(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
被選別物を載置するトレイ(2,2…)と、該トレイ(2,2…)を載置して搬送する選別コンベア(9)と、該選別コンベア(9)から移載されたトレイ(2,2…)を受ける引出コンベア(12,12…)を備え、等階級毎の区分け信号を受けて選別コンベア(9)で搬送されるトレイ(2,2…)に接当し該トレイ(2)を引出コンベア(12,12…)に移載する押出装置(20,20…)を設けた農産物の選別施設において、各押出装置(20)は、一対の押圧部(21L,21R)と、この押圧部(21L,21R)を進退動させる作動部(22)とを備え、作動部(22)は中央の縦駆動軸(24)回りに回転し両端側の縦支持軸(23L,23R)に回動自在に上記押圧部(21L,21R)を支持する回転板(25)と、回転板(25)の縦駆動軸(24)と各縦支持軸(23L,23R)との間に設けられ押圧部(21L,21R)のトレイ当接側を選別コンベア(9)に向かわせる姿勢制御部(27a,27b,27c)とを備え、
回転板(25)の左右端部に回転板(25)の長手方向に対して直交する方向に中間支持板(50)を非回転の状態で取り付け、該中間支持板(50)に縦支持軸(23L,23R)を中心とした長孔(51)を形成し、押圧部(21L,21R)の押圧面(21p)の向きを当該長孔(51)の許容する範囲で縦支持軸(23L,23R)回りに角度調整自在にボルト(52)で固定可能に構成し、
同じ等階級の引出コンベア(12,12)を隣接位置に並列して設け、
押圧部(21L,21R)のうち一方の押圧面(21p)を選別コンベア(9)の移送ラインと平行に設定し、他方の押圧面(21p)を移送ラインに対してやや傾けて設定することにより、選別コンベア(9)上で連続してくる同じ等階級のトレイ(2,2…)のうち最初を第1の引出コンベアに移載し、次のトレイを第2の引出コンベアに移載する構成とし、
引出コンベア(12,12…)はフリーのローラコンベア形態とし、その下手側を低い傾斜状態として、次々に移載されてくるトレイ(2,2…)によって自重で押されて終端側に向けて移動しうる構成とし、
引出コンベア(12,12…)の終端側にローラコンベア形態の箱詰コンベア(60)を配置し、引出コンベア(12,12…)の終端部のローラコンベアの下面に摺接するベルトコンベア(62,62)を配設し、これらベルトコンベア(62,62)の夫々に対応して駆動モータ(63,63)を配設し、さらにその夫々に駆動・停止するスイッチ手段を配設してなることを特徴とする農産物の選別施設。
【発明を実施するための最良の形態】
【0019】
発明を実施するための最良の形態として、収穫した果実を等級及び階級(等階級)毎に選別する選果施設に基づいて説明する。
選果施設の全体について説明すると、被選別物としての収穫した果実1,1…をトレイ2,2…に供給する果実供給部Aと、果実1,1…を載置するトレイ2,2…を多数載せて循環搬送する循環搬送部Bと、循環搬送部Bで搬送された果実を載置したトレイ2,2…を等階級毎に区分けする分級部Cと、分級部Cで等階級毎に区分けして取り出された果実1,1…を箱詰めする箱詰め部Dとを備えている。
【0020】
果実供給部Aは収穫した果実1,1…を収容した容器3を搬送する2条の収穫物搬送コンベア4,4と、収穫物搬送コンベア4,4で搬送された容器3,3…を一時的に載置する置き台5,5…と、収穫した果実1,1…の情報を入力する情報入力装置(図示せず)と等級選別コンベア6,6等を備える。収穫物搬送コンベア4,4と平行に2条の等級選別コンベア6,6を配置し、作業者は容器内の果実を目視で等級判定し、当該等級選別コンベア6,6上の空トレイ2,2…に順次手載せし、等級判定に伴ってトレイ2の位置を進行方向と直角の方向に位置ずれさせておき監視カメラ7,7部の撮像によって当該トレイ2の果実の目視による等級を取得できる構成としている。
【0021】
上記果実供給部Aの等級選別コンベア6,6の終端部には、2条の等級選別コンベア6,6からのトレイ2,2…をプールしその下手側では一列に合流押出する整列合流部8を備えている。なお、整列合流部8においては、複数のトレイ2,2…が一挙に合流すると搬送詰りなどのトラブルの原因となり易い。このため図示は省略するが、左右からのトレイ供給のタイミングをずらせて交互に合流させる技術を採用する。例えば合流直前のトレイ2,2…の側面にラグ状の搬送機構が作用して搬送タイミングを強制的に左右ずらせる構成としたり、螺旋条を設けてトレイ2,2…の側面に作用させるなどの構成がある。
【0022】
循環搬送部Bは上記整列合流後のトレイ2,2…を搬送する選別コンベア9を備え、工程順に、果実の大きさ・重量などの階級を測定する階級測定部10、糖度などの等級を自動判定する等級測定部11を介在している。そして選別コンベア9に沿わせて分級部Cを構成し、この分級部Cから分岐してトレイ2,2…と共に所定の分級位置としての引出コンベア12,12…に移載する構成としている。
【0023】
引出コンベア12,12…の終端部側は箱詰め部Dに構成される。すなわち引出コンベア12,12…の終端部に作業員による手詰めのためのスペースを設けて所定の段ボール箱にトレイ2,2…の果実を箱詰めする構成としている。等階級を揃えた果実は所定に段ボール箱に詰められた後、製品コンベア13で所定製品置き場に向けて搬送される。一方空のトレイ2,2…は中継コンベア14を介して平面視U字状の空トレイ還元コンベア15に載せられ、前記果実供給部A側に向けて還元搬送される構成である。
【0024】
空トレイ還元コンベア15の終端部は前記2条の等級選別コンベア6,6に接続される。空トレイ2,2…には再度被選別物としての果実を載せて等階級選別に供される。
なお、前記選別コンベア9は、左右のガイドフレーム16,16の上辺と下辺に沿い周回する無端帯17と、該無端帯17と一体に設けるコンベアベルト18等によって構成され、上側周回中のコンベアベルト18に載せてトレイ2を搬送する構成とし、該コンベアベルト18幅はトレイ2の受け台幅よりも狭く構成している。
【0025】
前記分級部Cにおいて、選別コンベア9のコンベアベルト18から直交する引出コンベア12,12…側に果実を載せたトレイ2,2…を移載する押出装置20について説明する。
【0026】
押出装置20は、選別コンベア9上のトレイ2の側面に当接したり退避すべく進退する一対の押圧部21L,21Rと、この押圧部21L,21Rに当該進退動を付与する作動部22等からなる。作動部22は、上記押圧部21L,21Rを両端側において夫々縦支持軸23L,23R回りに回動自在に連結すると共に自身は中央の縦駆動軸24回りに回転する回転板25と、縦駆動軸24を駆動する駆動制御モータ26とを備え、且つ上記回転板25の縦駆動軸24と押圧部21L,21Rの各支持軸23L,23Rとの間に押圧部21L,21Rのトレイ当接側を常時選別コンベア9に向かうよう姿勢を制御する姿勢制御部27を構成してなる。
【0027】
図2〜
図4は、上記姿勢制御部27の一例27aを示す。この姿勢制御部27aは、選別コンベア9の引出コンベア12側とは反対側において、押出装置20を支持する押出装置フレーム30を設け、この押出装置フレーム30に垂直姿勢の縦駆動軸24を回転自在に適宜軸受部材を介して支持し、下端部に回転板25の中央部に設けたボス部25aと縦駆動軸24とを着脱可能にピン31で連結固定している。縦駆動軸24の軸受部材を保持すべく縦長の筒状部材32を設け該筒状部材32下端の延長筒部32aには縦駆動軸24と軸芯Pcを共通としたセンタギヤ33を固定して設け、このセンタギヤ33と同数の歯数tとしたサイドギヤ34L,34Rを前記縦支持軸23L,23Rに固定し、回転板25に配設した縦中間軸35L,35Rには中間ギヤ36L,36Rを夫々配設し、センタギヤ33、中間ギヤ36L(36R)、サイドギヤ34L(34R)を噛み合せて構成する。したがって、縦駆動軸24が一定方向(矢印A)に回転すると、回転板25は連動して軸芯Pc回りに回転し、押圧部21L,21Rも連れて回転する。この際、押圧部21L,21Rの向きは、センタギヤ33、中間ギヤ36L,36R、及びサイドギヤ34L,34Rの噛み合い連動により、回転板25の回動角度θに関わらず常に一定方向に姿勢制御される。すなわち、平面視T状の押圧部21L,21Rの平らな接当面21p,21pは常時選別コンベア9側を向く姿勢となるよう構成されている。上記のように、回転板25、センタギヤ33、中間ギヤ36、サイドギヤ34等により姿勢制御部27aを構成するものである。
【0028】
上記のように構成した姿勢制御部27aを備えた押出装置20は、選別コンベア9に沿って引出コンベア12,12…を配設する各始端個所に設けられており、あらかじめ設定した等級(例えば、秀、優、良)、階級(例えば、L、M、S)区分に基づく分級位置にて分級指令信号を受信すると、該当のトレイ2に当接作用を施す。つまり分級指令信号は駆動制御モータ26に回転板25の角度θが180度となるよう起動出力する。角度θが0度の退避位置から回転板25の回転に伴って押圧部の一方21Lが選別コンベア9側に進入すると最も進入する(角度θ=90度)までの間にトレイ2の側面に接触し、高速で搬送されてくる当該トレイ2は選別コンベア9から直ちに方向変更して所定の引出コンベア12側に移載されるものである。連続して2つのトレイ2,2が同一の等階級の分級指令信号を出力する場合には、駆動制御モータ26に回転板25に角度θを360度とする回転指令が出力され、押圧部21Lに続いて押圧部21Rが連続して選別コンベア9側に進入して連続するトレイ2,2を引出コンベア12に移載する。3つのトレイ、4つのトレイが連続する場合は、540度、720度回転すべく回転板25を連動する。
【0029】
このように構成すると、押出装置20は1基の回転板25で対をなす2個の押圧部21L,21Rを具備するものでありながら、駆動制御モータ26の一定方向(矢印A)のみの回転とその停止動作によって、これら押圧部21L,21Rを選別コンベア9から退避する退避状態と選別コンベア9側に進入するトレイ2接当位置に高速で切り換えでき、選別コンベア9面を搬送されるトレイ2,2…の速度が高くてもこれに対応でき、従来のように複数の押出装置を構える必要がなくコストダウンが図れ、駆動用のモータを単一に構成でき占有スペースを小にできる。また、上記の構成では、姿勢制御部27aをセンタギヤ33、サイドギヤ34、中間ギヤ36の組み合わせで行う構成としたから、作動が確実で誤差が少ない。
【0030】
ついで、他の姿勢制御部27の例について説明する。
図5,6において、姿勢制御部27bは、ギヤに代替してベルト形態としている。即ち、前記筒状部材32の外周を凹条に形成して上下2段プーリ40U,40Dを形成する。このうち一方(上側)のプーリ40Uと回転板25上の縦支持軸23Lに設けるプーリ41Lとの間にベルト42Lを掛け渡す。他方(下側)のプーリ40Dと回転板25上の縦支持軸23Rに設けるプーリ41Rとの間に上記ベルト42Lとは独立してベルト42Rを掛け渡す。なお、この姿勢制御部27bも前記第一実施例の姿勢制御部27aと同様に作用し、回転板25の回転角度θによらず押圧部21L,21Rを選別コンベア9側に向けることができる。このとき上下2段プーリ40U,40Dと縦支持軸23L,23Rのベルト42L,42Rとはプーリ径を同じとしている。
【0031】
ベルト伝動形態の姿勢制御部27bを設けることによっても、押圧部21L,21Rの向きを変えることなく選別コンベア9から退避する退避位置と選別コンベア9側に進入するトレイ2接当位置に高速で切り換えできる。
【0032】
また、
図7,8において、姿勢制御部27cは、チェン連動形態としている。
即ち、前記筒状部材32の下端延長部32aの外周にスプロケット45を嵌合装着する。一方回転板25の縦支持軸23L,23Rには上記スプロケット45と同径のスプロケット46L,46Rを固定して設け、3者のスプロケットを直線状としてこれらにチェン47を掛け渡す。48はチェン47のスプロケット45への噛合いを良好に維持するためのチェンテンショナーである。
【0033】
姿勢制御部27cも姿勢制御部27a,27bと同様に、回転板25の回転角度θによらず、押圧部21L,21Rを選別コンベア9側に向けることができる。チェン47による姿勢制御部27cの場合には、回転板25中央のスプロケット45及び押圧部21L,21Rに対応するスプロケット46L,46Rのいずれにも共通の単一チェン47を構成できるため、姿勢制御部27aのギヤ伝動や姿勢制御部27bのベルト伝動に比較して構成を簡単化する。
【0034】
姿勢制御部27として、上例では押圧部21L,21Rを支持する縦支持軸23L,23Rをギヤ伝動やチェン伝動により規制しながら回転板25の回転に対して所定の向きを得る構成としたが、磁力や誘電力によって当該所定の向きを確保したり、カム機構によって当該所定の向きを確保してもよい。また本実施例では押圧部21L,21Rが回転角度θの値に関わらず常時一定の姿勢に制御されたから、トレイ2,2…が搬送位置及び搬送方向に直交する左右方向にずれが生じてもこれに対応できて有利であるが、常時一定でなくともよくまた押圧部21の接当面21pの向きを角度θに対して適宜に変更制御する形態でもよい。
【0035】
回転板25と押圧部21L,21Rとの装着構造について、回転板25の左右端部に回転板25の長手方向に対して直交する方向に中間支持板50を非回転の状態で固定して設け、該中間支持板50には縦支持軸23L,23Rを中心とした長孔51,51を形成し、T字状に形成した押圧部21L,21Rをその押圧面21pの向きを当該長孔51,51の許容する範囲で縦支持軸23L,23R回りに角度調整自在にボルト52,52等で固定できる構成としている(
図9)。このように構成すると、引出コンベア12側への押出し方向を調整できるため、選別コンベア9の速度や引出コンベア12の配置構成等に鑑みて最良の状態に設定できる。また、ある等階級区分であってその比率が高い状況のとき、同じ等階級の引出コンベア12,12を並列して設定する場合があるが、押圧部21L,21Rのうち一方の押圧面21pは選別コンベア9の移送ラインと平行に設定し、他方の押圧面21pは該移送ラインに対してやや傾けて設定することにより、選別コンベア9上で連続してくるトレイ2,2…のうち最初を第1の引出コンベア12に、次を併設する第2の引出コンベア12に移載させることにより、第1,第2いずれかのコンベア12への集中を防止できる(
図10)。
【0036】
次いでトレイ2の具体的構成について説明する。
図11〜
図14に示すように、トレイ2は、平面視円形のベース部材53、円錐凹部を形成したトレイ本体54、及び果実を直接載せて安定保持するためのカバーゴム55からなる。このうちベース部材53には中央に開口部53a、外周縁に等間隔で底部側からのボルト挿通部53b,53b…、中央開口部近傍のICチップ保持部53c等を備え、上記トレイ本体54には筒状外周部54a、円錐凹部54b、中央には孔部54cとともにリング状下縁54dを形成し、さらに上記ボルト挿通部53bに対応する螺旋孔部54eを備える。またカバーゴム55には円錐凹部55aに連続して中央孔55bを形成し、さらにその下端部には鍔部55cを形成する。
【0037】
ベース部材53のICチップ保持部53cにICチップ56を収容し、上部からトレイ本体54を被せてボルト締めする。最後にカバーゴム55を被せて組立完了である。組立完了状態の断面図は
図11に示すように、ICチップ56の上面を押さえるドーナツ状の押さえプレート57を設け、その上部を前記鍔部55cやリング状下縁54dを重合状態となしてボルトによって固定している。
【0038】
このように構成したので、カバーゴム55の抜け防止とICチップ56の押さえを簡単な構成で実施できる。なお、果実1はカバーゴム55の円錐凹部55aにて受け止められる。
【0039】
次いで引出コンベア12,12…の構成について説明する。前記箱詰め部Dにおいて、引出コンベア12,12…から直交する箱詰コンベア60を構成し、引出コンベア12,12…上にの分級されて貯留するトレイ2,2…の果実をこの箱詰コンベア60に移載して果実を取り上げて後、空トレイ2,2…は前記中継コンベア14、還元コンベア15を経て所定に還元される。ここで、上記引出コンベア12,12…から箱詰コンベア60への移載の構成は次のように構成されている。即ち、選別コンベア9に近い側から順次分級指令を受けて所定の引出コンベア12,12…に移載される。引出コンベア12,12…はその終端側を除き、フリーのローラコンベア形態とされ、次々に移載されてくるトレイ2,2…によって押されて前進する構成である。なお、若干下手側が低い傾斜状態として終端側に向けて自重で移動しうる構成としている。
【0040】
上記のような引出コンベア12,12…の終端側にローラコンベア形態の箱詰コンベア60を配置すると共に、引出コンベア12,12…の終端部に強制駆動手段61を構成して箱詰コンベア60への送り出しを作業者の意図通りに行わせる。即ち、数トレイ2,2…分(図例では4トレイ)に相当する区間引出コンベア12の下面に摺接するベルトコンベア62,62…を配設し、これらベルトコンベア62,62…の夫々に対応して駆動モータ63,63…を配設し、さらにその夫々に駆動・停止するスイッチ手段(図示せず)を配設してなる。箱詰コンベア60側への送り出しが必要な場合には所定にスイッチ手段をONし、駆動モータ63を駆動すると引出コンベア12上のトレイ2が箱詰コンベア60側に繰り出される。必要な個数のトレイ2,2…が箱詰コンベア60側に送り出されるとスイッチ手段をOFFして駆動モータ63を停止し、このようなトレイ2,2…の送り出し作業と平行して、作業者はトレイ2から果実を取り上げ、待機する段ボール箱に手詰めするものである(
図15)。
【0041】
箱詰コンベア60に残る空トレイ2,2…は、前記の要領で還元される。
図16に示す例は強制駆動手段61の改良に係り、図例では3連の引出コンベア12,12…の終端側を構成するローラコンベアを単一の又は相互に連動連結されたベルトコンベア64を単一の駆動モータ65で駆動し、所定のトレイ2の送り出しの制御は各条ごとに設ける出退自在のトレイストッパ66,66…に基づく。作業者は、スイッチ手段(図示せず)のONに基づきトレイストッパ66,66…の送り出しを許容する退避動作を行い、常時はスイッチ手段がOFFであってトレイストッパ66,66…が突出状態にあり、トレイ2,2…の送り出しを規制している。このように構成すると、ローラコンベアを単一のベルトコンベア64で駆動状態に置き、実際の送り出しはトレイストッパ66によるものであるから、駆動モータの起動・停止を頻繁に行わせないで済む。なお、トレイストッパ66は、支点縦軸66a回りに出退自在に回動する構成とし、電動シリンダ66bの伸出作用で回動してストッパ先端ローラ66cは引出コンベア12の搬送経路に進出してトレイ2の箱詰コンベア60側への移動を阻止し、電動シリンダ66bの縮小作用でストッパ先端ローラ66cは引出コンベア12の搬送経路外に退避し、トレイ2の移動を許容する構成である。
【0042】
図17における例は、前記果実供給部Aの等級選別コンベア6,6の終端部には2条の等級選別コンベア6,6からのトレイ2,2…をプールし下手側で一列に合流して搬送する整列合流部8を備える場合であって、合流搬送後の階級測定部10および等級測定部11を通過するが、等級測定部11の下流側に配設した空トレイリターンコンベア67を構成し、さらにその下流にはローラーコンベア形態からなる果実載せトレイ2,2…の貯留コンベア68を配設している。階級測定部10又は等級測定部11通過の際、果実1の有無を判定し、この判定結果が果実なしと判定されたとき、空トレイリターンコンベア67への移載信号が出力され、空トレイ2,2…は後続の搬送経路に達することなく途中から果実供給部Aにリターンされる。なお、果実を載せたトレイ2,2…の供給は整列合流部8によって単一条のコンベア69で行われる構成であるから、貯留コンベア68に平行状態で複数条の貯留ライン70,70…を構成するが、中央側ほど仕切板71の長さが長く形成されていて、貯留コンベア68に左右方向においても均一にプールできる。
【0043】
図18に示す例は、
図17において整列合流部8の後にプールする構成であるのに対し、この整列合流前にプールする構成である。等級選別コンベア6,6の終端部に貯留コンベア72を構成している。この貯留コンベア72には進行方向左右の端部に供給口72a,72bを構成し、各等級選別コンベア6,6からの果実載せトレイ2,2…を受け入れて貯留できる。なお、この貯留コンベア72には複数状の貯留ライン73,73…が構成されていて、その仕切板74,74…は、両側サイド部が長い構成となっている。このため左右の等級選別コンベア6,6から供給されるトレイ2,2…は先ず両側端の貯留ライン73,73に入り、当該ライン73,73に充填されると隣接の貯留ライン73に移載できる。そして、貯留コンベア72から搬出されるトレイ2,2…は単一条の選別コンベア9に移載するよう構成している。
図18において、カメラ監視装置74を備え、トレイ2,2…に果実を載せる際、目視判定で等級選別コンベア6,6における左右方向に位置ずれをさせ(所謂トラッキング作業)、このずれを上記カメラ監視装置74で撮像し、当該目視による判定を以後の等階級総合評価による分級に反映させることができる。
【0044】
図1における空トレイ還元コンベア15の終端部に等級選別コンベア6,6へ引き継いで空トレイ2,2…を循環利用する構成を開示するが、
図19における選別施設の等級選別コンベア75,75は、果実供給部Aの手載せ作業部を越えた位置から折り返して選別コンベア9に接続するように構成している。したがって、容器を搬送する2条の搬送コンベア4,4の内側に配置構成できる。分級部Cの分級始端側に空トレイリターンコンベア76を空トレイ還元コンベア15の始端部に接続構成している。このように構成すると、等級選別コンベア75,75上に空トレイ2,2…が目立つ作業中断直前の状態であっても、空トレイリターンコンベア76を通過して還元されるため、分級部Cで徒らに空トレイ2,2…が残ることが少なく、箱詰部Dにおいて空トレイ2,2…の存在で作業に支障を来たさない。