JP3641555B2 - 農産物の箱詰装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、農産物を選別して箱詰め包装出荷する選果場等において用いられる農産物の箱詰装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、農産物を自動箱詰めする箱詰装置としては、例えば特許第２５０３４４１号公報及び特開平９−３０１３０４号公報等に開示されている。前者の箱詰装置は、選別機のコンベアと複数の吸着体を有する吸着ユニットの待機位置との間に、コンベア上の果実受皿によって球状果実を移送すべく構成し、吸着ユニットを設ける吸着体間の前後方向または左右方向の相対間隔を予め設定したパターンに組み替える手段を設けるようにしたものである。
【０００３】
また、後者の箱詰装置は、一列にプールした複数の農産物を独立に一個づつ保持する取上手段の吸着パッドを、農産物の容器内への移載動作に関与する動作状態と、農産物の容器内への移載動作に関与しない退避状態との間で切り替える切替手段を設けるようにしたものである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前者の箱詰装置にあっては、箱詰め前のコンベアのプール部（搬送終端部）上で縦横方向に比較的余裕を持って待機された複数列・複数行の農産物を、各吸着体によって取り上げこれを容器上に移送する途中で各吸着体の相互位置関係を所定の箱詰配列状態に変更して容器内に詰めるものであるため、配列が特定の千鳥状もしくはマトリックス状に限定され、個数や詰め方を農産物の種類の違いや農産物の大きさによって様々に変化させることができず、箱詰装置の汎用性が劣るという問題点があった。
【０００５】
また、農産物を多数列・多数行に整列させてプールするため、箱詰め前に農産物を一時待機させるプール部を大きく（コンベアを長く）する必要があり、箱詰装置がコスト高になると共に、広い設置スペースが必要になるという問題点があった。さらに、農産物を多数列・多数行プールする場合でフリートレイを使用する場合においては、前記設置スペースの問題点の他に空トレイの回収率が低くなり、特に、分布率の低い仕分区分においては、箱詰め単位の所定数の農産物入りトレイがプールされまでに時間がかかって回収率が一層低くなり易いという問題点があった。
【０００６】
そこで、このような問題点を解消するために、後者の箱詰装置が提案されたが、この箱詰装置においては、横一列の取り上げ数が比較的多い配列パターンの仕分区分や、横一列の取り上げ数が少なくても仕分分布率が比較的低い区分に配置した場合において好適な結果をもたらすが、反面次のような問題点がある。すなわち、例えば図１０に示すような５列で合計１８個の凹部Ｋを千鳥状に有するトレイパックＴの配列パターンでは、吸着パッドを横一列に備えた取上手段が直線１〜７に示すように、７回移動動作して始めて箱詰めが完了するため、箱詰め作業時間が長くかかり、作業能率が低下する場合があるという問題点がある。
【０００７】
また、移載回数が比較的多い（例えば７列）配列パターンのトレイパックＴを、仕分分布率の高い区分（例えばＭ、Ｌクラス）に配置すると、農産物が所定時間プールされるまでの時間（プール時間）よりも、箱詰め処理時間の方が長くかかることがあり、箱詰装置が設けられる選別装置全体の作業効率の低下を招くことになって、箱詰装置の実質的な能力・能率が低下するという問題点もある。
【０００８】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、請求項１記載の発明の目的は、様々な配列パターンに容易に対応し得て汎用性を向上させると共に、吊持手段の構成の簡素化を図ることができ、さらに、箱詰め作業の能力・能率向上を図り得る農産物の箱詰装置を提供することにある。また、請求項２記載の発明の目的は、請求項１記載の発明の目的に加え、各種配列パターンにより容易に対応し得て汎用性をより向上させ得ると共に、各種配列パターンに迅速に切り替えできる農産物の箱詰装置を提供することにある。また、請求項３記載の発明の目的は、請求項１または２記載の発明の目的に加え、各種農産物や配列パターンにより一層容易に対応し得ると共に複数の農産物を確実に吊持できる農産物の箱詰装置を提供することにある。また、請求項４記載の発明の目的は、請求項１ないし３記載の発明の目的に加え、より様々な配列パターンやより多種の農産物に容易に適用し得る農産物の箱詰装置を提供することにあり、また、請求項５記載の発明の目的は、請求項１ないし４記載の発明の目的に加え、球状農産物等をトレイパックの凹部内に確実に位置決め収容させて箱詰めできる農産物の箱詰装置を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
かかる目的を達成すべく、本発明のうち請求項１記載の発明は、農産物を一個づつ着脱可能に吊持する複数の保持部を一列並びで有する吊持手段を備え、該吊持手段を移動させて待機位置にプールされている複数の農産物を一列状態で同時に吊持して所定位置の容器内に所定の配列で詰める農産物の箱詰装置であって、吊持手段は、農産物を一列状態で吊持してから前記所定位置に移動の途中に、前記複数の保持部のうち一つ置きの保持部を一列並びの方向と略直交する方向に所定距離移動させ得る保持部移動手段を備えることを特徴とする。
【００１０】
このように構成することにより、貯留コンベアの最下流側等の待機位置にプールされている一列並びの農産物は、吊持手段の複数の保持部によって一列状態で同時に吊持され、この農産物が吊持手段の移動で所定位置にセットされている段ボール箱等の容器内に箱詰めされる。この箱詰めする際、吊持手段が農産物を一列状態で吊持してから前記所定位置に移動の途中に、前記複数の保持部のうち一つ置きの保持部が保持部移動手段により一列並び方向と略直交する方向に移動し、一列状態の農産物が例えば千鳥状等の所定の配列パターンに変更される。保持部移動手段による保持部の移動によって、一列状態の農産物を千鳥状等の各種配列パターンに容易に対応し得て汎用性を向上させることができると共に、必要最低限の保持部を保持部移動手段で移動させるだけで良く吊持手段の構成の簡素化が図れ、さらに、より少ない吊持手段の移動動作で農産物を容器に箱詰めすることができて、箱詰め作業の能力・能率が向上する。
【００１２】
また、請求項２記載の発明は、吊持手段が、一列並びで隣接する複数の保持部のうち一つ置きの保持部を、該一列並びの方向と略直交する方向に移動させる作動状態と、略直交する方向に移動させない非作動状態とに切り替える保持部移動切替手段を有することを特徴とする。このように構成することにより、例えば一列並びの配列パターンの場合には保持部移動切替手段で保持部移動手段を非作動状態とし、また千鳥状の配列パターンの場合には保持部移動切替手段で保持部移動手段を作動状態とすることによって対応でき、一列並びも含めた各種配列パターンに容易に対応することができて汎用性がより向上すると共に、各種配列パターンへの迅速な切り替えが可能になる。
【００１３】
また、請求項３記載の発明は、吊持手段が、一列並びの各保持部の隣接間隔を変更する間隔変更手段を有することを特徴とする。このように構成することにより、貯留コンベア等の待機位置に一列並びでプールされる農産物の隣接間隔に応じて、各保持部の隣接間隔が設定されることから、各種農産物に容易に対応することができると共に、複数の農産物が各保持部で確実に吊持される。
【００１４】
また、請求項４記載の発明は、吊持手段が、各保持部を農産物の吊持に関与する作動状態と、農産物の吊持に関与しない非作動状態とにそれぞれ個別に切り替える吊持切替手段を有することを特徴とする。このように構成することにより、吊持手段の複数の保持部のうちの所定の保持部を吊持切替手段で農産物の吊持に関与しない非作動状態に切り替えできることから、例えば奇数行を有する配列パターンの場合、最初もしくは最後の行に相当する農産物を作動状態の保持部のみで吊持することができ、より多種の配列パターンや多種の農産物に適用し得る。
【００１５】
また、請求項５記載の発明は、吊持手段が、フリートレイ上に載せられて待機している農産物をフリートレイ上から吸着パッドにより複数個一列状態で吊持し、この吊持した一列状態の農産物を所定の配列パターンにして容器内にセットされているトレイパックの複数の凹部内に詰めることを特徴とする。このように構成することにより、例えば球状農産物を所定の配列パターンでトレイパックの凹部内に確実に位置決め収容させて詰めることができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態の一例を図面に基づいて詳細に説明する。
図１〜図７は、本発明に係わる農産物の箱詰装置の一実施例を示し、図１が箱詰装置を複数設置した選果場の平面図、図２が各箱詰装置が設置される分岐箱詰めラインの平面図、図３がその正面図、図４が吊持手段の正面図、図５が図４の側面図、図６が吊持手段の作動状態を示す正面図、図７が配列パターンを示す図である。
【００１７】
図１に示すように、本発明に係わる箱詰装置１は、選別コンベア２に略直交する状態で接続された分岐箱詰めライン３の終端側に配置されている。選別コンベア２の始端側には農産物Ｗの供給・等階級選別部４が設けられ、この供給・等階級選別部４は、二列対になった供給コンベア５と、この供給コンベア５にそれぞれ接続された搬送コンベア６と、この対になった搬送コンベア６の搬送途中に設けられた撮像装置７等を有している。
【００１８】
そして、供給・等階級選別部４は、リターンコンベア８で戻された空のフリートレイ９（図２及び図３参照）上に作業者によって農産物Ｗが載せられ、この農産物Ｗが載せられたフリートレイ９が搬送コンベア６で搬送されて、撮像装置７内を通過することにより農産物Ｗの等階級が選別される。この等階級が選別された農産物Ｗは、搬送コンベア６の終端側に設けた合流部１０で合流させられて選別コンベア２に供給される。
【００１９】
前記分岐箱詰めライン３は、上下の選別コンベア２からフリートレイ９を排出する上下の排出装置１１と、この排出装置１１から排出されたフリートレイ９を貯留する上下の貯留コンベア１２と、待機位置Ｓ１に上下の貯留コンベア１２からフリートレイ９を送出するトレイ送出装置１３等を有している。
【００２０】
排出装置１１は、図２及び図３に示すように、外周部の内側に周方向に沿って等間隔に多数の電磁吸着部１８が設けられると共に図２の矢印方向に回転する回転テーブル１７と、選別コンベア２上からフリートレイ９を排出するために該フリートレイ９を吸着転向させるべく、所定の固定位置で回転テーブル１７の電磁吸着部１８を励磁させる一つの励磁装置１９と、二レーンの貯留コンベア１２にフリートレイ９を振り分けるため所定の二個所の位置に固定して設けられ、電磁吸着部１８の励磁状態を解除する励磁解除装置２０とで構成されている。
【００２１】
そして、この排出装置１１は、等階級が仕分区分された農産物Ｗが、当該仕分区分に対応した貯留コンベア１２を有する排出装置１１の位置を通過する際に、図示しない制御装置からの指令で前記励磁装置１９が励磁されることにより、該当するフリートレイ９が電磁吸着部１２を持つ回転テーブル１７に吸着され、このフリートレイ９が回転テーブル１７の回転に従って選別コンベア２上から横方向に転向して、貯留コンベア１２上に排出されることになる。
【００２２】
前記貯留コンベア１２は、ベルトコンベアもしくはローラコンベアで形成され、排出装置１１によって排出されたフリートレイ９を下流側に搬送するように構成されており、一つの排出装置１１に対して二レーン設けられ、各レーンの各々にフリートレイ９が集積される。また、貯留コンベア１２の各レーンの搬送終端位置には、フリートレイ９を停止させるストッパ機構２１が設けられており、このストッパ機構２１は、通常フリートレイ９の搬送を停止させるように作用し、図示しない計数センサにより、例えば集積されたフリートレイ９の数が所定の包装単位数に達したことが検出されると搬送を許容する状態に切り替え、所定個数送り込み後には再び送り込みを停止させる如く構成されている。
【００２３】
前記トレイ送出装置１３は、箱詰めするために一列に整列して待機する待機位置Ｓ１の箱詰レーン２２に、いずれかの貯留コンベア１２からフリートレイ９を送り込むために設けられるもので、上下揺動式に設けられた四条の送出コンベア２３と、これらの送出コンベア２３を揺動させる各レーン毎のエアーシリンダ装置２４（図３参照）と、四条の貯留コンベア１２から送出コンベア２３を介して送出されるフリートレイ９を箱詰レーン２２に移送する中継コンベア２５によって構成されている。
【００２４】
なお、各エアーシリンダ装置２４は、上下対をなす貯留コンベア１２のいずれか一方から一群のフリートレイ９を送出するために、前記ストッパ機構２１が搬送を許容する状態に切り替えられることに先立って、中継コンベア２５側の軸を揺動中心にして送出コンベア２３を上下揺動させ、該当する貯留コンベア１２を箱詰レーン２２と連続関係となるように切り替える。
【００２５】
そして、このトレイ送出装置１３により所定の貯留コンベア１２から所定個数だけ送り出されたフリートレイ９は、箱詰レーン２２上に送り込まれ、箱詰レーン２２の先端に設けたストッパ機構２６により停止させられて待機状態とされる。ストッパ機構２６は、例えば前記ストッパ機構２１と同様に構成され、農産物Ｗの後述する箱詰ロボット２８による吊持終了時点で、搬送が許容される状態に切り替えられて空のフリートレイ９をリターンコンベア８に送り出し、所定個数送り出した後には後続のフリートレイ９を再び停止させる状態に復帰される。
【００２６】
前記トレイ送出装置１３の箱詰レーン２２には、近設して箱詰装置１を構成する箱詰ロボット２８が配置されている。この箱詰ロボット２８は、図３に示すように、アーム２９に根元リンク機構２９ａと先端リンク機構２９ｂを備えた垂直多関節型のロボットで構成され、アーム２９の先端部には吊持手段としての吊持機構３０が装着されている。この吊持機構３０は、図４〜図６に示すように、箱詰ロボット２８の先端リンク機構２９ｂにブラケット３１及びブラケット底板３２を介して連結固定された吸着パッドホルダー３３を有している。
【００２７】
この吸着パッドホルダー３３は、その上面に設けたレール３４がブラケット底板３２に設けた一対のガイド３５に滑合すると共に、吸着パッドホルダー３３の上面にはエアーシリンダ装置３６が取り付けられ、このエアーシリンダ装置３６のピストンロッド３６ａがブラケット底板３２に連結されている。これにより、エアーシリンダ装置３６が作動してピストンロッド３６ａが進退することにより、吸着パッドホルダー３３が図４の矢印イ方向に移動することになる。
【００２８】
また、吸着パッドホルダー３３の下部には、複数本（図では５本）のパッド吊体３７が設けられている。このパッド吊体３７のうち、図４の最右端のパッド吊体はその上部が吸着パッドホルダー３３の下面に固定されて固定パッド吊体３７ａを形成し、残りの４本のパッド吊体は移動パッド吊体３７ｂ〜３７ｅを形成している。この各パッド吊体３７は、基本的に略同一構成をなし、吊杆としてのエアーシリンダ装置３９と、このエアーシリンダ装置３９のヒストンロッド３９ａの下端に固定された保持部としての吸着パッド４０を有している。
【００２９】
なお、パッド吊体３７は、そのエアーシリンダ装置３９が図示しない吊持切替手段によってそれぞれ個別に制御され、例えば図５の実線で示す吸着パッド４０が農産物Ｗの吸着・取り上げ（吊持）に関与する作動状態と、二点鎖線ｃで示すように、必要に応じて所定距離上昇させることにより、吸着パッド４０が農産物Ｗの吊持に関与しない非作動状態とに切り替えできるように構成されている。
【００３０】
また、移動パッド吊体３７ｂ〜３７ｅは、吸着パッドホルダー３３の下面に設けたレール４１に沿って図４の矢印ロ方向に移動可能に設けられている。すなわち、４本の移動パッド吊体３７ｂ〜３７ｅは、吸着パッドホルダー３３下面のレール４１にガイド４２がそれぞれ滑合し、このガイド４２がサーボモータ４３を駆動源としたパンタグラフ機構４４によって連結されている。このパンタグラフ機構４４、サーボモータ４３、ガイド４２及びレール４１等によって間隔変更手段が形成され、サーボモータ４３の回転でパンタグラフ機構４４が伸縮することにより、固定パッド吊体３７ａを基準にして順次隣接する移動パッド吊体３７ｂ〜３７ｅの間隔が変更される。
【００３１】
さらに、４本の移動パッド吊体３７ｂ〜３７ｅのうち一つ置きの２本の移動パッド吊体３７ｂ、３７ｄは、レール４１に滑合するガイド４２の下面にレール４５が固定され、このレール４５にエアーシリンダ装置３９の上端に固定されたガイド４６が滑合している。レール４５及びガイド４６は、レール４１と直交する方向に配置され、駆動源としてのサーボモータ４７（図５参照）と共に保持部移動手段を形成し、この保持部移動手段のサーボモータ４７の回転によって、移動パッド吊体３７ｂ、３７ｄが図５の矢印ハ方向に移動することになる。
【００３２】
なお、保持部移動手段のサーボモータ４７は、保持部移動切替手段としての例えば制御装置等からの切替指令により、回転して移動パッド吊体３７ｂ、３７ｄを所定距離移動させる作動状態と、回転せずに移動パッド吊体３７ｂ、３７ｄを初期位置（一列並び位置）に停止させる非作動状態とに切り替えできるように構成されている。また、保持部移動手段のサーボモータ４７と間隔変更手段のサーボモータ４３は、別々に設けることなく、例えば適宜のギヤ等を使用することにより、一つのサーボモータ４３で両手段を連係動作させることもできる。
【００３３】
前記吸着パッド４０は、吊持しようとする農産物Ｗとの密着性を高めるために、筒状部４０ａの下端に柔軟なベローズ４０ｂを有するように形成され、筒状部４０ａには図５に示すように通気管４８が接続され、この通気管４８が図示しないブロワー装置に接続されている。そして、ベローズ４０ｂの下端が農産物Ｗの表面に接触した状態で、ブロワー装置が作動して通気管４８を介して筒状部４０ａ及びベローズ４０ｂ内が吸引させて負圧になることにより、ベローズ４０ｂが農産物Ｗに吸着する如く構成されている。
【００３４】
なお、図２及び図３に示すように、箱詰ロボット２８には空箱降下装置５０が接続されており、空箱搬送コンベア５１で搬送された空の段ボール箱１４が、プッシャ５２で空箱降下装置５０内に所定のタイミングで押し入れられることにより降下させられ、箱詰位置Ｓ２に送り込まれるようになっている。この箱詰位置Ｓ２で農産物Ｗの箱詰めが終了した段ボール箱１４は、箱詰位置Ｓ２からエレベータで排出コンベア５３まで降下させられ、製品搬送コンベア５４により所定の製品集積場まで搬送される。
【００３５】
また、箱詰レーン２２の箱詰位置Ｓ２と反対側にはトレイパック積載部５５が設けられており、このトレイパック積載部５５には、農産物Ｗを一個づつ載せる凹部５６ａがマトリックス状あるいは千鳥状に形成された積層状態の薄肉のトレイパック５６が、回転盤５７の外周４隅の位置に積載されている。そして、このトレイパック積載部５５に積層されているトレイパック５６は、後述する如く吸着パッド４０によって吸着されて一枚づつ取り上げられることにより、箱詰位置Ｓ２に待機されている段ボール箱１４内に嵌挿され、また空となったトレイパック積載部５５には、作業台５８を利用して作業者によって積層状態のトレイパック５６が補充される。
【００３６】
次に、上記箱詰装置１の動作の一例について説明する。なお、説明の便宜上、農産物Ｗの箱詰め時に使用されるトレイパック５６が、図７に示すように、５列で合計１８個の凹部５６ａを有し、これが千鳥状に配列されている場合を例にして説明する。先ず、農産物Ｗの供給・等階級選別部４において、農産物Ｗが載せられ搬送コンベア６で搬送されながら撮像装置７で等階級の選別（仕分区分の判定）や識別標識の検出が行われたフリートレイ９は、二つの並設した搬送コンベア６から合流部１０に供給され、この合流部１０で合流されて選別コンベア２に移載される。
【００３７】
そして、この仕分区分が判定された農産物Ｗが載せられたフリートレイ９は、上下二段の各選別コンベア２によって搬送されながら、排出装置１１により所定の仕分区分に指定された貯留コンベア１２に送り込まれて集積される。この貯留コンベア１２上に集積されたフリートレイ９は、計数センサでその個数が計数されて所定の個数になった時点で、送出コンベア２３を介して段ボール箱一箱分のフリートレイ９を箱詰レーン２２に送り込む。
【００３８】
この時、上下四条の貯留コンベア１２のうちで、送り出しをどの貯留コンベア１２にするかは、各種検出情報に基づいて制御装置によって制御され、例えば上段の貯留コンベア１２から送り出す場合には送出コンベア２３を水平状態とし、下段の貯留コンベア１２から送り出す場合には、エアーシリンダ装置２４の作動で送出コンベア２３を下方に揺動させて傾斜させる。
【００３９】
このようにして箱詰レーン２２上に一箱分の農産物Ｗに相当するフリートレイ９が送り込まれると、箱詰ロボット２８で次のようにして箱詰め作業が行われる。すなわち、空箱降下装置５０により箱詰位置Ｓ２に送り込まれた空のダンボール箱１４に対して、箱詰ロボット２８は、吊持機構３０を図３の実線の位置にして、トレイパック積載部５５に積載されている所定のトレイパック５６を吸着パッド４０で吸着して取り上げる。
【００４０】
この時、例えば制御装置からの指令でサーボモータ４３を回転させることにより間隔変更手段を作動させ、吊持機構３０の５本のパッド吊体３７の間隔を狭くして、各パッド吊体３７でトレイパック５６の上面を確実に吸着して取り上げようにし、この取り上げられたトレイパック５６を、箱詰ロボット２８のアーム２９を図３の二点鎖線ａで示す位置に移動させて、箱詰位置Ｓ２にある段ボール箱１４内に嵌挿する。
【００４１】
そして、段ボール箱１４内にトレイパック５６が嵌挿されたら、箱詰レーン２２の農産物入りフリートレイ９がストッパ機構２６により停止されている状態において、箱詰ロボット２８により箱詰レーン２２のフリートレイ９上の農産物Ｗを吊持する。この農産物Ｗの吊持は、先ず、箱詰ロボット２８のアーム２９を図３の二点鎖線ｂで示す位置から下降させて、５個の吸着パッド４０をフリートレイ９上の５個の農産物Ｗの上面にそれぞれ当接させ、ブロワー装置を作動させて吸着パッド４０内を負圧にする。この負圧により、吸着パッド４０のベローズ４０ｂが農産物に吸着し、アーム２９を上昇させることによりフリートレイ９上から５個の農産物Ｗが同時に取り上げられる。
【００４２】
この農産物Ｗの吸着・取り上げ（吊持）の際、５本のパッド吊体３７は、保持部移動手段のサーボモータ４７が回転せず、２本の移動パッド吊体３７ｂ、３７ｄが直交方向に移動することなく非作動状態に維持されて一列並びに設定されると共に、各パッド吊体３７の間隔が間隔変更手段のパンタグラフ機構４４によって箱詰レーン２２上に待機している連続した５個の農産物Ｗの隣接間隔に設定される。
【００４３】
また、５本のパッド吊体３７の各エアーシリンダ装置３９は、同一位置（高さ）に保持されており、全ての吸着パッド４０が農産物Ｗの吊持に関与する作動状態に設定され、さらに、農産物Ｗの吊持時のフリートレイ９の浮き上がりは、箱詰レーン２２に設けられたトレイ浮き上がり防止機構５９（図４及び図５参照）によって防止される。これらにより、５本のパッド吊体３７で５個の農産物Ｗが一列状態で同時に一括吊持されることになる。
【００４４】
以上のようにして５個の農産物Ｗをパッド吊体３７で吊持すると、箱詰ロボット２８のアーム２９が制御されて、パッド吊体３７が箱詰位置Ｓ２に移動され、また、この移動の途中に間隔変更手段及び保持部移動手段の作動により、５本のパッド吊体３７の相対位置関係が箱詰め（トレイパック５６の凹部５６ａの配列）に適した状態に変更される。この変更は、先ず保持部移動手段のサーボモータ４７の回転で、２本の移動パッド吊体３７ｂ、３７ｄの上部のガイド４６がレール４５に沿って図５の矢印ハ方向に移動して、一列並びの５本のパッド吊体３７を千鳥状に位置変更する。次に間隔変更手段のサーボモータ４３の回転で、パンタグラフ機構４４を例えば縮めて移動パッド吊体３７ｂ〜３７ｅを、図６の矢印ニの如く固定パッド吊体３７ａ方向に移動（幅寄せ）させて、５本のパッド吊体３７の隣り合う間隔を狭める。
【００４５】
これにより、５本のパッド吊体３７（すなわち農産物Ｗ）が千鳥状態となり、この状態で各パッド吊体３７が段ボール箱１４内に下降することにより、５個の農産物Ｗが、図７に示すトレイパック５６の折れ線１上に位置するＮＯ１〜ＮＯ５の凹部５６ａ内に一度に収納されて箱詰めされる。そして、５個の農産物Ｗが折れ線１に沿って千鳥状態で箱詰めされたら、吸着パッド４０による農産物Ｗの吸着状態を解除して、各パッド吊体３７を上昇させ、箱詰ロボット２８のアーム２９を箱詰レーン２２の待機位置Ｓ１まで移動させる。
【００４６】
この移動中において、間隔変更手段と保持部移動手段のサーボモータ４３、４７を回転（例えば逆転）させて元の状態、すなわち５本のパッド吊体３７が所定間隔で一列並び状態となるようにして、次の５個の農産物Ｗを前記したと同様に吊持機構３０により一列状態で吊持する。この動作を合計３回繰り返すことによって、段ボール箱１４内に嵌挿されているトレイパック５６の千鳥状の５個の凹部５６ａに、農産物Ｗが一回当たり５個づつ折れ線１〜３に沿って収容される。
【００４７】
そして、吊持機構３０を３回動作させたら、吊持機構３０の４本の移動パッド吊体３７ｂ〜３７ｅのうち２本の移動パッド吊体３７ｂ、３７ｄのエアーシリンダ装置３９を作動させて、そのピストンロッド３９ａを縮めて吸着パッド４０を所定距離上昇させる。この吸着パッド４０の上昇により、２本の移動パッド吊体３７ｂ、３７ｄが非作動状態となり、この状態で、作動状態にある３本の移動パッド吊体３７ａ、３７ｃ、３７ｅで、３個の農産物Ｗを吊持する。この時、３本の移動パッド吊体３７ａ、３７ｃ、３７ｅの間隔は、５本のパッド吊体３７ａ〜３７ｅで５個の農産物Ｗを吊持する場合と同一の間隔に設定されている。そして、この吊持された３個の農産物Ｗが、トレイパック５６の図７の直線４に沿った３個の列状の凹部５６ａ内に収容される。
【００４８】
この吊持機構３０の合計４回の動作によって、トレイパック５６の１８個の凹部５６ａ内に農産物Ｗがそれぞれ位置決め収容され、段ボール箱１４内に農産物Ｗが一段積みで箱詰めされることになる。そして、例えば図６に示すように段ボール箱１４内に農産物Ｗを複数段積みする場合は、以上の動作を段数に応じた回数繰り返すことになる。なお、間隔変更手段と保持部移動手段の動作は、例えば予め農産物Ｗの配列パターンの種類あるいはトレイパック５６の種別を制御装置に設けられている入力装置で入力することによって、制御装置からの指令により各手段に設けられたサーボモータ４３、４７等が自動的に回転することによって行われる。
【００４９】
このように上記実施例の箱詰装置１にあっては、箱詰ロボット２８のアーム２９に装着された吊持機構３０に間隔変更手段と保持部移動手段を設けて、４本の移動パッド吊体３７ｂ〜３７ｅをレール４１に沿った一列並び方向に移動させると共に、一つ置きの２本の移動パッド吊体３７ｂ、３７ｄを一列並び方向に直交する方向に移動させるため、一列状態で吊持した複数個の農産物Ｗを例えば千鳥状に配置することができ、段ボール箱１４内に嵌挿されているトレイパック５６の千鳥状の凹部５６ａに５個の農産物Ｗを同時に箱詰めすることができる。
【００５０】
これにより、例えば５列で合計１８個の凹部５６ａに、箱詰ロボット２８による吊持機構３０の４回の動作で農産物Ｗを箱詰めすることができることになり、従来方式では７回必要であった動作回数を略半分とすることができる。その結果、箱詰ロボット２８の箱詰め作業全体における移動動作時間を短くすることができて、箱詰装置１自体の能力を高めることができると共に、箱詰装置１の能力向上により選別装置の能率を高めることも可能になる。
【００５１】
また、４本の移動パッド吊体３７ｂ〜３７ｅが一列並び方向に移動可能で、２本の移動パッド吊体３７ｂ、３７ｄが一列並び方向と直交する方向に移動可能であるため、各移動パッド吊体３７ｂ〜３７ｅを所定方向に所定量移動させることにより、各種配列パターンに容易に対応することができると共に、例えば保持部移動手段を保持部移動切替手段で非作動状態とすることにより、各種間隔を有する一列並び状態の配列パターンにも対応することができる。
【００５２】
さらに、パッド吊体３７の隣接間隔を間隔変更手段で変更することができると共に、吊持切替手段による各パッド吊体３７のエアーシリンダ装置３９の切替制御によって、吸着パッド４０が農産物Ｗの吊持に関与する作動状態と吊持に関与しない非作動状態に切り替え設定できるため、例えば前述した４回目の吊持機構３０の動作時のように、３個の農産物Ｗのみを確実に吊持して箱詰めすることができ、奇数行の配列パターンにも容易に対応することができる。これらにより、様々な配列パターンに容易に対応することができて、一台の箱詰装置１で各種形状及び大きさの農産物Ｗや各種配列パターンに使用することができ、箱詰装置１自体の汎用性を大幅に向上させることが可能になる。
【００５３】
また、保持部移動手段のサーボモータ４７や間隔変更手段のサーボモータ４３が保持部移動切替手段等によって自動的に回転して両手段を作動させると共に、各パッド吊体３７のエアーシリンダ装置３９が吊持切替手段によって個別に制御されるため、配列パターン等を入力設定するだけで、各手段が自動的に作動して所定の配列パターンに設定することができ、配列パターンの切り替えを迅速かつ確実に行うことができる。
【００５４】
またさらに、５本のパッド吊体３７のうち４本の移動パッド吊体３７ｂ〜３７ｅが間隔移動手段のレール４１に沿って移動するため、箱詰レーン２２の待機位置Ｓ１に待機している農産物Ｗの隣接間隔に、一列並び状態の吸着パッド４０の隣接間隔を容易に一致させることができて、待機位置Ｓ１の農産物Ｗを各吸着パッド４０で確実に吊持することができる。また、４本の移動パッド吊体３７ｂ〜３７ｅのうち、一つ置きの２本の移動パッド吊体３７ｂ、３７ｄのみが、保持部移動手段のレール４５とガイド４６によってレール４１と直交する方向に移動する構造であるため、必要最低数の移動パッド吊体のみを直交方向に移動させることができて、保持部移動手段の構成を簡素化することができる。
【００５５】
また、間隔変更手段と保持部移動手段を設けているため、吸着パッド４０で吊持した農産物Ｗを幅寄せして、ダンボール箱１４に箱詰めすることができ、例えば吸着パッド４０の隣接間隔を、段ボール箱１４内に略当接状態で箱詰めされる農産物Ｗの隣接間隔よりも小さく設定することができる。その結果、吊持機構３０により吊持した農産物Ｗを略密着した状態で段ボール箱１４内に確実に箱詰めすることができると共に、箱詰め時の農産物Ｗの段ボール箱１４への接触等による傷付きが防止され、かつ段ボール箱１４内の略一杯に所定数の農産物Ｗを所定に整列させて箱詰めすることができ、箱詰め状態の見栄えを向上させることができる。この場合は、特に、トレイパック５６を使用しない農産物Ｗの箱詰めに適用して効果的である。
【００５６】
なお、上記実施例においては、トレイパック５６の配列パターンが５列で合計１８個の凹部５６ａを有する場合を例にして説明したが、本発明はこれに限定させるものでもなく、例えば図８（ａ）〜（ｅ）に示す配列パターンにも適用することができる。すなわち、（ａ）に示す配列パターンは、５列で合計１３個の凹部５６ａが千鳥状に配列されたもので、この例の場合は、５本のパッド吊体３７を有する吊持機構３０を３回（従来方式では５回）動作させる（但し最初もしくは最後の一回は２本のパッド吊体を吊持に関与しない位置とする）ことによって、トレイパック５６の全ての凹部５６ａに農産物Ｗを箱詰めすることができる。
【００５７】
また、（ｂ）に示す配列パターンは、７列で合計１４個の凹部５６ａが千鳥状に配列されたもので、この例の場合は、７本のパッド吊体３７を有する吊持機構３０を２回（従来方式では５回）動作させることによって、トレイパック５６の全ての凹部５６ａに農産物Ｗを箱詰めすることができ、また、（ｃ）に示す配列パターンは、８列で合計１６個の凹部５６ａが千鳥状に配列されたもので、この例の場合は、８本のパッド吊体３７を有する吊持機構３０を２回（従来方式では４回）動作させることにより、トレイパック５６の全ての凹部５６ａに農産物Ｗを箱詰めすることができる。
【００５８】
さらに、（ｄ）に示す配列パターンは、５列で合計１８個の凹部５６ａが千鳥状に配列されたもので、この例の場合は、５本のパッド吊体３７を有する吊持機構３０を４回（従来方式では７回）動作させる（但し最初もしくは最後の一回は２本のパッド吊体を吊持に関与しない位置とする）ことにより、トレイパック５６の全ての凹部５６ａに農産物Ｗを箱詰めすることができる。また、（ｅ）に示す配列パターンは、９列で合計２３個の凹部５６ａが千鳥状に配列されたもので、この例の場合は、９本のパッド吊体３７を有する吊持機構３０を３回（従来方式では５回）動作させる（但し最初もしくは最後の一回は４本のパッド吊体を吊持に関与しない位置とする）ことにより、トレイパック５６の全ての凹部５６ａに農産物Ｗを箱詰めすることができる。
【００５９】
このように配列パターンが千鳥状の場合には、従来方式に比較して略半分の動作回数で箱詰めすることができることになるが、本発明は、千鳥状の配列パターンに限定されるものでもなく、例えば図９に示すマトリックス状の配列パターンにも勿論適用することができる。すなわち、図９に示す配列パターンは、５列×４行（合計２０個）の凹部５６ａがマトリックス状に配列されたものであるが、この例の場合は、吊持機構３０の保持部移動手段を非作動状態とし、間隔変更手段のみを作動させることにより、従来方式と同様に５本のパッド吊体３７を一列並び状態として、トレイパック５６の全ての凹部５６ａに箱詰めできることになる。
【００６０】
また、上記実施例においては、５本のパッド吊体３７のうち一つの置きの２本の移動パッド吊体３７ｂ、３７ｄのみを保持部移動手段で移動可能に設けたが、例えば５本全てのパッド吊体を一列並び方向と直交する方向に移動可能に設けることもできる。また、間隔変更手段で全てのパッド吊体の隣接間隔を変更することなく、例えば両端部のパッド吊体や所定位置のパッド吊体のみを移動させて間隔を変更する等、農産物Ｗの種類や大きさ、配列パターン等に応じて適宜に設定することができる。
【００６１】
さらに、上記実施例においては、複数本のパッド吊体３７の各エアーシリンダ装置３９を吊持切替手段で個別に制御して、農産物の吊持に関与する作動状態と吊持に関与しない非作動状態とに切り替えるように構成したが、例えばこの機構を省略し、全てのパッド吊体を常時吊持に関与するように構成することもできるし、保持部移動手段の移動方向は、農産物の一列並び方向と直交する方向に特定されるものでもなく、一列並び方向と所定の角度を有して移動させることもできる。また、上記実施例における、吊持機構３０の構成及びパッド吊体３７の数、間隔変更手段、保持部移動手段、保持部移動切替手段、吊持切替手段等の構成も一例であって、本発明に係わる各発明の要旨を逸脱しない範囲において種々変更可能であることはいうまでもない。
【００６２】
【発明の効果】
以上詳述したように、請求項１記載の発明によれば、吊持手段に一列並びで複数の保持部を設け、この吊持手段が農産物を一列状態で吊持してから箱詰めのための所定位置に移動の途中に、複数の保持部のうち一つ置きの保持部を保持部移動手段で一列並びの方向と略直交する方向に移動することができるため、一列状態で同時に吊持した農産物を例えば千鳥状等の所定の配列パターンに変更することができ、各種配列パターンに容易に対応し得て汎用性を向上させることができると共に、必要最低限の保持部を保持部移動手段で移動させるだけで良く吊持手段の構成の簡素化を図ることができ、さらに、より少ない吊持手段の移動動作で容器に箱詰めすることができ、箱詰め作業の能力・能率向上を図ることができる。
【００６４】
また、請求項２記載の発明によれば、請求項１記載の発明の効果に加え、保持部移動切替手段により、例えば一列並びの配列パターンの場合には保持部移動手段を非作動状態とし、千鳥状の配列パターンの場合には作動状態とすることによって対応でき、一列並びも含めた各種配列パターンにより一層容易に対応することができて汎用性がより向上すると共に、各種配列パーンへの切り替えを迅速に行うことができる。
【００６５】
また、請求項３記載の発明によれば、請求項１または２記載の発明の効果に加え、間隔変更手段により、貯留コンベア等の待機位置に一列並びでプールされる農産物の隣接間隔に応じて各保持部の隣接間隔を設定することができるため、各種農産物により容易に対応することができると共に、複数の農産物を保持部で確実に吊持することができる。
【００６６】
また、請求項４記載の発明によれば、請求項１ないし３記載の発明の効果に加え、吊持切替手段で吊持手段の複数の保持部のうちの所定の保持部を農産物の吊持に関与しない非作動状態に切り替えできるため、例えば奇数行を有する配列パターンの場合に、最初もしくは最後の行に相当する農産物を作動状態の保持部で吊持することができ、より多種の配列パターンに適用することができる。
【００６７】
また、請求項５記載の発明によれば、請求項１ないし４記載の発明の効果に加え、例えば球状農産物であっても、容器内にセットされているトレイパックの凹部内に確実に位置決め収容させて箱詰めすることができて、良好な箱詰め状態を得ることができる等の効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係わる農産物の箱詰装置を複数設置した選果場の平面図
【図２】同各箱詰装置が設置される分岐箱詰めラインの平面図
【図３】同その正面図
【図４】同吊持手段の正面図
【図５】同図４の側面図
【図６】同吊持手段の作動状態を示す正面図
【図７】同配列パターンを示す図
【図８】同配列パターンの他の例を示す図
【図９】同配列パターンのさらに他の例を示す図
【図１０】従来の箱詰め方法を説明するための図７と同様の図
【符号の説明】
１・・・・・・・・・・箱詰装置
２・・・・・・・・・・選別コンベア
３・・・・・・・・・・分岐箱詰めライン
４・・・・・・・・・・供給・等階級選別部
９・・・・・・・・・・フリートレイ
１２・・・・・・・・・貯留コンベア
１４・・・・・・・・・段ボール箱
２２・・・・・・・・・箱詰レーン
２３・・・・・・・・・送出コンベア
２８・・・・・・・・・箱詰ロボット
２９・・・・・・・・・アーム
３０・・・・・・・・・吊持機構
３３・・・・・・・・・吸着パッドホルダー
３４、４１、４５・・・レール
３５、４２、４６・・・ガイド
３６、３９・・・・・・エアーシリンダ装置
３７・・・・・・・・・パッド吊体
３７ａ・・・・・・・・固定パッド吊体
３７ｂ〜３７ｅ・・・・移動パッド吊体
４３、４７・・・・・・サーボモータ
５６・・・・・・・・・トレイパック
５６ａ・・・・・・・・凹部
Ｓ１・・・・・・・・・待機位置
Ｓ２・・・・・・・・・箱詰位置

Claims (5)

1. 農産物を一個づつ着脱可能に吊持する複数の保持部を一列並びで有する吊持手段を備え、該吊持手段を移動させて待機位置にプールされている複数の農産物を一列状態で同時に吊持して所定位置の容器内に所定の配列で詰める農産物の箱詰装置であって、
   前記吊持手段は、農産物を一列状態で吊持してから前記所定位置に移動の途中に、前記複数の保持部のうち一つ置きの保持部を前記一列並びの方向と略直交する方向に所定距離移動させ得る保持部移動手段を備えることを特徴とする農産物の箱詰装置。
2. 前記吊持手段は、一列並びで隣接する複数の保持部のうち一つ置きの保持部を、該一列並びの方向と略直交する方向に移動させる作動状態と、略直交する方向に移動させない非作動状態とに切り替える保持部移動切替手段を有することを特徴とする請求項１記載の農産物の箱詰装置。
3. 前記吊持手段は、一列並びの各保持部の隣接間隔を変更する間隔変更手段を有することを特徴とする請求項１または２記載の農産物の箱詰装置。
4. 前記吊持手段は、各保持部を農産物の吊持に関与する作動状態と、農産物の吊持に関与しない非作動状態とにそれぞれ個別に切り替える吊持切替手段を有することを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の農産物の箱詰装置。
5. 前記吊持手段は、フリートレイ上に載せられて待機している農産物をフリートレイ上から吸着パッドにより複数個一列状態で吊持し、この吊持した一列状態の農産物を所定の配列パターンにして容器内にセットされているトレイパックの複数の凹部内に詰めることを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の農産物の箱詰装置。

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