JP4259397B2 - 長物野菜の選別コンベヤ - Google Patents

Description

本発明は、ネギ・きゅうり等の長物野菜を搬送しつつ、所定位置において投下動作して選別区分する長物野菜の選別コンベヤに関するものである。

長物野菜の選別コンベヤにおける櫛型バケットコンベヤは、特許文献１に記載のように、２つのチェーンの間に架設した櫛型の搬送体を水平軸回りに回動すべく傾斜制御することにより搬送体上の長物野菜を投下可能に構成したコンベヤであり、ネギ、キュウリ等の長物野菜の表面肌を保護してイボ落ち等することなく所定の位置まで移送して開放投下することができる。投下された搬送物は、下方の洗浄ラインに受け渡しされるほか、長物野菜の選別処理に適用することにより、寸法品質区分等に応じて選別して梱包工程等に受け渡しすることができる。

しかし、上記搬送体は適用野菜の長さ寸法と対応する幅寸法の部材を各種用意する必要があるので、櫛型バケットコンベヤの製造には、在庫管理を含む部材管理業務の煩雑化が避けられなかった。
また、上記特許文献１の構成では、長物野菜の選別コンベヤから受け渡された長物野菜を揃えて次の段階に供給されることについて配慮がなく、長さ方向を揃えて複数本を揃えるためには人手を要していた。
特公平５−３３０２６号公報

解決しようとする問題点は、長物野菜の種類に応じた各種の構成に対して、個別の対応部材によることなく、部材の共通化が可能となる櫛型バケットコンベヤを提供することにある。

請求項１に係る発明は、平行配置した左右２系列の搬送用チェーン（１１）間に架設された支持軸（１２）と、この支持軸（１２）に固定されて搬送方向前後の一方側に櫛の歯状に延び出して野菜（W）を載置する搬送体（１０）と、この搬送体（１０）を水平位置に保持又は傾斜して長物野菜を載置又は投下可能に制御する傾斜制御部材（１６）とからなり、前記搬送体（１０）を搬送用チェーン（１１）に沿って周回状に配置する搬送ユニットを２条並列して構成する長物野菜の選別コンベアにおいて、左右３系列の搬送用チェーン（１１）の中央に配置する搬送用チェーン（１１）に２条の搬送ユニットそれぞれの支持軸（１２）の一端を搬送用チェーン（１１）に沿って交互に架設し、支持軸（１２）の他端を左右外側に配置する搬送用チェーン（１１）にそれぞれ架設し、２条の搬送ユニットの支持軸（１２）及び搬送体（１０）を平面視で千鳥状に配置する構成とし、前記２条の搬送ユニットそれぞれの傾斜制御部材（１６）を左右３系列の搬送チェーン（１１）の左右外側に配置する搬送用チェーン（１１）に取り付ける構成とし、該傾斜制御部材（１６）は野菜を投下する位置に設けるストライカ（１７）に干渉すると搬送体（１０）を傾斜させる構成としたことを特徴とする長物野菜の選別コンベヤとする。

本発明の櫛型バケットコンベヤの搬送体（１０）は、傾斜制御部材（１６）によって搬送体（１０）を水平位置に保持することにより、搬送体（１０）上に積載した野菜（Ｗ）を櫛の歯状に受けつつ搬送用チェーン（１１）により搬送し、所定位置において傾斜制御部材（１６）が傾斜制御して搬送体（１０）を傾斜させることにより野菜（Ｗ）が投下される。したがって、各種の幅寸法の搬送体部材を要することなく、共通部材により、野菜の表面肌を傷めることのない櫛型バケットコンベヤを構成することができる。
搬送用チェーン（１１）については、中央の搬送用チェーン（１１）を共通にして、機体幅寸法を比較的小さくコンパクトに比較的少ない部材数で構成することができる。また、搬送ユニットを２条並列に密接構成できるので、２条処理可能に野菜を収容したコンテナから自動供給する際に効率よく受け渡しすることができる。

本発明の実施の形態について、以下に図面に基づいて詳細に説明する。
本発明の櫛型バケットコンベヤは、野菜選別出荷システム等に組み込まれて使用される。例えば、長ネギ用の野菜選別出荷システム１は、図１の構成機器レイアウト図に示すように、荷受前処理部Ａと選別部Ｂとからなる。集荷した野菜を受ける複数の原料供給コンベヤ２…を備える荷受前処理部Ａにおいて、各原料供給コンベヤ２にそれぞれに根部切り・皮剥ぎ取り用のねぎ調製ロボット３ａを備えた原料置台３…と、取出コンベヤ４とを多列に配して野菜を受け渡すように選別コンベヤ（長物野菜の選別コンベヤ）５を配置し、この選別コンベヤ５を選別部Ｂまで延設する。選別部Ｂには、カメラ等による検出に基づいて選別コンベヤ５上の長物野菜を投下制御する選別制御機５ａ、選別区分ごとに配した梱包部に逐次動作によって順送りする複数列の多段式コンベヤ６…、受けた野菜を束ねる自動結束機７、梱包作業用の詰台８、印字部９ｐやテープ貼部９ｔを備える搬出コンベヤ９等から構成される。

選別コンベヤ５は、図２の要部拡大平面図に示すように、左右に隣接する２系列の搬送用チェーン１１、１１の間に架設された支持軸１２に野菜を受ける櫛の歯状のバケットとしての搬送体１０を無端の上記チェーン全周について形成した櫛型バケットコンベヤによって構成し、必要により、複数条に構成する。図例においては、３系列の搬送用チェーン１１…の中央の系列を共通に２条の搬送ユニットを一体的に構成したものである。

各搬送体１０は、支持軸１２に固定した複数の受部材１３…およびその両側端の端部材１４，１５、搬送体１０を傾斜して投下動作可能に水平保持する傾斜制御部材としてのハンガーメンバ１６等から構成され、この搬送体１０を搬送用チェーン１１、１１に沿って周回状に配置することによって１条の搬送ユニットを構成する。

搬送体１０を詳細に説明すると、その要部拡大正面図と側面図をそれぞれ図３、図４に示すように、一方の搬送用チェーン１１にハンガーメンバ１６を取付け、横並びの複数の受部材１３…と左右の端部材１４，１５を挿通する六角形等の異径断面の支持軸１２により搬送体１０として一体に固定し、その支持軸１２を左右の搬送用チェーン１１、１１の間でハンガーメンバ１６に対して回動可能に軸支する。また、固定側には、野菜を投下するべき所定位置においてハンガーメンバ１６の一部に干渉するストライカ１７を配置する。ストライカ１７は、信号に応じて突出動作する作用部１７ａを備え、この作用部１７ａをハンガーメンバ１６の通過領域に張り出すように所定位置に配置する。

各受部材１３…は、図５の正面（ａ）、側面（ｂ）、底面（ｃ）のそれぞれの拡大構成図に示すように、その基部に支持軸１２を挿通可能に異径嵌合する嵌合孔１３ｈを形成した所定長のボスによって嵌合固定部１３ｂを形成し、その前側にボス長より幅の狭いＴ字断面の支持腕１３ａを延出し、その上面をゴム等の軟質材１３ｃでカバーする。

この受部材１３を横並びに構成することにより、互いに隣接する２つの支持腕１３ａ，１３ａの間にボス長に応じた隙間が形成され、搬送線に沿って延びる櫛の歯状の搬送体１０が形成されることにより、野菜との接触面積を小さく限定しつつ、軟質材１３ｃの保護作用により、きゅうりのイボ落ち等、搬送野菜の表面肌の傷を最小限度に抑えることができる。

端部材１４は、受部材１３の側端に配置して搬送体１０の一側端を構成しつつ、ハンガーメンバ１６によって保持されるピン１４ｐを側方に突出して構成する。その詳細は、図６の正面（ａ）、側面（ｂ）、底面（ｃ）のそれぞれの拡大構成図に示すように、支持軸１２を挿通可能に異径嵌合する嵌合孔１４ｈを形成した所定長のボスによる嵌合固定部１４ｂを基端部に形成し、搬送線に沿って嵌合固定部１４ｂの長さ寸法より幅の狭いＬ字断面の支持腕１４ａを延出し、その上面および内側面をゴム等の軟質材１４ｃでカバーする。支持腕１４ａの下部には、ハンガーメンバ１６の側に延びるピン１４ｐを固定する。この端部材１４を左右逆形式に、そのピン１４ｐを除いて他の端部材１５を形成し、受部材１３の他側端に配置することにより、搬送体１０の一側端を構成する。

これら端部材１４、１５を受部材１３の両側端位置に横並びに構成することにより、その嵌合固定部１４ｂ、１５ｂの長さに応じた隙間を確保しつつ、Ｌ字断面または逆Ｌ字断面の支持腕１４ａ，１５ａによって長物野菜端位置を規制可能に櫛の歯状の搬送体１０を形成する。また、支持軸１２を介して受部材１３と一体構成することにより、一方の端部材１４の傾斜角度位置に応じて搬送体１０全体の傾斜動作を可能とする。

ハンガーメンバ１６は、図７の側面図に示すように、搬送チェーン１１に固定したフレーム２１に端部材１４の位置を規制する規制腕２２を揺動可能に軸支する。この規制腕２２は、支持軸１２から離れた位置で支持軸１２と平行する軸線２２ａで軸支し、端部材１４が水平状態から投下状態まで回動しうる角度範囲について同端部材１４のピン１４ｐを案内する長穴２２ｈを規制腕２２に沿って形成する。規制腕２２の長穴２２ｈによって端部材１４のピン１４ｐを案内することにより、同ピン１４ｐは、支持軸１２を中心の一定半径の軌跡上でその位置が規定されることから、規制腕２２の揺動角度位置に応じて端部材１４の回動角度位置が規制される。なお、図７では略垂直姿勢に揺動して長物野菜は落下状態で投下排出される。また、長穴２２ｈの終端部２２ｊは、そのピン１４ｐの進入幅を狭くすることによって回動時に抵抗作動を生じさせ、規制腕２２の長穴２２ｈ終端でのがたつきをなくして円滑な投下排出を行わせる。

フレーム２１には、ストライカ１７との干渉によって揺動動作可能にレバー２４を幅方向の支軸２４ａに軸支し、このレバー２４をスプリングキャッチャとして規制腕２２を開放可能に保持するように両者間にキャッチャ機構２２ｃ、２４ｃを形成する。上記レバー２４による規制腕２２の保持位置は、端部材１４を水平姿勢で規制する角度位置であり、レバー２４は上記保持位置に弾性復帰可能に構成する。

上記選別コンベヤ５においては、搬送体１０の複数の受部材１３…の嵌合固定部１３ｂを支持軸１２に挿通することにより、櫛の歯状にその数に応じた幅方向寸法に構成することができる。この櫛の歯状の搬送体１０は、ハンガーメンバ１６によって搬送体１０を水平位置に保持することにより、搬送体１０上に積載した長物野菜を櫛の歯状に受けつつ搬送用チェーン１１，１１により搬送し、所定位置においてハンガーメンバ１６が傾斜制御して搬送体１０を傾斜可能に開放することにより野菜が投下される。したがって、各種の幅寸法の搬送体部材を要することなく、野菜の表面肌を傷めることのない櫛型バケットコンベヤを共通部材により各種寸法の野菜と対応して構成することができる。

搬送用チェーン１１，１１については、中央の搬送用チェーン１１を共通にして、機体幅寸法を比較的小さくコンパクトに比較的少ない部材数で構成することができる。また、２条並列に密接構成できるので、２条処理可能に野菜を収容したコンテナから自動供給する際に効率よく受け渡しすることができる。

上述のように構成した選別部において、選別コンベヤ５は、レバー２４によって水平状態に保持された搬送体１０上に野菜を受けて搬送用チェーン１１，１１により搬送動作する。この搬送行程において、選別制御機５ａが判定した区分に応じて所定位置のストライカ１７の作用部１７ａが干渉動作位置に制御されると、そこを通過するハンガーメンバ１６のレバー２４に干渉することによってレバー２４が開放位置に傾動され、キャッチャ機構２２ｃ、２４ｃの係合が解除されると、規制腕２２が端部材１４のピン１４ｐの拘束を解いて搬送体１０が自重と野菜の重量とによって傾動し、野菜が搬送体１０から投下される。搬送中は、下面からも野菜を撮像検出できる。また、上記選別コンベヤ５においては、１条の両側にハンガーメンバ１６と端部材１４を配置することにより、重量物を取扱うことができる。

次に、梱包部の多段式コンベヤ６については、選別コンベヤ５の仕分排出口から側方に延出する送りベルト式の複数の区分コンベヤ３１…を直列配置して構成される。この区分コンベヤ３１…はそれぞれのセンサに基づき、搬送物が無いことを条件に送り動作するように制御することにより、野菜Ｗを逐次先端部まで送る。多段式コンベヤ６の先端には、図８の梱包部の配置平面図に示すように、野菜Ｗを位置決めするストッパ３２ｓと開閉式の投下コンベヤ３２を設け、その下方に結束機供給部３３と自動結束機３４を配置し、結束機供給部３３には、単一の野菜Ｗをうけるバケット３３ｂ…を等間隔に連続して配置し、この結束機供給部３３に受けた野菜を自動結束機３４に供給するように構成する。

投下コンベヤ３２は、詳細には、図９の拡大平面図（ａ）およびそのＡ矢視図（ｂ）とＢ―Ｂ線断面図（ｃ）にそれぞれ示すように、コンベヤフレーム３２ｆが囲む部分にその両側部の支軸３２ａ，３２ａにそれぞれコンベヤベルト３２ｂ、３２ｂを軸支し、進行方向に沿う支軸３２ａ，３２ａ回りに、回動することにより、丁度中央から割れる状態となって下方に開閉可能に構成する。両コンベヤベルト３２ｂ、３２ｂには、駆動用のギヤードモータ３２ｄ、３２ｄを取付け、また、支軸３２ａ，３２ａの端部に回動アーム３２ｒ、３２ｒとエアシリンダ３２ｃ、３２ｃ等の開閉駆動部を設ける。ストッパ３２ｓは、両コンベヤベルト３２ｂ、３２ｂの先端部位置上方に配置する。
このように、所謂引出コンベヤを多段の区分コンベヤ３１…形態として接続し、長物野菜を長手方向に沿って順次移送しながら最終の投下コンベヤ３２に至る構成であるが、この投下コンベヤ３２は、搬送方向を区分コンベヤ３１と同じ搬送方向として一対設けられ前段の区分コンベヤ３１からの長物野菜を左右対のコンベアベルト３２ｂ、３２ｂ間に進入するよう構成している。

上記構成の梱包部は、多段式コンベヤ６の先端部の投下コンベヤ３２に野菜Ｗを受けると、野菜をストッパ３２ｓに受けて位置合わせするとともに、光電スイッチやタイマー制御によりベルトを停止し、投下コンベヤ３２は、図１０の動作説明図に示すように、結束機供給部３３のバケット３３ｂと同期して長物野菜Ｗを開口部から投下することにより、長ネギ等の野菜Ｗの位置を制御しながら、結束機供給部３３に確実に野菜を供給することができる。このように、上記多段コンベヤ６により所定の位置精度で搬送されて投下コンベヤ３２により投下時の姿勢を高精度で管理することができる。即ち略搬送方向に沿った状態で区分コンベヤ３１に載せて搬送される長物野菜は、例え搬送方向にその長手方向が沿わずとも終端の投下コンベア３２部分で投下される際に搬送方向に沿うよう矯正される。したがって、投下コンベヤ３２と接続する自動結束装置３４等の後工程の処理精度を向上することができる。なお、結束機供給部３３のバケット３３ｂには単数乃至所定複数本の長物野菜を収容しうる構成であるが搬送中にその姿勢が変わらぬようバケット形態に構成される。

次に、櫛型バケットコンベヤのセンサについて説明する。ネギの太さ等の野菜Ｗの品質等級の分級のためのセンサは、図１１のセンサ構成の平面図（ａ）、側面図（ｂ）に示すように、直径測定用センサ４１のほかに、トラッキング用センサ４２およびエリヤセンサ４３を配置する。直径測定用センサ４１は、櫛型バケットコンベヤの櫛の歯状の搬送体１０の所定の隙間の位置に光電センサ等の検出光束Ｂを上下方向に透過し、また、トラッキング用センサ４２およびエリヤセンサ４３として他の所定の隙間位置に同様の検出光束Ｂによるセンサを配置する。

直径測定用センサ４１は、目的の野菜Ｗの中段の所定位置の遮光量から野菜Ｗの存在とその太さを検出する。トラッキング用センサ４２は、幅方向の所定の検出位置を検出区分とすることにより、搬送位置と対応して別の仕分け区分を設定することができる。エリヤセンサ４３は、エリア区分の検出によってその載置位置に応じて仕分け区分を設定することができる。このように、トラッキングとエリヤ方式を併用することにより、人手による投入操作が困難となる大型の複数条構成の選別搬送ラインを要することなく、かつ、高コストのカメラ画像選別方式を要することなく、簡易なセンサ構成により、１条の選別搬送ラインで多等級の仕分けが可能となる。

次に、別構成の多段引出コンベヤについて説明する。図１２の平面構成図に示すように、選別コンベヤ５から分級された野菜を受ける多段引出コンベヤ５１を複数列に配置し、先端にコロ式等の受ボックス５３を設けてそれぞれのオペレータにより多段引出コンベヤ５１から野菜を箱詰めするように構成する。

Ｍ等級やＳ等級の量の多い等級は、隣接する２条の多段引出コンベヤ５１、５１を１組にして取扱う一方、Ｌ等級〜２Ｓ等級の量の少ない等級は、１条の多段引出コンベヤ５１の横に平行する幅の狭いベルトコンベヤによるサブコンベヤ５２を設ける。２条で１組の多段引出コンベヤ５１、５１は、選別コンベヤ５から野菜を受けた一方の多段引出コンベヤ５１が１段分の送り動作する場合は、他方側に野菜を受け渡しするように選別コンベヤ５の排出位置を切替え、交互の連携動作によって連続的な取扱いが可能となる。サブコンベヤ５２を設けた１条の多段引出コンベヤ５１において１段分を送る際は、サブコンベヤ５２に受け渡しするべく選別コンベヤ５の排出位置を切替え、サブコンベヤ５２に受けた野菜が受ボックス５３まで移送される間にオペレータの対応処理を可能とする。これにより、選別コンベヤ５から野菜を連続的に受けた場合でも、簡易なサブコンベヤ５２によって支障なく処理することができる。

このようにサブコンベヤ５２を設けることにより、量の少ない階級について過大な設備を要することなく、かつ、単一条の多段引出コンベヤ５１で賄いきれない事態を回避して選別コンベヤ５から取出された野菜を支障なく処理することができる。

次に、多段引出コンベヤに野菜を受ける選別コンベヤの排出口について説明する。
選別コンベヤ６０の排出口には、図１３の側面図に示すように、前後配置のロータリーソレノイド等による複数（多数）の排出機構６１…を設け、この排出機構６１…は、選別コンベヤ６０のバケット６０ｂのピッチより小さく間隔を詰めて配置し、停止している多段コンベヤ６２の１段目の引出ベルト６２ｕ上に下流側より順次排出する。一巡排出を終了すると引出ベルト６２を駆動し、多段コンベヤ６２の隣接のコンベヤに送る。

上記構成により、従来の乗り継ぎベルトと比較し、転がって乗り移る動作を要しないので、キュウリのイボ落ちを小さく抑えることができ、また、低コストの多段コンベヤ６２により、低落差で野菜の傷が抑えられ、かつ、多段コンベヤ６２のピッチを小さくできるので、選別コンベヤ６０の機械長を短く構成することができる。

次に、櫛形バケット７１による等級区分処理について説明する。櫛形バケット７１は、図１４の平面図に示すように、均一な歯厚の櫛歯７２…の一部を幅寸法の短い櫛歯７３として目視で識別可能に構成することにより、目選別エリアの目印として、例えば、目印の櫛歯７３の右方域の対象物Ｗ１を通常の等級とし、これに対して目印の櫛歯７３の左方域に掛かるように対象物Ｗ２があれば別等級として１条の幅方向位置によりトラッキング区分の取扱ができる。

長ネギ用の野菜選別出荷システムレイアウト図である。 選別コンベヤの要部拡大平面図である。 搬送体の要部拡大正面図である。 搬送体の要部拡大側面図である。 受部材の正面（ａ）、側面（ｂ）、底面（ｃ）のそれぞれの拡大図である。 端部材の正面（ａ）、側面（ｂ）、底面（ｃ）のそれぞれの拡大図である。 ハンガーメンバの拡大側面図である。 梱包部の配置平面図である。 投下コンベヤの拡大平面図（ａ）およびそのＡ矢視図（ｂ）、Ｂ―Ｂ線断面図（ｃ）である。 投下コンベヤの動作説明図である。 櫛型バケットコンベヤのセンサ構成の平面図（ａ）、側面図（ｂ）である。 多段引出コンベヤについての平面構成図である。 選別コンベヤの排出口の側面図である。 等級区分処理用の櫛形バケットの平面図である。

符号の説明

４ 取出コンベヤ
５ 選別コンベヤ（櫛形バケットコンベヤ）
５ａ 選別制御機
６ 多段式コンベヤ
７ 自動結束機
１０ バケット（搬送体）
１１ 搬送用チェーン
１２ 支持軸
１３ 受部材
１３ａ 支持腕（櫛歯）
１３ｂ 嵌合固定部（ボス）
１３ｈ 嵌合孔
１４ 端部材
１４ａ 支持腕（櫛歯）
１４ｂ 嵌合固定部（ボス）
１４ｐ ピン
１４ｈ 嵌合孔
１５ 端部材
１５ａ 支持腕（櫛歯）
１５ｂ 嵌合固定部（ボス）
１６ ハンガーメンバ（傾斜制御部材）
１７ ストライカ
３１ 区分コンベヤ
３２ 投下コンベヤ
Ｗ 長物野菜

Claims (1)

1. 平行配置した左右２系列の搬送用チェーン（１１）間に架設された支持軸（１２）と、この支持軸（１２）に固定されて搬送方向前後の一方側に櫛の歯状に延び出して野菜（W）を載置する搬送体（１０）と、この搬送体（１０）を水平位置に保持又は傾斜して長物野菜を載置又は投下可能に制御する傾斜制御部材（１６）とからなり、前記搬送体（１０）を搬送用チェーン（１１）に沿って周回状に配置する搬送ユニットを２条並列して構成する長物野菜の選別コンベアにおいて、
   左右３系列の搬送用チェーン（１１）の中央に配置する搬送用チェーン（１１）に２条の搬送ユニットそれぞれの支持軸（１２）の一端を搬送用チェーン（１１）に沿って交互に架設し、支持軸（１２）の他端を左右外側に配置する搬送用チェーン（１１）にそれぞれ架設し、２条の搬送ユニットの支持軸（１２）及び搬送体（１０）を平面視で千鳥状に配置する構成とし、
   前記２条の搬送ユニットそれぞれの傾斜制御部材（１６）を左右３系列の搬送チェーン（１１）の左右外側に配置する搬送用チェーン（１１）に取り付ける構成とし、該傾斜制御部材（１６）は野菜を投下する位置に設けるストライカ（１７）に干渉すると搬送体（１０）を傾斜させる構成としたことを特徴とする長物野菜の選別コンベヤ。