JPS60242123A

JPS60242123A - 物品進路転換機

Info

Publication number: JPS60242123A
Application number: JP60092396A
Authority: JP
Inventors: ステフイン・デイビツド・スコパツツ; イアン・オーステイン・ブラウン
Original assignee: Pennwalt Corp
Current assignee: Pennwalt Corp
Priority date: 1984-05-02
Filing date: 1985-05-01
Publication date: 1985-12-02
Also published as: BR8502026A; EP0160189A3; US4595091A; IL74356A; GR850743B; AU4033085A; ES541607A0; IL74356A0; MX164077B; CA1234173A; AU569150B2; ES8606030A1; EP0160189A2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔技術分野〕本発明は、物品の進路を移動ラインから迅速に転換する
技術に関し、特定すると、移動コンベヤ上で移送される
果物を迅速かつ楯かに除去する技術に関する。

〔発明の背景〕

従来の自動果物分類装置においては、光学センサで各々
移動しつ（ある果物の１個１ｍを検査し、劣等品の存在
に応答して拒絶信号を発生する。分類されるべき移動果
物は、平行に配置されたシンギュレータコンベヤ（代表
的には３台）上で運ばれる。各コンベヤは、果物を負荷
シュートから一列で運ぶ。各シンギュレータコンベヤは
、チェーン駆動手段に回転できるように取り付けられた
ローラより成る。ローラは、瞬接するローラ間で個々の
果物を運べるように、果物の寸法にしたがってチェーン
に沿って調節自在に離間できる。

果物の表面が光学センサにより走査され、そして応答信
号が典型的には線走査カメラによる走査にしたがって発
生された後、放出または転換機構をこれらの信号に応答
して作動し、劣等品の機械的転換を制御することができ
る。放出機構は、出力リレーからの信号により作動され
る複数のソレノイド制御ピストンから構成し得る。例え
ば、シンギュレータコンベヤ速度が６０１／秒に近づき
、ローラが約３１（例えばレモンの場合）離間されてい
る場合、放出機は、劣等品の背景の傷を増すことなく約
１０個／秒の速度で一連のレモンの劣等品を連続的に進
路転換することが必要であることが多い。既存の転換機
のピストンは、果物を包装ラインから偏向させるため直
接果物に衝突せしめられる。レモンの場合、これらのピ
ストンロッドは、通常２′以上移動せしめられる。この
ような長いストロークのピストンロッドを採用する従来
の放出機構は、果物を十分に迅速な速度で偏向させるこ
とができない。このような比較的低い転換速度でさえ、
長いピストンは曲がることが多く、全包装ラインの停止
を必要とする。ピストンロッドのストｐ−り長さを短カ
くシ、放出機の転換速度を増そうとする努力もなされた
が、満足できなかった。何故ならば、若干のレモンは、
いつも、往復ピストンロッドの作業端部上の弾性ハンハ
ニ接近しすぎるようにまたは該バンバから離れすぎるよ
うに位置づけられ１．レモンにさらに傷を付けたり、レ
モンを劣等品コンベヤベルト上に偏向できないからであ
る。。

本装置は、包装ラインから劣等品を迅速、忠実かつ穏や
かに進路転換できる。装置は従来の放出機と同様にソレ
ノイド制御ピストンを採用するが、ビストンストローク
は長さが１／２　以下まで短かくでき、動作サイクル時
間がきわめて早く、４０．０００，０００動作サイクル
の完了の後でさえ、ピストンロッドが曲がる機会はきわ
めて少ない。

簡単に述べると、本発明の物品進路転換機は、放出レバ
ーを支持するレバー取付は部に関して放出レバーが枢動
する第１の枢支点を含み、この第１枢支点から離間され
た第２の枢支点にて放出レバーに枢着されたソレノイド
作動空気または波動ピストンを備える。ピストンのピス
トンロッドは、第１枢支点と放出レバーに固定された弾
性パッドとの間の点である、第１枢支点から離間された
第３の枢支点にて放出レバーに枢着された軸受部材に固
定される。かくして、ピストンロッドの短かい進路転換
ストロークの際、弾性パッドは、比較的長い円弧路を画
いて枢動せしめられ、不適当な果物を包装ラインから打
ち出す。ピストンロッドの後退の際、弾性パッドは戻り
、放出レバーは同じ円弧路に沿って原位置に戻る。第５
枢動点を第１枢動点に対して接近・離間するように調節
することにより、転換および後退ストロークの弧状長さ
および速度は、転換されるべき果物の寸法、密度、損傷
傾向等に関して一定となるように容易に制御できる。

従来例の説明具体例の説明に先立ち、従来例について若干説明を加え
る。

第１図において、分類または分類および等級づけされる
べき物品、代表的にはレモン１０（これに限定されるも
のでない）のような果物は、シュ−ト（図示せず）から
受け入れられ、シンギュレータコンベヤ１２の入口部分
により単一の例に配置される。３列のこの種のシンギュ
レータコンベヤが例示されている。

シンギュレータコンベヤ１２は、ｖＩＷＩの離間された
コンベヤｐ−２１４を備えており、このローラ１４は、
その両側にて果物を左から右へ進むチェーン１６に回転
できるように取り付けられている。

装置の他の部品として光学的走査装置１８が含まれてお
り、そして各走査装置は、特定の応用にしたがって可視
、紫外または赤外放射線で試験ないし評価されるべき果
物の表面を一様に照明するための複数の照明装置を含む
。　−− −−−−ｍ第１図に例示のものにおいては、４つの照明装置が採用
されている。照明装置２０は、その放射線を、約２５°
の角度にて果物の表面に投射し、それにより果物の縁部
を実質的に均一に照明する。

照明された果物表面は線走査カメラ２２により検出され
、そして該カメラは、これに応答して放出機構（図示せ
ず）を制御するためのビデオ信号を発生する。放出機構
は、劣等品ないし包装できない果物を無端コンベヤベル
ト２６に放出し、劣等品数容箱および同等物に排出する
。残っている果物は、包装ラインに沿って移動し続け、
例えば追加の光学的検出装置により色分けされついで、
カップ３０に入った後電子的に計量され、そしてさらに
処理される場合もあり、分離されて数個の包装可能な等
級に分けられる場合もある。

各光学走査装置１８は適当なハウジング３２内に収容さ
れており、そしてハウジングは、シンギュレータコンベ
ヤの近接配置を可能にするため互い違いにするのが好ま
しい。

線走査カメラ２２は、代表的には、例えばテレビジョン
カメラまたは離散的な検出器配列のような適当な線走査
装置より構成し得、あるいは、線走査は反射された光強
度に比例した信号を提供するように機械的に行なわれて
もよい。

線走査カメラ２２により発生されたビデオ信号は、Ａ／
Ｄコンバータ６６によりディジタル化される。ディジタ
ル化された信号は、商業的に入手し得るディジタルコン
ピュータ３８に供給すれ、その一般的外観ないし色、そ
の成熟度またはその傷や変色度について果物の評価を遂
行する。コンピュータ５８は、個々の果物について得ら
れる反射率を分析し応答信号を発生するようにプログラ
ムされる。応答信号は、放出機構の制御のため出力リレ
ー４０に供給されるが、代わりに、出力リレー信号は、
追加の果物制御または処理のため他のコンピュータに供
給される場合もある。放出機構は、例えばソレノイド制
御ピストンにより構成し得、そのソレノイドは出力リレ
ー４０からの信号により作動される。

果物の機械的移動を電子的処理と同期させるため、クロ
ック信号を発生するためのシャフトエンコーダ４２が採
用され得る。エンコーダ信号は、Ａ／Ｄ　フンバータ３
６に供給され、ディジタルコンピュータ３８によりディ
ジタル化され、果物の同期および位置づけのため出力リ
レー４０により信号を発生する。

具体例の詳細な説明本発明は、上述の従来装置、または米国特許第４．１０
へ６２８号に開示されるような分類装置とともに使用し
得る。それゆえ、この特許も自照されたい。

再び第１図を参照すると、リレー４０は従来形式のソレ
ノイド４４の作動を制御する。本発明の各転換ｍＤは別
個のソレノイドにより制御される。

各ソレノイドは、例えば、空気により本転換機構のピス
トン部材を作動せしめ、それによって放出レバーにより
シンギュレータ１２から不合格の果物を打ち出させる。

ピストンは、リレー４０からソレノイドに供給される信
号に応答して空気でピストンを元位置に押圧することに
より直ちに後退せしめられる。

各シンギュレータコンベヤ１２は、物品または果物転換
機りと関連して設番づられており、そしてこの転換機は
、支持横材すなわちバー４６に調節可能に取り付けられ
ている。転換機りは、好ましくは、光学的走査装置１８
に類似の互い違いの態様でバー４６上に取り付けられる
のが好ましい。

バー４６は、ボルト５０により案内チェーン４８に固定
されるか、その他の方法で案内チェーン４８に適当に固
定され゛る。

第２図ないし第６図を参照して転換機について説明する
と、転換機は、放出レバー取付部５２、放出レバー５４
およびレバー取付部５２およびレバー５４と関節結合す
るトラニオンシリンダ５６を含む。シリンダ５６は、普
通、ピストンジッド５８が延び出るエアシリンダである
。しかして、ピストン四ツドは、放出レバー５４の端部
間に取り付けられた枢支ピン６２の回りに枢動し得る軸
受部材６０に固定される。シリンダ５６は、もちろん、
液圧作動され得る。

放出レバー取付部５２（第４図）は、みぞ型とし得、放
出レバー５４が取付部５２内においてピン６３の回りに
枢動することを可能ならしめる。

シリンダ５６は、枢支ピン６４により放出レバー取付ｓ
５２に枢着される。

放出レバー取付部５２は、バー４６に調節できるように
取り付けられそれにより支持される。バー４６は、金属
ストリップで作るのが便利であり、そしてその長手方向
縁部は、座着面６８を形成するように上向きに曲げられ
ている。放出レバー取付部５２には、その端部に隣接す
る上部水平部分に１対のスロット７０（第５図）が配置
されている。クランピングねじ７２がスロット７０を緩
く貫通し、クランピングバー７４に螺合している。

ねじ７２を回転すると、クランピングバー７４は座着面
６８に係合せしめられ、転換機構りの堅固で安定な支持
を保証する。座着表面６８はバー４６の全長に沿って延
びているから、転換機は、座着面に沿って緩められたク
ランピングバーを摺動させるという簡単な使方により長
手方向に調節できる。

図示のように、枢支ピンの回りには、従来形式の軸受７
８およびワッシャ８０を設けることができる。任意であ
るが、放出レバー５４は、レバーの重量を減するため１
または複数の切除部８２を設けることができる。放出レ
バー５４は、アルミニウムまたはマグネシウムで作るの
が適当であるが、１０度／秒の割合で迅速に動作し得る
ことを理解されたい。

弾性材料のバッド８４がレバー５４に固定されており、
果物の衝撃の際果物を傷つけるのを排除ないし低減する
。任意的であるが、金属板８６が放出レバーの下端部に
固定される。板８６は液圧衝撃吸収体８８（これは在庫
物品として入手し得る）を打ち転換機の雑音および振動
を減する。それがないと、ピストン５８はその移動な急
激に終了して後退することになろう。衝撃吸収体８８は
、調節可能なビストンストロークを具備し得る。

本転換機構と使用されるソレノイド弁４４は商業的に入
手し得るものであり、代表的には、２位置、２４ポル）
ＡＣ，２重ソレノイド作動、瞬間接触（機械的逆止）、
４ウエイ空気弁である。この種のソレノイド弁は、シリ
ンダ５６のような小径、短スト四−クエアシリンダの制
御に主に使用される。ソレノイドは、２つの各ソレノイ
ドに交互に作用する瞬間的電気信号により作動され、サ
イドボートを備えている。本転換機構と使用するに適当
な代表的な商業的ソレノイド弁は、ミシガン州所在のＮ
ｕｍａｔｉｃｇ　Ｉｎｃ　により製造されたシリーズ１
１ＤＳＡ４４１型ソレノイドである。

他の適当な在庫ソレノイド弁、例えば２重コイルソレノ
イドも本装置とともに有利に使用できる。

この２重コイルツレメイドにあっては、一方のコイルは
、付勢されると、空気が一方のポートを通されて転換ス
）ローフを作動し、続いて他のコイルが付勢されると、
空気が他のボートを通されて後退スト四−りを作動する
。

空気は周知の態様でソレノイドに供給される。

同様に、ソレノイドに対する電気的接続は周知であるか
ら、本明細書には図示説明しない。

具体例の動作第７Ａ図において、チェーン１６は、コンベヤローラ１
４濠拒持しており、例えば劣等品のレモン１０な支持し
ている。転換機りが第２図に例示されるようには寸ロー
ラの中１ｉ、ｊｊにある瞬間に、転模様りは作動され、
レモン１０を包装ラインからベルト２６へと移動させる
。果物進路転換ストロークにおいて、空気はソレノイド
弁４４から回転バーブ９０に入り、後退ストロークにお
いては空気はソレノイド弁４４からバーブ９２に送られ
る。

もちろん、両バーブはシリンダ５６内のピストンと連通
している。

転換ストロークが移動する劣等品のレモンと適正に調時
されていないことが決定されると、コンピュータ３８に
所望のミリ秒の遅延または前進を「バンチイン」するこ
とにより、その果物の位置ならびに後続の果物の位置を
容易に最適化できる。

転換ストローク（第７Ａ図）の開始と後退ストローク（
第７Ｂ図）の開始間の代表的時間遅延は、約４０　ｐｓ
ｉの空気圧力および上述のソレノイドを使用すると約４
０〜５０ミリ秒である。ローラ間の間隔が３軒の場合、
支持バー４６の間隔は、３１の整数倍、すなわち３杭、
６″、９″等となろう。

第１図には３本のみのシンギュレータコンベヤが例示さ
れているが、１８はどのシンギュレータおよび転換機を
単一のプ四セッサまたはコンピュータ３８により制御で
きる。

単一の果物の転換ないし除去の場合、本転換機は、約５
０ミリ秒より短い期間作動される（転換および後退スト
シークにより消費される総時間）。

しかしながら、周期動作速度は、ソレノイドに供給され
る信号の制御により容易に変えることができる。

上に開示した転換機は、約１ボンドまでの質量を有する
果物を除去することができる。

転換ストｐ−りの強さは、他のファクタもあるが、シリ
ンダ内の流体すなわち空気または液圧流体の選択ならび
にその圧力によって影響され得る。

〔まとめ〕

以上の説明から、転換機構のビストンストロークの長さ
が、ソレノイド制御ピストンと協働する新規かつ改良さ
れた構造体に起因して、既存の果物放出装置よりも約１
７２　短縮された物品進路転換機構が提供された。本転
換機は、単位秒当り約１０個以上果物を移動包装ライン
から除去できる。

これは、既存の果物放出装置の殆んど２倍の間合である
。ピストン移動路が短くなることにより、本機構の忠実
度は一層高くなることが保証され、例えば転換機を長期
間にわたり連続的に迅速的に動作しても、ピストンピン
の如何なる屈曲を生ずることも予測されない。さらに、
本機構の実験的試験において、約単位時間当りレモン１
０個の転換割合で動作させながら、転換機により打たれ
た予め試験されてマークを付された果物の試験では、劣
等レモンの背景の傷を極少ししか増さず、他方等級分は
ラインおよび箱から直接取り出されたレモンには認めら
れない程度の傷を付けただけであった。

本発明の進路転換装置は、もちろん、移動ライン果物以
外の物品を除去するのにも使用できることが理解できる
。装置それ自体は、静止または移動ラインから物品を進
路転換させながら、移動せしめることもできる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の物品進路転換機の位置を示す果物分
類装置の概略平面図、第２図は、第１図の装置の矢印２
−２線の方向に見た立面図、第６図は第２図の物品転換
機の、３−３線に沿って見た断面図を含む立面図、第４
図は第３図の物品転換機の矢印４−４線の方向に見た分
解図、第５図は本発明の物品転換機の平面図で、クラン
プ部材の１つを除去したもの、第６図は第６図の物品転
換機の６−６線の方向に見た部分的断面拡大図、第７Ａ
および７Ｂ図は、シンギュレータコンベヤから例えばレ
モンのような物品の転換前および転換後における物品転
換機の部分断面図で若干の部品を除去した図である。１０：果物１２：シンギュレータコンベヤ１４：コンベヤローラ１６：チェーン１８：光学的走査装置２０：照明装置２２：線走査カメラ２６：無端コンベヤベルＬ３０：カップ３２：ハウジングＲ６：　Ａ／Ｄコンバータ５８＝デイジタルコンピユータ４０：出力リレー４２：シャフトエンコーダ４４：ソレノイド４６：バー５２：放出レバー取付部５４ニレバー５６：シリンダ５８：ピストンロンド６０：軸受部材６２．６５．６４：枢支ピン６８：座着面７４：クランピングバ− ８４：バンド８６：金属板８８：衝撃吸収体 −１−Ｑ・５１ヒー　ｍｒ−一一一 −じ［勾・４

Claims

【特許請求の範囲】

（１）物品を移送するためのコンベヤ手段と該コンベヤ
手段上において該コンベヤに対して物品の進路を転換で
きるような関係で物品進路転換機を支持する手段を備え
る、移動ラインから物品の進路を高速度で転換するため
の物品進路転換機において、前記物品進路転換機を前記
支持′手段に調節できるように取り付けるための取付手
段と、端部（第１端部）にて第１枢支点を形成する前記
取付手段の一端部に枢着されたピストンアセンブリと、
一端部にて第２枢支点を形成する前記取付手段の他端部
に枢着され、他端部に固定されて物品に衝撃を加えるた
めの弾性パッドを有する放出レバーとを備えて、前記ピ
ストンアセンブリの他端部（第２他端部）が該弾性パッ
ドと第２枢支点の中間の第３の枢支点にて前記放出レバ
ーに枢着されており、そしてさらに、前記ピストンアセ
ンブリのピストンに転換ストロークおよび後退ストロー
クを生じさせるためピストンを作動するための手段とを
備えており、前記弾性パッドが前記転換および後退スト
ローク中円弧路を横切り、該各円弧路が、前記転換また
は後退中前記ピストンが横切る距離よりも相当長くなる
ようになされていることを特徴とする物品進路転換機。
（２）前記コンベヤ手段が複数の離間したローラ手段を
含み、前記ピストンアセンブリが、前記第３枢支点にて
枢支軸受部材に固定されたピストンロンドを含み、前記
ピストンの転換および後退ストロークがソレノイドから
空気により作動される特許請求の範囲第１項記載の物品
進路転換機。
（３）前記ピストンアセンブリが、前記第５枢支点にて
枢支軸受部材に固定されたピストンロンドを含み、前記
ピストンの転換および後退ストロークがソレノイドから
液圧流体により作動される特許請求の範囲第１項記載の
物品進路転換機。
（４）前記移動ラインが複数の平行に配置されたシンギ
ュレータコンベヤを備え、前記支持手段が離間した１対
のものより成り、前記各シンギュレータコンベヤに対す
る前記複数の離間したローラ手段間の距離によって支持
手段間の距離が決定され、前記物品転換機は、前記コン
ベヤ上に互い違いの関係で前記支持手段に堅固にかつ調
節できるように懸垂状態で取り付けられ、かつその数が
前記フンベヤの数に等しい特許請求の範囲第２項記載の
物品進路転換機。
（５）　前記第３枢支点が、前記ピストンの転換および
後退ストローク中前記弾性パッドの弧状路の長さを増す
ように前記第２枢支点に向って移動し得る特許請求の範
囲第１項記載の物品進路転換機。
（６）　前記第６枢支点が、前記ピストンの転換および
後退ストローク中前記弧状路の長さを減するように前記
弾性パッドに向って移動し得る特許請求の範囲第１項記
載の物品進路転換機。
（７）前記放出レバーが、前記後退ストロークの完了前
に雑音抑制手段を打つ特許請求の範囲第１項記載の物品
進路転換機。
（８）　前記各物品が、前記シンギュレータコンベヤの
隣接ローラ間で移送され、前記支持手段が、前記の並列
に配置されたシンギュレータコンベヤに実質的に直交方
向に取り付けられており、前記転換機取付手段が前記支
持手段に沿って長手方向に調節可能であり、前記ピスト
ンの転換ス）０−りによって前記弾性パッドが前記移動
物品を打つようになされた特許請求の範囲第４項記載の
物品進路転換機。
（９）　前記支持手段が該手段に沿って連続的座着手段
を備えており、前記転換機取付手段が、前記座着手段に
調節自在に係合できるように除去できるように取り付け
られたクランプ手段を備えている特許請求の範囲第８項
記載の物品進路転換機。ａＱ　複数のコンベヤを同期して移動せしめる手段と該
コンベヤ上に物品進路を転換できるような関係で実質的
に直交状態に取り付けられた１対の支持手段を含む、複
数の平行に配置されたシンギュレータコンベヤ上におい
て移送される物品の進路を高速度で転換するための物品
進路転換機において、前記コンベヤ上において互い違い
の関係で前記転換機を前記支持手段に調節自在に取り付
けるための取付手段と、一端部（第１端部）で第１の枢
支点を形成する前記取付手段の一端部に枢着されたピス
トンアセンブリと、一端部で第２の枢支Ａｔ−形成する
前記取付手段の他端部に取り付けられかつ他端部に前記
物品に衝撃を加えるための弾性パッドが固定された放出
レバーとを有し、前記ピストンアセンブリは、他端部（
第２端部）が、前記弾性パッドおよび前記枢支点の中間
の第６の枢支点にて前記放出レバーに枢着されており、
そしてさらに前記ピストンアセンブリのピストンの転換
ストロークおよび後退ストロークを生じさせるためピス
トンを作動するための手段とを備えており、前記弾性パ
ッドが前記転換および後退ストローク中円弧路を横切り
、該各円弧路が、前記転換または後退ストローク中前記
ピストンが移動する距離より相当長くなるようになされ
ていることを特徴とする物品進路転換機。０Ｉｌ　約毎秒１０回の動作サイクルを完了する特許請
求の範囲第１０項記載の物品進路転換機。 α４　前記物品が劣等品果物である時ｒｆ請求の範囲第
１０項記載の物品進路転換機。