JP6208961B2 - トマト収穫機 - Google Patents

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

〔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。

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)。

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)。

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）。

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）。

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。

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。

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。

〔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。

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。

はこの発明によるトマト収穫機の全体側面図である。 はこの発明によるトマト収穫機の全体平面図である。 は掻き上げ装置１及び掻き上げ助勢装置２の斜視図である。 は掻き上げ装置１の掻き上げ動作の分解説明図である。 （ａ）は掻き上げ助勢装置２のコンベア平面図、（ｂ）はその側面図である。 はトマト分離装置４、良否仕分け装置５、横送りコンベア６を斜め上方から見た斜視図である。 はトマト分離装置４の分離棚４１の動作を説明するための動作の分解説明図である。 （ａ）はトマト分離装置４と良否仕分け装置５の拡大図、（ｂ）は良否仕分け装置の一部拡大図である。 はトマト分離装置における分離棚の駆動機構を示す側面図である。 （ａ）は従来の掻き上げ助勢装置の概略を示す斜視図、（ｂ）はそのチェンコンベアのチェンの一部拡大図である。 は従来のトマト収穫用作業機の概略側面図である。 は従来のトマト収穫用作業機の概略正面図である。

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。

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。

（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。

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。

（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。

（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。

（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。

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。

（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。

（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。

（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。

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。

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。

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。

〔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。

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。

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。

〔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。

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。

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。

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。

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。

（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。

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。

〔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。

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。

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。

〔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。

〔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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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）。

〔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。

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。

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）。

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。

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。

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。

〔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。

〔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。

〔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。

特開平６−４６６４７号公報

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）

Claims (3)

1. 掻き上げ装置でトマトの枝Ｐを地面から浮かせてカッターで根切りし、根切りされた上記枝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Ｐ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を選別コンベア上で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って、
   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。
2. 上記良否仕分け装置の上記チェンコンベアを構成する横ロッドが細長の弾性ロッドであり、その弾性が硬い良好トマトの落下衝撃に対して弾性変形して緩衝作用を奏するものであることを特徴とする請求項１のトマト収穫機。
3. 硬い良好トマトは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ように上記横ロッドが等間隔で配置されたものであることを特徴とする請求項１又は２のトマト収穫機。

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