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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2022086306
(43)【公開日】2022-06-09
(54)【発明の名称】ジャガイモ芽取り装置
(51)【国際特許分類】
A23N 15/02 20060101AFI20220602BHJP
【ＦＩ】
A23N15/02 Z
【審査請求】有
【請求項の数】7
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2020198241
(22)【出願日】2020-11-30
(11)【特許番号】
(45)【特許公報発行日】2021-09-29
(71)【出願人】
【識別番号】000001421
【氏名又は名称】キユーピー株式会社
(72)【発明者】
【氏名】堂本 慎太郎
(72)【発明者】
【氏名】奥村 和臣
(72)【発明者】
【氏名】森 高宏
【テーマコード（参考）】
4B061
【Ｆターム（参考）】
4B061AA07
4B061AB02
4B061BA08
4B061BB07
4B061BB10
4B061BB12
4B061BB16
4B061BB18
4B061CB01
4B061CB13
(57)【要約】 （修正有）
【課題】把持機構公転面中央付近に飛び散った切削屑の清掃がしやすく、サニタイズ性の高いジャガイモ芽取り装置を提供する。
【解決手段】ジャガイモ芽取り装置は、ジャガイモ受渡機構１と、ジャガイモＰを把持する把持機構２と、ジャガイモＰの凹部を検出する凹部位置検出機構３と、ジャガイモＰの凹部を切削する凹部切削機構４と、を備える。把持機構２は、ジャガイモを把持する第１把持手段２－１と第２把持手段２－２と、公転軸２３１を中心に、略水平な公転面で１８０度回転及び反転するターンテーブルと、を備える。そして、第１把持手段２－１と第２把持手段２－２は、それぞれ、ジャガイモＰの把持間隔を開閉するチャック開閉シリンダと、把持したジャガイモＰを公転面に平行な自転軸２５１を中心として自転させる自転機構と、把持したジャガイモＰの自転位置を検出する自転回転角センサと、を備える。
【選択図】図１０
【解決手段】ジャガイモ芽取り装置は、ジャガイモ受渡機構１と、ジャガイモＰを把持する把持機構２と、ジャガイモＰの凹部を検出する凹部位置検出機構３と、ジャガイモＰの凹部を切削する凹部切削機構４と、を備える。把持機構２は、ジャガイモを把持する第１把持手段２－１と第２把持手段２－２と、公転軸２３１を中心に、略水平な公転面で１８０度回転及び反転するターンテーブルと、を備える。そして、第１把持手段２－１と第２把持手段２－２は、それぞれ、ジャガイモＰの把持間隔を開閉するチャック開閉シリンダと、把持したジャガイモＰを公転面に平行な自転軸２５１を中心として自転させる自転機構と、把持したジャガイモＰの自転位置を検出する自転回転角センサと、を備える。
【選択図】図１０
【特許請求の範囲】
【請求項1】
ジャガイモの凹部の皮及び芽を取るジャガイモ芽取り装置であって、
ジャガイモ受渡機構と、
ジャガイモを把持する把持機構と、
前記把持機構で把持されたジャガイモの凹部を、前記把持機構の凹部検出位置において、検出する凹部位置検出機構と、
前記凹部位置検出機構において検出された凹部を、前記把持機構の凹部切削位置において、切削する凹部切削機構と、を備え、
前記把持機構は、
ジャガイモを把持する第１の把持手段と第２の把持手段と、
前記第１の把持手段と前記第２の把持手段との中点に位置する公転軸を中心に、略水平な公転面で１８０度回転及び反転する公転手段と、を備え、
前記第１の把持手段と前記第２の把持手段は、それぞれ、
ジャガイモの把持間隔を開閉する開閉手段と、
把持したジャガイモを前記公転面に平行な自転軸を中心として自転させる自転手段と、
把持したジャガイモの自転位置を検出する自転位置検出手段と、を備える
ジャガイモ芽取り装置。
ジャガイモ受渡機構と、
ジャガイモを把持する把持機構と、
前記把持機構で把持されたジャガイモの凹部を、前記把持機構の凹部検出位置において、検出する凹部位置検出機構と、
前記凹部位置検出機構において検出された凹部を、前記把持機構の凹部切削位置において、切削する凹部切削機構と、を備え、
前記把持機構は、
ジャガイモを把持する第１の把持手段と第２の把持手段と、
前記第１の把持手段と前記第２の把持手段との中点に位置する公転軸を中心に、略水平な公転面で１８０度回転及び反転する公転手段と、を備え、
前記第１の把持手段と前記第２の把持手段は、それぞれ、
ジャガイモの把持間隔を開閉する開閉手段と、
把持したジャガイモを前記公転面に平行な自転軸を中心として自転させる自転手段と、
把持したジャガイモの自転位置を検出する自転位置検出手段と、を備える
ジャガイモ芽取り装置。
【請求項2】
前記ジャガイモ受渡機構は、
前記ジャガイモの高さを検知する高さ検知手段と、
前記把持機構に前記ジャガイモを受け渡す上下往復手段と、を備える、
請求項１に記載のジャガイモ芽取り装置。
前記ジャガイモの高さを検知する高さ検知手段と、
前記把持機構に前記ジャガイモを受け渡す上下往復手段と、を備える、
請求項１に記載のジャガイモ芽取り装置。
【請求項3】
前記上下往復手段は、
前記高さ検知手段からの計測データに応じて、前記第１の把持手段及び前記第２の把持手段に前記ジャガイモを受け渡すときの高さを調節する
請求項２に記載のジャガイモ芽取り装置。
前記高さ検知手段からの計測データに応じて、前記第１の把持手段及び前記第２の把持手段に前記ジャガイモを受け渡すときの高さを調節する
請求項２に記載のジャガイモ芽取り装置。
【請求項4】
前記ジャガイモ受渡機構は、
２本の回転ローラーを有するジャガイモ整列手段、を備える
請求項２～３のいずれかに記載のジャガイモ芽取り装置。
２本の回転ローラーを有するジャガイモ整列手段、を備える
請求項２～３のいずれかに記載のジャガイモ芽取り装置。
【請求項5】
前記ジャガイモ受渡機構は、さらに、
前記ジャガイモ整列手段上に設けられたガイドカバーと
前記ガイドカバーの横スライド手段と、を備える、
請求項４に記載のジャガイモ芽取り装置。
前記ジャガイモ整列手段上に設けられたガイドカバーと
前記ガイドカバーの横スライド手段と、を備える、
請求項４に記載のジャガイモ芽取り装置。
【請求項6】
前記ジャガイモは、剥皮されたジャガイモであり、
前記凹部位置検出機構は、
撮像装置を、備え、
前記凹部切削機構は、
前記撮像装置で得られた着色面積が一定面積以上の場合に、又は前記撮像装置で得られた着色サイズが一定サイズ以上の場合に、切削手段を複数回進退移動させるよう制御する、
請求項１～５のいずれかに記載のジャガイモ芽取り装置。
前記凹部位置検出機構は、
撮像装置を、備え、
前記凹部切削機構は、
前記撮像装置で得られた着色面積が一定面積以上の場合に、又は前記撮像装置で得られた着色サイズが一定サイズ以上の場合に、切削手段を複数回進退移動させるよう制御する、
請求項１～５のいずれかに記載のジャガイモ芽取り装置。
【請求項7】
請求項１～６のいずれか１項に記載のジャガイモ芽取り装置を用いてジャガイモの凹部の皮及び芽を取るジャガイモ芽取り方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、ジャガイモ芽取り装置に関する。
【背景技術】
【0002】
＜背景技術の説明＞
ジャガイモの芽部を除去する回転ドリル及び回転ドリルをジャガイモに向けて進退移動するエアシリンダを備えるジャガイモ芽取り装置を、上下方向を軸として回転する回転テーブルの周方向に一定間隔に複数配設してなるジャガイモ芽取り装置が知られている。
ジャガイモの芽部を除去する回転ドリル及び回転ドリルをジャガイモに向けて進退移動するエアシリンダを備えるジャガイモ芽取り装置を、上下方向を軸として回転する回転テーブルの周方向に一定間隔に複数配設してなるジャガイモ芽取り装置が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開平０７－０９５８７０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
＜背景技術の課題＞
しかしながら、上記のような従来技術では、回転テーブルの回転軸（公転軸）と平行にジャガイモを自転させるため、自転軸を固定するために公転面（回転テーブル）が積層され、把持機構公転面中央付近に飛び散った切削屑の清掃が難しく、よりサニタイズ性の高い技術が要望されている。
しかしながら、上記のような従来技術では、回転テーブルの回転軸（公転軸）と平行にジャガイモを自転させるため、自転軸を固定するために公転面（回転テーブル）が積層され、把持機構公転面中央付近に飛び散った切削屑の清掃が難しく、よりサニタイズ性の高い技術が要望されている。
【0005】
そこで、本開示は、把持機構公転面中央付近に飛び散った切削屑の清掃がしやすく、サニタイズ性の高いジャガイモ芽取り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】
【0006】
＜解決手段＞
１つの側面では、ジャガイモの凹部の皮及び芽を取るジャガイモ芽取り装置であって、
ジャガイモ受渡機構と、
ジャガイモを把持する把持機構と、
前記把持機構で把持されたジャガイモの凹部を、前記把持機構の凹部検出位置において、検出する凹部位置検出機構と、
凹部位置検出機構において検出された凹部を、前記把持機構の凹部切削位置において、切削する凹部切削機構と、を備え、
前記把持機構は、
ジャガイモを把持する第１の把持手段と第２の把持手段と、
第１の把持手段と第２の把持手段との中点に位置する公転軸を中心に、略水平な公転面で１８０度回転及び反転する公転手段と、を備え、
前記第１の把持手段と前記第２の把持手段は、それぞれ、
ジャガイモの把持間隔を開閉する開閉手段と、
把持したジャガイモを前記公転面に平行な自転軸を中心として自転させる自転手段と、
把持したジャガイモの自転位置を検出する自転位置検出手段と、を備える
ジャガイモ芽取り装置が提供される。
１つの側面では、ジャガイモの凹部の皮及び芽を取るジャガイモ芽取り装置であって、
ジャガイモ受渡機構と、
ジャガイモを把持する把持機構と、
前記把持機構で把持されたジャガイモの凹部を、前記把持機構の凹部検出位置において、検出する凹部位置検出機構と、
凹部位置検出機構において検出された凹部を、前記把持機構の凹部切削位置において、切削する凹部切削機構と、を備え、
前記把持機構は、
ジャガイモを把持する第１の把持手段と第２の把持手段と、
第１の把持手段と第２の把持手段との中点に位置する公転軸を中心に、略水平な公転面で１８０度回転及び反転する公転手段と、を備え、
前記第１の把持手段と前記第２の把持手段は、それぞれ、
ジャガイモの把持間隔を開閉する開閉手段と、
把持したジャガイモを前記公転面に平行な自転軸を中心として自転させる自転手段と、
把持したジャガイモの自転位置を検出する自転位置検出手段と、を備える
ジャガイモ芽取り装置が提供される。
【発明の効果】
【0007】
本開示によれば、把持機構公転面中央付近に飛び散った切削屑の清掃がしやすく、サニタイズ性の高いジャガイモ芽取り装置を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【0008】
【図1】ジャガイモ芽取り装置の全体の３面図。
【図7】サイクロン式分離装置及び吸引ブロワーを示す模式図。
【図8】ジャガイモの変色領域の説明図。
【図9】ジャガイモ芽取り装置の電気的な接続構成を示すブロック図。
【図10】ジャガイモ芽取り装置の動作の説明図。
【発明を実施するための形態】
【0009】
＜実施形態の説明＞
以下、添付図面を参照して、実施形態について詳細に説明する。実施形態の説明の全体を通して同じ要素には同じ符号を付している。
以下、添付図面を参照して、実施形態について詳細に説明する。実施形態の説明の全体を通して同じ要素には同じ符号を付している。
【0010】
＜ジャガイモ芽取り装置の構成＞
図１に示すように、実施形態に係るジャガイモ芽取り装置１００は、複数のジャガイモＰの凹部の皮及び芽を自動的かつ連続的に取るための装置であって、ジャガイモ受渡機構１と、ジャガイモＰを把持する把持機構２と、把持機構２で把持されたジャガイモＰの凹部位置を検出する凹部位置検出機構３と、把持機構２で把持されたジャガイモＰの凹部を切削する凹部切削機構４と、これらを制御するコントローラ７とを備える。
図１に示すように、実施形態に係るジャガイモ芽取り装置１００は、複数のジャガイモＰの凹部の皮及び芽を自動的かつ連続的に取るための装置であって、ジャガイモ受渡機構１と、ジャガイモＰを把持する把持機構２と、把持機構２で把持されたジャガイモＰの凹部位置を検出する凹部位置検出機構３と、把持機構２で把持されたジャガイモＰの凹部を切削する凹部切削機構４と、これらを制御するコントローラ７とを備える。
【0011】
＜ジャガイモ受渡機構の構成－１＞
ジャガイモ受渡機構１は、図１とともに、図１のＱ１部の拡大図である図２や、図１のＱ２部の拡大図である図３、図１のＱ４部の拡大図である図５に良く示されている。なお、図１には、Ｚ方向とＺ１側及びＺ２側が定義されている。Ｚ方向は鉛直方向に対応し、Ｚ１側が上側である。
ジャガイモ受渡機構１は、図１とともに、図１のＱ１部の拡大図である図２や、図１のＱ２部の拡大図である図３、図１のＱ４部の拡大図である図５に良く示されている。なお、図１には、Ｚ方向とＺ１側及びＺ２側が定義されている。Ｚ方向は鉛直方向に対応し、Ｚ１側が上側である。
【0012】
＜ジャガイモ受渡機構の構成－２＞
ジャガイモ受渡機構１は、ジャガイモ整列手段１１と、供給搬送機構８（図１０参照）で搬送されたジャガイモＰの高さを計測する高さ計測センサ１２（高さ検知手段の一例）と、受け取ったジャガイモＰを把持機構２に渡す上下往復手段１４とを備える。
ジャガイモ受渡機構１は、ジャガイモ整列手段１１と、供給搬送機構８（図１０参照）で搬送されたジャガイモＰの高さを計測する高さ計測センサ１２（高さ検知手段の一例）と、受け取ったジャガイモＰを把持機構２に渡す上下往復手段１４とを備える。
【0013】
＜ジャガイモ受渡機構の構成－３＞
ジャガイモ整列手段１１は、把持機構２よりも上方に２本の回転ローラー１１０を有する（図２参照）。２本の回転ローラー１１０は、水平方向に延在し、同じ高さに位置し、かつ、互いに平行である。２本の回転ローラー１１０は、一定距離だけ互いに離間する。これにより、２本の回転ローラー１１０の上部には、ジャガイモＰが載置される凹状部１１１１が形成される。ジャガイモ整列手段１１は、２本の回転ローラー１１０の上にジャガイモＰを載せた状態で、回転ローラー１１０を回転させることで、ジャガイモＰの姿勢を安定化させる。すなわち、回転ローラー１１０を回転させると、ジャガイモＰが転がり、最も安定した姿勢で転がりが停止する。このようにして、ジャガイモＰの姿勢を安定化させる。この際、ジャガイモ整列手段１１は、ジャガイモＰの長手方向（略楕円形の断面のジャガイモの長手方向は、当該楕円形の長軸方向）が回転ローラー１１０の延在方向に対応するように、ジャガイモＰの姿勢を安定化させる。
ジャガイモ整列手段１１は、把持機構２よりも上方に２本の回転ローラー１１０を有する（図２参照）。２本の回転ローラー１１０は、水平方向に延在し、同じ高さに位置し、かつ、互いに平行である。２本の回転ローラー１１０は、一定距離だけ互いに離間する。これにより、２本の回転ローラー１１０の上部には、ジャガイモＰが載置される凹状部１１１１が形成される。ジャガイモ整列手段１１は、２本の回転ローラー１１０の上にジャガイモＰを載せた状態で、回転ローラー１１０を回転させることで、ジャガイモＰの姿勢を安定化させる。すなわち、回転ローラー１１０を回転させると、ジャガイモＰが転がり、最も安定した姿勢で転がりが停止する。このようにして、ジャガイモＰの姿勢を安定化させる。この際、ジャガイモ整列手段１１は、ジャガイモＰの長手方向（略楕円形の断面のジャガイモの長手方向は、当該楕円形の長軸方向）が回転ローラー１１０の延在方向に対応するように、ジャガイモＰの姿勢を安定化させる。
【0014】
＜ジャガイモ受渡機構の構成－４＞
高さ計測センサ１２は、２本の回転ローラー１１０上で姿勢が安定化された後のジャガイモＰの高さを計測する。例えば、高さ計測センサ１２は、変位センサであり、ジャガイモＰの上面に当接して検出する変位に基づいて、ジャガイモＰの高さを計測する。ただし、高さ計測センサ１２は、非接触型の距離センサ等により実現されてもよい。
高さ計測センサ１２は、２本の回転ローラー１１０上で姿勢が安定化された後のジャガイモＰの高さを計測する。例えば、高さ計測センサ１２は、変位センサであり、ジャガイモＰの上面に当接して検出する変位に基づいて、ジャガイモＰの高さを計測する。ただし、高さ計測センサ１２は、非接触型の距離センサ等により実現されてもよい。
【0015】
＜ジャガイモ受渡機構の構成－５＞
ジャガイモ受渡機構１は、さらに、ジャガイモ整列手段１１上に設けられるガイドカバー１２０と、ガイドカバー１２０の横スライド手段１２２と、を備える。ガイドカバー１２０は、２本の回転ローラー１１０の上部に形成される凹状部１１１１内に対応した凸部１２０１を有する。ガイドカバー１２０は、横スライド手段１２２により、回転ローラー１１０の延在方向に移動可能である。ガイドカバー１２０が横スライド手段１２２により移動されると、凸部１２０１がジャガイモＰの側面（長軸方向の側面）を押し出す態様で、ガイドカバー１２０の移動方向へとジャガイモＰを移動させることができる。この際、ジャガイモＰは、２本の回転ローラー１１０の上部に形成される凹状部１１１１内を、その姿勢を保った状態で移動できるので、上下往復手段１４への受け渡しの際にジャガイモＰの姿勢が有意に変化することを防止できる。
ジャガイモ受渡機構１は、さらに、ジャガイモ整列手段１１上に設けられるガイドカバー１２０と、ガイドカバー１２０の横スライド手段１２２と、を備える。ガイドカバー１２０は、２本の回転ローラー１１０の上部に形成される凹状部１１１１内に対応した凸部１２０１を有する。ガイドカバー１２０は、横スライド手段１２２により、回転ローラー１１０の延在方向に移動可能である。ガイドカバー１２０が横スライド手段１２２により移動されると、凸部１２０１がジャガイモＰの側面（長軸方向の側面）を押し出す態様で、ガイドカバー１２０の移動方向へとジャガイモＰを移動させることができる。この際、ジャガイモＰは、２本の回転ローラー１１０の上部に形成される凹状部１１１１内を、その姿勢を保った状態で移動できるので、上下往復手段１４への受け渡しの際にジャガイモＰの姿勢が有意に変化することを防止できる。
【0016】
＜ジャガイモ受渡機構の構成－６＞
上下往復手段１４は、昇降シリンダ１４０と、受取部１４１とを含む（図５参照）。昇降シリンダ１４０は、コントローラ７による制御下で伸縮することで、受取部１４１を上下方向に往復動させることが可能である。受取部１４１の上面は、ジャガイモＰが載置されるのに適合した凹状の形態である。
上下往復手段１４は、昇降シリンダ１４０と、受取部１４１とを含む（図５参照）。昇降シリンダ１４０は、コントローラ７による制御下で伸縮することで、受取部１４１を上下方向に往復動させることが可能である。受取部１４１の上面は、ジャガイモＰが載置されるのに適合した凹状の形態である。
【0017】
＜ジャガイモ受渡機構の構成－７＞
上下往復手段１４は、上方の受取位置まで受取部１４１を上昇させる際、２本の回転ローラー１１０の上部に形成される凹状部１１１１に適合する高さまで、受取部１４１を上昇させてもよい。この場合、凹状部１１１１と受取部１４１の凹状の高さが一致してもよい。これにより、上下往復手段１４への受け渡しの際にジャガイモＰの姿勢が有意に変化することを防止できる。
上下往復手段１４は、上方の受取位置まで受取部１４１を上昇させる際、２本の回転ローラー１１０の上部に形成される凹状部１１１１に適合する高さまで、受取部１４１を上昇させてもよい。この場合、凹状部１１１１と受取部１４１の凹状の高さが一致してもよい。これにより、上下往復手段１４への受け渡しの際にジャガイモＰの姿勢が有意に変化することを防止できる。
【0018】
＜ジャガイモ受渡機構の構成－８＞
上下往復手段１４は、下方の把持位置まで受取部１４１を下降させる際、好ましくは、高さ計測センサ１２により計測された計測データに応じて、把持機構２にジャガイモＰを受け渡すときの受取部１４１の高さを調節する。例えば、把持機構２にジャガイモＰを受け渡すときの受取部１４１の高さが、高さ計測センサ１２により計測されたジャガイモの高さの半量だけ低くなる態様で、受取部１４１の高さが調節されてよい。これにより、ジャガイモＰの高さの個体差が比較的大きい場合でも、把持機構２の自転把持部材２５３、２５４にジャガイモＰの中心付近（高さ方向の中心、すなわち短軸方向の中心）を精度良く把持（チャック）させることができる。
上下往復手段１４は、下方の把持位置まで受取部１４１を下降させる際、好ましくは、高さ計測センサ１２により計測された計測データに応じて、把持機構２にジャガイモＰを受け渡すときの受取部１４１の高さを調節する。例えば、把持機構２にジャガイモＰを受け渡すときの受取部１４１の高さが、高さ計測センサ１２により計測されたジャガイモの高さの半量だけ低くなる態様で、受取部１４１の高さが調節されてよい。これにより、ジャガイモＰの高さの個体差が比較的大きい場合でも、把持機構２の自転把持部材２５３、２５４にジャガイモＰの中心付近（高さ方向の中心、すなわち短軸方向の中心）を精度良く把持（チャック）させることができる。
【0019】
＜把持機構の構成－１＞
把持機構２は、図１とともに、図１のＱ３部の拡大図である図４に良く示されている。把持機構２は、１対をなす第１把持手段２－１及び第２把持手段２－２を備え、第１把持手段２－１及び第２把持手段２－２は、公転軸２３１まわりで対角となる関係で設けられる。第１把持手段２－１及び第２把持手段２－２のそれぞれは、ジャガイモＰを把持するチャック２１を備える。
把持機構２は、図１とともに、図１のＱ３部の拡大図である図４に良く示されている。把持機構２は、１対をなす第１把持手段２－１及び第２把持手段２－２を備え、第１把持手段２－１及び第２把持手段２－２は、公転軸２３１まわりで対角となる関係で設けられる。第１把持手段２－１及び第２把持手段２－２のそれぞれは、ジャガイモＰを把持するチャック２１を備える。
【0020】
＜把持機構の構成－２＞
第１把持手段２－１及び第２把持手段２－２のそれぞれのチャック２１は、一対のチャックアーム２１１、２１２と、チャックアーム２１１、２１２によるジャガイモＰの把持間隔を変化させるように開閉するチャック開閉シリンダ２１３と、チャックアーム２１１、２１２の開閉位置を検出するストロークセンサ２１４（図９参照）と、把持したジャガイモＰを自転軸２５１を中心として自転させる自転機構２５と、把持したジャガイモＰの自転位置を検出する自転回転角センサ２６（図９参照）とを備える。本実施形態の自転軸２５１は、水平方向（すなわち公転軸２３１に対して垂直）であり、第１把持手段２－１の自転把持部材２５３、２５４の間の中心と第２把持手段２－２の自転把持部材２５３、２５４間の中心とを結ぶ直線に垂直である。そして、自転軸２５１は、ジャガイモ受渡機構１の２本の回転ローラー１１０の延在方向に平行である。これにより、回転ローラー１１０で上述したように姿勢が安定化されたジャガイモＰの長軸方向に沿って自転軸２５１を設定できる。また、チャック開閉シリンダ２１３は、水平方向かつ自転軸２５１に平行に伸縮する。
第１把持手段２－１及び第２把持手段２－２のそれぞれのチャック２１は、一対のチャックアーム２１１、２１２と、チャックアーム２１１、２１２によるジャガイモＰの把持間隔を変化させるように開閉するチャック開閉シリンダ２１３と、チャックアーム２１１、２１２の開閉位置を検出するストロークセンサ２１４（図９参照）と、把持したジャガイモＰを自転軸２５１を中心として自転させる自転機構２５と、把持したジャガイモＰの自転位置を検出する自転回転角センサ２６（図９参照）とを備える。本実施形態の自転軸２５１は、水平方向（すなわち公転軸２３１に対して垂直）であり、第１把持手段２－１の自転把持部材２５３、２５４の間の中心と第２把持手段２－２の自転把持部材２５３、２５４間の中心とを結ぶ直線に垂直である。そして、自転軸２５１は、ジャガイモ受渡機構１の２本の回転ローラー１１０の延在方向に平行である。これにより、回転ローラー１１０で上述したように姿勢が安定化されたジャガイモＰの長軸方向に沿って自転軸２５１を設定できる。また、チャック開閉シリンダ２１３は、水平方向かつ自転軸２５１に平行に伸縮する。
【0021】
＜把持機構の構成－３＞
自転機構２５は、チャックアーム２１１、２１２に回転可能に設けられ、ジャガイモＰを自転可能に把持する自転把持部材２５３、２５４と、一方の自転把持部材２５３に連結される自転軸２５１と、自転軸２５１を回転させる自転サーボモータ２５５と、自転サーボモータ２５５を駆動させる自転サーボアンプ２５６（図９参照）とを備える。自転サーボモータ２５５は、自転サーボアンプ２５６を介して接続されるコントローラ７で駆動制御される。また自転サーボモータ２５５は、自転回転角センサ２６を含んでいてもよい。この場合、自転サーボモータ２５５に指示した回転角を把持したジャガイモＰの自転位置として利用することができる。
自転機構２５は、チャックアーム２１１、２１２に回転可能に設けられ、ジャガイモＰを自転可能に把持する自転把持部材２５３、２５４と、一方の自転把持部材２５３に連結される自転軸２５１と、自転軸２５１を回転させる自転サーボモータ２５５と、自転サーボモータ２５５を駆動させる自転サーボアンプ２５６（図９参照）とを備える。自転サーボモータ２５５は、自転サーボアンプ２５６を介して接続されるコントローラ７で駆動制御される。また自転サーボモータ２５５は、自転回転角センサ２６を含んでいてもよい。この場合、自転サーボモータ２５５に指示した回転角を把持したジャガイモＰの自転位置として利用することができる。
【0022】
＜把持機構の構成－４＞
把持機構２は、鉛直方向に沿う公転軸２３１を中心として各チャック２１を略水平な面（以下、単に「水平面」とも称する）内で公転させる水平公転機構２３と、チャック２１の公転位置を検出する公転回転角センサ２４（図９参照）とを備える。なお、略水平な面とは、水平面に対して例えば１０度程度の傾斜を許容する概念である。公転回転角センサ２４として、ロータリエンコーダのような光学式の回転角センサの他、磁気式や接触式の回転角センサを用いることができる。
把持機構２は、鉛直方向に沿う公転軸２３１を中心として各チャック２１を略水平な面（以下、単に「水平面」とも称する）内で公転させる水平公転機構２３と、チャック２１の公転位置を検出する公転回転角センサ２４（図９参照）とを備える。なお、略水平な面とは、水平面に対して例えば１０度程度の傾斜を許容する概念である。公転回転角センサ２４として、ロータリエンコーダのような光学式の回転角センサの他、磁気式や接触式の回転角センサを用いることができる。
【0023】
＜把持機構の構成－５＞
水平公転機構２３は、公転軸２３１と、複数のチャック２１を支持し、公転軸２３１を中心として水平面内に回転するターンテーブル２３２と、公転軸２３１を回転させる公転サーボモータ２３３および公転サーボモータ２３３を駆動させる公転サーボアンプ２３４と、又は、公転シリンダ２３５および公転シリンダ位置センサ２３６と、を備える。公転サーボモータ２３３を備える場合、公転サーボモータ２３３は、公転サーボアンプ２３４を介して接続されるコントローラ７で駆動制御され、ターンテーブル２３２を公転させる。公転シリンダ２３５を備える場合、公転シリンダはコントローラ７による制御下で伸縮し、ターンテーブル２３２を正転反転させる。
水平公転機構２３は、公転軸２３１と、複数のチャック２１を支持し、公転軸２３１を中心として水平面内に回転するターンテーブル２３２と、公転軸２３１を回転させる公転サーボモータ２３３および公転サーボモータ２３３を駆動させる公転サーボアンプ２３４と、又は、公転シリンダ２３５および公転シリンダ位置センサ２３６と、を備える。公転サーボモータ２３３を備える場合、公転サーボモータ２３３は、公転サーボアンプ２３４を介して接続されるコントローラ７で駆動制御され、ターンテーブル２３２を公転させる。公転シリンダ２３５を備える場合、公転シリンダはコントローラ７による制御下で伸縮し、ターンテーブル２３２を正転反転させる。
【0024】
＜把持機構の構成－６＞
ターンテーブル２３２は、例えば円板の形態であり、水平面内に延在する。ターンテーブル２３２上には、第１把持手段２－１及び第２把持手段２－２のそれぞれのチャック２１が固定支持される。従って、公転サーボモータ２３３の作動によりターンテーブル２３２が公転軸２３１を中心として公転すると、第１把持手段２－１及び第２把持手段２－２のそれぞれのチャック２１は、ターンテーブル２３２と一体となって公転する。
ターンテーブル２３２は、例えば円板の形態であり、水平面内に延在する。ターンテーブル２３２上には、第１把持手段２－１及び第２把持手段２－２のそれぞれのチャック２１が固定支持される。従って、公転サーボモータ２３３の作動によりターンテーブル２３２が公転軸２３１を中心として公転すると、第１把持手段２－１及び第２把持手段２－２のそれぞれのチャック２１は、ターンテーブル２３２と一体となって公転する。
【0025】
＜把持機構の構成－７＞
本実施形態では、把持機構２は、凹部検出位置Ｐ２０と、凹部切削位置Ｐ２１とを有し、図１に示す状態では、第１把持手段２－１が凹部検出位置Ｐ２０に位置し、第２把持手段２－２が凹部切削位置Ｐ２１に位置する。この状態は、水平公転機構２３により反転できる。すなわち、水平公転機構２３は、第１把持手段２－１が凹部検出位置Ｐ２０に位置しかつ第２把持手段２－２が凹部切削位置Ｐ２１に位置する第１状態と、第２把持手段２－２が凹部検出位置Ｐ２０に位置しかつ第１把持手段２－１が凹部切削位置Ｐ２１に位置する第２状態とを、選択的に形成する。
本実施形態では、把持機構２は、凹部検出位置Ｐ２０と、凹部切削位置Ｐ２１とを有し、図１に示す状態では、第１把持手段２－１が凹部検出位置Ｐ２０に位置し、第２把持手段２－２が凹部切削位置Ｐ２１に位置する。この状態は、水平公転機構２３により反転できる。すなわち、水平公転機構２３は、第１把持手段２－１が凹部検出位置Ｐ２０に位置しかつ第２把持手段２－２が凹部切削位置Ｐ２１に位置する第１状態と、第２把持手段２－２が凹部検出位置Ｐ２０に位置しかつ第１把持手段２－１が凹部切削位置Ｐ２１に位置する第２状態とを、選択的に形成する。
【0026】
＜凹部位置検出機構の構成－１＞
凹部位置検出機構３は、把持機構２の凹部検出位置Ｐ２０に対応付けて設けられる。凹部位置検出機構３は、対をなす第１把持手段２－１と第２把持手段２－２のうちの、凹部検出位置Ｐ２０に位置する把持手段に把持されたジャガイモＰに対して、各種検出処理を実行する。
凹部位置検出機構３は、把持機構２の凹部検出位置Ｐ２０に対応付けて設けられる。凹部位置検出機構３は、対をなす第１把持手段２－１と第２把持手段２－２のうちの、凹部検出位置Ｐ２０に位置する把持手段に把持されたジャガイモＰに対して、各種検出処理を実行する。
【0027】
＜凹部位置検出機構の構成－２＞
凹部位置検出機構３は、三次元計測装置３１を備える。三次元計測装置３１は、例えば、レーザー式三次元計測装置を用いて構成することができる。三次元計測装置３１でジャガイモＰの凹部位置を検出する際には、自転機構２５及び自転回転角センサ２６を動作させ、複数の自転角度でジャガイモＰの三次元計測を行う。なお、ジャガイモＰの凹部検出は、ジャガイモＰを二次元で撮像するカメラを用いて行うようにしてもよい。例えば、ジャガイモＰを所定角度ずつ自転させながら、ジャガイモＰを二次元で撮像すれば、ジャガイモＰの輪郭などからジャガイモＰの凹部位置を検出することが可能になる。
三次元計測装置３１は、ジャガイモＰの凹部位置を検出するだけでなく、ジャガイモＰの凸部位置と高さも検出し、特定することが望ましい。このようにすると、ジャガイモＰを自転させつつ、凹部切削機構４のトリマ刃４１１（図６参照）をスライド及び進退させながら１つのジャガイモＰの複数の凹部を切削するにあたり、凸部の高さに一定の安全距離（例：２ｍｍ）を足した高さまでの後退量となるようトリマ刃４１１を後退させて、凸部をぎりぎりのところで避けることができるので、トリマ刃４１１の無駄な後退を抑制して凹部切削処理の効率を向上させることができる。なお、三次元計測装置３１は、凹部の深さ（高さ）や、凹部のサイズ、形状等の他の情報を取得してもよい。
凹部位置検出機構３は、三次元計測装置３１を備える。三次元計測装置３１は、例えば、レーザー式三次元計測装置を用いて構成することができる。三次元計測装置３１でジャガイモＰの凹部位置を検出する際には、自転機構２５及び自転回転角センサ２６を動作させ、複数の自転角度でジャガイモＰの三次元計測を行う。なお、ジャガイモＰの凹部検出は、ジャガイモＰを二次元で撮像するカメラを用いて行うようにしてもよい。例えば、ジャガイモＰを所定角度ずつ自転させながら、ジャガイモＰを二次元で撮像すれば、ジャガイモＰの輪郭などからジャガイモＰの凹部位置を検出することが可能になる。
三次元計測装置３１は、ジャガイモＰの凹部位置を検出するだけでなく、ジャガイモＰの凸部位置と高さも検出し、特定することが望ましい。このようにすると、ジャガイモＰを自転させつつ、凹部切削機構４のトリマ刃４１１（図６参照）をスライド及び進退させながら１つのジャガイモＰの複数の凹部を切削するにあたり、凸部の高さに一定の安全距離（例：２ｍｍ）を足した高さまでの後退量となるようトリマ刃４１１を後退させて、凸部をぎりぎりのところで避けることができるので、トリマ刃４１１の無駄な後退を抑制して凹部切削処理の効率を向上させることができる。なお、三次元計測装置３１は、凹部の深さ（高さ）や、凹部のサイズ、形状等の他の情報を取得してもよい。
【0028】
＜凹部位置検出機構の構成－３＞
凹部位置検出機構３は、好ましくは、撮像装置３２を備える。撮像装置３２は、三次元計測装置３１と並列に動作し、ジャガイモＰの画像を取得する。すなわち、撮像装置３２でジャガイモＰの画像を取得する際には、自転機構２５及び自転回転角センサ２６を動作させ、複数の自転角度でジャガイモＰの撮像を行う。撮像装置３２は、画像処理装置を含み、ジャガイモＰにおける所定色領域を、エッジ検出処理等により検出するとともに、所定色領域ごとに、その面積（着色面積）やサイズ（着色サイズ）を算出する。所定色領域は、ジャガイモＰの皮や芽、変色、瘡蓋等に起因した領域であって、皮を剥いたジャガイモＰの正常な色（肌色又は黄色）とは異なる色の領域である。なお、所定色領域は、パターン認識等のような各種方法で検出（抽出）されてもよい。
凹部位置検出機構３は、好ましくは、撮像装置３２を備える。撮像装置３２は、三次元計測装置３１と並列に動作し、ジャガイモＰの画像を取得する。すなわち、撮像装置３２でジャガイモＰの画像を取得する際には、自転機構２５及び自転回転角センサ２６を動作させ、複数の自転角度でジャガイモＰの撮像を行う。撮像装置３２は、画像処理装置を含み、ジャガイモＰにおける所定色領域を、エッジ検出処理等により検出するとともに、所定色領域ごとに、その面積（着色面積）やサイズ（着色サイズ）を算出する。所定色領域は、ジャガイモＰの皮や芽、変色、瘡蓋等に起因した領域であって、皮を剥いたジャガイモＰの正常な色（肌色又は黄色）とは異なる色の領域である。なお、所定色領域は、パターン認識等のような各種方法で検出（抽出）されてもよい。
【0029】
＜凹部位置検出機構の構成－４＞
凹部位置検出機構３は、検出した凹部位置や所定色領域に関する情報を、自転回転角センサ２６からの自転位置情報に対応付けて記憶する。この記憶情報は、例えばコントローラ７により凹部切削機構４による凹部切削処理で読み出されて利用される。
凹部位置検出機構３は、検出した凹部位置や所定色領域に関する情報を、自転回転角センサ２６からの自転位置情報に対応付けて記憶する。この記憶情報は、例えばコントローラ７により凹部切削機構４による凹部切削処理で読み出されて利用される。
【0030】
＜凹部切削機構の構成－１＞
図１とともに、図１のＱ５部の拡大図である図６や、図７に良く示されている。
凹部切削機構４は、把持機構２の凹部切削位置Ｐ２１に対応付けて設けられる。すなわち、凹部切削機構４は、対をなす第１把持手段２－１と第２把持手段２－２のうちの凹部切削位置Ｐ２１に位置する把持手段に把持されたジャガイモＰに対して、凹部切削処理を実行する。
図１とともに、図１のＱ５部の拡大図である図６や、図７に良く示されている。
凹部切削機構４は、把持機構２の凹部切削位置Ｐ２１に対応付けて設けられる。すなわち、凹部切削機構４は、対をなす第１把持手段２－１と第２把持手段２－２のうちの凹部切削位置Ｐ２１に位置する把持手段に把持されたジャガイモＰに対して、凹部切削処理を実行する。
【0031】
＜凹部切削機構の構成－２＞
凹部切削機構４は、ジャガイモＰの凹部を切削する切削装置４１と、水平公転機構２３によって切削装置４１と対向する位置にジャガイモＰが搬送されてきたとき、鉛直方向に沿って切削装置４１をスライド移動させるスライド機構４２と、ジャガイモＰに向かって切削装置４１を進退移動させる進退機構４３とを備える。凹部切削機構４でジャガイモＰの凹部を切削する際には、自転機構２５、自転回転角センサ２６及びスライド機構４２の制御に基づいて、凹部切削機構４のトリマ刃４１１をジャガイモＰの凹部に位置合わせし、進退機構４３によるトリマ刃４１１の前進動作に応じてジャガイモＰの凹部を切削する。このような凹部切削処理は、１つのジャガイモＰに対して、検出されたすべての凹部が切削されるまで複数回実行される。なお、本実施形態では、凹部切削機構４は１つであるが、複数の凹部切削機構４を用いたり、凹部切削機構４を複数回用いたりする場合には、適宜検出された凹部を区分けするなどして凹部切削処理の効率を向上させてもよい。
凹部切削機構４は、ジャガイモＰの凹部を切削する切削装置４１と、水平公転機構２３によって切削装置４１と対向する位置にジャガイモＰが搬送されてきたとき、鉛直方向に沿って切削装置４１をスライド移動させるスライド機構４２と、ジャガイモＰに向かって切削装置４１を進退移動させる進退機構４３とを備える。凹部切削機構４でジャガイモＰの凹部を切削する際には、自転機構２５、自転回転角センサ２６及びスライド機構４２の制御に基づいて、凹部切削機構４のトリマ刃４１１をジャガイモＰの凹部に位置合わせし、進退機構４３によるトリマ刃４１１の前進動作に応じてジャガイモＰの凹部を切削する。このような凹部切削処理は、１つのジャガイモＰに対して、検出されたすべての凹部が切削されるまで複数回実行される。なお、本実施形態では、凹部切削機構４は１つであるが、複数の凹部切削機構４を用いたり、凹部切削機構４を複数回用いたりする場合には、適宜検出された凹部を区分けするなどして凹部切削処理の効率を向上させてもよい。
【0032】
＜凹部切削機構の構成－３＞
切削装置４１は、トリマ刃４１１と、トリマ刃４１１を回転させる切削モータ４１２と、切削モータ４１２に流れる電流値に基づいて、トリマ刃４１１に作用する切削トルクを検出するトルクセンサ４１３とを備える。このようなトルクセンサ４１３を備えれば、切削トルクの変動に基づいて、進退機構４３による切削装置４１の前進量を適切に制御できる。例えば、切削トルクの上昇に基づいて、トリマ刃４１１がジャガイモＰの皮に接触したと判断できるだけでなく、その切削トルクの上昇後の安定推移に基づいて、皮の貫通を判断し、切削完了とすることができる。
切削装置４１は、トリマ刃４１１と、トリマ刃４１１を回転させる切削モータ４１２と、切削モータ４１２に流れる電流値に基づいて、トリマ刃４１１に作用する切削トルクを検出するトルクセンサ４１３とを備える。このようなトルクセンサ４１３を備えれば、切削トルクの変動に基づいて、進退機構４３による切削装置４１の前進量を適切に制御できる。例えば、切削トルクの上昇に基づいて、トリマ刃４１１がジャガイモＰの皮に接触したと判断できるだけでなく、その切削トルクの上昇後の安定推移に基づいて、皮の貫通を判断し、切削完了とすることができる。
【0033】
＜凹部切削機構の構成－４＞
切削装置４１は、トリマ刃４１１の周囲を覆う筒形状の吸引キャップ４１４と、吸引キャップ４１４を支持し、切削屑の吸引経路を形成する吸引ボックス４１５とを備える。吸引キャップ４１４には、吸引ボックス４１５を介して吸引ブロワー４１６が接続されている。吸引ブロワー４１６は、トリマ刃４１１が切削した切削屑を吸引キャップ４１４及び吸引ボックス４１５を介して吸引する。このような構成によれば、切削屑の飛散を防止できるので、ジャガイモ芽取り装置１００内の汚れを抑制できる。
切削装置４１は、トリマ刃４１１の周囲を覆う筒形状の吸引キャップ４１４と、吸引キャップ４１４を支持し、切削屑の吸引経路を形成する吸引ボックス４１５とを備える。吸引キャップ４１４には、吸引ボックス４１５を介して吸引ブロワー４１６が接続されている。吸引ブロワー４１６は、トリマ刃４１１が切削した切削屑を吸引キャップ４１４及び吸引ボックス４１５を介して吸引する。このような構成によれば、切削屑の飛散を防止できるので、ジャガイモ芽取り装置１００内の汚れを抑制できる。
【0034】
＜凹部切削機構の構成－５＞
本実施形態の吸引キャップ４１４は、弾性樹脂で形成されるとともに、少なくともトリマ刃４１１の進退方向に弾性変形可能な蛇腹筒部４１４ａを備えた筒状部材となっている。このような構成によれば、切削装置４１が前進してトリマ刃４１１でジャガイモＰの凹部を切削する際、吸引キャップ４１４が適度に弾性変形しながらジャガイモＰに当接するので、吸引キャップ４１４の前端部とジャガイモＰとの間の隙間を減らし、切削屑の飛散を防止できる。
本実施形態の吸引キャップ４１４は、弾性樹脂で形成されるとともに、少なくともトリマ刃４１１の進退方向に弾性変形可能な蛇腹筒部４１４ａを備えた筒状部材となっている。このような構成によれば、切削装置４１が前進してトリマ刃４１１でジャガイモＰの凹部を切削する際、吸引キャップ４１４が適度に弾性変形しながらジャガイモＰに当接するので、吸引キャップ４１４の前端部とジャガイモＰとの間の隙間を減らし、切削屑の飛散を防止できる。
【0035】
＜凹部切削機構の構成－６＞
本実施形態では、凹部切削機構４は、好ましくは、撮像装置３２で得られた着色面積（着色検出されたうちの着色ドット数、または着色検出による二次元のバウンディングボックス面積）が一定面積以上の場合に、又は撮像装置３２で得られた着色サイズ（着色検出された領域の一次元の最大長）が一定サイズ以上の場合に、トリマ刃４１１による切除位置を変えながら切削装置４１を複数回進退移動させるよう制御する。これにより、図８に示すように、ジャガイモＰの変色領域Ｇ１、Ｇ２（ハッチング領域）を適切に除去できる。具体的には、図８では、左から右に順に処理の過程が示されており、まず、変色領域Ｇ１、Ｇ２を有するジャガイモＰが示されている。この場合、変色領域Ｇ１、Ｇ２が所定色領域として検出され、当該所定色領域に外接する矩形領域Ｇ１０、Ｇ２０が設定される。矩形領域Ｇ１０、Ｇ２０のそれぞれのサイズ又は面積が閾値以上である場合は、変色領域Ｇ１、Ｇ２に係る箇所は除去対象として認識される。この場合、矩形領域Ｇ１０、Ｇ２０のそれぞれのサイズ又は面積が閾値以上であるものとする。この場合、矩形領域Ｇ１０においては、図心（中心）の位置ＰＧ１と、図心からそれぞれの頂点までの中点位置ＰＧ２～ＰＧ５とが切除位置として設定され、位置ＰＧ１～ＰＧ５のそれぞれに対して切削装置４１が前進して、位置ＰＧ１～ＰＧ５のそれぞれを中心とした部位Ｃ１～Ｃ５がトリマ刃４１１で除去される。同様に、矩形領域Ｇ２０においては、図心（中心）の位置ＰＧ１２と、図心からそれぞれの短辺中点までの中点位置ＰＧ１１、ＰＧ１３が切除位置として設定され、位置ＰＧ１１～ＰＧ１３のそれぞれに対して切削装置４１が前進して、位置ＰＧ１１～ＰＧ１３のそれぞれを中心とした部位Ｃ１１～Ｃ１３がトリマ刃４１１で除去される。これにより、トリマ刃４１１のドリル径よりも大きい変色部等についても効果的に除去できる。
本実施形態では、凹部切削機構４は、好ましくは、撮像装置３２で得られた着色面積（着色検出されたうちの着色ドット数、または着色検出による二次元のバウンディングボックス面積）が一定面積以上の場合に、又は撮像装置３２で得られた着色サイズ（着色検出された領域の一次元の最大長）が一定サイズ以上の場合に、トリマ刃４１１による切除位置を変えながら切削装置４１を複数回進退移動させるよう制御する。これにより、図８に示すように、ジャガイモＰの変色領域Ｇ１、Ｇ２（ハッチング領域）を適切に除去できる。具体的には、図８では、左から右に順に処理の過程が示されており、まず、変色領域Ｇ１、Ｇ２を有するジャガイモＰが示されている。この場合、変色領域Ｇ１、Ｇ２が所定色領域として検出され、当該所定色領域に外接する矩形領域Ｇ１０、Ｇ２０が設定される。矩形領域Ｇ１０、Ｇ２０のそれぞれのサイズ又は面積が閾値以上である場合は、変色領域Ｇ１、Ｇ２に係る箇所は除去対象として認識される。この場合、矩形領域Ｇ１０、Ｇ２０のそれぞれのサイズ又は面積が閾値以上であるものとする。この場合、矩形領域Ｇ１０においては、図心（中心）の位置ＰＧ１と、図心からそれぞれの頂点までの中点位置ＰＧ２～ＰＧ５とが切除位置として設定され、位置ＰＧ１～ＰＧ５のそれぞれに対して切削装置４１が前進して、位置ＰＧ１～ＰＧ５のそれぞれを中心とした部位Ｃ１～Ｃ５がトリマ刃４１１で除去される。同様に、矩形領域Ｇ２０においては、図心（中心）の位置ＰＧ１２と、図心からそれぞれの短辺中点までの中点位置ＰＧ１１、ＰＧ１３が切除位置として設定され、位置ＰＧ１１～ＰＧ１３のそれぞれに対して切削装置４１が前進して、位置ＰＧ１１～ＰＧ１３のそれぞれを中心とした部位Ｃ１１～Ｃ１３がトリマ刃４１１で除去される。これにより、トリマ刃４１１のドリル径よりも大きい変色部等についても効果的に除去できる。
【0036】
＜凹部切削機構の構成－７＞
吸引キャップ４１４（吸引ボックス４１５）と吸引ブロワー４１６との間には、切削屑と空気を分離して切削屑を溜めるサイクロン式分離装置４１７が設けられている。このような構成によれば、切削屑が吸引ブロワー４１６に吸引されることを回避し、吸引ブロワー４１６の損傷を防止できる。
吸引キャップ４１４（吸引ボックス４１５）と吸引ブロワー４１６との間には、切削屑と空気を分離して切削屑を溜めるサイクロン式分離装置４１７が設けられている。このような構成によれば、切削屑が吸引ブロワー４１６に吸引されることを回避し、吸引ブロワー４１６の損傷を防止できる。
【0037】
＜凹部切削機構の構成－８＞
サイクロン式分離装置４１７の下部には、切削屑を溜める切削屑入れ４１７ａが羽根車式バキュームセパレーターで区分されて設けられる。切削屑入れ４１７ａは、開閉可能な切削屑排出口４１７ｂを備える。また、吸引キャップ４１４（吸引ボックス４１５）と吸引ブロワー４１６とを接続する接続管４１８（図７に例示）、又は吸引ボックス４１５は、管内に水を導く注水部４１９を備えてもよい。このような構成によれば、切削屑入れ４１７ａの切削屑排出口４１７ｂを開き、注水部４１９から注水してサイクロン式分離装置４１７に導くことにより、切削屑入れ４１７ａに溜まった切削屑を切削屑排出口４１７ｂから排出し、接続管４１８を経てサイクロン式分離装置４１７までを洗浄することが可能になる。
サイクロン式分離装置４１７の下部には、切削屑を溜める切削屑入れ４１７ａが羽根車式バキュームセパレーターで区分されて設けられる。切削屑入れ４１７ａは、開閉可能な切削屑排出口４１７ｂを備える。また、吸引キャップ４１４（吸引ボックス４１５）と吸引ブロワー４１６とを接続する接続管４１８（図７に例示）、又は吸引ボックス４１５は、管内に水を導く注水部４１９を備えてもよい。このような構成によれば、切削屑入れ４１７ａの切削屑排出口４１７ｂを開き、注水部４１９から注水してサイクロン式分離装置４１７に導くことにより、切削屑入れ４１７ａに溜まった切削屑を切削屑排出口４１７ｂから排出し、接続管４１８を経てサイクロン式分離装置４１７までを洗浄することが可能になる。
【0038】
＜コントローラの電気的な接続構成＞
図９は、本実施形態に係るジャガイモ芽取り装置の電気的な接続構成を示すブロック図である。
図９に示すように、コントローラ７は、各種の検出装置やアクチュエータに電気的に接続され、検出装置からの検出信号に応じて、アクチュエータを制御する。また、公転する第１把持手段２－１及び第２把持手段２－２側に設けられるチャック開閉シリンダ２１３、ストロークセンサ２１４、自転回転角センサ２６、自転サーボモータ２５５などの電気機器は、公転サーボモータ２３３を備える場合、公転軸２３１に連結されるスリップリング９を介して、又は電源線のみをスリップリング９を介しそれ以外の信号線は無線９ａを介して、コントローラ７に電気的に接続することができる。また公転シリンダ２３５を備える場合、正転反転で元に戻るため、スリップリング９を省略することができ、チャック開閉シリンダ２１３、ストロークセンサ２１４、自転回転角センサ２６、自転サーボモータ２５５などの電気機器は、コントローラ７とを直接接続することができる。
図９は、本実施形態に係るジャガイモ芽取り装置の電気的な接続構成を示すブロック図である。
図９に示すように、コントローラ７は、各種の検出装置やアクチュエータに電気的に接続され、検出装置からの検出信号に応じて、アクチュエータを制御する。また、公転する第１把持手段２－１及び第２把持手段２－２側に設けられるチャック開閉シリンダ２１３、ストロークセンサ２１４、自転回転角センサ２６、自転サーボモータ２５５などの電気機器は、公転サーボモータ２３３を備える場合、公転軸２３１に連結されるスリップリング９を介して、又は電源線のみをスリップリング９を介しそれ以外の信号線は無線９ａを介して、コントローラ７に電気的に接続することができる。また公転シリンダ２３５を備える場合、正転反転で元に戻るため、スリップリング９を省略することができ、チャック開閉シリンダ２１３、ストロークセンサ２１４、自転回転角センサ２６、自転サーボモータ２５５などの電気機器は、コントローラ７とを直接接続することができる。
【0039】
＜ジャガイモ芽取り方法－１＞
つぎに、ジャガイモ芽取り装置１００を用いてジャガイモＰの凹部の皮及び芽を取るジャガイモ芽取り方法の要部について、図１０（処理工程のモデル図）を参照して説明する。なお、以下で説明する方法に係る各種動作は、特に言及しない限り、コントローラ７による各種制御信号に基づいて実現されてよい。
供給搬送機構８から供給されるジャガイモＰ（矢印Ｒ１参照）は、ジャガイモ受渡機構１の回転ローラー１１０上に載置され、回転ローラー１１０が回転することで（矢印Ｒ２参照）、姿勢が安定化される。そして、この状態で高さ計測センサ１２によりジャガイモＰの高さが計測される。なお、供給搬送機構８から供給されるジャガイモＰは、好ましくは、すでに皮がある程度剥がされた状態である。例えば、ジャガイモＰは、凹部等において皮が残存するものの、大部分が剥かられた状態である。つぎに、上下往復手段１４の受取部１４１が上昇し、高さ計測センサ１２により計測されたジャガイモＰの高さに応じた高さに受取部１４１が至る。そして、受取部１４１へと横スライド手段１２２及びガイドカバー１２０（図１０には図示せず、図３参照）によりジャガイモＰが水平面内で移動され、上方の受取位置に位置する受取部１４１に受け渡しされる（回転ローラー１１０、受取部１４１、凹部位置検出機構３、および凹部検出位置Ｐ２０の位置関係は図１参照）。ついで、受取部１４１上のジャガイモＰは、凹部検出位置Ｐ２０に位置する第１把持手段２－１又は第２把持手段２－２（図１０では、第１把持手段２－１）に把持された後に、凹部位置検出機構３による各種検出処理を受ける。なお、受取部１４１上のジャガイモＰが把持されると、上下往復手段１４は更に下降されてもよい。
つぎに、ジャガイモ芽取り装置１００を用いてジャガイモＰの凹部の皮及び芽を取るジャガイモ芽取り方法の要部について、図１０（処理工程のモデル図）を参照して説明する。なお、以下で説明する方法に係る各種動作は、特に言及しない限り、コントローラ７による各種制御信号に基づいて実現されてよい。
供給搬送機構８から供給されるジャガイモＰ（矢印Ｒ１参照）は、ジャガイモ受渡機構１の回転ローラー１１０上に載置され、回転ローラー１１０が回転することで（矢印Ｒ２参照）、姿勢が安定化される。そして、この状態で高さ計測センサ１２によりジャガイモＰの高さが計測される。なお、供給搬送機構８から供給されるジャガイモＰは、好ましくは、すでに皮がある程度剥がされた状態である。例えば、ジャガイモＰは、凹部等において皮が残存するものの、大部分が剥かられた状態である。つぎに、上下往復手段１４の受取部１４１が上昇し、高さ計測センサ１２により計測されたジャガイモＰの高さに応じた高さに受取部１４１が至る。そして、受取部１４１へと横スライド手段１２２及びガイドカバー１２０（図１０には図示せず、図３参照）によりジャガイモＰが水平面内で移動され、上方の受取位置に位置する受取部１４１に受け渡しされる（回転ローラー１１０、受取部１４１、凹部位置検出機構３、および凹部検出位置Ｐ２０の位置関係は図１参照）。ついで、受取部１４１上のジャガイモＰは、凹部検出位置Ｐ２０に位置する第１把持手段２－１又は第２把持手段２－２（図１０では、第１把持手段２－１）に把持された後に、凹部位置検出機構３による各種検出処理を受ける。なお、受取部１４１上のジャガイモＰが把持されると、上下往復手段１４は更に下降されてもよい。
【0040】
＜ジャガイモ芽取り方法－２＞
ここで、把持機構２は、上述したように、対をなす第１把持手段２－１と第２把持手段２－２とを含む。図１０に示す状態では、第１把持手段２－１は、凹部検出位置Ｐ２０に位置し、第２把持手段２－２は凹部切削位置Ｐ２１に位置する。この場合、上述したように、凹部位置検出機構３は、凹部検出位置Ｐ２０に位置する第１把持手段２－１により把持されたジャガイモＰに対して、各種検出処理（凹部検出処理や所定色領域検出処理）を実行し、凹部切削機構４は、凹部切削位置Ｐ２１に位置する第２把持手段２－２により把持されたジャガイモＰに対して、凹部切削処理を実行する。この際、凹部位置検出機構３による各種検出処理と、凹部切削機構４による凹部切削処理とは、並列的に実行できる。これにより、処理の効率化を図ることができる。なお、凹部切削処理が完了すると、そのときに凹部切削位置Ｐ２１に位置する第１把持手段２－１又は第２把持手段２－２（図１０では、第２把持手段２－２）は、ジャガイモＰの把持状態を解除し、ジャガイモＰを下方の排出シュート６（図１参照）へと落下させて排出する（矢印Ｒ５参照）。
ここで、把持機構２は、上述したように、対をなす第１把持手段２－１と第２把持手段２－２とを含む。図１０に示す状態では、第１把持手段２－１は、凹部検出位置Ｐ２０に位置し、第２把持手段２－２は凹部切削位置Ｐ２１に位置する。この場合、上述したように、凹部位置検出機構３は、凹部検出位置Ｐ２０に位置する第１把持手段２－１により把持されたジャガイモＰに対して、各種検出処理（凹部検出処理や所定色領域検出処理）を実行し、凹部切削機構４は、凹部切削位置Ｐ２１に位置する第２把持手段２－２により把持されたジャガイモＰに対して、凹部切削処理を実行する。この際、凹部位置検出機構３による各種検出処理と、凹部切削機構４による凹部切削処理とは、並列的に実行できる。これにより、処理の効率化を図ることができる。なお、凹部切削処理が完了すると、そのときに凹部切削位置Ｐ２１に位置する第１把持手段２－１又は第２把持手段２－２（図１０では、第２把持手段２－２）は、ジャガイモＰの把持状態を解除し、ジャガイモＰを下方の排出シュート６（図１参照）へと落下させて排出する（矢印Ｒ５参照）。
【0041】
＜ジャガイモ芽取り方法－３＞
凹部位置検出機構３による各種検出処理と、凹部切削機構４による凹部切削処理及びその後の排出シュート６へのジャガイモＰの排出処理が完了すると、水平公転機構２３が作動して、ターンテーブル２３２を公転軸２３１まわりに１８０度回転させる。例えば、上面視で反時計回りに、ターンテーブル２３２を公転軸２３１まわりに１８０度回転させる（矢印Ｒ３、Ｒ４参照）。これにより、第１把持手段２－１及び第２把持手段２－２の位置が反転する。このとき、反転前に凹部切削位置Ｐ２１に位置していた第１把持手段２－１又は第２把持手段２－２（図１０では、第２把持手段２－２）は、ジャガイモＰを挟持していない状態のまま、凹部検出位置Ｐ２０に至る。他方、反転前に凹部検出位置Ｐ２０に位置していた第１把持手段２－１又は第２把持手段２－２（図１０では、第１把持手段２－１）は、ジャガイモＰを挟持した状態のまま、凹部切削位置Ｐ２１に至る。このようにして、ターンテーブル２３２の反転が完了すると、凹部位置検出機構３による各種検出処理と、凹部切削機構４による凹部切削処理が再び並列的に実行される。そして、同様に、凹部位置検出機構３による各種検出処理と、凹部切削機構４による凹部切削処理及びその後の排出シュート６へのジャガイモＰの排出処理が完了すると、水平公転機構２３が作動して、ターンテーブル２３２を公転軸２３１まわりに１８０度反転させる。この場合、例えば、上面視で時計回りに、ターンテーブル２３２を公転軸２３１まわりに１８０度回転させる。以下、同様にして、ターンテーブル２３２を公転軸２３１まわりに１８０度回転及び反転させながら、凹部位置検出機構３による各種検出処理と、凹部切削機構４による凹部切削処理とを、同時に、２つのジャガイモＰの各セットに対して順次実行できる。
凹部位置検出機構３による各種検出処理と、凹部切削機構４による凹部切削処理及びその後の排出シュート６へのジャガイモＰの排出処理が完了すると、水平公転機構２３が作動して、ターンテーブル２３２を公転軸２３１まわりに１８０度回転させる。例えば、上面視で反時計回りに、ターンテーブル２３２を公転軸２３１まわりに１８０度回転させる（矢印Ｒ３、Ｒ４参照）。これにより、第１把持手段２－１及び第２把持手段２－２の位置が反転する。このとき、反転前に凹部切削位置Ｐ２１に位置していた第１把持手段２－１又は第２把持手段２－２（図１０では、第２把持手段２－２）は、ジャガイモＰを挟持していない状態のまま、凹部検出位置Ｐ２０に至る。他方、反転前に凹部検出位置Ｐ２０に位置していた第１把持手段２－１又は第２把持手段２－２（図１０では、第１把持手段２－１）は、ジャガイモＰを挟持した状態のまま、凹部切削位置Ｐ２１に至る。このようにして、ターンテーブル２３２の反転が完了すると、凹部位置検出機構３による各種検出処理と、凹部切削機構４による凹部切削処理が再び並列的に実行される。そして、同様に、凹部位置検出機構３による各種検出処理と、凹部切削機構４による凹部切削処理及びその後の排出シュート６へのジャガイモＰの排出処理が完了すると、水平公転機構２３が作動して、ターンテーブル２３２を公転軸２３１まわりに１８０度反転させる。この場合、例えば、上面視で時計回りに、ターンテーブル２３２を公転軸２３１まわりに１８０度回転させる。以下、同様にして、ターンテーブル２３２を公転軸２３１まわりに１８０度回転及び反転させながら、凹部位置検出機構３による各種検出処理と、凹部切削機構４による凹部切削処理とを、同時に、２つのジャガイモＰの各セットに対して順次実行できる。
【0042】
＜実施形態の効果－１＞
以上、説明した実施形態の効果について述べる。本実施形態のジャガイモ芽取り装置１００は、ジャガイモＰの凹部及び芽を切削する装置であって、ジャガイモ受渡機構１と、ジャガイモＰを把持する把持機構２と、把持機構２で把持されたジャガイモＰの凹部を、把持機構２の凹部検出位置Ｐ２０において、検出する凹部位置検出機構３と、凹部位置検出機構３において検出されたジャガイモＰの凹部を、把持機構２の凹部切削位置Ｐ２１において、切削する凹部切削機構４と、を備える。把持機構２は、ジャガイモＰを把持する第１把持手段２－１と第２把持手段２－２と、第１把持手段２－１と第２把持手段２－２との中点に位置する公転軸２３１を中心に、略水平な公転面で１８０度回転及び反転するターンテーブル２３２（公転手段の一例）と、を備える。そして、第１把持手段２－１と第２把持手段２－２は、それぞれ、ジャガイモＰの把持間隔を開閉するチャック開閉シリンダ２１３（開閉手段の一例）と、把持したジャガイモＰを公転面に平行な自転軸２５１を中心として自転させる自転機構２５（自転手段の一例）と、把持したジャガイモＰの自転位置を検出する自転回転角センサ２６（自転位置検出手段の一例）と、を備える。これにより、ターンテーブル２３２が３６０度回転するような構成に比べて、第１把持手段２－１及び第２把持手段２－２のそれぞれの可動範囲を狭くすることができる。これにより、ロータリーコネクターなど部品点数を減らすことができる。また、凹部位置検出機構３や凹部切削機構４は、ターンテーブル２３２の径方向外側の第１把持手段２－１と第２把持手段２－２の上方に配置できる。ここで、凹部位置検出機構３は、上下方向で把持機構２から離れた位置でも各種の計測が可能である。また、凹部切削機構４の切削装置４１は、上述したように、上下方向で把持機構２から離れた位置へと退避が可能である。従って、凹部切削機構４の切削装置４１が把持機構２から離れた位置へと退避した状態では、ターンテーブル２３２の付近に作業者の手が入りやすく、洗浄やメンテナンスが容易となる。
以上、説明した実施形態の効果について述べる。本実施形態のジャガイモ芽取り装置１００は、ジャガイモＰの凹部及び芽を切削する装置であって、ジャガイモ受渡機構１と、ジャガイモＰを把持する把持機構２と、把持機構２で把持されたジャガイモＰの凹部を、把持機構２の凹部検出位置Ｐ２０において、検出する凹部位置検出機構３と、凹部位置検出機構３において検出されたジャガイモＰの凹部を、把持機構２の凹部切削位置Ｐ２１において、切削する凹部切削機構４と、を備える。把持機構２は、ジャガイモＰを把持する第１把持手段２－１と第２把持手段２－２と、第１把持手段２－１と第２把持手段２－２との中点に位置する公転軸２３１を中心に、略水平な公転面で１８０度回転及び反転するターンテーブル２３２（公転手段の一例）と、を備える。そして、第１把持手段２－１と第２把持手段２－２は、それぞれ、ジャガイモＰの把持間隔を開閉するチャック開閉シリンダ２１３（開閉手段の一例）と、把持したジャガイモＰを公転面に平行な自転軸２５１を中心として自転させる自転機構２５（自転手段の一例）と、把持したジャガイモＰの自転位置を検出する自転回転角センサ２６（自転位置検出手段の一例）と、を備える。これにより、ターンテーブル２３２が３６０度回転するような構成に比べて、第１把持手段２－１及び第２把持手段２－２のそれぞれの可動範囲を狭くすることができる。これにより、ロータリーコネクターなど部品点数を減らすことができる。また、凹部位置検出機構３や凹部切削機構４は、ターンテーブル２３２の径方向外側の第１把持手段２－１と第２把持手段２－２の上方に配置できる。ここで、凹部位置検出機構３は、上下方向で把持機構２から離れた位置でも各種の計測が可能である。また、凹部切削機構４の切削装置４１は、上述したように、上下方向で把持機構２から離れた位置へと退避が可能である。従って、凹部切削機構４の切削装置４１が把持機構２から離れた位置へと退避した状態では、ターンテーブル２３２の付近に作業者の手が入りやすく、洗浄やメンテナンスが容易となる。
【0043】
＜実施形態の効果－２＞
また、本実施形態のジャガイモ芽取り装置１００では、ジャガイモ受渡機構１は、ジャガイモＰの高さを検知する高さ計測センサ１２（高さ検知手段の一例）と、把持機構２にジャガイモＰを受け渡す上下往復手段１４と、を備える。これにより、ジャガイモＰの個体差によって生じるジャガイモＰの高さの相違を考慮した受け渡しが可能となる。
また、本実施形態のジャガイモ芽取り装置１００では、ジャガイモ受渡機構１は、ジャガイモＰの高さを検知する高さ計測センサ１２（高さ検知手段の一例）と、把持機構２にジャガイモＰを受け渡す上下往復手段１４と、を備える。これにより、ジャガイモＰの個体差によって生じるジャガイモＰの高さの相違を考慮した受け渡しが可能となる。
【0044】
＜実施形態の効果－３＞
また、本実施形態のジャガイモ芽取り装置１００では、上下往復手段１４は、高さ計測センサ１２からの計測データに応じて、第１把持手段２－１又は第２把持手段２－２にジャガイモＰを受け渡すときの高さを調節する。これにより、ジャガイモＰの個体差によって生じるジャガイモＰの高さの相違に起因して把持手段による上下方向の把持位置が所望の位置（例えばジャガイモＰの上下方向の中心位置）からずれてしまう可能性を、低減できる。
また、本実施形態のジャガイモ芽取り装置１００では、上下往復手段１４は、高さ計測センサ１２からの計測データに応じて、第１把持手段２－１又は第２把持手段２－２にジャガイモＰを受け渡すときの高さを調節する。これにより、ジャガイモＰの個体差によって生じるジャガイモＰの高さの相違に起因して把持手段による上下方向の把持位置が所望の位置（例えばジャガイモＰの上下方向の中心位置）からずれてしまう可能性を、低減できる。
【0045】
＜実施形態の効果－４＞
また、本実施形態のジャガイモ芽取り装置１００では、ジャガイモ受渡機構１は、２本の回転ローラー１１０を有するジャガイモ整列手段１１を備える。これにより、２本の回転ローラー１１０を回転させることで、ジャガイモＰの姿勢を安定化させることができる。
また、本実施形態のジャガイモ芽取り装置１００では、ジャガイモ受渡機構１は、２本の回転ローラー１１０を有するジャガイモ整列手段１１を備える。これにより、２本の回転ローラー１１０を回転させることで、ジャガイモＰの姿勢を安定化させることができる。
【0046】
＜実施形態の効果－５＞
また、本実施形態のジャガイモ芽取り装置１００では、ジャガイモ受渡機構１は、さらに、ジャガイモ整列手段１１上に設けられたガイドカバー１２０と、ガイドカバー１２０の横スライド手段１２２と、を備える。これにより、ジャガイモＰの姿勢を維持しながら横方向にガイドさせて受け渡しを実現できる。
また、本実施形態のジャガイモ芽取り装置１００では、ジャガイモ受渡機構１は、さらに、ジャガイモ整列手段１１上に設けられたガイドカバー１２０と、ガイドカバー１２０の横スライド手段１２２と、を備える。これにより、ジャガイモＰの姿勢を維持しながら横方向にガイドさせて受け渡しを実現できる。
【0047】
＜実施形態の効果－６＞
また、本実施形態のジャガイモ芽取り装置１００では、ジャガイモＰは、剥皮されたジャガイモＰであり、凹部位置検出機構３は、撮像装置３２を備え、凹部切削機構４は、撮像装置３２で得られた着色面積が一定面積以上の場合に、又は撮像装置３２で得られた着色サイズが一定サイズ以上の場合に、切削装置４１（切削手段の一例）を複数回進退移動させるよう制御する。これにより、画像処理により認識可能な着色領域（例えば変色領域）等を効果的に除去できる。
また、本実施形態のジャガイモ芽取り装置１００では、ジャガイモＰは、剥皮されたジャガイモＰであり、凹部位置検出機構３は、撮像装置３２を備え、凹部切削機構４は、撮像装置３２で得られた着色面積が一定面積以上の場合に、又は撮像装置３２で得られた着色サイズが一定サイズ以上の場合に、切削装置４１（切削手段の一例）を複数回進退移動させるよう制御する。これにより、画像処理により認識可能な着色領域（例えば変色領域）等を効果的に除去できる。
【0048】
以上、各実施形態について詳述したが、特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された範囲内において、種々の変形及び変更が可能である。また、前述した実施形態の構成要素を全部又は複数を組み合わせることも可能である。
【符号の説明】
【0049】
１００ ジャガイモ芽取り装置
１ ジャガイモ受渡機構
１２ 高さ計測センサ
１４ 上下往復手段
１２０ ガイドカバー
１２２ 横スライド手段
２ 把持機構
２１ チャック
２１１、２１２ チャックアーム
２１３ チャック開閉シリンダ
２１４ ストロークセンサ
２３ 水平公転機構
２３１ 公転軸
２３２ ターンテーブル
２３３ 公転サーボモータ
２３４ 公転サーボアンプ
２３５ 公転シリンダ
２３５ 公転シリンダ位置センサ
２４ 公転回転角センサ
２５ 自転機構
２５１ 自転軸
２５３、２５４ 自転把持部材
２５５ 自転サーボモータ
２５６ 自転サーボアンプ
２６ 自転回転角センサ
３ 凹部位置検出機構
３１ 三次元計測装置
３２ 撮像装置
４ 凹部切削機構
４１ 切削装置
４１１ トリマ刃
４１２ 切削モータ
４１３ トルクセンサ
４１４ 吸引キャップ
４２ スライド機構
４３ 進退機構
１ ジャガイモ受渡機構
１２ 高さ計測センサ
１４ 上下往復手段
１２０ ガイドカバー
１２２ 横スライド手段
２ 把持機構
２１ チャック
２１１、２１２ チャックアーム
２１３ チャック開閉シリンダ
２１４ ストロークセンサ
２３ 水平公転機構
２３１ 公転軸
２３２ ターンテーブル
２３３ 公転サーボモータ
２３４ 公転サーボアンプ
２３５ 公転シリンダ
２３５ 公転シリンダ位置センサ
２４ 公転回転角センサ
２５ 自転機構
２５１ 自転軸
２５３、２５４ 自転把持部材
２５５ 自転サーボモータ
２５６ 自転サーボアンプ
２６ 自転回転角センサ
３ 凹部位置検出機構
３１ 三次元計測装置
３２ 撮像装置
４ 凹部切削機構
４１ 切削装置
４１１ トリマ刃
４１２ 切削モータ
４１３ トルクセンサ
４１４ 吸引キャップ
４２ スライド機構
４３ 進退機構
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】