JP6381954B2 - 果菜載せ体と、果菜自動選別装置 - Google Patents
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Description
(1)一つの果菜を、そのサイズにより、個々のベルトに載せることができるだけでなく、二本以上のベルトに跨がせて載せることもできるため、各種形状、サイズの果菜を載せて選別することができ、一台で各種形状、サイズの果菜を選別することができる。
(2)支持具が、果菜載せ体に果菜を載せる際の位置決めの目安となるため、支持具を目安に果菜を載せると果菜が自動的に一列に並び、果菜の形状、大きさ等を、果菜の上方、下方或いは側方に設置した計測器で正確に計測することができ、測定精度が向上する。
(3)果菜載せ体に載せた果菜を支持具で支持できるため、搬送中の果菜の位置ずれや転倒等を防止することができ、傷み易い果菜が傷むことなく搬送、計測、判別仕分けされる。
(4)ベルトの回転方向先端側が果菜搬送方向後方又は先方に向けて斜めに配列すれば、果菜載せ体の側方に配置されているプールコンベアに送り出される果菜の送り出し速度が減速され、慣性による転倒を防止することができる。
(5)果菜載せ体のベルトが往復移動可能又は一方向循環回転可能であるため、果菜送り出し後にベルトコンベアが自動的に、果菜を載せる前の元の位置に戻って次に果菜を載せる状態に待機するため、果菜載せ体へ果菜を載せるだけで果菜が一列に揃って搬送されて、計測器の下或いは横を一例に通過でき、測定精度が向上する。
本発明の果菜自動選別方法の一例は、チェーン、タイミングベルト等であって図5のように水平走行し上下に折り返して循環回転する無端走行回転体21に多数取付けられた果菜載せ体1のベルトに果菜を載せて搬送し、搬送中に果菜の大きさ、形状等を計測して等階級判別し、果菜Aを判別結果に応じて搬送方向側方に送り出して等階級別に選別する果菜自動選別方法において、一つの果菜を前記果菜載せ体1の数本のベルトに跨がせて載せて搬送し、搬送中の果菜Aの形状、大きさ等を計測して等階級別に判別し、判別後の搬送中に前記二本以上のベルト4を判別結果に応じて搬送方向側方に同期回転させて、果菜Aを前記側方(回転方向)に送り出して仕分けし、仕分け後の果菜載せ体1が果菜Aを載せるまでの間に、前記二本以上のベルト4が果菜を載せる前の元の位置に戻して一列に揃え、戻ったベルト4に果菜Aを載せると載せた果菜Aが一列に揃い、その後も前記選別を繰り返して、連続的に選別できるようにした方法である。
本発明の果菜載せ体の実施形態の一例を図1〜図4を参照して説明する。これら図に示す果菜載せ体1はベルトコンベア式であり、一つのフレーム2の横幅方向にベルト巻回部3が数本(図1〜図4では四本)併設され、夫々のベルト巻回部3にべルト4が回転自在に巻回されている。夫々のベルト4の上走行部4aの上方には支持具5が突設され、夫々のベルト4の下走行部4bよりも下方にピン(突起)6が突設されている。
フレーム2は金属、硬質樹脂、FRP等で成型されており、一つのフレーム2にベルト巻回部3を四列設けてあり、隣接するベルト巻回部3を斜めにし、且つ前端部と後端部の位置を斜めにずらして、それら前端部と後端部に巻かれるベルト4が斜めになるようにしてある。夫々のベルト巻回部3の前端部と後端部にはローラ7が回転自在に取付けられている。
前記ベルト4は、前記二個一対のローラ7の外周に回転自在に巻かれている。夫々のベルト4の横幅及び長さは載せる果菜によっても異なるが、果菜を載せるのに適する横幅、例えばトマトの場合は10〜15cm程度、胡瓜の場合は30cm前後が適する。西瓜、メロン等のサイズの大きな果菜の場合は幅を広くし、長さを長くする必要がある。図1に示すベルト4の横幅はベルト巻回部3の横幅と同じ(略同じを含む)程度にしてあり、約2〜3cm程度であり、併設された四本で8〜12cm程度にしてある。ベルトの長さL(図1)は約15cm程度としてある。ベルト4の横幅は少なくとも小さい果菜や短い果菜の場合は一個ずつ載せることができる広さにしてある。胡瓜や茄子のように長い果菜の場合は、図7のように隣接する二本以上のベルト4に跨がせて載せることができる。それぞれのベルト4の横幅方向略中央部であってベルト4の略全長に渡ってスリット9が開口されている。
ベルト4の上走行部4aには果菜Aを載せることができる果菜載せ部8(図1)を設けてある。果菜載せ部8はベルト4の上面に目印となるマークを付けるとか、何も付けなくてもよいが、ベルト4の上面の一部を果菜Aが転倒し難い構造としたり、滑り難い材質製としたりすることもできる。
前記支持具5はベルト4とは別に樹脂成型されており、ベルト4の上走行部4aの上に固定具(例えばネジ)で固定してある。この場合、上走行部4aの裏面に突起6を配置し、その突起6を前記固定具で支持具5と一緒に上走行部4aに固定してある。突起6の下端部はベルト4のスリット9を貫通してフレーム2の底面から下方まで突出している(図2)。ベルト4と支持具5と突起6をこの取付け構造とすることにより、夫々の突起6はベルト巻回部3の前後方向(ベルト4の巻回方向:図3の矢印方向)に往復移動可能であり、その往復移動に伴ってベルト4と突起6が同方向に往復移動できるようにしてある。
夫々の突起6はベルト4の前記スリット9(図2、図4)から下方に突出している。この突起6の下部は果菜搬送中に、果菜搬送体22(図6)の下に配置されているレール状の送りガイド(往ガイド:図6)に案内されて斜め後方に移動(往移動)できるようにしてある。突起6の移動に伴ってベルト4が同方向に回転(斜めに回転:往回転)すると、果菜載せ部8の上の果菜Aが果菜搬送中に斜め後方のプールコンベア10(図5)に送り出されるようにしてある。
本発明の果菜自動選別装置の実施形態を図5〜図9を参照して説明する。これら図に示す果菜自動選別装置20は、チェーン、タイミングベルト等の無端走行回転体21の走行方向に、多数の果菜載せ体1が一列に取付けられて果菜搬送体22が形成されている。果菜搬送体22の搬送方向途中に測定器(計測器)Bが設けられている。測定器Bは果菜載せ体1に載せて搬送される果菜Aの形状、大きさ等を測定するものである。果菜搬送体22の果菜載せエリア24にトラッキングスイッチ23が配置されている。
無端走行回転体21にはチェーン、タイミングベルト等を使用し、それらを、モータMで回転する駆動ホイールH1、従動ホイールH2の外周に巻いて、それらホイールH1、H2の回転に伴って回転可能としてある。この場合、走行中の無端走行回転体21は水平移動し、折り返し箇所で上のホイール(従動ホイール)の外側を上から下に廻り込んで方向転換し、他方の歯車(駆動歯車)の外側を下から上に廻り込んで方向転換して循環回転するものでる。
前記果菜搬送体22は、平行に配置された二本の無端走行回転体21に、ベルトコンベア式の果菜載せ体1が一列に多数並べて取付けられている。果菜搬送体22の長さは選果場の広さによっても異なるが、通常は数十メートル、場合によっては100m以上も長く、図5の左側(搬送方向手前側)から右側(搬送方向先方)に、順に、果菜Aを載せる果菜載せエリア24、搬送中の果菜Aの形状、大きさ、糖度等を計測して等階級別に判別する判別エリア25、判別された果菜Aを搬送中に等階級別に送り出して仕分けする仕分けエリア26を備えている。
前記果菜載せエリア24は、作業者が果菜Aを一個ずつ手作業で果菜載せ体1に載せる場所(スペース)であり、数人の作業者を配置できる長さにしてある。
前記判別エリア25は、果菜載せ体1に載せて搬送中の果菜Aの形状、大きさ、糖度等を計測する場所(スペース)であり、計測器Bが配置されている。計測器Bは判別エリア25の上方に配置して、搬送中の果菜Aを上方から計測できるようにすることも、判別エリア25の側方に配置して、搬送中の果菜Aを側方から計測できるようにすることも、真下に配置して下方から計測することもできる。その他の位置に配置して異なる方向から計測できるようにすることもできる。計測器Bには光学式計測器をはじめとして、各種方式の計測器を使用することができる。
前記仕分けエリア26は、判別エリア25の計測器Bで計測されて、等階級判別された果菜Aを、果菜搬送方向側方に送り出して、果菜Aを等階級別に仕分け(振り分ける)場所である。この仕分けエリア26であって、果菜搬送体22の下方にはレール状の往ガイド27(図6)が配置されている。
図9のように果菜載せ体1のベルト4が果菜搬送方向後方に回転する場合は、往ガイド27は図6のように、果菜搬送体22の搬送方向に対して斜め後方向きに配置されている。夫々の往ガイド27の近くには切替えレバー(切替体)28が配置されている。切替えレバー28は判別エリア25での判別結果に基づいて通常位置と進路変更位置とに切替え可能であり、通常位置にあるときは、果菜載せ体1の突起6が果菜搬送方向にそのまま通過(直進)して、果菜載せ体1のベルト4が回転せずベルト4の上走行部4aに載せてある果菜Aは側方に送り出されない。往ガイド27を通過した果菜載せ体1が本来の仕分け位置まで到来すると、判別エリア25での判別結果に基づいて切替えレバー28が進路変更位置に切り替えられて、突起6が往ガイド27に沿って移動し、その移動に伴って、果菜載せ体1のベルト4が果菜搬送方向後方(図6、図9)に往回転して、ベルト4の上走行部4aの果菜載せ部8の上の果菜Aが前記回転方向に送り出されて、プールコンベア10に送り込まれるようにしてある。この場合、送り出される果菜は搬送方向への送り速度(慣性)が低減されるため、プールコンベア10に送り出される果菜Aが転倒し難くなる。果菜Aはプールコンベア10以外の受け体に送り出すこともできる。
仕分けエリア26の先方から果菜搬送体22が循環回転して果菜載せエリア24に戻るまでの間であって果菜搬送体22の下方には、レール状の復ガイド29(図6)が設けられている。復ガイド29は前記往ガイドレールとは逆向き斜めに配置されている。復ガイド29は果菜を送り出した果菜載せ体1がそのまま走行を続けて果菜載せエリア24に戻るまでの間に、その果菜載せ体1の突起6を往移動時とは逆方向に移動させて果菜送り出し前の状態に戻し(逆方向に移動させ)、その突起6と連動するベルト4を逆回転させて、ベルト4の上走行部4aの果菜載せ部8を送り出し前の状態に戻して、一列(略一例を含む)に揃えるものである。
無端走行回転体21に取付ける果菜載せ体1は図1〜図4に示すものであってもよいが、幅の細いフレーム(例えば、図1〜図4の一本のベルト巻回部3と同じ程度の横幅のフレーム)2に、幅の細いベルト(例えば、図1〜図4の一本のベルト巻回部3に巻かれた一本のベルト4と同じ程度の横幅のベルト)4が往復回転可能に巻かれ、ベルト4の上方に支持具(例えば、図1〜図4の支持具と同様の形状、構造のもの)5が突設され、フレーム2の下方に突起(例えば、図1〜図4の支持具と同様の形状、構造のもの)6が突設された果菜載せ体1であってもよい。
トラッキングスイッチ23は、果菜載せエリア24と並行に配置されている(図5、図6)。トラッキングスイッチ23はチェーン、タイミングベルト等のスイッチ用無端走行回転体23aにその走行方向に一列に並べて多数取付けられている。スイッチ用無端走行回転体23aは水平走行し、一方の折り返し箇所で上から下に折り返し、他方の折り返し箇所で下から上に折り返して循環走行するようにしてある。トラッキングスイッチ23はスイッチ用無端走行回転体23aの循環走行に伴って循環走行するようにしてある。トラッキングスイッチ23は二以上を一組とすることができ、作業員が果菜載せエリア24で果菜載せ体1のベルト4に載せる果菜Aの傷、色、変形等を目視判別して、各組のトラッキングスイッチ23を操作して果菜Aを判別エリアで判別する前に事前選別することができるようにしてある。トラッキングスイッチ23を押すとその信号が計測エリア25の制御部に送信されて果菜選別情報となるようにしてある。
プールコンベア10(図5)もベルトコンベア式であり、果菜Aを多数個プールできる長さと横幅にしてある。プールコンベア10は果菜載せ体1から果菜Aが送り出される度に回転して果菜を1個ずつ引き継ぐことができるようにしてある。プールコンベア10は果菜Aが所定数量プールされてから移動するようにすることもできる。
本発明の果菜自動選別装置の使用例を以下に説明する。
(1)果菜載せエリア24において、走行中の果菜載せ体1の果菜載せ部8に、作業員が果菜Aを一個ずつ載せる。この場合、果菜Aの形状、サイズ等により、一つの果菜Aを一つの果菜載せ体1のベルト4に載せたり、二以上の果菜載せ体1の二以上のベルト4に跨がせて載せたりする。このとき、作業者が、果菜Aを目視して傷の有無、変形、色付き具合等を判別して果菜載せ体1に載せ、判別結果に応じてトラッキングスイッチ23(図5、図6)を押す。例えば、載せた果菜Aに少しの傷がある場合は二つ一組のトラッキングスイッチ23のいずれか一方を押し、色付きに難点がある場合は二つ一組のトラッキングスイッチ23の双方を押す等する。極度の傷があるとか極端に変形したりして、商品として販売できないような果菜Aは果菜載せ体1に載せない。
(2)果菜載せエリア24で載せた果菜Aは、果菜搬送体22で搬送されて判別エリア25に到達すると、計測器Bで大きさ、形状等が計測されて、自動的に等階級が判別される。
(3)計測された果菜Aは無端走行回転体21走行により仕分けエリア26に搬送される。仕分けエリア26において、前記判別結果に基づいて、どの果菜載せ体1の果菜Aをどのプールコンベア10に送り出すか指示され、この指示に基づいて、切替えレバー28が進路変更位置に切換えられ、送り出す果菜Aが載っているベルト4の突起6が往ガイド27に案内される。果菜Aが二以上のベルト4に跨がって載っている場合は、二以上の切替えレバー28が同期して動作して、二以上の果菜載せ体1の突起6がほぼ同期して同方向に案内される。
(4)果菜載せ体1の突起6が往ガイド27に案内されると、果菜載せ体1のベルト4の上走行部4aが突起6と同方向に移動し、上走行部4aのベルト4(図1、図3)に載せてある果菜Aがプールコンベア10へ送り出される(等級別に仕分けされる)。このとき、プールコンベア10は果菜一個分だけ回転して、果菜Aを一個だけ載せるスペースが確保される。
(5)前記(3)において、果菜載せ体1をそのまま搬送する旨の指示があったときは、切替えレバー28は作動せずに進路不変位置に停止したままとなり、果菜Aを載せた果菜載せ体1の突起6が往ガイド27を通過する。通過して当該果菜Aの本来の仕分け位置まで搬送されると、前記計測結果に基づいて切替えレバー28が進路変更位置に切替えられて、その果菜載せ体1の突起6が往ガイド27に案内されて、果菜載せ体1の突起6とベルト4が前記(4)の場合と同様に回転して、果菜が果菜搬送側方のプールコンベア10に送り出される。
(6)前記(3)〜(5)の繰返しにより、判別済みの果菜は、仕分けエリア26において、等階級別にプールコンベア10に送り込まれて、等階級別に仕分けされる。
(7)果菜載せ体1が果菜搬送体22の搬送方向斜め後方を向いている場合は、果菜載せ体1の上の果菜Aは斜め後方に送り出されて送り出し速度が減速されるため、プールコンベア10に送り出されるときに、送り出し慣性により勢いが付きすぎて転倒するとか、プールコンベア10に先にプールされている果菜Aに衝突するといったことがなく、果菜Aに傷付きにくくなる。
(8)果菜Aを送り出した果菜載せ体1は無端走行回転体21の走行回転によってそのまま走行を継続して果菜載せエリア24に戻る。戻る前に、突起6が果菜搬送体22の途中下方に配置されている復ガイド29に案内されて果菜を送り出す前の元の位置まで自動的に戻される。この戻しに伴って果菜載せ体1のベルト4も果菜Aを送り出す前の元の位置まで自動的に戻って、多数のベルト4の果菜載せ部8(図1、図3)が一列に揃う。
(9)プールコンベア10に送り出された果菜Aは一定数量になるまでプールされてから、プールコンベア10の回転によって、次の作業工程に送り込まれる。
2 フレーム
3 ベルト巻回部
4 ベルト
4a (ベルトの)上走行部
4b (ベルトの)下走行部
5 支持具
6 突起(ピン)
7 ローラ
8 果菜載せ部
9 スリット
10 プールコンベア(引き継ぎ体)
20 果菜自動選別装置
21 無端走行回転体
22 果菜搬送体
23 トラッキングスイッチ
23a 無端走行回転体
24 果菜載せエリア
25 判別エリア
26 仕分けエリア
27 往ガイド
28 切替えレバー(切替体)
29 復ガイド
A 果菜
B 計測器
H1 駆動ホイール
H2 従動ホイール
L (ベルトの)長さ
M モータ
Claims (8)
- 無端走行回転体の回転走行に伴ってその走行方向に移動するように無端走行回転体に取付けられる果菜載せ体であり、
果菜載せ体は無端走行回転体に取付ける一つのフレームの横幅方向に複数本のベルト巻回部が併設されており、個々のベルト巻回部にベルトが巻かれており、
ベルト巻回部は細長であり且つ果菜搬送方向前方又は後方に向けて傾斜しており、
前記フレームの個々のベルト巻回部の下に細長溝状の開口部があり、
夫々のベルトの上走行部の上方に支持具が突出しており、当該上走行部であって支持具の移動方向前方に果菜載せ部があり、
夫々のベルトに突起が連結されており、当該突起はベルトの下方に突出し且つフレームの前記開口部から下方に突出しており、
隣接する二本以上のベルトは二本以上のベルトの果菜載せ部に一つの果菜を跨がせて載せることができる間隔で併設されており、
個々のベルトは前記突起を個々に往復移動させるとベルトの巻き方向前後方向に個別に往復移動可能であり、前記突起を二本以上同期して往復移動させると当該突起が連結されている二本以上が同期して往復移動可能であり、果菜を載せてある一本又は二本以上のベルトの往移動により前記果菜が果菜搬送方向斜め前方又は斜め後方に送り出される、
ことを特徴とする果菜載せ体。 - 請求項1記載の果菜載せ体において、
夫々のベルトの下走行部にスリットがあり、それらスリットはベルトの横幅方向中央部にベルトの回転方向に沿って設けられ、
突起の下部が前記スリットを貫通してベルトの下走行部よりも下方に突出し且つ開口部よりも下方に突出している、
ことを特徴とする果菜載せ体。 - 果菜搬送体の走行により二以上の果菜載せ体を走行させ、個々の果菜載せ体に果菜を一つずつ載せて搬送し、搬送中に果菜を計測器で計測し、計測結果に基づいて果菜を等階級別に判別し、判別された果菜を等階級別に果菜搬送方向側方のプールコンベアに一つずつ送り出して、プールコンベアの上に二以上の果菜をプールすることのできる果菜自動選別装置において、
前記果菜載せ体は請求項1又は請求項2記載の果菜載せ体であり、
果菜搬送体は、二以上の果菜載せ体が無端走行回転体の走行方向に一列に並べて取付けられて構成され、
前記果菜載せ体はベルトの回転方向先端側が果菜搬送方向斜め後方又は斜め先方又は真横に向くように無端走行回転体に取付けられ、
隣接する二つの果菜載せ体の隣接するベルトは、一つの果菜を跨がせて載せることができる間隔で無端走行回転体に取付けられており、
果菜載せ体のベルトの下方に、走行中の果菜載せ体の突起を前記判別結果に基づいて往移動させる往ガイドと、前記突起を復移動させる復ガイドが設けられ、
前記二以上の果菜載せ体のベルトは、前記突起が無端走行回転体の走行に伴って前記往ガイドにガイドされて、果菜送り出し方向に個別に移動すると、それら突起が連結されているベルトが一本ずつ個別に往回転し、前記突起が二本以上同期して移動されると、それら突起が連結されている二本以上のベルトが同期して往回転し、これら往回転により一本又は二本以上のベルトの上の果菜を前記プールコンベアに一つずつ送り出し可能であり、往移動した突起は果菜送り出し後の果菜載せ体の走行に伴って、前記復ガイドにガイドされて元の位置に戻ることができ、
前記プールコンベアは、果菜が果菜載せ体のベルトから送り出される度に間欠回転して、二以上の果菜をプールすることができる、
ことを特徴とする果菜自動選別装置。 - 請求項3記載の果菜自動選別装置において、
果菜搬送体が果菜載せ体に果菜を載せる果菜載せエリア、搬送中の果菜を計測して等階級別に判別する判別エリア、判別された果菜を判別結果ごとに仕分けする仕分けエリアを備え、
往ガイドが前記仕分けエリアに設けられ、
復ガイドは果菜を送り出した果菜載せ体が果菜載せエリアに戻るまでの間のエリアに設けられ、
前記往ガイドは切替体によって果菜載せ体の突起の進行方向を切替可能であり、
切替体は判別結果に応じて切替駆動される、
ことを特徴とする果菜自動選別装置。 - 請求項3又は請求項4に記載の果菜自動選別装置において、
無端走行回転体に取付けられた多数の果菜載せ体のうち、任意箇所の果菜載せ体の支持具やベルトの色を変えて、果菜載せ体を目視判別できるようにした、
ことを特徴とする果菜自動選別装置。 - 請求項3から請求項5のいずれか1項に記載の果菜自動選別装置において、
果菜搬送体の果菜載せエリアにトラッキングスイッチが配置され、
トラッキングスイッチはスイッチ用無端走行回転体の走行方向に一列に並べて当該スイッチ用無端走行回転体に多数取付けられて、スイッチ用無端走行回転体の循環走行に伴って循環走行し、
作業員が果菜載せエリアで果菜載せ体のベルトに果菜を載せるときに、果菜を目視判別し、その判別によりトラッキングスイッチを操作して、果菜を果菜載せ体のベルトに果菜を載せる前に事前選別できるようにした、
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、
トラッキングスイッチは二以上を一組とすることができ、
作業員が果菜載せエリアで果菜載せ体のベルトに果菜を載せるときに、果菜を目視判別し、その判別により所望組のトラッキングスイッチを操作して、果菜を果菜載せ体のベルトに果菜を載せる前に事前選別できるようにした、
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、
トラッキングスイッチは、果菜載せエリアであり、果菜搬送体の幅方向側方であって、作業員配置側或いは、果菜搬送体を挟んで作業員配置側の向かい側に配置された、
ことを特徴とする果菜自動選別装置。
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