JP3700691B2 - 自走型野菜収穫機 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、収穫装置、移送装置等を備えることにより、機体走行とともに野菜を引き抜き、作業者による機上選別作業とコンテナ収容作業とが可能な自走型野菜収穫機に関し、特に、安定した野菜収穫走行を確保しつつ、作業者による確実な選別およびコンテナの容易な取扱いが可能となる自走型野菜収穫機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
特許文献１の記載のように、収穫装置、移送装置等を備えて機体走行とともに野菜を圃場から引き抜き、作業者による選別作業を可能とする自走型野菜収穫機が知られている。その走行装置は、原動機から動力供給を受けて機体を走行駆動し、収穫装置による収穫作業部が同原動機により走行装置と協調可能に駆動されて圃場の野菜を収穫し、この野菜は移送装置により移送され、その少なくとも一部の選別作業用移送部で作業者により適格選別をし、移送装置の終端に置いたコンテナに投入収容される。コンテナが収穫野菜で一杯になった時は、作業者により移送装置の稼動を一旦停止し、野菜入りのコンテナを積載台の奥に移動した上で、空コンテナを移送装置の終端の収穫物受部にあらたに配置する。このように、移送系に野菜滞留手段を備えない限りは、コンテナの交換の都度、移送装置の稼動を停止する必要があった。
【特許文献１】
特開２００２−１７１３２号公報
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記自走型野菜収穫機は、移送装置の稼動を停止するとその負荷変動によって機体の走行速度、収穫装置の引き抜き速度が影響を受けるので、ドライバは走行と収穫を一定速度で継続するべく、原動機の出力調節を強いられることとなる。また、収穫速度が変動すると、コンテナ交換するための時間配分が変化することから、作業者の作業工程に乱れを生じて選別とコンテナ交換の作業がしわ寄せを受け、このような不安定要因によって収穫作業の中断を余儀なくされることがある。
【０００４】
本発明の目的は、収穫装置、移送装置等を備えることにより、機体走行とともに野菜を引き抜き、作業者による機上選別作業とコンテナ収容作業とが可能な自走型野菜収穫機において、安定した野菜収穫走行を確保しつつ、作業者による確実な選別およびコンテナの容易な取扱いが可能となる自走型野菜収穫機を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、請求項１に係る発明は、原動機から動力を受けて機体を走行駆動する走行装置と、
同原動機により駆動されて圃場の野菜を収穫する収穫装置による収穫作業部と、
この収穫作業部が収穫した野菜を収穫物受部まで移送する移送装置と、
同収穫物受部で野菜をコンテナに収容する野菜収容部とを備える自走型野菜収穫機において、
上記移送装置の少なくとも一部を作業者による選別作業のための選別作業用移送部とし、
この選別済み野菜を入れるコンテナを上記野菜収容部に整列搬送するコンテナ搬送手段を設け、
上記選別作業移送部とコンテナ移送手段を駆動するために、上記原動機と異なる別系統の動力供給部を備え、
上記選別作業用移送部の送出端に臨みコンテナホルダを設け、
このコンテナホルダは、選別作業用移送部から送出された収穫物を受けるコンテナを保持する保持部と、空コンテナを傾斜保持する待機部とを備え、待機部を保持部の隣接位置に備えたことを特徴とする。
【０００６】
上記自走型野菜収穫機の走行装置は、原動機から動力供給を受けて機体を走行駆動し、収穫装置による収穫作業部が同原動機により走行装置と協調可能に駆動されて圃場の野菜を収穫し、この野菜は移送装置により収穫物受部まで移送され、その少なくとも一部の選別作業用移送部で作業者による選別がなされ、この野菜は収穫物受部でコンテナに投入され、コンテナ搬送手段により野菜収容部に収容される。コンテナ交換の際は、選別作業用移送部を一時的に停止し、また、コンテナ搬送手段を一時的に稼動する。
このとき、選別作業用移送部およびコンテナ搬送手段は、走行収穫系の動力と異なる動力供給部によって駆動されることから、走行収穫系の負荷変動を招くことなく、随時、稼動と停止が可能となる。
また、コンテナホルダの保持部にコンテナが保持されている時は、このコンテナをストッパとして空コンテナが待機部に保持される。
コンテナが収容物で満たされた場合は、このコンテナを側方に引き出して収穫物受部を空けることにより、同コンテナによって待機部に仮止めされていた空コンテナが待機部をシュータとして収穫物受部に移動する。
【０００７】
【発明の効果】
本発明の自走型野菜収穫機は以下の効果を奏する。
上記構成の自走型野菜収穫機の走行装置および収穫作業部は、共通の原動機から動力供給を受け、また、選別作業用移送部およびコンテナ搬送手段は、走行収穫系の動力と異なる動力供給部によって駆動されることから、コンテナ交換の際は、選別作業用移送部を一時的に停止し、また、コンテナ搬送手段を一時的に稼動することによっても、走行収穫系の負荷変動を招くことなく、随時、稼動と停止が可能となる。
したがって、上記構成の自走型野菜収穫機は、走行速度と対応して野菜の安定した引抜が可能となり、また、原動機の全動力により高負荷状態まで幅広く、安定して野菜の収穫作業が可能となるとともに、選別作業用移送部を走行収穫速度から独立して安定駆動できるので、移送系に特段の滞留手段を要することなく、適格選別とコンテナ交換の適切な作業が可能となる。
【０００８】
また、選別作業用移送部から送出された収穫物を受けるコンテナが一杯になった場合は、同コンテナを側方に引き出すことによって空コンテナが補充され、ワンタッチで簡易にコンテナ交換が可能となる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
上記技術思想に基づき具体的に構成された実施の形態について、以下に図面を参照しつつ説明する。
【００１０】
自走型野菜収穫機の構成例について説明する。本発明の構成例に係る自走型野菜収穫機の平面図を図１に、同自走型野菜収穫機の右側面図を図２に示す。
【００１１】
図１および図２において、自走型野菜収穫機１は、左右のクローラ３，３等からなる走行装置によって支持される機体に、操縦用座席４、原動機５、収穫装置７、選別用搬送機８、コンテナ送り用電動キャリア付きの積載台９等を配置して構成する。
【００１２】
左右のクローラ３，３は、その中央位置に変速装置１２を備え、この変速装置１２に操縦用座席４の下側に配置した原動機５の動力を受けて走行装置を構成する。なお、走行装置の他の構成態様として、左右のクローラ３，３を前後４輪に換えたホイールタイプのバリエーション構成が含まれる。
【００１３】
操縦用座席４は、転向レバーｂ、変速レバーｃ、その他の操縦機器とともに操縦者搭乗部を構成する。この操縦者搭乗部は、機体の左右一方側（図は左半側の例を示す。）に配した収穫作業部の収穫装置７の先端部における収穫物の取り込みを目視しつつ機体の操縦が可能となるように、収穫作業部と反対の左右他方側（図は右半側の例を示す。）に機体の前方を臨むように構成する。
【００１４】
収穫装置７は、取り込むべき圃場の収穫物の左右の土を前後振動によりほぐす振動ソイラｄ等を備えて機体前方から受ける収穫物を取り込み、一定の付帯処理を行う作業部を構成し、原動機５により走行収穫系として一体的に駆動する。この作業部は、収穫装置７から機体後部の選別用搬送機８に収穫物を送るように機体の前後方向に向けて構成する。その最前部には必要によりラグを備えた縦引起こし装置ｅを備える。
【００１５】
収穫装置７は、図示せぬ挟持搬送ベルト、調整ベルト１６、タッピングベルト１７、回転刃１４、排葉ベルト１８等を左右並列して構成される。挟持搬送ベルトは、野菜の一部（根菜の茎葉部）を挟んで吊り下げ状態で後方に送るように互いに圧接対向する左右のベルトを傾斜配置して構成する。これを原動機５からの動力により対向周回させ、後方への水平速度を機体の前進速度と合わせて協調動作させることにより、収穫対象物を圃場から垂直に引き抜き、機上に取り込む。
【００１６】
左右一対の調整ベルト１６，１６は、野菜の保持位置を揃えるために左右挟持搬送ベルトの終端部分の下方に略水平姿勢に配置され、肩揃えベルトとして根菜の根部の肩部の位置を揃える。左右のタッピングベルト１７，１７は、根菜の根部の肩部上方設定位置を保持するように左右挟持搬送ベルトから根菜の茎葉部を持ち替える。左右の回転刃１４，１４は、調整ベルト１６，１６の搬送終端部後方に臨み、野菜の不要部分を取り除く（根菜の茎葉部を切断して根部から取り除く）ために切断する切断装置１４を構成する。左右のタッピングベルト１７，１７に挟持されて搬送されてきた根菜の茎葉部の基部をこの切断装置１４が切断し、切断された根菜は下方に落下する。排葉ベルト１８，１８は、タッピングベルト１７，１７の更に上方に設けられ、切断後に残された根菜の茎葉部を引き続き挟持して後方に搬送し、機外（機体後方）に排出する。
【００１７】
なお、キャベツ等の結球野菜を収穫する場合は、上記収穫装置７において、その挟持搬送ベルトに代え、外周にらせん状の溝を有し前後方向に軸心が延びる左右の回転搬送軸を設けた構成のものとすると良い。
【００１８】
選別用搬送機８は、左右の回転刃１４，１４の下方に配置した残葉処理装置１０、その処理収穫物を受ける中継コンベア１１と合わせ、収穫装置７から受けた収穫物について一定の処理をして収穫物受部Ｒに至る移送装置を構成する。
【００１９】
残葉処理装置１０は、コンベアベルト１０ａの上面で搬送物を巻き込みつつその側方に送るように、コンベアベルト１０ａの進行方向と略４５度で交差する残葉処理ローラ１０ｂを備え、これを収穫装置７の切断装置１４の直下から機体横断方向に向けて配置することにより、コンベアベルト１０ａと協動して畑作物の残葉を分離しつつその本体部を側方の中継コンベア１１に送る。なお、上記移送装置には、収穫する野菜の種類や作業形態にあわせて、この残葉処理装置１０を装備しない構成としても良く、その場合は、切断装置１４から選別用搬送機８に直接に移送するように構成する。
【００２０】
選別用搬送機８は、収穫装置７から受けたニンジン等の畑作物をコンテナに収容する過程で作業者による選別作業を可能とするためのベルトコンベヤ等により構成する。その駆動のために、必要により残葉処理装置１０と中継コンベア１１を合わせ、上記原動機と異なる動力供給部、例えば、バッテリによる電動機を設け、その稼動と停止を選択操作するための操作スイッチ８ａを作業者の手元に配置する。この選別用搬送機８は、機体後部において収穫装置７に隣接する位置に機体前後方向に向けて配置して残葉処理装置１０、中継コンベア１１から収穫物の供給を受けつつ、作業者用スペース６に臨んで作業者による選別作業を可能とする。その終端の収穫物受部Ｒにはコンテナダンプ等を設け、収穫物を投入するコンテナを配置する。作業者用スペース６上に搭乗した作業者が選別作業中に着座できる座席Ｓ０を設けている。図１に示すように、積載台９の上方に作業者が選別用搬送機８に向かって横向きに着座できるように配置している。
【００２１】
積載台９は、収穫物受部Ｒから側方Ｄに引き出された収穫物入りのコンテナＡを積載する野菜収容部として機体側端に沿って操縦者搭乗部脇に及ぶ範囲に構成し、また、コンテナを奥から順次収容するために、積載台９には、コンテナ送り用電動式のキャリアを備える。この積載台９のキャリアは、選別用搬送機８と同様にバッテリ電源等により、走行収穫系の動力源から独立した動力供給系によって選別用搬送機８とシステム化し、または、作業者の近傍に配置した操作スイッチ９ａにより、稼動と停止を選択操作可能に構成する。また、積載台９は、使用しない場合、すなわち、車庫等における停留時のスペースを低減するために、折りたたみ可能に構成する。
【００２２】
上記のように自走型野菜収穫機１を構成したことから、走行装置３，３は原動機５から動力供給を受けて機体を走行駆動し、収穫装置７による収穫作業部が同原動機５により駆動されて走行装置３，３と協調可能に圃場の野菜を収穫し、この野菜は移送装置１０，１１，８により収穫物受部Ｒまで移送され、その少なくとも一部の選別作業用移送部８で作業者による適格選別を受けてコンテナＡに投入収容される。コンテナＡが一杯になった時は、コンテナ交換のために選別作業用移送部８を一時的に停止し、コンテナＡを収穫物受部Ｒから側方Ｄの野菜収容部Ｓに引き出して新たに空コンテナを補充する。また、収穫物入りコンテナＡは積載台９の電動式のキャリアによるコンテナ搬送手段を一時的に稼動することによって積載台９の奥から整列されるので、多数のコンテナＡ…を簡易に取扱うことができる。
【００２３】
このとき、選別作業用移送部およびコンテナ搬送手段は、走行収穫系の動力と異なる動力供給部によって駆動されることから、走行収穫系の負荷変動を招くことなく、選別作業用移送部８および積載台９の稼動と停止が、随時可能となる。
【００２４】
したがって、上記構成の自走型野菜収穫機は、走行速度と対応して野菜の安定した引抜が可能となり、また、高負荷状態まで幅広く、安定して野菜の収穫作業が可能となるとともに、移送系に特段の滞留手段を要することなく、一人の作業者による収穫物の選別作業とコンテナの交換から整列までの一連の作業の簡易な取扱いを確保することができる。また、電動式にすることにより、容易にシステム化することができる。
【００２５】
つぎに、収穫物受部の構成について説明する。収穫物受部の側面図を図３に示す。収穫物受部Ｒに選別作業用移送部８の送出端に臨んでコンテナホルダ２１を設ける。コンテナホルダ２１は、略Ｌ字状に折曲し、支軸２０のまわりに回動させて傾動可能であり、又、ダンパ２０ａまたはばねの収縮により、コンテナ重量の増大によって水平姿勢に復帰可能として傾動姿勢でコンテナＡを保持する。このコンテナホルダ２１は、選別作業用移送部８から送出された収穫物を受けるコンテナＡを保持する保持部２１ａを備えるほかに、空コンテナＢを傾斜保持する待機部２２を隣接位置に備える。この待機部２２は、保持部２１ａに対して上方に一定角度αで傾斜し、この保持部２１ａに空コンテナＢを案内するシュータとして構成する。
【００２６】
上記構成のコンテナホルダ２１の保持部２１ａにコンテナＡが保持されている時は、このコンテナＡをストッパとして空コンテナＢが待機部２２に保持される。この状態でコンテナホルダ２１Ｕの傾動位置に全体を傾動させてコンテナＡを傾斜姿勢に保持することにより、コンテナＡに収容物が溜まるまでの間、選別作業用移送部８から受ける収穫物の落下衝撃を抑えて割れや傷を防止することができる。
【００２７】
収容量に応じてコンテナＡの姿勢を水平姿勢に戻すように収容重量によってコンテナホルダ２１を水平姿勢に向けて傾動させた後、コンテナＡが収容物で満たされた場合は、このコンテナＡを側方（紙面の奥側）に引き出して収穫物受部Ｒを空けることにより、同コンテナＡによって待機部２２に仮止めされていた空コンテナＢが待機部２２をシュータとして収穫物受部Ｒに移動する。
【００２８】
したがって、選別作業用移送部８から送出された収穫物を受けるコンテナＡが一杯になった場合は、同コンテナＡを側方に引き出すことによって空コンテナＢが補充され、ワンタッチで簡易にコンテナ交換が可能となる。
【００２９】
また、上記コンテナホルダ２１において、待機部２２の傾斜角αを空コンテナＢが滑りださない範囲（例えば１５度以下）に形成する。この場合は、待機部２２の傾斜角αにコンテナホルダ２１全体の傾動角を加えた角度で空コンテナＢが滑り出すので、保持部２１ａからコンテナＡを引き出した後に全体を比較的少ない角度の傾動により、コンテナＡと干渉することなく、待機部２２から空コンテナＢがその正面方向に滑り落ち、保持部２１ａに確実にセットされる。
【００３０】
したがって、保持部２１ａのコンテナＡをストッパとする場合には、図４の空コンテナの片当たり状態を示すコンテナホルダの平面図のように、側方Ｄへの引き出し途中のコンテナＡに待機部２２から滑り落ちる空コンテナＢの端が干渉し、この片当たりによって空コンテナＢの斜め落ちや引っ掛かりを生じることがあるが、上記構成により、そのような保持部２１ａへのセットミスを防止することができる。
【００３１】
さらに、図５の別の構成例に係るコンテナホルダの側面図（ａ）とその動作説明図（ｂ）に示すように、上記コンテナホルダ２１において、空コンテナＢを支える固定支持部２３を設け、保持部２１ａのコンテナＡを側方Ｄに引き出した後にコンテナホルダ２１全体を傾動させるように構成する。この場合は、コンテナホルダ全体の傾動によって空コンテナＢが固定支持部２３より上方に達すると、待機部２２の傾斜に沿ってその正面に向けて滑り落ちることにより保持部２１ａにセットされるので、前記同様に、空コンテナＢを保持部２１ａに確実にセットすることができる。
【００３２】
また、コンテナホルダ２１の保持部２１ａには、図６のコンテナホルダの保持部の構成例を示す断面図のように、シュータ機能を有する待機部２２から保持部２１ａに進入した空コンテナＢの正面側に対向して突起２５を突設する。この突起２５は、進入する空コンテナＢの中段位置より上方に当たって同空コンテナＢを停止させ、保持部２１ａに対して位置決めすることにより、そのセット位置からシュータの段差である待機部２２の端部までの距離を小さく構成することができる。
【００３３】
また、図７に示すコンテナホルダ２１の平面図のように、満杯になったコンテナＡを収穫物受部Ｒからその側方Ｄに引き出した際に、待機中の空コンテナＢの側端から所定距離ｙまでコンテナＡの引き出し方向後端が進むまでコンテナＡの下方に位置するストッパ３１を配設する。このストッパ３１が引き出し途中のコンテナＡの下方に位置する間は、コンテナホルダ２１の傾動動作が規制される。したがって、コンテナホルダ２１の傾動動作がコンテナＡを完全に引き出した後において初めて可能となるので、コンテナＡの引き出し操作の途中でコンテナホルダ２１を傾動動作して待機部２２の空コンテナＢが保持部２１ａに滑り落ち、引き出し途中のコンテナＡと干渉するのを回避して空コンテナＢを保持部２１ａに確実にセットすることができる。
【００３４】
また、図８のコンテナホルダの待機部の構成例を示す側面図のように、保持部２１ａの端部に支軸２１ｂを設けて待機部２２を上下に回動して折りたたみ可能に軸支し、かつ、保持部２１ａと待機部２２との間の回動範囲を規定する制限部材２２ａを設け、この制限部材２２ａによりシュートとしての角度を確保する。待機部２２を折りたたむことにより、コンテナホルダ２１の全長を短くコンパクトな収納が可能となる。
【００３５】
また、図９のセンサ配置例を示すコンテナホルダ２１の平面図（ａ）のように、保持部２１ａにセットしたコンテナＡの引き出し方向Ｄについて後端部位置に同コンテナＡを検出する検出部材３２を配置する。この検出部材３２は、図９（ｂ）のコンテナホルダ２１の動作説明の側面図に示すように、空コンテナＢ１が待機部２２から保持部２１ａに滑り込む際に干渉しないように、待機部２２の段差下に構成する。
【００３６】
上記のように検出部材３２を配置構成することにより、空コンテナＢ１は、検出部材３２に引っ掛かることなくスムーズに保持部２１ａに進入することができ、かつ、保持部２１ａに空コンテナＢ２がセットされた状態において検出部材３２によって検出することができる。また、待機部２２の段差により、空コンテナＢ２が安定して位置決めされる。
【００３７】
したがって、検出部材３２による満載コンテナＡの検出と連動して選別コンベア８を停止させることにより、コンテナＡを側方Ｄに引き出すことによってセット位置から少しでも引き出した場合に、選別コンベア８の終端からの収穫物のこぼれを防止することができる。また、上記検出部材３２を介して保持部２１ａについてコンテナＡのセットと対応して選別コンベア８の稼動を制御することにより、作業者による特段の操作を要することなく、コンテナＡ交換の合間と対応した選別コンベア８の稼動が可能となる。
【００３８】
つぎに、図１０のコンテナセンサの構成例を示す斜視図、図１１のコンテナセンサの取付け状態の平面図（ａ）及び拡大側面図（ｂ）のように、コンテナセンサ４１は、楕円体等の外周面に曲面を有する形状の接触体４２がコンテナの下面に接触して動作し、その動作に基づいてコンテナの有無を検出する構成としている。図例に示す具体例は、楕円体に形成した接触体４２の一端にスプリング４３を連結し、他端にブラケット４４を設け、このブラケット４４を上下方向に回動可能に軸支し、リミットスイッチ等の変位変換部４５をブラケット４４に接して構成する。このコンテナセンサ４１の楕円体形状の接触体４２の長手方向の中心線がコンテナＡの引き出し方向Ｄと直交し、かつ、コンテナの下面と接するように取付けることにより、ブラケット４４を介して接触体４２の下方への変位を検出して変位変換部４５により信号を送出する。したがって、接触体４２の外周の曲面でコンテナと接触するので、また、コンテナ移動方向に回動自在に接触体４２を支持することにより、コンテナ移動時にもコンテナの有無を的確に検出でき、しかも、移動するコンテナに引きずられてコンテナセンサが損傷することも生じにくい。
【００３９】
上記コンテナセンサ４１は、所定位置にセットされたコンテナＡが前後左右に動いても、楕円体４２等に作用する力が緩和され、また、コンテナＡを引き出した後に再度戻した場合でも、引っ掛かることなく、コンテナＡを再セットすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の構成例に係る自走型野菜収穫機の平面図
【図２】 図１の自走型野菜収穫機の右側面図
【図３】 収穫物受部の側面図
【図４】 空コンテナの片当たり状態を示すコンテナホルダの平面図
【図５】 別の構成例に係るコンテナホルダの側面図（ａ）とその動作説明図（ｂ）
【図６】 コンテナホルダの保持部の構成例を示す断面図
【図７】 ストッパを配設したコンテナホルダの平面図
【図８】 コンテナホルダの待機部の構成例を示す側面図
【図９】 センサ配置例を示すコンテナホルダの平面図
【図１０】 コンテナセンサの構成例を示す斜視図
【図１１】 コンテナセンサの取付け平面図（ａ）及びその拡大側面図（ｂ）
【符号の説明】
１ 自走型野菜収穫機
３ 走行装置
５ 原動機
７ 収穫装置（作業部）
８ 選別用搬送機（移送装置）
８ａ 操作スイッチ
９ 積載台（コンテナ搬送手段）
９ａ 操作スイッチ
１０ 残葉処理装置（移送装置）
１１ 中継コンベア（移送装置）
２１ コンテナホルダ
２１ａ 保持部
２２ 待機部
３１、３２ 検出部材
４１ コンテナセンサ
４２ 接触体
４３ スプリング
４４ ブラケット
４５ 変位変換部
Ａ コンテナ
Ｂ 空コンテナ
Ｄ 引き出し方向
Ｒ 収穫物受部
Ｓ 野菜収容部

Claims (1)

1. 原動機から動力を受けて機体を走行駆動する走行装置と、
   同原動機により駆動されて圃場の野菜を収穫する収穫装置による収穫作業部と、
   この収穫作業部が収穫した野菜を収穫物受部まで移送する移送装置と、
   同収穫物受部で野菜をコンテナに収容する野菜収容部とを備える自走型野菜収穫機において、
   上記移送装置の少なくとも一部を作業者による選別作業のための選別作業用移送部とし、
   この選別済み野菜を入れるコンテナを上記野菜収容部に整列搬送するコンテナ搬送手段を設け、
   上記選別作業移送部とコンテナ移送手段を駆動するために、上記原動機と異なる別系統の動力供給部を備え、
   上記選別作業用移送部の送出端に臨みコンテナホルダを設け、
   このコンテナホルダは、選別作業用移送部から送出された収穫物を受けるコンテナを保持する保持部と、空コンテナを傾斜保持する待機部とを備え、待機部を保持部の隣接位置に備えたことを特徴とする自走型野菜収穫機。

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