JP7148128B2 - 葉状農作物選別装置 - Google Patents

Description

本発明は、葉状農作物を搬送しながら、大きさや良否を判定して選別する葉状農作物選別装置に関するものである。

大葉のような葉状農作物を、大きさや形状の判定、傷などの良否の判定を行って選別す
る従来の選別装置として、例えば、特許文献１に記載されたものを本発明者は提案した。

特許文献１に記載の葉状農作物選別装置は、大葉が積み重ねられた状態でストックされるストッカーと、ストッカーに積み重ねられた最も上に位置する大葉に噴出部から気体を噴射して大葉を浮遊状態にて懸垂保持し、無端チェーンに所定間隔ごとに設けられた把持機構まで搬送する取出装置と、取出装置により搬送された大葉を下方から照光し、上方からＣＣＤカメラで撮影して検査する検査装置とを備えたものである。

この葉状農作物選別装置では、サイズ別に設けられたアンローダー装置により搬送路から大葉がピックアップされて振り分けられる。アンローダー装置は、テーブルに設けられた平行で、かつ等間隔のスリットから板状体を上昇させて、テーブルの基端に位置する大葉を持ち上げてピックアップし、その状態で板状体を搬送路から離れる方向へスライドさせ、スリット内へ収納することで、大葉をテーブルの先端方向へ移動させる。これを順次繰り返すことにより、サイズごとの大葉をテーブルの先端部分に積み上げている。

特開２０１０－２２１０９２号公報

しかし、特許文献１に記載の葉状農作物選別装置では、大葉をアンローダー装置の各テーブルに振り分けるときに、平行に並べられた複数のテーブルのうち、振り分け対象のテーブルの位置まで、大葉が搬送路を移動するため、振り分けに該当するテーブルまで大葉の移動を待たなければならない。そのため大葉をピックアップするまでに時間を要するので、検査時間が掛かってしまうおそれがある。

そこで本発明は、葉状農作物の検査を行った後に、葉状農作物を高速に振り分けることを可能とすることで、検査時間と振り分け時間を短縮することが可能な葉状農作物選別装置を提供することを目的とする。

本発明の葉状農作物選別装置は、葉状農作物を搬送する供給用搬送台と、前記供給用搬送台により搬送される葉状農作物を検査する検査部と、前記検査部による検査結果に応じて葉状農作物を振り分けるパラレルリンクロボットと、前記パラレルリンクロボットにより振り分けられた葉状農作物が載置される複数のテーブルを有し、前記検査部による検査が終了した葉状農作物を払い出す位置まで搬送する払い出し用搬送台とを備えたことを特徴とする。

本発明の葉状農作物選別装置によれば、供給用搬送台が搬送する葉状農作物を検査部により検査すると、検査結果に応じてパラレルリンクロボットが葉状農作物を、払い出し用搬送台のいずれかのテーブルに振り分ける。従って、本発明の葉状農作物選別装置は、葉状農作物の検査を行った後に、葉状農作物を高速に振り分けることを可能である。

前記検査部は、前記供給用搬送台の上方に配置された第１面検査部であり、前記供給用搬送台により搬送される葉状農作物を検査用カメラにより上方から撮影して検査する第１面検査部を備えたことができる。
第１面検査部が、供給用搬送台の上方に配置されており、供給用搬送台により搬送される葉状農作物を検査用カメラにより上方から撮影して検査する。そのため、葉状農作物を搬送しながら、かつ搬送を邪魔することなく、供給用搬送台を搬送される葉状農作物の上方を向いた面を検査することができる。

前記検査部は、前記供給用搬送台により搬送され、前記パラレルリンクロボットによりピックアップされた葉状農作物を検査用カメラにより下方から撮影して検査する第２面検査部を備えることができる。
第２面検査部が、供給用搬送台に搬送された葉状農作物が、パラレルリンクロボットによりピックアップされることで、葉状農作物を検査用カメラが下方から撮影して検査することで、供給用搬送台から払い出し用搬送台へ振り分けする途中で、葉状農作物の下方を向いた面を検査することができる。

前記供給用搬送台は、前記パラレルリンクロボットを中心に、前記パラレルリンクロボットへの搬送方向が変更可能とすることができる。
検査者の作業性を向上させるために、または検査場のレイアウトに応じて、パラレルリンクロボットに対する搬送方向の傾斜角度を調整することができる。

本発明の葉状農作物選別装置は、葉状農作物の検査を行った後に、葉状農作物を高速に振り分けることを可能であるため、検査時間と振り分け時間を短縮することが可能である。

本発明の実施の形態に係る葉状農作物選別装置の正面図である。 図１に示す葉状農作物選別装置の平面図である。 図１に示す葉状農作物選別装置の画像処理部とロボット制御部とを説明するための図である。

本発明の実施の形態に係る葉状農作物選別装置を図面に基づいて説明する。
図１から図２に示す葉状農作物選別装置１０は、葉状農作物の一例である大葉Ｌを検査して振り分けるものである。

葉状農作物選別装置１０は、大葉Ｌを搬送する供給用搬送台２０と、供給用搬送台２０を搬送される大葉Ｌを検査する検査部３０と、検査部３０による検査結果に応じて大葉Ｌを振り分けるパラレルリンクロボット４０と、パラレルリンクロボット４０により振り分けられた大葉Ｌが載置される複数のテーブル５１を有し、払い出し位置まで搬送する払い出し用搬送台５０とを備えている。

供給用搬送台２０は、大葉Ｌを帯状の無端ベルト２１により搬送するベルトコンベアである。本実施の形態では、光が透過可能な白色の無端ベルト２１が周回するベルトコンベアを採用している。

検査部３０は、供給用搬送台２０の上方に配置された第１面検査部３１と、第１面検査部３１の検査位置より供給用搬送台２０の下流側に配置された第２面検査部３２と、画像処理部３３（図３参照）とを備えている。
第１面検査部３１は、供給用搬送台２０により搬送される大葉Ｌを上方から撮影する検査用カメラ３１１と、検査用カメラ３１１が向いた下方に開口部３１２ａを有するリング状の照明部３１２と、供給用搬送台２０の無端ベルト２１を下方から照光して、無端ベルト２１を透過させるバックライト部３１３とを備えている。

第２面検査部３２は、供給用搬送台２０に搬送され、パラレルリンクロボット４０によりピックアップされた大葉Ｌを下方から撮影する検査用カメラ３２１と、検査用カメラ３１１が向いた上方に開口部３２２ａを有するリング状の照明部３２２とを備えている。
画像処理部３３は、検査用カメラ３１１と、検査用カメラ３２１とにより撮影された画像に基づいて、大葉Ｌの様々な検査を行う。

パラレルリンクロボット４０は、マルチリンクロボットやデルタロボットなどとも称され、検査部３０による検査結果に応じて大葉Ｌを振り分けるロボットである。
パラレルリンクロボット４０は、駆動部となるロボット本体４１と、ロボット本体４１から放射状に延びるアーム部４２と、それぞれのアーム部４２の先端部から延びる２本の平行なリンクを有するリンク部４３と、それぞれのリンク部４３の先端部が接続された保持部４４と、ロボット制御部４５（図３参照）と、操作盤４６（図３参照）とを備えている。

保持部４４は、ワークである大葉Ｌを非接触状態でピックアップすることが可能なチャック装置である。保持部４４は、ベルヌーイの原理によりワークを吸い寄せるベルヌーイ方式と、サイクロン効果によりワークを吸い寄せるサイクロン方式とのいずれかとすることできるが、本実施の形態では、破れやすい大葉Ｌを保持するため、ベルヌーイ方式を採用している。
保持部４４は、可能範囲Ｓにより示される範囲内で、アーム部４２とリンク部４３との駆動により移動可能である。

ロボット制御部４５は、パラレルリンクロボット４０による大葉Ｌの搬送を制御する。この制御は、画像処理部３３からの検査結果に応じて行われたり、供給用搬送台２０に設けられた図示しないセンサにより検出された大葉Ｌの位置に応じて行われたりする。

払い出し用搬送台５０は、検査部３０による検査が終了した大葉Ｌを払い出す位置Ｐまで搬送するために、大葉Ｌのサイズ別にテーブル５１が平行に並べられたアンローダー装置である。

図１に示す葉状農作物選別装置１０では、図示していないが、供給側の供給用搬送台２０に、更に、供給用搬送台２０を追加して搬送路を延長することができる。また、供給用搬送台２０を搬送される大葉Ｌに、霧状の洗浄水や殺菌水を噴霧するミスト噴霧装置を設置することができる。
また、払い出し側の払い出し用搬送台５０に、更に、払い出し用搬送台５０を追加して延長することができる。また、払い出し用搬送台５０に、鮮度を維持するための凍結装置を設置したり、大葉Ｌを袋に回収するための回収装置を連結したりすることも可能である。

以上のように構成された本発明の実施の形態に係る葉状農作物選別装置１０の動作および使用状態を図面に基づいて説明する。

まず、検査者は、図３に示す操作盤４６により大葉の選別規格の設定を入力する。操作盤４６は、例えば、選別規格として、大中小など、テーブル５１が８台設置されていれば、最大８種類の選別規格を、タッチパネルを操作することで設定できるものとすることができる。

検査者は、図３に示す操作盤４６により、図１および図２に示す葉状農作物選別装置１０を始動させる。検査者は、供給用搬送台２０の周回する無端ベルト２１に、大葉Ｌを、裏面（背軸面）を上にして載置する。
無端ベルト２１により搬送される大葉Ｌは、ミスト噴霧装置が設置されていれば、霧状の洗浄水や殺菌水が噴霧され、洗浄、殺菌される。

大葉Ｌが第１面検査部３１の検査位置に至ると、大葉Ｌは、まず、照明部３１２が照光する中で、検査用カメラ３１１によりカラー撮影される。大葉Ｌの背軸面のカラー画像が画像処理部３３に出力されると、画像処理部３３は、大葉Ｌの背軸面の外観や色味などを画像から検査して、検査結果をロボット制御部４５に通知する。

また、大葉Ｌは、バックライト部３１３が照光することで、供給用搬送台２０の無端ベルト２１から光が透過する中で、検査用カメラ３１１により撮影される。このとき、検査用カメラ３１１は、白黒撮影を行う。大葉Ｌの背軸面の白黒画像が、画像処理部３３に出力されると、画像処理部３３は、大葉Ｌの向き、形状、面積、バランスを識別した情報と、集積、整列用に求めた重心座標を示す情報とを、検査結果として、ロボット制御部４５に通知する。

次に、大葉Ｌが、供給用搬送台２０の下流側の端部２２であり、パラレルリンクロボット４０のリンク部４３の可動範囲Ｓの範囲内に位置した端部２２（図１参照）に搬送されたことを、図示しないセンサが検知すると、図３に示すロボット制御部４５がアーム部４２とリンク部４３とを動作させ、保持部４４が大葉Ｌをピックアップして保持させ、図１に示す第２面検査部３２の上方位置まで搬送する。

第２面検査部３２では、保持部４４に保持された大葉Ｌのおもて面（向軸面）を下方から照明部３２２が照光すると共に、検査用カメラ３２１がカラー撮影する。
検査用カメラ３２１が撮影した大葉Ｌの向軸面のカラー画像は、図３に示す画像処理部３３に出力される。
画像処理部３３では、大葉Ｌの向軸面のカラー画像から外観や色味などを検査して、検査結果をロボット制御部４５に通知する。

ロボット制御部４５では、形状および面積からサイズが判定され、搬送先の払い出し用搬送台５０のテーブル５１を決定する。また、ロボット制御部４５は、大葉Ｌの向きから、大葉Ｌを水平回転させる角度を算出する。
このようにして検査された大葉Ｌは、保持部４４に保持されたまま、ロボット制御部４５が指示する振り分け対象のテーブル５１の一端部５１ａに、パラレルリンクロボット４０により、大葉Ｌの向きをテーブル５１にて積み上げるときの向きに合わせて搬送される。

払い出し用搬送台５０のテーブル５１では、固定板状体が搬送方向に沿って並べられることでできる平行で、かつ等間隔のスリットから、可動板状体を上昇させて、テーブル５１の一端部５１ａに位置する大葉Ｌを持ち上げ、その状態で可動用板状体を、テーブル５１の一端部５１ａから離れる方向へスライドさせ、そして、スリット内へ収納することで、大葉Ｌをテーブル５１の他端部５１ｂの方向へ移動させる。これを順次繰り返すことにより、大葉Ｌがテーブル５１の他端部５１ｂ（払い出す位置Ｐ）に積み上がる。

以上のように本実施の形態に係る葉状農作物選別装置１０によれば、供給用搬送台２０が搬送する大葉Ｌを検査部３０により検査すると、検査結果に応じてパラレルリンクロボット４０が大葉Ｌを、払い出し用搬送台５０のいずれかのテーブル５１に振り分ける。
特許文献１に記載の葉状農作物選別装置では、大葉が搬送路を搬送されてアンローダー装置の各テーブルの前を順番に移動していたが、葉状農作物選別装置１０では、大葉Ｌの検査を行った後に、パラレルリンクロボット４０が大葉Ｌを高速に振り分ける。そのため、葉状農作物選別装置１０は、検査時間と振り分け時間を短縮することが可能である。

第１面検査部３１が、供給用搬送台２０の上方に配置されており、供給用搬送台２０により搬送される大葉Ｌを検査用カメラ３１１により上方から撮影して検査する。そのため、大葉Ｌを搬送しながら、かつ搬送を邪魔することなく、供給用搬送台２０を搬送される大葉Ｌの上方を向いた面（背軸面）を検査することができる。

第２面検査部３２が、供給用搬送台２０に搬送された大葉Ｌが、パラレルリンクロボット４０によりピックアップされることで、大葉Ｌを検査用カメラ３２１が下方から撮影して検査することで、供給用搬送台２０から払い出し用搬送台５０へ振り分けする途中で、大葉Ｌの下方を向いた面（向軸面）を検査することができる。

供給用搬送台２０は、パラレルリンクロボット４０を中心に、パラレルリンクロボットへ４０の搬送方向Ｆ１が変更可能である。従って、検査者の作業性を向上させるために、または検査場のレイアウトに応じて、パラレルリンクロボット４０に対する搬送方向Ｆ１の傾斜角度を調整することができる。

本発明の葉状農作物選別装置は、葉状農作物を検査して高速に振り分け、払い出すことができるため、葉状農作物の出荷作業における選別作業に好適である。

１０ 葉状農作物選別装置
２０ 供給用搬送台
２１ 無端ベルト
２２ 端部
３０ 検査部
３１ 第１面検査部
３１１ 検査用カメラ
３１２ 照明部
３１２ａ 開口部
３１３ バックライト部
３２ 第２面検査部
３２１ 検査用カメラ
３２２ 照明部
３２２ａ 開口部
３３ 画像処理部
４０ パラレルリンクロボット
４１ ロボット本体
４２ アーム部
４３ リンク部
４４ 保持部
４５ ロボット制御部
４６ 操作盤
５０ 払い出し用搬送台
５１ テーブル
５１ａ 一端部
５１ｂ 他端部
Ｆ１ 搬送方向
Ｌ 大葉
Ｓ 可動範囲
Ｐ 払い出す位置

Claims (4)

1. 葉状農作物を搬送する供給用搬送台と、
   前記供給用搬送台により搬送される葉状農作物を検査する検査部と、
   前記検査部による検査結果に応じて葉状農作物を振り分けるパラレルリンクロボットと、
   前記パラレルリンクロボットにより振り分けられた葉状農作物が載置される複数のテーブルを有し、前記検査部による検査が終了した葉状農作物を払い出す位置まで搬送する払い出し用搬送台とを備えた葉状農作物選別装置。
2. 前記検査部は、前記供給用搬送台の上方に配置された第１面検査部であり、前記供給用搬送台により搬送される葉状農作物を検査用カメラにより上方から撮影して検査する第１面検査部を備えた請求項１記載の葉状農作物選別装置。
3. 前記検査部は、前記供給用搬送台により搬送され、前記パラレルリンクロボットによりピックアップされた葉状農作物を検査用カメラにより下方から撮影して検査する第２面検査部を備えた請求項１または２記載の葉状農作物選別装置。
4. 前記供給用搬送台は、前記パラレルリンクロボットを中心に、前記パラレルリンクロボットへの搬送方向が変更可能である請求項１から３のいずれかの項に記載の葉状農作物選別装置。

Images