JP4199911B2

JP4199911B2 - 農産物の包装装置

Info

Publication number: JP4199911B2
Application number: JP2000299677A
Authority: JP
Inventors: 定泰佐藤; 和彦松井
Original assignee: 静岡シブヤ精機株式会社
Priority date: 2000-09-29
Filing date: 2000-09-29
Publication date: 2008-12-24
Anticipated expiration: 2020-09-29
Also published as: JP2002104342A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば梨、リンゴ、柿等の農産物を選別包装する農産物の選別包装施設において好ましく用いられる農産物の包装装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
農産物の選別包装作業においては、一般に段ボール箱が用いられているが、段ボール箱にリンゴ等の果実を詰める際には、トレイパックを段ボール箱内に嵌挿してこのパック内に果実を収納している。その場合、段ボール箱には、果実を一段あるいは二、三段の複数段詰めすることがあるが、トマト、桃等のように表皮が軟らかく傷み易い農産物の場合は一段詰めで、リンゴ、梨等のように表皮が比較的硬い農産物の場合は複数段詰めすることが多い。そして、複数段詰めする場合は、上下のトレイパックの間に農産物保護用の緩衝シート（中仕切）を敷くようにしている。
【０００３】
ところで、近年、農産物の箱詰め作業の省力化・高速処理化によって、対設備投資費用の低減化が求められていることから、箱詰め包装作業を段ボール箱内に農産物を機械的に詰めるいわゆる箱詰ロボットで行うが、この箱詰ロボットの能力を単に向上させただけでは、箱詰め包装作業の高速処理化を図ることは望めない。つまり、箱詰め作業に関しては、箱詰ロボットによる直接的な動作（箱詰め作業）の他にトレイパックや緩衝シート等の副資材を必要とするので、これらをいかに効率的かつ低コストで供給するかがポイントとなる。
【０００４】
従来、農産物の選別包装施設においては、農産物を自動箱詰めする包装装置が種々提案かつ実施されており、その代表的なものとしては、等級別階級別の各仕分け区分毎に１台の箱詰装置を割り当てて、仕分け区分毎に専用化したものが使用されている。しかし、この包装装置の場合、天産物である農産物が、等級別階級別の区分毎に分布する割合は、平均化するものではなく一般には正規分布を示し、しかも変動するものであることから、分布の高いところでは箱詰装置の稼動率が高くなり、分布の低いところでは箱詰装置の休止時間が多く稼動率が低くなる等、全体的に設備投資効率が低いという不都合を有している。
【０００５】
そこで、このような不都合を解消するものとして、本出願人は、１台の箱詰装置（箱詰ロボット）を特定の仕分け区分に専用化せず、複数の区分の農産物をプールするプールコンベアに連係させた包装装置を提案した（特開平９−３０１３０４号公報参照）。この包装装置によれば、例えば分布の多い区分と分布の少ない区分とを組み合わせて１台の箱詰装置に連係させることで、複数の箱詰装置の稼働率を平均化させることができ、全体として箱詰装置の休止時間が少なくなり、設備投資効率の改善に効果がある。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、この包装装置の場合、箱詰装置の直接作業（農産物の箱詰め作業）の他に、トレイパックの取出・嵌挿作業（パックストッカーからトレイパックを取り出して段ボール箱内に嵌挿する作業）も行うように設定されているため、箱詰装置の休止時間は減少するものの、本来の箱詰め作業以外の作業を行う結果となって、農産物の箱詰め包装作業の能力が上がらないという問題点を有している。
【０００７】
そこでさらに、本出願人は、この問題点を解消する農産物の包装装置を提案（特願平１１−１００５０８号参照）した。この包装装置は、図１５に示すように、複数種類のトレイパック８Ａが集積されたパックストッカーから、所定のトレイパック８Ａを取り出して二つの箱待機部７ａにセットされた段ボール箱６内に嵌挿するパック取出・嵌挿作業をパック・シート供給装置（図示せず）で行い、箱詰待機コンベア５に待機されている農産物Ｗを段ボール箱６内に詰める箱詰め作業を箱詰ロボット１５で行うことで、箱詰め作業の高速処理化を実現したものである。
【０００８】
ところで、農産物の箱詰め形態には前述したように、一段詰めか、あるいは二段、三段詰め等のようにトレイパックを複数段に重ねて詰める場合があり、この複数段詰めの場合に、一段目と二段目あるいは二段目と三段目との間に、前記した緩衝シート９Ａを敷くことが多い。そして、この緩衝シート９Ａは、一段目の農産物が箱詰めされた後にその上面に敷かれるが、この緩衝シート９Ａの供給作業と二段目のトレイパック８Ａの供給作業は、パック・シート供給装置で行われるようになっているため、二段目のパック供給作業が遅くなることになる。
【０００９】
つまり、パック・シート供給装置は、緩衝シート９Ａを段ボール箱６内に供給して敷いた後に、再度パックストッカー位置まで戻って二段目のトレイパック８Ａを取りにいき、これを段ボール箱６内に嵌挿する作業サイクルを実行するため、緩衝シート９Ａの供給作業と二段目のトレイパック８Ａの取り出し作業の並行作業ができない。その結果、図１３の（ｂ）に示すように、箱詰ロボットが、一段目の箱詰め作業を完了してから、二段目の箱詰め作業を開始するまでに、パック・シート供給装置で二段目のトレイパックが段ボール箱内に嵌挿されるまでの時間ｔ１、まるまる待機しなければならない。
【００１０】
したがって、この包装装置においても、箱詰め包装作業の能力を十分にアップすることが依然として困難であると共に、パック・シート供給装置の作業の合計時間が箱詰ロボットの作業時間よりも多く（箱詰ロボットの休止時間が長く）なって、両装置の作業バランスが劣るという問題点を有している。つまり、箱詰ロボットによる箱詰め作業も、段ボール箱内にトレイパックあるいは緩衝シートが嵌挿されていない限りできないため、これらを効率的に行うことが包装装置の能力アップにつながるが、前記包装装置にあっては、この課題を十分に解決し得ないのが実状である。そこで、パック供給装置と緩衝シート供給装置及び箱詰ロボットの３台を別個に備えることにより、能力をアップすることも考えられるが、この場合は、包装装置自体の構成やその制御が複雑化して高価になり易いという問題点を有し、実用化し難い。
【００１１】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、例えば６条の貯留コンベアが１台の箱詰ロボットに連係している包装装置の場合、包装装置の処理能力がアップすれば、１台の箱詰ロボットに７条あるいは８条の貯留コンベアを連係させることができ、包装装置全体において箱詰ロボットの台数を削減できる点に着目してなされたものである。そして、その目的は、箱詰め包装作業が農産物の仕分け分布にあまり大きく影響されず、しかも箱詰ロボットが本来備えている高い作業能力を十分に発揮できる農産物の包装装置を提供することにある。また、他の目的は、前記目的に加え、箱詰ロボットの休止時間を短縮して迅速な箱詰め作業を実現したり、簡素な構成で処理能力向上等を効率的に向上させたり、設備投資費用の低減を実現し得る農産物の包装装置を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
かかる目的を達成すべく、本発明のうち請求項１記載の発明は、農産物を仕分け区分別に貯留する複数の貯留コンベアと、該複数の貯留コンベアの中より選択した貯留コンベアから送り出される一群の農産物を受け入れて待機させる箱詰待機コンベアと、該箱詰待機コンベアに対応して箱詰め対象の包装箱を待機させる箱待機部と、農産物が載置される凹部を有するトレイパックの載置台と農産物保護用の緩衝シートの載置台を有する副資材保持装置と、箱待機部の近傍に設けられて一枚の緩衝シートを待機させる緩衝シート仮置部と、副資材保持装置からトレイパックを取り出して箱待機部で待機中の包装箱に嵌挿させる作業と副資材保持装置から緩衝シートを取り出して緩衝シート仮置部に移載する作業とを選択的に行い得るパック・シート供給手段と、箱詰待機コンベアで待機している農産物を箱待機部で待機中のパック嵌挿済み包装箱に詰める箱詰め作業と緩衝シート仮置部で待機している緩衝シートを取り出して包装箱内に嵌挿させる作業とを選択的に行い得る箱詰手段と、を備えたことを特徴とする。
【００１３】
このように構成することにより、副資材保持装置に保持されているトレイパックは、パック・シート供給手段により、箱待機部に待機されている包装箱内に嵌挿され、同装置に保持されている緩衝シートは、パック・シート供給手段によって緩衝シート仮置部に移載される。一方、貯留コンベアから送り出されて箱詰待機コンベアの箱詰待機部に待機されている農産物は、箱待機部に待機されかつトレイパックが嵌挿された包装箱のトレイパック内に箱詰手段で箱詰めされる。また、箱詰手段は、例えば一段目の農産物の箱詰め作業の終了後に、緩衝シート仮置部に移載されている緩衝シートを取り出して包装箱の農産物上に載置する。そして、この緩衝シート上に、パック・シート供給手段で二段目のトレイパックが嵌挿され、このトレイパックに箱詰手段で二段目の農産物が箱詰めされる。これにより、箱詰手段の休止時間を短くして本来持っている能力を充分に発揮させることができて、農産物の箱詰め包装作業の処理能力の向上が図れる。
【００１４】
また、請求項２記載の発明は、農産物を仕分け区分別に貯留する複数の貯留コンベアと、該複数の貯留コンベアの中より選択した貯留コンベアから送り出される一群の農産物を受け入れて待機させるために並設された少なくとも二条の箱詰待機コンベアと、該各箱詰待機コンベアに対応して箱詰め対象の包装箱を待機させるために並設された少なくとも二つの箱待機部と、農産物が載置される凹部を有するトレイパック及び農産物保護用の緩衝シートを積層保持する副資材保持装置と、箱待機部の近傍に設けられて一枚の緩衝シートを待機させる緩衝シート仮置部と、副資材保持装置からトレイパックを取り出して箱待機部で待機中の包装箱に嵌挿させる作業と副資材保持装置から緩衝シートを取り出して緩衝シート仮置部に移載する作業とを選択的に行い得るパック・シート供給手段と、箱詰待機コンベアで待機している農産物を箱待機部で待機中のパック嵌挿済み包装箱に詰める箱詰め作業と緩衝シート仮置部で待機している緩衝シートを取り出して包装箱内に嵌挿させる作業とを選択的に行い得る箱詰手段と、を備えたことを特徴とする。
【００１５】
このように構成することにより、請求項１記載の発明と同様に、箱詰手段の休止時間を短縮させてその能力を充分に発揮させることができ、特に、箱詰待機コンベアと箱待機部を少なくとも二つ並設することにより、箱詰手段の能力をより充分に発揮できて、農産物の箱詰め包装作業の処理能力の一層の向上が図れる。
【００１６】
また、請求項３記載の発明は、副資材保持装置が、種類の異なるトレイパックを積層保持する複数のパック保持部と、農産物保護用の緩衝シートを積層保持するシート保持部を有し、パック・シート供給手段が、複数のパック保持部から選択してトレイパックを取り出して箱待機部で待機中の包装箱に嵌挿させた後、シート保持部から緩衝シートを取り出して緩衝シート仮置部に移載するものであることを特徴とする。このように構成することにより、パック保持部に保持されたトレイパックがパック・シート供給手段で包装箱に嵌挿された後に、同手段で緩衝シートを取り出して緩衝シート仮置部に移載することから、トレイパックと緩衝シートの供給作業をパック・シート供給手段で連続的に行うことができて、箱詰め包装作業の迅速化が図れて、処理能力のより一層の向上が図れる。
【００１７】
また、請求項４記載の発明は、箱詰手段が、段詰めする際に下段のトレイパックに農産物を詰めた後に、緩衝シート仮置部で待機している緩衝シートを取り出して該詰められた農産物上に載置するものであることを特徴とする。このように構成することにより、箱詰手段が下段のトレイパックに農産物を箱詰めした後に、この農産物上に緩衝シート仮置部の緩衝シートを取り出して載置するため、農産物の箱詰め作業と緩衝シートの包装箱内への嵌挿作業とを箱詰手段と略連続して行うことができて、箱詰め包装作業の処理能力の一層の向上が図れる。
【００１８】
また、請求項５記載の発明は、緩衝シート仮置部が、パック・シート供給手段により移載された緩衝シートを箱詰手段の作業エリア内の所定位置に移送するコンベア装置であることを特徴とする。このように構成することにより、緩衝シート仮置部が例えばベルトコンベア等のコンベア装置で形成されることから、その構成が簡素化されて、包装装置の設備投資費用の低減化が図れる。
【００１９】
また、請求項６記載の発明は、箱詰待機コンベアが、貯留コンベアの終端から略直角に搬送方向を転向する略Ｌ字型の中継コンベアと、該中継コンベアの終端から略直角方向に向けて接続された箱詰待機部とを有することを特徴とする。このように構成することにより、箱詰待機コンベアが、略Ｌ字型の中継コンベアと箱詰待機部を有することから、中継コンベア上に所定量の農産物を待機させることができて、処理能力の一層の向上が図れると共に、貯留コンベアと箱詰待機部との間に略コ字状の各装置設置用スペースを容易に確保できる。
【００２０】
また、請求項７記載の発明は、貯留コンベアの終端と、該終端から前方に一定距離離間して配置された箱詰待機コンベアの箱詰待機部との間に、副資材保持装置、パック・シート供給手段、緩衝シート仮置部、箱待機部を配置したことを特徴とする。このように構成することにより、貯留コンベアと箱詰め待機コンベアとの間に形成される略コ字状のスペースに、パック・シート供給手段や緩衝シート仮置部等を配置できることから、選別包装施設のスペースの有効活用が図れて、各装置等の効率的な配置が可能になる。
【００２１】
また、請求項８記載の発明は、箱詰手段が、箱詰待機コンベアの箱詰待機部の上方と箱待機部の上方及び緩衝シート仮置部の上方に移動可能な農産物吊持手段を有することを特徴とする。このように構成することにより、箱詰手段の農産物吊持手段が、箱詰待機コンベアの箱詰待機部、箱待機部及び緩衝シート仮置部の三つのステーション間を移動できることから、箱詰手段による箱詰め作業と緩衝シートの嵌挿作業の効率化が図れる。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
図１〜図１３は、本発明に係わる農産物の包装装置の一実施例を示し、図１が該装置を使用した選別包装施設の要部平面図、図２が図１のＡ−Ａ線矢視図、図３が図１のＡ−Ａ線に沿った矢視図、図４が図１のＢ−Ｂ線矢視図、図５が図１のＣ−Ｃ線矢視図、図６がパック・シート供給装置の要部拡大図、図７〜図９がその主吸着装置の断面図、底面図及び動作説明図、図１０及び図１１がパック・シート供給装置の動作説明図、図１２及び図１３が包装装置の動作説明図である。
【００２３】
図１〜図５において、選別包装施設１は、農産物Ｗが供給される図示しない搬送コンベアに接続された選別コンベア２を有し、この選別コンベア２にはその搬送方向と直交する方向に２列ずつ対になった貯留コンベア３が複数列接続されている。この貯留コンベア３の上流側には排出装置４がそれぞれ配置されると共に、貯留コンベア３の下流側には、該貯留コンベア３に対応して該コンベア３から送り出される一群の農産物Ｗを受け入れて待機させる２条並設された箱詰待機コンベア５が接続されている。この箱詰待機コンベア５は、その上流側に貯留コンベア３の終端から略直角方向に搬送方向を転向させる略Ｌ字型の中継コンベア５ａを有すると共に、下流側の所定位置には箱詰待機部５ｂがそれぞれ設けられている。
【００２４】
また、選別包装施設１には、箱詰待機コンベア５に対応して箱詰め対象の段ボール箱６（包装箱）をその下流側に設けた箱待機部７ａに供給する空箱供給装置７と、農産物Ｗが収容されるトレイパック８や保護用の緩衝シート９等からなる副資材を積層保持する副資材保持装置１０と、この副資材保持装置１０内の緩衝シート９を仮置きする緩衝シート仮置部１３が設けられている。なお、前記箱待機部７ａは、二箇所に並設されており、この箱待機部７ａに対応して前記箱詰待機コンベア５（箱詰待機部５ｂ）も二条並設されている。
【００２５】
さらに、選別包装施設１には、副資材保持装置１０からトレイパック８を取り出して（取り上げて）箱待機部７ａに待機されている段ボール箱６内に嵌挿したり、あるいは副資材保持装置１０から緩衝シート９を取り出して（取り上げて）緩衝シート仮置部１３に移載するパック・シート供給装置１４（パック・シート供給手段）と、箱詰待機コンベア５の箱詰待機部５ｂに待機されている農産物Ｗを取り出して、箱待機部７ａの段ボール箱６内に嵌挿されているトレイパック８に供給（箱詰め）したり、緩衝シート仮置部１３の緩衝シート９を取り出して箱待機部７ａの段ボール箱６内に嵌挿する箱詰ロボット１５（箱詰手段）等が設けられている。
【００２６】
前記副資材保持装置１０は、複数列の貯留コンベア３の下流側上方に１列状態で配置された、例えば１８玉、２０玉及び２４玉の３種類のトレイパック８用のパック載置台１０ａ〜１０ｃ（パック保持部）と、緩衝シート９用のシート載置台１０ｄ（シート保持部）を有している。また、前記パック・シート供給装置１４は、主吸着装置１６と補助吸着装置１７を有し、主吸着装置１６が各載置台１０ａ〜１０ｄのいずれか一つの直上方に位置し得、補助吸着装置１７が各載置台１０ａ〜１０ｄの各角部上方にそれぞれ位置し得るように配置されている。
【００２７】
このパック・シート供給装置１４の主吸着装置１６は、図７及び図８に示すように、鉄板等からなる平板状の基盤１８を有し、この基盤１８の下面には、スポンジ等からなる弾性体１９を介して、柔軟で非通気性を有しかつ比較的浅型の略袋状に形成されたシート状部材２０が取り付けられている。また、シート状部材２０の内部には、多数の鉛や金属片等の錘を例えば糸で連結して鎖状に形成された錘部材２１が円環状に配設され、この錘部材２１によって所定の弛みを有するシート状部材２０が常に所定の張力で下方に引っ張られている。
【００２８】
また、前記基盤１８の上面側で吸引口２２部分に、吸気管２３の一端が接続され、この吸気管２３の他端は、図示しない吸引装置に接続されている。そして、図９に示すように、吸引装置の作動で吸引口を介して、シート状部材２０の下面（外面）とトレイパック８の被吸着面８ａ等とで形成される空間２４が負圧になることによって、弛んだ状態のシート状部材２０がトレイパック８の被吸着面８ａの形状に馴染みながら移動することになる。
【００２９】
なお、シート状部材２０には、必要に応じて、シート状部材２０の内部空間内の空気を換気させる通気孔や、シート状部材２０内にエアーを送風して該シート状部材２０を強制的に膨らませて元の状態に復帰させる図示しないエアー送風口が設けられている。また、前記吸引口２２内には、板厚が薄く変形し易いトレイパック８や緩衝シート９の吸引口２２内への吸い込みを防止する、吸引防止機構としての支持板２５や金網２６等が配設されている。
【００３０】
この主吸着装置１６は、パック・シート供給装置１４に次のようにして取り付けられている。すなわち、図６に示すように、前記吸気管２３の上端に支持杆２７が連結され、この支持杆２７の上部に軸受２８が配置されると共に、支持杆２７上部と軸受２８には１対の並行リンク２９ａ、２９ｂの一端が連結されている。また、並行リンク２９ａの他端は、フレーム３０に固定したモータ３１の回転軸に連結され、並行リンク２９ｂの他端が支軸３２に連結されている。さらに、モータ３１が固定されたフレーム３０にはガイド３３が設けられ、このガイド３３がモータ３４（図２及び図３参照）の作動で回転するガイド杆３５に上下動し得るように係合すると共に、ガイド杆３５自体がモータ３６（図１参照）の回転で水平方向に移動し得るように構成されている。
【００３１】
これにより、モータ３１が回転すると、一対の並行リンク２９ａ、２９ｂは、図１及び図６に示すように、パック載置台１０ａ〜１０ｃ及びシート載置台１０ｄの位置と箱待機部７ａとの間で矢印イの如く水平面内で回動し、モータ３４が回転すると、フレーム３０（すなわち一対の並行リンク２９ａ、２９ｂ）がガイド杆３５に沿って図６の矢印ロの如くＺ方向に上下動し、またモータ３６が回転すると、主吸着装置１６が図１の矢印ハの如くＹ方向に移動する。なお、主吸着装置１６の構成は、この例に限定されず、例えば錘部材２１を具備しないシート状部材２０を使用する等、適宜に変更することができる。
【００３２】
一方、前記補助吸着装置１７は、図３及び図４に示すように、フレーム３８に支持杆３９を介しエアーシリンダー４０によって上下動可能に設けられた吸着パッド４１を有し、この吸着パッド４１が図示しない吸気管を介して前記吸引装置に接続されている。また、補助吸着装置１７は、図１０及び図１１に示すように一対の抵抗部材４２を有し、この抵抗部材４２は、パック載置台１０ａ〜１０ｃ及びシート載置台１０ｄの上方で、トレイパック８等の長手方向の両端部上方に設けられた、例えば５個の三角形状の係合部４２ａを有する板体等で形成されている。
【００３３】
そして、前記吸着パッド４１は、パック載置台１０ａ〜１０ｃ及びシート載置１０ｄの貯留コンベア３側の一方の角部上方に位置し、エアーシリンダー４０の作動で吸着パッド４１が下降した際に、吸着パッド４１の下端が例えばトレイパック８の場合は上面端部の凹部８ｂ内に浸入して、吸引装置の作動で内部が負圧になることによって、トレイパック８の凹部８ｂの上面端部に吸着し得るように構成されている。また、抵抗部材４２は、トレイパック８の端部に所定圧で当接することによって、上下のトレイパック８を分離させる如く作用する。
【００３４】
このように構成されたパック・シート供給装置１４は、パック載置台１０ａ〜１０ｃ上の所定のトレイパック８を取り出して、箱待機部７ａに待機されている段ボール箱６内に嵌挿する作業と、シート載置台１０ｄ上の緩衝シート９を取り出して、緩衝シート仮置部１３上に移載する作業を選択的に行うことになる。
【００３５】
前記緩衝シート仮置部１３は、図１及び図２に示すように、副資材保持装置１０のシート載置台１０ｄと箱待機部７ａとの間で、箱詰ロボット１５の作業エリア内に配置されて、搬送方向が矢印ホ方向に設定されたベルトコンベア４３を有している。そして、このベルトコンベア４３の終端側にストッパ４４が設けられ、前記パック・シート供給装置１４で移載された緩衝シート９が、ストッパ４４に当接することによりベルトコンベア４３の終端側で待機させられる。
【００３６】
前記箱詰ロボット１５は、所定数の吸着パッド４６を有する箱詰ヘッド４５（農産物吊持手段）を有し、この箱詰ヘッド４５は、図５に示すように、モータ４７が回転することによってＹ方向に移動すると共に、モータ４８の回転によってＺ方向に移動し、さらに図１〜図３に示すように、モータ４９の回転によってＸ方向（図１の矢印ニ方向）に移動可能に設けられている。そして、箱詰ヘッド４５は、その吸着パッド４６によって、箱詰待機コンベア５の箱詰待機部５ｂに待機されているトレイ５０上の農産物Ｗを吸着して取り出し、この農産物Ｗを、Ｘ方向前方に移動することによって、前記パック・シート供給装置１４で取り出され箱待機部７ａにセットされているトレイパック８の各凹部８ｂ内に収容（箱詰め）する。
【００３７】
前記空箱供給装置７は、図１及び図２に示すように、空箱降下装置５１と、この空箱降下装置５１の下端に連結され空の段ボール箱６を箱待機部７ａ下方まで搬送する空箱搬送コンベア５２と、この箱待機部７ａ下方まで搬送された段ボール箱６を箱待機部７ａまで上昇させる空箱上昇装置５３等を有している。なお、空箱降下装置５１には、例えば４種類の段ボール箱６を供給する４列の配函コンベア５４（図２参照）が接続されており、この配函コンベア５４で搬送されてくる段ボール箱６が、適宜に選択されて空箱降下装置５１に供給される。
【００３８】
ここで、この選別包装施設１における農産物Ｗと段ボール箱６等の流れの概略と各装置の動作を、段ボール箱６への農産物Ｗの箱詰め形態が二段積みである場合を例にして説明する。先ず、図示しない計測装置によって計測されその等階級等が判定（仕分け分類）された農産物Ｗは、仕分け分類に応じて対応する排出装置４が作動することによって、選別コンベア２から所定の貯留コンベア３上に供給され、貯留コンベア３で下流側に搬送されて貯留集積（プール）される。この貯留集積された農産物Ｗは、貯留コンベア３の下流側に接続された箱詰待機コンベア５の中継コンベア５ａ上に適宜に供給されて箱詰待機部５ｂで待機させられる。
【００３９】
一方、４種類の段ボール箱６は、造られた状態（上面が開けられた状態）で配函コンベア５４で搬送されて、各空箱降下装置５１の位置で停止させられて待機し、所定の段ボール箱６が空箱降下装置５１内に供給される。この段ボール箱６は、空箱搬送コンベア５２で搬送され、空箱上昇装置５３によって２箇所の箱待機部７ａにそれぞれセットされる。また、副資材保持装置１０のパック載置台１０ａ〜１０ｃ上には、所定の３種類のトレイパック群が積層保持され、シート載置台１０ｄ上には緩衝シート群が積層保持されている。
【００４０】
そして、この状態で、先ずパック・シート供給給装置１４が作動して、所定のトレイパック群から最上段のトレイパック８が次のように分離して取り出され、箱待機部７ａの段ボール箱６内に嵌挿される。すなわち、図１０に示すように、補助吸着装置１７のエアーシリンダー４０を作動させて吸着パッド４１を下降させ、吸着パッド４１の下面をトレイパック８の凹部８ｂ内に浸入させてその内面に当接させると共に、吸引装置を作動させて吸着パッド４１内を負圧にする。これにより、吸着パッド４１がトレイパック８の角部端部の凹部８ｂに吸着し、この状態でエアーシリンダー４０の作動により吸着パッド４１を待機位置（図１０の実線位置）まで上昇させる。
【００４１】
この吸着パッド４１の上昇によって、最上段のトレイパック８は、角部側が持ち上げられて斜めの状態となる。この時、トレイパック８の角部端部が持ち上げるため直下のトレイパック８との分離抵抗が少なくなると共に、持ち上げ側の端部が抵抗部材４２の係合部４２ａに接触しつつ持ち上げられることから、互いの凹部８ｂの嵌合により一体となって持ち上げられようとする直下のトレイパック８から、最上段のトレイパック８が確実に分離されて持ち上げられる。
【００４２】
そして、最上段のトレイパック８が補助吸着装置１７で待機位置まで持ち上げられると、主吸着装置１６を下降させて、図１１の二点鎖線で示すように、そのシート状部材２０の下面をトレイパック８の被吸着面８ａに押し付ける。この時、シート状部材２０は下方に弛んだ状態となっているため、シート状部材２０が錘部材２１による下方への引張力を受けながら、トレイパック８の被吸着面８ａの平坦部に収縮した状態で接触すると共に、凹部８ｂや仕切壁部分に所定圧（下降量に応じた圧力）で接触した状態となる。
【００４３】
この接触状態で、シート状部材２０の下面とトレイパック８の被吸着面８ａで形成される空間２４内（図９参照）が負圧となることにより、各部の隙間がシート状部材２０の移動等によって塞がれて、シート状部材２０のトレイパック８の被吸着面８ａとの密着性がより高まる。そして、シート状部材２０で各隙間が塞がれることによって、空間２４内が密閉された状態となり、所定の吸引圧でシート状部材２０がトレイパック８の被吸着面８ａの平坦部、凹部８ｂ及び仕切壁の凹み部分等に密着する。
【００４４】
次に、この状態で主吸着装置１６が図１１の実線で示すように上昇することによって、斜め状態の最上段のトレイパック８が直下のトレイパック８から完全に分離して取り出され、この時、最上段のトレイパック８の他方の端部が抵抗部材４２に接触しつつ取り出されると共に、補助吸着装置１７によって最上段のトレイパック８の一方の端部が既に直下のトレイパック８から分離されていることから、直下のトレイパック８から良好に分離して取り出される。
【００４５】
主吸着装置１６で最上段のトレイパック８が取り出されると、並行リンク２９ａ、２９ｂが回動することにより移送され、箱待機部７ａの段ボール箱６内に嵌挿されてセットされる。この時、トレイパック８を箱待機部７ａまで移送した時点で、吸引口２２からの吸引作用を停止させるかあるいは前述したエアー送風口に送風することによって、吸引で収縮状態のシート状部材２０が膨らみ、吸着しているトレイパック８がシート状部材２０から容易に離れると共に、シート状部材２０自体の形状も吸着前の元の状態に戻り、次のトレイパック８の吸着動作が可能な状態となる。
【００４６】
そして次に、パック・シート供給装置１４で、シート載置台１０ｄ上の緩衝シート群の最上段の緩衝シート９を取り出す。この緩衝シート９の吸着取り出しも、シート状部材２０のトレイパック８に対する動作と同様の動作によって分離取り出され、この時、緩衝シート９には凹凸がほとんどないことから、より良好な吸着取り出しが可能になる。この主吸着装置１６で取り出された緩衝シート９は、緩衝シート仮置部１３のベルトコンベア４３の始端側に移載され、該ベルトコンベア４３で下流側に搬送されてストッパ４４に当接することで、ベルトコンベア４３上の待機位置（最下流側）に待機させられる。
【００４７】
一方、パック・シート供給装置１４でトレイパック８が段ボール箱６内に嵌挿されると、箱詰ロボット１５が作動して箱詰め作業を次のようにして行う。すなわち、先ず箱詰ロボット１５の箱詰ヘッド４５の吸着パッド４６で、箱詰待機コンベア５の箱詰待機部５ｂに待機しているトレイ５０上の農産物Ｗが、所定数一括吸着されて取り出され箱待機部７ａまで移動される。この箱待機部７ａまで移動させられた農産物Ｗは、箱詰ヘッド４５の下降により、トレイパック８の凹部８ｂ内に例えば一列状態で収容され、この作業を所定回数繰り返すことにより、所定玉数の農産物Ｗがトレイパック８の各凹部８ｂ内にそれぞれ収容（箱詰め）される。
【００４８】
１段目のトレイパック８の全ての凹部８ｂに農産物Ｗが箱詰めされたら、箱詰ロボット１５が作動して、緩衝シート仮置台１３上に載置されている緩衝シート９を、箱詰ヘッド４５の吸着パッド４６で吸着して取り出す。そして、同ロボット１５で緩衝シート９が箱待機部７ａまで移送されて、一段目の農産物Ｗが箱詰めされた段ボール箱６内の農産物Ｗ上に載置され、その後、パック・シート供給装置１４により２段目のトレイパック８が嵌挿され、さらにその後、箱詰ロボット１５によって二段目のトレイパック８に二段目の農産物Ｗが収容される。
【００４９】
これにより、段ボール箱６への農産物Ｗの二段の箱詰め作業が終了し、この農産物Ｗが箱詰めされた段ボール箱６は、製品搬送コンベアで下流側に搬送される。また、農産物Ｗが箱詰めされて段ボール箱６が排出された箱待機部７ａには、空箱供給装置７によって次の空の段ボール箱６が供給される。
【００５０】
ここで、パック・シート供給装置１４と箱詰ロボット１５の関連動作を、図１２及び図１３に基づいてより詳細に説明する。先ず、パック載置台１０ａ〜１０ｃ上のトレイパック８は、パック・シート供給装置１４の作動で、図１２の矢印ａ〜ｃ、ｄ〜ｆに示すように、２つの箱待機部７ａの段ボール箱６内に嵌挿される。一方、シート載置台１０ｄ上の緩衝シート９は、パック・シート供給装置１４の作動で、矢印ｇに示すように、緩衝シート仮置部１３に移載され、この緩衝シート仮置部１３に移載された緩衝シート９は、箱詰ロボット１５の作動で矢印ｈ、ｉに示すように、２つの箱待機部７ａの段ボール箱６内に嵌挿される。
【００５１】
この時、パック・シート供給装置１４は、図１３（ａ）に示すように、一段目のトレイパック８の取り出し供給作業をした後に、緩衝シート９の取り出し仮置き作業を行い、その後二段目のトレイパック９の取り出し供給作業を連続的に行う。また、箱詰ロボット１５は、一段目のトレイパック８が嵌挿された後に、一段目の箱詰め作業を行い、その後、緩衝シート９の嵌挿作業を行ってから、二段目の箱詰め作業を行う。この箱詰ロボット１５で二段目の農産物Ｗを箱詰めした時点で、段ボール箱６への農産物Ｗの箱詰め作業が終了するが、この箱詰ロボット１５による二段目の箱詰め作業中に、パック・シート供給装置１４が作動して、別の箱待機部７ａにある段ボール箱６に一段目のトレイパック８が供給される。
【００５２】
そして、パック・シート供給装置１４と箱詰ロボット１５は、この動作を繰り返すことにより、２つの箱待機部７ａにある段ボール箱６への箱詰め作業が交互にかつ略連続的に行われることになる。つまり、箱詰ロボット１５とパック・シート供給装置１４との並行動作が、図１３（ｂ）に示す従来の（図１５に示す）方式では、箱詰め作業時のみであるのに対し、本実施例の場合は、箱詰め作業時と緩衝シート９の嵌挿作業時となり、これにより、箱詰ロボット１５自体の休止時間が短くなる。
【００５３】
なお、図１３（ｂ）に示す、従来方式の動作タイミングと本実施例の動作タイミングを時間で比較した場合、一つの段ボール箱６に対する箱詰め作業の作業時間がｔ＝５秒（１２．５％）短縮されることが確認されている。これは、本実施例の場合、箱詰ロボット１５の動作に前述したように休止時間が少なくなっていることに起因するものである。
【００５４】
このように、上記実施例の包装装置によれば、緩衝シート９を仮置きする緩衝シート仮置部１３を設け、この緩衝シート仮置部１３にパック・シート供給装置１４で緩衝シート９を移載して一旦待機させると共に、この緩衝シート９を箱詰ロボット１５で段ボール箱６内に嵌挿するため、箱詰ロボット１５に農産物Ｗの箱詰め作業と、緩衝シート９の嵌挿作業の二つの作業を選択的に行わせることができて、箱詰ロボット１５の休止時間を短くすることができる。
【００５５】
その結果、一つの段ボール箱６に対する箱詰め作業時間を、箱詰ロボット１５が単に箱詰め作業のみを行う従来方式に比較して短縮させることができて、農産物Ｗの箱詰め包装作業の処理能力を向上させることが可能になる。特に、箱待機部７ａを２箇所並設すると共に、この各箱待機部７ａに対応して、箱詰待機部５ｂをそれぞれ有する箱詰待機コンベア５を並設したり、貯留コンベア３を並設することで、箱詰め作業の迅速化が図れる等、処理能力をより向上させることができる。
【００５６】
また、緩衝シート仮置部１３をベルトコンベア４３とストッパ４４等で形成し、これを箱詰ロボット１５の作業エリア内に配置するだけで対応できるため、緩衝シート仮置部１３の構成を簡素化することができると共に、箱詰ロボット１５の制御（動作）を変更するだけで、箱詰ヘッド４５で緩衝シート９を取り出して段ボール箱６に嵌挿できる等、従来の包装装置の構成を大きく変更することなく対応でき、設備投資費用のアップを極力抑えることが可能になる。
【００５７】
さらに、トレイパック８の取り出しに、シート状部材２０を有する主吸着装置１６と補助吸着装置１７を使用しているため、積層保持されたトレイパック群から最上段のトレイパック８を一枚づつ確実に取り出すことができると共に、主吸着装置１６で緩衝シート群の最上段の緩衝シート９を確実に取り出すこともでき、トレイパック８や緩衝シート９の取り出しと供給を確実に行うことができて、箱詰め包装作業の処理能力の一層の向上を図ることが可能になる。
【００５８】
また、貯留コンベア３の終端側に連結される箱詰待機コンベア５が、略Ｌ字型の中継コンベア５ａと箱詰待機部５ｂを有するため、中継コンベア５ａ上に所定数の農産物Ｗを貯留（プール）できて、箱詰め作業の能率向上が図れると共に、貯留コンベア３と箱詰待機コンベア５の箱詰待機部５ｂとの間に、略コ字状の所定のスペースを形成することができ、このスペースに、副資材保持装置１０やパック・シート供給装置１４及び箱詰ロボット１５等を配置できて、選別包装施設１内のスペースの有効活用を図ることが可能になる。
【００５９】
図１４は、本発明に係わる包装装置の他の実施例を示す、図１２と同様の平面図である。この実施例の特徴は、複数条の貯留コンベア３に対して１条の箱詰待機コンベア５を設定し、この箱詰待機コンベア５に対して一つの箱詰ロボット１５を配置するようにしたものである。この実施例においても、緩衝シート仮置部１３を配置することにより、パック・シート供給装置１４でシート載置台１０ｄ上の緩衝シート群から一枚の緩衝シート９を取り出して、矢印ｇの如く緩衝シート仮置部１３に移載し、これを箱詰ロボット１５で矢印ｈの如く箱待機部７ａの段ボール箱６に嵌挿でき、上記実施例と同様の作用効果を得ることができる。このように、箱詰待機コンベア５（箱詰待機部５ｂ）の配置数、箱待機部７ａやパック載置台の数は、適宜に増減できる。
【００６０】
なお、本発明の緩衝シート仮置部１３の構成、パック・シート供給装置１４の主吸着装置１６や補助吸着装置１７等の構成、箱詰ロボット１５の構成等は、上記実施例に限定されるものでもなく、例えば補助吸着装置１７にトレイパック８の複数の上面端部を吸着し得る複数の吸着パッドを設けたり、吸着パッドとして他の形態のパッドを使用する等、本発明に係わる各発明の要旨を逸脱しない範囲において種々変更可能であることはいうまでもない。
【００６１】
【発明の効果】
以上詳述したように、請求項１記載の発明によれば、箱詰手段が、例えば一段目の農産物の箱詰め作業の終了後に、緩衝シート仮置部に移載されている緩衝シートを取り出して包装箱の農産物上に載置し、この緩衝シート上に、パック・シート供給装置で二段目のトレイパックが嵌挿され、このトレイパックに箱詰手段で二段目の農産物が箱詰めされるため、箱詰手段の休止時間を短くして本来持っている能力を充分に発揮させることができ、農産物の箱詰め包装作業の処理能力の向上を図ることができる。
【００６２】
また、請求項２記載の発明によれば、請求項１記載の発明と同様に、箱詰手段の休止時間を短縮させてその能力を充分に発揮させることができ、特に、箱詰待機コンベアと箱待機部を少なくとも二つ並設することにより、箱詰手段の処理能力をより充分に発揮させることができて、処理能力の一層の向上を図ることができる。
【００６３】
また、請求項３記載の発明によれば、請求項１または２記載の発明の効果に加え、パック保持部に保持されたトレイパックがパック・シート供給手段で包装箱に嵌挿された後に、同装置で緩衝シートを取り出して緩衝シート仮置部に移載するため、パック・シート供給手段でトレイパックと緩衝シートの供給作業を連続的に行うことができ、包装作業の迅速化が図れて、処理能力のより一層の向上を図ることができる。
【００６４】
また、請求項４記載の発明によれば、請求項１ないし３記載の発明の効果に加え、箱詰手段が下段のトレイパックに農産物を箱詰めした後に、この農産物上に緩衝シート仮置部の緩衝シートを取り出して載置するため、箱詰手段で農産物の箱詰め作業と緩衝シートの包装箱内への嵌挿作業を略連続して行うことができて、処理能力の一層の向上を図ることができる。
【００６５】
また、請求項５記載の発明によれば、請求項１ないし４記載の発明の効果に加え、緩衝シート仮置部が例えばベルトコンベア等のコンベア装置で形成されるため、その構成が簡素化されて、包装装置の設備投資費用の低減化を図ることができる。
【００６６】
また、請求項６記載の発明によれば、請求項１ないし５記載の発明の効果に加え、箱詰待機コンベアが、略Ｌ字型の中継コンベアと箱詰待機部とを有するため、中継コンベア上に所定量の農産物を待機させることができて、処理能力の一層の向上を図ることができると共に、貯留コンベアと箱詰待機部との間に略コ字状の各装置設置用のスペースを容易に確保することができる。
【００６７】
また、請求項７記載の発明によれば、請求項６記載の発明の効果に加え、貯留コンベアと箱詰め待機コンベアとの間に形成される略コ字状のスペースに、パック・シート供給手段や緩衝シート仮置部等を配置できるため、施設のスペースの有効活用が図れて、各装置等を効率的に配置することができる。
【００６８】
また、請求項８記載の発明によれば、請求項１ないし７記載の発明の効果に加え、箱詰手段の農産物吊持手段が、箱詰め待機コンベアの箱詰待機部、箱待機部及び緩衝シート仮置部間を移動できるため、箱詰手段による箱詰め作業と緩衝シート嵌挿作業の効率化を図ることができる等の効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係わる包装装置を使用した選別包装施設の要部平面図
【図２】同図１のＡ−Ａ線矢視図
【図３】同図１のＡ−Ａ線に沿った矢視図
【図４】同図１のＢ−Ｂ線矢視図
【図５】同図１のＣ−Ｃ線矢視図
【図６】同パック・シート供給装置の要部拡大図
【図７】同その主吸着装置の要部の断面図
【図８】同その底面図
【図９】同主吸着装置の動作説明図
【図１０】同パック・シート供給装置の動作説明図
【図１１】同パック・シート供給装置の他の動作説明図
【図１２】同包装装置の動作説明用の平面図
【図１３】同そのタイミングチャート
【図１４】同包装装置の他の実施例を示す図１２と同様の平面図
【図１５】従来の包装装置の動作説明用の図１２と同様の平面図
【符号の説明】
１・・・・・・・・・選別包装施設
２・・・・・・・・・選別コンベア
３・・・・・・・・・貯留コンベア
５・・・・・・・・・箱詰待機コンベア
５ａ・・・・・・・・中継コンベア
５ｂ・・・・・・・・箱詰待機部
６・・・・・・・・・段ボール箱
７・・・・・・・・・空箱供給装置
７ａ・・・・・・・・箱待機部
８・・・・・・・・・トレイパック
８ａ・・・・・・・・被吸着面
８ｂ・・・・・・・・凹部
９・・・・・・・・・緩衝シート
１０・・・・・・・・副資材保持装置
１０ａ〜１０ｃ・・・パック載置台
１０ｄ・・・・・・・シート載置台
１３・・・・・・・・緩衝シート仮置部
１４・・・・・・・・パック・シート供給装置
１５・・・・・・・・箱詰ロボット
１６・・・・・・・・主吸着装置
１７・・・・・・・・補助吸着装置
２０・・・・・・・・シート状部材
４１・・・・・・・・吸着パッド
４２・・・・・・・・抵抗部材
４３・・・・・・・・ベルトコンベア
４４・・・・・・・・ストッパ
４５・・・・・・・・箱詰ヘッド
４６・・・・・・・・吸着パッド
５１・・・・・・・・空箱降下装置
Ｗ・・・・・・・・・農産物

Claims

農産物を仕分け区分別に貯留する複数の貯留コンベアと、該複数の貯留コンベアの中より選択した貯留コンベアから送り出される一群の農産物を受け入れて待機させる箱詰待機コンベアと、該箱詰待機コンベアに対応して箱詰め対象の包装箱を待機させる箱待機部と、農産物が載置される凹部を有するトレイパックの載置台と農産物保護用の緩衝シートの載置台を有する副資材保持装置と、前記箱待機部の近傍に設けられて一枚の緩衝シートを待機させる緩衝シート仮置部と、前記副資材保持装置からトレイパックを取り出して前記箱待機部で待機中の包装箱に嵌挿させる作業と前記副資材保持装置から緩衝シートを取り出して前記緩衝シート仮置部に移載する作業とを選択的に行い得るパック・シート供給手段と、前記箱詰待機コンベアで待機している農産物を前記箱待機部で待機中のパック嵌挿済み包装箱に詰める箱詰め作業と前記緩衝シート仮置部で待機している緩衝シートを取り出して前記包装箱内に嵌挿させる作業とを選択的に行い得る箱詰手段と、を備えたことを特徴とする農産物の包装装置。
農産物を仕分け区分別に貯留する複数の貯留コンベアと、該複数の貯留コンベアの中より選択した貯留コンベアから送り出される一群の農産物を受け入れて待機させるために並設された少なくとも二条の箱詰待機コンベアと、該各箱詰待機コンベアに対応して箱詰め対象の包装箱を待機させるために並設された少なくとも二つの箱待機部と、農産物が載置される凹部を有するトレイパック及び農産物保護用の緩衝シートを積層保持する副資材保持装置と、前記箱待機部の近傍に設けられて一枚の緩衝シートを待機させる緩衝シート仮置部と、前記副資材保持装置からトレイパックを取り出して前記箱待機部で待機中の包装箱に嵌挿させる作業と前記副資材保持装置から緩衝シートを取り出して前記緩衝シート仮置部に移載する作業とを選択的に行い得るパック・シート供給手段と、前記箱詰待機コンベアで待機している農産物を前記箱待機部で待機中のパック嵌挿済み包装箱に詰める箱詰め作業と前記緩衝シート仮置部で待機している緩衝シートを取り出して前記包装箱内に嵌挿させる作業とを選択的に行い得る箱詰手段と、を備えたことを特徴とする農産物の包装装置。
前記副資材保持装置は、種類の異なるトレイパックを積層保持する複数のパック保持部と、農産物保護用の緩衝シートを積層保持するシート保持部を有し、前記パック・シート供給装置は、前記複数のパック保持部から選択してトレイパックを取り出して前記箱待機部で待機中の包装箱に嵌挿させた後、前記シート保持部から緩衝シートを取り出して緩衝シート仮置部に移載するものであることを特徴とする請求項１または２記載の農産物の包装装置。
前記箱詰手段は、段詰めする際に下段のトレイパックに農産物を詰めた後に、前記緩衝シート仮置部で待機している緩衝シートを取り出して該詰められた農産物上に載置するものであることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の農産物の包装装置。
前記緩衝シート仮置部は、パック・シート供給手段により移載された緩衝シートを箱詰手段の作業エリア内の所定位置に移送するコンベア装置である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包装装置。
前記箱詰待機コンベアは、前記貯留コンベアの終端から略直角に搬送方向を転向する略Ｌ字型の中継コンベアと、該中継コンベアの終端から略直角方向に向けて接続された箱詰待機部とを有することを特徴とする請求項１ないし５のいずれかに記載の農産物の包装装置。
前記貯留コンベアの終端と、該終端から前方に一定距離離間して配置された箱詰待機コンベアの前記箱詰待機部との間に、前記副資材保持装置、パック・シート供給手段、緩衝シート仮置部、箱待機部を配置したことを特徴とする請求項６記載の農産物の包装装置。
前記箱詰手段は、箱詰待機コンベアの箱詰待機部の上方と箱待機部の上方及び緩衝シート仮置部の上方に移動可能な農産物吊持手段を有することを特徴とする請求項１ないし７のいずれかに記載の農産物の包装装置。