JP6208961B2 - Tomato harvester - Google Patents
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Description
この発明は、加工用トマトの収穫機に関するものである。
加工用トマトは一本の茎から多数枝分かれした枝Pが圃場一面に這うように四方に伸び、そしてトマトが一斉に熟するので、根元から切断して枝Pごと取込んで枝Pからトマト(実)を分離し、硬い良好なトマトと軟らかい不良トマトやゴミを仕分け、さらに、硬い良好なトマトから高品質の良質トマトを選別する。
そしてこのトマト収穫機は刈り取り作業から仕分け作業、選別作業まで一貫して行うものである。
なお、加工用トマトは基本的には球形(直径が約5cm程度)乃至は少し縦長の楕円形であり、極めて硬く、高さ60cmに積み上げてもその底のトマトは潰れない程度の硬さである。
そして、茎を振るとヘタ(なり口にあるヘタ)が外れて容易に実だけ分離される。
The present invention relates to a harvesting machine for processing tomatoes.
The tomatoes for processing extend in all directions so that many branches P branch from one stem ripen all over the field, and the tomatoes ripen all at once, so they are cut from the roots and taken together with the branches P. Fruit), and sorts hard good tomatoes and soft bad tomatoes and garbage, and further sorts high-quality tomatoes from hard good tomatoes.
This tomato harvester performs consistently from mowing to sorting and sorting.
The tomatoes for processing are basically spherical (about 5 cm in diameter) or a slightly vertically long oval, extremely hard, and hard enough that the tomatoes at the bottom do not collapse even when stacked to a height of 60 cm. is there.
When the stalk is shaken, the sticker (the sticker in the mouth) comes off and is easily separated from the fruit.
外国における加工用トマトの栽培は極めて大規模であり、その収穫機は大型である。他方、我が国での加工用トマトの栽培は比較的小規模で、また、品種改良がなされているので単位面積当たりの収量が多いなど、栽培状況が著しく異なる。このような我が国の事情に適したトマト収穫機が開発されている。 The cultivation of processing tomatoes in foreign countries is extremely large, and the harvester is large. On the other hand, the cultivation of tomatoes for processing in Japan is relatively small, and the cultivation situation is very different, for example, the yield per unit area is high due to the improved variety. A tomato harvester suitable for such circumstances in Japan has been developed.
そして、我が国の加工用トマト栽培に適したトマト収穫機(コンバイン)の開発が進められてきたが、それは、高価な光学機器や画像処理技術を用いない等、機構・構造が簡素で外国のそれとは大きく異なる独自のものになっている。
我が国の加工用トマトの収穫作業機の開発は刈り取り機に始まり(特許文献1)、その後、トマト収穫機(コンバイン)の開発が進められた。我が国でのトマト収穫機は相当に進んできたが、さらに性能向上や製作コストの低減を図り、作業性を良くするための開発が進められている。
The development of a tomato harvester (combine) suitable for the cultivation of tomatoes for processing in Japan has been promoted, but it has a simple mechanism and structure, such as not using expensive optical equipment and image processing technology. Is a very different one.
Development of a harvesting machine for processing tomatoes in Japan began with a mower (Patent Document 1), and then development of a tomato harvester (combine) was advanced. In Japan, tomato harvesters have made considerable progress, but development is underway to improve performance and reduce production costs to improve workability.
因みにいえば、特許文献1(特開平6−46647号公報)のものは、圃場に這うように広がっている加工用トマトの枝Pを刈り取り、作業者がトマトの実を振るい落として収穫するための作業機である。このトマト収穫用作業機70は、図11及び図12に示されるように、圃場のトマト栽培畝を跨いだ状態で微速前進又は定置され、収穫装置71の前側に立った作業者が予め刈込み鋏等で根元を切断してある加工用トマト付きの茎を拾い、ホッパー72上でトマトを振るい落とし、ホッパー内に落下したトマトや枝葉等はスラット付きのバーコンベヤ73で斜め上方に搬送され、この搬送過程で多くの土砂、枝葉等の夾雑物はコンベヤ73のバー間から落下して除去される。
そして、上記スラット・バーコンベヤ73で選別シュート74に移送されたトマト等は、シャター75が閉じられているときは一時的に貯留され、この状態で作業者用ステップ76上に立った作業者により、出荷に適さない未熟果、過熟果、及び枝葉等が除去される。その後、シャター75が開放されるとトマトは直下に置かれたコンテナ77に排出されて所定量詰められる。トマトが詰められたコンテナ77は荷台78に移される。
なお、図11及び図12において、符号80はゴムクローラ、81は車体、82はエンジン、83は操縦レバー、84はリフト装置を示している。
他方、我が国で開発されたトマト収穫機、すなわち、刈り取り、分離、仕分け、選別を一貫して行うトマト収穫機(コンバイン)は既に公開されたものであり、これが、本発明の従来技術である。しかし、この公開されたトマト収穫機(従来技術)が記載されている文献は見当たらない。
For example, in Patent Document 1 (Japanese Patent Laid-Open No. 6-46647), a tomato branch P for processing spreads so as to crawl on a farm field, and an operator shakes and harvests the tomato fruit. It is a working machine. As shown in FIGS. 11 and 12, the tomato
The tomatoes and the like transferred to the
11 and 12,
On the other hand, a tomato harvester developed in Japan, that is, a tomato harvester (combine) that consistently cuts, separates, sorts and sorts has been published, and this is the prior art of the present invention. However, there is no document describing this published tomato harvester (prior art).
ところで、この発明の先行技術である従来のトマト収穫機はクローラーによる低重心の自走式作業機であり、走行部とこれに搭載された作業部とからなり、作業部の支持構造物は前方部が油圧シリンダーによって昇降される可動部であり、後方部が車体フレーム上に固定された固定部である。
先端の掻き上げ装置は上記支持構造物に昇降自在に支持され、油圧シリンダーによって昇降操作され、また高さ位置を自在に調整することができるようになっている。
By the way, the conventional tomato harvesting machine, which is a prior art of the present invention, is a self-propelled working machine with a low center of gravity by a crawler, and includes a traveling part and a working part mounted on the traveling part. The part is a movable part that is moved up and down by a hydraulic cylinder, and the rear part is a fixed part fixed on the body frame.
The scraping device at the tip is supported by the support structure so as to be movable up and down, is lifted and lowered by a hydraulic cylinder, and the height position can be freely adjusted.
この従来のトマト収穫機は、地面に這っているトマトの枝Pを刈り取って掻き上げる掻き上げ装置、掻き上げた枝からトマトを分離するトマト分離装置、分離されたトマトから硬い良好トマトを選別する良否仕分け装置、硬い良好トマトから小玉トマトを取り除き、良く熟していて色むらがなく、形が良くて無傷の良質トマトを目視で選別する選別作業部を備えていて、これら一連の作業が順次行われるようになっている。
上記の各装置の概要は次の通りである。
なお、この明細書の図1〜図4はこの発明の実施例を示すものであるが、これはその基本において従来技術と類似しているので、これらの図を参照しながら説明する。
This conventional tomato harvesting machine is a scooping device that cuts and scrapes the tomato branches P lying on the ground, a tomato separating device that separates tomatoes from the scooped branches, and selects hard good tomatoes from the separated tomatoes Pass / fail sorting device, removes small tomatoes from hard good tomatoes, and has a sorting section that visually sorts good tomatoes that are well-ripened and have no color unevenness, good shape and intactness, and these series of operations are performed sequentially It has come to be.
The outline of each device described above is as follows.
1 to 4 of this specification show an embodiment of the present invention. This is basically similar to the prior art, and will be described with reference to these drawings.
掻き上げ装置1はクランク運動する多数のロッドによるものであり、多数(例えば、9〜10本)のロッドを一組にした掻き上げユニット1Aと1Bを組み合わせたものである。
掻き上げユニット1A,1Bは先端部分が少し前下がりに傾斜しており、本体部分は後ろ上がりに大きく傾斜している。そして各ユニット1A,1Bの多数のロッドが交互に上下及び前後方向にクランク運動する。両ユニット1A,1Bはそれぞれ別個に駆動され、その回転位相が180度ずれているので、互いに反対方向に上下動し前後動することになる。
The
In the
この掻き上げ装置1の掻き上げユニット1A,1Bはトマトの枝Pを下から掬い上げ、押し上げて地面から浮かす。トマトの技Pは押し上げられたところでバリカン式のカッターCで根切りされ、斜め上方に掻き上げられる。
The
掻き上げ助勢装置2a(2)は掻き上げ装置1の上方にあって、刈り取られた枝Pを掻き上げ装置1との間に引き込み、そして挟んで後方へ送って掻き上げる。
The scooping assisting
なお、従来技術における掻き上げ助勢装置2aの機構構造は図10に示すようなものであり、爪28を備えたチェン27と駆動スプロケット26a、縦動スプロケット26b、中間スプロケット26cとによるチェンコンベア29a〜29eを所定間隔で多数配置して構成されたものであり、掻き上げ装置1上の枝Pを多数のチェン27の上記爪28で引っかけて引き上げるものである。
The mechanism structure of the
引き上げコンベア3は、掻き上げ装置1で掻き上げられた枝Pを高い位置に引き上げてトマト分離装置4に送る。
枝Pが引き上げコンベア3で引き上げられてトマト分離装置4に送られると、トマト分離装置4上で枝Pからトマトが分離され、分離されたトマトは下方の良否仕分け装置5に篩い落とされる。そして枝Pはトマト分離装置4の後方に放出される。
The pulling
When the branch P is pulled up by the pulling
因みに言えば、従来技術のトマト分離装置の基本構造は図6のものと同じであり、分離棚を上下及び前後方向に往復動させて、その上にある枝Pを繰り返し跳ね上げ落下させて落下時の衝撃でトマトを分離させるものである。
トマト分離装置4の下方に良否仕分け装置5があり、これによって分離されたトマトが硬い良好トマトと軟らかい不良トマトに仕分けられる。
Incidentally, the basic structure of the prior art tomato separation device is the same as that of FIG. 6, and the separation shelf is reciprocated up and down and back and forth, and the branch P on it is repeatedly raised and dropped to fall. The tomato is separated by the impact of time.
There is a pass /
従来のトマト収穫機における良否仕分け装置5の基本構造は、前下がりに傾斜したベルトコンベアによるものであって、その搬送面に落下すると良好トマトが斜面で前方に転がり落ち、軟らかい不良トマトが後方に搬送される。これによって、硬い良好トマトと軟らかい不良トマトが能率的に仕分けられる。
The basic structure of the pass /
硬くて良く熟し、一定以上の大きさで、色が良く、色むらがなくて傷もない良質トマトが加工用トマトとして収穫されるのであるが、選別コンベア7に送り込まれて目視によって選別される前に硬い良好トマトと軟らかい不良トマトを完全に仕分けるのがこの良否仕分け装置5である。
トマト分離装置4から落下した葉などのゴミは軟らかい不良トマトと共に良否仕分け装置5によって後方に送られ、硬い良好トマトから仕分けられる。
High quality tomatoes that are hard and well ripened, of a certain size, good color, no color unevenness and no scratches are harvested as processing tomatoes, but before being sent to the sorting
Garbage such as leaves falling from the
横送りコンベア6は硬い良好トマトのうちの小玉トマトを自動的に選別するための篩いを兼ねていて、この横送りコンベア6で横方向に送られる間に小玉トマトが篩い落とされ、一定以上の大きさのものだけが選別コンベア7に送られる。
The
選別コンベア7は作業者による目視検査用の搬送コンベアであり、色の悪いもの、色むらのあるもの、形が悪いもの、傷物等が選別コンベア7から拾い出されて最終的に収穫される良質トマトが残る。
The
目視検査で最終的に選別された良質トマトが引き上げコンベア8で引き上げられシューター9に送られる。
以上が従来技術のトマト収穫機の機構の概要である。
The high-quality tomato finally selected by visual inspection is pulled up by the lifting
The above is the outline of the mechanism of the prior art tomato harvester.
〔従来技術における問題〕
従来の掻き上げ助勢装置2a(図10)においては、掻き上げ装置1との間に挟まれた枝Pの塊の大きさの変動に十分順応でないという問題があり、また、そのチェンコンベア(29a〜29e)に枝Pが絡み付き巻き付いて、掻き上げ不能になるという問題がある。
[Problems in the prior art]
In the conventional
他方、掻き上げられる枝Pは掻き上げユニット1A、1Bの上下動によって繰り返し押し上げられ、掻き上げ助勢装置2aのチェンコンベア29a〜29eのチェン27に繰り返し押しつけられる。他方、チェン27の上下方向への弾性は小さい。このため枝Pの塊が大きいと掻き上げ装置と掻き上げ助勢装置との間に強く挟まれてスムーズに掻き上げられなくなり、また、掻き上げ助勢装置のチェン27によって強く押え付けられてトマトが傷付けられことがある。また、枝Pが少なすぎると押圧力が不足して掻き上げ助勢装置2aのチェンコンベア29a〜29eによる送りが作用しなくて滑ってしまい枝Pが掻き上げ装置1に停滞してしまうことがある。以上のように、従来の掻き上げ助勢装置による掻き上げ作業は円滑さに欠け安定しないという問題があった(第1の問題)。
On the other hand, the branch P to be scooped up is repeatedly pushed up by the up and down movement of the
また、従来技術における良否仕分け装置については、ベルトコンベアに落下したとき大きな衝撃を受けるのでトマトが傷つくことが避けられず、また、天候が善し悪しでコンベアベルト表面の滑りが変化して仕分け精度が低下するので、硬い良好トマトと軟い不良トマトとの仕分け精度を高くすること、及び仕分け機構が単純軽量で、かつ仕分け能率が安定し、かつ仕分け精度が高いものが求められていた(第2の問題)。 In addition, with regard to the pass / fail sorting device in the prior art, the tomato is unavoidably damaged when dropped on the belt conveyor, and the slippage on the conveyor belt surface changes due to bad weather and the sorting accuracy decreases. Therefore, there has been a demand for a high sorting accuracy between hard good tomatoes and soft defective tomatoes, a sorting mechanism that is simple and lightweight, has a stable sorting efficiency, and has a high sorting accuracy (the second one). problem).
さらに、トマト分離装置については、単純な機構で常に能率的でかつ確実にトマトを分離できるトマト分離装置が求められている(第3の問題)。 Furthermore, as for the tomato separation apparatus, a tomato separation apparatus that can always efficiently and reliably separate tomatoes with a simple mechanism is demanded (third problem).
この発明が解決した課題は、上記従来技術のトマト収穫機を前提として、上記第2の課題、すなわち、硬い良好トマトと軟らかい不良トマトとの仕分け精度を高めることができ、また仕分け機構が単純で仕分け精度が安定しかつ高い良否仕分け装置を工夫することである(上記第2の問題)。 The problem solved by the present invention is that the above-mentioned prior art tomato harvesting machine is premised on the second problem, that is, the sorting accuracy between hard good tomatoes and soft bad tomatoes can be increased, and the sorting mechanism is simple. It is to devise a pass / fail sorting device with stable sorting accuracy and high (second problem).
上記課題を解決するための手段は、次の(A)を前提として(イ)(ロ)(ハ)および(ニ)によるものである。
(A)掻き上げ装置でトマトの枝を浮かせてカッターで根切りし、根切りされたトマトの枝Pを掻き上げ装置で掻き上げ、引き上げコンベアでトマト分離装置に送り、トマト分離装置で枝からトマトを分離し、良否仕分け装置で硬い良好トマトと軟らかい不良トマトに仕分けし、良否仕分け装置で仕分けられた硬い良好トマトについて色や形や傷などについて目視検査して良質トマトを選別する自走式のトマト収穫機であり、
(イ)上記良否仕分け装置は前下がりに傾斜したチェンコンベアであり、
(ロ)上記チェンコンベアは前方から後方に搬送するものであり、
(ハ)上記チェンコンベアの傾斜角度は硬い良好トマトがその搬送速度よりも速く前方に転がり落ちる程度の傾斜角度であり、
(ニ)上記チェンコンベアが左右のチェンと当該チェン間に等間隔で配置された多数の細長い弾性ロッドによるチェンコンベアであること。
Means for solving the above problems are based on (A), (B), (C) and (D) on the premise of the following (A).
(A) A tomato branch is lifted with a scraping device, rooted with a cutter, the root P of tomato that has been rooted is scraped with a scraping device, sent to a tomato separation device with a lifting conveyor, and from a branch with a tomato separation device A self-propelled type that separates tomatoes, sorts them into hard good tomatoes and soft bad tomatoes using a pass / fail sorting device, and visually inspects the color, shape, and scratches of hard good tomatoes sorted by the pass / fail sorting device Tomato harvester
(B) The above pass / fail sorting device is a chain conveyor inclined forward and downward,
(B) The chain conveyor conveys from the front to the rear,
(C) The inclination angle of the chain conveyor is such that the hard good tomato rolls forward faster than its conveying speed,
(D) The chain conveyor is a chain conveyor including a plurality of elongated elastic rods arranged at equal intervals between the left and right chains.
なお、この発明の良否仕分け装置のチェンコンベアの搬送速度は、軟らかい不良トマトが上記チェンコンベアで速やかに後方に搬送される程度に初期調整される。そして、搬送速度は作業中にも適宜調整される。 In addition, the conveyance speed of the chain conveyor of the quality sorting apparatus of this invention is initially adjusted to the extent that soft defective tomatoes are quickly conveyed backward by the chain conveyor. The conveyance speed is adjusted as appropriate during the work.
この発明の良否仕分け装置5の上記チェンコンベアは左右のチェン間に等間隔で配置された多数の細長い弾性ロッドによるチェンコンベアであるから、硬い良好トマトは多数の細長い弾性ロッドによるコンベア搬送面を転がり落ちるが、軟らかい不良トマトは同コンベア搬送面上に留まる。
したがって、硬い良好トマトは前方に転がり落ち、他方、軟らかい不良トマトは当該コンベアで後方に搬送されて放出される。
また、ゴミくずは軟らかい不良トマトと同様に上記コンベア搬送面上を転げ落ちることはないから、結局、良否仕分けコンベア5で後方に搬送されて放出される。
そしてまた、トマト分離装置4から落下したトマトに対する衝撃は細長い弾性ロッドによるコンベア搬送面の緩衝効果で緩和されるから傷つくことはない。
また、多数の金属ロッドによって搬送面が形成されるので、表面状態の変化(水膜やゴミなどによる変化)は少なく、したがって、コンベア搬送面の摩擦抵抗や転がり抵抗の変動は小さいから、良否の仕分け精度、仕分け能率は高くて安定している。
Since the chain conveyor of the pass /
Therefore, hard good tomatoes roll down forward, while soft, defective tomatoes are conveyed backward by the conveyor and released.
In addition, the litter does not roll down on the conveyor conveyance surface like the soft defective tomatoes, so that it is eventually conveyed back and discharged by the pass /
Further, the impact on the tomato dropped from the
In addition, since the conveying surface is formed by a large number of metal rods, there is little change in the surface condition (change due to water film or dust), and therefore the variation in friction resistance and rolling resistance on the conveyor conveying surface is small. Sorting accuracy and sorting efficiency are high and stable.
〔実施態様〕
良否仕分け装置5は前下がりに大きく傾斜していて、トマト分離装置4から良否仕分け装置5のコンベア搬送面までの落差は大きい。したがって、当該コンベア搬送面に落下した硬い良好トマトに対する衝撃は大きく、これによってトマトの表面が傷つく恐れがある。
良否仕分け装置のコンベア搬送面が多数の細長い横ロッド(金属ロッド)で構成されているので、コンベアベルトのコンベア搬送面に比してその表面状態が安定しており、その転がり抵抗、摩擦抵抗の変動が小さい。
Embodiment
The acceptance /
Since the conveyor transport surface of the pass / fail sorting device is composed of a large number of elongate horizontal rods (metal rods), the surface state is stable compared to the conveyor transport surface of the conveyor belt, and its rolling resistance and friction resistance Small fluctuation.
また、上記良否仕分け装置による仕分け精度は、その前下がりの傾斜角度と後方への搬送速度とに関係するので、これらを調節することによって高い仕分け精度が発揮されるようにすることができる。なお、上記傾斜角度の調節可能範囲は水平に対して20度〜30度の範囲であればよく、搬送速度については独立した油圧モータで駆動することによって容易に調節することができる。 In addition, since the sorting accuracy by the above-described pass / fail sorting device is related to the forward-lowering inclination angle and the backward conveyance speed, it is possible to achieve high sorting accuracy by adjusting these. It should be noted that the adjustable range of the tilt angle may be a range of 20 degrees to 30 degrees with respect to the horizontal, and the conveyance speed can be easily adjusted by driving with an independent hydraulic motor.
この発明のトマト収穫機の要部について説明する。
(1)掻き上げ装置1
掻き上げ装置1の構成は上記のとおりである。
そして、掻き上げユニット1A,1Bはそれぞれ別個のクランク12によって同速度で上下及び前後方向に往復運動する。
掻き上げ装置1はトマト収穫機の走行によって前進しつつ、掻き上げユニット1A,1Bのクランク運動における上下動で枝Pを押し上げて浮かせ、前後動で後方に移動させて掻き上げるという動作を繰り返して枝Pを掻き上げる。これがこの掻き上げ装置1の作用の基本である。
The main part of the tomato harvester of this invention will be described.
(1)
The configuration of the
The
While the
ユニット1A,1Bが互いに組み合わされて掻き上げ装置1が構成されており、この2つの掻き上げユニット1A,1Bのクランク運動は互いに180度位相がずれている。そして、この2つの掻き上げユニット1A,1Bのクランク運動の相互作用によってトマトの枝Pがスムーズに掬い上げられかつ後方に送られる。
掻き上げ装置1の前方下方に刈り取り(又は根切り)用のカッターCがあり、枝Pが掬い上げられた状態でカッターC(バリカン式のカッター)によって根切りされる。そして根切りされた枝Pが掻き上げ装置1と掻き上げ助勢装置2とによって後方に掻き上げられる。
この掻き上げ装置1の基本構成及びその作用は従来技術のものと同じである。
The
There is a cutter C for cutting (or root cutting) in the lower front of the
The basic configuration and operation of the
(2)掻き上げ助勢装置2
この発明の掻き上げ助勢装置2は、掻き上げ装置1の少し上方にあって掻き上げ装置1に掬い上げられたトマトの枝Pを上から軽く押さえ、その爪で引っかけて引き上げる助勢コンベアである。
(2) Scooping assist
The
この掻き上げ助勢装置2のコンベアは左右のチェンと多数の横ロッドで構成されたチェンコンベアであり、横ロッドは細長い横ロッド(高弾性ロッド)でありその弾力によって枝Pの塊全体を軽く押さえる。そして上記横ロッドは枝Pの塊の大きさに応じて上方に撓むので、枝Pの塊が大きくてこれに対する押圧力が著しく増大するのが抑制される。
The conveyor of the
(3)引き上げコンベア3
引き上げコンベア3は従来技術のそれと同じで、掻き上げ装置1と掻き上げ助勢装置2とによって掻き上げられた枝Pをトマト分離装置4まで引き上げる単なる搬送コンベアであって、左右のチェンと多数の横ロッドによるチェンコンベアである。
(3) Lifting
The lifting
(4)トマトの分離装置4
この発明のトマト分離装置4の基本構造は前記従来のものと同じであり、その分離棚41を上下及び前後方向に駆動する駆動機構は、前後のクランク42であり、支持フレームにクランクが固定されており、クランク42で分離棚41を支持している。
なお、枝Pが分離棚41の上下動で跳ね上げられ、前後動で少しずつ後方に送られる。そして、分離棚41を少し前方に傾斜させていることで一回の跳ね上げによる後方への送りを小さくしている。
このような駆動機構にしたことによって、前下がりの傾斜角度を調節可能な状態で支持構造物に単純に支持させて分離棚を上下及び前後方向に駆動することができる。
(4)
The basic structure of the
In addition, the branch P is flipped up by the vertical movement of the
By adopting such a drive mechanism, the separation shelf can be driven in the up and down and front and rear directions by simply supporting it on the support structure in a state in which the forward and downward inclination angle can be adjusted.
(5)良否仕分け装置5
良否仕分け装置5の基本は従来技術と同じであるが、傾斜したコンベアの構造が異なる。具体的にはこの発明の良否仕分け装置5のコンベアはチェンと多数の横ロッドによるチェンコンベアであり、これは転がり抵抗、摩擦抵抗の変動が小さいので安定した高い仕分け精度と仕分け性能を有しさらに耐久性に優れているのは上記のとおりである。さらに、高い落差で落下する硬い良好トマトに対する緩衝作用を奏することも上記のとおりである。
(5) Pass /
The basics of the pass /
良否仕分け装置5のチェンコンベアを構成する左右両側のチェンは必ずしもチェンである必要はなく、これに換えてタイミングベルトを用いることもできる。
また、上記チェンコンベアにおける横ロッドの線径、ピッチの如何は搬送面の転がり抵抗の大きさ、滑りに対する摩擦抵抗の大きさ、弾性の大きさを勘案して選択される。そして、多数の細長い横ロッド間の隙間からゴミが篩い落ちるので、コンベア搬送面に多量のゴミが滞留してこれによってトマトの転がりが阻害するようなことはない。
The chains on the left and right sides constituting the chain conveyor of the pass /
Further, the wire diameter and pitch of the horizontal rod in the chain conveyor are selected in consideration of the rolling resistance of the conveying surface, the frictional resistance against sliding, and the elasticity. And since the trash is sieved from the gaps between the many elongated horizontal rods, a large amount of trash stays on the conveyor conveying surface, thereby preventing the rolling of tomatoes from being hindered.
(6)横送りコンベア6
横送りコンベア6は良否仕分け装置5で仕分けられた硬い良好トマトを選別コンベア7に送る搬送コンベアであり、左右のチェンと多数の横ロッドとによるものである。この横送りコンベア6の横ロッドの間隔を大きくしてあり、良否仕分けコンベア5で仕分けられた硬い良好トマトのうち小玉のものがこれによって篩い落される。
(6)
The
(7)選別コンベア7
選別コンベア7は従来技術のそれと違いはない。これは目視検査に適したものであれば通常のベルトコンベアでもよいが、左右両側のチェンと多数の横ロッドによるチェンコンベアである。
(7) Sorting
The sorting
(8)引き上げコンベア8
引き上げコンベア8は従来技術のそれと違いはない。これは良質トマトをシューター9まで引き上げるための単なる搬送コンベアであるから特別な構造である必要はないが、左右両側のチェンと多数の横ロッドによるチェンコンベアである。
(8) Lifting
The lifting
次いで、図面を参照しつつ実施例を具体的に説明する。
この実施例のトマト収穫機の大きさは、幅が約2.1m、機体全長約5.2m、機体高さ約2.6mである。そして、全体構造の外観は図1のとおりであり、先端に掻き上げ装置1があり当該掻き上げ装置の前部の下にバリカン式のカッターCがあり、その上に掻き上げ助勢装置2があり、さらに、掻き上げ装置1の後ろに引き上げコンベア3がある。
Next, embodiments will be specifically described with reference to the drawings.
The size of the tomato harvesting machine of this embodiment is about 2.1 m in width, about 5.2 m in length, and about 2.6 m in height. And the external appearance of the whole structure is as shown in FIG. 1, the
掻き上げ助勢装置2の前半部分は掻き上げ装置1に重なり、後半部分は引き上げコンベア3の先端部分に重なっている。これによって、掻き上げ装置から引き上げコンベア3への枝Pの引き渡しがスムーズになされる。
掻き上げ装置1、掻き上げ助勢装置2、カッターC、引き上げコンベア3が可動フレーム(図示略)に支持されており、これらが一体となって可動フレームによって上下に動かされる。可動フレームは油圧シリンダ(図示略)によって昇降操作され、圃場間の移動時や作業中の方向転換時等に引き上げられる。
The first half portion of the
The
また、掻き上げ装置1、カッターC、掻き上げ助勢装置2はサブフレーム(図示略)に支持されており、当該サブフレームは上記可動フレームに上下方向に可動に支持されている。
そして、上記サブフレームは油圧シリンダー(図示略)で高さ位置調節自在に支持されており、これによって掻き上げ装置1の先端の地面からの高さが容易に微調整される。
The
The sub-frame is supported by a hydraulic cylinder (not shown) so that the height position can be adjusted, whereby the height of the tip of the
〔部分構造について〕
掻き上げ装置1の横幅は950mmであり、掻き上げ助勢装置2の横幅は925mmである。そして、掻き上げ装置1と掻き上げ助勢装置2との間の間隔、すなわち、枝Pの取り込み口の高さは約160mmである。
なお、このトマト収穫機の作業時の前進速度は0.05m/秒であり、掻き上げ助勢装置2の引き上げ速度は上記前進速度よりも少し速い。これによって枝Pは掻き上げ装置1と掻き上げ助勢装置2とで挟まれて引き込まれていく。
他方、引き上げコンベア3は横幅が950mm、全長が2.8m、傾斜角度が55度であり、引き上げ速度は0.1m/秒である。
[About partial structure]
The lateral width of the
In addition, the advance speed at the time of operation | work of this tomato harvester is 0.05 m / sec, and the raising speed of the
On the other hand, the lifting
トマト分離装置4はその横幅が800mm、全長が1600mmであり、その先端が引き上げコンベア3の後端よりも450mm下方に配置されている。
トマト分離装置4で分離されたトマトは分離棚41から良否仕分け装置5に落下し、枝Pは分離棚41から後方に放出される。
The
The tomato separated by the
良否仕分け装置5は前下がりに傾斜していてその搬送方向は後方である。そして、当該良否仕分け装置5の先端より下方に横送りコンベア6があり、良否仕分け装置5で仕分けられた硬い良好トマトがこの横送りコンベア6に送られる。
そして、選別コンベア7の後端にこれと一体に連続した引き上げコンベア8がある。
The pass /
At the rear end of the sorting
〔収穫作業〕
収穫作業は従来のものと基本的に違いはないから、繰り返しになるが念のため再び説明する。
トマトの枝Pは、バリカン式のカッターCで根切りされ、掻き上げ装置1と掻き上げ助勢装置2とによって掻き上げられ、引き上げコンベア3で引き上げられてトマト分離装置4の先端部分に落とされる。そして、トマト分離装置4の先端部分に落とされた枝Pの塊は、分離棚41の上下動で繰り返し高く跳ね上げられる。そして、跳ね上げられる度に枝Pは少しずつ後方に送られ、トマト分離装置4の後端まで達して後方に放出される。
10回程度繰り返し跳ね上げられるとほぼ完全に枝Pから分離され、分離されたトマトは分離棚41から落下し、枝Pが後方に放出される。
[Harvest work]
The harvesting work is basically the same as the conventional one, so I will repeat it again just in case.
The tomato branch P is rooted by the clipper cutter C, scraped up by the
When it is repeatedly flipped up about 10 times, it is almost completely separated from the branch P, and the separated tomato falls from the
トマト分離装置4の分離棚41から落下し良否仕分け装置5に落ちた硬い良好トマトは当該良否仕分け装置5のコンベア面を前方に転がり落ち、他方、軟らかい不良トマトはそのコンベアで後方に搬送されて後方に放出される。
良否仕分け装置5のコンベア面を転がり落ちた硬い良好トマトは横送りコンベア6で受け止められ、硬い良好トマトのうちの小玉のもの(例えば、直径33mm以下)は横送りコンベア6で篩い落とされる。
The hard good tomato that has fallen from the
Hard good tomatoes that have rolled down on the conveyor surface of the pass /
硬い良好トマトのうちの中玉、大玉のものが側部の選別コンベア7まで運ばれ、ここで最終選別がなされる。
選別コンベア7での品質検査を経たものが引き上げコンベア8でシューター9まで引き上げられ、そして、シューター9を経てコンテナに収納される。
Among the hard good tomatoes, medium and large ones are conveyed to the
What passed through the quality inspection at the sorting
次いで、実施例の要部についてその構造を詳細に説明する。
〔掻き上げ装置1の構造〕
掻き上げ装置1の構造は従来技術のそれと同じである。この例の掻き上げ装置1の横幅は950mm、長さは700mmであり、各ロッド11のロッド径はφ16mm、ロッドピッチは40mmであり、また、クランクの回転速度は300回/分、上下方向ストロークは16mm、前後方向ストロークは16mmである。
Next, the structure of the main part of the embodiment will be described in detail.
[Structure of scraping device 1]
The structure of the
掻き上げ装置1は、10本のロッド11(a〜j)による掻き上げユニット1Aと、9本のロッド11(k〜s)による掻き上げユニット1Bとを組み合わせて構成されている(図3)。
そして、掻き上げユニット1A,1Bはそれぞれのクランク12によって駆動され、上記クランク12がロッド11(a〜j,k〜s)を上下及び前後方向にクランク運動させる。このクランク運動を図4の(1)〜(4)を参照しながら説明する。
The
The
(1):掻き上げユニット1Aが最上位置にあり、同ユニット1Bが最下位置にある。このとき、ユニット1Aとユニット1Bの前後方向位置が一致している。
(2):クランク12が時計回りに90度回転して同ユニット1Aが下降しながら後退し、同ユニット1Bが上昇しながら前進する。このとき、ユニット1Aがユニット1Bに対して最も後方にある。
(3):さらに90度回転して同ユニット1Aがさらに下降しながら前進し、同ユニット1Bがさらに上昇しながら後退する。
(4):さらに90度回転して同ユニット1Aが上昇しながら前進し、ユニット1Bが下降しながら後退する。
(1):さらに90度回転して同ユニット1Aがさらに上昇しながら後退し、ユニット1Bがさらに下降しながら前進する。これによってクランク12は1回転したことになるので、ユニット1A,1Bは(1)の位置に戻ったことになる。
(1): The scraping
(2): The
(3): The
(4): The
(1): The
このような二つの掻き上げユニット1A,1Bがトマト収穫機の自走に伴ってゆっくりと前進しながら、互いに反対方向に上下及び前後に往復運動をする。これによって、枝Pを掬い上げて掻き上げていく。
These two
〔掻き上げ助勢装置2の構造〕
掻き上げ助勢装置2は、左右のチェン21,21を多数の横ロッド22で連結して構成されたチェンコンベアである。そして、上記横ロッド22の両端は左右のチェンの連結ピン(チェンリンクの連結ピン)を兼ねていて、ロッド径はφ8mm、ロッドピッチ(ロッド間の間隔)は40mmである。
そして、互いに隣接する2つの横ロッド22,22に跨って高さ40mmの爪23が外向きに設けられている。この爪23は横ロッド22の左右両側部と隣接する他のロッドの中央部とにあって、コンベア搬送面全体に均等に配置されている。この爪23に引っかけられて枝Pが掻き上げられる。
[Structure of scraping assist device 2]
The
A
この掻き上げ助勢装置2はその横幅が950mm、長さが1,000mmであり、掻き上げ助勢作用だけでなく引き上げコンベア3にスムーズに引き渡すための中継コンベアの作用をも果たしている。
上記横ロッド22は細い高弾性の金属棒(高弾性鋼材)であり、多数の横ロッド22によって上から押さえながら枝P掻き上げる。掻き上げユニット1A,1Bの一群のロッド(a〜j,k〜s)の上下動によって枝Pが押し上げられ、横ロッド22が突き上げられるので、この突き上げ力によって横ロッド22が上方に弾性変形する。
The
The
したがって、枝Pは過大に強く押さえられて掻き上げ装置1と掻き上げ助勢装置2の間に詰まることなしに、また逆に滑って停滞することなしにスムーズに掻き上げられる。
Therefore, the branch P is pressed up excessively and is smoothly scraped up without clogging between the scooping
〔引き上げコンベア3の構造〕
引き上げコンベア3は左右のチェンを多数の横ロッドで連結して構成されたチェンコンベアであり、その横ロッドに滑り止め用の高さ50mmの爪が設けられている。この引き上げコンベア3のチェンコンベアの構造(左右のチェンと横ロッドの関係、及び爪の配置等)は掻き上げ助勢装置2のチェンコンベアの構造と同様である(必要なら図2、図3を参照)。
引き上げコンベア3の幅は掻き上げ装置1の幅より少し広く、長さは2.8mで、傾斜角度は55度である。横ロッドの線径はφ8mmでピッチは40mmである。
[Structure of lifting conveyor 3]
The lifting
The width of the lifting
〔トマト分離装置4の構造〕
このトマト分離装置4の分離棚41は所定ピッチで配置された多数の縦ロッド(前後方向ロッド)41aで構成されており、この多数の縦ロッド41aは両端を前後の支持部材41bに固着されて一体化されている。そして前後の支持部材41bは前後のクランク42、42に支持されている。
分離棚41の縦ロッド41aのロッド径はφ17mm、ロッドピッチは85mmであり、分離棚41の横幅は800mm、長さは1600mmである。
上記分離棚41は少し後上がりに傾斜しており(傾斜角度θ、図9を参照)、前後のクランク42,42は中央の駆動スプロケット44によって伝動チェン45を介して同方向に同速度で駆動される。
[Structure of tomato separation apparatus 4]
The
The
The
図7は前後のクランク42,42による分離棚41のクランク運動を回転角度90度毎に分解して示したものである。
(1)は上下方向下端で前後方向中央であり、
(2)は上下方向中央、前後方向前方である。
(3)は上端で前後方向中央であり、
(4)は上下方向中央、前後方向後端であり、
(5)は(1)と同じ下端位置である。
FIG. 7 shows the crank movement of the
(1) is the lower end in the up-down direction and the center in the front-rear direction,
(2) is the center in the up-down direction and the front in the front-rear direction.
(3) is the center in the front-rear direction at the upper end,
(4) is the center in the vertical direction, the rear end in the front-rear direction,
(5) is the same lower end position as (1).
分離棚41が前後のクランク42,42によって駆動されて上下及び前後方向に運動すると、その上下動によって分離棚41上の枝Pが大きく(この例では概略20cm以上)跳ね上げられて、分離棚41上に落下する。この跳ね上げと落下による衝撃でトマトが分離される。そして、クランク運動の前後動で枝Pが後方に少し送られる。所要回数(この例では約10回)跳ね上げられたところでトマトの分離はほぼ完了する。
When the
この実施例ではトマト分離装置4のクランク42,42は5回/秒の速度で回転する。このクランクによる上下動及び前後動の全ストロークは80mmである。
分離棚41の傾斜角度θ(図9)は調節可能であり、傾斜角度θが調節されることによって一回の跳ね上がりで枝Pが後方へ移動する距離が調節され、その結果、分離棚41の後方に放出されるまでに跳ね上げられる回数が加減される。
In this embodiment, the
The inclination angle θ (FIG. 9) of the
分離棚41が水平であれば、その後方への運動によって後方に飛ばされる分だけ枝Pは移動し、数回の跳ね上げ動作で枝Pが分離棚41の後方に放出されてしまう。しかし、分離棚41は前下がりに傾斜しているのでその分だけその後方への移動距離が短くなり、その結果、跳ね上げられる回数が多くなる。この実施例では分離棚41の傾斜角度θが2〜3度(例えば3度)であり、この場合、枝Pが約20cmの高さまで10回跳ね上げられてから後方に放出される。
If the
繁茂状況や成熟度合いによってトマトの分離の難易が異なるから、実際の分離状況を確認しながら、枝Pが分離棚41から後方に放出されるまでの跳ね上げ回数を加減する必要があるが、分離棚41の上記傾斜角度を調節することによって容易にこれを加減することができる。
Since the difficulty of separating tomatoes varies depending on the overgrowth and the degree of maturity, it is necessary to adjust the number of jumps until the branch P is released backward from the
また、トマトを栽培している圃場が傾斜していてこのために作業機が前方又は後方に傾斜するとその分だけ分離棚41の上記傾斜角度θ(水平に対する傾斜角度)が変化するので、この変化分を補正するために当該傾斜角度を調節しなければならない。なぜなら、作業機が前方又は後方に傾斜して、分離棚41の傾斜角度θが変化して、トマトの分離能力が低下するからである。
以上のために、このトマト分離装置4は分離棚41の上記傾斜角度θを調節することが可能であり、そのための調節機構を備えている。
In addition, when the field where the tomato is cultivated is inclined and the work implement is inclined forward or backward, the inclination angle θ (inclination angle with respect to the horizontal) of the
For this reason, the
分離棚41の上記傾斜角度θを調節する調節機構は、分離棚41を上下及び前後に往復駆動(クランク運動等)するのに支障がないものでなければならない。このために、この発明はクランク42,42を支持している支持フレーム46の先端を枢支軸47で支持し、油圧シリンダー48で後端を支持し、油圧シリンダー48を伸縮させることによって上記支持フレームの傾斜角度θが調整される構成を採用している(図9)。
The adjustment mechanism that adjusts the inclination angle θ of the
〔良否仕分け装置5の構造〕
良否仕分け装置5は左右のチェン51と多数の横ロッド52とで構成されたチェンコンベアである(図8)。そして多数の横ロッド52が密に配置されてコンベア搬送面を形成している。
[Structure of the pass / fail sorting apparatus 5]
The pass /
そしてまた、前記トマト分離装置4から落ちた異物(葉やごみ等)も良否仕分け装置5によって後方に搬送されるのでこれらも硬い良好トマトから仕分けられる。
良否仕分け装置5の傾斜角度α(図8)とその搬送速度が仕分け精度に関係する。したがって、これらを調節することで仕分け精度が適宜調整される。
なお、この実施例の良否仕分け装置5の水平に対する傾斜角度α(図8)の標準角度が略25度であり、搬送速度が0.3〜0.5m/秒である。
Further, foreign matters (leaves, garbage, etc.) that have fallen from the
The inclination angle α (FIG. 8) of the pass /
In addition, the standard angle of the inclination angle α (FIG. 8) with respect to the horizontal of the pass /
圃場の傾斜のためにトマトの収穫作業中に上記傾斜角度が大きく変ると、良否仕分け精度が顕著に変わるのでこれを補正する必要がある。これに備えて、良否仕分け装置5の傾斜コンベアの後方の取付ボルトを着脱自在にし、ボルト孔を上下に多数設けることによって上記傾斜角度αを多段階(例えば、角度2度毎)に変更できるようにその支持構造を工夫し、また、搬送速度を無段階に調節できるようにしている(図示略)。
If the inclination angle changes greatly during the tomato harvesting operation due to the inclination of the farm field, the quality sorting accuracy changes significantly, and it is necessary to correct this. In preparation for this, the inclination angle α can be changed in multiple steps (for example, every two degrees) by making the mounting bolts behind the inclined conveyor of the pass /
良否仕分け装置5のチェンコンベアの幅wは600mm、全長Lは1050mmである。そして、横ロッド52は高弾性鋼材によるものであり、その線径dはφ5mm、ロッドピッチpは20mmである。
横ロッド52によるコンベア搬送面の転がり抵抗は、横ロッド52の線径d、ロッドピッチpに関係し、良否仕分け性能に関係する。
他方、ロッド長さは600mmであって長く(良否仕分け装置5の幅wとほぼ等しい)、細長いから曲げ方向(上下方向)の弾力が高くて、曲げ方向への衝撃に対する緩衝作用を奏する。
The width w of the chain conveyor of the pass /
The rolling resistance of the conveyor conveyance surface by the
On the other hand, the rod has a length of 600 mm and is long (substantially equal to the width w of the pass / fail sorting apparatus 5), and has a high elasticity in the bending direction (vertical direction) since it is long and has a buffering action against an impact in the bending direction.
良否仕分け装置5の搬送面(又はコンベア面)が硬いと、トマト分離装置4の分離棚41からこの搬送面までの落差(当該良否仕分け装置の全長と傾斜角度による)は大きいので、この落差で落下したトマトが衝突の衝撃で傷つけられる可能性がある。因みに、この実施例の良否仕分け装置の先端部における上記落差Hは概略500mmである。
If the transport surface (or conveyor surface) of the pass /
なお、良否仕分け装置5のチェンコンベアの左右両側の伝動手段についてはいわゆるチェンである必要は必ずしもなく、これを歯付きベルトに換えてこれと多数の横ロッドによってベルトコンベアを構成してもよい。
The transmission means on the left and right sides of the chain conveyor of the pass /
〔横送りコンベア6の構造〕
この横送りコンベア6は左右のチェンと多数の横ロッドで構成されたチェンコンベアである。横送りコンベア6の幅は500mm、長さは900mm、その横ロッドの線径はφ9mm、ロッドピッチは42mmである。そして、ロッド間の隙間は33mmであるので、直径33mm以下の小玉トマトがこの横送りコンベア6で篩い落とされる。
[Structure of transverse feed conveyor 6]
The
〔選別コンベア7の構造〕
選別コンベア7は目視検査のための搬送コンベアであって特別の構造のものではなく、横送りコンベア6と同様のチェンコンベアである。
[Structure of sorting conveyor 7]
The sorting
〔引き上げコンベア8の構造〕
引き上げコンベア8は左右のチェンと多数の横ロッドによる搬送コンベアであって特別のものではない。
この例の引き上げコンベア8は選別コンベア7と一連のものであり、選別コンベア7を延長しているものである。
[Structure of lifting conveyor 8]
The pulling
The pulling
1:掻き上げ装置
2:掻き上げ助勢装置
3:引き上げコンベア
4:トマト分離装置
5:良否仕分け装置
6:横送りコンベア
7:選別コンベア
8:引き上げコンベア
9:シューター
11:ロッド
12:クランク
21:チェン
22:横ロッド
23:爪
41:分離棚
41a:縦ロッド
42:クランク
45:チェン
46:支持フレーム
51:チェン
52:横ロッド
1A,1B:掻き上げユニット
θ:分離棚の傾斜角度
α:良否仕分け装置の傾斜角度
C:カッター
P:枝(トマトの枝)
1: scraping device 2: scraping assist device 3: lifting conveyor 4: tomato separation device 5: pass / fail sorting device 6: cross feed conveyor 7: sorting conveyor 8: lifting conveyor 9: shooter 11: rod 12: crank 21: chain 22: Horizontal rod 23: Claw 41:
C: Cutter P: Branch (Tomato branch)
Claims (3)
上記良否仕分け装置は前下がりに傾斜したコンベアであり、
上記コンベアは左右のチェンと当該チェン間に等間隔で配置された細長の複数の横ロッドによるチェンコンベアであり、
上記コンベアは前方から後方に搬送するものであり、
上記コンベアの傾斜角度は上記横ロッドによる搬送面を硬い良好トマトが前方に転がり落ち、他方、軟らかい不良トマトは後方に搬送される程度の角度であり、
上記傾斜角度及び搬送速度が共に調節可能であることを特徴とするトマト収穫機。 The tomato branch P is lifted off the ground with a scraping device, rooted with a cutter, the root P cut off with the scraping device, sent to the tomato separating device with the lifting conveyor, and from the branch P with the tomato separating device. Separate tomatoes, sort them into hard good tomatoes and soft bad tomatoes with a pass / fail sorter, and sort out good tomatoes by visually inspecting the color, shape, and scratches of hard good tomatoes sorted with the pass / fail sorter on a sorting conveyor A self-propelled tomato harvester that
The pass / fail sorting device is a conveyor inclined forward and downward,
The conveyor is a chain conveyor with a plurality of elongated horizontal rods arranged at equal intervals between the left and right chains and the chain,
The conveyor conveys from the front to the back,
The inclination angle of the conveyor is an angle such that a hard good tomato rolls forward on the conveyance surface by the horizontal rod, while a soft defective tomato is conveyed backward,
A tomato harvester characterized in that both the inclination angle and the conveyance speed can be adjusted.
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