JPH0644846B2 - 結球野菜用の切断装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、レタス、キャベツ、白菜等の結球野菜を収穫
する際に、その根茎部を切断するために使用される結球
野菜用の切断装置に関する。

〔従来の技術〕

上記この種の結球野菜用の切断装置において、従来で
は、回転駆動される円板状のカッターが設けられ、その
カッターを、結球野菜の根茎部に横方向から押圧接当さ
せて、根茎部を切断させるようにしてあった（特開昭48
-80336号公報参照）。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上記従来構成によれば、円板状のカッターを結球野菜の
根茎部に横方向から押圧接当させて切断させるようにし
ていたので、大きな駆動力が必要となる。又、回転する
カッターで結球野菜の結球部を傷つけないようにするた
めには、小型化することが望まれるが、単に小型化する
だけでは、根茎部に対する切断位置の位置合わせが困難
になる。

本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであって、そ
の目的は、結球野菜を傷つけないようにしながら、結球
野菜の根茎部を、小さく駆動力で的確に切断できるよう
にすることにある。

〔問題点を解決するための手段〕 本発明による結球野菜用の切断装置の特徴構成は、刃体
を、収穫対象の結球野菜の根茎部に向けて接近移動させ
る移動駆動手段と、前記刃体を前記根茎部の長手方向に
沿う軸芯周りで回転させる回転駆動手段とを備えている
点にあり、その作用並びに効果は以下の通りである。

〔作用〕

刃体を根茎部に接近移動させて、その根茎部の長手方向
に沿う軸芯周りに回転させることにより、刃体が根茎部
の外周囲に摺接する状態で切断するのである。

〔発明の効果〕

従って、刃体を根茎部の周りに回転させるので、切断用
の刃体を小型化できると共に、刃体を根茎部の外周囲に
摺接する状態で切断するので、刃体を根茎部に接近移動
させる駆動力や、回転させる駆動力が小さくても、根茎
部を的確に切断できるものとなり、もって、刃体で結球
野菜を傷つける虞れを抑制しながら、的確に切断できる
ようになった。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

第３図及び第４図に示すように、左右一対の前後輪(1),
(2)を備えた車体(V)の前方側に、作業者搭乗部(3) が設
けられ、後方側に、収穫した結球野菜(A)を収納する収
納部(4)、及び、前記結球野菜(A)の根茎部を切断する切
断装置(5)を備えた収穫装置(6) が設けられ、主に、キ
ャベツやレタス等の結球野菜を収穫するための収穫機が
構成されている。尚、図中、(H) はステアリングハンド
ルである。

前記収穫装置(6) は、切断装置としての収穫ハンド(5)
の２個を、180度隔てた位置に位置する状態で備え、一
方のハンド(5) にて根茎部を切断された結球野菜を前記
収納部(4) に排出している間に、他方のハンド(5) を切
断用位置に移動させておくことができるように、前記２
個のハンド(5)は、一つの縦軸芯(Y)周りの円周に沿っ
て、旋回用モータ(M₀)にて同時に旋回駆動自在な状態
で、油圧シリンダ(7) にて各別に昇降自在に支承されて
いる。

つまり、前記ハンド(5)は、前記縦軸芯(Y)周りに全体が
旋回操作されて、車体後方側箇所の切断用位置に位置す
る結球野菜(A) の上方に位置する状態と、前記収納部
(4) の上方に位置する状態とに切り換えられ、前記切断
用位置の上方に位置する状態において昇降操作されるこ
とにより、前記結球野菜(A) から離れた退避位置と前記
結球野菜(A) に対する切断用位置とに位置変更自在に設
けられていることになる。

先端部に目印用のマーカ(8) が取り付けられた棒状部材
(9)が、前記車体(V)前端部から前記搭乗部(3)の前方側
に向けて延出されている。

つまり、前記マーカ(8) の直下に前記結球野菜(A)があ
る状態を、収穫すべき結球野菜(A)が前記車体(V) の前
方側の特定位置にある状態として、その確認を容易に行
えるようになっている。そして、前記搭乗部(3) には、
収穫すべき結球野菜(A)が前記マーカ(8)の直下にあるこ
とを指示する収穫指示用スイッチ(S₀)が設けられ、前記
搭乗部(3) に搭乗する運転者が、前記結球野菜(A)が前
記マーカ(8)の直下に位置する状態にあるときに、前記
収穫指示用スイッチ(S₀)をＯＮ操作することにより、収
穫すべき結球野菜(A)を選択的に指示できるように構成
されている。

又、前記搭乗部(3) の下方には、前記収穫指示用スイッ
チ(S₀)にて収穫することを指示された結球野菜(A)の車
体(V)に対する左右方向の位置を検出する野菜位置検出
センサ(S₁)が設けられている。

前記野菜位置検出センサ(S₁)について説明すれば、第５
図に示すように、複数個の接触片(10)が、車体(V) の進
行に伴って前方より接近する結球野菜(A) に接触するに
伴って、車体後方向側に向けて揺動されるように、車体
横幅方向に向けて並ぶ状態で設けられ、前記結球野菜
(A)が前記接触片(10)に接触して車体後方側に揺動され
るに伴ってＯＮ作動するリミットスイッチ(11)が、前記
接触片(10)の基端部の夫々に設けられている。

つまり、前記各接触片(10)に設けられたリミットスイッ
チ(11)のうちのＯＮ作動したものの位置に基づいて、結
球野菜(A)に対する車体(V)の左右位置を判別するのであ
る。そして、その判別した位置情報は、収穫を指示され
た結球野菜(A)が前記車体(V)後方側の切断用位置に到達
したときに、前記車体(V) を一旦停止させると共に、前
記ハンド(5)が、その結果野菜(A)の直上方に位置する状
態となるように、前記旋回用モータ(M₀)を作動させるた
めの制御情報として用いるようにしてある。

但し、前記収穫を指示された結球野菜(A) が前記車体
(V) 後方側の切断用位置に到達したことの検出は、前記
野菜位置検出センサ(S₁)が前記収穫指示用スイッチ(S₀)
にて収穫を指示された結球野菜(A)に接触したことを検
出した時点を基準として、この野菜位置検出センサ(S₁)
の位置と前記ハンド(5) が位置する箇所までの間を、設
定速度で走行するに要する所定の時間が経過したか否か
を判別して行われるように構成されている。

前記収穫ハンド(5) の構成について説明すれば、第１図
に示すように、前記油圧シリンダ(7)にて昇降される第
１筒状部材(12)と、その第１筒状部材(12)に内装された
ハンド回動用の電動モータ(M₁)にて、前記第１筒状部材
(12)に対して相対回動自在に内嵌支持された第２筒状部
材(13)とが設けられ、その第２筒状部材(13)の下端側
に、下方側に向かって開口するように断面視が凹状に形
成された第３筒状部材(14)が固着されている。そして、
この第３筒状部材(14)の開口端部側箇所に、側面視が半
円弧状に形成された薄板状のベーン(15)の４枚が、２枚
を１組みとして、夫々、90度隔てた同一横軸芯(X₁)，(X
₂)周りで下方に向かって揺動自在な状態で枢着されてい
る。

但し、前記２枚を１組みとする４枚のベーン(15)の夫々
が下方に向かって揺動されて起立状態になったときに、
各ベーン(15)が衝突しないようにしながら、前記４枚の
ベーン(15)と前記第３筒状部材(14)の開口内側箇所との
間に形成される空間部に、前記結球野菜(A) を収納した
状態で、一方の１組みのベーン(15a) にて、前記結球野
菜(A) の根茎部を押圧支持しながら、他方のベーン(15
b) にて前記根茎部を切断するように、一方の１組みの
ベーン(15a) が起立揺動されるに伴って対向する状態と
なる前記他方の１組みのベーン(15b) の端面側の夫々
に、薄板状の刃体(16)が固着され、そして、この刃体(1
6)を固着された他方の１組みのベーン(15b) の揺動軌跡
が、一方の１組のベーン(15a) の揺動軌跡の内側に位置
するようになっている。

前記ベーン(15)を揺動操作するための構成について説明
すれば、第１図及び第２図に示すように、前記第３筒状
部材(14)に対して相対回動自在に内嵌支持され、且つ、
前記第３筒状部材(14)に取り付けられた揺動用の電動モ
ータ(M₂)にて回転駆動されれギヤ(17)と、そのギヤ(17)
に咬合する内歯を形成された回転体(18)とが設けられ、
前記４枚のベーン(15)の揺動軸芯となる各横軸芯(X₁),
(X₂) が位置する箇所で、前記回転体(18)の外側面の90
度隔てた位置の夫々に、薄板状のフェイスギヤ(19)が固
着されている。そして、前記電動モータ(M₂)が正逆転駆
動されるに伴って、前記４枚のベーン(15)の夫々が同時
に起伏揺動されるように、前記フェイスギヤ(19)に咬合
する扇状のセクタギヤ(20)が、前記横軸芯(X₁),(X₂) 周
りに揺動自在な状態で、前記各ベーン(15)の基端部の夫
々に固着されている。

尚、第１図中、(S₂)は、前記第３筒状部材(14)の開口内
側箇所に、前記結球野菜(A) が収納されたことを検出す
るための、フォトセンサである。

もって、前記揺動用モータ(M₂)にて前記刃体(16)を備え
る１組みのベーン(15b) と、そのベーン(15b) を横軸芯
(X₂)周りに揺動する揺動用の電動モータ(M₂)によって、
前記刃体(16を、収穫対象の結球野菜の根茎部に向けて
接近移動させる移動駆動手段(100) が構成されているこ
とになり、そして、前記ハンド回動用の電動モータ(M₁)
と、前記第１筒状体(12)に第２筒状体(13)を相対回転自
在に内嵌支持する構成によって、前記刃体(16)を前記根
茎部の長手方向に沿う軸芯周りで回転させる回転駆動手
段(101) が構成されていることになる。

但し、前記第２筒状部材(13)は中空状態に形成してあ
り、前記揺動用の電動モータ(M₂)や前記フォトセンサ(S
₂)に対する配線を、その内部を通して行えるようにして
ある。つまり、ハンド(5) 全体が縦軸芯周りに回転する
ことから、配線が他物に引っ掛かって断線することがな
いようにすると共に、その回転に伴う配線のねじれを抑
制できるようにしてある。

前述の収穫ハンド(5)にて、結球野菜(A)を収穫するため
の制御構成について説明すれば、第６図に示すように、
前記収穫指示用スイッチ(S₀)及び位置検出センサ(S₁)の
情報に基づいて、前記各電動モータ(M₀),(M₁),(M₂)及び
油圧シリンダ(7)を作動させて、前記ハンド(5)を、結球
野菜(A) から離れた退避位置から切断用位置に切り換え
て切断作用させる切断制御手段を構成するマイクロコン
ピュータ利用の制御装置(21)が設けられている。

但し、この制御装置(21)は、前記収穫指示用スイッチ(S
₀)にて収穫することを指示された結球野菜(A)が車体(V)
後方側箇所の切断用位置に到達した時点で、車体(V) を
一旦停止させ、且つ、収穫した後は、自動的に走行を再
開させるために、前記位置検出センサ(S₁)の情報に基づ
いて、前記後輪(2) を駆動する変速装置(22)を自動的に
操作する走行制御手段に兼用構成されている。

尚、図中、(E) は前記変速装置(22)を介して前記後輪
(2) を駆動するためのエンジン、(23)は前記油圧シリン
ダ(7)の制御弁である。

次に、第７図に示すフローチャートに基づいて、前記結
球野菜(A) を収穫するための手順について詳述する。

前記収穫ハンド(5)の一方が車体(V)の後方側箇所に位置
する状態で、前記車体(V) が、収穫対象となる結球野菜
(A) の列に沿って、且つ、その列上を、所定の走行速度
で走行する状態に維持する。

そして、収穫対象となる結球野菜(A) が、前記マーカ
(8) の直下に位置する状態にあるときに、前記作業者搭
乗部(3)に搭乗する作業者が、前記収穫指示用スイッチ
(S₀)をＯＮ操作して、収穫する結球野菜(A)があること
を指示する。

前記収穫指示用スイッチ(S₀)がＯＮ操作されて収穫指令
が前記制御装置(21)に入力されると、その収穫指令が入
力された後、前記位置検出センサ(S₁)が作動するまで待
機する。

前記位置検出センサ(S₁)が作動するに伴って、その検出
情報に基づいて収穫する結球野菜(A) に対する車体(A)
の横幅方向の位置を判別し、その判別した位置情報に基
づいて、前記旋回用モータ(M₀)を作動させて、前記収穫
ハンド(5)の切断用位置を調整する。

前記位置検出センサ(S₁)が作動したのち、収穫を指示さ
れた結球野菜(A) が、前記収穫ハンド(5) の直下に位置
する状態となるまでに、前記車体(A) が走行するに要す
る設定時間経過するに伴って、前記変速装置(22)を操作
して、前記車体(A) を一旦停止させる。

車体(A) が停止するに伴って、前記油圧シリンダ(7) を
下降側に作動させて、前記収穫ハンド(5) を、前記フォ
トセンサ(S₂)がＯＮ作動するまで下降させた後、停止さ
せる。

前記ハンド(5) の下降が停止されるに伴って、前記両電
動モータ(M₁),(M₂)を、設定時間の間、正転状態で同時
に駆動した後、停止させることにより、前記ハンド(5)
全体を縦軸芯周りに回転させながら、前記４枚のベーン
(15)を下方に向かって起立揺動させることにより、前記
刃体(16)を前記根茎部に接近移動させながら、その根茎
部の長手方向に沿う縦軸芯周りに回転させて、結球野菜
(A)をハンド(5)内に取り込む。前記ハンド(5)内に取り
込まれた結球野菜(A)は、その取り込みの完了と略同時
に、前記一方の横軸芯(X₁)周りに揺動される１組みのベ
ーン(15a)にてその根茎部の下側箇所を押圧挟持された
状態で、縦軸芯周りに回転されながら前記他方の横軸芯
(X₂)周りに揺動される１組みのベーン(15b)に備える刃
体(16)にて前記根茎部の上側箇所を切断されることにな
る。

根茎部を切断された結球野菜(A) は、前記４枚のベーン
(15)にて支持された状態となり、その状態を維持しなが
ら、前記油圧シリンダ(7) を上昇側に切り換え作動させ
て、前記ハンド(5)を上昇させた後、前記旋回用モータ
(M₀)を作動させて、収穫した結球野菜(A) が、前記収納
部(4)の上方に位置する状態となるまで旋回させる。

前記ハンド(5)が収納部(4)の上方に位置する状態になる
に伴って、前記ハンド(5) を設定距離分を降下させた
後、前記揺動用の電動モータ(M₂)のみ逆転作動させて、
収穫した結球野菜(A)を、前記収納部(4)に排出する。

収穫した結球野菜(A) を排出した後は、ハンド(5) を再
度上昇させた後、前記変速装置(22)を操作して、車体
(A) の走行を再開させる。

但し、前述の如く、前記ハンド(5)は180度を隔てて２個
が設けられているので、結球野菜(A)を収穫した側のハ
ンド(5)を、前記収納部(4)の上方まで旋回させるに伴っ
て、他方側のハンド(5)が、自動的に車体(A)後方側の切
断用位置の上方に位置する状態となることから、結球野
菜(A)を収穫した側のハンド(5)を、前記収納部(4)の上
方まで旋回させるに伴って、直ちに走行を再開するよう
にして、作業効率を上げるようにしてもよい。

ところで、結球野菜(A) を収穫しない場合には、前記収
穫指示用スイッチ(S₀)を、ＯＦＦ状態に維持するだけで
良く、収穫が指示されない場合は、前記車体(V) 及び切
断装置としての収穫ハンド(5) が、その収穫しない結球
野菜の上を通過することになる。つまり、前記収穫指示
用スイッチ(S₀)の操作のみで、結球野菜(A) を選択的に
収穫することができるのである。

〔別実施例〕

上記実施例では、結球野菜(A) を挟持する４枚のベーン
(15)を、単に、薄板を半円弧状に屈曲して形成した場合
を例示したが、先端側ほど前記揺動軸芯(X₁),(X₂) に対
して上方側に傾斜する状態となるように、後退角を有す
るように形成してもよい。

すなわち、第８図及び第９図に示すように、前記ベーン
(15)を、側面視において、その起立揺動方向に対して下
手側となるハンド上方側に向けて傾斜する状態となるよ
うに形成してある。

つまり、前記ベーン(15)に、上方に向かう傾斜を付ける
ことで、前記ベーン(15)が下方に向かって起立揺動され
た際に、前記ベーン(15)の先端側箇所で、結球野菜(A)
を傷つけることがないようにしながら、第10図に示すよ
うに、前記ハンド(5)の中心から結球野菜(A)の根茎部
(a)がずれて位置する状態となっている場合にも、その
ずれた根茎部(a)を、刃体(16)が設けられたハンド中心
側に案内移動させることができるようにしてある。

又、前記ベーン(15)の基端部を枢支する枢支ピン(24)に
対して、前記ベーン(15)がその長手方向に沿ってスライ
ド移動できるように、前記ベーン(15)の基端部側に長孔
(25)を形成すると共に、前記ベーン(15)をその基端側方
向に向けて弾性付勢するスプリング(26)が設けられてい
る。

つまり、前記ベーン(15)が結球野菜(A) に接触した場合
には、前記ベーン(15)が、前記長孔(25)に沿ってハンド
(5) から突出する方向にスライド移動して、前記ベーン
(15)にて結球野菜(A)が挟み込まれることを防止するの
である。

但し、前記刃体(16)は、前記横軸芯(X₁)周りに揺動され
る外側のベーン(15b) の先端側箇所に取り付けられてい
る。

尚、前記ベーン(15)の夫々は、第11図に示すように、そ
の断面が、ハンド外側に向かって凸状に湾曲形成してあ
り、薄く形成して軽量化を図りながらも、その強度を十
分維持できるようになっている。

又、第12図に示すように、前記ベーン(15)の先端側箇所
で結球野菜(A) を傷つけることを防止すると共に、下方
側への揺動をスムーズに行えるようにするために、前記
ベーン(15)の先端側箇所を、ハンド外側方向に向かって
傾斜するように、迎え角を形成してもよい。

又、上記実施例では、ベーン(15)を揺動するに、ギヤ(1
9),(20) にて揺動駆動するように構成した場合を例示し
たが、例えば、第13図に示すように、前記フェイスギヤ
(19)に代えて、ピン(19a) を前記回転体(18)の側面部に
設けると共に、前記扇状のセクタギヤ(20)に代えて、前
記ピン(19a) に係合する長孔(20a) を、前記ベーン(15)
の基端部側に設けて、前記回転体(18)が前記揺動用の電
動モータ(M₂)にて回転駆動されるに伴って、前記ピン(2
0a) にて前記ベーン(15)が前記横軸芯(X₁),(X₂) 周りに
揺動されるように構成してもよい。

又、上記実施例では、ベーン(15b)と刃体(16)とを別体
に形成して、固着した場合を例示したが、ベーン(15b)
の先端側箇所に刃物を一体形成して、ベーン(15b) 自体
が刃体(16)を兼ねるようにしてもよい。

又、上記実施例では、ベーン(15)を、その両端側箇所で
枢支するようにした場合を例示したが、一方側のみで揺
動自在に枢支するようにしてもよく、ベーン(15)の形
状、刃体(16)の形成状態、揺動構成等、切断装置としの
ハンド(5)の各部の具体構成は、各種変更できる。

又、上記実施例では、複数個の切断装置を設け、交互に
収穫作動するようにした場合を例示したが、切断装置の
個数は、各種変更できる。

又、上記実施例では、車体(A) を一旦停止させて収穫す
るようにした場合を例示したが、車体(A) を停止させる
ことなく収穫するように構成してもよい。

つまり、前記収穫ハンド(5)を、車体(A)後方側に向けて
傾斜した状態に姿勢変更できるように構成し、そして、
車体(A) の走行に伴って変化する結球野菜(A)に対する
距離変化に応じて、その傾斜角度を変更するように制御
してもよく、収穫作動並びに切断装置を切断用位置に切
り換えて切断作動させる切断制御手段の構成は、各種変
更できる。

又、上記実施例では、車体(A) 前方側に設けられたマー
カ(8)を目印として、そのマーカ(8)の直下に収穫する結
球野菜(A) が位置する状態にあるときに、ＯＮ操作する
ことにより、収穫の指示を行うスイッチ(S₀)を設けるよ
うにした場合を例示したが、収穫指示のための具体構成
は各種変更できる。

又、上記実施例では、車体(V) の前後に、左右一対の前
後輪(1),(2) を設けるようにした場合を例示したが、例
えば、クローラ走行装置にて走行するようにしてもよ
く、収穫機の各部の具体構成は、各種変更できる。

尚、特許請求の範囲の項に図面との対照を便利にするた
めに符号を記すが、該記入により本発明は添付図面の構
造に限定されるものではない。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明に係る結球野菜用の収穫機の実施例を示
し、第１図は切断装置の切欠側面図、第２図はその底面
図、第３図は収穫機の全体側面図、第４図は同平面図、
第５図は野菜位置検出用センサの正面図、第６図は制御
構成を示すブロック図、第７図は制御作動のフローチャ
ート、第８図は切断装置の別実施例を示す切欠側面図、
第９図はその平面図、第10図はベーン起立時におけるベ
ーンと根茎部との位置関係の説明図、第11図はベーンの
断面図、第12図はベーンの別実施例の側面図、第13図は
切断装置のさらに別実施例を示す切欠側面図である。 (16)……刃体、(100)……移動駆動手段、 (101)……回転駆動手段。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】刃体(16)を、収穫対象の結球野菜の根茎部
   に向けて接近移動させる移動駆動手段(100) と、前記刃
   体(16)を前記根茎部の長手方向に沿う軸芯周りで回転さ
   せる回転駆動手段(101) とを備えている結球野菜用の切
   断装置。