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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】P2023066823
(43)【公開日】2023-05-16
(54)【発明の名称】果菜箱詰め装置
(51)【国際特許分類】
   B65B 25/04 20060101AFI20230509BHJP
【FI】
B65B25/04 Z
【審査請求】未請求
【請求項の数】8
【出願形態】OL
(21)【出願番号】P 2021177637
(22)【出願日】2021-10-29
(71)【出願人】
【識別番号】391017702
【氏名又は名称】日本協同企画株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100144749
【弁理士】
【氏名又は名称】小林 正英
(74)【代理人】
【識別番号】100076369
【弁理士】
【氏名又は名称】小林 正治
(72)【発明者】
【氏名】宮田 和男
【テーマコード(参考)】
3E028
【Fターム(参考)】
3E028AA02
3E028BA01
3E028BA06
3E028CA04
3E028EA01
(57)【要約】
【課題】 等階級別に選別された果菜の箱詰めを自動で行う果菜箱詰め装置を提供する。
【解決手段】 本発明の果菜箱詰め装置は、果菜選別装置で等階級別に選別された果菜の箱詰め装置であって、選別済みの果菜を搬送する第一搬送体と、第一搬送体で搬送された果菜を引き継いで、引き継がれる複数の果菜の間隔を詰めながら先方に搬送する第二搬送体と、第二搬送体で間隔が詰められた複数の果菜を取り出して収容箱に収容するロボットを備えたものである。
【選択図】図1
【特許請求の範囲】
【請求項1】
果菜選別装置で等階級別に選別された果菜の箱詰め装置において、
選別済みの果菜を搬送する第一搬送体と、
前記第一搬送体で搬送された果菜を引き継いで、引き継がれる複数の果菜の間隔を詰めながら先方に搬送する第二搬送体と、
前記第二搬送体で間隔が詰められた複数の果菜を取り出して収容箱に収容するロボットを備えた、
ことを特徴とする果菜箱詰め装置。
【請求項2】
請求項1記載の果菜箱詰め装置において、
第二搬送体は果菜が収まる複数の凹部が所定間隔で設けられたコンベアである、
ことを特徴とする果菜箱詰め装置。
【請求項3】
請求項1記載の果菜箱詰め装置において、
第二搬送体は間欠回転するコンベアである、
ことを特徴とする果菜箱詰め装置。
【請求項4】
請求項1記載の果菜箱詰め装置において、
第二搬送体は第一搬送体よりも回転速度の遅いコンベアである、
ことを特徴とする果菜箱詰め装置。
【請求項5】
請求項1から請求項4のいずれか1項に記載の果菜箱詰め装置において、
第二搬送体はその上の所定数の果菜が溜まると停止し、
ロボットは停止した前記第二搬送体上の果菜を取り出して収容箱に収容する、
ことを特徴とする果菜箱詰め装置。
【請求項6】
請求項1から請求項5のいずれか1項に記載の果菜箱詰め装置において、
第一搬送体又は/及び第二搬送体上に、果菜を第二搬送体の幅方向一方側に寄るように誘導する果菜誘導手段が設けられた、
ことを特徴とする果菜箱詰め装置。
【請求項7】
請求項1から請求項6のいずれか1項に記載の果菜箱詰め装置において、
果菜が長物果菜であり、
前記果菜は、第一搬送体で当該第一搬送体の搬送方向に交差する向きで搬送され、その向きのまま第二搬送体に引き継がれ、引き継がれた複数の果菜の搬送方向の間隔が当該第二搬送体で詰められる、
ことを特徴とする果菜箱詰め装置。
【請求項8】
請求項1から請求項7のいずれか1項に記載の果菜箱詰め装置において、
果菜がイボなし部を備えたキュウリであり、
ロボットは前記キュウリのイボなし部を吸着又は把持するエンドエフェクタを備えた、
ことを特徴とする果菜箱詰め装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は等階級別に選別された果菜を箱詰めする果菜箱詰め装置に関する。
【背景技術】
【0002】
従来、キュウリ、茄子、ゴーヤ、人参、ズッキーニのような長物果菜(長尺果菜)を等階級別に選別する装置として、本件発明者が先に開発した果菜選別装置(特許文献1及び2)がある。
【0003】
この果菜選別装置は、果菜搬送体の果菜受体(バケット)に果菜を載せて搬送し、その搬送中に当該果菜を計測し、その計測結果に基づいて当該果菜を等階級別に判別し、判別済みの果菜が等階級別にプールコンベアに振り分けて排出されるように構成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開2016-153119号公報
【特許文献2】特開2020-186132号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
等階級別に選別された果菜は等階級ごとに箱詰めされるが、前記果菜選別装置は等階級ごとに選別するところまでを行う装置であり、その後の箱詰め作業は手作業で行われていた。
【0006】
しかしながら、手作業で箱詰めをするためには、果菜を一つ一つ手で取って収容箱に詰める必要があり、作業者の中には腱鞘炎等を患っている人もいるなど、作業者にとっては体力的な負担が大きかった。また、昨今の人手不足の影響で、箱詰め作業を行う人員の確保が難しく、箱詰め作業を自動で行うことができる装置の提案が望まれている。
【0007】
本発明はかかる事情に鑑みてなされたものであり、その解決課題は、等階級別に選別された果菜の箱詰めを自動で行うことのできる果菜箱詰め装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0008】
本発明の果菜箱詰め装置は、果菜選別装置で等階級別に選別された果菜の箱詰め装置であって、選別済みの果菜を搬送する第一搬送体と、第一搬送体で搬送された果菜を引き継いで、引き継がれる複数の果菜の間隔を詰めながら先方に搬送する第二搬送体と、第二搬送体で間隔が詰められた複数の果菜を取り出して収容箱に収容するロボットを備えたものである。
【発明の効果】
【0009】
本発明の果菜箱詰め装置は、等階級別に選別された果菜の間隔を詰める第二搬送体と、間隔が詰められた複数の果菜を取り出して収容箱に詰めるロボットを備えているため、作業者の箱詰め作業に係る負担を解消することができ、人手不足による人員確保の問題の解決の一助ともなる。また、果菜の選別から箱詰めまでを一連のシステムで行うことができるため、作業効率が向上する。
【図面の簡単な説明】
【0010】
図1】本発明の果菜箱詰め装置と果菜選別装置の一例を示す概要説明図。
図2】本発明の果菜箱詰め装置の一例を示す概要説明図。
図3】ロボットによる箱詰め動作の説明図。
図4】第二搬送体の上方に配置された果菜誘導手段の一例を示す平面図。
図5】第一搬送体と第二搬送体の正面図。
【発明を実施するための形態】
【0011】
(実施形態)
本発明の果菜箱詰め装置の実施形態の一例を、図面を参照して説明する。本発明の果菜箱詰め装置は各種果菜の箱詰めに用いることができるが、ここでは、果菜が長物果菜であるキュウリの場合を一例として説明する。
【0012】
本発明の果菜箱詰め装置は、果菜選別装置Aで等階級別に選別された果菜Xを自動で箱詰めする装置であり、図1に示すように、果菜選別装置Aの下流側に設置して使用するものである。
【0013】
一例として図1に示す果菜選別装置Aは、果菜Xを搬送する果菜搬送体A1と、果菜搬送体A1で搬送中の果菜Xの等階級を判別する計測判別手段A2と、果菜搬送体A1で搬送された果菜Xを取り出す果菜取出し手段A3と、果菜取出し手段A3で取り出された果菜Xを引き継いで先方に搬送する引継ぎ搬送体A4を備えている。
【0014】
この果菜選別装置Aでは、果菜搬送体A1の果菜受け体A5に載せられた果菜Xの等階級がその搬送中に計測判別手段A2で計測・判定され、その計測・判定結果に基づいて振り分けられる。振り分けられた各ラインの先方には果菜取出し手段A3が設けられ、所定位置に到達した果菜受け体A5上の果菜Xが果菜取出し手段A3で取り出される。各果菜取出し手段A3の先方には引継ぎ搬送体A4が設けられ、各果菜取出し手段A3で取り出された果菜Xが各果菜取出し手段A3の先方の引継ぎ搬送体A4で引き継がれる。
【0015】
果菜搬送体A1で搬送される果菜Xは、終始搬送方向に交差する向きで搬送される。この実施形態の果菜箱詰め装置は、引継ぎ搬送体A4で引き継がれた際の向きのまま果菜Xを取り出して箱詰めできるようにしてある。なお、ここで示す果菜選別装置は一例であり、果菜選別装置はこれ以外であってもよい。
【0016】
図2に示すように、この実施形態の果菜箱詰め装置は、等階級選別済みの果菜Xを搬送する第一搬送体10と、第一搬送体10で搬送された果菜Xを引き継いで搬送する第二搬送体20と、第二搬送体20上の複数の果菜Xを取り出して収容箱Yに収容するロボット30を主要構成として備え、その近傍には、果菜を収容するための収容箱Yを搬送する収容箱搬送体40と、果菜収容済みの収容済み収容箱を搬送する排出搬送体50が配置されている。
【0017】
図示は省略していているが、前記第一搬送体10、第二搬送体20及びロボット30は、果菜Xの等階級ごとに設けられている。収容箱搬送体40と排出搬送体50の間には分配搬送体60が配置され、収容箱搬送体40で搬送された収容箱Yが、プッシャー70によって各分配搬送体60に送り出されるようにしてある。分配搬送体60及びプッシャー70はロボット30と同数設けられている。
【0018】
前記第一搬送体10は、果菜選別装置Aで等階級別に選別された果菜Xを搬送するものである。この実施形態では、引継ぎ搬送体A4を第一搬送体10として用いている。第一搬送体10は引継ぎ搬送体A4とは別に設けることもできる。第一搬送体10には既存のベルトコンベアやその他のコンベアを用いることができる。
【0019】
前記第二搬送体20は、第一搬送体10で搬送された果菜Xを引き継いで搬送するものである。第二搬送体20には、既存のアキュームコンベアやベルトコンベア、その他のコンベアを用いることができる。その他のコンベアとしては、平ベルトの表面に果菜Xが収まる複数の凹部が所定間隔で設けられたもの等を用いることができる。
【0020】
第二搬送体20は常時回転するようにすることも、第一搬送体10から果菜Xが送り出される度に間欠回転するようにすることもできる。常時回転するようにするときは、アキュームコンベアのように、第二搬送体20を停止させることなく果菜Xを所定位置に一定時間維持できるような構成にすることができる。
【0021】
一方、第二搬送体20を、第一搬送体10から果菜Xが送り出される度に間欠回転するようにするときは、たとえば、第一搬送体10の搬送方向先端側にセンサなどを設け、そのセンサでの検知信号に基づいて第二搬送体20が一ピッチ分回転するようにすることができる。
【0022】
第二搬送体20の回転速度は第一搬送体10と同じとすることも、第一搬送体10よりも遅くすることもできる。第二搬送体20の回転速度を第一搬送体10の回転速度よりも遅くすることで果菜Xの間隔を詰めることができるため、第二搬送体20を常時回転させる場合には、第二搬送体20の回転速度を第一搬送体10の回転速度よりも遅くするのが好ましい。
【0023】
第二搬送体20は、その上面が第一搬送体10の上面と同じ高さ又は略同じ高さとなるように、第一搬送体10の先方に配置されている。第二搬送体20はその上面が第一搬送体10の上面よりも低くなるように設置することもできる。両者の上面の高さを揃えることで段差がなくなり、果菜が傷つきにくくなるというメリットがあり、第二搬送体20を第一搬送体10よりも低くすることで、果菜Xの第二搬送体20への移動がスムーズになるというメリットがある。
【0024】
図2に示すように、第二搬送体20の上方であって第一搬送体10寄りの位置には、果菜Xを第二搬送体10の幅方向一方側(この実施形態ではロボット30側)に誘導する果菜誘導手段80が設けられている。この実施形態では、果菜誘導手段80としてベルトコンベアを用いている。
【0025】
この実施形態の果菜誘導手段80は搬送面が第二搬送体20の搬送面に対して垂直になる向きで設置してある。また、図4に示すように、果菜誘導手段80は先端側の端部が始端側よりもロボット30側に近くなるように、斜めに角度をつけて設けてある。果菜誘導手段80は果菜Xをロボット30側に誘導できるものであればよく、たとえば、板材やローラ等のベルトコンベア以外のものを用いることもできる。
【0026】
図5に示すように、この実施形態では、第二搬送体20に間隔が詰まった状態で平行に整列し、所定数(図5に示す例では十本)の果菜Xが揃ったところで、第二搬送体20と分配搬送体60の近傍に設置されたロボット30によってまとめて取り上げられ、収容箱Yに収容される。ロボット30は、各第二搬送体20及び各分配搬送体60の近傍に設置される。
【0027】
前記ロボット30は、第二搬送体20上で間隔が詰められた複数の果菜Xを取り出して収容箱Yに収容するものである。ロボット30は、予め設定された移動位置の始点や終点、移動経路等に従って動作するようにしてある。移動位置の始点や終点、移動経路等は位置座標(XYZ座標)で特定される。
【0028】
一例として図1図3に示すロボット30は、多関節のアーム部31とアーム部31の先端側に設けられたエンドエフェクタ32を備えている。この実施形態では、ロボット30として五軸垂直多関節ロボットを用いており、ロボット30の先端にはエンドエフェクタ32として、横長のベース部32aとベース部32aの底面側に突設された複数の吸着具32bが設けられている。
【0029】
複数の吸着具32bは第二搬送体20上に整列した果菜Xと等間隔又は略等間隔で設けられている。図示は省略しているが、各吸着具32bには電磁バルブを介してコンプレッサー(高圧空気源)が接続され、当該コンプレッサーから供給されるエアによって、果菜Xが吸着されるようにしてある。なお、この実施形態では、吸着具32bでキュウリのつる側に存在するイボなし部X1(図4参照)が吸着されるようにしてある。
【0030】
図2に示すように、この実施形態のロボット30は、第二搬送体20上に整列した果菜Xをエンドエフェクタ32で取り出した後、果菜Xを吸着(保持)した状態のまま向きを変え、分配搬送体60上の収容箱Yに果菜Xを収容する。なお、図2に示す例では、一つの収容箱Yに一回分(図示した例では十本)の果菜Xが収容されるようにしているが、一つの収容箱Yには複数回分(たとえば二回分であれば二十本)の果菜Xが収容されるようにすることもできる。
【0031】
前記収容箱搬送体40は果菜Xを収容する収容箱Yを搬送するものである。収容箱搬送体40には、既存のローラコンベアやベルトコンベア等を用いることができる。この実施形態では収容箱搬送体40としてローラコンベアを用いている。収容箱搬送体40は第一搬送体10及び第二搬送体20と平行に設けられている。
【0032】
前記排出搬送体50は、果菜収容済みの収容箱Yを外部に排出するものである。排出搬送体50には、既存のローラコンベアやベルトコンベア等を用いることができる。この実施形態では排出搬送体50として、収容箱搬送体40と同様のローラコンベアを用いている。
【0033】
前記収容箱搬送体40と排出搬送体50の間に配置された分配搬送体60は、収容箱搬送体40で搬送された収容箱Yを各ロボット30による果菜収容位置に分配するものである。分配搬送体60には、既存のローラコンベアやベルトコンベア等を用いることができる。この実施形態では分配搬送体60として、収容箱搬送体40と同様のローラコンベアを用いている。
【0034】
各分配搬送体60の上流側(収容箱搬送体40の側方)には、収容箱搬送体40で搬送された収容箱Yを各分配搬送体60に押し出すプッシャー70が設けられている。収容箱搬送体40で搬送された収容箱Yは分配搬送体60の位置で一時停止し、プッシャー70によって分配搬送体60に送り出される。
【0035】
図2に示すように、収容箱搬送体40、分配搬送体60及び排出搬送体50は、それらの搬送面の上面に段差が生じないように、同じ又はほぼ同じ高さになるようにしてある。段差が生じないようにすることで、収容箱Yをスムーズに搬送することができるのみならず、収容箱Yに収容された果菜Xの不用意な位置ずれを防止できるというメリットがある。
【0036】
なお、図2に示すように、この実施形態では、収容箱搬送体40、分配搬送体60及び排出搬送体50を、第一搬送体10及び第二搬送体20よりも高い位置に設けてあり、収容箱搬送体40、分配搬送体60及び排出搬送体50が第一搬送体10及び第二搬送体20に干渉しないようにしてある。
【0037】
(その他の実施形態)
前記実施形態では、果菜誘導手段80を第二搬送体20の上方に設ける場合を一例としているが、果菜誘導手段80は第一搬送体10の上方や、第一搬送体10と第二搬送体20の双方に跨る位置の上方に設けることもできる。果菜誘導手段80は必要に応じて設ければよく、不要な場合は省略することができる。
【0038】
前記実施形態では、エンドエフェクタ32として吸着具32bを備えたものを用いる場合を一例としているが、エンドエフェクタ32にはこれ以外のものを用いることもできる。たとえば、コンプレッサーから供給されるエアによって把持及び把持解除をすることのできる把持体等を用いることができる。
【0039】
前記実施形態では、果菜Xがキュウリの場合を一例としているが、本発明の果菜箱詰め装置は、キュウリ以外の各種果菜の箱詰め装置としても利用することができる。
【0040】
前記実施形態の構成は一例であり、本発明の果菜箱詰め装置はこの構成に限定されるものではない。本発明の果菜箱詰め装置は、所期の目的を達成できる範囲内で、構成の追加や省略、入替え等の変更を加えることができる。
【産業上の利用可能性】
【0041】
本発明の果菜箱詰め装置は、各種果菜の箱詰め、特に、キュウリ、茄子、ゴーヤ、人参、ズッキーニのような長物果菜(長尺果菜)の箱詰めに好適に用いることができる。
【符号の説明】
【0042】
10 第一搬送体
20 第二搬送体
30 ロボット
31 アーム部
32 エンドエフェクタ
32a ベース部
32b 吸着具
40 収容箱搬送体
50 排出搬送体
60 分配搬送体
70 プッシャー
80 果菜誘導手段
A 果菜選別装置
A1 果菜搬送体
A2 計測判別手段
A3 果菜取出し手段
A4 引継ぎ搬送体
A5 果菜受け体
X 果菜
X1 イボなし部
Y 収容箱
図1
図2
図3
図4
図5