JP6867006B2 - 果菜自動選別方法と果菜自動選別装置 - Google Patents
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Description
上下二段以上の果菜搬送体で果菜を搬送しながら等階級別に選別するので、狭い選果場で、多くの果菜を自動選別及び箱詰めすることができる。
(1)果菜搬送体が上下に二段以上設置されているので、横に二列に並べる場合よりも狭い設置スペースですむ。
(2)上方の段のプールコンベアの横幅を下方の段のプールコンベアの横幅よりも狭いものにするか、上方の段のプールコンベアを下方の段のプールコンベアの横幅方向側方にずらして配置した場合は、下方の段のプールコンベアから果菜を取り出す際に、上方の段のプールコンベアが邪魔になりにくい。
[果菜自動選別装置の基本形態]
本発明の果菜自動選別装置の一例として図1に示すものは、果菜自動選別装置1が四列配置され、各列の果菜自動選別装置1が上段の果菜搬送体2aと下段の果菜搬送体2bを上下二段に配置してある。
図1では果菜供給ライン4が、上段の果菜搬送体2aと下段の果菜搬送体2bの夫々の手前に配置されている。果菜供給ライン4は搬送コンベア4a、ダンパー4b、洗浄機4c、振り分け部4d、コンテナ排出ライン4e、上段供給部5a、下段供給部5bを備えている。
図1の上段の果菜搬送体2aは、二本の無端走行体21(図2)に果菜キャリア7(図7、図8)が図9、図10のように多数取り付けられている。二本の無端走行体21はチェーンであり、二つの駆動ホイールH1と二つの従動ホイールH2(図2)に平行に周回されている。二本の無端走行体21は駆動ホイールH1の回転により走行し、従動ホイールH2で上方から下方に折り返し走行し、駆動ホイールH1で下方から上方に折り返して循環走行(折り返し循環走行)するようにしてある。無端走行体21にはタイミングベルトや他の無端回転体を使用することができる。タイミングベルトの場合は図2の駆動ホイールH1と従動ホイールH2をプーリーにする。
果菜キャリア7には各種形状、構造のものを使用することができる。一例として図7、図8に示す果菜キャリア7は一つのフレーム10に四本のベルト11が周回されたべルトコンベア式である。果菜キャリア7はフレーム10が無端走行体21に取り付けられて(図9、図10)、無端走行体21が走行すると同方向に走行するようにしてある。
果菜キャリア7(図7、図8)のフレーム10は金属製、硬質樹脂製、FRP製等の各種材質製であり、平板12の両側を略直角に折り曲げて二枚の取り付け片13a、13bを形成した側面視「コ」字状である。平板12は斜め後方向きになっており、取り付け片13a、13bも斜め後方向きに平行になっていて、取り付け片13a、13bを二本の無端走行体21に取り付けたとき(図9)に、無端走行体21の走行方向(図9の矢印方向)に対し斜め後方向きになるようにしてある。平板12の上には細長の巻き台15(図7)が四本平行に設けられている。これら四本の巻き台15も平板12の斜め後方向きに合わせて斜め後方向きにしてある。四本の巻き台15の夫々の長手方向両端にはローラ16(図7、図8)が回転可能に取り付けられている。巻き台15の横幅及び長さは載せる果菜Aの形状、大きさ等によっても異なるが、一例としては例えば幅約2〜3cm程度、長さ10〜15cm程度が適する。巻き台15は四本以上であってもよく三本以下であってもよい。平板12には四本のガイド溝14(図8)が平行に一定間隔で開口されている。これらのガイド溝14も平板12に斜め後方向きに開口されている。
巻き台15の上面−ローラ16の外周−巻き台15の底面にベルト11が周回されている。夫々の巻き台15の上面には下方に窪んだ凹部があり(図示しない)、ベルト11に果菜Aを載せるとベルト11が前記凹部に沿って下方に弛んで、果菜Aが安定するようにしてある。個々のベルト11のうち巻き台15の上面を走行する部分(上走行部)11a(図7)の先端側から、ベルト11のうち巻き台15の底面側を走行する部分(下走行部)11b(図8)にかけて、スリット17(図7)が開口されている。スリット17は夫々のベルト11の横幅方向略中央部に開口されている。
図7のように、各ベルト11の上走行部11aの上には支持具18が固定されている。支持具18はベルト11の上走行部11aの上に果菜Aを載せる際の位置決めの目安となり、上走行部11aの上に載せた果菜A(図7、図9)の後方を支持して、果菜搬送中に果菜Aの位置ずれや転倒等を防止することもできるものである。また、ベルト11が回転して果菜Aをプールコンベア3a(図2)に送り出すときに、ベルト11の往回転に伴って、その往回転方向に移動して果菜Aを押し出すこともできる。
図7に示すように、ベルト11の上走行部11aの上面であって支持具18の直近手前には果菜載せ部19(例えば、図7の三角印)を設けておくことができる。果菜載せ部19は上走行部11aの上に果菜Aを載せる箇所であり、任意形状のマークを表示するとか、果菜Aが転倒し難い材質製の受け材を上走行部11aの上面に貼り付けるとか、ベルト11自体を果菜Aが位置ずれしにくい構造にするなどして形成することができる。果菜載せ部19の位置は支持具18の前方であって、果菜載せ部19に載せた果菜Aの背面が支持具18に接触する程度離れた位置が好ましい。また、果菜載せ部19の位置は載せる果菜Aの大きさによって変えるのが望ましい。例えば、トマト、胡瓜のように小さい果菜の場合は支持具18の前方直近に設け、西瓜、メロンように大きい果菜の場合は支持具18から離して前方に設ける。図13の場合は、支持具18に果菜を載せる窪みを設けて、その窪みを果菜載せ部19としてある。
四本のベルト11の夫々の上走行部11aには、ガイド軸20(図8)が固定されている。ガイド軸20はその上端部がベルト11の上走行部11aに取付け板(図示しない)を介して取り付けられており、下端部が個々のベルト11のスリット17(図7、図8)を貫通し、フレーム10の平板12のガイド溝14内をも貫通して、図8のようにフレーム10の下方まで突出している。このガイド軸20はガイド溝14及びスリット17に沿って往復スライド可能であり、この往復スライドに伴ってベルト11が同方向に往復回転できるようにしてある。
移動する果菜搬送体2a(果菜搬送ライン)の下には、図11、図12(a)(b)に示すように、往ガイド27、切り替え片28が配置されている。往ガイド27は固定であり、切り替え片28は判別部9a(図1)での判別結果に基づいて、図12(a)のように往ガイド27と同一軸線上に一直線になる位置から、図12(b)のように横向きになる位置まで往復回転可能である。切り替え片28の前記往復回動(切り替え)は、判別部9aでの判別結果に応じて判別部9aから送信される切り替え信号に基づいて行われる。往ガイド27と切り替え片28は一対となっており、図1に示す夫々のプールコンベア3aの位置(果菜送り出し位置)に対応して配置されている。
果菜搬送体2a(果菜搬送ライン)の下方には、図12(c)のように復ガイド29も配置されている。復ガイド29は果菜Aを送り出した果菜キャリア7が、その後も走行して元の位置(果菜載せエリア24:図1)に戻るまでの間に、ガイド軸20を往移動する前の元の位置に戻す(復移動させる)ものであり、図12(c)のように、果菜搬送体2aの下に多数配置されている最後(最先方の)の往ガイド27よりも果菜キャリア7の移動方向先方に配置されている。図12(c)の復ガイド29は三角形であり、その斜面がガイド面29aとなっている。ガイド面29aは移動してくる果菜キャリア7のガイド軸20を図12(c)の矢印Z方向に案内して、当該ガイド軸20を往移動する前の元の位置に戻す(復移動させる)ことができる傾斜にしてある。ガイド軸20の移動に伴って、当該ガイド軸20と連動するベルト11も逆回転して、ベルト11の上走行部11aの果菜載せ部19を送り出し前の状態に戻して、一列(略一例を含む)に揃えるものである。復ガイド29は他の形状、例えば棒状であってもよい。
図2のように二本の無端走行体21に取り付けられた果菜キャリア7は、無端走行体21が図2の矢印X方向に移動すると、その移動と同方向に移動する。果菜キャリア7の移動に伴ってガイド軸20(図8)も同方向に移動する。判別結果に応じて、切り替え片28が図11、図12(a)のように往ガイド27と同一軸線上に一列に停止しているときは、移動する果菜キャリア7のガイド軸20は切り替え片28に当たり、前記移動が進行するにつれて図11、図12(a)の矢印Y方向(果菜キャリア7の移動方向斜め後方)に移動(往移動)する。この往移動に伴って果菜キャリア7のベルト11も搬送方向斜め後方(図2の矢印Y方向)に回転(往回転)し、ベルト11の上走行部11aの上の果菜載せ部19の上に載せてある果菜Aが矢印Y方向に送り出されて、矢印Y方向先方に配置されているプールコンベア3a(図1)に送り込まれるようにしてある。
図7、図9のように幅の狭いベルト11を多数本配列した場合は、隣接する二本或いは数本のベルト11を一組のユニットとすることもできる。この場合は、図7、図9のように一つのユニットに果菜Aを跨がせて載せ、果菜Aを載せたユニットの支持具18を同時に同方向に往回転(同期回転)させて、一つのユニットの数本のベルト11を同時に同方向に移動させて、ユニットの上の果菜Aを送り出すことができる。ユニット化した場合は、支持具18やベルト11の色をユニットごとに変えておくと果菜Aを載せるユニットを判別し易くなって便利である。
本発明における果菜キャリア7は他の形状、構造であってもよい。一例として図13に示す果菜キャリア7は、一つのフレーム10の前後方向両端にローラ16が回転可能に取り付けられており、そのローラ16の外周に幅の広い一枚のベルト11を往復回転可能に周回してある。この果菜キャリア7もベルト11の上走行部11aの上に支持具18を取り付けてある。支持具18は図示しないガイド軸20によりベルト11の上走行部11aに取り付けてある。支持具18には果菜Aを載せる果菜載せ部19が一段窪んで形成されている。
図11に示す果菜自動選別装置1では、果菜搬送体2aの果菜搬送方向側方であって、プールコンベア3aの配置側と反対側(図1の作業者H側)にトラッキングスイッチSWを設けてある。図13のSWはトラッキングスイッチであり、作業員Hが果菜キャリア7のベルト11の果菜載せ部19に果菜Aを載せるときに、果菜Aの傷、色等を目視選別して、その結果に応じて操作するものである。トラッキングスイッチSWは回転可能な二本のスイッチ用無端走行体Tに多数のトラッキングスイッチSWを取り付けて、スイッチ用無端走行体Tと共に回転するようにしたものである。
プールコンベア3a(図1)も回転ローラの外周にベルト33を周回したベルトコンベア式であり、果菜Aを多数個プールできる長さと横幅にしてある。プールコンベア3aは果菜キャリア7から果菜Aが送り出される度に回転して果菜Aを一個ずつ引き継ぐことができるようにしてある。
本発明の果菜自動選別装置の一例として図示したものは、前記した果菜搬送体2aを上下に配置して上段の果菜搬送体2aと下段の果菜搬送体2bとし、上段の果菜搬送体2aと下段の果菜搬送体2bの夫々の果菜搬送方向側方に、前記した構成のプールコンベア3aを配置して上段のプールコンベア3a、下段のプールコンベア3bとしてある。
前記果菜載せエリア24は、作業者Hが果菜Aを一個ずつ手作業で果菜キャリア7に載せる場所(スペース)であり、数人の作業者Hを配置できる長さにしてある。
前記判別エリア25は、果菜キャリア7に載せて搬送中の果菜Aの形状、大きさ、糖度等を計測する領域であり、計測器8a、8bが配置されている。計測器8a、8bは判別エリア25の上方に配置して、搬送中の果菜Aを上方から計測できるようにすることも、判別エリア25の側方に配置して、搬送中の果菜Aを側方から計測できるようにすることも、真下に配置して下方から計測することもできる。異なる二以上の位置に配置して異なる方向から計測できるようにすることもできる。計測器8a、8bには光学式計測器をはじめとして、画像式計測器、その他、各種方式の計測器を使用することができる。
図1の仕分けエリア26は、判別エリア25の計測器8a、8bで計測されて、等階級判別された果菜Aを、果菜搬送方向側方に送り出して、果菜Aを等階級別に仕分け(振り分ける)場所である。この仕分けエリア26であって、果菜搬送体2a、2bの下方にはレール状の往ガイド27(図11)が配置されている。
本発明の果菜自動選別装置1は、前記した果菜自動選別装置を上下に配置して一組として四列配置してある。四列のうち中央の二列の果菜自動選別装置1は果菜搬送体2a、2b同士を対向させて配置し、外側二列の果菜自動選別装置1はプールコンベア3a、3bを中央の果菜自動選別装置1のプールコンベア3a、3bと背中合わせにして対向配置してある。
本発明の果菜自動選別装置の使用例を以下に説明する。
図1において、ベルトコンベア式の搬送コンベア4aに投入された果菜Aは、図1の右側から左側に搬送され、洗浄機4cに送られて洗浄される。洗浄済みの果菜Aは振り分け部(例えば、振動式ベルコンベア)4dの振動で横に広げられながら、ベルトコンベア式の上段供給部5aとベルトコンベア式の下段供給部5bに振り分けられて送られる。上段供給部5aと下段供給部5bに送られた果菜Aは、図1の右側から左側に搬送される。
前記実施形態は、ベルト11が往復移動する場合であるが、本発明ではベルト11が、一方向に循環回転する場合であってもよい。この場合の果菜自動選別方法はベルト11が一方向循環回転すること以外は前記実施形態の場合と同様である。この場合、ベルト11はモータ等で一方向に循環回転させ、果菜送り出し後に、果菜載せエリア24に戻るまでの間に、果菜Aを載せる前の元の位置に戻って、果菜載せ部19が一例に戻るようにする。
2a 上段の果菜搬送体
2b 下段の果菜搬送体
3a 上段のプールコンベア
3b 下段のプールコンベア
4 果菜供給ライン
4a (果菜供給ラインの)搬送コンベア
4b (果菜供給ラインの)ダンパー
4c (果菜供給ラインの)洗浄機
4d (果菜供給ラインの)振り分け部
4e (果菜供給ラインの)コンテナ排出ライン
5a 上段供給部
5b 下段供給部
7 果菜キャリア
8a、8b 計測器
9a、9b 判別部
10 (果菜キャリアの)フレーム
11 (果菜キャリアの)ベルト
11a (ベルトの)上走行部
11b (ベルトの)下走行部
12 (フレームの)平板
13a、13b 取り付け片
14 ガイド溝
15 巻き台
16 ローラ
17 (ベルトの)スリット
18 支持具
19 (果菜キャリアの)果菜載せ部
20 ガイド軸
21 無端走行体
24 果菜載せエリア
25 判別エリア
26 仕分けエリア
27 往ガイド
28 切り替え片
29 復ガイド
29a (復ガイドの)ガイド面
33 (プールコンベアの)ベルト
A 果菜
H 作業員
H1 駆動ホイール
H2 従動ホイール
T スイッチ用無端走行体
SW トラッキングスイッチ
Claims (5)
- 果菜搬送体の果菜キャリアに果菜を一個ずつ載せて搬送し、搬送中に個々の果菜を計測して等階級判別し、判別した果菜を判別結果に応じて搬送方向側方のプールコンベアに送り出して等階級別に仕分けする果菜自動選別方法において、
果菜搬送体は、無端走行体に多数の果菜キャリアが取り付けられたものであり、上下に間隔をあけて二段以上配置されており、
果菜キャリアは、前記無端走行体の走行方向に対して斜め後方に回転可能なベルトを備えたベルトコンベア式であり、
プールコンベアは、ベルトが回転するベルトコンベア式であり、前記二段以上の果菜搬送体の各段の搬送方向側方に上下に間隔をあけて二段以上配置されており、各段のプールコンベアは各段の果菜搬送体と同じ又は略同じ高さに配置されており、
前記二段以上の果菜搬送体の夫々の段の果菜キャリアに果菜を一個ずつ載せて搬送し、各段の果菜搬送体で搬送中の果菜を個別に計測し、計測データに基づいて個々の果菜の等階級を判別し、判別後に各段の果菜搬送体の果菜キャリアのベルトが前記斜め後方に回転して、当該ベルトの上の果菜を搬送方向への慣性を低減させながら、当該果菜搬送体と同じ又は略同じ高さの各段のプールコンベアに水平又は略水平に送り出し、
各段のプールコンベアは、果菜キャリアから果菜が送り出されるたびに間欠回転して果菜を引き継いで二以上の果菜をプールし、夫々の段のプールコンベアの上にプールされた果菜を取り出す、
ことを特徴とする果菜自動選別方法。 - ベルトコンベア式の果菜キャリアが無端走行体に多数取り付けられた果菜搬送体と、果菜キャリアの上に載せて搬送中の果菜の大きさ、形状等を計測する計測器と、当該計測器で計測したデータに基づいて個々の果菜の等階級を判別し、果菜キャリアから等階級別に送り出される(仕分けされる)個々の果菜を引き継いで搬送するベルトコンベア式のプールコンベアを備えた果菜自動選別装置において、
前記果菜搬送体が上下に間隔をあけて二段以上配置され、二段以上の果菜搬送体は水平又は略水平に配置され、
果菜キャリアは、前記無端走行体の走行方向に対して斜め後方に回転できるベルトを備えたベルトコンベア式であり、等階級判別後にベルトが往回転して判別済み果菜を当該果菜搬送体と同じ又は略同じ高さの各段のプールコンベアに水平又は略水平に送り出すことができ、
前記計測器は、夫々の段の果菜搬送体ごとに配置されて、夫々の段で搬送中の果菜を計測することができ、
前記プールコンベアは、各段の果菜搬送体の搬送方向側方であって且つ、上下に間隔をあけて二段以上配置され、二段以上のプールコンベアの夫々は各段の果菜搬送体から送り出される果菜を水平又は略水平に引き継ぎできるように、果菜搬送体と同じ又は略同じ高さで水平又は略水平に配置され、
夫々の段のプールコンベアは、等階級選別されて夫々の段の果菜搬送体から送り出される果菜を、少なくとも等階級ごとに引き継ぎできる数だけ果菜搬送体の搬送方向に間隔をあけて配置され、
夫々の段のプールコンベアは、引き継いだ果菜を二以上プールすることができる長さである、
ことを特徴とする果菜自動選別装置。 - 請求項2記載の果菜自動選別装置において、
夫々の段の果菜キャリアのベルトは、無端走行体の走行方向に対して斜め後方に往回転でき、逆方向に復回転できる往復回転式であり、等階級判別後に前記斜め後方に回転して、判別済み果菜をプールコンベアに水平又は略水平に送り出すことができるようにした、
ことを特徴とする果菜自動選別装置。 - 請求項2又は請求項3記載の果菜自動選別装置において、
夫々の段の果菜搬送体が果菜を載せる果菜載せエリアを備え、上方の段の果菜載せエリアの手前に当該果菜キャリアに果菜を供給する上段供給部を、下方の段の果菜載せエリアの手前に当該果菜キャリアに果菜を供給する下段供給部を備えている、
ことを特徴とする果菜自動選別装置。 - 請求項2から請求項4のいずれか1項に記載の果菜自動選別装置において、
果菜搬送体とプールコンベアが上下に二段以上配置されて一組の果菜自動選別装置とされ、二組以上の果菜自動選別装置が横に並んで配置され、二組以上の果菜自動選別装置の果菜搬送体は横に間隔をあけて同じ方向に平行又は略平行に配置され、二組以上の果菜自動選別装置のプールコンベアは果菜搬送体の搬送方向側方であって互いに向き合う方向に突出して配置された、
ことを特徴とする果菜自動選別装置。
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