JP6934786B2

JP6934786B2 - 青果物の仕分装置

Info

Publication number: JP6934786B2
Application number: JP2017176157A
Authority: JP
Inventors: 学安田
Original assignee: 近江度量衡株式会社
Priority date: 2017-09-13
Filing date: 2017-09-13
Publication date: 2021-09-15
Anticipated expiration: 2037-09-13
Also published as: JP2019051461A

Description

本発明は、青果物の仕分装置、特に、搬送コンベアから仕分コンベアに青果物を移動させることにより当該青果物を仕分ける仕分装置に関する。

近年、搬送コンベアにより青果物を搬送しつつ青果物をカメラなどで撮像することで例えば等階級を判別し、その等階級に対応する仕分コンベアに青果物を移動させることで仕分け作業を行う青果物の仕分装置が開発されている。

特許文献１には、中央部が周囲よりも窪んだ円筒状容器にトマトなどの略球状をした青果物を載せて搬送コンベアで搬送し、搬送されるトマトをカメラで撮像することで当該トマトの等階級を判別し、判別された等階級に対応する仕分コンベアの前を通過するときにトマトを載せた当該容器に対して噴射ノズルから空気を噴射して仕分コンベアの方へトマトを容器ごと移動させる仕分装置が開示されている。

特開平１０−２９７７５４号公報

上記特許文献１に記載の仕分装置では、青果物を容器に載せて搬送する必要があるが、キュウリ等の長尺の青果物の場合には真っ直ぐな形状のものばかりでなく反った形状のものもある。このため、仮に、キュウリを載せる容器を準備しようとすると、当該容器は長手方向だけでなく短手方向の寸法も大きめに製作する必要があり、容器の重量が増すこととなる。そうすると、上記のように噴射ノズルから空気を噴射することで仕分コンベアの方へ青果物を載せた容器を移動させようとしても、容器の重量が重く移動させるのが難しいという問題がある。また、逐一容器に載せた状態で青果物を搬送コンベアに載せる作業も必要となり仕分け作業に手間がかかるという問題もある。

本発明は、容器に載せる手間を要することなく搬送コンベアから仕分コンベアに長尺の青果物をスムーズに移動させることができる青果物の仕分装置を提供することを目的とする。

本発明における青果物の仕分装置は、長尺の青果物を搬送する搬送コンベアと、搬送コンベアに隣接する仕分コンベアと、搬送コンベアから仕分コンベアに青果物を移動させるエア噴射ユニットと、搬送コンベアによって搬送される青果物を撮像する撮像部と、撮像部の撮像する青果物の画像データを基にエア噴射ユニットの噴射を制御する制御部とを備える青果物の仕分装置であって、エア噴射ユニットは、搬送コンベアにより搬送される青果物に対して空気を噴射して青果物を仕分コンベアに移動させる噴射ノズルを搬送コンベアに沿って複数有し、制御部は、撮像部が撮像した青果物の画像データに基づいて青果物の長さを判定し、この長さが長いほど空気を噴射する噴射ノズルの本数を増加させるとともに青果物の画像データに含まれる青果物の面積を判定し面積が大きいほど噴射ノズルから噴射される空気の噴射速度を増加させることを特徴とする。

本発明に係る青果物の仕分装置によれば、搬送コンベアによって搬送される長尺の青果物の長さが長いほど空気を噴射する噴射ノズルの本数を増加させることができる。これにより、容器に載せる手間を要することなく長尺の青果物を搬送コンベアから仕分コンベアにスムーズに移動させることができる。

本発明の第１実施形態である青果物の仕分装置の全体構成を示す模式図である。図１に示す制御部による各噴射ノズル列の噴射制御の流れを示すフローチャートである。本発明の第２実施形態である青果物の仕分装置の全体構成を示す模式図である。

以下、本発明の第１実施形態である青果物の仕分装置について図面を参照しつつ説明する。図１に示すように、仕分装置１０は、キュウリ１１ａ，１１ｂ，１１ｃなど長尺の青果物を搬送する搬送コンベア１２と、搬送コンベア１２に隣接するように各々配置された仕分コンベア１４，１６，１８と、搬送コンベア１２から各仕分コンベア１４〜１８に青果物を移動させるエア噴射ユニット２０を備える。各コンベア１２〜１８は、一例として、ベルトコンベアにより構成される。また、各仕分コンベア１４〜１８は上面視において搬送コンベア１２と直角をなすように配置されている。仕分コンベア１４は後述するカメラによって撮像したときの面積が比較的小さいＳサイズの青果物を、仕分コンベア１６は上記面積が中間の大きさであるＭサイズの青果物を、仕分コンベア１８は上記面積が比較的大きいＬサイズの青果物を各々搬送する。

また、エア噴射ユニット２０は、図１に示すように、上面視において、搬送コンベア１２を間に挟んで各仕分コンベア１４〜１８と各々対向する３つの噴射ノズル列２２，２４，２６から構成される。各噴射ノズル列２２〜２６の構成はほぼ同一であるため、以下の説明では主として噴射ノズル列２６についてのみ説明を行い、噴射ノズル列２２，２４については適宜説明を省略する。

図１に示すように、噴射ノズル列２６は、搬送コンベア１２に沿って配置された５本の噴射ノズル２６ａ，２６ｂ，２６ｃ，２６ｄ，２６ｅから構成される。各噴射ノズル２６ａ〜２６ｅは、電磁弁（不図示）などの開閉手段を介して図示しないエアタンクに接続される。このエアタンクにはコンプレッサが接続されており、コンプレッサで圧縮された空気を貯留する役割を有する。また、各噴射ノズル２６ａ〜２６ｅは、搬送コンベア１２に載せられた青果物に向かって空気を噴射する機能を有する。噴射ノズル列２６における両端の噴射ノズル２６ａ，２６ｅの間隔は、Ｌサイズに該当する大きさの青果物の全長の平均値を基準とした長さに設定すればよい。また、他の３つの噴射ノズル２６ｂ，２６ｃ，２６ｄは、上記両端の噴射ノズル２６ａ，２６ｅの間に等間隔に配置されている。噴射ノズル列２６の直上流側には搬送コンベア１２によって搬送される青果物を検知するため通過検知センサ２８ｃが設置されている。噴射ノズル列２２，２４についても同様に通過検知センサ２８ａ，２８ｂが直上流側に各々設置されている。

仕分装置１０は、図１に示すように、エア噴射ユニット２０よりも上流側の位置で搬送コンベア１２を跨ぐように設置されたゲート３２を備える。このゲート３２には、搬送コンベア１２によって搬送される青果物を直上から撮像するカメラ３２ａが設けられている。また、ゲート３２には、青果物の通過を検知する検知センサ３２ｂが搬送コンベア１２の幅方向端部に対向するように取り付けられている。

仕分装置１０は、図１に示すように、ゲート３２に設けられたカメラ３２ａの撮像画像を用いてエア噴射ユニット２０の噴射を制御して搬送コンベア１２から各仕分コンベア１４〜１８に青果物を移動させる制御部３４を備える。具体的には、制御部３４は、検知センサ３２ｂが青果物の通過を検知したタイミングで搬送コンベア１２によって搬送されている青果物をカメラ３２ａに撮像させ、撮像した画像データに含まれる青果物の面積に基づいて青果物のサイズを判定する。

次に、制御部３４は、通過検知センサ２８ａ〜２８ｃによって青果物の該当するサイズの仕分コンベアの直上流側を青果物が通過するのを検知する。そして、制御部３４は、青果物の通過を検知してから所定時間経過後に噴射ノズル列２２〜２６のうち上記該当サイズの仕分コンベアに上面視において対向する噴射ノズル列に後述する第１〜第３の噴射モードのいずれかで空気を噴射させる。これにより、搬送コンベア１２から青果物の該当するサイズの仕分コンベア１４〜１８に青果物を移動させることができる。

ここで、上記所定時間は、図１に示すように、例えば、青果物の該当するサイズがＬサイズである場合には、通過検知センサ２８ｃの検知位置と、通過検知センサ２８ｃの直下流側の噴射ノズル列２６のうち最下流側に配置された噴射ノズル２６ｅの対向位置との間の距離Ｄ１だけ搬送コンベア１２によって青果物が搬送されるのに要する時間に設定すればよい。これにより、噴射ノズル列２６のうち最下流側の噴射ノズル２６ｅが空気を噴射する位置に青果物先端が到達したタイミングで青果物に対して空気を噴射できる。制御部３４が判定した青果物のサイズがＳサイズ、Ｍサイズの場合についても、上述したＬサイズの場合と同様に所定時間を設定すればよい。

本実施形態では、制御部３４は画像データに含まれる青果物の面積に基づいて青果物のサイズを判定しているが、青果物の重量も加味して青果物のサイズ判定を行うようにしてもよい。この場合には、青果物の搬送経路上に重量センサを別途設ければよい。

続いて、上述した第１〜第３の噴射モードについて説明する。以下の説明において、第1の所定値α＞第２の所定値βとする。制御部３４は、画像データに含まれる青果物の全長が第１の所定値α以上である場合には、噴射ノズル列２６を構成する５本全ての噴射ノズル２６ａ〜２６ｅに空気を噴射させる（第１の噴射モード）。

また、制御部３４は、青果物の全長が第１の所定値αよりも短く第２の所定値βよりも長い場合には噴射ノズル列２６のうち最上流側の１本を除く残り４本の噴射ノズル２６ｂ〜２６ｅに空気を噴射させる（第２の噴射モード）。

さらに、制御部３４は、青果物の全長が第２の所定値β以下である場合には、噴射ノズル列２６のうち下流側の３本の噴射ノズル２６ｃ〜２６ｅに空気を噴射させる（第３の噴射モード）。このように、搬送コンベア１２から仕分コンベア１４〜１８に移動させる青果物の全長に応じて使用する噴射ノズル２６ａ〜２６ｅの本数を増減させることができる。

また、制御部３４は、第１の噴射モードで空気を噴射する場合よりも第２の噴射モードで空気を噴射する場合の空気の噴射速度を速くしてもよい。第３の噴射モードについても同様に第２の噴射モードよりも空気の噴射速度を速くしてもよい。このように、空気を噴射する噴射ノズル２６ａ〜２６ｅの数が減少するのに伴って噴射ノズル２６ａ〜２６ｅから噴射する空気の速度を速くすることにより、青果物の全長が短い場合でも青果物に大きな押圧力を作用させることができる。これにより仕分コンベア１４〜１８に青果物を確実に押し出して移動させることができる。

図２は、制御部３４による噴射ノズル列２６の噴射制御の流れを示すフローチャートである。図２に示すように、制御部３４は、搬送コンベア１２によって搬送される青果物がゲート３２を通過していることを検知センサ３２ｂにより検知すると、カメラ３２ａによって青果物を撮像させる（ステップＳ１，Ｓ２）。

そして、制御部３４は、撮像された青果物の画像データに基づいて当該青果物の全長（長手方向の長さ）と面積の大きさを判定し、判定した青果物の面積の大きさに基づいて当該青果物の該当するサイズを判別する（ステップＳ３）。また、制御部３４は、判定した青果物の全長に基づいて第１〜第３の噴射モードのうちいずれの噴射モードで空気を噴射するのかを決定する（ステップＳ４）。

制御部３４は、青果物の該当するサイズが、例えば、Ｌサイズであれば通過検知センサ２８ｃが青果物の通過を検知したときから所定時間経過後に噴射ノズル列２６に上記ステップＳ４で決定した噴射モードで空気を噴射させる（ステップＳ５，Ｓ６）。これにより、搬送コンベア１２により搬送される青果物を該当サイズの青果物に対応する仕分コンベア１８に移動させることができる。

第１実施形態の仕分装置１０によれば、搬送コンベア１２によって搬送される長尺の青果物の全長が長いほど仕分コンベア１４〜１８の前を通過するときに空気を噴射する噴射ノズルの本数を増加させることができる。これにより、長尺の青果物を容器に載せる手間を要することなく搬送コンベア１２から仕分コンベア１４〜１８にスムーズに青果物を移動させて仕分けることができる。

上記第１実施形態のステップＳ６において、制御部３４はステップＳ３で判定した青果物の面積の大きさが大きいほど噴射ノズル列２２〜２６のいずれかから噴射する空気の噴射速度を増加させるようにしてもよい。これにより、青果物の面積が大きくて重い場合でも青果物を仕分コンベア１４〜１８に確実に押し出すことができる。

上記第１実施形態では、ゲート３２には搬送コンベア１２の直上方にのみカメラ３２ａが設けられているが、側方から青果物を撮像するカメラを別途設け、２方向から各々撮像された青果物の画像データに基づいて青果物の全長とサイズを判定するようにしてもよい。これにより、青果物の全長とサイズをより正確に判定することができる。

上記第１実施形態のステップＳ４において、制御部３４は、青果物の全長の代わりに、搬送コンベア１２における搬送方向と平行な方向における青果物の長さ成分に基づいて空気を噴射する噴射ノズルの数を決定するようにしてもよい。これにより、搬送コンベア１２に載せられた青果物の搬送方向に対する傾きを加味して使用する噴射ノズルの本数を決定できる。

続いて、第２実施形態の青果物の仕分装置の構成について、図３を用いて説明する。図３は、第２実施形態の青果物の仕分装置４０の全体構成を示す図である。以下の説明では、仕分装置４０において、主として上記第１実施形態の仕分装置１０と構成の異なる部分について説明を行うものとし、構成の共通する部分については仕分装置１０と同一の符号を付して示すとともに適宜説明を省略する。

図３に示すように、仕分装置４０は、搬送コンベア１２の上流側端部にエンコーダ４２を備え、このエンコーダ４２を用いてエア噴射ユニット２０の噴射タイミングを制御する点で上記第1実施形態の仕分装置１０と相違する。エンコーダ４２は、搬送コンベア１２におけるベルト１２ａの移動距離に同期してパルス信号を発信する機能を有し、搬送コンベア１２の駆動部などに取り付けられている。また、仕分装置４０は、通過検知センサ２８ｂ，２８ｃの代わりに、スタートセンサ４４をゲート３２の直下流側に備える。このスタートセンサ４４は、ゲート３２を通過した青果物を検知する機能を有する。

図３に示すように、制御部３４は、スタートセンサ４４の検知位置から通過検知センサ２８ａの検知位置までの距離Ｄ２に相当するエンコーダ４２が発信するパルス信号の基準カウント数Ｎを記憶している。また、制御部３４は、スタートセンサ４４の検知位置から仕分コンベア１４，１６，１８までの距離にそれぞれ相当する上記パルス信号のカウント数Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３を記憶している。そして、制御部３４は、上記基準カウント数Ｎと、スタートセンサ４４が検知してから通過検知センサ２８ａが青果物を検知するまでのパルス信号のカウント数Ｎ１との差分ΔＮを求める。これにより、搬送コンベア１２で搬送される際に、ベルト１２ａの上を青果物が転がったり滑ったりした距離を割り出すことができる。

制御部３４は、上記カウント数Ｐ１〜Ｐ３のうち、青果物が該当するサイズに対応するいずれかの仕分コンベア１４〜１８までのカウント数に差分ΔＮを加算して補正カウント数を算出する。そして、制御部３４は、上述したスタートセンサ４４による青果物の検知を起点としたパルス信号のカウント数が補正カウント数に達したタイミングで青果物の該当サイズに対応するいずれかの噴射ノズル列２２，２４，２６を噴射させる。これにより、搬送コンベア１２による搬送中にベルト１２ａに対して滑るなどしてベルト１２ａよりも短くなった青果物の移動距離を補正した上で、いずれかの噴射ノズル列２２，２４，２６から空気を噴射させて青果物を仕分コンベアに移動させることができる。この結果、仕分装置４０においても上記第１実施形態における仕分装置１０と同様の効果を得ることができる。

本発明は、その趣旨を逸脱しない範囲で当業者の知識に基づいて種々なる改良、修正、又は変形を加えた態様でも実施できる。また、同一の作用又は効果が生じる範囲内で、何れかの発明特定事項を他の技術に置換した形態で実施しても良い。

１０，４０仕分装置
１２搬送コンベア
１４〜１８仕分コンベア
２０エア噴射ユニット
２２〜２６噴射ノズル列
２６ａ〜２６ｅ噴射ノズル
２８ａ〜２８ｃ通過検知センサ
３２ゲート
３２ａカメラ
３２ｂ検知センサ
３４制御部
Ｓ１〜Ｓ６ステップ

Claims

長尺の青果物を搬送する搬送コンベアと、前記搬送コンベアに隣接する仕分コンベアと、前記搬送コンベアから前記仕分コンベアに前記青果物を移動させるエア噴射ユニットと、前記搬送コンベアによって搬送される前記青果物を撮像する撮像部と、前記撮像部の撮像する前記青果物の画像データを基に前記エア噴射ユニットの噴射を制御する制御部とを備える青果物の仕分装置であって、
前記エア噴射ユニットは、前記搬送コンベアにより搬送される前記青果物に対して空気を噴射して当該青果物を前記仕分コンベアに移動させる噴射ノズルを前記搬送コンベアに沿って複数有し、
前記制御部は、前記撮像部が撮像した前記青果物の画像データに基づいて当該青果物の長さを判定し当該長さが長いほど空気を噴射する前記噴射ノズルの本数を増加させるとともに前記青果物の画像データに含まれる当該青果物の面積を判定し当該面積が大きいほど前記噴射ノズルから噴射される空気の噴射速度を増加させることを特徴とする、
青果物の仕分装置。