JPH0977251A - 物品取出し装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 吸引腕と物品の位置との間に多少の誤差があ
っても、取出し対象となる物品が短い間隔で連続して搬
送されてきても確実に取り出すことが可能な物品取出し
装置を提供すること。 【解決手段】 物品搬送路１２の側方に立設される中心
軸２５の周囲を、物品搬送路１２の搬送方向に対して順
方向に回動する多数の吸引腕２３を有する取出しロボッ
ト１６と、搬送される物品の種別を判別する判別装置を
備え、吸引腕２３の吸引部３７の軌跡の一部が物品搬送
路１２の上方に臨み、吸引腕２３は吸引部３７が物品搬
送路１２の上方に達した時に降下して、一定距離物品搬
送路１２に沿って同速度で移動し、判別装置からの判別
信号に応じて吸引部３７で対応する物品を吸着し、吸引
部３７が物品搬送路１２の外方において物品を解放す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は物品搬送路上を連続
して搬送される物品、例えば胡瓜等の野菜や果実を選別
して取り出す物品取出し装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、コンベア等の搬送路上を移送され
る物品をその等級あるいは階級に応じて選別して取り出
す装置として、搬送路の上方に前記物品の等階級を判別
して信号を発する判別装置を設け、判別装置より下流に
おいて搬送路の側方に取出しロボットを設置し、判別装
置からの信号に対応する物品がロボットの位置に達した
時、該ロボットが側方から搬送路上に吸引アームを突き
出して物品を吸着し、次いで吸引アームを引き込み、搬
送路の外方において吸着された物品を収納箱等に受け渡
すものが知られている。

【０００３】しかし、このような従来の取出し装置によ
れば、物品が移動するタイミングと吸着アームを突き出
すタイミングとが合わないと物品がそのまま通り過ぎて
しまう虞があり、同じ等階級の物品が短い間隔で連続し
て搬送されると、吸引アームによる取出し動作が間に合
わないこともある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、吸引腕と物
品の位置との間に多少の誤差があっても該物品を確実に
吸着して取り出すことができ、取出し対象となる物品が
短い間隔で連続して搬送されてきても漏れなく取り出す
ことが可能な物品取出し装置を提供することを目的とす
る。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明の物品取出し装置
は、物品搬送路の側方に立設される中心軸の周囲を、前
記物品搬送路の搬送方向に対して順方向に回動する多数
の吸引腕を有する取出しロボットと、前記物品搬送路に
よって搬送される物品の種別を判別する判別装置とを備
え、該吸引腕の吸引部の軌跡の一部が前記物品搬送路の
上方に臨み、前記吸引腕はその吸引部が前記物品搬送路
の上方に達した時に降下すると共に、一定距離前記物品
搬送路に沿って同速度で移動され、前記判別装置からの
吸引信号に応じて前記吸引部により対応する物品を吸着
し、前記吸引部が前記物品搬送路の外方において吸着さ
れた物品を解放する。これにより、吸引腕が回動して物
品搬送路の上方に達したとき、物品搬送路上を搬送され
る物品と共に移動しながら降下し、判別装置からの吸引
信号に対応する物品を吸着し、さらに回動を継続して吸
着した物品を搬送路外に取り出す。

【０００６】また、吸引腕が前記中心軸を囲んで配置さ
れたレールによって支持されると共に、該レールが前記
物品搬送路に臨む位置において最も低くなるように傾斜
したことにより、吸引腕がレールに沿って回動した結
果、吸引部が物品搬送路の上方に達したとき自動的に吸
引腕が降下するようになっている。

【０００７】各吸引部がそれぞれ弁で開閉される分岐管
を介して真空発生源に連通されているため、判別装置か
らの判別信号に応じて開いた弁に対応する吸引部が物品
を吸着する。

【０００８】

【発明の実施の形態】図９は物品を選別して箱詰めする
選別箱詰め装置１を示し、この実施形態では胡瓜が選果
選別箱詰めされる。選別箱詰め装置１は集積場の内部に
設置され、コンテナ１１に詰められて搬入された物品を
集める入荷ライン３と、物品を大きさ・質の違いに基づ
く等階級ごとに選別して箱詰めする選別箱詰めライン４
と、箱詰めされた物品を送り出す出荷ライン５を備え
る。

【０００９】入荷ライン３は、一端に受入れ口６を有す
る複数の平行な入荷コンベア７と、入荷コンベア７の末
端に連結される入荷コンテナ搬送コンベア８と、入荷コ
ンテナ搬送コンベア８の中間部に設けられるアンスタッ
カー１０から成る。

【００１０】各入荷コンベア７の受け入れ口６には、そ
れぞれ物品が詰められたコンテナ１１が３段に重ねて載
せられ、これらのコンテナ１１は入荷コンベア７で運ば
れて入荷コンテナ搬送コンベア８に受け渡され、３段に
重ねられたコンテナ１１はアンスタッカー１０によって
１段ずつに引き離され、選別箱詰めライン４に向けて１
段積みの状態で入荷コンテナ搬送コンベア８で搬送され
る。

【００１１】選別箱詰めライン４は、物品搬送路１２
と、物品搬送路１２の中間部に設けられて物品を搬送方
向に沿って適宜間隔毎に一列に並べる自動整列装置１３
と、物品搬送路１２の中間部において自動整列装置１３
の搬送方向下流側に設置された物品取出し装置と、物品
搬送路１２の末端部に適宜間隔をおいて設置され、物品
を等階級の区分ごとに箱詰めする複数の箱詰め装置１５
とを備える。物品搬送路１２は、ベルトコンベア或いは
多数の搬送ローラが平行に装着されたチェーンが回動す
るものであって、その始点部にはコンテナ搬送コンベア
８の末端が連絡され、コンテナ搬送コンベア８によって
搬送されてきた物品は箱出しロボット１７によってコン
テナ１１から取り出され、物品搬送路１２の上に移され
る。なお、この箱出し作業は人手によって行う場合もあ
る。また、多数の搬送ローラが移動するタイプの物品搬
送路１２の場合には、物品が傷付かないように隣接する
搬送ローラ間の窪みに１個おき乃至複数個おきに物品を
載せる。

【００１２】物品取出し装置は、物品搬送路１２の上方
に設けられて物品の等階級を自動的に判別する判別装置
１４と、物品の等階級の区分に対応して物品搬送路１２
で搬送されてきた物品を箱詰め装置１５に移送する複数
の取出しロボット１６から構成される。

【００１３】なお、判別装置１４によって自動的に判別
された等階級のそれぞれの個数は生産者ごとに集計され
る。また、物品が取り出されて空になったコンテナ１１
は、コンテナ搬送コンベア８の末端に隣接して設けられ
た空コンテナ回収コンベア１８に載せられて回収され
る。

【００１４】自動整列装置１３は、図１１に示すよう
に、搬送方向に凸部１９と溝部２０が交互に連続して配
置される波状ベルトを有する２個の波状コンベア１３
´，１３´が、その端部を重合するように搬送方向に接
続されて構成されている。そして、自動整列装置１３に
送り込まれた物品は各溝部２０に入って整列され、自動
整列装置１３から送り出された時には溝部２０のピッチ
に相当する間隔をおいて並べられるようになっている。
なお、人手によってコンテナ１１から取り出された物品
を物品搬送路１２の上に並べる場合は、自動整列装置１
３を設置する必要はない。

【００１５】判別装置１４は、物品搬送路１２の上方に
設置されて物品（胡瓜）の形状と大きさを把握するため
のカメラを備え、カメラで捉えた物品の映像と予め記憶
されている規格の形状と大きさとを比較する，いわゆる
画像処理の手法により物品の等階級を自動的に判別し、
判別信号を取出しロボット１６の制御装置に発信する。
物品は、その色・艶・形状等の質の違いに応じてＡ，
Ｂ，Ｃ等の等級と、大きさの違いに応じてＬＬ，Ｌ，
Ｍ，Ｓ等の階級が判定され、等級と階級の組み合わせに
よってＡＬＬ，ＡＬ，ＡＭ…のように複数のグループに
区分される。

【００１６】取出しロボット１６は、図１及び図２に示
すように、物品搬送路１２の側方に設置される基台２１
と、基台２１の中央に立設される中心軸２５と、中心軸
２５を囲んで配置されるレール２２と、レール２２に支
持されて中心軸２５の周囲を回動する多数の吸引腕２３
と、レール２２の上方において中心軸２５から側方へ張
り出されるターンテーブル２４とを備える。

【００１７】基台２１の四隅下端に、図２に示すよう
に、それぞれキャスター２６が装着されると共に、固定
脚２７が昇降可能に装着され、固定脚２７を上昇させる
とキャスター２６で支持された取出しロボット１６を移
動することができ、固定脚２７を降下させると取出しロ
ボット１６を適宜位置に固定的に設置することができる
ようになっている。また、図３に示すように、基台２１
の上面の四隅部にそれぞれスプロケットホイール２８が
回動自在に配置され、スプロケットホイール２８の外周
にチェーン２９が巻掛されている。そして、スプロケッ
ロホイール２８の内の一個がモータ３０によって回動駆
動され、この結果、チェーン２９が物品搬送路１２の搬
送方向と順方向にほぼ同速度で回動するようになってい
る。

【００１８】図３及び図４に示すように、チェーン２９
の外周に多数の揺動アーム３１の一端が適宜間隔毎に回
動自在に枢着され、揺動アーム３１の他端に支持台３２
がそれぞれ回動自在に取り付けられる。図５に示すよう
に、これら支持台３２の下面の外周寄り及び内周寄りに
対向するガイドローラ３３，３３がそれぞれ水平方向に
回動自在に２対づつ取付けられる。そして、このガイド
ローラ３３，３３が基台２１の上面においてチェーン２
９の外側に配置された軌道３４の両側に摺動可能に係合
されている。また、支持第３２の上面にそれぞれ一対の
ガイドバー３５が立設される。

【００１９】吸引腕２３は支持台３２の上面から基台２
１の外側に向けて張り出され、その一端部にガイドバー
３５が摺動可能に挿通されており、吸引腕２３がガイド
バー３５に沿って昇降できるようになっている。また、
吸引腕２３の先端部に中空のパイプ３６が垂直方向に貫
通され、パイプ３６の下端にこれと連通する大径の吸引
部３７が装着される。さらに、パイプ３６は２分割され
ると共に、各分割された部分が一定範囲内で摺動可能で
あり、このため、吸引部３７は吸引腕２３に対して接近
したり離れたりすることができる。そして、チェーン２
９が回動して吸引腕２３が基台２１の外側を回動する
と、吸引部３７の軌跡の一部が物品搬送路１２の上方に
臨むようになっている。

【００２０】また、吸引腕２３の下面中間部に外周をゴ
ム等の弾性体で形成した走行輪３８が回動自在に設けら
れ、この走行輪３８が基台２１の上面において軌道３４
の外側に配設されたレール２２上を走行するようになっ
ている。レール２２は、図１に示すように、物品搬送路
１２に臨む一辺において最も低くなりこれに対向する他
辺において最も高くなるように、上記一辺及び他辺に交
叉する両辺が傾斜して配置されている。従って、吸引腕
２３は、チェーン２９の回動に伴って回動して物品搬送
路１２に臨む位置に達すると、その自重によってガイド
バー３５に沿って下降し、その先端に設けられた吸引部
３７が物品搬送路１２の上面に接することになる。

【００２１】そして、その後吸引腕２３が下降しても、
２分割されたパイプ３６が互いに嵌合されるだけとな
り、吸引部３７はそれ以上物品搬送路１２を押圧するこ
とはなく、一定距離物品搬送路１２に沿って同速度で移
動される。

【００２２】中心軸２５は、図２及び図６に示すよう
に、中空部３９が形成された固定軸４０と、固定軸４０
の上部外周に嵌装される回転筒４１とから構成される。
固定軸４０は基台２１に取り付けられた環状のベース４
２及びその上面に立設されたカラー６０に挿通され、固
定軸４０の上部に中空部３９と外部とを連通する複数の
貫通孔４３が周囲に沿って適宜間隔毎に穿設されてい
る。また、中空部３９の下端は基台２１の下部に設置さ
れた真空発生機よりなる真空発生源７７に連絡されてい
る。

【００２３】回転筒４１はその内周の上下端部に設けら
れたベアリング４４を介して固定軸４０の外周囲に回動
自在に嵌合され、固定軸４０の貫通孔４３に対応する高
さに大径部４５が形成されている。この大径部４５の内
周において固定軸４０との間にリング状の空洞部４６が
形成され、大径部４５に空洞部４６と外部とを連通する
複数の（図に示す実施例では６個の）接続筒４７が周囲
に沿って適宜間隔毎に設けられている。なお、固定軸４
０の外面と回転筒４１の内面との間において、空洞部４
６を挟んで上下両側にパッキング６１が介在され、空洞
部４６の気密性が保たれている。

【００２４】また、回転筒４１の下部外周囲にタイミン
グベルトプーリ４８が取付けられると共に、モータ３０
によって回動されるスプロケットホイール２８の回転軸
に連絡されるタイミングベルト４９がこのタイミングベ
ルトプーリ４８に巻回され、これにより、チェーン２９
と回転筒４１とが同一回転速度で回動するようになって
いる。

【００２５】さらに、回転軸４１の上端にターンテーブ
ル２４が一体に取り付けられる。図７及び図８に示すよ
うに、ターンテーブル２４の上面外周部において接続筒
４７と対応する位置にそれぞれ中空箱状のマニホールド
５０が設置される。また、マニホールド５０の下面に設
けられた中空管５１がターンテーブル２４を貫通して突
設され、図２及び図６に示すように、中空管５１と接続
筒４７がダクト５２で接続される。

【００２６】マニホールド５０の上面に複数の（図に示
す実施例では５個の）弁ハウジング５３が取付けられる
と共に、マニホールド５０と各弁ハウジング５３が接続
孔５４によって連通される。また、弁ハウジング５３の
上面において接続孔５４の上方にそれぞれエアーシリン
ダ５５によって昇降される弁５６が設けられると共に、
各エアーシリンダ５５に対するエアーの供給路を開閉す
る電磁弁５９がマニホールド５０の上面に設けられる。
そして、弁５６が降下すると接続孔５４が閉塞され、弁
５６が上昇すると接続孔５４が開放されるようになって
いる。

【００２７】さらに、弁ハウジング５３の上面にその内
部と外部とを連通する短管５７が突設され、図１に示す
ように、短管５７と吸引腕２３の先端に設けられたパイ
プ３６の上端とが分岐管５８によって接続される。従っ
て、弁５６が上昇して接続孔５４が開放されると、真空
発生源７７、ダクト５２、マニホールド５０、分岐管５
８及びパイプ３６が連通されて吸引部３７が物品を吸着
し、弁５６が降下して接続孔５４が閉塞されると、吸引
部３７による吸引が停止される。

【００２８】また、各取出しロボット１６は物品の等階
級の区分の一つ乃至二つ以上にそれぞれ対応しており、
搬送装置１２の両側に搬送方向に沿って適宜間隔をおい
て設置され、各取出しロボット１６の制御装置は判別装
置１４と接続されている。すなわち前記の判別信号は、
判別した等階級の物品を取出す取出しロボット１６を作
動させる作動信号であって、判別された物品がその等階
級に対応する取出しロボット１６の側部に達したとき作
動して、この物品に接するよう降下した吸引部３７に連
通される分岐管５８が開放され、この結果、物品が吸引
部３７に吸着される。

【００２９】さらに、吸引腕２３が回動を継続すると、
吸着された物品は吸引腕２３の上昇に伴って徐々に上昇
すると共に、物品搬送路１２の側方に取り出される。そ
して、吸引部３７が箱詰め装置１５の上方に達したと
き、この吸引部３７に対応する弁５６が降下して吸引経
路が閉塞され、吸着されていた物品が箱詰め装置１５上
に落下する。

【００３０】物品がその等階級に対応した取出しロボッ
ト１６の吸着地点に達したか否かは物品の通過数をカウ
ントして判別する。上記した取出しロボット１６の作動
を行わせる手段は、取出しロボット１６の制御装置にお
ける入出力回路やカウントのためのセンサー，演算回路
およびＲＡＭやＲＯＭの記憶手段などで構成されてい
る。

【００３１】箱詰め装置１５は、図９及び図１０に示す
ように、取出しロボット１６で移送された物品を受けて
排出する排出コンベア６２と、排出コンベア６２で移送
された物品を箱６３に詰める箱詰め部６４と、箱詰め部
６４に箱６３を供給する供給コンベア７６と、箱入り物
品搬送コンベア６５と、箱入り物品搬送コンベア６５の
途中に順次設けられた計量機６６及び封函機６７を備え
る。

【００３２】図１２に示すように、排出コンベア６２の
支持面は物品搬送路１２の支持面よりやや高い位置に設
けられ、その末端に搬送方向に沿う３乃至４本の支持棒
７５が並列されている。支持棒７５は端部寄りのものよ
り中央部寄りのものが順次高くなるように配置されてい
るので、胡瓜のように湾曲している物品はどのような向
きで支持棒７５の上に載せられても、支持棒７５の傾斜
に沿って両端部が下方に向くよう姿勢を変える。

【００３３】姿勢を整えられた物品は、そのままの状態
で吸着移送装置によって箱６３の中に収納される。この
際、物品はすべて上方に凸に湾曲するよう並べられるの
で、箱６３の上方から見たときに収穫物の湾曲が目立た
ない。箱６３の中に収穫物を所定の数（胡瓜の場合は、
９本×２列×３段の合計５４本）詰めたら、これを箱詰
め部６４から箱入り物品搬送コンベア６５に受け渡し、
計量機６６で計量した後、封函機６７でこれを封函し、
出荷ライン５に向けて搬送する。

【００３４】なお、漬物用などの規格外の物品（等階級
としてはＣＭ，ＣＳなど）は箱詰め装置１５に移送せ
ず、最後方に設置された取出しロボット１６によって取
り出され、搬送装置１２の末端に設けられた手詰めライ
ン２に受け渡される。

【００３５】出荷ライン５は、梱包部コンベア６８と搬
出コンベア６９を有し、梱包部コンベア６８に搬送方向
前方から順に組み合わせプール７０、段積み機７１及び
梱包機７２が設けられ、梱包部コンベア３２の末端部に
パレタイジング用ロボット９が設置される。そして、組
み合わせプール７０において、同じ等階級の物品を詰め
た箱６３が２乃至３個集まるのを待ち、これらの箱６３
を連続して段積み機７１まで搬送し、段積み機７１で２
乃至３段に積み重ねる。

【００３６】この積み重ねた箱６３を梱包機７２で梱包
して梱包部コンベア６８の末端まで搬送し、パレタイジ
ング用ロボット９によって等階級ごとにパレット７３に
載せ、パレット搬送コンベア７４に受け渡す。パレット
搬送コンベア７４の末端には、物品の等階級の区分に対
応する複数の平行な搬出コンベア６９が適宜間隔をあけ
て接続されている。

【００３７】なお、選別箱詰め装置１によって選別箱詰
めされる物品は、胡瓜以外の収穫物や、工業製品であっ
ても良い。また、物品が玉葱等のように球形に近い場合
は、その形状に合わせて吸引部３７、排出コンベア６２
等の構造が適宜変更され、物品が工業製品の場合は、単
に不良品と規格品とを選別するだけなので、箱詰め装置
１５及び取出しロボット１６の数は収穫物を選別箱詰め
するものに比べて少なくて済む。

【００３８】

【発明の効果】請求項１の構成によれば、吸引腕が回動
して物品搬送路に臨む位置に達したとき、降下して物品
搬送路に接近すると共に、一定距離物品と同じ方向に同
速度で移動するので、吸引部と物品の位置との間に多少
の誤差があっても該物品を確実に吸着して取り出すこと
ができる。また、多数の吸引腕及び吸引部が次々に物品
搬送路の上方を移動するので、取出し対象となる物品が
短い間隔で連続して搬送されてきても漏れなく取り出す
ことが可能である。

【００３９】請求項２の構成によれば、吸引腕が物品搬
送路の上方に達するとその自重によって降下し、自動的
に物品搬送路の上面に接近すると共に、物品搬送路から
離れると上昇するので、吸引腕を昇降させるための制御
装置等が不要であり、この結果、装置の構造が簡単とな
って製造コストが低廉で済む。

【図面の簡単な説明】

【図１】取出しロボット及び物品搬送路の斜視図

【図２】取出しロボットの側面図

【図３】取出しロボットの平面図

【図４】図３の要部拡大図

【図５】図４のＡ−Ａ線断面図

【図６】中心軸の一部破断側面図

【図７】ターンテーブルの要部平面図

【図８】図７のＢ−Ｂ線断面図

【図９】選別箱詰め装置の平面図

【図１０】箱詰め装置の平面図

【図１１】自動整列装置の側面図

【図１２】支持棒部分の断面図

【符号の説明】

１ 選別箱詰め装置 ２ 手詰め装置 ３ 入荷ライン ４ 選別箱詰めライン ５ 出荷ライン ６ 受入れ口 ７ 入荷コンベア ８ コンテナ搬送コンベア ９ パレタイジング用ロボット １０ アンスタッカー １１ コンテナ １２ 物品搬送路 １３ 自動整列装置 １３´ 波状コンベア １４ 判別装置 １５ 箱詰め装置 １６ 取出しロボット １７ 箱出しロボット １８ 空コンテナ回収コンベア １９ 凸部 ２０ 溝部 ２１ 基台 ２２ レール ２３ 吸引腕 ２４ ターンテーブル ２５ 中心軸 ２６ キャスター ２７ 固定脚 ２８ スプロケットホイール ２９ チェーン ３０ モータ ３１ 揺動アーム ３２ 支持台 ３３ ガイドローラ ３４ 軌道 ３５ ガイドバー ３６ パイプ ３７ 吸引部 ３８ 走行輪 ３９ 中空部 ４０ 固定軸 ４１ 回転筒 ４２ ベース ４３ 貫通孔 ４４ ベアリング ４５ 大径部 ４６ 空洞部 ４７ 接続筒 ４８ タイミングベルトプーリ ４９ タイミングベルト ５０ マニホールド ５１ 中空管 ５２ ダクト ５３ 弁ハウジング ５４ 接続孔 ５５ エアーシリンダ ５６ 弁 ５７ 短管 ５８ 分岐管 ５９ 電磁弁 ６０ カラー ６１ パッキング ６２ 排出コンベア ６３ 箱 ６４ 箱詰め部 ６５ 箱入り物品搬送コンベア ６６ 計量機 ６７ 封緘機 ６８ 梱包部コンベア ６９ 搬出コンベア ７０ 組み合わせプール ７１ 段積み機 ７２ 梱包機 ７３ パレット ７４ パレット搬送コンベア ７５ 支持棒 ７６ 供給コンベア ７７ 真空発生源

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 物品搬送路の側方に立設される中心軸の
   周囲を、前記物品搬送路の搬送方向に対して順方向に回
   動する多数の吸引腕を有する取出しロボットと、前記物
   品搬送路によって搬送される物品の種別を判別する判別
   装置とを備え、該吸引腕の吸引部の軌跡の一部が前記物
   品搬送路の上方に臨み、前記吸引腕はその吸引部が前記
   物品搬送路の上方に達した時に降下すると共に、一定距
   離前記物品搬送路に沿って同速度で移動され、前記判別
   装置からの判別信号に応じて前記吸引部により対応する
   物品を吸着し、前記吸引部が前記物品搬送路の外方にお
   いて吸着された物品を解放することを特徴とする物品取
   出し装置。
2. 【請求項２】 前記吸引腕が前記中心軸を囲んで配置さ
   れたレールによって支持されると共に、該レールが前記
   物品搬送路に臨む位置において最も低くなるように傾斜
   していることを特徴とする請求項１に記載された物品取
   出し装置。
3. 【請求項３】 各吸引部が、それぞれ判別信号に応答し
   て開閉する弁を備えた分岐管を介して真空発生源に連通
   されている請求項１又は２に記載された物品取出し装
   置。