JP4285274B2 - 作物選別装置 - Google Patents

Description

本発明は、収穫した人参や大根等を重量や形状毎に選別する作物選別装置に関するものである。

上記の技術分野に関して、例えば特開平６−７０７３２号公報には、洗浄した作物を選別装置まで搬送し、選別装置で搬送されながら重量毎に選別し、選別装置の搬送方向左右一側に回収する技術が開示されている。
特開平６−７０７３２号公報

上記作物選別装置は納屋や倉庫といった屋内に設置するのが通常であるが、特許文献１の選別装置においては、限られたスペースの屋内に選別装置を備える時に、配置する場所や向きが限られてしまうという欠点が生じていた。

とりわけ、選別能率を向上させるために選別装置の搬送手段を複数設けようとしたときに、搬送手段毎に選別した作物を回収するよう構成すると、その分スペースが必要になりさらに配置し難いものになる。

本発明は、選別装置を屋内に設けるときに、選別装置で選別される作物を回収する作業者にとって、より回収しやすい場所に配置できるようにすることを課題とする。

本発明は、上記課題を解決するために次の技術的手段を用いる。
すなわち、請求項１記載の発明は、作物を貯留する貯留タンク（Ｅ）を設け、該貯留タンク（Ｅ）に貯留された作物を搬送する昇降装置（F）を設け、該昇降装置（F）から供給される作物を整列させながら搬送する整列装置（Ｇ）を設け、該整列装置（Ｇ）から作物の供給を受けて作物を搬送すると共に搬送中の作物を選別する選別装置（Ｈ）を設け、該選別装置（Ｈ）を、作物を搬送する左右の搬送手段（２０ａ，２０ｂ）と、搬送中の作物を該左右の搬送手段（２０ａ，２０ｂ）の間にはじき出す左右の回動選別板（２２ａ，２２ｂ）と、前記回動選別板（２２ａ，２２ｂ）によってはじき出された作物を回収口（２４ａ）に移動させる回収シュータ（２４）とから構成し、該回収シュータ（２４）を左右の搬送手段（２０ａ，２０ｂ）の周回軌跡内のスペースを貫通させて設け、該回収シュータ（２４）による作物の移動方向を左右いずれか一側の回収口（２４ａ）に変更できる構成としたことを特徴とする作物選別装置とする。
請求項２記載の発明は、前記左右の搬送手段（２０ａ，２０ｂ）で搬送中の作物の重量や形状等を測定する左右の測定手段（２１ａ，２１ｂ）を設け、該左右の測定手段（２１ａ，２１ｂ）で測定された作物の重量や形状があらかじめ設定した重量や形状であるか否かを判別する判別手段を設けたことを特徴とする請求項１記載の作物選別装置とする。
請求項３記載の発明は、左右の側壁（１５）と、中央の山型の振分板（１６）と、該側壁（１５）と振分板（１６）との間に左右夫々設けて作物を一本ずつ搬送方向に沿う縦向きの姿勢で搬送する整列ベルト（１７ａ，１７ｂ）とから前記整列装置（Ｇ）を構成し、前記左右の側壁（１５）に形成した第１還元口（１５ａ）と中央の振分板（１６）に形成した第２還元口（１６ａ）から作物を還元通路（１９）に落下させて貯留タンク（Ｅ）に還元する構成としたことを特徴とする請求項１記載の作物選別装置とする。

請求項１記載の発明においては、左右の搬送手段（２０ａ，２０ｂ）上から左右の回動選別板（２２ａ，２２ｂ）によってはじき出されて選別された作物を回収シュータ（２４）で回収口（２４ａ）に移動させることにより、作物を作物選別装置の一側に集中して回収でき、作物選別装置を配置するスペースがコンパクトになる。
また、回収シュータ（２４）は、作物を回収する回収口（２４ａ）を左右いずれか一側に変更可能であるため、回動選別板（２２ａ，２２ｂ）ではじき出して選別した作物を作物選別装置の搬送方向の左右いずれからでも回収することができ、狭い場所でも自由なレイアウトで配置することができる。
請求項２記載の発明においては、請求項１記載の発明の効果に加えて、左右の測定手段（２１ａ，２１ｂ）で測定した作物の重量や形状が、あらかじめ設定している重量や形状であるか否かを判別手段で判別し、作物を重量や形状毎に選別することができる。
請求項３記載の発明においては、請求項１記載の発明の効果に加えて、作物を整列ベルト（１７ａ，１７ｂ）で搬送して一本ずつ整列させて選別装置（Ｈ）に供給することができるとともに、左右の側壁（１５）に形成した第１還元口（１５ａ）と中央の山型の振分板（１６）に形成した第２還元口（１６ａ）とから落下した作物を還元通路（１９）で流下させて貯留タンク（Ｅ）に還元することができる。

本発明の実施の形態について、収穫した作物を洗浄装置で洗浄した後に作物の重量毎に選別する作物洗浄選別装置に基づいて説明する。
まず図１の洗浄選別工程図に基づいて本発明の作物洗浄選別施設全体の作業順序及び構成について説明する。

Ａは収穫した作物を投入する投入タンクで、投入タンクＡ内に投入された作物は搬送装置Ｂで搬送され洗浄装置Ｃに供給される。そして、洗浄装置Ｃで洗浄された作物は排出経路Ｄに排出され、ついで、貯留タンクＥに一時貯留される。そして、貯留タンクＥ内の作物を昇降装置Ｆにて整列装置Ｇに搬送され、整列装置Ｇで作物は搬送姿勢を変更して整列しながら、選別装置Ｈに供給される。そして選別装置Ｈで作物は重量毎に選別される。なお、投入タンクＡに作物を投入してから選別装置Ｈで選別された作物を回収するまで、作物は連続して、且つ自動的に各装置を工程順に移送されるものである。

次に図２から図８に基づいて作物洗浄選別施設を構成する装置それぞれについて説明する。
収穫した作物を投入している投入タンクＡ内には作物に付着した泥を取るために水を貯留しており、洗浄装置Ｃで使用された水をポンプ３０、ホース３１で投入タンクＡ内に順次供給するよう構成し、側面に形成するオーバーフロー口３２からオーバーフローした水を排水ホース３３から排水溝３４に排水するよう構成している。この構成により投入タンクＡ内の水を入れ替えることができるため、より投入タンクＡ内で多くの作物の泥を落とすことが可能になり、洗浄装置Ｃにおける洗浄工程の負担を小さくすることを可能にしている。

３５は、投入タンクＡの底部にあって引っ掛け部材３５ａにより傾斜角度を変更できる傾斜板で、作物から落ちた泥が堆積しており、清掃用扉３６より掻き出せるよう構成している。

搬送装置Ｂは昇降型の搬送ベルト１に仕切板１ａを取り付けた構成で、搬送ベルト１の搬送始端側は投入タンクＡ内に配置しており、投入タンクＡ内に投入された作物を仕切板１ａで汲み上げ洗浄装置Ｂまで搬送する。

洗浄装置Ｃは図２から図４に示すように、機枠２で支持している洗浄タンク２ａ内には、作物を洗浄しながら移送する複数の洗浄ロール３を作物供給側Ｋから作物排出側Ｌ方向に沿って軸支している。複数の洗浄ロール３を正面視でＵの字型に配置することで１つの洗浄移送経路Ｃ１を形成しており、本実施例では洗浄移送経路C１と同様の構成の洗浄移送経路Ｃ２をＣ１と並列して備えることで２列の洗浄移送経路を形成している。そして、洗浄移送経路Ｃ１とＣ２の移送始端側上方には山形の作物分離板３７を設けており、搬送ベルト１で搬送された作物を洗浄移送経路Ｃ１とＣ２に均分して供給できるよう構成している。

洗浄ロール３は、その表面をブラシ状に形成すると共に、作物供給側に備えるチェーン６ａ、６ｂを駆動モータＭ１、Ｍ２と駆動プーリ７ａ…、７ｂ…にそれぞれ巻回することにより回転するよう構成している。そして、作物供給側Ｋが作物排出側Ｌより高い位置になるよう傾斜して配置しており、角度調節ハンドル４を調節すると洗浄タンク２ａと共に傾斜角度が変更する。

洗浄ロール３の回転速度はインバータ（図示せず）で変更できるよう構成している。洗浄ロール３の回転速度と傾斜角度との関係を述べると、回転速度が速い方が作物の洗浄作用が大きくなる反面、作物の皮が剥け易くなったり、作物の移送速度が速くなり洗浄時間が短くなる傾向がある。傾斜角度については傾斜角度が大きい方が作物の移送速度が速くなり、洗浄時間が短くなる。

本実施例では作業者が作物の状態を見ながら洗浄ロール３の傾斜角度と洗浄ロール３の回転数をそれぞれ適宜調節するが、傾斜角度と回転数との関係を予め設定しておき、傾斜角度や回転数を設定するとそれに対応する回転数や傾斜角度になるよう構成してもよい。

また、作物の状態や種類によっては洗浄能率に対して洗浄作用の大小を選択する選択手段を設け、作業者がそれぞれ選択するよう構成しても良い。この場合、例えば、洗浄能率に対してあまり洗浄作用を及ぼさない方が良い作物の場合には「洗浄作用 小」を選択することで、「洗浄作用 大」を選択するときに比べて傾斜角度に対応する回転数が低めになる。

なお、洗浄ロール３には凸状に形成する作物移送防止体３ａを設けている。本実施例では洗浄ロール３のブラシの長さをこの部分だけ長くするよう構成しており、この構成により作物が洗浄ロール３上の移送を妨げ、より長く洗浄ロール３の洗浄作用を受けることを可能にしている。

８は清掃板で洗浄移送経路Ｃ１、Ｃ２毎に備えており、ハンドル９を回動操作すると、ネジ状に形成している軸１０が回動し、洗浄ロール３上を沿うように移動するよう構成している。

１１はシャワーで水源（図示せず）から洗浄タンク２ａ内に随時洗浄水を注入している。
１２は開閉蓋で上端を支点に回動自在に構成している。１２ａはバランスウエイトで軸１２ｂに沿って移動させることで、開閉蓋１２の開き具合を調節し、洗浄タンク２ａから排出される作物の量を調節することを可能にしている。

洗浄装置Ｃの作用について説明すると、搬送ベルト１で搬送された作物は、２つの洗浄移送経路Ｃ１、Ｃ２の作物供給側Ｋにそれぞれ振り分けられて供給され、洗浄ロール３のブラシと洗浄水の作用を受けて作物表面に付着している泥を除去されながら、作物排出側Lに順次移送されていく。そして、開閉蓋１２を自ら押し開け排出経路Ｄに向かって排出される。そして、排出経路Ｄを経て貯留タンクＥに一時貯留される。

そして、洗浄作業が終了すると、作業者はハンドル９を操作することにより清掃板８を移動させ、洗浄ロール３上に残っている作物を掻き寄せて回収する。
次に図５、図６に基づいて、整列装置Ｇについて説明する。

整列装置Ｇは両側に形成する側壁１５と中央に山型に形成する振分板１６と、側壁１５と振分板１６との間には三本の整列ベルト１７ａで一つの整列通路Ｇ１を形成し、本実施例は整列ベルト１７ａと整列ベルト１７ｂとを同軸１７ｃで回転させ、整列通路Ｇ２をも形成している。なお、側壁１５と振分板１６にはそれぞれ還元口１５ａを開口して形成し、還元口１６ａと貯留タンクＥとの間を還元通路１９で連通している。

整列装置Ｇの作用について説明すると、まず、貯留タンクＥで一時貯留された作物を昇降装置Ｆで搬送し、振分板１６で振分ながら整列装置Ｇの二つの整列通路Ｇ１、Ｇ２にそれぞれ供給される。整列ベルト１７ａ、１７ｂは、図６の（ロ）に示すようにそれぞれ作物が一本ずつ、かつ縦向きにしか搬送されないぐらいの幅にわたって配置しており、作物は整列ベルト１７ａ、１７ｂで横向きの作物は縦向きに姿勢を変更しながら一本ずつ搬送され、選別装置Ｈに供給される。複数個の作物が横方向に固まった状態で整列ベルトを搬送すると、還元口１５ａ、１６ａから落下することで一本ずつが搬送される。そして、還元口１５ａ、１６ａから落下した作物は還元通路１９を流下して貯留タンクＥに還元される。

次に選別装置Ｈについて図７、図８に基づいて説明する。
選別装置Ｈは、整列装置Ｇの整列通路Ｇ１、Ｇ２に対応して、並列してベルトコンベア２０ａ、２０ｂを備え、各ベルトコンベア毎には搬送中の作物の重量を重量ランク毎に計量する計量装置（測定手段）２１ａ、２１ｂと、計量装置２１ａ、２１ｂがあらかじめ設定している重量であることを判別する判別手段（図示せず）と、判別手段の指令により搬送している作物をベルトコンベア２０ａ、２０ｂからはじき出す回動選別板２２ａ、２２ｂとをそれぞれに備えている。

４０は衝突防止板で、並列するベルトコンベア２０ａ、２０ｂの間に搬送方向に沿って設けられている。そして、回動選別板２２ａ、２２ｂで選別された作物が回収シュータ２４に入り込む際に、対向する回動選別板２２ａ、２２ｂが同時に作物をはじくことにより、はじかれた作物同士が衝突して再度ベルトコンベア２０ａ、２０ｂに載ることを防止している。

なお、ベルトコンベア２０ａ、２０ｂはモータ（図示せず）の動力を受けた駆動輪２３ａ、２３ｂがベルトを押出すように回転駆動している。
ベルトコンベア２０ａ、２０ｂの間には、回動選別板２２ａ、２２ｂではじき出した作物が入り込む回収シュータ２４を重量ランク毎にそれぞれ形成している。回収シュータ２４は、ベルトコンベア２０ａ、２０ｂの周回軌跡内のスペースを貫通し、その回収シュータ２４の終端側には回収口２４ａを設け、回収口２４ａの下方には回収容器２６を回収口２４ａ毎に置いている。図８の（イ）に示す回収シュータ２４は、ベルトコンベア２０ａ、２０ｂのいずれかの周回軌跡内のスペースを貫通し、回収口２４ａが選別装置Ｈの搬送方向左右一側何れかを選択できるよう組み替え可能に構成している。図８の（ロ）に示す回収シュータ２４は、ベルトコンベア２０ａ、２０ｂの両方の周回軌跡内のスペースを貫通して回収口２４ａを選別装置Ｈの搬送方向左右両側に設けると共に、回収シュータ２４内に切換弁２５を設け、切換弁２５の切り換えにより作物を回収する回収口２４ａを選択できるよう構成している。

ベルトコンベア２０ａ、２０ｂの搬送終端部の下方には、いずれの計量装置２１ａ、２１ｂでも判別できなかった作物を収容する収容容器２７を置いている。
選別装置Ｃの作用について説明すると、ベルトコンベア２０ａ、２０ｂで搬送中の作物は計量装置２１ａ、２１ｂであらかじめ設定している計量であるか否かを測定され、判別手段が当該作物をあらかじめ設定している計量であると判別すると、回動選別板２２ａ、２２ｂが縦軸周りに回動し作物をはじき出し、作物は回収シュータ２４に入り込み、次いで、回収口２４ａから回収容器２６に落下し重量毎に収容される。

なお、ベルトコンベア２０ａ、２０ｂで搬送した作物がいずれの計量装置２１ａ、２１ｂに設定している計量でなく、回動選別板２２ａ、２２ｂではじき出されなかった作物は、ベルトコンベア２０ａ、２０ｂの搬送終端部より落下し、収容容器２７で収容される。

ところで、本実施例では貯留タンクＥと昇降装置Ｆと機枠Ｐで一体的に構成しており、整列装置Ｇは取付部材４０を介して選別装置側に取り付けている。従来の整列装置Ｇは昇降装置側に取り付けていたが、整列通路Ｇ１、Ｇ２とベルトコンベア２０ａ、２０ｂとの左右位置が合わないと作物の引継ぎが阻害されるため、選別装置Ｈや昇降装置Ｆを移動して整列通路Ｇ１、Ｇ２とベルトコンベア２０ａ、２０ｂとの左右位置を合わせる必要があり、選別装置Ｈや昇降装置Ｆのように装置が大きいと、移動して左右位置を合わせることが困難であった。本実施例のように構成することで、整列通路Ｇ１、Ｇ２とベルトコンベア２０ａ、２０ｂとの左右位置が初めから一定になるため、搬送される作物の引継ぎが阻害することを防止することが出来る。

次に、図９から図１３に基づいて、投入タンクＡから選別装置Ｃに至るまでの作物洗浄選別施設を構成する装置のレイアウトについて説明する。
図９の作物洗浄選別施設について説明すると、搬送装置Ｂに隣接する位置に洗浄装置Ｃの作物供給側Ｋを配置することで、作物移送方向Ｒに沿って投入タンクＡ、搬送装置Ｂ、洗浄装置Ｃを一列に配置する。そして、洗浄装置Ｃの作物排出側Ｌには排出経路Ｄを作物移送方向Ｒ側とは交差する方向Ｓに向かって作物が移送するよう屈曲して形成する。

排出経路Ｄの排出終端側には貯留タンクＥを配置しており、貯留タンクＥより作物移送方向Ｒと反対方向Ｔに向かって昇降装置Ｆを配置する。そして、昇降装置Ｆより作物移送方向Ｔに向かって整列装置Ｇ、選別装置Ｈを一列に配置し、選別装置Ｈで選別した作物を回収する回収口２４ａ及び回収容器２６は投入タンクＡ、搬送装置Ｂ、洗浄装置Ｃとは反対側になるよう配置する。

すると、作物洗浄選別施設の作物移送方向はＲ→Ｓ→Ｔと平面視で略コの字型を描いており、作物洗浄選別施設全体の配置も平面視で略コの字型になっている。
図９のように施設全体を平面視で略コの字型になるよう各装置を配置することで、狭いスペースの中に作物洗浄選別施設を構成する個々の装置を集中的に配置することが可能になり、作物洗浄選別施設全体をコンパクトなものにすることができる。また、平面視で略四角形のスペース内に配置することができるから、いろいろな場所に配置しやすい。

また、作物の回収口２４ａ、回収容器２６を投入タンクＡとは反対側の位置に備えることで、選別装置Ｈと投入タンクＡとの間隔をより少なく密接した状態で配置することが可能になるため、より狭いスペース内に作物洗浄選別施設を構成する個々の装置を集中的に配置することが可能になり、作物洗浄選別施設全体をコンパクトなものにすることができる。

図１０においては、回収口２４ａ及び回収容器２６を投入タンクＡ側に配置したという点が図９とは異なり、この場合でも、図９の場合と同様に、施設全体を平面視で略コの字型になるため、狭いスペースの中に作物洗浄選別施設を構成する個々の装置を集中的に配置することが可能になり、かつ、施設全体を平面視で略四角形のスペース内に配置することができるためいろいろな場所に配置しやすいものになる。また、投入タンクＡ側に回収口２４ａ及び回収容器２６を配置するため、投入タンクＡへの作物の投入作業と、回収容器２６に回収した作物の搬出作業の両方を同じ方向から行うことができるため、作業性が向上する。

図１１においては、投入タンクＡ、搬送装置Ｂ、洗浄装置Ｃが選別装置Ｈの作物移送終端側より移送上手側、すなわち、平面視で左右一側（本実施例では右側）に偏倚して配置している点が図１０とは異なり、図１０に比べて回収容器２６の周辺にスペースＶが発生している。そのため、施設全体を平面視で略コの字型になるため、狭いスペースの中に作物洗浄選別施設を構成する個々の装置を集中的に配置することが可能になると共に、投入タンクＡへの作物の投入作業と、回収容器２６に回収した作物の搬出作業の両方を同じ方向から行うことができる。そして、この投入作業及び搬出作業それぞれが充分なスペースを有することが可能になり、投入作業及び搬出作業それぞれの作業性が向上する。

図１１においては、図１２のように洗浄装置Ｃを作物移送方向Ｓに、選別装置Ｈを作物移送方向Ｔになるよう屈曲する方向に、配置しても良い。この場合には排出経路Ｄを屈曲形成する必要が無く、洗浄した作物をスムーズに次工程の装置に、すなわち、本実施例では貯留タンクＥに排出することができる。

また、図１２の投入タンクＡの配置位置を変更し、図１３のように、投入タンクＡ、搬送装置Ｂ，洗浄装置Ｃ、排出経路Ｄを作物移送方向Ｓに沿ってそれぞれ一列に配置し、貯留タンクＥ、昇降装置Ｆ、整列装置Ｇ、選別装置Ｈを作物移送方向Ｔに沿ってそれぞれ一列して配置し、施設全体が平面視で略Ｌ字型になるよう構成しても良い。

なお、本実施例の作物洗浄選別施設では、排出経路Ｄと整列装置Ｇとの間の工程には貯留タンクＥと昇降装置Ｆとを備えているが、排出経路Ｄを直接整列装置Ｇに接続するよう構成することも可能である。

本実施例のように選別装置Ｈの搬送方向左右両側の何れかに作物を回収できるよう選択することが出来ることで、屋内に作業者が所望する配置で、かつコンパクトな作物洗浄選別施設にすることができる。

作物洗浄選別施設の作業工程図 側面から見た投入タンク及び洗浄装置を説明する図 洗浄装置の内部を説明する斜視図 正面から見た洗浄装置を説明する図 整列装置、選別装置の側面図 整列装置の内部を説明する斜視図 側面から見た選別装置を説明する図 選別装置の断面図 作物洗浄選別施設の平面図 作物洗浄選別施設の平面図 作物洗浄選別施設の平面図 作物洗浄選別施設の平面図 作物洗浄選別施設の平面図

符号の説明

Ａ 投入タンク
Ｂ 搬送装置
Ｃ 洗浄装置
Ｄ 排出経路
Ｅ 貯留タンク
Ｆ 昇降装置
Ｇ 整列装置
Ｈ 選別装置
２０ａ 搬送手段
２０ｂ 搬送手段
２１ａ 計量装置（測定手段）
２１ｂ 計量装置（測定手段）
２２ａ 回動選別板
２２ｂ 回動選別板
２４ 回収シュータ
２４ａ 回収口
２５ 切換弁
２６ 回収容器

Claims (3)

1. 作物を貯留する貯留タンク（Ｅ）を設け、該貯留タンク（Ｅ）に貯留された作物を搬送する昇降装置（F）を設け、該昇降装置（F）から供給される作物を整列させながら搬送する整列装置（Ｇ）を設け、該整列装置（Ｇ）から作物の供給を受けて作物を搬送すると共に搬送中の作物を選別する選別装置（Ｈ）を設け、該選別装置（Ｈ）を、作物を搬送する左右の搬送手段（２０ａ，２０ｂ）と、搬送中の作物を該左右の搬送手段（２０ａ，２０ｂ）の間にはじき出す左右の回動選別板（２２ａ，２２ｂ）と、前記回動選別板（２２ａ，２２ｂ）によってはじき出された作物を回収口（２４ａ）に移動させる回収シュータ（２４）とから構成し、該回収シュータ（２４）を左右の搬送手段（２０ａ，２０ｂ）の周回軌跡内のスペースを貫通させて設け、該回収シュータ（２４）による作物の移動方向を左右いずれか一側の回収口（２４ａ）に変更できる構成としたことを特徴とする作物選別装置。
2. 前記左右の搬送手段（２０ａ，２０ｂ）で搬送中の作物の重量や形状等を測定する左右の測定手段（２１ａ，２１ｂ）を設け、該左右の測定手段（２１ａ，２１ｂ）で測定された作物の重量や形状があらかじめ設定した重量や形状であるか否かを判別する判別手段を設けたことを特徴とする請求項１記載の作物選別装置。
3. 左右の側壁（１５）と、中央の山型の振分板（１６）と、該側壁（１５）と振分板（１６）との間に左右夫々設けて作物を一本ずつ搬送方向に沿う縦向きの姿勢で搬送する整列ベルト（１７ａ，１７ｂ）とから前記整列装置（Ｇ）を構成し、前記左右の側壁（１５）に形成した第１還元口（１５ａ）と中央の振分板（１６）に形成した第２還元口（１６ａ）から作物を還元通路（１９）に落下させて貯留タンク（Ｅ）に還元する構成としたことを特徴とする請求項１記載の作物選別装置。

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