4に示すように、押出し支持部材21の側壁の左右外側面に、左右外側に突出してネジ等の突起部材24が固着される。突起部材24は、押出しフレーム25の側壁に設けられる上下縦長の長穴25aに挿通されている。押出しフレーム25は、背面視U字形であり、平面部が本体フレーム10の裏面側に配置されると共に、平面部の左右両端部から上方へ突設される左右両側壁が本体フレーム長穴10aを介して本体フレーム10の上面側に配置される。押出しフレーム25の側壁は、側面視で、前下部位を切り欠いた略L字形を有し、本体フレーム10の上面側に突出する部位に長穴25aを備える。
図2及び図4に示すように、本体フレーム10の裏面側で、押出しフレーム25の平面部の上面中央部に傾斜抑制板26を介してキャリッジ27が固着されている。本体フレーム10の裏面の左右中央部に、前後縦長のキャリッジガイド部材28が固着される。キャリッジガイド部材28は、背面視C字形を有し、ガイド溝を下方へ向けて本体フレーム10の裏面に固着される。キャリッジガイド部材28内にキャリッジ27が前後方向に摺動可能に挿入される。また、押出しフレーム25の平面部の下面中央部に、下方へ突出するピン部材29が固着され、ピン部材29の先端部に軸受30が取り付けられている。なお、傾斜抑制板26は、図4に示すように、その左右両端部の上面が、本体フレーム10の裏面に下方へ向けて突設されると共に前後方向に延設される本体フレーム凸条部10bの先端部に当接して、押出しフレーム25の前後方向及び左右方向での傾斜を抑制する。
図2及び図5(A)に示すように、トレイ部11の上面に物品Mが載置される状態では、押出し部材19が物品Mよりも後方側に配置される。物品Mを仕分けコンベヤ4に向けて排出するときには、図5(B)に示すように、ピン部材29が前方側(物品排出側)へ移動され、それに伴って、押出し部材19、緩衝部材20、押出し支持部材21、突起部材24、押出しフレーム25、傾斜抑制板26、キャリッジ27が前方側へ移動する。このとき、押出し部材19は押出しガイド部材22に沿って移動し、押出しフレーム25はキャリッジガイド部材28に沿って移動する。ここで、トレイ部11及び押出しガイド部材22が傾斜している状態であっても、押出し支持部材21と押出しフレーム25を連結する突起部材24は上下縦長の長穴25aに挿通されているので、突起部材24が長穴25a内で上下に移動することで、各部位に加わる応力を抑制でき、円滑な押出し部材19の摺動を実現できる。
図2及び図4に示すように、本体フレーム10は、本体フレーム10の裏面に固着される前後一対の連結フレーム31を介して、無端チェン6に連結される。また、図2及び図3に示すように、本体フレーム10の平面部の前端部位に設けられる切欠き部に、左右横長の排出ローラ32が配置されている。排出ローラ32は、本体フレーム10の両側壁に設けられる排出ローラ軸33に回転自在に軸支される。物品Mの排出時に排出ローラ32が回転することで、排出ローラ32上で物品Mの移動が円滑になり、物品Mの損傷が抑制される。
次に、物品仕分装置1の物品仕分け動作について説明する。搬送コンベヤ2中の仕分け箇所Soの左右側方のうち仕分けコンベヤ4とは反対側の側方に、搬送ユニット3のアーム部材17を選択的に押し操作するトレイ回動操作部61が配置されている。トレイ回動操作部61は、案内部材62と案内部材移動部63を備える。案内部材62は、平面視で搬送コンベヤ2の搬送下流側に行くに連れて仕分けコンベヤ4に近づく斜め方向に傾斜する傾斜面を有する。また、案内部材62は、搬送コンベヤ2上を移動する搬送ユニット3のアーム操作ローラ36の高さ位置と同じ高さ位置に配置される。案内部材移動部63は、案内部材62を、搬送ユニット3のアーム操作ローラ36に接触する排出操作位置と、アーム操作ローラ36に接触しない退避位置との間で移動させる。
また、図5及び図6に示すように、搬送コンベヤ2における一対の走行レール5の間のうち仕分けコンベヤ4とは反対側の走行レール5寄りの箇所に、搬送コンベヤ2の搬送方向Xに沿って延びる上向き開放の溝状経路51が設けられている。溝状経路51には、各搬送ユニット3の軸受30が上方から嵌り込む。各搬送ユニット3の搬送方向Xに沿った移動によって、軸受30が搬送方向Xに案内される。
仕分け箇所Soには、搬送ユニット3の押出し部材19を選択的に作動させる押出し操作部50が配置されている。押出し操作部50には、搬送ユニット3の搬送方向Xに沿った移動によって軸受30を物品Mの仕分け方向Yに案内する誘導板52が配置されている。誘導板52は、平面視で搬送コンベヤ2の搬送下流側に行くに連れて仕分けコンベヤ4に近づく斜め方向に傾斜している。誘導板52における仕分けコンベヤ4とは反対側の端部は、溝状経路51の適宜箇所に形成された連通隙間53に臨ませている。連通隙間53の箇所には、電磁ソレノイド55の作動にて上下回動可能な切換片54が配置されている。
搬送ユニット3上の物品Mを仕分けコンベヤ4に向けて排出するときには、図5及び図6に示すように、トレイ回動操作部61が案内部材移動部63の作動により案内部材62を排出操作位置に配置する。搬送方向Xの下流側から案内部材62に到達したアーム操作ローラ36は、搬送ユニット3の搬送方向Xに沿った移動によって、案内部材62の傾斜面に沿って仕分けコンベヤ4側へスライド移動する。アーム操作ローラ36の移動に伴って、アーム部材17が仕分けコンベヤ4側(物品排出側)へ移動し、上述のように、トレイ部11がトレイ枢支ピン13を支点として上向き回動して揺動端部11bが上昇する。これにより、トレイ部11が仕分け方向Yに向けて斜め下向きに傾斜し、トレイ部11上の物品Mが仕分けコンベヤ4に向けて排出される。
また、物品Mの排出時には、トレイ回動操作部61において案内部材62が排出操作位置に配置されると共に、図5に示すように、押出し操作部50において電磁ソレノイド55が切換片54を上向き回動させて溝状経路51を切換片54にて遮断する。切換片54を上向き回動させた場合は、溝状経路51が切換片54にて遮断され、軸受30は切換片54に突き当たる。そうすると、軸受30は、搬送ユニット3の搬送方向Xに沿った移動によって、誘導板52に沿った斜め方向にスライド移動する。そして、軸受30の斜め方向の移動に伴い、押出し部材19が仕分け方向Yに移動する。その結果、トレイ部11上の物品Mが仕分けコンベヤ4に向けて確実に送り出される。
なお、搬送ユニット3上の物品Mを排出させないときは、トレイ回動操作部61は案内部材移動部63の作動により案内部材62を退避位置に配置し、押出し操作部50は電磁ソレノイド55の作動により切換片54を下向き回動させる。これにより、搬送ユニット3が仕分け箇所Soを通過するときに、アーム操作ローラ36が案内部材62に接触せず、また、軸受30が切換片54に接触せず、搬送ユニット3は排出作動せずに搬送方向Xの搬送下流側へ移動する。
また、搬送コンベヤ2における最上流の仕分け箇所Soよりも搬送上流側には、物品Mの等級を判定する判定部40が配置されている。判定部40は、仕分けの目的や物品Mの種類に応じて採用される。例えばサイズや形状で仕分ける場合は、光学センサや画像処理装置等を採用すればよく、糖度等の等級で仕分ける場合は糖度計等を採用すれば足りる。また、図示は省略するが、搬送コンベヤ2における最下流の仕分け箇所Soよりも更に搬送下流側、又は搬送コンベヤ2の搬送最上流位置には、アーム操作ローラ36の位置を後退位置(図5(A)参照)に戻す傾斜面を有する案内部材や、各搬送ユニット3の軸受30を溝状経路51の位置に戻す傾斜面を有する戻し誘導板が配置されている。
物品仕分装置1において、押出し操作部50とトレイ回動操作部61の搬送方向Xでの位置を変更することで、仕分け箇所Soにおけるトレイ部11の回動開始及び終了時期と押出し部材19の作動開始及び終了時期を適宜設定できる。また、押出し操作部50とトレイ回動操作部61の搬送方向Xでの相対的な位置関係を変更することで、トレイ部11の回動開始及び終了時期と押出し部材19の作動開始及び終了時期の相対的な関係を適宜設定できる。また、トレイ回動操作部61において、搬送方向Xに対する案内部材62の傾斜面の傾斜角を変更することで、物品排出時のトレイ部11の回動速さを適宜設定できる。また、押出し操作部50において、搬送方向Xに対する誘導板52の傾斜角を変更することで、物品排出時の押出し部材19の移動速さを適宜設定できる。
上記の記載及び図1〜図6に示すように、上記実施形態の物品仕分装置1は、多数の搬送ユニット3を列状に並べて搬送する搬送コンベヤ2から、搬送コンベヤ2の側方に配置される物品受け部の一例としての仕分けコンベヤ4に向けて搬送ユニット3上の物品Mを排出するものであって、搬送ユニット3は物品Mを載置するトレイ部11を備え、トレイ部11の仕分けコンベヤ4側の排出側端部11aを支点にしてトレイ部11を上下に揺動可能に構成し、物品Mを排出するときはトレイ部11を上向き回動させるように構成しているので、物品排出時のトレイ部11の排出側端部11aの高さ位置を一定にでき、ひいては、トレイ部11の排出側端部11aの高さ位置と、物品Mを受け取る仕分けコンベヤ4の高さ位置との関係を常に一定にできる。したがって、物品仕分装置1は、例えば仕分けする物品Mの形状や、トレイ部11上での物品Mの載置位置に関わらず、搬送ユニット3から物品Mを落下させることなく仕分けコンベヤ4に向けて排出でき、物品排出時の物品Mの損傷を抑制できる。例えば物品Mが青果物である場合には、外観損傷による青果物の商品価値低下を防止でき、収益性を向上できる。
また、物品仕分装置1において、搬送ユニット3は、排出側端部11aとは反対側の揺動端部11bと排出側端部11aの間で往復移動可能な押出し部材19をトレイ部11の上面側に備え、トレイ部11に物品Mを載置するときは押出し部材19を物品よりも揺動端部11b寄りに配置する一方(図5(A)参照)、物品Mを排出すべくトレイ部11を上向き回動させるときに押出し部材19を排出方向へ移動させるようにした(図5(B)参照)。これにより、搬送ユニット3から仕分けコンベヤ4への物品Mの排出を確実に実行できる。特に、この実施形態の物品仕分装置1は、物品Mを仕分けコンベヤ4に向けて排出するときに、押出し部材19の排出側先端部を仕分けコンベヤ4の上方位置まで移動させるようにすれば、仕分けコンベヤ4への物品排出の確実性がさらに向上する。また、トレイ部11の傾斜だけでは排出しにくい形状を有する物品であっても、押出し部材19の作動により物品を物品受け部に向けて確実に排出できるので、様々な形状の物品に対応可能になり、汎用性が向上する。
本願発明は、前述の実施形態に限らず、農産物以外の様々な種類の物品を搬送・仕分する物品仕分装置として広く適用できる。物品の種類や大きさ等に応じて、仕分けコンベヤ4の幅寸法や押出し操作部50及びトレイ回動操作部61の個数等は適宜設定できる。また、物品受け部は、仕分けコンベヤ4に限定されず、ローラコンベヤや仕分けシュートなど、搬送ユニットから排出される物品を受け取り可能な構成であればよい。その他、各部の構成は図示の実施形態に限定されるものではなく、本願発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変更が可能である。
M 物品
So 仕分け箇所
1 物品仕分装置
2 搬送コンベヤ
3 搬送ユニット
4 仕分けコンベヤ(物品受け部)
11 トレイ部
11a 排出側端部
11b 揺動端部
13 トレイ枢支ピン(回動軸)
19 押出し部材
So 仕分け箇所
1 物品仕分装置
2 搬送コンベヤ
3 搬送ユニット
4 仕分けコンベヤ(物品受け部)
11 トレイ部
11a 排出側端部
11b 揺動端部
13 トレイ枢支ピン(回動軸)
19 押出し部材
Claims (3)
- 多数の搬送ユニットを列状に並べて搬送する搬送コンベヤから、搬送コンベヤの側方に配置される物品受け部に向けて搬送ユニット上の物品を排出する物品仕分装置において、
前記搬送ユニットは前記物品を載置するトレイ部を備え、
前記トレイ部の前記物品受け部側の排出側端部を支点にして前記トレイ部を上下に揺動可能に構成し、前記物品を排出するときは前記トレイ部を上向き回動させるように構成している、
物品仕分装置。 - 前記搬送ユニットは、前記排出側端部とは反対側の揺動端部と前記排出側端部の間で往復移動可能な押出し部材を前記トレイ部の上面側に備え、
前記トレイ部に前記物品を載置するときは前記押出し部材を前記物品よりも前記揺動端部寄りに配置する一方、前記物品を排出すべく前記トレイ部を上向き回動させるときに前記押出し部材を前記物品受け部側へ移動させるように構成している、
請求項1に記載の物品仕分装置。 - 前記物品を前記物品受け部に向けて排出するときに、前記押出し部材の排出側先端部を前記物品受け部の上方位置まで移動させる、
請求項2に記載の物品仕分装置。
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