JPH08277032A - 長もの野菜選別機の供給部構造 - Google Patents

長もの野菜選別機の供給部構造

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JPH08277032A
JPH08277032A JP8278695A JP8278695A JPH08277032A JP H08277032 A JPH08277032 A JP H08277032A JP 8278695 A JP8278695 A JP 8278695A JP 8278695 A JP8278695 A JP 8278695A JP H08277032 A JPH08277032 A JP H08277032A
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JP
Japan
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arm
suction pad
container
cam
movement
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JP8278695A
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Inventor
Takashi Iwakawa
隆 岩川
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Kubota Corp
Original Assignee
Kubota Corp
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 単一のアクチュエータで、しかも制御手段を
持たない純メカ機構によってキュウリの供給作動が行え
るようにし、かつ、曲線移動する等、移動方向が穏やか
に変化するようにして、供給作動途中における搬送乱れ
を解消する。 【構成】 吸着パッド14と、吸引ポンプ17と、移動
動手段16とでキュウリをコンテナから選別装置の受取
部4に供給する供給装置Cを構成する。移動手段16
は、吸着パッド14を上下及び前後にスライド自在に支
持する縦ロッド32と横ロッド22と、固定されたギヤ
ードモータ23でアーム24を揺動するスイングアーム
機構Sと、複合連係機構Hとを備えて構成する。アーム
24のカムフォロア28と縦ロッド32のカム21とに
より、カム21の第1円弧面21aにおいては吸着パッ
ド14が上下移動し、凹入面21uでは吸着パッド14
が前後移動し、略円弧軌跡でコンテナ1のキュウリを受
取部4に受け渡す。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、キュウリ(胡瓜)、ヘ
チマ(糸瓜)、人参、あるいは大根等の長もの野菜を、
形状や大きさ等によって選別して仕分ける選別機に関す
る。
【0002】
【従来の技術】上記選別機としては、先に出願した特願
平6‐155604号において、コンテナに貯留された
キュウリの搬送コンベヤへの供給から、選別仕分け迄の
一連の選別行程を自動化し得るものが提案されている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】前記提案技術による
と、フロアーに配置されたコンテナから搬送コンベヤ始
端(受取部)へ、前後左右及び上下の3次元移動可能な
吸着ロボットで成る吸着運搬手段によって長もの野菜を
供給する構造を採っている。この吸着ロボットでは、吸
着パッドを前後左右及び上下に移動する3個のアクチュ
エータが必要であるとともに、それらの駆動停止、及び
作動順序を制御する必要があって複雑化する傾向があっ
た。例えば、コンテナのキュウリを一列にして、左右移
動を無くしたとしても、前後及び上下移動用アクチュエ
ータ及び制御手段は最低でも必要であり、吸着パッドの
移送手段を簡略化する点においては改善の余地が残され
ているように思える。本発明の第1目的は、単一のアク
チュエータで、しかも制御手段を持たない純メカ機構に
よって長もの野菜の供給作動が行えるようにする点にあ
る。
【0004】ところで、前記従来技術では、1つのアク
チュエータの作動終了後に次のアクチュエータを作動さ
せるものであって、例えば、上下の直線移動と前後の直
線移動が連続して行われる、言わばオン・オフ制御のた
め、その移動方向の急激な変化によるメカショックによ
り、吸着された長もの野菜の姿勢が乱れるとか落下する
おそれがあり、この点でも改善の余地があった。本発明
の第2目的は、曲線移動する等、移動方向が穏やか変化
するようにして、供給作動途中における搬送乱れを解消
せんとする点にある。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記目的の達成のために
本発明は、長もの野菜を受け取る受取部を備えるととも
に、受け取った長もの野菜の形状を認識して複数箇所に
仕分ける選別仕分け部を備えて成る選別装置と、長もの
野菜を収容したコンテナと、コンテナの長もの野菜を取
り出して受取部に供給する供給装置とを備え、供給装置
を、長もの野菜表面に吸着可能な吸着パッドと、吸着パ
ッドの吸着作用を現出させる吸引ポンプと、吸着パッド
をコンテナと受取部とに亘って駆動往復移動可能な移動
手段とから構成するとともに、移動手段は、吸着パッド
を上下スライド自在に支持する第1支持体と、この第1
支持体をコンテナと受取部とに亘る方向にスライド自在
に支持する第2支持体と、位置固定状態の回動駆動源に
よる横支点回りでアームを駆動往復揺動可能なスイング
アーム機構と、アームの第1所定範囲の揺動移動におけ
る上下方向の移動成分を取り出して吸着パッドに伝達
し、かつ、アームの第1所定範囲に続く第2所定範囲の
揺動移動における横方向の移動成分を取り出して第1支
持体に伝達する複合連係機構とを備えて構成されている
ことを特徴とするものである。又、吸着パッドに一体装
備された枠部材とアームとを、これらの相対横移動は許
容し、かつ、上下方向には一体移動する状態に連係する
第1連係機構と、枠部材にカムフォロアを、かつ、第1
支持体にカムを夫々備え、このカムを、アームの第1所
定範囲の揺動移動ではカムフォロアの移動軌跡に沿った
円弧面に、かつ、アームの第2所定範囲の揺動移動では
カムフォロアと横方向で接当する凹入面に形成して成る
第2連係機構と、によって複合連係機構を構成するとと
もに、カムフォロアとカムとが常時接触するべく押圧付
勢する弾性部材を備えてあると好都合である。
【0006】
【作用】請求項1の構成では、詳しくは実施例で説明す
るが、スイングアーム機構の作動によって、先ずアーム
が第1所定範囲で揺動移動する間は吸着パッドが上昇移
動し、次にアームが第2所定範囲で揺動移動する間は吸
着パッドが前後(又は左右)移動するように、複合連係
機構が作用する。すなわち、円弧移動するアームのうち
の上下成分と前後成分とを適宜に取り出す原理により、
単一の駆動源で2方向の動きを連続して現出することが
可能になったのである。
【0007】請求項2の構成では、第1連係機構の作用
により、アームが揺動移動している間は、吸着パッドは
上下方向に絶えず移動し続ける状態になる。又、第2連
係機構の作用により、カムフォロアがカムの円弧面に沿
っているときには、第1支持体は横方向には移動せず、
カムフォロアがカムの凹入面に進入して横方向で接当す
るときには第1支持体は横方向に移動するようになると
ともに、このときでも枠部材は、すなわち吸着パッドは
上下方向に移動する状態が維持されている。従って、図
4に示すように、上下方向から横方向へいきなり変化す
るのではなく、徐々に変化するようになり、移送方向が
急変することに伴う長もの野菜の姿勢変化や、吸着パッ
ドからの落下おそれが抑制されるようになる。又、カム
フォロアとカムとは弾性部材によって常時接触するか
ら、これら両者が寸法誤差やバックラッシ等によって離
れたり接触したりすることによる衝撃が生じないように
なり、この点からも搬送中の長もの野菜の姿勢変化を抑
制できるとともに、機構としての安定作動にも貢献する
ようになる。
【0008】
【発明の効果】その結果、請求項1に記載の供給部構造
では、円弧運動を2方向の移動成分に分けて取り出す機
構工夫により、単一の駆動源と複合連係機構等によるメ
カのみによるシンプルで比較的廉価な構造でありなが
ら、長もの野菜をコンテナから選別装置の受取部に供給
できるようにし得た。請求項2に記載の供給部構造で
は、移動手段の移動方向変化が穏やかに行われることに
よって衝撃緩和でき、移動途中における長もの野菜の搬
送乱れを抑制できるとともに、複合連係機構のガタ付き
を抑制することからも搬送乱れが抑制できる利点が追加
される。
【0009】
【実施例】以下に、本発明の実施例を図面に基づいて説
明する。図5にキュウリ選別機が示されている。この選
別機は、移動装置Aによって所定範囲内で往復移動可能
なキュウリ収容用コンテナ1、コンテナ1から供給され
てくるキュウリを、長円形で平面循環移動する搬送コン
ベヤ3で送りながら選別して仕分ける選別装置Bと、移
動装置Aにあるキュウリを選別装置Bの受取部4に移送
する供給装置Cとから構成されている。
【0010】移動装置Aは、図6に示すように、コンテ
ナ1を載置する受台2を、受台2に形成したラックギヤ
19と、ギヤードモータMのピニオンギヤ26とを咬合
して構成され、ギヤードモータMの正逆駆動によって選
別装置Bの長手方向に往復移動可能である。コンテナ1
は、平面視で選別装置Bの長手方向に長い長方形を呈
し、2個の仕切り板(仕切り部材に相当)27によって
3箇所の収納区画a,a,aに仕切られている。各区画
aにおいては、キュウリの並設方向と選別装置Bの長手
方向とを合致させてある。
【0011】選別装置Bは、図5に示すように、搬送コ
ンベヤ3と、コンテナ1からキュウリを受取る受取部4
と、この受取部4から送られてくるキュウリの形状及び
長さを認識可能な形状認識部5と、この形状認識部5の
形状認識情報に基づいて形状認識部5から送られてくる
キュウリを選別して複数箇所に仕分ける選別部6とを備
えて構成されている。選別部6は、受取部4から形状認
識部5への野菜搬送方向に直交する方向における形状認
識部5の横側方に配置されるとともに、搬送コンベヤ3
は、キュウリを載置可能なトレイ7を、受取部4から形
状認識部5と選別部6をこの順で経て受取部4に戻す長
円形の平面循環搬送機構に構成されている。尚、選別装
置Bにおける受取部4を除く部分によって、選別仕分け
部bが構成されているものである。
【0012】搬送コンベヤ3は、一対の軸心P1,P2 回
りで長円移動するチェーン10に多数のトレイ7を片持
ち支持状態で取付けるとともに、トレイ7の先端部に支
持した転動ローラ7aの支持レール11を設けて構成さ
れている。従って、トレイ7が水平姿勢のままで循環移
動するとともに、直線移動部分ではトレイ7が隙間なく
並ぶ状態に設定してある。図10に示すように、トレイ
7は、下方に観音開き可能な長さの異なる2枚の傾斜底
面7b,7b上にキュウリを載置する開閉構造に構成さ
れている。選別部6において底面7b,7bを開くこと
でキュウリを所定の回収箱12に落下供給できるのであ
る。
【0013】受取部4は、搬送コンベヤ3のコンテナ1
に面した側におけるトレイ7の直線移動経路の始端部に
相当している。形状認識部5は、搬送コンベヤ3の上方
に配置されたCCDカメラによる画像処理装置13で構
成され、トレイ7に載置されたキュウリ一本一本の曲が
り具合等の形状、及び長さ、幅等の寸法を測定する。
【0014】選別部6は、コンテナ1から遠い側におけ
る搬送コンベヤ3の直線移動経路部分の下方に、複数の
回収箱12を配置するとともに、形状認識部5からの情
報に基づいて所定の回収箱12上においてトレイ7を開
き作動させる開閉手段(図示せず)を備えて構成されて
いる。例えば、真っ直ぐで長いキュウリは最も搬送方向
上手側の回収箱12に落とす、といった具合に画像処理
装置13と開閉手段と搬送コンベヤ3とが連係制御され
るのである。
【0015】又、この選別装置Bには、供給装置Cから
密ピッチ状態で供給されてくる複数のキュウリを、トレ
イ7の間隔ピッチに拡げてからトレイ7に移す間隔拡大
手段Dを受取部4部位に設けてある。構造を概略説明す
ると、長円軌道で回動するチェーン8に多数の載置棒9
を外径方向に延びる片持ち状態で取付けることで間隔拡
大手段Dが構成され、直線移動部分では隣合う載置棒
9,9の間隔が狭くキュウリを載せることができ、両端
の回動移動部分では隣合う載置棒9,9の間隔が拡大し
てキュウリが落ちてしまう原理を利用しているものであ
る。従って、チェーン8の直線移動部分を受取部4に配
置し、回動移動部分を受取部4と形状認識部5との間に
配置されるように設定してある。
【0016】図1〜図3に示すように、供給装置Cは、
キュウリ表面に吸着可能な吸着パッド14と、その吸着
作用を現出させる吸引ポンプ17と、吸着パッド14を
コンテナ1と受取部4とに亘って駆動往復移動可能な移
動手段16とから構成されている。移動手段16は、吸
着パッド14を上下スライド自在に支持する第1支持体
32と、この第1支持体32をコンテナ1と受取部4と
に亘る横方向にスライド自在に支持する第2支持体22
と、位置固定状態の回動駆動源23による横支点回りで
アーム24を駆動往復揺動可能なスイングアーム機構S
と、アーム24の第1所定範囲の揺動移動における上下
方向の移動成分を取り出して吸着パッド14に伝達し、
かつ、アーム24の第1所定範囲に続く第2所定範囲の
揺動移動における横方向の移動成分を取り出して第1支
持体32に伝達する複合連係機構Hとを備えて構成され
ている。
【0017】吸着パッド14に一体装備された枠部材2
5とアーム24とを、これらの相対横移動は許容し、か
つ、上下方向には一体移動する状態に連係する第1連係
機構r1 と、枠部材25にカムフォロア28を、かつ、
第1支持体32にカム21を夫々備えるとともに、カム
21を、アーム24の第1所定範囲の揺動移動ではカム
フォロア28の移動軌跡に沿った円弧面に、かつ、アー
ム24の第2所定範囲の揺動移動ではカムフォロア28
と横方向で接当する凹入面に形成して成る第2連係機構
r2 と、によって複合連係機構Hが構成されている。加
えて、カムフォロア28とカム21とが常時接触するべ
く押圧付勢する引張りバネ(弾性部材に相当)30を備
えてある。
【0018】具体的には、吸着フレーム20を片持ち状
に取付けた第1ボス31を、縦ロッド32(第1支持体
に相当)に上下移動自在に外嵌するとともに、横長の長
孔33aが形成された受け板(枠部材に相当)33を第
1ボス31から突設してある。そして、アーム24先端
に取付けたピン部材に外嵌されるローラで成るカムフォ
ロア28を、長孔33aに係入してある。縦ロッド32
を支持する板状のカム21は、これをボルト止めする第
2ボス34を横ロッド(第2支持体に相当)22に相対
スライド自在に外嵌するとともに突出端をローラ35で
レール支持することにより、横方向にスライド移動自在
に構成されている。
【0019】つまり、長孔付きの受け板33と、アーム
24のカムフォロア28と、縦ロッド32に支承された
第1ボス31等から第1連係機構r1 が、又、カムフォ
ロア28と、横ロッド22に支承されたカム21等から
第2連係機構r2 が夫々構成されるとともに、これら第
1及び第2連係機構r1,r2 で複合連係機構Hが構成さ
れる。スイングアーム機構Sは、カムフォロア28を備
えたアーム24をギヤードモータ(回動駆動源に相当)
23で駆動揺動可能にして構成される。図8、図9に示
すように、複数の吸着パッド14を備えた吸着部15
は、ゴム等の可撓性を有した蛇腹筒で構成される吸着パ
ッド14の複数を吸着フレーム20に支持して構成さ
れ、一度に複数(5個)のキュウリを吸着できるように
吸着パッド14を2列で千鳥格子状に配列して装備され
ている。
【0020】図8に示すように、仕切り部材27で仕切
られた収納区画aにおけるキュウリの並設方向幅と、複
数の吸着パッド14の並設方向幅、すなわち吸着フレー
ム20の幅とをほぼ同じ寸法に設定してある。つまり、
1回の吸着作動で収納区画aにおける1列のキュウリを
一度に取り出して供給するのであり、その都度移動装置
Aを駆動して3つの収納区画aから均等にキュウリを取
り出すように作動する。従って、コンテナ1の重量バラ
ンスが偏らないようにしながら順次キュウリが取り出さ
れ、全ての収納区画が空になると、キュウリが満載され
た他のコンテナ1に取り替えられる。
【0021】供給装置Cによる供給作動を、コンテナ1
におけるキュウリ吸着時から順を追手概略説明する。先
ず、図8(ロ)にコンテナ1内のキュウリに吸着パッド
14が押し付けられた状態が示され、この状態から図1
においてアーム24を矢印イ方向に揺動させて第1ボス
31を持ち上げ移動する。このとき、カムフォロア28
は、これの移動軌跡に沿った第1円弧面21aに接当し
て移動しており、カムフォロア28が凹入部21uに差
し掛かるまではカム21は横移動しない。次に、カムフ
ォロア28が凹入部21uに差し掛かると、引続き第1
ボス31が持ち上げられるとともに、カムフォロア28
が第1垂壁21bと接当することによる半径差によって
カム21が受取部4に向かって横方向に移動するように
なる。
【0022】そして、アーム24が丁度垂直に立った状
態になるまでは第1ボス31が上昇移動するが、その点
を通過してアーム24が下降方向に揺動してカムフォロ
ア28が第2垂壁21cに接当して移動する状態になる
と第1ボス31は下降移動するとともに、引続きカム2
1は受取部4に向けて横移動する。カムフォロア28が
第2円弧面21dに差し掛かると、吸着パッド14が丁
度受取部4の直上に位置しており、カム21の横移動は
止まるが、第1ボス31は引続き下降移動する。カムフ
ォロア28が第2円弧面21dの終端に来ると、図2に
示すように、吸着されたキュウリが載置棒9の上方近傍
に在り、吸引ポンプ17が停止してキュウリが載置棒
9,9間に受け渡されるのである。
【0023】つまり、コンテナ1から受取部4へは、図
4に示される移動軌跡Lでもってキュウリが運ばれるよ
うになり、カムフォロア28が第1円弧面21aと接当
する間が第1所定範囲に、カムフォロア28が凹入部2
1uに在るときが第2所定範囲に相当するものであり、
カムフォロア28が第2円弧面21dに接当する間は第
3所定範囲である。第1所定範囲において吸着パッド1
4を、受取部4におけるキュウリ受渡しに適した高さに
持ち上げるようにすれば、第3所定範囲での下降移動を
省略することが可能である。しかして、曲線移動的な移
動軌跡Lにより、上下方向移動から水平方向移動への方
向転換が、従来に比べて滑らか、かつ、穏やかに行われ
る挙動を示すようになり、キュウリが横を向くとか落下
する不都合の防止に寄与するようになる。
【0024】次に、アーム24を矢印ロ方向に逆駆動す
ると、図4に示し移動軌跡Lを逆方向に移動して元の状
態に戻る。但し、コンテナ1におけるキュウリの載置高
さは次第に低くなるので、戻ったときの下降量も次第に
大きくなる。従って、第1円弧面21aの下端位置は、
一番底のキュウリの吸着に見合った位置に設定されてい
る。又、引張りバネ30は左右に計一対あり、アーム2
4が真上に向く状態を基準として、それからどちらの横
方向に移動しても基準位置に戻るようにカム21を付勢
しており、カムフォロア28は第1及び第2円弧面21
a,21d、第1及び第2垂壁21b,21cのいずれ
にも接当するようになっている。この常時接当構造によ
って機構上のガタ付きが解消され、吸着パッド14をよ
り滑らかに移送するに役立っている。
【0025】以上1サイクルの工程を繰り返して収納区
画aのキュウリが無くなると、移動装置Aが作動して、
隣のキュウリの充填された収納区画aが吸着フレーム2
0の下方に位置され、再び、供給装置Cが作動するので
ある。
【0026】図6、図7に示すように、コンテナ1にお
ける各区画aの底には、スポンジマット(弾性シートに
相当)18が敷かれており、新たなキュウリが搬入され
たときの落下衝撃を吸収してキュウリが傷んだり折れた
りするおそれがないようにしてある。又、収納区画aで
最後に残った2本のキュウリを吸着するときに、余った
吸着パッド14がスポンジマット18に押し付けられて
も、その通気性故に吸着不能であり、キュウリの持ち上
げ作動時にスポンジマット18も一緒に持ち上げられる
不都合が生じないようにしてある。
【0027】〔別実施例〕例えば、図11に示すよう
に、受け板33の長孔にける上側の中間部を一部切欠い
て開放させることにより、上昇及び横移動が共に直線移
動である移動軌跡lを現出させるものでも良い。又、カ
ム21の第1や第2円弧面21a,21dをカムフォロ
ア28の移動半径よりも大きく切欠くとともに、引張り
バネ30の代わりに適度な横移動抵抗が与えられた構造
でも良い。
【0028】又、図1に示において、第1円弧面21a
は第1垂壁21bに、第2円弧面21dは第2垂壁21
cに夫々一致させた上下に長い長孔をカム21に形成す
ることによって、コンテナ1から受取部4への移動軌跡
Lをほぼ完全な曲線移動(円弧移動)にすることが可能
であり、方向変化によるショックがさらに緩和されるよ
うになる。
【0029】尚、特許請求の範囲の項に図面との対照を
便利にするために符号を記すが、該記入により本発明は
添付図面の構成に限定されるものではない。
【図面の簡単な説明】
【図1】供給装置の吸着上昇作動状態を示す作用図
【図2】供給装置の選別機への移動終端状態を示す作用
【図3】供給装置の構造を示す斜視図
【図4】キュウリの移動経路を示す図
【図5】キュウリ選別機の全体平面図
【図6】移動装置の構造を示す斜視図
【図7】コンテナの構造を示す断面図
【図8】キュウリの吸着作動を示す作用図
【図9】吸着フレームの底面図
【図10】トレイの構造を示す斜視図
【図11】供給装置の別構造を示す図
【符号の説明】
1 コンテナ 4 受取部 14 吸着パッド 16 移動手段 17 吸引ポンプ 21 カム 22 第2支持体 24 アーム 28 カムフォロア 30 弾性部材 32 第1支持体 33 受け板 b 選別仕分け部 B 選別装置 C 供給装置 H 複合連係機構 r1 第1連係機構 r2 第2連係機構 S スイングアーム機構

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 長もの野菜を受け取る受取部(4)を備
    えるとともに、受け取った長もの野菜の形状を認識して
    複数箇所に仕分ける選別仕分け部(b)を備えて成る選
    別装置(B)と、長もの野菜を収容したコンテナ(1)
    と、該コンテナ(1)の長もの野菜を取り出して前記受
    取部(4)に供給する供給装置(C)とを備え、 前記供給装置(C)を、長もの野菜表面に吸着可能な吸
    着パッド(14)と、該吸着パッド(14)の吸着作用
    を現出させる吸引ポンプ(17)と、前記吸着パッド
    (14)を前記コンテナ(1)と前記受取部(4)とに
    亘って駆動往復移動可能な移動手段(16)とから構成
    するとともに、 前記移動手段(16)は、前記吸着パッド(14)を上
    下スライド自在に支持する第1支持体(32)と、この
    第1支持体(32)を前記コンテナ(1)と前記受取部
    (4)とに亘る方向にスライド自在に支持する第2支持
    体(22)と、位置固定状態の回動駆動源(23)によ
    る横支点回りでアーム(24)を駆動往復揺動可能なス
    イングアーム機構(S)と、前記アーム(24)の第1
    所定範囲の揺動移動における上下方向の移動成分を取り
    出して前記吸着パッド(14)に伝達し、かつ、前記ア
    ーム(24)の前記第1所定範囲に続く第2所定範囲の
    揺動移動における横方向の移動成分を取り出して前記第
    1支持体(32)に伝達する複合連係機構(H)とを備
    えて構成されている長もの野菜選別機の供給部構造。
  2. 【請求項2】 前記吸着パッド(14)に一体装備され
    た枠部材(33)と前記アーム(24)とを、これらの
    相対横移動は許容し、かつ、上下方向には一体移動する
    状態に連係する第1連係機構(r1 )と、 前記枠部材(33)にカムフォロア(28)を、かつ、
    前記第1支持体(32)にカム(21)を夫々備えると
    ともに、該カム(21)を、前記アーム(24)の前記
    第1所定範囲の揺動移動ではカムフォロア(28)の移
    動軌跡に沿った円弧面に、かつ、前記アーム(24)の
    前記第2所定範囲の揺動移動では前記カムフォロア(2
    8)と横方向で接当する凹入面に形成して成る第2連係
    機構(r2 )と、によって前記複合連係機構(H)が構
    成されるとともに、前記カムフォロア(28)と前記カ
    ム(21)とが常時接触するべく押圧付勢する弾性部材
    (30)を備えてある請求項1に記載の長もの野菜選別
    機の供給部構造。
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