JP3680356B2 - Vegetable pretreatment equipment - Google Patents
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Description
【0001】
【産業上の利用分野】
本発明は、主として、ピーマンなどの、芯を中心に略円柱状若しくは略円錐台形の野菜を、順次、切断機構に供給して、頂部および/あるいは底部を切断し、同時に芯取りを行うようにした野菜の前処理装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来、食品加工業において、ピーマンなどの野菜の前処理には、人手を用いていたが、生産性や人件費の点で、漸次、機械化がなされている。通常、この種の前処理装置では、ピーマンなどの野菜を、電磁式振動ホッパーや電磁式ボウル形フィーダーから切断機構に対して、順次、供給する際に、画像処理機構などを用いて、当該野菜の形状、寸法、姿勢などを検知し、上記野菜の所定位置で、ロボットハンドを用いて、保持するなどの機械化が検討されている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、画像処理機構、ロボットハンドは、本来、工業製品の処理を中心に開発されたものであり、食品識別などの低精度の機器において採用するには、高価すぎて、採算が合わない。特に、多量の野菜を処理する装置においては、画像処理速度が遅く、ロボットハンドのサイクルタイムが長く、また、ピーマンなど、個々の野菜のサイズのばらつきが大きく、脆くて割れ易い場合、ロボットハンドに用いるエアーチャックや吸着パッドで保持することが困難であるなど、実情に沿わない欠点がある。
【0004】
本発明は、上記事情に基づいてなされたもので、その目的とするところは、比較的に単純な装置の組合せによって、十分に採算が合い、しかも、生産性の高い、野菜の前処理装置を提供しようとするものである。なお、本発明の更に他の目的とするところは、以下に示す実施例のなかで詳述することにする。
【0005】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明に係る野菜の前処理装置は、芯を中心に略円柱状若しくは略円錐台形の野菜を、順次、切断機構に供給して、頂部および/あるいは底部を切断し、芯取りを行うようにした野菜の前処理装置において、振動によって野菜をその長手方向にそろえて、順次供給口へ供給する野菜供給機構と、供給口から野菜を受け取って切断機構に供給する搬送手段と、供給口を通過する野菜の径を測定して搬送における野菜の向きを反転させる反転手段とを具備していることを特徴とする。
【0006】また、本発明に係る野菜の前処理装置は、略円柱状若しくは略円錐台形の野菜を、順次、切断機構に供給して、頂部および/あるいは底部を切断し、同時に芯取りを行うようにした野菜の前処理装置において、振動によって野菜をその長手方向にそろえて、順次供給口へ供給する野菜供給機構と、供給口から野菜を受け取って切断機構に供給する搬送手段とを備え、切断機構は、搬送手段の搬出部に対応している筒状の保持部材の内側にエアバッグを備えており、また、保持部材内に投入された野菜の径を測定する測定手段、およびその測定手段の測定結果に基づいて保持部材の上下に配置した芯取りカッターの何れかを選択して動作する制御手段を具備していることを特徴とする。
【0007】
【実施例】
以下、本発明の実施例を図面を参照しながら具体的に説明する。本発明に係わる野菜の前処理装置は、基本的には、略円柱状若しくは略円錐台形の野菜、例えば、ピーマン、にんじんなどの野菜を、順次、切断機構に供給して、頂部および/あるいは底部を切断し、更に、ピーマンなどでは、芯取りを行うように構成されている。
【0008】
図1に、本発明の第1の実施例を示す。1は切断機構、4は、この切断機構1に長手方向に一定の向きにそろえた野菜を一列に順次搬送するベルトコンベア(搬送手段)、3は、このベルトコンベア4に野菜を長手方向にそろえた野菜を順次送り出す電磁振動式ホッパー(野菜供給機構)、5は、この電磁振動式ホッパー3からベルトコンベア4へ向けて送り出される野菜の向き、即ち、頂部が先か、底部が先かを判別して、所望の向きでないときこれを反転させる反転手段である。
【0009】
この反転手段5は、次のように構成されている。即ち、電磁振動式ホッパー3の供給口2から1個の野菜がベルトコンベア4の搬入部4Bに落下する。野菜はベルトコンベア4により搬送され、一定の長手方向位置における野菜の直径を測定するセンサー51,51と、このセンサー51,51の測定値が予め定めた値よりも大きいとき(または、小さいとき)、野菜が頂部(または、底部)を先にして送られてきたと判定し、作動するロータリアクチュエータ52Aと、これによりベルト上で応動して野菜の進行向きを変える反転レバー52と、この反転レバー52よりもベルトの進行方向にあって両側に配設されたガイド部材53,53とからなっている。
【0010】
切断機構1は、搬送手段4の搬出部4Aに対応している筒状の保持部材11の内側に、空気供給・排出手段12(図3)によって空気供給・排出を受けて拡縮するエアバッグ13(図5)を備えている。また、保持部材11はターンテーブル14に、ピッチ円上等間隔に多数、装備されていて、ターンテーブル14の間欠的な駆動で、順次、搬出部4Aの位置に移動される。また、搬出部4Aに対応して、保持部材11の下側には受け板15(図5)が配置されており、これには、保持部材11に投入された野菜の荷重が受け板15に負荷された時、これを感知するセンサー(あるいはスイッチ)16が設けられている。更に、ターンテーブル14で別の位置に移動された保持部材11に対しては、その上方に、円筒状の芯取りカッター17が配置されている。各保持部材11のエアバッグ13は、後述するように、センサー16が野菜の存在を感知したら作動し、前処理加工を終って完成品回収位置に保持部材11が至ったときその作動を解除するようになっている。
【0011】
次に、第1の実施例の動作を、ピーマンの頂部が保持部材11内で上になって加工処理する場合について説明する。ホッパー3に、予め粗選別されたピーマンを投入しておき、ホッパー3を作動させる。ホッパー3の振動により、ピーマンは一個ずつ長手方向、すなわち、頂部か底部かを先にして供給口2に送られ、ベルトコンベア4の搬入部4Bに落下し、長手方向の状態でベルトコンベア4により搬送される。
【0012】
この状態でセンサー51、51が検出し、直径を測定して、その測定値が予め定めた測定値より大きいときは、ピーマンの頂部が先になっていると判定し、ロータリアクチュエータ52Aを作動させる。これにより反転レバー52が図1の状態になり、ベルトの動きにつれて頂部を先にして進行してくるピーマンは、この反転レバー52に当たって向きを斜めに変え、ベルトの進行方向左側のガイド部材53の斜めの端面にピーマンの頂部が当たって係止され、底部側がベルトと共に進行するのでピーマンはベルト上で回転し、底部が先になった斜めの状態になってベルト上を進行する。次いで底部の角がベルトの進行方向右側のガイド部材53の斜めの端面にガイドされて更に回転し、ピーマンは底部を先にして両ガイド53、53の間を搬出部4Aに向け送られる。
【0013】
センサー51、51の測定値が設定値よりも小さいときは、ピーマンの向きは所望の向きと判断し、ロータリアクチュエータ52Aを解除して反転レバー52をベルト進行位置と平行にし、そのままの向きでガイド部材53、53の間を搬出部4Aに向けピーマンを送る。搬出部4Aに到達したピーマンは、ベルトの終端の曲面に沿って先を下に向け、つまり、底部を下にして、その直下に停止したターンテーブル14のひとつの保持部材11の中に入り、下端が受け板15に当たって停止する。ピーマンが保持部材11に入ったことをセンサー16が検出すると、エアバッグ13が膨張し、ピーマンの外周を柔かくホールドする。
【0014】
ターンテーブル14は、保持部材11のピッチ分ずつ間欠回転して行き、芯取りカッター17の位置に来たとき、回転する芯取りカッター17が下降して、先ず芯取り加工を行う。ターンテーブル14の間欠回転が進んで、保持部材11の上下からはみ出したピーマンの頂部と底部が回転するカッター19、19と干渉する状態になると、頂部と底部は切り落とされる。その先に進んだ位置では、芯のあとに残った種をエアーで吹き飛ばす。ターンテーブル14の回転が更に進んで、その先の完成品回収位置まで来ると、エアバッグ13をしぼませて完成品受(図示省略)に加工済のピーマンを回収する。
【0015】
図2は、本発明の第2の実施例を示す。第2の実施例では、ホッパー3の代わりに、野菜供給機構として電磁式ボウル型フィーダーを用いる。その他の構成、動作は実施例1と同じであるので、これ以上の説明は略すが、電磁式ボウル型フィーダーを用いると、野菜の一列整列が一層円滑に行える。
【0016】
図3および図5に、本発明の第3の実施例を示す。第3の実施例においては、搬出部4Aの位置で、保持部材11内に投入された野菜の上部の径を測定するセンサーなどの測定手段6が配置されており、また、その測定手段6の測定値を設定値と比較して、野菜が、頂部を上にしているか、底部を上にしているかを判別し、芯取りカッター17、18の何れかを選択して動作する制御手段7を具備している。
【0017】
この第3の実施例では、野菜供給機構として図1のホッパー3や図2のボウル型フィーダー3’を用いる。搬送手段としては、図1、図2と同様のベルトコンベア4等を用いる。搬送手段上の反転手段5は用いず、頂部、底部どちらが先になった野菜も搬出部4Bまでそのままの姿勢で搬送する。両側のガイド部材は、反転を助けるものではなく、そのままの姿勢で横すべりを防ぐための形状と配置にして、これを設けることが好ましい。
【0018】
切断機構1には、上述のセンサー6、下側からの芯抜きカッター18があって、ここで野菜の上下を判別し、芯抜きをしやすい向きから芯抜き加工をする他は、図1、図2と同じものが備えられ、同じように加工動作を行う。図3の7は制御手段で、この制御手段7は、測定手段6の測定結果を受けて、保持部材11内の野菜の天地を判定し、芯取りカッター17、18の何れかを下降あるいは上昇して、野菜の芯取りを行い、搬出部4Aから保持部材11に野菜が投入された際にセンサ16の信号を受けて、ターンテーブル14の間欠動作を指令し、また、空気供給・排出手段12の駆動を指令して、エアバッグ13を膨張させ、野菜を保持部材11内に保持する等、全装置的の制御を行う。
【0019】
上述の実施例においては、野菜の芯抜きと、両端の切断を行ったが、例えば、にんじんの前処理は芯抜きは不要であり、花落ちの目立たない果実野菜では、芯抜きとへたの片側のみの切断でよく、本発明は、芯抜きカッターなしのもの、上下いずれか一方の切断カッターのもの等でも実施可能である。また、野菜供給機構も、電磁式に限らず、エアー式、機械式等、他の方式のものを用いることができる。野菜の頂部、底部判別のための径測定は、実施例では、一カ所の径を測定して設定値と比較したが、長手方向の2ケ所を測定してその大小で判別したり、一つの測定器で移動してくる一つの野菜の径を連続あるいは断続的に測定してその増減で判別したり、その他適宜の測定法を用いることができる。
【0020】
この発明によれば、40〜60mm径のピーマンを扱った場合、従来の手作業による処理量50kg/時・1人口に比較して、200kg/時の成績を得た。また、従来の方式(エアチャックで保持)と比較した結果、ピーマンをひび割れ等の損傷なく保持できた率、保持率と、保持できたピーマンを芯取り、切断したときに発生する破損率とは、以下のような成績となった。
【0021】
【表1】
【0022】
【発明の効果】
本発明は、以上詳述したように、ピーマンやにんじんのような略円柱状若しくは略円錐台形の野菜を、順次、切断機構に供給して、頂部および/あるいは底部を切断し、必要に応じて、芯取りを行うようにした野菜の前処理装置において、振動によって野菜を長手方向にそろえ、順次一列に供給口へ供給する野菜供給機構と、上記供給口から野菜を受け取って上記切断機構に供給する搬送手段とを具備し、あるいは、更に、野菜の径を測定して搬送手段における野菜の向きを反転させる反転手段を備えたり、切断機構内に搬入された野菜の径を測定して野菜の上下を判別し、損傷しにくい向きから芯取りを行うようにしているので、比較的に単純な装置の組み合わせによって、十分に採算が合い、しかも、生産性の高い前処理が実現できる。また、本発明装置によれば、振動による野菜供給機構、ベルトコンベア等の搬出手段、反転手段、測定手段は、いずれもピーマンなどの脆弱な野菜を扱ってもこれを損傷することがほとんどなく、歩留りよく高品質の野菜の前処理が行える。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の第1の実施例を示す野菜の前処理装置の概略斜視図である。
【図2】 本発明の第2の実施例を示す概略斜視図である。
【図3】 本発明の第3の実施例における切断機構および付帯設備の斜視図である。
【図4】 図1〜図3の各実施例に共通の保持部材の横断面図である。
【図5】 図3の実施例の縦断側面図である。
【符号の説明】
1 切断機構
2 供給口
3 野菜供給機構
4 搬送手段
4A 搬出部
4B 搬入部
5 識別手段
6 測定手段
7 制御手段
11 保持部材
12 空気供給・排出手段
13 エアバッグ
14 ターンテーブル
15 受け板
16 センサー
17,18 芯取りカッター
19 カッター
51 センサー
52 反転レバー
52A ロータリアクチュエータ
53 ガイド部材[0001]
[Industrial application fields]
The present invention mainly supplies substantially cylindrical or substantially truncated cone-shaped vegetables such as bell peppers to the cutting mechanism in order to cut the top part and / or the bottom part and perform the centering at the same time. The present invention relates to a vegetable pretreatment apparatus.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, in the food processing industry, manual processing has been used for pretreatment of vegetables such as bell peppers, but in terms of productivity and labor costs, mechanization has been gradually made. Usually, in this type of pre-processing apparatus, when vegetables such as peppers are sequentially supplied from an electromagnetic vibration hopper or an electromagnetic bowl-type feeder to a cutting mechanism, the vegetables are used by using an image processing mechanism or the like. The mechanization such as detecting the shape, size, posture, etc. of the food and holding it at a predetermined position of the vegetable using a robot hand is under consideration.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
However, the image processing mechanism and the robot hand are originally developed mainly for processing of industrial products, and are too expensive to be used in low-accuracy equipment such as food identification. In particular, in an apparatus that processes a large amount of vegetables, the image processing speed is slow, the cycle time of the robot hand is long, and the size of individual vegetables such as peppers is large, and it is brittle and easy to break. There are drawbacks that do not conform to the actual situation, such as difficulty in holding with an air chuck or suction pad to be used.
[0004]
The present invention has been made based on the above circumstances, and the object of the present invention is to provide a vegetable pretreatment device that is sufficiently profitable and has high productivity by a combination of relatively simple devices. It is something to be offered. The other objects of the present invention will be described in detail in the following embodiments.
[000 5 ]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the vegetable pretreatment apparatus according to the present invention supplies substantially cylindrical or substantially truncated cone-shaped vegetables around the core to the cutting mechanism in order to cut the top and / or bottom. and, in the processing apparatus before the vegetables so as to perform centering, vegetables by vibration aligned in the longitudinal direction, and vegetables supply mechanism for supplying sequentially to a feed port, disconnect mechanism receives the vegetables from supply port a conveying means for supplying, characterized in that it comprises a reversing means for reversing the direction of the vegetables in the transport by measuring the diameter of the vegetables through the supply port.
[000 6] The pretreatment apparatus vegetables according to the present invention, a substantially cylindrical or substantially frustoconical vegetables, sequentially supplied to the cutting mechanism, cutting the top and / or bottom, at the same time centering in the processing apparatus before the vegetables to perform, aligned vegetables in the longitudinal direction by the vibration, and sequentially vegetable supply mechanism for supplying to the supply opening, and conveying means for supplying the disconnect mechanism receives the vegetables from supply port includes a disconnect mechanism includes a inside airbags cylindrical holding member that supports out of the conveying means, the measurement for measuring the diameter of the input vegetables in hold member means, and is characterized in that it comprises a control means operative to select one of the centering cutter disposed above and below the hold member based on the measurement result of the measuring means.
[000 7 ]
【Example】
Embodiments of the present invention will be specifically described below with reference to the drawings. The vegetable pretreatment apparatus according to the present invention basically supplies substantially cylindrical or substantially frustoconical vegetables, for example, vegetables such as peppers and carrots, sequentially to the cutting mechanism, and the top and / or bottom. Further, it is configured to perform centering with a bell pepper or the like.
[000 8 ]
FIG. 1 shows a first embodiment of the present invention. 1 is a cutting mechanism, 4 is a belt conveyor (conveying means) that sequentially conveys vegetables aligned in the longitudinal direction to the
[000 9 ]
The inversion means 5 is configured as follows. That is, one vegetable falls from the
[00 10 ]
Disconnect
[00 11 ]
Next, the operation of the first embodiment will be described in the case where the top of the bell pepper is processed in the
[00 12 ]
In this state, the
[00 13 ]
When the measured values of the
[00 14 ]
The
[00 15 ]
FIG. 2 shows a second embodiment of the present invention. In the second embodiment, instead of the
[00 16 ]
3 and 5 show a third embodiment of the present invention. In the third embodiment, a measuring means 6 such as a sensor for measuring the diameter of the upper part of the vegetable put into the holding
[00 17 ]
In the third embodiment, the
[00 18 ]
The
[00 19 ]
In the above-mentioned embodiment, the centering of the vegetable and the cutting of both ends were performed. However, for example, the pretreatment of carrots does not require the centering. Only one side may be cut, and the present invention can be carried out even without a centering cutter or with one of the upper and lower cutting cutters. Also, the vegetable supply mechanism is not limited to the electromagnetic type, and other types such as an air type and a mechanical type can be used. In the embodiment, the diameter measurement for distinguishing the top and bottom of the vegetables was performed by measuring the diameter at one location and comparing it with the set value. The diameter of one vegetable moving with the measuring device can be measured continuously or intermittently and discriminated by the increase or decrease, or other appropriate measuring methods can be used.
[00 20 ]
According to the present invention, when handling peppers with a diameter of 40 to 60 mm, a result of 200 kg / hour was obtained as compared with the conventional manual processing amount of 50 kg / hour / one population. In addition, as a result of comparison with the conventional method (held by air chuck), the rate and rate of holding the green pepper without any damage such as cracks, and the rate of breakage that occurs when the held green pepper is centered and cut The results were as follows.
[00 21 ]
[Table 1]
[00 22 ]
【The invention's effect】
As described in detail above, the present invention supplies substantially cylindrical or substantially frustoconical vegetables such as bell peppers and carrots to the cutting mechanism sequentially, and cuts the top and / or bottom, as necessary. In the vegetable pre-processing apparatus adapted to perform centering, the vegetables are aligned in the longitudinal direction by vibration, and the vegetables are supplied to the supply ports in a row, and the vegetables are received from the supply ports and supplied to the cutting mechanism. Or a reversing means for reversing the direction of the vegetables in the conveying means by measuring the diameter of the vegetables, or measuring the diameter of the vegetables carried into the cutting mechanism. Since the upper and lower sides are discriminated and the centering is performed from the direction in which damage is difficult to occur, the combination of relatively simple devices is sufficiently profitable, and the preprocessing with high productivity can be realized. In addition, according to the present invention apparatus, the vegetable supply mechanism by vibration, the carry-out means such as a belt conveyor, the reversing means, and the measuring means are all hardly damaged even when handling fragile vegetables such as peppers, Pretreatment of high quality vegetables can be performed with good yield.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic perspective view of a vegetable pretreatment apparatus showing a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a schematic perspective view showing a second embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a perspective view of a cutting mechanism and incidental equipment in a third embodiment of the present invention.
4 is a cross-sectional view of a holding member common to the embodiments of FIGS. 1 to 3. FIG.
FIG. 5 is a longitudinal side view of the embodiment of FIG. 3;
[Explanation of symbols]
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