JP3660791B2 - Agricultural product sorting device and method of operating this device - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、リンゴ,柿,梨,トマト,茄子,胡瓜,スイカ等の農産物を載せた受皿(フリートレイ)を搬送しながら選別・仕分・包装する農産物の選別装置及びこの装置の運転方法に関し、詳しくは受皿に対する農産物の載置作業を合理化できる農産物の選別装置及びこの装置の運転方法に関するものである。
【0002】
【従来技術】
フリートレイ式の受皿(搬送手段に連結されていない受皿)に農産物を載せて搬送させながら選別・仕分・包装の処理作業をする近時の農産物選別装置は、一般に次の各工程を有している。
【0003】
すなわち、選別コンベア上で搬送される受皿に農産物を供給する作業を行う供給工程(供給ステージ)、選別コンベア上の受皿に載せられた農産物の選別に必要な情報(等級や階級等)を計測,検出する作業を行う計測工程(計測ステージ)、計測,検出された選別情報に基づいて当該農産物を仕分けすべき区分を判定する仕分区分判定工程(仕分区分判定ステージ)、仕分区分別に設けられている複数の分岐コンベアに、上記判定ステージで判定された仕分区分の農産物を排出させる仕分工程(仕分ステージ)、各分岐コンベアに排出された農産物をその終端部で箱詰包装する包装工程(包装ステージ)、という五つの一連の工程によって、等・階級別に仕分けすることができる農産物を選別仕分けするのが一般的である。
【0004】
そして上記の作業は、農産物の供給ステージから仕分ステージに至る経路を一つの搬送路(ライン)、すなわち一条のコンベア、あるいは乗り継ぎ部などを介して連接した複数条のコンベアによって形成された一搬送ライン上で行われる。また重量や大きさ等の階級要素だけでなく、色や傷の有無等の等級要素も選別に用いられる場合が多くなっている近時の農産物の選別仕分にあっては、等級要素を機械的,自動的に計測することが容易でないこともあって、等級別の搬送ラインを並設し、供給作業時に作業者が等級要素を目視で判定して手作業で農産物を各等級別の搬送ラインに載せるようにした構成のものが多く採用されている(特公昭59−5029号公報等)。
【0005】
しかし、等級別に複数条の搬送ラインを並設することは設備の重複を招いて費用が嵩み、また、選果場に持ち込まれる農産物は各仕分区分に均等に分布せずに一般に正規分布に似た分布状態を示すから、等級別に設けた各搬送ラインがすべて効率よく利用されるということにはならない。このため設備全体では搬送ラインの平均的効率(利用率)は低くなり、投資費用に比べて各装置の能力を十分発揮させることができず、システム的に効率が悪いという問題があった。
【0006】
この問題を解決する方法として、異なる等級の農産物を一つの搬送ラインに混在して搬送させる一条多等級混在搬送の方式が考えられ、特開平3−229676号公報、特開平4−322778号公報等の提案がされている。この一条多等級混在搬送の方式にはいくつかの異なるタイプのものがあり、例えば、検査結果の等級情報を仕分け作業に利用するために、該情報を受皿自体に設けたスイッチ等で表示させるか、あるいは受皿のコンベア上への載せ位置をトラッキングで表示させて、計測工程や仕分工程でこの等級表示を利用するもの、これとは異なり、受皿に設けた個別化標識(バーコード等)と等級の情報をリンクさせてコンピュータのメモリーに記録し、仕分工程では該受皿の個別化標識を読み取って上記メモリーから該当する等級情報を読み出して利用するものなどである。
【0007】
これらの一条多等級混在搬送の方式によれば、等級毎の搬送ラインを設ける必要がないので、設備の重複がなく搬送ラインの利用率が向上して有利である。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、農産物選別装置あっては、搬送の高速化による処理の迅速化や、処理(利用)効率の向上による設備の小型化が更に求められ、仕分工程や包装工程の作業については機械化,自動化が進んでいる。しかし、等級判定の対象である要素の多くは、計測技術が進歩しているとはいえその検出・計測は上述したように必ずしも簡単でない。例えば傷の有無等を検査するのに農産物の全表面を光学的手段で計測することは技術的に容易でない。したがって、未だ作業者の経験などに基づく目視判定に依存しなければならない場合が多く、また、取扱上受皿への供給を手作業に頼らなければならない場合もある。
【0009】
これらのことから、前記の一条多等級混在搬送の方式において高速搬送による迅速処理や処理(利用)効率の向上を目的とした場合、受皿に載せて搬送している農産物を所定の仕分区分に送り出す仕分工程や包装工程については機械化による高速化が比較的容易であるが、依然として作業者の手作業に頼る供給工程については、その高速化に限界があり、したがって、農産物の供給工程や計測工程での高速処理の実現が容易でない場合には、一条多等級混在搬送の方式であっても、装置全体の高速化、迅速処理は実現できない。またこの傾向は、搬送ライン上で受皿をトラッキングして等級表示させる場合には作業が加重される分一層顕著である。
【0010】
このような問題に対する対策としては、供給作業を行う作業人員を増やすことが考えられるが、しかし、搬送ラインの移動速度を、例えば作業者の目前を毎秒5,6個以上の速度で受皿が通過するように高速化することはそもそも作業者の対応能力を超えているのが実際で、本発明者等の経験では毎秒1〜3個程度が限界でこれを越える速さでの作業は困難であるから、設備全体としては一般にこれが高速化の上限となる。
【0011】
また、農産物の受皿への載せ作業に要する負担は、農産物の種類によって異なる場合も多く、また仕分工程や包装工程の機械化した装置での作業速度も農産物の種類によって必ずしも一律でない。例えばメロンやスイカなどの大型の農産物や、桃等の傷み易いものは作業速度は一般に遅くなる。
【0012】
しかし、これらのいずれの場合についても、農産物選別装置全体の能力向上,処理効率の向上のためには、前記したような高速化に限界がある供給工程、あるいは高速処理が困難な一部の選別要素の計測のための計測工程を、高速化が可能な仕分工程,包装工程での搬送速度に見合うようにリンクさせる工夫の開発が課題となっていると言える。上記の計測装置を用いる場合のうちで高速処理が困難な一部の要素としては、例えば形状が複雑で画像処理に時間がかかるとか傷の判定に時間がかかるものを挙げることができる。
【0013】
本発明者等は、以上のような課題を解決するために本発明を提案するものである。
【0014】
すなわち、本発明者が上記課題を解決するために鋭意研究を進める過程で、次の問題を知見した。すなわち、供給ステージで搬送される受皿に対して農産物を載せる作業は、作業が簡単な場合もあるが、大型農産物のように負担が大きい場合や傷み易いために慎重に作業しなければならない場合などもあって、その作業速度に差はあるが、いずれにしても従来から行われている作業を高速化することは難しい。これに対して、機械化された計測,仕分け,箱詰包装等の作業は機械装置等の改良により高速化が進んでいる。このため、各作業ステージの間(供給ステージと計測ステージの間)で、作業効率を向上させようとする場合にずれを招くことがあり、例えば計測ステージの高速化を進めても、選別装置全体での効率向上には反映しないという問題である。
【0015】
また、上述したように、例えば比較的載せ作業が容易なリンゴや柑橘等の果実でも、毎秒5,6個以上の速度で受皿が搬送される系では作業者による農産物の供給は容易でないこと、これに対し、供給ラインを複数条とすることで受皿の搬送速度を半減(実際には設置条数分の1)させれば手作業による供給が可能になること、更に、特に大量処理を行う大規模設備では、一つの供給ラインに並んで作業する複数の作業者の負担が上流側と下流側では同じでなく下流側の作業の負担が大きいこと、空の受皿が仕分工程に流れると、その分だけ装置の利用効率を低下させる結果となること、などである。上記の下流側作業者の負担が大きい理由は、上流側ではほとんどの受皿が空であるため比較的容易に供給作業を行えるが、下流側では空の受皿をさがしながら作業を行わねばならないからである。なおこの問題に対処する方法として、供給工程の搬送ラインをすべての作業者別に多条に並列させ、これを一ラインに合流させることも理論的には考えられるが、実際には、このような方式は多条ラインからの合流を合理的に行わせる機構が複雑になる。
【0016】
本発明はこれらの知見に基づいてなされたもので、その目的の一つは、ラインの高速化が機械化,自動化により比較的容易な仕分工程等と、人的作業に依存する故にラインの高速化が難しい農産物の供給工程等との間における速度差を、効率よく適合させて、装置全体として処理能力の高い農産物選別の処理を実現できるようにするところにある。
【0017】
また本発明の別の目的は、受皿に農産物を供給する作業者の負担を軽減させることができる農産物選別の処理を実現するところにある。
【0018】
また本発明の更に別の目的は、機械化,自動化した仕分工程等の能力を高率に発揮させることができるように、空の受皿がこれらの工程に搬送されないようにした農産物の選別装置を提供するところにある。
【0019】
また更に本発明の別の目的は、農産物選別装置の設置スペースを少なくすることができ、設備の利用効率の向上と併せて、全体として低廉な装置の提供を実現するところにある。
【0020】
【課題を解決するための手段】
上記の目的は、上記特許請求の範囲に記載した各請求項の発明により達成される。
【0021】
本願の請求項1の農産物の選別装置の発明は、搬送手段とは非連結で搬送されるフリートレイ式の受皿と、この受皿の搬送路を形成する搬送手段とを備え、前記搬送路には、この搬送路上の受皿に農産物を手作業で載せる作業を行う搬送路始端側の供給ステージと、農産物を仕分区分別に包装する搬送路終端側の包装ステージと、を設けると共に、包装ステージから排出される空の受皿を前記供給ステージに戻す循環路を設け、更に前記供給ステージから前記包装ステージに至る間には、搬送農産物の選別仕分に必要な情報を計測する計測ステージと、その計測結果に基づく選別仕分区分別の包装ができるように各受皿を包装ステージに排出する仕分ステージと、を設け、前記供給ステージと計測ステージの間の搬送路に、空の受皿を搬送路外に排出する空受皿排出手段を設けた農産物の選別装置において、前記供給ステージの搬送路は、複数の作業者により農産物を受皿に載せる作業で載せ可能な数よりも過剰な数の受皿を単位時間あたりに搬送する搬送速度に設定され、前記計測ステージの搬送路は、前記供給ステージの作業者による農産物の載せ可能な数と該計測ステージの最大処理数とが概ね一致する搬送速度に設定されていることを特徴とする。
【0022】
上記構成における各搬送路,循環路等は一般にベルトコンベアやコロコンベア等のコンベア式搬送手段を用いて構成される。また仕分ステージから包装ステージに受皿を排出搬送するために、例えば上記搬送路の仕分コンベアから分岐コンベアを多数分岐して設ける構成が好ましく採用されるが、この分岐コンベアも上記と同様のコンベア式搬送手段を用いることができる。
【0023】
上記構成の選別仕分に必要な情報を計測する計測ステージにおいては、必要に応じた適宜の情報を計測する計測手段が用いられ、代表的にはカメラ等の撮像手段、透過光検出手段等を挙げることができる。また仕分ステージには、搬送路上を搬送される受皿を、所定の仕分区分別に設定した仕分排出路に排出する排出手段が設けられ、例えば、特開平6−278848号公報に記載の仕分排出装置を用いることができるが、これに限定されるものではない。
【0024】
また、上記の空の受皿を計測ステージの前段位置で搬送路外に排出するための空受皿排出手段も、上記公報に記載の排出装置を用いて構成することができる。受皿が空であることは、例えば搬送路途中にその搬送路の両側に投・受光センサを対向配置して、この位置を通過する受皿上の農産物による該投・受光センサの光線遮断の有無を検出する簡単な装置を配置して検出することができる。
【0025】
この発明によれば、供給ステージにおける農産物の受皿上への載置作業は、搬送路上に過剰に供給される受皿が存在するため、作業中に空の受皿を捜すための作業負担が軽減され、したがって、受皿への農産物の充填率を高くすることができる。この作業負担の軽減は、特に下流側に位置する作業者においては顕著な効果をもたらす。
【0026】
また、請求項1に係る発明は、供給ステージの搬送路を、複数の作業者により農産物を受皿に載せる作業で載せ可能な数よりも過剰な数の受皿を単位時間あたりに搬送する搬送速度に設定し、計測ステージの搬送路を、前記供給ステージの作業者による農産物の載せ可能な数と該計測ステージの最大処理数とが概ね一致する搬送速度に設定することを特徴的構成とする。
【0027】
この特徴的構成によれば、計測ステージより下流の機械化された工程における作業速度に見合って、手作業に頼る供給ステージの作業速度を設定することができると共に、作業者の負担をより軽減させることができる。
【0028】
本願の請求項の農産物の選別装置の発明は、搬送手段とは非連結で搬送されるフリートレイ式の受皿と、この受皿の搬送路を形成する搬送手段とを備え、前記搬送路には、この搬送路上の受皿に農産物を手作業で載せる作業を行う搬送路始端側の供給ステージと、農産物を仕分区分別に包装する搬送路終端側の包装ステージとを設けると共に、包装ステージから排出される空の受皿を前記供給ステージに戻す循環路を設け、更に前記供給ステージから包装ステージに至る間には、搬送農産物の選別仕分に必要な情報を計測する計測ステージと、その計測結果に基づく選別仕分区分別の包装ができるように各受皿を包装ステージに排出する仕分ステージとを設けた農産物の選別装置において、前記供給ステージは、受皿に手作業で農産物を載せる作業を行うために設けられた複数条の低速搬送路と、これらの複数条の低速搬送路上の受皿を一条の高速搬送路に合流させる合流手段とを備えるように設け、前記供給ステージと計測ステージの間の高速搬送路には、空の受皿を高速搬送路外に排出する空受皿排出手段を設けたことを特徴とする。
【0029】
上記構成において供給ステージにおける高速搬送路,低速搬送路は、上記と同様にベルトコンベアやコロコンベア等のコンベア式搬送手段を用いて構成される。また複数条設けられる供給ステージの低速搬送路は、合流機構を簡易とするために一般的には二条〜四条、好ましくは二条とするのが適当である場合が多いが限定されるものではない。
【0030】
この発明によれば、供給ステージにおける農産物の受皿上への載置作業は、低速搬送路の設置条数分の1だけその搬送速度を遅くできるので、特に、計測ステージ以降の工程での作業速度を極めて高速に設定することも可能なリンゴや柑橘などの農産物を対象とした選別装置における作業者の負担軽減に極めて有効である。またこれによって、受皿への農産物の充填率を高くすることができ、空の受皿が高速搬送路上に乗り移ることがあっても、これを仕分ステージの上流(あるいは計測ステージの上流)で高速搬送路外に排出するので仕分ステージ(あるいは計測ステージ)を無駄なく効率よく利用できる。
【0031】
本願請求項の発明は、上記合流機構を有する供給ステージが、受皿を搬送する一条の高速搬送路と、複数条が等速同期駆動して各々受皿を搬送し、かつ終端部が前記高速搬送路に受皿を乗り移し可能に連係した複数条の低速搬送路と、各低速搬送路の終端部から高速搬送路上への受皿の乗り移りを案内する受皿乗移り案内手段とを備え、前記各低速搬送路は、搬送方向に一定ピッチで受皿の搬送支持部を有し、かつ各低速搬送路の受皿の搬送支持部は該低速搬送路の条数分の1だけその位相が相互に搬送方向にずれて設けられていることを特徴とする。
【0032】
上記構成における低速搬送路は一般的にはベルトコンベアにより好ましく構成することができ、受皿の搬送支持部は、例えばこのベルトコンベアに一定ピッチで設けた桟(ベルト幅方向に延設した凸部)により形成することができる。
【0033】
この発明によれば、等速で同期回転駆動するベルトコンベア上の受皿は、搬送方向に位相がずれているので高速搬送路上への乗り移り合流が容易かつ合理的に行われる。
【0034】
本願請求項の発明は、上記合流機構を有する選別装置において、供給ステージの低速搬送路が、その終端部が一条の高速搬送路の水平両側に並設された二条であることを特徴とする。
【0035】
この発明によれば、例えば低速搬送路を形成する等速で同期回転駆動する桟付きベルトコンベア上の受皿を、ガイドレール等により搬送幅方向に寄せるだけで高速搬送路上への乗り移りを行わせることができる。
【0036】
本願請求項の発明は、上記合流機構を有する選別装置において、供給ステージの複数条の各低速搬送路は、複数の作業者により農産物を受皿に載せる作業で載せ可能な数よりも過剰な数の受皿を単位時間あたりに搬送する搬送速度に設定され、計測ステージの搬送路は、前記供給ステージの作業者による農産物の載せ可能な数と該計測ステージの最大処理数とが概ね一致する搬送速度に設定されていることを特徴とする。
【0037】
この発明によれば、計測ステージより下流の機械化された工程における作業速度に見合って、手作業に頼る供給ステージの作業速度を設定することができると共に、作業者の負担をより軽減させることができる。
【0038】
本願請求項の発明は、上記の各発明において、供給ステージと計測ステージの間に、空の受皿を検出する検出手段と、この検出手段により検出された高速搬送路上の空の受皿を高速搬送路外に排出する前記空受皿排出手段とを設けたことを特徴とする。
【0039】
この発明によれば、計測ステージの前段(上流)の搬送路において、空の受皿が搬送路外に排出されるので、計測作業の無駄をなくすことができ、また受皿を無駄に搬送させないので損傷等を受ける虞れも軽減できる。
【0040】
本願請求項の発明は、上記の各発明において、前記空受皿排出手段により計測ステージの前段(上流)の搬送路外に排出された受皿を、前記循環路を介して供給ステージに戻るように構成したことを特徴とする。
【0041】
この発明によれば、受皿を迅速に供給ステージに循環させて効率よく利用できるので、受皿の使用数を少なくすることができる。
【0042】
本願請求項の発明は、上記した各農産物の選別装置を運転する方法の発明に関し、上記各選別装置の運転において、複数の作業者による農産物の供給作業が行われるように準備された供給ステージの搬送路に、計測ステージの単位時間あたりの最大処理可能数よりも過剰に空の受皿を供給ステージの搬送路に供給することを特徴とする。
【0043】
この構成において、計測ステージで処理する単位時間あたりの最大処理可能数というのは、計測,仕分け及び包装の作業のために準備された装置全体の能力を必要十分に発揮させる場合の数をいう。
【0044】
この発明によれば、過剰な受皿供給を行うことで供給ステージにおける搬送路上の空の受皿の存在割合を高めて、作業者、特に複数並んだ作業者のうちの下流側に位置する作業者の作業負担を軽減でき、また全体として農産物の受皿への充填率を高くすることができる。
【0045】
なお、上記のように過剰の数の受皿を供給ステージに供給することは、上記仕分け装置等の能力を超えた農産物を高速搬送路上に流す虞れを招くようにみえるが、実際には、作業者による農産物の受皿への充填率を70〜80%程度に想定した作業を設定すれば弊害を招くことなく、作業負担の軽減を得ることができる。なお、農産物を載せた受皿の万一の過剰な搬送が生じた場合に、これを例えば供給ステージに戻すようにしてもよい。
【0046】
【発明の実施の形態】
以下本発明を図面に示した実施形態に基づいて説明する。
【0047】
実施形態1
図1は、本発明よりなる農産物(例えばリンゴ)の選別装置(農産物の受皿への供給〜箱詰包装に至る経路)を平面図で示したものであり、本例の選別装置は、大別して、農産物の等級計測を兼ねた農産物の供給ステージ、糖度等の内部品質(等級要素)や大きさ等の階級要素などの選別に必要な情報を計測する計測ステージ、これらの計測情報に基づき図示しない情報処理手段が等階級の選別仕分区分を判定して、該当する農産物を各仕分区分別の貯溜コンベアに排出する仕分ステージ、選別仕分けされて各仕分区分の貯溜コンベア(分岐コンベア)から箱詰待機位置に送りだされた一群(包装単位数)の農産物を箱詰めする箱詰包装する包装ステージから構成されている。
【0048】
そして本例では、農産物の供給ステージでは、二条の低速搬送コンベア上の受皿(以下「フリートレイ」という)に作業者が農産物を載せる際にその作業者の目視判断等を要する作業を比較的遅い搬送速度で移動する受皿に対して作業できる状態を確保し、一方、これらの二条の低速搬送コンベアから一条の高速搬送コンベアに受皿を合流させることで、外観計測ステージ及び仕分ステージでは、機械的作業で高速で能率よく作業できるようにして高速処理化を図っている。
【0049】
前記した供給ステージにおいて、低速搬送コンベア上のフリートレイに農産物を載せる作業、等級をトラッキングで表示させる作業、これにより表示された等級の情報を情報処理手段に取り込む作業、及び二条の低速搬送コンベアで搬送されているフリートレイを一条の高速搬送コンベアに乗り移り合流させる作業の詳細は、図2〜図4に示される。
【0050】
以下図1〜図4により説明すると、循環路をなすリターンコンベア51により戻されたフリートレイ4を低速搬送コンベア52上で例えば毎秒3個の搬送速度で搬送させながら、この低速搬送コンベア52に沿って多数並んだ作業者50(本例では各条にそれぞれ5人)は、選果場に持ち込まれた農産物の載ったコンテナが入荷コンベア57から分配コンベア571に送られてくることに伴い、該コンテナから農産物を一つづつ取り上げて等級(秀,優,良や、A,B,Cなどの3等級)を目視判別し、フリートレイ4の上に農産物を載せると共に、この際に、フリートレイ4の位置を搬送コンベア52の中央,右側,左側(図3中に二点鎖線で示した位置PC ,PR ,PL )の所定位置に動かしてトラッキングでその3等級のいずれかであることを示す作業を行う。なお、図1に示した作業者が5人の場合の平均的な作業速度は、本発明者の知見によればリンゴの場合には0.5個/sec程度が限界であり、したがって、一つの低速搬送コンベア52上で搬送されるフリートレイ4に対する農産物の充填速度(作業速度)は、概ね0.5個×5=2.5個/secとなり、3個/secで搬送されるフリートレイ4の一部は空のまま合流機構に送られることになる。なおこの充填速度(作業速度)は、人的作業である故に低速搬送コンベア52上に供給されるフリートレイ4の数によって必ずしも機械的に一定とはらなずに空のフリートレイ4が多く存在する分、充填速度(作業速度)は向上する。したがって、無駄を見越して過剰にフリートレイ4を供給することによって充填率を高めることができる。
【0051】
上記のトラッキングのために、本例の低速搬送コンベア52は、搬送方向に一定間隔で桟521が設けられた桟付きコンベアをなしており、この桟521は、図3に示す如く、左右方向の中央部が平面円形のフリートレイ4と浅く凹凸係合できる切欠き5211が設けられていて、左右の各位置では桟521により又中央部の位置では前記切欠き5211にフリートレイ4が係合してトラッキング表示を正確に表示できるようにフリートレイ4を安定に位置決めできるように構成されている。なお、リターンコンベア51の終端部に設けた螺旋溝を有するピッチ付けスクリュー511により、桟521で区切られた1マスごとに一つのフリートレイ4が入るようになっている。
【0052】
また、前記低速搬送コンベア52は、無端回動する一対の並走リンクチェーン58の対向リンク581間にプレート59を架設することでフリートレイ4の搬送支持に適した実質的に連続するコンベア搬送面を形成するようになっている。582はリンクチェーン58を覆うカバーであり、コンベア搬送面の側縁枠を兼ねている。
【0053】
53はフリートレイ4の位置状態(トラッキング状態)を検出するために設けられた光電センサ等のトラッキング検出装置であり、農産物の等級をこれを載せているフリートレイ4のトラッキング位置から検出する。
【0054】
トラッキングを検出した後のフリートレイ4は、本例ではテーパーレール522で一列に幅寄せされる。55はフリートレイ4に表示させた一つづつ異なる識別標識、例えばバーコードを読み取るバーコードリーダーである。
【0055】
以上のようにして、ある特定のフリートレイ4の識別情報(個別化情報)をバーコードで検出し、また当該特定のフリートレイ4に載っている農産物の等級情報をトラッキング検出装置53により検出した情報は、電気信号に変換されて図示しない情報処理手段であるコンピュータに送られ、特定のフリートレイ4に載っている農産物がいずれの等級に属するものかが判定され情報として記録される。そしてこの記録情報は、後述する選別コンベア1から貯溜コンベアにフリートレイ4を排出するための仕分情報として利用される。
【0056】
次に、合流機構56を用いて二つの低速搬送コンベア52上のフリートレイ4を高速で移送する一つの選別コンベア(前述した高速搬送コンベア)1に載り移し合流させる本例の特徴的な構成について説明する。
【0057】
本例の農産物の供給ステージに設けられた低速搬送コンベア52の終端側においては、該二つの低速搬送コンベア52は所定の間隔を空けて並走すると共に、両者の前記桟521が搬送方向に1/2ピッチだけ位相がずれて同期回転駆動(搬送)するように設けられている。そして、両者低速搬送コンベア52の中間に配置されて略2倍の速度で移送するように設けられた高速搬送コンベアとしての選別コンベア1に対し、それぞれ乗移り中継コンベア561,561を介して、受皿の乗移り案内手段である傾斜(ガイド)レール562,562が、フリートレイ4を横方向に幅寄せして合流を行うようになっている。これらによって合流機構56が形成される。
【0058】
前記乗移り中継コンベア561は、低速搬送コンベア52と選別コンベア1の速度比が大きい場合の乗移り中継を円滑に行わせるためのものであり、本例では桟5611が設けられた構成とされていると共に、移送速度はこれら低速搬送コンベア52と選別コンベア1の中間的な速度に設定されている。また各低速搬送コンベア52にそれぞれ対応して設けられた乗移り中継コンベア561は、これらに設けられた桟5611が搬送方向に相互に1/2ピッチ位相がずれて設けられていると共に、低速搬送コンベア52の桟521との間ではフリートレイ4の乗り移りができる関係に設定される。
【0059】
以上のようにして二条の各低速搬送コンベア52の上で等級の仕分区分を判定するための選別要素が検出された農産物を載せたフリートレイ4は、低速搬送コンベア52で搬送されながら、傾斜レール562に係合するとその傾斜に沿って横方向に幅寄せされ、選別コンベア1に乗り移る。そして両側の低速搬送コンベア52の桟521の位相が搬送方向に1/2ピッチずれていることで、選別コンベア1上に効率よく等間隔に整列して合流され、この選別コンベア1に設定されている高速度(二条合流により6個/secで、平均するとそのうちの1個のフリートレイ4は空)で、次の計測ステージに搬送されるが、本例においては、計測ステージの透過光計測を行う内部品質情報計測装置10、次いで大きさなどを計測する外部品質情報計測装置11に通す前に、図5に示すように、空のフリートレイ4を選別コンベア1の搬送路外に排出する空受皿排出装置9が設けられているという特徴がある。
【0060】
本例の空受皿排出装置9は、選別コンベア1上のフリートレイ4が空であることを検出する空検出装置901との組合せで設けられ、空受皿排出装置9自体は、上述した特開平6−278848号公報に記載の装置を利用して構成することができる。具体的には、前記空受皿排出装置9は、外周部の内側に周方向に沿って等間隔に多数の電磁吸着部903を有し、図5の矢印方向に回転する回転テーブル902と、選別コンベア1上からフリートレイ4を排出するために該フリートレイ4を吸着転向させるべく、所定の固定位置で回転テーブル902の電磁吸着部903を励磁させる励磁手段904と、排出コンベア905に排出した空のフリートレイ4をそのまま流すための固定位置に設けられた電磁吸着部903の励磁解除手段906とから構成されている。なお、上記フリートレイ4の空検出装置901は、選別コンベア1の搬送路幅方向の片側に設けた投光素子9011から、他側に設けた受光素子9012に投光を行って、フリートレイ4がこの位置を通過した際にその投光が遮ぎられる場合には農産物が載っており、遮ぎられない場合にはフリートレイ4が空であることを検出するようにしている。
【0061】
以上の構成により、農産物を載せてない空のフリートレイ4が空検出装置901の位置を通過する際に空であることが検出されると、コンピュータ等の制御手段(図示せず)からの指令により前記励磁手段904が励磁されることで、該当するフリートレイ4は電磁吸着部903をもつ回転テーブル902に吸着され、該回転テーブル902の回転に従って選別コンベア1上から横方向に転向し排出されることになる。そして、励磁解除手段906を同制御手段からの指令により作動させることで前記吸着を解除し、排出した空のフリートレイ4を排出コンベア905の下流側に流す。なお、図示していないが、この排出コンベア905の終端側は、上述した供給ステージに連なるリターンコンベア51に接続されている。
【0062】
なお、選別コンベア1は、合流部から空受皿排出装置9までが6個/secの搬送速度で設定されているが、空受皿排出装置9を通過した後には、コンベア速度を徐々に減速するように複数のコンベアを連結させて最終的に5個/secの搬送速度としている。
【0063】
以上により空のフリートレイ4が排出された後は、選別コンベア1上のフリートレイ4は5個/secで搬送され、内部品質情報計測装置10で透過光検出による糖度等の内部品質を示す情報を計測し、次いで外部品質情報計測装置11で外観を撮像してその大きさ等の階級を計測する。
【0064】
次に、本例の選別装置の仕分ステージについて説明する。
【0065】
本例の農産物の選別装置は、前記した農産物の供給ステージにおける低速搬送コンベア52を二条に設け、かつこれら二条(2系列)の低速搬送コンベア52から送出されるフリートレイ4を高速搬送コンベアである一条の選別コンベア1に合流させて搬送する系を、上下2段に積層した形式で設けて、一つの箱詰装置に上下の箱詰包装ラインからのフリートレイ4の供給を選択できるようにした特徴的な構成をなしており(図6,図7参照)、かかる本例の構成は、数十以上の多段階の等階級仕分選別を行う作業場合に、効率の良い箱詰作業を行うことに適している。
【0066】
以下このことを実際に適用する実施形態を説明して明らかにする。
【0067】
農産物の供給ステージで等級が計測され、また合流した後、空のフリートレイを選別コンベア1上から系外に排出してから内部品質及び外部品質を計測し、これらの計測情報に基づいて図示しない情報処理手段(コンピュータ)により仕分区分を判定した農産物を載せたフリートレイ4は、図6に示すように、上下2段の各選別コンベア1,1で搬送されながら、横方向に分岐接続された貯溜コンベア202(本例では上下同数の2021 〜202n のn条)に、仕分区分別に、該当する仕分区分の農産物を載せたフリートレイ4を排出させるようになっている。
【0068】
本例における前記の貯溜コンベア202は、上側4条及び下側4条の計8条のものが一組(グループ)をなして、箱詰包装部の一つの箱詰待機位置に連係する分岐箱詰ライン2を形成するように設けられ、図示では、これらの分岐箱詰ライン2のうちの五組が選別包装装置の箱詰待機位置に連係する状態を示しているが、これらとは別に、例えば作業者による手詰め作業の箱詰待機位置、あるいは箱詰しない分岐箱詰ラインを分岐接続することもできる。手詰め作業用の箱詰待機位置を有する分岐箱詰ラインは、例えば極少数の農産物しかない仕分区分の場合、作業者によって適時箱詰するように設けることができ、また格外品として出荷できないような農産物については、箱詰包装をする必要がないから箱詰しないラインに排出してもよい。
【0069】
以下、図1,図6,図7により、一組の分岐箱詰ライン2について説明するが、他の組についても箱詰めの配列パターンが異なる他は構成は共通している。
【0070】
選別仕分部を構成する前記の分岐箱詰ライン2は、図6,図7に示すように、大略、上下の各選別コンベア1からフリートレイ4を排出する上下の排出装置201,201、排出されたフリートレイ4を貯溜する上下の貯溜コンベア202,202、箱詰待機位置203に上下の貯溜コンベア202からフリートレイ4を送出すトレイ送出装置204とからなっている。
【0071】
前記の排出装置201は、例えば特開平6−278848号公報で開示されている仕分け排出装置を用いて構成することができ、上下の選別コンベア1,1それぞれに各独立して設けられる。また本例では、一つの排出装置で二レーン(二条)の貯溜コンベア202(図6の2021,2022)にフリートレイ4を振り分ける機能をもつように構成されている。すなわち、前記排出装置201は、外周部の内側に周方向に沿って等間隔に多数の電磁吸着部2012を有し、図7の矢印方向に回転する回転テーブル2011と、選別コンベア1上からフリートレイ4を排出するために該フリートレイ4を吸着転向させるべく、所定の固定位置で回転テーブル2011の電磁吸着部2012を励磁させる一つの励磁手段2013と、前記したように二レーンの貯溜コンベア2021,2022にフリートレイ4を振り分けるため、所定の2カ所の位置に固定して設けられた電磁吸着部2012の励磁解除手段2014,2015とから構成されている。
【0072】
以上の構成により、例えば等階級の仕分区分が判定された農産物(例えば大きさの階級がLで等級がA)は、その仕分区分に設定された貯溜コンベア202を有する排出装置201の位置を通過する際に、コンピュータ等の制御手段(図示せず)からの指令により前記励磁手段2013が励磁されることで、該当するフリートレイ4は電磁吸着部2012をもつ回転テーブル2011に吸着され、該回転テーブル2011の回転に従って選別コンベア1上から横方向に転向し排出されることになる。そして、励磁解除手段2014,2015のいずれかを同制御手段からの指令により作動させることで前記吸着を解除し、排出したフリートレイ4を二レーン2021,2022のいずれかに送り込む。
【0073】
なお、所定の排出装置201で特定の仕分区分の農産物を選別して該当する貯溜コンベア202に排出する操作は、本例では次のように行われる。すなわち、選別コンベア1の上流に配置したバーコードリーダー5(図1参照)によりフリートレイの固有の標識(バーコード)を読み取ることでこの標識と一対一の関係で記録されている農産物の仕分区分を検出し、このバーコードリーダー5の配置位置から、該当する仕分区分の貯溜コンベア202に対応する排出装置までの移送距離(あるいは時間)を、エンコーダ装置などから前記選別コンベアの移動量と対応して出力されるパルス数に基づいて割り出して、該当するフリートレイ4がその排出装置201部分を通過する際に作動させる。
【0074】
本例では、例えば、図6の右側に図示した排出装置201を、大きさMで等級のAの仕分区分の農産物Pを載せたフリートレイ4を2条の貯溜コンベア202に排出するために設置し、左側の排出装置201を、2条の貯溜コンベア202に大きさLで等級Aの仕分区分の農産物Pを排出するように設置することができるが、これは一つの分岐箱詰ライン2の全ての貯溜コンベア202を同じ仕分区分としたり、全て異なる仕分区分とすることもでき、その選択は処理する農産物の仕分区分の分布率等により必要に応じて決定することができる。
【0075】
次に貯溜コンベア202について説明すると、この貯溜コンベア202はベルトコンベアあるいはローラコンベアなどにより構成され、排出されたフリートレイ4を下流側に搬送するようになっている。また、上述のように一つの排出装置201に対して二レーン2021,2022が各々一列にフリートレイ4を集積するように設けられていて、各レーン2021,2022の搬送終端位置には、フリートレイ4を停止させるためのストッパ機構2023が配置されている。このストッパ機構2023は、通常はフリートレイ4の搬送を停止させるように作用し、図示しないセンサによって例えば集積されたフリートレイ数が所定の包装単位数(箱詰め作業で一箱に詰められる個数)が集積したことが検出されると、後段の箱詰め作業の進行状況に応じて制御手段(図示せず)からの指令に基づいて搬送を許す状態に切換えられて該所定数のフリートレイ4を箱詰待機位置203に送り込み、該所定個数の送り込みの後、後続のフリートレイ4の送り込みを再び停止させるように、該ストッパ機構2023を搬送停止状態に復帰させる。このようなストッパ機構2023は例えばストッパ板とシリンダ装置等を組み合わせて構成することができる。
【0076】
以上の排出装置201及び貯溜コンベア202は上下の選別コンベア1,1に対してそれぞれ独立に設けられ、したがって、本例の構成では、一つの分岐箱詰ライン2において、貯溜コンベア202は上下に各4条、排出装置201は上下に各2個配置されることになる。
【0077】
次に、箱詰包装部について説明する。本例のこの箱詰包装部は、農産物の箱詰待機位置203、及びこの箱詰待機位置203に貯溜コンベア202から農産物を送出す切替式のトレイ送出装置204、箱詰め作業を行う箱詰装置205、及びこれに関連する周辺装置によって構成されている。
【0078】
前記の箱詰待機位置203は、一つの分岐箱詰ライン2に含まれる複数(本例では8条)の貯溜コンベア202のいずれかのレーンから送り込まれた所定個数のフリートレイ4を、箱詰めのために一列に整列させて箱詰めのために待機させる箱詰レーン2031として設けられる。また農産物を送出す切替式のトレイ送出装置204は、いずれかの貯溜コンベア202から箱詰レーン2031にフリートレイ4を送り込むために、上下揺動式に設けられた4条の送出コンベア2041(図6参照)と、これらの送出コンベア2041を揺動させる各レ−ン毎のエアシリンダ装置2042と、4条の貯溜コンベア202から送出コンベア2041を介して送出されるフリートレイ4を箱詰レーン2031に移送するために直角な方向に延設した中継コンベア2043とにより構成されている。各エアシリンダ装置2042は、上下に対をなす貯溜コンベア202のいずれか一方から一群のフリートレイ4を送出すために、前記したストッパ機構2023が搬送を許す状態に切換えられることに先立って、前記中継コンベア2043側の軸2044を揺動中心にして送出コンベア2041を上下揺動させ、該当する貯溜コンベア202と箱詰レーン2031が(直接または中継コンベア2043を介して)連続関係となるように切替えられる。
【0079】
なお、図7は、同図の右側の貯溜コンベア2021に箱詰包装単位数の24個のフリートレイ4が集積された際に、送出コンベア2041を水平姿勢にして送り出している状態を示し、また、図6は、同図の送出コンベア2041を下方に揺動させた傾斜姿勢にして下段の貯溜コンベア202から箱詰包装単位数のフリートレイ4を送り出している状態を示している。
【0080】
以上のトレイ送出装置204により所定の貯溜コンベア202から所定個数だけ送り出されたフリートレイ4は、箱詰レーン2031上に送り込まれ、箱詰レーン2031の先端に設けたストッパ機構2034により停止されて箱詰待機状態とされる。なおこのストッパ機構2034は、前記ストッパ機構2023と同様に構成することができ、農産物の取上げ終了時点(あるいは取上げ後搬送に支障のなくなった時点)で搬送を許す状態に切換えられて空のフリートレイ4をリターンコンベア51に送り出し、所定個数を送り出した後、後続のフリートレイ4を再び停止させる状態に復帰される。リターンコンベア51の終端は図1,図2で示した低速搬送コンベア52につながっている。
【0081】
次に、箱詰装置205としての作業ロボットについて説明する。
【0082】
本例のこの箱詰装置205は、図6,図8に示すように、垂直多関節型のアーム機構を有する作業ロボット(以下「作業ロボット205」とする)として構成されており、前記箱詰待機位置203の箱詰レーン2031に一列に整列待機された所定個数のフリートレイ4の上から農産物Pを取上げ、トレイパック801〜804のいずれかを選択して嵌挿した段ボール箱6に一列づつ順次に詰めるように動作するものである。そして本例の選別包装装置では、例えば大きさLの農産物Pを箱詰する場合には5個×4列(計20個)に詰めるが、大きさMの農産物Pを箱詰する場合には6個×4列(計24個)を詰めるようにしているので、取上げ個数が異なることに対応できるように、作業ロボット205の吸着カップのうちの取上げに関与しないものは退避状態の位置に退避できるように設けられている。
【0083】
すなわち、本例の作業ロボット205は、図6,図8に示したように、本体2051から平行四辺形リンクモーションを行う根元リンク機構2052が延出され、この根元リンク機構2052の先端に水平軸回りの回転を許すヒンジを介して、平行四辺形リンクモーションを行う先端リンク機構2053を連結し、更にこの先端リンク機構2053の先端に吸着カップホルダー2054をブラケット2055を介して連結して構成され、これらのリンク機構で構成されたアーム機構により、ブラケット2055は常に水平姿勢を維持しながら上下,前後に移動できるようになっている。
【0084】
前記ブラケット2055は、図8に詳細に示したように、ブラケット底部板20551に設けた一対のガイド20552が、吸着カップホルダー2054の上面に設けたレール20541と水平方向移動可能に滑合することで、該吸着カップホルダー2054を図8のY−Y方向に移動可能に吊持し、かつ吸着カップホルダー2054の上面に組み付けたエアシリンダ装置20542のピストンロッド20543が前記ブラケット底部板20551と連結されていることで、吸着カップホルダー2054とブラケット2055の前記Y−Y方向の位置が決められるようになっている。
【0085】
前記の吸着カップホルダー2054はその下部に、本例においては、図8に示すように前記Y−Y方向に移動できないように固定された端部の一つの固定カップ吊体2056と、該吸着カップホルダー2054の下面に設けたレール20545に前記Y−Y方向について移動できるように滑合した6個の移動カップ吊体2057との組合せを吊持するように設けられていて、これら計7個のカップ吊体は、いずれも上下駆動されるピストンロッド20562,20572を下方に有するエアシリンダ装置20561,20571を吊杆とし、そのピストンロッド20562,20572の下端に吸着カップ20563,20573を備えている。なおこの吸着カップは、取上げようとする農産物との密着性を高めるための柔軟なベローズを有する既知のものなどを用いることができる。
【0086】
各吸着カップ20563,20573は、通気管2058により図示しないブロアーに接続されている。
【0087】
また以上の計7個のカップ吊体には、サーボモータ20546を駆動手段としたパンタグラフ機構20547が間隔変更手段として設けられていて、固定カップ吊体2056を基準として順次隣接する移動カップ吊体2057の間隔を変更できるようになっている。すなわち、固定カップ吊体2056と、これに対し最も離れた位置にある移動カップ吊体2057の水平方向位置をサーボモータ20546により移動させるようにしながら、これらの一対のカップ吊体の間に存在する残りのカップ吊体の隣接間隔をパンタグラフ機構20547により均等化することで間隔変更と均等化が達成される。
【0088】
以下本例の選別包装装置に設けられている周辺装置等について説明する。
【0089】
7は段ボール箱6の供給・排出装置を示し、空箱搬送コンベア701で搬送された空箱6をプッシャー702で空箱降下装置703に所定のタイミングで押し入れ、押し入れられた空箱6は降下された後、図6及び図7で示した矢印に沿って箱詰位置704に送り込まれるようになっている。また農産物Pの箱詰が終了した段ボール箱6は、箱詰位置704から図示しないエレベータで排出コンベア705まで降下され、製品搬送コンベア706により所定の製品集積場所まで搬送される。
【0090】
以上の構成を有する選別装置による農産物Pの箱詰包装作業を以下説明する。農産物の供給ステージにおいて、フリートレイ4に農産物を載せ低速搬送コンベア52で各条3個/secで搬送させながら、上述したトラッキングによる等級選別及び識別標識の検出が行われたフリートレイ4は、二つの並設した低速搬送コンベア52から合流機構56で合流されて一条の選別コンベア1に乗り移り、6個/secで搬送される。この際、この選別コンベア1上のフリートレイ4には、各低速搬送コンベア52の送り速度(3個/sec)と作業者による載せ作業の速度との差により、概ね一定の割合で空のフリートレイが含まれることになるのは上述した通りである。
【0091】
農産物Pを載せたフリートレイ4と空のフリートレイ4は、上下2段の各選別コンベア1により移送されながら、図5の空受皿排出装置9により該空のフリートレイ4が系外に排出され、農産物を載せたフリートレイ4は、内部品質計測装置10及び外部品質計測装置11に順次通されて選別仕分けに必要な情報が計測され、これらの情報及び上記等級の情報に基づいて仕分区分が判定される。そして仕分ステージに至って、所定の仕分区分に指定された貯溜コンベア202に送り込まれて集積される。なおこれらの各貯溜コンベア202の終端部に配置されているストッパー機構2023はいずれもフリートレイ4を停止させる状態にある。
【0092】
このようにして各貯溜コンベア202に集積されたフリートレイ4の数は図示しないセンサーにより計数され、一つの段ボール箱6に箱詰する際の一箱分が集積された時点で、箱詰装置(作業ロボット)205が受入れ可能な状態(箱詰作業を行うことができる状態)にあれば、その終端部のストッパー機構2023を退避させ、送出コンベア2041を介して箱詰レーン2031までその一箱分のフリートレイ4を送り込む。この際、一つの分岐箱詰ライン2に属する上下各4条の貯溜コンベア202のうちで、送出しをどの貯溜コンベア202からのものとするかは、例えば各貯溜コンベア202毎に設けたセンサーカメラ(図示せず)などから検出された情報に基づき、フリートレイ集積状態,集積速さの違いなどのコンピュータ解析によって箱詰処理を効率よく行うことができるように制御すればよい。そして、上段の貯溜コンベア202からの送出しの場合は、該当する貯溜コンベア202に連続する送出コンベア2041を水平姿勢とし、下段の貯溜コンベア202からの送出しの場合は、エアシリンダ装置2042の作動で該当する貯溜コンベア202に連続する送出コンベア2041を下方に揺動させて傾斜姿勢とする。
【0093】
以上のようにして一箱分の農産物Pに相当するフリートレイ4が送り込まれ、順次一列づつの箱詰作業が行われる箱詰レーン2031において、上述した多関節型の作業ロボット205により箱詰作業が行われる。
【0094】
なおこの際、本例の作業ロボット205は計7個のカップ吊体(一個の固定型のカップ吊体2056と6個の移動型のカップ吊体2057)を有するため、吊持して取上げる農産物Pが6個であるため1個分だけカップ吊体が余分である。そこで固定カップ吊体2056から最も離れた移動カップ吊体2057のエアシリンダ装置20571の吸着カップ20573を、通気管(図示せず)からの吸気により通常の農産物移載のために動作する位置から上方に退避移動させ、農産物Pの取上げ、移載などの動作に関与できないようにする。この状態は図8に示される。また各カップ吊体2056,2057が前記箱詰レーン2031に停止されている6個のフリートレイ4の上の農産物Pを吸着吊持して取上げるのに適するようにされる位置,間隔は、エアシリンダ装置20542の作動及びパンタグラフ機構20547の作動によって与えられる。
【0095】
このように制御された6個のカップ吊体を有するアーム機構は図6の二点鎖線で示した位置・姿勢に移動され、吸着カップ20563,20573により一列6個の農産物Pを吸着し取上げる。
【0096】
次に取上げられた農産物Pを吸着吊持する作業ロボット205は、アーム機構の姿勢を制御することによりカップ吊体2056,2057を箱詰位置に移動させ、またこの移動の途中で、パンタグラフ機構20547の作動により一列のカップ吊体2056,2057の隣接間隔を箱詰に適した状態に変更する。農産物Pが取上げられた空のフリートレイ4は、ストッパ機構2034が退避されてリターンコンベア51へ送出される。そして後続の農産物Pを載せたフリートレー4が箱詰レーン2031に移入されて、復帰したストッパ機構2034により停止され次の箱詰のために待機される。そして図8の状態にカップ吊体の隣接間隔を広げた作業ロボット205により2列目の農産物Pの箱詰作業が行われる。以上の作業は、本例においては4列分連続して行われ、これにより一箱分の箱詰作業が終了し、作業終了の箱6は排出コンベア705から製品搬送コンベア706を介して所定の製品集積場所まで搬送される。
【0097】
以上説明した本例の農産物選別装置においては、二条の低速搬送コンベア52において比較的低速度で搬送されているフリートレイ4に対して、作業者が農産物の等級(本例では3段階の等級)を目視で判定してフリートレイ4に該農産物を載せながら、搬送面上でのフリートレイ4の位置を右,左,中央の3位置のいずれかに移動させてトラッキングにより等級表示をさせ、このトラッキングで表示された農産物の等級を検出し、フリートレイ4に付されている例えばバーコードの読取り情報とともに、選別情報として仕分区分の判定を行う制御装置に電気信号として送ることができる。したがって、高速処理が困難な選別要素の計測処理及び作業者による高速処理が難しい農産物の供給や等級の目視判定及びトラッキング処理などを、その作業及び計測処理速度に適した比較的低速度で行うことができる。なお、図示しないが低速で搬送する低速搬送コンベア52上に比較的処理時間のかかる内部品質計測装置を配置し、高速で処理する選別コンベア1上に高速処理が可能なカメラ等の外観検査装置を配置してコスト及び選別精度の両面で有効なレイアウトを組むこともできる。
【0098】
一方、合流機構56を介して、二条の低速搬送コンベア52上のフリートレイ4を高速搬送する選別コンベア1に乗り移して等間隔に整列合流させることができ、箱詰装置(作業ロボット205)を多数台設置している箱詰包装部に対し、多数のフリートレイ4を高速で仕分け処理することができて装置全体としての処理能力を高くできる。
【0099】
しかも、本例の合流機構56で構成される搬送合流装置は、二条の搬送コンベアから一条の選別コンベアへの乗り移しを、乗り移しのためのタイミング待ちなどがなく、各コンベアを連続駆動させながら最大効率で行うことができる点で極めて優れている。
【0100】
実施形態2
図9は、供給ステージが一条の搬送コンベア101で構成されていて、合流機構を備えていない選別装置の本例の概要を平面図で示したものである。
【0101】
すなわち、リターンコンベア51により循環して供給ステージに戻された空のフリートレイ4は、作業者50による農産物の載せ作業の全体能力を一定程度上回る数が、上述した実施形態1のピッチ付けスクリュー(図示せず)により一定間隔で搬送コンベア101上を搬送されるように供給される。
【0102】
このような過剰なフリートレイ4の供給により、供給ステージから搬送コンベア101上を搬出されるフリートレイ4には一部空のものが存在することになるが、多数並んだうちの下流側に位置する作業者においても空のフリートレイ4が多く存在するので、農産物の載せ作業の負担は空のフリートレイ4が捜し易いその分だけ軽減される。また、供給ステージから搬出されたフリートレイ4のうちの空のものは、実施形態1と同様に構成した空受皿排出装置9によりこれを検出して排出コンベア905に排出する。
【0103】
そして空のフリートレイ4を搬送コンベア101上から系外に排出して残った、農産物を載せたフリートレイ4は次に連接された搬送コンベア101に乗り移り、内部品質計測装置10(及び/又は外部品質計測装置11)を通って、仕分選別のために必要な情報が計測され、計測された情報はフリートレイ4バーコード情報と共に、図示しない仕分区分の判定を行う制御装置に送られる。他方、フリートレイ4は次段に連接された搬送コンベア(選別コンベア)101に乗り移り、バーコードリーダ5でフリートレイ4のバーコードを読み取って、所定の仕分区分別に設定されている仕分排出装置201により多数分岐された貯留コンベア(分岐コンベア)202に排出される。なお、供給ステージから計測ステージ、仕分ステージにおける各搬送コンベア101は、本例では、それぞれ別々のものが順次に連接されて一条に形成されていて、各ステージでのフリートレイ4の搬送に適した搬送速度に設定される。
【0104】
なお、上記以外の他の装置構成は、基本的には実施形態1と同様のものである。
【0105】
本例の選別装置によれば、例えば大型の農産物や、メロンなどの比較的大型でかつ取扱に注意を要する農産物などについて、計測ステージや仕分け、包装の各ステージで比較的低速度とはいえ装置の能力に適した効率のよい処理を行える数(最大処理可能数)のフリートレイ4を搬送させつつ、供給ステージでは、その最大処理可能数よりも過剰な空のフリートレー4を搬送させることで手作業で農産物を載せる作業を、その負担を軽減させながら行うことができ、しかも、供給ステージから搬出される空のフリートレイ4は、計測ステージの前段で系外に排出するので、計測や仕分の差異の無駄のない効率のよい処理を行うことができる利点が得られる。
【0106】
【発明の効果】
本願の各請求項記載の受皿の搬送合流装置の発明によれば、供給ステージから下流に搬出される空の受皿(フリートレイ)を搬送途中で系外に排出機構を有することで、計測ステージや仕分ステージには送らないようにして、高速処理が可能な仕分ステージや包装ステージでは高速化した処理を行うことができ、農産物の選別装置全体の処理能力,処理効率が高い選別装置を提供できるという効果が奏される。
【0107】
しかも、空の受皿を排出するので該受皿を供給ステージ以外の他の工程に無駄に搬送させることがなく、受皿の損傷の虞れを低減できる。
【0108】
また、農産物選別装置の設置スペースを少なくすることができ、設備の利用効率の向上と、低廉な装置を提供することができる。
特に、請求項1に係る発明の特徴的構成により、高速処理が困難な仕分ステージにおいては、作業者が作業可能な数よりも過剰に受皿(フリートレイ)を搬送させることで、空の受皿を捜す作業者の負担を軽減させ、全体の作業を効率化することができる。
【0109】
また上記効果に加えて、更に以下の効果を奏する。
【0111】
請求項の発明によれば、供給ステージを複数条の低速搬送コンベアの上を搬送される受皿を一条の高速搬送コンベアに合流させるようにしたので、各低速搬送コンベアにおける作業者の負担は、設置条数分の1に低減されるので、負担の少ない効率のよい作業が実現され、特に高速処理が可能がリンゴや柑橘などの農産物の選別処理を効率よく行うことができる。
【0112】
請求項の発明によれば、低速搬送路から一条の高速搬送路に受皿を合流させる機構が簡易に構成でき、能率のよい合流機構をもつ選別装置を提供できる。
【0113】
請求項の発明によれば、二条の低速搬送路上の受皿を搬送幅方向に寄せるだけで高速搬送路に合流させることができる。
【0114】
請求項の発明によれば、供給ステージの各低速搬送コンベアに、作業者が作業可能な数よりも過剰に受皿(フリートレイ)を搬送させるので、空の受皿を捜す作業者の負担を軽減させ、全体の作業を効率化することができる。
【0115】
請求項の発明によれば、計測ステージの上流で空の受皿を系外に排出するので、計測ステージの作業に無駄がなく、装置の効率的な稼働を行わせることができる。
【0116】
請求項の発明によれば、系外に排出された受皿を供給ステージに戻すので、受皿の総使用数を少なくすることができ、受皿の利用効率も向上する。
【0117】
請求項の発明によれば、上記実施形態1の例でいえば、計測ステージや仕分ステージで5個/secの速度で受皿を搬送させるのに対し、供給ステージの二条の低速搬送路では各条3個/secで合計6個/secと過剰の受皿を搬送させるようにしているので、5人の作業者の下流に位置する者においても、空の受皿が余分に存在するため、作業の負担が軽減され、また全体としての農産物の重点率も向上する。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の実施形態1の農産物選別装置を示した平面図。
【図2】 図1の選別装置の農産物の供給ステージの詳細を示した平面図。
【図3】 農産物をトラッキングして搬送するコンベアを示した斜視図。
【図4】 実施形態1の農産物を載せた受皿の搬送合流装置の斜視図。
【図5】 実施形態1の選別コンベア1上から空の受皿を系外に排出する空受皿排出装置を説明するための平面図。
【図6】 図1の選別装置の選別仕分部の分岐箱詰ラインの一つを示した正面図。
【図7】 図6の平面図。
【図8】 吸着カップを一列に有する取上手段により、一列の球塊状の農産物を吸着吊持する状態を示した正面図。
【図9】 本発明の実施形態2の農産物選別装置を示した平面図。
【符号の説明】
1・・・選別コンベア(高速搬送コンベア)、
101・・・選別コンベア
2・・・分岐箱詰ライン、
4・・・フリートレイ、
5・・・バーコードリーダー、
6・・・箱(段ボール箱)、
7・・・段ボール箱の供給・排出装置、
701・・・空箱搬送コンベア、
702・・・プッシャー、
703・・・空箱降下装置、
704・・・箱詰位置、
705・・・排出コンベア、
706・・・製品搬送コンベア、
8・・・トレイパックの供給装置、
801〜804・・・トレイパック、
9・・・空受皿排出装置
901・・・空検出装置
9011・・・投光素子
9012・・・受光素子
902・・・回転テーブル
903・・・電磁吸着部
904・・・励磁手段
905・・・排出コンベア
906・・・励磁解除手段
10・・・内部品質計測装置
11・・・外部品質計測装置
50・・・作業者、
51・・・リターンコンベア、
511・・・ピッチ付けスクリュー、
52・・・低速搬送コンベア、
521・・・桟、
5211・・・切欠器、
522・・・テーパーレール、
53・・・トラッキング検出装置、
55・・・バーコードリーダー、
56・・・合流機構、
561・・・乗移り中継コンベア、
5611・・・桟、
562・・・傾斜(ガイド)レール、
57・・・入荷コンベア、
571・・・分配コンベア
58・・・並走リンクチェーン、
581・・・対向リンク、
582・・・カバー、
59・・・プレート、
201・・・排出装置、
2011・・・回転テーブル、
2012・・・電磁吸着部、
2013・・・励磁手段、
2014,2015・・・励磁解除手段、
202(2021,2022)・・・貯溜コンベア、
2023・・・ストッパ機構、
203・・・箱詰待機位置、
2031・・・箱詰レーン、
2034・・・ストッパ機構、
204・・・トレイ送出装置、
2041・・・送出コンベア、
2042・・・エアシリンダ装置、
2043・・・中継コンベア、
2044・・・軸、
205・・・箱詰装置(作業ロボット)、
2051・・・本体、
2052・・・根元リンク機構、
2053・・・先端リンク機構、
2054・・・吸着カップホルダ、
20541・・・レール、
20542・・・エアシリンダ装置、
20543・・・ピストンロッド、
20545・・・レール、
20546・・・サーボモータ、
20547・・・パンタグラフ機構、
2055・・・ブラケット、
20551・・・ブラケット底部板、
20552・・・ガイド、
2056・・・固定カップ吊体、
20561・・・エアシリンダ装置、
20562・・・ピストンロッド、
20563・・・吸着カップ、
2057・・・移動カップ吊体、
20571・・・エアシリンダ装置、
20572・・・ピストンロッド、
20573・・・吸着カップ、
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an agricultural product sorting apparatus for sorting, sorting and packaging while carrying a tray (free tray) carrying agricultural products such as apples, strawberries, pears, tomatoes, eggplant, pepper, watermelons, etc. More specifically, the present invention relates to an agricultural product sorting apparatus that can rationalize the work of placing agricultural products on a tray, and an operation method of the apparatus.
[0002]
[Prior art]
A recent agricultural product sorting apparatus that performs sorting, sorting, and packaging processing operations while placing and transporting agricultural products on a free tray type tray (a tray that is not connected to a transport means) generally has the following steps. Yes.
[0003]
In other words, the supply process (supply stage) that performs the operation of supplying agricultural products to the trays conveyed on the sorting conveyor, and the information (grade, class, etc.) necessary for sorting the agricultural products placed on the trays on the sorting conveyor, A measurement process (measurement stage) for performing the work to be detected, a classification classification determination process (a classification classification determination stage) for determining a classification in which the agricultural product should be classified based on the measured and detected sorting information, and a classification classification are provided. Sorting process (sorting stage) that discharges the agricultural products classified at the above-mentioned determination stage to a plurality of branch conveyors (packaging stage), and packaging process (packaging stage) for packaging the agricultural products discharged to each branch conveyor at the end It is common to sort and sort agricultural products that can be sorted by equality and class through a series of five processes.
[0004]
The above-mentioned work is performed by a single conveyance line formed by a single conveyance path, that is, a single conveyor or a plurality of conveyors connected via a connecting portion, etc., along the route from the supply stage to the sorting stage of agricultural products. Done on. In addition, not only class elements such as weight and size but also grading elements such as color and scratches are often used for sorting. , Because it is not easy to measure automatically, the transportation line for each grade is installed side by side, the worker visually judges the grade element at the time of feeding work, and the agricultural product is manually lined for each grade. Many of the structures that are placed on the board are used (Japanese Patent Publication No. 59-5029).
[0005]
However, the installation of multiple lines for each grade leads to duplication of equipment and increases costs, and the agricultural products brought to the selection yard are not distributed evenly among the divisions, but generally have a normal distribution. Since it shows a similar distribution state, it does not mean that each conveyance line provided for each grade is used efficiently. For this reason, the average efficiency (utilization rate) of the transfer line is low in the entire facility, and the capacity of each device cannot be fully exhibited compared to the investment cost, resulting in a problem that the system is inefficient.
[0006]
As a method of solving this problem, there is a method of single-row multi-grade mixed conveyance in which agricultural products of different grades are mixed and conveyed on one conveyance line, such as JP-A-3-229676 and JP-A-4-322778. Has been proposed. There are several different types of this single-strip multi-class mixed conveyance system. For example, in order to use the grade information of the inspection result for sorting work, is this information displayed on a switch or the like provided on the tray itself? Or, the display position of the saucer on the conveyor is displayed by tracking, and this grade display is used in the measurement process and the sorting process. Unlike this, the individual signs (barcode etc.) and the grade provided on the saucer The information is linked and recorded in the memory of a computer, and in the sorting process, the individualized label on the tray is read and the corresponding grade information is read from the memory and used.
[0007]
According to these single and multi-class mixed conveyance methods, it is not necessary to provide a conveyance line for each grade, which is advantageous in that there is no duplication of equipment and the utilization rate of the conveyance line is improved.
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, in the agricultural product sorting device, it is required to speed up the processing by speeding up the transportation and downsize the equipment by improving the processing (utilization) efficiency, and the work of the sorting process and the packaging process must be mechanized and automated. Progressing. However, as described above, detection and measurement of many of the elements that are subject to grade determination are not always simple, even though measurement technology has advanced. For example, it is not technically easy to measure the entire surface of an agricultural product by optical means in order to inspect the presence or absence of scratches. Therefore, there are still many cases where it is still necessary to rely on visual judgment based on the experience of the operator, and there are also cases where it is necessary to rely on manual operation to supply the tray for handling.
[0009]
For these reasons, when aiming at rapid processing by high-speed transport and improvement of processing (use) efficiency in the above-mentioned single-row multi-class mixed transport method, the agricultural products being transported on a tray are sent to a predetermined sorting category. It is relatively easy to speed up the sorting process and packaging process by mechanization, but there is still a limit to the speedup of the supply process that relies on the manual labor of the operator. If it is not easy to realize the high-speed processing, it is impossible to realize high-speed and rapid processing of the entire apparatus even with the single-row multi-class mixed conveyance method. In addition, this tendency is more prominent because work is weighted when the tray is tracked and displayed on the transport line.
[0010]
As a countermeasure against such a problem, it is conceivable to increase the number of workers performing the supply work. However, for example, the receiving tray passes the moving speed of the transfer line, for example, at a speed of 5 to 6 or more per second in front of the worker. In the first place, the speeding up is actually exceeding the worker's ability to cope with, and according to the experience of the inventors, it is difficult to work at a speed exceeding 1 to 3 per second. Therefore, this is generally the upper limit for speeding up the equipment as a whole.
[0011]
In addition, the burden required for placing the agricultural product on the tray is often different depending on the type of the agricultural product, and the operation speed of the mechanized apparatus for the sorting process and the packaging process is not necessarily uniform depending on the type of the agricultural product. For example, large agricultural products such as melons and watermelons and perishable items such as peaches generally have a slower working speed.
[0012]
However, in any of these cases, in order to improve the capacity of the whole agricultural product sorting apparatus and improve the processing efficiency, the supply process as described above is limited, or a part of the sorting that is difficult to perform at high speed is performed. It can be said that the development of a device that links the measurement process for measuring the elements so as to match the conveying speed in the sorting process and packaging process that can be accelerated is an issue. Among the cases where the above-described measurement apparatus is used, some of the elements that are difficult to perform high-speed processing include, for example, a complicated shape and time-consuming image processing or scratch determination.
[0013]
The present inventors propose the present invention in order to solve the above problems.
[0014]
That is, the present inventor discovered the following problem in the process of carrying out earnest research in order to solve the above problems. In other words, the work of placing agricultural products on the trays transported at the supply stage may be easy, but if the burden is large like large agricultural products, or if it must be done carefully because it is easily damaged, etc. For this reason, there is a difference in the work speed, but in any case, it is difficult to speed up the work that has been conventionally performed. On the other hand, the speed of mechanized measurement, sorting, boxed packaging, and the like is increasing due to improvements in machinery and the like. For this reason, a shift may be caused when working efficiency is improved between the work stages (between the supply stage and the measurement stage). For example, even if the speed of the measurement stage is increased, the entire sorting apparatus This is a problem that does not reflect the improvement in efficiency.
[0015]
In addition, as described above, for example, apples and citrus fruits that are relatively easy to carry, for example, it is not easy for the worker to supply agricultural products in a system in which the saucer is transported at a speed of 5 or more per second, On the other hand, if the feeding speed of the saucer is reduced by half (actually one-fifth of the number of installation strips) by using a plurality of supply lines, manual supply becomes possible, and in particular, a large amount of processing is performed. In large-scale equipment, the burden of multiple workers working side by side on one supply line is not the same on the upstream side and downstream side, but the burden of downstream work is large, and when an empty tray flows into the sorting process, As a result, the use efficiency of the apparatus is reduced accordingly. The reason why the burden on the downstream workers is large is that, since most of the trays are empty on the upstream side, the supply work can be performed relatively easily, but on the downstream side, the work must be performed while looking for empty trays. is there. In addition, as a method of dealing with this problem, it is theoretically possible to arrange the supply process conveyance lines in multiple lines for all workers and merge them into one line. The system complicates the mechanism for rationally merging from multiple lines.
[0016]
The present invention has been made on the basis of these findings, and one of its purposes is to increase the speed of the line because it depends on manpower and the sorting process that is relatively easy by mechanization and automation. However, it is possible to realize the processing of sorting agricultural products having high processing capacity as a whole by efficiently adapting the difference in speed between the difficult agricultural product supply process and the like.
[0017]
Another object of the present invention is to realize an agricultural product sorting process capable of reducing the burden on an operator who supplies agricultural products to a tray.
[0018]
Still another object of the present invention is to provide an agricultural product sorting apparatus in which empty trays are not transported to these processes so that the ability of mechanized and automated sorting processes can be demonstrated at a high rate. There is a place to do.
[0019]
Still another object of the present invention is to reduce the installation space of the agricultural product sorting apparatus, and to provide an inexpensive apparatus as a whole together with improvement in the utilization efficiency of facilities.
[0020]
[Means for Solving the Problems]
The above object can be achieved by the inventions of the claims described in the claims.
[0021]
  The invention of the agricultural product sorting apparatus according to claim 1 of the present application includes a free tray-type tray that is transported in a non-connected manner with a transport unit, and a transport unit that forms a transport path for the tray, and the transport path includes A supply stage on the conveyance path start side for manually placing the agricultural products on the tray on the conveyance path, and a packaging stage on the conveyance path end side for packaging the agricultural products by sorting categoryTheWhile providingTheA circulation path is provided for returning an empty tray that is discharged from the packaging stage to the supply stage, and further from the supply stage.SaidBefore reaching the packaging stage, a measurement stage that measures information necessary for sorting sorting of transported agricultural products, and a sorting stage that discharges each tray to the packaging stage so that packaging can be performed according to the sorting category based on the measurement results,TheAn empty tray discharge means for discharging an empty tray outside the transfer path is provided in the transfer path between the supply stage and the measurement stage.FarmingProduct sorting deviceThe transport path of the supply stage is set to a transport speed for transporting an excess number of trays per unit time than the number that can be loaded by a plurality of workers placing the produce on the tray. The conveyance path is set to a conveyance speed at which the number of agricultural products that can be placed by the operator of the supply stage and the maximum number of processing of the measurement stage substantially coincide with each other.It is characterized by that.
[0022]
Each conveyance path, circulation path, and the like in the above configuration is generally configured using a conveyor-type conveyance means such as a belt conveyor or a roller conveyor. In addition, in order to discharge and convey the tray from the sorting stage to the packaging stage, for example, a configuration in which a number of branch conveyors are branched from the sorting conveyor of the above-mentioned transport path is preferably adopted. Means can be used.
[0023]
In the measurement stage that measures information necessary for sorting and sorting with the above-described configuration, a measurement unit that measures appropriate information as necessary is used, and typically includes an imaging unit such as a camera, a transmitted light detection unit, and the like. be able to. In addition, the sorting stage is provided with a discharging means for discharging the tray transported on the transport path to a sorting discharge path set for each predetermined sorting section. For example, a sorting discharge device described in JP-A-6-278848 is provided. Although it can be used, it is not limited to this.
[0024]
Moreover, the empty tray receiving means for discharging the empty tray to the outside of the conveyance path at the front stage position of the measurement stage can also be configured using the discharge device described in the above publication. The fact that the saucer is empty means that, for example, a light emitting / receiving sensor is disposed opposite to both sides of the conveying path in the middle of the conveying path, and the presence or absence of light blocking of the light emitting / receiving sensor by agricultural products on the saucer passing through this position is determined. A simple device for detection can be arranged and detected.
[0025]
According to the present invention, the work of placing the produce on the receiving tray in the supply stage has a receiving tray that is excessively supplied on the transport path, so the work load for searching for an empty receiving tray during the operation is reduced. Therefore, the filling rate of agricultural products in the tray can be increased. This reduction of the work load brings about a remarkable effect especially for the worker located on the downstream side.
[0026]
  Further, according to claim 1The invention sets the transport path of the supply stage to a transport speed that transports an excess number of trays per unit time than the number that can be loaded by the work of placing agricultural products on the tray by a plurality of workers, and transports the measurement stage. The road is set to a conveyance speed at which the number of agricultural products that can be placed by an operator of the supply stage and the maximum number of processing of the measurement stage substantially coincide with each other.CompositionAnd
[0027]
  thisCharacteristic compositionAccording to this, it is possible to set the work speed of the supply stage depending on the manual work in accordance with the work speed in the mechanized process downstream from the measurement stage, and to further reduce the burden on the operator.
[0028]
  Claims of the present application2The agricultural product sorting apparatus of the present invention comprises a free tray type tray that is transported without being coupled to the transport means, and a transport means that forms a transport path for the tray, and the transport path is on the transport path. A supply stage on the transport path start side for manually placing agricultural products on the saucer, and a packaging stage on the transport path end side for packaging agricultural products by sorting category,And a circulation path for returning an empty tray that is discharged from the packaging stage to the supply stage, and during the period from the supply stage to the packaging stage, measurement is performed to measure information necessary for sorting and sorting the transported agricultural products. In the agricultural product sorting apparatus provided with a stage and a sorting stage for discharging each tray to the packaging stage so that the packaging according to the sorting classification based on the measurement result can be performed, the supply stage manually supplies the agricultural product to the tray. Provided with a plurality of low-speed conveyance paths provided for performing the loading work, and a merging means for merging the receiving trays on the plurality of low-speed conveyance paths to a single high-speed conveyance path, and measuring the supply stage The high-speed conveyance path between the stages is provided with empty tray receiving means for discharging an empty tray outside the high-speed conveyance path.
[0029]
In the above-described configuration, the high-speed conveyance path and the low-speed conveyance path in the supply stage are configured using conveyor-type conveyance means such as a belt conveyor or a roller conveyor in the same manner as described above. In addition, the low-speed conveying path of the supply stage provided in a plurality of strips is generally not limited to two to four, preferably two, in order to simplify the merging mechanism.
[0030]
According to the present invention, the work for placing the produce on the tray in the supply stage can be slowed down by a fraction of the number of installation lines of the low-speed transport path, and in particular, the work speed in the process after the measurement stage. Is extremely effective in reducing the burden on the operator in the sorting apparatus for agricultural products such as apples and citrus that can be set at extremely high speeds. In addition, this can increase the filling rate of agricultural products in the saucer, and even if an empty saucer is transferred onto the high-speed conveyance path, this can be done upstream of the sorting stage (or upstream of the measurement stage). Since it is discharged outside, the sorting stage (or measurement stage) can be used efficiently without waste.
[0031]
  Claim of this application3According to the invention, the supply stage having the merging mechanism includes a single high-speed conveyance path that conveys the saucer, and a plurality of stripes that are driven at the same speed synchronously to convey the saucer. A plurality of low-speed conveyance paths linked so as to be transferable, and a tray transfer guide means for guiding the transfer of the tray from the terminal portion of each low-speed conveyance path onto the high-speed conveyance path, It has a tray support section at a constant pitch in the direction, and the tray support section of each low speed transport path is provided with its phases shifted from each other in the transport direction by a fraction of the low speed transport path. It is characterized by being.
[0032]
In general, the low-speed conveyance path in the above configuration can be preferably configured by a belt conveyor, and the conveyance support portion of the tray is, for example, a bar provided on the belt conveyor at a constant pitch (a convex portion extending in the belt width direction). Can be formed.
[0033]
According to the present invention, the trays on the belt conveyor that are synchronously driven to rotate at a constant speed are out of phase in the transport direction, so that transfer and merging onto the high-speed transport path can be performed easily and rationally.
[0034]
  Claim of this application4According to the present invention, in the sorting apparatus having the above merging mechanism, the low-speed transport path of the supply stage is two strips whose end portions are juxtaposed on both horizontal sides of the single high-speed transport path.
[0035]
According to this invention, for example, the tray on the belt conveyor with a cross that is driven to rotate synchronously at a constant speed that forms a low-speed conveyance path can be transferred onto the high-speed conveyance path simply by moving the tray on the conveyance width direction by the guide rail or the like. Can do.
[0036]
  Claim of this application5In the sorting apparatus having the above merging mechanism, each of the plurality of low-speed conveyance paths of the supply stage has a number of trays that is more than the number that can be loaded by the work of placing the agricultural products on the tray by a plurality of workers. The conveyance speed of the measurement stage is set to a conveyance speed at which the number of agricultural products that can be placed by the operator of the supply stage is approximately equal to the maximum number of processing of the measurement stage. It is characterized by being.
[0037]
According to this invention, it is possible to set the work speed of the supply stage that relies on manual work in accordance with the work speed in the mechanized process downstream from the measurement stage, and to further reduce the burden on the operator. .
[0038]
  Claim of this application6In each of the above inventions, in each of the above inventions, a detecting means for detecting an empty saucer between the supply stage and the measurement stage, and an empty saucer on the high-speed conveyance path detected by the detection means are discharged out of the high-speed conveyance path. The empty tray discharging means is provided.
[0039]
According to the present invention, since the empty tray is discharged out of the conveyance path in the upstream (upstream) conveyance path of the measurement stage, it is possible to eliminate the waste of the measurement work and to prevent the tray from being conveyed unnecessarily. Etc. can be reduced.
[0040]
  Claim of this application7According to the present invention, in each of the above-described inventions, the tray that is discharged out of the conveyance path upstream (upstream) of the measurement stage by the empty tray discharge means is configured to return to the supply stage via the circulation path. Features.
[0041]
According to this invention, since the saucer can be circulated through the supply stage quickly and efficiently used, the number of saucers used can be reduced.
[0042]
  Claim of this application8The present invention relates to an invention of a method for operating the above-described sorting apparatus for each agricultural product, and in the operation of each of the above-described sorting apparatuses, in the feeding path of the supply stage prepared so that the supply operation of the agricultural products by a plurality of workers is performed. Further, the present invention is characterized in that an empty tray is supplied to the conveyance path of the supply stage in excess of the maximum number of measurement stages that can be processed per unit time.
[0043]
In this configuration, the maximum number that can be processed per unit time processed at the measurement stage refers to the number of cases where the capability of the entire apparatus prepared for measurement, sorting, and packaging operations is to be exhibited sufficiently.
[0044]
According to the present invention, the presence of empty trays on the transport path in the supply stage is increased by performing an excessive tray supply, so that the work of an operator, particularly an operator positioned downstream of a plurality of workers arranged side by side, is performed. The burden can be reduced, and the filling rate of the agricultural products in the tray can be increased as a whole.
[0045]
It should be noted that supplying an excessive number of trays to the supply stage as described above seems to cause a risk of flowing agricultural products exceeding the capability of the sorting device or the like on the high-speed conveyance path. If the work that assumes the filling rate of the agricultural product into the tray by the person is set to about 70 to 80%, the work burden can be reduced without causing any harmful effects. Note that, in the unlikely event of excessive transport of the tray on which the agricultural products are placed, this may be returned to the supply stage, for example.
[0046]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, the present invention will be described based on embodiments shown in the drawings.
[0047]
Embodiment 1
FIG. 1 is a plan view showing a sorting device for agricultural products (for example, apples) according to the present invention (a route from supply of agricultural products to a tray to box packaging). , Agricultural product supply stage that also serves as a grade measurement of agricultural products, a measurement stage that measures information necessary for sorting such as internal quality (grading elements) such as sugar content and class elements such as size, etc., not shown based on these measurement information The information processing means determines the sorting classification of the equal class, and sorts the corresponding agricultural products to the storage conveyor for each classification classification. It is composed of a packaging stage for boxing and packaging a group of agricultural products (number of packaging units) sent to a position.
[0048]
In this example, in the agricultural product supply stage, when an operator places the agricultural product on a tray (hereinafter referred to as “free tray”) on the two low-speed conveyors, an operation that requires visual judgment of the operator is relatively slow. While ensuring that the work can be performed on the tray moving at the transport speed, mechanical work is performed on the appearance measurement stage and the sorting stage by joining the tray from the two low-speed transport conveyors to the single high-speed transport conveyor. In order to work at high speed and efficiently, high-speed processing is achieved.
[0049]
In the above-mentioned supply stage, the work of placing agricultural products on the free tray on the low-speed conveyor, the operation of displaying the grade by tracking, the operation of fetching the displayed grade information into the information processing means, and the two-stage low-speed conveyor The details of the work of transferring the free tray being transported to a single high-speed transport conveyor and joining them are shown in FIGS.
[0050]
1 to 4, the free tray 4 returned by the return conveyor 51 forming the circulation path is conveyed along the low-speed conveyance conveyor 52 while being conveyed on the low-speed conveyance conveyor 52 at, for example, three conveyance speeds per second. A large number of workers 50 (5 in each case in this example), the container carrying the agricultural products brought to the selection site is sent from the arrival conveyor 57 to the distribution conveyor 571, Agricultural products are picked up one by one from the container, and grades (ex. 3 grades such as “Excellent”, “Excellent”, “Good”, “A”, “B”, and “C”) are visually discriminated. 4 is the center, right side, and left side of the conveyor 52 (the position P indicated by the two-dot chain line in FIG. 3).C , PR , PL ) And move to a predetermined position to show that it is one of the three grades by tracking. The average work speed when there are five workers shown in FIG. 1 is limited to about 0.5 pieces / sec in the case of apples according to the knowledge of the present inventor. The filling speed (working speed) of agricultural products to the free tray 4 conveyed on one low-speed conveyor 52 is approximately 0.5 × 5 = 2.5 / sec, and the free tray conveyed at 3 / sec. A part of 4 is sent empty to the merging mechanism. The filling speed (working speed) is a human work, so there are many empty free trays 4 that are not necessarily mechanically constant depending on the number of free trays 4 supplied onto the low-speed transport conveyor 52. Minutes, filling speed (working speed) is improved. Therefore, the filling rate can be increased by supplying the free tray 4 excessively in anticipation of waste.
[0051]
For the tracking described above, the low-speed conveyor 52 of this example is a conveyor with bars provided with bars 521 at regular intervals in the conveying direction. A notch 5211 capable of engaging with a shallow concave / convex engagement with the flat circular free tray 4 at the center is provided, and the free tray 4 is engaged with the notch 5211 at each of the left and right positions and the notch 5211 at the center position. Thus, the free tray 4 can be stably positioned so that the tracking display can be accurately displayed. In addition, one free tray 4 is inserted for every square divided by the crosspieces 521 by a pitching screw 511 having a spiral groove provided at the end portion of the return conveyor 51.
[0052]
Further, the low-speed conveyor 52 is a substantially continuous conveyor conveyance surface suitable for conveying and supporting the free tray 4 by installing a plate 59 between opposing links 581 of a pair of parallel running link chains 58 that rotate endlessly. Is supposed to form. A cover 582 covers the link chain 58 and also serves as a side edge frame of the conveyor conveyance surface.
[0053]
53 is a tracking detection device such as a photoelectric sensor provided to detect the position state (tracking state) of the free tray 4 and detects the grade of the agricultural product from the tracking position of the free tray 4 on which it is placed.
[0054]
In this example, the free tray 4 after detecting the tracking is aligned in a row by the taper rail 522. Reference numeral 55 denotes a bar code reader that reads different identification marks displayed on the free tray 4, for example, bar codes.
[0055]
As described above, the identification information (individualized information) of a specific free tray 4 is detected by a bar code, and the grade information of the agricultural products on the specific free tray 4 is detected by the tracking detection device 53. The information is converted into an electrical signal and sent to a computer, which is information processing means (not shown), and it is determined to which grade the agricultural product on the specific free tray 4 belongs and is recorded as information. This recorded information is used as sorting information for discharging the free tray 4 from the sorting conveyor 1 described later to the storage conveyor.
[0056]
Next, a characteristic configuration of the present example in which the free tray 4 on the two low-speed transfer conveyors 52 is transferred to one sorting conveyor (the above-described high-speed transfer conveyor) 1 and transferred and merged using the merging mechanism 56. explain.
[0057]
On the terminal side of the low-speed conveyor 52 provided on the agricultural product supply stage of the present example, the two low-speed conveyors 52 run in parallel at a predetermined interval, and both of the crosspieces 521 are 1 in the conveying direction. It is provided so that the phase is shifted by a / 2 pitch and is driven to rotate synchronously (convey). And the sorting tray 1 as a high-speed conveyance conveyor which is arranged in the middle of both the low-speed conveyance conveyors 52 and is provided so as to be transferred at a speed approximately twice as fast as the receiving trays via the transfer relay conveyors 561 and 561, respectively. Inclination (guide) rails 562 and 562, which are the transfer guide means, move the free tray 4 in the lateral direction to join. The merging mechanism 56 is formed by these.
[0058]
The transfer relay conveyor 561 is for smoothly performing transfer relay when the speed ratio between the low-speed transfer conveyor 52 and the sorting conveyor 1 is large. In this example, a crosspiece 5611 is provided. In addition, the transfer speed is set to an intermediate speed between the low-speed conveyor 52 and the sorting conveyor 1. Further, the transfer relay conveyor 561 provided corresponding to each low-speed transfer conveyor 52 is provided with crosspieces 5611 provided in the transfer direction with a ½ pitch phase shifted from each other in the transfer direction. The relationship is set such that the free tray 4 can be transferred to and from the crosspieces 521 of the conveyor 52.
[0059]
As described above, the free tray 4 on which the agricultural products in which the sorting elements for determining the classification classification of the grades are detected on each of the two low-speed conveyance conveyors 52 is conveyed on the low-speed conveyance conveyor 52 while being inclined rails. When engaged with 562, it is laterally shifted along its inclination and transferred to the sorting conveyor 1. Since the phases of the bars 521 of the low-speed conveyors 52 on both sides are shifted by 1/2 pitch in the conveying direction, they are efficiently aligned and joined on the sorting conveyor 1 and set to the sorting conveyor 1. Is transported to the next measurement stage at a high speed (6 / sec due to confluence with two, and on average one free tray 4 is empty). In this example, the transmitted light of the measurement stage is measured. Before passing through the internal quality information measuring apparatus 10 to be performed and then the external quality information measuring apparatus 11 for measuring the size and the like, an empty free tray 4 is discharged out of the conveying path of the sorting conveyor 1 as shown in FIG. There is a feature that a tray discharge device 9 is provided.
[0060]
The empty tray discharge device 9 of this example is provided in combination with an empty detection device 901 that detects that the free tray 4 on the sorting conveyor 1 is empty. It can be configured using the device described in Japanese Patent No. -278848. Specifically, the empty tray discharge device 9 has a large number of electromagnetic adsorption portions 903 at equal intervals along the circumferential direction inside the outer peripheral portion, and a rotary table 902 that rotates in the direction of the arrow in FIG. In order to eject the free tray 4 from the conveyor 1, the exciting means 904 for exciting the electromagnetic adsorption portion 903 of the rotary table 902 at a predetermined fixed position and the empty discharged to the discharge conveyor 905 in order to attract and turn the free tray 4 It is comprised from the excitation cancellation | release means 906 of the electromagnetic adsorption part 903 provided in the fixed position for flowing the free tray 4 as it is. The empty detection device 901 of the free tray 4 projects light from the light projecting element 9011 provided on one side of the sorting conveyor 1 in the conveyance path width direction to the light receiving element 9012 provided on the other side, and the free tray 4 If the light is blocked when passing through this position, agricultural products are placed. If the light is not blocked, it is detected that the free tray 4 is empty.
[0061]
With the above configuration, when it is detected that the empty free tray 4 on which no agricultural product is placed passes through the position of the empty detection device 901, a command from a control means (not shown) such as a computer is used. When the excitation means 904 is excited by this, the corresponding free tray 4 is attracted to the rotary table 902 having the electromagnetic attracting portion 903, and is turned and discharged from the sorting conveyor 1 in the horizontal direction according to the rotation of the rotary table 902. Will be. Then, the suction release unit 906 is operated by a command from the control unit to release the suction, and the discharged empty free tray 4 is caused to flow downstream of the discharge conveyor 905. Although not shown, the terminal end of the discharge conveyor 905 is connected to the return conveyor 51 connected to the supply stage described above.
[0062]
The sorting conveyor 1 is set at a conveyance speed of 6 pieces / sec from the junction to the empty tray discharge device 9, but after passing through the empty tray discharge device 9, the conveyor speed is gradually reduced. A plurality of conveyors are connected to each other to finally achieve a conveyance speed of 5 / sec.
[0063]
After the empty free tray 4 is discharged as described above, the free tray 4 on the sorting conveyor 1 is transported at 5 / sec, and the internal quality information measuring device 10 indicates the internal quality such as sugar content by detecting transmitted light. Then, the external quality information measuring device 11 captures the appearance and measures the class such as the size.
[0064]
Next, the sorting stage of the sorting apparatus of this example will be described.
[0065]
The agricultural product sorting apparatus of this example is provided with two low-speed conveyors 52 in the above-described agricultural product supply stage, and the free tray 4 sent out from these two (two series) low-speed conveyors 52 is a high-speed conveyor. A system for merging and transporting to a single sorting conveyor 1 is provided in a form that is stacked in two upper and lower stages so that the supply of the free tray 4 from the upper and lower boxing packaging lines can be selected in one boxing device. It has a characteristic configuration (see FIGS. 6 and 7), and the configuration of this example performs efficient packaging work when performing multi-stage equal class sorting of tens or more. Suitable for
[0066]
Hereinafter, an embodiment in which this is actually applied will be described and clarified.
[0067]
Grades are measured at the supply stage of agricultural products, and after joining, empty free trays are discharged from the sorting conveyor 1 to the outside of the system, and then internal quality and external quality are measured. As shown in FIG. 6, the free tray 4 on which the agricultural products whose sorting classification has been determined by the information processing means (computer) has been branched and connected in the horizontal direction while being transported by the upper and lower sorting conveyors 1 and 1. Storage conveyor 202 (in this example, the same number of upper and lower 2021 ~ 202n N)), the free tray 4 on which the agricultural products of the corresponding sorting category are placed is discharged for each sorting category.
[0068]
The storage conveyor 202 in this example is a branched box in which a total of 8 upper and lower 4 strips form a set (group) and are linked to one boxing standby position of the boxed packaging unit. Although it is provided so as to form a packing line 2, in the drawing, five sets of these branched boxing lines 2 are linked to the boxing standby position of the sorting and packaging apparatus. For example, a boxing standby position for hand-packing work by an operator, or a branch boxing line that is not boxed can be branched and connected. For example, in the case of a sorting division with only a very small number of agricultural products, a branch boxing line having a boxing standby position for hand-packing operations can be provided so that it can be timely packed by an operator and cannot be shipped as an off-the-shelf item. Agricultural products may be discharged to a non-boxed line because there is no need for boxed packaging.
[0069]
Hereinafter, one set of branch boxing lines 2 will be described with reference to FIGS. 1, 6, and 7, but the other sets have the same configuration except that the arrangement pattern of boxing is different.
[0070]
As shown in FIGS. 6 and 7, the branch boxing line 2 constituting the sorting and sorting unit is generally discharged by upper and lower discharge devices 201 and 201 for discharging the free tray 4 from the upper and lower selection conveyors 1. The upper and lower storage conveyors 202 and 202 for storing the free tray 4 and the tray delivery device 204 for sending the free tray 4 from the upper and lower storage conveyors 202 to the boxing standby position 203 are provided.
[0071]
The discharge device 201 can be configured using, for example, a sorting discharge device disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. Hei 6-278848, and is provided independently on each of the upper and lower sorting conveyors 1 and 1. Moreover, in this example, it is comprised so that it may have the function to distribute the free tray 4 to the storage conveyor 202 (2021, 2022 of FIG. 6) of two lanes (two strips) with one discharge device. That is, the discharge device 201 has a large number of electromagnetic adsorption portions 2012 at equal intervals along the circumferential direction inside the outer peripheral portion, and is free from the rotary table 2011 that rotates in the direction of the arrow in FIG. In order to attract and turn the free tray 4 to eject the tray 4, one excitation means 2013 for exciting the electromagnetic adsorption portion 2012 of the rotary table 2011 at a predetermined fixed position, and the two-lane storage conveyor 2021 as described above. , 2022, 202, 2022, which are fixed to two predetermined positions, and are provided with excitation release means 2014 and 2015 of the electromagnetic attraction unit 2012.
[0072]
With the above configuration, for example, an agricultural product for which an equal class classification is determined (for example, a magnitude class is L and a grade is A) passes through the position of the discharge device 201 having the storage conveyor 202 set to the classification class. When the excitation means 2013 is excited by a command from a control means (not shown) such as a computer, the corresponding free tray 4 is attracted to the rotary table 2011 having the electromagnetic adsorption portion 2012, and the rotation is performed. According to the rotation of the table 2011, the sheet is turned from the sorting conveyor 1 in the horizontal direction and discharged. Then, any one of the excitation release means 2014 and 2015 is operated by a command from the control means to release the adsorption, and the discharged free tray 4 is sent to one of the two lanes 2021 and 2022.
[0073]
In this example, the operation of selecting the agricultural products of a specific sorting category and discharging them to the corresponding storage conveyor 202 by the predetermined discharging device 201 is performed as follows. That is, the classification of agricultural products recorded in a one-to-one relationship with this sign by reading the unique sign (bar code) on the free tray by a bar code reader 5 (see FIG. 1) arranged upstream of the sorting conveyor 1 And the transfer distance (or time) from the arrangement position of the barcode reader 5 to the discharge device corresponding to the storage conveyor 202 of the corresponding sorting section corresponds to the movement amount of the sorting conveyor from the encoder device or the like. And is operated when the corresponding free tray 4 passes through the discharge device 201 portion.
[0074]
In this example, for example, the discharge device 201 illustrated on the right side of FIG. 6 is installed to discharge the free tray 4 on which the agricultural products P of the classification division of size A and grade A are discharged to the two storage conveyors 202. The left-side discharge device 201 can be installed on the two storage conveyors 202 so as to discharge the agricultural products P of the classification division of grade A with the size L. All of the storage conveyors 202 can be classified into the same classification category or all different classification categories, and the selection can be determined according to the distribution rate of the classification category of the agricultural products to be processed.
[0075]
Next, the storage conveyor 202 will be described. The storage conveyor 202 is constituted by a belt conveyor or a roller conveyor, and conveys the discharged free tray 4 to the downstream side. In addition, as described above, two lanes 2021 and 2022 are provided so as to stack the free trays 4 in one row with respect to one discharging device 201, and the free trays are provided at the conveyance end positions of the lanes 2021 and 2022, respectively. A stopper mechanism 2023 for stopping 4 is disposed. This stopper mechanism 2023 normally operates to stop the conveyance of the free tray 4, and the number of free trays accumulated, for example, by a sensor (not shown) has a predetermined number of packaging units (the number packed in one box by the boxing operation). When it is detected that the sheets have been stacked, the predetermined number of free trays 4 are packed by switching to a state in which conveyance is permitted based on a command from a control means (not shown) according to the progress of the subsequent boxing operation. The stopper mechanism 2023 is returned to the conveyance stop state so as to stop the feeding of the subsequent free tray 4 again after the feeding to the standby position 203 and the predetermined number of feeding. Such a stopper mechanism 2023 can be configured by combining a stopper plate and a cylinder device, for example.
[0076]
The discharging device 201 and the storage conveyor 202 are provided independently for the upper and lower sorting conveyors 1, 1. Therefore, in the configuration of this example, the storage conveyor 202 is moved up and down in one branch boxing line 2. Four strips and two discharge devices 201 are arranged one above the other.
[0077]
Next, the box packaging unit will be described. The boxing and packaging unit of this example includes a boxing standby position 203 for agricultural products, a switchable tray delivery device 204 that sends agricultural products from the storage conveyor 202 to the boxing standby position 203, and a boxing device 205 that performs boxing operations. , And peripheral devices related thereto.
[0078]
The boxing standby position 203 is used to store a predetermined number of free trays 4 sent from any lane of a plurality of (in this example, eight) storage conveyors 202 included in one branch boxing line 2. Therefore, it is provided as a packing lane 2031 that is arranged in a line and waits for packing. Further, the switch-type tray delivery device 204 for delivering agricultural products is a four-way delivery conveyor 2041 (see FIG. 4) provided in a vertically swinging manner to send the free tray 4 from any of the storage conveyors 202 to the boxing lane 2031. 6), the air cylinder device 2042 for each lane for swinging the delivery conveyor 2041, and the free tray 4 sent from the four storage conveyors 202 through the delivery conveyor 2041 to the packaging lane 2031. And a relay conveyor 2043 extending in a direction perpendicular to the right side. Each air cylinder device 2042 has the above-described stopper mechanism 2023 switched to a state that allows conveyance in order to send out the group of free trays 4 from either one of the storage conveyors 202 paired up and down. The delivery conveyor 2041 is swung up and down with the shaft 2044 on the relay conveyor 2043 side as the rocking center, and the corresponding storage conveyor 202 and the boxing lane 2031 are switched to be in a continuous relationship (directly or via the relay conveyor 2043). It is done.
[0079]
FIG. 7 shows a state in which the delivery conveyor 2041 is sent out in a horizontal posture when 24 free trays 4 of the number of boxed packaging units are stacked on the storage conveyor 2021 on the right side of the figure. FIG. 6 shows a state in which the free trays 4 of the number of packaged packaging units are sent out from the lower storage conveyor 202 in an inclined posture in which the delivery conveyor 2041 of FIG.
[0080]
The free trays 4 sent out from the predetermined storage conveyor 202 by the above-mentioned tray delivery device 204 are sent to the boxing lane 2031 and stopped by the stopper mechanism 2034 provided at the tip of the boxing lane 2031. It will be in the clogging waiting state. The stopper mechanism 2034 can be configured in the same manner as the stopper mechanism 2023. The stopper mechanism 2034 is switched to a state that allows conveyance at the end of picking up agricultural products (or when no trouble occurs after the picking up), and an empty free tray. 4 is sent out to the return conveyor 51, and after the predetermined number is sent out, the subsequent free tray 4 is returned to the state where it is stopped again. The end of the return conveyor 51 is connected to the low speed conveyor 52 shown in FIGS.
[0081]
Next, a working robot as the boxing device 205 will be described.
[0082]
As shown in FIGS. 6 and 8, the boxing device 205 of this example is configured as a working robot having a vertical articulated arm mechanism (hereinafter referred to as “working robot 205”). Agricultural products P are picked up from a predetermined number of free trays 4 that are lined up in a row in a boxing lane 2031 at a standby position 203, and one row of cardboard boxes 6 are selected and inserted from tray packs 801 to 804. It operates to pack sequentially. And in the sorting and packaging apparatus of this example, for example, when packing the agricultural products P of size L, they are packed in 5 × 4 rows (20 in total), but when packing the agricultural products P of size M, Since 6 x 4 rows (24 in total) are packed, the suction cups of the work robot 205 that are not involved in picking up are retracted to the retracted position so that the picked-up number can be handled. It is provided so that it can.
[0083]
That is, in the working robot 205 of this example, as shown in FIGS. 6 and 8, a root link mechanism 2052 that performs parallelogram link motion is extended from the main body 2051, and a horizontal axis is attached to the tip of the root link mechanism 2052. A tip link mechanism 2053 that performs parallelogram link motion is connected via a hinge that allows rotation around, and a suction cup holder 2054 is connected to the tip of the tip link mechanism 2053 via a bracket 2055. By the arm mechanism constituted by these link mechanisms, the bracket 2055 can move up and down and back and forth while always maintaining a horizontal posture.
[0084]
As shown in detail in FIG. 8, the bracket 2055 is configured such that a pair of guides 20552 provided on the bracket bottom plate 20551 are slidably slidable with a rail 20541 provided on the upper surface of the suction cup holder 2054 so as to be movable in the horizontal direction. The suction cup holder 2054 is suspended so as to be movable in the Y-Y direction of FIG. 8, and the piston rod 20543 of the air cylinder device 20542 assembled to the upper surface of the suction cup holder 2054 is connected to the bracket bottom plate 20551. As a result, the positions of the suction cup holder 2054 and the bracket 2055 in the YY direction can be determined.
[0085]
The suction cup holder 2054 has, in this example, one fixed cup suspension 2056 at one end fixed so as not to move in the YY direction as shown in FIG. 8, and the suction cup. A rail 20545 provided on the lower surface of the holder 2054 is provided so as to suspend a combination of six moving cup suspensions 2057 that are slidably movable in the YY direction. Each of the cup suspensions has air cylinder devices 20561 and 20571 having piston rods 20562 and 20572 below which are driven vertically, and has suction cups 20563 and 20573 at the lower ends of the piston rods 20562 and 20572, respectively. In addition, this adsorption cup can use the known thing etc. which have a flexible bellows for improving the adhesiveness with the agricultural product to pick up.
[0086]
Each suction cup 20563, 20573 is connected to a blower (not shown) by a vent pipe 2058.
[0087]
Further, the seven cup suspensions described above are provided with a pantograph mechanism 20547 having a servo motor 20546 as a driving means as a distance changing means, and the moving cup suspensions 2057 that are sequentially adjacent to each other with the fixed cup suspension 2056 as a reference. The interval can be changed. In other words, the horizontal position of the fixed cup suspension 2056 and the moving cup suspension 2057 located farthest from the fixed cup suspension 2056 is moved by the servomotor 20546, and exists between the pair of cup suspensions. The interval change and equalization are achieved by equalizing the adjacent intervals of the remaining cup suspensions by the pantograph mechanism 20547.
[0088]
Hereinafter, peripheral devices and the like provided in the sorting and packaging apparatus of this example will be described.
[0089]
Reference numeral 7 denotes a supply / discharge device for the cardboard box 6. The empty box 6 conveyed by the empty box transfer conveyor 701 is pushed into the empty box lowering device 703 by the pusher 702 at a predetermined timing, and the pushed empty box 6 is lowered. After that, it is sent to the packing position 704 along the arrows shown in FIGS. The corrugated cardboard box 6 in which the packaging of the agricultural products P is finished is lowered from the packaging position 704 to the discharge conveyor 705 by an elevator (not shown), and is conveyed to a predetermined product accumulation place by the product conveying conveyor 706.
[0090]
The box packaging operation of the agricultural product P by the sorting apparatus having the above configuration will be described below. In the supply stage of agricultural products, the agricultural products are loaded on the free tray 4 and conveyed by the low-speed conveyor 52 at a rate of 3 / sec. The two low-speed conveyors 52 arranged side by side are merged by the merging mechanism 56 and transferred to a single sorting conveyor 1 to be conveyed at 6 / sec. At this time, the free tray 4 on the sorting conveyor 1 is emptied at a substantially constant rate due to the difference between the feeding speed (3 / sec) of each low-speed conveyor 52 and the speed of the loading work by the operator. The tray is included as described above.
[0091]
While the free tray 4 on which the agricultural products P are placed and the empty free tray 4 are transferred by the upper and lower two-stage sorting conveyors 1, the empty free tray 4 is discharged out of the system by the empty tray discharging device 9 in FIG. 5. The free tray 4 on which the agricultural products are placed is sequentially passed through the internal quality measuring device 10 and the external quality measuring device 11 to measure information necessary for sorting and sorting, and the sorting classification is based on these information and the above grade information. Determined. Then, it reaches the sorting stage, and is sent to the storage conveyor 202 designated for a predetermined sorting section and accumulated. Note that any stopper mechanism 2023 disposed at the end of each of the storage conveyors 202 is in a state of stopping the free tray 4.
[0092]
In this way, the number of free trays 4 accumulated on each storage conveyor 202 is counted by a sensor (not shown), and when one box for packaging into one cardboard box 6 is accumulated, the packaging device ( If the (work robot) 205 is in an acceptable state (a state in which the boxing operation can be performed), the stopper mechanism 2023 at its end is retracted, and the box lane 2031 is sent to the boxing lane 2031 through the delivery conveyor 2041. The free tray 4 is fed. At this time, among the four upper and lower storage conveyors 202 belonging to one branch boxing line 2, which storage conveyor 202 is used for sending out is, for example, a sensor camera provided for each storage conveyor 202. Based on information detected from (not shown) or the like, it may be controlled so that the boxing process can be efficiently performed by computer analysis such as a difference in free tray accumulation state and accumulation speed. In the case of delivery from the upper storage conveyor 202, the delivery conveyor 2041 continuous to the corresponding storage conveyor 202 is set in a horizontal posture, and in the case of delivery from the lower storage conveyor 202, the operation of the air cylinder device 2042 is performed. Then, the delivery conveyor 2041 connected to the corresponding storage conveyor 202 is swung downward to be in an inclined posture.
[0093]
As described above, the free tray 4 corresponding to the agricultural product P for one box is fed, and the boxing operation is performed in the boxing lane 2031 where the boxing operation is sequentially performed in a row. Is done.
[0094]
At this time, since the working robot 205 of this example has a total of seven cup suspensions (one fixed cup suspension 2056 and six movable cup suspensions 2057), the agricultural products to be lifted and picked up. Since P is 6, there are extra cup suspensions for one. Therefore, the suction cup 20573 of the air cylinder device 20571 of the moving cup suspension 2057 farthest from the fixed cup suspension 2056 is moved upward from a position where it operates for normal agricultural product transfer by intake air from a vent pipe (not shown). To prevent them from being involved in operations such as picking up and transferring agricultural products P. This state is shown in FIG. Also, the positions and intervals at which the cup suspensions 2056 and 2057 are suitable for adsorbing and lifting the agricultural products P on the six free trays 4 stopped in the boxing lane 2031 are air It is given by the operation of the cylinder device 20542 and the operation of the pantograph mechanism 20547.
[0095]
The arm mechanism having six cup suspensions controlled in this way is moved to the position / posture indicated by the two-dot chain line in FIG. 6 and sucks and picks up six rows of agricultural products P by suction cups 20563 and 20573.
[0096]
Next, the work robot 205 that sucks and suspends the picked agricultural product P moves the cup suspensions 2056 and 2057 to the boxing position by controlling the posture of the arm mechanism, and in the middle of this movement, the pantograph mechanism 20547 is moved. By the operation of the above, the adjacent interval between the row of cup suspensions 2056 and 2057 is changed to a state suitable for boxing. The empty free tray 4 from which the agricultural products P are picked up is sent out to the return conveyor 51 with the stopper mechanism 2034 retracted. Then, the free tray 4 on which the subsequent agricultural product P is loaded is transferred to the boxing lane 2031, stopped by the returned stopper mechanism 2034, and waited for the next boxing. Then, the boxing work of the agricultural products P in the second row is performed by the work robot 205 in which the gap between adjacent cup suspensions is increased in the state of FIG. In the present example, the above operation is continuously performed for four rows, whereby the boxing operation for one box is completed, and the box 6 after the completion of the operation is discharged from the discharge conveyor 705 via the product transfer conveyor 706. It is transported to the product accumulation site.
[0097]
In the agricultural product sorting apparatus of the present example described above, the worker grades the agricultural product (three grades in this example) with respect to the free tray 4 that is conveyed at a relatively low speed on the two low-speed conveying conveyors 52. While visually judging and placing the agricultural products on the free tray 4, the position of the free tray 4 on the transport surface is moved to any of the three positions of right, left and center, and the grade is displayed by tracking. The grade of the agricultural product displayed by tracking can be detected and sent as an electrical signal to the control device that determines the sorting category as sorting information together with, for example, barcode reading information attached to the free tray 4. Therefore, the measurement processing of sorting elements that are difficult to process at high speeds, and the supply of agricultural products that are difficult to perform at high speeds, the visual judgment and tracking of grades, etc. should be performed at a relatively low speed suitable for the work and measurement processing speed. Can do. Although not shown, an internal quality measuring device that takes a relatively long processing time is arranged on a low-speed conveyor 52 that conveys at a low speed, and a visual inspection device such as a camera that can perform high-speed processing on a sorting conveyor 1 that processes at high speed. It is also possible to arrange a layout that is effective in terms of both cost and sorting accuracy.
[0098]
On the other hand, the free tray 4 on the two low-speed transport conveyors 52 can be transferred to the sorting conveyor 1 that transports at high speed via the merging mechanism 56 and can be aligned and joined at equal intervals. A large number of free trays 4 can be sorted and processed at a high speed with respect to the boxed packaging units installed in a large number, and the processing capacity of the entire apparatus can be increased.
[0099]
In addition, the transfer / merging device configured by the merging mechanism 56 of the present example does not wait for the timing for transfer from the two-line conveyor to the one-line sorting conveyor, and continuously drives each conveyor. It is excellent in that it can be performed with maximum efficiency.
[0100]
Embodiment 2
FIG. 9 is a plan view showing the outline of this example of a sorting apparatus in which the supply stage is constituted by a single conveyor 101 and does not have a merging mechanism.
[0101]
That is, the empty free tray 4 circulated by the return conveyor 51 and returned to the supply stage has a certain number that exceeds the overall ability of the worker 50 to place the produce on the pitching screw of the first embodiment described above ( (Not shown) so as to be conveyed on the conveyor 101 at regular intervals.
[0102]
As a result of such an excessive supply of the free tray 4, a part of the free tray 4 that is unloaded from the supply stage on the conveyor 101 is empty. Since there are a lot of empty free trays 4 even in the workers who perform, the burden of placing the agricultural products is reduced by the amount that the empty free trays 4 are easy to find. Further, empty trays out of the free tray 4 carried out from the supply stage are detected by an empty tray discharge device 9 configured in the same manner as in the first embodiment and discharged to the discharge conveyor 905.
[0103]
Then, the free tray 4 on which the agricultural products are placed after the empty free tray 4 is discharged out of the system from the transport conveyor 101 is transferred to the transport conveyor 101 connected next, and the internal quality measuring device 10 (and / or the outside) Through the quality measuring device 11), information necessary for sorting is measured, and the measured information is sent together with the free tray 4 barcode information to a control device for determining a sorting category (not shown). On the other hand, the free tray 4 is transferred to a transport conveyor (sorting conveyor) 101 connected to the next stage, and the bar code reader 5 reads the bar code of the free tray 4 to set the sorting discharge device 201 set for each predetermined sorting category. Are discharged to a storage conveyor (branch conveyor) 202 branched in a large number. In this example, the conveyors 101 from the supply stage to the measurement stage and the sorting stage are formed in a single line by connecting them separately, which is suitable for transporting the free tray 4 at each stage. The transfer speed is set.
[0104]
In addition, the apparatus configuration other than the above is basically the same as that of the first embodiment.
[0105]
According to the sorting apparatus of the present example, for example, large-scale agricultural products and relatively large-sized agricultural products such as melons that require attention in handling, the apparatus is relatively low speed at each stage of measurement stage, sorting, and packaging. By transporting the number of free trays 4 (maximum processable number) capable of performing efficient processing suitable for the capacity, the supply stage can transport an empty free tray 4 that is more than the maximum processable number. The work of manually placing agricultural products can be carried out while reducing the burden, and the empty free tray 4 carried out from the supply stage is discharged out of the system at the front stage of the measurement stage, so that measurement and sorting are possible. Thus, there is an advantage that efficient processing without waste of the difference can be performed.
[0106]
【The invention's effect】
According to the invention of the transporting and merging device for the receiving tray described in each claim of the present application, the empty receiving tray (free tray) carried downstream from the supply stage has a discharge mechanism outside the system in the middle of transporting, It is possible to provide a sorting device with high processing capacity and high processing efficiency of the entire sorting device for agricultural products, because it can be processed at high speed in the sorting stage and packaging stage that can be processed at high speed without being sent to the sorting stage. An effect is produced.
[0107]
In addition, since the empty tray is discharged, the tray is not transported to other processes other than the supply stage, and the possibility of damage to the tray can be reduced.
[0108]
  Moreover, the installation space of the agricultural product sorting apparatus can be reduced, and the utilization efficiency of facilities can be improved and an inexpensive apparatus can be provided.
  In particular, according to the characteristic configuration of the invention according to claim 1, in a sorting stage where high-speed processing is difficult, an empty tray can be formed by transporting a tray (free tray) in excess of the number that the operator can work. The burden on the searching worker can be reduced, and the overall work can be made efficient.
[0109]
In addition to the above effects, the following effects are further achieved.
[0111]
  Claim2According to the invention, since the trays transported on the plurality of low-speed conveyors are joined to the single high-speed conveyor, the burden on the operator at each low-speed conveyor is the number of installed strips. Since it is reduced by a factor of one, efficient work with less burden is realized, and particularly high-speed processing is possible, and sorting of agricultural products such as apples and citrus can be performed efficiently.
[0112]
  Claim3According to this invention, the mechanism which joins a saucer to a single high-speed conveyance path from a low-speed conveyance path can be comprised simply, and the sorting apparatus which has an efficient merge mechanism can be provided.
[0113]
  Claim4According to this invention, it is possible to join the receiving trays on the two low-speed transport paths to the high-speed transport path only by moving them in the transport width direction.
[0114]
  Claim5According to the invention ofSupplySince the trays (free trays) are transported to each low-speed conveyor on the stage in excess of the number of workers that can be operated, the burden on workers searching for empty trays is reduced, and the overall work is made more efficient. Can do.
[0115]
  Claim6According to the invention, since the empty tray is discharged out of the system upstream of the measurement stage, there is no waste in the work of the measurement stage, and the apparatus can be operated efficiently.
[0116]
  Claim7According to this invention, since the saucer discharged | emitted out of the system is returned to a supply stage, the total use number of a saucer can be decreased and the utilization efficiency of a saucer also improves.
[0117]
  Claim8According to the invention, in the example of the first embodiment, the tray is transported at a speed of 5 / sec on the measurement stage and the sorting stage, whereas three strips are provided on the two low-speed transport paths of the supply stage. Since a total of 6 trays / sec are transported at a rate of 6 sec / sec, even those who are located downstream of 5 workers have an empty tray, reducing the work load. In addition, the priority rate of agricultural products as a whole is also improved.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a plan view showing an agricultural product sorting apparatus according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a plan view showing details of an agricultural product supply stage of the sorting apparatus of FIG. 1;
FIG. 3 is a perspective view showing a conveyor that tracks and conveys agricultural products.
FIG. 4 is a perspective view of a tray conveying and merging device on which agricultural products of Embodiment 1 are placed.
FIG. 5 is a plan view for explaining an empty tray discharge device for discharging an empty tray from the system on the sorting conveyor 1 according to the first embodiment.
6 is a front view showing one of the branch boxing lines of the sorting unit of the sorting apparatus of FIG. 1. FIG.
7 is a plan view of FIG. 6. FIG.
FIG. 8 is a front view showing a state in which a row of agricultural products are sucked and suspended by a lifting means having suction cups in a row.
FIG. 9 is a plan view showing an agricultural product sorting apparatus according to Embodiment 2 of the present invention.
[Explanation of symbols]
1 ... Sorting conveyor (high-speed conveyor),
  101 ... Sorting conveyor
2 ... Branch boxing line,
4 ... Free tray,
5 ... Barcode reader,
6 ... Box (cardboard box),
7 ... Cardboard box supply / discharge device,
  701: Empty box conveyor,
  702 ... pusher,
  703 ... Empty box lowering device,
  704 ... Packing position,
  705 ... discharge conveyor,
  706 ... Product conveyor
8 ... Tray pack supply device,
  801-804 ... tray pack,
9 ... Empty tray discharge device
  901 ... Empty detection device
    9011... Projecting element
    9012... Light receiving element
    902 ... Rotary table
  903 ... Electromagnetic adsorption part
  904 ... Excitation means
  905 ... discharge conveyor
  906 ... Excitation release means
10 ... Internal quality measuring device
11 ... External quality measuring device
50 ... worker,
51 ... return conveyor,
  511 ... Pitching screw,
52 ... Low speed conveyor,
  521 ...
    5211 ... Notch,
    522 ... Tapered rail,
53... Tracking detection device,
55 ... Barcode reader,
56 ... Merging mechanism,
  561: Transfer relay conveyor,
    5611 ... pier,
  562 ... inclined (guide) rail,
57 ... Arrival conveyor,
  571: Distribution conveyor
58 ... Parallel running link chain,
  581 ... opposite link,
  582 ... cover,
59 ... Plate,
201 ... discharge device,
  2011 ... rotary table,
  2012 ... electromagnetic adsorption part,
  2013 ... excitation means,
  2014, 2015 ... excitation release means,
202 (2021, 2022) ... storage conveyor,
  2023 ... stopper mechanism,
203 ... Packing standby position,
  2031 ... Box lane,
  2034 ... Stopper mechanism,
204 ... Tray delivery device,
  2041... Delivery conveyor,
  2042 ... Air cylinder device,
  2043 ... Relay conveyor,
  2044 ... axis,
205 ... Boxing device (work robot),
  2051 ... main body,
  2052 ... Root link mechanism,
  2053... End link mechanism,
  2054 ... Suction cup holder,
    20541 ... Rail,
    20542 ... Air cylinder device,
    20543 ... Piston rod,
    20545 ... Rail,
    20546 ... Servo motor,
    20547 ... Pantograph mechanism,
  2055 ... Bracket,
    20551 ... Bracket bottom plate,
    20552 ... guide,
  2056 ... Fixed cup suspension,
    20561... Air cylinder device,
    20562 ... Piston rod,
    20563 ... Suction cup,
  2057 ... Moving cup suspension,
    20571 ... Air cylinder device,
    20572 ... Piston rod,
    20573 ... Suction cup,

Claims (8)

搬送手段とは非連結で搬送されるフリートレイ式の受皿と、この受皿の搬送路を形成する搬送手段とを備え、
前記搬送路には、
この搬送路上の受皿に農産物を手作業で載せる作業を行う搬送路始端側の供給ステージと、農産物を仕分区分別に包装する搬送路終端側の包装ステージと、を設けると共に、包装ステージから排出される空の受皿を前記供給ステージに戻す循環路を設け、
更に前記供給ステージから前記包装ステージに至る間には、
搬送農産物の選別仕分に必要な情報を計測する計測ステージと、その計測結果に基づく選別仕分区分別の包装ができるように各受皿を包装ステージに排出する仕分ステージと、を設け、
前記供給ステージと計測ステージの間の搬送路に、空の受皿を搬送路外に排出する空受皿排出手段を設けた農産物の選別装置において、
前記供給ステージの搬送路は、複数の作業者により農産物を受皿に載せる作業で載せ可能な数よりも過剰な数の受皿を単位時間あたりに搬送する搬送速度に設定され、
前記計測ステージの搬送路は、前記供給ステージの作業者による農産物の載せ可能な数と該計測ステージの最大処理数とが概ね一致する搬送速度に設定されていることを特徴とする農産物の選別装置。
A free tray type tray that is transported in a non-connected manner with a transport means, and a transport means that forms a transport path for the tray,
In the conveyance path,
A supply stage of the transport path the starting end to perform the task of placing the produce in pan of the conveyance path by hand, a transport path terminal end of the packaging stage for packaging agricultural products by sorting segment, provided with a, is discharged from the packaging stage Providing a circulation path for returning the empty tray to the supply stage,
Between further leading to the packaging stage from the supply stage,
A measurement stage for measuring the information necessary for sorting sorting of conveying agricultural products, and sorting stage to discharge the packaging stage of each pan to allow sorting sorting Segment of packaging based on the measurement result, the provided,
The transport path between the supply stage and the measurement stage, in sorting apparatus of the agricultural products provided with empty pan discharge means for discharging the empty pan outside the transport path,
The transport path of the supply stage is set to a transport speed that transports an excess number of trays per unit time than the number that can be loaded by the work of placing agricultural products on the tray by a plurality of workers,
The agricultural product sorting apparatus characterized in that the conveyance path of the measurement stage is set to a conveyance speed at which the number of agricultural products that can be placed by an operator of the supply stage and the maximum number of processing of the measurement stage substantially coincide with each other. .
搬送手段とは非連結で搬送されるフリートレイ式の受皿と、この受皿の搬送路を形成する搬送手段とを備え、前記搬送路には、この搬送路上の受皿に農産物を手作業で載せる作業を行う搬送路始端側の供給ステージと、農産物を仕分区分別に包装する搬送路終端側の包装ステージとを設けると共に、包装ステージから排出される空の受皿を前記供給ステージに戻す循環路を設け、更に前記供給ステージから前記包装ステージに至る間には、搬送農産物の選別仕分に必要な情報を計測する計測ステージと、その計測結果に基づく選別仕分区分別の包装ができるように各受皿を包装ステージに排出する仕分ステージと、を設けた農産物の選別装置において、
前記供給ステージは、受皿に手作業で農産物を載せる作業を行うために設けられた複数条の低速搬送路と、これらの複数条の低速搬送路上の受皿を一条の高速搬送路に合流させる合流手段とを備えるように設け、前記供給ステージと前記計測ステージの間の高速搬送路には、空の受皿を高速搬送路外に排出する空受皿排出手段を設けたことを特徴とする農産物の選別装置。
The transport means includes a free tray type tray that is transported in a non-connected manner, and a transport unit that forms a transport path for the tray, and the work for manually placing agricultural products on the tray on the transport path a supply stage of the transport path the starting end to perform a transport path terminal end of the packaging stage for packaging agricultural products by sorting segment, provided with a, a circulation path for returning the empty pan discharged from the packaging stage to the supply stage provided further while reaching the packaging stage from the supply stage includes a measurement stage for measuring the information necessary for sorting sorting of conveying agricultural products, each pan to allow sorting sorting segment of packaging based on the measurement result In a sorting apparatus for agricultural products provided with a sorting stage for discharging to the packaging stage,
The supply stage is provided with a plurality of low-speed conveyance paths provided for manually placing the produce on the tray, and a joining means for joining the trays on the plurality of low-speed conveyance paths into a single high-speed conveyance path. provided to include bets, the high speed conveying path between the feeding stage and the measurement stage, produce sorting apparatus characterized by comprising an air pan discharge means for discharging the empty pan out high-speed conveyance path .
請求項において、前記供給ステージは、受皿を搬送する一条の高速搬送路と、複数条が等速同期駆動して各々受皿を搬送し、かつ終端部が前記高速搬送路に受皿を乗り移し可能に連係した複数条の低速搬送路と、前記各低速搬送路の終端部から高速搬送路上への受皿の乗り移りを案内する受皿乗移り案内手段とを備え、前記各低速搬送路は、搬送方向に一定ピッチで受皿の搬送支持部を有し、かつ前記各低速搬送路の受皿の搬送支持部は該低速搬送路の条数分の1だけその位相が相互に搬送方向にずれて設けられていることを特徴とする農産物の選別装置。 3. The supply stage according to claim 2 , wherein a single high-speed conveyance path that conveys the tray and a plurality of strips are driven at the same speed synchronously to each convey the tray, and a terminal portion can transfer the tray to the high-speed conveyance path. and slow conveyance path plural rows of that linked to the a pan Noriutsuri guide means for guiding the Noriutsuri saucer from the end portion of the low-speed conveyance path to the high-speed conveying path, each low-speed transport path, the transport direction It has a conveying support portion of the pan, and the conveyance supporting portion of the pan of the slow transport path is Article fraction only the phase of the low-speed conveying path is provided offset in the transport direction to one another at a predetermined pitch A sorting apparatus for agricultural products. 請求項又はにおいて、前記供給ステージの低速搬送路は、その終端部が一条の高速搬送路の水平両側に並設された二条であることを特徴とする農産物の選別装置。According to claim 2 or 3, wherein the low-speed conveying path of the feed stage, produce sorting apparatus characterized by its end portion is a double-threaded, which are arranged in parallel in the horizontal both sides of the high-speed conveyance path of Article. 請求項ないしのいずれかにおいて、前記供給ステージの複数条の各低速搬送路は、複数の作業者により農産物を受皿に載せる作業で載せ可能な数よりも過剰な数の受皿を単位時間あたりに搬送する搬送速度に設定され、前記計測ステージの搬送路は、前記供給ステージの作業者による農産物の載せ可能な数と該計測ステージの最大処理数とが概ね一致する搬送速度に設定されていることを特徴とする農産物の選別装置。In any one of claims 2 to 4, wherein each of the low-speed conveyance path plural rows of feed stage per unit time an excessive number of pan than the number that can be placed in the work of placing the produce in pan by a plurality of workers set the conveyance speed for conveying the transport path of the measurement stage is set to the conveying speed of the possible number put of produce by the operator of the supply stage and the maximum processing speed of the measurement stage is substantially coincident A sorting apparatus for agricultural products. 請求項1ないしのいずれかにおいて、前記供給ステージと前記計測ステージの間に、空の受皿を検出する検出手段と、この検出手段により検出された高速搬送路上の空の受皿を高速搬送路外に排出する前記空受皿排出手段とを設けたことを特徴とする農産物の選別装置。In any one of claims 1 to 5, wherein between the feed stage and the measurement stage, a detecting means for detecting an empty pan, the high-speed conveying path outside an empty pan fast conveyance path is detected by the detection means An agricultural product sorting device comprising the empty tray discharging means for discharging the empty tray. 請求項1ないしのいずれかにおいて、前記空受皿排出手段により高速搬送路外に排出された受皿は、前記循環路を介して前記供給ステージに戻るように構成したことを特徴とする農産物の選別装置。In any one of claims 1 to 6, saucer discharged out high-speed conveyance path by the air-receiving tray discharge unit, selection of agricultural products, characterized by being configured to return to the supply stage through the circulation path apparatus. 複数の作業者による農産物の供給作業が行われるように準備された前記供給ステージの搬送路に、前記計測ステージの単位時間あたりの最大処理可能数よりも過剰に空の受皿を供給ステージの搬送路に供給することを特徴とする請求項1ないしのいずれかに記載した農産物の選別装置の運転方法。The transport path of the prepared the supply stage so that the supply work of agricultural products by a plurality of operators is performed, conveying the maximum processable excessively empty pan than the number per the unit of measurement stage time of the supply stage The operation method of the sorting apparatus for agricultural products according to any one of claims 1 to 7 , characterized by being supplied to a road.
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