JPH1034583A - 球状野菜の把持装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 簡単な構造で球状野菜を確実に把持できる球
状野菜の把持装置を提供する。 【解決手段】 部分球状に凹んだ把持部１６Ａを先端側
に備える一対の把持体１６を、支持部材１５により揺動
開閉自在に支持し、両把持体１６を閉じ側に揺動付勢す
る付勢手段３２と、その付勢力に抗して両把持体１６を
開き側に揺動させる流体圧シリンダ３３とから成る把持
駆動部１１を設けてある。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は球状野菜の把持装置
に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、上記の球状野菜の送り込み装置と
しては、特開昭57-144687 号公報に開示されているよう
に、ゴムチューブ製の複数本のフィンガー部を支持部で
支持するとともに、フィンガー部内に空気を給排する空
気給排部を設けて、フィンガー部を空気圧で把持折曲さ
せるよう構成したものがあった。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記従来の構成によれ
ば、フィンガー部内に空気を給排して空気圧でフィンガ
ー部を把持折曲させていたために、空気圧を高めた場
合、それに伴ってフィンガー部が膨張して把持折曲しに
くくなることがあった。

【０００４】本発明の目的は、球状野菜を確実に把持で
きる球状野菜の把持装置を提供する点にある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】

〔構成〕請求項１にかかる発明の特徴構成は、部分球状
に凹んだ把持部を先端側に備える一対の把持体を、支持
部材により揺動開閉自在に支持し、両把持体を閉じ側に
揺動付勢する付勢手段と、その付勢力に抗して両把持体
を開き側に揺動させる流体圧シリンダとから成る把持駆
動部を設けてあることにある。

【０００６】請求項２にかかる発明の特徴構成は、請求
項１にかかる発明において、前記把持体を弾性変形可能
に構成してあることにある。

【０００７】〔作用〕請求項１の構成によれば、一対の
把持体を揺動開閉させて球状野菜を把持するから、例え
ば空気圧でフィンガー部を折曲させて把持する技術のよ
うに、把持作動が困難になるといったことがなく、その
把持作動を確実に行わせることができる。そして把持部
が部分球状に凹んでいるから、球状野菜を抱え込んでし
っかりと把持できる。例えば３本以上の把持体を開閉揺
動させる構造では、各把持体を連動させて揺動開閉させ
るための連動機構が複雑化するが、請求項１の構成で
は、一対の把持体を開閉揺動させるだけであるから、そ
れらの連動機構の構造を簡素化できる。また、球状野菜
を前記付勢手段の付勢力で把持するから、その付勢力を
適度のものにすることで無理なくやさしく把持できると
ともに、把持制御を簡単化でき、流体圧シリンダは、把
持体を前記付勢力に抗して開き側に揺動させる程度の出
力があればよいから、小出力のシリンダで済む。請求項
２の構成によれば、上記請求項１の構成による作用と同
様の作用を奏することができるのに加え、把持体を弾性
変形可能に形成してあるから、球状野菜の把持に伴って
把持部が弾性変形して球状野菜になじんだ形になりやす
く、その球状野菜を、よりしっかりと把持できる。

【０００８】〔効果〕従って、請求項１の構成によれ
ば、簡単な構造で球状野菜を確実に把持でき、しかも、
無理なくやさしく把持して球状野菜の損傷を回避でき、
把持駆動部を小型化できて構造をコンパクトにできると
ともに製作コストを低廉化できる球状野菜の把持装置を
提供できた。請求項２の構成によれば、上記請求項１の
構成による効果をさらに高めることができた。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。図１に示すように、作業者により
順次供給されたレタスを横方向に送るベルトコンベア１
と、このベルトコンベア１の横外方側に位置するレタス
包装装置２（以下、包装装置と略称する）と、ベルトコ
ンベア１で所定の取出し位置Ａまで送られたレタスを把
持し取出して包装装置２のレタス受入れ部８に送り込む
ロボットハンド４（球状野菜の把持装置の一例）とを設
けるとともに、ベルトコンベア１・包装装置２・ロボッ
トハンド４を制御する制御装置５を設けてレタスの包装
設備を構成してある。

【００１０】前記ベルトコンベア１は、そのコンベア搬
送面の複数箇所に同芯状の複数の環状突出部材６を、外
側の突出部材６が内側の突出部材６よりも丈高くなる状
態に形成して（図７参照）、小さめのレタスは内側の突
出部材６で支持し、大きめのレタスは外側の突出部材６
で安定支持するよう構成してある。

【００１１】前記ロボットハンド４はその支持フレーム
１２を包装装置２の本体部分２Ａに上方から着脱自在に
取付け固定してある。このロボットハンド４について詳
述すると、図１，図２，図６に示すように、支持フレー
ム１２で支持ボックス１３を支持し、この支持ボックス
１３で揺動アーム１４を第１揺動軸芯Ｘ周りに揺動自在
に支持するとともに、揺動アーム１４を揺動駆動する第
１電動モータＭ１を支持ボックス１３内に設け、部分球
状に凹んだ把持部１６Ａを先端側に備える一対の弾性樹
脂板製の把持体１６を、揺動アーム１４の揺動端部側に
設けた把持体支持部材１５で揺動開閉自在につり下げ支
持し、両把持体１６を揺動開閉させる把持駆動部１１を
設け、前記揺動アーム１４を揺動させるに伴って、両把
持体１６が下向き姿勢のまま円弧軌跡Ｒを描いて前記レ
タス取出し位置Ａとレタス受入れ部８側との間を往復移
動するように把持体１６の姿勢を保持する姿勢保持機構
１７を設けてある。

【００１２】この姿勢保持機構１７は、揺動アーム１４
の揺動端部と、揺動アーム１４沿う状態に支持ボックス
１３で第１揺動軸芯Ｘの上側の第２揺動軸芯Ｙ周りに揺
動自在に支持した補助揺動アーム１８の揺動端部とに、
把持体支持部材１５の一端側と他端側とを、その把持体
支持部材１５が前記第１揺動軸芯Ｘと第２揺動軸芯Ｙと
を結ぶ仮想縦線Ｌに平行になる状態に各別に枢支連結し
て、把持体支持部材１５が、揺動アーム１４の揺動に伴
って、前記仮想縦線Ｌに平行な姿勢のまま前記レタス取
出し位置Ａとレタス受入れ部８との間を往復移動するよ
う構成した平行４連リンク機構から成る。

【００１３】図３，図４に示すように前記把持駆動部１
１は、両把持体１６を閉じ側に揺動付勢する一対のスプ
リング３２と、その付勢力に抗して両把持体１６を開き
側に揺動させる一対の互いに逆向きの第１エアーシリン
ダ３３とから成り、この第１エアーシリンダ３３のシリ
ンダチューブ４０のボトム側の端部を一方の把持体１６
に連結ピン４３を介して枢支連結するとともに、ピスト
ンロッド４１の突出端部（ピストンとは反対側の端部）
を他方の把持体１６に連結ピン４３を介して枢支連結
し、前記スプリング３２の両端のフックを連結ピン４３
に係止させてある。前記第１エアーシリンダ３３は、そ
のピストンロッド４１の軸芯上に空気の流通路Ｐを形成
して、ピストンロッド４１の突出端部側の空間（図４で
は紙面表側の空間である）とシリンダ室４２とに向けて
開口させ、前記ピストンロッド４１の突出端部側の開口
４１ａを空気給排部２９に連通させて、伸縮駆動するよ
う構成してある。

【００１４】前記一対の把持体１６は上下一対の開口Ｈ
を備え（図２参照）、それらの基端側にギヤ３１を形成
し互いに咬合させて、連動開閉揺動するよう構成すると
ともに、それらの開度が一定以内に規制されるように、
一対の弛んだワイヤ３７の両端部を両連結ピン４３に接
続してある。そして前記把持体１６の把持部１６Ａに、
把持体１６の長手方向に沿う縦スリット３６を複数本形
成して（図５参照）把持部１６を弾性変形しやすくし、
把持体１６の把持部１６Ａよりも基端側部分をその横断
面形状がコの字状になるよう形成して、把持体１６の強
度を高めてある。また把持部１６Ａの先端を径方向外方
側に反らしてレタスにくいこむことがないようにしてあ
る。

【００１５】図３に示すように、前記把持体支持部材１
５をシリンダチューブとする下向きの第２エアーシリン
ダ３０を、前記空気給排部２９で駆動されるように設
け、そのピストンロッド３８の突出端部（ピストンとは
反対側の端部）にレタス押し出しパッド３９を設けて、
把持体１６の把持部１６Ａにより把持したレタスを、把
持状態のまま包装装置２のレタス受入れ部８に押し出す
よう構成してある。

【００１６】図２に示すように、一つの突出部材６が前
記取出し位置Ａに位置すると、先行する隣の突出部材６
がベルトコンベア１の戻り行程の始端側の設定位置Ｃに
下向き姿勢で位置する状態に各突出部材６の間隔を設定
し、設定位置Ｃの突出部材６の前端部によって光線が遮
断されることでその突出部材６を検出する位置センサ３
４をベルトコンベア１に設けて、所定の突出部材６が前
記取出し位置Ａに到達したことを検出するよう構成して
ある。

【００１７】また、前記取出し位置Ａの突出部材６にレ
タスがあるか否かを、光線が遮断されることで検出する
存否センサ３５をベルトコンベア１に設け、レタスの存
在が存否センサ３５で検出され、かつ、レタスを保持す
る突出部材６が前記取出し位置Ａに達したことが位置セ
ンサ３４で検出されると、両センサの検出結果に基づい
て、前記制御装置５がベルトコンベア１を制御して停止
させるとともに、ロボットハンド４を制御して把持体１
６に取出し作動させるよう構成してある。ベルトコンベ
ア１はレタスが取出されると搬送を再開する。

【００１８】図１，図１０〜図１４に示すように前記包
装装置２は、レタス投入用の開口３を形成した包装台７
をレタス受入れ部８に設けて、開口３を覆うように包装
シート９を包装台７に載置した状態で、ロボットハンド
４によって開口３から落とし込まれたレタスを包装台７
の下側で包装するよう構成してある。

【００１９】詳しくは、スリット付きのゴム製の絞り込
み部材１０を、開口３の下側に位置する状態に支持リン
グ２１で片持ち状に支持して、開口３にレタスを落とし
込むに伴って絞り込み部材１０がレタスに押し広げら
れ、レタスが開口３を通過するに伴ってその絞り込み部
材１０が弾性復帰して、レタスを包装シート９とともに
補助的に絞り込むよう構成し、開口３から投入されたレ
タスを支持する可動台２０を絞り込み部材１０の下方に
設け、補助的に絞り込まれたレタスを本絞り込みする一
対の板状の挟持部材２２（図１２参照）を設け、包装後
の包装シート９の上側部分９ａを切断する円盤カッター
２３と、切断後の前記上側部分９ａを吹き飛ばす噴射ノ
ズル２７とを設けて構成してある。

【００２０】前記ベルトコンベア１・ロボットハンド４
・包装装置２は次の通りに作動する。 図７に示すように、第１エアーシリンダ３３が伸長
駆動して両把持体１６が開いた状態でロボットハンド４
の揺動アーム１４が取出し位置Ａ側に揺動して停止する
（ベルトコンベア１は停止している）。第１エアーシリ
ンダ３３から加圧空気が排出されて短縮駆動し、両把持
体１６がスプリング３２の付勢力で閉じ側に揺動してレ
タスを把持する（図８）。

【００２１】 包装台７には前回の包装の終了後に所
定長さに切断された１枚の包装シート９が載置されてお
り、揺動アーム１４がレタス受入れ部８側に揺動し、把
持部１６Ａが開口３内に入り込んで可動台２０にレタス
を載置する（図９，図１０）。これによりレタスが包装
シート９に少し包まれる。そして第２エアーシリンダ３
０が伸長駆動して、レタス押し出しパッド３９が、把持
状態のレタスをその把持状態のまま押し出すとともに、
第１エアーシリンダ３３が短縮駆動して、両把持体１６
がスプリング３２の付勢力で閉じながら揺動アーム１４
が揺動上昇し始める。両把持体１６の間隔はレタス径よ
りも小さくなり（図１１）、包装シート９の絞り込み
が、より効果的に行なわれる。スプリング３２の付勢力
で把持部にレタスが支持されながら押し出されるのでレ
タスの姿勢を乱れにくくすることができる。

【００２２】 把持部１６Ａが開口３の上方側に引退
した後、可動台２０が下降する（図１２（イ））。この
とき絞り込み部材１０で包装シート９がさらに良く絞ら
れる。

【００２３】 一対の挟持部材２２が包装シート９側
に進行してきて（図１２（ロ））、包装シート９の上側
部分９ａを挟み込み小さく絞り込む（図１３（イ））。
これによって、レタスが包装シート９にほぼ完全に包ま
れる。

【００２４】 一対の円盤カッター２３が挟持部材２
２の上面に沿って進行してきて、包装シート９の上側部
分９ａが切り取られる。図外のテープ貼着機構により粘
着テープ２５がレタスに上側から貼着された後（図１３
（ロ），（ハ））、一対の挟持部材２２が開き操作され
（図１４（イ））、可動台２０が横倒し操作されて（図
１４（ロ）参照）、包装後のレタス（図１４（ハ））が
すべり台２Ｂに放出されコンテナに回収される。

【００２５】〔別実施形態〕前記球状野菜はレタスに限
られるものではなく、キャベツ等その他の野菜であって
もよい。なお球状野菜には果実も含まれるものとする。

【００２６】前記流体圧シリンダを油圧シリンダで構成
してもよい。

【００２７】部分球状とは、球状野菜を抱き込めるよう
な曲率をもった形状をいい、中心からの距離が一定であ
る厳密な意味での部分球でなくてもよい。

【図面の簡単な説明】

【図１】レタス包装設備を示す斜視図

【図２】ベルトコンベアの搬送終端側とロボットハンド
との正面図

【図３】ロボットハンドの把持体を示す図

【図４】図３のＩＶ−ＩＶ視図

【図５】図３のＶ−Ｖ視図

【図６】レタスを把持する前のロボットハンドとベルト
コンベアを示す一部切欠側面図

【図７】レタスを把持する直前のロボットハンドとベル
トコンベアを示す一部切欠側面図

【図８】レタスを把持したロボットハンドとベルトコン
ベアを示す一部切欠側面図

【図９】ロボットハンドがレタス包装装置側にレタスを
搬送した状態を示す側面図

【図１０】レタス包装装置の野菜受入れ部に入り込んだ
把持体及びレタスを示す側面図

【図１１】図１０の状態から把持体が引退上昇した状態
を示す側面図

【図１２】（イ）弾性絞り込み部材が球状野菜を包装シ
ートとともに補助的に絞り込んだ状態を示す図 （ロ）一対の挟持部材が包装シート側に進行し始めた状
態を示す斜視図

【図１３】（イ）レタスが包装シートにほぼ完全に包ま
れた状態を示す斜視図 （ロ）粘着テープがレタスに上側から貼着される前半の
状態を示す斜視図 （ハ）粘着テープがレタスに上側から貼着される後半の
状態を示す斜視図

【図１４】（イ）一対の挟持部材が開き操作される状態
を示す斜視図 （ロ）可動台が横倒し操作された状態を示す斜視図 （ハ）包装後のレタスを示す斜視図

【符号の説明】

１１ 把持駆動部 １５ 支持部材 １６ 把持体 １６Ａ 把持部 ３２ 付勢手段 ３３ 流体圧シリンダ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 // Ｂ６５Ｇ 57/03 Ｂ６５Ｇ 57/03 Ｃ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 部分球状に凹んだ把持部を先端側に備え
   る一対の把持体を、支持部材により揺動開閉自在に支持
   し、両把持体を閉じ側に揺動付勢する付勢手段と、その
   付勢力に抗して両把持体を開き側に揺動させる流体圧シ
   リンダとから成る把持駆動部を設けてある球状野菜の把
   持装置。
2. 【請求項２】 前記把持体を弾性変形可能に構成してあ
   る請求項１記載の球状野菜の把持装置。