JP4637019B2 - イチゴ自動収容装置 - Google Patents
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Description
1.手間と時間がかかり、農作業者に栽培以外の労働を強いてしまい、農薬散布や収穫等の栽培にかかる作業量を抑えなければならず、栽培面積を拡張することができなかった。
2.イチゴ収穫時にイチゴの果実部分を手で摘んで摘み取り、選別、容器への収容作業でも果実部分に手が触れるため、果実が指や爪で損傷することがあった。また、近年の消費者の強い衛生志向から、手で直接イチゴの果実部分を摘むことは衛生上好ましくないという課題もある。
(1)イチゴを把持した把持手段を容器側に送り出してイチゴを容器に収容し、把持手段によるイチゴの把持、容器側への把持具の送り出し、把持手段の姿勢変更、イチゴ把持の開放を繰り返して、1つの容器にイチゴを順次、自動的に収容するので、イチゴの収容が自動的に、効率よく行なわれ、大幅な労力軽減となる。
(2)イチゴの蔓を把持するので、イチゴの果実部分に手も把持手段も触れることがなく、衛生的であり、イチゴの果実部分に傷がつかず、収容作業による品質劣化がない。
(3)イチゴを把持した把持手段が容器側に送り出されるにつれて、イチゴが容器への収容に適した姿勢となるように姿勢制御されるので、イチゴを所定の向きに収容することができる。また、把持手段から開放されて容器内に収容されるイチゴの落差が小さくなるため、イチゴが衝撃で傷ついたり、損傷したりすることもない。
(4)把持手段が送り出されるにつれて、把持手段に把持されているイチゴが容器への収容に適した間隔となるように把持手段の容器側の間隔を変えるので、イチゴを容器内に一定間隔で整然と収容することができる。
(5)二以上の把持手段でイチゴの蔓を別々に把持して、それらイチゴを一度に容器に1列に並べて収容し、その容器を1列分移動させて容器に次のイチゴを収容するので、この繰り返しにより、イチゴを容器に数列に並べることができる。
(1)イチゴの蔓を把持する把持手段と、把持手段を操作してイチゴの蔓を把持・開放させる操作手段と、把持手段を容器側に送り出し・引き戻して往復移動させる往復駆動手段と、把持手段が容器側へ送り出されるにつれて把持手段に把持されているイチゴの姿勢が容器へ収容するのに適する姿勢となるように把持手段の姿勢を変えるガイド手段と、容器をセットするセット手段を備え、それら全てが自動的に操作されるため、簡潔な構成でイチゴを容器に自動収容することができ、イチゴ収容作業に要する労力が大幅に軽減される。イチゴの果実部分に手も把持手段も触れないため、衛生的であり、イチゴに傷も付かず、収容作業による品質劣化がない。
(2)把持手段が容器側へ送り出されるにつれてその向きをガイド手段により変化させて、イチゴの姿勢が容器へ収容するのに適する姿勢となるようにしてあるため、イチゴを所定の向きに揃えて容器に収容することができる。
(3)ガイド手段を下向きと横向きの3次元に変形した形状としてあるため、簡潔な構造でイチゴの姿勢及び間隔制御ができ、複雑な駆動手段や電気的手段を必要としない。また、組立、保守等のメンテナンスも容易になる。
(4)ガイド手段を3次元変形の度合いが異なる他のものと交換するだけでイチゴの姿勢や間隔を変えることができるため、収容するイチゴのサイズや容器の形状等に合わせてガイド手段を選択使用して、イチゴをより一層、収容し易い姿勢、間隔に制御することができる。この場合、ガイド手段以外の手段はそのまま使用できるため、全ての手段を各種用意する必要が無く、保守、管理も容易になり、コスト低減にも資する。
(5)把持手段と、それを開閉操作する操作手段と、把持手段を往復させる往復駆動手段と、ガイド手段を横に複数列に配置したので、複数の把持手段でイチゴを把持して一度に数個のイチゴを容器に収容することができ、収容作業が一段と向上する。
(1)容器の底面にイチゴを個別に収容できる受凹部が区画壁で区画されて縦横に複数列形成されているので、個々のイチゴを区画して容器に収容することができ、搬送中の振動などでイチゴ同士が接触して損傷することがない。
(2)把持手段が容器に近づいて受凹部にイチゴを収容するときに、把持手段の挟着具が区画壁に衝突するのを防止するための逃げ部が容器の区画壁に形成されているので、イチゴ収容時に区画壁が挟着具で押し潰されて変形したり、区画壁が押し潰されることにより挟着具がイチゴに当ってイチゴに傷が付くといったこともない。
(3)逃げ空間が区画壁に開口された孔である場合は、所定形状に成型しにくい整形性の悪い樹脂材等であっても、無理なく容器を成型することができる。
(4)逃げ空間が区画壁に形成された凹みである場合は、コスト増となる孔開け工程が不要であるため安価となり、孔を開けた場合よりも強度が低下しないため、搬送中の振動や衝撃などで変形することが無く、イチゴを収容し易く、また、収容後はイチゴが損傷しにくい。
(5)イチゴ収容容器には、受凹部を千鳥配列にしたもの、受凹部の向きを変えたもの、受凹部の大きさを変えたもの等、各種形状のものがあるため、収容するイチゴのサイズ、形状、収容形態等に合わせて容器を選択使用すれば、イチゴを千鳥配列に収容したり、列ごとに向きを変えてイチゴを収容したり、サイズの異なる大きさのイチゴを1つの容器に収容したりすることができる。
2 イチゴ
4 搬送体
6 蔓
20 セット手段
30 把持手段
31 エアーチューブ
32 挟着具
40 ガイド手段
50 往復駆動手段
60 プルケーブル
61 コアケーブル
70 容器
71 受凹部
72 逃げ空間
73 穴
74 凹み
80 ガイドバー
85 先端部材
87 湾曲孔
90 姿勢保持具
101 開き規制具
110 エアシリンダ
121 緩衝材(バネ)
本件発明のイチゴ自動収容装置に用いるイチゴ自動収容方法の参考例は、サイズ別、等級等別に自動的に選別されて、図14のようにイチゴ供給部1に1列に整列されて搬送されてくるイチゴ2の蔓6を、図15のように把持手段30の挟着具32で把持し、その把持手段30をガイド手段40に沿って容器70の上方へ送り出し、送り出す間にガイド手段40によって把持手段30の挟着具32に把持されているイチゴ2を容器70への収容に適した姿勢と間隔に変え、その状態で挟着具32によるイチゴ2の把持を開放して、イチゴ2を容器70内へ収容する(詰める或いはパックする)ようにしたものである。この場合、横に間隔をあけて配列した把持手段30の挟着具32で1列に把持されたイチゴ2を容器70内に同時に収容して、一度に横1列に収容するようにしてある。また、イチゴ収容後は、容器70を1列分だけ矢印方向に移動させて次の収容に備えて待機させ、把持手段30を引き戻して前回と同様にイチゴ2の蔓6を把持させ、その後、容器70上へのイチゴ2の送り出し、その間の姿勢及び間隔変更、イチゴ2の把持の解放、を繰り返して、図6のように容器70内の全列にイチゴ2を収容するようにした。本件発明では、場合によっては、送り出し中に、イチゴ2の間隔は変更させずに、姿勢だけを変更させてもよい。
本件発明のイチゴ自動収容装置は、図1、2に示すように、容器70を載せる(セット)するセット手段20と、イチゴ2の蔓6を把持する複数本の把持手段30と、その把持手段30をイチゴ2の蔓6を把持・解放できるように操作するエアー等の操作手段と、把持手段30を容器70側に往復移動させる往復駆動手段50と、把持手段30が容器70側へ送り出されるにつれて各把持手段30に把持されているイチゴ2の姿勢及び間隔が容器へ収容するのに適する姿勢及び間隔となるように各把持手段30の姿勢及び間隔を変えるガイド手段40とを備えたものである。
図1のイチゴ自動収容装置を用いて、容器70にイチゴ2を収容するには、次のようにする。
(1)イチゴ供給部1の二本のベルト3上に、搬出側ストッパー11を突出させて、イチゴ2の蔓6を挟着してそのベルト3上に搬送されてくる搬送体4を停止させる。
(2)搬送体4が8個停止させられたら、ベルト3上に搬入側ストッパー10を突出させて、後続の搬送体4の送り込みを停止させて、両ストッパー11、10間に8個の搬送体4を停止させる。
(3)図1(b)の待機位置55の把持手段30のエアーチューブ31に高圧エアーを供給して、図3のピストン37を押し出して挟着具先端部38を開く。
(4)その先端部38の2枚の把持片38aをイチゴ2の蔓6の外側に配置する。
(5)図1(b)、図5(a)のピンチローラ51、52を回転させてエアーチューブ31を待機位置55からイチゴ供給部1の直前まで送り出し、挟着具先端部38がイチゴ2の蔓6を側方から把持できる位置で送り出しを停止させる。
(6)エアーチューブ31内への高圧エアーの供給を止めて、ピストン37の押しを解除して、挟着具先端部38を閉じ、イチゴ2の蔓6を側方から把持させる。
(7)エアーチューブ31への高圧エアーの供給を停止して、図3のピストン37を戻して、挟着具先端部38を挟着具32のバネ特性で自動的に閉じ、2枚の把持片38a間にイチゴの蔓を把持させる。
(8)搬送体4の上方の昇降プレート12(図1(a)(b))を降下させ、搬送体4のピン13を押下げ、挟着具5を開いてイチゴ2を搬送体4から解放し、イチゴ2を把持手段30の挟着具先端部38による把持に切り替える(引き継ぐ)。
(9)セット手段20にセットされた空の容器70を二本の幅細ベルト22によって搬送し、上昇させた位置決め体28に容器70の先端部を突き当てて停止させ、容器70を位置決めしておく。
(10)往復駆動手段50のピンチローラ51、52を再び作動させて、エアーチューブ31を容器70側に送り出し、把持手段30のガイドチューブ40の先端を停止位置56に停止させ、ガイドチューブ40の先の挟着具32に把持されているイチゴ2を容器70の一列目の受凹部71の上方に位置させる。
(11)把持手段30のエアーチューブ31に高圧エアーを供給し、図3のピストン37を押し出して挟着具先端部38を開き、イチゴ2の蔓6の把持を解除して、イチゴ2を容器70の一列目の受凹部71内に収容させる。
(12)往復駆動手段50のピンチローラ51、52を逆回転させて、エアーチューブ31を元の位置に引き戻し、把持手段30を待機位置55に戻す。この途中でエアーチューブ31内への高圧エアを解除し、ピストン37の押しを解除して挟着具先端部38を閉じておく。
(13)イチゴ供給部1の上方の昇降プレート12を上昇させ、搬出側ストッパー11を引き戻して、空になった搬送体4をイチゴ供給部1の2本のベルト3の回転により外部に排出する。
(14)全ての搬送体4がイチゴ供給部1の外に排出されたら、イチゴ供給部1の2本のベルト3上に搬出側ストッパー11を突出させて、イチゴ供給部1に送り込まれてくる後続の搬送体4を停止させ、8個の搬送体4が停止したら、2本のベルト3上に搬入側ストッパー10を突出させて、両ストッパー間に8個の搬送体4を待機させる。
(15)セット手段20の位置決め体28を降下させて、二本の幅細ベルト22を回転させて容器70を受凹部71を1列分移送して、2列目の受凹部71をイチゴの収容位置に待機させる。
(16)上記(1)〜(15)の工程を繰り返して、容器70内の全ての受凹部71にイチゴ2を収容する。
(17)容器70の全ての列へのイチゴの収容が終了したら、セット手段20のサーボモータ25を回転させてパック済み容器70を、図1のように容器70の前方に配置されている搬出搬送体77に送り出す。
(18)次の容器70にイチゴ2を収容する場合は、上記(1)〜(17)の工程を繰り返せばよい。
本件発明のイチゴ自動収容装置の実施例2とその装置に用いるイチゴ収容容器の参考例を以下に説明する。このイチゴ自動収容装置も図8に示すように、把持手段30、高圧エア等の操作手段、往復移動手段50、ガイド手段40、容器70をセットするセット手段20とを備えている。また、本装置にイチゴを供給するイチゴ供給部1も配置されている。以下、この実施例を前期実施例1との相違点を中心に、図8〜15を示して詳細に説明する。
図8〜図13に示す実施例2のイチゴ自動収容装置を用いて、容器70にイチゴ2を収容するには、次のようにする。
(1)セット手段20にセットされた空の容器70を二本の幅細ベルト22によって搬送し、上昇させた位置決め体28に容器70の先端部を突き当てて停止させ、容器70の位置決めをしておく。
(2)イチゴ供給部1の二本のベルト3上に搬出側ストッパー11を突出させて、イチゴ2の蔓6を挟着してそのベルト3上に搬送されてくる搬送体4を停止させる。
(3)搬送体4が8個停止させられたら、ベルト3上に搬入側ストッパー10を突出させ、両ストッパー間に8個の搬送体4を停止させる。
(4)支持台112を、往復駆動手段50に収容された把持手段30がイチゴ供給部1の直前に位置するまで移動させ、挟着具先端部38が、イチゴ2の蔓6を側方から把持できる位置で移動を停止させる(図14中矢印a参照)。
(5)把持手段30のエアーチューブ31に高圧エアを供給し、ピストン37を押し出して挟着具32の先端部38を開く。
(6)エアーチューブ31内への高圧エアの供給を止めてピストン37の押しを解除して挟着具先端部38を閉じ、二枚の把持片38aの間にイチゴ2の蔓6を側方から把持させる。
(7)搬送体4上方の昇降プレート12を降下させて、搬送体4上面のピン13を押圧して挟着具5を開いてイチゴ2を搬送体4から解放し、イチゴ2を把持手段30の挟着具先端部38による把持に切り替える(引き継ぐ)。
(8)再び支持台112を移動させ、挟着具32に把持されたイチゴ2がガイド手段40に当たらないように、後方移動させてから降下させ、更に前方移動させて、把持手段30が収容された保持パイプ117の先端をガイドバー80のチューブ通路82の入口部分に位置させて移動を停止させる(図9、図15中矢印b参照)。同時に、イチゴ供給部1においては、搬送体4上方の昇降プレート12を上昇させ、搬出側ストッパー11を引き戻して、空になった搬送体4をベルト3によって排出し、空の搬送体4を両ストッパー10、11間からすべて排出させて、再度イチゴ2を把持した次の搬送体4を8個搬入・収容させる。
(9)エアシリンダ110を作動させて、エアーチューブ31をチューブ通路82内に送り出す(図9、図15中矢印c参照)。
(10)チューブ通路82から突出したエアーチューブ31の先端のキャップ33は姿勢保持具90の凹部94内に差し込まれ、把持手段30が姿勢保持具90によって案内されて、バネ102を引っ張りながら湾曲孔87に沿って下方へと移動する。挟着具32に把持されたイチゴ2は容器70の一列目の受凹部71内に位置される(図9、図15中矢印d参照)。その際、挟着具32に把持されたイチゴ2は、その上部(肩部)を、接触具96によって搬送方向先方側から接触して押さえられ、イチゴ2の重みで下向きになることなく姿勢を保持されて、容器に適合した姿勢のまま搬送される。
(11)把持手段30のエアーチューブ31に高圧エアを供給し、ピストン37を押し出して挟着具32の先端部38を開き、イチゴ2の蔓6の把持を解除して、イチゴ2を容器70の一列目の受凹部71内に収容させる。
(10)エアシリンダ110を再び作動させて、エアーチューブ31を引き戻し、把持手段30を往復駆動手段50に収容させる。この際エアーチューブ31内への高圧エアの供給を止めてピストン37の押しを解除して挟着具先端部38を閉じておく。
(11)二本の幅細ベルト22を回転させて容器70を受凹部71を1列分移動させ、次の受凹部71の列をイチゴ2の収容位置に配置させる(図9、図15中矢印e参照)。
(12)上記(4)〜(11)の工程を繰り返して容器70内のすべての受凹部71にイチゴ2を収容したら、2本の幅細ベルト22を回転させて容器70をセット手段20から、他の搬出搬送体77等へ搬出する。
(13)別の容器70にイチゴ2を収容する場合は、上記(1)〜(12)の工程を繰り返せばよい。
本発明のセット手段20、把持手段30、ガイド手段40、往復駆動手段50等の数、形状、構造、材質等は前記実施例112に示すものに限られず、任意に選択することができる。
Claims (14)
- イチゴを整列させて容器に自動的に収容するイチゴ自動収容装置において、イチゴの蔓を把持する把持手段と、把持手段をイチゴの蔓を把持・開放できるように操作する操作手段と、把持手段を容器側に往復移動させる往復駆動手段と、把持手段が容器側へ押し出されるにつれて把持手段に把持されているイチゴの姿勢が容器へ収容するのに適する姿勢となるように把持手段の姿勢を変えるガイド手段と、容器をセットするセット手段を備え、
前記把持手段は、往復移動可能なエアーチューブの先端に開閉可能な挟着具が設けられ、挟着具はエアーチューブ内へのエア圧制御で開閉駆動されてイチゴの蔓を挟着開放でき、エアーチューブの往復駆動手段はエアシリンダであり、そのロッドの伸縮によりエアーチューブを押し出し、引き戻すものであることを特徴とするイチゴ自動収容装置。 - イチゴを整列させて容器に自動的に収容するイチゴ自動収容装置において、イチゴの蔓を把持する把持手段と、把持手段をイチゴの蔓を把持・開放できるように操作する操作手段と、把持手段を容器側に往復移動させる往復駆動手段と、把持手段が容器側へ押し出されるにつれて把持手段に把持されているイチゴの姿勢が容器へ収容するのに適する姿勢となるように把持手段の姿勢を変えるガイド手段と、容器をセットするセット手段を備え、
前記把持手段は、往復移動可能なエアーチューブの先端に開閉可能な挟着具が設けられ、挟着具はエアーチューブ内へのエア圧制御で開閉駆動されて、イチゴの蔓を挟着開放でき、エアーチューブの往復駆動手段はエアシリンダであり、そのロッドの伸縮によりエアーチューブを押し出し、引き戻すものであり、個々のエアーチューブに、それが押し出され過ぎた時の衝撃を緩和する緩衝材を設けたことを特徴とするイチゴ自動収容装置。 - イチゴを整列させて容器に自動的に収容するイチゴ自動収容装置において、イチゴの蔓を把持する把持手段と、把持手段をイチゴの蔓を把持・開放できるように操作する操作手段と、把持手段を容器側に往復移動させる往復駆動手段と、把持手段が容器側へ押し出されるにつれて把持手段に把持されているイチゴの姿勢が容器へ収容するのに適する姿勢となるように把持手段の姿勢を変えるガイド手段と、容器をセットするセット手段を備え、
前記把持手段は、往復移動可能なエアーチューブの先端に開閉可能な挟着具が設けられ、挟着具はエアーチューブ内へのエア圧制御で開閉駆動されて、イチゴの蔓を挟着開放でき、エアーチューブの往復駆動手段はピンチローラの回転力で押し出し引き戻して往復移動させるものであることを特徴とするイチゴ自動収容装置。 - 請求項1乃至請求項3のいずれかに記載のイチゴ自動収容装置において、
イチゴを把持していない把持手段をイチゴ供給部へ移動させ、イチゴ供給部においてイチゴの蔓を把持させて、その後把持手段をガイド手段へ移動させる移動手段を備えたことを特徴とするイチゴ自動収容装置。 - 請求項1乃至請求項4のいずれかに記載のイチゴ自動収容装置において、
把持手段と、移動手段と、操作手段と、往復駆動手段と、ガイド手段が横に複数列配置されたことを特徴とするイチゴ自動収容装置。 - 請求項1乃至請求項5のいずれかに記載のイチゴ自動収容装置において、
挟着具に、その開き過ぎを防止する開き規制具が設けられたことを特徴とするイチゴ自動収容装置。 - 請求項1乃至請求項6のいずれかに記載のイチゴ自動収容装置において、
ガイド手段は把持手段のエアーチューブが往復スライド可能に収容されるチューブ通路と、エアーチューブに取付けられた挟着具を外側に導出するための開口部とを備え、チューブ通路はエアーチューブの軸方向に形成され、開口部はチューブ通路に沿って連通して側方に開口され、チューブ通路は容器側に下向きに曲げられて、その内部を送り出されるエアーチューブがその曲がりに沿って下向きに曲がるようにし、その曲がりに伴ってエアーチューブの先端の挟着具に把持されているイチゴの姿勢が容器へ収容するのに適する姿勢となるように挟着具の姿勢が変わるようにしたことを特徴とするイチゴ自動収容装置。 - 請求項1乃至請求項7のいずれかに記載のイチゴ自動収容装置において、
ガイド手段は把持手段のエアーチューブが往復スライド可能に収容されるチューブ通路と、エアーチューブに取付けられた挟着具を外側に導出するための開口部とを備え、チューブ通路はエアーチューブの軸方向に形成され、開口部はチューブ通路に沿って連通して側方に開口され、チューブ通路は容器側に下向きに曲げられ且つ側方に曲げられて、その内部を送り出されるエアーチューブがその曲がりに沿って下向き及び側方に曲がるようにし、それらの曲がりに伴ってエアーチューブの先端の挟着具に把持されているイチゴの姿勢が容器へ収容するのに適した姿勢及び間隔となるように挟着具の姿勢及び間隔が変わるようにしたことを特徴とするイチゴ自動収容装置。 - 請求項1乃至請求項8のいずれかに記載のイチゴ自動収容装置において、
ガイド手段は側面に開口部を有する断面C字型のガイドチューブを使用して、そのガイドチューブ内をチューブ通路とし、ガイドチューブを容器側に下向きに曲げることによりチューブ通路を容器側に下向きに曲げ、その内部を送り出されるエアーチューブがその曲がりに沿って容器側に下向きに曲がるようにし、その曲がりに伴ってエアーチューブの先端の挟着具に把持されているイチゴの姿勢が容器へ収容するのに適する姿勢となるように挟着具の姿勢が変わるようにしたことを特徴とするイチゴ自動収容装置。 - 請求項1乃至請求項9のいずれかに記載のイチゴ自動収容装置において、
ガイド手段は側面に開口部を有する断面C字型のガイドチューブを使用して、そのガイドチューブ内をチューブ通路とし、ガイドチューブを容器側に下向きに曲げられ且つ側方に曲げることにより、チューブ通路を容器側に下向きに曲げ且つ側方に曲げ、その内部を送り出されるエアーチューブがその曲がりに沿って容器側に下向き及び側方に曲がるようにし、その曲がりに伴ってエアーチューブの先端の挟着具に把持されているイチゴの姿勢が容器へ収容するのに適する姿勢及び間隔となるように挟着具の姿勢及び間隔が変わるようにしたことを特徴とするイチゴ自動収容装置。 - 請求項1乃至請求項10のいずれかに記載のイチゴ自動収容装置において、
ガイド手段はチューブ通路と側面に開口部を有するガイドバーの先に、先端側が下向き傾斜となる湾曲孔が形成された先端部材が固定され、挟着具が湾曲孔に沿って押出されることにより、イチゴの姿勢が容器へ収容するのに適した姿勢となるように挟着具の姿勢が変わるようにしたことを特徴とするイチゴ自動収容装置。 - 請求項1乃至請求項11のいずれかに記載のイチゴ自動収容装置において、
ガイド手段はチューブ通路と側面に開口部を有するガイドバーの先に、先端側が下向き傾斜となる湾曲孔が形成された先端部材が固定され、ガイドバーの先端側が側方に曲げられて、挟着具が湾曲孔に沿って押出されることにより、イチゴの姿勢及び間隔が容器へ収容するのに適した姿勢及び間隔となるように挟着具の姿勢及び間隔が変わるようにしたことを特徴とするイチゴ自動収容装置。 - 請求項1乃至請求項12のいずれかに記載のイチゴ自動収容装置において、
ガイド手段はチューブ通路と側面開口部を有するガイドバーの先に、先端側が下向き傾斜となる湾曲孔が形成された先端部材が固定され、ガイドバーの先には把持手段の挟着具に挟着されたイチゴを支持して容器への収容に適した姿勢に保持する姿勢保持具が湾曲孔に沿って往復スライド可能に配置され、その姿勢保持具には引き戻し具が連結され、姿勢保持具はエアーチューブにより押されて容器側に押し出され、エアーチューブの戻りにより押しが解除されると前記引き戻し具により引き戻されるようにしたことを特徴とするイチゴ自動収容装置。 - 請求項1乃至請求項13のいずれかに記載のイチゴ自動収容装置において、
セット手段が、容器を移送する移送手段と、容器の停止、停止の解除が可能である移送制御手段と、イチゴ収容済みの容器を外部に搬出する搬出手段を備えたことを特徴とするイチゴ自動収容装置。
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