JPS5951357B2 - 自動選別装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は果実の重量等を選別する選果システムに用い
て好適な自動重量選別装置に関するものである。

従来の選果システムに用いる自動重量選別装置において
は、コンベアに沿って複数の分級部を配列し、この分級
部にそれぞれ計量装置、分級装置および受ボックスを設
け、果実を載置したカップが分級部を通過する毎に計量
装置で荷重を計測し、その計量装置の設定重量に対して
果実の重量が軽ければそのまま通過させ、重ければ分級
装置を動作させてカップを傾斜させ、カップ上から果実
を落して受ボックスに収容するように構成されていた。

しかしながら、従来のこのような自動重量選別装置では
、分級部の数だけ計量装置が必要となるため装置が大形
かつ重くなるとともに設備費が増し、また分級するため
の設定重量の調整を多数の計量装置についてそれぞれ行
なうため、調整作業が非常に面倒になる。

また、カップが計量装置の上を通過するとき音が発生す
るが、計量装置が多いとその音が大きな騒音となって作
業環境を悪くする。

また、各分級部の階段毎の分級個数を集計する場合は、
各分級部に検出器を設けここから集計装置にデータを送
らねばならないので、検出器の取付、配線、保守等に作
業工数を要する。

また、計量装置に機械式のものを用いているため秤量精
度に限界があり、かつ計測能力を例えば１分間に１５０
０個程度ヒケ得られない。

さらに、各計量装置毎に分級するための重量を設定しで
あるため、果実の種類や品種を変更し、階級区分を変え
なければならないような場合、全ての計量装置の重量設
定値を変更する必要があり、この、作業に多くの工数を
要する。

また、分級部は重量の大きい方から順に配列せねばなら
ないために、レイアウドの自由度が少なくなる。

このように従来の果実重量等を自動的に選別する自動選
別装置は数多くの欠点を有していた。

このような欠点を除くために、１台の計測装置で荷重等
の分級特性を全て計測し、その値に応じて被選別物が所
定距離搬送された時点で分級するようにすることが提案
されているが、このような装置では多くの長所があるが
、コンベアの搬送帯にのびが生じると、この量だけ分級
のタイミングがずれてくるという問題があった。

この発明はこのような問題点を解決するためになされた
もので、１台の計測装置で全ての分級特性を計測して被
選別物を所定の箇所に分級する際に、たとえコンベアの
搬送帯にのびが生じても、被選別物を正確に分級できる
ような自動選別装置を提供することにある。

このような目的を達成するために、この発明は、被選別
物を載置したカップを等間隔複数個配列して搬送する経
路中において、計測装置から送出される計測電気出力に
よって制御回路にて被選別物の特性計測を行なうととも
に、この出力の数をカウントシ、計測値に応じたカウン
ト数によって送出される分級指令信号によって被選別物
を分級させる際に、コンベアの搬送帯ののびを検出して
信号による分級タイミングを補正し、のびの影響をなく
すように構成したものである。

以下、この発明を実施例にもとすいて詳細に説明する。

第１図はこの発明に係る自動選別装置の一実施例の平面
図である。

図において、１は第１図には図示しない無端状の搬送帯
として用いるチェーンに一定間隔で連続的に複数個配列
して取付けられたカップ、２はチェーンを駆動するスプ
ロケットおよびモータ等からなる駆動部、３は駆動部２
の反対位置でチェーンを支持するスプロケット等からな
る従動部、４はチェーンに沿って複数配列された重量階
級毎の受ボックス、５は受ボックス４のシュート、６は
カップ搬送経路の各受ボックス４の位置にそれぞれ設け
られた分級装置、７は最前端の受ボックス４の前方のカ
ップ搬送経路に設けられた計測装置としての計量装置、
８は計量装置７のベースである。

なお、チェーン、駆動部２および従動部３によりコンベ
ア手段が構成される。

ここで、駆動部２が動作するとカップ１は矢印の方向に
搬送され、駆動部２のところで下側にまわり、従動部３
のところで再び上側にまわる。

従動部３に近い載置点Ａでカップ１上に次々に被選別と
しての果実を載置すると、この果実はカップ１に乗せら
れたままの状態で計量装置７によってその重量が計測さ
れる。

この計測値は後記する制御部で演算され、ここでこの計
測した果実の重量によって分級されるべき受ボックス４
の位置が決定される。

そしてこの果実を乗せたカップ１が前記所定の受ボック
ス４の位置まで搬送されたタイミングで、制御回路から
この受ボックス４の位置にある分級装置６に分級指令信
号が送出される。

これによって、分級装置６が動作し、詳細を後記するよ
うに、カップ１が受ボックス４側に傾斜して果実は受ボ
ックス４内に落下し収容される。

次に計量装置７についてさらに詳細に説明する。

第２図は計量装置７の部分の側面図である。

図において、１０はカップ１上に載置された果実、１１
はカップ１を支軸１１ａを中心に第２図で左に回動して
傾斜できるようにした支持したカップ支持装置、１２は
カップ支持装置１１の下部に設けられた摺動ピン、１３
，１４は無端状のチェーン、１５はカップ支持装置１１
をチェーン１３゜１４に取付けるための取付部材、１６
，１７はチェーン１３，１４をそれぞれ支持する支持レ
ール、１８はチェーン１３に沿って設けられた摺動ピン
１２を支持するためのピンレール、１９はフレームであ
る。

ピンレール１８は計量装置７の部分だけ欠除されたりま
たは凹んでおり、この部分にピンレール１８と平行に計
量装置７の秤量レール７ａが配置されている。

摺動ピン１２には、カップ１、カップ支持装置１１およ
び果実１０の全重量がかかつているため、ピンレール１
８の欠除部分ではこの秤量レール７ａに全重量の荷重が
加わる。

計量装置７には、図示してないが、圧電素子等の機械・
電気変換素子からなるロードセルが設けられており、秤
量レール７ａが受けた荷重はこのロードセルが加わるよ
うになっている。

ロードセルが加圧されると荷重に応じた電圧出力が発生
し、この電圧出力は後部の制御部に入力されて全重量値
が計測される。

カップ１やカップ支持装置１１の重量はあらかじめわか
っているので、全重量からこの重量を差引けば果実１０
の重量を計測でき、しかもこの重量計測は果実１０を搬
送しながら行なうことができる。

次に分級装置６についてさらに詳細に説明する。

第３図は分級装置６の部分の正面図である。

図において、ｌｌｂはカップ支持装置１１の基部、１１
Ｃは基部１１ｂに上下に可動自在に支持されたリンク機
構である。

基部１１ｂは取付部材１５を介してチェーン１３，１４
に取付けられており、また、リンク機構１１Ｃには上部
に支軸１１ａによって傾斜自在にカップ１が取付けられ
かつその下部に摺動ピン１２が設けられている。

基部１１ｂはチェーン１３．１４によって常に同一高さ
位置に保持されるが、リンク機構１１Ｃは摺動ピン１２
の支持位置が低くなるとそれと一体に下降し、これにと
もなってカップ１が傾斜するようになっている。

また、２０はピンレール１８に受ボックス４の範囲内に
て形成された前後に傾斜を有する分級凹部、２１は分級
凹部２０の前端に支軸２２を中心に下方に回動自在に設
けられた分級レール、２３は分級レール２１を上下させ
るカム、２４はカム２３を回動させるロータリソレノイ
ド、２５は分級凹部２０の後端に支軸２６を中心に上方
に回動自在に設けられた分級補助レール、２７は分級凹
部２０の上方に設けられた補助レールである。

ここで、ロータリソレノイド２４が動作していないとき
は、分級レール２１はピンレール１８と平行に水平姿勢
になっているため、摺動ピン１２は分級レール２１から
補助レール２７上を通って移動しカップ１は傾斜しない
。

しかし、ロータリソレノイド２４が分級指令信号によっ
て動作すると、分級レール２１はカム２３の回動によっ
て傾斜姿勢になるため、摺動ピン１２は分級レール２１
から分級凹部２０を通って移動する。

これによって摺動ピン１２の支持装置は下がるため、リ
ンク機構１１Ｃは下降してカップ１は傾斜し果実１０は
受ボックス４内に落下する。

摺動ピン１２は分級凹部２０の後端まで来ると分級補助
レール２５を押し上げピンレール１８上に戻る。

分級補助レール２５は摺動ピン１２の通過後自重等によ
り元の水平姿勢に戻る。

したがっである受ボックスに分級しようとする果実を乗
せたカップがこの受ボックスの分級レールの箇所までき
た時点において、制御部からこの分級レールを傾斜させ
るためにロータリソレノイドに分級指令信号を発信する
と、この果実は受ボックスに落下して分級動作がなされ
る。

次に制御部について詳細に説明する。

第４図は制御部のブロック図である。

計量装置７から送出される荷重計測の電圧出力は増幅器
３１で増幅され、フィルタ３２を通った後Ａ−Ｄ変換器
３３でデジタル量に変換され制御回路に入力される。

制御回路はライン制御コンピュータ４０、メイン制御コ
ンピュータ５０およびマスク制御コンピュータ６０から
なる。

そして、ライン制御コンピュータ４０は、入カポ−１−
４１、ＣＰＵ４２、ＲＡＭ４３、ＲＯＭ４４、入出力ポ
ート４５．４６からなり、メイン制御コンピュータ５０
は入出カポ−１−５１，ＣＰＵ５２、ＲＡＭ５３、ＲＯ
Ｍ５４、ＣＭＯ８−ＲＡＭ５５、記憶保持用バッテリ５
６、シリアル入出力ポート５７からなり、またマスク制
御コンピュータ６０はマスク制御部６１．ＣＲＴディス
プレイ６２、入力キーボード６３、プリンタ６４からな
る。

ライン制御コンピュータ４０に入力された計測テ゛ジタ
ル信号は、その値により、あらかじめ設定された階級区
分にもとすいて、計測した果実の重量がどの階級に属す
るものであるかを判別される。

ライン制御コンピュータ４０で処理された階級判別信号
は直ちにメイン制御コンピュータ５０に送られ、この中
で階級判別を終えたカップ上の果実が搬送ライン徐のど
の分級装置６で分級されるかを決定される。

決定された分級位置信号は再びライン制御コンピュータ
４０に戻される。

ライン制御コンピュータ４０では、カップが重量計測を
終え計量装置７を通過した時点から、分級位置信号によ
り指定された分級装置６の分級箇所に至るまでの設定距
離だけ搬送されると、その分級装置６のロータリソレノ
イド２４を動作させるための分級指令信号が送出される
ようになっている。

この信号処理は次のようになされる。

分級位置信号により設定されるカップの計量装置通過時
点の箇所から分級箇所までの距離は、その間にカップが
何ピッチ並ぶかで決められる。

すなわち、この設定距離をＡ、カップ間のピッチ長さを
Ｐ、計測されたカップ（摺動ピン）の搬送位置との分級
箇所までの距離をＢ、このカップが計測された後に計量
装置を通過する後続のカップの数のカウント数をｎとす
ると、Ｂ＝Ａ−ｎＰの関係が得られる。

なお、この後続カップの数は、カップが計量装置を通過
するときにライン制御コンピュータに入力される重量計
測用の電圧出力信号の立下りで得られるパルスによって
カウントされるため、カップ通過を検出するための別個
の検出手段が不要となる。

カップの搬送とともにカラン数ｎが順次増加してＢは小
さくなって行く。

さして、ＢがＰより小さくなってもはや減算できない値
すになるとタイマがセラ１へされ、ｂの距離だけカップ
が移動する時間を秒後に一定時間Ｔ秒だけ分級指令信号
が送出される。

これによって、指令されたロータリソレノイドは動作し
、Ｔ秒間第３図に示した分級レールが傾斜し、この間に
分級動作がなされる。

ここで、本装置ではカップがチェーンで搬送されるため
、長時間使用しているとりンクピン等の磨耗によりチェ
ーンがのびを生じ、カップのピッチが次第に長くなって
くる。

このようにピッチの長さＰが大きくなると、前記の信号
処理に誤差を生じ、分級装置の分級のタイミングがずれ
てくることがある。

この発明ではこのずれを検出装置を用いて補正している
。

第４図において、３５，３６は検出装置の検出器であり
、この検出器３５゜３６はチェーンに対向して一定の間
隔をおいて配置されており、その出力はそれぞれ入出カ
ポ−１〜５１に入力されるようになっている。

第５図は検出器３５，３６とチェーンとの関係を示す説
明図である。

図において、２ａは駆動部のスプロケット、３ａは従動
部のスプロケット、３７．３８はチェーン１３に一定の
間隔をおいて取付けられた検出体である。

ここで、検出器３５と３６はその間隔が検出体３７と３
８との間隔と同じように配置されている。

なおこの間隔が長い程チェーンののびの検出精度はよく
なる。

また、検出器３５．３６は検出体３７．３８が対向位置
を通過するとき、光学的、電気的、磁気的または機械的
方法によりこれを検出し出力信号を送出するようになっ
ている。

チェーン１３にのびが生じていない状態では、検出器３
５，３６は同時に出力信号を送出する。

このときは補正動作は行なわれない。

しかし、チェーン１３がのびてくると、検出器３６が検
出体３８を検出して出力信号を出してからのびに応じた
時間遅れて検出器３５が検出体３７を検出して出力信号
を出す。

したがって、この両出力信号のタイミング差から、メイ
ン制御コンピュータ５０において、チェーン１３が単位
長さ当り何ｍｍのびたかを計算し、この計算値にもとす
いて前記ＰやＡ等などのテ゛−夕を修正し、分級箇所に
おける分級タイミングを補正するようになっている。

検出体のかわりに、チェーンに取付けられている摺動ピ
ンを検出器３５．３６で検出するようにし、しかも検出
器３５と３６との間隔をカップピッチの整数倍になるよ
うに配置した検出装置によってもチェーンののひ゛を検
出することかで゛きる。

このように、検出装置によってチェーンののびを自動的
に検出してそののびを補正し、常に正確な分級動作を行
なうことができる。

なお、計量装置のロードセルは経時変化、環境変化等に
より、その荷重・電圧出力特性が変化するため、任意の
ときに計量装置においてロードセルにあらかじめわかっ
ている値の較正負荷を加え、その電圧出力を計測して前
記特性を較正するために、計測較正制御装置信号をライ
ン制御コンピュータから計量装置に送出するようになっ
ている。

以上のような実施例における自動選別装置によると、１
つのコンベアユニットで計量装置が１台しかなく、しか
もカップの通過数を検出するセンサを計量装置が兼用す
るため、装置の構造が簡単になって小形軽量、低コスト
化ができるとともに、計量装置の調整、保守がきわめて
容易となる。

また、階級重量値の設定は、マスク制御コンピュータの
入力キーボードを押操作することにより簡単に行なえる
ため、計量装置そのものに手を加える必要がなく、階級
値を変えたり、果実の種類を変更して階級重量値を変更
したりする際その作業がきわめて容易になる。

また、動作する分級装置は分級指令信号によって任意に
選べるので、分級装置は必ずしも重量順に配列する必要
はなくレイアウトの自由度が増し、さらに選別される数
の多い階級の受ボックスは２個以上設けこれらに分級す
ることもできる。

また、コンピュータを用いているため、階級別の果実の
集計等は簡単にでき、従来の検出器によるものに比して
迅速かつ正確にできるとともに故障がなく保守が容易に
なる。

また、果実の重量をマスク制御コンピュータのＣＲＴデ
ィスプレイやプリンタ等により直接数値として読みとる
ことが可能となる。

さらに重量積算集計も簡単にできるために、一定個数で
箱詰めされる各階級の１箱当りの総重量を一定に制御す
るようなことも可能となる。

ま、た、果実の重量計測およびその他のすべての信号処
理を電子的に行ない、しかも機械部分の構造も簡単にな
るので、作業速度が速くなる従来のものに比して２倍以
上の処理能力が得られる。

このように、この発明に係る自動選別装置によると、コ
ンベアの搬送帯ののびを検出し、そののびを補正して分
級タイミングを設定できるため、常に被選別物を所定の
分級箇所に正確に分級できるという優れた効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明に係る自動重量選別装置の一実施例の
平面図、第２図は計量装置の部分の側面図、第３図は分
級装置の部分の正面図、第４図は制御部のブロック図、
第５図は検出器とチェーンとの関係を示す説明図である
。 １・・・・・・カップ、４・・・・・・受ボックス、６
・・・・・・分級装置、７・・・・・・計量装置、１１
・・・・・・カップ支持装置、１２・・・・・・摺動ピ
ン、１３，１４・・・・・・チェーン、１６，１７・・
・・・・支持レール、１８・・・・・・ピンレール、２
１・・・・・・分級レール、２３・・・・・・カム、２
４・・・・・・ロータリソレノイド、３５，３６・・・
・・・検出器、３７，３８・・・・・・検出体、４０・
・・・・・ライン制御コンピュータ、５０・・・・・・
メイン制御コンピュータ、６０・・・・・・マスタ制御
コンピュータ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 被選別物を載置するカップを等間隔に複数取付けこ
   れらを搬送する搬送帯からなるコンベア手段と、この搬
   送経路中に設けた被選別物の特性を計測するための計測
   装置と、搬送経路に沿って複数設けた分級装置と、計測
   装置の計測電気出力を入力しその計測値にもとすいて所
   定の分級装置を指定するとともに、前記カップの通過数
   にもとづいて所定の分級タイミングでこの分級装置に分
   級指令信号を送出する制御部と、搬送帯ののびを検出す
   る検出装置とを備え、前記検出装置の出力により前記分
   級タイミングを補正するようにした自動選別装置。