JP6368967B2 - 選果システム - Google Patents

Description

本発明は、コンベアにより搬送される青果物をピックアップして、トレイ搬送装置上のトレイ（容器）へ所定量ずつ移送し、該トレイを更に次の行程へ搬送する選果システムの技術に関する。

従来、載置台に載置された青果物を搬送装置により搬送し、該搬送経路中途部において搬送される青果物の品質や大きさを測定し、次の行程で品質や大きさ毎にトレイに移送する選果システムの技術は公知となっている（例えば、特許文献１参照）。

特開２０１２−２３２８２３号公報

従来の選果システムにおいて、青果物を品質や大きさ毎に所定量詰めるトレイは、青果物の形状に合わせた凹部が縦横に並べて形成され、青果物搬送装置からトレイ搬送装置上のトレイへ移送装置により、トレイの左右（または前後）一側の凹部から順に青果物を詰めるようにしていた。しかし、青果物を左右（または前後）一側から順に詰めると、青果物の重量によりトレイの左右一側が重くなり、トレイの左右他側が浮いたり、トレイ自体がずれたり、移送装置による移送時に浮いたトレイに当たり青果物を詰める位置がずれたり、青果物を落下させて移送ミスが発生したり、トレイの搬送ミスも発生することがあった。

本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段を説明する。
即ち、請求項１においては、青果物を青果物搬送装置から移送装置によりトレイ搬送装置上のトレイに所定量ずつ収容し、前記トレイ搬送装置により更にトレイを下流の工程へ搬送する選果システムであって、前記トレイには、青果物の形状に合わせた収納凹部が縦横に形成され、前記トレイ搬送装置の搬送方向左右両側には、前記トレイの収納凹部の外側面をガイドする搬送ガイドが設けられ、前記搬送ガイドは、前記トレイの縁部の下面に摺接し、前記トレイに合わせて上下左右調節可能であり、前記トレイ搬送装置は、前記トレイを載置して搬送する搬送ベルトを有し、前記搬送ベルト上には、前記トレイの搬送方向後部を押す押体が所定間隔をあけて立設され、前記押体は、前記トレイ外周に形成される縁部よりも低く、前記トレイの収納凹部の後側面に当接するように設けられ、その左右幅は、前記トレイの収納凹部が二つ以上当たる長さとするものである。

本発明の効果として、以下に示すような効果を奏する。
即ち、移送装置によって青果物が、トレイに載置されたときに、その重みで位置がずれたり、他側が浮き上がったりすることがなく、確実に青果物をトレイの収納凹部に移送することができる。また、搬送ガイド及び押体はトレイの収納凹部の外側面をガイドすることになり、特に、固体誤差が比較的大きい発泡スチロール等のソフトパックにおいて、位置決めを確実に行え、移送される青果物を確実にトレイの収納凹部に収納することができる。

本発明の一実施形態に係る選果システムの全体的な構成を示した平面図。 青果物搬送装置と移送装置とトレイ搬送装置を示した斜視図。 青果物搬送装置とトレイ搬送装置の一部平面図。 青果物搬送装置とトレイ搬送装置の正面図。 従来の青果物搬送装置とトレイ搬送装置の正面図。

本発明の実施形態に係る選果システム１について、図１から図４を用いて説明する。なお、図中で示す白色矢印は搬送方向を示すものとして説明する。

選果システム１は、載置台５に一つずつ青果物６が載置されてコンベアにより搬送されるとともに、該載置台５に載置された青果物６は搬送途中で選別されて、等級や階級毎にトレイ８に詰めるようにしている。ここで、本実施形態では、青果物６は可食部６ａとがく片（通称：へた）部６ｂとを備えるイチゴを実施例として説明するが、青果物６はその他の青果物、例えば、ミニトマト、ミズナス、リンゴ、びわ、洋ナシ、いちじく等であっても良く限定するものではない。

またここで、青果物６が詰められるトレイ８は、発泡スチロール等のクッション性を有し、製造容易な合成樹脂素材等からなり、軽量で平面視長方形の部材であり、載置台５から移送装置６０により移送された青果物６が収納される凹状の収納凹部８ａを縦横に複数形成され、最外周には所定幅を有する縁部８ｂが形成される。本実施形態のトレイ８では、３０個（長手方向に６個、短手方向に５個）の収納凹部８ａ・８ａ・・・が形成される（図３参照）が、収納凹部８ａの配置構成は千鳥状に配置してもよく、個数も限定するものではない。

該トレイ８の収納凹部８ａは、略横に寝かせた青果物６が約三分の一程度以上が収まるような形状に合わせて凹状に下方に突出するように形成され、その収納凹部８ａの上面周囲は縁部８ｂが形成される。言い換えれば、トレイ８の収納凹部８ａは縁部８ｂから下方に凸状に突出して形成され、青果物６が収納凹部８ａに収納された状態では、容易に移動できず、隣の青果物６にも接触せず、青果物６を傷つけないように搬送し、所定量ずつ容易に荷造りして出荷できようにしている。

トレイ８の収納凹部８ａ（収納される青果物６）の中心軸線は、平面視で長手方向（または短手方向またはトレイ搬送方向）に対して所定角度傾斜するように配置され、収納効率を高めている。本実施形態では、トレイ８の収納凹部８ａは、その長手方向に対して平面視で左方（反時計周り）に略４５度傾くように配置されている。

また、選果システム１は、図１に示すように、作業者によって載置台５に青果物６が載置される青果物載置部３０と、青果物載置部３０において載置台５に載置された青果物６の品質を計測する品質計測部４０と、品質計測部４０における計測結果に基づいて青果物６をその等級や階級毎に載置台５からトレイ８に移送する移送部５０と、を備える。選果システム１では、主搬送装置１１に沿って上流側から下流側へ順に、青果物載置部３０、品質計測部４０、移送部５０、と配置される。

選果システム１は、主搬送装置１１の下流側端に廃棄ライン１４を備える。選果システム１では、青果物６は、規格外に変形しているもの、規格外に大きすぎるもの又は小さすぎるもの、規格外に変質しているもの、傷が付いているもの、がく片部６ｂがないもの、残留農薬が規定値以上のもの等の場合には、廃棄ライン１４に搬送される。

選果システム１は、青果物載置部３０において青果物６が載置台５に正確に載置されていなかった場合に、品質計測部４０の下流側から、主搬送装置１１の上流側に当該載置台５を戻す、リターンライン１２を備える。

選果システム１は、移送部５０において青果物６がトレイ８へ移送されて青果物６が載置されていない（空の状態）載置台５を、移送部５０の終端から主搬送装置１１の上流側に戻す、載置台戻りライン１３を備える。選果システム１は、図示しない制御装置に種々の機構や装置等と接続されて、これらを制御するようにしている。

載置台５は、青果物６が所定の姿勢で載置されるものであり、略円筒状に形成され、平面視中央に向かって低くなる略円錐形の凹状に形成され、略横に寝かせた青果物６が収まるように構成される。載置台５の中央には上下方向に貫通孔が開口され、品質計測部４０の投光手段から照射される光が上方（又は下方）から下方（又は上方）に貫通孔内を通って、受光手段がこれを受光可能なように構成される。

また、載置台５の側面（若しくは底面）には、ＩＤ認識手段が貼設される。具体的には、載置台５のＩＤ認識手段は、バーコードや二次元コードや磁気テープやＩＣチップ等で構成される。載置台５のＩＤ認識手段には、認識番号が記される（ＩＤが書込まれる）。載置台５のＩＤ認識手段における認識番号は、品質計測部４０や移送部５０において、それぞれ図示しない読取手段によって読取られる。

選果システム１の主搬送装置１１は、ベルトコンベアにより構成される。主搬送装置１１の搬送ベルトの搬送面上には、青果物６が載置されていない載置台５、又は、青果物載置部３０において青果物６が載置された載置台５が載せられて搬送される。

選果システム１の青果物載置部３０では、主搬送装置１１の上流側の両側又は一側に、複数の作業者が位置して、当該作業者によって主搬送装置１１により搬送される載置台５に青果物６が略横に寝かせるようにして載置される。

選果システム１の品質計測部４０は、載置台５に載置されて主搬送装置１１により搬送されてくる青果物６の質量を計測する質量計、青果物６を撮影するＣＣＤカメラ等の撮影手段、撮影手段で撮影された画像に関する情報の画像処理を行う画像処理手段、青果物６の内部の品質を計測する投光手段及び受光手段、等が配置されて構成される。そして、品質計測部４０では、青果物６の質量、青果物６の大きさ、青果物６の変質度合い、青果物６の傷の有無、青果物６のがく片部６ｂの有無、載置台５に載置される青果物６の向き（がく片部６ｂの向き、及び、主軸の傾斜する方向）、青果物６の糖度や酸度、青果物６の残留農薬濃度、等に関する情報、及び、品質計測部４０に配置される読取手段によって読取られた載置台５の認識番号に関する情報は、制御装置に送信されて、その記憶手段に記憶される。

選果システム１の移送部５０は、図１に示すように、主搬送装置１１の左右両側に複数配置される。移送部５０では、主搬送装置１１によって搬送されてくる載置台５を主搬送装置１１から各移送部５０に搬送して、載置台５に載置される青果物６をトレイ８の収納凹部８ａに移送する。各載置台５は主搬送装置１１から各移送部５０・５０・・・へ、青果物６の階級や等級等に応じて分岐して搬送される。当該青果物６の階級や等級等は、前記品質計測部４０で決定され、移送部５０毎に予め設定されている。本実施形態では、主搬送装置１１の搬送方向に対して左右それぞれに３つずつ移送部５０が配置され、階級や等級が設定されている。

移送部５０は、主搬送装置１１の左側又は右側に搬送路が分岐するように配置される青果物搬送装置５１と、主搬送装置１１と青果物搬送装置５１との分岐部分（青果物搬送装置５１の始端側）に配置される分岐装置５２と、載置台５に載置される青果物６の向きを修正する方向修正装置（不図示）と、トレイ８を搬送するトレイ搬送装置５３と、載置台５に載置された青果物６をトレイ８に移送する移送装置６０と、を有して構成される。

移送部５０の分岐装置５２は、主搬送装置１１と青果物搬送装置５１との分岐部分において、青果物６が載置された載置台５を主搬送装置１１から移送部５０に分岐させ、青果物搬送装置５１へ移送させるものである。

ここで、青果物６が載置された載置台５が主搬送装置１１によって搬送されてくると、移送部５０に配置された読取手段によって、当該載置台５の認識番号が読取られて、当該認識番号に関する情報が制御装置に送信される。そして、制御装置は、前記送信された認識番号に関する情報に関連付けられた、青果物６の等級や階級等に関する情報が、移送部５０に設定された青果物６の等級や階級と一致するかについて判断する。制御装置によって前記青果物６の等級や階級等が前記移送部５０の等級や階級等と一致すると判断された場合には、青果物６が載置される載置台５は、移送部５０の分岐装置５２により青果物搬送装置５１へ移送される。制御装置７０によって前記青果物６の等級や階級が、前記移送部５０の等級や階級等と一致しないと判断された場合には、そのまま主搬送装置１１により下流へ搬送されて、下流側の移送部５０で同様の判断がされる。

なお、制御装置は、前記送信された認識番号に関する情報に関連付けられた、青果物６の変質度合い、青果物６の傷の有無、青果物６のがく片部６ｂの有無、青果物６の残留農薬濃度、等に関する情報、に基づいて、当該青果物６が規格外のものかについて判断する。制御装置によって前記青果物６が、規格外に変形している、規格外に大きすぎる又は小さすぎる、規格外に変質している、傷が付いている、がく片部６ｂがない、残留農薬濃度が規定値以上、等と判断された場合には、当該青果物６が載置された載置台５は、廃棄ライン１４に搬送される。

移送部５０の青果物搬送装置５１とトレイ搬送装置５３と移送装置６０は図２に示すように、搬送フレーム７０上に配設される。青果物搬送装置５１は、主搬送装置１１から分岐装置５２によって分岐されて移送された載置台５を搬送するものである。移送部５０の青果物搬送装置５１は、その搬送方向が主搬送装置１１の搬送方向に対して直交するように配置される。青果物搬送装置５１によって搬送される載置台５は、図示しない方向修正装置により青果物６のがく片部６ｂを移送装置６０によって吸着できるように修正される。

前記トレイ搬送装置５３は、図２、図３、図４に示すように、ベルトコンベアによって構成され、その搬送方向が青果物搬送装置５１の搬送方向と同一方向となるように、青果物搬送装置５１に平行して並べて配置される。トレイ搬送装置５３の下流側にはトレイ８を箱詰めして、出荷する行程が設けられる。

前記移送装置６０は、青果物搬送装置５１によって搬送される載置台５上の青果物６を、トレイ搬送装置５３によって搬送されるトレイ８へ移送するものである。移送装置６０は、主として移送レール６１、シリンダブラケット６２、上下シリンダ６３、支持部６４、吸着シリンダ６５、および、吸着部６６、を具備する。

前記移送レール６１は、搬送フレーム７０に支持されて、青果物搬送装置５１およびトレイ搬送装置５３の搬送方向に対して左右方向にまたがるように（直交するように）、青果物搬送装置５１およびトレイ搬送装置５３の上方に配置される。前記シリンダブラケット６２は、移送レール６１の下面に、青果物搬送装置５１およびトレイ搬送装置５３の搬送方向に対して直交する方向に摺動可能に支持される。該シリンダブラケット６２に上下シリンダ６３が固定される。該上下シリンダ６３には上下方向に向かって伸縮可能なアームが突設され、該アームの先端（下端）には支持部６４が固定され、支持部６４には吸着シリンダ６５が固定される。該吸着シリンダ６５にはアームが突設され、当該アームの先端（下端）には吸着部６６が固定される。但し、本実施形態では、吸着シリンダ６５及び吸着部６６は、一つ設けられて、トレイ８の収納凹部８ａに一つずつ移送する構成としているが、吸着シリンダ６５と吸着部６６を複数、例えば、１列分の６個を並列配置して、各吸着部６６に青果物６を吸着させた後にトレイ８へ移送して、一度に複数（１列分）をトレイ８の収納凹部８ａに収納するように構成することも可能である。また、移送装置６０は、載置台５に載せられず青果物搬送装置５１のコンベア上に直接載置された青果物６を移送する構成であってもかまわない。

前記吸着部６６は、図示せぬポンプまたはエジェクタと接続され、該ポンプまたはエジェクタにより空気を吸引することにより、吸着部６６の先端に青果物６を吸着することができる。移送部５０の移送装置６０の吸着部６６は、青果物６のがく片部６ｂ側から吸着するように構成される。

前記トレイ搬送装置５３は、駆動ローラと従動ローラの間に二つの搬送ベルト５４・５５が巻回され、搬送ベルト５４の外周上には、所定間隔をあけて押体５６・５６・・・が固定され、トレイ８の搬送方向後部に当てて、トレイ８を押して搬送できるようにしている。つまり、押体５６は板体で構成して搬送方向に対して直交方向に搬送ベルト５４上に立設して固定される。押体５６と押体５６の間隔は、トレイ８の搬送方向（長手方向）の長さに合わせて少し長くして、押体５６と押体５６の間の搬送ベルト５４上にトレイ８が載置されるようにしている。

前記押体５６の上下高さは、搬送ベルト５４の搬送面から前記トレイ８の縁部８ｂまでの間で、縁部８ｂよりも低くい高さとし、押体５６が搬送方向後端の収納凹部８ａの外側後面に当接する高さとしている。つまり、押体５６の高さはトレイ８の縁部８ｂに当接しない高さとしている。また、押体５６の左右幅は、少なくとも収納凹部８ａが二つ以上当たる長さとして、トレイ８がずれることなく搬送できるようにしている。従来、図５に示すように、押体５６はトレイ８の搬送方向後端の縁部８ｂに当接させて、トレイ８を押して搬送していたが、縁部８ｂの外端部から収納凹部８ａまでの長さは、数ミリ程度ではあるが個体差を有していた。そのため、移送装置６０により青果物搬送装置５１からトレイ搬送装置５３に移送するときに、トレイ８の搬送を設定位置（青果物搬送装置５１からトレイ搬送装置５３に青果物６を移送する位置）で停止させると、収納凹部８ａの位置がトレイ８毎に異なり、移送装置６０により青果物６を収納凹部８ａに搬送した時に位置がずれることがあった。そこで、本実施形態のように、押体５６を収納凹部８ａの外側の搬送方向後面に当接させることで、トレイ搬送装置５３によるトレイ８の搬送を設定位置で停止させたときに、収納凹部８ａの外後面が基準位置となるため、位置ずれを殆どなくすことができたのである。

そして、移送装置６０により青果物搬送装置５１からトレイ搬送装置５３に青果物６を移送するために、トレイ８はトレイ搬送装置５３の設定位置で搬送が停止される。この停止時に、トレイ８が慣性で搬送方向前方へずれないように、搬送ベルト５４と搬送ベルト５５の間のトレイ８の搬送方向前端位置に合わせて、ストッパー５８が上方に突出して、収納凹部８ａの前外側に当接するように設けられている。但し、該ストッパー５８は側方からトレイ８側へ突出させる構成とすることも可能である。該ストッパー５８は、板状の弾性体で構成され、容易に変形可能な板バネ等で構成されている。

こうして、トレイ８がトレイ搬送装置５３の始端側の搬送ベルト５４・５５上に載置され、トレイ搬送装置５３が駆動されてトレイ８が設定位置まで搬送されると、トレイ８の搬送方向前端がストッパー５８に当接し、トレイ８の収納凹部８ａの後外面が押体５６により押されるが、ストッパー５８の弾性力によりトレイ８は後方に押し返され、押体５６がトレイ８に当接しているので、トレイ８は押体５６にて規定される基準位置で正確に停止されることになる。そして、トレイ８の全ての収納凹部８ａ・８ａ・・・内に青果物６が収容されると、トレイ搬送装置５３が駆動されて、トレイ８は下流側へ搬送され、ストッパー５８は弾性変形してその上をトレイ８が通過する。このとき、ストッパー５８は弾性体で構成されているため、トレイ８は傷付くことなく通過することができる。

また、トレイ搬送装置５３の搬送方向の左右両側には、搬送ガイド５７・５７が搬送方向と平行に配置されている。搬送ガイド５７はガイド体５７ａと支持部材５７ｂからなり、ガイド体５７ａは棒状または帯板状に構成されて、トレイ８の収納凹部８ａの外側面に沿うように配置される。つまり、ガイド体５７ａは、搬送ベルト５４・５５の搬送面よりも上方でトレイ８の縁部８ｂよりも下方の高さで、搬送方向左右両側に位置する収納凹部８ａ・８ａ・・・の外側の側面に摺接するように、搬送方向と平行に配置される。支持部材５７ｂはガイド体５７ａを支持するもので、搬送方向に適宜間隔をあけて複数配置され、支持部材５７ｂの一端に搬送方向に対して左右位置調節可能にガイド体５７ａを取り付け、他端は搬送フレーム７０に高さ調節可能に固定される。こうして、ガイド体５７ａはトレイ８に合わせて上下左右調節可能としている。なお、調節構造は限定するものではない。

従来、ガイド体５７ａは、図５に示すように、トレイ８の縁部８ｂの側面に沿うように配置されていたので、前述のように、トレイ８にはトレイ毎にバラツキが（固体差）があり、特に、トレイ８の縁部８ｂの長さのバラツキが顕著であるため、縁部８ｂを基準となるように搬送ガイド５７を配置すると、搬送方向に対して左右の位置にずれが発生して、前記設定位置において移送装置６０により青果物６を搬送した時に、正確に収納凹部８ａ内に青果物６を収納できないことがあった。また、移送装置６０によって青果物６をトレイ８の左右一側の収納凹部８ａに載置すると、軽量のトレイ８はその重みで左右一側が下がり、他側が浮き上がり位置がずれることがあった。特に、球状ではない、イチゴやびわや洋ナシやいちじく等を収容するように形成した収納凹部８ａは偏心した形状となるため傾き易くなっていた。更に、他側の浮き上がった状態のトレイ８に次の列の収納凹部８ａに青果物６を搬送したときに、青果物６が傾いたトレイ８に当接して収納動作を失敗することあったが、本実施形態のように、搬送方向の左右両側の収納凹部８ａの外側面を搬送ガイド５７によりガイドすることにより、青果物６をトレイ８の左右一側の収納凹部８ａに収納した時に、その重みでトレイ８の一側が下がろうとしても、縁部８ｂの下面がガイド体５７ａに当たり下がることはできず、トレイ８の姿勢は搬送時の状態を保つことができて、正確に青果物６を収納凹部８ａに収納できるようになる。

以上のように、青果物６を青果物搬送装置５１から移送装置６０によりトレイ搬送装置５３上のトレイ８に所定量ずつ収容し、該トレイ搬送装置５３により更にトレイ８を下流の工程へ搬送する選果システム１であって、前記トレイ８には青果物６の形状に合わせた収納凹部８ａが縦横に形成され、前記トレイ搬送装置５３の搬送方向左右両側には、トレイ８の収納凹部８ａの外側面をガイドする搬送ガイド５７が設けられるので、移送装置６０によって青果物６が、トレイ８の収納凹部８ａに載置されたときに、その重みで位置がずれたり、トレイ８の他側が浮き上がったりすることがなく、確実に青果物６をトレイ８の収納凹部に移送することができる。また、トレイ８の収納凹部８ａの外側面をガイドするので、固体誤差が比較的大きい発泡スチロール等のソフトパックにおいて、位置決めを確実に行え、移送される青果物６を確実にトレイ８の収納凹部８ａに収納することができる。

また、前記トレイ搬送装置５３にはトレイ８を載置して搬送する搬送ベルト５４を有し、該搬送ベルト５４上にはトレイ８の搬送方向後部を押す押体５６が所定間隔をあけて立設され、該押体５６はトレイ８外周に形成される縁部８ｂよりも低く、トレイ８の収納凹部８ａの後側面に当接するように設けられるので、青果物６を青果物搬送装置５１からトレイ搬送装置５３へ移送装置６０により移送するときの設定位置に正確に押して停止させることができ、搬送精度を向上でき、青果物６の移送精度の向上にもなる。

１ 選果システム
６ 青果物
８ トレイ
８ａ 収納凹部
５１ 青果物搬送装置
５３ トレイ搬送装置
５６ 押体
５７ 搬送ガイド
６０ 移送装置

Claims (1)

1. 青果物を青果物搬送装置から移送装置によりトレイ搬送装置上のトレイに所定量ずつ収容し、前記トレイ搬送装置により更にトレイを下流の工程へ搬送する選果システムであって、
   前記トレイには、青果物の形状に合わせた収納凹部が縦横に形成され、
   前記トレイ搬送装置の搬送方向左右両側には、前記トレイの収納凹部の外側面をガイドする搬送ガイドが設けられ、
   前記搬送ガイドは、前記トレイの縁部の下面に摺接し、前記トレイに合わせて上下左右調節可能であり、
   前記トレイ搬送装置は、前記トレイを載置して搬送する搬送ベルトを有し、
   前記搬送ベルト上には、前記トレイの搬送方向後部を押す押体が所定間隔をあけて立設され、
   前記押体は、前記トレイ外周に形成される縁部よりも低く、前記トレイの収納凹部の後側面に当接するように設けられ、その左右幅は、前記トレイの収納凹部が二つ以上当たる長さとする
   ことを特徴とする選果システム。

Images