JPH10278905A - 農産物の選別包装装置 - Google Patents

農産物の選別包装装置

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JPH10278905A
JPH10278905A JP8683497A JP8683497A JPH10278905A JP H10278905 A JPH10278905 A JP H10278905A JP 8683497 A JP8683497 A JP 8683497A JP 8683497 A JP8683497 A JP 8683497A JP H10278905 A JPH10278905 A JP H10278905A
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    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2237/00Aspects relating to ceramic laminates or to joining of ceramic articles with other articles by heating
    • C04B2237/30Composition of layers of ceramic laminates or of ceramic or metallic articles to be joined by heating, e.g. Si substrates
    • C04B2237/32Ceramic
    • C04B2237/36Non-oxidic
    • C04B2237/366Aluminium nitride

Abstract

(57)【要約】 【課題】 貯溜・集積コンベアの機幅を小さくでき、選
別包装装置の構成、レイアウトの設計自由度を拡大でき
る選別包装装置を提供する。 【解決手段】 同じ仕分区分の農産物を載せたフリート
レイを搬送方向に沿った縦一条一列に集積する貯溜・集
積コンベア202の複数と、箱詰ステージに対応して一
列の箱詰待機位置303を形成する箱詰待機コンベア3
031と、複数の貯溜・集積コンベア202から箱詰待
機位置303にフリートレイ4を送り出すように連係さ
せる連係コンベア装置301と、フリートレイ4を送り
出すために貯溜・集積コンベアと箱詰待機位置の連係を
切り換える連係切換装置203とを備え、箱詰待機コン
ベア3031を貯溜・集積コンベア202の前方に配置
しかつその搬送方向を、貯溜・集積コンベア202の搬
送方向に対して横方向とした。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、選果場においてリ
ンゴ,柿,梨,トマト,茄子,胡瓜等の農産物を選別
し、箱詰め包装して出荷する農産物の選別包装装置に関
し、詳しくは、フリートレイ方式の選別包装装置におい
て、仕分区分別の仕分けルートにフリートレイごと農産
物を排出して箱詰包装するのに有効な新規な配置構造を
提案するものである。
【0002】
【従来技術】農産物を選別包装する方法は、農産物の仕
分け要素(一般に大きさ,重量などの階級要素、色,糖
度,酸度などの等級要素)を計測して個々の仕分区分を
判定し、区分別に農産物を集めて包装することを基本と
するが、処理効率の向上や設備コストなどの節約のため
に、各工程での処理を工夫したさまざまな提案が従来か
らされている。
【0003】そして、近時においては農産物を複数項目
の要素で仕分ける要求や農産物透過光を利用する高度な
計測技術で得た要素で仕分ける要求が強くなって、一つ
一つの農産物について個別に種々・特定の要素を計測す
る場合が多くなっており、このような要求に応えるため
に、フリートレイと呼ばれる受皿に一つづつ農産物を載
せて搬送させながら、計測を行いかつ計測結果に基づい
て判定した仕分区分別の仕分けルートにフリートレイご
と農産物を排出する方式(フリートレイ方式)が多く採
用されるようになっている。このフリートレイ方式は、
フリートレイを多数必要とするものの、リターンコンベ
アで戻して繰り返し使用できるので無駄はなく、しか
も、フリートレイに付記したバーコード等の標識で個々
の農産物を管理できるために農産物の高度な選別・仕分
け処理に極めて適しており、近時広く普及しつつある。
【0004】ところで、上記フリートレイ方式の選別包
装装置では、仕分区分の判定済み農産物が載ったフリー
トレイが混在して搬送されているコンベア(搬送コンベ
ア,仕分コンベアなどと称されることもあるが本明細書
では以下「選別コンベア」という)から、仕分区分別の
包装ステージに、該当する区分の農産物をフリートレイ
ごと排出し、所定量の農産物が貯溜・集積した状態で自
動箱詰装置を用いた機械作業(場合により手作業)で箱
詰包装を行うように設けられており、例えば、直線的に
延設された一条の選別コンベアに沿って仕分区分別に貯
溜・集積コンベアを横方向に多数分岐して配置し、この
貯溜・集積コンベアの終端部を包装ステージとして、吸
着ヘッド等で一括して吊り上げできる所定の箱詰待機状
態にフリートレイを集積し自動箱詰めするようにしたも
のが一般に知られている(特開平1−189380号公
報、特開平3−229676号公報、特開平4−352
618号公報、特公昭59−5029号公報)。
【0005】上記の一括吊り上げで箱詰めできる待機状
態に集積する方法としては、貯溜面を仕切り部材や案内
レール等で複数のラインに分けて貯溜できるようにする
か(例えば特開平1−189380号公報)、あるいは
フリートレイが一列で載ることができる小幅コンベアを
複数並設して複数列のフリートレイの貯溜・集積ができ
るものが知られている(例えば特開平4−352618
号公報)。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記した従来
の選別包装装置は、例えばマトリックス状に箱詰待機さ
せる仕分区分毎の貯溜・集積部を小さくできないとか、
貯溜部の箱詰待機位置と箱詰装置との関係に制約を受け
るために選果場全体のレイアウト設計が制約され、この
ために、仕分区分別の貯溜・集積部の機幅寸法と台数で
計算される長い選別コンベアが必要となって選果場は細
長く面積の大きなものとなるという問題がある。
【0007】このような問題を招く理由は次のように説
明される。すなわち、農産物の選別包装の処理において
は、例えば等級と階級により多数の仕分区分が定められ
るが、持ち込まれる農産物はこれらの仕分区分に均等に
分布せずに一般に正規分布に似た分布状態を示す。この
ため、各仕分区分ごとに配置された箱詰装置がすべて高
い稼働率を示すことはない。一方、稼働率の低い包装ス
テージであっても、一括吊り上げのために上記のように
マトリックス状にフリートレイを待機させる貯溜・集積
部は分布の多い農産物の仕分区分と同様の大きさが(面
積)必要である。このため包装ステージでは箱詰装置の
稼働状況に差があっても面積の削減が難かしいのであ
る。
【0008】なお、上記一括吊り上げ方式に代えて、貯
溜・集積部の終端部に整列した一列のフリートレイ毎に
農産物を順次に取り上げて一列づつ箱詰めし、この繰り
返しで全体の箱詰め行う方法も考えられるが、このよう
にしても貯溜・集積部の終端位置でフリートレイを横一
列に整列させるには小幅コンベア等を複数並列して設け
る必要がある点に変わりはないから、貯溜・集積部の機
幅削減、面積削減は難しい。
【0009】本発明は以上のような従来技術の問題点を
解決するためになされたものである。
【0010】すなわち、従来の選別包装処理における
(選別コンベアによる搬送→仕分け排出→貯溜・集積→
箱詰包装)という一連の工程のうちの貯溜・集積の工程
は、仕分排出された同じ仕分区分の農産物が所定数集ま
るまで溜める役割と、箱詰めのために適した待機状態に
整列させる役割とを担っているが、これらは一体不可分
でなく分離することが可能である。そこで本発明ではこ
れらの役割を与えるための構成を分離することで、面積
を有効に利用した選別包装装置,選果場の実現を可能と
したものである。
【0011】上記考えに基づいてなされた本発明の目的
の一つは、貯溜・集積コンベアを搬送方向に沿った縦一
条一列のものとすることで、該貯溜・集積コンベアの機
幅を小さくでき、選別包装装置を形成する各部の構成、
レイアウトの設計自由度を拡大できるようにした選別包
装装置を提供するところにある。
【0012】また本発明の別の目的は、縦一条一列の貯
溜・集積コンベアから箱詰待機位置にフリートレイを送
り出して、例えばマトリックスの一列づつ箱詰めを順次
に行うようにした選別包装装置を提供するところにあ
る。
【0013】本発明の更に別の目的は、複数の仕分区分
の間で正規分布に似た分布を示している農産物の貯溜・
集積の仕分区分別の頻度が分布に関連しているので、分
布の大きい仕分区分に必要な貯溜・集積コンベアの数
と、分布の小さい仕分区分に必要な貯溜・集積コンベア
の数に差を設けるなどして、面積の有効利用、ひいては
面積の削減を可能とした選別包装装置を提供するところ
にある。
【0014】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成する本発
明の農産物の選別包装装置の発明は、前記特許請求の範
囲の各請求項に記載したことを特徴とする。
【0015】請求項1の農産物の選別包装装置の発明
は、同じ仕分区分の農産物を載せたフリートレイを搬送
方向に沿った縦一条一列に貯溜・集積する貯溜・集積コ
ンベアの並設された複数と、箱詰めを行う箱詰ステージ
に対応して一列の箱詰待機位置を形成する箱詰待機コン
ベアと、前記並設された複数の貯溜・集積コンベアのい
ずれかから前記箱詰待機位置にフリートレイを送り出す
ようにこれらを択一的に連係させる連係コンベアと、貯
溜・集積コンベアに集積した農産物の一群を前記箱詰待
機位置に送り出すために前記複数の貯溜・集積コンベア
と箱詰待機位置の連係を切り換える連係切換装置とを備
え、前記箱詰待機位置を形成する箱詰待機コンベアの搬
送方向は、貯溜・集積コンベアの搬送方向に対して横方
向に設定され、前記連係コンベアは貯溜・集積コンベア
から箱詰待機コンベアに送り出したフリートレイの搬送
方向転向部を有することを特徴とする。
【0016】上記において、フリートレイとは、コンベ
ア等の搬送手段に拘束されずに乗り移りが自由である農
産物の担持用の受皿をいう。
【0017】上記構成において、貯溜・集積コンベア
は、自動又は手作業で箱詰めするための仕分区分が判定
された農産物を載せたフリートレイを種々の仕分区分の
ものが混在した状態で搬送する一条の選別コンベアに対
し、一般的には横方向に分岐して接続され、仕分区分情
報を受けた排出装置により所定の仕分区分の農産物がフ
リートレイごと排出されるように設けられる。なお、複
数の貯溜・集積コンベアは水平に並設される場合の他、
上下方向に並設することもでき、上下方向に並設する場
合には上下方向に並設した各条の選別コンベアに対して
該貯溜・集積コンベアを接続することができる。また、
本発明において貯溜・集積コンベアの複数というのは、
一つの箱詰装置に連係する一組の貯溜・集積コンベアの
群(グループ)をいい、一条の選別コンベアに対しては
この貯溜・集積コンベアの群とこれに連係する箱詰装置
又は手作業箱詰部が複数接続される。
【0018】また、箱詰待機コンベアの搬送方向が、貯
溜・集積コンベアの搬送方向に対して横方向というの
は、厳密に直交することを必要とするものではない。
【0019】この発明によれば、貯溜・集積コンベアが
搬送方向に沿って縦一条一列にフリートレイを貯溜・集
積するので、一つの貯溜・集積コンベアの機幅はフリー
トレイを一列に整列するのに足りる小さな幅とでき、ま
た並設数を選択することで機幅寸法をさまざまに設定で
き、選別包装装置を形成する各部の構成、レイアウトの
設計自由度が大きい。
【0020】なお、上記構成において箱詰めを行う箱詰
ステージは、例えば、吸着カップを一列に吊持したアー
ムを関節装置を介したリンク機構で三次元的に駆動させ
るロボット式の自動箱詰装置を配置することができる。
この箱詰装置により、例えば縦・横が4×5個のマトリ
ックス状に箱詰包装する場合には、一列5個の一列づつ
の農産物の吊り上げ箱詰め動作を4回繰り返すことで一
箱の箱詰包装が行われる。また、この箱詰ステージに
は、箱詰めのため作業者を配置して手作業で箱詰めする
ように構成することもできる。ここで「箱詰ステージ」
というのは、従来装置で一つの仕分区分に対応した貯溜
・集積コンベア毎に設けられる「包装ステージ」とは異
なり、複数の貯溜・集積コンベアと切換え可能に連係
し、かつ一つの箱詰装置(又は手詰め作業部)と対応す
る部位をいう。
【0021】また、連係コンベアは、例えば、貯溜・集
積コンベアの終端部から箱詰待機コンベアの始端部の間
を連接させるように延設した一ないし複数連接した直線
状,屈曲状の固定したコンベアなどで構成され、連係切
換装置は、貯溜・集積コンベアの終端部に設けたストッ
パ機構等、あるいは上下揺動式のコンベア等によって構
成される。
【0022】請求項2の発明は、上記発明において、箱
詰待機位置を、並設された貯溜・集積コンベアの終端部
から該貯溜・集積コンベアの搬送方向の前方に一定長離
間した位置に配置したことを特徴とする。
【0023】この発明によれば、一つのグループを形成
する複数の貯溜・集積コンベアの搬送方向前方に箱詰ス
テージを配置することができ、複数の貯溜・集積コンベ
アの機幅と箱詰装置等の機幅を略同寸法とすることで、
空間的に無駄のないレイアウトが設計できる。
【0024】請求項3の発明は、上記請求項2の発明に
おいて、連係コンベアを、並設された各貯溜・集積コン
ベアの終端部に設けた横方向の搬送部と、該横方向搬送
部の終端から箱詰待機位置の始端部に連なるように設け
た縦方向の搬送部とからなるL字形に構成したことを特
徴とする。
【0025】この発明によれば、複数の貯溜・集積コン
ベアについて連係コンベアを共用することができ、該貯
溜・集積コンベアの終端部と箱詰待機コンベアの間に、
選別包装の処理に必要な他の機構や構造等に利用できる
空所を形成できる。
【0026】請求項4の発明は、上記の各発明におい
て、連係切換装置を、並設された各貯溜・集積コンベア
の終端部それぞれに設けた搬送停止及び搬送停止解除の
切換え手段としたことを特徴とする。
【0027】この発明によれば、連係の切換えを簡単な
切換式ストッパ装置で構成することができる。
【0028】請求項5の発明は、上記の各発明におい
て、貯溜・集積コンベアから箱詰待機位置に送出す農産
物の一群を箱詰包装の一単位としたことを特徴とする。
【0029】この発明によれば、箱詰めする単位で農産
物を貯溜・集積コンベアから送り出すので、連係の切換
え制御が簡素化できる。
【0030】請求項6の発明は、上記の各発明におい
て、並設された複数の貯溜・集積コンベアを、すべて同
じ仕分区分の農産物を貯溜・集積するものとするか、ま
たは、少なくとも一つは異なる仕分区分の農産物を貯溜
・集積するものとすることを特徴とする。
【0031】上記構成において、複数の貯溜・集積コン
ベアが、異なる仕分区分の農産物を貯溜・集積するとい
うのは、一つの箱詰装置によって異なる仕分区分の農産
物を箱詰することを意味する。この場合において、一つ
の箱詰装置が箱詰めする仕分区分の数は、仕分区分の総
数よりも少なく、特には、大きさ階級要素によって使用
するトレイパックの形状が一般に異なることに鑑み、ト
レイパックの供給機構が複雑にならない程度の階級数、
例えば階級が2〜4程度となるようにすることが好まし
い。なお、トレイパックの供給のためには、貯溜・集積
コンベアから送り出される農産物の仕分区分の階級に関
する信号を、連係切換装置の作動に基づいてトレイパッ
ク供給装置に出力するように構成することで、自動的に
供給トレイパックの切換えを行うようにすることもでき
る。
【0032】この発明によれば、配置した箱詰装置の数
とは関係なしに、ある特定の仕分区分の農産物を貯溜・
集積する貯溜・集積コンベアを、全貯溜・集積コンベア
のうちから任意に選択して設定できるので、例えば、分
布の多い仕分区分については多数の貯溜・集積コンベア
を割り当て、分布の少ない仕分区分については少数の貯
溜・集積コンベアを割り当てることができて、各箱詰装
置の稼働効率を平均化することに有効であり、ひいては
面積削減の実現に有効である。
【0033】請求項7の発明は、上記請求項3の発明に
おいて、L字形の連係コンベアと箱詰コンベアとにより
略U字形に囲まれた内側空間に、包装箱に嵌挿するトレ
イパックの供給装置を配置したことを特徴とする。
【0034】この発明によれば、複数の貯溜・集積コン
ベアについて連係コンベアを共用することで形成される
貯溜・集積コンベアの終端部と箱詰待機コンベアの間の
空所に、トレイパック供給装置を配置できて空間の有効
利用が図れる。
【0035】請求項8の発明は、上記請求項7の発明に
おいて、トレイパックの供給装置が複数種類のトレイパ
ックを選択して包装箱に供給するものであることを特徴
とする。
【0036】この発明によれば、上記請求項6の発明に
おける複数の貯溜・集積コンベアの少なくとも一つを異
なる仕分区分の農産物の貯溜・集積用とした場合に、効
果的に対応できる。
【0037】請求項9の発明は、上記の各発明におい
て、箱詰待機位置に待機されるフリートレイの数を、所
定箱詰パターンの少なくとも一列分以上としたことを特
徴とする。
【0038】この発明によれば、一列詰め方式の箱詰装
置(吸着カップを横一列に吊持したアームを備えたロボ
ット式の自動箱詰装置)を採用した場合に効果的に対応
できるもので、縦・横が4×5個のマトリックス状の箱
詰パターンを例に挙げると、箱詰待機位置で少なくとも
5個以上待機されている農産物の横一列の5個を4回吊
り上げて箱詰めするだけで一箱分の箱詰めができる。
【0039】請求項10の発明は、上記の各発明におい
て、箱詰待機コンベアの終端部に、空になったフリート
レイを搬出するための空トレイ排出コンベアを、貯溜・
集積コンベアの配置に沿った縦方向でかつ逆走する搬送
方向で配設したことを特徴とする。
【0040】この発明によれば、空トレイ排出コンベア
に空のフリートレイを一列で送り出すので、複数列で送
り出した場合に比べてトレイのブリッジ形成の心配がな
く、空フリートレイの回収のための制御を簡素化でき、
また箱詰ステージの機幅(エリア)と略同寸法内で納ま
るので、レイアウトに無駄のない設計ができる。
【0041】請求項11の発明は、上記の各発明におい
て、各貯溜・集積コンベア、連係コンベア及び箱詰待機
コンベアの搬送速度を可変制御する搬送速度制御手段を
設けたことを特徴とする。
【0042】この発明によれば、各コンベアの搬送速度
を可変することで、適時の状態で望ましい搬送を行うこ
とができ、処理の迅速化に有効である。なお、搬送速度
の可変制御は、例えば、フリートレイの搬送状況(搬送
途中の位置等)を適宜のセンサ等で検知して可変型モー
タなどの駆動手段を制御するように構成することができ
る。
【0043】請求項12の発明は、上記請求項11の発
明において、搬送速度制御手段は、以下の〜の制御
を行うものであることを特徴とする。
【0044】:貯溜・集積コンベアからフリートレイ
を箱詰待機位置に送り出すときに、貯溜・集積コンベ
ア、連係コンベア及び箱詰待機コンベアを高速運転す
る。
【0045】:上記で送り出されたフリートレイが
箱詰待機位置内の停止位置近傍に至ったときに連係コン
ベア及び箱詰待機コンベアを低速運転する。
【0046】:箱詰待機位置で一列分の農産物箱詰め
が行われて空になったフリートレイを排出するために連
係コンベア及び箱詰待機コンベアを高速運転し、農産物
を載せた後続のフリートレイが箱詰待機位置内の停止位
置近傍に至ったときに連係コンベア及び箱詰待機コンベ
アを低速運転する。
【0047】:箱詰待機位置に送り出す最後尾のフリ
ートレイが貯溜・集積コンベアから送り出されたときに
該貯溜・集積コンベアを低速運転する。
【0048】この発明によれば、貯溜・集積コンベアか
ら箱詰待機の停止位置の近傍まで、及び農産物の吊り上
げ後に空になったフリートレイの排出時に、フリートレ
イを高速で移動させて処理の迅速化を図り、他の状態時
には、フリートレイを低速で移動させて農産物に衝撃等
の影響を与えないようにすることができる。
【0049】請求項13の農産物の選別包装設備の発明
は、自動箱詰するための仕分区分が判定された農産物を
載せたフリートレイを搬送する選別コンベアに対して、
上記請求項1ないし12のいずれかの選別包装装置を、
複数接続し、これらの選別包装装置の各並設された各貯
溜・集積コンベアに、農産物の仕分区分を割り当てたこ
とを特徴とする。
【0050】この発明によれば、複数の箱詰装置それぞ
れにおいて仕分区分の異なる農産物を箱詰包装すること
ができるので、複数台設置された箱詰装置の稼働率を上
記割り当てによって調整することができる。
【0051】
【発明の実施の形態】以下本発明を図面に示した実施形
態に基づいて説明する。
【0052】実施形態1 図1は、本発明よりなる農産物の選別包装装置を設備し
た選果場の一部(農産物選別のための計測〜箱詰に至る
経路)を平面図で示したものであり、この選別包装装置
を含む設備は、大別して、農産物の供給・等階級選別部
と、等階級選別判定された農産物を各仕分区分の貯溜・
集積コンベアに排出する選別仕分部と、選別仕分けされ
た各仕分区分の貯溜・集積コンベアから箱詰待機位置に
送りだされた一群(本例では包装の一単位の数)の農産
物を箱詰めする箱詰包装部との三つから構成されてい
る。なお本例では、これらの三つの部分の作業効率が、
農産物の供給・等階級選別部では作業者の目視判断等を
要する比較的低い能率の作業ができる状態を確保し、選
別仕分部では、機械的作業であるため高速で能率よく作
業できるようにすることで高速処理化を図り、箱詰包装
部では多数の箱詰装置を効率的に稼働させるようにする
ため、フリートレイ(受皿)4を適時の段階で合流、あ
るいは移送切換ができるようにしている。
【0053】上記の農産物の供給・等階級選別部は、図
2にその詳細が示され、リターンコンベア51により戻
された空のフリートレイ4を搬送コンベア52上で移送
させながら、作業者50がそのフリートレイ4に、供給
コンベア57に供給された農産物を一つづつ載せると共
に、等級(秀,優,良や、A,B,Cなどの等級)を目
視判別してフリートレイ4の位置を搬送コンベア52の
中央,右側,左側の所定位置に動かしてトラッキングで
その等級を示すようにしている。なお本例の搬送コンベ
ア52は、搬送方向に一定間隔で桟521が設けられた
桟付きコンベアをなしており、リターンコンベア51の
終端部に設けた螺旋溝を有するピッチ付けスクリュー5
11により桟521で区切られた1マスごとに一つのフ
リートレイ4が入るようになっている。
【0054】53はフリートレイ位置のトラッキング検
出装置(光電センサ等)であり、前記によりトラッキン
グで等級表示された農産物の等級を検出する。トラッキ
ングを検出した後、フリートレイ4はテーパーレール5
22で一列に幅寄せされて撮像装置54に通される。こ
の撮像装置54は、カラーカメラやセンサカメラ等を用
いて農産物の外観を撮像し、適宜の演算方法で各農産物
の等級及び階級付けを行うためのものである。55はフ
リートレイ4に表示させた一つづつ異なる識別標識、例
えばバーコードを読み取るバーコードリーダーである。
これらの農産物の等級,階級及びフリートレイ4を特定
する情報は、図示しないコンピュータに送られ、特定の
フリートレイ4に載っている農産物が等階級のいずれの
仕分区分に属するものかが記録され、この仕分区分情報
は、選別コンベア1から選別仕分け部2の貯溜・集積コ
ンベア202にフリートレイ4を排出するための情報と
して図1に示した排出装置201に送られる。
【0055】前記農産物の供給・等階級選別部の搬送コ
ンベア52の終端側では、合流機構56を用いて二つの
搬送コンベア52からのフリートレイ4を高速で移送す
る一つの選別コンベア1に移載合流させるようになって
いる。すなわち、二つの搬送コンベア52は、幅方向に
所定間隔を空けて並設されていると共に、両搬送コンベ
ア52,52の桟521が1/2ピッチずれて回動する
ように設けられる。そして、両者搬送コンベア52の中
間に配置された乗り継ぎコンベア561,561を介し
て、2倍の速度で移送する選別コンベア1に傾斜レール
562,562で幅寄せして合流されるようになってい
る。なお乗り継ぎコンベア561は、搬送コンベア52
と選別コンベア1の速度差が大きいので乗り継ぎを円滑
に行わせるためのものであり、桟付きに構成されている
と共に、移送速度はこれら搬送コンベア52と選別コン
ベア1の中間的な速度に設定される。
【0056】以上のようにして等階級の仕分区分が判定
された農産物を載せたフリートレイ4は、選別コンベア
1により様々な仕分区分の農産物がランダムに混在して
選別仕分部2に送られる。
【0057】次に本例の選別包装設備の選別仕分部2に
ついて説明する。なお本例の選別包装設備は、前記の農
産物の供給・等階級選別部が二系列に設けられ、かつ該
二系列の供給・等階級選別部から送出されるフリートレ
イ4を移送する選別コンベア1(二条)を上下方向に離
隔,積層した形式で並設している(図3参照)。
【0058】農産物の供給・等階級選別部で仕分区分が
判定された農産物を載せたフリートレイ4は、図3に示
すように、上下2段の各選別コンベア1,1で移送され
ながら、横方向に分岐接続された貯溜・集積コンベア2
02(本例では上下同数条)に、仕分区分別に、該当す
る仕分区分の農産物を載せたフリートレイ4を排出させ
るようになっている。
【0059】なお図1に示した本例設備は、上側4条及
び下側4条の計八条の貯溜・集積コンベア202群が一
組のグループをなしていて、一つの箱詰包装部(箱詰ス
テージ)の一列の箱詰待機位置303に連係する貯溜・
集積コンベア群の八組と、これに加えて図1の上側に配
置された作業者による手詰め作業のための三組の貯溜・
集積コンベア群のライン21とが設けられている。また
更にその上側には、箱詰めしない一組の排出ライン22
が設けられている。上記の手詰め作業用のライン21が
採用されるのは、例えば、極めて分布率が低いためにそ
の仕分区分用に貯留コンベアを設定(指定)しても極く
少数の包装品しか作られず、この仕分区分用のために箱
詰包装を自動化してもむしろ設備の経済性からすれば不
利になる場合があるためであり、このような極く少数の
農産物しか分布しない仕分区分の農産物は、共通のライ
ンに排出し、作業者によって適時箱詰すれば足りる場合
が多い。また格外品として出荷できないような農産物に
ついては、箱詰包装をする必要がないから箱詰しない排
出ラインに排出して一括処理するようにすればよい。た
だし、手詰め作業のライン21や箱詰めしない排出ライ
ン22は必須のものではない。
【0060】次に、選別仕分部2の構成を一組の貯溜・
集積コンベア群を示した図3,図4により説明するが、
他のラインも構成は共通している。
【0061】選別仕分部2を構成する分岐箱詰のための
ライン(本発明の選別包装装置の一部を構成する)は、
図4に示すように、上下の各選別コンベア1からフリー
トレイ4を排出する上下の排出装置201,201、排
出されたフリートレイ4を貯溜する上下の貯溜・集積コ
ンベア202,202、上下の貯溜・集積コンベア20
2から箱詰待機位置303にフリートレイ4を送出す切
換え型の連係切換装置203とを備えている。なお上記
の排出装置201は、例えば特開平6−278848号
公報で開示されている仕分け排出装置を用いて構成する
ことができ、上下の選別コンベア1,1毎に各独立して
設けられる。また本例では、一つの排出装置201で二
レーン(二条)の貯溜・集積コンベア202(図4の2
021,2022)にフリートレイ4を振り分ける機能
をもつように構成されている。すなわち、上記排出装置
201は、外周部の内側に周方向に沿って等間隔に多数
の電磁吸着部2012を有し、図4の矢印方向に回転す
る回転テーブル2011と、選別コンベア1上からフリ
ートレイ4を排出するために該フリートレイ4を吸着転
向させるべく、所定の固定位置で回転テーブル2011
の電磁吸着部2012を励磁させる一つの励磁手段20
13と、上記したように二つのレーンの貯溜・集積コン
ベア2021,2022にフリートレイ4を振り分ける
ため、所定の2カ所の位置に固定して設けられた電磁吸
着部2012の励磁解除手段2014,2015とから
構成されている。
【0062】以上の構成により、例えば等階級の仕分区
分が判定された農産物(例えば大きさの階級がLで等級
がA)は、その仕分区分に設定された貯溜・集積コンベ
ア202を有する排出装置201の位置を通過する際
に、コンピュータ等の制御手段(図示せず)からの指令
により上記励磁手段2013が励磁されることで、該当
するフリートレイ4は電磁吸着部2012をもつ回転テ
ーブル2011に吸着され、該回転テーブル2011の
回転に従って選別コンベア1上から横方向に転向し排出
されることになる。そして、励磁解除手段2014,2
015のいずれかを制御手段からの指令により作動させ
ることで上記吸着を解除し、排出したフリートレイ4を
貯溜・集積コンベアの二つのレーン2021,2022
のいずれかに送り込む。
【0063】なお、所定の排出装置201で特定の仕分
区分の農産物を選別して該当する貯溜・集積コンベア2
02に排出する操作は、本例では次のように行われる。
すなわち、選別コンベア1の上流に配置したバーコード
リーダー5(図1参照)によりフリートレイの固有の標
識(バーコード)を読み取ることでこの標識と一対一の
関係で記録されている農産物の仕分区分を検出し、この
バーコードリーダー5の配置位置から、該当する仕分区
分の貯溜・集積コンベア202に対応する排出装置まで
の移送距離(あるいは時間)を、エンコーダ装置などか
ら上記選別コンベアの移動量と対応して出力されるパル
ス数に基づいて割り出して、該当するフリートレイ4が
その排出装置201部分を通過する際に作動させる。
【0064】本例では、例えば、図4の右側に図示した
排出装置201を、大きさMで等級のAの仕分区分の農
産物Pを載せたフリートレイ4を二条の貯溜・集積コン
ベア202に排出するために設置し、左側の排出装置2
01を、二条の貯溜・集積コンベア202に大きさLで
等級Aの仕分区分の農産物Pを排出するように設置して
いるが、これは一つの分岐箱詰ライン2の全ての貯溜・
集積コンベア202を同じ仕分区分としたり、全て異な
る仕分区分とすることもでき、その選択は処理する農産
物の仕分区分等により必要に応じて決定することができ
る。また、上記の一つの排出装置201で2条の貯溜・
集積コンベア202に同じ仕分区分の農産物を排出する
場合、2条の貯溜・集積コンベア202への振り分けは
均等であってもよいし、右側2021を主レーンとし、
この主レーンがいっぱいとなったときにだけ左側の補助
レーン2022にフリートレイ4を送り込むようにして
もよい。また貯留コンベア202毎に排出装置201を
設けてもよい。一つの分岐箱詰のラインに所属する貯留
コンベア202が、全て同じ仕分区分の集積用であるよ
うな場合には、同じ仕分区分に属する農産物を分散して
集積している複数の貯留コンベア202からの合計で包
装単位の数に足りるように、送出しを切替えて箱詰待機
位置である箱詰レ−ン2031に送出すようにしてもよ
い。このような切換え操作は、同じ仕分区分に属する農
産物を分散して集積している複数の貯留コンベア202
の集積状況をコンピュータで管理することで行うことが
できる。
【0065】上記の貯溜・集積コンベア202は、ベル
トコンベアあるいはローラコンベアなどにより構成され
ていて、排出されたフリートレイ4を縦一条一列で下流
側(搬送終端部側)に搬送するようになっており、この
点は本発明の特徴の一つである。すなわち、上述のよう
に本例の選別包装装置は、八条の貯溜・集積コンベア2
02が、一つの箱詰待機位置303に連係できるように
なっていて、しかもこの八条の各貯溜・集積コンベア2
02に選別コンベア1から排出する農産物の仕分区分を
任意に設定できるので、分布の大小によっって一つの仕
分区分に対する貯溜・集積コンベア202の割当て条数
を変えることができるからである。
【0066】各貯溜・集積コンベア202のレーン20
21,2022の搬送終端位置には、上記のように連係
切換装置203が設けられており、これは本例ではフリ
ートレイ4を停止させるストッパ機構2031により構
成されている。このストッパ機構2031は、通常はフ
リートレイ4の搬送を停止させるように作用し、図示し
ないセンサによって例えば集積されたフリートレイ数が
所定の包装単位数(例えば後述の箱詰め作業で一箱に詰
められる個数)が集積したことが検出されると、後段の
箱詰め作業の進行状況に応じて制御手段からの指令に基
づいて搬送を許す状態に切換えられて該所定数のフリー
トレイ4を箱詰待機位置に送り込み、該所定個数の送り
込みの後、後続のフリートレイ4の送り込みを再び停止
させるように、該ストッパ機構2031は搬送停止状態
に復帰される。このようなストッパ機構2031は例え
ばストッパ板とシリンダ装置等を組み合わせて構成する
ことができる。
【0067】以上の排出装置201、貯溜・集積コンベ
ア202及び連結切換装置203は、上下の選別コンベ
ア1,1に対してそれぞれ独立に設けられ、したがっ
て、本例の構成では、一つの分岐箱詰ラインにおいて、
貯溜・集積コンベア202は上下に各4条、排出装置2
01は上下に各2個配置され、連結切換装置203は条
毎に配置される。
【0068】次に、箱詰包装部3について説明する。
【0069】本例のこの箱詰包装部3は、上記した連係
切換装置203の作動により所定の貯溜・集積コンベア
202から送り出されるフリートレイ4を、農産物の箱
詰待機位置303まで搬送する連係コンベア装置30
1、箱詰め作業を行う箱詰装置310、及びこれに関連
する周辺装置によって構成されている。なお上記の箱詰
待機位置303は、一つの分岐箱詰のラインに含まれる
複数(本例では八条)の貯溜・集積コンベア202のい
ずれかのレーンから送り込まれた所定個数のフリートレ
イ4を一列に整列させて待機させるように、箱詰装置3
10に近接して貯溜・集積コンベア202の搬送方向の
前方に配置した箱詰待機コンベア3031上に設けられ
る。この箱詰待機コンベア3031の搬送方向は、、上
記貯溜・集積コンベア202の搬送方向に対して横方向
に設定されており、この点は、後述するように本発明の
特徴の一つである。
【0070】上記の連係コンベア装置301は、いずれ
かの貯溜・集積コンベア202から箱詰待機位置303
にフリートレイ4を送り込むために、上下揺動式に設け
られた四条の送出コンベア3011と、これらの送出コ
ンベア3011を揺動させる各レ−ン毎のエアシリンダ
装置3012と、四条の貯留コンベア202から送出コ
ンベア3011を介して送出されるフリートレイ4を箱
詰待機位置303に移送するために横方向(貯溜・集積
コンベア202の搬送方向に直角な方向)に延設された
横方向中継コンベア3013と、この横方向中継コンベ
ア3013の終端部から直角にフリートレイ4の搬送方
向を転向させて箱詰待機コンベア3031の始端部30
311まで縦方向(貯溜・集積コンベア202の搬送方
向と同じ方向)に延設された縦方向中継コンベア301
4とにより構成されている。各エアシリンダ装置301
2は、上下に対をなす貯溜・集積コンベア202のいず
れか一方から一群のフリートレイ4を送出すために、上
記したストッパ機構2031が搬送を許す状態に切換え
られることに先立って、上記横方向中継コンベア301
3側の軸30111を揺動中心にして送出コンベア30
11を上下揺動させ、該当する貯溜・集積コンベア20
2と箱詰待機位置303が(横方向中継コンベア301
3,縦方向中継コンベア3014を介して)連続関係と
なるように切換えられる。
【0071】なお、図4は、同図の上段右端の貯溜・集
積コンベア202に箱詰包装単位数の24個のフリート
レイ4が集積された際に、送出コンベア3011を水平
姿勢にして送り出している状態を示し、また、図3は、
同図の送出コンベア3011を下方に揺動させた傾斜姿
勢にして下段の貯溜・集積コンベア202から箱詰包装
単位数のフリートレイ4を送り出している状態を示して
いる。
【0072】以上の連係コンベア装置301により所定
の貯溜・集積コンベア202から所定個数だけ送り出さ
れたフリートレイ4は、箱詰待機位置303上に送り込
まれ、箱詰待機位置303の先端に設けたストッパ機構
3032により停止されて箱詰待機状態とされる。なお
このストッパ機構3032は、上記ストッパ機構203
1と同様に構成することができ、農産物の取上げ終了時
点(あるいは取上げ後搬送に支障のなくなった時点)で
搬送を許す状態に切換えられて空のフリートレイ4をリ
ターンコンベア51に送り出し、所定個数を送り出した
後、後続のフリートレイ4を再び停止させる状態に復帰
される。リターンコンベア51の終端は図1,図2で示
した搬送コンベア52につながっている。
【0073】そして、本例の特徴の一つは、上述のよう
に連係コンベア装置301が横方向中継コンベア301
3と縦方向中継コンベア3014とによってL字形に形
成され、更に搬送方向が横方向に設定された箱詰待機コ
ンベア3031との組合せによりU字形の搬送路を構成
することで、そのU字形の内側に空所を形成し、この空
所に後述するトレイパック供給装置14を配設したとこ
ろにある。
【0074】次に、箱詰装置310としての作業ロボッ
トについて説明する。
【0075】本例のこの箱詰装置310は、垂直多関節
型のアーム機構を有する作業ロボット(以下「作業ロボ
ット310」とする)として構成されており、上記箱詰
待機位置303の箱詰待機コンベア3031上に一列に
整列待機された所定個数のフリートレイ4の上から農産
物Pを取上げ、トレイパック1401〜1404を嵌挿
した包装箱6に一列づつ順次に詰めるように動作するも
のである。そして本例の選別包装装置では、例えば大き
さLの農産物Pを箱詰する場合には5個×4列(計20
個)に詰めるが、大きさMの農産物Pを箱詰する場合に
は6個×4列(計24個)を詰めるようにしているの
で、取上げ個数が異なることに対応できるように、吸着
カップが取上げに関与しない退避状態の位置に退避でき
るように設けられているという特徴的な構成を有してい
る。
【0076】すなわち、本例の作業ロボット310は、
図3,図5,図6に示したように、本体3101から平
行四辺形リンクモーションを行う根元リンク機構310
2が延出され、この根元リンク機構3102の先端に水
平軸回りの回転を許すヒンジを介して、平行四辺形リン
クモーションを行う先端リンク機構3103を連結し、
更にこの先端リンク機構3103の先端に吸着カップホ
ルダー3104をブラケット3105を介して連結して
構成され、これらのリンク機構で構成されたアーム機構
により、ブラケット3105は常に水平姿勢を維持しな
がら上下,前後に移動できるようになっている。
【0077】上記ブラケット3105は、図5及び図6
に詳細に示したように、ブラケット底部板31051に
設けた一対のガイド31052が、吸着カップホルダー
3104の上面に設けたレール31041と水平方向移
動可能に滑合することで、該吸着カップホルダー310
4を図5のY−Y方向に移動可能に吊持し、かつ吸着カ
ップホルダー3104の上面に組み付けたエアシリンダ
装置31042のピストンロッド31043が上記ブラ
ケット底部板31051と連結されていることで、吸着
カップホルダー3104とブラケット3105の上記Y
−Y方向の位置が決められるようになっている。
【0078】上記の吸着カップホルダー3104はその
下部に、本例においては、図5に示すように上記Y−Y
方向に移動できないように固定された端部の一つの固定
カップ吊体3106と、該吸着カップホルダー3104
の下面に設けたレール31045に上記Y−Y方向につ
いて移動できるように滑合した6個の移動カップ吊体3
107との組合せを吊持するように設けられていて、こ
れら計7個のカップ吊体は、いずれも上下駆動されるピ
ストンロッド31062,31072を下方に有するエ
アシリンダ装置31061,31071を吊杆とし、そ
のピストンロッド31062,31072の下端に吸着
カップ31063,31073を備えている。なおこの
吸着カップは、取上げようとする農産物との密着性を高
めるための柔軟なベローズを有する既知のもの用いるこ
とができる。
【0079】また以上の計7個のカップ吊体には、サー
ボモータ31046を駆動手段としたパンタグラフ機構
31047が間隔変更手段として設けられていて、固定
カップ吊体3106を基準として順次隣接する移動カッ
プ吊体3107の間隔を変更できるようになっている。
すなわち、この間隔変更手段の詳細は図7に示されてい
る。具体的に言えば、固定カップ吊体3106とこれに
対し最も離れた位置にある移動カップ吊体3107の水
平方向位置をサーボモータ31046により移動させる
ようにしながら、これらの一対のカップ吊体の間に存在
する残りのカップ吊体の隣接間隔をパンタグラフ機構3
1047により均等化することで間隔変更と均等化が達
成される。
【0080】更にまた、吸着カップ31063,310
73は、本例においては通気管3108を介してブロア
ー7に接続されている。この吸着カップとブロアーの接
続の関係は図8の系統図により示され、各吸着カップ3
1063,31073は、途中に切換弁8,9を介して
通気管3108によりブロアー7に接続されている。す
なわち、切換弁8はブロアー7の吸引口に接続された通
気管の途中に介設されていて、開路時には空気が通気管
を介してブロアー7に吸引されるのでこの空気流によっ
て吸着カップ31063,31073内が負圧となって
農産物を吸引吸着し、その他の場合には閉路されて吸着
カップ内の負圧を解除するようになっている。また切換
弁9はブロアー7の吐出口に接続された通気管の途中に
介設されていて、開路時にはブロアー7の吐出エア(正
圧)を吸着カップ31063,31073に供給して、
吸着している農産物Pを離脱させ、その他の場合には閉
路されて正圧供給をやめるようになっている。なお10
はリリーフ弁であり、ブロアー7から供給する正圧(吐
出エア)の圧力を調整して農産物Pを傷めないように吸
着カップからの離脱を適度に行わせる作用をする。な
お、11はカップ吊体のエアシリンダ装置31061,
31071に通気管31048を介してエアを供給する
電磁弁である。
【0081】以下本例の選別包装装置に設けられている
周辺装置等について説明する。
【0082】12は包装箱6の供給・排出装置を示し、
空箱搬送コンベア1201で搬送された空箱6をプッシ
ャー1202で空箱降下装置1203に所定のタイミン
グで押し入れ、押し入れられた空箱6は降下された後、
図3及び図4で示した矢印に沿って箱詰位置1204に
送り込まれるようになっている。また農産物Pの箱詰が
終了した包装箱6は、箱詰位置1204から図示しない
エレベータで排出コンベア1205まで降下され、製品
搬送コンベア1206により所定の製品集積場所まで搬
送される。
【0083】また13は、箱詰待機位置303において
設けられたトレイ浮き上がり防止装置を示し、その一例
の詳細は図9に示されている。すなわち、箱詰待機コン
ベア3031と両側のガイド壁3033により構成され
ている箱詰待機位置303には、ストッパ機構3032
により箱詰待機状態で停止されている所定個数のフリー
トレイ4それぞれに、その上面の一部に係合できるよう
に両側のガイド壁3033からフック型のトレイ浮き上
がり防止装置3034が内向きに延出させ、このように
設けたトレイ浮き上がり防止装置3034により、農産
物Pを吸着カップで吸着して取上げる際にフリートレイ
4が一緒に持ち上がることを確実に防止できるようにし
ている。
【0084】次にトレイパック供給装置14について説
明すると、本例のこのトレイパック供給装置14は、上
述したように横方向中継コンベア3013,縦方向中継
コンベア3014及び箱詰待機コンベア3031で形成
されたU字形の内側空所に配設される。そして、作業ロ
ボットをパック取上げ手段として兼用して、農産物Pを
一つづつ載せる凹部がマトリックス状あるいは千鳥状に
形成されている薄肉プラスチック製のトレイパック14
01〜1404を包装箱(包装箱)6に供給するように
している。
【0085】上記トレイパック供給装置14は、本例で
は図3及び図4に示すように、四群の積層したトレイパ
ック1401〜1404を載置する回転受台1405、
載置した積層トレイパックを支える支持枠1406、回
転受台1405を90°づつ回転させる回転器1407
とから構成されていて、取上げようとするトレイパック
の積層体を箱詰待機位置303側に位置させるように、
制御手段(図示せず)からの指令によって、図示状態と
図4の矢印方向に回転させた状態との間で回転器140
7による回転を行わせるようになっている。このように
することで、仕分区分で異なる箱詰め状態に合致したト
レイパックを作業ロボット310が選択して取出すこと
ができる。なお、1410は図1,図3に示したように
箱詰分岐ライン2の上方にこれを直交するように設けら
れた通路であり、作業者がトレイパックの補充をするた
めに利用することができるようになっている(図3参
照)。
【0086】以上の構成を有する選別包装装置による農
産物Pの箱詰包装作業の一例を以下説明する。
【0087】農産物の供給・等階級選別部において、フ
リートレイ4に農産物を載せ搬送コンベア52で搬送さ
せながら、上述したトラッキングによる等級選別と撮像
装置54による階級選別、及び識別標識の検出が行われ
たフリートレイ4は、二つの並設した搬送コンベア52
からのものが合流機構56で合流されて選別コンベア1
に移載される。
【0088】そしてこの農産物の(供給・等階級選別
部)→(選別コンベア1)の構成は、本例では2系列に
設けられていて、2条の選別コンベア1,1は上下に離
隔・積層されて延設されている。
【0089】等階級選別により仕分区分が判定された農
産物Pを載せたフリートレイ4は、上下2段の各選別コ
ンベア1により移送されながら、図4の排出装置201
により所定の仕分区分に指定された貯溜・集積コンベア
202に送り込まれて集積される。なおこれらの各貯溜
・集積コンベア202の終端部に配置されている連係切
換装置としてのストッパー機構2031はいずれもフリ
ートレイ4を停止させる状態にある。またこの貯溜・集
積コンベア202に農産物Pを載せたフリートレイ4を
集積する際には、該コンベア202は低速運転させるこ
とが、フリートレイ4の衝突などによる不具合を防止す
る上で好ましい。
【0090】このようにして各貯溜・集積コンベア20
2に集積されたフリートレイ4の数は図示しないセンサ
ーにより計数され、一つの包装箱6に箱詰する際の一箱
分が集積された時点で、箱詰装置(作業ロボット)31
0が受入れる状態(箱詰作業を行うことができる状態)
にあれば、その終端部のストッパー機構2031を退避
させ、送出コンベア3011を介して箱詰待機位置30
3までその一箱分のフリートレイ4を送り込む。この
際、一つの分岐箱詰のラインに属する上下各四条の貯溜
・集積コンベア202のうちで、送出しをどの貯溜・集
積コンベア202からのものとするかは、例えば各貯溜
・集積コンベア202毎に設けたセンサーカメラ(図示
せず)などから検出された情報に基づき、フリートレイ
集積状態,集積速さの違いなどのコンピュータ解析によ
って箱詰処理を効率よく行うことができるように制御す
ればよい。そして、上段の貯溜・集積コンベア202か
らの送出しの場合は、該当する貯溜・集積コンベアに連
続する送出コンベア3011を水平姿勢とし、下段の貯
溜・集積コンベア202からの送出しの場合は、エアシ
リンダ装置3012の作動で該当する貯溜・集積コンベ
ア202に連続する送出コンベア3011を下方に揺動
させて傾斜姿勢とする。
【0091】この貯溜・集積コンベア202からフリー
トレイ4を送り出す際には、該貯溜・集積コンベア20
2,横方向中継コンベア3013,縦方向中継コンベア
3014,箱詰待機コンベア3031は高速運転するこ
とが好ましい。これにより貯溜・集積コンベア202で
の集積状態から箱詰待機位置303に迅速に一群のフリ
ートレイ4を移動させることができるからである。な
お、送り出した一群のフリートレイ4の先頭が箱詰待機
位置303の停止位置(ストッパー機構3032)の近
傍に至った時点では、これらのコンベア202,301
3,3014,3031を低速運転に切り換えて、フリ
ートレイ4がストッパー機構3032に強く衝突するこ
とを避けるようにすることがよく、このために、例えば
ストッパー機構3032近傍の所定位置にフリートレイ
4上の農産物を検知するセンサを設けて、図示しない搬
送速度制御手段により、該センサの検知に連動してコン
ベアの速度切換を行うように設けることができる。
【0092】図4に示した状態は、例えば、大きさM,
等級Aの仕分区分の農産物を集積した上段右端の貯溜・
集積コンベア2021からフリートレイ4の一箱分(2
4個)を箱詰待機位置303に送出している状態を示し
ている。
【0093】以上のようにして一箱分の農産物Pに相当
するフリートレイ4が送り込まれ、順次一列づつの箱詰
作業が行われる箱詰待機位置303において、多関節型
の作業ロボット310により箱詰作業が行われる。
【0094】すなわち、包装箱の供給・排出装置12に
より箱詰位置1301に送り込まれた空の包装箱6に対
して、まず作業ロボット310は、積載されている24
玉(個)用のトレーパック1401を吸着カップで取上
げることができるように、図3の実線で示した位置・姿
勢に、図示しない駆動手段によりアーム機構を動作させ
る。この際トレーパック積載部14の回転器1407
は、該24玉(個)用のトレーパック1401を箱詰待
機位置303に近接した状態(図4の状態)に位置させ
ておくように動作する。また、図10に示すようにカッ
プ吊体3106,3107の間隔を狭くして6個のカッ
プ吊体でトレーパック1401を取上げるようにしてい
る。これはトレーパックの取上げを確実にするためであ
る。そして取上げたトレーパック1401は、作業ロボ
ット310のアーム機構を図3の2点鎖線で示した位置
・姿勢に移動させて箱詰位置1301にある包装箱6に
嵌挿させる。
【0095】以上のようにして、箱詰位置1301にト
レーパック(上記状態では大きさM用のトレーパック1
401)が嵌挿された包装箱6が待機していると共に、
箱詰待機位置303に農産物P入りのフリートレイ4が
停止されている状態において、農産物Pをフリートレイ
4から箱に移載する作業ロボット310による農産物の
箱詰作業が開始される。
【0096】この際、本例の作業ロボット310は計7
個のカップ吊体(一個の固定型のカップ吊体3106と
6個の移動型のカップ吊体3107)を有するため、吊
持して取上げる農産物Pが6個であるため1個分だけカ
ップ吊体が余分である。そこで固定カップ吊体3106
から最も離れた移動カップ吊体3107のエアシリンダ
装置31071の吸着カップ31073を、通気管31
048からの吸気により通常の農産物移載のために動作
する位置から上方に退避移動させ、農産物Pの取上げ、
移載などの動作に関与できないようにする。11はこの
エアシリンダ装置31071への給気,吸気を制御する
電磁弁である。この状態は図5に示される。また各カッ
プ吊体3106,3107が上記箱詰待機位置303に
停止されている6個のフリートレイ4の上の農産物Pを
吸着吊持して取上げるのに適するようにされる位置,間
隔は、エアシリンダ装置31042の作動及びパンタグ
ラフ機構31047の作動によって与えられる。
【0097】このように制御された6個のカップ吊体を
有するアーム機構は図3の二点鎖線で示した位置・姿勢
に移動され、吸着カップ31063,31073により
一列6個の農産物Pを吸着し取上げる。なお、この取上
げの際にフリートレイ4が一緒に浮き上がることは上述
したトレイ浮き上がり防止装置3034により阻止され
る。
【0098】次に取上げられた農産物Pを吸着吊持する
作業ロボット310は、アーム機構の姿勢を制御するこ
とによりカップ吊体3106,3107を箱詰位置に移
動させ、またこの移動の途中で、パンタグラフ機構31
047の作動により一列のカップ吊体3106,310
7の隣接間隔を箱詰に適した状態に変更する。この変更
した状態を図11に示した。農産物Pが取上げられた空
のフリートレイ4は、ストッパ機構3032が退避され
てリターンコンベア51へ送出される。そして後続の農
産物Pを載せたフリートレー4が箱詰待機位置303に
移入されて、復帰したストッパ機構3032により停止
され次の箱詰のために待機される。そして図5の状態に
カップ吊体の隣接間隔を広げた作業ロボット310によ
り2列目の農産物Pの箱詰作業が行われる。なお、空ト
レイ4をリターンコンベア51に送出す際には、箱詰待
機コンベア3031及び縦方向中継コンベア3014は
高速運転させることが好ましく、場合によっては横方向
中継コンベア3013及び送コンベア3011も合わせ
て高速運転させる。これにより空トレイ4をリターンコ
ンベア51に速やかに排出できると共に、次の箱詰めの
ための一列の農産物を箱詰待機位置303に迅速に移動
させることができる。この際、次の一列のフリートレイ
4の先頭がストッパー機構3032の近傍に至った時点
でコンベア3031,3014を低速運転に切り換える
ことは上述の場合と同じである。次の一列のフリートレ
イの先頭を検知することは、上述したように検知センサ
によって農産物を検知するようにしておくことででき
る。
【0099】以上の作業は、本例においては図11に示
すように4列分連続して行われ、これにより一箱分の箱
詰作業が終了し、作業終了の箱6は排出コンベア131
0から製品搬送コンベア1206を介して所定の製品集
積場所まで搬送される。
【0100】なお、貯溜・集積コンベア202から一群
のフリートレイ4の最後尾のものが送り出された時は、
該貯溜・集積コンベア202は低速運転に切換ればよ
い。
【0101】他方、箱詰作業は次の箱6に対して行われ
る。すなわち、箱詰位置1301への空箱6の供給、い
ずれか選択した貯溜・集積コンベア202から箱詰待機
位置303への農産物Pを載せたフリートレイ4の所定
個数の送り込み、所定のトレイパック(1401〜14
04)の箱6への嵌挿、一列づつの農産物の取上げ・箱
詰、の一連の作業が行われる。なおこの際、箱詰を大き
さLの農産物について行う場合には、トレイパック10
43を使用して5個×4列の配列パターンで箱詰を行う
ため、図5の左側から2番目のカップ吊体3107も左
端のカップ吊体3107と同様の退避状態に退避させる
ことが必要になり、また農産物の詰め状態を千鳥状態と
しかつカップ吊体の隣接間隔変更の程度も異なるが、本
例の装置によれば、これらの変更制御も、エアシリンダ
装置31071を作動させるだけで左側から2番目のカ
ップ吊体3107を退避させることができ、また配列パ
ターンの変更についても一列毎にエアシリンダ装置31
042を作動させて吸着カップホルダ3104を図4の
Y−Y方向に移動させ、かつパンタグラフ機構3104
7の作動を調節するだけで極めて簡単に行うことができ
る。
【0102】以上説明した本例は、箱詰する配列パター
ンを20玉(個)の場合と、24玉(個)の場合につい
てのものであるが、箱詰の配列パターンはこれらに限定
されるものはない。更に、一台の作業ロボット310が
受け持つ箱詰の配列パターンの種類も図面と異なる一個
又は複数とすることができ、例えば、4種類(18玉、
20玉、24玉、28玉)とした場合には、トレーパッ
ク積載部14において4種類のトレーパック1401〜
1404を積層するように構成することで実施すること
ができる。またこの配列パターンは、例えば図13に例
示的に示したように、さまざまな箱詰個数、配列パター
ンとすることができ、しかもこれら図示したいずれの配
列パターンについても、本例の図5に示した7個のカッ
プ吊体を一列に有する作業ロボット310は共通して使
用できるという極めて汎用性の高い装置となっている。
【0103】実施形態2 本例の装置は、実施形態1で説明した構成の農産物の選
別包装装置において、一つの箱詰装置310が箱詰包装
を行うように対応する箱詰待機位置303に連係した上
下各四条、したがって合計八条の貯溜・集積コンベア2
02についての仕分区分の設定(指定)を、次ぎのよう
に割り振ったことを特徴とする。
【0104】すなわち、例えば、持ち込まれた生産者に
よって農産物仕分区分の分布率が経験的に知られている
場合、上記例でいえば、8個の箱詰装置310を有し且
つ各箱詰装置310に対応して八組の貯溜・集積コンベ
ア202がグループをなして連係する選別包装装置を設
備した選果場において、上記箱詰め装置に連係した八組
の貯溜・集積コンベア202が受け入れる仕分区分を、
各グループの上下各四条で計八条の貯溜・集積コンベア
202で以下のように設定(指定)した。これにより集
積されるフリートレイ4の集積状況に概ね比例して決ま
る八台の箱詰装置310の稼働率を概ね平均化すること
ができる。
【0105】すなわち、選別包装する農産物をいま仮
に、等級がA,B,Cの3等級で、大きさの階級が2
L,L,M,S,2Sの5階級とした場合、仕分区分は
(3×5=15)の仕分区分となる。そして等級につい
てはBの分布が最も多く、A,Cの分布が少ない略正規
分布をなし、階級についてはMの分布が最も多く、次に
L,Sの分布が多く、2L,2Sの分布が最も少ない略
正規分布をなすものと仮定した場合に、分布の多いもの
の仕分区分から分布の少ない仕分区分を、(BM,B
L,BS,AM,CM)を分布大、(AL,AS,C
L,CS,B2L,B2S)を分布中程度、(A2L,
C2L,A2S,C2S)を分布小の三つに分け、一つ
の箱詰装置310に連係する貯溜・集積コンベア202
の八条について設定する仕分区分を、これらの分布の
大,中,小のなかからそれぞれ選択して設定することで
八組の箱詰装置310の稼働を平均化させることができ
る。
【0106】このようにすれば、貯溜・集積コンベア2
02へのフリートレイ4の集積速度は概ね分布率に比例
すると考えられるので、箱詰装置310の稼働率を平均
化させることができ、設備全体の稼働効率を向上させる
ことができる。
【0107】
【発明の効果】本願の各請求項記載の発明によれば、貯
溜・集積コンベアの機幅を小さくできるため、選別包装
装置を形成する各部の構成、レイアウトの設計自由度を
拡大でき、選果場を空間的に使用することによって平面
的な設置スペースを有効利用を図ることができ、したが
って限られた設置スペースで効率の高い選別包装処理が
可能な農産物の選別包装装置を提供できる他、以下の種
々の効果を奏する。
【0108】(1):請求項1,2の発明によれば、貯
溜・集積コンベアが搬送方向に沿って縦一条一列にフリ
ートレイを貯溜・集積するので、貯溜・集積コンベアの
機幅を小さな幅とでき、並設数を選択することで機幅寸
法をさまざまに設定でき、選別包装装置を形成する各部
の構成、レイアウトの設計自由度が大きい。
【0109】(2):請求項2,3の発明によれば、一
つのグループを形成する貯溜・集積コンベアの複数の搬
送方向前方に箱詰ステージを配置し、複数の貯溜・集積
コンベアの機幅と箱詰装置等の機幅を略同寸法とするこ
とや、貯溜・集積コンベアの終端部と箱詰待機コンベア
の間に選別包装の処理に必要な他の機構や構造等に利用
できる空所を形成できて、空間的に無駄のないレイアウ
ト設計ができる。
【0110】(3):請求項4の発明によれば、連係の
切換えを簡単な切換式ストッパ装置で構成できる。
【0111】(4):請求項5の発明によれば、箱詰め
単位で農産物を貯溜・集積コンベアから送り出すので連
係の切換え制御が簡素化される。
【0112】(5):請求項6の発明によれば、配置し
た箱詰装置の数とは関係なく、仕分区分と貯溜・集積コ
ンベアの関係を任意に選択して設定できるので、例え
ば、分布の多い仕分区分については多数の貯溜・集積コ
ンベアを割り当て、分布の少ない仕分区分については少
数の貯溜・集積コンベアを割り当てることができて、各
箱詰装置の稼働効率を平均化することができ、ひいては
面積削減の実現に有効である。
【0113】(6)請求項7,8の発明によれば、複数
の貯溜・集積コンベアについて連係コンベアを共用する
ことで形成される貯溜・集積コンベアの終端部と箱詰待
機コンベアの間の空所にトレイパック供給装置を配置す
ることで空間の有効利用が図れる。
【0114】(7)請求項9の発明によれば、箱詰動作
回数を少なくして効率的な箱詰めを行うことができる。
【0115】(8)請求項10の発明によれば、空のフ
リートレイを一列で送り出すので、複数列で送り出した
場合などにおいて考慮すべきトレイのブリッジ形成の心
配がなく、空フリートレイの回収のための制御を簡素と
でき、また箱詰ステージの機幅(エリア)と略同寸法内
で納まるので、レイアウトに無駄なく設計することがで
きる。
【0116】(9)請求項11の発明によれば、各コン
ベアの搬送速度を可変することで、適時の状態で望まし
い搬送を行うことができ、処理の迅速化に有効である。
【0117】(10)請求項12の発明によれば、貯溜
・集積コンベアから箱詰待機の停止位置の近傍まで、及
び農産物の吊り上げ後に空になったフリートレイの排出
時には、フリートレイを高速で移動させて処理の迅速化
を図り、他の状態時には、フリートレイを低速で移動さ
せて農産物に衝撃等の影響を与えないようにすることが
できる。
【0118】(11)請求項13の発明によれば、複数
の箱詰装置それぞれにおいて、仕分区分の異なる農産物
を箱詰包装することができるので、複数台設置された箱
詰装置の稼働率を上記割り当てによって調整することが
できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施形態1の農産物選別包装装置を示
した平面図。
【図2】図1の選別包装装置の農産物の供給・等階級選
別部の詳細を示した平面図。
【図3】図1の選別包装装置の選別仕分部の分岐箱詰ラ
インの一つを示した正面図。
【図4】図3の平面図。
【図5】吸着パッドを一列に有する取上手段により、一
列の球塊状の農産物を吸着吊持する状態を示した正面
図。
【図6】図5の側面図。
【図7】同図5の平面図。
【図8】実施形態1における吸着カップへの負圧,正圧
の供給系統、およびエアシリンダ装置への圧力エアの供
給系統を示した系統図。
【図9】農産物取上げ時のフリートレイの浮き上がり防
止をなす装置の斜視図。
【図10】取上手段により、積層したトレーパック群か
ら一つのトレーパックを取上げた状態を示した正面図。
【図11】図5の取上手段により、一列の球塊状の青果
物を吸着吊持して箱容器に移載した状態を示した正面
図。
【図12】取上手段により、箱容器内に4列の配列パタ
ーンに一列づつ繰り返して球塊状の農産物を移載する手
順を説明した図。
【図13】実施形態1の装置により箱詰可能な様々な配
列パターンを示した図。
【符号の説明】
1・・・選別コンベア、2・・・選別仕分部、3・・・
箱詰包装部、4・・・フリートレイ、5・・・バーコー
ドリーダー、6・・・包装箱(段ボール箱)、7・・・
ブロアー、8,9・・・切換弁、10・・・リリーフ
弁、11・・・電磁弁、12・・・段ボール箱の供給・
排出装置、14・・・トレイパック供給装置、1401
〜1404・・・トレイパック、1405・・・回転受
台、1406・・・支持枠、1407・・・回転器、5
0・・・作業者、51・・・リターンコンベア、511
・・・ピッチ付けスクリュー、52・・・搬送コンベ
ア、521・・・桟、522・・・テーパーレール、5
3・・・トラッキング検出装置、54・・・撮像装置、
55・・・バーコードリーダー、56・・・合流機構、
561・・・乗り継ぎコンベア、562・・・傾斜レー
ル、57・・・供給コンベア、201・・・排出装置、
2011・・・回転テーブル、2012・・・電磁吸着
部、2013・・・励磁手段、2014,2015・・
・励磁解除手段、202(2021,2022)・・・
貯溜・集積コンベア、203・・・連係切換装置、20
31・・・ストッパ機構、301・・・連係コンベア装
置、3011・・・送出コンベア、30111・・・軸
3012・・・エアシリンダ装置、3013・・・横方
向中継コンベア、3014・・・縦方向中継コンベア、
303・・・箱詰待機位置、3031・・・箱詰待機コ
ンベア、30311・・・始端部、3032・・・スト
ッパ機構、3033・・・ガイド壁、3034・・・ト
レイ浮き上がり防止装置、310・・・箱詰装置(作業
ロボット)、3101・・・本体、3102・・・根元
リンク機構、3103・・・先端リンク機構、3104
・・・吸着カップホルダ、31041・・・レール、3
1042・・・エアシリンダ装置、31043・・・ピ
ストンロッド、31045・・・レール、31046・
・・サーボモータ、31047・・・パンタグラフ機
構、31048・・・通気管、3105・・・ブラケッ
ト、31051・・・ブラケット底部板、31052・
・・ガイド、3106・・・固定カップ吊体、3106
1・・・エアシリンダ装置、31062・・・ピストン
ロッド、31063・・・吸着カップ、3107・・・
移動カップ吊体、31071・・・エアシリンダ装置、
31072・・・ピストンロッド、31073・・・吸
着カップ、3108・・・通気管、1201・・・空箱
搬送コンベア、1202・・・プッシャー、1203・
・・空箱降下装置、1204・・・箱詰位置、1310
・・・排出コンベア、1206・・・製品搬送コンベ
ア。

Claims (13)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 同じ仕分区分の農産物を載せたフリート
    レイを搬送方向に沿った縦一条一列に貯溜・集積する貯
    溜・集積コンベアの並設された複数と、箱詰めを行う箱
    詰ステージに対応して一列の箱詰待機位置を形成する箱
    詰待機コンベアと、前記並設された複数の貯溜・集積コ
    ンベアのいずれかから前記箱詰待機位置にフリートレイ
    を送り出すようにこれらを択一的に連係させる連係コン
    ベアと、貯溜・集積コンベアに集積した農産物の一群を
    前記箱詰待機位置に送り出すために前記複数の貯溜・集
    積コンベアと箱詰待機位置の連係を切り換える連係切換
    装置とを備え、 前記箱詰待機位置を形成する箱詰待機コンベアの搬送方
    向は、貯溜・集積コンベアの搬送方向に対して横方向に
    設定され、前記連係コンベアは貯溜・集積コンベアから
    箱詰待機コンベアに送り出したフリートレイの搬送方向
    転向部を有することを特徴とする農産物の選別包装装
    置。
  2. 【請求項2】 請求項1において、箱詰待機位置は、並
    設された貯溜・集積コンベアの終端部から該貯溜・集積
    コンベアの搬送方向の前方に一定長離間した位置に配置
    されていることを特徴とする農産物の選別包装装置。
  3. 【請求項3】 請求項2において、連係コンベアは、並
    設された各貯溜・集積コンベアの終端部に設けた横方向
    の搬送部と、該横方向搬送部の終端から箱詰待機位置の
    始端部に連なるように設けた縦方向の搬送部とからなる
    L字形に構成したことを特徴とする農産物の選別包装装
    置。
  4. 【請求項4】 請求項1ないし3のいずれかにおいて、
    連係切換装置は、並設された各貯溜・集積コンベアの終
    端部それぞれに設けた搬送停止及び搬送停止解除の切換
    え手段であることを特徴とする農産物の選別包装装置。
  5. 【請求項5】 請求項1ないし4のいずれかにおいて、
    貯溜・集積コンベアから箱詰待機位置に送出す農産物の
    一群が、箱詰包装の一単位であることを特徴とする農産
    物の選別包装装置。
  6. 【請求項6】 請求項1ないし5のいずれかにおいて、
    並設された複数の貯溜・集積コンベアは、同じ仕分区分
    の農産物を貯溜・集積するものであるか、又は少なくと
    も一つは異なる仕分区分の農産物を貯溜・集積するもの
    であることを特徴とする農産物の選別包装装置。
  7. 【請求項7】 請求項3において、L字形の連係コンベ
    アと箱詰待機コンベアとにより略U字形に囲まれた内側
    空間に、包装箱に嵌挿するトレイパックの供給装置を配
    置したことを特徴とする農産物の選別包装装置。
  8. 【請求項8】 請求項7において、トレイパックの供給
    装置は、複数種類のトレイパックを選択して包装箱に供
    給できるものであることを特徴とする農産物の選別包装
    装置。
  9. 【請求項9】 請求項1ないし8のいずれかにおいて、
    箱詰待機位置に待機されるフリートレイの数は、所定箱
    詰パターンの少なくとも一列分以上であることを特徴と
    する農産物の選別包装装置。
  10. 【請求項10】 請求項1ないし9のいずれかにおい
    て、箱詰待機コンベアの終端部に、空になったフリート
    レイを搬出するための空トレイ排出コンベアを貯溜・集
    積コンベアの配置に沿った縦方向でかつ逆走する搬送方
    向で配設したことを特徴とする農産物の選別包装装置。
  11. 【請求項11】 請求項1ないし10のいずれかにおい
    て、各貯溜・集積コンベア、連係コンベア及び箱詰待機
    コンベアの搬送速度を可変制御する搬送速度制御手段を
    設けたことを特徴とする農産物の選別包装装置。
  12. 【請求項12】 請求項11において、搬送速度制御手
    段は、以下の〜の制御を行うものであることを特徴
    とする農産物の選別包装装置 :貯溜・集積コンベアからフリートレイを箱詰待機位
    置に送り出すときに、貯溜・集積コンベア、連係コンベ
    ア及び箱詰待機コンベアを高速運転する。 :上記で送り出されたフリートレイが箱詰待機位置
    内の停止位置近傍に至ったときに連係コンベア及び箱詰
    待機コンベアを低速運転する。 :箱詰待機位置で一列分の農産物箱詰めが行われて空
    になったフリートレイを排出するために連係コンベア及
    び箱詰待機コンベアを高速運転し、農産物を載せた後続
    のフリートレイが箱詰待機位置内の停止位置近傍に至っ
    たときに連係コンベア及び箱詰待機コンベアを低速運転
    する。 :箱詰待機位置に送り出す最後尾のフリートレイが貯
    溜・集積コンベアから送り出されたときに該貯溜・集積
    コンベアを低速運転する。
  13. 【請求項13】 自動箱詰するための仕分区分が判定さ
    れた農産物を載せたフリートレイを搬送する選別コンベ
    アに対して、請求項1ないし12のいずれかの選別包装
    装置の複数を接続し、これらの選別包装装置の並設され
    た各貯溜・集積コンベアに、貯溜・集積する農産物の仕
    分区分を割り当てたことを特徴とする農産物の選別包装
    装置。
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