JP3702073B2 - Agricultural product packaging method and packaging device used therefor - 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、胡瓜などの農産物を選別し箱詰包装して出荷する選果場等において用いるのに適した農産物の箱詰方法及びこれに用いる箱詰装置に関するものである。
【0002】
【従来技術】
農産物を自動箱詰する装置は従来から多数提案、実施されており、例えば特開昭63−44411号公報で説明されているように、農産物を1個づつ吸着吊持して包装箱に順次に箱詰めしていく1個詰め方式のものが知られている。しかしこの1個詰め方式では、箱詰能率が低く、その能率を向上させるために高速稼働させようとすると果実が衝突して傷み易いという問題がある。
【0003】
また、例えばリンゴ、柿、梨、トマト等の比較的球塊状の農産物を、段ボール箱やトレーパック等の包装容器内に、縦・横が4×5の20個や4×6の24個のように予め決められたマトリックス状あるいは千鳥状(以下これらを「マトリックス状等」と総称する)の配列パターンで箱詰めする装置も広く知られている(特公昭56−32169号公報、特公平8−568号公報、特開昭63−44411号公報等)。
【0004】
このうちの特公昭56−32169号に記載の装置は、予め供給元(取上げ位置)において、箱詰めの際のぎっしりと詰まった所定の配列パターンの状態に複数の農産物を整列させて待機させ、そのぎっしりと詰まった配列パターンに合致するように複数の真空吸着カップを配列したピックアップヘッドで、整列した農産物全体を一度に吊り上げ段ボール箱内に移載する一括移載箱詰め方式のものである。
【0005】
しかしこの方式は、供給元で予めぎっしりとした状態に整列させてピックアップヘッドで吊持し、移載・箱詰するものであるから、その密な整列状態を維持して吊持し移載する途中で、球塊状農産物が相互に接触して傷むことや落下を招き易いという問題がある。また箱詰めの配列パターンが変更される場合には、供給元の整列手段やピックアップヘッドを配列パターンに合致したものに交換することが必要となって、その交換に手間がかかることや交換のために作業を中断しなければならないという問題がある。
【0006】
また特公平8−568号,特開昭63−44411号に記載の装置は、供給元においては複数の農産物を箱詰時のぎっしりと詰まった状態にまでは整列させずに隣接間隔を空けた状態で整列させ、箱に詰めるために移載する途中で複数の農産物を吊持している各ピックアップ(例えば吸着カップ)の相互位置関係を調節するようにしたものである。例えば、供給元で吊持する時にはマトリックス状の配列状態にあるものを、箱詰時には千鳥状の配列に変更するとか、吊持した農産物の隣接間隔を変更するなどの方式の装置が知られている。
【0007】
この方式によれば、上記特公昭56−32169号の一括移載箱詰め方式で課題とされている不具合が改善されて、移載途中での農産物の損傷や落下の防止、あるいは配列パターンの変更に伴う供給元の整列手段やピックアップヘッドの交換の問題の影響を低減できる。
【0008】
しかし、農産物の箱詰めに際して求められる配列パターンは農産物の種類の違いにより異なる場合が多く、また同じ種類の農産物であっても例えば大きさ等の階級の違いにより配列パターンをマトリックス状,千鳥状としたり、あるいは一つの箱に詰める農産物の個数を階級(特に大きさ)により変更する場合が多いため、吊持・移載の手段をこの様な種々の配列パターンに応ずることが可能な汎用性の高い構成とするには、各ピックアップを、多様な動きが可能なものとしなければならず、このためのガイド機構や制御機構が複雑になってしまうという問題がある。
【0009】
そこでこのような機構の複雑化を避けるために、一つの装置で対応可能な配列パターンの範囲を数例程度に限定して機構の簡易化を図ることができるが、このようにすれば汎用性が低下することは避けられないので、数多くの配列パターンに対応することが求められる選果場の箱詰装置用としては、構成の異なるいくつかの装置を準備しなければならないという問題を招く結果となる。
【0010】
なお箱詰装置としては狭義の工業製品、例えば壜,ボトルなどを箱詰めする箱詰装置も知られているが、上述したように箱詰の配列パターンが多種類になるのが通常である農産物の箱詰め作業に適した装置に特有の問題は、一定寸法の工業製品の箱詰装置ではほとんど検討課題とさえなっていない。
【0011】
以上のような従来技術の下で、本出願人は、農産物の損傷を防ぎながら様々な個数、配列パターンの箱詰め態様に一つの装置で対応できる高い汎用性を有し、しかも比較的に構成が簡易で制御も容易な箱詰装置を開発し、既に提案している(特願平8−112672号)。
【0012】
この先の提案の箱詰装置は、一列に整列した箱詰待機位置の複数の農産物を、各独立に一個づつ吊持する吸着カップ等の吊持部の複数を一列に備えた吊持手段により吊り上げ、この吊持手段を箱詰位置に移動させて、包装箱に所定の配列で詰めるようにした箱詰装置において、吊持手段には、一列の吊持部の隣接間隔を変更する間隔調整手段(例えばパンダグラフ機構)を設けると共に、農産物を移載する吊持・移動の動作に関与する作動状態とこの動作に関与しない退避状態との間で、一又は複数の吊持部の状態を切換える切換手段を設けたという構成をなすことを特徴とするもので、吊持部の拡開,縮閉によって、農産物を吊り上げる際の態様,吊り上げ個数、箱に詰める際の態様,詰め個数の細かな変更に簡単に対応できて、高い汎用性を確保できる。
【0013】
【発明が解決しようとする課題】
上述のように、本出願人の先の提案(特願平8−112672号)に係わる自然物,天然物である農産物の箱詰装置は、段ボール箱等の容器に農産物をマトリックス状等の様々な態様の配列パターンで詰める作業を能率的に行えること、この際の取扱を農産物の損傷の虞れを防ぎながら行えること、更にこれに加えて、様々な等・階級の農産物の箱詰めに、簡単な仕様変更で共通的に利用できる高い汎用性を有すること等々の点で有益である。
【0014】
本発明は、このように優れた作用・効果をもたらす上述した先の提案と同一の課題を解決し、更にこれに加えて本願発明に特有の課題を解決せんとするものである。
【0015】
すなわち、本発明者が前記箱詰装置について更に研究を進めたところ、極めて多様な配列パターンが要望されるものの中には、吊持部の間隔を箱詰待機位置で農産物を吊り上げた時よりも広げて箱詰めする作業が必要になる場合のあることが認められた。例えば、サイコロの五の目のように四隅と中央に農産物を詰めるパターンがあり、この場合には、四隅の農産物のピッチが箱詰待機位置で整列待機されている状態時の農産物の隣接ピッチよりも大きい。
【0016】
前記本出願人の先の提案装置も勿論この場合の箱詰作業に対応できるが、一列の吊持部の隣接間隔を箱詰待機位置の農産物の吊り上げ時の隣接ピッチより広くすることは、同手段の拡開,縮閉方向の寸法の大型化につながり、結果として吊持手段を支持する機構や移動機構、案内機構等の構造が大きくなる傾向を招くことになる。
【0017】
そこで本発明者は、吊持手段及びこれに関連する機構等の大型化を避けながら、前記した箱詰待機位置での農産物の隣接ピッチよりも広い状態で箱詰めすることを可能とした箱詰方法、及びこれに用いる箱詰装置を提案することを目的として本発明をなすに至ったものである。
【0018】
本発明の別の目的は、農産物の傷みを防ぎながら、効率よく箱詰めすることができる新規な農産物の箱詰方法及び装置を提供するところにある。
【0019】
本発明の更に別の目的は、様々な個数の箱詰処理用、様々な配列パターンを箱詰処理用として共用することができる高い汎用性をもった農産物の箱詰方法及び装置を提供するところにある。
【0020】
本発明の更に別の目的は、上記の高い汎用性を満足する機構を、簡単な構成で実現することができ、これを通じて農産物の箱詰装置ひいては選果場設備を安価に提供するところにある。
【0021】
本発明の更にまた別の目的は、箱詰めパターンの切換え(個数変更,配列パターン変更)を容易かつ迅速に行うことができる新規な農産物の箱詰方法及び装置を提供するところにある。
【0022】
本発明の他の目的は、構成や制御機構などが簡単であるため、メンテナンスが容易である新規な農産物の箱詰方法及び装置を提供するところにある。
【0023】
本発明の更に他の目的は、農産物の吊持手段を、副資材(例えばトレーパック等)を包装箱内に嵌挿することに兼用して設備全体のより一層の低コスト化や小スペース化を実現でき、更には作業人員の削減を可能とする箱詰装置を提供するところにある。
【0024】
【課題を解決するための手段】
上述した目的は、特許請求の範囲の各請求項に記載された発明により達成される。
【0025】
本願請求項1の農産物の箱詰方法の発明は、一つの農産物を着脱可能に吊持する吊持部を一方向に整列して複数有する吊持手段を用いて、農産物の箱詰待機位置に一定の隣接ピッチPで整列された複数の農産物の全部又は一部を吊持したのち箱詰位置に移動し、農産物の隣接ピッチを箱詰時の隣接ピッチpに変更して箱詰めする箱詰方法であって、前記一方向の両端の吊持部を除く中間位置の吊持部の少なくともいずれか一つを農産物の吊持・移動の動作に関与しない非作動状態にさせ、この非作動状態とされた中間位置の吊持部を除く両側の吊持部によりピッチnP(nは2以上の正の整数)で吊持した隣接農産物の箱詰時のピッチpをnP>p>Pとするようにこれら吊持部を縮閉して箱詰めする工程を有することを特徴とする。
【0026】
また請求項2の発明は、一つの農産物を着脱可能に吊持する吊持部を一方向に整列して複数有する吊持手段を用いて、農産物の箱詰待機位置に一定の隣接ピッチP又は該ピッチPのn倍(nは2以上の正の整数)のピッチnPのいずれかの状態で整列された複数の農産物の全部又は一部を吊持したのち箱詰位置に移動し、農産物の隣接ピッチを箱詰時の隣接ピッチpに変更して箱詰めする箱詰方法であって、前記一方向の両端の吊持部を除く中間位置の吊持部のうち前記ピッチnPの状態で整列された農産物の間に位置する吊持部を吊持・移動の動作に関与しない非作動状態にさせ、この非作動状態とされた中間位置の吊持部を除く両側の吊持部により吊持した隣接農産物の箱詰時のピッチpをnP>p>Pとするようにこれら吊持部を縮閉して箱詰めする工程を有することを特徴とする。
【0027】
上記各発明の構成において、一つの農産物を着脱可能に吊持する「吊持部」は、限定されるものではないが、一般的には負圧吸引により農産物を吸着する吸着カップ、あるいは掴み式のものが例示される。特に農産物が球塊状である場合には吸着カップが好ましく用いられる。本発明の吊持部は、一方向に少なくとも3個以上整列されて設けられればよく限定されるものではないが、多様な配列パターンに対応するためには、後述する実施の態様で説明する3個ないし10個程度の範囲から選択されるのがよい。
【0028】
本発明において農産物というのは、例えばリンゴ,柿,梨等の青果物、トマト,茄子,胡瓜等のそ菜類などをいう。
【0029】
上記構成における「包装箱」としては、段ボール箱,トレーパック,トレーパックを嵌挿した段ボール箱等が必要に応じて適宜用いられる。
【0030】
上記構成において作動状態から非作動状態(例えば退避状態)に吊持部の位置を切換えるのは、農産物を吊持・移動の動作で包装箱内に詰めるという一連の農産物移載のための動作をする作動状態の位置(姿勢)にある吊持部のうち、特定の吊持部を、該一連の吊持・移動の動作に関与できない非作動状態にする(例えば農産物に接触できない位置や姿勢にする)ことをいい、例えば吊持手段より各独立に垂下した杆の下端に吊持部を組み付けた構成において、杆を上方側の退避状態の位置に変位させて吊持部が農産物に接触できないようにすることをいう。退避位置は、吊持部が周囲の装置や包装箱に接触せずに移載動作に支障とならない位置であればよいし、退避方法も移動、回転、傾動などいずれであってもよく、退避動作や退避姿勢などが限定されるものでない。また吸着カップに吸引力が伝えられないようにすることもでもよい。この吊持部を非作動状態にさせるための機構は、例えばガイド手段とシリンダ等の駆動手段との組合せで退避機構として構成することができる。作動状態の位置と非作動状態の位置との間で切換えられる吊持部は、一方向に整列して設けられた吊持部の両端を除く中間のものの一つであってもよいし、複数あるいは全部であってもよい。また、請求項9のように該整列された吊持部の両端又は一端の吊持を作動状態から非作動状態に切換える吊持部切換手段を併せて設けることもできる。
【0031】
農産物の吊持時の隣接ピッチPを箱詰時の隣接ピッチpに変更するには、パンタグラフ機構等が利用できる。
【0032】
なお、本発明の箱詰方法は、農産物を受皿に載せて搬送させる方式の箱詰装置に適用され、またこの受皿は搬送コンベア等の搬送手段に連結された方式の箱詰装置、搬送手段に非連結のいわゆるフリートレイ方式の受皿を用いた箱詰装置のいずれにも適用することができる。
【0033】
この発明によれば、例えば一つの吊持部を非作動状態としてその両側の吊持部それぞれで農産物を吊り上げるので、吊り上げ農産物の隣接ピッチが2Pとなり、箱詰時の農産物の隣接ピッチpを2P>p>Pとすることを、吊持部の縮閉方向のピッチ調整で行うことができる。したがって、例えば5個の農産物をサイコロの五の目のパターンで箱詰する際に、1回目の箱詰作業で上記方法で2個の農産物を2P>p>Pのピッチで箱詰し、2回目の箱詰作業で1個の農産物を箱詰し、3回目の箱詰作業でもう一度2個の農産物を2P>p>Pのピッチで箱詰するようにして箱詰を行うことができ、このような作業を行う吊持手段の吊持部は、その吊持部の隣接ピッチを最大でも箱詰待機位置で整列した農産物の隣接ピッチPとすることができる。また、中間の吊持部を非作動状態とさせることなく隣接ピッチPで一列の農産物を吊持・移動させる箱詰の作業を行うことができるのは言うまでもない。また中間の二つ(あるいはそれ以上)の吊持部を非作動状態とすれば2P(又はそれ以上のnP)で吊持して、2P>p>P(nP>p>P)に縮閉させることができる。
【0034】
また、整列方向の端の吊持部を非作動状態に切換えできるように構成しておくことで、農産物の包装箱に詰める個数の変更が容易にでき、この変更の態様も一つに限られずに自由に設定できる。しかも、変更に必要な機構は所定の吊持部について設けた簡単な吊持切換機構で構成できる。
【0035】
請求項3の発明は、前記発明において、非作動状態とした中間位置の吊持部を除く両側の吊持部が、箱詰待機位置に隣接ピッチPで整列した農産物を一つ又は複数飛ばしで吊持することを特徴とする。
【0036】
上述した発明においてピッチnPで吊り上げる農産物の箱詰待機位置での待機状態は、隣接農産物を該ピッチnPに間隔を空けて待機させこともできるが、この発明によれば、箱詰待機位置に整列させる農産物を、nPのピッチに間隔を空けて待機させる必要がなく、箱詰待機の状態を常に一定とすることができる。
【0037】
請求項4の発明は、前記の各発明において、農産物は箱詰待機位置に一列に整列して待機され、吊持手段は吊持部を一列に有していて、前記農産物の吊持・移動の動作を複数回繰り返して複数列に農産物を箱詰めすることを特徴とする。
【0038】
上記の発明においては、箱詰待機位置に複数列に農産物を整列させて待機させることもできるが、箱詰待機位置で農産物を一列に待機させるようにしたこの発明によれば、空になった農産物を順次前につめて箱詰作業を行うことができるので、吊持手段の駆動制御が容易となる。
【0039】
請求項5の発明は、前記請求項4の発明において、前記農産物の吊持・移動の動作を複数回繰り返して複数列に農産物を箱詰めする際、非作動状態とした中間位置の吊持部を除く両側の吊持部が箱詰待機位置に整列した農産物を一つ又は複数飛ばしで吊持して移動する動作と、該飛ばされた農産物を該中間位置の吊持部を作動状態として吊持する動作とを一つの包装箱に農産物を複数列に箱詰めする工程中に含むことを特徴とする。
【0040】
この発明によれば、例えば上述した5個の農産物をサイクロの五の目のパターンで箱詰することができる。
【0041】
請求項7の農産物の箱詰装置の発明は、一つの農産物を着脱可能に吊持する吊持部を一方向に整列して複数有する吊持手段と、箱詰待機位置に農産物を一定の隣接ピッチP又は該ピッチのn倍(n:2以上の正の整数)のピッチnPのいずれかの状態で整列して待機させる箱詰待機手段と、農産物の箱詰待機時の隣接ピッチを前記P又はnPのいずれかを選択して切換える待機ピッチ切換手段と、吊持した農産物の隣接ピッチを箱詰時の隣接ピッチpに変更する吊持部のピッチ調整手段と、上記一方向の両端を除く中間位置の吊持部の少なくとも一つを農産物の吊持・移動の動作に関与する作動状態と該動作に関与しない非作動状態の間で切換る吊持部切換手段と、を備え、前記ピッチ調整手段は、箱詰待機時の農産物の隣接ピッチPを吊持部の最大ピッチとして、縮閉方向にのみピッチ調整ができるように設けられ、
前記待機ピッチ切換手段の切換により農産物の箱詰待機時の隣接ピッチをnPに切り換えて農産物を待機させると、前記吊持部切換手段は前記中間位置の吊持部の少なくとも一つを農産物の吊持・移動の動作に関与しない非作動状態に切換え、前記nPの隣接ピッチで待機する農産物を吊持・移動させる、前記の方法発明に用いることを特徴とする。
【0042】
この装置発明において箱詰待機手段は、例えば、箱詰待機位置に設けたストッパ機構により構成でき、待機ピッチ切換手段は、例えばストッパ機構を2Pあるいはそれ以上のピッチの位置に設けて、適宜の制御装置でこれを駆動させる方式のものとして構成できる。また、吊持部ピッチ調整手段は上述したパンタグラフ機構等により構成でき、吊持部の状態を作動−非作動に切換える吊持部切換手段は吸着カップ等をエアシリンダ装置で2位置間で進出−後退させる機構等により構成することができるが、いずれもこれらに限定されるものではない。
【0043】
この装置の発明によれば、2個の農産物を2P>p>Pのピッチpで箱詰する吊持手段を、吊持部の隣接ピッチを箱詰待機位置で整列した農産物の隣接ピッチP以上に広げる必要がないので、広がり方向(整列方向)の寸法を限定した小型の装置とすることができる。
【0044】
請求項8の発明は、前記の装置発明において、箱詰待機手段が、農産物を一列に整列して待機させるように設けられ、吊持手段が、吊持部を一列に有していて農産物の吊持・移動の動作を複数回繰り返して複数列に農産物を箱詰めするように設けられていることを特徴とする。
【0045】
この発明の装置によれば、空になった農産物を順次前につめて箱詰作業を行うことができるので、吊持手段の駆動制御が容易となる。
【0046】
請求項9の発明は、前記の各装置発明において、吊持手段は、前記一方向の一端又は両端に位置する吊持部を作動状態と非作動状態の間で切換える吊持部切換手段を有することを特徴とする。
【0047】
この発明により、例えば全部の吊持部に作動状態と非作動状態の切換手段を有する吊持手段を構成することができ、必要に応じて、端から複数の吊持部を退避状態として吊り上げ個数を制限し、またこれと共にあるいはこれとは別に、中間の吊持部を非作動状態として、nPで吊り上げた隣接農産物をnP>p>Pのピッチで箱詰めすることもでき、様々な配列パターンに対して対応できる。
【0048】
【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。
【0049】
実施形態1
本例は図1〜図15で説明されるものであり、その図1は、本発明の箱詰方法を実施する箱詰装置を含む農産物の選別設備を有する選果場の一部(農産物選別のための計測〜箱詰に至る経路)を平面図で示したものである。この箱詰装置を含む選別設備は、大別して、農産物の供給・等階級の情報を測定検出する選別測定部と、等階級の仕分区分が判定された農産物を各仕分区分の貯溜・集積コンベアに排出する仕分部と、仕分けされた各仕分区分の貯溜・集積コンベアから箱詰待機位置に送りだされた一群(本例では包装の一単位の数)の農産物を箱詰めする箱詰包装部との三つから構成されている。なお本例では、これらの三つの部分の作業効率が、農産物の選別測定部では作業者の目視判断等を要する比較的低い能率の作業ができる状態を確保し、仕分部では、機械的作業であるため高速で能率よく作業できるようにすることで高速処理化を図り、箱詰包装部では多数の箱詰装置を効率的に稼働させるため、受皿4(以下「フリートレイ4」という)を適時の段階で合流、あるいは移送切換ができるようにしている。
【0050】
上記の農産物の選別測定部は、図2にその詳細が示され、リターンコンベア51により戻された空のフリートレイ4を搬送コンベア52上で移送させながら、作業者50がそのフリートレイ4に、供給コンベア57に供給された農産物Tを一つづつ載せると共に、等級(秀,優,良や、A,B,Cなどの等級)を目視判別してフリートレイ4の位置を搬送コンベア52の中央,右側,左側の所定位置に動かしてトラッキングでその等級を示すようにしている。なお本例の搬送コンベア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、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。
【0051】
53はフリートレイ位置のトラッキング検出装置(光電センサ等)であり、前記によりトラッキングで等級表示された農産物の等級を検出する。トラッキングを検出した後、フリートレイ4はテーパーレール522で一列に幅寄せされて撮像装置54に通される。この撮像装置54は、カラーカメラやセンサカメラ等を用いて農産物の外観を撮像し、適宜の演算方法で各農産物の等級及び階級付けを行うためのものである。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。これらの農産物の等級,階級及びフリートレイ4の標識の情報は、図示しない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等階級のいずれの仕分区分に属するものかが判定されて記録され、この仕分区分情報は、選別コンベア1から仕分け部2の貯溜・集積コンベア202にフリートレイ4を排出するための情報として図1に示した排出装置201に送られる。
【0052】
前記農産物の選別測定部の搬送コンベア52の終端側では、合流機構56を用いて二つの搬送コンベア52からのフリートレイ4を高速で移送する一つの選別コンベア1に移載合流させるようになっている。すなわち、二つの搬送コンベア52は、幅方向に所定間隔を空けて並設されていると共に、両搬送コンベア52,52の桟521が1/2ピッチずれて回動するように設けられる。そして、両者搬送コンベア52の中間に配置された乗り継ぎコンベア561,561を介して、2倍の速度で移送する選別コンベア1に傾斜レール562,562で幅寄せして合流されるようになっている。なお乗り継ぎコンベア561は、搬送コンベア52と選別コンベア1の速度差が大きいので乗り継ぎを円滑に行わせるためのものであり、桟付きに構成されていると共に、移送速度はこれら搬送コンベア52と選別コンベア1の中間的な速度に設定される。
【0053】
以上のようにして等階級の仕分区分が判定された農産物を載せたフリートレイ4は、選別コンベア1により様々な仕分区分の農産物がランダムに混在して仕分部2に送られる。
【0054】
次に本例の選別設備の仕分部2について説明する。なお本例の選別設備は、前記の農産物の選別測定部が二系列に設けられ、かつ該二系列から送出されるフリートレイ4を移送する選別コンベア1(二条)を上下方向に離隔,積層した形式で並設している(図3参照)。
【0055】
農産物の選別測定部で仕分区分が判定された農産物を載せたフリートレイ4は、図3に示すように、上下2段の各選別コンベア1,1で移送されながら、横方向に分岐接続された貯溜・集積コンベア202(本例では上下同数条)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。
【0056】
なお図1に示した本例設備は、上側4条及び下側4条の計八条の貯溜・集積コンベア202群が一組のグループをなしていて、一つの箱詰包装部(箱詰ステージ)の一列の箱詰位置310に連係する貯溜・集積コンベア群の八組と、これに加えて図1の上側に配置された作業者による手詰め作業のための三組の貯溜・集積コンベア群のライン21とが設けられている。また更にその上側には、箱詰めしない一組の排出ライン22が設けられている。上記の手詰め作業用のライン21が採用されるのは、例えば、極めて分布率が低いためにその仕分区分用に貯留コンベアを設定(指定)しても極く少数の包装品しか作られず、この仕分区分用のために箱詰包装を自動化してもむしろ設備の経済性からすれば不利になる場合があるためであり、このような極く少数の農産物しか分布しない仕分区分の農産物は、共通のラインに排出し、作業者によって適時箱詰すれば足りる場合が多い。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排出ラインに排出して一括処理するようにすればよい。ただし、手詰め作業のライン21や箱詰めしない排出ライン22は必須のものではない。
【0057】
次に、仕分部2の構成を一組の貯溜・集積コンベア群を示した図3,図4により説明するが、他のラインも構成は共通している。
【0058】
仕分部2を構成する分岐箱詰のためのラインは、図3,図4に示すように、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・集積コンベア202,202、上下の貯溜・集積コンベア202から箱詰待機位置303にフリートレイ4を送出す切換え型の連係切換装置203とを備えている。なお上記の排出装置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毎に各独立して設けられる。また本例では、一つの排出装置201で二レーン(二条)の貯溜・集積コンベア202(図4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、上記排出装置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4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、上記したように二つのレーンの貯溜・集積コンベア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。
【0059】
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・集積コンベア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)からの指令により上記励磁手段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のいずれかを制御手段からの指令により作動させることで上記吸着を解除し、排出したフリートレイ4を貯溜・集積コンベアの二つのレーン2021,2022のいずれかに送り込む。
【0060】
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・集積コンベア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・集積コンベア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上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、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。
【0061】
本例では、例えば、図4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Tを載せたフリートレイ4を二条の貯溜・集積コンベア202に排出するために設置し、左側の排出装置201を、二条の貯溜・集積コンベア202に大きさLで等級Aの仕分区分の農産物Tを排出するように設置するが、これは一つの分岐箱詰ライン2の全ての貯溜・集積コンベア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等により必要に応じて決定することができる。また、上記の一つの排出装置201で2条の貯溜・集積コンベア202に同じ仕分区分の農産物を排出する場合、2条の貯溜・集積コンベア202への振り分けは均等であってもよいし、右側2021を主レーンとし、この主レーンがいっぱいとなったときにだけ左側の補助レーン2022にフリートレイ4を送り込むようにしてもよい。また貯留コンベア202毎に排出装置201を設けてもよい。一つの分岐箱詰ラインに所属する貯留コンベア202が、全て同じ仕分区分の集積用であるよ
うな場合には、同じ仕分区分に属する農産物を分散して集積している複数の貯留コンベア202からの合計で包装単位の数に足りるように、送出しを切替えて箱詰待機位置303に送出すようにしてもよい。このような切換え操作は、同じ仕分区分に属する農産物を分散して集積している複数の貯留コンベア202の集積状況をコンピュータで管理することで行うことができる。
【0062】
上記の貯溜・集積コンベア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ていて、排出されたフリートレイ4を縦一条一列で下流側(搬送終端部側)に搬送するようになっている。これにより、八条の貯溜・集積コンベア202は、一つの箱詰待機位置303に連係できるようになっていて、しかもこの八条の各貯溜・集積コンベア202に選別コンベア1から排出する農産物の仕分区分を任意に設定できるので、分布の大小によっって一つの仕分区分に対する貯溜・集積コンベア202の割当て条数を変えることができる。
【0063】
各貯溜・集積コンベア202のレーン2021,2022の搬送終端位置には、上記のように連係切換装置203が設けられており、本例ではフリートレイ4を停止させるストッパ機構2031により構成されている。このストッパ機構2031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(例えば後述の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2031は搬送停止状態に復帰される。このようなストッパ機構2031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。
【0064】
以上の排出装置201、貯溜・集積コンベア202及び連結切換装置203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において、貯溜・集積コンベア202は上下に各4条、排出装置201は上下に各2個配置され、連結切換装置203は条毎に配置される。
【0065】
次に、箱詰包装部3について説明する。
【0066】
本例のこの箱詰包装部3は、上記した連係切換装置203の作動により所定の貯溜・集積コンベア202から送り出されるフリートレイ4を、農産物の箱詰待機位置303まで搬送する連係コンベア装置301、箱詰め作業を行う箱詰装置310、及びこれに関連する周辺装置によって構成されている。なお上記の箱詰待機位置303は、一つの分岐箱詰のラインに含まれる複数(本例では八条)の貯溜・集積コンベア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を一列に整列させて待機させるように、箱詰装置310に近接して貯溜・集積コンベア202の搬送方向の前方に配置した箱詰待機コンベア3031上に設けられる。この箱詰待機コンベア3031の搬送方向は、上記貯溜・集積コンベア202の搬送方向に対して横方向に設定されている。
【0067】
上記の連係コンベア装置301は、いずれかの貯溜・集積コンベア202から箱詰待機位置303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四条の送出コンベア3011と、これらの送出コンベア3011を揺動させる各レ−ン毎のエアシリンダ装置3012と、四条の貯留コンベア202から送出コンベア3011を介して送出されるフリートレイ4を箱詰待機位置303に移送するために横方向(貯溜・集積コンベア202の搬送方向に直角な方向)に延設された横方向中継コンベア3013と、この横方向中継コンベア3013の終端部から直角にフリートレイ4の搬送方向を転向させて箱詰待機コンベア3031の始端部30311まで縦方向(貯溜・集積コンベア202の搬送方向と同じ方向)に延設された縦方向中継コンベア3014とにより構成されている。各エアシリンダ装置3012は、上下に対をなす貯溜・集積コンベア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、上記したストッパ機構2031が搬送を許す状態に切換えられることに先立って、上記横方向中継コンベア3013側の軸30111を揺動中心にして送出コンベア3011を上下揺動させ、該当する貯溜・集積コンベア202と箱詰待機位置303が(横方向中継コンベア3013,縦方向中継コンベア3014を介して)連続関係となるように切換えられる。
【0068】
なお、図4は、同図の上段右端の貯溜・集積コンベア202に包装単位数の24個の仕分区分の農産物を載せたフリートレイ4が集積された際に、送出コンベア3011を水平姿勢にして送り出している状態を示し、また、図3は、同図の送出コンベア3011を下方に揺動させた傾斜姿勢にして下段の貯溜・集積コンベア202から箱詰包装単位数20個のフリートレイ4を送り出している状態を示している。
【0069】
以上の連係コンベア装置301により所定の貯溜・集積コンベア202から所定個数だけ送り出されたフリートレイ4は、箱詰待機位置303上に送り込まれ、箱詰待機位置303の先端に設けた箱詰待機手段としてのストッパ機構3032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3032は、上記ストッパ機構2031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で示した搬送コンベア52につながっている。そして、上述のように連係コンベア装置301が横方向中継コンベア3013と縦方向中継コンベア3014とによってL字形に形成され、更に搬送方向が横方向に設定された箱詰待機コンベア3031との組合せによりU字形の搬送路を構成することで、そのU字形の内側に空所を形成し、この空所に後述するトレイパック供給装置14を配設している。
【0070】
次に、箱詰装置310としての作業ロボットについて説明する。
【0071】
本例のこの箱詰装置310は、多関節型アーム機構を有する作業ロボット(以下「作業ロボット310」とする)として構成されており、上記箱詰待機位置303の箱詰待機コンベア3031上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Tを吊り上げ、トレイパック1401〜1404を嵌挿した包装箱6に一列づつ順次に詰めるように動作するものである。そして本例の選別設備では、例えば大きさLの農産物T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T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、吊り上げ個数が異なることに対応できるように、吊持部としての吸着カップが吊り上げに関与しない非作動状態である退避状態の位置に退避できるように設けられているという特徴的な構成を有している。
【0072】
すなわち、本例の作業ロボット310は、図3,図5,図6に示したように、本体3101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3102が延出され、この根元リンク機構3102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3103を連結し、更にこの先端リンク機構3103の先端に吸着カップホルダー3104をブラケット3105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3105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。
【0073】
また上記ブラケット3105は、図5及び図6に詳細に示したように、ブラケット底部板31051に設けた一対のガイド31052が、吸着カップホルダー3104の上面に設けたレール31041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3104を図5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3104の上面に組み付けたエアシリンダ装置31042のピストンロッド31043が上記ブラケット底部板31051と連結されていることで、吸着カップホルダー3104とブラケット3105の上記Y−Y方向の位置が決められるようになっている。以上により、吸着カップホルダー3104は、x,y,zの三次元の各軸方向に移動でき、かつこれらの軸回りの回転は拘束される。
【0074】
また上記の吸着カップホルダー3104は、本例においては、その下部に図5に示すように上記Y−Y方向に移動できないように固定された端部位置の一つの固定カップ吊体3106と、該吸着カップホルダー3104の下面に設けたレール31045に上記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3107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3106,3107は、いずれも上下駆動されるピストンロッド31062,31072を下方に有するエアシリンダ装置31061,31071を吊杆とし、そのピストンロッド31062,31072の下端に吸着カップ31063,31073を備えている。そして上記エアシリンダ装置31061,31071が、吊持部である吸着カップ31063,31073を作動状態と退避状態の間で切換える吊持部切換手段を構成している。図5は左端の吸着カップ31073を退避状態とした場合を実線で示している。
【0075】
なお吸着カップには、吊り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用いることができる。
【0076】
また以上の計7個のカップ吊体には、サーボモータ31046を駆動手段としたパンタグラフ機構31047がピッチ調整手段として設けられていて、固定カップ吊体3106を基準位置として順次隣接する移動カップ吊体3107のピッチを変更調整できるようになっている。すなわち、このピッチ調整手段の詳細は図7に示されている。具体的に言えば、固定カップ吊体3106とこれに対し最も離れた位置にある移動カップ吊体3107の水平方向位置をサーボモータ31046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ピッチをパンタグラフ機構31047により均等化することでピッチ調整と均等化が達成される。
【0077】
上記の吸着カップ31063,31073は、農産物の吊持のために本例においては通気管3108を介してブロアー7に接続されている。この吸着カップとブロアーの接続の関係は図8の系統図により示され、各吸着カップ31063,31073は、途中に切換弁8,9を介して通気管3108によりブロアー7に接続されている。すなわち、切換弁8はブロアー7の吸引口に接続された通気管の途中に介設されていて、開路時には空気が通気管を介してブロアー7に吸引されるのでこの空気流によって吸着カップ31063,31073内が負圧となって農産物を吸引吸着し、その他の場合には閉路されて吸着カップ内の負圧を解除するようになっている。また切換弁9はブロアー7の吐出口に接続された通気管の途中に介設されていて、開路時にはブロアー7の吐出エア(正圧)を吸着カップ31063,31073に供給して、吸着している農産物Tを離脱させ、その他の場合には閉路されて正圧供給をやめるようになっている。なお10はリリーフ弁であり、ブロアー7から供給する正圧(吐出エア)の圧力を調整して農産物Tを傷めないように吸着カップからの離脱を適度に行わせる作用をする。なお、11はカップ吊体のエアシリンダ装置31061,31071に通気管31048を介してエアを供給する電磁弁であり、吸着カップ31063,31073を作動状態から退避状態に切換える切換手段の駆動部分をなしている。
【0078】
次に本例の選別設備に設けられている周辺装置等について説明する。
【0079】
図3に示す12は、包装箱6の供給・排出装置を示し、空箱搬送コンベア1201で搬送された空箱6をプッシャー1202で空箱降下装置1203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3及び図4で示した矢印に沿って箱詰位置1204に送り込まれるようになっている。また農産物Tの箱詰が終了した包装箱6は、箱詰位置1204から図示しないエレベータで排出コンベア1205まで降下され、製品搬送コンベア1206により所定の製品集積場所まで搬送される。
【0080】
また3034は、箱詰待機位置303において設けられたトレイ浮き上がり防止装置を示し、その一例の詳細は図9に示されている。すなわち、箱詰待機コンベア3031と両側のガイド壁3033により構成されている箱詰待機位置303には、ストッパ機構3032により箱詰待機状態で停止されている所定個数のフリートレイ4それぞれに、その上面の一部に係合できるように両側のガイド壁3033に設けたフック型のトレイ浮き上がり防止装置3034を内向きに延出させ、このように設けたトレイ浮き上がり防止装置3034により、農産物Tを吸着カップ31063,31073で吸着して吊り上げる際にフリートレイ4が一緒に持ち上がることを確実に防止できるようにしている。
【0081】
次にトレイパック供給装置14について説明すると、本例のこのトレイパック供給装置14は、上述したように横方向中継コンベア3013,縦方向中継コンベア3014及び箱詰待機コンベア3031で形成されたU字形の内側空所に配設される。そして、作業ロボットをパック吊り上げ手段として兼用して、農産物Tを一つづつ載せる凹部がマトリックス状あるいは千鳥状に形成されている薄肉プラスチック製のトレイパック1401〜1404を包装箱(包装箱)6に供給するようにしている。
【0082】
上記トレイパック供給装置14は、本例では図3及び図4に示すように、四群の積層したトレイパック1401〜1404を載置する回転受台1405、載置した積層トレイパックを支える支持枠1406、回転受台1405を90°づつ回転させる回転器1407とから構成されていて、吊り上げようとするトレイパックの積層体を箱詰待機位置303側に位置させるように、制御手段(図示せず)からの指令によって、図示状態と図4の矢印方向に回転させた状態との間で回転器1407による回転を行わせるようになっている。このようにすることで、仕分区分で異なる箱詰め状態に合致したトレイパックを作業ロボット310が選択して取出すことができる。なお、1410は図1,図3に示したように箱詰分岐ライン2の上方にこれを直交するように設けられた通路であり、作業者がトレイパックの補充をするために利用することができるようになっている(図3参照)。
【0083】
以上の構成を有する選別設備による農産物Tの箱詰作業の一例を以下説明する。
【0084】
農産物の選別測定部において、フリートレイ4に農産物を載せ搬送コンベア52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と撮像装置54による階級選別、及び識別標識の検出が行われたフリートレイ4は、二つの並設した搬送コンベア52からのものが合流機構56で合流されて選別コンベア1に移載される。この構成は、本例では上下2系列に設けられていて、2条の選別コンベア1,1は上下に離隔・積層されて延設されている。
【0085】
等階級の選別測定により仕分区分が判定された農産物Tを載せたフリートレイ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4の排出装置201により所定の仕分区分に指定された貯溜・集積コンベア202に送り込まれて集積される。なおこれらの各貯溜・集積コンベア202の終端部に配置されている連係切換装置としてのストッパー機構2031はいずれもフリートレイ4を停止させる状態にある。
【0086】
このようにして各貯溜・集積コンベア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、一つの包装箱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)310が受入れる状態(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2031を退避させ、送出コンベア3011を介して箱詰待機位置303までその一箱分のフリートレイ4を送り込む。この際、一つの分岐箱詰のラインに属する上下各四条の貯溜・集積コンベア202のうちで、送出しをどの貯溜・集積コンベア202からのものとするかは、例えば各貯溜・集積コンベア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・集積コンベア202からの送出しの場合は、該当する貯溜・集積コンベアに連続する送出コンベア3011を水平姿勢とし、下段の貯溜・集積コンベア202からの送出しの場合は、エアシリンダ装置3012の作動で該当する貯溜・集積コンベア202に連続する送出コンベア3011を下方に揺動させて傾斜姿勢とする。
【0087】
図4に示した状態は、例えば、大きさM,等級Aの仕分区分の農産物を集積した上段右端の貯溜・集積コンベア2021からフリートレイ4の一箱分(24個)を箱詰待機位置303に送出している状態を示している。
【0088】
以上のようにして一箱分の農産物T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待機位置303において、多関節型の作業ロボット310により箱詰作業が行われる。
【0089】
すなわち、包装箱の供給・排出装置12により箱詰位置1204に送り込まれた空の包装箱6に対して、まず作業ロボット310は、積載されている24玉(個)用のトレイパック1401を吸着カップで吊り上げることができるように、図3の実線で示した位置・姿勢に、図示しない駆動手段によりアーム機構を動作させる。この際トレイパック積載部14の回転器1407は、該24玉(個)用のトレイパック1401を箱詰待機位置303に近接した状態(図4の状態)に位置させておくように動作する。また、図10に示すようにカップ吊体3106,3107の間隔を狭くして6個のカップ吊体で3106,3107トレイパック1401を吊り上げるようにしている。これはトレイパックの吊り上げを確実にするためである。そして吊り上げたトレイパック1401は、作業ロボット310のアーム機構を図3の2点鎖線で示した位置・姿勢に移動させて箱詰位置1204にある包装箱6に嵌挿させる。
【0090】
以上のようにして、箱詰位置1204にトレイパック(上記状態では大きさM用のトレイパック1401)が嵌挿された包装箱6が待機していると共に、箱詰待機位置303に農産物T入りのフリートレイ4が停止されている状態において、農産物Tをフリートレイ4から箱に移載する作業ロボット310による農産物の箱詰作業が開始される。
【0091】
この際、本例の作業ロボット310は計7個のカップ吊体(一個の固定型のカップ吊体3106と6個の移動型のカップ吊体3107)を有するため、吊持して吊り上げる農産物T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3106から最も離れた移動カップ吊体3107のエアシリンダ装置31071の吸着カップ31073を、図8の電磁弁11から通気管31048を介して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させ、農産物Tの吊持・移動の動作に関与できないようにする。この状態は図5に示される。また各カップ吊体3106,3107が上記箱詰待機位置303に停止されている6個のフリートレイ4上の農産物Tを吸着吊持して吊り上げるのに適するようにされるピッチは、エアシリンダ装置31042及びパンタグラフ機構31047の作動によって最大ピッチPの状態として与えられる。
【0092】
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3の二点鎖線で示した位置・姿勢に移動され、吸着カップ31063,31073により一列6個の農産物Tを吸着し吊り上げる。なおこの際にフリートレイ4が一緒に浮き上がることは上述したトレイ浮き上がり防止装置3034により阻止される。
【0093】
次に吸着カップ31063,31073で農産物Tを吊持した作業ロボット310は、アーム機構の姿勢を制御することにより箱詰位置に移動され、この移動の途中で、パンタグラフ機構31047の作動により一列のカップ吊体3106,3107の隣接ピッチを箱詰に適した箱詰時の隣接ピッチpの状態に変更調整する。この変更した状態を図11に示した。農産物Tが吊り上げられた空のフリートレイ4は、ストッパ機構3032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Tを載せたフリートレイ4が箱詰待機位置303に移入されて、復帰したストッパ機構3032により停止され次の箱詰のために待機される。そして図5の状態にカップ吊体の隣接間隔を広げた作業ロボット310により2列目の農産物Tの箱詰作業が行われる。
【0094】
なお、空トレイ4をリターンコンベア51に送出す際には、箱詰待機コンベア3031及び縦方向中継コンベア3014は高速運転させることが好ましく、場合によっては横方向中継コンベア3013及び送コンベア3011も合わせて高速運転させる。これにより空トレイ4をリターンコンベア51に速やかに排出できると共に、次の箱詰めのための一列の農産物を箱詰待機位置303に迅速に移動させることができる。この際、次の一列のフリートレイ4の先頭がストッパー機構3032の近傍に至った時点でコンベア3031,3014を低速運転に切り換えることがよい。次の一列のフリートレイの先頭を検知することは、適宜、検知センサによって行うことができる。
【0095】
以上の作業は、本例においては図12に示すように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1310から製品搬送コンベア1206を介して所定の製品集積場所まで搬送される。
【0096】
他方、箱詰作業は次の箱6に対して行われる。すなわち、箱詰位置1301への空箱6の供給、いずれか選択した貯溜・集積コンベア202から箱詰待機位置303への農産物Tを載せたフリートレイ4の所定個数の送り込み、所定のトレイパック(1401〜1404)の箱6への嵌挿、一列づつの農産物の吊持・移動による箱詰めの一連の作業が行われる。なおこの際、箱詰を大きさLの農産物について行う場合には、トレイパック1043を使用して5個×4列の配列パターンで箱詰を行うため、図5の左側から2番目のカップ吊体3107も左端のカップ吊体3107と同様の退避状態に退避させることが必要になり、また農産物の詰め状態を千鳥状態としかつカップ吊体の隣接ピッチ調整の程度も異なるが、本例の装置によれば、これらの変更制御も、エアシリンダ装置31071を作動させるだけで左側から2番目のカップ吊体3107を退避させることができ、また配列パターンの変更についても一列毎にエアシリンダ装置31042を作動させて吸着カップホルダ3104を図4のY−Y方向に移動させ、かつパンタグラフ機構31047の作動を調節するだけで極めて簡単に行うことができる。
【0097】
以上の説明は、箱詰する配列パターンを20玉(個)と、24玉(個)とした場合のものであるが、箱詰の配列パターンはこれらに限定されるものはなく、例えば図13に例示的に示したように、さまざまな箱詰個数、配列パターンとすることができ、本例の図5に示した7個のカップ吊体を一列に有する作業ロボット310は、これに容易に対応して使用できるという極めて高い汎用性を発揮することができる。
【0098】
次に、サイコロの五の目様のパターンに5個の農産物を箱詰めする場合と、3個2列のパターンに6個の農産物を箱詰めする場合の箱詰方法について説明する。
【0099】
本例では、6玉用のトレイパック1404及び5玉用のトレイパック1403が、トレイパック供給装置14に積載して準備され、6玉の農産物Tを箱詰めする作業は、図14及び図15に示すように、上記した20玉,24玉の農産物の箱詰めとまったく同様に行われる。すなわち、図14に示すように作業ロボット310の図の左端から四つの吸着カップ31073は退避状態とされ、右端から三つの吸着カップ31063,30173,30173が作動状態とされて、一列3個の農産物を吊持・移動する動作を図15(a),(b)に示すように2回繰り返して2列で合計6個の農産物の箱詰め作業が行われる。この際、箱詰待機位置303の箱詰待機コンベア3031上の農産物Tの隣接ピッチPに対して、三つの吸着カップ31063,30173,30173は箱詰時の隣接ピッチp(<P)に均等に縮閉される。
【0100】
一方、5玉用のトレイパック1403を包装箱6に嵌挿して行う箱詰作業は次のように行われる。
【0101】
すなわち、この箱詰めは、吊持・移動の作業を3回繰り返して行われるものであり、1回目の箱詰め作業(図18(a)参照)は、図16に示すように作業ロボット310の該図16の左端から順次四つの吸着カップ31073が退避状態とされると共に、右端から2番目の吸着カップ31073も退避状態とされて、農産物を吊持するのは右端と3番目の二つの吸着カップ31063,31073とされる。これにより箱詰待機位置303の箱詰待機コンベア3031上の農産物Tは、一つ飛ばしの隣接ピッチ2Pで吊持され、これを吊持・移動して箱詰めする際には該一対の吸着カップ31063,31073をピッチpL (2P>pL >P)に縮閉させて一列目の農産物2個を箱詰する。
【0102】
次に、2回目の箱詰作業として、作業ロボット310の右端と3番目の吸着カップ31063,31073を退避状態とさせると共に、右端から2番目の吸着カップ31073を作動状態に切換え、1回目に飛ばしたフリートレイ4上の農産物Tを吊持・移動させてトレイパック1403の中央の凹部に箱詰する(図18(b)参照)。
【0103】
そして3回目の箱詰作業を、上記1回目の箱詰作業と同様に行うが、本例では、2回目の箱詰作業が終了した時点で、空になった三つのフリートレイ4をストッパ機構3032を解除してリターンコンベア51に送出すと共に、後続する農産物入りフリートレイ4の先頭のものを停止状態に復帰させたストッパ機構3032により係合させると共に、後続2番目のフリートレイ4は、一つ飛ばしとなる位置に補助ストッパ機構3036を設けてこれにより停止させるようにしている(図18(c)参照)。該補助ストッパ機構3036が待機ピッチ切換手段を構成し、機構としては上記ストッパ機構3032と同様に構成することができる。この作動による箱詰待機ピッチの切換えは図示しない制御装置により行わせることができる。
【0104】
このようにして、箱詰待機位置303の箱詰コンベア3031上の農産物Tは、一つ飛ばしの隣接ピッチ2Pで吸着カップ31063,31073により吊持され、移動して箱詰めする際に該一対の吸着カップ31063,31073がピッチpL (2P>pL >P)に縮閉されて三列目の農産物2個が箱詰される。
【0105】
以上によれば、箱詰待機位置303で整列待機されている農産物の通常の隣接ピッチPよりも大きなピッチで箱詰めする必要がある場合であっても、吊持手段である作業ロボット310の吊持部(吸着カップ)の隣接ピッチは、上記箱詰待機位置における農産物の隣接ピッチPを最大としてそれ以上に拡開する方向の余裕をもたせる必要がない。
【0106】
したがって、小型の作業ロボット310により上述した多様な配列パターンでの箱詰めを行うことができる汎用性の高い箱詰装置を提供でき、一種類の農産物であってもその箱詰めの配列パターンが多種に渡り、複数種類の農産物では極めて多様な配列パターンや箱詰個数の変化がある場合にも、本例の箱詰方法、箱詰装置はこれに十分対応できる点で優れている。
【0107】
【発明の効果】
本願の請求項1〜6記載の方法発明によれば、農産物を吊持・移動して箱詰めする際に、箱詰待機位置で整列待機されている農産物の隣接ピッチPよりも箱詰時の農産物の隣接ピッチpが大きい場合であっても、吊持手段の吊持部を拡開して広げる必要がないので、吊持手段の大型化を避けることができ、でありながら多種多様な配列パターンで農産物の箱詰めができるという高い汎用性を確保することができるという効果が得られる他、以下の種々の効果を奏する。
【0108】
(1):請求項1〜6の発明によれば、農産物の傷み防止を図りながら、効率よく農産物を箱詰めすることができる。
【0109】
(2):簡単な制御で様々な個数及び配列パターンの箱詰用として共用できて極めて汎用性が高く、しかも機構の構成が簡単で、メンテナンスも容易であり、装置コストも安価である。
【0110】
(3):箱詰めパターンの切換え(個数の変更及び配列パターンの変更)を容易かつ迅速に行うことができる。
【0111】
(4):請求項4〜6の発明によれば、吊持手段が一列の農産物を取上げるものであるため構成が簡単であり、しかも一列の各保持部の隣接ピッチを自由に変更できるため、マトリックス状や千鳥状の配列パターンに簡単に対応できる。
【0112】
(5):請求項7〜10の箱詰装置の発明によれば吸着方式を用いて球塊状の農産物の一列毎の移載箱詰めを繰り返すことで、上記した箱詰方法を含む種々の配列パターンの箱詰めを効率的に行うことができる。
【0113】
(6):またこの箱詰装置の発明によれば、吊持手段の一列に整列された吊持部の隣接ピッチは、箱詰待機位置で整列待機される農産物の隣接ピッチを拡開方向の最大とできるので、該吊持手段の小型化が実現される。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施形態1の農産物選別設備を示した平面図。
【図2】図1の選別設備の農産物の選別測定部の詳細を示した平面図。
【図3】図1の選別設備の仕分部の分岐箱詰ラインの一つを示した正面図。
【図4】図3の平面図。
【図5】吸着パッドを一列に有する吊持手段により、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6】図5の側面図。
【図7】同図5の平面図。
【図8】実施形態1における吸着カップへの負圧,正圧の供給系統、およびエアシリンダ装置への圧力エアの供給系統を示した系統図。
【図9】農産物吊り上げ時のフリートレイの浮き上がりを防ぐ装置の斜視図。
【図10】吊持手段により、積層したトレーパック群から一つのトレーパックを取上げた状態を示した正面図。
【図11】図5の吊持手段により、一列の球塊状の青果物を吸着吊持して箱容器に移載した状態を示した正面図。
【図12】吊持手段により、箱容器内に4列の配列パターンに一列づつ繰り返して球塊状の農産物を移載する手順を説明した図。
【図13】実施形態1の装置により箱詰可能な様々な配列パターンを示した図。
【図14】実施形態1の装置により3個2列の計6個の農産物を箱詰めする際の吊持手段に整列支持された吸着カップの作動状態にあるものと退避状態にあるものとを示した図。
【図15】図14の吊持手段で農産物を吊持・移動する工程を説明した図であり、(a)は1列目、(b)は2列目を示している。
【図16】実施形態1の装置により5個の農産物をサイコロの五の目様に箱詰めする工程中の一つ飛ばしで2個を箱詰する際の吊持手段に整列支持された吸着カップの作動状態にあるものと退避状態にあるものとを示した図。
【図17】実施形態1の装置により5個の農産物をサイコロの五の目様に箱詰めする工程中の中央の1個を箱詰する際の吊持手段に整列支持された吸着カップの作動状態にあるものと退避状態にあるものとを示した図。
【図18】図16,17の吊持手段で農産物を吊持・移動する工程を説明した図であり、(a)は1列目、(b)は2列目、(c)は3列目を示している。。
【符号の説明】
1・・・選別コンベア、2・・・選別仕分部、3・・・箱詰包装部、4・・・フリートレイ、5・・・バーコードリーダー、6・・・包装箱(段ボール箱)、7・・・ブロアー、8,9・・・切換弁、10・・・リリーフ弁、11・・・電磁弁、14・・・トレイパック供給装置、
1401〜1404・・・トレイパック、
1405・・・回転受台、
1406・・・支持枠、
1407・・・回転器、
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・・・搬送コンベア、
521・・・桟、
522・・・テーパーレール、
53・・・トラッキング検出装置、
54・・・撮像装置、
55・・・バーコードリーダー、
56・・・合流機構、
561・・・乗り継ぎコンベア、
562・・・傾斜レール、
57・・・供給コンベア、
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・集積コンベア、
203・・・連係切換装置、
2031・・・ストッパ機構、
301・・・連係コンベア装置、
3011・・・送出コンベア、
30111・・・軸
3012・・・エアシリンダ装置、
3013・・・横方向中継コンベア、
3014・・・縦方向中継コンベア、
303・・・箱詰待機位置、
3031・・・箱詰待機コンベア、
30311・・・始端部、
3032・・・ストッパ機構、
3033・・・ガイド壁、
3034・・・トレイ浮き上がり防止装置、
3036・・・補助ストッパ機構、
310・・・箱詰装置(作業ロボット)、
3101・・・本体、
3102・・・根元リンク機構、
3103・・・先端リンク機構、
3104・・・吸着カップホルダ、
31041・・・レール、
31042・・・エアシリンダ装置、
31043・・・ピストンロッド、
31045・・・レール、
31046・・・サーボモータ、
31047・・・パンタグラフ機構、
31048・・・通気管、
3105・・・ブラケット、
31051・・・ブラケット底部板、
31052・・・ガイド、
3106・・・固定カップ吊体、
31061・・・エアシリンダ装置、
31062・・・ピストンロッド、
31063・・・吸着カップ、
3107・・・移動カップ吊体、
31071・・・エアシリンダ装置、
31072・・・ピストンロッド、
31073・・・吸着カップ、
3108・・・通気管、
12・・・段ボール箱の供給・排出装置
1201・・・空箱搬送コンベア、
1202・・・プッシャー、
1203・・・空箱降下装置、
1204・・・箱詰位置、
1205・・・排出コンベア、
1206・・・製品搬送コンベア。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a method for packaging agricultural products suitable for use in a fruit selection field for sorting, packaging, and shipping agricultural products such as apples, strawberries, pears, tomatoes, eggplants, and peppers, and a packaging device used therefor It is about.
[0002]
[Prior art]
Many devices for automatically packaging agricultural products have been proposed and implemented in the past. For example, as described in Japanese Patent Laid-Open No. 63-44411, each agricultural product is adsorbed and suspended one by one in a packaging box. A single-packing method that packs in a box is known. However, this single-packing method has a problem that the boxing efficiency is low, and fruit tends to collide and be damaged when it is operated at high speed in order to improve the efficiency.
[0003]
In addition, for example, relatively ball-shaped agricultural products such as apples, strawberries, pears, tomatoes, etc. are placed in a packaging container such as a cardboard box or a tray pack. A device for boxing in a matrix or staggered arrangement pattern (hereinafter collectively referred to as “matrix form”) is also widely known (Japanese Patent Publication No. 56-32169, Japanese Patent Publication 8-). No. 568, JP-A 63-44411, etc.).
[0004]
Among them, the device described in Japanese Examined Patent Publication No. 56-32169 is arranged in advance so that a plurality of agricultural products are arranged and waited in a predetermined arrangement pattern packed tightly at the time of packing at the supplier (pickup position). The pick-up head in which a plurality of vacuum suction cups are arranged so as to match a tightly packed arrangement pattern is a batch transfer box packing method in which the entire aligned agricultural products are lifted at once and transferred into a cardboard box.
[0005]
However, in this method, since it is aligned in a tight state in advance at the supplier and suspended by the pickup head, it is transferred and packed, so it is suspended and transferred while maintaining its tightly aligned state. On the way, there is a problem that the ball-like agricultural products come into contact with each other and are easily damaged and fall. In addition, when the packing arrangement pattern is changed, it is necessary to replace the alignment means and the pickup head of the supply source with ones that match the arrangement pattern. There is a problem that the work must be interrupted.
[0006]
In addition, the apparatus described in Japanese Patent Publication No. 8-568 and Japanese Patent Laid-Open No. 63-44411 provides a spacing between adjacent ones without arranging a plurality of agricultural products in a tightly packed state at the time of packaging. It is arranged so that the mutual positional relationship between the pickups (for example, suction cups) holding a plurality of agricultural products is adjusted while being transferred in order to be packed in a box. For example, devices that are in a matrix arrangement when suspended at the supplier, change to a staggered arrangement when packed, or change the adjacent spacing of suspended agricultural products are known. Yes.
[0007]
According to this method, the problem that is a problem in the batch transfer box packing method of the above Japanese Patent Publication No. 56-32169 is improved, and it is possible to prevent damage and fall of agricultural products during the transfer or to change the arrangement pattern. It is possible to reduce the influence of the problem of replacement of the aligning means of the supplier and the pickup head.
[0008]
However, the arrangement pattern required for boxing of agricultural products often differs depending on the type of agricultural product. Even if the same type of agricultural product is used, the arrangement pattern may be changed to a matrix or staggered pattern depending on the size of the product. Or, because the number of agricultural products to be packed in one box is often changed according to the class (especially size), the suspension and transfer means can be adapted to such various arrangement patterns. In order to configure, each pickup must be capable of various movements, and there is a problem that the guide mechanism and control mechanism for this purpose become complicated.
[0009]
Therefore, in order to avoid such a complicated mechanism, it is possible to simplify the mechanism by limiting the range of arrangement patterns that can be handled by a single device to a few examples. As a result, it is necessary to prepare several devices with different configurations for the boxing device of the selection field that is required to cope with a large number of arrangement patterns. It becomes.
[0010]
In addition, as a boxing device, there is also known a boxing device that boxes industrial products such as bottles and bottles in a narrow sense. However, as described above, there are many kinds of boxing arrangement patterns. The problems specific to equipment suitable for boxing operations are hardly even a consideration for boxing equipment for industrial products of a certain size.
[0011]
Under the prior art as described above, the present applicant has a high versatility that can cope with the packaging of various numbers and arrangement patterns with a single device while preventing damage to agricultural products, and is relatively structured. A boxing device that is simple and easy to control has been developed and has already been proposed (Japanese Patent Application No. 8-112672).
[0012]
The previously proposed boxing device lifts a plurality of agricultural products in a boxing standby position aligned in a row by a lifting means that has a plurality of lifting portions such as suction cups that individually hold one by one. In the boxing device in which the holding means is moved to the packing position and packed in a predetermined arrangement in the packaging box, the holding means includes an interval adjusting means for changing the adjacent interval of the one row of holding portions. (E.g., a panda graph mechanism) and switches the state of one or a plurality of suspension parts between an operation state involved in a suspension / movement operation for transferring agricultural products and a retreat state not involved in this operation It is characterized in that it has a structure of providing a switching means. By expanding and contracting the suspension part, the mode of lifting agricultural products, the number of lifting, the mode of packing in a box, the number of packing Easy to respond to changes and highly versatile It can be ensured.
[0013]
[Problems to be solved by the invention]
As described above, the boxing apparatus for natural products and natural products according to the applicant's previous proposal (Japanese Patent Application No. 8-112672) has a variety of agricultural products in a matrix or the like in a container such as a cardboard box. It is possible to efficiently perform the packing operation with the arrangement pattern of the embodiment, to be able to perform the handling at this time while preventing the possibility of damage to the agricultural products, and in addition to this, it is easy to box various agricultural products of the same class. It is beneficial in that it has high versatility that can be used in common by changing specifications.
[0014]
The present invention solves the same problem as the above-mentioned proposal that brings about such excellent actions and effects, and in addition to this, solves the problem peculiar to the present invention.
[0015]
That is, when the present inventor further researched on the boxing device, among those for which extremely diverse arrangement patterns are desired, the interval between the hanging portions is set higher than when the agricultural products are lifted at the boxing standby position. It was recognized that it might be necessary to unpack and box. For example, there is a pattern in which agricultural products are packed in the four corners and the center like the fifth eye of a dice. In this case, the pitch of the agricultural products in the four corners is more than the adjacent pitch of the agricultural products in the state of waiting for alignment at the boxing standby position. Is also big.
[0016]
Of course, the above-mentioned proposed device of the applicant of the present application can cope with the boxing operation in this case, but it is possible to make the adjacent interval of one row of lifting parts wider than the adjacent pitch at the time of lifting the produce at the boxing standby position. This leads to enlargement of the means in the direction of expansion and contraction, and as a result, the structure of the mechanism for supporting the suspension means, the moving mechanism, the guide mechanism, etc. tends to become large.
[0017]
Therefore, the present inventor has made a boxing method capable of packing in a state wider than the adjacent pitch of the produce at the above-described boxing standby position while avoiding an increase in the size of the suspension means and the mechanism related thereto. The present invention has been made for the purpose of proposing a boxing device used therefor.
[0018]
Another object of the present invention is to provide a novel agricultural product packaging method and apparatus capable of efficient packaging while preventing damage to agricultural products.
[0019]
Still another object of the present invention is to provide a highly versatile agricultural product packaging method and apparatus capable of sharing various numbers of boxing processing and various arrangement patterns for boxing processing. It is in.
[0020]
Still another object of the present invention is to provide a mechanism that satisfies the above high versatility with a simple configuration, and through this, provides a boxing device for agricultural products and consequently a selection facility at low cost. .
[0021]
Still another object of the present invention is to provide a novel agricultural product packaging method and apparatus capable of easily and quickly changing the packaging pattern (number change, array pattern change).
[0022]
Another object of the present invention is to provide a new method and apparatus for packaging agricultural products that is easy to maintain because of its simple structure and control mechanism.
[0023]
Still another object of the present invention is to further reduce the cost and space of the entire equipment by using the means for suspending agricultural products as an auxiliary material (for example, a tray pack) inserted into the packaging box. In addition, the present invention provides a boxing device that can reduce the number of workers.
[0024]
[Means for Solving the Problems]
The above-described object can be achieved by the invention described in each of the claims.
[0025]
The invention of the boxing method for agricultural products according to
[0026]
Further, the invention of
[0027]
In the configuration of each of the above inventions, the “suspending portion” for detachably suspending one agricultural product is not limited, but in general, an adsorption cup that adsorbs agricultural products by negative pressure suction, or a gripping type Are exemplified. In particular, when the agricultural product has a spherical shape, a suction cup is preferably used. The suspension portion of the present invention is not limited as long as at least three of the suspension portions are arranged in one direction. However, in order to cope with various arrangement patterns, the description will be given in the embodiment described later. It is preferable to select from a range of about 10 to 10.
[0028]
In the present invention, agricultural products refer to fruits and vegetables such as apples, strawberries and pears, and vegetables such as tomatoes, eggplants and peppers.
[0029]
As the “packaging box” in the above configuration, a cardboard box, a tray pack, a cardboard box into which the tray pack is inserted, and the like are appropriately used as necessary.
[0030]
In the above configuration, switching the position of the suspension part from the operating state to the non-operating state (for example, the retracted state) is a series of operations for transferring agricultural products in which agricultural products are packed in the packaging box by the operation of holding and moving. Among the suspension parts in the position (posture) of the operating state to be operated, a specific suspension part is brought into a non-operational state incapable of participating in the series of suspension / movement operations (for example, in a position or posture incapable of contacting agricultural products) For example, in the configuration in which the suspension part is assembled to the lower end of the heel that is individually suspended from the suspension means, the suspension part cannot be brought into contact with the agricultural product by displacing the heel to the position of the retracted state on the upper side. To do so. The retreat position may be a position where the suspension part does not interfere with the surrounding device or the packaging box and does not interfere with the transfer operation, and the retreat method may be any of movement, rotation, tilt, etc. There is no limitation on the movement or retracting posture. Further, it may be possible to prevent the suction force from being transmitted to the suction cup. The mechanism for bringing the suspension part into the non-operating state can be configured as a retraction mechanism by combining a guide unit and a driving unit such as a cylinder, for example. The suspension part that is switched between the position of the operation state and the position of the non-operation state may be one of intermediate parts excluding both ends of the suspension part provided in alignment in one direction. Or it may be all. Further, as described in
[0031]
A pantograph mechanism or the like can be used to change the adjacent pitch P at the time of hanging agricultural products to the adjacent pitch p at the time of packaging.
[0032]
The boxing method of the present invention is applied to a boxing apparatus of a method for transporting agricultural products on a tray, and the tray is connected to a boxing device of a system connected to a transporting means such as a transporting conveyor. The present invention can be applied to any boxing device using an unconnected so-called free tray type tray.
[0033]
According to this invention, for example, since one suspended portion is inactivated and the agricultural products are lifted by the suspended portions on both sides thereof, the adjacent pitch of the lifted agricultural products is 2P, and the adjacent pitch p of the agricultural products at the time of packaging is 2P. > P> P can be performed by adjusting the pitch of the suspension portion in the contracting and closing direction. Therefore, when, for example, 5 agricultural products are boxed in a dice fifth-eye pattern, two agricultural products are boxed at a pitch of 2P> p> P by the above method in the first boxing operation. One agricultural product can be boxed by the second boxing operation, and two agricultural products can be boxed again at a pitch of 2P> p> P by the third boxing operation. The suspension part of the suspension means for performing such work can have the adjacent pitch P of the agricultural products aligned at the boxing standby position at the maximum as the adjacent pitch of the suspension part. Further, it goes without saying that the boxing operation of suspending and moving a row of agricultural products at the adjacent pitch P can be performed without causing the intermediate suspension portion to be inoperative. In addition, if the intermediate two (or more) suspension parts are inactivated, they are suspended by 2P (or more nP) and contracted to 2P> p> P (nP> p> P). Can be made.
[0034]
In addition, by configuring the suspension part at the end in the alignment direction so that it can be switched to the non-operating state, it is possible to easily change the number of produce packed in the packaging box, and the mode of this change is not limited to one. Can be set freely. In addition, the mechanism required for the change can be configured by a simple suspension switching mechanism provided for a predetermined suspension portion.
[0035]
According to a third aspect of the present invention, in the above invention, one or a plurality of agricultural products in which the suspended portions on both sides except the suspended portion in the intermediate position in the non-actuated state are aligned at the boxing standby position with the adjacent pitch P are skipped. It is characterized by being suspended.
[0036]
In the above-described invention, the stand-by state at the boxing stand-by position of the agricultural products lifted at the pitch nP can also make adjacent agricultural products stand by at an interval to the pitch nP. It is not necessary to wait for the agricultural products to be kept at intervals of nP pitch, and the state of waiting for packing can be always constant.
[0037]
According to a fourth aspect of the present invention, in each of the above-mentioned inventions, the agricultural products are queued in a row at the boxing standby position, and the suspension means has a suspension portion in a row. The above operation is repeated a plurality of times to box agricultural products in a plurality of rows.
[0038]
In the above invention, it is possible to wait by aligning the agricultural products in a plurality of rows at the boxing standby position, but according to the present invention in which the agricultural products wait in a row at the boxing standby position, it is empty. Since the agricultural products can be packed forward in order to perform the boxing operation, the drive control of the suspension means becomes easy.
[0039]
The invention of claim 5 is the invention of
[0040]
According to the present invention, for example, the above-mentioned five agricultural products can be boxed with a pattern of the fifth eye of a cyclo.
[0041]
The invention of the boxing apparatus for agricultural products according to claim 7 is the suspension means having a plurality of suspension parts arranged in one direction so as to detachably hold one agricultural product, and the agricultural products are fixedly adjacent to the boxing standby position. Boxing standby means for waiting in alignment with either pitch P or n times (n: a positive integer greater than or equal to 2) pitch nP, and the adjacent pitch at the time of agricultural packaging Alternatively, the standby pitch switching means for selecting and switching either nP, the pitch adjusting means for the hanging portion for changing the adjacent pitch of the suspended agricultural product to the adjacent pitch p at the time of packaging, and both ends in the one direction are excluded. A suspension portion switching means for switching at least one of the suspension portions at an intermediate position between an operation state involved in the operation of suspension and movement of agricultural products and a non-operation state not involved in the operation;TheThe pitch adjusting means is provided so that the pitch can be adjusted only in the contraction and closing direction, with the adjacent pitch P of the agricultural product at the time of waiting for packaging as the maximum pitch of the suspension portion.,
When the adjacent pitch at the time of waiting for the boxing of agricultural products is switched to nP by switching of the standby pitch switching means and the agricultural product is made to wait, the suspension switching means is configured to suspend at least one of the intermediate suspension sections. Switch to a non-operating state not involved in the holding / moving operation, and suspend / mov the agricultural products waiting at the adjacent pitch of the nP,It is used for the above-mentioned method invention.
[0042]
In this device invention, the boxing standby means can be constituted by, for example, a stopper mechanism provided at the boxing standby position, and the standby pitch switching means can be appropriately controlled by providing the stopper mechanism at a position of 2P or more pitch, for example. It can be configured as a system in which this is driven by an apparatus. Moreover, the suspension part pitch adjusting means can be configured by the above-described pantograph mechanism or the like, and the state of the suspension part is activated-the suspension part switching means for switching to the non-actuated state is to advance the suction cup or the like between two positions with an air cylinder device- Although it can be configured by a mechanism for retreating or the like, any of them is not limited to these.
[0043]
According to the invention of this apparatus, the suspension means for boxing two agricultural products with a pitch p of 2P> p> P is equal to or greater than the adjacent pitch P of agricultural products in which the adjacent pitches of the holding portions are aligned at the boxing standby position. Therefore, it is possible to provide a small device with a limited size in the spreading direction (alignment direction).
[0044]
The invention of
[0045]
According to the apparatus of the present invention, empty agricultural products can be packed forward in order to perform the boxing operation, so that the drive control of the suspension means is facilitated.
[0046]
According to a ninth aspect of the present invention, in each of the above device inventions, the suspending means includes a suspending section switching section that switches a suspending section located at one end or both ends in the one direction between an operating state and a non-operating state. It is characterized by that.
[0047]
According to the present invention, for example, it is possible to configure the suspension means having the switching means between the operating state and the non-operating state in all the suspension parts, and if necessary, the number of suspension parts can be lifted by retracting a plurality of suspension parts from the end. In addition to or separately from this, with the intermediate suspension part in the non-operating state, adjacent agricultural products lifted by nP can be boxed at a pitch of nP> p> P, and various arrangement patterns can be obtained. It can respond.
[0048]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, the present invention will be described based on embodiments shown in the drawings.
[0049]
This example is illustrated in FIG. 1 to FIG. 15, and FIG. 1 shows a part of a fruit selection field (agricultural product sorting) having an agricultural product sorting facility including a packaging device for carrying out the packaging method of the present invention. Is a plan view showing the path from measurement to path for packaging. The sorting equipment including this boxing equipment can be broadly divided into a sorting and measuring unit that measures and detects the supply / equal class information of agricultural products, and the agricultural products for which the classification classification is determined are stored in the storage / stacking conveyor of each classification category. A sorting unit for discharging and a boxed packaging unit for packing a group of agricultural products (in this example, the number of one unit of packaging) sent from the storage / stacking conveyor of each sorted category to the boxing standby position It consists of three. In this example, the working efficiency of these three parts ensures that the agricultural product sorting and measuring unit can perform a relatively low efficiency work that requires visual judgment of the operator, and the sorting unit is mechanically operated. Therefore, in order to increase the speed of processing by enabling high-speed and efficient work, and to efficiently operate a large number of boxing devices in the boxing and packaging unit, the tray 4 (hereinafter referred to as “
[0050]
The details of the agricultural product sorting and measuring unit are shown in FIG. 2. While the empty
[0051]
[0052]
At the terminal end side of the
[0053]
As described above, the
[0054]
Next, the
[0055]
As shown in FIG. 3, the
[0056]
In addition, this example equipment shown in FIG. 1 has a total of eight storage and
[0057]
Next, the configuration of the
[0058]
As shown in FIG. 3 and FIG. 4, the line for branch box packing constituting the
[0059]
With the above configuration, for example, an agricultural product (for example, a size class of L and a grade of A) for which an equal classification classification is determined is the position of the
[0060]
In this example, the operation of selecting agricultural products of a specific sorting category and discharging them to the corresponding storage / stacking
[0061]
In this example, for example, the discharging
In such a case, the delivery is switched so that the total number of packaging units from the plurality of
[0062]
The storage / stacking
[0063]
As described above, the
[0064]
The discharging
[0065]
Next, the boxed
[0066]
This
[0067]
The
[0068]
Note that FIG. 4 shows that when the
[0069]
The
[0070]
Next, a working robot as the
[0071]
The
[0072]
That is, in the working
[0073]
Further, as shown in detail in FIGS. 5 and 6, the
[0074]
Further, in the present example, the
[0075]
As the suction cup, a known cup having a flexible bellows for enhancing the adhesion to the agricultural product to be lifted can be used.
[0076]
Further, the seven cup suspensions described above are provided with a
[0077]
The suction cups 31063, 31073 are connected to the blower 7 via a
[0078]
Next, peripheral devices and the like provided in the sorting facility of this example will be described.
[0079]
[0080]
Also3034Shows the tray lifting prevention device provided at the
[0081]
Next, the tray
[0082]
In this example, as shown in FIGS. 3 and 4, the tray
[0083]
An example of the boxing operation of the agricultural product T by the sorting equipment having the above configuration will be described below.
[0084]
In the agricultural product sorting and measuring unit, while the agricultural products are placed on the
[0085]
The
[0086]
In this way, the number of
[0087]
In the state shown in FIG. 4, for example, one box (24) of the
[0088]
As described above, the
[0089]
That is, the packaging box supply /
[0090]
As above, packing
[0091]
At this time, since the
[0092]
The arm mechanism having six cup suspensions controlled in this way is moved to the position / posture shown by the two-dot chain line in FIG. 3 and sucks and lifts up six rows of agricultural products T by
[0093]
Next, the
[0094]
In addition, when sending the
[0095]
In the present example, the above operation is continuously performed for four rows as shown in FIG. 12, and thus the boxing operation for one box is completed, and the
[0096]
On the other hand, the boxing operation is performed on the
[0097]
The above description is for the case where the arrangement pattern for packing is 20 balls (pieces) and 24 balls (pieces), but the packaging pattern for packaging is not limited to these. For example, FIG. As shown in FIG. 5, various numbers of boxes and arrangement patterns can be used, and the
[0098]
Next, a description will be given of a boxing method in a case where five agricultural products are boxed in a five-eye pattern of dice, and a case where six agricultural products are boxed in a three-row pattern.
[0099]
In this example, a
[0100]
On the other hand, the boxing operation performed by inserting the
[0101]
That is, this boxing is performed by repeating the lifting / moving operation three times, and the first boxing operation (see FIG. 18A) is performed by the
[0102]
Next, as the second boxing operation, the right end of the
[0103]
The third boxing operation is performed in the same manner as the first boxing operation. In this example, when the second boxing operation is completed, the three empty
[0104]
In this way, the produce T on the
[0105]
According to the above, even when it is necessary to pack the boxes at a pitch larger than the normal adjacent pitch P of the agricultural products that are waiting to be aligned at the
[0106]
Therefore, it is possible to provide a highly versatile boxing apparatus that can perform boxing with the above-described various arrangement patterns by the
[0107]
【The invention's effect】
According to the method invention of
[0108]
(1) According to the inventions of
[0109]
(2): It can be shared for packaging various numbers and arrangement patterns with simple control, is extremely versatile, has a simple structure, is easy to maintain, and is low in apparatus cost.
[0110]
(3): The boxing pattern can be easily and quickly switched (number change and array pattern change).
[0111]
(4) According to the inventions of
[0112]
(5): According to the invention of the boxing device of claims 7 to 10, various arrangement patterns including the above-described boxing method can be achieved by repeating transfer boxing for each row of the ball-like agricultural products using the adsorption method. Can be efficiently packed.
[0113]
(6): Further, according to the invention of the boxing device, the adjacent pitch of the lifting portions aligned in a row of the holding means is equal to the adjacent pitch of the agricultural products that are queued for alignment at the boxing standby position. Since it can be maximized, the suspension means can be reduced in size.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a plan view showing an agricultural product sorting facility according to a first embodiment of the present invention.
2 is a plan view showing details of an agricultural product sorting and measuring unit of the sorting equipment of FIG. 1; FIG.
3 is a front view showing one of the branch boxing lines of the sorting unit of the sorting equipment of FIG. 1. FIG.
4 is a plan view of FIG. 3. FIG.
FIG. 5 is a front view showing a state in which a row of agglomerate agricultural products are sucked and suspended by a suspension means having suction pads in a row.
6 is a side view of FIG. 5. FIG.
7 is a plan view of FIG.
FIG. 8 is a system diagram showing a negative pressure and positive pressure supply system to the suction cup and a pressure air supply system to the air cylinder device in the first embodiment.
FIG. 9 is a perspective view of an apparatus for preventing the free tray from being lifted when lifting agricultural products.
FIG. 10 is a front view showing a state in which one tray pack is picked up from the stacked tray pack group by the suspension means.
FIG. 11 is a front view showing a state in which a row of ball-shaped fruits and vegetables is adsorbed and suspended by the suspension means of FIG. 5 and transferred to a box container.
FIG. 12 is a diagram illustrating a procedure for transferring a ball-shaped agricultural product in a box container by repeating it in a four-row arrangement pattern in a box container by a suspension means;
FIG. 13 is a diagram showing various arrangement patterns that can be boxed by the apparatus of the first embodiment.
FIGS. 14A and 14B show the suction cups in the operating state and those in the retracted state, which are aligned and supported by the suspension means when a total of six agricultural products in three rows and two rows are boxed by the apparatus of
FIGS. 15A and 15B are diagrams illustrating a process of suspending and moving agricultural products by the suspending means of FIG. 14, wherein FIG. 15A shows the first row, and FIG. 15B shows the second row.
FIG. 16 is a view of a suction cup aligned and supported by a suspension means when two products are boxed by one skipping in a process of boxing five agricultural products into five dice of dice by the apparatus of
FIG. 17 shows the operating state of the suction cup aligned and supported by the suspension means when the middle one is boxed during the process of boxing five agricultural products into the dice's five eyes by the apparatus of the first embodiment. The figure which showed what is in (1) and what is in the retreat state.
FIG. 1816, 17It is a figure explaining the process of suspending and moving agricultural products by the suspending means, wherein (a) shows the first row, (b) shows the second row, and (c) shows the third row. .
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
1401-1404 ... tray pack,
1405 ... Rotation cradle,
1406 ... support frame,
1407 Rotator,
50 ... worker,
51 ... return conveyor,
511 ... Pitching screw,
52 ... Conveyor,
521 ...
522 ... Tapered rail,
53... Tracking detection device,
54 ... Imaging device,
55 ... Barcode reader,
56 ... Merging mechanism,
561: transit conveyor,
562 ... inclined rail,
57 ... supply conveyor,
201 ... discharge device,
2011 ... rotary table,
2012 ... electromagnetic adsorption part,
2013 ... excitation means,
2014, 2015 ... excitation release means,
202 (2021, 2022) ... storage / stacking conveyor,
203 ... linkage switching device,
2031 ... Stopper mechanism,
301: Linked conveyor device,
3011: Delivery conveyor,
30111 ... axis
3012 ... Air cylinder device,
3013: Horizontal relay conveyor,
3014: Longitudinal relay conveyor,
303 ・ ・ ・ Packing standby position,
3031 ... Boxing standby conveyor,
30311 ... start end,
3032 ... Stopper mechanism,
3033 ... guide wall,
3034 ... Tray floating prevention device,
3036 ... Auxiliary stopper mechanism,
310 ... Boxing device (work robot)
3101 ... main body,
3102: Root link mechanism,
3103 ... End link mechanism,
3104 ... Suction cup holder,
31041 ... Rail,
31042 ... Air cylinder device,
31043 ... Piston rod,
31045 ... Rail,
31046 ... Servo motor,
31047 ... Pantograph mechanism,
31048 ... Vent pipe,
3105 ... Bracket,
31051 ... bracket bottom plate,
31052 ... Guide,
3106 ... Fixed cup suspension,
31061 ... Air cylinder device,
31062 ... Piston rod,
31063 ... suction cup,
3107 ... Moving cup suspension,
31071 ... Air cylinder device,
31072 ... Piston rod,
31073 ... Suction cup,
3108 ... Vent pipe,
12 ... Cardboard box supply / discharge device
1201 ... Empty box conveyor,
1202... Pusher,
1203 ... Empty box lowering device,
1204 ... Packing position,
1205 ... discharge conveyor,
1206: Product conveyor.
Claims (10)
前記一方向の両端の吊持部を除く中間位置の吊持部の少なくともいずれか一つを農産物の吊持・移動の動作に関与しない非作動状態にさせ、この非作動状態とされた中間位置の吊持部を除く両側の吊持部によりピッチnP(nは2以上の正の整数)で吊持した隣接農産物の箱詰時のピッチpをnP>p>Pとするようにこれら吊持部を縮閉して箱詰めする工程を有することを特徴とする農産物の箱詰方法。All of a plurality of agricultural products aligned at a certain adjacent pitch P at a boxing standby position of agricultural products by using a suspension means that has a plurality of suspending sections that detachably suspend one agricultural product in one direction. Or, a part of the boxing method that moves to the boxing position after holding a part, changes the adjacent pitch of the agricultural product to the adjacent pitch p at the time of boxing, and packs the box.
The intermediate position in which at least one of the suspension portions at the intermediate position excluding the suspension portions at both ends in the one direction is brought into a non-operating state that is not involved in the operation of the agricultural product suspension and movement, and is in the non-operating state. Suspended so that the pitch p at the time of packaging of adjacent agricultural products suspended at a pitch nP (n is a positive integer equal to or greater than 2) by the suspended portions on both sides except the suspended portion of nP>p> P. A method for boxing agricultural products, comprising the step of packing the box with the portion closed.
前記一方向の両端の吊持部を除く中間位置の吊持部のうち前記ピッチnPの状態で整列された農産物の間に位置する吊持部を吊持・移動の動作に関与しない非作動状態にさせ、この非作動状態とされた中間位置の吊持部を除く両側の吊持部により吊持した隣接農産物の箱詰時のピッチpをnP>p>Pとするようにこれら吊持部を縮閉して箱詰めする工程を有することを特徴とする農産物の箱詰方法。Using a suspension means that has a plurality of suspension sections that detachably suspend one agricultural product in one direction, a certain adjacent pitch P or n times the pitch P (n Is a positive integer greater than or equal to 2) suspends all or part of a plurality of agricultural products arranged in any state of pitch nP, and then moves to the boxing position, and the adjacent pitch of the agricultural products is adjacent to the boxing A boxing method in which the pitch p is changed to a box,
The non-operating state in which the suspension part positioned between the agricultural products arranged in the state of the pitch nP is not involved in the operation of suspension / movement among the suspension parts in the intermediate position excluding the suspension parts at both ends in the one direction. These suspended portions so that the pitch p at the time of boxing of adjacent agricultural products suspended by the suspended portions on both sides excluding the suspended portion at the intermediate position in the non-operating state is nP>p> P. A method for boxing agricultural products, comprising the step of closing and boxing.
箱詰待機位置に農産物を一定の隣接ピッチP又は該ピッチのn倍(n:2以上の正の整数)のピッチnPのいずれかの状態で整列して待機させる箱詰待機手段と、
農産物の箱詰待機時の隣接ピッチを前記P又はnPのいずれかを選択して切換える待機ピッチ切換手段と、
吊持した農産物の隣接ピッチを箱詰時の隣接ピッチpに変更する吊持部のピッチ調整手段と、
上記一方向の両端を除く中間位置の吊持部の少なくとも一つを農産物の吊持・移動の動作に関与する作動状態と該動作に関与しない非作動状態の間で切換る吊持部切換手段と、
を備え、
前記ピッチ調整手段は、箱詰待機時の農産物の隣接ピッチPを吊持部の最大ピッチとして、縮閉方向にのみピッチ調整ができるように設けられ、
前記待機ピッチ切換手段の切換により農産物の箱詰待機時の隣接ピッチをnPに切り換えて農産物を待機させると、前記吊持部切換手段は前記中間位置の吊持部の少なくとも一つを農産物の吊持・移動の動作に関与しない非作動状態に切換え、前記nPの隣接ピッチ で待機する農産物を吊持・移動させていることを特徴とする請求項1ないし6のいずれかに記載した箱詰方法に用いる農産物の箱詰装置。Suspension means that has a plurality of suspension parts that are detachably suspended from one agricultural product in one direction;
Packaging standby means for arranging and waiting for agricultural products at a fixed standby pitch P or a pitch nP of n times the positive pitch (n: a positive integer of 2 or more) at the packaging standby position;
Standby pitch switching means for selecting and switching the adjacent pitch at the time of standby for packaging agricultural products by selecting either P or nP;
Pitch adjusting means for the hanging part that changes the adjacent pitch of the agricultural product that is suspended to the adjacent pitch p at the time of boxing;
Suspension section switching means for switching at least one of the suspension sections at an intermediate position excluding both ends in one direction between an operation state involving the operation of suspending and moving agricultural products and a non-operation state not involved in the operation. and,
With
The pitch adjusting means is provided so that the pitch can be adjusted only in the contraction and closing direction, with the adjacent pitch P of the agricultural product at the time of waiting for packaging as the maximum pitch of the suspension part ,
When the adjacent pitch at the time of waiting for the boxing of agricultural products is switched to nP by switching of the standby pitch switching means and the agricultural product is made to wait, the suspension switching means is configured to suspend at least one of the intermediate suspension sections. The packaging method according to any one of claims 1 to 6 , wherein the farm product is switched to a non-operating state not involved in the holding / moving operation, and the agricultural products waiting at the adjacent pitch of the nP are suspended / moved. Agricultural boxing equipment.
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