JP3044137U - 農作物その選別機構と選別機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 軽量小型で作業性がよく付加価値の高い農作
物選別機を提供する事 【構成】１）投入点を適正作業高さにし上昇角度をつけ
たコンベアにて農作物を搬送し、コンベア終点間際にセ
ンサーを配置し農作物の選別情報を取得する、落下口の
下には、軸に固定された平板もしくは筒状板を設け、セ
ンサから取得した選別情報を軸の駆動源へ出力し、目的
の方向に揺動停止させる、コンベアから落下してきた農
作物は、これにより落下方向を変えられ、仕分け板に移
し替えられ、所定の収納位置へと落下していく農作物の
選別機構とその選別機。 ２）上記仕分け板から落下してきた農作物を、適正作業
高さに配置した取り出し用コンベアにて受け止め、機外
へと送り出すさい、個数毎あるいは重量毎に送りをかけ
る高付加価値を付けた農作物選別機。

Description

【考案の詳細な説明】

【００１】

【考案の属する技術分野】

本考案は、野菜類、果実類、花類等数段階に選別を要する農作物の選別機構及 び選別機に関する。

【００２】

【従来の技術】

今日農作物の選別装置や選別機として知られているものは、作物の形状に合わ せたバケットをチェン等を用いて搬送し、そのバケットに農作物を乗せ、選別段 階数の数（選別段階が５段階であれば５個）だけ用意した落下口の上を通過させ 、農作物が目的の落下口の真上に来たとき、それぞれの落下口に用意した掛け金 を、電動機などを利用して、あるいは引きあるいは飛び出させてバケットを倒し 、農作物を収納箱へ落下させる方式がある。この方式では選別処理された農作物 を落下させようとする時バケットの下つまり農作物の収納箱入り口には構造物を 配置したり移動させたりすることはできない、よってバケットは全ての落下口を 通り過ぎ、農作物の収納箱の下を通って元へ戻るという長い距離を通ることにな る。この方式による難点は、バケットを多量に配置しなければならない事、選別 機は複雑大掛かりになりやすく、また農作物の投入高さは高くなりがちで必然に 供給コンベアなどの装置が必要になる、また選別が終わると選別機から農作物を 取り出して箱詰めなど次の工程に移るが、腰をかがめて農作物を取り出し、取り 出した農作物を他所へ運び、農作物の個数を数えるか、はかりに乗せて重量を計 るなどの手作業でおこなっている。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

昨今の農産物輸入自由化の流れのなかで、農業機械は今後益々重要な役割をに なう事になるが、なかでも農作物選別機は複雑精巧になりがちで、高価なわりに は付加価値が低く、選別工程の前後の作業工程への配慮も不足している、その結 果、農業機械の中で農作物選別機は多大な設備投資となり、機械化の障害となっ てその普及を阻んでいる、すなわち機械を買うより手で選別した方がコストが安 いのである。

【０００４】 そこで本考案の課題は安価で、軽量小型で、農作物選別工程の前後の作業工程 の流れをよくし、作業者を疲労させず、付加価値の高い農作物の選別機を提供す ることにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】

１）揺動軸に平板を固定し、一方を機体に固定したバネポストと平板とを、反対 側には機体に固定したソレノイドのプランジャ上のピンと平板とを、それぞれ平 板を引きあう方向に引きバネで連結した、ソレノイドによって揺動する平板を基 本機構とし、この揺動平板をピラミッド状あるいは斜め線上に配置してく、この ように多数段階に選別を要する農作物の場合でも揺動はね板を順次下に設けてい けばいく通りにも選別することができるし、またこの揺動機構はソレノイドと平 板、引きバネを主な機素としている事で軽量小型で安価である本考案の課題を達 成している請求項１の農作物の選別機構を選別手段にもちいる。 ２）甘藷のように農作物の表皮が柔らかく、前記平板にて数回において落下方向 を変えられると、ショックで傷つき易い農作物の場合は、筒状で中を農作物が通 過できるようにした筒状板を、モーターとリンクにより筒状板を揺動させ、停止 位置にはセンサを配置し、揺動線上に配置した数段階の仕切り板の間口にむけて 、筒状板の筒の出口を停止させる、落下してきた農作物はこの筒状板の中を通り 、仕切り板に移される、本機構においても農作物の落下口は一個所によってすみ 、選別機構も一個にてすむ事により、軽量小型で安価である事の本考案の課題を 達成する請求項２の農作物の選別機構を選別手段にもちいる。 ３）農作物の選別機械への投入高さは人の腰の高さ程に投入点を低くし、角度を もたせて上昇させ落下口まで農作物を搬送するベルトコンベアを農作物の搬送手 段にもちい、転がり易い農作物においてはベルトコンベアに桟を付け、農作物の 選別情報を取得するセンサはベルトコンベア終点落下口近くに配置し、ベルトコ ンベアは農作物の落下口まで農作物を搬送すればリターンする、こうする事によ ってベルトコンベア長さは短くする事が可能になり、コンベア部の下部にも農作 物の収納箱を設けることができるため選別機を小型化できて、本考案の課題を達 成する事を可能にした請求項１、２いずれかの選別機構を配置した農作物選別機 。 ４）請求項１、２いずれかの選別機構を配置した請求項３の農作物選別機に、選 別された農作物を作業者が取り出しやすい高さ（たとえば７０ｃｍ）に取り出し コンベアを選別段階数だけ設け、取り出しコンベアの送りは次工程を考慮に入れ 、たとえば次工程において農作物を５個ずつ箱図めする場合は５個計数した時点 で取り出しコンベアに送りをかける間欠送り、次工程が重量毎の箱図めの場合は 取り出しコンベアの下部にロードセルを設けて取出しコンベアを支え、コンベア 自体を風袋として落下してきた農作物の重量を計測し、所定の重量に達した時コ ンベアに送りをかける間欠送り、次工程へさらにコンベアを設けるばあいはコン ベアは連続送りで送りをかける、また取り出しコンベア終点において作業者が農 作物を処理するにおいて処理に間に合わない場合がある、そのために取り出しコ ンベアの終点に落下防止センサーを設け取出しコンベアの送りを止め、回転灯に 出力し作業者に報せる、これにより作業者は常に選別機を監視する必要がなく、 農作物投入作業者一人でも選別作業がおこなえる、もっとも次工程へさらにコン ベアを設けるばあいは取り出しコンベアを止める為のセンサ及び回転灯は設置の 必要はない、またコンベアの形態はベルトコンベアがのぞましいがたとえば人参 、馬鈴薯等転がり易い農作物の場合ベルトコンベアに桟をつける、このように単 に農作物を取り出すだけでなく次工程を考慮にいれ取り出しコンベアの高さや送 りに工夫を付けた、付加価値の高く作業性のよい農作物の選別機を可能にした請 求項５の農作物選別機。

【０００６】

【考案の実施の形態】

以下、実施例により態様を説明をするが、例示は単に説明用のもので、発明思想 の制限又は限定を意味するものではない、たとえば図７において揺動平板は幅が 平板の高さより広くなっているが、長ねぎ、ごぼう、花類など細長い農作物にむ いているもので、甘藷、人参等太く短いものの場合、平板の幅はせまく高さは高 くなる、またベルトコンベア８に溶着されたコンベア桟７は、例示では図面を簡 潔にするため１個あらわしているが、桟の形状や個数は農作物やその必要処理能 力によって異なり、形状や個数を限定する事はできない。

【０００７】 図１ではピラミッド状に揺動平板を配置し、農作物を４段階に選別する例で今ま さに番のゲートに案内されようとしている図、図３では斜め線上に揺動平板を 配置し農作物を５段階に選別する例で今まさに番ゲートに案内されようとして いる図、図２はその揺動平板の立体図で、これら図１−３は請求項１記載のの選 別機構の実施形態をあらわす。

【０００８】 揺動平板１は揺動軸１２に固定されていて両面はゴム、スポンジ等の緩衝材１’ にて覆われている、揺動平板１は機体に固定されたバネポスト１９とソレノイド ・プランジャー２’によりそれぞれ引き用バネ１７と戻し用バネ１８によって両 側に引かれている、引き用バネ１７は戻し用バネ１８より張力が強い、ソレノイ ド２がＯＮの時はソレノイド・プランジャー２’は吸引され引き用バネ１７を介 して揺動平板１はソレノイド側に倒される、ソレノイド２がＯＦＦの時はソレノ イド・プランジャー２’は開放され戻し用バネ１８によって揺動平板１はバネポ スト１９側に引き倒される、図１ではコンベア終点より落下してきた農作物をソ レノイドＯＦＦ、ソレイドＯＦＦ、ソレノイドをＯＮと出力して番ゲー トへ案内しようとしている、農作物は矢線のように番ゲートへ案内され、後は 所定の位置へと落下していく。

【０００９】 ここで農作物を２段階に選別する場合は、揺動平板及びソレノイド等は一組でよ く後は平板の下に仕分け板を延長してくればよい、図３では５段階に選別する例 で、揺動平板を斜め線上に配置している、図３では今まさに番ゲートに案内さ れようとしている、このように農作物の選別段階数に対する揺動平板の個数は、 農作物の選別段階数の個数より１個少ない

【００１０】 図４は筒状に組んだ平板をモーターで揺動させ今まさに番ゲートに案内されよ うとしている図、図５はその筒状板の立体図で、これら図４、５は請求項２記載 のの選別機構の実施形態をあらわす。

【００１１】 筒状に組んだ筒状板２１をモータ軸に固定したクランク２２と揺動軸１２に固定 した筒状板２１とをリンク２３で連結し、モーターの回転により筒状板２１を揺 動させる、揺動線上には数個の停止位置取得用のセンサ２５を配置し、モーター を回転させ指定の停止位置センサを検知したしたところでモーターの回転を止め る、モーター軸には停止角度を保持する為にブレーキ付きモーターなどを利用し ブレーキ機能を付加させる、揺動停止した筒状板の揺動角度の延長線上には前記 同様仕分け板４をそれぞれ設け、筒状板の中を通過してきた農作物は仕分け板へ 移され、仕分け板の上を転がり所定の位置へ案内される、また例示では５段階に 選別しているが３段階程度であれば揺動する筒状板は筒状ではなく平板でもおこ なえる。

【００１２】 図６、７は前記の農作物選別機構を利用した請求項３の農作物選別機の実施例を あらわす。 図６、８のように主コンベア８は作業性を考慮にいれ、人の腰の高さ程に投入点 を低くし角度を付けている、例示では（７０ｃｍ）としているが、人には個人差 があるので、脚部や投入口で投入高さを調整できるように施してもよい。

【００１３】 ここで他にコンベアによる供給装置を設けている場合や、トラックや運搬車から の直接投入を想定すれば角度は水平にもなるし、またもっと投入点が低くなる場 合もありうる、これらの選別機は請求項１、２いずれか記載の選別機構を利用し ていれば、そちらの請求範囲の農作物選別機となる。

【００１４】 主ベルトコンベア８のコンベア終点、落下口近くに選別用センサ５を配置する、 選別用センサ５による農作物の太さ情報の取得方法にはねぎ、ごぼうなどのよう に円筒形の農作物にたいしては、農作物のセンサ通過時間を測定する事により農 作物の太さを判断させる方法、人参、馬鈴薯など形が円錐形やいびつな農作物に たいしては、高さを検知して太さを判断させる方法、長さと太さ両方を選別の対 象とする農作物の場合はそれらを組み合わせる、このようにセンサの配置は対象 の農作物によって、コンベアに対し垂直に配置したり、水平にしたり複数個用い たりする。

【００１５】 農作物の重量選別情報を取得する方法としてコンベアの下にロードセル（荷重変 換機）を配置し、コンベア自体を風袋とみなし、コンベアの上を搬送される農作 物の重量情報を取得する方法が知られている、そのロードセルを利用し重量を選 別する例が図８、９で、請求項４の実施形態をあらわてしている、例示のように 主コンベア８の終点から落下してきた農作物を、ロードセル１３によって支えら れた重量検出用コンベア１５にて受け止め、機体に固定されたロードセル１３で 重量選別情報を取得し、落下口へ落とす，ここで駆動ローラ１４はモータ内蔵型 が市販されている。

【００１６】 選別用センサ５の設置位置は図６のように農作物落下点近くに配置している、こ こでセンサの設置位置は投入点近くに配置することもできる、しかし投入点近く に配置する場合は、たとえば投入点から落下口まで多数個農作物が搬送されてい る場合、それぞれの農作物の選別情報を保持する必要と落下点到達の信号を得る 為に検出センサを設けねばならない、この事はシーケンスプログラムが煩雑にな るばかりでなくコスト高にもつながる、よって選別用センサの配置は落下口近く に設けるのが望ましく、請求項３に記載の所以になっている。

【００１７】 通常農作物は多量の選別処理能力を要求される物が多い、選別情報を取得すれば 直ちにソレノイドなど揺動はね板の駆動源に伝達し駆動させれば選別情報を保持 する必要はない、次の検出物体である農作物がやってくる前に選別処理が済まさ れればよいのである、すなわち搬送されてくる農作物と次の農作物とのピッチ間 の速度、あるいはベルトコンベア８に溶着されたコンベア桟７のピッチ間の速度 は、揺動平板あるいは揺動筒状板による農作物１個の選別処理の速度よりも遅く 設計する、実施結果１個の処理は１秒を要せず、したがってピッチ送り速度は１ ．５秒とれば充分である。

【００１８】 選別用センサーは５コンベアを検知しないようコンベアをさけた位置に設けるこ とはいうまでもないが、図７においては主コンベア８と補助コンベア９の間に選 別用センサ５を配置している、一般に農作物は根部を避けたところを選別基準と して測定する場合が多い、たとえばねぎ、ごぼうなどである、また根部には毛根 があったりしてセンサーの測定に支障があったりする、そこで図７では補助コン ベア９を設置しているが、農作物の長さ、重さ、あるいは人参のように根部の大 きさを計る場合などは特に補助コンベアは必要としない。

【００１９】 図６においては市販のコンテナを各ゲート−に収納しているのをあらわして いるでは箱が本機の中に収まっているがは本機の外に置いてある、収納 箱を市販のコンテナを用いない場合でも本機に固定せずフリーにしておくのが望 ましい、なぜなら作業者は箱ごと農作物を取り出した方が作業がしやすいからで ある、形状はＢＯＸ状に取っ手をつけて引き出し式にしたりする、またこのスペ ースに箱を置く以外に、単に仕切り板を延長させてスペースを区切り、底は傾斜 をつけて手前に農作物が転がり落ちてくるようにしてもよい、またさらに搬送を 必要とする場合このスペースにコンベアを設置する。

【００２０】 続いて請求項５に記載の農作物取り出しコンベアを設置した例を図１０，１１に もとずき実施例を説明する。

【００２１】 本考案においては作業性を重視ししている、机の高さがほぼ７０ｃｍであるよう にこの高さは椅子に座っても又立ち姿勢でも作業がしやすい、よって本考案にお いては人の適正作業高さは人の腰の高さ付近である６０−８０ｃｍと主張する、 そこで各工程にて作業者が介在する様なところは、この範囲の高さに配置するの がのぞましく、例示のように取り出し高さがほぼ投入高さと同レベルとなってい るのが確認できる。

【００２２】 この事が可能となっているのは、図１−５で示した揺動はね板による選別機構が 非常にコンパクトに収まる事からにもよっている。

【００２３】 揺動はね板により選別された農作物は仕分け板４により案内されて来てこの取り 出しコンベアに落下してくる、その際図１１にあらわす個数計測用センサ３０に て個数を計測され所定の個数を計数すると取り出しコンベア送りモーター２８に 出力し回転させ、チェン２９を介し取り出しコンベア２７は回転し農作物は機外 の方向に送らる、コンベア終点にて落下防止センサ８にて農作物が検知されると モーターは停止し、回転灯９を点滅回転させ作業者に報せる。

【００２４】 ここで最終工程の出荷箱詰めにおいて、取出しコンベア終点よりさらにコンベア を設ける場合、またそのまま箱に落下させる場合は落下防止センサ８や回転灯９ は不要でコンベアは連続で回転していてよい。

【００２５】 重量規定による出荷箱詰めの場合は、取り出しコンベアの下部にロードセルを配 置し、モーターをも含め取り出しコンベア全体をロードセルにて支える、取り出 しコンベア全体を風袋とみなし落下してきた農作物の重量を加算計測していく、 所定の重量を計測するとモーターに送りをかける、この仕組みは前記で述べた農 作物の重量選別情報の取得方法と同様である。

【００２６】 重量規定の出荷箱図めの場合のもう一つ方法として、図８、９のように重量選別 のロードセルを利用している重量選別の農作物の場合は、すでに重量を仕分けし ているので後は掛け合わせた個数が規定重量になればよい、図１１の個数計測用 センサ３０で個数を計測して所定の個数を計測したところで取出しコンベア送り モーター２８に出力する。

【００２７】 以上全体の実施例をのべたが農作物にはいろいろな形状の物があり、コンベアや 揺動板の形状は対象の農作物に合わせてさまざまに変化し、その応用は多肢にわ たる。

【００２８】

【考案の効果】

本考案はコンベアを短くできている事、ベルトコンベアが利用できる事、多数個 に選別段階を要する農作物においても落下口は一個所にてすみ大型にならない事 、農作物の投入点及び取り出し点において作業者が介在するところでは適正作業 高さを確保できる事、揺動する平板機構の採用により複雑精巧な構造を要してい ない事、請求項５の取出しコンベア付き農作物選別機にいたっては、出てきた農 作物の計量をも済ませているので出荷箱詰めの工数を減らし、後工程を迅速にお こなう事ができる事、また落下防止センサーと回転灯の設置により、箱詰め作業 者は任意のタイミングで農作物の処理を済ませればよく、監視の必要が無いため 農作物投入作業者が箱詰め作業者をも兼任できる事、など等により、軽量小型で 使い易く安価で付加価値の高い農作物選別機が提供できてる。

【図面の簡単な説明】

【図１】請求項１に関する揺動平板機構のピラミッド型
配置図

【図２】揺動平板機構の立体図

【図３】揺動平板機構の斜め線状配置図

【図４】請求項２に関する揺動筒状板機構の図

【図５】揺動筒状板の立体図

【図６】請求項３に関する正面図で図７上のＤ−Ｄ’矢
視面をあらわす

【図７】図６の側面図で図６の上のＣ−Ｃ’矢視面をあ
らわす

【図８】請求項４に関しロードセル配置図

【図９】図８のＢ−Ｂ’矢視面をあらわす

【図１０】請求項５に関する正面図で図１１上のＥ−
Ｅ’矢紙面をあらわす

【図１１】図１０の側面図で図１０上のＡ−Ａ’矢視面
をあらわす

【符号の説明】

１ 揺動平板 １’ １を覆うゴム、スポンジ等の緩衝材 ２ ソレノイド ２’ ソレノイド・プランジャー ３ 主コンベア駆動用モーター ４ 仕分け板 ５ 選別用センサー ６ 揺動平板軸受け ７ ベルトコンベアに溶着した転がり防止用の桟 ８ 主コンベア ９ 補助コンベア １０ 制御ＢＯＸ １１ コンベア回転用チェン １２ 揺動軸 １３ ロードセル １４ モーター内蔵ローラー １５ 重量検出用コンベア １６ 揺動平板受け止めクッション １７ 揺動平板引き用バネ １８ 揺動平板戻し用バネ １９ バネポスト ２０ 落下しようとしている農作物 ２１ 揺動筒状板 ２１’２１内面に貼られたゴム、スポンジ等の緩衝材 ２２ クランク ２３ リンク ２４ クランク・ピン ２５ 揺動箱検出用センサ ２６ 揺動箱に取り付けた検出用板 ２７ 取り出しコンベア ２８ 取り出しコンベア用モーター ２９ 取り出しコンベア用チェン ３０ 個数計測用センサ ３１ 落下防止用センサ ソレノイド〜 ソレノイド２を区別した物 〜 農作物受け入れ箱及びそのゲート

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【手続補正書】

【提出日】平成９年５月２８日

【手続補正２】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】実用新案登録請求の範囲

【補正方法】変更

【補正内容】

【実用新案登録請求の範囲】

Claims (5)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】上部に農作物の落下口を設け、落下してき
   た農作物を左右に振り分けながら所定の収納位置に案内
   する選別機構で、落下口下には、揺動軸に平板を固定し
   一方を機体に固定したバネポストと平板とを、反対側を
   直動ソレノイド・プランジャ上のピンと平板とを、それ
   ぞれ平板を引きあう方向に引きバネで連結し、ソレノイ
   ドＯＦＦの時平板はバネポスト側にバネによって引き倒
   され、ソレノイドＯＮの時ソレノイドのプランジャは吸
   引され平板はソレノイド側に倒される、平板の両側揺動
   終点には、それぞれ機体に固定したクッションにて平板
   を受け止めるという仕組みの揺動平板を用意してある、
   外部あるいは選別機本体に用意したコンベア等によって
   搬送されてきた農作物は、落下口より落下する際、外部
   あるいは選別機本体に設置したセンサから取得した農作
   物の選別情報でソレノイドをＯＮ、あるいはＯＦＦとし
   倒された平板によって、目的の方向に落下方向を変えら
   る。２段階の選別を要する農作物はこの後、機体に傾斜
   をつけて固定した仕分け板の上を転がり、所定の収納位
   置へと落下していく。さらに細かく選別を要する農作物
   の場合は、上記揺動平板を揺動平板の下方で、揺動角度
   の延長線上に三角状あるいは斜め線状に上記同様に設け
   ていく、このように揺動する平板を特徴とする機構を配
   置する事をによって農作物を選別する手段に用いた農作
   物選別機。
2. 【請求項２】前記同様上部に農作物の落下口を設け、落
   下してきた農作物を所定の収納位置に案内するさい、筒
   状で中を農作物が通過できるようにした筒状板で、モー
   タ軸に固定したクランクと揺動軸に固定した筒状板とを
   リンクで連結し、モーターの回転により筒状板を揺動さ
   せる、揺動線上には数個の停止位置取得用のセンサを配
   置し、選別用センサから取得した農作物の選別情報でモ
   ーターを回転させ指定の停止位置センサを検知したした
   ところでモーターの回転を止める、揺動停止した筒状板
   の揺動角度の延長線上には前記同様仕分け板をそれぞれ
   設け、筒状板の中を通過してきた農作物は仕分け板へ移
   され、仕分け板の上を転がり所定の位置へ案内されると
   いう、揺動する筒状板を特徴とする機構を農作物の選別
   手段に用いた農作物選別機。
3. 【請求項３】農作物選別機への農作物投入高さを人の腰
   の高さ程にし、農作物搬送ベルトコンベアは農作物の落
   下口に向けて上昇角度をつけてある、搬送ベルトコンベ
   ア上終点間際には、直径、あるいは色、あるいは糖度、
   あるいは形状を識別する目的のセンサを配置してある、
   搬送ベルトコンベア終点の落下口下には請求項１、２い
   ずれか記載の選別機構を配置し、選別された農作物の収
   納スペースを搬送ベルトコンベアの下部にも及ぼした農
   作物選別機。
4. 【請求項４】前記農作物搬送ベルトコンベアの終点落下
   口下に、ロードセルによって支えられた中間ベルトコン
   ベア１５を設け、農作物の重量選別情報を取得する、請
   求項３記載の農作物選別機。
5. 【請求項５】前記仕分け板から案内されてきた農作物
   を、人の腰の高さ程に配置した取り出しコンベアで受け
   止め、連続あるいは個数毎あるいは重量毎で選別機本体
   より機外へ送り出す、取り出しコンベアを設けた請求項
   ３、４いずれか記載の農作物選別機。