JP4804355B2 - 果物等の物品を分類する装置 - Google Patents

Description

本発明は請求項１のプレアンブルに記載の装置に関する。

そのような装置は、オーストラリア特許公報701354から広く知られている。EP-A-580784には、例えば果物等の物品の分類装置が記載されており、この装置は主に回転部材とこれらの間の運搬/押出部材を有する。この装置のコンベヤは、搬送ユニットの構成部材がスナップ結合された循環チェーンである。組立部分において、ディアボロ形状の回転部材は回転可能で、かつ鉛直スロット穴内で移動可能である。これにより、回転部材が高位置にあるときに物品は回転部材のみで支持され、例えば物品が検査カメラの下を通過するときに回転可能となっている。運搬部材も同様に鉛直方向に移動可能であり、少なくとも重量測定時に、載置された物品がローラと接触しないようにする。さらにチェーンには、横方向にヒンジ移動し、上下方向に移動する押出ブラケットが接続されている。これらのブラケットは、物品を運搬部材から持ち上げて横方向に押し出し、物品を放出装置に送る。

上述したような機械は多くのニーズに応えるものであるが、複数種類の物品、とくに、例えばりんごやかんきつ類、またアプリコット、キウィフルーツ、プラム、桃、トマト等の果物類の分類時に、搬送ユニットの構成部材の寸法を調整する必要があるだけでなく、分類可能範囲、より具体的には押出可能範囲の幅を広げる必要があることがわかった。上述した装置の調整、すなわち構成部材を適切な位置に配置したり、交換可能な部材を設置するのは、現実的ではなく、また、費用がかかりすぎてしまう。

このような要求に応えるため、本発明による装置は、放出ガイド手段が駆動手段によって駆動されたときのみに放出位置となることを特徴とする。

このような放出ガイド手段によってコンベヤの左右両側に運搬部材を傾け、コンベヤの両側に物品を放出することができるという利点が得られる。さらに、このような構成によりさらに幅広い種類の物品を分類することができる。さらなる利点として、運搬部材は自動で搬送位置に復帰するため、分類装置はしばしばかなり大型な装置となるが、少ない数の補助手段のみで構成できる。

このような分類のための分類装置において、コンベヤの両側に放出ガイド手段の放出位置を設けたものが、例えばEP675768に記載されている。この機械では、各回転部材、すなわち、ディアボロ形状のローラの回転軸が回転可能に支持ブラケットに接続されている。この支持ブラケットは、Ｕ字状の矩形ブラケット、すなわち直角に曲げられたＵ字脚の端部に接続され、これにより、回転軸と同方向の軸回りに回転可能となっている。このＵ字ブラケットのベース部分は接続部材に回転可能に接続されている。回転軸、Ｕ字端部、および接続軸は、同じ方向、すなわち搬送方向に対して直交する方向に延在する。このような構成により、単一のローラと、支持ブラケットのローラに対向する側面とで、搬送時および重量測定時の運搬部材を形成する。支持ブラケットは、Ｕ字端部と接続軸を中心として傾動可能である。とくに、接続部材と接続されたＵ字ブラケットのベース部分は、一方で第１の方向、すなわち上記軸と同方向の軸回り、他方で第１の方向に直交する第２の方向、すなわち、コンベヤの方向に回転可能である。これにより、左右両側のうちの一方に傾動する。第１の方向に傾動すると、ローラは実質的に鉛直方向に移動し、例えば上昇し、連続するローラ上に置かれた物品は検査のために回転することが可能となる。第２の方向において、支持ブラケットとローラとのセットは横方向に傾くだけでなく、接続軸上を横方向に摺動する。このようにして物品を放出した後、このセットはガイド手段により水平方向に戻される必要があり、大きな難点となっている。
オーストラリア特許公報701354においても、一旦、放出位置まで傾けられたカップを水平位置まで復帰させる必要がある。

さらなる実施の形態として、本発明による装置は、次のような特徴を有する。すなわち、放出ガイド手段は、搬送および重量測定時に静止位置となり、放出位置への移動および放出位置からの移動の際のみに偏位する板ばねを備える。具体的には、放出時に板ばねが駆動されると、板ばねは静止位置から搬送方向に対して横方向および直交方向に偏位する。これにより、各搬送部材が横方向に傾動する。さらに、駆動手段は、少なくともコンベヤの片側に配置され、運搬部材の片側を上方にガイドして上昇させる上昇ガイド部材を有する。このようにして運搬部材を傾動する。これにより、運搬部材上に置かれた物品は、上記片側とは反対方向に放出される。

これにより、簡素で、省スペースな放出ガイド手段を実現することができる。
本発明による装置の詳細と具体的な実施の形態は、添付図面を参照して説明する。

図１は、分解した状態における搬送ユニットの主要部分の正面等角図である。 図２は、循環チェーンに連結された単一の搬送ユニットを示す。 図３は、搬送時の運搬部材と単一の回転部材との相対的な位置を示す。 図４は、検査位置での運搬部材と単一の回転部材との相対的な位置を示す。 図５は、放出時の運搬部材と単一の回転部材との相対的な位置を示す。

図１から図５において、同一の部材には同一の参照符号を付している。
図１および２を参照すると、とくに図２には、本発明による単一の搬送ユニットが示されている。この搬送ユニットは、循環コンベヤとして機能するチェーン１に連結されている。一般に、チェーンは両端でギヤホイールに掛け回される。ギヤホイールの一方は、例えばモータによって駆動される。チェーンは、通常、鉛直面に沿って循環する。多くの場合、これらのチェーンによって分類装置の主要部分が構成される。このような分類装置が、何百もの搬送ユニットを備えていることは明らかである。チェーン１の移動方向を矢印Ｆで示す。搬送ユニットの主要部は、２つの回転部材２、ここでは各対が軸で接続された２組のホイール、２つの回転部材をチェーン１に接続する接続部材４、および通常、物品が置かれる運搬部材５からなる。以下、運搬部材を他の部分に接続する方法を、図１を参照して説明する。さらに、一列に並んだ隣接するユニット（不図示）も対応する一対のホイールを備え、それらの間に運搬部材が配置される。これは、一対のホイールが２つの運搬部材と接するということであり、後述するように、回転時に一対のホイールが原則として２つの物品を回転させることになる。

図１において、搬送ユニットを形成する主要部分を別々に分解して示している。回転部材２は軸３に取り付けられた２個のホイールによって形成される。接続部材４は、スナップ部材９によって、図２を参照して説明したチェーン１にスナップ結合可能である。より具体的にはチェーンのリンクと係合する。さらに、接続部材４は、鉛直方向に延在するスロット穴１０を備えている。スロット穴１０には軸３が通り、軸はスロット穴内を鉛直方向に移動可能である。

運搬部材５は、第１の移動部材６および第２の移動部材７により、移動可能および変位可能に接続部材４に接続される。より具体的に、部材６、７は運搬部材５を鉛直方向にある程度移動させるヒンジ部材として機能する。詳細には、以下のように異なる部分が共働する。接続部材４のピボットガイド穴１１と第１のヒンジピボットホルダ１３を通るピボット（不図示）によって、第１の移動部材６は回転可能に接続部材４に接続される。第１の移動部材６のヒンジ接続ピボット穴１４、および第２の移動部材７の第２のヒンジピボットホルダ１５を通る別のピボット（不図示）により、第２の移動部材７は回転可能で鉛直方向に変位可能となる。なお、部材６，７は、ヒンジ動作によって運搬部材を重量測定位置にするために必要な鉛直方向のわずかな距離、より具体的には、１〜５ｍｍの移動を行えるように寸法設計されている。また、当業者には明らかなように、搬送ユニット内のわずかなスペースを有効利用するように寸法設計されている。また、接続部材４と部材６、７を接続するピボットは実質的に、水平に、かつ搬送方向Ｆに対して直交する方向に延在する。運搬部材５と第２の移動部材７も同様に、ピボット（不図示）、すなわち第１のピボットとこれに並んだ第２のピボットにより接続されている。第１のピボットは一方で、部材７の運搬部材接続ピボット穴１６ａを通り、他方で、運搬部材５の運搬部材接続ピボットホルダ１８ａを通る。第２のピボットは対応する部材１６ｂ、１８ｂを通る。部材１８ｂは矢印のみによって示されている。図面からわかるように、これらのピボットは、搬送方向Ｆに沿う方向に延在し、これにより、搬送方向Ｆの左右両側への傾動を可能としている。すなわち、物品を運搬部材の両側へ放出可能であるということである。

図１は、運搬部材５のさらに詳細な部分を示している。なお、物品運搬部分の形状は、果物等の物品に出来る限り適合し、これによって損傷を避けるように、実質的にカップ形状となっている。より具体的には、物品運搬部分は、交差部分と、コンベヤの長手方向に延びて交差部分に接続された複数のピン２１とを有するフォーク形状となっている。ピン２１同士の間の凹部には、回転部材２のホイール等、搬送ユニットの他の部材が入り込めるようになっている。より詳細には、中央のピンは、チップ２２、すなわち接続部材４のポケット１２にはまる肉厚部分を有する。これにより、当業者には明らかなように、搬送時に、例えば物品全体が運搬部材上にきちんと乗っていないために運搬部材５が左右方向にずれてしまうことを防止できる。さらに、後述するように、これらの固定部材を用いることにより、運搬部材と接続部材が互いに適切に固定される。

運搬部材５のピンの下方の左右両側には重量測定ガイド２０ａ、ｂ、ｃが示されている。運搬部材５は、これらの重量測定ガイドによりロードセル上を通る。図示の実施の形態においては、いわゆる三点重量測定を行うために３つのガイドを示している。ただし、当業者には明らかなように他の構成も可能である。上述したように、運搬部材５は上方にある距離だけ持ち上げられ、ロードセル上に送られる。移動部材すなわちヒンジ部材６と７とを組み合わせることにより、とくに、鉛直方向の力を発生する部材による鉛直モーメントを発生させることがない。ガイド２０ａ、ｂ、ｃを上方に案内するには、本技術分野において種々の手法があるが、コンベヤの両側に設けたガイドプロファイル部材を使用することが一般的である。

運搬部材５を一方、あるいは他方に傾動可能とするために、各運搬部材５は両側に上昇ガイド脚１９を備えている。ガイド経路内に移動可能な傾動用の片側あるいは両側のガイドプロファイル部材は、よく知られている。傾動時に、運搬部材５は部材１６ａ，１８ａ，１６ｂ，１８ｂと組み合わせて配置された上記ピボットを中心として回転する。運搬部材５を搬送用の通常の水平位置に保つために、板ばね８が使用されている。図示の実施の形態においては、渦巻ばねを使用しており、ここでは傾動時に横方向に曲げられる。この板ばねは、第２の移動部材すなわちヒンジ部材７の環状ホルダ１７と、運搬部材の下方の、運搬部材接続ピボットホルダ１８ａ，１８ｂの間に配置された同様のホルダとの間に配置される。ここで使用する渦巻ばねは、通常、これらのホルダの間で若干圧縮された状態で延在し、これにより、不所望の振動、遊びによる摩耗、または他の不所望な難点を防ぐ。駆動時、すなわち上昇ガイド脚１９を上方に案内するための上昇経路にプロファイル部材を位置決めすると、鉛直方向の静止位置から板ばね８は左右方向に偏倚する。運搬部材５が傾動し、続いて、運搬してきた物品を放出した後、プロファイル部材は退避し、静止位置に戻る板ばねの動作により運搬部材５が元の位置、すなわち水平搬送中の位置に復帰する。従って、復帰用のガイドプロファイル部材等の別の構成を必要としない。当業者には明らかなように、渦巻ばねは必ずしも偏倚して板ばねとして機能する必要はない。さらに、傾動後に元の位置に自動で復帰させる他の技術を用いることもでき、これらは放出ガイド手段と呼ぶことができる。例えば、電磁石やその組み合わせを利用することができる。

以下に述べるように、図３、４、５はそれぞれ単一の回転部材２と単一の運搬部材５の、連続する各位置、すなわち搬送Ｔ，回転Ｒ，および傾動と放出Ｄを示している。図３には、チップ２２が搬送Ｔのためにポケット１２に収まる様子が明確に示されている。この場合、ヒンジ部材６，７は、若干回転して鉛直方向に移動するヒンジ動作を行っていない。図５は、上述した傾動と放出Ｄの様子を示している。ここで、チップ２２とポケット１２が互いに離れるように回転する。この回転動作は、上述したピボットを中心として行われる。ピボットとの接続に関して、図５の正面図には、運搬部材接続ピボットホルダ１８ｂが示されている。この状態で、板ばね８は、鉛直静止位置に対して偏倚する。図４は、高位置の回転部材２を示している。スロット穴４内で回転部材２を上昇させることにより、高位置に到達する。このように部材を上昇させるための手法はよく知られている。図示の状態では、運搬部材のチップ２２はポケット１２内に収まる。ただし、連続する回転部材２同士の間の距離は、中間の運搬部材５に乗った物品がローラとともに上昇するように選択されている。これにより、回転する回転部材２がその回転によって物品を運ぶことになる。物品は、回転する物品を全ての方向から観察し、必要に応じて撮影できるように周知の手法により回転される。これにより、分類時の検査と選別が可能になる。これらの技術もまた、よく知られている。

なお、通常、重量測定と搬送の両方において、物品は運搬部材５のみに乗る。これらの構成部材の寸法は、本発明による搬送ユニットを備える分類装置が、幅広い範囲の寸法の物品、より具体的には、約３０ｍｍから１５０ｍｍの範囲の物品を選別するのに適したものとなるように選択される。また、搬送ユニットが複数種類のチェーンに取り付けられるように寸法が選択される。これは、特に、他の部材の寸法は変更せず、形状を合わせた接続部材を対称に設置することを意味する。また、運搬部材を１８０度回転して配置することもできる。

さらなる多少の変形も、添付の請求の範囲の保護範囲内であると理解されるべきである。

Claims (7)

1. 果物等の物品を分類する装置であって、
   チェーンからなる循環コンベヤと、
   前記物品を搬送する複数の搬送ユニットとを備え、複数の搬送ユニットは搬送方向に並んで水平面に配置され、各搬送ユニットは前記コンベヤに接続されて単一の物品を運び、
   各搬送ユニットは、
   軸が前記搬送方向に直交する回転部材であって、前記搬送方向に並んだ少なくとも２つの回転部材と、
   各回転部材を前記コンベヤに回転可能、かつ鉛直方向に移動可能に接続する接続部材と、
   前記２つの回転部材の間に配置される運搬部材とを備え、
   前記運搬部材は搬送位置および重量測定位置において前記運搬部材のみで各物品を支持するように該物品を載せて運び、前記運搬部材と前記２つの回転部材は検査位置において各物品を回転させるとともに該物品を前記２つの回転部材のみで支持するように前記接続部材によって相対的に移動され、
   各運搬部材は、各運搬部材を前記搬送位置から前記重量測定位置へ、また前記重量測定位置から前記搬送位置へ移動する移動手段と、各運搬部材を前記搬送位置から前記物品を横方向に放出して出力装置に送る放出位置へ移動するための放出ガイド手段とに接続され、前記コンベヤの両側への放出位置をとることが可能である装置において、
   前記運搬部材は前記放出ガイド手段が駆動手段によって駆動されたときのみに前記放出位置となり、前記運搬部材は前記放出ガイド手段の復帰動作に伴って前記搬送位置に復帰することを特徴とする装置。
2. 請求項１に記載の装置において、
   前記放出ガイド手段は、渦巻ばねを備え、
   前記渦巻ばねは前記運搬部材が前記搬送位置および前記重量測定位置の場合に静止位置となり、前記運搬部材の前記放出位置への移動および前記放出位置からの移動の際のみに偏位することを特徴とする装置。
3. 請求項２に記載の装置において、
   放出時に駆動されると、前記渦巻ばねは前記静止位置から前記搬送方向に対して横方向および直交方向に偏位し、これにより各運搬部材が横方向に傾動することを特徴とする装置。
4. 請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の装置において、
   前記駆動手段は、少なくとも前記コンベヤの片側に配置され、前記運搬部材の前記片側を上方にガイドして上昇させて前記運搬部材を傾動する上昇ガイド手段を有し、これにより運搬部材上に置かれた物品を、上記片側とは反対方向に放出することを特徴とする装置。
5. 請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の装置において、
   前記移動手段は、２つのヒンジ部材を備えることを特徴とする装置。
6. 請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の装置において、
   運搬部材と接続部材は、それぞれ固定部を有し、両部材は前記重量測定位置および前記搬送位置に固定されることを特徴とする装置。
7. 請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の装置において、
   前記回転部材は、ディアボロ状の回転部材であることを特徴とする装置。

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