JP2022059221A - 仕分け作業支援装置、自動計量結束装置およびコンピュータプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】作業者の仕分け作業時間を短縮することが可能な仕分け作業支援装置を提供する。
【解決手段】作業者が仕分けた一群の対象物の重量を計量する計量装置１０と、計量された一群の対象物が所定の重量範囲内にあるか否かを判定する制御装置１００と、報知器１３３とを有し、計量装置１０は、作業者がコンテナ１１１から取り出した対象物の重量を計量する手持ち計量ユニット１１と、コンテナ１１１から取り出された対象物が投入されるホッパー１２１における一群の対象物の重量を計量する計量槽１２と、を有し、制御装置１００は、コンテナ１１１から取り出された対象物の重量とホッパー１２１に投入されている一群の対象物の重量との合計が所定の重量範囲となるか否かを判定し、当該判定結果を報知器１３３に報知させる。
【選択図】図３

Description

本発明は、作業者が長尺野菜などの対象物を所定の重量ごとに仕分ける作業を支援する仕分け作業支援装置、それを備える自動計量結束装置、およびコンピュータプログラムに関する。本発明において、「ネギ類」とは、白ネギ、九条ネギなどに限定されず、「ネギに代表される長尺野菜」の意味で使用しており、例えばゴボウ、ニラ、ワケギ、アスパラも含む意味で使用している。また、本発明にいう「長尺野菜」には、ほうれんそう、小松菜等も含まれる。

従来、所定の間隙をおいて平行に掛けられた複数本の幅狭の搬送部材から構成される長尺野菜の搬送コンベヤと、所定重量に達した長尺野菜を排出する計量器と、計量器と対向して設けられ、搬送コンベヤの間隙部を昇降して長尺野菜を計量器から搬送コンベヤ上に載置する受けと、受けと隣接して設けられ、搬送コンベヤの間隙部を昇降する貯留用受けと、を備え、貯留用受けにより長尺野菜の移送間隔を調整する長尺野菜の自動計量結束装置であって、第１フレームと、計量器、受け、貯留用受け、および第１分散制御装置を備える第１計量ユニットと、第１フレームと分離自在に連結される第２フレーム、計量器、受け、貯留用受け、および第２分散制御装置を備える第２計量ユニットと、第１フレームと分離自在に連結される第３フレーム、および、長尺野菜の束を結束する結束機を備える結束ユニットと、第１分散制御装置および第２分散制御装置と通信可能に接続される中央制御装置と、を備え、第１計量ユニットを分離し、第２フレームと第３フレームとを分離自在に連結し、第２分散制御装置と中央制御装置とを通信可能に接続しても長尺野菜の計量および結束作業を行うことができる、長尺野菜の自動計量結束装置が開示されている（たとえば特許文献１）。

特開２０１９－１９４１０８号公報

従来の自動計量結束装置では、複数の計量器を有し、作業者が長尺野菜を取り分けて各計量器に投入し、各計量器において長尺野菜の重量が所定重量に達した場合に、長尺野菜を計量器から排出し、搬送コンベヤにより結束機へと搬送する構成となっているが、この場合、作業者が、複数の計量器のそれぞれに、どの程度の量の長尺野菜を投入すれば所定重量に達するかを即座に判断することが難しく、長尺野菜の仕分け作業に長い時間がかかってしまうという問題があった。
また、特許文献１に記載の自動計量結束装置では、計量器の投入位置が高いため、作業台を設置しなくてはならないという問題があった。

本発明は、作業者の仕分け作業時間を短縮することが可能な仕分け作業支援装置、自動計量結束装置およびコンピュータプログラムを提供することを課題とする。

本発明に係る仕分け作業支援装置は、作業者が対象物を所定の重量ごとに仕分ける作業を支援する仕分け作業支援装置であって、作業者が仕分けた一群の対象物の重量を計量する計量装置と、前記計量装置で計量された前記一群の対象物が所定の重量範囲内にあるか否かを判定する制御装置と、を有し、前記計量装置は、対象物が予め収容されるコンテナと、作業者が当該コンテナに収容された対象物を取り出した場合に、作業者が取り出した対象物の重量を計量する手持ち重量計量器とを有する、手持ち計量ユニットと、作業者により前記コンテナから取り出された対象物が投入されるホッパーと、当該ホッパーに投入されている一群の対象物の重量を計量するホッパー計量器とを有する計量槽と、前記ホッパーに投入されている前記一群の対象物が前記所定の重量範囲にあるかを作業者に報知する報知器と、を有し、前記制御装置は、前記コンテナから取り出された対象物の重量を前記手持ち計量ユニットから取得し、前記ホッパーに投入されている前記一群の対象物の重量を前記計量槽から取得し、前記コンテナから取り出された対象物の重量と前記ホッパーに投入されている前記一群の対象物の重量との合計が前記所定の重量範囲となるか否かを判定し、当該判定結果を前記報知器に報知させる。
上記仕分け作業支援装置において、前記計量装置は、前記コンテナから取り出された対象物の重量を表示する手持ち重量表示器をさらに有し、前記制御装置は、作業者が前記コンテナから取り出した対象物の重量を前記手持ち計量ユニットから取得した場合に、取得した対象物の重量を前記手持ち重量表示器に表示させる構成とすることができる。
上記仕分け作業支援装置において、前記計量槽は、複数の前記ホッパーと、複数の前記ホッパーにそれぞれ対応する複数の前記報知器とを有し、前記制御装置は、作業者が前記コンテナから対象物を取り出したタイミングで、作業者が前記コンテナから取り出した対象物をそれぞれの前記ホッパーに投入した場合に、当該ホッパーにおける一群の対象物の重量が、前記所定の重量範囲内となる、前記所定の重量範囲を超える、または、前記所定の重量範囲に至らないことを示す出力を、当該ホッパーに対応する前記報知器にそれぞれ報知させる構成とすることができる。
上記仕分け作業支援装置において、前記ホッパーは、開閉扉と、当該開閉扉を開閉するシリンダーとを有し、前記シリンダーは、前記開閉扉の開閉方向と略直交する方向に駆動することで、前記開閉扉を開閉することが可能である構成とすることができる。
上記仕分け作業支援装置において、前記対象物が、長尺野菜である構成とすることができる。
上記仕分け作業支援装置において、前記制御装置は、前記ホッパーに投入された前記一群の対象物の重量が前記所定の重量範囲内である場合に、前記ホッパーに前記一群の対象物を排出させる構成とすることができる。
本発明に係る自動計量結束装置は、上記仕分け作業支援装置と、前記計量装置から排出された前記一群の対象物を搬送する搬送装置と、前記搬送装置により前記計量装置から搬送された前記一群の対象物を結束する結束装置と、を有する。
上記自動計量結束装置において、前記計量装置は、第１計量装置および第２計量装置を有し、前記結束装置は、第１結束装置および第２結束装置を有し、前記搬送装置は、前記第１計量装置から前記第１結束装置へと前記一群の対象物を搬送する第１搬送装置と、前記第２計量装置から前記第２結束装置へと前記一群の対象物を搬送する第３搬送装置とを有し、前記第１計量装置、前記第２計量装置、前記第１結束装置および前記第２結束装置はライン状に配列されるとともに、前記第１計量装置および前記第２計量装置は前記第１結束装置および前記第２結束装置よりも配列方向の両端側にそれぞれ配置される構成とすることができる。
上記自動計量結束装置において、対象物を包装袋に包装する包装装置と、前記第１結束装置で結束された前記一群の対象物を前記包装装置へと搬送する第２搬送装置と、前記第２結束装置で結束された前記一群の対象物を前記包装装置へと搬送する第４搬送装置と、をさらに有し、前記第１計量装置で計量された前記一群の対象物が、前記第１搬送装置、前記第１結束装置、前記第２搬送装置を介して前記包装装置まで搬送される第１経路と、前記第２計量装置で計量された前記一群の対象物が、前記第３搬送装置、前記第２結束装置、前記第４搬送装置を介して前記包装装置まで搬送される第２経路と、を有する構成とすることができる。
上記自動計量結束装置において、前記搬送装置はスライダー機構を有する構成とすることができる。
上記自動計量結束装置において、前記搬送装置は前記計量装置の下方に配置され、前記計量装置における長尺野菜の投入位置は１００ｃｍ以下の高さ位置である構成とすることができる。
本発明に係るコンピュータプログラムは、コンピュータを用いて、作業者が、コンテナに予め収容された対象物を前記コンテナから取り出し、ホッパーに所定の重量範囲内となるように取り分ける作業を支援する、コンピュータプログラムであって、作業者が前記コンテナから取り出した対象物の重量を取得するとともに、前記ホッパーに投入されている対象物の重量を取得し、前記コンテナから取り出された対象物の重量と前記ホッパーに投入されている対象物の重量との合計が前記所定の重量範囲となるか否かを判定する。

本発明によれば、コンテナから取り出した対象物をどのホッパーに投入すればよいかを作業者が一目で把握することができるため、作業者の仕分け作業に要する時間を短縮することができる。

本実施形態に係る自動計量結束装置の正面構成図である。 本実施形態に係る自動計量結束装置の平面構成図である。 本実施形態に係る自動計量結束装置の一部を示す斜視図である。 本実施形態に係る自動計量結束装置の一部を示す正面図である。 従来のホッパーの斜視図である。 本実施形態に係るホッパーの斜視図である。 本実施形態に係る計量槽のホッパーの高さ位置（長尺野菜の投入位置）を説明するための図である。 本実施形態に係る長尺野菜の仕分け作業支援処理を示すフローチャート（その１）である。 本実施形態に係る長尺野菜の仕分け作業支援処理を示すフローチャート（その２）である。 自動計量結束装置を構成する各装置の配置例を示す平面図である。

以下に、本発明に係る仕分け作業支援装置、自動計量結束装置およびコンピュータプログラムを、図に基づいて説明する。また、以下においては、本発明に係る仕分け作業支援装置、コンピュータプログラムを有する自動計量結束装置を例示して説明する。

図１は、本実施形態に係る長尺野菜の自動計量結束装置１の正面構成図であり、図２は、本実施形態に係る長尺野菜の自動計量結束装置１の平面構成図である。本実施形態に係る長尺野菜の自動計量結束装置１は、ネギ類などの一群の長尺野菜が所定の重量範囲内となるように計量し、計量した一群の長尺野菜を専用の紐やシールなどで結束する装置である。本実施形態に係る自動計量結束装置１は、図１および図２に示すように、計量装置１０と、第１搬送装置３０と、結束装置５０と、第２搬送装置７０と、包装装置９０と、制御装置１００とから構成され、計量装置１０、第１搬送装置３０、結束装置５０、第２搬送装置７０および制御装置１００をそれぞれ２つずつ有している。また、計量装置１０および制御装置１００は、仕分け作業支援装置として機能するものでもある。

本実施形態に係る自動計量結束装置１では、図１および図２に示すように、第１搬送装置３０が計量装置１０の下側に配置される。また、計量装置１０、結束装置５０、第２搬送装置７０、包装装置９０がライン状に配列される。そして、計量装置１０で計量された一群の長尺野菜は、第１搬送装置３０により結束装置５０へと搬送され、結束装置５０で結束された後、第２搬送装置７０により包装装置９０へと搬送され、包装装置９０により包装袋に包装される。また、本実施形態では、図１および図２において、左端側の計量装置１０で計量された一群の長尺野菜が、左端側の第１搬送装置３０から中央側の包装装置９０まで搬送される第１処理経路（左側から中央へと向かう処理経路）と、右端側の計量装置１０で計量された一群の長尺野菜が、右端側の第１搬送装置３０から中央側の包装装置９０まで搬送される第２処理経路（右側から中央へと向かう処理経路）とを有する。このように、本実施形態に係る自動計量結束装置１では、１つの包装装置９０に対して２つの処理経路を有することで、処理経路を１つしか有しない従来の自動計量装置と比べて、最大処理能力を増強することが可能となる。

また、本実施形態に係る自動計量結束装置１では、上記配列方向における両端側に、計量装置１０がそれぞれ配置され、中央側に単一の包装装置９０が配置される。これにより、本実施形態に係る自動計量結束装置１では、作業者が左右両側に配置された計量装置１０にそれぞれ分かれて長尺野菜の仕分け計量作業を行うことができ、作業者の作業スペースを広く確保することができ、作業者の作業効率を高めることができる。

次いで、図３および図４に基づいて、自動計量結束装置１を構成する各構成の詳細について説明する。図３は、本実施形態に係る自動計量結束装置１のうち、第１処理経路を構成する計量装置１０、第１搬送装置３０、結束装置５０、第２搬送装置７０および制御装置１００の構成を示す斜視図であり、図４は、本実施形態に係る自動計量結束装置１のうち、第１処理経路を構成する計量装置１０、第１搬送装置３０、結束装置５０、第２搬送装置７０および制御装置１００の構成を示す正面図である。なお、図４においては、長尺野菜の移動方向を矢印で記載している。また、図４においては、操作盤３００を例示しているが、図３では説明の便宜上省略している。

なお、本実施形態に係る自動計量結束装置１は、計量装置１０、第１搬送装置３０、結束装置５０、第２搬送装置７０および制御装置１００を２つずつ有しているが、それぞれの計量装置１０、第１搬送装置３０、結束装置５０、第２搬送装置７０および制御装置１００は、配置が異なるだけであり、いずれも同様の構成を有し、同様に動作するものである。

まず、制御装置１００について説明する。制御装置１００は、計量装置１０、第１搬送装置３０、結束装置５０、第２搬送装置７０のそれぞれに電気的に接続しており、これら装置の動作を制御する。なお、制御装置１００による各種装置の制御方法は後述する。

計量装置１０は、図３および図４に示すように、手持ち計量ユニット１１と、計量槽１２と、表示装置１３とを有する。手持ち計量ユニット１１は、コンテナ１１１および手持ち重量計量器１１２を有し、コンテナ１１１内に計量前の長尺野菜が一時的に収容され、作業者がコンテナ１１１から長尺野菜を取り出した場合に、作業者がコンテナ１１１から取り出した長尺野菜の重量が手持ち重量計量器１１２により計量される。手持ち重量計量器１１２で計量された長尺野菜の重量は、制御装置１００に出力されるとともに、表示装置１３の手持ち重量表示器１３１にも出力され、手持ち重量表示器１３１により表示される。

計量槽１２は、１個または複数個のホッパー１２１を有する。本実施形態では、図３または図４に示すように、計量槽１２が４つのホッパー１２１を有する構成を例示している。また、各ホッパー１２１はホッパー計量器１２２をそれぞれ有しており、ホッパー１２１内に投入されている一群の長尺野菜の重量がホッパー計量器１２２で計量される。ホッパー計量器１２２で計量されたホッパー１２１内に投入されている一群の長尺野菜の重量は、制御装置１００に出力され、制御装置１００により、表示装置１３のホッパー重量表示器１３２に表示される。また、ホッパー１２１は、底面に開閉扉１２３を有しており、ホッパー１２１内に投入されている一群の長尺野菜の重量が所定の重量範囲内になった場合に、ホッパー１２１の開閉扉１２３が開かれて、一群の長尺野菜が落下することで、第１搬送装置３０へと引き渡される。

ここで、手持ち計量ユニット１１と計量槽１２との具体的な動作について説明する。手持ち計量ユニット１１のコンテナ１１１には、計量前の長尺野菜が予め収容されている。長尺野菜を計量するために、作業者が手持ち計量ユニット１１のコンテナ１１１から長尺野菜を取り出した場合、作業者により取り出された長尺野菜の重量（取り出し前のコンテナ１１１内の長尺野菜の重量と、取り出し後のコンテナ１１１内の長尺野菜の重量との差）が、手持ち計量ユニット１１の手持ち重量計量器１１２により計量され、計量結果が制御装置１００へと出力される。制御装置１００は、作業者がコンテナ１１１から取り出した長尺野菜の重量を手持ち重量計量器１１２から取得すると、作業者がコンテナ１１１から取り出した長尺野菜の重量を、表示装置１３の手持ち重量表示器１３１に表示する。これにより、作業者は、コンテナ１１１から長尺野菜を取り出したタイミングで、コンテナ１１１から取り出した長尺野菜の重量を把握することができる。

また、計量槽１２において、ホッパー計量器１２２は、ホッパー１２１ごとに設けられており、各ホッパー１２１内に投入されている一群の長尺野菜の重量を繰り返し計量し、計量したホッパー１２１内の一群の長尺野菜の重量を制御装置１００に出力する。また、作業者が手持ち計量ユニット１１のコンテナ１１１から取り出した長尺野菜をホッパー１２１に投入した場合には、当該ホッパー１２１に対応するホッパー計量器１２２は、コンテナ１１１から取り出された長尺野菜が投入された後の、ホッパー１２１内の長尺野菜の重量を計量し、計量した長尺野菜の重量を制御装置１００へと出力する。制御装置１００は、ホッパー計量器１２２から取得したホッパー１２１内に投入された一群の長尺野菜の重量を、当該ホッパー１２１に対応する、表示装置１３のホッパー重量表示器１３２に表示させる。

また、制御装置１００は、作業者がコンテナ１１１から長尺野菜を取り出した後、計量槽１２のホッパー１２１に取り出した長尺野菜を投入する前に、手持ち計量ユニット１１の手持ち重量計量器１１２から取得した、作業者がコンテナ１１１から取り出した長尺野菜の重量と、ホッパー計量器１２２から取得した、ホッパー１２１内の一群の長尺野菜の重量とに基づいて、作業者がコンテナ１１１から取り出した長尺野菜を、各ホッパー１２１に投入できるか否かを、ホッパー１２１ごとに判断する。具体的には、制御装置１００は、ホッパー１２１ごとに、作業者がコンテナ１１１から取り出した長尺野菜の重量と、各ホッパー１２１内に投入されている一群の長尺野菜の重量との合計重量を算出し、合計重量が所定の重量範囲内となるか否かを判定する。そして、制御装置１００は、各ホッパー１２１に対応する表示装置１３の報知器１３３に、判定結果を示す報知を行わせる。また、制御装置１００は、長尺野菜の合計重量が所定の重量範囲内にない場合は、長尺野菜の合計重量が所定の重量範囲に達していないか、または、所定の重量範囲を超えているかを判定し、当該判定結果を示す報知を報知器１３３に行わせることもできる。

たとえば、長尺野菜を１００ｇごと仕分ける場合において、所定の重量範囲を９５ｇ～１０５ｇに設定したものとする。そして、作業者が５０ｇの長尺野菜をコンテナ１１１から取り出し、ホッパー１２１Ａ～１２１Ｃのいずれかに投入するものとする。なお、ホッパー１２１Ａには３０ｇの長尺野菜が既に投入されており、ホッパー１２１Ｂには５０ｇの長尺野菜が既に投入されており、ホッパー１２１Ｃには８０ｇの長尺野菜が既に投入されているものとする。

この場合、ホッパー１２１Ａについて、制御装置１００は、作業者がコンテナ１１１から取り出した長尺野菜の重量である５０ｇと、ホッパー１２１Ａ内に投入されている一群の長尺野菜の重量である３０ｇとの合計重量を８０ｇと算出し、合計重量８０ｇが所定の重量範囲９５ｇ～１０５ｇ内となるか否かを判定する。長尺野菜の合計重量８０ｇは、所定の重量範囲９５ｇ～１０５ｇとはならず、また、所定の重量範囲９５ｇ～１０５ｇに達していないため、制御装置１００は、報知器１３３に、コンテナ１１１から取り出した長尺野菜をホッパー１２１Ａに投入しても所定の重量範囲に達しないことを示す報知、たとえば緑色のランプの点灯などを行わせる。これにより、作業者に、コンテナ１１１から取り出した長尺野菜を、ホッパー１２１Ａに投入しても所定の重量範囲に達しないことを一目で把握させることができる。

また、ホッパー１２１Ｂについて、制御装置１００は、作業者がコンテナ１１１から取り出した長尺野菜の重量である５０ｇと、ホッパー１２１Ｂ内に投入されている一群の長尺野菜の重量である５０ｇとの合計重量を１００ｇと算出し、合計重量１００ｇが所定の重量範囲９５ｇ～１０５ｇ内となるか判定する。長尺野菜の合計重量１００ｇは、所定の重量範囲９５ｇ～１０５ｇ内となるため、制御装置１００は、報知器１３３に、コンテナ１１１から取り出した長尺野菜をホッパー１２１Ｂに投入することで所定の重量範囲内となることを示す報知、たとえば青色のランプの点灯などを行わせる。これにより、作業者に、コンテナ１１１から取り出した長尺野菜を、ホッパー１２１Ｂに投入することで所定の重量範囲内となることを一目で把握させることができる。

さらに、ホッパー１２１Ｃについて、制御装置１００は、作業者がコンテナ１１１から取り出した長尺野菜の重量である５０ｇと、ホッパー１２１Ｃ内に投入されている一群の長尺野菜の重量である８０ｇとの合計重量を１３０ｇと算出し、合計重量１３０ｇが所定の重量範囲９５ｇ～１０５ｇ内となるか否かを判定する。長尺野菜の合計重量１３０ｇは、所定の重量範囲９５ｇ～１０５ｇとはならず、また、所定の重量範囲９５ｇ～１０５ｇを超えているため、制御装置１００は、報知器１３３に、コンテナ１１１から取り出した長尺野菜をホッパー１２１Ｃに投入すると所定の重量範囲を超えてしまうことを示す報知、たとえば赤色のランプの点灯などを行わせる。これにより、作業者に、コンテナ１１１から取り出した長尺野菜を、ホッパー１２１Ｃに投入すると所定の重量範囲を超えることを一目で把握させることができる。

このように、本実施形態においては、作業者がコンテナ１１１から長尺野菜を取り出したタイミングで、各ホッパー１２１において、作業者がコンテナ１１１から取り出した長尺野菜を投入した場合に、所定の重量範囲となるのか、所定の重量範囲に達しないのか、所定の重量範囲を超えてしまうのかを作業者に把握させることができる。たとえば、上述した例では、作業者がコンテナ１１１から５０ｇの長尺野菜を取り出したタイミングで、ホッパー１２１Ａでは所定の重量範囲に達しないこと、ホッパー１２１Ｂでは所定の重量範囲内となること、ホッパー１２１Ｃでは所定の重量範囲を超えることを、作業者に一目で把握させることができる。その結果、長尺野菜の重量を所定の重量範囲に調整する仕分け作業を簡易化することができ、作業者の仕分け作業時間を短縮することができる。

また、本実施形態において、制御装置１００は、作業者がコンテナ１１１から取り出した長尺野菜をホッパー１２１に投入し、ホッパー１２１内の一群の長尺野菜の重量が所定の重量範囲内となった場合に、ホッパー１２１の底部に設置された開閉扉１２３を開放することで、ホッパー１２１の下側に位置する第１搬送装置３０により、一群の長尺野菜を結束装置５０まで搬送する。

ここで、本実施形態に係るホッパー１２１について説明する。図５は、従来のホッパーを示す斜視図であり、（Ａ）は上方向から見た斜視図、（Ｂ）は下方向から見た斜視図である。また、図６は、本実施形態に係るホッパー１２１を示す斜視図であり、（Ａ）は上方向から見た斜視図、（Ｂ）は下方向から見た斜視図である。図６に示すように、本実施形態に係るホッパー１２１は、底部に開閉扉１２３を有し、また、開閉扉１２３を開閉するためのシリンダー１２４を有している。

一方、図５に示す従来のホッパーも、本実施形態に係るホッパー１２１と同様に、底部に開閉扉を有し、開閉扉を開閉するためのシリンダーを有している。しかしながら、従来のホッパーでは、２つのシリンダーが開閉扉の左右両脇（Ｘ軸方向における開閉扉の外側）にそれぞれ配置され、シリンダーを開閉扉の開閉方向（Ｘ軸方向）に駆動させることで、開閉扉を開閉する構成となっている。このように、従来のホッパーでは、シリンダーを開閉扉の開閉方向（Ｘ軸方向）に駆動させる構造のため、シリンダーが駆動するシリンダーの長手方向（Ｘ軸方向）が、複数のホッパーの配列方向（Ｘ軸方向）と一致し、１つのホッパーで少なくともＷ１の幅が必要となり、複数のホッパーをコンパクトに配列することができなかった。

これに対して、本実施形態に係るホッパー１２１は、図６に示すように、単一のシリンダー１２４を有し、シリンダー１２４が上下方向（Ｚ軸方向）に駆動することで、開閉扉１２３を開閉する構成となっている。具体的には、シリンダー１２４が上方向（Ｚ軸正方向）に駆動すると、第１連結部材１２５を上方向（Ｚ軸正方向）に押し上げ、第１連結部材１２５と連結している第２連結部材１２６を、開閉扉１２３の開く方向（Ｘ軸方向）に回転させる。第２連結部材１２６は開閉扉１２３と連結しており、第２連結部材１２６を開閉扉１２３の開く方向（Ｘ軸方向）に回転させることで、開閉扉１２３が開く。反対に、シリンダー１２４が下方向（Ｚ軸負方向）に駆動すると、第１連結部材１２５が下方向（Ｚ軸負方向）に下がり、第１連結部材１２５と連結している第２連結部材１２６を開閉扉１２３が閉まる方向（Ｘ軸方向）に回転させる。第２連結部材１２６は開閉扉１２３と連結しており、第２連結部材１２６を開閉扉１２３が閉まる方向（Ｘ軸方向）に回転させることで、開閉扉１２３が閉まる。なお、図６（Ｂ）では、第１連結部材１２５および第２連結部材１２６の駆動方向を矢印で示している。

このように、本実施形態に係るホッパー１２１は、シリンダー１２４が、複数のホッパー１２１の配列方向（Ｘ方向）と略直交する方向、具体的には、上下方向（Ｚ軸方向）に駆動することで開閉扉１２３を開閉することが可能であり、シリンダー１２４の長手方向（Ｚ軸方向）がホッパー１２１の配列方向（Ｘ軸方向）と略直交する構造であるため、従来のホッパー１２１と比べて、ホッパー１２１の幅をＷ２（Ｗ２＜Ｗ１）と小さくすることができる。その結果、複数のホッパー１２１をコンパクトに配列することができ、計量槽１２（しいては計量装置１０）を小型化することが可能となる。また、これにより、本実施形態に係る自動計量結束装置１では、以下のような効果を奏することもできる。すなわち、作業者が１人で適切に計量作業を行える範囲（計量槽の幅）には限界があり、従来のように、ホッパーの幅がＷ１と広い場合、計量槽の幅もその分広くなるため、作業者が計量装置を１人で担当することができず、作業者の数を増やす必要が生じるという問題があった。これに対して、本実施形態に係る自動計量結束装置１では、ホッパー１２１の幅がＷ２と狭いため、計量装置を１人で担当することが可能となり、計量装置を担当する作業者の数を削減することができるという効果を奏することができる。なお、シリンダー１２４は、電動シリンダーであってもよいしエアシリンダーであってもよいが、装置のコンパクト化の観点から電動シリンダーとすることが好ましい。

次に、第１搬送装置３０について説明する。第１搬送装置３０は、図３および図４に示すように、受け皿３１と、受け皿３１をＸ軸方向に移動させるスライダー３２とを有しており、制御装置１００の指示に基づいて、スライダー３２により受け皿３１を駆動させることで、受け皿３１に収容した一群の長尺野菜を、計量装置１０から結束装置５０へと搬送する。具体的には、本実施形態において、制御装置１００は、ホッパー１２１に投入されている一群の長尺野菜の重量が所定の重量範囲内となった場合に、スライダー３２により、第１搬送装置３０の受け皿３１を当該ホッパー１２１の真下まで移動させる。そして、制御装置１００は、受け皿３１がホッパー１２１の真下まで移動すると、ホッパー１２１の開閉扉１２３を開き、一群の長尺野菜を受け皿３１の中に落下させる。そして、制御装置１００は、スライダー３２により、一群の長尺野菜を収容した受け皿３１を結束装置５０まで搬送し、結束装置５０に一群の長尺野菜を引き渡す。

ここで、従来の自動計量結束装置では、コンベア式の搬送装置を用いていたが、コンベアを回転させるために一定のスペースが必要となり、搬送装置が大型化してしまうという問題があった。これに対して、本実施形態に係る自動計量結束装置１では、スライダー３２を用いた第１搬送装置３０とすることで、第１搬送装置３０の小型化を図ることが可能となった。すなわち、本実施形態に係る自動計量結束装置１では、特許文献１が備えていたコンベアを回転させるための一定のスペースが不要となるため、その分、図７に示すように、ホッパー１２１の高さ位置（長尺野菜の投入位置）を、たとえば１００ｃｍ以下と低く設定することが可能となり、その結果、従来必要であった作業者が載るための作業台の設置を不要とすることができる。なお、図７は、実施形態に係る計量槽のホッパーの高さ位置（長尺野菜の投入位置）を説明するための図である。また、スライダー３２は、電動のスライダーであってもよいしエア式のスライダーであってもよいが、装置のコンパクト化の観点から電動のスライダーとすることが好ましい。

次に、結束装置５０について説明する。結束装置５０は、第１搬送装置３０により搬送された一群の長尺野菜を専用の紐やテープで結束する。また、本実施形態に係る結束装置５０の結束位置は、図３および図４に示すように、第１搬送装置３０により長尺野菜を搬送する高さ位置、または、それよりも低い高さ位置に設定される。結束装置５０を第１搬送装置３０と同じ高さ位置、または、それよりも低い高さ位置とすることで、自動計量結束装置１の省スペース化を図ることができ、結束装置５０の上側のスペースにコンテナ１１１や操作盤３００などを配置することが可能となる。なお、結束装置５０は公知の結束装置を用いることができる。

第２搬送装置７０は、結束装置５０により結束された一群の長尺野菜を、結束装置５０から包装装置９０まで搬送する。第２搬送装置７０は、第１搬送装置３０と同様に、受け皿７１およびスライダー７２を有し、第１搬送装置３０と同様に動作する。また、第２搬送装置７０は、コンベア７３を有し、受け皿７１に搭載された一群の長尺野菜を、スライダー７２によりコンベア７３まで移動させ、コンベア７３に移し替えた後に、コンベア７３により包装装置９０まで搬送する。

包装装置９０は、結束装置５０により結束され、第２搬送装置７０により搬送された、一群の長尺野菜を包装袋に包装する。なお、包装装置９０は、公知の包装装置を用いることができる。本実施形態において、包装装置９０は、稼働開始を示すスタート信号や稼働終了を示すエンド信号を制御装置１００に送信しており、これにより、制御装置１００は、包装装置９０の稼働状況を把握することができる。また、自動計量結束装置１は、包装装置９０を有しない構成とすることもできる。この場合、結束された一群の長尺野菜は、包装袋に包装されることなく出荷されることとなる。

次に、本実施形態に係る長尺野菜の仕分け作業支援処理について説明する。図８および図９は、本実施形態に係る長尺野菜の仕分け作業支援処理を示すフローチャートである。なお、図８および図９に示す長尺野菜の仕分け作業支援処理は、たとえば、作業者がコンテナ１１１から長尺野菜を取り出し、コンテナ１１１内の長尺野菜の重量が変化したことで開始する構成とすることができる。

まず、ステップＳ１０１では、制御装置１００により、作業者がコンテナ１１１から取り出した長尺野菜の重量が、手持ち計量ユニット１１の手持ち重量計量器１１２から取得される。また、ステップＳ１０２では、制御装置１００により、各ホッパー１２１に既に投入されている一群の長尺野菜の重量が、ホッパー計量器１２２から取得される。

ステップＳ１０３～Ｓ１０９では、ホッパー１２１ごとに処理が行われる。なお、以下においては、ステップＳ１０３～Ｓ１０９において処理の対象となるホッパー１２１を対象ホッパー１２１ｔとして説明する。

具体的には、ステップＳ１０３では、制御装置１００により、ステップＳ１０１で取得した、作業者がコンテナ１１１から取り出した長尺野菜の重量と、ステップＳ１０２で取得した、対象ホッパー１２１ｔに投入されている一群の長尺野菜の重量との合計が算出される。そして、ステップＳ１０４では、制御装置１００により、ステップＳ１０３で算出した長尺野菜の合計重量が所定の重量範囲内となるか否かの判定が行われる。

作業者がコンテナ１１１から取り出した長尺野菜の重量と対象ホッパー１２１ｔに投入されている長尺野菜の重量との合計が所定の重量範囲内となると判定された場合（ステップＳ１０４＝Ｙｅｓ）、ステップＳ１０５に進み、制御装置１００により、長尺野菜の合計重量が所定の重量範囲内となる旨の報知の指示が、対象ホッパー１２１ｔに対応する報知器１３３に出力され、報知器１３３により当該報知が行われる。たとえば、報知器１３３は、長尺野菜の合計重量が所定の重量範囲内であることを示すため、青色のランプを点灯する。これにより、作業者は、コンテナ１１１から取り出した長尺野菜を対象ホッパー１２１ｔに投入した場合、対象ホッパー１２１ｔ内の長尺野菜の重量を所定の重量範囲内とすることができることを一目で把握することができる。

一方、長尺野菜の合計重量が所定の重量範囲内にならないと判定された場合（ステップＳ１０４＝Ｎｏ）は、ステップＳ１０６に進み、制御装置１００により、長尺野菜の合計重量が所定の重量範囲に達していないか否かの判定が行われる。長尺野菜の合計重量が所定の重量範囲に達していない場合（ステップＳ１０６＝Ｙｅｓ）は、ステップＳ１０７に進み、制御装置１００により、長尺野菜の合計重量が所定の重量範囲に達しない旨の報知の指示が、対象ホッパー１２１ｔに対応する報知器１３３に出力され、報知器１３３により当該報知が行われる。たとえば、報知器１３３は、長尺野菜の合計重量が所定の重量範囲に達していないことを示すため、緑色のランプを点灯する。これにより、作業者は、コンテナ１１１から取り出した長尺野菜を対象ホッパー１２１ｔに投入した場合、対象ホッパー１２１ｔ内の長尺野菜の重量が所定の重量範囲に達しないことを一目で把握することができる。また、長尺野菜の合計重量が所定の重量範囲に達している場合（ステップＳ１０６＝Ｎｏ）は、長尺野菜の合計重量が所定の重量範囲を超える場合となるため、ステップＳ１０８に進み、制御装置１００により、長尺野菜の合計重量が所定の重量範囲を超える旨の報知の指示が、対象ホッパー１２１ｔに対応する報知器１３３に出力され、報知器１３３により当該報知が行われる。たとえば、報知器１３３は、長尺野菜の合計重量が所定の重量範囲を超えることを示すため、赤色のランプを点灯する。これにより、作業者は、コンテナ１１１から取り出した長尺野菜を対象ホッパー１２１ｔに投入した場合、対象ホッパー１２１ｔ内の長尺野菜の重量が所定の重量範囲を超えることを一目で把握することができる。

ステップＳ１０９では、制御装置１００により、全てのホッパー１２１について、ステップＳ１０３～Ｓ１０８の処理が行われたか判断される。全てのホッパー１２１についてステップＳ１０３～Ｓ１０８の処理が行われていない場合は、処理が行われていないホッパー１２１を対象ホッパー１２１ｔとして、ステップＳ１０３～Ｓ１０８の処理が行われる。また、全てのホッパー１２１についてステップＳ１０３～Ｓ１０８の処理が行われた場合には、図９に示すステップＳ１１０に進む。

ステップＳ１１０では、制御装置１００により、いずれかのホッパー１２１において、長尺野菜の重量が変化したか否かの判断が行われる。たとえば、作業者が、コンテナ１１１から取り出した長尺野菜をいずれかのホッパー１２１に投入するまでは、ステップＳ１１０で待機し（ステップＳ１１０＝Ｎｏ）、作業者がコンテナ１１１から取り出した長尺野菜をいずれかのホッパー１２１に投入すると、制御装置１００により、長尺野菜が投入されたホッパー１２１において長尺野菜の重量が変化したと判断され（ステップＳ１１０＝Ｙｅｓ）、ステップＳ１１１に進む。

ステップＳ１１１では、長尺野菜が投入されたホッパー１２１における、長尺野菜の重量が所定の重量範囲内にあるか否かの判定が行われる。長尺野菜の重量が所定の重量範囲内である場合は、ステップＳ１１２に進み、長尺野菜の重量が所定の重量範囲内ではない場合は、この仕分け作業支援処理を終了する。なお、長尺野菜が投入されたホッパー１２１において、長尺野菜の重量が所定の重量範囲を超えている場合は、報知器１３３によりその旨の警告を報知させる構成としてもよい。

ステップＳ１１２では、長尺野菜が投入されたホッパー１２１において、長尺野菜の重量が所定の重量範囲内となったため、制御装置１００により、第１搬送装置３０の受け皿３１が当該ホッパー１２１の真下まで移動するように、スライダー３２が駆動される。そして、ステップＳ１１３では、制御装置１００により、ホッパー１２１の開閉扉１２３が開かれ、一群の長尺野菜が受け皿３１へと収容される。そして、ステップＳ１１４において、制御装置１００により、受け皿３１が結束装置５０まで移動するようにスライダー３２が駆動され、一群の長尺野菜が結束装置５０へと引き渡される。

以上のように、本実施形態に係る自動計量結束装置１では、コンテナ１１１から取り出された長尺野菜の重量と、各ホッパー１２１に投入された一群の長尺野菜の重量との合計が所定の重量範囲となるかを、ホッパー１２１ごとに判定し、判定結果を各ホッパー１２１に対応する報知器１３３に報知させることで、作業者に、コンテナ１１１から取り出した長尺野菜をどのホッパー１２１に投入した場合、ホッパー１２１内の一群の長尺野菜の重量を所定の重量範囲とすることができるかを一目で把握させることができる。その結果、長尺野菜の重量を調整しながら長尺野菜をホッパー１２１に投入する仕分け作業時間を短縮することが可能となる。

また、本実施形態に係る自動計量結束装置１では、２つの計量装置１０および結束装置５０がライン状に配列されるとともに、２つの計量装置１０はそれぞれ配列方向の両端側に配置されるため、作業者が両端に分かれて作業することができため、作業スペースを十分に確保することができ、作業効率を高めることができる。

以上、本発明の好ましい実施形態例について説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施形態の記載に限定されるものではない。上記実施形態例には様々な変更・改良を加えることが可能であり、そのような変更または改良を加えた形態のものも本発明の技術的範囲に含まれる。

たとえば、上述した実施形態では、図６（Ｂ）に示すように、ホッパー１２１は、上下方向（Ｚ軸方向）に駆動するシリンダー１２４を有する構成を例示したが、この構成に限定されず、シリンダー１２４は複数のホッパー１２１の配列方向（Ｘ軸方向）と略直交する方向であればよく、たとえば、ホッパー１２１の長手方向（Ｙ軸方向）に駆動することで、開閉扉１２３を開閉する構成とすることもできる。

さらに、上述した実施形態では、図１に示すように、２つの計量装置、搬送装置および結束装置を左右対称にライン状に配置する構成を例示した例示したが、この構成に限定されず、包装装置９０の処理能力に応じて、これら装置を自由に配置することができる。ここで、図１０は、他の実施形態に係る自動計量結束装置の構成を示す上面図である。たとえば、図１０（Ａ）に示すように、計量装置１０、計量装置１０の下側に配置される第１搬送装置３０、結束装置５０、第２搬送装置７０および包装装置９０を１つずつライン状に配置して自動計量結束装置を構成することができる。また、図１０（Ｂ）に示すように、計量装置１０、第１搬送装置３０、結束装置５０および第２搬送装置７０を並行に並べて（２ラインとして）配置する構成としてもよい。さらに、図示していないが、計量装置、搬送装置、結束装置からなる組み合わせのラインを３列、または、図１０（Ｃ）に示すようにラインが４列となるように、各装置を配置する構成とすることもできる。なお、図１０（Ｂ），（Ｃ）に示すように、計量装置、搬送装置、結束装置からなる組み合わせのラインを並列に並べる場合、包装装置９０はコンベアを備える構成とすることが好ましい。

１…自動計量結束装置
１０…計量装置
１１…手持ち計量ユニット
１１１…コンテナ
１１２…手持ち重量計量器
１２…計量槽
１２１…ホッパー
１２３…開閉扉
１２４…シリンダー
１２５…第１連結部材
１２６…第２連結部材
１２２…ホッパー計量器
１３…表示装置
１３１…手持ち重量表示器
１３２…ホッパー重量表示器
１３３…報知器
３０…第１搬送装置
３１…受け皿
３２…スライダー
５０…結束装置
７０…第２搬送装置
７１…受け皿
７２…スライダー
７３…コンベア
９０…包装装置
１００…制御装置
３００…操作盤

Claims (12)

1. 作業者が対象物を所定の重量ごとに仕分ける作業を支援する仕分け作業支援装置であって、
   作業者が仕分けた一群の対象物の重量を計量する計量装置と、
   前記計量装置で計量された前記一群の対象物が所定の重量範囲内にあるか否かを判定する制御装置と、を有し、
   前記計量装置は、
   対象物が予め収容されるコンテナと、作業者が当該コンテナに収容された対象物を取り出した場合に、作業者が取り出した対象物の重量を計量する手持ち重量計量器とを有する、手持ち計量ユニットと、
   作業者により前記コンテナから取り出された対象物が投入されるホッパーと、当該ホッパーに投入されている一群の対象物の重量を計量するホッパー計量器とを有する計量槽と、
   前記ホッパーに投入されている前記一群の対象物が前記所定の重量範囲内にあるかを作業者に報知する報知器と、を有し、
   前記制御装置は、前記コンテナから取り出された対象物の重量を前記手持ち計量ユニットから取得し、前記ホッパーに投入されている前記一群の対象物の重量を前記計量槽から取得し、前記コンテナから取り出された対象物の重量と前記ホッパーに投入されている前記一群の対象物の重量との合計が前記所定の重量範囲となるか否かを判定し、当該判定結果を前記報知器に報知させる、仕分け作業支援装置。
2. 前記計量装置は、前記コンテナから取り出された対象物の重量を表示する手持ち重量表示器をさらに有し、
   前記制御装置は、作業者が前記コンテナから取り出した対象物の重量を前記手持ち計量ユニットから取得した場合に、取得した対象物の重量を前記手持ち重量表示器に表示させる、請求項１に記載の仕分け作業支援装置。
3. 前記計量槽は、複数の前記ホッパーと、複数の前記ホッパーにそれぞれ対応する複数の前記報知器とを有し、
   前記制御装置は、作業者が前記コンテナから対象物を取り出したタイミングで、作業者が前記コンテナから取り出した対象物をそれぞれの前記ホッパーに投入した場合に、当該ホッパーにおける一群の対象物の重量が、前記所定の重量範囲内となる、前記所定の重量範囲を超える、または、前記所定の重量範囲に至らないことを示す出力を、当該ホッパーに対応する前記報知器にそれぞれ報知させる、請求項１または２に記載の仕分け作業支援装置。
4. 前記ホッパーは、開閉扉と、当該開閉扉を開閉するシリンダーとを有し、
   前記シリンダーは、前記開閉扉の開閉方向と略直交する方向に駆動することで、前記開閉扉を開閉することが可能である、請求項１ないし３のいずれかに記載の仕分け作業支援装置。
5. 前記対象物が、長尺野菜である、請求項１ないし４のいずれかに記載の仕分け作業支援装置。
6. 前記制御装置は、前記ホッパーに投入された前記一群の対象物の重量が前記所定の重量範囲内である場合に、前記ホッパーに前記一群の対象物を排出させる、請求項１ないし５のいずれかに記載の仕分け作業支援装置。
7. 請求項６に記載の仕分け作業支援装置と、
   前記計量装置から排出された前記一群の対象物を搬送する搬送装置と、
   前記搬送装置により前記計量装置から搬送された前記一群の対象物を結束する結束装置と、を有する、自動計量結束装置。
8. 前記計量装置は、第１計量装置および第２計量装置を有し、
   前記結束装置は、第１結束装置および第２結束装置を有し、
   前記搬送装置は、前記第１計量装置から前記第１結束装置へと前記一群の対象物を搬送する第１搬送装置と、前記第２計量装置から前記第２結束装置へと前記一群の対象物を搬送する第３搬送装置とを有し、
   前記第１計量装置、前記第２計量装置、前記第１結束装置および前記第２結束装置はライン状に配列されるとともに、前記第１計量装置および前記第２計量装置は前記第１結束装置および前記第２結束装置よりも前記配列方向の両端側にそれぞれ配置される、請求項７に記載の自動計量結束装置。
9. 対象物を包装袋に包装する包装装置と、
   前記第１結束装置で結束された前記一群の対象物を前記包装装置へと搬送する第２搬送装置と、
   前記第２結束装置で結束された前記一群の対象物を前記包装装置へと搬送する第４搬送装置と、をさらに有し、
   前記第１計量装置で計量された前記一群の対象物が、前記第１搬送装置、前記第１結束装置、前記第２搬送装置を介して前記包装装置まで搬送される第１経路と、
   前記第２計量装置で計量された前記一群の対象物が、前記第３搬送装置、前記第２結束装置、前記第４搬送装置を介して前記包装装置まで搬送される第２経路と、を有する、請求項８に記載の自動計量結束装置。
10. 前記搬送装置はスライダー機構を有する、請求項７ないし９のいずれかに記載の自動計量結束装置。
11. 前記搬送装置は前記計量装置の下方に配置され、前記計量装置における対象物の投入位置は、１００ｃｍ以下の高さ位置である、請求項７ないし１０のいずれかに記載の自動計量結束装置。
12. コンピュータを用いて、
    作業者が、コンテナに予め収容された対象物を前記コンテナから取り出し、ホッパーに所定の重量範囲内となるように仕分ける作業を支援する、コンピュータプログラムであって、
    作業者が前記コンテナから取り出した対象物の重量を取得するとともに、前記ホッパーに投入されている対象物の重量を取得し、作業者が前記コンテナから取り出した対象物の重量と前記ホッパーに投入されている対象物の重量との合計が前記所定の重量範囲内となるか否かを判定する、コンピュータプログラム。

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