JPS633718A - 果菜類収穫機における収穫用ハンド - Google Patents

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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、柄切断用のバリカン型式のカッタと柄支持部
材とが、捕捉した果菜類の柄をそれらの間で支持すべく
突出される状愚とそれらの間に果菜類を導入する通路を
形成すべく退避される伏線とに切換自在に備えられ、捕
捉した果菜類の柄を支持させるために前記カッタ及び前
記柄支持部材を突出作動させる突出作動手段、及び、柄
切断のために前記カッタをスライド駆動するカッタ駆動
手段の夫々が設けられた果菜類収穫機における収穫用ハ
ンドに関する。

〔従来の技術〕

かかる果菜類収穫機における収穫用ハンドは、カッタと
柄支持部材との間で柄を支持させた状態で、カッタにて
柄を切断させることによって、カッタから柄が逃げるこ
とを抑制しながら切断を行なえるようにしたものである
。

ところで、従来では、カッタ駆動手段が、カッタを一回
だけスライド駆動するものであった。

〔発明が解決しようとする問題点〕

第９図（イ）に示すように、バリカン型式のカッタ休υ
にて柄（Ｆ）を切断するには、刃体長手方向に並ぶ刃部
（３）の間に形成される切断用凹部（Ｌｌ）内に。

柄を位置させる必要がある。　　しかしながら、第９図
（ロ）に示すように、カツタシ１）及び柄支持部材−を
突出させて柄を支持する際に、カッタ（２１）における
刃部へ）の先端部と柄支持部材四との間に、柄（Ｆ）が
支持されてしまうことがら９、そのような場合に、カツ
タシＩ）を１回だけスライド駆動させても、柄を切断す
ることができないものであった。

又、カッタ駆動手段は、−般に、１本の柄を切断するに
足る力でカッタ？駆動するものであり、突出作動させた
カッタと柄支持部材との間に、柄の他に小枝等が挾み込
まれると、カッタを１回だけスライド駆動させても、柄
を切断できない虞れもあった。

不発明は、上紀芙状に鑑みて為されたものであって、そ
の目的は、カッタにて柄を切断できないトラプルを可及
的に抑制する点にある。

〔間賜点を解決するだめの手段〕

本発明による果菜類収穫機における牧神用ハンドの特徴
構成は、柄切断のためにカッタを駆動するカッタ駆動手
段が、前記カッタを複数回スライド駆動するものである
点にあり、その作用及び効果は次の通りでろる。

〔作　用〕

カッタを複数回スライド駆動させることによって、カッ
タにおける刃部の先端部と柄支持部材との間に柄が挾ま
れた場合においては、初めの方のスライド駆動によって
、柄を刃部の先端部から外し、それに伴って切断用凹部
内に移動してきた柄を、引続くスライド駆動によって切
断させるようＫすることができ、又、柄の他に小枝等が
挾み込まれた場合には、複断回のスライド駆動の夫々に
て徐々に切削しながら、最終的には柄を切断させるよう
にすることができる。

〔発明の効果〕

従って、カッタにおける刃部の先端部と柄支持部材との
間に柄が挾まれたり、柄の他に小枝が挾み込まれる等の
トラプｙを生じることがあっても、柄を所望通り切断し
て、収穫させることが可能となった。

〔実施例〕

以下、本発明の冥流側を図面に基づいて説明する。

第７図に示すように、主としてリンゴやミカンの収穫に
利用する果実収穫機は、ブーム（１）を昇降及び旋回自
在に本体（２）に取付け、補助ブーム（３）を水平方向
に揺動自在にブーム（１）Ｋ取付け。

作業用マニプレータ（４）を補助ブーム（３）の先端に
取付けである。

但し、図中、（５）けブーム昇降用シリンダ、（６）は
ブーム旋回用電動モータ、（７）は補助ブーム揺動用電
動モータである。

ｇＪ紀作業用マニプレータ（４）は、多関節型の伸ｉ７
−ム（８）と、そのアーム（８）の先端部に取付けた収
穫用ハンド（Ｈ）とからなる。　前記伸縮アーム（８）
は、電動モータ（９ａ）にて縦軸芯（Ｘ）周りで旋回操
作され、且つ、ｆＦＪモータ（９ｂ）にて水平軸芯（Ｙ
）＠りで揺動操作されるようになっている。

但し１図中（９ｃ）は、アーム伸縮操作用のｉ！電動モ
ータある。

前記収穫用ハンド恒）について説明すれば、第４図及び
第５図に示すように、平面視０字状の基枠Ｃ１（Ｊを、
伸縮アーム（８）の先端部にボルト止清し、その基枠ｑ
０の先端部に、捕捉部ケースαυをボルト接続しである
。

通気管（ロ）を、＃紀捕捉部ケースαυにおける鉤状部
（ｌｌｉ）に、ハンド前後方向にスライド自在に内情支
持させ、軟質ゴム製のバキュームバッドα口を、その吸
引口をハンド前方側に向ける状Ｏで通気管饅の先端部に
外嵌着し、通気管Ｑ′４の基部に、通気用の分岐管α４
を外ｔｊｊｋ后し、その分岐管α中に、伸縮自在な蛇腹
式ホースα９？：接続してあり、そして、第１図に示す
ように、その蛇腹式ホースＱ１を吸気用ポンプａＯに配
管接続して６る。　又、バキュームバッドα口に果実が
吸着したことを感知する負圧センサ（Ｓｌ）を、前記分
岐管ｑ荀に付設しておる。

収穫用ハンド（６）が収穫対象果実に接近したことを検
出するフォト式の近接センサ（Ｓりを設けである。　つ
まり１発光部、受光部等を収納するセンサ本体α力を、
分岐管Ｑ◆内に保持させると共に、そのセンサ本体ｑη
から繰出される投受光用の光フアイバーケープ／ｌ’（
至）を、前記通気管α◆の内部を通してバキュームパッ
ド四の内部に延出し、そして、その延出端を、ホμダａ
場にてバキュームパッド（至）に支持させである。

＠紀バキュームパッド□□□に吸着される状態て捕捉さ
れた果実の果梗、いわゆる柄を切断する柄切断装置を設
けである。

つまり、帯板状で且つ半円弧状のバリカン型式のカッタ
（２ｖ及び帯板状で且つ半円弧状の柄支持部材圏夫々の
両端を、同軸芯周りで捕捉部ケース（６）に枢着して、
カッター２１）及び柄支持部材４夫々を、捕捉した果菜
類の柄をそれらの間で支持すべく突出させる状態とそれ
らの間に果菜類を導入する通路を形成すべく退避させる
状態とに切換えるようＫ、出退揺動できるようにしであ
る。　そして、カッタ（２υ及び柄支持部材Ｗｔ−揺動
操作する電動モータ斡）を設けると共に　カツタ（２１
）のスライド駆動用のエアシリンダ（２弔を設け、もっ
て、突出側への揺動、つま９起立作動に伴ってカッタ（
２幻と柄支持部材−との間に柄を支持し、支持した柄を
カッタ（２１）の作動てよシ切断するようＫしである。

但し、前記カッタ（２１）は、纂８図及び第９図（イ）
。

（ロ）Ｋ示すように、捕捉部ケースαυに枢支される第
１刃体（２１Ａ）と、その第１刃体（２１Ａ）にスライ
ド自在に連結される第２刃体（２１Ｂ）とからなシ、刃
体長手方向に沿って刃部（６））が並設され、隣シ合う
刃部間に柄受入れ用の凹部（６）が形成されている。　
尚、前記刃部（Ｋ）　Ｋついて説明を加えると、前記両
刃体（２１Ａ）、（２１ら）の夫々に刃部形成部（２１
ｍ）、（２１ｂ）が形成され、それら刃部形成部（２１
ａ）、（２１ｂ）が重ね合った状態に２いて、それら刃
部形成部（２１ｍ）、（２１ｂ）にて、カッタ＠１）の
刃部（Ｋ）が形成されることＫなる。

又、カッタ（２１）及び柄支持部材−を、差動機構いを
介して”Ｉｔ、＠モータ伽）に連動連結して、カッタ（
２１）及び柄支持部材−のいずれかが先に柄接当した場
合において、先に接当したカッタ（２１；あるいは柄支
持部材−の起立作動を停止させた状態で、他方側の柄支
持部材（２）あるいはカッタ！２１＋を引続き起立作動
できるようにしである。　つまり、カッタ吃）及び柄支
持部材（財）夫々の突出位置を捕捉した果実の柄の位置
に合わせて自動変更させるようにしである。

但し、カッタ（２１）及び柄支持部材（なを突出作動さ
せた状態において、差動機ｌｌＢ＠のｆｖ、＠を歯止す
るためのデフロツタ用エアシリンダ（２５Ａ）が、差動
機構器とカッタ２１）との連係機購に対して制動作用す
るように設けられている。

、又、起立作動完了検出用のリミットスイッチ（Ｓｓ）
　、及び、引退作動完了検出用のリミットスイッチ（Ｓ
４）を、前記差動機構（至）の入力ギヤ四に付設の突片
ｒにて操作されるように設けである。

前記バキュームパッド四を出退操作するエアシリンダ（
ホ）を、捕捉部ケースａυと通気管ａ呻との間に介装し
である。　つまり、バキュームパッド（至）を退避位置
のカッタ飢よりも対象果実側に突出させた捕捉用位置と
その位置よりもカッタ四側に後退させた柄切断用位置と
に切換えることができるようにしである。

第６図にも示すように、＠記捕捉部ケース（１１）の先
端部に、ハンド外周部を覆う半球状で、且つ、網状のカ
バー体２娩が取付けられている。

そして、このカバー体シ＆の前起バキュームパッド四の
吸引口に対向する箇所に、１つの果実と通過させること
ができる大きさの通過用口２９）が形成され、又、カバ
ー体銘の上方ｇ！１１部分で且つ通過用０四に近接する
部分て、果実の柄が挿通するスリット状溝紳を１通過用
口四に連通し。

且つ、その通過用口Ｃ２９１の開方向に並べる状態で設
けてあり、もって、隋述の如く果実を収穫する際Ｋ、収
穫対歇果実のみをカバー体瞥内に取シ込むことができる
ように、且つ、その取り込み時に柄をスムーズに移動さ
せることができるようにしである。

第７図に示すようＫ、収榊対象果夾を撮像する撮像手段
としてのテレビカメラ（ＳＯ）を、ｇｔＩｔａ伸縮アー
ム（８）における基端側アーム（８ａ）の内部に設けで
ある。　ちなみに、このテレビカメラ（Ｓ・）の撮像範
囲を、車体（２）の移動、ブーム（１）の旋回や昇降、
補助ブーム（３）の水平揺動、伸縮アーム（８）の補助
ブーム（３）に対する旋回や前後揺動によって設定する
ことになる。

第１図に示すように、マイクロコンピュータを用いて構
成される制御装置３１）に、前記テレビカメラ（Ｓｏ）
の検出情報、負圧センサ（Ｓｌ）の検出情報、近接セン
サ（Ｓｓ）の検出情報、起立作動完了検出用のリミット
スイッチ（ｓｍ）の検出情報。

引退作動完了検出用のリミットスイッチ（Ｓ４）の検出
情報夫々を入力し、そして、それら情報、及び、予め記
憶させた情報に基づいて、前記ブーム（１）の昇降用シ
リンダ（５）の制御弁３２．ブーム（１）の旋回用モー
タ（６）の駆動用コントローフ瞥。

補助ブーム（３）の揺動用モータ（７）の駆動用コント
ローラ□□□、伸縮アーム（８）の旋回用モータ（９ｍ
）の駆動用コントローラ（至）、前記伸縮アーム（８）
の揺動用ｔｖＪモータ（９ｂ）の駆動用コントローラ（
８６ｍ）。

伸縮アーム（８）の伸縮用電動モータ（９Ｃ）の駆動用
コントローラ（８６ｂ）、カッタＩ２１ｉ及び柄支ｎ　
部材−の起伏操作用［動モータｌ、Ｍ）の駆動用コント
ローラー、バキュームパッド（至）の出退操作用エアシ
リンダ■に対する制御弁端、カッタは１）の駆動用エア
シリンダシ４）に対する制御弁（３９ｍ）、　／＜キュ
ームバツド明の吸引作動制御用の制御弁（３９ｂ）　、
並びに、デフロック用エフシリンダ（２５Ａ）に対する
制御弁（３９Ｃ）の夫々に１作動指令を出力して、収穫
用ハンド（Ｈ）を収穫対象果実に誘導すること。

及び、果実を収穫すること、夫々を自動的に行なわせる
ようにしである。

つまり、前記制御装置賄）を柚用して、バキュームパッ
ド０の吸引口を収穫対象果実側に向ける状態で牧神用ハ
ンド（Ｈ）を対唆果実に向けて誘導するハンド誘導手段
（１００）　、バキュームパッド四に吸着された果菜類
ケカパー体シ艶内に取込むべく、バキュームバッド叫を
出退操作する手段（１０１）、果菜類の柄を支持させる
ためにカッタ２１）及び柄支持部材（３）を突出作動さ
せる突出作動手段（，１０２）　、カッタ蓼１；を柄の
根元側に位置させるために、収穫用ハンド但）の位置を
倹方側に補正する位置補正手段（１０８）、並びに、柄
切断のためにカッタ蓼ｌ）を駆動するカッタ駆動手段（
１０４）等の、各種制御手段を構成しである。

つまり、＠紀ビデオカメラ（Ｓｏ）　Ｋより収穫対象果
実の位置する範囲の画像を取り込み、枝や葉等の背景を
除去して対象となる果実のみに対応した画像情報を抽出
すべく画像処理を行い、その抽出果実の位置する方向を
演算する。

次に、その演算された方向に基づいて、前記バキューム
パッドαａの吸引口が収穫対象果実側に向かう状態を維
持しながら前記伸＃アーム（８）を伸縮作動させて、収
穫用ハンドＣＩ（）を対象果実に向けてアプローチさせ
る。

（このｒブローチ作動後、前記近接センサ（Ｓりの検出
情報に基づいて、ハンドル）が収穫対象果実に対して設
定距離内に接近したことを判別すると、前記バキューム
パッド四の吸引作動が開始される。　但し、アプローチ
距離が設定値以上になっても前記接近センサ（Ｓｌ）が
作動しない場合は、収穫不能であると判断して、前記伸
縮アーム（８）を短縮させて、収穫用ハンド（Ｈ）をア
プローチ開始位置まで戻す。

前記バキュームパッドσＪの吸引作動後に、収穫用ハン
ド但）を設定距離（例えば、３０〜５０ｆｆ）だけ収穫
対象果実側へ前進移動させ、前記負圧センサ（Ｓｌ）の
検出情報に基づいて対象果実を吸着したか否かを判別し
、所望通り吸着している場合は、パツキュームバッドα
３を引退作動させ、且つ、それと同時に収穫用ハンド（
Ｈ）をバキュームパッド（６）の出退方向に沿って前進
移動させて収穫対象果実を前記カバー体（ハ）内に取り
込みながらカッタ！２１ｊの作動範囲に移動させる。

但し、前記負圧センサ（Ｓ１〕が作動しない場合は。

収穫不能であると判断して、前記バキュームパッドα３
を突出させると共に、その吸引作動を停止させ、前記伸
縮アーム（９）を短縮して、収穫用ハンド（Ｈ）をアプ
ローチ開始位置まで失す。

そして、収穫用ハンド但）内に収穫対象果実を取り込ん
だ浸、前記カッタ州１及び柄支持部材−ｔ−前方側に向
けて起立作動させると共に、前記起立作動完了検出用ス
イッチ（Ｓ３）の検出情報に基づいて、その起立作動が
完了したか否かを判別する。　この起立作動が完了して
いる場合状、デフロック用エアシリンダ（２５Ａ）を作
動させ、その俵、前記バキュームパッド側の吸引作動を
停止させると共に、その状態で収穫用ハンド伯）を侵退
させて、柄の基部［Ｋカッタ？υを位置させるようＫし
た後、カッタ？１）を２回作動させて柄を切断する。　
切断庚は直ちにバキュームパッド（２）の吸引作動を開
始して柄切断後の果実を再度吸着し、その後、デフ０ツ
クを解除してからカッタｃ２１；及び柄支持部材四を前
記引退作動完了検出用スイッチ（Ｓ４）が作動するまで
倒伏作動させる。　引続いて、前記伸縮アーム（８）を
短縮して、収穫用ハンド（６）をアプローチ開始位１ｔ
まで戻すと共に、バキュームパッドａ３を突出させ。

且つ、その吸引作動を停止させて、一つの果実に対する
収穫作動を終了する。　但し、前記起立作動完了検出用
スイッチ（８番）が作動せず起立作動が完了しない場合
は、枝等の他物が挾み込まれる等のトラプμ発生である
と判断させて。

カツタシｌ）及び柄支持部材（６）を前記引退作動完了
検出用スイッチ（Ｓ４）が作動するまで倒伏作動すると
共に、前記バキュームパッド側の吸引中止同様に前記伸
縮アーム（８）を短縮して、収穫用ハンドＱ（）をアプ
ローチ開始位ｔｒｉで戻す。

前記カッタ（７！ｈの作動について説明を加えると。

第８図に示すように、カツタシ１）の作動毎に加算され
るカウンタのカウント値的）が２以上であるか否かをチ
エツクさせ、２以とである場合には、カウント値（Ｎ）
を零に初期化する。

そして、カウント値鉋）が２未満である場合には、往動
作動、所定時間の待機、復動作動からなる切断作動を、
カウントｕＬ（社）が２以上になるまで行なわせること
になる。

尚、上述の如く収穫対象果実の位置する方向を演算する
に一回の撮像情報に基づいて複＆個の果実が抽出された
場合には、例えば下方側の果実から上方側に果実を順番
に収穫したり、最も大きく見える果実つまり収穫用ハン
ド（６）に対して最も近い位置にある果実から順番（収
穫する等の順序で作業を続行させることになる。

従って、−個の果実に対する収穫作動が完了する毎に未
収穫果実の存否を判別し、撮像範囲に一偽の果実も抽出
できなくなるまで、上述した収穫作動をＪ＃Ｄ返すこと
となる。

！！ｉＴ紀カッタカツタ駆動用シリンダ、バキュームパ
ッド側の出退操作用シリンダ■、及び、デフロック用シ
リンダ（２５Ａ）夫々の制御弁（８９ｍ）　、　Ｍ　。

（８９ｃ）は、第４図に示すように、伸縮アーム（８）
の先端部に付設されるものであって、各制御弁！３ＦＡ
　、　（８９ａ）、（８９ｂ）は、６個の２位置切換弁
（Ｚ）　Ｋて構成されている。　つまり、デフ０ツク用
シリンダ（２５ｍ）の制御弁（８９ｃ）が、１つの切換
弁（Ｚ）を用いて構成され、出退操作用シリンダ四の制
御弁間が、突出用の２位置切換弁（Ｚ）と引退用の２位
置切換弁（Ｚ）とから構成され、さらに、カッタ駆動用
シリンダ九の制御弁（８９ｍ）が、大なる力で１往動を
行なわせるための２個の往動用の２位置切換弁（Ｚ）と
１個の復動用の２位置切換弁（Ｚ）とから構成されてい
る。

〔別実流側〕

本発明を実施するに、収穫用ハンド（６）の具体構成、
収穫用ハンド（Ｈ）を誘導するために備えさせる伸縮ア
ーム（８）の具体構成等、各部の構成は各種変更できる
。

上記実施例では、果実を収穫する場合について例示した
が、トマト等の野菜の収穫にも適用できるものである。

上記実施例では、カッタ圓を２回だけスライド駆動させ
る場合を例示したが、８回以上スライド駆動させるよう
にしてもよい。

【図面の簡単な説明】

図面は不発明に係る果菜類収穫機における収穫用ハンド
の実施例を示し、第１図は制御構成を示すブロック図、
第２図は制御作動を示すフローチャート、第８図はカッ
タ作動を示すフローチャート、第４図は収穫用ハンドの
切欠き側面図、第５図は同ハンドの切欠き底面図、第６
図はカバー体の正面図、第７図は果実収ｅ機の側面図、
第８図はカッタの展開平面図、第９図（イ）、（ロ）は
柄切断状態を示す展開概略平面図である。 し１１・・・・・・カッタ、（セ・・・・・・柄支持部
材、　（１０２）・・・・・・突出作動手段、　（１０
４）・・・・・・カッタ駆動手段。 代理人　　弁理士　　　北　　村　　　　　修第１図 第　６　図 ７４　　　　第７図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 柄切断用のバリカン型式のカッタ（２１）と柄支持部材
   （２２）とが、捕捉した果菜類の柄をそれらの間で支持
   すべく突出される状態とそれらの間に果菜類を導入する
   通路を形成すべく退避される状態とに切換自在に備えら
   れ、捕捉した果菜類の柄を支持させるために前記カッタ
   （２１）及び前記柄支持部材（２２）を突出作動させる
   突出作動手段（１０２）、及び、柄切断のために前記カ
   ッタ（２１）をスライド駆動するカッタ駆動手段（１０
   ３）の夫々が設けられた果菜類収穫機における収穫用ハ
   ンドであつて、前記カッタ駆動手段（１０４）が、前記
   カッタ（２１）を複数回スライド駆動するものである果
   菜類収穫機における収穫用ハンド。