JP5380490B2

JP5380490B2 - 果菜自動選別装置用の果菜載せ体と、果菜自動選別装置と、果菜自動選別方法

Info

Publication number: JP5380490B2
Application number: JP2011121067A
Authority: JP
Inventors: 和男宮田
Original assignee: 日本協同企画株式会社
Priority date: 2001-08-16
Filing date: 2011-05-30
Publication date: 2014-01-08
Anticipated expiration: 2021-08-16
Also published as: JP4920841B2; JP2011173122A; JP2003053275A

Description

本発明は各種果菜をサイズ別、形状別、糖度別など規格（等階級）別に選別するための自動選別装置用果菜載せ体と、果菜自動選別装置と、果菜自動選別方法に関するものであり、特にトマト、桃、梨、メロン、西瓜などの果菜の選別に適したものである。

トマトなどの果菜を選別する装置は、従来より各種のものがあった。
図６はその一例で、無端搬送帯（チェーン）１に多数の受け皿２が連結されており、各受け皿２は搬送方向横向きに可倒式となっている。受け皿２が真上を向いた状態でトマト３を手載せして搬送し、重量や形状を計測して等階級を判別し、排出すべき果菜引受け体（ベルトコンベアやテーブル）４のところで受け皿２を横倒してその上のトマト３を搬送ライン脇の果菜引受け体４に転倒させて排出するものである。

他のものとして、フリーで搬送される受皿状のトレイに果菜を乗せて搬送し、等階級を判別し、トレイごと等階級別のプールエリアにためて仕分けするものがある。

図６の選別装置は、トマト３を転倒して果菜引受け体４に排出するため、トマト３が転がってその表面が傷ついたり、転がって勢いついて別のトマト３とぶつかって互いに痛むことがあった。トマト３の場合、熟す前に出荷することが多いため痛みの問題はこれまで大きくクローズアップされなかったが、完熟トマトを選果する場合や、品種によっては痛みが発生することがある。また、自動選別が期待されている桃等の選別には利用できない。

フリートレイの選別装置は、トマトをトレイに乗せたままで仕分けを行えるため、痛みの発生はないが、トレイごとトマトを仕分けして各仕分けエリアにプールし、しかも各仕分けエリアに滞留するトレイの数が常時大きく変化するため、大量の余剰トレイをプールしておかないと空トレイの供給が間に合わなくなり、そのためのプールラインが必要となる。しかし大きなプールラインを設けると、施設の設置面積が大きくなるという課題があった。またトレイの搬送ラインも長大にない、ラインにトラブルが発生しやすく、また痛んだトマトから流れ出た汁がトレイやラインに付着して、故障やトラブルを起こすことがあった。

本発明の果菜自動選別装置用果菜載せ体は、無端搬送体に取付けられた多数の果菜載せ体の上に果菜を載せて搬送し、搬送中に果菜を計測して等階級等を判別し、果菜載せ体の上の果菜を判別信号に基づいて振り分けて搬送方向側方に送り出す果菜自動選別装置の果菜載せ体において、果菜載せ体は往復回転自在な搬送ベルトを備え、搬送ベルトに果菜を載せる受け部が設けられ、当該受け部に光透過穴が貫通されたものである。前記果菜自動選別装置用果菜載せ体は、搬送ベルトの受け部に載せた果菜の荷重を受ける板材が搬送ベルトの裏側に設けられ、当該板材に、受け部の光透過穴と連通する光透過穴が貫通されたものとすることもできる。受け部が果菜を支持できる受け部材とすることもできる。受け部材が可撓性と弾性の双方又はいずれか一方を備えたものとすることもできる。搬送ベルトの上方であって受け部の後方に、受け部に載せた果菜を後方から支持することのできる仕切り部材が設けられたものとすることもできる。

本発明の果菜自動選別装置は、無端搬送体に取付けられた多数の果菜載せ体の上に果菜を載せて搬送し、搬送中に果菜を計測して等階級等を判別し、果菜載せ体の上の果菜を前記判別結果に基づいて振り分けて搬送方向側方に送り出す果菜自動選別装置において、果菜載せ体は前記果菜自動選別装置用果菜載せ体であり、前記果菜載せ体は、前記受け部を果菜搬送方向に一列又は略一列に並べて、無端搬送体に多数取付けられ、前記果菜載せ体は、無端搬送体により移動されて受け部の上の果菜を搬送し、果菜搬送中に搬送ベルトが判別信号に基づいて搬送方向側方に往回転して前記果菜を搬送方向側方に送り出し、送り出し後の移動中に、前記多数の果菜載せ体の受け部が前記搬送方向に一列又は略一列に並ぶように前記往回転と逆方向に戻り回転するものである。果菜の糖度を測定する透過型糖度センサからの測定光が、受け部に載せた果菜と受け部の貫通穴を、又は受け部に載せた果菜と受け部の貫通穴と板材の貫通穴を透過して糖度測定できるものとすることもできる。複数の果菜引受け体が果菜搬送方向に間隔をあけて搬送ラインの側方に配置され、果菜載せ体から送り出される果菜が果菜引受け体にプールされるものとすることもできる。夫々の果菜引受け体は、果菜載せ体から送り出される果菜をプールできるように、果菜が果菜載せ体から送り出される度に回転するようにすることもできる。

本発明の果菜自動選別方法は、無端搬送体に取付けられた多数の果菜載せ体の上に果菜を載せて搬送し、搬送中に果菜を計測して等階級等を判別し、果菜載せ体の上の果菜を判別信号に基づいて振り分けて搬送方向側方に送り出す果菜自動選別方法において、果菜載せ体の往復回転可能な搬送ベルトの受け部に果菜を載せ、無端搬送体により果菜載せ体を移動させて前記果菜を搬送し、その搬送中に透過型糖度センサからの測定光を、前記受け部に載せた果菜と前記搬送ベルトにあって前記受け部に開口された貫通穴を、又は前記果菜と前記搬送ベルトの貫通穴と搬送ベルトの裏の板材の貫通穴を透過させて当該果菜の糖度を測定し、当該果菜を判別信号に基づいて判別して、果菜搬送方向側方に送り出すものである。夫々の果菜載せ体の受け部を搬送方向に一列又は略一列に並べて搬送することにより、受け部に載せた果菜を搬送方向に一列又は略一列に並べて搬送し、その搬送中に当該果菜の糖度を計測して等階級等を判別し、果菜搬送中に前記搬送ベルトを判別信号に基づいて往回転させて前記果菜を果菜搬送方向側方に送り出し、送り出し後の移動中に、前記往回動した搬送ベルトを戻り回転させて受け部を元の位置に戻して、前記多数の果菜載せ体の受け部を搬送方向に一列又は略一列に並べることもできる。果菜載せ体から判別結果に応じて送り出される果菜を、果菜搬送方向側方に間隔をあけて配置された二以上の果菜引受け体にプールすることもできる。果菜載せ体から果菜が送り出されるときに果菜引受け体を間欠移動させて、果菜載せ体から送り出される果菜を果菜引受け体にプールさせることもできる。

本件発明によれば、果菜３を搬送ベルト１２上に支持して同搬送ベルト１２を果菜載せ体２の進行方向と直交する左右方向に進行させて果菜３を搬送ライン脇の果菜引受け体（プール用ベルトコンベア）４に送出し、しかもプール用ベルトコンベア４の上面を搬送ベルト１２上面と同じか若干低めに設定し、プール用ベルトコンベア４の端部を搬送ベルト１２の果菜排出側端部と近接して設けるため、果菜載せ体２からプール用ベルトコンベア４への果菜３の乗り換えが平行移動となり、乗り換え時に落下して痛んだり、転がって他の果菜３とぶつかったりするようなことがなく、極めて痛みの発生が少ない果菜自動選別装置を提供することができる。

本件発明によれば、果菜載せ体２が、無端搬送帯１に連結されるフレーム１０と、同フレーム１０の左右２ケ所に取付けられた回転自在の回転ローラー１１ａ、１１ｂと、これら回転ローラー１１ａ、１１ｂ間に架け渡された搬送ベルト１２と、同搬送ベルト１２の下側部分のベルトに下向きに突設された駆動ピン１４とを備え、同ピン１４を果菜載せ体２の下側に設けられたガイドレール２０により果菜載せ体２の搬送方向と直交する左右方向にスライドさせて搬送ベルト１２を往復駆動可能としたため、果菜載せ体２の搬送ベルト１２を無端搬送帯１の力を利用して動かすことができ、しかも搬送ベルト１２の移動量もガイドレール２０の長さや傾きで簡単かつ正確に設定することができる。

本件発明によれば、搬送ベルト１２の表面に、果菜３の下部を受けて支持可能な可撓性、弾性材の受け部材１３が取付けられているため、果菜３を置きやすく、また搬送中に揺れたり転がったりすることもない。

本発明の果菜自動選別装置の実施形態を示した平面図であり、供給部や計測部、果菜引受け体を部分的に示したものである。（ａ）は果菜載せ体の平面図、（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ断面図、（ｃ）は（ａ）のＡ−Ａ断面図。本発明の果菜自動選別装置の全体的な平面図。果菜載せ体における受け部材の第２例であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は断面図。果菜載せ体における受け部材の第３例であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は断面図。従来の果菜自動選別装置の部分的な平面図。

図１は本発明の果菜自動選別装置の実施形態を部分的に示した平面図であり、トマトを選別する場合の例である。図１の１は図示されていない駆動機構により矢印ａ方向に進行されるチェーン（無端搬送帯）であり、平行して２本設けられている。図１の２はトマト３を載せて搬送する果菜載せ体であり、前記チェーン１に一列に等間隔で連結されており、図中の矢印ａ方向に進行するようになっている。この図１では、装置全体のうち、搬送方向手前側部分である果菜載せ体２にトマト３を載せるトマト供給部の一部分Ａと、トマト３の等階級を計測するカメラ等の計測装置が設置された計測部Ｂと、トマト３を等階級別に仕分けする部分のプール用ベルトコンベア（果菜引受け体）４のうちの１本だけを示してある。全体的な構成は図３に示すように、数人の人手で果菜載せ体２にトマト３を載せることができるようトマト供給部の範囲は広く、またプール用ベルトコンベア４も所定の間隔を空けて多数本設けられ、装置全体としては非常に長尺なものとなっている。

前記図１の果菜載せ体２は、詳細を図２（ａ）〜（ｃ）に示すように、２本のチェーン１に跨ぐようにして取り付けられるフレーム１０があり、このフレーム１０の幅方向両端に回転ローラー１１ａ、１１ｂが回転自在に取付けられ、これら回転ローラ１１ａ、１１ｂにステンレス製の搬送ベルト１２が回転自在なるように掛け渡されている。この搬送ベルト１２の上側部分に位置しているベルトの表面にはトマト３を載せ置くための受け部があり、そこに、受皿状の受け部材１３が取付けられている。同受け部材１３は可撓性に富む弾性材で作成され、回転ローラー１１ａを曲がる際には、搬送ベルト１２と共に抵抗なく曲がるようになっている。受け部材１３は１０ｃｍ程度の直径があり、大きなトマト３も無理なく載せることができるようになっている。また弾性があるため、載せたトマト３が痛まず、また搬送中の振動も吸収されるので痛まない。一方、搬送ベルト１２の上側部分には、ゴム製の仕切り部材１７が取付けられている。また、上側搬送ベルト１２の裏にはフレーム１０に固定されて板材１６が配置されており、搬送ベルト１２上のトマト３の荷重はこの板材１６で受けることができるようにしてある。なお、荷重が多めにかかるような場合は、この部分に回転自在なフリーローラを敷き詰めるようにしてもよい。

前記搬送ベルト１２の下側部分に位置しているベルトには同搬送ベルト１２を回転駆動するために設ける駆動ピン１４が下向きに突接されている。この駆動ピン１４は、フレーム１０の幅方向に細長いスリット状の長穴１５を貫通してフレーム１０の下側に突き出している。この駆動ピン１４の下端は、図１、図３に示す果菜引受け体４が設けられている各個所の果菜載せ体２の走行ライン下側に設けられている各斜めガイドレール２０と図２（ｃ）に示すように接触可能となっており、ガイドレール２０に沿って移動することができるようになっている。

図１、図３の各斜めガイドレール２０の先端には、図２（ａ）に示すように、ソレノイドやエアシンリンダなどのデバイスにより回動されて状態Ａと状態Ｂとに高速に切り替えられる切替えピン２１が設けられており、状態Ｄにあるときは駆動ピン１４は斜めガイドレール２０に接触せずにそのまま直進し、状態Ｃにあるときは切替えピン２１に接触して同ピン２１を通じて斜めガイドレール２０に乗り移り、この斜めガイドレール２０によって駆動ピン１４が搬送方向横方向に横スライドされて、搬送ベルト１２を回転させるようになっている。斜めガイドレール２０による駆動ピン１４のスライド量は１２ｃｍ程度を得られるようにしてあり、搬送ベルト１２を１２ｃｍ程度回転させてその上のトマト３を回転ローラー１１ａ側の端部から確実に排出できるようにしてある。この斜めガイドレール２０は、各プール用ベルトコンベア４の少し手前側位置から始まり、同引受け体４の幅方向中央部分くらいで終端するようになっており、プール用ベルトコンベア４の少し手前からトマト３を横送りし始めて、同プール用ベルトコンベア４のちょうど幅中央の位置でトマト３をプール用ベルトコンベア４に乗り移すことができるようにしてある。さらに、果菜載せ体２の搬送ベルト１２からプール用ベルトコンベア４への乗り継ぎがスムーズに行われるよう、搬送ベルト１２と対向させて設けるプール用ベルトコンベア４の先端はエッジタイプ（ローラ径の小さいもの）のものを用いて、コンベア間の谷間が小さくなるようにしてあり、さらにプール用ベルトコンベア４を果菜載せ体２の搬送ベルト１２上面より２、３ｍｍ程度下げてある。このプール用ベルトコンベア４は、果菜載せ体２からトマト３が送り出される度に１０ｃｍ程度だけベルトが進行されるようになっており、送り出されてくるトマト３を自分側に引き寄せてトマト３がスムーズに乗り移れるようにすると共に、トマト３がこない時は回転しないためにトマト３を効率良くプールできるようにしてある。

なお、前記図２の切替えピン２１の切替え動作は、図１、図３の計測部Ｂで作り出される判別信号に基づいて制御されるようになっており、例えば、トマト３の等階級がＡＭと判別された場合には、ＡＭのトマト３を引き受けるプール用ベルトコンベア４のところに設けられている切替えピン２１が動作して該トマト３をＡＭをプールするためのプール用ベルトコンベア４に引き渡すようになっている。また、図１、図２、図３には、果菜載せ体２の搬送ベルト１２を図２（ａ）の矢印ｂ方向に動かす斜めガイドレール２０だけを示したが、本発明の装置には矢印ｂ方向に進行させた搬送ベルト１２をもとの位置に戻すための逆傾斜のガイドレールも備えられている。

（他の実施形態）
図４に示すように、図２の搬送ベルト１２の上側部分のベルト面に直径２、３ｃｍ程度の丸穴３１を開口し、同穴３１と一致させて受け皿型の受け部材１３にも同様の丸穴３０を開口して、トマト３を載せる部分の中央に一連の丸穴３０、３１ができるようにすることができる。この丸穴３０、３１は、トマト３から染み出した液体を下に排出する役割も有するが、透過型の糖度センサを用いて等階級の判別を行う場合には、トマト３の直上から下向き投射した光の透過光をこの丸穴を通して受光素子で観測することにより、効果的に糖度を検出することができる。また、一連の丸穴３０、３１を設けることにより、トマト３の下部をより下方に沈ませることができるようになり、したがって、受け部材１３自体の厚みを減らして、同受け部材１３の可撓性を高めることができる。

図２の搬送ベルト１２に設ける受け部材１３は、図５に示すように、搬送ベルトの進行方向と直行する方向に多数の横溝３２を形成することにより、受け部材１３が回転ローラー１１ａを回転する際の可撓性を高めることもできる。

メロンや小玉すいかなどの搬送選別を行う場合には、図４の丸穴３０、３１と図５の横溝３２を組み合わせて用いることにより、受け部材１３の大きさを大きくしまた厚みを増しても、可撓性を高めることもできる。

図２の搬送ベルト１２としては、ステンレス製のもの以外でも、一般的な布製のベルトを用いることができ、また特殊な例としては、短冊状樹脂部材を多数連結してなるキャタピラ（登録商標）のような構造のものを用いることができる。後者の場合には、ベルト表面に受け部材１３を別体ものとして設けず、短冊状樹脂部材そのものの表面部分に凹凸を設けることにより受皿状の受け部を設けることができる。

また、本件発明の果菜自動選別装置では、果菜引受け体４として、一般的なベルトコンベアを採用する代わりに、「特開２００１−１３０７４１の果菜選別装置における果菜送り出し機構」に記載の果菜送り出し機構を用いると、より効率的に仕分けしたトマト３をプールすることができ、選果作業効率を向上することができる。

１無端搬送帯
２果菜載せ体
３果菜
４果菜引き受け体
１０フレーム
１１回転ローラー
１２搬送ベルト
１３受け部材
１４駆動ピン

Claims

無端搬送体に取付けられた多数の果菜載せ体の上に果菜を載せて搬送し、搬送中に果菜を計測して等階級等を判別し、果菜載せ体の上の果菜を判別信号に基づいて振り分けて搬送方向側方に送り出す果菜自動選別装置の果菜載せ体において、
果菜載せ体は往復回転自在な搬送ベルトを備え、搬送ベルトに果菜を載せる受け部が設けられ、当該受け部に光透過穴が貫通されたことを特徴とする果菜自動選別装置用果菜載せ体。
請求項１記載の果菜自動選別装置用果菜載せ体において、搬送ベルトの受け部に載せた果菜の荷重を受ける板材が搬送ベルトの裏側に設けられ、当該板材に、受け部の光透過穴と連通する光透過穴が貫通されたことを特徴とする果菜自動選別装置用果菜載せ体。
請求項１又は請求項２記載の果菜自動選別装置用果菜載せ体において、受け部が果菜を支持できる受け部材であることを特徴とする果菜自動選別装置用果菜載せ体。
請求項３記載の果菜自動選別装置用果菜載せ体において、受け部材が可撓性と弾性の双方又はいずれか一方を備えたことを特徴とする果菜自動選別装置用果菜載せ体。
請求項１ないし請求項４のいずれか１項記載の果菜自動選別装置用果菜載せ体において、搬送ベルトの上方であって受け部の後方に、受け部に載せた果菜を後方から支持することのできる仕切り部材が設けられたことを特徴とする果菜自動選別装置用果菜載せ体。
無端搬送体に取付けられた多数の果菜載せ体の上に果菜を載せて搬送し、搬送中に果菜を計測して等階級等を判別し、果菜載せ体の上の果菜を前記判別結果に基づいて振り分けて搬送方向側方に送り出す果菜自動選別装置において、
果菜載せ体は請求項１ないし請求項５のいずれか１項記載の果菜自動選別装置用果菜載せ体であり、
前記果菜載せ体は、前記受け部を果菜搬送方向に一列又は略一列に並べて、無端搬送体に多数取付けられ、
前記果菜載せ体は、無端搬送体により移動されて受け部の上の果菜を搬送し、果菜搬送中に搬送ベルトが判別信号に基づいて搬送方向側方に往回転して前記果菜を搬送方向側方に送り出し、送り出し後の移動中に、前記多数の果菜載せ体の受け部が前記搬送方向に一列又は略一列に並ぶように前記往回転と逆方向に戻り回転することを特徴とする果菜自動選別装置。
請求項６記載の果菜自動選別装置において、果菜の糖度を測定する透過型糖度センサからの測定光が、受け部に載せた果菜と受け部の貫通穴を、又は受け部に載せた果菜と受け部の貫通穴と板材の貫通穴を透過して糖度測定できることを特徴とする果菜自動選別装置。
請求項６又は請求項７記載の果菜自動選別装置において、複数の果菜引受け体が果菜搬送方向に間隔をあけて搬送ラインの側方に配置され、果菜載せ体から送り出される果菜が果菜引受け体にプールされることを特徴とする果菜自動選別装置。
請求項８記載の果菜自動選別装置において、
夫々の果菜引受け体は、果菜載せ体から送り出される果菜をプールできるように、果菜が果菜載せ体から送り出される度に回転することを特徴とする果菜自動選別装置。
無端搬送体に取付けられた多数の果菜載せ体の上に果菜を載せて搬送し、搬送中に果菜を計測して等階級等を判別し、果菜載せ体の上の果菜を判別信号に基づいて振り分けて搬送方向側方に送り出す果菜自動選別方法において、
果菜載せ体の往復回転可能な搬送ベルトの受け部に果菜を載せ、無端搬送体により果菜載せ体を移動させて前記果菜を搬送し、その搬送中に透過型糖度センサからの測定光を、前記受け部に載せた果菜と前記搬送ベルトにあって前記受け部に開口された貫通穴を、又は前記果菜と前記搬送ベルトの貫通穴と搬送ベルトの裏の板材の貫通穴を透過させて当該果菜の糖度を測定し、当該果菜を判別信号に基づいて判別して、果菜搬送方向側方に送り出すことを特徴とする果菜自動選別方法。
請求項１０記載の果菜自動選別方法において、夫々の果菜載せ体の受け部を搬送方向に一列又は略一列に並べて搬送することにより、受け部に載せた果菜を搬送方向に一列又は略一列に並べて搬送し、その搬送中に当該果菜の糖度を計測して等階級等を判別し、果菜搬送中に前記搬送ベルトを判別信号に基づいて往回転させて前記果菜を果菜搬送方向側方に送り出し、送り出し後の移動中に、前記往回動した搬送ベルトを戻り回転させて受け部を元の位置に戻して、前記多数の果菜載せ体の受け部を搬送方向に一列又は略一列に並べることを特徴とする果菜自動選別方法。
請求項１０又は請求項１１項記載の果菜自動選別方法において、果菜載せ体から判別結果に応じて送り出される果菜を、果菜搬送方向側方に間隔をあけて配置された二以上の果菜引受け体にプールすることを特徴とする果菜自動選別方法。
請求項１２記載の果菜自動選別方法において、果菜載せ体から果菜が送り出されるときに果菜引受け体を間欠移動させて、果菜載せ体から送り出される果菜を果菜引受け体にプールさせることを特徴とする果菜自動選別方法。