JP6073149B2 - Long crop cutting and preparation equipment - Google Patents

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  • Apparatuses For Bulk Treatment Of Fruits And Vegetables And Apparatuses For Preparing Feeds (AREA)

Description

本発明は、例えば長芋などの長尺農作物を切断する切断調装置に係り、詳しくは、長尺農作物を所定重量又は所定長さに切り揃える切断調装置に関する。 The present invention, for example, relates to a cutting tone made device for cutting the long crops such as yam, more particularly, to cutting adjustment apparatus made to align cut long crops predetermined weight or a predetermined length.

一般に、長芋等の長尺農作物の種イモを作る際には、作業者が手作業により長芋を適当な大きさに切断し作成していた。この切断作業には、多く労働力を必要とするため、機械化が望まれていた。   In general, when making seed potatoes for long crops such as long bamboo shoots, an operator cut the long potatoes into an appropriate size by hand. Since this cutting work requires a lot of labor, mechanization has been desired.

従来、装置内に設けた回転軸に、ごぼう等の長尺農作物を回転方向に移動させる送り部材を取付け、該送り部材によって移動する長尺農作物が、所定間隔に設けられた受刃によって切断される切断装置が案出されている(特許文献1参照)。   Conventionally, a feed member for moving a long crop such as burdock in the rotation direction is attached to a rotation shaft provided in the apparatus, and the long crop moved by the feed member is cut by a receiving blade provided at a predetermined interval. A cutting device has been devised (see Patent Document 1).

また、魚肉等の冷凍食品を、レーザー光照射及びカメラ撮影し、コンピュータープログラムを介した画像解析によって切断位置を演算処理して切断する冷凍食品の加工装置が案出されている(特許文献2参照)。   Further, a frozen food processing apparatus has been devised that cuts frozen foods such as fish meat by laser light irradiation and camera photography, and calculates and cuts the cutting position by image analysis via a computer program (see Patent Document 2). ).

特許第3046743号公報Japanese Patent No. 3046743 特許第4072972号公報Japanese Patent No. 4072972

しかしながら、上記特許文献1記載のものは、ごぼうのような凹凸の少ない棒形状のもののみに使用可能、かつ長尺農作物を所定の長さで切断するものであって、多様な形状に成長する農作物を所定重量で切り揃えることはできなかった。   However, the thing of the said patent document 1 can be used only for the thing of a rod shape with few unevenness like a burdock, and cuts a long crop by predetermined length, and grows into various shapes. Agricultural crops could not be trimmed at a predetermined weight.

また、上記特許文献2記載のものは、複数のレーザー発光部及び複数のカメラを用いて冷凍食品の形状解析を行うので解析に時間がかかり、また切断対象となる冷凍食品を回転及びスライド移動させて切断するため、冷凍食品1個当たりの処理時間が長くなり、単位時間当たりの処理数が少ないという問題があった。   Moreover, since the thing of the said patent document 2 performs the shape analysis of frozen food using a several laser light emission part and several cameras, it takes time for analysis, and also makes the frozen food used as a cutting object rotate and slide. Therefore, there is a problem that the processing time per frozen food becomes long and the number of processing per unit time is small.

そこで、本発明は、長尺農作物の全体形状を複数個所を検出して把握し、その把握結果と予め格納されているデータによって切断位置を判断し、もって上述した問題を解決した長尺農作物の切断調装置を提供する。 Therefore, the present invention detects and grasps the overall shape of a long crop, determines the cutting position based on the grasp result and prestored data, and thereby solves the above-described problem of the long crop. to provide a cutting tone-made equipment.

本発明は、長尺農作物(W)の所定外径寸法により定まる基準位置(B)からの前記長尺農作物の長さ(L)と、異なる所定位置における前記長尺農作物(W)の複数の外径寸法と、を検出する検出部(7)と、
前記検出部(7)の検出結果と、予め格納されているデータと、に基づいて前記長尺農作物の切断位置を判断する制御部(42)と、
前記切断位置にて前記長尺農作物(W)を切断する切断部(9)と、を備え
前記切断部(9)は、切断姿勢と非切断姿勢とを切換え自在かつ所定間隔で配置された多数の切断刃(26,…)と、前記多数の切断刃(26,…)のうち、前記切断位置に対応した切断刃を選択的に切断姿勢にする切断刃切換部(32,…)と、を有してなる
ことを特徴とする。
The present invention relates to a length (L) of the long crop from a reference position (B) determined by a predetermined outer diameter of the long crop (W) and a plurality of the long crop (W) at different predetermined positions. A detection unit (7) for detecting an outer diameter dimension;
A control unit (42) for determining the cutting position of the long crop based on the detection result of the detection unit (7) and data stored in advance;
A cutting section (9) for cutting the long crop (W) at the cutting position ,
The cutting section (9) is capable of switching between a cutting posture and a non-cutting posture, and a plurality of cutting blades (26,...) Arranged at predetermined intervals, and among the plurality of cutting blades (26,...) A cutting blade switching unit (32,...) For selectively cutting the cutting blade corresponding to the cutting position .
It is characterized by that.

例えば図3を参照して、前記検出部(7)と前記切断部(9)を、前記長尺農作物(W)の幅方向に並列配置し、
前記検出部(7)に配置された前記長尺農作物(W)を、切断姿勢の前記切断刃(26’)上に移動落下させる移動機構(17)と、
切断姿勢の前記切断刃(26’)上に落下した該長尺農作物(W)を、上方から押圧する押圧機構(37)と、を備えてなる。
また、例えば図4を参照して、前記制御部(42)は、前記長尺農作物(W)の長さ及び外径に関する統計データを格納するデータ格納手段(43)と、前記検出部(7)による前記長尺農作物(W)の長さ及び複数の外形寸法の検出結果並びに前記データ格納手段(43)に格納された統計データに基づいて前記長尺農作物(W)の形状を推定し、かつ、推定結果に基づいて前記切断位置を決定する切断位置判断手段(45)と、を有してなる。
For example, referring to FIG. 3, the detection unit (7) and the cutting unit (9) are arranged in parallel in the width direction of the long crop (W),
A moving mechanism (17) for moving and dropping the long crop (W) arranged in the detection unit (7) onto the cutting blade (26 ′) in a cutting posture;
A pressing mechanism (37) for pressing the long crop (W) dropped on the cutting blade (26 ′) in the cutting posture from above.
For example, referring to FIG. 4, the control unit (42) includes data storage means (43) for storing statistical data relating to the length and outer diameter of the long crop (W), and the detection unit (7). ) To estimate the shape of the long crop (W) based on the length of the long crop (W) and the detection results of a plurality of external dimensions and the statistical data stored in the data storage means (43), And a cutting position determining means (45) for determining the cutting position based on the estimation result.

なお、上述カッコ内の符号は、図面と対照するためのものであるが、何ら本発明の構成を限定するものではない。   In addition, although the code | symbol in the said parenthesis is for contrast with drawing, it does not limit the structure of this invention at all.

請求項1に係る本発明は、検出部において長尺農作物の長さと複数の外径寸法を検出し、検出部の検出結果と予め格納されているデータによって切断位置を判断するので、長尺農作物の形状検出及び切断位置決定に要する時間を短縮することができ、単位時間当たりの処理数を向上させることができる。   In the first aspect of the present invention, the length of the long crop and a plurality of outer diameters are detected in the detection unit, and the cutting position is determined based on the detection result of the detection unit and data stored in advance. The time required for shape detection and cutting position determination can be shortened, and the number of processes per unit time can be improved.

また、上記長尺農作物は、所定外径寸法を基準位置とするので、個体差の大きい先端部の外乱を減少して、該基準位置からの長さと異なる所定位置における複数の外径寸法を測定することにより、長尺農作物の全体形状を比較的高い精度で把握することができ、データと合わせて正確に切断位置を判断することができる。   In addition, since the above-mentioned long crops have a predetermined outer diameter dimension as a reference position, the disturbance of the tip portion having a large individual difference is reduced, and a plurality of outer diameter dimensions at a predetermined position different from the length from the reference position are measured. By doing so, the overall shape of the long crop can be grasped with relatively high accuracy, and the cutting position can be accurately determined together with the data.

また、本発明は、多数の切断刃のうち、切断位置に対応した切断刃を選択的に切断姿勢にする切断刃切換部を有するので、切断される長尺農作物や切断刃を大きく移動させることなく該長尺農作物を切断でき、切断時間を短縮できると共に装置の小型化を実現することができる。 Moreover, since this invention has the cutting blade switching part which makes the cutting attitude | position selectively the cutting attitude | position corresponding to a cutting position among many cutting blades, the long crop and cutting blade to be cut | disconnected are moved largely Therefore, the long crop can be cut, the cutting time can be shortened, and the apparatus can be downsized.

請求項に係る本発明は、長尺農作物が、移動機構によって切断姿勢となった切断刃上に移動落下し、該切断刃に長尺農作物が刺さって位置決めされるので、切断刃と長尺農作物とが位置ずれし難くなる。更に、位置決めされた長尺農作物が、押圧機構によって上方から押圧されるので、制御部によって判断された切断位置と実際の切断位置とがずれ難く、精度の高い長尺農作物の切断ができると共に、装置自体を小型に構成することができる。 In the present invention according to claim 2 , the long crop is moved and dropped onto the cutting blade which has been cut by the moving mechanism, and the long crop is inserted into the cutting blade and positioned. Agricultural crops are difficult to shift. Furthermore, since the positioned long crop is pressed from above by the pressing mechanism, the cutting position determined by the control unit is not easily shifted from the actual cutting position, and the long crop can be cut with high accuracy. The apparatus itself can be made small.

本発明を適用した長尺農作物の切断調装置を示す平面図。Plan view of a cutting tone apparatus made long crops according to the present invention. その正面図。The front view. その部分側面図。The partial side view. 本発明を適用した長尺農作物の切断調装置の制御部を示す制御ブロック図。Control block diagram showing a control unit of the cutting tone apparatus made long crops according to the present invention. 本発明を適用した長尺農作物の切断調装置の切断動作のシーケンス図。Sequence diagram of the cutting operation of the cutting tone apparatus made long crops according to the present invention. ワークWの外径推定結果と実測値とを比較検証したグラフ。The graph which compared and verified the outer diameter estimation result of the workpiece | work W, and the measured value.

以下、図面に沿って、本発明の実施の形態について説明する。長尺農作物(以下、ワークWとする)の切断調装置1は、例えば長芋の種イモを作成するための切断調装置として適用され、1つの長芋が種イモ用として等重量に切り揃えられるが、等重量に限らず、等容積、その他の指標により切断するようにしてもよい。該切断調装置1は、図1ないし図3に示すように、キャスター2により移動自在又は固定自在に支持された箱形状のフレーム台3を有し、該フレーム台3の上部に、ワークWが切断処理される作業ステージ5が配置されている。該作業ステージ5を囲むように、上記フレーム台3の上部に門型フレーム6が立設されている。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. Long crops (hereinafter referred to as workpiece W) cutting adjustment made device 1 is, for example, applied as a cutting tone made device for creating a seed potatoes of yam, trimmed to equal weight one yam is for the seed potatoes However, it is not limited to an equal weight, and may be cut by an equal volume or other index. The cutting adjustment made apparatus 1, as shown in FIGS. 1 to 3, has a frame base 3 of movable or fixed rotatably supported by a box shape by casters 2, the upper portion of the frame base 3, the workpiece W A work stage 5 for cutting is disposed. A portal frame 6 is erected on the upper part of the frame base 3 so as to surround the work stage 5.

上記作業ステージ5は、検出部7と、切断部9と、を有しており、処理されるワークWは、上記検出部7において形状が検出されて切断位置が判断された後に、上記切断部9において該切断位置で切断処理される。上記検出部7と上記切断部9は、並列配置されており、装置が小型となるように構成されている。以後、図1におけるワークWの長手方向を左右方向とし、幅方向を前後方向と規定する。   The work stage 5 includes a detection unit 7 and a cutting unit 9, and the workpiece W to be processed is detected after the shape is detected by the detection unit 7 and the cutting position is determined. In 9, the cutting process is performed at the cutting position. The detection unit 7 and the cutting unit 9 are arranged in parallel, and the apparatus is configured to be small. Hereinafter, the longitudinal direction of the workpiece W in FIG. 1 is defined as the left-right direction, and the width direction is defined as the front-rear direction.

上記検出部7は、上記フレーム台3に回転自在に支持される回転軸10を有しており、該回転軸10には、所定間隔を隔てて所定位置に配置されたアーム11,12,12の一端が摺動自在及び固定自在に支持されている。上記アーム11,12,12の他端には、上記ワークWを載置する載置台13,15,15が取付けられており、これら載置台13,15,15は、上記回転軸10の端部に固定されたスイングアーム16及びエアシリンダ17(移動機構)によって、揺動自在に構成されている。なお、エアシリンダについては、圧縮空気を送るエアコンプレッサと、該エアコンプレッサとエアシリンダとを接続するホースと、が具備されるが、本実施の形態においてはその説明は省略する。上記載置台15は、上記ワークWを保持するように中央部が窪んだ刺又形状となっており(図3参照)、上記載置台13は、後方が開放された略C字状に形成されている。該載置台13のC字状部分の内径は、例えば25[mm]に設定される。一般に、長芋等の長尺農作物は、長手方向端部よりも中央部の外径の方が大きくなるように成長し、上記ワークWは、上記載置台15側から上記載置台13のC字状部分に挿入され、上記載置台13とワークWが当接する位置で基準位置Bが決定されて、上記載置台15,15に載置される。   The detection unit 7 has a rotation shaft 10 that is rotatably supported by the frame base 3. The rotation shaft 10 has arms 11, 12, 12 arranged at predetermined positions with a predetermined interval. One end of each is slidably and fixedly supported. On the other end of the arms 11, 12, 12, mounting tables 13, 15, 15 for mounting the workpiece W are attached. These mounting tables 13, 15, 15 are end portions of the rotating shaft 10. The swing arm 16 and the air cylinder 17 (moving mechanism) are fixed to each other so as to be swingable. The air cylinder includes an air compressor that sends compressed air and a hose that connects the air compressor and the air cylinder. However, the description thereof is omitted in the present embodiment. The mounting table 15 has a stab shape in which the central portion is depressed so as to hold the workpiece W (see FIG. 3), and the mounting table 13 is formed in a substantially C shape with the rear opened. ing. The inner diameter of the C-shaped portion of the mounting table 13 is set to 25 [mm], for example. In general, long crops such as long bamboo shoots grow so that the outer diameter of the central portion is larger than the end portion in the longitudinal direction, and the workpiece W has a C-shape of the mounting table 13 from the above mounting table 15 side. The reference position B is determined at the position where the table 13 is inserted into the portion and the work table W comes into contact with the work W, and is placed on the tables 15 and 15.

即ち、長芋等の長尺農作物は、根等のある先端側の長さにバラツキがあり、該先端部を基準とすると複数の外径寸法、長さ寸法による長尺農作物の全体形状を把握する際の外乱となるため、該先端部が基準から外れるように、所定太さ部分が基準位置となるように、略C字状の載置台13が用いられる。   In other words, long crops such as long bamboo shoots have variations in the length of the tip side with roots and the like, and the overall shape of the long crop with a plurality of outer diameter dimensions and length dimensions can be grasped based on the tip part. Therefore, a substantially C-shaped mounting table 13 is used so that the predetermined thickness portion is a reference position so that the tip portion is deviated from the reference.

上記載置台13,15,15の上方には、上記フレーム台3に固定されて左右方向に延設された案内レール19が配置されており、該案内レール19には、上記ワークWの外径を測定し得る外径測定センサ20,20が摺動自在及び固定自在に取付けられている。上記外径測定センサ20,20は、エアシリンダ21,21を有すると共に上記載置台15,15の真上で固定され、上記載置台13,15,15に載置されたワークWに向けてエアシリンダ21,21が下降して、これらエアシリンダ21,21の先端が上記ワークWに当接することで、上記ワークWの上記載置台15,15の位置での外形寸法を測定することができる。なお、本実施の形態では、外径測定センサ20,20によってワークWの異なる2カ所の外径寸法を測定したが、長尺農作物の種類により、例えば形状が複雑な農作物の場合には、3カ所以上の複数個所の外形寸法を測定してもよい。また、長尺農作物の種類によって、適宜上記基準位置Bからの外径測定センサ20,20の位置が決定される。   A guide rail 19 fixed to the frame table 3 and extending in the left-right direction is disposed above the mounting tables 13, 15, 15. The guide rail 19 has an outer diameter of the workpiece W. The outer diameter measuring sensors 20 and 20 capable of measuring slidably and fixedly attachable. The outer diameter measuring sensors 20, 20 have air cylinders 21, 21, are fixed immediately above the mounting tables 15, 15, and air is directed toward the workpiece W placed on the mounting tables 13, 15, 15. When the cylinders 21 and 21 are lowered and the tips of the air cylinders 21 and 21 come into contact with the workpiece W, the outer dimensions at the positions of the mounting tables 15 and 15 on the workpiece W can be measured. In the present embodiment, the outer diameter measurement sensor 20, 20 measures the outer diameter of two different places on the workpiece W. However, depending on the type of long crop, for example, in the case of a crop with a complicated shape, 3 You may measure the external dimension of several places more than one place. Further, the positions of the outer diameter measuring sensors 20 and 20 from the reference position B are appropriately determined depending on the type of the long crop.

上記載置台13,15,15の真下には、上記回転軸10と並行して案内レール22が配置されており、該案内レール22には、光学式の全長測定センサ23が不図示のエアシリンダによって摺動自在に取付けられている。該全長測定センサ23は、その先端に当接プレート25を有し、該当接プレート25が上記ワークWに向けてスライド移動して上記ワークWの端部と当接する位置において、上記門型フレーム6の右壁に設けられたブラケット24との距離を測定することで、上記ワークWの上記基準位置Bからの長さLを算出することができる。   A guide rail 22 is disposed directly below the mounting tables 13, 15, and 15 in parallel with the rotary shaft 10, and an optical full length measuring sensor 23 is not shown on the guide rail 22. It is slidably attached by. The full length measurement sensor 23 has a contact plate 25 at its tip, and the portal frame 6 is in a position where the contact plate 25 slides toward the workpiece W and contacts the end of the workpiece W. The length L of the workpiece W from the reference position B can be calculated by measuring the distance to the bracket 24 provided on the right wall.

上記切断部9は、所定間隔で並列配置された多数の切断刃26,…を有し、これら切断刃26,…は、上記フレーム台3に取付けられた軸27に回動自在に支持されて、倒伏状態となって上記ワークWを切断する切断姿勢と、直立状態の非切断姿勢とを切換え自在に構成されている。また、上記軸27と同軸上には、上記フレーム台3にベアリングを介して回転自在に支持される回転軸29,29が配置されており、これら回転軸29,29の端部には、アーム30,30を介して、かつ上記切断刃26,…に平行して、磁石ホルダ31が取付けられている。該磁石ホルダ31は、上記切断刃26,…と等間隔かつ同数の電磁石32,…(切断刃切換部)が取付けられていると共に、上記回転軸29,29がスイングアーム33,33及びエアシリンダ35,35によって回動することで、揺動自在に構成されている。上記切断刃26は、一端側に配置される刃部26aと、他端に配置される磁石部26bと、を有しており、該磁石部26bは、多数の上記電磁石32,…のうちの1つに近接して配置されて、上記切断刃26,…と電磁石32,…とがそれぞれ一対一に対応付けられている。そして、上記切断刃26,…は、上記電磁石32,…のうち所定の電磁石32が励磁し、かつ上記エアシリンダ35,35が進退して上記磁石ホルダ31が揺動することで、励磁した上記電磁石32に対応する切断刃26が選択的に切断姿勢(例えば図1又は図3の26’参照)となる。また、切断姿勢の上記切断刃26’の左方であって、上記載置台13と左右方向同位置には、常に切断姿勢である固定切断刃28が固定されている。   The cutting section 9 has a large number of cutting blades 26 arranged in parallel at a predetermined interval, and these cutting blades 26 are rotatably supported by a shaft 27 attached to the frame base 3. The cutting posture in which the workpiece W is cut in the lying state and the non-cutting posture in the upright state can be switched freely. Further, on the same axis as the shaft 27, there are disposed rotating shafts 29 and 29 that are rotatably supported by the frame base 3 via bearings. A magnet holder 31 is attached through 30 and 30 and parallel to the cutting blades 26. The magnet holder 31 is provided with the same number of electromagnets 32,... (Cutting blade switching portion) at equal intervals to the cutting blades 26,..., And the rotary shafts 29, 29 are swing arms 33, 33 and an air cylinder. By being rotated by 35, 35, it is configured to be swingable. The cutting blade 26 has a blade portion 26a disposed on one end side, and a magnet portion 26b disposed on the other end, and the magnet portion 26b includes a number of the electromagnets 32,. The cutting blades 26,... And the electromagnets 32,. The cutting blades 26,... Are energized by exciting the predetermined electromagnets 32 of the electromagnets 32,... And moving the air cylinders 35, 35 back and forth so that the magnet holder 31 swings. The cutting blade 26 corresponding to the electromagnet 32 is selectively in a cutting posture (see, for example, 26 ′ in FIG. 1 or FIG. 3). A fixed cutting blade 28 that is always in a cutting posture is fixed to the left side of the cutting blade 26 ′ in the cutting posture and at the same position in the left-right direction as the mounting table 13.

上記軸27の上方には、上記フレーム台3に支持された横フレーム36が配置されており、該横フレーム36には、押圧機構37が取付けられている。該押圧機構37は、上下方向に進退自在のエアシリンダ39と、該エアシリンダ39の下端部に配置された押圧板40と、を有しており、上記押圧板40は、切断姿勢の上記切断刃26’の刃部の上方に位置している。上記押圧機構37及び上記切断姿勢の上記切断刃26’の下方には、上方に開口した箱状の回収ボックス41が配置されており、該回収ボックス41は、上記切断調装置1の略全幅に亘って延在すると共に、不図示の仕切り板が設けられて、切り分けたワークWの部分によって仕分けして貯留できるようになっている。 A horizontal frame 36 supported on the frame base 3 is disposed above the shaft 27, and a pressing mechanism 37 is attached to the horizontal frame 36. The pressing mechanism 37 includes an air cylinder 39 that is movable back and forth in the vertical direction, and a pressing plate 40 that is disposed at the lower end of the air cylinder 39. The pressing plate 40 is configured to cut the cutting posture. It is located above the blade portion of the blade 26 '. Below the above the cutting blade 26 of the pressing mechanism 37 and the cutting position ', is arranged a box-shaped collecting box 41 which opens upward, the collecting box 41 is substantially the entire width of the cutting adjustment apparatus made 1 In addition, a partition plate (not shown) is provided so that it can be sorted and stored by the portion of the workpiece W cut out.

図4は、本実施の形態における制御ブロック図を示しており、上記切断調装置1は、マイコン(CPU,ROM,RAM等を含む)からなり、該制御ブロック図を構成する制御部42を備えている。該制御部42の入力側には、上述したワークWの所定2カ所の外径を測定する外径測定センサ20,20と、上記基準位置BからのワークWの長さを測定する全長測定センサ23と、が接続されている。上記制御部42は、調査により得た異なる多数のワークWの任意の2カ所の外径と基準位置Bからの長さの統計データが格納されるデータ格納手段43と、上記外径測定センサ20,20及び全長測定センサ23の検出結果、並びに上記データ格納手段43に格納される統計データに基づいてワークWの形状と重量を推定し、設定された所定重量にワークWが切り揃えられるようにワークWの切断位置を判断する切断位置判断手段45と、を備えている。上記制御部42の出力側には、上記切断位置判断手段45によって判断された切断位置に対応する位置の上記電磁石32,…を励磁する励磁手段46と、上述した磁石ホルダ31を揺動するエアシリンダ35,35と、上記押圧機構37の押圧板40を上下移動するエアシリンダ39と、が接続されている。 Figure 4 shows a control block diagram of the present embodiment, the cutting adjustment made device 1, the microcomputer composed (CPU, ROM, including RAM, etc.), the control unit 42 constituting the control block diagram I have. On the input side of the control unit 42, the outer diameter measuring sensors 20 and 20 that measure the outer diameters of the two predetermined positions of the workpiece W, and the full length measuring sensor that measures the length of the workpiece W from the reference position B are provided. 23 are connected. The control unit 42 includes data storage means 43 for storing statistical data of the outer diameters of two arbitrary workpieces W obtained by the investigation and the length from the reference position B, and the outer diameter measuring sensor 20. , 20 and the detection result of the full length measurement sensor 23 and the statistical data stored in the data storage means 43, the shape and weight of the workpiece W are estimated, and the workpiece W is aligned to the set predetermined weight. Cutting position determination means 45 for determining the cutting position of the workpiece W. On the output side of the control unit 42, excitation means 46 for exciting the electromagnets 32 at positions corresponding to the cutting positions determined by the cutting position determination means 45, and air for swinging the magnet holder 31 described above. The cylinders 35 and 35 are connected to an air cylinder 39 that moves up and down the pressing plate 40 of the pressing mechanism 37.

本実施の形態は、以上のような構成からなるので、作業者は、ワークWを手作業で上記載置台15側から上記載置台13のC字状部分に挿入するようにして、長尺農作物の切断調装置1の載置台13,15,15に載置する。この時、載置台13とワークWが当接する位置、すなわちワークWの載置台13の位置での所定外径寸法によって基準位置Bが定まる。 Since the present embodiment is configured as described above, an operator manually inserts the workpiece W into the C-shaped portion of the mounting table 13 from the above-described mounting table 15 side so as to make a long crop. It is placed on the mounting table 13,15,15 of cutting tone made device 1. At this time, the reference position B is determined by the predetermined outer diameter dimension at the position where the mounting table 13 and the work W come into contact, that is, the position of the mounting table 13 of the work W.

そして、作業者が切断調装置1を作動させると、図5に示すシーケンス図のように、まずワークWの外径測定が始まる。すなわち、エアシリンダ21,21が下降し、これらエアシリンダ21,21の先端がワークWに当接して、外径測定センサ20,20は、載置台15,15の位置でのワークWでの外形寸法を測定する。 Then, when the operator actuates the cutting adjustment made device 1, as in the sequence diagram shown in FIG. 5, first, an outer diameter measurement of the workpiece W is started. That is, the air cylinders 21 and 21 are lowered, the tips of the air cylinders 21 and 21 are brought into contact with the workpiece W, and the outer diameter measuring sensors 20 and 20 are external shapes of the workpiece W at the positions of the mounting tables 15 and 15. Measure the dimensions.

次に、ワークWの基準位置Bからの長さが測定されるが、不図示のエアシリンダによって全長測定センサ23及び当接プレート25が、案内レール22に沿ってワークWに向かってスライド移動する。当接プレート25がワークWの端部に当接すると、光学式の全長測定センサ23がブラケット24までの距離を測定し、ワークWの基準位置Bから載置台13側と反対側のワークWの端部までの長さLを算出する。   Next, the length of the workpiece W from the reference position B is measured. The full length measurement sensor 23 and the contact plate 25 are slid toward the workpiece W along the guide rail 22 by an air cylinder (not shown). . When the contact plate 25 contacts the end of the workpiece W, the optical full length measurement sensor 23 measures the distance to the bracket 24, and the workpiece W on the side opposite to the mounting table 13 from the reference position B of the workpiece W is measured. The length L to the end is calculated.

そして、外径測定センサ20,20及び全長測定センサ23が原点まで復帰する間に、制御部42の切断位置判断手段45は、外径測定センサ20,20及び全長測定センサ23の検出結果と、データ格納手段43に予め格納されている統計データと、に基づいてワークWの切断位置を判断する。   Then, while the outer diameter measurement sensors 20 and 20 and the full length measurement sensor 23 return to the origin, the cutting position determination means 45 of the control unit 42 detects the detection results of the outer diameter measurement sensors 20 and 20 and the full length measurement sensor 23, and Based on the statistical data stored in advance in the data storage means 43, the cutting position of the workpiece W is determined.

例えば、本実施の形態の統計データにおいては、刻みjにおけるワークWの直径dを任意の2カ所の外径測定位置D(x)とD(z)によって導出する以下の2変数回帰モデルを構築した。
(x,z)=a+b・D(x)+c・D(z)
ただし、j=1,2,…,100とする。
そして、これを基に切断位置判断手段45は、ワークWの基準位置Bからの長さLを100分割した際の刻みj毎のワークWの外径の推定を行う。未観測の標本を供試して上記モデルの適応性を検証した結果、図6に示すように、おおむね適正な推定結果が得られた。図6のグラフは、例えば基準位置BからD(x)=250[mm]とD(z)=100[mm]の2点位置における外径測定センサ20,20の測定結果と全長測定センサ23の測定結果に基づいて上記モデルで算出した結果と、ワークWの外径の実測値と、を比較検証したものである。
For example, in the statistical data of the present embodiment, the following two variables regression model to derive the outer diameter measuring position D of any two locations a diameter d j of the workpiece W in increments j (x) and by D (z) It was constructed.
d j (x, z) = a j + b j · D (x) + c j · D (z)
Here, j = 1, 2,.
Based on this, the cutting position determination means 45 estimates the outer diameter of the work W for each step j when the length L of the work W from the reference position B is divided into 100. As a result of verifying the adaptability of the above model by testing an unobserved sample, a generally appropriate estimation result was obtained as shown in FIG. The graph of FIG. 6 shows, for example, the measurement results of the outer diameter measurement sensors 20 and 20 at the two positions D (x) = 250 [mm] and D (z) = 100 [mm] from the reference position B, and the full length measurement sensor 23. The result calculated by the above model based on the measurement result and the actually measured value of the outer diameter of the workpiece W are compared and verified.

次に、励磁手段46が、上記切断位置に対応する電磁石32,…を励磁し、エアシリンダ35,35によって磁石ホルダ31が揺動する。該磁石ホルダ31の揺動に伴い、励磁した電磁石32,…に対応する切断刃26,…が切断姿勢となり、切断刃がセットされる。   Next, the excitation means 46 excites the electromagnets 32 corresponding to the cutting position, and the magnet holder 31 is swung by the air cylinders 35 and 35. As the magnet holder 31 swings, the cutting blades 26,... Corresponding to the excited electromagnets 32,.

次に、エアシリンダ17が伸長し、スイングアーム16が回転することで、載置台13,15,15が回転軸10を中心にして揺動し、切断姿勢の切断刃26’及び固定切断刃28上にワークWが移動落下する。この際、載置台13は、後方が開放したC字状に形成されているので、載置台13,15,15の後方に配置された切断刃26,…方向へのワークWの移動に支障はない。また、移動落下したワークWが切断姿勢の切断刃26’及び固定切断刃28に刺さって位置決めされるため、切断刃26’とワークWとが位置ずれし難くなる。   Next, when the air cylinder 17 is extended and the swing arm 16 is rotated, the mounting tables 13, 15, 15 are swung around the rotary shaft 10, and the cutting blade 26 ′ and the fixed cutting blade 28 in the cutting posture are swung. The workpiece W moves and falls on the top. At this time, since the mounting table 13 is formed in a C-shape with the rear opened, there is a hindrance to the movement of the workpiece W in the direction of the cutting blades 26,... Arranged behind the mounting tables 13, 15, 15. Absent. In addition, since the workpiece W that has been moved and dropped is inserted into the cutting blade 26 ′ and the fixed cutting blade 28 in the cutting posture and positioned, the cutting blade 26 ′ and the workpiece W are not easily displaced.

次に、押圧機構37のエアシリンダ39が伸長することで、押圧板40は、切断姿勢の切断刃26’及び切断刃28に刺さったワークWを上方から押圧し、ワークWが切断されて、回収ボックス41に切断されたワークWが回収される。この際、載置台13のC字状部分の内径寸法に満たないワークWの固定切断刃28で切断された端部分については、回収ボックス41内にて仕分けされ、例えばワークWが長芋で、種イモを作成するために切断調装置1を使用する場合、所定直径に満たない端部分は種イモに適さないので、該所定直径を載置台13の内径寸法に設定することで端部分を仕分けできる。そして、押圧機構37のエアシリンダ39及び押圧板40が原点に戻り、ワークW1本の切断作業が終了する。 Next, when the air cylinder 39 of the pressing mechanism 37 is extended, the pressing plate 40 presses the workpiece W stuck in the cutting blade 26 'and the cutting blade 28 in the cutting posture from above, and the workpiece W is cut, The workpiece W cut into the collection box 41 is collected. At this time, the end portion of the work W that is less than the inner diameter dimension of the C-shaped portion of the mounting table 13 that is cut by the fixed cutting blade 28 is sorted in the collection box 41. when using the cutting adjustment apparatus made 1 to create the potatoes, since the end portion is less than the predetermined diameter are not suitable for seed potatoes, sorting the end portions by setting the inner diameter of the table 13 mounting the said predetermined diameter it can. Then, the air cylinder 39 and the pressing plate 40 of the pressing mechanism 37 are returned to the origin, and the cutting operation for one workpiece W is completed.

本実施の形態においては、検出部7におけるワークWの2カ所の外径測定及び基準位置Bからの全長測定の検出結果と、制御部に予め格納されているデータと、によって、ワークWの切断位置決定に要する時間を短縮することができ、例えば試験においては、図5に示すように、外形寸法の測定から切断刃のセットまで、約8.5[s]で行うことができた。また、該切断位置に対応する切断刃26’を電磁石32によって切断姿勢として、切断姿勢となった切断刃26’上にワークWを移動落下させるので、切断刃26,…やワークWの移動が少なく、装置が小型化できると共に、ワークWの切断に要する時間を短縮することができる。例えば試験においては、図5に示すように、ワークの切断刃上への移動落下から押圧板40がワークWを押圧して切断するまで、約5[s]で行うことができた。結果、ワークWの外径測定から押圧板40が原点復帰するまでの一連の作業を約15.5[s]で終了することができた。   In the present embodiment, the workpiece W is cut by the detection result of the outer diameter measurement and the total length measurement from the reference position B of the workpiece W at the detection unit 7 and the data stored in advance in the control unit. The time required for the position determination can be shortened. For example, in the test, as shown in FIG. 5, the measurement from the measurement of the outer dimensions to the setting of the cutting blade can be performed at about 8.5 [s]. Further, since the cutting blade 26 ′ corresponding to the cutting position is set in a cutting posture by the electromagnet 32, the work W is moved and dropped onto the cutting blade 26 ′ in the cutting posture, so that the cutting blade 26,. Therefore, the apparatus can be reduced in size and the time required for cutting the workpiece W can be shortened. For example, in the test, as shown in FIG. 5, it was possible to perform the test in about 5 [s] from the moving and dropping of the workpiece onto the cutting blade until the pressing plate 40 pressed and cut the workpiece W. As a result, a series of operations from the measurement of the outer diameter of the workpiece W to the return of the pressing plate 40 to the origin could be completed in about 15.5 [s].

なお、本実施の形態ではワークWを等重量で切断できるようにワークWの切断位置を決定したが、歩留まりを高めるために、設定重量に近い均等重量で切り揃え、かつ余り部分を発生させない切断位置を決定するようにしてもよい。   In this embodiment, the cutting position of the workpiece W is determined so that the workpiece W can be cut with an equal weight. However, in order to increase the yield, the cutting is performed with a uniform weight close to the set weight and without generating a surplus portion. The position may be determined.

また、本実施の形態の全てのエアシリンダは、往復運動を行うアクチュエータであれば何でもよく、例えば油圧アクチュエータやソレノイド、サーボモータでもよい。また、エアシリンダとアームによって回動運動を実現している部分については、各種モータやチェーン、ベルト等を使用してもよい。   Further, all the air cylinders of the present embodiment may be any actuator that performs a reciprocating motion, and may be, for example, a hydraulic actuator, a solenoid, or a servo motor. In addition, various motors, chains, belts, and the like may be used for the portion that realizes the rotational movement by the air cylinder and the arm.

また、本実施の形態では切断刃26,…を切断姿勢と非切断姿勢とに切換えるのに電磁石32によって行ったが、多数の切断刃26,…のうち切断位置に対応する切断刃のみを切断姿勢に切換え可能であればどんなものによってでもよく、例えば、切断位置に対応する切断刃のみを挟持する挟持機構を用いてもよい。   Further, in the present embodiment, the cutting blades 26,... Are switched by the electromagnet 32 between the cutting posture and the non-cutting posture, but only the cutting blade corresponding to the cutting position is cut out of the many cutting blades 26,. Any device can be used as long as it can be switched to the posture. For example, a clamping mechanism that clamps only the cutting blade corresponding to the cutting position may be used.

また、長尺農作物の種類によって、載置台13,15,15及び外径測定センサ20,20の位置や数、並びにデータ格納手段43に格納される統計データや切断位置判断手段45のアルゴリズムを変更してもよく、これによって様々な種類の長尺農作物を所定重量又は所定長さに切り揃えることができる。   Further, the position and number of the mounting tables 13, 15, 15 and the outer diameter measuring sensors 20, 20 and the statistical data stored in the data storage means 43 and the algorithm of the cutting position determination means 45 are changed depending on the type of the long crop. In this way, various types of long crops can be trimmed to a predetermined weight or a predetermined length.

1 長尺農作物の切断調装置
7 検出部
9 切断部
17 移動機構
26 切断刃
26’ 切断姿勢の切換刃
32 切断刃切換部(電磁石)
37 押圧機構
42 制御部
B 基準位置
L 長さ
W 長尺農作物(ワーク)
Switching換刃32 cutting blade switching unit 1 long crop cutting tone made device 7 detecting unit 9 cuts 17 moving mechanism 26 cutting blade 26 'cutting position (electromagnet)
37 Pressing mechanism 42 Control unit B Reference position L Length W Long crop (work)

Claims (3)

長尺農作物の所定外径寸法により定まる基準位置からの前記長尺農作物の長さと、異なる所定位置における前記長尺農作物の複数の外径寸法と、を検出する検出部と、
前記検出部の検出結果と、予め格納されているデータと、に基づいて前記長尺農作物の切断位置を判断する制御部と、
前記切断位置にて前記長尺農作物を切断する切断部と、を備え、
前記切断部は、切断姿勢と非切断姿勢とを切換え自在かつ所定間隔で配置された多数の切断刃と、前記多数の切断刃のうち、前記切断位置に対応した切断刃を選択的に切断姿勢にする切断刃切換部と、を有してなる、
ことを特徴とする長尺農作物の切断調製装置。
A detection unit for detecting a length of the long crop from a reference position determined by a predetermined outer diameter of the long crop and a plurality of outer diameters of the long crop at different predetermined positions;
A control unit that determines the cutting position of the long crop based on the detection result of the detection unit and data stored in advance;
E Bei and a cutting unit for cutting the long crop in the cutting position,
The cutting unit selectively cuts a cutting blade corresponding to the cutting position among a large number of cutting blades that are switchable between a cutting posture and a non-cutting posture and arranged at a predetermined interval. A cutting blade switching part to be,
An apparatus for cutting and preparing long agricultural products.
前記検出部と前記切断部を、前記長尺農作物の幅方向に並列配置し、
前記検出部に配置された前記長尺農作物を、切断姿勢の前記切断刃上に移動落下させる移動機構と、
切断姿勢の前記切断刃上に落下した該長尺農作物を、上方から押圧する押圧機構と、を備えてなる、
請求項記載の長尺農作物の切断調製装置。
The detection unit and the cutting unit are arranged in parallel in the width direction of the long crop,
A moving mechanism for moving and dropping the long crops arranged in the detection unit onto the cutting blade in a cutting posture;
A pressing mechanism that presses the long crops dropped on the cutting blade in a cutting posture from above.
The apparatus for preparing and cutting a long crop according to claim 1 .
前記制御部は、前記長尺農作物の長さ及び外径に関する統計データを格納するデータ格納手段と、前記検出部による前記長尺農作物の長さ及び複数の外形寸法の検出結果並びに前記データ格納手段に格納された統計データに基づいて前記長尺農作物の形状を推定し、かつ、推定結果に基づいて前記切断位置を決定する切断位置判断手段と、を有してなる、  The control unit includes a data storage unit that stores statistical data relating to the length and outer diameter of the long crop, a detection result of the length and a plurality of external dimensions of the long crop by the detection unit, and the data storage unit. Cutting position judgment means for estimating the shape of the long crop based on the statistical data stored in and determining the cutting position based on the estimation result,
請求項1又は2記載の長尺農作物の切断調製装置。  The apparatus for cutting and preparing a long agricultural product according to claim 1 or 2.
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