特許 5971749 果実集積装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5971749

(24)【登録日】2016年7月22日

(45)【発行日】2016年8月17日

(54)【発明の名称】果実集積装置

(51)【国際特許分類】

   B65B 25/04 20060101AFI20160804BHJP

   B65B 35/38 20060101ALI20160804BHJP

   B65B 5/06 20060101ALI20160804BHJP

【ＦＩ】

   B65B25/04 A

   B65B35/38

   B65B5/06

【請求項の数】3

【全頁数】16

(21)【出願番号】特願2012-64432(P2012-64432)

(22)【出願日】2012年3月21日

(65)【公開番号】特開2013-193776(P2013-193776A)

(43)【公開日】2013年9月30日

【審査請求日】2015年3月9日

(73)【特許権者】

【識別番号】501203344

【氏名又は名称】国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構

(73)【特許権者】

【識別番号】000006781

【氏名又は名称】ヤンマー株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100087480

【弁理士】

【氏名又は名称】片山 修平

(72)【発明者】

【氏名】山本 聡史

(72)【発明者】

【氏名】林 茂彦

(72)【発明者】

【氏名】齋藤 貞文

(72)【発明者】

【氏名】落合 良治

(72)【発明者】

【氏名】山田 久也

(72)【発明者】

【氏名】田中 伸明

【審査官】 谿花 正由輝

(56)【参考文献】

【文献】 特開平１０−３１６１０６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平１０−２１８１２０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００１−２４０００５（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ６５Ｂ ２５／０４

Ｂ６５Ｂ ３５／３８

Ｂ６５Ｂ ５／０６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

果実を吸着保持し、互いに接近する方向及び離間する方向に移動可能な複数の吸着部を有する吸着集積ユニットと、
前記吸着集積ユニットを搬送する搬送ユニットと、を備え、
前記吸着部は、
一軸方向に沿って形成された第１吸気孔を有し、前記一軸方向の一端部において前記果実を吸着保持する第１管部と、
前記第１管部を前記一軸方向の他端部側から挿入することが可能な第２吸気孔が形成され、当該第２吸気孔に前記第１管部が挿入された第２管部と、を有し、
前記第２吸気孔を貫通するように前記第２管部に固定された、前記一軸方向に直交する方向に延びる保持棒が、前記一軸方向に直交する方向に貫通するように前記第１管部に形成された前記一軸方向を長手方向とする長穴を貫通した状態で、前記第２管部が前記第１管部を吊り下げ支持することにより、前記第２吸気孔に対する前記第１管部の前記一軸方向に傾斜する方向の姿勢の変更と、前記第１管部の前記第２管部に対する前記一軸方向の移動と、が許容されている、ことを特徴とする果実集積装置。

【請求項2】

前記第１管部と前記第２管部の隙間には、気密性を有する弾性部材が設けられていることを特徴とする請求項１に記載の果実集積装置。

【請求項3】

前記吸着集積ユニットは、前記複数の吸着部の間隔を変更する間隔変更部を有し、
前記間隔変更部は、前記吸着集積ユニットが搬送する果実の数に応じて、前記間隔を変更すべき吸着部を選択することを特徴とする請求項１又は２に記載の果実集積装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、果実集積装置に関する。

【背景技術】

【0002】

我が国のイチゴ生産は多くの労働時間（約２，０００ｈ／１０ａ）を要し、省力化が喫緊の課題である。なかでも選別パック詰め作業は全労働時間の３割を占め、収穫作業とともにイチゴ生産のボトルネックとなっている。こうした情勢を受け、最近では、イチゴパッケージセンターにおいて選別作業の自動化を可能にするシステムが開発されるに至っている。しかしながら、パック詰め作業については、依然として手作業であるため、当該パック詰め作業が将来におけるイチゴ生産のボトルネックとなりかねない。

【0003】

なお、箱詰め技術としては、特許文献１に記載されているような農産物の箱詰めシステムがある。この特許文献１の技術では、トレイのサイズや出荷容器の収容果数に合わせて果実の間隔を自在に調整する機能を有している。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２００６−２０６１９３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

上記特許文献１の場合、農産物（果実）の間隔が十分広く、果実形状がほぼ球形に近いような場合であれば、出荷容器に問題なく箱詰めすることができるものの、イチゴのように同じ等階級の果実でも形状にばらつきがあり、箱詰めに際し果実同士を接近させる必要がある場合には、果実同士が接触して押しつけられることで、果実が損傷してしまうことが危惧される。

【0006】

なお、イチゴ以外の果実であっても、形状にばらつきがあり、箱詰めに際し互いに接近させる必要のある果実であれば、上記と同様の課題があることになる。

【0007】

そこで本件は上記の課題に鑑みてなされたものであり、果実同士の接触による損傷を抑制することが可能な果実集積装置を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本明細書に記載の果実集積装置は、果実を吸着保持し、互いに接近する方向及び離間する方向に移動可能な複数の吸着部を有する吸着集積ユニットと、前記吸着集積ユニットを搬送する搬送ユニットと、を備え、前記吸着部は、一軸方向に沿って形成された第１吸気孔を有し、前記一軸方向の一端部において前記果実を吸着保持する第１管部と、前記第１管部を前記一軸方向の他端部側から挿入することが可能な第２吸気孔が形成され、当該第２吸気孔に前記第１管部が挿入された第２管部と、を有し、前記第２吸気孔を貫通するように前記第２管部に固定された、前記一軸方向に直交する方向に延びる保持棒が、前記一軸方向に直交する方向に貫通するように前記第１管部に形成された前記一軸方向を長手方向とする長穴を貫通した状態で、前記第２管部が前記第１管部を吊り下げ支持することにより、前記第２吸気孔に対する前記第１管部の前記一軸方向に傾斜する方向の姿勢の変更と、前記第１管部の前記第２管部に対する前記一軸方向の移動と、が許容されている。

【0009】

これによれば、第２管部によって吊り下げ支持された第１管部が一軸方向に対して傾斜する方向に姿勢を変更することができるので、果実を吸着保持した状態の複数の吸着部が接近し、果実同士が接触するような場合であっても、第１管部は、果実同士の接触によって生じる反力を受けて、果実の損傷を抑制するように姿勢を変更する。これにより、果実の形状にばらつきがあったり、果実同士を接近させなければならない場合であっても、果実同士の接触による果実の損傷を抑制することができる。

【0010】

この場合において、前記第１管部と前記第２管部の隙間には、気密性を有する弾性部材が設けられていることとしてもよい。かかる場合には、第２管部に対する第１管部の姿勢の変更を許容しつつ、第１管部と第２管部の隙間における気体の流通を抑制することができる。

【0011】

また、本発明では、前記第２管部は、前記第１管部の前記一軸方向の移動を許容した状態で前記第１管部を吊り下げ支持することができる。これにより、第１管部が果実に接近する場合において、第１管部の端部が果実に接触しても、第１管部の一軸方向の移動により、果実の損傷を抑制することができる。

【0012】

また、本発明では、前記吸着集積ユニットは、前記複数の吸着部の間隔を変更する間隔変更部を有し、前記間隔変更部は、前記吸着集積ユニットが搬送する果実の数に応じて、前記間隔を変更すべき吸着部を選択することとすることができる。かかる場合には、吸着に使用しない吸着部が存在する場合であっても、当該吸着に使用しない吸着部が、吸着に使用する吸着部の動作を妨げるのを抑制することができる。

【発明の効果】

【0013】

本明細書に記載の果実集積装置は、果実同士の接触による損傷を抑制することができるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【0014】

【図1】一実施形態に係る果実集積システムの構成を概略的に示す図である。

【図2】ユニット本体を取り出して示す斜視図である。

【図3】ユニット本体の平面図である。

【図4】吸着管の分解斜視図である。

【図5】吸着保持管の断面図である。

【図6】図６（ａ）は、吸着保持管がイチゴに接触した状態を示す図であり、図６（ｂ）は、吸着保持管がイチゴを吸着保持した状態を示す図であり、図６（ｃ）は、吸着保持管がイチゴを吸着保持し、かつ姿勢を変更した状態を示す図である。

【図7】吸着管をすべて接近させた状態を示す平面図である。

【図8】一実施形態に係る果実集積システムの制御系を示すブロック図である。

【図9】図８の制御装置による処理を示すフローチャートである。

【図10】図８のステップＳ１８の処理を説明するための図（その１）である。

【図11】図１１（ａ）は、図８のステップＳ１８の処理を説明するための図（その２）であり、図１１（ｂ）は、図８のステップＳ２０の処理を説明するための図である。

【図12】図１２（ａ）は、図８のステップＳ２２の処理を説明するための図であり、図１２（ｂ）は、図８のステップＳ２４の処理を説明するための図（その１）である。

【図13】図１３（ａ）は、図８のステップＳ２４の処理を説明するための図（その２）であり、図１３（ｂ）は、図８のステップＳ２８の処理を説明するための図である。

【図14】イチゴを吸着保持した吸着管同士が接触した状態を示す図である。

【図15】図１５（ａ）は、配置パターンが１２個の場合の吸着管の動きを示す図であり、図１５（ｂ）は、配置パターンが９個の場合の吸着管の動きを示す図である。

【図16】図１６（ａ）は、配置パターンが８個の場合の吸着管の動きを示す図であり、図１６（ｂ）は、配置パターンが６個の場合の吸着管の動きを示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0015】

以下、果実集積システムの一実施形態について、図１〜図１６に基づいて詳細に説明する。図１には、果実集積システム１００の概略構成が示されている。

【0016】

果実集積システム１００は、図１に示すように、全体フレーム９０と、２軸直交マニュピレータ８０と、吸着集積ユニット１０と、を備える。

【0017】

全体フレーム９０は、複数本（例えば４本）の柱部１９０と、柱部１９０に支持されたマニュピレータ保持板１９２及び容器保持板１９４と、を有する。なお、容器保持板１９４には、図１に示すように、複数（本実施形態では、最大１５個）のイチゴ２００を載置可能な果実トレイ９２と、イチゴの出荷用に用いられる出荷容器９６とが載置される。なお、果実トレイ９２には、不図示の装置又は人手により、大きさや等級が同一である複数のイチゴ２００が、向きを揃えられた状態で載置された状態となっているものとする。出荷容器９６は、ＰＥＴ（Polyethylene terephthalate）や紙製の容器であり、不図示の装置又は人手によって容器保持板１９４上に載置される。

【0018】

２軸直交マニュピレータ８０は、Ｘ軸マニュピレータ８２Ｘと、Ｚ軸マニュピレータ８２Ｚと、を有する。２軸直交マニュピレータ８０によってＸ軸及びＺ軸方向に移動する移動体８３は、吊り下げ支持部材８４を介して、吸着集積ユニット１０を支持する。すなわち、２軸直交マニュピレータ８０は、制御装置９９（図１では不図示、図８参照）の指示の下、吸着集積ユニット１０をＸ軸及びＺ軸方向に移動する。

【0019】

吸着集積ユニット１０は、吊り下げ支持部材８４によって吊り下げ支持されたユニットフレーム１２と、ブロワ１４と、ユニット本体１６と、を有する。

【0020】

ユニットフレーム１２は、直方体状の骨組み形状を有しており、ブロワ１４とユニット本体１６とを保持する。ブロワ１４は、制御装置９９（図８参照）の指示の下、負圧を発生する装置である。

【0021】

ユニット本体１６は、複数（本実施形態では１５個）の吸着管２０と、複数（本実施形態では８個）のエアシリンダ４０と、を有する。図２は、ユニット本体１６を取り出して示す斜視図であり、図３は、ユニット本体１６の平面図である。

【0022】

吸着管２０は、図２に示すようにＸ軸方向（列方向）に５列、Ｙ軸方向（行方向）に３行のマトリクス状に配列されている。これら吸着管２０それぞれは、図１に示すようにチューブ３０を介してブロワ１４と接続されている。なお、図２では、各吸着管２０のＸ軸方向（列）とＹ軸方向（行）の位置を添え字にて示している（吸着管２０_1,1〜２０_5,3と表記している）。なお、図２、図３に示す吸着管２０_1,1〜２０_5,3の構成は全て同一となっている。したがって、以下の説明においては、吸着管２０_1,1〜２０_5,3の１つを代表的に採りあげて説明する場合には、「吸着管２０」と表記するものとする。

【0023】

図４には、吸着管２０の分解斜視図が示されている。吸着管２０は、図４に示すように、第２吸着管としての移動モジュール５０と、第１吸着管としての吸着保持管６０と、保持棒７０と、を有する。

【0024】

移動モジュール５０は、Ｚ軸方向に貫通した第２吸気孔としての貫通孔５２と、Ｘ軸及びＹ軸方向に交差する方向に貫通する保持棒用孔５４ａ，５４ｂと、Ｘ軸方向に貫通するガイド孔５６Ｘ１，５６Ｘ２と、Ｙ軸方向に貫通するガイド孔５６Ｙ１，５６Ｙ２と、を有する。なお、貫通孔５２の内径は、一例として、２５ｍｍとなっている。

【0025】

吸着保持管６０は、図４、及び吸着保持管６０の断面図である図５に示すように、吸着保持管本体６２と、気密材６４と、緩衝材６６と、を有する。

【0026】

吸着保持管本体６２は、アルミニウム等の金属を材料とし、径の異なる２部分を有するとともに、Ｚ軸方向に貫通する貫通孔６２ｂと、Ｚ軸方向に直交する方向に貫通する長穴６２ａと、を有する。吸着保持管本体６２は、一例として、径の大きい部分の外径が２６ｍｍ、径の小さい部分の外径が１９ｍｍとなっている。

【0027】

気密材６４は、吸着保持管本体６２と、移動モジュール５０との間の隙間における気体の流通を抑制するとともに、吸着保持管６０の移動モジュール５０に対する動き（Ｚ軸に傾斜する方向の動き（姿勢変化））を許容するものである。気密材６４としては、エプトシーラ（登録商標）などの気密性を有する弾性部材を用いることができる。なお、気密材６４は、移動モジュール５０側（貫通孔５２を形成する壁面）に固定されていてもよい。

【0028】

緩衝材６６は、イチゴ２００を吸着する際にイチゴ２００と接触する略環状部材であり、イチゴ２００と接触した場合のイチゴ２００の損傷を抑制する部材である。緩衝材６６としては、気密材６４と同様、エプトシーラ（登録商標）などの弾性部材を用いることができる。緩衝材６６には、Ｚ軸方向に貫通する貫通孔６６ａが形成されている。

【0029】

上記のように構成される吸着保持管６０は、移動モジュール５０の貫通孔５２に＋Ｚ端側が挿入されるようになっている。

【0030】

保持棒７０は、移動モジュール５０の保持棒用孔５４ａ，５４ｂと、吸着保持管本体６２の長穴６２ａとを貫通した状態で、吸着保持管６０に固定される。この場合、移動モジュール５０は、図５に示すように保持棒７０を介して吸着保持管６０を吊り下げ支持する。

【0031】

図６（ａ）は、吸着保持管６０がイチゴ２００に接触した状態を示し、図６（ｂ）、図６（ｃ）は、吸着保持管６０がイチゴ２００を吸着保持した状態を示している。吸着保持管６０がイチゴ２００に接触した状態（図６（ａ））から、ブロワ１４が駆動されると、チューブ３０を介して、移動モジュール５０及び吸着保持管６０内部が負圧になるため、吸着保持管６０は、図６（ｂ）に示すように、移動モジュール５０に対して上昇する（＋Ｚ方向へ移動する）。そして、吸着保持管６０がイチゴ２００を吸着保持した状態で、横方向の力を受けると、吸着保持管６０は、図６（ｃ）のように、Ｚ軸方向に傾斜する方向に姿勢を変更する。この場合、吸着保持管６０と移動モジュール５０とは、気密材６４にて接触しているので、吸着保持管６０と移動モジュール５０との間の隙間における気体の流通を抑制しつつ、吸着保持管６０の姿勢が変更されることになる。なお、吸着保持管６０の長穴６２ａと保持棒７０との間には隙間があるため、吸着保持管６０は、Ｚ軸に傾斜する様々な方向に傾くことができるようになっている。

【0032】

図３に戻り、各吸着管２０_1,1〜２０_5,3それぞれには、２〜４本のガイド棒４４が貫通した状態となっている。以下、具体的に説明する。

【0033】

１列目の吸着管２０_1,1〜２０_1,3は、ガイド孔５６Ｙ１（図４参照）において、ガイド棒４４Ｘ１が貫通した状態となっている。２列目の吸着管２０_2,1〜２０_2,3は、ガイド孔５６Ｙ１において、ガイド棒４４Ｘ２が貫通した状態となっている。３列目の吸着管２０_3,1〜２０_3,3は、ガイド孔５６Ｙ１、５６Ｙ２において、ガイド棒４４Ｘ３ａ、４４Ｘ３ｂが貫通した状態となっている。４列目の吸着管２０_4,1〜２０_4,3は、ガイド孔５６Ｙ２において、ガイド棒４４Ｘ４が貫通した状態となっている。また、５列目の吸着管２０_5,1〜２０_5,3は、ガイド孔５６Ｙ２において、ガイド棒４４Ｘ５が貫通した状態となっている。なお、ガイド棒４４Ｘ３ａ，４４Ｘ３ｂの両端部は、図１のユニットフレーム１２に固定されたフレーム固定具４２Ｙ１，４２Ｙ２に固定された状態となっている。

【0034】

また、１行目の吸着管２０_1,1〜２０_5,1は、ガイド孔５６Ｘ２において、ガイド棒４４Ｙ１が貫通した状態となっている。２行目の吸着管２０_1,2〜２０_5,2は、ガイド孔５６Ｘ１、５６Ｘ２において、ガイド棒４４Ｙ２ａ，４４Ｙ２ｂが貫通した状態となっている。また、３行目の吸着管２０_1,3〜２０_5,3は、ガイド孔５６Ｘ１において、ガイド棒４４Ｙ３が貫通した状態となっている。なお、ガイド棒４４Ｙ２ａ，４４Ｙ２ｂの両端部は、図１のユニットフレーム１２に固定されたフレーム固定具４２Ｘ１，４４Ｘ２に固定された状態となっている。

【0035】

エアシリンダ４０としては、本実施形態では、２つのＹ軸エアシリンダ４０Ｙ１、４０Ｙ２と、６つのＸ軸エアシリンダ４０Ｘ１、４０Ｘ２、４０Ｘ３ａ，４０Ｘ３ｂ、４０Ｘ４ａ、４０Ｘ４ｂと、を含んでいる。

【0036】

Ｙ軸エアシリンダ４０Ｙ１は、フレーム固定具４２Ｙ１に設けられており、吸着管２０_3,1にＹ軸方向の力を作用させることで、１行目の吸着管２０_1,1〜２０_5,1全てをＹ軸方向に移動させる。

【0037】

Ｙ軸エアシリンダ４０Ｙ２は、フレーム固定具４２Ｙ２に設けられており、吸着管２０_3,3にＹ軸方向の力を作用させることで、３行目の吸着管２０_1,3〜２０_5,3全てをＹ軸方向に移動させる。

【0038】

Ｘ軸エアシリンダ４０Ｘ１は、フレーム固定具４２Ｘ１に設けられており、吸着管２０_1,2にＸ軸方向の力を作用させることで、１列目の吸着管２０_1,1〜２０_1,3全てをＸ軸方向に移動させる。

【0039】

Ｘ軸エアシリンダ４０Ｘ２は、フレーム固定具４２Ｘ２に設けられており、吸着管２０_5,2にＸ軸方向の力を作用させることで、５列目の吸着管２０_5,1〜２０_5,3全てをＸ軸方向に移動させる。

【0040】

Ｘ軸エアシリンダ４０Ｘ３ａ、４０Ｘ３ｂは、２列目の吸着管２０_2,1、２０_2,3に接続されている。このＸ軸エアシリンダ４０Ｘ３ａ、４０Ｘ３ｂにより、２列目の吸着管２０_2,1〜２０_2,3全てがＸ軸方向に移動する。また、Ｘ軸エアシリンダ４０Ｘ４ａ、４０Ｘ４ｂは、４列目の吸着管２０_4,1、２０_4,3に接続されている。このＸ軸エアシリンダ４０Ｘ４ａ、４０Ｘ４ｂにより、４列目の吸着管２０_4,1〜２０_4,3全てがＸ軸方向に移動する。

【0041】

なお、Ｘ軸エアシリンダ４０Ｘ１、４０Ｘ２のストロークは、例えば１００ｍｍであり、その他のエアシリンダのストロークは、例えば５０ｍｍであるものとする。本実施形態では、エアシリンダ４０が、吸着管２０をすべて離間させる方向に移動させることで、吸着管２０は、図２や図３に示す位置（例えば、吸着管２０間のＸ軸及びＹ軸方向の間隔が８０ｍｍとなる位置）に位置決めされる。一方、エアシリンダ４０が、吸着管２０をすべて接近させる方向に移動させることで、吸着管２０は、図７に示すような位置（例えば、吸着管２０間のＸ軸及びＹ軸方向の間隔が３０ｍｍとなる位置）に位置決めされる。

【0042】

図８には、吸着集積システム１００の制御系がブロック図にて示されている。この図８に示すように、吸着集積システム１００の制御系は、制御装置９９と、ブロワ１４と、エアシリンダ４０と、圧力センサ３８と、２軸直交マニュピレータ８０と、を有する。

【0043】

圧力センサ３８は、吸着管２０内部の圧力を検出するセンサである。制御装置９９は、圧力センサ３８の検出結果をモニタすることで、吸着管２０によってイチゴ２００が吸着されたか否かを判定することができる。

【0044】

制御装置９９は、圧力センサ３８の検出結果をモニタするとともに、ブロワ１４やエアシリンダ４０の動作を制御する。また、２軸直交マニュピレータ８０が有する位置センサの検出結果に基づいて、２軸直交マニュピレータ８０の駆動を制御する。

【0045】

次に、本実施形態の吸着集積システム１００による動作について、図９のフローチャートに沿って、その他図面を適宜参照しつつ詳細に説明する。なお、図９の処理は、制御装置９９に対して、作業者が作業開始の指示を出した段階から開始される。

【0046】

図９の処理では、まず、ステップＳ１０において、制御装置９９が、イチゴ２００を並べた果実トレイ９２及び出荷容器９６が所定位置（図１の位置）にセットされるまで待機する。この場合、果実トレイ９２及び出荷容器９６のセットは、専用の装置（コンベヤやロボットなど）が行うこととしてもよいし、作業者が行うこととしてもよい。また、果実トレイ９２及び出荷容器９６が所定位置にセットされたことは、位置センサなどを用いて検出するようにすればよい。

【0047】

果実トレイ９２及び出荷容器９６が所定位置にセットされると、ステップＳ１２に移行し、制御装置９９は、配置パターンの入力を受け付ける。ここで、配置パターンとは、果実トレイ９２上に配列されているイチゴ２００の個数を意味する。なお、図１０の配置パターンは、１５個となっている。なお、配置パターンとしては、１２個，９個、８個、６個、４個があるものとする。ステップＳ１２における配置パターンの入力は、作業者が行うこととしてもよいし、制御装置９９が、果実トレイ９２を不図示のカメラで撮影した結果に基づいて、配置パターンを検出することとしてもよい。

【0048】

次いで、ステップＳ１４では、制御装置９９が、吸着管２０の間隔を全て広げる。この場合、制御装置９９は、図２、図３に示すような状態となるように、エアシリンダ４０を制御する。

【0049】

次いで、ステップＳ１６では、制御装置９９が、ブロワ１４をＯＮにする。すなわち、ブロワ１４による吸気を開始する。

【0050】

次いで、ステップＳ１８では、制御装置９９が、２軸直交マニュピレータ８０（Ｘ軸マニュピレータ８２Ｘ）を介して、吸着集積ユニット１０（ユニット本体１６）を果実トレイ９２上に移動する。また、移動が終了した段階で、制御装置９９は、２軸直交マニュピレータ８０（Ｚ軸マニュピレータ８２Ｚ）を介して、吸着集積ユニット１０（ユニット本体１６）を下降させる。なお、図１０には、ユニット本体１６が果実トレイ９２上に移動した状態が示されている。また、図１１（ａ）には、ユニット本体１６が下降した状態が示されている。なお、図１１（ａ）では、図示の便宜上、イチゴ２００を破線にて示している（図１１（ｂ）〜図１３（ａ）も同様）。また、図１０〜図１３では、図示の便宜上、エアシリンダ４０は省略している。

【0051】

次いで、ステップＳ２０では、制御装置９９が、果実トレイ９２上のイチゴ２００を吸着する。この場合、制御装置９９は、吸着管２０内の気圧を検出する圧力センサ３８（図８参照）の検出結果に基づいて、吸着管２０がイチゴ２００を吸着保持したことを検出する。そして、制御装置９９は、イチゴ２００が吸着管２０によって吸着保持された段階で、２軸直交マニュピレータ８０（Ｚ軸マニュピレータ８２Ｚ）を介して、吸着集積ユニット１０（ユニット本体１６）を上昇させる。図１１（ｂ）には、ユニット本体１６がイチゴ２００を保持したまま上昇した状態が示されている。

【0052】

次いで、ステップＳ２２では、制御装置９９が、エアシリンダ４０を介して、吸着管２０を移動し、ステップＳ１２において入力された配置パターンに応じた位置に位置決めする。なお、本実施形態では、配置パターンが１５個であるので、１５個全ての吸着管２０が接近するように（図１２（ａ）の状態となるように）、吸着管２０が移動される。ここで、本実施形態では、吸着管２０が前述したような構造を有している、すなわち、吸着保持管６０が移動モジュール５０に対する姿勢（Ｚ軸に傾斜する方向の姿勢）を変更できる構造を有しているので、図１４に示すように、イチゴ２００を保持した吸着管２０同士が接近し、イチゴ２００が接触するような場合であっても、吸着保持管６０の姿勢が変更されることにより、イチゴ２００の損傷が抑制されるようになっている。また、吸着保持管６０は、気密材６４を有しているので、上記のように吸着保持管６０の姿勢が変更されても、吸着保持管６０と移動モジュール５０との間の隙間における気体の流通が抑制され続けるようになっている。これにより、吸着保持管６０の姿勢が変更された場合における吸着管２０によるイチゴ２００の吸着保持力の低下が抑制されているので、イチゴ２００の落下を抑制することができる。

【0053】

次いで、ステップＳ２４では、制御装置９９が、２軸直交マニュピレータ８０（Ｘ軸マニュピレータ８２Ｘ）を介して、吸着集積ユニット１０（ユニット本体１６）を移動させ、出荷容器９６上に位置決めする(図１２（ｂ）参照)。そして、制御装置９９は、２軸直交マニュピレータ８０（Ｚ軸マニュピレータ８２Ｚ）を介して、吸着集積ユニット１０（ユニット本体１６）を所定距離だけ下降させる。この下降により、ユニット本体１６（吸着管２０）に吸着保持されている１５個のイチゴ２００は、図１３（ａ）に示すように、出荷容器９６内に入るようになっている。

【0054】

次いで、ステップＳ２６では、制御装置９９が、ブロワ１４をＯＦＦにする。すなわち、ユニット本体１６（吸着管２０）によるイチゴ２００の吸着が解除される。これにより、出荷容器９６内に１５個のイチゴ２００が収容されることになる。

【0055】

次いで、ステップＳ２８では、制御装置９９が、２軸直交マニュピレータ８０（Ｚ軸マニュピレータ８２Ｚ）を介して、吸着集積ユニット１０（ユニット本体１６）を上昇させる。図１３（ｂ）には、ユニット本体１６が、イチゴ２００が収容された出荷容器９６の上方に位置している状態が示されている。

【0056】

次いで、ステップＳ３０では、制御装置９９は、継続するか否かを判断する。この場合、制御装置９９は、例えば、作業者が作業中止ボタンを押していなければ、継続すると判断する。ステップＳ３０の判断が肯定された場合には、ステップＳ１０に戻り、上述した処理が繰り返されることになる。一方、ステップＳ３０の判断が否定された場合には、図９の全処理を終了する。

【0057】

以上のような処理を行うことで、イチゴ２００の損傷を抑制しつつ、イチゴ２００の出荷容器９６への収容を自動で行うことが可能となっている。

【0058】

なお、図９の処理のうち、同時並行的に実行可能なステップについては、同時に行うこととしてもよい。例えば、ステップＳ１４（吸着管２０の間隔を広げる）と、ステップＳ１６（ブロワＯＮ）と、ステップＳ１８（ユニット本体１６の移動）を同時に行うこととしてもよい。また、その他のステップの組み合わせを同時に行うこととしてもよい。

【0059】

なお、図９では、１つの出荷容器９６に対して、イチゴ２００の収容動作が１回行われる場合について説明したが、これに限らず、収容動作は複数回行われてもよい。これにより、出荷容器９６に対してイチゴ２００を複数段収容することが可能となる。この場合、各収容動作において、イチゴ２００の個数（配置パターン）を変更することができる。これにより、イチゴ２００を出荷容器９６に対して効率よく詰めることが可能となる。

【0060】

ここで、配置パターンが、１２個，９個、８個、６個、４個となった場合の、ユニット本体１６の動作（ステップＳ２２の動作）について、図１５、図１６に基づいて説明する。

【0061】

イチゴ２００が果実トレイ９２上に１２個並べられていた場合（配置パターンが１２個であった場合）には、制御装置９９は、ステップＳ２２において、Ｘ軸エアシリンダ４０Ｘ２のみを動作させないようにすることで、図１５（ａ）のように吸着管２０を１２個接近させる。なお、図１５（ａ）の状態では、接近していない３つの吸着管２０は、イチゴ２００を吸着保持していない。これは、果実トレイ９２の当該３つの吸着管２０に対応する位置にイチゴ２００が配置されていなかったためである。

【0062】

また、イチゴ２００が果実トレイ９２上に９個並べられていた場合（配置パターンが９個であった場合）には、制御装置９９は、ステップＳ２２において、Ｘ軸エアシリンダ４０Ｘ１、４０Ｘ２を動作させないようにすることで、図１５（ｂ）のように吸着管２０を９個接近させる。

【0063】

また、イチゴ２００が果実トレイ９２上に８個並べられていた場合（配置パターンが８個であった場合）には、制御装置９９は、ステップＳ２２において、Ｘ軸エアシリンダ４０Ｘ２及びＹ軸エアシリンダ４０Ｙ１を動作させないようにすることで、図１６（ａ）のように吸着管２０を８個接近させる。

【0064】

また、イチゴ２００が果実トレイ９２上に６個並べられていた場合（配置パターンが６個であった場合）には、制御装置９９は、ステップＳ２２において、Ｘ軸エアシリンダ４０Ｘ１、４０Ｘ２及びＹ軸エアシリンダ４０Ｙ１を動作させないようにすることで、図１６（ａ）のように吸着管２０を６個接近させる。

【0065】

なお、イチゴ２００が果実トレイ９２上に４個並べられていた場合（配置パターンが４個であった場合）には、制御装置９９は、ステップＳ２２において、図１６（ｂ）の状態から、更にＹ軸エアシリンダ４０Ｘ４ａ、４０Ｘ４ｂ（又は４０Ｘ３ａ、４０Ｘ３ｂ）を動作させないようにすることで、吸着管２０を４個接近させる。

【0066】

このように、本実施形態では、出荷容器９６に収容すべきイチゴ２００の数に応じて、駆動するエアシリンダ４０を変更することで、イチゴ２００の吸着保持に用いない吸着管２０が邪魔になることなく、出荷容器９６に所望の数だけイチゴ２００を収容することが可能となる。

【0067】

なお、本実施形態では、制御装置９９とエアシリンダ９０とにより、複数の吸着管２０の間隔を変更する間隔変更部としての機能が実現されている。

【0068】

以上、詳細に説明したように、本実施形態によると、保持棒７０を介して移動モジュール５０によって吊り下げ支持された吸着保持管６０がＺ軸方向に対して傾斜する方向に姿勢を変更することができるようになっている。これにより、イチゴ２００を吸着保持した状態の複数の吸着管２０が接近して、イチゴ２００同士が接触するような場合であっても、吸着保持管６０は、イチゴ同士の接触によって生じる反力を受けて、イチゴ２００の損傷を抑制するように姿勢を変更するので、イチゴ２００の形状にばらつきがあったり、イチゴ２００同士を極力接近させなければならないような場合であっても、イチゴ２００同士の接触による損傷を抑制することができる。

【0069】

また、本実施形態では、移動モジュール５０と吸着保持管６０の間に気密性及び弾性を有する気密材６４が設けられているので、移動モジュール５０に対する吸着保持管６０の姿勢の変更を許容しつつ、吸着保持管６０と移動モジュール５０の隙間における気体の流通を抑制することができる。これにより、吸着保持管６０の姿勢が変更された場合であっても、吸着管２０によるイチゴ２００の吸着保持力を維持することが可能である。

【0070】

ここで、移動モジュール５０と吸着保持管６０の間の気体の流通を抑制する部材としては、ベローズ構造の部材を用いるのが一般的である。しかしながら、ベローズ構造を本実施形態の移動モジュール５０と吸着保持管６０の間に設けた場合、イチゴ２００を吸着保持した状態では負圧によりベローズが縮むため、イチゴ２００を保持していない状態と同じような柔軟性を発揮することができない。これに対し、本実施形態のように気密材６４を用いることで、イチゴ２００を吸着保持しているか否かにかかわらず、一定の柔軟性を確保することができるので、イチゴ２００同士が接触した場合のイチゴ２００の損傷を効果的に抑制することが可能である。

【0071】

また、本実施形態では、移動モジュール５０は、保持棒７０を介して、吸着保持管６０のＺ軸方向の移動を許容した状態で吸着保持管６０を吊り下げ支持するので、吸着保持管６０がイチゴ２００に接近する場合に、吸着保持管６０の下端部がイチゴ２００に接触しても、吸着保持管６０のＺ軸方向の移動により、イチゴ２００の損傷を抑制することができる。

【0072】

また、本実施形態では、モジュール本体１６が出荷容器９６に収容するイチゴ２００の数を変更することができるので、出荷容器９６の大きさやイチゴ２００の大きさに適切に対応することができる。また、出荷容器９６に対するイチゴ２００の複数段詰めが可能となる。ここで、イチゴのパック詰め作業は見栄えが重視されるため、手作業で行われるのが一般的である。しかし、手作業の場合、イチゴを整然と並べるため、詰めたイチゴを押さえながら次のイチゴを隙間に押し込むことが多い。このようにイチゴを手で触れる頻度が高くなると、果実が損傷しやすくなる（イチゴの表皮は温度が高くなると損傷しやすくなるため）。これに対し、本実施形態では、手でイチゴに触れる頻度及び積算時間が大幅に短縮されるため、果実損傷の発生が低減し、衛生面からも優れていると考えられる。

【0073】

なお、上記実施形態では、２軸直交マニュピレータ８０が、Ｘ軸マニュピレータ８２ＸとＺ軸マニュピレータ８２Ｚを有する場合について説明したが、これに限られるものではない。例えば、果実トレイ９２及び出荷容器９６をＺ軸方向（上下方向）に移動する装置を果実集積システム１００が備えている場合には、Ｚ軸マニュピレータ８２Ｚを省略することとしてもよい。また、例えば、果実トレイ９２及び出荷容器９６をＸ軸方向に移動する装置を果実集積システム１００が備えている場合には、Ｚ軸マニュピレータ８２Ｚを省略することとしてもよい。

【0074】

なお、上記実施形態では、ユニット本体１６が、図２のような構成である場合について説明したが、これに限らず、複数の吸着管２０が接近したり離間したりすることが可能な種々の構成を採用することが可能である。また、上記実施形態では、ユニット本体１６が１５個の吸着管２０を有する場合について説明したが、これに限らず、取り扱うイチゴの数に応じて種々設計変更することが可能である。

【0075】

なお、上記実施形態では、果実集積システム１００が、イチゴを出荷容器９６内に収容する例について説明した。しかしながら、これに限られるものではなく、果実集積システム１００が扱う果実としては、イチゴ以外の果実で、出荷容器内に接近した状態で収容される果実を採用することができる。

【0076】

上述した実施形態は本発明の好適な実施の例である。但し、これに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変形実施可能である。

【符号の説明】

【0077】

１０ 吸着集積ユニット
２０ 吸着部（吸着管）
４０ エアシリンダ（間隔変更部の一部）
５０ 移動モジュール（第２管部）
５２ 貫通孔（第２吸気孔）
６０ 吸着保持管（第１管部）
６２ｂ 貫通孔（第１吸気孔）
６４ 気密材（弾性部材）
６６ａ 貫通孔（第１吸気孔）
８０ ２軸直交マニュピレータ（搬送ユニット）
９９ 制御装置（間隔変更部の一部）
１００ 果実集積システム（果実集積装置）
２００ イチゴ（果実）

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】