JP3785272B2 - 農産物の仕分装置 - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、農産物の仕分装置に関し、特に、ナス,胡瓜,人参,ピーマンなど(以下「ナス等」と総称する場合がある)の農産物を選別し仕分けて袋詰め又は箱詰めする際に、これらを所定個数づつグループ化する作業を効率よく行うのに適した仕分装置に関するものである。
【0002】
【従来技術】
従来から、生産者により持ち込まれた農産物を大きさや品質などの等級・階級等によって選り分けて包装(箱詰,袋詰)し、これによって、流通市場では品質の揃った農産物の購買ができるようにすると共に、生産者には適正な対価の支払ができるようにした選別仕分け作業が各地の農産物選別場において行われている。
【0003】
ところで、農産物の選別仕分けの作業は対象農産物の種類によって大きく異なる場合が多く、例えば前記のナス等において求められる包装形態は、リンゴ,桃,梨など(以下「リンゴ等」という)の青果物などとは大きく違っている。
【0004】
例えば、リンゴでは、仕分区分別に選別した所定個数を平面的に複数列に整列して箱詰めするのが普通であり、多くの場合、選別装置の終端側に設けた箱詰作業位置の箱詰待機位置で所定個数のリンゴを整列させ、これを吊り上げ装置で一括にあるいは一列づつ吊り上げて箱詰めすることが行われる。これに対しピーマン等の農産物においては、特に整列を行わなずに所定個数の農産物をひとまとめに袋詰めあるいは箱詰めするか、あるいはナス,人参,胡瓜,長ねぎなどの長物農産物の端部を揃える程度の作業を行って同様に袋詰め又は箱詰め、あるいは一把に束ねるのが普通である。
【0005】
このため、ナス等の農産物において行われている従来の選別仕分、包装(袋詰め、箱詰め、束ね)の作業は、一般的には、選別コンベア下方に設けた仕分区分別の引出しコンベアに該選別コンベアから該当する仕分区分の農産物を落下排出させ、これを該選別コンベアの横方向に搬出して手作業で包装する場合が多い。この作業が手作業で行われるのは、前記の排出がバラバラ(ランダム)に行われるので、ひとまとめの個数を数えることが必要になるからである。
【0006】
前記の半自動化した装置に替え、省力化の目的で数揃えの作業を機械化した装置の提案もされている(例えば特開平2−4488号公報,特公平6−30743号公報)。
【0007】
これらの提案装置は、選別コンベアに対し、各仕分区分毎に横方向への引出しコンベアをそれぞれ2組配置し、一方の引出しコンベアに所定数の農産物が貯まるまでは該当仕分区分の農産物をこの一方の引出しコンベアに落として集積し、所定数が集積した時点で同仕分区分の農産物の落下を停止して他方の引出しコンベアに切り替え、同時に前記一方に所定数集積した農産物は選別コンベアの横方向に搬出させるようにしたものである。
【0008】
しかし、これらの提案装置では、仕分区分別に配置する引出しコンベアの数が極めて多数となって、これが選別コンベアの搬送方向に沿って配置されるために選別コンベアが長くなることが避けられず、このために設置面積が大きくなるという問題を招く。また間欠的に駆動する各引出しコンベアのためのモータ,チェ−ンコンベア等の装置類の個数が多くなり、更にこれらを駆動制御するために必要な多数のセンサ類や制御装置も必要になって設備コストが高くなるという問題がある。
【0009】
前記装置と似た提案として特開平5−310220号公報のものがある。これは、所定の仕分区分毎に設けられている引出しコンベア上に、選別コンベアから農産物を落下させると共に、この引出しコンベアの移動で選別コンベアの横方向に農産物を引出し、該引出しコンベアの終端に配置した固定ホッパに順次に集積し、集積数が所定のひとまとめの個数になった時点で、これらの固定ホッパから下方の移送コンベアのバケットに落として包装装置に移送するようにしたものである。
【0010】
この装置は、選別仕分から農産物を仕分区分別に取り出してから、包装に至る一連の工程を機械化して行うことができる点で優れているが、仕分区分別に通常は複数の引出しコンベアが必要であり、したがって各引出しコンベアのためのモータ,チェ−ンコンベア等の装置類の個数が多くなり、設備コストが嵩むという問題は避けられない。
【0011】
【発明が解決しようとする課題】
前記したように、ナス等の農産物を所定個数まとめて包装するために提案されている従来のいくつかの農産物の選別仕分けのための装置は、いずれも、選別評価の結果で選別コンベアから仕分区分別に農産物を排出(一般的には落下排出)し、各仕分区分用の引出しコンベアで横方向に引出すものであるから、仕分区分別に排出された農産物を選別コンベアの下方からその横方向に搬出する引出しコンベアがそれぞれ仕分区分毎に必要であるため、上述した問題が避けられない。なお、選別コンベアから農産物を横方向に引出す一つの引出しコンベアを、ホッパーを仲介させることで、選別コンベアからの農産物排出位置の複数に共用することも考えられているが(例えば特開平7−313943号公報等)、このようにしても一つの引出しコンベアを共用できる選別コンベア上の農産物排出位置はせいぜい二つか三つが限界であるため、大量の農産物を迅速に選別仕分処理するためには設備が大きくなってしまうことは避けられない。また、引出しコンベアのためのモータ,チェ−ンコンベア等の装置類も相当数必要であるため上述した問題も避けられない。
【0012】
ところで、引出しコンベアが数多く必要という上述した各従来提案の装置構成は、もっぱら選別コンベアからの仕分排出時の数揃えを機械化することに由来しており、包装装置の能力とは直接関係はないが、処理能力の高い包装装置を使用して、高速に仕分け選別を行うためには、同じ仕分区分用の排出位置を多数設けて、包装装置に間断なく包装単位の一まとめの農産物を送り込むことが望ましいと考えられる。しかしこのために各仕分区分の排出位置の数を多くすれば、上述した引出しコンベアの数が益々多くなってしまうという問題を招く。
【0013】
以上のように、従来装置は、引出しコンベアが多数必要で、ひいては駆動機構、駆動制御用のセンサ等に要する設備コストが嵩むことにつながっているという問題があるが、これを解消する提案は未だない。
【0014】
しかし、安価でかつ処理効率の高い選別仕分設備は、普遍的に求められるところである。
【0015】
本発明者はかかる課題の解決を目的として鋭意研究を重ね、上述した考え方とはその発想をを転換して、選別コンベアから横方向に農産物を引出す引出しコンベアの数を、選別コンベアに設ける排出装置の数(つまり排出位置の数)とは無関係に決めることができるように工夫した装置を開発し、本発明をなすに至ったものである。
【0016】
【課題を解決するための手段】
前記目的は本願の特許請求の範囲の各請求項に記載した農産物の仕分装置により達成される。
【0017】
本願請求項1の農産物の仕分装置の発明は、仕分区分判定済みの農産物を搬送する選別コンベアと、この選別コンベアに沿って多数配置され、それぞれ所定の仕分区分の農産物を下方に排出させる排出装置と、前記選別コンベアの搬送方向に沿ってその下方に多数配置され、前記排出装置の動作により選別コンベアから下方に排出される同じ仕分区分の農産物を所定個数の一まとめが集積するまで受け入れかつその集積後下方に排出する農産物受け用の固定ホッパーと、これらの固定ホッパーの下方に沿った第1の直線軌道を移動しながら固定ホッパーから排出される一まとめの農産物を受け入れ、その後該第1の直線軌道と対向する第2の直線軌道側で下方に排出するように設けた水平方向に無端循環する多数一連の移動ホッパーと、この移動ホッパーの前記第2の直線軌道の下方を横切るように少なくとも一条配置され、かつ該移動ホッパーから下方に排出される一まとめの農産物を受け入れて該農産物を選別コンベアの横方向に搬出する搬出コンベアと、前記選別コンベアから固定ホッパーへの農産物の排出、固定ホッパーから移動ホッパーへの農産物の排出、及び移動ホッパーから搬出コンベアへの農産物の排出を制御する排出タイミング制御手段とを備えたことを特徴とする。
【0018】
前記の構成において、選別コンベアは、限定されるものではないが、バケット(受皿)式、鍵盤式などのコンベアに連結されて回動する形式のものが好ましく用いられる。この選別コンベア上を搬送される農産物は、その搬送上流側において、例えば大きさ,重量,形状等の階級要素、あるいは色,傷等の等級要素を計測して仕分区分が既に判定されたものである。なお選別仕分けのための階級,等級の要素は農産物に応じて適当な要素が採用される。
【0019】
選別コンベアに沿って多数配置される排出装置としては、例えば、バケット式の選別コンベアに対しては、バケットを傾動させることで農産物を下方に落下させるようにしたものを例示することができる。各排出装置において所定の仕分区分の農産物を排出する作動制御は、従来既知の方法を用いて行うことができ、例えば、所定の搬送位置から該当する排出装置に至る距離と搬送速度とで管理する方法によって行うことができる。
【0020】
各固定ホッパーは、選別コンベアの搬送方向に沿ってその下方位置に、排出装置からの農産物を受け入れる関係で配置される。この固定ホッパーが選別コンベアから受け入れる農産物は、所定個数の一まとめ分(例えば包装単位の個数)づつであり、この集積の制御は、例えば、一つの固定ホッパーに連係する排出装置の作動回数を計数するカウンタと、該固定ホッパーの農産物排出動作により前記カウンタをリセットするカウンタリセッタとを利用して簡単に行うことができる。固定ホッパーの構成としては、上方に開放し、一般的には底部が左右下方に開く形式のものが一般に採用されるがこれに限定されるものではない。また固定ホッパーの設置個数は設備の処理能力等に応じて適宜決めることができる。
【0021】
この固定ホッパーは、端部揃えを要しない農産物(ピーマン等)についてそのまま用いることができる他、複数個が集積した状態で端部揃えを行っても傷付ける虞れがない農産物(例えば人参)については、端部揃えを行ってもよく、このために適宜の端部揃え手段が設けられる。
【0022】
移動ホッパーは、一般的には、水平方向に無端循環するリンクチェーンに吊持され、上方に開放し、排出時に底部が左右下方に開く形式のものを例示できるが、これに限定されるものではない。移動ホッパーの水平方向の無端循環は、連続移動式とすることもできるし、第1の直線軌道側での農産物の受け入れ、第2の直線軌道側での排出を精度良く位置決めして行うためには、単位移動距離(例えば固定ホッパーの隣接間距離など)毎に一時的に停止する間欠移動式のものとすることもできる。
【0023】
搬出コンベアは、移動ホッパーが水平方向に無端循環する軌道の途中において、一まとめの農産物が排出されたものを受け入れて、選別コンベアの横方向(選別コンベアの搬送方向から直交又は斜め横にずれる方向)に搬出できるものであればよいが、搬出コンベアが例えばバケット,ホッパー等の受け入れ部を備えていてもよい。この搬出コンベアは選別コンベアの側方に設けられる包装作業部(手作業部又は包装機械作業部)に、移動ホッパーから排出された一まとめの農産物を搬送するものであり、包装作業の能力により、無端循環するように連係された移動ホッパーに対して一台の搬出コンベアを設けることもできるし、複数台の搬出コンベアを設けることもできる。
【0024】
排出タイミング制御手段は、排出装置の排出タイミングは、上述したように、所定の仕分区分用として準備された排出装置に対して、該当する仕分区分の農産物が選別コンベア上を搬送されてきたときに動作するように制御する。固定ホッパーの排出タイミングは、選別コンベアから所定個数が集積するように受け入れた農産物を、必要に応じて端部揃え等の作業を行い、空の移動ホッパーが下方に移動してきた時に、当該排出を行うように制御される。移動ホッパーから搬出コンベアへの排出タイミングは、各移動ホッパーが回動して搬出コンベアへの排出位置に移入した時に、一まとめの農産物を搬出コンベア上に排出するように制御される。以上のような排出タイミング制御手段は、通常は、コンピュータ技術と、種々のスイッチ、センサ等を利用して構成することができる。
【0025】
本発明の装置は、予め定めた所定の複数個を1ロット(テープ等で束ねる一把分、又は一袋分,一箱分)とする荷造り形態を採る農産物を対象として適用され、このようなものとしては、ナス,胡瓜,人参,ピーマン等の一袋,一箱に包装する形態が一般的な農産物、あるいはアスパラガス,長ねぎ等のテープ等で一把に束ねる農産物などを例示することができる。
【0026】
この発明によれば、コンベア装置は、選別コンベア下方の固定ホッパーに沿って水平方向に無端循環される移動ホッパーのためのコンベア装置と、この移動ホッパーから排出される一まとめの農産物を横方向に搬出するための一つ(又は生産性に応じて複数)の搬出用のコンベア装置で足り、この搬出コンベアに相当する引出しコンベアが仕分区分毎にそれぞれ設けられていた従来装置に対し基本的に異なった装置を提供することができる。
すなわち、選別コンベアの搬送方向に沿って排出装置を多数配置した設備であっても、選別コンベアの搬送横方向に所定個数の一まとめの農産物を搬出するための搬出コンベアは、これらの多数の排出装置及びこれに連係する固定ホッパーの設置数とは実質的に関係せずに、むしろ搬出コンベアの終端側が接続される包装作業部の処理能力に応じて、設置台数を決めることができる。
したがって、コンベアで駆動される機構は、一条の移動ホッパーと、少なくとも一台の搬出コンベアで足りるため、従来の仕分区分毎に引出しコンベアを必要としていた装置に比べて設備の設置面積を小さくすることができ、また稼働コンベア数が少ないのでモータやチェーンリンク機構なども削減でき、設備コストを安価とできて、従来の問題を大幅に改善することができる。
【0027】
また、前記のように包装作業部の能力に応じて固定ホッパーや搬出コンベアの設置台数を決めることができるので、装置の利用率が高く、効率のよい仕分装置を提供することができる。
【0028】
本願請求項2の発明は、上記発明において、水平方向に無端循環する一連の移動ホッパーと、この一連の移動ホッパーに連係する一群の排出装置、固定ホッパー及び搬出コンベアの組を、選別コンベアの搬送方向に沿って複数組配置し、これらの各組を、それぞれ単一の仕分区分の農産物を仕分けるように割り当てたことを特徴とする。
【0029】
この発明によれば、水平方向に無端循環する一条の一連の移動ホッパーとこれに関連する一群の排出装置、固定ホッパー、搬出コンベアで構成される一つの無端循環の組が、一つの仕分区分の農産物を仕分けるために用いられるので、排出タイミング制御が実質的に農産物の受け入れ状態、集積状態の管理だけでよく、制御を簡単にできるという利点がある。
なお、排出装置、固定ホッパー及び移動ホッパーに対する仕分区分の設定は、常に一定の関係で設定することもできるし、必要に応じて設定を変更できるようにすることもできる。
排出装置、固定ホッパーの設定の変更は、これらが固定配置されたものであるので容易に行うことができる。
移動ホッパーについての仕分区分の設定変更は、例えば各移動ホッパーにバーコード等の識別標識を付記すると共に、制御装置のメモリー等に仕分区分を更新変更可能に記録しておき、この識別標識をバーコードリーダー等で無端循環軌道の所定位置で読出すことで各移動ホッパーをどの仕分区分用として使用しているかを判別する方式を挙げることができる。ただしこの発明がこれに限定されるものではない。
【0030】
本願請求項3の発明は、上記請求項1の発明において、水平方向に無端循環する一連の移動ホッパーと、この一連の移動ホッパーに連係する一群の排出装置、固定ホッパー及び搬出コンベアの組を、選別コンベアの搬送方向に沿って複数組配置し、これらの組のうちの少なくとも一組以上は、異なる仕分区分の農産物を仕分けるように割り当てたことを特徴とする。
【0031】
前記において、水平方向に無端循環する一条の一連の移動ホッパーに、異なる仕分区分の農産物を仕分するためには、一連の移動ホッパーそれぞれに受け入れる仕分区分を予め割り当てるように構成することができる。例えば、大きさLの農産物を受け入れる移動ホッパーと、大きさMの農産物を受け入れる移動ホッパーとが交互に隣接して一連にしてもよい。また、一群の固定ホッパー及び選別コンベア上の排出装置も、異なる仕分区分が予め設定された移動ホッパーに該当する仕分区分の農産物を排出できるように、数や位置を決めて設定される。
【0032】
一連の移動ホッパーに異なる仕分区分の農産物を仕分ける他の方式としては、例えば最も近い移動ホッパーに固定ホッパーから農産物を排出して、その受け入れた農産物の仕分区分を移動ホッパー毎に記憶するように構成することができる。この場合、移動ホッパーに割り当てた仕分区分の情報は、シフト送り制御を採用して所定の排出位置まで送ることもできるし、移動ホッパーそれぞれに固有情報を付与し、この固有情報を仕分区分の情報とをリンクして外部の記憶手段に一時記憶させて送り、一まとめの農産物の排出が終了した時点で記憶を消去する方式を採用することもできる。
【0033】
この発明によれば、一つの無端循環の組内で、二つ(又はそれ以上)の仕分区分の農産物を仕分けることができ、例えば比較的仕分処理量の少ない区分の仕分用として好ましく採用することができる。
【0034】
請求項4の発明は、上記の各発明において、各固定ホッパーが、受け入れ集積した農産物の一端部を所定位置に位置決めする端部揃え手段を有することを特徴とする。
【0035】
この発明によれば、人参等のように、集積状態で端部を押してこれを揃える作用を作用を与えても実質的に傷がつかない人参等の農産物を、端部揃え作業を含めて迅速に仕分処理することができる。
【0036】
本願請求項5の発明は、上記の各発明において、前記選別コンベアを並設し、各選別コンベアに対して配置される前記水平方向に無端循環する多数一連の移動ホッパーを対向配置し、対向配置される対をなす前記無端循環する多数一連の移動ホッパーに対し、仕分区分毎に前記搬出コンベアを設け、これら仕分区分毎の搬出コンベアを共用させたことを特徴とする。
【0037】
このように、搬出コンベアを共用させたので、装置の稼働部分の削減という利点は一層有利に実現できる
【0038】
【発明の実施の形態】
実施形態1
以下本発明を図1〜図10に基づきピーマンを仕分対象とした例として詳細に説明する。
【0039】
図1は、一連に無端循環するように連係された移動ホッパー3の一群と、これに対応する多数の固定ホッパー2の群等の組とで構成される単位構成の仕分装置の一つの概要を正面図により示したものであり、該単位構成の仕分装置の全体は符号10で示した。図2は一連の移動ホッパー3が無端循環する状態を平面で示した図、図3は上記図1,図2で示される単位構成の仕分装置10が選別コンベアの搬送方向に沿って複数配置された農産物選別設備の全体概要を示した平面図である。図4は、上記選別コンベア1と、固定ホッパー2,移動ホッパー3及び搬出コンベア4を含めて縦断側面で示した図である。
【0040】
なお、上記一連一群の移動ホッパー3及びこれを無端循環させる機構の全体をいう場合は、以下「移動ホッパーコンベア」と称するものとする。
【0041】
これらの図において、1は選別コンベアであり、左右一対のリンクチェーン101に連結されて無端回動する農産物(ピーマン)支持台102が搬送方向に沿って多数連続に設けられている。このピーマン支持台(以下単に「支持台」という)102のそれぞれは、図1,図2及び図4に示しているように、選別コンベア1の搬送前方側の端部において、左右のリンクチェーン101に上記搬送横方向の軸を中心とした回転が可能に枢支されていると共に、通常状態時には、図示しないロック手段で支持面が略水平になる姿勢で保持され、選別コンベア1に沿って設けた排出装置103の動作によりこのロック手段によるロックが外されると、水平姿勢から搬送後方側が下向きに回転して、この上に支持しているピーマンPを下方に排出するようになっている。本例のこの支持台102は、屈曲させた平板で形成されており、通常状態にある水平姿勢で言えば、枢支部から垂直上方に立上ってから搬送後方側に屈曲延設されていて、その延設の中間部がピーマンPの載置が安定するように浅い凹部をなすように設けられている。104はチェーンコンベアの走行を案内するガイドレール、105はガイドレール104や排出装置103等を組み付けるための装置フレームとしての縦枠、106は種々の横枠である。なお、上記ロック手段及び排出装置103は既知の適宜のものを採用できる。
【0042】
この選別コンベア1の支持台102上で搬送されるピーマンPは、上記仕分装置10の位置に搬入される前の段階で、例えば図3に示した計測装置9により仕分に必要な等階級の要素を計測し、図示しない判定手段(マイクロ プロセッサユニット(MPU)等)を用いて仕分区分が判定されていると共に、所定の送り管理制御により、搬送途中の所定の支持台102(例えば最初の排出装置に至った支持台102)の上に載っているピーマンPの仕分区分が何であるかが分かるようになっていて、所定の仕分区分用として配置されている排出装置103の作動と対応できるように設けられている。このような搬送途中の各支持台102上のピーマンPの仕分区分の情報管理は、既知の送り制御システムを用いて行うことができる。
【0043】
そして上記選別コンベア1には、その搬送軌道に沿って図1に示すように多数の排出装置103が間隔をあまり空けずに連続して多数配置されており、図1に示した無端循環する一連の移動ホッパー3とこれに対応する固定ホッパー2等との対応で構成される一組(単位構成)の仕分装置10における排出装置103は、例えばその全てを大きさLの仕分区分用として設定することができ、あるいは例えば一組みの仕分装置10内の排出装置の一部を大きさLの農産物用とし、残りを大きさMの農産物用とすることもできる。この後者の設定によれば、一つの仕分装置10を複数の仕分区分の農産物の仕分に用いることができる。
【0044】
上述した各構成単位の仕分装置10を、各々単一の仕分区分用に設定した場合としては、例えば図3の選別仕分設備の全体に設けられている複数の仕分装置10のうち、選別コンベア1の最上流側の仕分装置10Lを大きさL用のピーマンPを仕分けるものとし、次段の仕分装置10Mを大きさM用、更にその次段の仕分装置10Sを大きさS用のものとする例を挙げることができる。なお、本例においては図2,図3から分かるように、二条の選別コンベア1を並設してそれぞれに、後述する固定ホッパー2、移動ホッパー3を対応して配置する構成としているが、これらの並列した選別コンベア1は、後述する搬出コンベア4を並列二条の選別コンベアに共用する他は、それぞれ独立して仕分け作業を行う同じ構成の仕分装置である。
【0045】
上述した構成の選別コンベア1に対し、その下方には、図1に示すように、搬送方向に沿って、上記排出装置103と一対一に対応する上・下位置関係で固定ホッパー2が配置され、その詳細構造は図4〜図6に示される。
【0046】
本例のこの固定ホッパー2は、通常は底部を閉じていて、選別コンベア1上の支持台102から下方に排出されたピーマンPを受け入れて保持し、ピーマンPが所定個数集積してこれを下方に排出する際には、底部を下方からみて観音開き様に開く一対の底部片201と、この底部片201を上記の閉じ状態と開き状態の間で切替え作動させる底部開閉駆動機構202と、該固定ホッパー2内で保持するピーマンPの一端部を上記搬送横方向の所定位置に位置決めさせるために設けられた端部揃え機構203とから構成されている。なお端部揃え機構203については後述する。
【0047】
すなわち、上記した選別コンベア1の搬送方向に沿って設けられた固定ホッパー2の一対の底部片201,201は、これらの同方向中間位置の垂直面を対称面とした面対称に配置され、かつ動作するように設けられた一対であり、本体は上記搬送横方向に長い板体からなっていて、これらの上端は、横枠106の一つである搬送横方向の固定ホッパー用横枠1062の下端に回転自在に枢支され(2011は、底部片201の上端の枢支軸を示す)、通常時は、下端の揺動先端が互いに接近する方向に揺動されて底部を閉じ、排出時には上記枢支軸2011回りに下端が離間するように揺動してピーマンPを垂直下方に落下させるようになっている。なお上記固定ホッパー用横枠1062は、並列する二条の選別コンベア1の両外側において該選別コンベアの搬送方向に延設させた主横枠106に渡って、その下部に、各固定ホッパー2の位置において、フレーム1061を介して組み付け固定されている。
【0048】
また、上記底部開閉駆動機構202は、上記固定フレーム1061の水平面部に固設したブラケット1063に組み付けられて、ピストンロッド20212が下方向に伸出・縮入する排出制御用シリンダ装置2021と、このピストンロッド20212の先端に一端が回転自在に連結されると共に、他端が、上記一対の底部片201,201の上記搬送横方向の端部に設けたフランジ2012,2012に回転自在に連結された一対のリンク2022とにより構成される。なお、これら一対の両端回転自在のリンク2022は、上記面対称の関係をなすように構成されているものであり、シリンダ装置2021のピストンロッド20212がシリンダボディ20211内に縮入した通常の状態(図6の右側及び中央の固定ホッパー2の状態を参照)では、一対の底部片201,201で底部を閉じた状態とし、シリンダ装置2021がピストンロッド20212を下方に伸出させた状態(図6の左側の固定ホッパー2の状態を参照)では、一対の底部片201,201が離間して底部を開いた状態とするように構成されている。なお、20213は各リンク2022と上記ピストンロッド20212の下端を回転自在に連結するピン、2013は各リンク2022と上記の各フランジ2012を回転自在に連結するピンである。
【0049】
以上のような固定ホッパー2については、上記した構成に加えて、選別コンベア1から排出されるピーマンP(農産物)を受け入れる際の衝撃による傷みをできるだけ低減させるための構成、例えば底部片201自体あるいはその内面に反発係数の小さい衝撃緩衝部材を積層することができ、また、端部揃えの際に移動する農産物の表面の傷発生を防ぐための構成として、上記底部片201自体あるいは積層した衝撃緩衝部材の内面の摩擦係数をできるだけ小さくする低摩擦係数コーティングを施すなどの構成を採用することができる。
【0050】
次に、本例の移動ホッパー3の構成と、これの多数を一連に連係して無端循環させる移動ホッパーコンベア301について説明する。
【0051】
本例の移動ホッパーコンベア301は、図1,図2に示されるように、一群の多数の移動ホッパー3が、選別コンベア1の搬送軌道の下方に沿った直線部分と選別コンベア1の搬送軌道の側方にズレた直線部分との間で転向して無端循環する水平面内の軌道が設定されている。すなわち、垂直軸回りに回転する駆動スプロケット3011と従動スプロケット3012の一対により水平面内で循環するリンクチェーン3013に、移動ホッパー3はその片側(循環軌道の内側)に突出した吊杆303が連結されて連行回動されるようになっていると共に、この移動ホッパー3の他側(循環軌道の外側)には、リンクチェーン3013と同じ高さに設定配置された長円形のガイドレール3014の上を走行する前後一対のローラ304が設けられている。なお、3015は駆動スプロケット3011を回転駆動させるためのモータである。これにより、移動ホッパー3は水平面内で無端循環される。
【0052】
そしてこの移動ホッパーコンベア301で無端循環されながら予め定めた所定個数のピーマンPを受け入れた移動ホッパー3は、選別コンベア1の搬送軌道の側方にズレた直線部分に循環回動され図2の移動ホッパーをハッチングで示した位置(以下「ピーマン排出位置S」という)に至った時に、底部を開いて、下方に配置されている搬出コンベア4に排出するようになっており、この排出のための移動ホッパー3の構成は図7〜図10に詳細に示される。
【0053】
すなわち、移動ホッパー3は、剛性の高い矩形四辺枠をなす上部のホッパー本体302を有していて、これに上記した吊杆303及びローラ304が組み付けられていると共に、該ホッパー本体302のホッパー循環移動方向の前後それぞれの下部に軸3021が設けられる。そしてこれらの軸3021それぞれに、移動横方向の中央部の所定長さ部分の上端部に形成した筒状部30221が円形に巻き付くことで揺動可能とした略「くの字形」のホッパー片3022の一対が組み付けられて構成される。このホッパー片3022は、ホッパー循環移動方向の横方向に長い板状体を折曲形成することで前後ホッパーの側壁から底部を形成していると共に、このホッパー片3022には、上述した上端部の筒状部30221の他、該ホッパー片3022の横方向の一端部を略90°折曲させたフランジ部30222、このフランジ部30222の上部外面に固定されて後述するピーマン排出機構の押下力を受ける排出作動従動片30223、及びこのフランジ部30222から切り起こされたリターンバネ組付け用の切り起こしフランジ30224が設けられている。この切り起こしフランジ30224は、一対のホッパー片3022を、底部を閉じた通常状態に保持し復帰させるためにこれら一対の間にリターンバネ3023を張設するためのものであり、フランジ部30222の外面側に切り起こされている。
【0054】
上記ピーマン排出位置Sに設けられていて、移動ホッパー3に排出動作を行わせるピーマン排出機構305は次のように構成されている。すなわち、上記縦枠105,横枠106等と一体の装置固定部107に組み付けられた排出作動用シリンダ装置(305)として形成され、シリンダボディ3051により下方に伸出・縮入されるピストンロッド3052の下端に二股状の作動片3053を組み付け、その二股状の各先端に固定したローラ3054が、上記移動ホッパー3のホッパー片3022に設けた排出作動従動片30223と係合するように構成されている。これにより、排出作動用シリンダ装置305の作動により上記作動片3053が下動すると、その先端の各ローラ3054が、上記一対の軸3021の内側でホッパー片3022の排出作動従動片30223をリターンバネ3023に抗して押下することになり、図8に二点鎖線で示した状態に該ホッパー片3022の下端側を離間させて移動ホッパー3の底部を開き、保持しているピーマンPを下方に排出することになる。
【0055】
また本例においては、上記ピーマン排出位置Sに上記ピーマン排出機構と共に、もう一つの機構が設けられている。これは図4,図7及び図10に示されており、具体的には、移動ホッパー3から搬出コンベア4に一まとめのピーマンPを落下排出した際において該ピーマンPが搬出コンベア4上で跳ね上がって整列状態を乱すことを防ぐための跳ね上がり防止機構306である。
【0056】
本例においてはこの跳ね上がり防止機構306は次のように構成されている。すなわち、移動ホッパーコンベアの循環方向に関しては上記ピーマン排出機構305と同じ位置(つまりピーマン排出位置S)に配置され、同循環の横方向に関しては、ピーマン排出機構305が移動ホッパー3の横方向端部上方に配置されているのに対し、跳ね上がり防止機構306は移動ホッパー3の中央部上方に配置される。
【0057】
そして、この跳ね上がり防止機構306は、上記装置固定部107に跳ね上がり防止用シリンダ装置のシリンダボディ3061を固定的に組み付けると共に、これから下方に伸出・縮入されるピストンロッド3062の下端ブラケット3063に、例えば衝撃吸収体としてスポンジローラ3064を組み付けて、ピーマンPの落下排出時に、このスポンジローラ3064を物体の自然落下と見合う程度の速度で所定位置まで下動させることで、搬出コンベア4に排出されたピーマンPが跳ね上がることを柔らかく抑えるように構成するものを例示できる。この例においては上記スポンジローラ3064を複数設けてピーマンPの全長に渡るようにしているが、スポンジローラに限定されるものではないし、設置個数も特に本例図示のものに限定されるものでもない。要は、端部を揃えた状態で移動ホッパー3内に保持されているピーマンPを搬出コンベア4に落下排出する際に、その整列状態を乱すような跳ね上がりを解消できるものであればよい。なお図10に示した3065は上記下端ブラケット3063の上下動を案内するガイドバー、3066はこのガイドバー3065の上下動姿勢を正確に維持するためのガイドスリーブである。
【0058】
次に上述のように構成された移動ホッパー3の移動ホッパーコンベア301に対して、図1,図2で示された上記ピーマン排出位置Sの下方に配置された搬出コンベア4について説明すると、この搬出コンベア4は、そのレイアウトは図1〜図3に示され、具体的な構造は図7,図8に示されている。
【0059】
すなわち、この搬出コンベア4は、上述した移動ホッパーコンベア301のピーマン排出位置Sの下方(なお本例では並列された二条の選別コンベア1に共用)から、選別コンベア1の搬送方向に直交する方向に搬送軌道が設定されていて、図示しない駆動機構により適宜必要な移動,停止を間欠しながら無端回動されるコンベアベルト401と、このコンベアベルトの上面を、移動ホッパー3から一まとめのピーマンPを受け入れる領域に区画する仕切り402と、取り扱われる仕分対象のピーマンPが系路外に飛び出すことを防止するための両側方のガイドレール403とからなっている。そしてこの搬出コンベア4の終端は、本例では図3に示した小袋詰作業部(手作業または機械作業)5に対応連係されていて、ここで所定の包装作業を行った後、更に移送コンベア6を介して大きなダンボール箱等に詰める作業部7に送られる。なお、図3の選別コンベア1の終端近傍において、選別コンベア1の下方でその搬送横方向をなすように設けた搬出コンベア8は、比較的分布率の低い区分のピーマンや格外のピーマンをバラで搬出するためのものである。
【0060】
なお、本例の固定ホッパー2は上述のように端部揃え機構203を有することができ、これは次のように構成されている。すなわち、本例装置で人参を仕分け対象とした場合、人参は長さを仕分区分を決める要素の一つとする場合が多い。またその包装は端部を揃えた形態とすることが流通取り引き上においても望まれる場合が多い。しかし、選別コンベア1の始端側で支持台102に人参Pを載せる際の位置を搬送横方向に関して端部を揃えて行われるようすることは技術的に必ずしも簡単ではないし、また仮に支持台102への人参の載せ時に端部揃えが可能であってもその後の比較的長い搬送途中での振動等の影響で位置ズレが起こることもあり、支持台102から固定ホッパー3に排出された人参Pの位置が揃うという保証はない。そこで本例においては、上記の端部揃え機構203を設けているのであり、具体的には、上記した横枠106に固定のフレームの垂直面部10612に、ピストンロッド20312が水平方向に伸出・縮入する端部揃え用シリンダ装置2031のシリンダボディ20311が固定され、該ピストンロッド20312の先端に、固定ホッパー2内に保持した人参Pを移動させるための鉛直姿勢の押圧板2032が組み付けられている。これにより、選別コンベア1から人参Pを一つづつ受け入れた後速やかに、図示しない制御装置からの指令によって該端部揃え用シリンダ装置2031を作動させて、保持しているピーマンPの一端側の端部を所定位置に位置決めさせることができる。なお、本例においては、上記押圧板2032の水平方向の移動姿勢を安定させるために、フレーム1061の垂直面部10612及びこれに固定した案内板10613の貫通孔を挿通することで水平方向の進出・後退を案内するガイドバー2033が上記押圧板2032に設けられている。
【0061】
次に、以上のように構成された本例の農産物仕分装置の作業を説明する。
【0062】
支持台102に載せられたピーマンPは、選別コンベア1の移動により搬送されて計測装置9でその大きさやその他の必要な等階級の選別項目についての計測がされ、図示しない判定手段で仕分区分が判定される。そしてこの仕分区分が大きさLである場合には、図3の仕分装置10Lで仕分られ、大きさMである場合には仕分装置10M、大きさSである場合には仕分装置10Sで仕分け処理されることになる。
【0063】
なお、本例の図1,図2に示した単位の仕分装置10は、Lの大きさの仕分区分のピーマンと、Mの大きさの仕分区分のピーマンとを、仕分けるように構成されており、したがって大きさLの場合には固定ホッパー2に集積する個数は3個、Mの大きさの場合には固定ホッパー2に集積する個数は4個とした。
【0064】
以上の状態で、選別コンベア1の搬送軌道の下方に沿って多数配置されている各固定ホッパー2の受入れ個数の状態を、各固定ホッパー2毎のカウンターに逐次更新記録し、計測装置9を通過した仕分区分L又はMのピーマンPを載せた支持台202を受け入れる固定ホッパー2の一つを決める。そして該当する支持台202がその固定ホッパー2に対応する排出装置103の位置に至った時点で、該排出装置103が作動して支持台を下方に揺動させ、載せているピーマンPを固定ホッパー2に落下排出する。
【0065】
ピーマンPを受け入れる本例の各固定ホッパー2は、所定個数(例えば包装単位の個数)が集積するまで受入れを行い、所定個数に達した後は、保持したピーマンPを排出するまでは次の受け入れを行なわないようにされる。なお、人参等の複数個の集積状態で端部揃えを行ってもよい農産物の場合には、所定個数が集積した後に端部揃えが行われる、すなわち、農産物を受け入れた固定ホッパー2のシリンダ装置2031を作動させ、ピストンロッド20312の先端に組み付けた押圧板2032を固定ホッパー2の横方向の予め定めた所定位置まで伸出させる。これによって押圧板2032が農産物を押してその一端部を常に一定位置に位置決めさせることができる。
【0066】
次に、多数連続して配置されている固定ホッパー2の下方に沿った直線軌道を含めて無端回動されている移動ホッパー3のうち、空の移動ホッパー3が、所定個数のピーマンの集積が終わった固定ホッパー2の下にくると、その上の固定ホッパー2の底部開閉駆動機構のシリンダ装置2021がピストンロッド20212を下動させ、一対のリンク2022を介して底部片201の下端を互いに離間する方向に揺動させて保持していたピーマンPを下方に落下排出し、移動ホッパー3がこれを受け入れ、循環移動が行われる。なお、移動ホッパーの無端循環の移動は、比較的低速で連続移動するものとすることもできるし、各固定ホッパー2の下方位置毎に停止する間欠停止方式の移動とすることもできる。また、個々の移動ホッパー3が受け入れるピーマンの仕分区分は、L用,M用の移動ホッパー3を交互に連接させて移動させるようにしてもよいし、最も近い空の移動ホッパーに固定ホッパー2から農産物を排出して、その受入れた農産物の仕分区分を移動ホッパー3毎に記憶するようにしてもよい。
【0067】
農産物を排出した固定ホッパー2はカウンタがリセットされ、次の農産物の受入れができる状態に復帰する。
【0068】
上記の移動ホッパー3は、長円形の無端循環軌道の固定ホッパー下方の直線軌道に沿って移動され、転向回動して固定ホッパー2の下方の軌道から横方向にズレた直線軌道に移り、搬出コンベア4へのピーマン排出位置Sに至ると、ピーマン排出機構のシリンダ装置305が作動してピストンロッド3052を介し二股状の作動片3053を下動させて、移動ホッパー3の側壁から底部を形成している一対のホッパー片3022の下端を開き、集積保持しているピーマンPを下方に落下排出させる。なおこの移動ホッパー3から搬出コンベア4へのピーマン落下排出時には、跳ね上がり防止機構306を動作させることで、搬出コンベア4上でピーマンを整列状態に安定して排出することができる。
【0069】
本例においては、一つの単位の仕分装置10に二つの搬出コンベア4が連係されていて、選別コンベア1の上流側でこれと交叉する第1の搬出コンベアはL用の3個の集積個数を包装単位として搬出するように用いられ、選別コンベア1の下流側でこれと交叉する第2の搬出コンベアはM用の4個の集積個数を包装単位として搬出するように用いられる。
【0070】
上記により搬出コンベア4のコンベアベルト401に仕切り402で区画されている受け入れ位置に落下されたピーマンPは、搬出コンベア4の回動により選別コンベア1の搬送横方向に搬出され、図3に示した小袋詰作業部5で手作業あるいは機械包装装置で袋詰めの作業が行われる。
【0071】
袋詰めされたピーマンPは、更に移送コンベア6で箱詰作業部7に送られ、箱詰包装される。
【0072】
以上のようにして行われる農産物(本例はピーマン)の仕分けによれば、選別コンベア1で搬送される多数の農産物を、同じ仕分区分のものについて多数設けた排出装置103で、多数固定配置した固定ホッパー2に排出することができるので仕分を迅速に行うことができるという利点がある。また、所定個数になるまで各固定ホッパー2が農産物を受け入れ、かつこれを無端循環する移動ホッパー3を介して所定位置で順次に搬出コンベア4に農産物を排出するようにしているので、固定ホッパー毎(あるいは二又は三個程度のグループ毎)に引出しコンベアを必要としていた従来装置に比べて稼働部分の構成を少なくでき、設備を安価に構成することができる。
【0073】
更に、本例においては、無端循環する移動ホッパーコンベア301の固定ホッパー2,選別コンベア1からは側方にずれた軌道の途中で搬出コンベア4への排出を行うようにしているので上部空間の余裕があり、排出機構305や落下した農産物(ピーマン)の跳ね上がり防止機構の設置が容易に行えるという利点も得られる。
【0074】
また更に、並設した二条(あるいはそれ以上)の選別コンベアに対して、本例のように搬出コンベアを共用することができるので、装置の稼働部分の削減という利点は一層有利に実現できる。
【0075】
更に、本例のように、図示しないが搬出コンベアを一つの仕分装置に対して複数台設けることもできる。この搬出コンベアの台数は、例えば包装作業部の能力に応じて決められるもので、仕分け量に対して包装能力が劣る場合、仕分け量を処理可能な複数台の包装作業部を設置することに関連してその台数が決められる。こうすることにより、設備全体の稼働効率を適切にコントロールすることができる利点が得られる。
【0076】
【発明の効果】
以上説明したように、本願発明によれば、選別コンベアから横方向に農産物を引出す引出しコンベアの数を、選別コンベアに設ける排出装置の数(つまり排出位置の数)とは無関係に決めることができ、したがって、コンベア装置は、選別コンベア下方の固定ホッパーに沿って水平方向に無端循環される移動ホッパーのためのコンベア装置と、この移動ホッパーから排出される一まとめの農産物を横方向に搬出するための一条(又は生産性等に応じて複数条)の搬出用のコンベア装置とを設けるだけで足りるという効果が奏される。
【0077】
したがって、選別コンベアの搬送方向に沿って排出装置を多数配置した設備であっても、選別コンベアの搬送横方向に所定個数の一まとめの農産物を搬出するための搬出コンベアは、これらの多数の排出装置及びこれに連係する固定ホッパーの設置数とは実質的に関係せずに、むしろ搬出コンベアの終端側が接続される包装作業部の処理能力に応じて設置台数を決めることができ、設備の設置面積を小さくすることができ、また稼働するコンベア機構が少ないのでモータやチェーンリンク機構なども削減でき、設備コスト全体を安価とできて、従来の問題を大幅に改善することができる。
【0078】
また、前記のように包装作業部の能力に応じて固定ホッパーや搬出コンベアの設置台数を決めることができるので、装置の利用率が高く、効率のよい仕分装置を提供することができる。
【0079】
請求項2の発明によれば、水平方向に無端循環する一条の一連の移動ホッパーとこれに関連する一群の排出装置、固定ホッパー、搬出コンベアで構成される一つの無端循環の組が、一つの仕分区分の農産物を仕分けるために用いられるので、排出タイミング制御が実質的に農産物の受け入れ状態、集積状態の管理だけでよく、制御を簡単にできるという利点がある。
【0080】
請求項3の発明によれば、移動ホッパーが水平方向に無端循環する一つの組内で、二つ(又はそれ以上)の仕分区分の農産物を仕分けることができ、例えば比較的仕分処理量の少ない区分の仕分用として好ましく採用することができる。
【0081】
請求項4の発明によれば、人参等のように、集積状態で端部を押してこれを揃える作用を与えても実質的に傷がつかない人参等の農産物を、端部揃え作業を含めて迅速に仕分処理することができる。
【0082】
請求項5の発明によれば、装置の稼働部分の削減という利点は一層有利に実現できる
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施形態1における単位構成の仕分装置の構成概要を示す正面図。
【図2】一連の移動ホッパーが無端循環する状態を説明するための平面図。
【図3】選別コンベアに対して複数の仕分装置を設置した仕分設備の全体を示した平面図。
【図4】選別コンベアと、固定ホッパー,移動ホッパー及び搬出コンベアを含めて縦断側面で示した図。
【図5】図4の選別コンベアから移動ホッパーに至る範囲を拡大して示した側面図。
【図6】固定ホッパーの平面図。
【図7】移動ホッパーのピーマン排出機構を説明するための側面図。
【図8】図7の正面図。
【図9】移動ホッパーの平面図。
【図10】移動ホッパーから搬出コンベアにピーマンを排出した時の跳ね上がり防止機構を示した正面図。
【符号の説明】
1・・・選別コンベア
101・・・リンクチェーン
102・・・支持台(農産物(ピーマン)支持台)
103・・・排出装置
104・・・ガイドレール
105・・・縦枠
106・・・横枠
1061・・・フレーム
10612・・・垂直面部
10613・・・案内板
1062・・・(固定ホッパー用)横枠
1063・・・ブラケット
107・・・装置固定部
2・・・固定ホッパー
201・・・底部片
2011・・・枢支軸
2012・・・フランジ
2013・・・連結ピン
202・・・底部開閉駆動機構
2021・・・(排出制御用)シリンダ装置
20211・・・シリンダボディ
20212・・・ピストンロッド
20213・・・連結ピン
2022・・・リンク
203・・・端部揃え機構
2031・・・(端部揃え用)シリンダ装置
20311・・・シリンダボディ
20312・・・ピストンロッド
2032・・・押圧板
2033・・・ガイドバー
3・・・移動ホッパー
301・・・移動ホッパーコンベア
3011・・・駆動スプロケット
3012・・・従動スプロケット
3013・・・リンクチェーン
3014・・・ガイドレール
3015・・・モータ
302・・・ホッパー本体
3021・・・軸
3022・・・ホッパー片
30221・・・筒状部
30222・・・フランジ部
30223・・・排出作動従動片
30224・・・切り起こしフランジ
3023・・・リターンバネ
303・・・吊杆
304・・・ローラ
305・・・ナス排出機構(排出作動用シリンダ装置)
3051・・・シリンダボディ
3052・・・ピストンロッド
3053・・・作動片
3054・・・ローラ
306・・・跳ね上がり防止機構
3061・・・シリンダボディ
3062・・・ピストンロッド
3063・・・ブラケット
3064・・・スポンジローラ
3065・・・ガイドバー
3066・・・ガイドスリーブ
4・・・搬出コンベア
401・・・コンベアベルト
402・・・仕切り
403・・・ガイドレール
5・・・小袋詰作業部
6・・・移送コンベア
7・・・箱詰作業部
8・・・(バラ出荷用)搬出コンベア
9・・・計測装置
10・・・仕分装置
10L・・・大きさL用の仕分装置
10M・・・大きさM用の仕分装置
10S・・・大きさS用の仕分装置。

Claims (5)

  1. 仕分区分判定済みの農産物を搬送する選別コンベアと、
    この選別コンベアに沿って多数配置され、それぞれ所定の仕分区分の農産物を下方に排出させる排出装置と、
    前記選別コンベアの搬送方向に沿ってその下方に多数配置され、前記排出装置の動作により選別コンベアから下方に排出される同じ仕分区分の農産物を所定個数の一まとめが集積するまで受け入れかつその集積後下方に排出する農産物受け用の固定ホッパーと、
    これらの固定ホッパーの下方に沿った第1の直線軌道を移動しながら固定ホッパーから排出される一まとめの農産物を受け入れ、その後該第1の直線軌道と対向する第2の直線軌道側で下方に排出するように設けた水平方向に無端循環する多数一連の移動ホッパーと、
    この移動ホッパーの前記第2の直線軌道の下方を横切るように少なくとも一条配置され、かつ該移動ホッパーから下方に排出される一まとめの農産物を受け入れて該農産物を選別コンベアの横方向に搬出する搬出コンベアと、
    前記選別コンベアから固定ホッパーへの農産物の排出、固定ホッパーから移動ホッパーへの農産物の排出、及び移動ホッパーから搬出コンベアへの農産物の排出を制御する排出タイミング制御手段と
    を備えたことを特徴とする農産物の仕分装置。
  2. 請求項1において、水平方向に無端循環する一連の移動ホッパーと、この一連の移動ホッパーに連係する一群の排出装置、固定ホッパー及び搬出コンベアの組を、選別コンベアの搬送方向に沿って複数組配置し、これらの各組のうちの一組以上を、それぞれ単一の仕分区分の農産物を仕分けるように割り当てたことを特徴とする農産物の仕分装置。
  3. 請求項1において、水平方向に無端循環する一連の移動ホッパーと、この一連の移動ホッパーに連係する一群の排出装置、固定ホッパー及び搬出コンベアの組を、選別コンベアの搬送方向に沿って複数組配置し、これらの各組のうちの一組以上を、異なる仕分区分の農産物を仕分けるように割り当てたことを特徴とする農産物の仕分装置。
  4. 請求項1ないし3のいずれかにおいて、各固定ホッパーは、受け入れ集積した農産物の一端部を所定位置に位置決めする端部揃え手段を有することを特徴とする農産物の仕分装置。
  5. 前記選別コンベアを並設し、各選別コンベアに対して配置される前記水平方向に無端循環する多数一連の移動ホッパーを対向配置し、対向配置される対をなす前記無端循環する多数一連の移動ホッパーに対し、仕分区分毎に前記搬出コンベアを設け、これら仕分区分毎の搬出コンベアを共用させたことを特徴とする請求項1ないし4のいずれかに記載の農産物の仕分装置。
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