JP6555820B2 - 青果物容器詰め装置 - Google Patents

Description

本願発明は、例えばイチゴ、ミニトマト、ミズナス、桃、梨、柑橘類、リンゴ、メロンといった青果物を収納容器に収納する青果物容器詰め装置に関するものである。

従来、イチゴの容器詰め作業は人手によって行われてきたが、作業者の負担を軽減すべく、イチゴ等の青果物を所定のトレイに選別収納する青果物移送装置の開発が進められている（特許文献１を参照）。また、近年、イチゴの出荷容器として、従来の２段詰めパックだけでなく、平トレイ（平詰めソフトパックとも呼ばれる）の普及が進んでいる。

特開２００２−５２４８７号公報 特開２０１２−１９２９９９号公報 特開２０１２−２２９１１１号公報

ところで、平トレイに収納されたイチゴの総重量には規格が存在する。通常、イチゴは階級（重量）や等級（糖度や傷の有無、色味などの品質）ごとに選別された後に人手によって容器詰めされる。人手による容器詰め作業では、作業者は上記規格に合うようにイチゴ総重量を計測しながら作業を行わなければならず、イチゴの詰め直し作業が生じる場合があるため、作業時間の長時間化を招くとともに、イチゴを複数回触ることによりイチゴに傷みが生じるという問題があった。

本願発明は、青果物総重量をできるだけ均一化して青果物を容器詰めできる青果物容器詰め装置を提供することを技術的課題としている。

本願発明は、青果物を載置した複数の載置台を列状に搬送する搬送装置と、青果物ごとに青果物重量を順次計測する重量計測装置と、複数の青果物が収納される収納容器を複数配置する容器配置部と、青果物ごとの品質を順次計測する品質計測装置と、青果物取出位置に順次搬送される青果物を載置台から各収納容器へ移送する移送装置と、青果物の選別制御を司る制御装置とを備えた青果物容器詰め装置において、前記制御装置は、前記重量計測装置及び前記品質計測装置により等階級であると判定された配置未決定の青果物の玉数が前記収納容器の収容部の数よりも多い所定玉数あると判定すると、搬送順序で先頭から所定玉数の範囲の青果物総重量データを含み、かつ、前記収納容器の青果物総重量が所定範囲内になるように、前記収納容器の収納部の数と同じ数だけ青果物重量データを選択し、前記選択した玉分の青果物重量データに対応する青果物の前記収納容器での配置位置を決定して、該配置位置を記憶し、前記移送装置によって、前記青果物取出位置に搬送された青果物を、前記収納容器の記憶した前記配置位置に順次振り分け移送させるというものである。

あるいは、本願発明は、青果物を載置した複数の載置台を列状に搬送する搬送装置と、青果物ごとに青果物重量を順次計測する重量計測装置と、複数の青果物が収納される収納容器を複数配置する容器配置部と、青果物ごとの品質を順次計測する品質計測装置と、青果物取出位置に順次搬送される青果物を載置台から各収納容器へ移送する移送装置と、青果物の選別制御を司る制御装置とを備えた青果物容器詰め装置において、前記制御装置は、前記重量計測装置及び前記品質計測装置により等階級であると判定された配置未決定の青果物の玉数が前記収納容器の収納部の数だけあると判定すると、それらの青果物の青果物重量データを識別情報と関連付けて記憶装置から読み込み、それらの青果物の青果物重量を加算して、前記収納容器の青果物総重量を算出し、前記収納容器の青果物総重量が下限総重量よりも小さいときは、前記青果物重量データのうち最も値が小さい重量データに対応する青果物の移送を次の収納容器へ振り分けるべく、その青果物の配置位置の決定を一旦保留し、前記最も値が小さい重量データを前記青果物重量データから除外し、前記収納容器の青果物総重量が上限総重量よりも大きいときは、前記青果物重量データのうち最も値が大きい重量データに対応する青果物の移送を次の収納容器へ振り分けるべく、その青果物の配置位置の決定を一旦保留し、前記最も値が大きい重量データを前記青果物重量データから除外するというものである。

本願発明の青果物容器詰め装置は、各収納容器内の青果物総重量が所定範囲内になるように、青果物取出位置に搬送された青果物を複数の収納容器に順次振り分けて移送するようにしたので、各収納容器内の青果物総重量を所定範囲内にすることにより青果物総重量をできるだけ均一化して青果物を容器詰めできる。これにより、例えば、収納容器に収納された青果物の重量計測作業や詰め直し作業を行う必要がなくなり、これらの作業による作業時間の長時間化及び青果物の損傷が防止される。

実施形態における選果システムの全体的な構成を示した模式図である。 仕分け搬送装置、トレイ搬送装置及び移送装置を示す斜視図である。 仕分け搬送装置及びトレイ搬送装置を示す平面図である。 制御装置を示す機能ブロック図である。 判定制御のフローチャートである。 仕分制御のフローチャートである。 青果物の収納配置決定処理の一例を説明するためのフローチャートである。 複数の平トレイへの青果物の振り分け移送を説明するための平面図である。 青果物の収納配置決定処理の他の例を説明するためのフローチャートである。

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。なお、本願において「青果物」とは、選別ラインや搬送用パン等に載置可能なあらゆる果実及び野菜を含む概念であり、例えばイチゴやミカン等の小型のもの、桃、梨又はリンゴ等の中型のもの、メロンやスイカ等の大型のものが挙げられる。

まず、図１から図３を参照しながら、イチゴ等の青果物２を選別及び容器詰めする選果システム１について説明する。この実施形態の選果システム１は、青果物の選別機能を有する青果物容器詰め装置を構成する。この実施形態では、青果物２は可食部２ａとがく片部２ｂを有するイチゴであるものとして説明する。

図１に示すように、選果システム１は、青果物２を載置した載置台３を搬送する主搬送装置４（搬送装置）と、作業者によって載置台３に青果物２が載置される青果物載置部５と、青果物２ごとに青果物重量を計測する重量計測装置６と、載置台３に載置された青果物２の品質を計測する品質計測装置７と、青果物２を等級及び階級ごとに載置台３から平トレイ８（収納容器）へ移送する複数の容器詰め部９を備えている。主搬送装置４に沿って上流側から順に、青果物載置部５、品質計測装置７、容器詰め部９が配置される。

載置台３は略円筒形状を有している。載置台３の上面には、載置された青果物２の向きを揃えるべく、青果物２の形状に合わせた形状、例えば略角錐状の凹部が形成されている。載置台３の中央部には上下に貫通する貫通孔が形成されている。この貫通孔は、品質計測装置７において光照射装置により例えば上方から照射される光を下方側で受光装置が受光可能にするために設けられている。このような載置台３は例えば特許文献２に開示されている。また、載置台３の例えば側面に、個々の載置台３を識別するための識別部材が貼設されている。この識別部材は、例えばＩＣチップやバーコード、二次元コード、磁気テープ等で構成される。

主搬送装置４は、例えば電動モータ等の選別搬送駆動装置４ａ（図４参照）により駆動されるベルトコンベアにより構成される。主搬送装置４の送り終端に廃棄ライン１０が設けられている。例えば形状や大きさ、品質等が規格外の青果物２は廃棄ライン１０に搬送される。また、主搬送装置４には、青果物２が正確に載置されていない載置台３を品質計測装置７の下流側から主搬送装置４の上流側へ戻すリターンライン１１が接続されている。また、載置された青果物２が容器詰め部９において平トレイ８へ移送された空の状態の載置台３を容器詰め部９の送り終端から主搬送装置４の上流側に戻す載置台戻りライン１２が設けられている。青果物載置部５では作業者によって載置台３に青果物２が載置される。この実施形態では、青果物２は、載置台３の上記凹部に略横に寝かせるようにして載置される。

重量計測装置６では載置台３に載置された青果物２の重量（階級）が計測される。重量計測装置６には、例えばロードセル等を有して青果物２の重量を計測する計量機器６ａや、載置台３の識別部材に記録された識別情報（例えば識別番号）を読み取る計量位置の識別情報読取装置６ｂ等が設けられている（図４参照）。品質計測装置７では載置台３に載置された青果物２の品質（等級）が計測される。品質計測装置７には、青果物２を撮像する画像取得装置７ａや、その画像取得装置で撮像された画像に関する情報の画像処理を行う画像処理装置７ｂ、青果物２の内部の品質を計測する光照射装置７ｃ及び受光装置７ｄ、載置台３の識別部材に記録された識別情報を読み取る品質計測位置の識別情報読取装置７ｅ等が配置されている（図４参照）。

重量計測装置６の計量データと品質計測装置７（受光装置７ｄ）の透過光の検出データから、各青果物２の階級及び等級が例えばＳサイズ等級良（低糖度）、Ｓサイズ等級優（中糖度）、Ｓサイズ等級秀（高糖度）、Ｍサイズ等級良、Ｍサイズ等級優、Ｍサイズ等級秀、Ｌサイズ等級良、Ｌサイズ等級優、Ｌサイズ等級秀というように分類される。

図１に示すように、容器詰め部９は、主搬送装置４の例えば左右両側に複数配置される。載置台３は、載置されている青果物２の等級及び階級等に応じて主搬送装置４からいずれかの容器詰め部９又は廃棄ライン１０に搬送される。容器詰め部９ごとに、搬送される青果物２の等級及び階級が予め設定されている。容器詰め部９は、載置台３に載置されている青果物２を平トレイ８の収納部８ａ（図３参照）に移送する。この実施形態では、主搬送装置４の搬送方向に対して左右それぞれに３つずつ容器詰め部９が配置されている。

容器詰め部９は、主搬送装置４の左側又は右側に搬送路が分岐するように配置される仕分け搬送装置９１と、主搬送装置４と仕分け搬送装置９１との分岐部分に配置される仕分け装置９２ａ〜９２ｆと、載置台３の向き、ひいては青果物２の向きを修正する方向修正装置（図示省略）と、平トレイ８を搬送するトレイ搬送装置９３（容器配置部）と、載置台３に載置された青果物２を平トレイ８に移送する移送装置６０を備えている。容器詰め部９において、移送装置６０と仕分け搬送装置９１とトレイ搬送装置９３は搬送フレーム７０上に配設されている。

仕分け装置９２ａ〜９２ｆは、主搬送装置４の搬送上流側からその順に配置されており、主搬送装置４と仕分け搬送装置９１との各分岐部分において青果物２が載置された載置台３を仕分け搬送装置９１へ移送させるものである。仕分け装置９２ａ〜９２ｆは、例えば仕分けシリンダ９０ａ〜９０ｆ（図４参照）の作動により、目的の載置台３を主搬送装置４から仕分け搬送装置９１へ導くように動作する。

仕分け搬送装置９１は例えばベルトコンベアで構成され、載置台３を搬送する仕分け搬送ベルト９１ａと、仕分け搬送ベルト９１ａを作動させる例えば電動モータ等の仕分け搬送用駆動装置９１ｂと、後述する移送装置６０が載置台から青果物２を取り出すに青果物取出位置９５の識別情報読取装置９１ｃを備えている。

仕分け搬送装置９１は、仕分け装置９２ａ〜９２ｆによって主搬送装置４から移送された青果物２及び載置台３を搬送するものである。仕分け搬送装置９１は、その搬送方向が主搬送装置４の搬送方向に対して直交するように配置される。

容器詰め部９の方向修正装置（図示省略）は、仕分け搬送装置９１によって搬送される載置台３の向きを修正して、後述する移送装置６０の吸着部６６によって青果物２のがく片部２ｂを吸着可能なように、載置台３に載置される青果物２の向き（青果物２のがく片部２ｂの向き）を修正する。このような方向修正装置は例えば特許文献２に開示されている。例えば、方向修正装置は、後述する移送装置６０の吸着部６６により青果物２のがく片部２ｂを吸着可能にすべく、載置台３を平面視で時計回り又は反時計周りに回転させて、青果物２のがく片部２ｂが仕分け搬送装置９１の搬送方向に対して右方に１３５度の方向を向くように青果物２の向きを修正する。

図２及び図３に示すように、トレイ搬送装置９３は例えばベルトコンベアによって構成される。トレイ搬送装置９３は、その搬送方向が仕分け搬送装置９１の搬送方向と同一方向及び逆方向となるように、仕分け搬送装置９１に平行に並べて配置される。また、トレイ搬送装置９３は仕分け搬送装置９１の搬送方向に対して例えば右方に配置される。トレイ搬送装置９３は、駆動ローラ９３ａと従動ローラ９３ｂの間に巻回されたトレイ搬送ベルト９３ｃと、駆動ローラ９３ａを駆動するトレイ搬送駆動装置９３ｄを備えている。トレイ搬送駆動装置９３ｄは例えば電動モータで構成される。トレイ搬送駆動装置９３ｄの作動は制御装置１００（図４参照）によって制御される。

トレイ搬送ベルト９３ｃ上に複数の平トレイ８が配置される。図１では、仕分け装置９２ａを有する容器詰め部９のトレイ搬送装置９３のみに複数の平トレイ８が図示されているが、他の容器詰め部９のトレイ搬送装置９３にも複数の平トレイ８が配置される。各平トレイ８には青果物２を収納する複数の収納部８ａが形成されている。平トレイ８は、収納部８ａのがく片部収納位置８ｂがトレイ搬送装置９３の搬送前進方向（仕分け搬送装置９１の搬送方向と同じ方向）に対して右方に１３５度（左方に４５度）の方向を向くようにしてトレイ搬送ベルト９３ｃ上に載置されて搬送される。トレイ搬送装置９３には平トレイ８の位置を検出するトレイ位置検出センサ９３ｅ（図４参照）が設けられている。

移送装置６０は、仕分け搬送装置９１によって搬送される載置台３に載置される青果物２をトレイ搬送装置９３によって搬送される平トレイ８へ移送するものであり、制御装置１００（図４参照）に接続される。移送装置６０は、横移送レール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及び吸着部６６を備えている。

横移送レール６１は、仕分け搬送装置９１及びトレイ搬送装置９３の搬送方向に対して略直交する方向に延伸して、仕分け搬送装置９１及びトレイ搬送装置９３の上方に配置されている。シリンダブラケット６２は、横移送レール６１の延伸方向（矢印Ａの方向）に摺動可能に横移送レール６１の下面に支持されている。横移送レール６１には例えばリニアアクチュエータ６１ａが設けられて、シリンダブラケット６２を水平方向に摺動駆動可能としている。リニアアクチュエータ６１ａは例えば電動シリンダ又はリニアモータ等で構成され、速度変更可能とし、制御装置１００（図４参照）によって移動速度が制御される。

シリンダブラケット６２には上下シリンダ６３が固定されている。上下シリンダ６３には上下方向（矢印Ｂの方向）に伸縮可能なピストンロッドが設けられ、そのピストンロッドの先端部（下端部）に支持部６４が固定されている。支持部６４には吸着シリンダ６５が固定される。上下シリンダ６３及び吸着シリンダ６５は、例えば電動シリンダ又はリニアモータ等で構成され、速度変更可能とし、制御装置１００（図４参照）によって移動速度が制御される。

吸着シリンダ６５にはピストンロッドが突設され、そのピストンロッドの先端部（下端部）には吸着部６６が固定される。容器詰め部９の移送装置６０の吸着シリンダ６５のピストンロッドは、平面視で仕分け搬送装置９１上の載置台３に載置された青果物２の主軸とトレイ搬送装置９３上の平トレイ８の収納軸におおよそ平行（矢印Ｃの方向）で、やや下方に伸縮可能に構成される。ここで、青果物２の主軸は可食部２ａの先端とがく片部２ｂの中央を結ぶ直線である。また、平トレイ８の収納軸はトレイ８の収納部８ａにおける、がく片部収納位置８ｂの中央と、収納部８ａに青果物２が収納されたときにその先端部が位置する部分を結ぶ直線である。

吸着部６６は、空気を吸引する吸引装置６７（図４参照）と接続され、吸引装置６７の作動により吸着部６６の先端に青果物２を吸着することができる。吸引装置６７は例えばエジェクタ又はポンプ等で構成される。吸着部６６は青果物２のがく片部２ｂ側からこれを吸着するように構成される。このような移送装置６０は例えば特許文献３に開示されている。

次に、図４を参照しながら、選別制御（判定、仕分け、集積及び容器詰め制御の総称）のための構成例について説明する。選果システム１には、青果物２の区分（等級や階級）を選別（判定、仕分及び集積）する選別制御を司る制御装置１００が設けられている。詳細な図示は省略するが、制御装置１００は、各種演算処理や制御を実行するＣＰＵのほか、制御プログラムやデータを記憶させるためのＲＯＭ、制御プログラムやデータを一時的に記憶させるためのＲＡＭ、及び入出力インターフェイス等を備えている。ここでＲＡＭは青果物２の識別情報と等級及び階級等を関連付けて記憶する記憶装置１０１を構成する。なお、記憶装置１０１は制御装置１００と通信可能に制御装置１００の外部に設けられた例えばＨＤＤ（hard disk drive）やフラッシュメモリ、ＳＳＤ（solid state drive）等の記憶装置であってもよい。

制御装置１００には、主搬送装置４の選別搬送駆動装置４ａ、重量計測装置６の計量機器６ａ及び計量位置の識別情報読取装置６ｂ、品質計測装置７の画像取得装置７ａ、画像処理装置７ｂ、光照射装置７ｃ、受光装置７ｄ及び品質計測位置の識別情報読取装置７ｅ、仕分け装置９２ａ〜９２ｆの仕分けシリンダ９０ａ〜９０ｆ及び仕分け位置の識別情報読取装置９４ａ〜９４ｆ、移送装置６０のリニアアクチュエータ６１ａ、上下シリンダ６３、吸着シリンダ６５及び吸引装置６７、仕分け搬送装置９１の仕分け搬送駆動装置９１ｂ及び青果物取出位置９５の識別情報読取装置９１ｃ、トレイ搬送装置９３のトレイ搬送駆動装置９３ｄ及びトレイ位置検出センサ９３ｅ等が接続されている。

次に、図４から図８を参照しながら、選別制御の一例について説明する。図５から図７のフローチャートで示すアルゴリズム（プログラム）は、制御装置１００のＲＯＭに記憶されていて、当該アルゴリズムをＲＡＭに呼び出してからＣＰＵで実行される。選果システム１上の各青果物２は、計量機器６ａ及び品質計測装置７で青果物２の階級（重量）と等級（糖度）を測定され、測定結果に応じて選別される。

例えば１荷口分の青果物２の選別作業を実行する場合、主搬送装置４の作動により青果物載置部５に搬送されてくる各載置台３の上に青果物２が１個ずつ載置される。青果物２が載置された載置台３は重量計測装置６、品質計測装置７に順次送られる。

載置台３が重量計測装置６に到達すると、図５に示す判定制御が開始される。計量位置の識別情報読取装置６ｂが載置台３に貼設された識別部材のデータを読み取り、計量位置に青果物２があることを確認すると（ステップＳ０１：ＹＥＳ）、読み取った識別部材のデータから載置台３を特定する（ステップＳ０２）。次いで、計量機器６ａで青果物２を載置台３と共に計量して計量結果を制御装置１００に入力して（ステップＳ０３）、計量結果から青果物２の重量データを取得し（ステップＳ０４）、青果物２の重量データに基づき、青果物２の階級を判定する（ステップＳ０５）。その後、青果物２を載置した載置台３は品質計測装置７へ搬送される。

載置台３が品質計測装置７に到達し、品質計測位置の識別情報読取装置７ｅが載置台３に貼設された識別部材のデータを読み取り、識別情報読取装置７ｅで品質計測位置に青果物２があることを確認すると（ステップＳ０６：ＹＥＳ）、読み取った識別部材のデータから載置台３を特定する（ステップＳ０７）。そして、青果物２を透過した光照射装置７ｃの透過光を受光装置７ｄによって検出して検出結果を制御装置１００に入力し（ステップＳ０８）、検出結果から青果物２の糖度データを取得する（ステップＳ０９）。次いで、青果物２の糖度データに基づき、青果物２の等級を判定する（ステップＳ１０）。

次いで、青果物２の重量データ、階級、糖度データ及び等級を載置台３の識別部材に対応させて記録する（ステップＳ１１）。なお、品質計測装置７は、青果物２の変質度合い、青果物２の傷の有無、青果物２のがく片部２ｂの有無、載置台３に載置される青果物２の向き、青果物２の糖度や酸度、青果物２の残留農薬濃度等に関する情報も制御装置１００に送信し、制御装置１００はこれらの情報も載置台３の識別情報に関連付けて記憶装置１０１に記憶する。その後は、等階級決定後の青果物２を載せた載置台３を下流側にある仕分け装置９２ａ〜９２ｆに搬送する。青果物２の階級及び等級を判定して記録する作業（ステップＳ０１〜Ｓ１１）は、１荷口分の青果物２の選別作業が全て終了するまで自動的に繰り返し実行される。

等階級決定後の青果物２を載せた載置台３が仕分け装置９２ａ〜９２ｆに到達すると、図６に示す仕分制御が開始される。仕分制御では、仕分け位置の識別情報読取装置９４ａ〜９４ｆが載置台３の識別部材のデータを読み取り、仕分け位置に青果物２があることを確認すると（ステップＳ２１：ＹＥＳ）、識別部材のデータに対応した青果物２の階級及び等級を読み込む（ステップＳ２２）。載置台３上の青果物２がＳサイズ等級優であれば（ステップＳ２３：ＹＥＳ）、仕分けシリンダ９０ａを作動させて主搬送装置４上の載置台３を容器詰め部９に送り出す（ステップＳ２４）。載置台３の青果物２がＳサイズ等級秀であれば（ステップＳ２５：ＹＥＳ）、仕分けシリンダ９０ｂを作動させて主搬送装置４上の載置台３を容器詰め部９に送り出す（ステップＳ２６）。載置台３の青果物２がＭサイズ等級優であれば（ステップＳ２７：ＹＥＳ）、仕分けシリンダ９０ｃを作動させて主搬送装置４上の載置台３を容器詰め部９に送り出す（ステップＳ２８）。

載置台３の青果物２がＭサイズ等級秀であれば（ステップＳ２９：ＹＥＳ）、仕分けシリンダ９０ｄを作動させて主搬送装置４上の載置台３を容器詰め部９に送り出す（ステップＳ３０）。載置台３の青果物２がＬサイズ等級優であれば（ステップＳ３１：ＹＥＳ）、仕分けシリンダ９０ｅを作動させて主搬送装置４上の載置台３を容器詰め部９に送り出す（ステップＳ３２）。載置台３の青果物２がＬサイズ等級秀であれば（ステップＳ３３：ＹＥＳ）、仕分けシリンダ９０ｆを作動させて主搬送装置４上の載置台３を容器詰め部９に送り出す（ステップＳ３４）。なお、選別対象外の青果物２を載せた載置台３は、主搬送装置４の送り終端部から廃棄ライン１０に回収される。

次に、図２から図４を参照しながら、容器詰め部９において青果物２を青果物取出位置９５から青果物載置位置９６へ移送する動作について説明する。容器詰め部９の仕分け搬送装置９１及びトレイ搬送装置９３によって、青果物２が載置された載置台３が青果物取出位置９５へ搬送され、平トレイ８が青果物載置位置９６へ搬送される。仕分け搬送装置９１は青果物取出位置の識別情報読取装置９１ｃが載置台３を検出すると、青果物取出位置９５に載置台３が停止されるようにして搬送動作を停止する。また、トレイ搬送装置９３は、トレイ位置検出センサ９３ｅの検出値に基づいて平トレイ８の収納部８ａのうち目的のラインの収納部８ａ群（この実施形態では５個）が青果物載置位置９６に停止されるようにして搬送動作を停止する。

次に、移送装置６０のリニアアクチュエータ６１ａを作動してシリンダブラケット６２を移動させ、吸着部６６を青果物取出位置９５にある載置台３の上方に位置させる。上下シリンダ６３を伸長させて吸着部６６を下降させ、下端位置で吸着シリンダ６５を伸長させて、載置台３に載置された青果物２に向かって吸着部６６の先端部を近接させる。吸引装置６７を作動させ、吸着部６６の先端部に青果物２のがく片部２ｂを吸着させる。

次に、吸引圧を検知する吸着センサ（図示省略）により吸着部６６による青果物２の吸着が確認されると、吸着シリンダ６５を縮小しながら上下シリンダ６３を縮小させて、青果物２を吸着した吸着部６６を上昇移動させる。吸着部６６が上昇位置に移動した後、リニアアクチュエータ６１ａを作動して、シリンダブラケット６２をトレイ搬送装置９３側へ移動させて、青果物２を吸着している吸着部６６を青果物載置位置９６の上方まで水平移動させる。青果物２は、青果物載置位置９６でリニアアクチュエータ６１ａの移動方向（矢印Ａの方向）に平行に配列された複数の収納部８ａのうち予め配置決定された収納部８ａの上方に配置される。その後、上下シリンダ６３を伸長させて吸着部６６及び青果物２を下降移動させる。

吸着部６６が平トレイ８に到達すると、吸着シリンダ６５を伸長させて、青果物２を平トレイ８の収納部８ａに収納し、吸引装置６７による空気の吸引を終了して吸着部６６より青果物２を開放する。このような動作を繰り返すことで、平トレイ８に複数個の青果物２を並べて詰めることができる。なお、仕分け搬送装置９１は、青果物取出位置９５で載置台３上の青果物２が移送されると、その搬送動作を再開し、搬送方向上流側の次の載置台３を青果物取出位置９５に配置する。空の載置台３は、仕分け搬送装置９１の搬送動作により、載置台戻りライン１２へ搬送されるように構成される。

次に、図４、図７及び図８を参照しながら、平トレイ８に収納される青果物２の配置を決定する処理の一例について説明する。制御装置１００は、等階級決定後の青果物２について、等階級ごとに青果物２の玉数を計測し、等階級ごとに、青果物２の玉数が平トレイ８の収納部８ａの数（青果物収納数）よりも多い所定数（例えば４０玉）に達すると、平トレイ８に収納される青果物２ごとの配置を決定する演算を行う。

図７に示すように、ある等階級について、重量計測装置６及び品質計測装置７により該等階級であると判定された配置未決定の青果物２の玉数が平トレイ８の収納部８ａの個数（１トレイ収納玉数、例えば３０個）よりも多い所定玉数、例えば４０玉だけあると判定されると（ステップＳ４１：ＹＥＳ）、制御装置１００はそれらの青果物２の青果物重量データを識別情報と関連付けて記憶装置１０１から読み込む（ステップＳ４２）。

制御装置１００は、搬送順序（青果物取出位置９５に到達する順序）で先頭から所定玉数範囲の青果物２の青果物重量データを含み、かつ１トレイの青果物総重量が所定範囲内になるように、１トレイ収納玉数と同じ数だけ青果物重量データを選択する（ステップＳ４３）。例えば、搬送順序で先頭から１０玉までの各青果物重量に、残り２０玉の各青果物重量を加算した合計３０玉（１トレイ収納玉数）の青果物総重量が所定範囲内になるように、青果物重量データを選択する。ここで、青果物総重量Ｗの所定範囲は、例えば下限総重量Ｗｍｉｎが３００グラム、上限総重量Ｗｍａｘが３１０グラムである。また、３０玉分の青果物総重量Ｗに目標総重量Ｗｔａｒｇｅｔ（例えば下限総重量Ｗｍｉｎと同じく３００グラム）を設定し、青果物総重量Ｗが目標総重量Ｗｔａｒｇｅｔになるべく近づくように、青果物重量データが選択されることが好ましい。

続いて、制御装置１００は、選択した３０玉分の青果物重量データに対応する青果物２の平トレイ８内での配置を決定し、その配置を記憶する（ステップＳ４４）。例えば、図８を参照して説明すると、制御装置１００は、選択した３０玉の青果物２を搬送順序に沿ってＬ１Ｃ１，Ｌ１Ｃ２，Ｌ１Ｃ３，・・・，Ｌ６Ｃ３，Ｌ６Ｃ４，Ｌ６Ｃ５の各収納部８ａに収納するように青果物２の収納配置を決定する。そして、制御装置１００は、決定した収納配置に関する情報を各識別情報データに関連付けて記憶装置１０１に記憶する。その後、ステップＳ４１に移行し、平トレイ８での青果物２の収納配置決定処理が繰り返される。

なお、ステップＳ４３で選択されなかった１０玉分の青果物重量データに対応する青果物２の収納配置の決定は次回の収納配置決定処理時に行われる。つまり、この１０玉の青果物２は次の平トレイ８に振り分けられる。そして、これらの青果物２は、次回の収納配置決定処理時には必ず選択されるようにされている（ステップＳ４３）。同じ青果物２がステップＳ４３で選択から漏れ続けて、その青果物２の収納位置が決定されない事態を防止するためである。ここで、ステップＳ４３で必ず選択される青果物２の玉数（搬送順序で先頭から所定玉数範囲）と、選択から漏れる玉数は、同じでなくてもよく、必ず選択される玉数は、選択から漏れる玉数よりも多くてもよいし、少なくてもよい。

図８を参照しながら、決定した収納配置に基づく平トレイ８への青果物２の収納方法を説明する。収納配置が決定された青果物２を載置した載置台３が青果物取出位置９５に到達すると、トレイ搬送装置９３は、青果物取出位置９５に到達した青果物２の収納位置に応じた平トレイ８の行Ｌ１〜Ｌ６のうちのいずれかを青果物載置位置９６に配置する。

例えば、平トレイ８１への青果物２の収納配置決定時に、搬送順序で先頭から１６番目までの青果物２及び１８番目の青果物２が選択され、１７番目の青果物２が選択から漏れて次の平トレイ８２へ振り分けられたとする。平トレイ８１に収納位置が割り当てられた青果物２のうち最初の青果物２が平トレイ８１に移送される際、トレイ搬送装置９３はトレイ搬送ベルト９３ｃの移動量を調節して、平トレイ８１の行Ｌ１を青果物載置位置９６に停止させる。移送装置６０（図２参照）により青果物取出位置９５の載置台３から平トレイ８１のＬ１Ｃ１位置の収納部８ａに青果物２を移送する。その後、青果物取出位置９５に２番目から５番目の青果物２を載置した載置台３が順次到達すると、移送装置６０は青果物２を平トレイ８１のＬ１Ｃ２〜Ｌ１Ｃ５位置の各収納部８ａに順次移送する。この間、トレイ搬送装置９３は作動停止している。

次に、６番目の青果物２の平トレイ８１への移送の際に、トレイ搬送装置９３は、トレイ搬送ベルト９３ｃを正回転させて、平トレイ８１を含むトレイ搬送ベルト９３ｃ上の複数の平トレイ８を前進方向（仕分け搬送装置９１での載置台３の搬送方向と同じ方向）へ所定量だけ移動させ、平トレイ８１の行Ｌ２を青果物載置位置９６に停止させる。その後、Ｌ１Ｃ１〜Ｌ１Ｃ５位置の収納部８ａへの青果物２の移送と同様に、Ｌ２Ｃ１〜Ｌ２Ｃ５位置の各収納部８ａへ青果物２が移送される。続いて、平トレイ８１の行Ｌ３のＬ３Ｃ１〜Ｌ３Ｃ５位置の各収納部８ａに、同様にして青果物２が移送される。

続いて、１６番目の青果物２の平トレイ８１への移送の際に、トレイ搬送装置９３は平トレイ８１を前進方向へ所定量だけ移動させて、平トレイ８１の行Ｌ４を青果物載置位置９６に停止させ、移送装置６０は平トレイ８のＬ４Ｃ１位置の収納部８ａに青果物２を移送する。次に青果物取出位置９５に到達する青果物２は、平トレイ８１への青果物２の収納配置決定時に次の平トレイ８２へ振り分けられた１７番目の青果物２なので、トレイ搬送装置９３は、トレイ搬送ベルト９３ｃを正回転させて、平トレイ８１，８２を含むトレイ搬送ベルト９３ｃ上の複数の平トレイ８を前進方向へ所定量だけ移動させて、平トレイ８２の行Ｌ１を青果物載置位置９６に停止させる。移送装置６０により青果物取出位置９５に到達した青果物２が平トレイ８２のＬ１Ｃ１位置の収納部８ａに移送される。

次に青果物取出位置９５に到達する青果物２は、平トレイ８１への青果物２の収納配置決定時に次の平トレイ８１へ振り分けられた１８番目の青果物２なので、トレイ搬送装置９３は、トレイ搬送ベルト９３ｃを逆回転させて、平トレイ８１，８２を含むトレイ搬送ベルト９３ｃ上の複数の平トレイ８を後進方向（前進方向とは逆方向）へ所定量だけ移動させて、平トレイ８１の行Ｌ４を青果物載置位置９６に停止させる。移送装置６０により青果物取出位置９５に到達した青果物２が平トレイ８１のＬ４Ｃ２位置の収納部８ａに移送される。

その後、トレイ搬送装置９３は、青果物取出位置９５に到達する青果物２が移送される平トレイ８及び行が青果物載置位置９６に配置されるように、トレイ搬送ベルト９３ｃを正回転又は逆回転させて、トレイ搬送ベルト９３ｃ上の複数の平トレイ８を前後進移動させる。そして、移送装置６０は、青果物載置位置９６に配置された収納部８ａのいずれかに青果物２を順次移送する。

このように、この実施形態の選果システム１（青果物容器詰め装置）は、平トレイ８（収納容器）内の青果物２の総重量が所定範囲内になるように青果物２を複数の平トレイ８に順次振り分けて収納するので、各平トレイ８内の青果物２の総重量を規格に合わせることができるとともに、できるだけ均一化して青果物２を容器詰めできる。ひいては、平トレイ８ごとの青果物２の総重量のバラつきが低減される。さらには、平トレイ８に収納された青果物２の重量計測作業や詰め直し作業を行う必要がなくなるので、これらの作業による作業時間の長時間化及び青果物２の損傷が防止される。

また、この実施形態の選果システム１では、トレイ搬送装置９３は移送装置６０により青果物２が平トレイ８に載置される青果物載置位置９６に対して平トレイ８を前後進移動させるので、青果物載置位置９６に対して平トレイ８を逆戻りさせることができ、青果物取出位置９５に搬送される青果物２を複数の平トレイ８に順次振り分けて移送できる。なお、トレイ搬送装置９３は一方向にのみ平トレイ８を搬送可能で、移送装置６０が平面視で二次元に青果物２を移送可能な構成であれば、青果物２を複数の平トレイ８に順次振り分けて移送できる。

次に、図９を参照しながら、平トレイ８に収納される青果物２の配置を決定する処理の他の例について説明する。制御装置１００は、等階級決定後の青果物２について、等階級ごとに、青果物２の玉数が平トレイ８の収納部８ａの数（青果物収納数、例えば３０玉）に達すると、平トレイ８に収納される青果物２の配置を決定する演算を行う。

図９に示すように、ある等階級について、重量計測装置６及び品質計測装置７により該等階級であると判定された配置未決定の青果物２の数が平トレイ８の収納部８ａの数（１トレイ分）だけあると判定されると（ステップＳ５１：ＹＥＳ）、制御装置１００はそれらの青果物２の青果物重量データを識別情報と関連付けて記憶装置１０１から読み込む（ステップＳ５２）。

制御装置１００はそれらの青果物の青果物重量を加算して１トレイ分の青果物総重量Ｗを算出し（ステップＳ５３）、１トレイ分の青果物総重量Ｗが所定範囲内にあるか否か、つまり下限総重量Ｗｍｉｎ以上、上限総重量Ｗｍａｘ以下であるか否かを判定する（ステップＳ５４，ステップＳ５５）。ここで、青果物総重量Ｗの所定範囲は、例えば下限総重量Ｗｍｉｎが３００グラム、上限総重量Ｗｍａｘが３１０グラムである。

青果物総重量Ｗが下限総重量Ｗｍｉｎよりも小さいとき（ステップＳ５４：Ｎｏ）、制御装置１００は青果物総重量Ｗの算出に用いた青果物重量データのうち最も値が小さい重量データに対応する青果物２の移送（収納）を次の平トレイ８へ振り分けるべく、その青果物２の配置決定を一旦保留し、青果物総重量Ｗの算出に用いている青果物重量データ群から除外する（ステップＳ５６）。制御装置１００は、搬送順序（等階級が決定された順序）で、次の配置未決定の青果物２がある場合（ステップＳ５７：ＹＥＳ）、その配置未決定の青果物２の青果物重量データを識別情報と関連付けて記憶装置１０１から読み込む（ステップＳ５８）。次の配置未決定の青果物２がない場合（ステップＳ５７：ＮＯ）、平トレイ８に対する青果物２の収納配置決定処理は中断される（リターン）。

また、青果物総重量Ｗが上限総重量Ｗｍａｘよりも大きいとき（ステップＳ５５：Ｎｏ）、制御装置１００は青果物総重量Ｗの算出に用いた青果物重量データのうち最も値が大きい重量データに対応する青果物２の移送を次の平トレイ８へ振り分けるべく、その青果物２の配置決定を一旦保留し、青果物総重量Ｗの算出に用いている青果物重量データ群から除外する（ステップＳ５９）。その後、制御装置１００は、上記ステップＳ５７後の処理と同様に、ステップＳ５８，５９の処理を行う。なお、ステップＳ５４とステップＳ５５の処理はどちらが先であってもよい。

制御装置１００は、ステップＳ５９で次の配置未決定の青果物２の青果物重量データを取得すると、その青果物重量データと、先の青果物総重量Ｗの計算に用いた青果物重量データ群（除外されたデータを除く）を用いて１トレイ分の青果物総重量Ｗを算出する（ステップＳ５３）。制御装置１００は１トレイ分の青果物総重量Ｗが所定範囲内になるまでステップＳ５３からＳ５９を繰り返す。

１トレイ分の青果物総重量Ｗが所定範囲内にあるとき（ステップＳ５４：ＹＥＳ、ステップＳ５５：ＹＥＳ）、仕分け搬送装置９１の青果物取出位置９５に青果物２が到達する順序（等階級が決定された順序）に沿って、青果物２をＬ１Ｃ１，Ｌ１Ｃ２，Ｌ１Ｃ３，・・・，Ｌ６Ｃ３，Ｌ６Ｃ４，Ｌ６Ｃ５の各収納部８ａに収納するように１トレイ分の青果物２の配置を決定し、青果物２ごとに収納部８ａの位置を識別情報に関連付けて記憶装置１０１に記憶する（ステップＳ６０）。

続いて、制御装置１００は、次の平トレイ８に対する青果物２の収納配置決定に備えるべく、ステップＳ５６，Ｓ５９で配置決定を保留した青果物２がある場合には（ステップＳ６１：ＹＥＳ）、その青果物２について配置決定を保留されたことを示す保留情報を識別情報に紐付けして記憶装置１０１に記憶した後（ステップＳ６２）、ステップＳ５１に移行する。識別情報に紐付けされた保留情報は、次の青果物２の収納配置決定時にステップＳ５２で読み込まれ、配置決定を一度保留された青果物２については、その青果物２について配置決定の保留が繰り返されるのを防止すべく、ステップＳ５６，Ｓ５９で保留対象から除外され、配置決定が再度保留されないようにしている。

このように、この実施形態の選果システム１（青果物容器詰め装置）は、平トレイ８（収納容器）内の青果物２の総重量が所定範囲内になるように青果物２を複数の平トレイ８に振り分けて収納するので、各平トレイ８内の青果物２の総重量をできるだけ均一化して青果物２を容器詰めでき、ひいては平トレイ８ごとの青果物２の総重量のバラつきを低減できる。

本願発明は、前述の実施形態に限定されるものではなく、様々な態様に具体化できる。また、本願発明における各部の構成は図示の実施形態に限られるものではなく、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。

例えば、青果物２の上記収納配置決定処理は一例であり、上記収納配置決定処理例における数値は適宜変更可能である。また、収納容器内の青果物総重量が所定範囲内になるように、複数の青果物を複数の収納容器に振り分けて収納配置を決定できる方法であれば、どのような方法が用いられてもよい。また、収納容器は凹部状の収納部８ａを有する平トレイ８に限定されず、青果物を収納可能な容器であれば、本願発明の青果物容器詰め装置に適用可能である。

また、収納容器の青果物収納領域又は玉数を複数の分割収納領域又は分割玉数に分割して、分割収納領域又は分割収納玉数ごとに青果物総重量が所定範囲内になるように、青果物を振り分けて収納してもよい。例えば、図３の平トレイ８の３０個の収納部８ａを１０個ずつの３つの領域、又は５個ずつの６つの領域に分割して、各分割領域を収納容器とみなして上記実施形態の収納配置決定処理と同様の処理を行ってもよい。

また、例えば特許文献２に開示されているように、搬送順序で連続する複数の青果物を移送装置により同時に移送する構成であっても、同時に移送される青果物群を１つの青果物とみなして上記実施形態の収納配置決定処理と同様の処理を行えば、収納容器内の青果物総重量が所定範囲内になるように、同時に移送される青果物群を複数の収納容器に順次振り分けて移送できる。これにより、上記実施形態と同様に、収納容器内の青果物総重量のバラつきを低減でき、収納容器に収納された青果物を詰め直す必要がなくなり、詰め直しによる作業時間の長時間化及び青果物の損傷が防止される。

また、上記実施形態では容器詰め対象はイチゴであるが、本願発明の青果物容器詰は、例えばミニトマト、ミズナス、桃、梨、柑橘類、リンゴ、メロンなど、他の青果物の容器詰めにも適用可能である。なお、青果物を等階級ごとに選別する基準は青果物の種類などに応じて様々である。例えば、イチゴは重量で階級選別されるが、大きさで階級選別される青果物もある。

１ 選果システム（青果物容器詰め装置）
２ 青果物
３ 載置台
４ 主搬送装置（搬送装置）
６ 重量計測装置
７ 品質計測装置
８ 平トレイ（収納容器）
６０ 移送装置
９１ 仕分け搬送装置（搬送装置）
９３ トレイ搬送装置（容器配置部）
９５ 青果物取出位置
９６ 青果物載置位置

Claims (2)

1. 青果物を載置した複数の載置台を列状に搬送する搬送装置と、青果物ごとに青果物重量を順次計測する重量計測装置と、複数の青果物が収納される収納容器を複数配置する容器配置部と、青果物ごとの品質を順次計測する品質計測装置と、青果物取出位置に順次搬送される青果物を載置台から各収納容器へ移送する移送装置と、青果物の選別制御を司る制御装置とを備えた青果物容器詰め装置において、
   前記制御装置は、前記重量計測装置及び前記品質計測装置により等階級であると判定された配置未決定の青果物の玉数が前記収納容器の収容部の数よりも多い所定玉数あると判定すると、
   搬送順序で先頭から所定玉数の範囲の青果物総重量データを含み、かつ、前記収納容器の青果物総重量が所定範囲内になるように、前記収納容器の収納部の数と同じ数だけ青果物重量データを選択し、
   前記選択した玉分の青果物重量データに対応する青果物の前記収納容器での配置位置を決定して、該配置位置を記憶し、
   前記移送装置によって、前記青果物取出位置に搬送された青果物を、前記収納容器の記憶した前記配置位置に順次振り分け移送させる、
   青果物容器詰め装置。
2. 青果物を載置した複数の載置台を列状に搬送する搬送装置と、青果物ごとに青果物重量を順次計測する重量計測装置と、複数の青果物が収納される収納容器を複数配置する容器配置部と、青果物ごとの品質を順次計測する品質計測装置と、青果物取出位置に順次搬送される青果物を載置台から各収納容器へ移送する移送装置と、青果物の選別制御を司る制御装置とを備えた青果物容器詰め装置において、
   前記制御装置は、前記重量計測装置及び前記品質計測装置により等階級であると判定された配置未決定の青果物の玉数が前記収納容器の収納部の数だけあると判定すると、
   それらの青果物の青果物重量データを識別情報と関連付けて記憶装置から読み込み、それらの青果物の青果物重量を加算して、前記収納容器の青果物総重量を算出し、
   前記収納容器の青果物総重量が下限総重量よりも小さいときは、前記青果物重量データのうち最も値が小さい重量データに対応する青果物の移送を次の収納容器へ振り分けるべく、その青果物の配置位置の決定を一旦保留し、前記最も値が小さい重量データを前記青果物重量データから除外し、
   前記収納容器の青果物総重量が上限総重量よりも大きいときは、前記青果物重量データのうち最も値が大きい重量データに対応する青果物の移送を次の収納容器へ振り分けるべく、その青果物の配置位置の決定を一旦保留し、前記最も値が大きい重量データを前記青果物重量データから除外する、
   青果物容器詰め装置。

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