特許 7281335 長尺野菜の自動計量結束装置

(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】

(24)【登録日】2023-05-17

(45)【発行日】2023-05-25

(54)【発明の名称】長尺野菜の自動計量結束装置

(51)【国際特許分類】

   B65B 27/00 20060101AFI20230518BHJP

   A23N 15/04 20060101ALI20230518BHJP

【ＦＩ】

B65B27/00 A

A23N15/04

【請求項の数】 10

(21)【出願番号】P 2019083608

(22)【出願日】2019-04-25

(65)【公開番号】P2019194108

(43)【公開日】2019-11-07

【審査請求日】2022-03-17

(31)【優先権主張番号】P 2018085571

(32)【優先日】2018-04-26

(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】000180313

【氏名又は名称】四国計測工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100123984

【弁理士】

【氏名又は名称】須藤 晃伸

(74)【代理人】

【識別番号】100102314

【弁理士】

【氏名又は名称】須藤 阿佐子

(72)【発明者】

【氏名】徳重 宙

(72)【発明者】

【氏名】河田 康臣

(72)【発明者】

【氏名】小野 和弘

(72)【発明者】

【氏名】松岡 昇治

(72)【発明者】

【氏名】竹田 英貴

【審査官】西塚 祐斗

(56)【参考文献】

【文献】特開２００２－１２８０１９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１１－０００７８６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平１１－１８９２０６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００２－２３８５３２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００４－３１３０５５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１４－１１１２８８（ＪＰ，Ａ）

【文献】登録実用新案第３０３６７６７（ＪＰ，Ｕ）

【文献】特開平０９－３１３１５１（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許第０５４１０８６１（ＵＳ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ６５Ｂ ２７／００

Ｂ６５Ｂ ５９／０４

Ａ２３Ｎ １５／０４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

所定の間隙をおいて平行に掛けられた複数本の幅狭の搬送部材から構成される長尺野菜の搬送コンベヤと、
所定重量に達した長尺野菜を排出する計量器と、
前記計量器と対向して設けられ、搬送コンベヤの間隙部を昇降して長尺野菜を計量器から搬送コンベヤ上に載置する受けと、受けと隣接して設けられ、搬送コンベヤの間隙部を昇降する貯留用受けと、を備え、貯留用受けにより長尺野菜の移送間隔を調整する長尺野菜の自動計量結束装置であって、
第１フレームと、前記計量器、前記受け、前記貯留用受け、および第１分散制御装置を備える第１計量ユニットと、
第１フレームと分離自在に連結される第２フレーム、前記計量器、前記受け、前記貯留用受け、および第２分散制御装置を備える第２計量ユニットと、
第１フレームと分離自在に連結される第３フレーム、および、長尺野菜の束を結束する結束機を備える結束ユニットと、
第１分散制御装置および第２分散制御装置と通信可能に接続される中央制御装置と、を備え、
前記第１計量ユニットを分離し、前記第２フレームと前記第３フレームとを分離自在に連結し、前記第２分散制御装置と前記中央制御装置とを通信可能に接続しても長尺野菜の計量および結束作業を行うことができること、
前記第１計量ユニットが、前記第１計量ユニットが備える計量器、受け、および／または貯留用受けの動作回数を計測する１以上のカウンターを備え、当該カウンターの計測値を前記第１分散制御装置が前記中央制御装置に送信すること、
前記第２計量ユニットが、前記第２計量ユニットが備える計量器、受け、および／または貯留用受けの動作回数を計測する１以上のカウンターを備え、当該カウンターの計測値を前記第２分散制御装置が前記中央制御装置に送信することを特徴とする長尺野菜の自動計量結束装置。

【請求項2】

前記第１計量ユニットと同一構成の計量ユニットを少なくとも１台増設することができることを特徴とする請求項１に記載の長尺野菜の自動計量結束装置。

【請求項3】

前記第１計量ユニットと同一構成の計量ユニットを複数台増設することができることを特徴とする請求項１に記載の長尺野菜の自動計量結束装置。

【請求項4】

前記第１分散制御装置が、前記第１計量ユニットが備える計量器、受け、および貯留用受けの動作を制御し、
前記第２分散制御装置が、前記第２計量ユニットが備える計量器、受け、および貯留用受けの動作を制御することを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の長尺野菜の自動計量結束装置。

【請求項5】

前記中央制御装置が、ネットワーク網を介して各計量ユニットが備えるカウンターの計測値を管理サーバに定期送信する機能を備えることを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の長尺野菜の自動計量結束装置。

【請求項6】

前記結束ユニットが、搬送コンベヤにより搬送される長尺野菜を一時停止させるワークストッパと、ワークストッパに設けられた整形部材とを備え、
前記整形部材が、搬送コンベヤにより搬送される長尺野菜が当接する当接面と、搬送方向と平行な天面とを有し、当接面が長尺野菜により押圧されると天面が下降して長尺野菜の束を整形することを特徴とする請求項１ないし５のいずれかに記載の長尺野菜の自動計量結束装置。

【請求項7】

さらに、結束された長尺野菜の根元部分を切り落とす根切りユニットを備え、
前記根切りユニットが、超音波カッターを備えることを特徴とする請求項１ないし６のいずれかに記載の長尺野菜の自動計量結束装置。

【請求項8】

前記根切りユニットが、超音波カッターと連動して昇降される押さえ機構を備え、
前記押さえ機構が、可動に支持されており、自重により長尺野菜を押さえる押さえ部材を備えることを特徴とする請求項７に記載の長尺野菜の自動計量結束装置。

【請求項9】

前記根切りユニットが、前記超音波カッターの動作回数を計測するカウンターを備え、
前記中央制御装置が、ネットワーク網を介して根切りユニットが備えるカウンターの計測値を管理サーバに定期送信する機能を備えることを特徴とする請求項７または８に記載の長尺野菜の自動計量結束装置。

【請求項10】

前記計量器が、観音開きする一対の底板を備え、
前記一対の底板の前記長尺野菜の根元部に対応する端面は、葉側の端面と比べ閉じたときの隙間が狭く構成されており、
前記一対の底板の前記長尺野菜の葉側の端面は、噛合する凸部および凹部が形成されていることを特徴とする請求項１ないし９のいずれかに記載の長尺野菜の自動計量結束装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、長尺野菜の自動計量結束装置に関する。より詳細には、本発明は、長尺野菜を計量し、所定重量に達したら搬送し、搬送中に貯留を設けることで効率良く結束機に搬送し、所定位置で結束することを連続して行う長尺野菜の自動計量結束装置に関する。本発明において、「ネギ類」とは、白ネギ、九条ネギなどに限定されず、「ネギに代表される長尺野菜」の意味で使用しており、例えばゴボウ、ニラ、ワケギ、アスパラも含む意味で使用している。また、本発明にいう「長尺野菜」には、ほうれそう、小松菜等も含まれる。

【背景技術】

【0002】

ネギ等の長尺野菜は一定分量ずつ束ねた状態で出荷・販売されている。その計量及び結束作業を人手で行うことは、多大の労力を要するため自動化するための装置が提案されている。

【0003】

出願人も、所定の間隙をおいて平行に掛けられた複数本の幅狭のベルトまたはロープから構成されるネギ類の搬送コンベヤと、搬送コンベヤの最下流部上方に設けられ、搬送コンベヤ上でネギ類の束を束ねる結束機と、底部が開口し所定重量に達したネギ類を排出する構造であり、搬送コンベヤの上方であって結束機より上流に所定の間隔をおいて設けられた複数の計量器と、昇降してネギ類を計量器から搬送コンベヤ上に載置する複数の受けと、搬送コンベヤの下方から上方の範囲を昇降する複数の貯留用受けと、を備え、貯留用受けによりネギ類の移送間隔を一定に維持する機能を有するネギ類の自動計量結束装置を提案している（特許文献１）。

【0004】

コンベヤで搬送される長ネギの根部を切断する装置としては、例えば特許文献２において、間隔をおいて長葱を支えて搬送する多数の長葱支体を有するコンベヤと、コンベヤ上に搬入された長葱の根群を突き当てる突当て体と、コンベヤ上の長葱の姿勢を調整しかつこの長葱にて押し上げ回動される長葱の姿勢調整体と、コンベヤ上の長葱を上方から支持する移動可能な長葱支持体と、突当て体と同側で長葱の搬送方向に位置して回転自在に設けられ前記長葱支持体に支持された長葱の根元不要部を切断するカッターと、を具備した長葱切断装置が提案されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【文献】特許第３８５３１４７号公報

【文献】特開平９－３１３１５１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

特許文献１に記載の装置により、ネギ類の結束作業を効率的に行うことが可能となった。しかしながら、特許文献１に記載の装置は生産量に応じて計量ユニットの数を増やしたいというニーズに対応することができなかった。同装置を２台、３台と増設することにより生産量の増加に対応することは可能であるが、複数台の設置までは必要が無い生産量の増加への対応が求められていた。

【0007】

また、消耗品や部品の故障が生じた際に迅速に復旧することが求められていた。ネギ類は生鮮食品であるところ、復旧が遅れると出荷に支障が生じ、最悪の場合には劣化した商品を処分することが必要になることもある。

【0008】

また、特許文献２の記載の装置のようにネギ類をカッターに押し付けて根元部を切断する装置においては、押圧力により切断時に潰れが生じるという問題や頻繁な刃こぼれにより刃の研磨や交換が必要であるという問題がある。

【0009】

そこで、本発明は、上記の問題を解決することができる長尺野菜の自動計量結束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】

【0010】

本発明の長尺野菜の自動計量結束装置は、所定の間隙をおいて平行に掛けられた複数本の幅狭の搬送部材から構成される長尺野菜の搬送コンベヤと、所定重量に達した長尺野菜を排出する計量器と、前記計量器と対向して設けられ、搬送コンベヤの間隙部を昇降して長尺野菜を計量器から搬送コンベヤ上に載置する受けと、受けと隣接して設けられ、搬送コンベヤの間隙部を昇降する貯留用受けと、を備え、貯留用受けにより長尺野菜の移送間隔を調整する長尺野菜の自動計量結束装置であって、第１フレームと、前記計量器、前記受け、前記貯留用受け、および第１分散制御装置を備える第１計量ユニットと、第１フレームと分離自在に連結される第２フレーム、前記計量器、前記受け、前記貯留用受け、および第２分散制御装置を備える第２計量ユニットと、第１フレームと分離自在に連結される第３フレーム、および、長尺野菜の束を結束する結束機を備える結束ユニットと、第１分散制御装置および第２分散制御装置と通信可能に接続される中央制御装置と、を備え、前記第１計量ユニットを分離し、前記第２フレームと前記第３フレームとを分離自在に連結し、前記第２分散制御装置と前記中央制御装置とを通信可能に接続しても長尺野菜の計量および結束作業を行うことができること、前記第１計量ユニットが、前記第１計量ユニットが備える計量器、受け、および／または貯留用受けの動作回数を計測する１以上のカウンターを備え、当該カウンターの計測値を前記第１分散制御装置が前記中央制御装置に送信すること、前記第２計量ユニットが、前記第２計量ユニットが備える計量器、受け、および／または貯留用受けの動作回数を計測する１以上のカウンターを備え、当該カウンターの計測値を前記第２分散制御装置が前記中央制御装置に送信することを特徴とする。

【0011】

上記長尺野菜の自動計量結束装置において、前記第１計量ユニットと同一構成の計量ユニットを少なくとも１台増設することができることを特徴としてもよい。
上記長尺野菜の自動計量結束装置において、前記第１計量ユニットと同一構成の計量ユニットを複数台増設することができることを特徴としてもよい。

【0012】

上記長尺野菜の自動計量結束装置において、前記第１分散制御装置が、前記第１計量ユニットが備える計量器、受け、および貯留用受けの動作を制御し、前記第２分散制御装置が、前記第２計量ユニットが備える計量器、受け、および貯留用受けの動作を制御することを特徴としてもよい。

【0014】

上記長尺野菜の自動計量結束装置において、前記中央制御装置が、ネットワーク網を介して各計量ユニットが備えるカウンターの計測値を管理サーバに定期送信する機能を備えることを特徴としてもよい。
上記長尺野菜の自動計量結束装置において、前記結束ユニットが、搬送コンベヤにより搬送される長尺野菜を一時停止させるワークストッパと、ワークストッパに設けられた整形部材とを備え、前記整形部材が、搬送コンベヤにより搬送される長尺野菜が当接する当接面と、搬送方向と平行な天面とを有し、当接面が長尺野菜により押圧されると天面が下降して長尺野菜の束を整形することを特徴としてもよい。

【0015】

上記長尺野菜の自動計量結束装置において、さらに、搬送コンベヤの下流に設けられた、長尺野菜の束を束ねる結束機と、結束された長尺野菜の根元部分を切り落とす根切りユニットとを備え、前記根切りユニットが、超音波カッターを備えることを特徴としてもよい。
上記長尺野菜の自動計量結束装置において、前記根切りユニットが、超音波カッターと連動して昇降される押さえ機構を備え、前記押さえ機構が、可動に支持されており、自重により長尺野菜を押さえる押さえ部材を備えることを特徴としてもよい。

【0016】

上記長尺野菜の自動計量結束装置において、前記根切りユニットが、前記超音波カッターの動作回数を計測するカウンターを備え、前記中央制御装置が、ネットワーク網を介して根切りユニットが備えるカウンターの計測値を管理サーバに定期送信する機能を備えることを特徴としてもよい。
上記長尺野菜の自動計量結束装置において、前記計量器が、観音開きする一対の底板を備え、前記一対の底板の前記長尺野菜の根元部に対応する端面は、葉側の端面と比べ閉じたときの隙間が狭く構成されており、前記一対の底板の前記長尺野菜の葉側の端面は、噛合する凸部および凹部が形成されていることを特徴としてもよい。

【発明の効果】

【0018】

本発明によれば、生産量の増加に応じて計量ユニットを増設することが可能な長尺野菜の自動計量結束装置を提供することが可能となる。
また、根切り機能を有する長尺野菜の自動計量結束装置によれば、切断時に潰れを生じさせることなく長尺野菜の根元部を切断することが可能となる。

【0019】

受け、貯留受け等の動作回数を計測するカウンターを備える長尺野菜の自動計量結束装置によれば、シリンダー等の各機器が故障する前に消耗品を交換することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0020】

【図1】実施形態に係る根切り機能を有するネギ類計量結束装置の正面図である。

【図2】実施形態に係る根切り機能を有するネギ類計量結束装置の平面図である。

【図3】実施形態に係る受けおよび貯留受けを説明する要部正面図である。

【図4】実施形態に係る計量器を説明する要部正面図である。

【図5】実施形態に係る計量槽を説明する平面図であり、（Ａ）は底板が開いた状態、（Ｂ）は底板が閉じた状態を図示している。

【図6】実施形態に係るロードセルの支持プレートを説明する図であり、（Ａ）は斜視図、（Ｂ）は側面図である。

【図7】実施形態に係る結束時ワークストッパを説明する図である。

【図8】好ましい態様の結束ユニットを説明する図であり、（Ａ）は稼働時の位置を示す斜視図、（Ｂ）はメンテナンス時に引き出した位置を示す斜視図である。

【図9】実施形態に係る根切りユニットを説明する図である。

【図10】実施形態に係るバイパス機構を説明する図である。

【発明を実施するための形態】

【0021】

図１は実施形態に係る根切り機能を有するネギ類計量結束装置１の正面図であり、図２は実施形態に係る根切り機能を有するネギ類計量結束装置１の平面図である。

【0022】

ネギ類計量結束装置１は、搬送コンベヤ２と、搬送コンベヤ駆動装置３と、第１計量ユニット１０と、第２計量ユニット２０と、結束ユニット３０と、根切りユニット４０とを備えて構成されている。

【0023】

搬送コンベヤ２は、回転ローラ（２７、２８、３５、３６）に、所定の間隙をおいて平行に掛けられた複数本の搬送部材４で構成されている。搬送部材４は、幅狭のベルト、チェーン又はロープからなり、後述するように、第１計量ユニット１０を増設する場合は、増設した計量ユニットの長さ分だけ長いベルト、チェーン又はロープに張り替えられる。搬送コンベヤ２は、搬送部材４の上面をネギ類Ａの搬送面としており、結束ユニット３０に配置された搬送コンベヤ駆動装置３によって強制回転させられる。

【0024】

図１～図３に示すように、第１計量ユニット１０は、直方体状の第１フレーム１１と、第１分散制御装置１２と、計量器１３と、計量槽１４と、受け１５と、貯留受け１６ａおよび１６ｂとを備えている。

【0025】

第１フレーム１１は、後述する第２計量ユニット２０の第２フレーム２１および後述する結束ユニット３０の第３フレーム３１と分離自在に連結された枠体である。第１フレーム１１は、４隅にキャスター１１１とスタンド１１２とをそれぞれ備えており、第２フレーム２１および第３フレーム３１と連結を解除し、スタンド１１２を収縮させることで自由に移動することができる。第１フレーム１１の最上部には計量器１３が配置されており、計量器１３の正面には計量槽１４が配置されており、計量槽１４の直下には受け１５が配置されている。

【0026】

図３は、第１計量ユニット１０および第２計量ユニット２０の正面に設けられたパネルを取り外した状態の要部正面図である。図３に示すように、受け１５の上流側（図１～３の右側）には、貯留受け１６ａが配置されており、受け１５の下流側（図１～３の左側）には、貯留受け１６ｂが配置されている。

【0027】

第１分散制御装置１２は、受け１５、貯留受け１６ａおよび１６ｂの昇降動作を制御する。第１分散制御装置１２は、受け１５が上昇位置または降下位置にあるかの情報を有しており、受け１５が上昇位置にあるときに上流からネギ類Ａが搬送されてきたことを図示しないセンサで検知すると、当該ネギ類Ａを貯留受け１６ａですくい上げて貯留する。第１分散制御装置１２は、結束ユニット３０におけるネギ類Ａの滞留を図示しないセンサで監視しており、結束ユニット３０にネギ類が滞留すると、貯留受け１６ｂでネギ類Ａをすくい上げて貯留することで移送間隔を一定に維持し、或いは結束に適した間隔に調整する。ネギ類Ａを貯留した貯留受け１６ａおよび１６ｂが上昇位置から下降位置に移動すると、貯留されていたネギ類Ａは搬送コンベヤ２の搬送面に受け渡される。第１分散制御装置１２は、中央制御装置３２および第２分散制御装置２２と信号ケーブルにより接続されている。

【0028】

計量器１３は、計量槽１４に投入されたネギ類Ａの重量を計量する。計量槽１４は、図３および図４に示すように、ロードセル１４１と、底板１４２ａおよび１４２ｂを開閉する一対の開閉用シリンダー１４３ａおよび１４３ｂとを備えており、ロードセル１４１の計量値が規定量になると受け１５が上昇し、開閉用シリンダー１４３ａおよび１４３ｂにより底板１４２ａおよび１４２ｂが開放され、受け１５にネギ類Ａが受け渡される。ネギ類Ａを保持した受け１５が上昇位置から下降位置に移動すると、保持されていたネギ類Ａは搬送コンベヤ２の搬送面に受け渡される。開閉用シリンダー１４３ａおよび１４３ｂは、図示しない開閉カウンターを備えており、底板１４２ａおよび１４２ｂの開閉回数は第１分散制御装置１２に送信される。

【0029】

図５は、計量槽１４の平面図であり、（Ａ）は底板１４２ａおよび１４２ｂが開いた状態、（Ｂ）は底板１４２ａおよび１４２ｂが閉じた状態を図示している。計量槽１４を構成する底板１４２ａおよび１４２ｂは、槽枠１４４にヒンジ１４５ａおよび１４５ｂを介して可動に配設されている。底板１４２ａおよび１４２ｂは、表面に凹凸加工（例えばＷＰＣ処理やエンボス加工）が施された金属板であり、相互に噛合する端面を有しており、ネギ類の根部に位置する場所の端面には直線状の根部ガード１４６ａおよび１４６ｂが設けられている。底板１４２ａおよび１４２ｂの表面に凹凸加工を設けているのは、接触面積を少なくすることで、ネギ類が濡れている時などでも問題なく受け１５に落下できるようにするためである。底板１４２ａおよび１４２ｂの根部ガード１４６ａおよび１４６ｂが設けられていない部分（葉側）の端面は、噛合する凹部１４２１ａ，１４２１ｂおよび凸部１４２２ａ，１４２２ｂがそれぞれ複数設けられている。底板１４２ａおよび１４２ｂの根部ガード１４６ａおよび１４６ｂが設けられていない部分（葉側）の端面は、適度な隙間が生じるようになっており、閉まるときに落下したネギ類の葉部を挟み込まないようになっている。他方で、根部ガード１４６ａおよび１４６ｂ間の隙間は、ネギ類が落下しないように、根部ガード１４６ａおよび１４６ｂが設けられていない部分の端面と比べ隙間が狭くなるように構成されている。

【0030】

計量槽１４の下方に設けられたロードセル１４１ａおよび１４１ｂは、図６に示すように、支持プレート１４７および支点延長バー１４９を介して計量槽１４に投入されたネギ類の重量を計量する。支持プレート１４７は、支点部材１４８ａおよび１４８ｂを介して支点延長バー１４９に支持されている。支持プレート１４７の一方の端部を、少なくとも支点部材１４８ａおよび１４８ｂの２点により支持し、他方の端部に設けられた支点部材をあわせ計３点以上で支持することでガタツキを押さえている。支持プレート１４７の他方の端部についても、２点で支持し、計４点以上で支持するように構成してもよい。

【0031】

図３に示すように、受け１５は、昇降用シリンダー１５１により昇降自在に構成されており、第１分散制御装置１２により所定のタイミングで、昇降される。昇降用シリンダー１５１は、図示しない昇降カウンターを備えており、受け１５の昇降回数は第１分散制御装置１２に送信される。降下位置にある受け１５は、搬送コンベヤ２よりも下方に位置している。昇降用シリンダー１５１は、他の昇降用シリンダーと比べ長く構成されており、計量槽１４近傍まで上昇することができるので、計量槽１４から落下する際の衝撃を緩和することができる。
なお、計量槽１４からネギ類Ａが受け１５に受け渡されない時間帯においては、受け１
５に貯留受けとしての役割をさせるようにしてもよい。この場合の上昇量は、計量槽１４からネギ類Ａを受け取る場合の上昇量と比べ、小さく設定してもよい。

【0032】

貯留受け１６ａおよび１６ｂは、昇降用シリンダー１６１ａおよび１６１ｂにより昇降自在に構成されており、第１分散制御装置１２により所定のタイミングで、昇降される。昇降用シリンダー１６１ａおよび１６１ｂは、図示しない昇降カウンターを備えており、貯留受け１６ａおよび１６ｂの昇降回数は第１分散制御装置１２に送信される。降下位置にある貯留受け１６ａおよび１６ｂは、搬送コンベヤ２よりも下方に位置している。
なお、上述の各昇降用シリンダー、各開閉シリンダーは、エアーシリンダーまたはエアーレス（電動シリンダー）により構成することができる。各昇降用シリンダーを昇降スピードが調整可能な電動シリンダーにより構成し、ストローク長に応じて昇降スピードを調整することで、タクトタイムを短縮したり、昇降タイミングを調整したりしてもよい。

【0033】

第２計量ユニット２０は、直方体状の第２フレーム２１と、第２分散制御装置２２と、計量器２３と、計量槽２４と、受け２５と、貯留受け２６と、上部回転ローラ２７と下部回転ローラ２８とを備えている。

【0034】

第２フレーム２１は、第１計量ユニット１０の第１フレーム１１と分離自在に連結された枠体である。第２フレーム２１は、４隅にキャスター２１１とスタンド２１２とをそれぞれ備えており、第１フレーム１１と連結を解除し、スタンド２１２を収縮させることで、自由に移動することができる。なお、後述するように、第２フレーム２１は結束ユニット３０の第３フレーム３１と分離自在に連結することも可能である。第２フレーム２１の最上部には計量器２３が配置されており、計量器２３の正面には計量槽２４が配置されており、計量槽２４の直下には受け２５が配置されている。受け２５の下流側（図１～３の左側）には、貯留受け２６が配置されている。

【0035】

第２分散制御装置２２は、受け２５、貯留受け２６の昇降動作を制御する。第２分散制御装置２２は、第１計量ユニット１０の受け１５および貯留受け１６ａが上昇位置または降下位置にあるかの情報を有しており、受け１５または貯留受け１６ａが上昇位置にあるときに上流からネギ類Ａが搬送されてきたことを図示しないセンサで検知すると、当該ネギ類Ａを貯留受け２６ですくい上げて貯留する。第２分散制御装置２２は、第１分散制御装置１２と信号ケーブルにより接続されており、第１分散制御装置１２を介して中央制御装置３２と通信可能となっている。

【0036】

計量器２３は、計量器１３と同一であるので説明を省略する。
計量槽２４は、計量槽１４と同一であるので説明を省略する。

【0037】

受け２５は、昇降用シリンダー２５１により昇降自在に構成されており、第２分散制御装置２２により所定のタイミングで、昇降される。昇降用シリンダー２５１は、図示しない昇降カウンターを備えており、受け２５の昇降回数は第２分散制御装置２２に送信される。降下位置にある受け２５は、搬送コンベヤ２よりも下方に位置している。

【0038】

貯留受け２６は、昇降用シリンダー２６１により昇降自在に構成されており、第２分散制御装置２２により所定のタイミングで、昇降される。昇降用シリンダー２６１は、図示しない昇降カウンターを備えており、貯留受け２６の昇降回数は第２分散制御装置２２に送信される。降下位置にある貯留受け２６は、搬送コンベヤ２よりも下方に位置している。

【0039】

中央制御装置３２は、第１分散制御装置１２および第２分散制御装置２２と通信可能に接続されている。第１分散制御装置１２は中央制御装置３２と信号ケーブルによりシリアル接続されており、第２分散制御装置２２は第１分散制御装置１２と信号ケーブルによりシリアル接続されている。すなわち、中央制御装置３２は、第１分散制御装置１２と第２分散制御装置２２を接続する信号ケーブルを介して第１分散制御装置１２および第２分散制御装置２２と双方向通信を行うことができる。

【0040】

中央制御装置３２と第１分散制御装置１２および第２分散制御装置２２とをシリアル接続しているのは、計量ユニットの増設を柔軟に行うことを可能とするためである。各計量ユニットを構成する機器の動作制御を中央制御装置３２で一括して行うと、計量ユニットの増減が生じた際に中央制御装置３２の制御プログラムを書き換える必要がある。そこで、実施形態では、各計量ユニットを構成する機器の動作制御を各計量ユニットが備える分散制御装置で分散制御することにより、中央制御装置３２の制御プログラムを書き換えることなく計量ユニットの増減を行うことを可能とした。

【0041】

より具体的には、実施形態のネギ類計量結束装置１は、第１計量ユニット１０と同一構成の第３計量ユニットを増設することができる。第３計量ユニットは、第１計量ユニット１０の上流側または下流側に増設することができる。

【0042】

例えば、第１計量ユニット１０の上流側に設置する場合は、第３計量ユニットの第３フレームを第１フレーム１１および第２フレーム２１と着脱可能に連結し、第３計量ユニットの第３分散制御装置を第１分散制御装置１２および第２分散制御装置２２とそれぞれ信号ケーブルによりシリアル接続する。

【0043】

例えば、第１計量ユニット１０の下流側に設置する場合は、第３計量ユニットの第３フレームを第１フレーム１１および第３フレーム３１と着脱可能に連結し、第３計量ユニットの第３分散制御装置を第１分散制御装置１２および中央制御装置３２とそれぞれ信号ケーブルによりシリアル接続する。

【0044】

計量ユニットの増設は複数台であってもよく、例えば計量ユニット数が４～１０台となる範囲で調整することが開示される。すなわち、実施形態のネギ類計量結束装置１は、第１計量ユニット１０と同一構成の第４計量ユニットないし第ｎ計量ユニットを増設することができる。

【0045】

実施形態のネギ類計量結束装置１は、第１計量ユニット１０を分離して、第２フレーム２１と第３フレーム３１を連結し、第２分散制御装置２２と中央制御装置３２を信号ケーブルによりシリアル接続し、搬送部材４を張り替えて使用することもできる。すなわち、第２計量ユニット２０、結束ユニット３０、および根切りユニット４０によりネギ類計量結束装置１を構成し、ネギ類Ａの計量、結束および根切り作業を行うようにすることもできる。

【0046】

各計量ユニットが備える各分散制御装置は、隣り合う一の分散制御装置からカウンター収集情報を受信し、隣り合う他の分散制御装置または中央制御装置３２にカウンター収集情報を送信する機能を有している。

【0047】

中央制御装置３２は、第１分散制御装置１２および第２分散制御装置２２から収集した各種カウンター収集情報をインターネット網を介して接続された管理サーバに定期的に送信する。管理サーバは、シリンダー等の各機器の動作回数が所定回数を超えた場合、管理者に交換を促すメッセージを出力する。これにより管理者は、シリンダー等の各機器が故障する前に消耗品を交換するエンジニアを現場に派遣することが可能となる。その他、中央制御装置３２により、稼働状況（通電・運転開始・運転停止・異常）、各計量ユニットにおける計量回数や計量値、各受けおよび各貯留受けによる受け動作回数、各コンベヤの駆動時間、結束機３４による結束回数、払出し数などを管理サーバに送信するようにしてもよい。

【0048】

図１～図２に示すように、結束ユニット３０は、直方体状の第３フレーム３１と、中央制御装置３２と、操作部３３と、結束機３４と、上部回転ローラ３５と、下部回転ローラ３６とを備えている。

【0049】

操作部３３は、第１計量ユニット１０、第２計量ユニット２０、結束ユニット３０および根切りユニット４０の動作状況を表示するタッチパネルを備えており、各機器の動作状況をモニタリングするのと共に、各種パラメータを中央制御装置３２に入力することが可能である。なお、中央制御装置３２および操作部３３は、結束ユニット３０に設ける必要はなく、第１計量ユニット１０、第２計量ユニット２０および根切りユニット４０のいずれか、或いは、各ユニットから離れた場所に設けてもよい。中央制御装置３２および操作部３３を結束ユニット３０に設けない場合、結束ユニット３０を設けずに、それ以外の各ユニットを組み合わせることも可能である。

【0050】

結束機３４は、計量単位で搬送されてきたネギ類Ａを、一束分ずつ集束し、結束する。結束機３４は、特許文献１に開示された公知の位置決め装置を備えて構成することができる。この位置決め装置は、搬送コンベヤ２と平行に設けられた無端チェーンと、該無端チェーンに固定され、搬送コンベヤ２上のネギ類Ａを下流側に位置する位置決めアームに寄せる位置寄せアームとで構成されており、位置寄せアームの作動により複数本のネギ類Ａは側面視略円筒状になるように成形される。

【0051】

結束機３４は、パッカー、紐掛け用ニードル、結束ホルダーおよびノッタ・ビルからなる結節作成部、放出（ドア）を備えた公知の結束装置により構成することができるが（特許文献１の図５参照）、実施形態では整形部材６２が設けられた結束時ワークストッパ６１を採用している（図７参照）。整形部材６２は、弾性部材６３で付勢されており、搬送方向に位置する面にネギ類Ａが当接すると支点６４を中心に搬送方向に回転し、整形部材６２の上面がネギ類Ａの上端を押さえる作用を奏する。この作用により、結束前のネギ類Ａが根側から視て略円形に整えられる。なお、整形部材６２の形状は側面視Ｌ字である必要はなく、搬送方向に位置する当接面６２ａと搬送方向と略平行な天面６２ｂを有する部材であれば足りる。当接面６２ａと６２ｂとは曲面を介して連続していることが好ましい。結束機３４は、搬送コンベヤ２の結束位置に所定重量のネギ類Ａが配置されるとニードルおよび結節作成部が作動してゴム紐等で結束する。ネギ類Ａが結束されると、位置決めアームが上昇することで下流通路が開放され、根切りユニット４０の搬出コンベヤ４２上に送り出される。

【0052】

好ましい態様の結束機３４は、図８に示すように、スライダー３７ａおよび３７ｂを介してスライドレール３８ａおよび３８ｂの上に配置されている。スライダー機構（３７ａ，３７ｂ，３８ａ，３８ｂ）を備える態様によれば、メンテナンス時に結束機３４を、結束ユニット３０の側方から突出した場所に位置させることができるので、メンテナンス作業が容易となる（図８（Ｂ）参照）。

【0053】

根切りユニット４０は、第４フレーム４１と、搬出コンベヤ４２と、刃昇降装置４３と、超音波カッター４４と、センサ４５と、超音波発生装置４６と、搬出コンベヤ駆動装置４７とを備えている。
第４フレーム４１は、根切りユニット４０の各機器を支持する枠体である。

【0054】

搬出コンベヤ４２は、図１および図２に示すように、最上流部が搬送コンベヤ２の最下流部に侵入するように設けられており、第４フレーム４１に配設されたモータからなる搬出コンベヤ駆動装置４７によって駆動されており、根切りされたネギ類Ａを梱包等の次の工程に供給する。

【0055】

刃昇降装置４３は超音波カッター４４を昇降動作させるモータである。光電センサ等からなるセンサ４５が結束されたネギ類Ａの通過を検出すると、後述の根切り時ワークストッパ５５が降下し、搬送を停止されたネギ類Ａの根元部分を、刃昇降装置４３が超音波カッター４４を降下させて切断する。刃昇降装置４３は図示しない昇降用モータ（またはシリンダー）と昇降カウンターを備えており、超音波カッター４４の昇降回数は中央制御装置３２に送信される。超音波カッター４４は一定回数以上使用すると刃こぼれ生じることがあるところ、中央制御装置３２が管理サーバに昇降回数を定期的に送信することにより、超音波カッター４４の刃や刃昇降装置４３の消耗品を適切なタイミングで交換することが可能となる。

【0056】

超音波カッター４４は、刃先に切断方向に毎秒数万回ないし数十万回の超音波振動を与えることで、実質的に自重程度の押圧力（例えば、約１ｋｇｆ）によりネギ類Ａを切断することができる。超音波カッター４４は、ネギ類Ａに過度の押圧力を発生させないため、従来は切断時に生じていたネギ類の切断面における潰れの問題を解決することが可能である。超音波カッター４４の刃先に与える超音波振動は、超音波発生装置４６により所定の周波数範囲で可変とすることができる。実施形態では、発振周波数２８．５ｋＨｚ、公称出力３５０Ｗ（連続出力１７０Ｗ）の発振器を備える超音波発生装置を採用し、出力３０～１００％の範囲で使用した。

【0057】

超音波カッター４４は、図９に示すように、連結器具４８によりネギ類押さえ機構（５１，５２）と連結されている。超音波カッター４４が刃昇降装置４３により昇降動作されると、ネギ類押さえ機構（５１，５２）も超音波カッター４４と共に昇降動作する。

【0058】

ネギ類押さえ機構は、押さえ部材５１と、押さえ部材支持部５２とから構成されている。押さえ部材５１は、ネギ類Ａを上方から押さえるブロック状の部材であり、表面が樹脂等により構成されている。押さえ部材５１は、押さえ部材支持部５２に挿通されたロッド５３と着脱自在に連結されている。押さえ部材支持部５２に挿通されたロッド５３は、固定されておらず、押さえ部材５１およびロッド５３の自重により、ネギ類Ａは押さえられる。そのためネギ類に個体差があり、各ネギ類Ａの束の高さが異なる場合でも、高さの差に影響されることなく同じ押さえ作用が奏される。ロッド５３に、１個または複数個の調整用重り５４を挿通可能に構成してもよい。押さえ機構（５１，５２）を備えることにより、超音波カッター４４による切断を安定して行うことが可能となる。

【0059】

ネギ類押さえ機構の側方には、根切り時ワークストッパ５５が配設されている。根切り時ワークストッパ５５は、搬出コンベヤ４２より搬送されるネギ類Ａを根きり位置にとどめるための部材であり、ストッパ駆動部５６により昇降動作される。

【0060】

搬出コンベヤ４２の終端部には、図１０に示すように、バイパスコンベヤ７１ａ～７１ｃが配設されている。バイパスコンベヤ７１ａ～７１ｃは、通常時は搬出コンベヤ４２内に収納されているが（図１０の７１ａ参照）、包装前のネギ類Ａをバイパスさせることが必要な場合（例えば、後工程に設けられた包装機の包材（フィルム）の交換が必要な場合）には、搬出コンベヤ４２の終端部を延長させる位置（図１０の７１ｂおよび７１ｃ参照）に移動し、バイパスを形成する。

【0061】

以上に説明した実施形態のネギ類計量結束装置１によれば、計量ユニットを１台から複数台まで増設することができるので、生産量の増加に応じて柔軟な装置拡張を行うことが可能である。また、計量ユニットを増設する際には、増設する分散制御装置を隣り合う分散制御装置および／または中央制御装置と信号ケーブルで接続すれば足りるため、プログラムの書き換え等をすることなく容易に増設作業を行うことが可能である。
また、超音波カッター４４を採用することで、刃へ切りくずが付着することを低減できるため、清掃作業を削減することが可能となる。

【0062】

さらには、インターネット網を介して接続された管理サーバにシリンダー等の各機器の動作回数を定期的に送信することにより、シリンダー等の各機器が故障する前に消耗品の交換タイミングを把握したり、超音波カッター４４の刃の交換タイミングを把握したりすることが可能となる。

【符号の説明】

【0063】

Ａ ネギ類
１ ネギ類計量結束装置
２ 搬送コンベヤ
３ 搬送コンベヤ駆動装置
４ 搬送部材
１０ 第１計量ユニット
１１ 第１フレーム
１２ 第１分散制御装置
１３ 計量器
１４ 計量槽
１５ 受け
１６ａ，１６ｂ 貯留受け
２０ 第２計量ユニット
２１ 第２フレーム
２２ 第２分散制御装置
２３ 計量器
２４ 計量槽
２５ 受け
２６ 貯留受け
２７ 上部回転ローラ
２８ 下部回転ローラ
３０ 結束ユニット
３１ 第３フレーム
３２ 中央制御装置
３３ 操作部
３４ 結束機
３５ 上部回転ローラ
３６ 下部回転ローラ
３７ａ，３７ｂ スライダー
３８ａ，３８ｂ スライドレール
４０ 根切りユニット
４１ 第４フレーム
４２ 搬出コンベヤ
４３ 刃昇降装置
４４ 超音波カッター
４５ センサ
４６ 超音波発生装置
４７ 搬出コンベヤ駆動装置
４８ 連結器具
５１ 押さえ部材
５２ 押さえ部材支持部
５３ ロッド
５４ 調整用重り
５５ 根切り時ワークストッパ
５６ ストッパ駆動部
６１ 結束時ワークストッパ
６２ 整形部材
６２ａ 整形部材の当接面
６２ｂ 整形部材の天面
６３ 弾性部材
６４ 支点
７１ａ～７１ｃ バイパスコンベヤ
１１１ キャスター
１１２ スタンド
１４１ａ，１４１ｂ ロードセル
１４２ａ，１４２ｂ 底板
１４３ａ，１４３ｂ 開閉用シリンダー
１４４ａ，１４４ｂ 計量槽枠
１４５ａ，１４５ｂ ヒンジ
１４６ａ，１４６ｂ 根部ガード
１４７ 支持プレート
１４８ａ，１４８ｂ 支点部材
１４９ 支点延長バー
１５１ 昇降用シリンダー
１６１ａ，１６１ｂ 昇降用シリンダー
２１１ キャスター
２１２ スタンド
２５１，２６１ 昇降用シリンダー
１４２１ａ，１４２１ｂ 凹部
１４２２ａ，１４２２ｂ 凸部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】