JP3676000B2 - 農産物の載せ移し装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、上流側の供給コンベアから供給される農産物を、例えば選別コンベアの農産物載置部に供給する農産物の載せ移し装置に関する。
【０００２】
【従来技術】
農産物の大きさや形状等の階級、あるいは色，傷等の外部品質や糖度等の内部品質に係わる等級を調べて評価判定し、階級，等級により分けて選別する機械的な農産物選別装置には、一般に選別コンベアと呼ばれるコンベア装置（あるいは「仕分けコンベア」など種々他の呼称でも呼ばれるが、本明細書では以下これらを「選別コンベア」と称する）が使用される。
【０００３】
このような農産物選別装置の選別コンベアは一般に、農産物を供給する供給場所から、評価判定するための各農産物の所定の情報を測定・検出する検出場所を通り、評価判定の結果に基づいて各農産物を仕分け区分別の排出コンベア等に排出する仕分け場所に渡って農産物を搬送するものとして構成されており、単純なベルトコンベア式のもの、チェーンコンベアに所定間隔でバケットや受皿を連結して無端回動させて、各バケット（受皿）に一個宛に農産物を載せるいわゆるバケット方式のもの、特公平２−２４７号公報に開示されているスラット状の鍵盤式コンベアを無端回動させる方式のもの、あるいはコンベアに連結されていないいわゆるフリートレイに農産物を載せて搬送させるフリートレイ方式のものなどがある。
【０００４】
この選別コンベアに農産物を載せて前記評価判定のための情報測定・検出をするためには、バケット等の所定位置に農産物を確実に載せることが求められ、このため、農産物を一列にするバイブレートフィーダ等の列化（整列）装置や列化した農産物の前後間隔を所定ピッチにするピッチ付け装置などが、選別コンベアの上流側に配置される場合が多い。
【０００５】
勿論このような農産物の載せ作業は作業者が手作業で行うこともできるが、手作業方式では作業者の確保が容易でないことや、近時の例えば３〜５／秒の速度で搬送を行う高速型の選別コンベアでは作業者の負担が大きく、農産物を載せ損ねて空のバケットが搬送されてしまい効率低下を招くことがある。このために一定間隔で一列に選別コンベアに農産物を供給して確実に載せる前記列化装置やピッチ付け装置の必要性が高まっている。
【０００６】
しかし、選別コンベアに対して、前記列化装置やピッチ付け装置に求められる作用は異なるため、これらコンベアの機構，機能は異なって農産物の載せ移しを良好な状態で実現することは必ずしも容易でなく、自動化が遅れている。特に、転がり易い球塊状の果実ではこの傾向が大きく、また高速型選別コンベアではコンベアの搬送速度が速いためにこの問題は顕著である。
【０００７】
以下、このように異なるコンベア装置の間で農産物を載り移すための従来技術について説明する。
【０００８】
実開昭５８−１７３６１５号公報や実公平６−４７８４１号公報に開示された農産物の載せ移しの方法は、形状選別孔を有する選別コンベアの始端側に、移送ローラ上で農産物をピッチ付けするピッチ付けローラコンベアを配置し、このピッチ付けローラコンベアの終端から農産物を選別コンベアの上に直接落とすように構成したものである。
【０００９】
しかしこの直接方式による載せ移しは、ピッチ付けローラコンベアの終端から選別コンベアの上に農産物（通常は球塊状青果物）を落とし（放り出し）て、農産物が選別コンベアの選別孔に入ることで選別を行うものであるため、選別コンベアの上で転がる農産物の形状や大きさ、硬さ等によって転がり速度が一定せず、選別孔に正確に入らなかったり転がり過ぎて選別孔から飛び出すこともあって、作業者が監視して補正することが必要となる。また転がりのために農産物の劣化、損傷、汚れ付着等を招く問題もある。しかしこれらの解消のために選別孔を大きく穿って農産物を受入れし易くするような対策は、孔径による選別という本来の機能を失わせてしまうので採用できない。
【００１０】
前記の上流側のピッチ付けコンベア等から選別コンベアに農産物を直接載り移す方式に代え、載せ移し用の中間コンベアを設けるようにした提案が特開昭６０−９４１８７号公報で開示されている。
【００１１】
この提案の装置は、選別コンベアとその上流側に配置した列化装置等との間に、列化装置などからの農産物受入れに適し且つ選別コンベアへの載せ移しに適した構造の個別ポケットを有する中間コンベアを配置し、列化装置からこの中間コンベアのポケットに農産物を一旦移載した後、選別コンベアに載り移すようにしたものである。
【００１２】
前記構成の載せ移し専用の中間コンベアを用いた装置によれば、列化やピッチ付けなどの機能を満足する特有の機構をもつ列化装置やピッチ付け装置に対し、中間コンベアにはこのような制約がないため、選別コンベア等に対して農産物の転がりや損傷の影響を軽減した載せ移し動作が確保できる点で優れている。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、前記構成の中間コンベアを使用しても、中間コンベアの終端から選別コンベアの上に放物線を描いて落とす（放り出す）方式である点では直接方式と同じであるため、選別コンベアの農産物受入れ部は、農産物が飛び出したり転がり出ないように比較的深い凹型の構造としなければならないという制約があり、また高速型の選別コンベアでは中間コンベアも高速走行する必要があるため農産物の転がり傾向が大きくなってしまうことや、更に次のような理由で実際面への適用が難しいという問題がある。
【００１４】
すなわち、上述した深型の収容凹部をもつ選別コンベアでは、農産物がこの収容凹部の中に深く沈み込む。一方、近時は農産物を評価判定するための情報検出法として光学的手段を用いる場合が多くなっており、前記形式の収容凹部に深く沈み込んだ農産物を撮像しようとしても、撮像表面が狭い範囲に限定されてしまうことが問題となり、表面の傷や色等の等級が重視される青果物等の農産物の選別では致命的となる。
【００１５】
また、近時注目されている農産物の内部品質（例えば糖度等）の評価判定は、農産物内部を透過した光情報を検出して行うが、この場合、農産物を透過する光は照明光の百万分の１以下というレベルに減衰するため照明光を農産物表面に広く照明することが望まれる。この場合にも、上述した収容凹部に農産物が深く沈み込む形式の選別コンベアは適していない。
【００１６】
本発明者は、前記したような従来技術の問題を解決するために鋭意研究を進めて本発明をなすに至ったものである。
【００１７】
本発明の目的は、例えば農産物を選別仕分けに必要な情報を測定・検出する検出場所に農産物を一つづつ通過させるのに、載置部が深い凹部でなく設けられている選別コンベア等に農産物を転がすことなく確実に載せ移すことができるようにした、処理用コンベアへの農産物の載せ移し装置を提供するところにある。
【００１８】
また本発明の別の目的は、高速で搬送する選別コンベアにおいても前記農産物の載せ移しを確実に行うことができるようにした、処理用コンベアへの農産物載せ移し装置を提供するところにある。
【００１９】
更に本発明の別の目的は、評価判定のための外観撮像情報を光学手段を用いて検出する場合に、できるだけ広い範囲の農産物表面を撮像できるように、平面状か又は径が小さく浅い凹型の載置部の上に農産物を確実に載せ移すことができるようにした選別コンベアへの農産物の載せ移し装置を提供するところにある。
【００２０】
また更に本発明の別の目的は、農産物の内部透過光情報の検出のために、透過光の通過路を兼ねた小さい開口の上に農産物を確実に載せ移すことができるようにした選別コンベアへの農産物の載せ移し装置を提供するところにある。
【００２１】
【課題を解決するための手段】
本発明の目的は、前記した特許請求の範囲の各請求項に記載した発明により達成される。
【００２２】
本願の請求項１に記載した農産物の載せ移し装置の発明は、搬送方向に等間隔に離隔した載置部に農産物を各一個宛に載せて搬送する次段に設けた次段コンベアに対し、始端側搬送軌道の所定範囲で上方に近接して並走するように設けられた農産物の載せ移し用コンベアを備え、この載せ移し用コンベアは、搬送軌道の横方向両側から対を成すバケット形成用の中割り片を接近させることで農産物収容用のバケットを形成し、且つ接近状態から離間することで収容した農産物を下方に落とすバケット形成用の中割り片搬送機構を、バケット走行軌道の両側に一対に有する農産物の載せ移し装置において、前記一対の中割り片搬送機構は、前記対をなす複数の中割り片を前記搬送軌道に沿って移動させながら前記搬送軌道に直交する水平方向に移動させることを特徴とする。
【００２３】
また本願の請求項２に記載した農産物の載せ移し装置の発明は、搬送方向に等間隔に離隔した載置部に農産物を各一個宛に載せて搬送する次段に設けた次段コンベアに対し、この次段コンベア始端側搬送軌道の所定の並走範囲内で農産物載せ移し用コンベアを該次段コンベア上方に近接して同期等速並走するように設け、前記農産物の載せ移し用コンベアは、前記並走範囲内で前記次段コンベアの各農産物載置部と上下に対をなして同期並走する農産物収容用のバケットを有し、このバケットは、対をなすバケット形成用の中割り片が前記並走範囲の始端側で軌道の横方向両側から接近することで該バケットを形成すると共に、該並走範囲の終端側で該一対の中割り片が軌道両側に離間することで該バケット内に収容した農産物を下方で同期並走する次段コンベアの載置部に垂直に落とすバケット形成用の中割り片搬送機構を、バケット走行軌道の両側に一対有する農産物の載せ移し装置において、前記一対の中割り片搬送機構は、前記対をなす複数の中割り片を前記搬送軌道に沿って移動させながら前記搬送軌道に直交する水平方向に移動させることを特徴とする。
【００２４】
前記において「バケット形成用の中割り片」とは、例えば凹部を有する皿型のバケットを直径線を含む垂直断面で二つに等分割した一方をいい、単独では農産物を収容支持することができず、一対のものが接近して農産物を収容支持するバケットを形成するものをいう。なおここで接近とは、一対の中割り片が農産物を収容支持できる関係位置となることをいい、両者が係合する場合、あるいは非接触であっても農産物の収容支持を満足できる場合のいずれも含む。
【００２５】
前記構成において、次段コンベアとしては、農産物の選別仕分けやその他の加工を行う処理用コンベアを適宜採用することができるが、代表的には農産物を選別仕分けするために用いられる選別コンベアを挙げられる。また前記の中割り片は、一対が接近係合（以下「係合」と略記し、非接触の場合も含むものとする）して形成したバケットの状態で農産物を安定して受け入れることができ、離間して軌道両側方向に離間することで、収容している農産物を直下に落とすことができるものであれば特にその形状，構造を限定されるものではない。
【００２６】
なお、一対の中割り片を所定の並走範囲の始端側で係合させてバケットを形成させ、終端側で係合解除して左右方向に離間させる機構としては、中割り片を搬送軌道両側で水平面内で左右対称的に無端回動させるように設けることもできるし、また後述するように、垂直面内で無端回動する回動機構と、水平移動機構とを組み合わせて、中割り片に垂直軸回りの回転を与えないようにすることもできる。
【００２７】
この発明によれば、バケットを形成している一対の中割り片が両側に離間退避することによってバケット内の農産物を直下の等速走行する次段コンベアに落とすことができるので、農産物の転がりを招くことがなく、したがって、次段コンベアはベルトコンベアであっても特公平２−２４７号公報に開示されているスラット状の鍵盤式コンベアであっても、確実，正確に所定の載置部に載せ移すことができる。これらのベルトコンベアや鍵盤式コンベアでは実質的に平面の上に位置ずれなく正確に農産物を載せることになるので外観撮像によって農産物等階級判定のための情報を得る農産物選別装置に適している。
【００２８】
また、一対の中割り片は搬送軌道に対して左右両側から接近係合してバケットを形成し、且つ係合を解除して左右両側に離間退避するものであるから、該中割り片下端の移動軌跡の面を次段コンベアの載置部直上に近接設定して、農産物の落下距離を小さくできるので、農産物を傷める虞れを低減できる。
【００２９】
本願の請求項３の発明は、前記一対の中割り片搬送機構は、前記中割り片が先端部にそれぞれ設けられた複数のスライダと、水平方向の軸周りに無端回動する無端チェーンと、前記無端チェーンに一定間隔を有して搬送方向に沿って複数固定されると共に、前記複数のスライダを前記搬送軌道に直交する水平方向に移動自在にそれぞれ支持する複数のスライダ受けと、前記複数のスライダにそれぞれ設けられ、垂直方向の軸回りに転動自在な転動コロと、前記複数の転動コロが滑動し、前記並走範囲において両側一対の中割り片の接近及び離間の前記移動軌跡を描くガイド溝を有するガイド部材と、を備えたことを特徴とする。
【００３０】
この発明によれば、例えばスライダを垂直面内で無端回動させ、且つ該スライダを所定の回動位置で水平移動させることで、前記した係合と係合解除を行うことができ、該スライダには垂直軸回りの回転が作用しない。
【００３１】
本願の請求項４の発明は、前記農産物の載せ移し用コンベアの各バケットが、上流側に設けられた供給コンベアから農産物が各一個宛供給されるように構成されていることを特徴とする。
【００３２】
この発明によれば、列化装置やピッチ付け装置などを供給コンベアとして用いることにより、例えばこれら列化装置やピッチ付け装置から選別コンベア等の次段コンベアへの載せ移しを確実，正確に行うことができる。
【００３３】
本願の請求項５の発明は、農産物の載せ移し用コンベアのバケットが、農産物を安定に保持収容する凹部を有することを特徴とする。
【００３４】
前記凹部としては、擂鉢状，逆三角錐状，多角錐状等の上端側が広く開口し、底中心に向かって傾斜した内側面を有するものが好ましく採用される。
【００３５】
この発明によれば、中割り片の対が係合して形成したバケットは、農産物を選別コンベア等に載せ移すだけのものであるから深い凹部を設けて農産物を安定確実に受け入れることができ、特に列化装置やピッチ付け装置などの供給コンベアの下流端から農産物を受け入れる場合には、受入れを確実にできる。また凹部が擂鉢状，逆三角錐状，多角錐状等の底中心に向かって傾斜した内側面を有する形状のものとした場合には、受け入れた農産物がセンタリングされるためピッチ付けが正確となり、下方で同期等速走行する選別コンベア等の次段コンベアの載置部に正確に落とすことができる。
【００３６】
本願の請求項６の発明は、バケットはその凹部に、供給される農産物に対する衝撃をやわらげるための弾性部材を内側面に有することを特徴とする。
【００３７】
この発明によれば、載せ移しコンベアのバケットの凹部に入れ込む農産物が傷むことがなく、特に供給コンベアから落下させる装置ではその落下距離が比較的大きくなるので、その効果は優れている。
【００３８】
前記の弾性部材の例としては、例えば撓み変形し易い短尺フィンを農産物に係合する内側面に多数設けて構成することができる。
【００３９】
これによれば、短尺フィンが下方に撓むことで農産物をよりやわらかく受入れることができ、また短尺フィンの撓みでくさび効果が得られ、高速で走行する場合の農産物の安定性が向上する。
【００４０】
本願の請求項７の発明は、農産物が落とされる次段コンベアが、ベルトコンベア又は特公平２−２４７号公報に開示されているスラット状の鍵盤式コンベアであり、載置部が実質的に平らな面をなしていることを特徴とする。
【００４１】
この発明によれば、実質的に平面な搬送面上にも位置のずれがなく正確に農産物を載せることができ、例えば次段コンベアが選別コンベアであって選別仕分けを行う場合には、農産物の広い範囲の表面を外観撮像できるので、精度の高い農産物等階級の判定のための情報を得ることができる。
【００４２】
本願の請求項８の発明は、農産物が落とされる次段コンベアが、農産物の径より小さな開口径の農産物載置部を有する受皿がコンベアに連結して無端回動するように構成したことを特徴とする。
【００４３】
この発明によれば、前記と同様に、次段コンベアが選別コンベアであって選別仕分けを行う場合には、手作業による以外は確実な載置が従来困難とされていた小さな径の開口を載置部とした受皿に対しても、正確，確実に農産物を載せることができ、したがって広い面積に渡って農産物の表面を外観撮像するような選別仕分けを行う装置に特に有効である。
【００４４】
また、この小さな開口径をもつ受皿を用いる選別コンベアとしては、該開口を農産物の内部透過光の受入れ開口とするものを挙げることができ、このような装置は、広い面積に渡る農産物表面の外観撮像と透過光検出とをいずれも実現することができるので、この発明の載せ移し装置はこのような選別仕分けを行う装置に極めて有効である。
【００４５】
本願の請求項９の発明は、農産物が落とされる次段コンベアが、農産物の径より小さな開口径の農産物載置部を有する受皿をコンベアに連結せずに搬送するフリートレイ搬送式のものであることを特徴とする。
【００４６】
この発明によれば、前記請求項７の発明と同様の作用を得ることができる。なおフリートレイと載せ移し用コンベアのバケットの同期等速走行は、例えばコンベア上でフリートレイを前後隙間なく押し出すように走行させるようにするとか、あるいは、載せ移し範囲内で前後のフリートレイの間隔を一定にして連行させる連行手段を用いてもよい。
【００４７】
【発明の実施の形態】
実施形態１
農産物であるリンゴを選別仕分けする図１〜図１２により示した本例の農産物選別装置に関し、図１は本発明の農産物の載せ移し装置の正面図、図２は同装置を搬送軌道に直交する面で断面した縦断面図、図３は同図２の一部拡大図、図４は同装置の平面図、図５は同装置の一部斜視図、図６は同載せ移し装置のバケットの一つを拡大して示した斜視図である。
【００４８】
これらの図で示される本例のリンゴの載せ移し装置１は、供給側のピッチ付けコンベア装置２から一つずつ供給されるリンゴを受け入れるバケット１０１を、所定の搬送軌道範囲Ｅの始端側で一対の中割り片１０２，１０２が係合することで形成し、かつこの搬送軌道範囲Ｅの終端側で、該バケット１０１を形成している中割り片１０２，１０２が係合解除し底開きすることでリンゴを垂直下方に落下させ、下方に位置させた次段コンベア装置である農産物選別仕分け用の選別コンベア装置３の受皿３０１の載置部３０２上に載せ移すように設けたことを特徴とする。なお本例は、従来は極めて難しいとされていて工業的には未だ適当な装置，設備が提案されていない農産物透過光の検出による農産物の内部品質に基づく等級選別仕分けを行う機械化，自動化した農産物選別装置に極めて有効な装置を示すものである。
【００４９】
このリンゴの載せ移し装置１を含む本例の農産物選別装置は、上述のように三つのコンベア装置の組合せでなるものであり、以下各コンベア装置に分けて説明する。
【００５０】
ピッチ付けコンベア装置２
リンゴの載せ移し装置１の前段に設けられた前記ピッチ付けコンベア装置２は、鼓型ローラ２０１を搬送方向に一定間隔で多数連設し、この鼓型ローラ２０１をチェーンコンベア２０２により無端状に連行させるように設けられている。この鼓型ローラ２０１は、チェーンコンベア２０２のリンク（図示せず）に両端が支持された中心軸２０４に対して回転自在とされている。２０３はチェーンコンベア２０２のガイドフレームである。
【００５１】
このピッチ付けコンベア装置２の下流端は、上述した所定の搬送軌道範囲Ｅにおいて載せ移し装置のバケット１０１が一対の中割り片１０２，１０２の係合により形成される位置の上方に設定される（図４，図５参照）。
【００５２】
このように鼓型ローラ２０１は、中心軸２０４回りに回転自在で、且つ軸方向の中央部が細くくびれた鼓型をなすため、隣接鼓型ローラ２０１の間の中央部が窪んだ状態となっていて、これにより、該ピッチ付けコンベア装置２に例えば列化装置（図示せず）から供給されるリンゴは自然にこの窪み部分に嵌り込み、連続搬送される多数のリンゴの搬送間隔が一定ピッチになる。そして搬送に伴ってその搬送下流端から一定ピッチでリンゴを下方の載せ移し用コンベアのバケットに落とすことになる。なおこのピッチ付けコンベア装置の鼓型ローラ２０１の搬送速度は、その下流端下方で走行する載せ移し装置１のバケット１０１に農産物（リンゴ）を一つづつ落とし込むことができる速度に設定される。
【００５３】
載せ移し装置１
本例の載せ移し装置１は、図６に拡大して示したように、皿型のバケット部材をその直径線を含む垂直面で両側に等分割した中割り片１０２，１０２の対により、これら中割り片１０２，１０２が分割面で係合（図６の１０３が係合面を示す）することにより、上方側に広く開放したすり鉢状の凹部１０４を有する皿型のバケット１０１が形成されるようになっていて、これらの中割り片１０２，１０２は、それぞれ選別コンベア装置の搬送軌道の両側において、無端回動機構及び水平移動機構により所定の循環運動が行われて、上述した所定の搬送軌道範囲Ｅの範囲ではバケット１０１を形成し、その他の軌道上では互いに離間した係合解除によりバケットを開いているように構成されている。
【００５４】
前記中割り片１０２の運動を行わせる機構を説明すると、無端回動機構は、駆動プーリ１２１と従動プーリ１２２により無端回動されるチェーンコンベア１２３上に、搬送方向に多数連接されたスライダ受け１２４を一定間隔で有するように構成されている。１２５は駆動プーリ１２１の回転駆動軸、１２６は従動プーリ１２２の回転軸、１２７は各軸の軸受である。
【００５５】
上記スライダ受け１２４は回動軌道外方に開いたチャンネル型の構造をなし、これに軌道外方への抜け止めした状態で組み込んだスライダ１３０を搬送方向に直角な横方向に自在に移動できるように支持し、且つ横方向に大きくスライドして突出した時にも安定支持できるように、該横方向に長く設けられている。
【００５６】
以上の無端回動機構により、スライダ受け１２４に横方向移動自在に支持されているスライダ１３０は、図１に示すように垂直方向に関して無端回動されることになり、このスライダ１３０の選別コンベア装置側の端部に組付け支持された前記の中割り片１０２が、垂直方向に無端回動しながら、水平方向に移動可能とされる。
【００５７】
次に水平移動機構について述べると、これは、前記スライダ１３０から回動軌道外方に突出して設けられた転動コロ１３１が、該スライダの回動軌道に沿ってその外側に沿設した長円形のガイドプレート１４０に形成した一条のガイド溝１４１に滑合することによって構成される。この詳細は図２〜図４に示されており、ガイドプレート１４０の一条のガイド溝１４１に滑合している転動コロ１３１が、スライダ受け１２４の回動に伴って該ガイド溝１４１の設定経路に案内されることにより、スライダ１３０が回動軌道の横方向にスライダ受け１２４内を移動することになる。本例では、図４に該ガイド溝１４１の経路を示したように、上述した搬送軌道範囲Ｅの範囲では選別コンベア装置３側に近接平行するようにガイド溝１４１の近接平行経路１４１ａが設定され、且つその前後の斜行経路１４１ｂ，１４１ｄを介し、長円形型の離間経路１４１ｃに連続されることでこれらに渡り転動コロ１３１が無端循環するようになっている。
【００５８】
以上の水平移動機構により、スライダ受け１２４に横方向移動自在に支持されているスライダ１３０は、図１に示す垂直面内で無端回動されながら、ガイド溝１４１に案内される転動コロ１３１の水平移動により移動されて、搬送軌道範囲Ｅの範囲では転動コロ１３１が近接平行経路１４１ａを移動することで中割り片１０２をピッチ付けコンベア装置２と選別コンベア装置３の上下方向の間で走行させ、斜行経路１４１ｂでは中割り片１０２を前記選別コンベア装置３上から徐々に退避後退させ、離間経路１４１ｃでは選別コンベア装置３等から中割り片１０２を側方に十分離した状態で移動させ、斜行経路１４１ｄでは中割り片１０２をピッチ付けコンベア装置２と選別コンベア装置３の間に徐々に進出させる。そしてこのような無端回動機構及び水平移動機構により回動と水平移動を合成した運動を行う中割り片１０２の運動機構を、図４に示すようにピッチ付けコンベア装置２と選別コンベア装置３の搬送軌道の両側に左右対称に設置して同期駆動させることにより、上述の搬送軌道範囲Ｅでのみバケット１０１を形成し、その他の軌道上では中割り片１０２が他の装置に干渉せずに循環運動する本例の載せ移し装置が構成される。
【００５９】
なお、本例のバケット形成用の中割り片１０２には、バケット１０１の形成時に落とし込まれる農産物（リンゴ）を傷めないように、凹部のすり鉢状の傾斜面に沿って階段状にゴム等の弾性体からなる短尺フィン１０５が複数条設けられている。
【００６０】
選別コンベア装置
前記の農産物の載せ移し装置１に関連して設けられた本例の選別コンベア装置３は図７〜図１２により示され、図１２に示した平面矩形をなし且つその中央部に農産物（本例ではリンゴ）よりも径が小さい開口型の載置部３０２を有する受皿３０１の多数が、駆動プーリ３０３と従動プーリ３０４により無端回動されるチェーンに連結されて連行されるように構成されている。
【００６１】
そしてこの受皿３０１が無端回動する選別コンベア装置は、図１に示すようにその始端側の搬送軌道部分が、前記載せ移し装置１の搬送軌道範囲Ｅのバケット１０１が走行する軌道下面に対向近接して並走するように設置され、載せ移し装置１の凹部１０４に収容された農産物（リンゴ）Ａが搬送軌道範囲Ｅの終端部でバケット１０１が中割り片１０２の一対の離間による係合解除で落下し、前記開口型の載置部３０２の上に載って搬送されることになる。
【００６２】
本例の選別コンベア装置の構成を図７〜図１２により説明すると、平面矩形の前記受皿３０１は、チェーンコンベアに連結されて、モータ３０５及び一対のプーリ３０３，３０４により無端回動するように構成され、チェーンコンベア３５０の始端側（図７の左端側）において、前述したように載せ移し装置１から一つの受皿３０１に一つの農産物Ａが載るように供給される。そして本例では、農産物Ａを載せた受皿３０１はまず外観撮像ステージ６において、所定の外光遮蔽ボックス６０１内で照明ランプ６０２で照明されて撮像カメラ６０３で外観が撮像され、外観撮像情報はコンピュータからなる信号処理装置８に送られる。この外観撮像時の詳細については図９により後述する。
【００６３】
次に、受皿３０１は透過光検出ステージ７に移動し、所定の外光遮蔽ボックス７０１内に形成された搬送ライン上方の照明室７０４内の照明ランプ７０２により照明されると共に、受皿底板開口３２２を通して射出される農産物透過光を、搬送ライン下方に形成された外光遮蔽ボックス７０１内の透過光検出室７０５において、受皿３０１の底板３２１が近接してその上を通過できるように配置されている受光光学系の受光部材７０３により検出し、透過光情報は上記信号処理装置８に送られる。この透過光情報検出時の詳細については図１０により後述する。
【００６４】
上記外観撮像情報及び透過光検出情報の各信号が送られた信号処理装置８は、例えば色，傷の有無，大きさ等を外観撮像情報に基づいて判定し、糖度等の内部品質を透過光検出情報に基づいて判定することで、総合的に農産物Ａの仕分区分を判定し、得られた仕分区分信号を、制御装置９を介して仕分区分毎に設置されている排出コンベア１０1 〜１０3 の対応する仕分排出作動装置１１1 〜１１3 に送る。これにより、例えば排出コンベア１０1 では、これに対応する仕分区分に判定された農産物を載せた受皿３０１がその位置に移入してくるごとに、仕分排出作動装置１１1 が作動して常に一定の等階級の農産物Ａが排出される。排出された農産物Ａは図示しない適宜の箱詰装置により仕分区分毎に箱詰めされる。図８はチェーンコンベア３５０のリンクに受皿３０１を連係した状態をその搬送軌道に直交する面で縦断面した図を示している。
【００６５】
この図において、農産物Ａを載置する本例の受皿３０１は、黒色ゴム製の殻壁構造をなす受座体３１１と、この受座体の底面をなすように組み付けられる黒色硬質プラスチック製の平板状底板３２０とからなり、図８に示すように搬送軌道の中央から左右（幅方向）両側が対称的構造をなすように設けられている。
【００６６】
前記の殻壁構造をなす受座体３１１は、下部受座３１２と載置部としての上部受座３１３とからなり、下部受座３１２は、比較的薄肉のゴム体により外側から光が内側に入ることを遮光することができる殻壁型に成形してなるもので、本例では、左右両側から略１５°程の角度で傾斜したテーパー壁が上部平面（図１２参照）に連続して概ね台形状をなし、その上部平面の略中央に上部受座３１３が組み付けられるようになっている。なお上部受座３１３の下部受座３１２に対する組み付けは、図８に示すように、テーパー壁３１２２から上方に立ち上がるように形成された外周環状の溝部３１２１に、上部受座３１３の下端に設けた内向き環状突起３１３１が嵌合することで行われる。
【００６７】
また本例の上記上部受座３１３は農産物Ａの載る座を形成するものであり、図８〜図１２に示すように、環状プレート部から上方に向かって径が漸増するテーパー形状をなし且つ上端に向かって薄肉となるすり鉢壁型の外側筒座（シールリップ部）３１３２、及び内側筒座３１３３が二重に設けられている。内側筒座３１３３は外側筒座３１３２よりも高さが若干低く設けられて、図示のように球塊状農産物（リンゴ）のすわりを良くするようになっている。これらの外側筒座３１３２，内側筒座３１３３は、農産物を載せた際にできるだけ密に接することで隙間のない遮光性に優れた係合・接触状態を保持できる材質，形状が選択される。内側筒座３１３３の内側は透過光が入る受座開口（つまり透過光通過路の上端）３１７をなしている。
【００６８】
なお上記下部受座３１２のテーパー壁３１２２の左右両端には、次記する平面矩形の底板３２０の縁部に嵌合するように内向きの溝部３１８が設けられている。なお、受座体３１１の搬送方向の前面及び後面はテーパー壁から連続する垂直壁３１２３（図１２参照）により閉じられ、この垂直壁の下端部にも上記底板３２０の縁部に嵌合するための内向きの溝部が設けられている。なお、本例においては図示していないが、受座体３１１の上に農産物を載置した場合に、該受座体３１１が下方に大きく撓むことを防ぐため撓み防止用のリブ（本例では内部の垂直壁）を適宜設けることもできる。
【００６９】
上記底板３２０は、平面矩形の平板状の底板３２１からなり、その周縁部において上記受座体のテーパー壁及び垂直壁の溝部３１８が嵌合してこれらが一体化されるようになっていると共に、上記受座開口３１７の直下の位置に、底板開口（透過光通過路の下端）３２２が設けられていて、本例ではその開口縁部にリングパッキン３２３が組み付けられている。また、本例のこの底板３２０には、底板３２１の幅方向片側位置において、チェーンコンベア３５０のリンク３５１に固定されたリンク側ブラケット３５２に連結される受皿側ブラケット３２４が設けられていて、搬送方向をなす軸３２７回りに受皿が傾動可能に連結され、また、リンク側ブラケット３５２にピン３５４により回動可能に組み付けられた傾動阻止用フック３５３が受皿側ブラケット３２４に設けたピン３２５に係合することで受皿の傾動を阻止し、図１１で説明する排出作動装置により該傾動阻止用フック３５３を掛け回すことで傾動阻止を解除して受皿３０１の傾動を許すようになっている。なお、３２６は受皿搬送姿勢ガイド用レール３４０の上を摺接するシューであり、上記底板３２１の受皿側ブラケット３２４の組み付け位置とは幅方向の反対側に固定して下向きに設けられている。
【００７０】
上記のチェーンコンベア３５０は、ピン軸３５５により枢動自在にリンク３５１を連結して無端回動するように構成されていて、ピン軸３５５に組み付けたローラ３５７が走行用レール３５８内を走行するようになっている。なお、３５９，３５９は、受皿３０１の走行軌道の両側に延設された傾斜ガイド壁であり、受皿３０１から農産物Ａが落下した場合にこれを左右の戻しコンベア３６０，３６０によりチェーンコンベア３５０の始端側に戻すようになっている。
【００７１】
図９は、外観撮像ステージ６における外観撮像時の状態を示したものであり、外光遮蔽ボックス６０１は、外光が内部にできるだけ入らないように、箱型の遮壁に、その搬送される受皿３０１の入口と出口に遮光用カーテン（図示せず）をたらし、また天井部に撮像用のスリット開口６０４を有するように構成されている。また本例の受皿３０１は、テーパー壁の頂部に上部受座（載置部）３１３を設けているので、図９に示すように球形農産物Ａの中間部よりも若干下側表面まで撮像することができるようになっており、このため撮像可能な表面の照明を適切に行うためにアーチ状に複数の照明ランプ６０２が配置されていると共に、下側部分の表面反射光を撮像カメラ６０３に導くための反射鏡６０５が配置されている。なお、本例の受皿３０１は上述のように平面矩形をなしていると共に、連接する各受皿３０１をできるだけ隙間なく連続させることで、搬送軌道面から外光遮蔽ボックス６０１内に外光が入り込むことが十分に阻止され、これによって外光による照明ムラの影響が抑制されるので精度のよい外観撮像が実現できる。以上の構成の外観撮像ステージ６おいて、農産物Ａを受皿３０１の搬送を停止させることなく連続して移動させながら外観を撮像することができる。
【００７２】
図１０は、透過光検出ステージ７における透過光検出時の状態を示したものであり、外観撮像ステージ６と同様に、外光遮蔽ボックス７０１は、外光が内部にできるだけ入らないように、箱型の遮壁に、その搬送される受皿３０１の入口と出口に遮光用カーテン（図示せず）をたらすように設けられる。また、上述のように、受皿３０１が平面矩形をなしかつ連接する各受皿３０１ができるだけ隙間なく連続することで、外光遮蔽ボックス７０１の搬送ライン上方の照明室７０４からの強い照明光が、搬送ラインの軌道面から下方の透過光検出室７０５側に漏れることを十分に阻止でき、また、平板状の底板３２１を、幅方向片側のチェーンコンベア３５０と反対側の受皿搬送姿勢ガイド用レール３４０とによって支持して軌道面を精度よく維持しながら受皿３０１の搬送を行わせることにより、受光光学系の受光部材７０３を移動する受皿３０１に対して極めて近接して配置でき、この受光部材７０３に外光や照明光が入ることを良好に防止できて精度のよい透過光検出が実現できる。７０６は外交遮光ボックス７０１の搬送ラインの上方，下方を遮光のために区画する水平隔壁である。なお、連接する受皿３０１の継ぎ目部分からの照明光の漏れをより一層防止するために、これら受皿の間を塞ぐ可撓性シートを設けるようにしてもよい。また上記受光光学系の受光部材７０３は、集光レンズ，光ファイバー等の光伝送体，ＣＣＤ等の撮像素子などを用いて構成することができ、また分光分析する場合にはフィルター等を使用することもできる。照明ランプ７０２は、透過光が上述のように極めて大きく減衰して微弱となることに鑑み、受皿３０１及び農産物Ａの搬送に邪魔とならない範囲で多数設置することが好ましく、例えば受皿の搬送軌道の幅方向両側に水平アーチ状に配置する場合などを挙げることができる。
【００７３】
以上の構成の透過光検出ステージ７おいて、農産物Ａを受皿３０１の搬送を停止させることなく連続して移動させながら、照明光の漏れ入光を阻止して農産物内部を透過した光の検出をすることができる。
【００７４】
図１１は、仕分排出作動装置１１1 〜１１3 により農産物を所定の排出コンベア１０1 〜１０3 に排出する仕分部を示し、所定の仕分区分別に、その区分に判定された農産物を載せた受皿３０１が移動してくるごとに、仕分排出作動装置１１1 〜１１3 のいずれかが作動して農産物Ａを排出する。すなわち、仕分排出作動装置１１1 〜１１3 は、電磁ソレノイド１２が仕分信号により励磁されることで突起１３がレバー１４を揺動させ、このレバー１４の揺動により傾動阻止用フック３５３をピン３５４回りに掛け回して受皿側ブラケット３２４のピン３２５との係合を外し、図１１の実線状態から二点鎖線状態に受皿３０１が傾動できるようにする。またこの位置では、受皿３０１の該傾動を行わせることができるように受皿搬送姿勢ガイド用レール３４０は図１０中で符号３４０´で示したように斜め下方に弯曲して延設されている。したがって、本例では３つの位置にそれぞれ設けられた仕分排出作動装置１１1 〜１１3 に対応した各位置で受皿搬送姿勢ガイド用レール３４０は斜め下方に弯曲し、各受皿３０１は、排出位置では傾動阻止用フック３５３のピン３２５との係合が外れていることで傾動し、非排出位置では該傾動阻止用フック３５３のピン３２５との係合が外れていないので、水平姿勢を維持したまま搬送されることになる。なお、１５は排出コンベア１０1 〜１０3 に農産物Ａを落下ガイドする傾斜ガイドである。
【００７５】
以上のように構成された本例の選別コンベア装置３は、受皿３０１が、前記した搬送軌道範囲Ｅにおいて、載せ移し装置１のバケット１０１と上下に対向して同期並走することが必要であり、このため、選別コンベア装置３のチェーンコンベア３５０の駆動機構と、載せ移し装置１の前記無端回動機構のチェーンコンベア１２３とを連係させた構成を採用している。
【００７６】
すなわち、図２に示すように、選別コンベア装置３の駆動プーリ３０３はモータ３０５（図７参照）との間でチェーンが掛け回されて駆動プーリ３０３の回転駆動軸３８０が回転駆動されるように設けると共に、この駆動プーリ３０３と同軸に設けた中間プーリ３８１と、載せ移し装置１の駆動プーリ１２１の回転駆動軸１２５に軸着した同一歯数の中間プーリ３８２との間に、チェーンを掛け回して該載せ移し装置１の駆動プーリ１２１を同期回転させるように設けている。なお３８５，３８５は前記回転駆動軸３８０の軸受けである。
【００７７】
このように選別コンベア装置３と載せ移し装置１の駆動機構を、チェーンにより動力を伝達する方式とすることにより、両者の搬送速度を完全に一致させることができ、載せ移し装置１のバケット１０１が中割り片１０２の離間により開いたときに、常に選別コンベア装置３の受皿３０１をその下方で同期並走させておくことができる。
【００７８】
以上のような構成をなし、リンゴ等の農産物の外観撮像と透過光とを等級判定の情報とするようにした本例の農産物選別装置によれば、次のような利点が得られる。
【００７９】
すなわち、上記のような外観及び透過光の情報を測定，検出するためには、選別コンベア装置として、載置部を農産物より径の小さい開口型とした受皿を用いることが望まれる。しかしこのような農産物の載せ作業を確実且つ安定して行う自動化した装置は、従来適当なものがなく手作業によるしかなかったのに対し、上述した本例装置によれば、載せ移し装置１から選別コンベアの受皿３０１の載置部への落下距離は極めて小さく設定できること、及び載せ移し装置１のバケット１０１と受皿３０１を同期並走させることにより、農産物の載せ作業を確実且つ安定に自動化して行うことができる。これにより、近時の高速処理が望まれる農産物選別装置に適した農産物の載せ移しが実現される。
【００８０】
【発明の効果】
以上述べたように、本願発明によれば以下の効果が奏される。
【００８１】
本願の請求項１及び請求項２に記載した農産物の載せ移し装置の発明によれば、バケットを形成している一対の中割り片が両側に搬送軌道と直交する水平方向に離間退避することによってバケット内の農産物を直下の等速走行する処理用コンベアに落とすことができるので、農産物の転がりを招くことがなく、したがって、次段（選別コンベア等の処理用）コンベアは、ベルトコンベア、特公平２−２４７号公報に開示されているスラット状の鍵盤式コンベア、底の浅い受皿式コンベア、載置部が農産物に比べて小さい受皿等々のいずれであっても、確実，正確に所定の載置部に載せ移すことができる。特に、外観撮像や透過光検出を行うような選別コンベアを使用して農産物の等階級判定のための情報を得る農産物選別装置に適している。
【００８２】
また、中割り片は搬送軌道に対して左右両側から接近してバケットを形成し、且つ左右両側に離間退避するものであるから、該中割り片の下端の移動軌跡の面を処理用コンベアの載置部直上に近接して設定でき、落下距離を小さくできるため農産物を傷める虞れが低減する。
【００８３】
請求項４の農産物の載せ移し装置の各バケットに対して、上流側の供給装置から農産物を各一個宛供給するように構成した発明によれば、供給装置として列化装置やピッチ付け装置などを用いることにより、列化装置やピッチ付け装置から選別コンベアに至る一連の載せ移しを確実，正確に行うことができる。
【００８４】
請求項５の載せ移し装置のバケットが農産物を安定に保持収容する凹部を有するようにした発明によれば、中割り片の対が係合して形成したバケットは、農産物を選別コンベア等に載せ移すだけのものであるから深い凹部を設けて農産物を安定確実に受け入れることができ、特に列化装置やピッチ付け装置などの供給コンベアの下流端から農産物を受け入れる場合の受入れを確実にできる。また凹部が擂鉢状，逆三角錐状，多角錐状等の底中心に向かって傾斜した内側面を有する形状のものとした場合には、受け入れた農産物がセンタリングされるためピッチ付けが正確となり、下方で同期等速走行する選別コンベア等の載置部に正確に落とすことができる。
【００８５】
請求項６の、バケット凹部に、供給される農産物に対する衝撃をやわらげるための弾性部材を内側綿に有するようにした発明によれば、載せ移しコンベアのバケットの凹部に入れ込む農産物が傷むことがなく、特に供給コンベアから落下させる装置ではその落下距離が比較的大きくなるので、その効果は優れている。
【００８６】
特に弾性部材として短尺フィンが下方に撓むことで農産物をよりやわらかく受入れるようにした構成を採用した場合には、短尺フィンの撓みでくさび効果が得られ、高速で走行する場合の農産物の安定性が向上する。
【００８７】
請求項７の、農産物を落とす処理用コンベアを、ベルトコンベアやスラット状の鍵盤式コンベアとした発明によれば、実質的に平面な搬送面上に位置のずれがなく正確に農産物を載せることができ、また農産物の広い範囲の表面を外観撮像できて、精度の高い農産物等階級の判定のための情報を得ることができる。
【００８８】
請求項８あるいは請求項９の、農産物を落とす処理用コンベアを、農産物の径より小さな開口径の農産物載置部を有する受皿とした発明によれば、手作業による以外は確実な載置が従来困難とされていた小さな径の開口を載置部とした受皿に対しても、正確，確実に農産物を載せることができ、したがって広い面積に渡って農産物の表面を外観撮像するような選別仕分けを行う装置に特に有効である。
【００８９】
また、この小さな開口径をもつ受皿を用いる選別コンベアとしては、該開口を農産物の内部透過光の受入れ開口とするものを挙げることができ、このような装置は、広い面積に渡る農産物表面の外観撮像と透過光検出とをいずれも実現することができるので、この発明の載せ移し装置はこのような選別仕分けを行う装置に極めて有効である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明よりなる実施形態１の農産物載せ移し装置の正面図。
【図２】図１の装置を搬送軌道に直交する面で断面した縦断面図。
【図３】図２の一部拡大図。
【図４】図１の装置の平面図。
【図５】図１の装置の一部斜視図。
【図６】同載せ移し装置のバケットの一つを拡大して示した斜視図。
【図７】同載せ移し装置を含む農産物選別装置の全体概要を示した正面図。
【図８】図７の農産物選別装置の選別コンベアの構成を示す搬送軌道に直交する面で断面した縦断面図。
【図９】同選別コンベアの外観撮像工程での搬送軌道に直交する面で断面した縦断面図。
【図１０】同選別コンベアの透過光検出工程での搬送軌道に直交する面で断面した縦断面図。
【図１１】同選別コンベアの農産物排出工程での搬送軌道に直交する面で断面した縦断面図。
【図１２】同選別コンベアの受皿の一つを拡大して示した斜視図。
【符号の説明】
１・・・載せ移し装置
１０１・・・バケット
１０２・・・中割り片
１０３・・・係合面
１０４・・・凹部
１０５・・・短尺フィン
１２１・・・駆動プーリ
１２２・・・従動プーリ
１２３・・・チェーンコンベア
１２４・・・スライダ受け
１２５・・・回転駆動軸
１２６・・・回転軸
１２７・・・軸受け
１３０・・・スライダ
１３１・・・転動コロ
１４０・・・ガイドプレート
１４１・・・ガイド溝
１４１ａ・・・近接平行経路
１４１ｂ，ｄ・・・斜行経路
１４１ｃ・・・離間経路
２・・・ピッチ付けコンベア装置
２０１・・・鼓型ローラ
２０２・・・チェーンコンベア
２０３・・・ガイドフレーム
２０４・・・中心軸
３・・・選別コンベア装置
３０１・・・受皿
３０２・・・載置部
３０３・・・駆動プーリ
３０４・・・従動プーリ
３０５・・・モータ
３１１・・・受座体
３１２・・・下部受座
３１２１・・・溝部
３１２２・・・テーパー壁
３１２３・・・垂直壁
３１３・・・上部受座
３１３１・・・環状突起
３１３２・・・外側筒座
３１３３・・・内側筒座
３１７・・・受座開口
３１８・・・溝部
３２０・・・底体
３２１・・・底板
３２２・・・底板開口
３２３・・・リングパッキン
３２４・・・受皿側ブラケット
３２５・・・ピン
３２６・・・シュー
３２７・・・軸
３４０，３４０´・・・受皿搬送姿勢ガイド用レール
３５０・・・チェーンコンベア
３５１・・・リンク
３５２・・・リンク側ブラケット
３５３・・・傾動阻止用フック
３５４・・・ピン
３５５・・・ピン軸
３５７・・・ローラ
３５８・・・走行用レール
３５９・・・傾斜ガイド壁
３６０・・・戻しコンベア
３８０・・・回転駆動軸
３８１・・・中間プーリ３８１
３８２・・・中間プーリ３８２
３８５・・・軸受け
５・・・モータ
６・・・外観撮像ステージ
６０１・・・外交遮蔽ボックス
６０２・・・照明ランプ
６０３・・・撮像カメラ
６０４・・・スリット開口
６０５・・・反射鏡
７・・・透過光検出ステージ
７０１・・・外交遮蔽ボックス
７０２・・・照明ランプ
７０３・・・受光部材
７０４・・・照明室
７０５・・・透過光検出室
７０６・・・水平殻壁
８・・・信号処理装置
９・・・仕分信号出力装置
１０1 〜１０3 ・・・排出コンベア
１１1 〜１１3 ・・・仕分排出作動装置
１２・・・電磁ソレノイド
１３・・・突起
１４・・・レバー
１５・・・傾斜ガイド
【発明の属する技術分野】
本発明は、上流側の供給コンベアから供給される農産物を、例えば選別コンベアの農産物載置部に供給する農産物の載せ移し装置に関する。
【０００２】
【従来技術】
農産物の大きさや形状等の階級、あるいは色，傷等の外部品質や糖度等の内部品質に係わる等級を調べて評価判定し、階級，等級により分けて選別する機械的な農産物選別装置には、一般に選別コンベアと呼ばれるコンベア装置（あるいは「仕分けコンベア」など種々他の呼称でも呼ばれるが、本明細書では以下これらを「選別コンベア」と称する）が使用される。
【０００３】
このような農産物選別装置の選別コンベアは一般に、農産物を供給する供給場所から、評価判定するための各農産物の所定の情報を測定・検出する検出場所を通り、評価判定の結果に基づいて各農産物を仕分け区分別の排出コンベア等に排出する仕分け場所に渡って農産物を搬送するものとして構成されており、単純なベルトコンベア式のもの、チェーンコンベアに所定間隔でバケットや受皿を連結して無端回動させて、各バケット（受皿）に一個宛に農産物を載せるいわゆるバケット方式のもの、特公平２−２４７号公報に開示されているスラット状の鍵盤式コンベアを無端回動させる方式のもの、あるいはコンベアに連結されていないいわゆるフリートレイに農産物を載せて搬送させるフリートレイ方式のものなどがある。
【０００４】
この選別コンベアに農産物を載せて前記評価判定のための情報測定・検出をするためには、バケット等の所定位置に農産物を確実に載せることが求められ、このため、農産物を一列にするバイブレートフィーダ等の列化（整列）装置や列化した農産物の前後間隔を所定ピッチにするピッチ付け装置などが、選別コンベアの上流側に配置される場合が多い。
【０００５】
勿論このような農産物の載せ作業は作業者が手作業で行うこともできるが、手作業方式では作業者の確保が容易でないことや、近時の例えば３〜５／秒の速度で搬送を行う高速型の選別コンベアでは作業者の負担が大きく、農産物を載せ損ねて空のバケットが搬送されてしまい効率低下を招くことがある。このために一定間隔で一列に選別コンベアに農産物を供給して確実に載せる前記列化装置やピッチ付け装置の必要性が高まっている。
【０００６】
しかし、選別コンベアに対して、前記列化装置やピッチ付け装置に求められる作用は異なるため、これらコンベアの機構，機能は異なって農産物の載せ移しを良好な状態で実現することは必ずしも容易でなく、自動化が遅れている。特に、転がり易い球塊状の果実ではこの傾向が大きく、また高速型選別コンベアではコンベアの搬送速度が速いためにこの問題は顕著である。
【０００７】
以下、このように異なるコンベア装置の間で農産物を載り移すための従来技術について説明する。
【０００８】
実開昭５８−１７３６１５号公報や実公平６−４７８４１号公報に開示された農産物の載せ移しの方法は、形状選別孔を有する選別コンベアの始端側に、移送ローラ上で農産物をピッチ付けするピッチ付けローラコンベアを配置し、このピッチ付けローラコンベアの終端から農産物を選別コンベアの上に直接落とすように構成したものである。
【０００９】
しかしこの直接方式による載せ移しは、ピッチ付けローラコンベアの終端から選別コンベアの上に農産物（通常は球塊状青果物）を落とし（放り出し）て、農産物が選別コンベアの選別孔に入ることで選別を行うものであるため、選別コンベアの上で転がる農産物の形状や大きさ、硬さ等によって転がり速度が一定せず、選別孔に正確に入らなかったり転がり過ぎて選別孔から飛び出すこともあって、作業者が監視して補正することが必要となる。また転がりのために農産物の劣化、損傷、汚れ付着等を招く問題もある。しかしこれらの解消のために選別孔を大きく穿って農産物を受入れし易くするような対策は、孔径による選別という本来の機能を失わせてしまうので採用できない。
【００１０】
前記の上流側のピッチ付けコンベア等から選別コンベアに農産物を直接載り移す方式に代え、載せ移し用の中間コンベアを設けるようにした提案が特開昭６０−９４１８７号公報で開示されている。
【００１１】
この提案の装置は、選別コンベアとその上流側に配置した列化装置等との間に、列化装置などからの農産物受入れに適し且つ選別コンベアへの載せ移しに適した構造の個別ポケットを有する中間コンベアを配置し、列化装置からこの中間コンベアのポケットに農産物を一旦移載した後、選別コンベアに載り移すようにしたものである。
【００１２】
前記構成の載せ移し専用の中間コンベアを用いた装置によれば、列化やピッチ付けなどの機能を満足する特有の機構をもつ列化装置やピッチ付け装置に対し、中間コンベアにはこのような制約がないため、選別コンベア等に対して農産物の転がりや損傷の影響を軽減した載せ移し動作が確保できる点で優れている。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、前記構成の中間コンベアを使用しても、中間コンベアの終端から選別コンベアの上に放物線を描いて落とす（放り出す）方式である点では直接方式と同じであるため、選別コンベアの農産物受入れ部は、農産物が飛び出したり転がり出ないように比較的深い凹型の構造としなければならないという制約があり、また高速型の選別コンベアでは中間コンベアも高速走行する必要があるため農産物の転がり傾向が大きくなってしまうことや、更に次のような理由で実際面への適用が難しいという問題がある。
【００１４】
すなわち、上述した深型の収容凹部をもつ選別コンベアでは、農産物がこの収容凹部の中に深く沈み込む。一方、近時は農産物を評価判定するための情報検出法として光学的手段を用いる場合が多くなっており、前記形式の収容凹部に深く沈み込んだ農産物を撮像しようとしても、撮像表面が狭い範囲に限定されてしまうことが問題となり、表面の傷や色等の等級が重視される青果物等の農産物の選別では致命的となる。
【００１５】
また、近時注目されている農産物の内部品質（例えば糖度等）の評価判定は、農産物内部を透過した光情報を検出して行うが、この場合、農産物を透過する光は照明光の百万分の１以下というレベルに減衰するため照明光を農産物表面に広く照明することが望まれる。この場合にも、上述した収容凹部に農産物が深く沈み込む形式の選別コンベアは適していない。
【００１６】
本発明者は、前記したような従来技術の問題を解決するために鋭意研究を進めて本発明をなすに至ったものである。
【００１７】
本発明の目的は、例えば農産物を選別仕分けに必要な情報を測定・検出する検出場所に農産物を一つづつ通過させるのに、載置部が深い凹部でなく設けられている選別コンベア等に農産物を転がすことなく確実に載せ移すことができるようにした、処理用コンベアへの農産物の載せ移し装置を提供するところにある。
【００１８】
また本発明の別の目的は、高速で搬送する選別コンベアにおいても前記農産物の載せ移しを確実に行うことができるようにした、処理用コンベアへの農産物載せ移し装置を提供するところにある。
【００１９】
更に本発明の別の目的は、評価判定のための外観撮像情報を光学手段を用いて検出する場合に、できるだけ広い範囲の農産物表面を撮像できるように、平面状か又は径が小さく浅い凹型の載置部の上に農産物を確実に載せ移すことができるようにした選別コンベアへの農産物の載せ移し装置を提供するところにある。
【００２０】
また更に本発明の別の目的は、農産物の内部透過光情報の検出のために、透過光の通過路を兼ねた小さい開口の上に農産物を確実に載せ移すことができるようにした選別コンベアへの農産物の載せ移し装置を提供するところにある。
【００２１】
【課題を解決するための手段】
本発明の目的は、前記した特許請求の範囲の各請求項に記載した発明により達成される。
【００２２】
本願の請求項１に記載した農産物の載せ移し装置の発明は、搬送方向に等間隔に離隔した載置部に農産物を各一個宛に載せて搬送する次段に設けた次段コンベアに対し、始端側搬送軌道の所定範囲で上方に近接して並走するように設けられた農産物の載せ移し用コンベアを備え、この載せ移し用コンベアは、搬送軌道の横方向両側から対を成すバケット形成用の中割り片を接近させることで農産物収容用のバケットを形成し、且つ接近状態から離間することで収容した農産物を下方に落とすバケット形成用の中割り片搬送機構を、バケット走行軌道の両側に一対に有する農産物の載せ移し装置において、前記一対の中割り片搬送機構は、前記対をなす複数の中割り片を前記搬送軌道に沿って移動させながら前記搬送軌道に直交する水平方向に移動させることを特徴とする。
【００２３】
また本願の請求項２に記載した農産物の載せ移し装置の発明は、搬送方向に等間隔に離隔した載置部に農産物を各一個宛に載せて搬送する次段に設けた次段コンベアに対し、この次段コンベア始端側搬送軌道の所定の並走範囲内で農産物載せ移し用コンベアを該次段コンベア上方に近接して同期等速並走するように設け、前記農産物の載せ移し用コンベアは、前記並走範囲内で前記次段コンベアの各農産物載置部と上下に対をなして同期並走する農産物収容用のバケットを有し、このバケットは、対をなすバケット形成用の中割り片が前記並走範囲の始端側で軌道の横方向両側から接近することで該バケットを形成すると共に、該並走範囲の終端側で該一対の中割り片が軌道両側に離間することで該バケット内に収容した農産物を下方で同期並走する次段コンベアの載置部に垂直に落とすバケット形成用の中割り片搬送機構を、バケット走行軌道の両側に一対有する農産物の載せ移し装置において、前記一対の中割り片搬送機構は、前記対をなす複数の中割り片を前記搬送軌道に沿って移動させながら前記搬送軌道に直交する水平方向に移動させることを特徴とする。
【００２４】
前記において「バケット形成用の中割り片」とは、例えば凹部を有する皿型のバケットを直径線を含む垂直断面で二つに等分割した一方をいい、単独では農産物を収容支持することができず、一対のものが接近して農産物を収容支持するバケットを形成するものをいう。なおここで接近とは、一対の中割り片が農産物を収容支持できる関係位置となることをいい、両者が係合する場合、あるいは非接触であっても農産物の収容支持を満足できる場合のいずれも含む。
【００２５】
前記構成において、次段コンベアとしては、農産物の選別仕分けやその他の加工を行う処理用コンベアを適宜採用することができるが、代表的には農産物を選別仕分けするために用いられる選別コンベアを挙げられる。また前記の中割り片は、一対が接近係合（以下「係合」と略記し、非接触の場合も含むものとする）して形成したバケットの状態で農産物を安定して受け入れることができ、離間して軌道両側方向に離間することで、収容している農産物を直下に落とすことができるものであれば特にその形状，構造を限定されるものではない。
【００２６】
なお、一対の中割り片を所定の並走範囲の始端側で係合させてバケットを形成させ、終端側で係合解除して左右方向に離間させる機構としては、中割り片を搬送軌道両側で水平面内で左右対称的に無端回動させるように設けることもできるし、また後述するように、垂直面内で無端回動する回動機構と、水平移動機構とを組み合わせて、中割り片に垂直軸回りの回転を与えないようにすることもできる。
【００２７】
この発明によれば、バケットを形成している一対の中割り片が両側に離間退避することによってバケット内の農産物を直下の等速走行する次段コンベアに落とすことができるので、農産物の転がりを招くことがなく、したがって、次段コンベアはベルトコンベアであっても特公平２−２４７号公報に開示されているスラット状の鍵盤式コンベアであっても、確実，正確に所定の載置部に載せ移すことができる。これらのベルトコンベアや鍵盤式コンベアでは実質的に平面の上に位置ずれなく正確に農産物を載せることになるので外観撮像によって農産物等階級判定のための情報を得る農産物選別装置に適している。
【００２８】
また、一対の中割り片は搬送軌道に対して左右両側から接近係合してバケットを形成し、且つ係合を解除して左右両側に離間退避するものであるから、該中割り片下端の移動軌跡の面を次段コンベアの載置部直上に近接設定して、農産物の落下距離を小さくできるので、農産物を傷める虞れを低減できる。
【００２９】
本願の請求項３の発明は、前記一対の中割り片搬送機構は、前記中割り片が先端部にそれぞれ設けられた複数のスライダと、水平方向の軸周りに無端回動する無端チェーンと、前記無端チェーンに一定間隔を有して搬送方向に沿って複数固定されると共に、前記複数のスライダを前記搬送軌道に直交する水平方向に移動自在にそれぞれ支持する複数のスライダ受けと、前記複数のスライダにそれぞれ設けられ、垂直方向の軸回りに転動自在な転動コロと、前記複数の転動コロが滑動し、前記並走範囲において両側一対の中割り片の接近及び離間の前記移動軌跡を描くガイド溝を有するガイド部材と、を備えたことを特徴とする。
【００３０】
この発明によれば、例えばスライダを垂直面内で無端回動させ、且つ該スライダを所定の回動位置で水平移動させることで、前記した係合と係合解除を行うことができ、該スライダには垂直軸回りの回転が作用しない。
【００３１】
本願の請求項４の発明は、前記農産物の載せ移し用コンベアの各バケットが、上流側に設けられた供給コンベアから農産物が各一個宛供給されるように構成されていることを特徴とする。
【００３２】
この発明によれば、列化装置やピッチ付け装置などを供給コンベアとして用いることにより、例えばこれら列化装置やピッチ付け装置から選別コンベア等の次段コンベアへの載せ移しを確実，正確に行うことができる。
【００３３】
本願の請求項５の発明は、農産物の載せ移し用コンベアのバケットが、農産物を安定に保持収容する凹部を有することを特徴とする。
【００３４】
前記凹部としては、擂鉢状，逆三角錐状，多角錐状等の上端側が広く開口し、底中心に向かって傾斜した内側面を有するものが好ましく採用される。
【００３５】
この発明によれば、中割り片の対が係合して形成したバケットは、農産物を選別コンベア等に載せ移すだけのものであるから深い凹部を設けて農産物を安定確実に受け入れることができ、特に列化装置やピッチ付け装置などの供給コンベアの下流端から農産物を受け入れる場合には、受入れを確実にできる。また凹部が擂鉢状，逆三角錐状，多角錐状等の底中心に向かって傾斜した内側面を有する形状のものとした場合には、受け入れた農産物がセンタリングされるためピッチ付けが正確となり、下方で同期等速走行する選別コンベア等の次段コンベアの載置部に正確に落とすことができる。
【００３６】
本願の請求項６の発明は、バケットはその凹部に、供給される農産物に対する衝撃をやわらげるための弾性部材を内側面に有することを特徴とする。
【００３７】
この発明によれば、載せ移しコンベアのバケットの凹部に入れ込む農産物が傷むことがなく、特に供給コンベアから落下させる装置ではその落下距離が比較的大きくなるので、その効果は優れている。
【００３８】
前記の弾性部材の例としては、例えば撓み変形し易い短尺フィンを農産物に係合する内側面に多数設けて構成することができる。
【００３９】
これによれば、短尺フィンが下方に撓むことで農産物をよりやわらかく受入れることができ、また短尺フィンの撓みでくさび効果が得られ、高速で走行する場合の農産物の安定性が向上する。
【００４０】
本願の請求項７の発明は、農産物が落とされる次段コンベアが、ベルトコンベア又は特公平２−２４７号公報に開示されているスラット状の鍵盤式コンベアであり、載置部が実質的に平らな面をなしていることを特徴とする。
【００４１】
この発明によれば、実質的に平面な搬送面上にも位置のずれがなく正確に農産物を載せることができ、例えば次段コンベアが選別コンベアであって選別仕分けを行う場合には、農産物の広い範囲の表面を外観撮像できるので、精度の高い農産物等階級の判定のための情報を得ることができる。
【００４２】
本願の請求項８の発明は、農産物が落とされる次段コンベアが、農産物の径より小さな開口径の農産物載置部を有する受皿がコンベアに連結して無端回動するように構成したことを特徴とする。
【００４３】
この発明によれば、前記と同様に、次段コンベアが選別コンベアであって選別仕分けを行う場合には、手作業による以外は確実な載置が従来困難とされていた小さな径の開口を載置部とした受皿に対しても、正確，確実に農産物を載せることができ、したがって広い面積に渡って農産物の表面を外観撮像するような選別仕分けを行う装置に特に有効である。
【００４４】
また、この小さな開口径をもつ受皿を用いる選別コンベアとしては、該開口を農産物の内部透過光の受入れ開口とするものを挙げることができ、このような装置は、広い面積に渡る農産物表面の外観撮像と透過光検出とをいずれも実現することができるので、この発明の載せ移し装置はこのような選別仕分けを行う装置に極めて有効である。
【００４５】
本願の請求項９の発明は、農産物が落とされる次段コンベアが、農産物の径より小さな開口径の農産物載置部を有する受皿をコンベアに連結せずに搬送するフリートレイ搬送式のものであることを特徴とする。
【００４６】
この発明によれば、前記請求項７の発明と同様の作用を得ることができる。なおフリートレイと載せ移し用コンベアのバケットの同期等速走行は、例えばコンベア上でフリートレイを前後隙間なく押し出すように走行させるようにするとか、あるいは、載せ移し範囲内で前後のフリートレイの間隔を一定にして連行させる連行手段を用いてもよい。
【００４７】
【発明の実施の形態】
実施形態１
農産物であるリンゴを選別仕分けする図１〜図１２により示した本例の農産物選別装置に関し、図１は本発明の農産物の載せ移し装置の正面図、図２は同装置を搬送軌道に直交する面で断面した縦断面図、図３は同図２の一部拡大図、図４は同装置の平面図、図５は同装置の一部斜視図、図６は同載せ移し装置のバケットの一つを拡大して示した斜視図である。
【００４８】
これらの図で示される本例のリンゴの載せ移し装置１は、供給側のピッチ付けコンベア装置２から一つずつ供給されるリンゴを受け入れるバケット１０１を、所定の搬送軌道範囲Ｅの始端側で一対の中割り片１０２，１０２が係合することで形成し、かつこの搬送軌道範囲Ｅの終端側で、該バケット１０１を形成している中割り片１０２，１０２が係合解除し底開きすることでリンゴを垂直下方に落下させ、下方に位置させた次段コンベア装置である農産物選別仕分け用の選別コンベア装置３の受皿３０１の載置部３０２上に載せ移すように設けたことを特徴とする。なお本例は、従来は極めて難しいとされていて工業的には未だ適当な装置，設備が提案されていない農産物透過光の検出による農産物の内部品質に基づく等級選別仕分けを行う機械化，自動化した農産物選別装置に極めて有効な装置を示すものである。
【００４９】
このリンゴの載せ移し装置１を含む本例の農産物選別装置は、上述のように三つのコンベア装置の組合せでなるものであり、以下各コンベア装置に分けて説明する。
【００５０】
ピッチ付けコンベア装置２
リンゴの載せ移し装置１の前段に設けられた前記ピッチ付けコンベア装置２は、鼓型ローラ２０１を搬送方向に一定間隔で多数連設し、この鼓型ローラ２０１をチェーンコンベア２０２により無端状に連行させるように設けられている。この鼓型ローラ２０１は、チェーンコンベア２０２のリンク（図示せず）に両端が支持された中心軸２０４に対して回転自在とされている。２０３はチェーンコンベア２０２のガイドフレームである。
【００５１】
このピッチ付けコンベア装置２の下流端は、上述した所定の搬送軌道範囲Ｅにおいて載せ移し装置のバケット１０１が一対の中割り片１０２，１０２の係合により形成される位置の上方に設定される（図４，図５参照）。
【００５２】
このように鼓型ローラ２０１は、中心軸２０４回りに回転自在で、且つ軸方向の中央部が細くくびれた鼓型をなすため、隣接鼓型ローラ２０１の間の中央部が窪んだ状態となっていて、これにより、該ピッチ付けコンベア装置２に例えば列化装置（図示せず）から供給されるリンゴは自然にこの窪み部分に嵌り込み、連続搬送される多数のリンゴの搬送間隔が一定ピッチになる。そして搬送に伴ってその搬送下流端から一定ピッチでリンゴを下方の載せ移し用コンベアのバケットに落とすことになる。なおこのピッチ付けコンベア装置の鼓型ローラ２０１の搬送速度は、その下流端下方で走行する載せ移し装置１のバケット１０１に農産物（リンゴ）を一つづつ落とし込むことができる速度に設定される。
【００５３】
載せ移し装置１
本例の載せ移し装置１は、図６に拡大して示したように、皿型のバケット部材をその直径線を含む垂直面で両側に等分割した中割り片１０２，１０２の対により、これら中割り片１０２，１０２が分割面で係合（図６の１０３が係合面を示す）することにより、上方側に広く開放したすり鉢状の凹部１０４を有する皿型のバケット１０１が形成されるようになっていて、これらの中割り片１０２，１０２は、それぞれ選別コンベア装置の搬送軌道の両側において、無端回動機構及び水平移動機構により所定の循環運動が行われて、上述した所定の搬送軌道範囲Ｅの範囲ではバケット１０１を形成し、その他の軌道上では互いに離間した係合解除によりバケットを開いているように構成されている。
【００５４】
前記中割り片１０２の運動を行わせる機構を説明すると、無端回動機構は、駆動プーリ１２１と従動プーリ１２２により無端回動されるチェーンコンベア１２３上に、搬送方向に多数連接されたスライダ受け１２４を一定間隔で有するように構成されている。１２５は駆動プーリ１２１の回転駆動軸、１２６は従動プーリ１２２の回転軸、１２７は各軸の軸受である。
【００５５】
上記スライダ受け１２４は回動軌道外方に開いたチャンネル型の構造をなし、これに軌道外方への抜け止めした状態で組み込んだスライダ１３０を搬送方向に直角な横方向に自在に移動できるように支持し、且つ横方向に大きくスライドして突出した時にも安定支持できるように、該横方向に長く設けられている。
【００５６】
以上の無端回動機構により、スライダ受け１２４に横方向移動自在に支持されているスライダ１３０は、図１に示すように垂直方向に関して無端回動されることになり、このスライダ１３０の選別コンベア装置側の端部に組付け支持された前記の中割り片１０２が、垂直方向に無端回動しながら、水平方向に移動可能とされる。
【００５７】
次に水平移動機構について述べると、これは、前記スライダ１３０から回動軌道外方に突出して設けられた転動コロ１３１が、該スライダの回動軌道に沿ってその外側に沿設した長円形のガイドプレート１４０に形成した一条のガイド溝１４１に滑合することによって構成される。この詳細は図２〜図４に示されており、ガイドプレート１４０の一条のガイド溝１４１に滑合している転動コロ１３１が、スライダ受け１２４の回動に伴って該ガイド溝１４１の設定経路に案内されることにより、スライダ１３０が回動軌道の横方向にスライダ受け１２４内を移動することになる。本例では、図４に該ガイド溝１４１の経路を示したように、上述した搬送軌道範囲Ｅの範囲では選別コンベア装置３側に近接平行するようにガイド溝１４１の近接平行経路１４１ａが設定され、且つその前後の斜行経路１４１ｂ，１４１ｄを介し、長円形型の離間経路１４１ｃに連続されることでこれらに渡り転動コロ１３１が無端循環するようになっている。
【００５８】
以上の水平移動機構により、スライダ受け１２４に横方向移動自在に支持されているスライダ１３０は、図１に示す垂直面内で無端回動されながら、ガイド溝１４１に案内される転動コロ１３１の水平移動により移動されて、搬送軌道範囲Ｅの範囲では転動コロ１３１が近接平行経路１４１ａを移動することで中割り片１０２をピッチ付けコンベア装置２と選別コンベア装置３の上下方向の間で走行させ、斜行経路１４１ｂでは中割り片１０２を前記選別コンベア装置３上から徐々に退避後退させ、離間経路１４１ｃでは選別コンベア装置３等から中割り片１０２を側方に十分離した状態で移動させ、斜行経路１４１ｄでは中割り片１０２をピッチ付けコンベア装置２と選別コンベア装置３の間に徐々に進出させる。そしてこのような無端回動機構及び水平移動機構により回動と水平移動を合成した運動を行う中割り片１０２の運動機構を、図４に示すようにピッチ付けコンベア装置２と選別コンベア装置３の搬送軌道の両側に左右対称に設置して同期駆動させることにより、上述の搬送軌道範囲Ｅでのみバケット１０１を形成し、その他の軌道上では中割り片１０２が他の装置に干渉せずに循環運動する本例の載せ移し装置が構成される。
【００５９】
なお、本例のバケット形成用の中割り片１０２には、バケット１０１の形成時に落とし込まれる農産物（リンゴ）を傷めないように、凹部のすり鉢状の傾斜面に沿って階段状にゴム等の弾性体からなる短尺フィン１０５が複数条設けられている。
【００６０】
選別コンベア装置
前記の農産物の載せ移し装置１に関連して設けられた本例の選別コンベア装置３は図７〜図１２により示され、図１２に示した平面矩形をなし且つその中央部に農産物（本例ではリンゴ）よりも径が小さい開口型の載置部３０２を有する受皿３０１の多数が、駆動プーリ３０３と従動プーリ３０４により無端回動されるチェーンに連結されて連行されるように構成されている。
【００６１】
そしてこの受皿３０１が無端回動する選別コンベア装置は、図１に示すようにその始端側の搬送軌道部分が、前記載せ移し装置１の搬送軌道範囲Ｅのバケット１０１が走行する軌道下面に対向近接して並走するように設置され、載せ移し装置１の凹部１０４に収容された農産物（リンゴ）Ａが搬送軌道範囲Ｅの終端部でバケット１０１が中割り片１０２の一対の離間による係合解除で落下し、前記開口型の載置部３０２の上に載って搬送されることになる。
【００６２】
本例の選別コンベア装置の構成を図７〜図１２により説明すると、平面矩形の前記受皿３０１は、チェーンコンベアに連結されて、モータ３０５及び一対のプーリ３０３，３０４により無端回動するように構成され、チェーンコンベア３５０の始端側（図７の左端側）において、前述したように載せ移し装置１から一つの受皿３０１に一つの農産物Ａが載るように供給される。そして本例では、農産物Ａを載せた受皿３０１はまず外観撮像ステージ６において、所定の外光遮蔽ボックス６０１内で照明ランプ６０２で照明されて撮像カメラ６０３で外観が撮像され、外観撮像情報はコンピュータからなる信号処理装置８に送られる。この外観撮像時の詳細については図９により後述する。
【００６３】
次に、受皿３０１は透過光検出ステージ７に移動し、所定の外光遮蔽ボックス７０１内に形成された搬送ライン上方の照明室７０４内の照明ランプ７０２により照明されると共に、受皿底板開口３２２を通して射出される農産物透過光を、搬送ライン下方に形成された外光遮蔽ボックス７０１内の透過光検出室７０５において、受皿３０１の底板３２１が近接してその上を通過できるように配置されている受光光学系の受光部材７０３により検出し、透過光情報は上記信号処理装置８に送られる。この透過光情報検出時の詳細については図１０により後述する。
【００６４】
上記外観撮像情報及び透過光検出情報の各信号が送られた信号処理装置８は、例えば色，傷の有無，大きさ等を外観撮像情報に基づいて判定し、糖度等の内部品質を透過光検出情報に基づいて判定することで、総合的に農産物Ａの仕分区分を判定し、得られた仕分区分信号を、制御装置９を介して仕分区分毎に設置されている排出コンベア１０1 〜１０3 の対応する仕分排出作動装置１１1 〜１１3 に送る。これにより、例えば排出コンベア１０1 では、これに対応する仕分区分に判定された農産物を載せた受皿３０１がその位置に移入してくるごとに、仕分排出作動装置１１1 が作動して常に一定の等階級の農産物Ａが排出される。排出された農産物Ａは図示しない適宜の箱詰装置により仕分区分毎に箱詰めされる。図８はチェーンコンベア３５０のリンクに受皿３０１を連係した状態をその搬送軌道に直交する面で縦断面した図を示している。
【００６５】
この図において、農産物Ａを載置する本例の受皿３０１は、黒色ゴム製の殻壁構造をなす受座体３１１と、この受座体の底面をなすように組み付けられる黒色硬質プラスチック製の平板状底板３２０とからなり、図８に示すように搬送軌道の中央から左右（幅方向）両側が対称的構造をなすように設けられている。
【００６６】
前記の殻壁構造をなす受座体３１１は、下部受座３１２と載置部としての上部受座３１３とからなり、下部受座３１２は、比較的薄肉のゴム体により外側から光が内側に入ることを遮光することができる殻壁型に成形してなるもので、本例では、左右両側から略１５°程の角度で傾斜したテーパー壁が上部平面（図１２参照）に連続して概ね台形状をなし、その上部平面の略中央に上部受座３１３が組み付けられるようになっている。なお上部受座３１３の下部受座３１２に対する組み付けは、図８に示すように、テーパー壁３１２２から上方に立ち上がるように形成された外周環状の溝部３１２１に、上部受座３１３の下端に設けた内向き環状突起３１３１が嵌合することで行われる。
【００６７】
また本例の上記上部受座３１３は農産物Ａの載る座を形成するものであり、図８〜図１２に示すように、環状プレート部から上方に向かって径が漸増するテーパー形状をなし且つ上端に向かって薄肉となるすり鉢壁型の外側筒座（シールリップ部）３１３２、及び内側筒座３１３３が二重に設けられている。内側筒座３１３３は外側筒座３１３２よりも高さが若干低く設けられて、図示のように球塊状農産物（リンゴ）のすわりを良くするようになっている。これらの外側筒座３１３２，内側筒座３１３３は、農産物を載せた際にできるだけ密に接することで隙間のない遮光性に優れた係合・接触状態を保持できる材質，形状が選択される。内側筒座３１３３の内側は透過光が入る受座開口（つまり透過光通過路の上端）３１７をなしている。
【００６８】
なお上記下部受座３１２のテーパー壁３１２２の左右両端には、次記する平面矩形の底板３２０の縁部に嵌合するように内向きの溝部３１８が設けられている。なお、受座体３１１の搬送方向の前面及び後面はテーパー壁から連続する垂直壁３１２３（図１２参照）により閉じられ、この垂直壁の下端部にも上記底板３２０の縁部に嵌合するための内向きの溝部が設けられている。なお、本例においては図示していないが、受座体３１１の上に農産物を載置した場合に、該受座体３１１が下方に大きく撓むことを防ぐため撓み防止用のリブ（本例では内部の垂直壁）を適宜設けることもできる。
【００６９】
上記底板３２０は、平面矩形の平板状の底板３２１からなり、その周縁部において上記受座体のテーパー壁及び垂直壁の溝部３１８が嵌合してこれらが一体化されるようになっていると共に、上記受座開口３１７の直下の位置に、底板開口（透過光通過路の下端）３２２が設けられていて、本例ではその開口縁部にリングパッキン３２３が組み付けられている。また、本例のこの底板３２０には、底板３２１の幅方向片側位置において、チェーンコンベア３５０のリンク３５１に固定されたリンク側ブラケット３５２に連結される受皿側ブラケット３２４が設けられていて、搬送方向をなす軸３２７回りに受皿が傾動可能に連結され、また、リンク側ブラケット３５２にピン３５４により回動可能に組み付けられた傾動阻止用フック３５３が受皿側ブラケット３２４に設けたピン３２５に係合することで受皿の傾動を阻止し、図１１で説明する排出作動装置により該傾動阻止用フック３５３を掛け回すことで傾動阻止を解除して受皿３０１の傾動を許すようになっている。なお、３２６は受皿搬送姿勢ガイド用レール３４０の上を摺接するシューであり、上記底板３２１の受皿側ブラケット３２４の組み付け位置とは幅方向の反対側に固定して下向きに設けられている。
【００７０】
上記のチェーンコンベア３５０は、ピン軸３５５により枢動自在にリンク３５１を連結して無端回動するように構成されていて、ピン軸３５５に組み付けたローラ３５７が走行用レール３５８内を走行するようになっている。なお、３５９，３５９は、受皿３０１の走行軌道の両側に延設された傾斜ガイド壁であり、受皿３０１から農産物Ａが落下した場合にこれを左右の戻しコンベア３６０，３６０によりチェーンコンベア３５０の始端側に戻すようになっている。
【００７１】
図９は、外観撮像ステージ６における外観撮像時の状態を示したものであり、外光遮蔽ボックス６０１は、外光が内部にできるだけ入らないように、箱型の遮壁に、その搬送される受皿３０１の入口と出口に遮光用カーテン（図示せず）をたらし、また天井部に撮像用のスリット開口６０４を有するように構成されている。また本例の受皿３０１は、テーパー壁の頂部に上部受座（載置部）３１３を設けているので、図９に示すように球形農産物Ａの中間部よりも若干下側表面まで撮像することができるようになっており、このため撮像可能な表面の照明を適切に行うためにアーチ状に複数の照明ランプ６０２が配置されていると共に、下側部分の表面反射光を撮像カメラ６０３に導くための反射鏡６０５が配置されている。なお、本例の受皿３０１は上述のように平面矩形をなしていると共に、連接する各受皿３０１をできるだけ隙間なく連続させることで、搬送軌道面から外光遮蔽ボックス６０１内に外光が入り込むことが十分に阻止され、これによって外光による照明ムラの影響が抑制されるので精度のよい外観撮像が実現できる。以上の構成の外観撮像ステージ６おいて、農産物Ａを受皿３０１の搬送を停止させることなく連続して移動させながら外観を撮像することができる。
【００７２】
図１０は、透過光検出ステージ７における透過光検出時の状態を示したものであり、外観撮像ステージ６と同様に、外光遮蔽ボックス７０１は、外光が内部にできるだけ入らないように、箱型の遮壁に、その搬送される受皿３０１の入口と出口に遮光用カーテン（図示せず）をたらすように設けられる。また、上述のように、受皿３０１が平面矩形をなしかつ連接する各受皿３０１ができるだけ隙間なく連続することで、外光遮蔽ボックス７０１の搬送ライン上方の照明室７０４からの強い照明光が、搬送ラインの軌道面から下方の透過光検出室７０５側に漏れることを十分に阻止でき、また、平板状の底板３２１を、幅方向片側のチェーンコンベア３５０と反対側の受皿搬送姿勢ガイド用レール３４０とによって支持して軌道面を精度よく維持しながら受皿３０１の搬送を行わせることにより、受光光学系の受光部材７０３を移動する受皿３０１に対して極めて近接して配置でき、この受光部材７０３に外光や照明光が入ることを良好に防止できて精度のよい透過光検出が実現できる。７０６は外交遮光ボックス７０１の搬送ラインの上方，下方を遮光のために区画する水平隔壁である。なお、連接する受皿３０１の継ぎ目部分からの照明光の漏れをより一層防止するために、これら受皿の間を塞ぐ可撓性シートを設けるようにしてもよい。また上記受光光学系の受光部材７０３は、集光レンズ，光ファイバー等の光伝送体，ＣＣＤ等の撮像素子などを用いて構成することができ、また分光分析する場合にはフィルター等を使用することもできる。照明ランプ７０２は、透過光が上述のように極めて大きく減衰して微弱となることに鑑み、受皿３０１及び農産物Ａの搬送に邪魔とならない範囲で多数設置することが好ましく、例えば受皿の搬送軌道の幅方向両側に水平アーチ状に配置する場合などを挙げることができる。
【００７３】
以上の構成の透過光検出ステージ７おいて、農産物Ａを受皿３０１の搬送を停止させることなく連続して移動させながら、照明光の漏れ入光を阻止して農産物内部を透過した光の検出をすることができる。
【００７４】
図１１は、仕分排出作動装置１１1 〜１１3 により農産物を所定の排出コンベア１０1 〜１０3 に排出する仕分部を示し、所定の仕分区分別に、その区分に判定された農産物を載せた受皿３０１が移動してくるごとに、仕分排出作動装置１１1 〜１１3 のいずれかが作動して農産物Ａを排出する。すなわち、仕分排出作動装置１１1 〜１１3 は、電磁ソレノイド１２が仕分信号により励磁されることで突起１３がレバー１４を揺動させ、このレバー１４の揺動により傾動阻止用フック３５３をピン３５４回りに掛け回して受皿側ブラケット３２４のピン３２５との係合を外し、図１１の実線状態から二点鎖線状態に受皿３０１が傾動できるようにする。またこの位置では、受皿３０１の該傾動を行わせることができるように受皿搬送姿勢ガイド用レール３４０は図１０中で符号３４０´で示したように斜め下方に弯曲して延設されている。したがって、本例では３つの位置にそれぞれ設けられた仕分排出作動装置１１1 〜１１3 に対応した各位置で受皿搬送姿勢ガイド用レール３４０は斜め下方に弯曲し、各受皿３０１は、排出位置では傾動阻止用フック３５３のピン３２５との係合が外れていることで傾動し、非排出位置では該傾動阻止用フック３５３のピン３２５との係合が外れていないので、水平姿勢を維持したまま搬送されることになる。なお、１５は排出コンベア１０1 〜１０3 に農産物Ａを落下ガイドする傾斜ガイドである。
【００７５】
以上のように構成された本例の選別コンベア装置３は、受皿３０１が、前記した搬送軌道範囲Ｅにおいて、載せ移し装置１のバケット１０１と上下に対向して同期並走することが必要であり、このため、選別コンベア装置３のチェーンコンベア３５０の駆動機構と、載せ移し装置１の前記無端回動機構のチェーンコンベア１２３とを連係させた構成を採用している。
【００７６】
すなわち、図２に示すように、選別コンベア装置３の駆動プーリ３０３はモータ３０５（図７参照）との間でチェーンが掛け回されて駆動プーリ３０３の回転駆動軸３８０が回転駆動されるように設けると共に、この駆動プーリ３０３と同軸に設けた中間プーリ３８１と、載せ移し装置１の駆動プーリ１２１の回転駆動軸１２５に軸着した同一歯数の中間プーリ３８２との間に、チェーンを掛け回して該載せ移し装置１の駆動プーリ１２１を同期回転させるように設けている。なお３８５，３８５は前記回転駆動軸３８０の軸受けである。
【００７７】
このように選別コンベア装置３と載せ移し装置１の駆動機構を、チェーンにより動力を伝達する方式とすることにより、両者の搬送速度を完全に一致させることができ、載せ移し装置１のバケット１０１が中割り片１０２の離間により開いたときに、常に選別コンベア装置３の受皿３０１をその下方で同期並走させておくことができる。
【００７８】
以上のような構成をなし、リンゴ等の農産物の外観撮像と透過光とを等級判定の情報とするようにした本例の農産物選別装置によれば、次のような利点が得られる。
【００７９】
すなわち、上記のような外観及び透過光の情報を測定，検出するためには、選別コンベア装置として、載置部を農産物より径の小さい開口型とした受皿を用いることが望まれる。しかしこのような農産物の載せ作業を確実且つ安定して行う自動化した装置は、従来適当なものがなく手作業によるしかなかったのに対し、上述した本例装置によれば、載せ移し装置１から選別コンベアの受皿３０１の載置部への落下距離は極めて小さく設定できること、及び載せ移し装置１のバケット１０１と受皿３０１を同期並走させることにより、農産物の載せ作業を確実且つ安定に自動化して行うことができる。これにより、近時の高速処理が望まれる農産物選別装置に適した農産物の載せ移しが実現される。
【００８０】
【発明の効果】
以上述べたように、本願発明によれば以下の効果が奏される。
【００８１】
本願の請求項１及び請求項２に記載した農産物の載せ移し装置の発明によれば、バケットを形成している一対の中割り片が両側に搬送軌道と直交する水平方向に離間退避することによってバケット内の農産物を直下の等速走行する処理用コンベアに落とすことができるので、農産物の転がりを招くことがなく、したがって、次段（選別コンベア等の処理用）コンベアは、ベルトコンベア、特公平２−２４７号公報に開示されているスラット状の鍵盤式コンベア、底の浅い受皿式コンベア、載置部が農産物に比べて小さい受皿等々のいずれであっても、確実，正確に所定の載置部に載せ移すことができる。特に、外観撮像や透過光検出を行うような選別コンベアを使用して農産物の等階級判定のための情報を得る農産物選別装置に適している。
【００８２】
また、中割り片は搬送軌道に対して左右両側から接近してバケットを形成し、且つ左右両側に離間退避するものであるから、該中割り片の下端の移動軌跡の面を処理用コンベアの載置部直上に近接して設定でき、落下距離を小さくできるため農産物を傷める虞れが低減する。
【００８３】
請求項４の農産物の載せ移し装置の各バケットに対して、上流側の供給装置から農産物を各一個宛供給するように構成した発明によれば、供給装置として列化装置やピッチ付け装置などを用いることにより、列化装置やピッチ付け装置から選別コンベアに至る一連の載せ移しを確実，正確に行うことができる。
【００８４】
請求項５の載せ移し装置のバケットが農産物を安定に保持収容する凹部を有するようにした発明によれば、中割り片の対が係合して形成したバケットは、農産物を選別コンベア等に載せ移すだけのものであるから深い凹部を設けて農産物を安定確実に受け入れることができ、特に列化装置やピッチ付け装置などの供給コンベアの下流端から農産物を受け入れる場合の受入れを確実にできる。また凹部が擂鉢状，逆三角錐状，多角錐状等の底中心に向かって傾斜した内側面を有する形状のものとした場合には、受け入れた農産物がセンタリングされるためピッチ付けが正確となり、下方で同期等速走行する選別コンベア等の載置部に正確に落とすことができる。
【００８５】
請求項６の、バケット凹部に、供給される農産物に対する衝撃をやわらげるための弾性部材を内側綿に有するようにした発明によれば、載せ移しコンベアのバケットの凹部に入れ込む農産物が傷むことがなく、特に供給コンベアから落下させる装置ではその落下距離が比較的大きくなるので、その効果は優れている。
【００８６】
特に弾性部材として短尺フィンが下方に撓むことで農産物をよりやわらかく受入れるようにした構成を採用した場合には、短尺フィンの撓みでくさび効果が得られ、高速で走行する場合の農産物の安定性が向上する。
【００８７】
請求項７の、農産物を落とす処理用コンベアを、ベルトコンベアやスラット状の鍵盤式コンベアとした発明によれば、実質的に平面な搬送面上に位置のずれがなく正確に農産物を載せることができ、また農産物の広い範囲の表面を外観撮像できて、精度の高い農産物等階級の判定のための情報を得ることができる。
【００８８】
請求項８あるいは請求項９の、農産物を落とす処理用コンベアを、農産物の径より小さな開口径の農産物載置部を有する受皿とした発明によれば、手作業による以外は確実な載置が従来困難とされていた小さな径の開口を載置部とした受皿に対しても、正確，確実に農産物を載せることができ、したがって広い面積に渡って農産物の表面を外観撮像するような選別仕分けを行う装置に特に有効である。
【００８９】
また、この小さな開口径をもつ受皿を用いる選別コンベアとしては、該開口を農産物の内部透過光の受入れ開口とするものを挙げることができ、このような装置は、広い面積に渡る農産物表面の外観撮像と透過光検出とをいずれも実現することができるので、この発明の載せ移し装置はこのような選別仕分けを行う装置に極めて有効である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明よりなる実施形態１の農産物載せ移し装置の正面図。
【図２】図１の装置を搬送軌道に直交する面で断面した縦断面図。
【図３】図２の一部拡大図。
【図４】図１の装置の平面図。
【図５】図１の装置の一部斜視図。
【図６】同載せ移し装置のバケットの一つを拡大して示した斜視図。
【図７】同載せ移し装置を含む農産物選別装置の全体概要を示した正面図。
【図８】図７の農産物選別装置の選別コンベアの構成を示す搬送軌道に直交する面で断面した縦断面図。
【図９】同選別コンベアの外観撮像工程での搬送軌道に直交する面で断面した縦断面図。
【図１０】同選別コンベアの透過光検出工程での搬送軌道に直交する面で断面した縦断面図。
【図１１】同選別コンベアの農産物排出工程での搬送軌道に直交する面で断面した縦断面図。
【図１２】同選別コンベアの受皿の一つを拡大して示した斜視図。
【符号の説明】
１・・・載せ移し装置
１０１・・・バケット
１０２・・・中割り片
１０３・・・係合面
１０４・・・凹部
１０５・・・短尺フィン
１２１・・・駆動プーリ
１２２・・・従動プーリ
１２３・・・チェーンコンベア
１２４・・・スライダ受け
１２５・・・回転駆動軸
１２６・・・回転軸
１２７・・・軸受け
１３０・・・スライダ
１３１・・・転動コロ
１４０・・・ガイドプレート
１４１・・・ガイド溝
１４１ａ・・・近接平行経路
１４１ｂ，ｄ・・・斜行経路
１４１ｃ・・・離間経路
２・・・ピッチ付けコンベア装置
２０１・・・鼓型ローラ
２０２・・・チェーンコンベア
２０３・・・ガイドフレーム
２０４・・・中心軸
３・・・選別コンベア装置
３０１・・・受皿
３０２・・・載置部
３０３・・・駆動プーリ
３０４・・・従動プーリ
３０５・・・モータ
３１１・・・受座体
３１２・・・下部受座
３１２１・・・溝部
３１２２・・・テーパー壁
３１２３・・・垂直壁
３１３・・・上部受座
３１３１・・・環状突起
３１３２・・・外側筒座
３１３３・・・内側筒座
３１７・・・受座開口
３１８・・・溝部
３２０・・・底体
３２１・・・底板
３２２・・・底板開口
３２３・・・リングパッキン
３２４・・・受皿側ブラケット
３２５・・・ピン
３２６・・・シュー
３２７・・・軸
３４０，３４０´・・・受皿搬送姿勢ガイド用レール
３５０・・・チェーンコンベア
３５１・・・リンク
３５２・・・リンク側ブラケット
３５３・・・傾動阻止用フック
３５４・・・ピン
３５５・・・ピン軸
３５７・・・ローラ
３５８・・・走行用レール
３５９・・・傾斜ガイド壁
３６０・・・戻しコンベア
３８０・・・回転駆動軸
３８１・・・中間プーリ３８１
３８２・・・中間プーリ３８２
３８５・・・軸受け
５・・・モータ
６・・・外観撮像ステージ
６０１・・・外交遮蔽ボックス
６０２・・・照明ランプ
６０３・・・撮像カメラ
６０４・・・スリット開口
６０５・・・反射鏡
７・・・透過光検出ステージ
７０１・・・外交遮蔽ボックス
７０２・・・照明ランプ
７０３・・・受光部材
７０４・・・照明室
７０５・・・透過光検出室
７０６・・・水平殻壁
８・・・信号処理装置
９・・・仕分信号出力装置
１０1 〜１０3 ・・・排出コンベア
１１1 〜１１3 ・・・仕分排出作動装置
１２・・・電磁ソレノイド
１３・・・突起
１４・・・レバー
１５・・・傾斜ガイド
Claims (10)
- 搬送方向に等間隔に離隔した載置部に農産物を各一個宛に載せて搬送する次段に設けた次段コンベアに対し、始端側搬送軌道の所定範囲で上方に近接して並走するように設けられた農産物の載せ移し用コンベアを備え、この載せ移し用コンベアは、搬送軌道の横方向両側から対を成すバケット形成用の中割り片を接近させることで農産物収容用のバケットを形成し、且つ接近状態から離間することで収容した農産物を下方に落とすバケット形成用の中割り片搬送機構を、バケット走行軌道の両側に一対に有する農産物の載せ移し装置において、
前記一対の中割り片搬送機構は、
前記対をなす複数の中割り片を前記搬送軌道に沿って移動させながら前記搬送軌道に直交する水平方向に移動させることを特徴とする農産物の載せ移し装置。 - 搬送方向に等間隔に離隔した載置部に農産物を各一個宛に載せて搬送する次段に設けた次段コンベアに対し、この次段コンベア始端側搬送軌道の所定の並走範囲内で農産物載せ移し用コンベアを該次段コンベア上方に近接して同期等速並走するように設け、前記農産物の載せ移し用コンベアは、前記並走範囲内で前記次段コンベアの各農産物載置部と上下に対をなして同期並走する農産物収容用のバケットを有し、このバケットは、対をなすバケット形成用の中割り片が前記並走範囲の始端側で軌道の横方向両側から接近することで該バケットを形成すると共に、該並走範囲の終端側で該一対の中割り片が軌道両側に離間することで該バケット内に収容した農産物を下方で同期並走する次段コンベアの載置部に垂直に落とすバケット形成用の中割り片搬送機構を、バケット走行軌道の両側に一対有する農産物の載せ移し装置において、
前記一対の中割り片搬送機構は、
前記対をなす複数の中割り片を前記搬送軌道に沿って移動させながら前記搬送軌道に直交する水平方向に移動させることを特徴とする農産物の載せ移し装置。 - 請求項１または２において、前記一対の中割り片搬送機構は、前記中割り片が先端部にそれぞれ設けられた複数のスライダと、水平方向の軸周りに無端回動する無端チェーンと、前記無端チェーンに一定間隔を有して搬送方向に沿って複数固定されると共に、前記複数のスライダを前記搬送軌道に直交する水平方向に移動自在にそれぞれ支持する複数のスライダ受けと、前記複数のスライダにそれぞれ設けられ、垂直方向の軸回りに転動自在な転動コロと、前記複数の転動コロが滑動し、前記並走範囲において両側一対の中割り片の接近及び離間の前記移動軌跡を描くガイド溝を有するガイド部材と、を備えたことを特徴とする農産物の載せ移し装置。
- 請求項１ないし３のいずれかにおいて、前記農産物の載せ移し用コンベアの各バケットは、上流側に設けられた供給コンベアから農産物が各一個宛供給されるように構成されていることを特徴とする農産物の載せ移し装置。
- 請求項１ないし４のいずれかにおいて、農産物の載せ移し用コンベアのバケットは、農産物を安定に保持収容する凹部を有することを特徴とする農産物の載せ移し装置。
- 請求項５において、バケットの凹部は、供給される農産物に対する衝撃をやわらげるための弾性部材を内側面に有することを特徴とする農産物の載せ移し装置。
- 請求項１ないし６のいずれかにおいて、農産物が落とされる次段コンベアは、載置部が実質的に平らな面であることを特徴とする農産物の載せ移し装置。
- 請求項１ないし６のいずれかにおいて、農産物が落とされる次段コンベアは、農産物の径より小さな開口径の農産物載置部を有する受皿がコンベアに連結して無端回動するように構成したものであることを特徴とする農産物の載せ移し装置。
- 請求項１ないし６のいずれかにおいて、農産物が落とされる次段コンベアは、農産物の径より小さな開口径の農産物載置部を有する受皿をコンベアに連結せずに搬送するフリートレイ搬送式のものであることを特徴とする農産物の載せ移し装置。
- 請求項１ないし９のいずれかにおいて、農産物が落とされる次段コンベアは、農産物を選別仕分けするための選別コンベアであることを特徴とする農産物の載せ移し装置。
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