JP5645270B2 - 野菜の芯取り装置 - Google Patents

Description

本発明は、芯を有するキャベツ、レタス、白菜等の野菜の芯取り装置に関する。

芯を有するキャベツ、レタス、白菜等の野菜の芯取り装置として、例えば特許文献１が挙げられる。この装置は、チェーンコンベアで野菜を搬送する構造であり、チェーンコンベアには野菜を載置する載置用プレートが一定間隔に設けられており、 チェーンコンベアの下方には、載置用プレートの切欠きを貫通して出没可能な芯取用回転刃と、この芯取用回転刃を回転させる回転刃駆動手段と、芯取用回転刃を昇降させる回転刃昇降手段とが設けられている。

特開２０１１−１７７０３３号公報

芯取用回転刃は、例えばＳ字型の座繰り刃の回転によって野菜くずとして芯部を除去するので、野菜くずが葉間に入り、この野菜くずを取り除く工程を必要とする。また芯取用回転刃の回転によって葉部分を切断するので、切口が荒れる。また芯取用回転刃を回転させる回転刃駆動手段を必要とするので高価になる。

チェーンコンベアによる搬送構造は、搬送方向に少なくとも野菜の供給ステーション部、芯取りステーション部及び野菜の排出ステーション部を設ける必要があるので、 装置が大型化すると共に高価となる。また芯取りステーション部と排出ステーション部間に切断ステーション部を設けた構造は更に装置が大型化すると共にさらに高価となる。また芯取りと切断とをそれぞれ別のステーション部で同時に行なうので、 一見生産性に優れているように思われる。しかし、芯取り及び切断は、チェーンコンベアの停止、 芯取り装置及び切断装置による芯取り及び切断、その後にチェーンコンベアを１ピッチ駆動させるという工程を行なう必要があり、 生産性の向上が得られない。

またチェーンコンベアによる搬送構造は、搬送方向となる上側の載置用プレートと、戻り方向の下側の載置用プレートとの両方の載置用プレートの切欠きを貫通して芯取用回転刃を上下駆動させる必要がある。従って、芯取用回転刃の上下駆動量が大きくて生産性が悪い。

本発明の第１の課題は、野菜くずの発生が少なく、また葉間に野菜くずが入りにくくて綺麗な切断面が得られ芯部除去の品質の向上が図れると共に、装置の低廉化が図れる野菜の芯取り装置を提供することにある。

本発明の第２の課題は、生産性の向上が図れると共に、装置の小型化及び装置の更なる低廉化が図れる野菜の芯取り装置を提供することにある。

上記課題を解決するための本発明の請求項１は、野菜を載置する野菜載置手段と、この野菜載置手段上に載置された野菜を前記野菜載置手段に押し付けて保持する野菜保持手段と、前記野菜載置手段の下方に配設され、野菜の芯部を除去する芯取り刃物を有する芯取り刃物手段と、前記野菜載置手段と前記野菜保持手段で野菜を保持するように駆動する保持駆動手段と、野菜を保持した前記野菜載置手段及び前記野菜保持手段と前記芯取り刃物を相対的に上下動させて野菜の芯取りを行なう上下駆動手段とを備えた野菜の芯取り装置において、前記芯取り刃物は、上端に刃部を形成した筒状よりなり、装置の回転しない部材に固定されていることを特徴とする。

また、前記野菜載置手段と前記野菜保持手段の側方の一方側に設けられ、野菜を横又は縦若しくは横縦に分割する分割刃を有する分割手段と、この分割手段に対向して前記野菜載置手段と前記野菜保持手段の側方の他方側に設けられ、野菜を前記分割手段の分割刃に押し付ける野菜押し手段とを備えたことを特徴とする。

上記課題を解決するための本発明の請求項２は、上記請求項１において、前記保持駆動手段は、前記野菜載置手段及び前記野菜保持手段を支持する載置・保持手段支持板に回転自在に支承されたピニオンと、このピニオンの一方側に噛合し前記野菜載置手段に設けられたラックと、前記ピニオンの他方側に噛合し前記野菜保持手段に設けられたラックと、前記野菜載置手段又は前記野菜保持手段の一方を上下駆動する駆動部材とからなることを特徴とする。

上記課題を解決するための本発明の請求項３は、上記請求項１において、前記野菜載置手段は、前記野菜押し手段の駆動方向に配設されて野菜を支持する少なくとも 2個の支持部材と、この支持部材を回転自在に支承する支持枠とを有し、前記支持部材には前記野菜押し手段の駆動方向に分割され中心部に位置決め穴を有する位置決め板と、この分割された位置決め板の前記位置決め穴を下方に駆動する位置決め板駆動部とを有することを特徴とする。

上記課題を解決するための本発明の請求項４は、上記請求項１において、前記野菜載置手段と前記芯取り刃物の間には、進退自在に配設されたカメラを有する芯部認識手段を備えていることを特徴とする。

請求項１によれば、芯取り刃物は筒状よりなり、芯部の周囲を切断して芯部を除去するので、野菜くずの発生が少なく、また葉間に野菜くずが入りにくくて綺麗な切断面が得られ、芯部除去の品質の向上が図れる。また芯取り刃物は装置の回転しない部材に固定され、回転駆動手段を必要としないので、装置の低廉化が図れる。

また、キャベツを保持する野菜載置手段と野菜保持手段の下方に芯取り刃物を配設し、左右に分割手段の分割刃とキャベツを分割刃に押し付ける野菜押し手段を配設した構造よりなるので、小型化及び装置の低廉化が図れる。特に芯取り刃物を上昇してキャベツの芯取りを行う場合には、芯取り後に即座に分割手段による分割工程を行うことができ、生産性の向上が図れる。また分割手段は、野菜載置手段と野菜保持手段の側方に配設されているので、横分割刃と縦分割刃の両方又はいずれか一方を設けることができ、分割の多様性が図れる。

請求項２によれば、ピニオンの両側にラックが噛合し、一方のラックは野菜載置手段に固定され、他方のラックは野菜保持手段に固定されているので、野菜載置手段又は野菜保持手段を上下動させると、野菜載置手段と野菜保持手段の上下動量は同じであり、キャベツＷの大小に係わらずキャベツの中心出しが行なえ、分割の品質向上が図れる。

請求項３によれば、位置決め板は２分割されており、位置決め穴が下方に駆動されると、位置決め穴はキャベツより離れるので、キャベツを支持棒に沿って分割刃の方向に野菜押し手段でスムーズに押すことができる。

請求項４によれば、カメラでキャベツの芯部を認識すると、芯部のずれを修正することができ、芯部除去の品質の向上が図れる。

本発明の野菜の芯取り装置の一実施の形態の正面図である。 図１の右側面図である。 図１の平面図である。 図１のＡ−Ａ線断面図である。 図３のＢ−Ｂ線断面図である。 芯取り刃物と装置固定部材との関係を示す断面図である。

本発明の野菜の芯取り装置の一実施の形態を図１乃至図６により説明する。以下、キャベツＷに適用した場合について説明する。本実施の形態は、図１に示すように、キャベツＷを載置する野菜載置手段２０と、この野菜載置手段２０上に載置されたキャベツＷを野菜載置手段２０に押し付けて保持する野菜保持手段３０と、キャベツＷを野菜載置手段２０と野菜保持手段３０で保持するように駆動する保持駆動手段４０と、野菜載置手段２０の下方に配設され、キャベツＷの芯部を除去する芯取り刃物手段５０と、野菜載置手段２０と芯取り刃物手段５０間に進退自在に設けられ、キャベツＷの芯部を認識する芯部認識手段６０と、野菜載置手段２０と野菜保持手段３０の両側方側に設けられ、キャベツＷを分割する分割手段７０とを備えている。
まず、枠体１の構造について説明した後、前記各手段の構造について説明する。

〔枠体１〕（図１〜図４参照）
枠体１は、底板２と、両側板３、４、天板５、後方板６、前方板７とからなっている。この枠体１内に装置の主な手段を配設する装置配設部１０を形成するように、天板５より下方に伸びた縦仕切り板１１と側板４より側板３方向に伸びて縦仕切り板１１に連接された横仕切り板１２とからなっている。ここで、前方板７は装置配設部１０部分を除いて設けられ、装置配設部１０の前方には横方向にスライド可能で装置配設部１０を開閉する扉 (図示せず）が設けられている。装置配設部１０内には、野菜載置手段２０、野菜保持手段３０、保持駆動手段４０、芯取り刃物手段５０の刃物部分、芯部認識手段６０、分割手段７０等が配設されている。

〔野菜載置手段２０〕（図１〜図３、図５参照）
野菜載置手段２０は、後記する分割手段７０のエアシリンダ７４の作動方向に配設され、キャベツＷを支持する支持棒２１、２１を有している。この支持棒２１、２１はコ字形の支持枠２２の側部２２ａ、２２ａに回転自在に支承されている。支持棒２１、２１には中央に位置決め穴２３ａを有して２分割された位置決め板２３、２３が固定されており、位置決め板２３、２３の一方の側方部には、それぞれローラ２４、２４が回転自在に支承されている。ローラ２４、２４に対応した支持枠２２の側部２２ａには、 2個の作動ロッド２５ａ、２５ａを有するエアシリンダ２５が固定されており、作動ロッド２５ａ、２５ａにはローラ２４、２４の上下を挟むコ字形形状の駒２６、２６が固定されている。ここで、エアシリンダ２５の作動ロッド２５ａ、２５ａが突出した状態においては、前記位置決め板２３、２３はほぼ水平状態にある。

〔野菜保持手段３０〕（図１〜図３、図５参照）
野菜保持手段３０は、前記野菜載置手段２０の上方に配設され、前記支持棒２１、２１と同様に分割手段７０のエアシリンダ７４の作動方向に配設された押え棒３１、３１を有している。この押え棒３１、３１は前記支持枠２２と同様の構造よりなるコ字形の支持枠３２の側部３２ａ、３２ａに回転自在に支承されている。野菜載置手段２０の支持枠２２の基部２２ｂ及び野菜保持手段３０の支持枠３２の基部３２ｂは、垂直に配設されて上下は端が枠体１の天板５及び横仕切り板１２に固定された上下ガイド棒３３、３３に上下摺動自在に嵌挿されている。また上下ガイド棒３３、３３には載置・保持手段支持板３４の上板部３４ａ及び下板部３４ｂが摺動自在に嵌挿されており、上板部３４ａは野菜保持手段３０の上方部に位置し、下板部３４ｂは野菜載置手段２０の下方に位置している。

〔保持駆動手段４０〕（図１〜図３参照）
野菜載置手段２０の支持枠２２の基部２２ｂと野菜保持手段３０の支持枠３２の基部３２ｂ間で基部２２ｂと基部３２ｂの外側には載置・保持手段支持板３４に回転自在に支承されたピニオン４１が配設されている。ピニオン４１の両側にはラック４２、４３が噛合しており、ラック４２は上方に伸びて野菜載置手段２０の支持枠２２の基部２２ｂに固定され、ラック４３は下方に伸びて野菜保持手段３０の支持枠３２の基部３２ｂに固定されている。載置・保持手段支持板３４には作動ロッド４４ａを上方に向けて配設されたエアシリンダ４４が固定されており、エアシリンダ４４の作動ロッド４４ａは野菜保持手段３０の支持枠３２の基部３２ｂに固定されている。載置・保持手段支持板３４の外側には、作動ロッド取付け具４５が固定されており、作動ロッド取付け具４５には横仕切り板１２に固定されたエアシリンダ４６の作動ロッドが取付けられている。

〔芯取り刃物手段５０〕（図１、図２、図４及び図６参照）
位置決め板２３、２３の位置決め穴２３ａの下方の横仕切り板１２上には、上端に刃部を形成した筒状の芯取り刃物５１が固定されている。横仕切り板１２の芯取り刃物５１に対応した部分には貫通穴１２ａが形成されている。芯取り刃物５１の上方部分（刃部部分）の外周及び内周は、外側に若干傾斜した傾斜面５２、５３となっている。芯取り刃物５１の直下の底板２上には芯収納箱５５を配設して使用する。

〔芯部認識手段６０〕（図１、図２及び図４参照）
位置決め板２３、２３と芯取り刃物５１間にはカメラ６１が配設されており、カメラ６１はレバー６２の一端部に固定されている。レバー６２の他端部には支軸６３が固定されており、支軸６３は縦仕切り板１１に固定された支持枠６４に回転自在に支承されている。またレバー６２の他端部には縦仕切り板１１に固定されたエアシリンダ６５の作動ロッドが連結されている。カメラ６１の映像は図示しないモニターに映し出されるようになっている。

〔分割手段７０〕（図１〜図３参照）
野菜載置手段２０と野菜保持手段３０に対応した側板４部分には四角形の枠状よりなる分割手段７０が固定されている。分割手段７０は横分割刃７１と縦分割刃７２を備えている。分割手段７０に対応した側板４の外側部分にはシュート７３が固定されている。ここで、横分割刃７１は野菜載置手段２０と野菜保持手段３０の中間に位置するように配設されている。分割手段７０に対応して縦仕切り板１１にはエアシリンダ７４が固定されており、エアシリンダ７４の作動ロッドには押し板７５が固定されている。

次に作用について説明する。図１の状態において、キャベツＷの芯部を位置決め板２３、２３の位置決め穴２３ａに合わせて載置する。キャベツＷの芯部はカメラ６１で撮像され、図示しないモニターで表示される。芯部が位置決め穴２３ａの中心に合っている場合はスタートボタンを押すと、エアシリンダ４４、６５が作動する。エアシリンダ４４が作動して作動ロッド４４ａが引っ込むと、野菜保持手段３０と共にラック４３が下降し、ピニオン４１が右回転し、ラック４２と共に野菜載置手段２０が上昇する。そして、野菜載置手段２０の支持棒２１、２１と野菜保持手段３０の押え棒３１、３１でキャベツＷを挟持する。この場合、野菜保持手段３０の下降量と野菜載置手段２０の上昇量とは同じであるので、キャベツＷの中心部が分割手段７０の中心、即ち横分割刃７１及び押し板７５の中心に位置させられる。従って、キャベツＷの大小に係わらずキャベツＷの中心出しが行なわれる。

エアシリンダ６５が作動して該エアシリンダ６５の作動ロッドが引っ込むと、レバー６２は支軸６３を中心として回転し、カメラ６１は野菜載置手段２０の位置決め板２３、２３と芯取り刃物５１間から退避する。

野菜載置手段２０の支持棒２１、２１と野菜保持手段３０の押え棒３１、３１でキャベツＷを保持すると、次にエアシリンダ４６の作動ロッドが引っ込む。これにより、載置・保持手段支持板３４が下降する。載置・保持手段支持板３４には、ピニオン４１、ラック４２、４３を介して野菜載置手段２０及び野菜保持手段３０が支持されているので、載置・保持手段支持板３４と共に野菜載置手段２０及び野菜保持手段３０が共に下降する。即ち、キャベツＷは野菜載置手段２０と野菜保持手段３０に保持された状態で下降する。これにより、キャベツＷの芯部は芯取り刃物５１によって打ち抜かれて除去され芯取り刃物５１内に保持される。この場合の芯取り量は、載置・保持手段支持板３４の下降位置を制御することにより制御できる。ところで、キャベツＷの葉は、芯部を中心として上方に重なって巻き込まれている。そこで、芯取り刃物５１が芯部を筒状に切断すると、中心部の葉は分離され、芯部が容易に芯取り刃物５１内に挿入される。

次にエアシリンダ４６が前記と逆方向に作動して該エアシリンダ４６の作動ロッドが突出し、前記と逆の動作で載置・保持手段支持板３４が上昇し、野菜載置手段２０と野菜保持手段３０でキャベツＷを保持した状態で野菜載置手段２０と野菜保持手段３０が下降する前の位置まで上昇する。続いてエアシリンダ４４へ供給されるエアが減圧又は停止する。これにより、キャベツＷの中心部の位置を保持したまま、野菜保持手段３０の押え棒３１、３１によるキャベツＷの押え力が弱くなる。次にエアシリンダ６５、２５が作動する。エアシリンダ６５の作動ロッドが前記と逆方向に作動すると、前記と逆方向にレバー６２が回転し、カメラ６１は野菜載置手段２０と芯取り刃物５１間に位置する。エアシリンダ２５が作動して該エアシリンダ２５の作動ロッド２５ａ、２５ａが引っ込むと、駒２６、２６が下降してローラ２４、２４を押し下げる。これにより、位置決め板２３、２３が支持棒２１、２１を支軸として回転して位置決め板２３、２３の内側部が下降し、位置決め穴２３ａがキャベツＷより離れる。

続いてエアシリンダ７４が作動して押し板７５が前進する。前記したように、野菜保持手段３０の押え棒３１、３１によるキャベツＷの押え力が弱くなっているため、キャベツＷは支持棒２１、２１上を滑り、横分割刃７１及び縦分割刃７２に押し付けられる。これによりキャベツＷは、横縦に２分割、即ち４分割され、シュート７３より外部に排出される。エアシリンダ７４の作動ロッドが後退した後、エアシリンダ４４の作動ロッド４４ａが前記と逆方向に作動して上昇し、野菜保持手段３０が上昇すると共に、ラック４３、ピニオン４１、ラック４２を介して野菜載置手段２０が下降する。これにより、野菜載置手段２０と野菜保持手段３０との間が開き、キャベツＷを野菜載置手段２０に載置し易くなる。これにより１サイクルが終了する。このサイクルを順次繰り返して行なうと、芯取り刃物５１内に順次芯部が上方より押し込まれ、下方の芯部はその後芯取り刃物５１より落下して芯収納箱５５に収納される。

このように、芯取り刃物５１は筒状よりなり、芯部の周囲を切断して芯部を除去するので、野菜くずの発生が少なく、また葉間に野菜くずが入りにくくて綺麗な切断面が得られ、芯部除去の品質の向上が図れる。また芯取り刃物５１は装置の回転しない部材に固定され、回転駆動手段を必要としないので、装置の低廉化が図れる。ここで、芯取り刃物５１の上方部分の外周及び内周を外側に若干傾斜した傾斜面５２、５３に形成すると、切断された芯部は芯取り刃物５１内に入り易くなる。

本実施の形態の芯取り刃物５１は、チェーンコンベアによる搬送手段における芯取りステーション部に配設して使用しても良い。しかし、本実施の形態のように、野菜の供給（載置）ステーション部と芯取りステーション部が同一のステーション部よりなる構造に適用すると、装置の小型化及び低廉化が図れる。また野菜を載置した野菜載置手段及び野菜保持手段と芯取り刃物５１との相対的な上下動量が少なくてよく、生産性の向上が図れる。

キャベツＷを保持する野菜載置手段２０と野菜保持手段３０の下方に芯取り刃物手段５０の芯取り刃物５１を配設し、左右に分割手段７０の分割刃７１、７２とキャベツＷを分割刃７１、７２に押し付けるエアシリンダ７４を配設した構造にすると、更に小型化及び装置の低廉化が図れる。特に芯取り刃物５１を上昇してキャベツＷの芯取りを行う場合には、芯取り後に即座に分割手段７０による分割工程を行うことができ、生産性の向上が図れる。また分割手段７０は、野菜載置手段２０と野菜保持手段３０の側方に配設されているので、横分割刃７１と縦分割刃７２の両方又はいずれか一方を設けることができ、分割の多様性が図れる。

なお、上記実施の形態においては、野菜載置手段２０及び野菜保持手段３０を下降させて芯取り刃物５１でキャベツＷの芯取りを行なったが、野菜載置手段２０及び野菜保持手段３０は下降させないで芯取り刃物５１を上昇させてキャベツＷの芯取りを行なっても良い。この場合、芯取り刃物５１は装置の固定板である横仕切り板１２には固定しなく、芯取り刃物５１を回転しない部材に固定し、この部材を上下駆動するようにする。またキャベツＷを保持するのに野菜保持手段３０を下降、野菜載置手段２０を上昇させたが、野菜保持手段３０のみを下降又は野菜載置手段２０のみを上昇させてキャベツＷを保持しても良い。しかし、本実施の形態のようにラック４２、４３及びピニオン４１で野菜保持手段３０を下降、野菜載置手段２０を上昇させると、野菜保持手段３０の下降量と野菜載置手段２０の上昇量は同じであるので、キャベツＷの大小に係わらずキャベツＷの中心出しを行なうことができる。この場合、本実施の形態はエアシリンダ４４で野菜保持手段３０を上下駆動したが、野菜載置手段２０をエアシリンダで上下駆動しても良い。

また分割手段７０として１個の横分割刃７１及び１個の縦分割刃７２を設けた場合について説明したが、その設ける横分割刃７１及び縦分割刃７２の個数は限定されないことは言うまでもない。また横分割刃７１と縦分割刃７２を設けたが、横分割刃７１又は縦分割刃７２のいずれか一方のみを設けても良い。

ピニオン４１の両側にラック４２、４３が噛合し、一方のラック４２は野菜載置手段２０に固定され、他方のラック４３は野菜保持手段３０に固定されているので、野菜載置手段２０又は野菜保持手段３０を上下動させると、野菜載置手段２０と野菜保持手段３０の上下動量は同じであり、キャベツＷの大小に係わらずキャベツＷの中心出しが行なえ、分割の品質向上が図れる。また位置決め板２３、２３は２分割されており、位置決め穴２３ａが下方に駆動されると、位置決め穴２３ａはキャベツＷより離れるので、キャベツＷを支持棒２１、２１に沿って分割刃７１、７２の方向にエアシリンダ７４でスムーズに押すことができる。またカメラ６１でキャベツＷの芯部を認識すると、芯部のずれを修正することができ、芯部除去の品質の向上が図れる。

また野菜としてキャベツＷに適用した場合について説明したが、芯部を有するレタス、白菜等の野菜・果物類にも適用できることは言うまでもない。

Ｗ キャベツ
２０ 野菜載置手段
２１ 支持棒
２２ 支持枠
２３ 位置決め板
２３ａ 位置決め穴
２４ ローラ
２５ エアシリンダ
３０ 野菜保持手段
３１ 押え棒
３２ 支持枠
３３ 上下ガイド棒
３４ 載置・保持手段支持板
４０ 保持駆動手段
４１ ピニオン
４２、４３ ラック
４４ エアシリンダ
５０ 芯取り刃物手段
５１ 芯取り刃物
５２、５３ 傾斜面
６０ 芯部認識手段
６１ カメラ
６２ レバー
６５ エアシリンダ
７０ 分割手段
７１ 横分割刃
７２ 縦分割刃
７４ エアシリンダ

Claims (4)

1. 野菜を載置する野菜載置手段と、この野菜載置手段上に載置された野菜を前記野菜載置手段に押し付けて保持する野菜保持手段と、前記野菜載置手段の下方に配設され、野菜の芯部を除去する芯取り刃物を有する芯取り刃物手段と、前記野菜載置手段と前記野菜保持手段で野菜を保持するように駆動する保持駆動手段と、野菜を保持した前記野菜載置手段及び前記野菜保持手段と前記芯取り刃物を相対的に上下動させて野菜の芯取りを行なう上下駆動手段とを備えた野菜の芯取り装置において、前記芯取り刃物は、上端に刃部を形成した筒状よりなり、装置の回転しない部材に固定され、前記野菜載置手段と前記野菜保持手段の側方の一方側に設けられ、野菜を横又は縦若しくは横縦に分割する分割刃を有する分割手段と、この分割手段に対向して前記野菜載置手段と前記野菜保持手段の側方の他方側に設けられ、野菜を前記分割手段の分割刃に押し付ける野菜押し手段とを備えたことを特徴とする野菜の芯取り装置。
2. 前記保持駆動手段は、前記野菜載置手段及び前記野菜保持手段を支持する載置・保持手段支持板に回転自在に支承されたピニオンと、このピニオンの一方側に噛合し前記野菜載置手段に設けられたラックと、前記ピニオンの他方側に噛合し前記野菜保持手段に設けられたラックと、前記野菜載置手段又は前記野菜保持手段の一方を上下駆動する駆動部材とからなることを特徴とする請求項１記載の野菜の芯取り装置。
3. 前記野菜載置手段は、前記野菜押し手段の駆動方向に配設されて野菜を支持する少なくとも 2個の支持部材と、この支持部材を回転自在に支承する支持枠とを有し、前記支持部材には前記野菜押し手段の駆動方向に分割され中心部に位置決め穴を有する位置決め板と、この分割された位置決め板の前記位置決め穴を下方に駆動する位置決め板駆動部とを有することを特徴とする請求項１記載の野菜の芯取り装置。
4. 前記野菜載置手段と前記芯取り刃物の間には、進退自在に配設されたカメラを有する芯部認識手段を備えていることを特徴とする請求項１記載の野菜の芯取り装置。