JP5844174B2

JP5844174B2 - 物品仕分装置

Info

Publication number: JP5844174B2
Application number: JP2012030731A
Authority: JP
Inventors: 憲一荒尾
Original assignee: Yanmar Co Ltd
Current assignee: Yanmar Co Ltd
Priority date: 2012-02-15
Filing date: 2012-02-15
Publication date: 2016-01-13
Anticipated expiration: 2032-02-15
Also published as: JP2013166621A

Description

本願発明は、果実や野菜等の物品が搬送される搬送コンベヤと、これから交差方向に分岐した仕分けコンベヤと備えており、前記搬送コンベヤから前記仕分けコンベヤに向けて前記物品を送り出す物品仕分装置に関するものである。

従来から、搬送コンベヤにて連続的に搬送される物品を所定のグループ毎に仕分けるための物品仕分装置には様々なタイプが存在する。

この種の物品仕分装置の代表例として特許文献１には、クロスベルト式コンベヤの構造が開示されている。クロスベルト式コンベヤは、多数の搬送ユニットを一列状に並べて搬送する搬送コンベヤと、これから直交方向に分岐した仕分けコンベヤとを備えている。各搬送ユニットには、その上面に載置された果実や野菜等の物品を仕分けコンベヤに向けて送り出すクロスベルトソータが設けられている。この場合、搬送コンベヤ中における所定の仕分け箇所に、仕分け対象となる物品を載せた搬送ユニットが到達すると、クロスベルトソータの作動にて物品が仕分けコンベヤに向けて送り出される。

特開２００３−５３２７５号公報

ところで、クロスベルトソータのベルト体上に載置される物品は、きゅうりやゴーヤといった円柱状の長物であったり、トマト、桃、梨又はメロンといった球状の丸物であったりする。これに対してベルト体自体は平ベルトであるため、搬送コンベヤでの搬送中にベルト体上の物品が転がり、その勢いで隣のクロスベルトソータや隣の物品等にぶつかって傷付いたりするおそれがあった。

この点、ベルト体の上面側にクッション等の緩衝体を設ければ、ベルト体上での物品を緩衝体で保持でき、物品の転がりを防止できると解される。しかし、ベルト体の上面側に緩衝体を設けるせいで、仕分けコンベヤへの乗り継ぎ部に、緩衝体の分だけ大きな間隔が空くことになるから、物品をスムーズに受け渡しできないという別の問題を招来するのであった。

本願発明は、上記の問題点を解消して、物品を傷付けることなく効率よく搬送し仕分けできる物品仕分装置を提供することを技術的課題としている。

請求項１の発明は、多数の搬送ユニットを列状に並べて搬送する搬送コンベヤから、これの搬送方向と交差する仕分け方向に分岐した仕分けコンベヤに向けて、前記各搬送ユニット上の物品を送り出す物品仕分装置であって、前記各搬送ユニットのベルト体の搬送側を変形させて、物品が前記ベルト体上で前記搬送方向と平行な幅方向に転動するのを規制する転動規制体を備えており、前記転動規制体は、前記各搬送ユニットの前記幅方向両側に取り付けられており、前記ベルト体は前記搬送方向に並ぶように二分割されており、前記各転動規制体は、これに対応する前記ベルト体における前記搬送側の前記幅方向中央部に下方から当接しており、同一の前記搬送ユニットにおける両ベルト体の搬送側の間に物品を載置したり、隣り合う前記搬送ユニットにおいて隣接するベルト体の搬送側の間に跨って物品を載置したりすることが可能になっているというものである。

本願発明によると、多数の搬送ユニットを列状に並べて搬送する搬送コンベヤから、これの搬送方向と交差する仕分け方向に分岐した仕分けコンベヤに向けて、前記各搬送ユニット上の物品を送り出す物品仕分装置であって、前記各搬送ユニットのベルト体の搬送側を変形させて、物品が前記ベルト体上で前記搬送方向と平行な幅方向に転動するのを規制する転動規制体を備えており、前記転動規制体は、前記各搬送ユニットの前記幅方向両側に取り付けられており、前記ベルト体は前記搬送方向に並ぶように二分割されており、前記各転動規制体は、これに対応する前記ベルト体における前記搬送側の前記幅方向中央部に下方から当接しており、同一の前記搬送ユニットにおける両ベルト体の搬送側の間に物品を載置したり、隣り合う前記搬送ユニットにおいて隣接するベルト体の搬送側の間に跨って物品を載置したりすることが可能になっているから、当該転動規制体の存在によって、前記搬送コンベヤでの搬送中に前記ベルト体上の物品が幅方向に転がるのを防止できる。従って、前記物品が転動の勢いで隣の搬送ユニットや隣の物品等にぶつかって傷付いたりするおそれを抑制でき、転倒等によって傷み易い物品を安全に搬送し仕分けできるという効果を奏する。
また、物品のサイズに応じて、同一の搬送ユニットにおける両ベルト体の搬送側の間に物品を載置したり、隣り合う搬送ユニットにおいて隣接するベルト体の搬送側の間に物品を載置したりして、物品の載置態様の多様化が可能になる。従って、仕分け作業の効率化の一助にもなる。

第１実施形態の物品仕分装置の概略平面図である。倍移動機構を説明する側面図であり、（ａ）は送り出し前、（ｂ）は送り出し後の状態を示す図である。クロスベルトソータの説明図であり、（ａ）は一部切欠き平面図、（ｂ）は（ａ）のｂ−ｂ視断面図である。搬送ユニットを省略した状態での物品仕分装置の概略平面図である。第２実施形態の物品仕分装置の概略平面図である。クロスベルトソータの説明図であり、（ａ）は断面図、（ｂ）は隣り合う２つのクロスベルトソータを用いる態様の断面図である。

以下に、本願発明を具体化した実施形態を図面に基づいて説明する。まず、図１〜図４を参照しながら、第１実施形態の物品仕分装置１について説明する。第１実施形態の物品仕分装置１は、きゅうり、ゴーヤ、大根又はにんじんといった長物の物品Ｍを、等級（品質）や階級（サイズ及び形状）に応じたグループ毎に仕分けるためのものであり、多数の搬送ユニット３を列状に並べて搬送する搬送コンベヤ２と、当該搬送コンベヤ２から分岐した少なくとも１つの仕分けコンベヤ４とを備えている。各仕分けコンベヤ４は、搬送コンベヤ２から送り込まれた物品Ｍを一時的に滞留させながら搬送するものである。各仕分けコンベヤ４は連続的に駆動する構成でもよいし、間欠的に駆動する構成でもよい。各仕分けコンベヤ４上に滞留している物品Ｍは、例えばオペレータの手作業にて透明合成樹脂製の包装パックや段ボール箱等の包装用容器にパッキング（箱詰め）される。

図１及び図４に示すように、搬送コンベヤ２は、その長手方向に沿って延びる左右一対の走行レール５を備えている。これら走行レール５上に、台車タイプの搬送ユニット３群が走行可能に配置されている。図示は省略するが、搬送コンベヤ２の長手両端部には、駆動スプロケットと従動スプロケットとがそれぞれ振り分けて配置されている。両スプロケットに巻き掛けられた無端チェンに、各搬送ユニット３が所定のピッチ間隔で連結されている。両スプロケット及び無端チェンの駆動によって、搬送ユニット３群は搬送コンベヤ２を循環移動する。実施形態の搬送ユニット３群は、搬送コンベヤ２の上部側で搬送方向Ｘに沿って移動する。なお、各搬送ユニット３の位置は、駆動スプロケットの駆動量を例えばロータリエンコーダ（図示省略）でカウントすることによって計測される。

図１〜図３に示すように、各搬送ユニット３は、搬送コンベヤ２中における所定の仕分け箇所（仕分けコンベヤ４との分岐箇所）にて、搬送方向Ｘと交差する仕分け方向Ｙに搬送ユニット３上の物品Ｍを送り出す仕分け機構としてのクロスベルトソータ１０を備えている。実施形態のクロスベルトソータ１０は、搬送ユニット３における一対のフレーム板１１の間に設けられた倍移動機構１２と、倍移動機構１２に巻き掛けられたベルト体１３とを有している。ベルト体１３は搬送方向Ｘと交差する方向に周回動可能である。実施形態では仕分け方向Ｙが搬送方向Ｘと直交する関係にある。

図２に示すように、倍移動機構１２は、ベルト体１３を周回動させる上下のローラ対１４，１５の組合せからなるものである。上下のローラ対１４，１５はいずれも、搬送方向Ｘに沿って互いに平行状に延びている。上ローラ対１４は仕分け方向Ｙに間隔を空けて配置され、一対のフレーム板１１に回動可能に軸支されている。下ローラ対１５は上ローラ対１４の間で互いに近接して配置され、連結シュー１６を介して回転可能に連結されている。連結シュー１６は、仕分け方向Ｙに往復動してベルト体１３を周回動させるものであり、その下面側に下向きに突出するガイドピン１７が設けられている。

ベルト体１３は帯状に形成されていて、その長手方向を仕分け方向Ｙに沿わせている。ベルト体１３は両上ローラ対１４に上方から巻き掛けられている。ベルト体１３の長手方向一端側は、一方の上ローラ１４から下ローラ対１５の間を上から下に通り抜けて、前記一方の上ローラ１４と同じ側にある下ローラ１５に巻き掛けられ、それから、前記一方の上ローラ１４と同じ側に引き出されてクロスベルトソータ１０の底板に固定されている。ベルト体１３の長手方向他端側は、他方の上ローラ１４から下ローラ対１５の間を上から下に通り抜けて、前記他方の上ローラ１４と同じ側にある下ローラ１５に巻き掛けられ、それから、前記他方の上ローラ１４と同じ側に引き出されてクロスベルトソータ１０の底板に固定されている。

図２（ａ）（ｂ）から分かるように、連結シュー１６を仕分け方向Ｙと逆方向に移動させると、下ローラ対１５が動滑車の役割を果たして、上下のローラ対１４，１５を回転させながらベルト体１３を滑り移動させる。ベルト体１３の搬送側（上面側）は仕分け方向Ｙに移動する。ベルト体１３の搬送側に物品Ｍが載置される。従って、ベルト体１３の搬送側を仕分け方向Ｙに移動させることによって、ベルト体１３上の物品Ｍは仕分けコンベヤ４に向けて搬出される。この場合、物品Ｍは、搬送方向Ｘと直交する（仕分け方向Ｙに沿って延びる）搬送姿勢で各ベルト体１３上に載置される（図１及び図２等参照）。

上ローラ対１４は定滑車の役割を担う一方、下ローラ対１５は動滑車の役割を担っている。このため、ベルト体１３搬送側の仕分け方向Ｙへの移動量Ｌに対して、連結シュー１６及びガイドピン１７は、その半分のＬ／２だけ仕分け方向Ｙと逆方向に移動すれば済む。すなわち、連結シュー１６及びガイドピン１７の移動量Ｌ／２に対して、ベルト体１３搬送側の仕分け方向Ｙへの移動量Ｌが２倍になるから、仕分け方向Ｙに長い搬送姿勢で載置された各搬送ユニット３上の物品Ｍを、仕分けコンベヤ４に向けて確実且つスムーズに搬出できる。クロスベルトソータ１０の内部には、ベルト体１３の上面側を下方から支持する支持板１８が配置されている。支持板１８は、ベルト体１３上の物品Ｍの重量を受け止めるためのものであり、一対のフレーム板１１の内面側に固着されている。

図４に示すように、搬送コンベヤ２における一対の走行レール５の間のうち仕分けコンベヤ４寄りの箇所には、搬送方向Ｘに沿って延びる上向き開放の溝状経路２１が設けられている。溝状経路２１には、各搬送ユニット３のガイドピン１７が上方から嵌り込む。各搬送ユニット３の搬送方向Ｘに沿った移動によって、ガイドピン１７は搬送方向Ｘに案内される。他方、搬送コンベヤ２中の仕分け箇所には、搬送ユニット３の搬送方向Ｘに沿った移動によってガイドピン１７を仕分け方向Ｙと逆方向に案内する誘導板２２が配置されている。誘導板２２は、平面視で搬送コンベヤ２の搬送下流側に行くに連れて仕分けコンベヤ４から離れる斜め方向に傾斜している。誘導板２２における仕分けコンベヤ４寄りの一端部は、溝状経路２１の適宜箇所に形成された連通隙間２３に臨ませている。

連通隙間２３の箇所には、電磁ソレノイド２５の駆動にて上下回動可能な切換片２４が配置されている。誘導板２２の近傍には、駆動プーリ２７及び従動プーリ２８に巻き掛けられた補助ベルト２６が配置されている。補助ベルト２６において搬送コンベヤ２の搬送上流側の部分は、誘導板２２における前記搬送上流側に面した平坦面に重なっている。駆動プーリ２７に連結された駆動モータ２９の駆動によって、補助ベルト２６が周回動するように構成されている。実施形態の補助ベルト２６は常時、図４の平面視で反時計回りに循環移動する。従って、補助ベルト２６のうち誘導板２２と重なる部位は、誘導板２２に沿った斜め方向に移動する。

切換片２４を上向き回動させた場合は、溝状経路２１が切換片２４にて遮断され、ガイドピン１７は切換片２４に突き当たる。そうすると、ガイドピン１７は、搬送ユニット３の搬送方向Ｘに沿った移動と補助ベルト２６の送り作用とによって、誘導板２２に沿った斜め方向にスライド移動する。そして、ガイドピン１７の斜め方向の移動に伴い、連結シュー１６が仕分け方向Ｙと逆方向に移動し、ベルト体１３の上面側が仕分け方向Ｙに移動する。その結果、ベルト体１３上の物品Ｍが仕分けコンベヤ４に向けて送り出される。切換片２４を下向き回動させた場合は、搬送ユニット３の搬送方向Ｘに沿った移動にて、ガイドピン１７がそのまま溝状経路２１に沿って進むことになる。溝状経路２１、誘導板２２、連通隙間２３、切換片２４及び補助ベルト２６の組合せは、倍移動機構１２（具体的にはガイドピン１７）に対する案内手段２０を構成している。

なお、搬送コンベヤ２における最上流の仕分け箇所よりも搬送上流側には、物品Ｍの等級を判定する判定手段３０が配置されている。判定手段３０は、仕分けの目的や物品Ｍの種類に応じて採用される。例えばサイズや形状で仕分ける場合は、光学センサや画像処理装置等を採用すればよく、品質で仕分ける場合は糖度計等を採用すればよい。また、図示は省略するが、搬送コンベヤ２における最下流の仕分け箇所よりも更に搬送下流側には、各搬送ユニット３のガイドピン１７を溝状経路２１の位置に戻す戻し誘導板が配置されている。なお、戻し誘導板の配置箇所は、搬送コンベヤ２において最上流の仕分け箇所より更に上流側であってもよい。

図１〜図３に示すように、各搬送ユニット３は、ベルト体１３の搬送側を変形させて、物品Ｍがベルト体１３上で搬送方向Ｘと平行な幅方向に転動するのを規制する転動規制体３２を備えている。第１実施形態の転動規制体３２は、搬送ユニット３の幅方向両側に位置するように支持板１８上に取り付けられている。幅方向一方及び他方の転動規制体３２はいずれも、複数個のブロックを飛び飛びの間隔で仕分け方向Ｙに一列状に並べた形態になっている。幅方向一方の転動規制体３２（ブロック）の組と、幅方向他方の転動規制体３２（ブロック）の組とによって、一対のベルト支持台が構成されている。

図３（ｂ）に詳細に示すように、各転動規制体３２（ブロック）は、幅方向中央側から離れるに連れてせり上がる傾斜面３２ａを有している。各傾斜面３２ａは、幅方向一方側と他方側とで向かい合わせになっている。各転動規制体３２（ブロック）の傾斜面３２ａがベルト体１３の搬送側に下方から当接している。このため、ベルト体１３の搬送側は断面Ｖ字の形態に保持される。つまり、ベルト体１３の搬送側は、断面Ｖ字の形態で、幅方向両側の転動規制体３２間を通過する。図３（ａ）（ｂ）に示すように、きゅうりのような長物の物品Ｍは、ベルト体１３における搬送側の断面Ｖ字部分に、搬送方向Ｘと直交する（仕分け方向Ｙに沿って延びる）搬送姿勢で安定的に保持される。なお、転動規制体３２は複数個のブロックにて構成するに限らず、仕分け方向Ｙに長い形態にしてもよい。また、転動規制体３２の取り付け箇所は、支持板１８だけでなく、例えばクロスベルトソータ１０のフレーム板１１の内面側でも差し支えない。

第１実施形態の構成によると、多数の搬送ユニット３を列状に並べて搬送する搬送コンベヤ２から、これの搬送方向Ｘと交差する仕分け方向Ｙに分岐した仕分けコンベヤ４に向けて、前記各搬送ユニット３上の物品Ｍを送り出す物品仕分装置１であって、前記各搬送ユニット３のベルト体１３の搬送側を変形させて、物品Ｍが前記ベルト体１３上で前記搬送方向Ｘと平行な幅方向に転動するのを規制する転動規制体３２を備えているから、当該転動規制体３２の存在によって、前記搬送コンベヤ２での搬送中に前記ベルト体１３上の物品Ｍが幅方向に転がるのを防止できる。従って、前記物品Ｍが転動の勢いで隣の搬送ユニット３（クロスベルトソータ１０）や隣の物品Ｍ等にぶつかって傷付いたりするおそれを抑制でき、転倒等によって傷み易い物品Ｍを安全に搬送し仕分けできるという効果を奏する。

また、前記転動規制体３２は、前記各搬送ユニット３の前記幅方向両側に取り付けられており、前記ベルト体１３の前記搬送側に下方から当接して、前記ベルト体１３の前記搬送側を断面Ｖ字の形態に保持しているから、前記ベルト体１３の前記搬送側の表面に緩衝体のようなものが存在しない。このため、仕分けコンベヤ４への乗り継ぎ部には、ベルト体１３の厚みと仕分けコンベヤ４のベルト厚みとを考慮した隙間が空いていればよく、搬送ユニット３（クロスベルトソータ１０）と仕分けコンベヤ４との間の隙間を最小限に抑えられる。従って、搬送ユニット３上（ベルト体１３上）での物品Ｍの幅方向転動を的確に規制できるものでありながら、物品Ｍを仕分けコンベヤ４にスムーズに受け渡しできるという効果を奏する。

次に、図５及び図６を参照しながら、第２実施形態の物品仕分装置５１について説明する。第２実施形態の物品仕分装置５１は、トマト、ミカン、桃、梨又はメロンといった丸物の物品Ｍを、等級（品質）や階級（サイズ及び形状）に応じたグループ毎に仕分けるためのものである。第２実施形態では、クロスベルトソータ６０のベルト体６３が二分割されていて、二本一組で周回動するように構成されている。クロスベルトソータ６０は倍移動機構１２を備えておらず（下ローラ対１５がなく）、ガイドピン６７の移動量と各ベルト体６３搬送側の仕分け方向Ｙへの移動量とが１：１の関係になっている。クロスベルトソータ６０における一対のフレーム板１１の内面側には支持板６８が固着されている。各ベルト体６３の上面側に、周回動時に物品Ｍを仕分け方向Ｙに押し出す押出し突起６９が設けられている。

図５及び図６に示すように、第２実施形態の各搬送ユニット５３も、ベルト体６３の搬送側を変形させて、物品Ｍがベルト体６３上で搬送方向Ｘと平行な幅方向に転動するのを規制する転動規制体７２を備えている。第２実施形態の転動規制体７２も、搬送ユニット５３の幅方向両側に位置するように支持板６８上に取り付けられている。幅方向一方及び他方の転動規制体７２はいずれも、仕分け方向Ｙに沿って長く延びた形態になっている。幅方向一方の転動規制体７２と幅方向他方の転動規制体７２とによって、一対のベルト支持台が構成されている。なお、第２実施形態の転動規制体７２は、ベルト体６３の移動距離との関係で、仕分けコンベヤ５４側に寄せて配置されている。

図６（ａ）（ｂ）に詳細に示すように、各転動規制体７２がベルト体６３の搬送側に下方から当接している。具体的には、各転動規制体７２の上端面がベルト体６３における搬送側の幅方向中央部に下方から当接している。この場合、ベルト体６３の搬送側は断面山形の形態に保持される。つまり、両ベルト体６３の搬送側は、断面山形の形態で、それぞれに対応する転動規制体７２上を通過する。図６（ａ）（ｂ）に示すように、トマトのような丸物の物品Ｍは、両ベルト体６３の搬送側（上面側）の間で安定的に保持される。図６（ａ）に示すように、通常は、同一の搬送ユニット５３（クロスベルトソータ６０）における両ベルト体６３の搬送側の間に、物品Ｍを載置する。図６（ｂ）に示すように、物品Ｍのサイズが比較的大きい場合は、隣り合う搬送ユニット５３（クロスベルトソータ６０）を近接配置していれば、隣り合う搬送ユニット５３において隣接するベルト体６３の搬送側の間に物品Ｍを載置することも可能である。隣り合う搬送ユニット５３に跨って物品Ｍを載置でき、仕分け作業の効率化の一助にもなる。なお、転動規制体７２の取り付け箇所は、支持板６８だけでなく、例えばクロスベルトソータ６０のフレーム板６１の内面側でもよい。その他の構成は第１実施形態と同様である。

第２実施形態の構成によっても、前記転動規制体７２の存在によって、前記搬送コンベヤ２での搬送中に前記ベルト体６３上の物品Ｍが幅方向に転がるのを防止でき、第１実施形態と同様の効果を奏する。また、前記転動規制体７２は、前記各搬送ユニット５３の前記幅方向両側に取り付けられており、前記ベルト体６３は前記搬送方向Ｘに二分割されており、前記各転動規制体７２は、これに対応する前記ベルト体６３における前記搬送側の前記幅方向中央部に下方から当接しているから、同一の搬送ユニット５３における両ベルト体６３の搬送側の間に、物品Ｍを載置したり、隣り合う搬送ユニット５３における隣接したベルト体６３の搬送側の間に、物品Ｍを載置したりして、物品Ｍの載置態様の多様化が可能になる。従って、仕分け作業の効率化の一助にもなる。

本願発明は、前述の実施形態に限らず、農産物以外の様々な種類の長物物品を搬送・仕分けする物品仕分装置として広く適用できる。長物物品の種類や大きさ等に応じて、仕分けコンベヤ４，５４の幅寸法や誘導板２２及び切換片２４の個数等は適宜設定できる。その他、各部の構成は図示の実施形態に限定されるものではなく、本願発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変更が可能である。

Ｍ物品
Ｘ搬送方向
Ｙ仕分け方向
１，５１物品仕分装置
２搬送コンベヤ
３，５３搬送ユニット
４，５４仕分けコンベヤ
１０，６０クロスベルトソータ（仕分け機構）
１２倍移動機構
１３，６３ベルト体
３２，７２転動規制体

Claims

多数の搬送ユニットを列状に並べて搬送する搬送コンベヤから、これの搬送方向と交差する仕分け方向に分岐した仕分けコンベヤに向けて、前記各搬送ユニット上の物品を送り出す物品仕分装置であって、
前記各搬送ユニットのベルト体の搬送側を変形させて、物品が前記ベルト体上で前記搬送方向と平行な幅方向に転動するのを規制する転動規制体を備えており、
前記転動規制体は、前記各搬送ユニットの前記幅方向両側に取り付けられており、前記ベルト体は前記搬送方向に並ぶように二分割されており、前記各転動規制体は、これに対応する前記ベルト体における前記搬送側の前記幅方向中央部に下方から当接しており、
同一の前記搬送ユニットにおける両ベルト体の搬送側の間に物品を載置したり、隣り合う前記搬送ユニットにおいて隣接するベルト体の搬送側の間に跨って物品を載置したりすることが可能になっている、
物品仕分装置。