JPWO2014064760A1 - 果実の種抜き装置、果実の種抜き方法 - Google Patents

Abstract

果実の種抜き装置１は、収容孔６が形成された果実収容板２と、摺擦面１２aを有する姿勢制御台１２と、台座２４と、打ち抜き部材４１とを備えている。姿勢制御台１２は、収容孔６に収容されて露出口６ｂから突出する果実１０の一部と接触する摺擦面１２ａを有する。台座２４は、果実収容板２と相対的に脱着可能に装着され、果実１０の種が排出される種排出孔３４を有する。そして、打ち抜き部材４１は、台座２４に装着された果実収容板２の収容孔６に収容された果実１０の種を押し出す。

Description

本発明は、アセロラやサクランボ等をジャム、ジュースやトッピング用等に加工する際に果実から種を除去する果実の種抜き装置、果実の種抜き方法及びこれらの装置及び方法で種抜きされた果実に関し、特にアセロラの種を除去する装置及び方法に関するものである。

近年、アセロラやサクランボ等の食用に適さない種を含む果実をジャム、ジュースやトッピング用等に加工する際に、果実から種を除去することが実施されている。従来の果実から種を除去する技術としては、例えば、特許文献１に記載されている果実の種子除去装置がある。

特許文献１に記載された果実の種子除去装置は、果実挿入部と種子排出部が形成された果実装着孔を有する果実整列板と、果実整列板の上方に上下動可能に設置された種子打ち抜きシャフトとを備えている。そして、種子打ち抜きシャフトを下降させて、果実整列板の果実挿入部内にある果実の種子を打ち抜いている。

また、アセロラは、ヘタのある部分が平らで全体として扁平な果実である。さらに、アセロラは、果肉が柔らかく、さらに３つの種を有している。この３つの種は、略中央によって存在している。そのため、果実のヘタに対して横方向や斜め方向から打ち抜き部材を当接させると、果実が潰れたり、３つの種が果肉内で崩れて果実内に種が残ったりするおそれがある。したがって、果実から種を除去する前に果実の姿勢、例えばヘタの向きを、鉛直方向、すなわち種を打ち抜く、打ち抜き部材が移動する方向に揃えることが求められている。なお、確実に果実から種を除去するためには、ヘタの向きが、鉛直方向の上方を向いていることが更に好ましい。

特許文献１に記載された果実の種子除去装置では、種を除去する前に、果実整列板に微振動を加えることで果実整列板に収容された果実の姿勢を整えている。

特開平８−１３１１４０号公報

しかしながら、特許文献１に記載された技術では、果実挿入部の下方には種子排出部が設けられており、種子排出部の開口の直径は果実挿入部の開口の直径よりも小さく設定されている。そのため、種子排出部における果実挿入部側の角部により、果実挿入部に挿入された果実が傾くおそれがあった。また、この種子排出部の角部に果実が引っ掛かることで、果実整列板に振動を加えても、果実のヘタの向きを鉛直方向に向けて果実を正しい姿勢に整えることができないおそれがあり、作業効率が低下していた。

本発明の目的は、上記従来技術における実情を考慮し、効率よく果実の姿勢を整えることができる果実の種抜き装置及び果実の種抜き方法と、これらの装置及び方法で製造された種抜きされた果実を提供することにある。

上記課題を解決し、本発明の目的を達成するため、本発明の果実の種抜き装置は、果実収容板と、姿勢制御台と、台座と、打ち抜き部材とを備えている。
果実収容板には、収容孔が形成されている。収容孔は、果実を挿入する挿入口と、挿入口の反対側に設けられ、かつ挿入された果実の一部が突出する露出口を有する。姿勢制御台は、果実収容板における露出口側の一面と対向し、収容孔に収容されて露出口から突出する果実の一部と接触する摺擦面を有する。台座は、果実収容板と相対的に脱着可能に装着され、果実の種が排出される種排出孔を有する。そして、打ち抜き部材は、台座に装着された果実収容板の収容孔に収容された果実の種を押し出す。

また、本発明の果実の種抜き方法は、以下（１）〜（３）に示す工程を含んでいる。
（１）果実収容板に設けられた収容孔に果実を収容する工程。
（２）果実収容板における果実の一部が突出する露出口側の一面を姿勢制御台に対向させ、収容孔に収容されて収容孔の露出口から突出する果実の一部と姿勢制御台の摺擦面を接触させる工程。
（３）収容孔において果実の姿勢が整えられた果実収容板を台座と相対的に装着し、果実の種を打ち抜き部材によって押し出す工程。

本発明の果実の種抜き装置及び果実の種抜き方法では、果実を収容する収容孔が設けられた果実収容板と、種が排出される種排出孔を有する台座と、をそれぞれ別部材として構成している。また、果実の姿勢を整える際には、果実収容板における露出口側の一面に姿勢制御台を配置して、果実を支えている。これにより、果実の姿勢を整える際に、種排出孔に果実が引っ掛かることを防ぐことができ、効率よく果実の姿勢を整えることができる。

さらに、本発明の種抜きされた果実は、上述した果実の種抜き装置または果実の種抜き方法によって製造される。

上記構成の果実の種抜き装置及び果実の種抜き方法によれば、効率よく果実の姿勢を整えることができ、果実から種をスムーズに除去することができる。

本発明の実施の形態例にかかる果実の種抜き装置を示す概略構成図である。 本発明の実施の形態例にかかる果実の種抜き装置の果実収容板を示すもので、図２Ａは果実収容板を示す平面図、図２Ｂは果実収容板を示す側面図である。 本発明の実施の形態例にかかる果実の種抜き装置の姿勢制御ユニットを示す分解斜視図である。 本発明の実施の形態例にかかる果実の種抜き装置の種抜きユニットを示すもので、図４Ａは種抜きユニットを示す側面図、図４Ｂは種抜きユニットを示す平面図である。 本発明の実施の形態例にかかる果実の種抜き装置の台座を示すもので、図５Ａは台座を示す平面図、図５Ｂは台座を示す側面図である。 本発明の実施の形態例にかかる果実の種抜き装置の果実収容板と台座を装着した状態を示す側面図である。 本発明の実施の形態例にかかる果実の種抜き装置の打ち抜き部材を示すもので、図７Ａは第１の実施の形態例にかかる打ち抜き部材を示す説明図、図７Ｂは第２の実施の形態例にかかる打ち抜き部材を示す説明図、図７Ｃは第３の実施の形態例にかかる打ち抜き部材を示す説明図、図７Ｄは第４の実施の形態例にかかる打ち抜き部材を示す説明図、図７Ｅは第５の実施の形態例にかかる打ち抜き部材を示す説明図、図７Ｆは第６の実施の形態例にかかる打ち抜き部材を示す説明図である。 本発明の実施の形態例にかかる果実の種抜き装置の姿勢制御ユニットにおいて果実の姿勢を整える状態を説明する説明図である。 本発明の実施の形態例にかかる果実の種抜き装置の種抜きユニットにおける打ち抜き位置に台座及び果実収容板を移動させた状態を示す説明図である。 本発明の実施の形態例にかかる果実の種抜き装置の種抜きユニットにおける種を打ち抜いた状態を示す説明図である。 本発明の実施の形態例にかかる果実の種抜き装置の種抜きユニットにおいて果実から種を除去する状態を説明する説明図である。 本発明の実施の形態例にかかる果実の種抜き装置の姿勢制御ユニットの変形例を示す説明図である。

以下、本発明の実施の形態例にかかる果実の種抜き装置及び果実の種抜き方法を図１〜図１２を参照して説明する。なお、各図において共通の部材には、同一の符号を付している。

１．果実の種抜き装置の構成例
まず、果実の種抜き装置の構成例（以下、「本例」という）について、図１を参照して説明する。
図１は、果実の種抜き装置を示す概略構成図である。

図１に示す装置は、ジャム、ジュースやトッピング等に用いるために果実から種を除去する装置であり、特に果実としてアセロラの種を除去する装置である。アセロラの果実１０は、ヘタ１０ｄと、ヘタ１０ｄと反対側の底部１０ｃが平らになった扁平状となっている（図１２Ａ参照）。また、アセロラの果実１０は、果肉１０ａの中に３つの種からなる種群１０ｂを有している。

図１に示すように、果実の種抜き装置１は、姿勢制御ユニット２と、種抜きユニット３と、果実１０を収容する果実収容板４とを有している。姿勢制御ユニット２は、果実１０の姿勢を整えるユニットであり、種抜きユニット３は、果実１０から種群１０ｂを除去するユニットである。そして、果実１０は、果実収容板４に収容された状態で姿勢制御ユニット２から種抜きユニット３へ搬送される。

［果実収容板］
次に、図２Ａ及び図２Ｂを参照して、果実収容板４の構成について説明する。
図２Ａ及び図２Ｂは、果実収容板４を示す図である。
図２Ａ及び図２Ｂに示すように、果実収容板４は、略矩形をなす平板状に形成されている。果実収容板４には、複数の収容孔６と、４つの位置決め孔７が形成されている。図２Ａに示すように、４つの位置決め孔７は、果実収容板４の四隅に形成されている。

収容孔６は、果実収容板４を一面４ａから反対側の他面４ｂにかけて貫通する貫通孔である。この収容孔６は、果実収容板４の一面４ａに開口する挿入口６ａと、果実収容板４の他面４ｂに開口する露出口６ｂとを有している。挿入口６ａの直径Ｌ１は、露出口６ｂの直径よりも大きく設定されている。そして、収容孔６は、挿入口６ａから露出口６ｂにかけてその径が連続して小さくなるようなテーパ状に形成されている。

なお、本例では、挿入口６ａの直径Ｌ１を３１．６ｍｍに設定し、露出口６ｂの直径Ｌ２を２０．５ｍｍに設定している。この挿入口６ａの直径Ｌ１と露出口６ｂの直径Ｌ２は、上述したものに限定されるものではなく、適宜設定されるものである。

収容孔６には、挿入口６ａから果実（アセロラ）１０が挿入される。そして、果実１０は、収容孔６の壁面６ｃで支持され、かつ果実１０の一部は、収容孔６における露出口６ｂから突出する（図８Ａ参照）。なお、露出口６ｂの直径Ｌ２よりも小さい果実１０は、露出口６ｂから落下する。これにより、果実１０の選別を容易に行うことができる。

［姿勢制御ユニット］
次に、姿勢制御ユニット２の構成について図３を参照して説明する。
図３は、姿勢制御ユニット２を示す分解斜視図である。

図３に示すように、姿勢制御ユニット２は、果実収容板４を支持する支持部材１１と、姿勢制御台１２と、回転駆動する駆動部１３と、回転カップリング１４と、２つの回転ガイド１５，１５と、判別センサ１６とを有している。この駆動部１３と回転カップリング１４によって本発明の駆動機構の一例が構成される。

姿勢制御台１２は、略平板状に形成されている。姿勢制御台１２の一面には、摺擦面１２ａが設けられている。摺擦面１２ａは、果実収容板４の他面４ｂに対向する。そして、摺擦面１２ａは、収容孔６に収容されて露出口６ｂから突出する果実１０の一部に接触する。

姿勢制御台１２としては、例えば、樹脂板やステンレス板等が挙げられる。これらの摺擦面１２ａは、摩擦係数を高めたものの方が好ましく、例えば、姿勢制御台１２にパンチング加工を施して小径の孔を複数設けたり、エンボス加工を施したりするものが挙げられる。

また、姿勢制御台１２における摺擦面１２ａの反対側の背面１２ｂには、回転軸１７と、２つのガイドピン１８，１８が設けられている。回転軸１７は、背面１２ｂの略中心に配置されており、２つのガイドピン１８，１８は、背面１２ｂの四隅における互いに向き合う２つの隅に配置されている。回転軸１７は、回転カップリング１４に設けた支持穴１４ａに回転可能に嵌め込まれている。

回転カップリング１４は、姿勢制御台１２と駆動部１３を継ぐものである。この回転カップリング１４は、駆動部１３の回転を姿勢制御台１２に伝達させる。そして、回転カップリング１４の回転中心Ｑ１から偏心した位置には、支持穴１４ａが設けられている。この支持穴１４ａには、姿勢制御台１２の回転軸１７が嵌め込まれる。また、回転カップリング１４及び駆動部１３の近傍には、２つの回転ガイド１５が配置されている。

回転ガイド１５は、略円柱状に形成されている。この回転ガイド１５の軸方向の端面には、略円環状に開口するガイド溝１５ａが設けられている。ガイド溝１５ａには、姿勢制御台１２に設けたガイドピン１８が挿入される。そして、ガイドピン１８は、ガイド溝１５ａに沿って摺動する。

そして、この姿勢制御ユニット２は、駆動部１３が駆動すると、回転カップリング１４が回転する。この回転カップリング１４の支持穴１４ａには、姿勢制御台１２の回転軸１７が嵌め込まれている。上述したように、支持穴１４ａは、回転カップリング１４の回転中心Ｑ１から偏心した位置に設けられている。また、姿勢制御台１２の２つのガイドピン１８，１８は、回転ガイド１５，１５のガイド溝１５ａに挿入されている。そのため、姿勢制御台１２は、回転カップリング１４の回転中心Ｑ１の周りを周回するように回転する。すなわち、姿勢制御台１２は、摺擦面１２ａと平行をなし、かつ互いに直交する第１の方向Ｘ１と第２の方向Ｙ１への変位が連続的に変化する。

この姿勢制御台１２における円軌道の運動の直径は、収容孔６の露出口６ｂの直径Ｌ２と略等しく、あるいは小さく設定されており、例えば６ｍｍ〜１５ｍｍの範囲に設定されている。

姿勢制御台１２が略円軌道に運動することで、摺擦面１２ａによって収容孔６に収容された果実１０を擦り、果実１０のヘタ１０ｄの向きを、後述する種抜きユニット３の打ち抜き部材４１が移動する方向である鉛直方向に向けて、その姿勢を整える（図８Ａ〜図８Ｆ参照）。また、果実１０のヘタ１０ｄは、鉛直方向の上方を向いていることが好ましい。なお、姿勢制御ユニット２によって行われる果実１０の姿勢制御の詳細な説明は、後述する。

このように本例の姿勢制御ユニット２によれば、一つの駆動部１３だけで摺擦面１２ａと平行をなし、かつ互いに直交する２つの方向（第１の方向Ｘ１及び第２の方向Ｙ１）へ姿勢制御台１２を動かすことができる。すなわち、姿勢制御台１２を第１の方向Ｘ１へ可動させる機構と第２の方向Ｙ１へ可動させる機構をそれぞれ独立して有するユニットよりも機構を簡略化でき、部品点数を削減することができる。

なお、本例では、果実収容板４を支持部材１１で支持して姿勢制御台１２を動かし、果実１０と摺擦面１２ａを擦る例を説明したが、これに限定されるものではなく、姿勢制御台１２を固定し、果実収容板４を動かして果実１０と摺擦面１２ａを擦ってもよい。

また、姿勢制御台１２の上方には、判別センサ１６が設けられている。判別センサ１６は、果実収容板４に収容された果実１０を撮影することで果実１０のヘタ１０ｄの向きを判別するものである。この判別センサ１６は、果実１０におけるヘタ１０ｄと皮の色の違いを識別することで、ヘタ１０ｄの向きを判別する。

［種抜きユニット］
次に、種抜きユニット３の構成について図４Ａ〜図７Ｆを参照して説明する。
図４Ａ及び図４Ｂは、種抜きユニット３を示す概略構成図である。

図４Ａ及び図４Ｂに示すように、種抜きユニット３は、搬入搬出台２１と、種抜き台２２と、ガイドレール２３と、果実収容板４が装着される台座２４と、種抜き部２５とを有している。

搬入搬出台２１と種抜き台２２は、略平板状に形成されている。また、図４Ｂに示すように、種抜き台２２には、略矩形状に開口した開口部２２ａが形成されている。図４Ａに示すように、搬入搬出台２１及び種抜き台２２は、脚部材２６によって支持されている。搬入搬出台２１と種抜き台２２は、互いの上面を略水平に接続される。そして、搬入搬出台２１において果実収容板４を搬入または搬出し、種抜き台２２において果実収容板４に収容された果実１０の種群１０ｂを打ち抜く。

以下、種抜きユニット３において果実収容板４を搬入または搬出する位置を搬入搬出位置Ａ１とし、果実収容板４に収容された果実１０の種群１０ｂを打ち抜く位置を打ち抜き位置Ｂ１とする。また、搬入搬出台２１と種抜き台２２が並ぶ方向を投入方向Ｘ２とする。

搬入搬出台２１には、一対の投入ガイド板２７が設けられている。一対の投入ガイド板２７は、略Ｌ次状の部材により形成されている。一対の投入ガイド板２７は、搬入搬出台２１の上面において投入方向Ｘ２と直交する方向に所定の間隔を開けて配置されている。また、一対の投入ガイド板２７における長手方向は、投入方向Ｘ２と平行をなしている。

また、搬入搬出台２１から種抜き台２２にかけて一対のガイドレール２３が設置されている。一対のガイドレール２３は、搬入搬出台２１では一対の投入ガイド板２７の間に配置され、種抜き台２２では開口部２２ａにおける投入方向Ｘ２と直交する方向の両側に配置されている。そして、一対のガイドレール２３は、投入方向Ｘ２に沿って配置されている。この一対のガイドレール２３には、後述する台座２４が摺動可能に支持される。

また、種抜き台２２には、３つの位置決めブロック２８が設けられている。３つの位置決めブロック２８は、開口部２２ａを囲むようにして、種抜き台２２の上面における搬入搬出台２１と接続する一辺を除く３つの辺に設けられている。そして、この位置決めブロック２８に台座２４に装着され、かつ打ち抜き位置Ｂ１に投入された果実収容板４が当接することで、打ち抜き位置Ｂ１における果実収容板４の位置決めが行われる。

［台座］
図５Ａ及び図５Ｂは、台座２４を示す説明図、図６は台座２４に果実収容板４を装着した状態を示す側面図である。
図５Ａ及び図５Ｂに示すように、台座２４は、本体部３１と、本体部３１に設けられた把持部３２と、２つの位置決めピン３３とを有している。本体部３１は、略平板状に形成されている。本体部３１には、複数の種排出孔３４が形成されている。

図６に示すように、複数の種排出孔３４は、台座２４に果実収容板４を装着した際、果実収容板４の収容孔６と対応する位置に設けられている。図５Ａ及び図６に示すように、種排出孔３４の直径Ｌ３は、果実１０の種群１０ｂの大きさに合わせて設定されており、果実１０の種群１０ｂの大きさよりも若干大きく設定されている。また、種排出孔３４の直径Ｌ３は、収容孔６の露出口６ｂの直径よりも小さく設定されている。種排出孔３４の直径Ｌ３は、例えば、１４ｍｍ〜１６ｍｍの範囲に設定される。

また、本体部３１の四隅における二つの対角には、それぞれ略円錐形状の位置決めピン３３が設けられている。図６に示すように、台座２４に果実収容板４を装着した際、位置決めピン３３は、果実収容板４に設けた位置決め孔７に挿入される。これにより、台座２４に対する果実収容板４の位置決めが行われ、収容孔６と種排出孔３４が略同心円上に配置される。

さらに、台座２４には位置決めピン３３を２つ設けたのに対し、果実収容板４には四隅全てに位置決め孔７を形成している。これにより、果実収容板４の向きを考慮することなく、果実収容板４を台座２４に装着し、かつ台座２４に対する果実収容板４の位置決めを行うことができ、作業効率の向上を図ることが可能となる。

また、本体部３１には、使用者が掴み操作する把持部３２が設けられている。これにより、台座２４をガイドレール２３に沿って投入方向Ｘ２へ摺動させることができる（図９Ａ参照）。

なお、本体部３１の材質としては、金属や樹脂を用いることができる。また、本体部３１は、後述するように、種群１０ｂの真下にある果肉１０ｆを種排出孔３４の角部によって切り分ける必要がある（図１１Ｂ参照）。そのため、本体部３１の材質としては、比較的硬質な金属を用いることが好ましい。さらに、種排出孔３４における果実１０が載置される面側の角部に対しては、面取りを施さないことが好ましい。

［種抜き部］
また、図４Ａ及び図４Ｂに戻って示すように、種抜き台２２には、種抜き部２５が設けられている。種抜き部２５は、４本のガイド軸３６と、昇降駆動部３７と、固定台３８と、昇降ブロック３９と、打ち抜き部材４１と、打ち抜きガイド板４２とを有している。

図４Ｂに示すように、４本のガイド軸３６は、種抜き台２２に設けた開口部２２ａを囲むように種抜き台２２の四隅に配置されている。図４Ａに示すように、４本のガイド軸３６における軸方向の一端部には、固定台３８が固定されている。この固定台３８には、昇降駆動部３７が設けられている。昇降駆動部３７としては、例えばエアシリンダーが用いられる。

また、４本のガイド軸３６における軸方向の他側には、種抜き台２２と鉛直方向に所定の間隔を開けて打ち抜きガイド板４２が固定されている。この打ち抜きガイド板４２は、略平板状に形成されており、複数の挿通孔４２ａが設けられている。複数の挿通孔４２ａには、後述する打ち抜き部材４１が挿通する。さらに、固定台３８と打ち抜きガイド板４２の間には、昇降ブロック３９が設けられている。

昇降ブロック３９は、軸受け４０を介して４本のガイド軸３６に昇降可能に支持されている。昇降駆動部３７が駆動すると、昇降ブロック３９は、４本のガイド軸３６の軸方向に沿って昇降移動する。また、昇降ブロック３９における打ち抜きガイド板４２と対向する一面には、複数の固定部材４４が設けられている。

複数の固定部材４４には、それぞれ打ち抜き部材４１が固定されている。この打ち抜き部材４１は、種抜き台２２の開口部２２ａの鉛直方向の上方に配置されている。また、台座２４をスライドさせて果実収容板４を打ち抜き位置Ｂ１へ移動させた際、打ち抜き部材４１の鉛直方向の下方には、果実収容板４の複数の収容孔６が配置される（図９Ｂ参照）。

［打ち抜き部材］
図７Ａは、打ち抜き部材の第１の実施の形態例を示す説明図である。
図７Ａに示すように、打ち抜き部材４１は、略円柱状の種抜き部４３から構成されている。種抜き部４３の直径Ｌ４は、果実１０の種群１０ｂの大きさよりも若干小さく設定されており、種排出孔３４の直径Ｌ３よりも小さく設定されている。また、種抜き部４３の軸方向における果実１０と接触する側の端面４３ａは、略平面に形成されている。また、端面４３ａには、略円柱状に凹んだ凹部４３ｂが設けられている。凹部４３ｂは、種抜き部４３の軸方向における端面４３ａと反対方向に向けて凹んでいる。そして、この打ち抜き部材４１は、種抜き部４３の端面４３ａによって果実１０から種群１０ｂを押し出す。

図７Ｂ〜図７Ｆは、打ち抜き部材の他の実施の形態例を示す説明図である。
図７Ｂに示す打ち抜き部材５１は、種抜き部５３の端面５３ａに略円錐状に凹んだ凹部５３ｂが設けられている。また、図７Ｃに示す打ち抜き部材６１は、図７Ａに示す打ち抜き部材４１と同様に、種抜き部６３の端面６３ａに略円柱状に凹んだ凹部６３ｂが設けられている。また、凹部６３ｂにおける端面６３ａと反対側の角部には、曲面状に面取りが施されている。

図７Ｄに示す打ち抜き部材７１の種抜き部７３は、略円柱状に形成された棒状の部材である。そして、種抜き部７３の先端の端面７３ａには、図７Ａ〜図７Ｃに示す打ち抜き部材４１〜６１のように凹部４３ｂ〜６３ｂを設けていない。

図７Ｅに示す打ち抜き部材８１は、種抜き部８３の軸方向の先端に鋭利な刃部８３ａを設けたものである。なお、アセロラのように種が柔らかい果実の場合、図７Ｅに示す打ち抜き部材８１では、先端に設けた鋭利な刃部８３ａによって種に傷を付け、果肉内に破片が残るおそれがある。そのため、アセロラのように種が柔らかい果実の場合では、図７Ａ〜図７Ｄに示す打ち抜き部材４１〜７１のように、先端に平らな端面４３ａ〜７３ａを有するものが好ましい。

また、図７Ｆに示す打ち抜き部材９１は、略円柱状の種抜き部９３と、２つの切断刃９４とを有している。種抜き部９３の端面９３ａには、凹部９３ｂが設けられている。また、種抜き部９３の側面には、２つの切断刃９４が設けられている。２つの切断刃９４は、種抜き部９３の周方向に略等間隔に配置されている。なお、この図７Ｆに示す打ち抜き部材９１では、切断刃９４を２つ設けた例を説明したが、これに限定されるものではない。例えば、切断刃９４を３つ又は４つ以上設け、３つ又は４つ以上の切断刃９４を種抜き部９３の周方向に略等間隔に配置してもよい。

切断刃９４は、種群１０ｂを除去した果実１０を２つに切断するものである。これにより、種群１０ｂの除去と果実１０の切断を一つの工程で同時に行うことができる。また、果実１０を２つに切断することで、果実１０内に残る異物の検査を容易に行うことができる。

なお、端面９３ａから切断刃９４までの距離Ｔ１は、果実１０における種群１０ｂの長さよりも長く設定されている。これにより、果実から種群１０ｂを除去する際に切断刃９４が種群１０ｂに触れて、種群１０ｂを傷つけることを防ぐことができる。

２．果実の種抜き方法
次に上述した構成を有する果実の種抜き装置１を用いた種抜き方法について図１〜図１１Ｆを参照して説明する。
図８Ａ〜図８Ｆは、姿勢制御ユニット２における果実１０の姿勢を整える状態を示す説明図である。

まず、図８Ａに示すように、果実収容板４における収容孔６の挿入口６ａから果実１０を挿入し、収容孔６内に果実１０を配置する。このとき、収容孔６の露出口６ｂの直径Ｌ２よりも小さい果実１０は、露出口６ｂから落下するため、果実１０の選別も行われる。また、収容孔６に収容された果実１０の一部は、露出口６ｂから果実収容板４の外側へ突出する。

図３に示すように、収容孔６に果実１０を収容した果実収容板４を支持部材１１で支持する。なお、予め支持部材１１で支持された果実収容板４の収容孔６に果実１０を配置してもよい。

次に、図８Ｂ及び図８Ｃに示すように、果実収容板４の他面４ｂと姿勢制御台１２の摺擦面１２ａを対向させ、かつ接近させる。これにより、図８Ｄに示すように、果実収容板４の他面４ｂと姿勢制御台１２の摺擦面１２ａが接触する。また、収容孔６の露出口６ｂから突出する果実１０の一部は、摺擦面１２ａに接触すると共に姿勢制御台１２によって収容孔６内に押し込まれる。

ここで、収容孔６は、テーパ状に形成されている。そのため、姿勢制御台１２によって収容孔６内へ押し込まれた果実１０は、収容孔６の傾斜する壁面６ｃに沿って揺動する。さらに、アセロラは、ヘタ１０ｄと、１０ｄと反対側の底部１０ｃが平らになっている。また、姿勢制御台１２は、略平板状に形成されているため、果実１０が姿勢制御台１２に引っ掛かり、傾くことを抑制することができる。これにより、収容孔６に対する傾きが小さい果実１０は、ヘタ１０ｄまたはヘタ１０ｄの反対側の底部１０ｃを上方に向けて安定した状態となる。

次に、図３に示すように、姿勢制御ユニット２の駆動部１３を駆動させて、回転カップリング１４を回転させる。姿勢制御台１２の回転軸１７は、回転カップリング１４の回転中心Ｑ１から偏心した位置に設けた支持穴１４ａに嵌め込まれており、姿勢制御台１２の２つのガイドピン１８は、回転ガイド１５によって支持されている。そのため、姿勢制御台１２は、回転カップリング１４の回転中心Ｑ１を中心に周回する。すなわち、姿勢制御台１２は、小さな円を描くように、果実収容板４の他面４ｂと略平行に回る。

そのため、図８Ｄ及び図８Ｅに示すように、露出口６ｂから突出していた果実１０の一部は、摺擦面１２ａによって擦られ、収容孔６内で揺動する。ここで、姿勢制御台１２における回転カップリング１４の回転中心Ｑ１を中心に周回する回転の直径が、露出口６ｂの直径Ｌ２よりも大きい場合、果実１０が収容孔６内で大きく暴れる。そのため、一旦ヘタ１０ｄまたは底部１０ｃが上方を向いた果実１０が再び裏返るおそれがある。

これに対し、本例では、姿勢制御台１２における回転カップリング１４の回転中心Ｑ１を中心に周回する回転の直径は、露出口６ｂの直径Ｌ２よりも小さく設定されている。

これにより、図８Ｆに示すように、収容孔６に対して大きく傾いて収容された果実１０が収容孔６内で大きく暴れることなく、ヘタ１０ｄまたは底部１０ｃが上方を向き、種群１０ｂの上下の中心線が鉛直方向に沿って安定した状態となる。さらに、一旦正しい姿勢になった果実１０が再び裏返ることを防ぐことができる。このように、果実１０に対して姿勢制御台１２という別の部材で外力を加えることで、果実１０に姿勢を確実に正しい向きに整えることができる。

また、上述したように、姿勢制御台１２が略平板状に形成されており、果実１０が姿勢制御台１２に引っ掛かるおそれがない。そのため、果実１０の姿勢を整える作業を効率よく行うことができる。

さらに、収容孔６は、挿入口６ａから露出口６ｂに掛けてその径が連続して小さくなるようなテーパ状に形成されている。そのため、果実１０は、摺擦面１２ａに擦られることにより、収容孔６の壁面６ｃに沿って回転する。

その結果、果実１０を収容孔６の中心に果実１０を寄せることができる。その結果、種群１０ｂを除去する際、果実１０の中心と打ち抜き部材４１の中心を一致させることができ、スムーズに果実１０から種群１０ｂを打ち抜くことが可能となる。

また、図３に示すように、姿勢制御ユニット２には、果実１０の向きを判別する判別センサ１６が設けられている。この判別センサ１６は、姿勢制御台１２が回転している時、常に果実１０の状態を監視してもよく、あるいは姿勢制御台１２が回転を開始する時と、回転が終了した時に果実１０の状態を監視してもよい。そして、判別センサ１６においてヘタ１０ｄが正常な向きを向いていない果実１０を発見した場合は、再び駆動部１３を駆動させて姿勢制御台１２を回転させる。これにより、果実１０の姿勢制御工程が終了する。

なお、本例では、果実収容板４の他面４ｂと姿勢制御台１２の摺擦面１２ａを対向させ、かつ接近させた例を説明したが、これに限定されるものではなく、果実収容板４を姿勢制御台１２の摺擦面１２ａに載置してもよい。

また、姿勢制御台１２の摺擦面１２ａと果実１０を擦ることで、果実１０のヘタ１０ｄの向きを整える例を説明したが、これに限定されるものではない。例えば、果実１０を収容した果実収容板４の下方に姿勢制御台１２を配置した後に、人の手で果実１０の姿勢を整えてもよい。

次に、果実１０の姿勢制御工程が終了すると、果実１０が収容された果実収容板４を図１に示すように、種抜きユニット３へ搬送する。そして、図４Ａ及び図４Ｂに示すように、果実収容板４を搬入搬出位置Ａ１に配置された台座２４に装着する。すなわち、果実収容板４の位置決め孔７に台座２４の位置決めピン３３を挿入する。これにより、台座２４に設けた種排出孔３４と果実収容板４の収容孔６が同心円上に配置される。

図９Ａ及び図９Ｂは、台座２４及び果実収容板４を打ち抜き位置Ｂ１へ移動させた状態を示す説明図である。
搬送工程が終了すると、把持部３２を操作し、台座２４をガイドレール２３に沿って摺動させて、台座２４及び果実収容板４を打ち抜き位置Ｂ１へ移動させる。そして、図９Ａ及び図９Ｂに示すように、果実収容板４の側面を３つの位置決めブロック２８に当接させる。これにより、果実収容板４における水平方向の位置決めが行われる。

このとき、果実収容板４の鉛直方向の下方には、開口部２２ａが臨み、果実収容板４の鉛直方向の上方には、種抜き部２５が臨む。また、複数の収容孔６の鉛直方向の上方には、複数の打ち抜き部材４１が対向する。

なお、本例では、搬入搬出位置Ａ１から打ち抜き位置Ｂ１へ台座２４を人の手でスライドさせたが、これに限定されるものではなく、エアシリンダーやリニアモータ等その他各種の駆動部を用いて台座２４をスライドさせてもよい。

図１０は、昇降ブロックを下降させた状態を示す説明図である。
次に、図１０に示すように、昇降駆動部３７が駆動すると、昇降ブロック３９が４本のガイド軸３６に沿って下降する。そして、昇降ブロック３９に固定された打ち抜き部材４１も下降して果実収容板４の収容孔６、台座２４の種排出孔３４及び種抜き台２２の開口部２２ａを貫通する。これにより、果実収容板４の収容孔６に収容された果実１０の種群１０ｂは、打ち抜き部材４１によって打ち抜かれる。

このとき、打ち抜き部材４１は、打ち抜きガイド板４２の挿通孔４２ａを挿通する。そのため、打ち抜き部材４１は、打ち抜きガイド板４２によって水平方向の移動が規制される。これにより、打ち抜き部材４１がぶれることなく、収容孔６に収容された果実１０の中心に対して真っ直ぐに打ち抜き部材４１を下降させることができる。

図１１Ａ〜図１１Ｆは、打ち抜き部材４１によって果実１０から種群１０ｂが除去される状態を示す説明図である。
図１１Ａに示すように、打ち抜き部材４１が下降すると、種抜き部４３の端面４３ａが果実１０に接触する。そして、種抜き部４３における端面４３ａの角部が、果実１０の皮を切断し、果肉１０ａに食い込む。また、端面４３ａには、凹部４３ｂを設けている。この凹部４３ｂの角部も果肉１０ａに食い込むことにより、果実１０が種抜き部４３から滑ることを防ぐことができ、種抜き部４３を果実１０の略中心に打ち込むことができる。

ここで、種抜き部４３の直径Ｌ４は、種群１０ｂよりも小さく設定されている。そのため、図１１Ｂに示すように、打ち抜き部材４１がさらに下降すると、種抜き部４３の端面４３ａは、種群１０ｂを鉛直方向の下方に押し出す。このとき、種群１０ｂの真下にある果肉１０ｆは、種排出孔３４の角部によって切られる。さらに、種排出孔３４の直径Ｌ３は、露出口６ｂの直径よりも小さく設定されている。そのため、この種排出孔３４の直径と露出口６ｂの直径との差で形成される台座２４の平面で、果実１０の周囲を支えることができる。

また、図１１Ｃ及び図１１Ｄに示すように、種群１０ｂの真上にある果肉１０ｅは、種抜き部４３の凹部４３ｂ内にその一部が入り込む。これにより、果実１０が滑り、種抜き部４３から種群１０ｂが逃げることを防止することができる。そのため、打ち抜き部材としては、図７Ｄに示す凹部を有さない打ち抜き部材７１よりも図７Ａ〜図７Ｃに示す凹部４３ｂ、５３ｂ、６３ｂを有する打ち抜き部材４１、５１，６１のほうが好ましい。

さらに種抜き部４３が下降すると、種群１０ｂは、種抜き部４３と共に果実収容板４及び台座２４の下方に押し出される。果肉１０ａは、上述したように、種排出孔３４の直径と露出口６ｂの直径との差で形成される台座２４の平面で支えられている。その結果、打ち抜き部材４１が種群１０ｂを打ち抜いた際、果肉１０ａが種群１０ｂと共に種排出孔３４から落下することを防ぐことができる。したがって、収容孔６には、種抜き部４３が貫通し、かつ種群１０ｂが除去された円環状の果肉１０ａが残る。

種抜き部４３が所定の位置まで下降すると、昇降駆動部３７を駆動させて昇降ブロック３９及び打ち抜き部材４１を上昇させる。そして、図１１Ｅに示すように、種抜き部４３が上昇すると、この種抜き部４３と共に種群１０ｂが除去された果肉１０ａが上昇する。種抜き部４３がさらに上昇すると、種抜き部４３に付着した果肉１０ａは、打ち抜きガイド板４２に当接する。

図１１Ｆに示すように、種抜き部４３がさらに上昇すると、種抜き部４３に付着した果肉１０ａは、打ち抜きガイド板４２によって掻き落とされ、果実収容板４の収容孔６内に戻る。これにより、種群１０ｂの除去工程が終了する。

次に、種群１０ｂの除去工程が終了すると、図４Ａ及び図４Ｂに示すように、台座２４を打ち抜き位置Ｂ１から搬入搬出位置Ａ１へスライドさせる。そして、台座２４から果実収容板４を取り外す。次に、果実収容板４を傾けたり、収容孔６にエアーを吹き付けたりして、収容孔６から果実１０を取り出す。これにより、本例の果実の種抜き装置１を用いた種抜き作業が完了する。

３．姿勢制御ユニットの変形例
次に、図１２を参照して果実の種抜き装置における姿勢制御ユニットの変形例について説明する。
図１２は、姿勢制御ユニットの変形例を示す説明図である。

上述したように、アセロラの果実１０は、３つの種（種群）を有している。この種群１０ｂは、ヘタ１０ｄから反対側に向けて先細り形状のいわゆる矢尻のような形をしている。そのため、ヘタ１０ｄ側から打ち抜き部材４１を当接させると、スムーズに種群を押し出すことができるが、ヘタ１０ｄと反対側の底部１０ｃから打ち抜き部材４１を当接させると、果肉１０ａ内で種群が崩れ、種の欠片が果実内に残留するおそれがある。

ここで、アセロラの果実１０をヘタ１０ｄが鉛直方向の上を向いた状態とヘタ１０ｄが鉛直方向の下を向いた状態で、種群１０ｂを除去した場合を比較すると、ヘタ１０ｄが下を向いた状態では、８００個中１２９個に種の欠片が果肉に残っていた。これに対し、ヘタ１０ｄが上を向いた状態では、８００個中１１個に種の欠片が果肉に残っていた。すなわち、ヘタ１０ｄが下を向いた状態では、種の欠片の残存率は平均１６．１％であるのに対し、ヘタ１０ｄが上を向いた状態では、１．４％となる。これにより、種の欠片を果実内に残さずに除去するためには、ヘタ１０ｄが上を向いた状態で除去工程を行うことが好ましいことが分かる。

図１２に示す姿勢制御ユニットの変形例は、果実１０を自動的に反転させてヘタ１０ｄを所望の向きに向かせるものである。この図１２に示す変形例が上述した姿勢制御ユニット２と異なる点は、姿勢制御台と反転機構の構成である。そのため、ここでは、姿勢制御台と反転機構について説明し、姿勢制御ユニット２と共通する部分には、同一の符号を付して重複した説明を省略する。

図１２Ａに示すように、姿勢制御台１２Ａには、果実収容板４に設けた収容孔６と対応する箇所に、通気孔１２ｃＡを設けている。図１２Ｂに示すように、この通気孔１２ｃＡは、果実収容板４を摺擦面１２ａＡに対向させた際、露出口６ｂの半径方向の中心Ｑ２から偏心した位置に形成されている。

また、図１２Ａに示すように、通気孔１２ｃＡの下方には、エアノズル１０１が配置されている。このエアノズル１０１は、圧縮空気を供給する不図示の送風機に接続されている。そして、通気孔１２ｃＡからは、果実収容板４の収容孔６に向けて圧縮空気が噴出される。この通気孔１２ｃＡ、エアノズル１０１及び送風機によって反転機構を構成する。

図１２Ｂに示すように、通気孔１２ｃＡは、露出口６ｂの中心Ｑ２から偏心した位置に設けられている。この通気孔１２ｃＡは、姿勢制御台１２Ａが略円軌道に運動する際、露出口６ｂの中心Ｑ２の周りを周回する。また、通気孔１２ｃＡの下方に配置されたエアノズル１０１も、姿勢制御台１２Ａと同期して移動する。

通気孔１２ｃＡから噴出された圧縮空気は、収容孔６に収容された果実１０の端部に吹き付けられる。そして、端部に圧縮空気が吹き付けられた果実１０は、端部が浮き上がり不安定な状態となる。また、果実１０は、姿勢制御台１２Ａによって擦られているため、反転する。これにより、自動的に果実１０の向きを反転させることができる。

なお、姿勢制御台１２Ａを回転させた状態で、０．１ＭＰａの圧縮空気を０．５秒間噴射したところ、ヘタ１０ｄが下を向いている果実１０のうち５４％の果実１０を反転させることができた。なお、圧縮空気の圧力、及び噴射時間は、上述したものに限定されるものではなく、適宜設定されるものである。

また、判別センサ１６によって果実１０の向きを判別し、ヘタ１０ｄが下を向いている果実１０にのみ圧縮空気を吹き付けるように制御してもよい。

さらに、この変形例では、果実１０の下方から圧縮空気を吹き付けた例を説明したが、これに限定されるものではなく、果実１０の上方、すなわち収容孔６の挿入口６ａ側から果実１０に圧縮空気を吹き付けてもよい。また、反転機構としては、圧縮空気を噴出する送風機及びエアノズルに限定されるものではなく、例えば、姿勢制御工程を行っている果実１０に対して外力を加えて一時的に果実１０の向きを不安定な状態にするものであればよい。

なお、圧縮空気を吹き付けずに、姿勢制御台１２で果実１０を擦るだけでも果実１０を反転させることは、可能である。より確実に果実１０を反転させるためには、図１２Ａ及び図１２Ｂに示す反転機構を設けることが好ましい。

以上、果実の種抜き装置の実施の形態について、その作用効果も含めて説明した。しかしながら、本発明の果実の種抜き装置及び果実の種抜き方法は、上述の実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載した発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々の変形実施が可能である。

上述した実施の形態例では、姿勢制御ユニット２から種抜きユニット３へ果実収容板４を人の手で搬送した例を説明したが、これに限定されるものではない。例えば、果実収容板４をベルトコンベアや搬送ロボット等で自動的に姿勢制御ユニット２から種抜きユニット３へ搬送してもよい。

また、上述した実施の形態例では、果実収容板４を姿勢制御ユニット２及び種抜きユニット３へ移動させる例を説明したが、これに限定されるものではない。例えば、果実収容板４を固定し、この果実収容板４に台座２４を装着してもよく、すなわち果実収容板４に対して姿勢制御ユニット２や種抜きユニット３が移動するようにしてもよい。また、果実収容板４、姿勢制御ユニット２及び種抜きユニット３をそれぞれ移動可能に構成してもよい。

１…果実の種抜き装置、 ２…姿勢制御ユニット、 ３…種抜きユニット、 ４…果実収容板、 ４ａ…一面、 ４ｂ…他面、 ６…収容孔、 ６ａ…挿入口、 ６ｂ…露出口、 ６ｃ…壁面、 ７…位置決め孔、 １０…果実、 １０ａ…果肉、 １０ｂ…種群（種）、 １０ｃ…底部、 １０ｄ…ヘタ、 １１…支持部材、 １２，１２Ａ…姿勢制御台、 １２ａ…摺擦面、 １２ｃＡ…通気孔、 １３…駆動部、 １４…回転カップリング、 １５…回転ガイド、 １６…判別センサ、 ２１…搬入搬出台、 ２２…種抜き台、 ２２ａ…開口部、 ２３…ガイドレール、 ２４…台座、 ２５…種抜き部、 ２８…位置決めブロック、 ３１…本体部、 ３２…把持部、 ３３…位置決めピン、 ３４…種排出孔、 ３６…ガイド軸、 ３７…昇降駆動部、 ３９…昇降ブロック、 ４１、５１，６１，７１，８１，９１…打ち抜き部材、 ４２…打ち抜きガイド板、 ４２ａ…挿通孔、 ４３，５３，６３，７３，８３，９３…種抜き部、 ４３ａ，５３ａ，６３a，７３ａ，９３ａ…端面、 ４３ｂ，５３ｂ，６３ｂ，８３ｂ，９３ｂ…凹部、 ９４…切断刃、 １０１…エアノズル、 Ａ１…搬入搬出位置、 Ｂ１…打ち抜き位置、 Ｑ１…回転中心、 Ｘ１…第１の方向、 Ｘ２…投入方向、 Ｙ２…第２の方向

本発明は、アセロラやサクランボ等をジャム、ジュースやトッピング用等に加工する際に果実から種を除去する果実の種抜き装置、果実の種抜き方法に関し、特にアセロラの種を除去する装置及び方法に関するものである。

本発明の目的は、上記従来技術における実情を考慮し、効率よく果実の姿勢を整えることができる果実の種抜き装置及び果実の種抜き方法を提供することにある。

Claims (10)

1. 果実を挿入する挿入口と、前記挿入口の反対側に設けられ、かつ挿入された前記果実の一部が突出する露出口を有する収容孔が形成された果実収容板と、
   前記果実収容板における前記露出口側の一面と対向し、前記収容孔に収容されて前記露出口から突出する前記果実の一部と接触する摺擦面を有する姿勢制御台と、
   前記果実収容板と相対的に脱着可能に装着され、前記果実の種が排出される種排出孔を有する台座と、
   前記台座に装着された前記果実収容板の前記収容孔に収容された前記果実の種を押し出す打ち抜き部材と、
   を備えた果実の種抜き装置。
2. 前記姿勢制御台は、前記摺擦面によって前記果実を擦る
   請求項１に記載の果実の種抜き装置。
3. 前記果実の姿勢を整える際に、前記果実収容板と前記姿勢制御台を相対的に移動させる駆動機構を設け、
   前記駆動機構は、前記果実収容板または前記姿勢制御台を前記摺擦面と平行をなし、かつ互いに直交する２つの方向への変位を連続的に変化させる
   請求項１又は２に記載の果実の種抜き装置。
4. 前記果実収容板または前記姿勢制御台の移動範囲は、前記露出口の直径よりも小さく設定される
   請求項３に記載の果実の種抜き装置。
5. 前記打ち抜き部材は、略円柱状に形成された種抜き部を有し、
   前記種抜き部における前記果実と接触する端面は、少なくとも一部が略平面に形成されている
   請求項１〜４のいずれかに記載の果実の種抜き装置。
6. 前記端面には、前記種抜き部の軸方向における前記端面と反対側へ凹んだ凹部が設けられている
   請求項５に記載の果実の種抜き装置。
7. 前記果実の姿勢を整える際に、前記収容孔に収容された前記果実を反転させる反転機構を設けた
   請求項１〜６のいずれかに記載の果実の種抜き装置。
8. 前記反転機構は、前記収容孔に収容された前記果実の端部に圧縮空気を吹き付ける送風機及びエアノズルからなる
   請求項７に記載の果実の種抜き装置。
9. 果実収容板に設けられた収容孔に果実を収容する工程と、
   前記果実収容板における前記果実の一部が突出する露出口側の一面を姿勢制御台に対向させ、前記収容孔に収容されて前記収容孔の露出口から突出する前記果実の一部と姿勢制御台の摺擦面を接触させる工程と、
   前記収容孔において前記果実の姿勢が整えられた前記果実収容板を台座と相対的に装着し、前記果実の種を打ち抜き部材によって押し出す工程と、
   を含む果実の種抜き方法。
10. 請求項１〜８に記載された果実の種抜き装置または請求項９に記載された果実の種抜き方法によって種抜きされた果実。

Images