JPH0316429Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、果実取入口から退避した退避位置と
前記果実取入口内に突出する果梗切断位置とに亘
つて揺動自在な帯板状の第１刃体を設けると共
に、その第１刃体の長手方向にスライド移動して
切断作用する帯板状の第２刃体を、前記第１刃体
にスライド自在に連結し、前記第２刃体をスライ
ド操作するシリンダを設けた果実収穫用ロボツト
ハンドにおける果梗切断カツタに関する。

〔従来の技術〕

かかる果梗切断カツタにおいて、従来では、第
８図に示すように、第２刃体１１ｂをスライド移
動させるためのシリンダ１００と第２刃体１１ｂ
から連設された帯板状１０１とを、ピンＰを用い
て枢支連結して、果梗切断カツタ１１の揺動に伴
つて前記帯板材１０１をピンＰ軸芯周りで揺動さ
せるようにしていた。要するに、シリンダ１００
を固定配置した状態で果梗切断カツタ１１の揺動
を許容させるべく、ピンＰにて枢支連結させるよ
うにしていた（特開昭61−15616号参照）。

〔考案が解決しようとする問題点〕

しかしながら、上記従来構造によると、第１刃
体１１ａが外嵌する枢支ピン１０３とは別のピン
Ｐによつて第２刃体１１ｂの揺動枢支部を形成す
るものであるため、第１刃体１１ａの揺動軸芯Ｑ
と第２刃体１１ｂの揺動軸芯とを合致させようと
すると、第１刃体１１ａの揺動枢支部及び第２刃
体１１ｂの揺動枢支部夫々を精度良く製作する必
要があるが、製作誤差のために、第２刃体１１ｂ
の揺動軸芯を第１刃体１１ａの揺動軸芯に合致さ
せることができなくなつて、第２刃体１１ｂの枢
支部にコジレが生じる等、第１、第２刃体１１
ａ，１１ｂの夫々を円滑に揺動させることができ
なくなる虞れがあつた。

ちなみに、上記従来構造においては、第２刃体
１１ｂに対するピンＰを、第１刃体１１ａが外嵌
する枢支ピン１０３に対して傾斜するように配置
し、揺動に伴つて、帯板材１０１のピンＰに対す
る外嵌位置をピン長手方向に自動的に変更させな
がら、両刃体１１ａ，１１ｂの揺動軸芯を極力合
致させるように工夫されているが、そのようにし
ても、両刃体１１ａ，１１ｂを円滑に揺動させる
ことができない虞れがあつた。

尚、第２刃体操作用のシリンダ１００を、第１
刃体１１ａの揺動軸芯Ｑ周りに枢着すると共に、
第２刃体１１ｂとシリンダ１００とを固定連結し
て、第１刃体１１ａ，１１ｂとシリンダ１００と
を一体揺動させる手段が考えられるが、この場
合、シリンダ１００に対する配管構造に、シリン
ダ１００の揺動を許容できるようにするための融
通を設けなければならず、コスト上昇を抑制する
必要上実施し難いものである。

本考案は、上記実情に鑑みてなされたものであ
つて、その目的は、簡単な改造によつて、第１刃
体及び第２刃体夫々の揺動をスムーズに行うこと
ができるようにする点にある。

〔問題点を解決するための手段〕

本考案の特徴構成は、前記第２刃体を、前記第
１刃体が外嵌する枢支ピンに、揺動自在に枢支す
ると共に、前記第２刃体の前記枢支ピンに対する
ボス部に、前記第１刃体を果梗切断位置に操作し
た状態において、前記第２刃体がスライド移動す
るに伴つて前記枢支ピンが係脱するピン係入用溝
を形成し、前記シリンダに連結される刃体操作部
材を、前記第２刃体のボス部に相対回転自在に外
嵌させると共に、その刃体操作部材に、それがシ
リンダにて移動操作されるに伴つて前記枢支ピン
が係脱するピン係入用溝を形成した点にあり、そ
の作用及び効果は次の通りである。

〔作 用〕

すなわち、第２刃体を、第１刃体が外嵌する枢
支ピンに揺動自在に枢支すると共に、シリンダに
連結される刃体操作部材を、前記第２刃体のボス
部に相対回転自在に外嵌させることにより第１刃
体及び第２刃体の夫々を、同一の枢支ピン周りで
揺動させるようにしてある。

そして、第１刃体及び第２刃体の夫々を同一の
枢支ピン周りで揺動させながらも、第２刃体の枢
支ピンに対するボス部に、ピン係入用溝を形成
し、且つ、シリンダに連結させる刃体操作部材
に、ピン係入用溝を形成して、それらピン係入用
溝により、第２刃体をシリンダにてスライド操作
するための融通を設けることにより、第２刃体を
枢支ピンに対して刃体長手方向に移動させながら
所望通りの切断作用を行わせるようにしてある。
さらには、刃体操作部材を第２刃体のボス部に相
対回転自在に外嵌させるものであるから、シリン
ダを固定設置できる。

〔考案の効果〕

したがつて、第２刃体を第１刃体に対する枢支
ピンに外嵌させ、且つ、刃体操作部材を第２刃体
のボス部に相対回転自在に外嵌させるようにしな
がら、ピン係入用溝を形成するだけの簡単な改造
によつて、第２刃体をスライド操作するシリンダ
を固定設置する利点を活かしながらも、第１刃体
及び第２刃体夫々の揺動をスムーズに行わせるこ
とができるようになつた。

〔実施例〕

第７図に示すように、各別に正逆転が切換操作
自在な油圧モータ１ａ，１ｂにより駆動自在な左
右一対の推進車輪２ａ，２ｂを車体前方側に設
け、車体後方側にキヤスター３を設け、機体フレ
ーム４の上部に原動部Ｅ及び駆動回転自在な旋回
台５を夫々設けると共に、前記旋回台５に取付け
た支持枠６にハンドＨ及びその支持アーム７から
なる果実収穫用ロボツトＢを取付けて、果実収穫
機を構成してある。但し、図中Ａは、旋回台５に
対するモータ操作部である。

前記ハンド支持アーム７を構成するに、前記支
持枠６に上下揺動自在に枢支される角筒状の第１
アーム７ａ、その第１アーム７ａの内側に挿脱可
能に内嵌される第２アーム７ｂ、そのアーム７ｂ
の先端に接続される第３アーム７ｃを夫々設け、
もつて、第１アーム７ａの内部に備えてある電動
モータm₁の回転により第２アーム７ｂをスライ
ド作動させる、直線スライド伸縮式に構成してあ
る。但し、図中m₂は、ハンド支持アーム７を支
持枠６に対して上下揺動操作する制動装置付電動
モータである。

前記ハンドＨについて説明すれば、第２図乃至
第４図に示すように、二又状支持枠８を、第３ア
ーム７ｃの先端にアーム長手方向に沿う軸芯Ｙ周
りに回転自在に取付け、上部に果実取入口Ｄが開
口される果実収納空間Ｇを備える果実捕捉部９
を、前記二又状支持枠８の先端部に水平軸芯Ｘ周
りに回動自在に取付けて、ハンド全体を自重で上
向姿勢に維持されるように構成してある。

そして、前記収納空間Ｇから延びる果梗を前記
果実取入口Ｄの中央箇所に相当する所定位置に支
持する果梗支持部材１０の６個を、前記果実取入
口Ｄ側に突出する支持作用位置と前記果実取入口
Ｄから離れる側に引退する退避位置とに亘つて切
換自在に、前記果実捕捉部９に設けると共に、そ
れら果梗支持部材１０にて支持された果梗を切断
するための果梗切断カツタ、つまり円弧状スライ
ド式カツタ１１を、前記支持作用位置にある果梗
に対する切断位置に突出作動できるように出退揺
動自在に捕捉側に設けている。

つまり、前記果実捕捉部９は、後述の如く、収
穫対象果実Ｍの下方箇所に移動され、その後、上
方側に移動されて前記果実捕捉部９内に前記果実
Ｍを取り入れるようにし、そして、その状態にお
いて、上述の如く、果梗支持部材１０を突出作動
させて果梗を支持すると共に、果梗切断カツタ１
１にて果梗を切断して、果実Ｍを収穫することに
なる。

前記果実捕捉部９を構成するに、果実取入用筒
状ケース９ａを設けると共に、それの開口周縁部
にゴム製の指状部材F₁乃至F₆の６固を並置して
ある。

前記果梗支持部材１０及び果梗切断カツタ１１
を出退作動させる構造について説明すれば、往復
回動自在な筒状部材１２を、前記果実取入用筒状
ケース９ａに内嵌支承し、前記筒状部材１２を操
作する電動モータ１３を前記筒状ケース９ａ側に
設け、前記果梗支持部材１０を、前記筒状ケース
９ａにピン（但しカツタ１１を枢支するためのピ
ンに一部を兼用）２０に枢支すると共に、前記果
梗支持部材１０及び第１刃体１１ａに形成の長孔
１０ａ，１０ｂに係入する係止ピン１４ａを前記
筒状部材１２に付設し、もつて、後述の中央セン
サ２７の検出信号に基づいて電動モータ１３を作
動させることにより筒状部材１２を回転させて果
梗支持部材１０並びにカツタ１１を揺動させるよ
うに構成してある。

前記電動モータ１３と前記筒状部材１２とを連
結連動する構造について説明すれば、第４図に示
すように、前記電動モータ１３のウオーム１３ａ
が咬合するウオームホイール１５と第１ギヤ１６
とが一体回転するように、それら１５，１６を、
ケース側に取付けたピン１７に外嵌着し、前記第
１ギヤ１６と咬合する第２ギヤ１８を前記筒状部
材１２の外周部の所定範囲に形成し、もつて、電
動モータ１３の駆動により、筒状部材１２を回転
するようにしてある。

又、前記果梗支持部材１０並びにカツタ１１の
突出作動後においてカツタ１１を切断作動させる
ための構造について説明する。

第１図乃至第３図に示すように、果実取入口Ｄ
から退避した退避位置と前記果実取入口Ｄ内に突
出する果梗切断位置とに亘つて揺動自在な帯板状
の第１刃体１１ａを設けると共に、その第１刃体
１１ａの長手方向にスライド移動して切断作用す
る帯板状の第２刃体１１ｂを、前記第１刃体１１
ａにスライド自在に連結して、円弧状スライド式
カツタ１１を構成すると共に、前記第２刃体１１
ｂをスライド操作するエアシリンダ１９を前記ケ
ース９ａの外壁に取付けてある。

そして、前記第２刃体１１ｂを、前記第１刃体
１１ａが外嵌する枢支ピン２０に、揺動自在に枢
支すると共に、前記第２刃体１１ｂの前記枢支ピ
ン２０に対するボス部２１に、前記第１刃体１１
ａを果梗切断位置に操作した状態において、前記
第２刃体１１ｂがスライド移動するに伴つて前記
枢支ピン２０が係脱するピン係入用溝２１ａを形
成し、前記エアシリンダ１９のロツド１９ａの先
端部に螺合連結される刃体操作部材２２を、前記
第２刃体１１ｂのボス部２１に相対回転自在に外
嵌させると共に、その刃体操作部材２２に、それ
が前記エアシリンダ１９にて移動操作されるに伴
つて前記枢支ピン２０が係脱するピン係入用溝２
２ａを形成し、もつて、両刃体１１ａ，１１ｂが
果梗切断位置に操作された（第１図ロ参照）後、
エアシリンダ１９を短縮作動させることにより刃
体操作部材２２を下方側へ操作して第２刃体１１
ｂをスライド移動させて果梗を切断するのであ
る。

尚、図中１１ｃは、各刃体１１ａ，１１ｂ夫々
の長手方向中央部に形成した果梗が入り込み自在
な切断用凹部である。又、前記枢支ピン２０は、
果梗支持部材１０の枢支ピンを兼用している。

次に、前記果実捕捉部９、つまり果実収穫用ハ
ンドＨを収穫対象果実Ｍの下方箇所に誘導する手
段について説明する。

第７図に示すように、収穫対象果実Ｍの有る方
向を認識する撮像手段としてのテレビカメラ２３
を第３アーム７ｃの上端部に、光軸がアーム伸縮
方向と平行な状態で取付け、このカメラ２３の撮
像を写し出すモニター２４を設け、モニター２４
に写し出される果実のうちの収穫対象果実Ｍを選
択するライトペン２５を設け、果実収穫用ハンド
Ｈが収穫対象果実Ｍに対して設定距離以内に接近
したことを検出する赤外線近接センサ２６を第３
アーム７ｃの上端部に設け、そして、果実選択情
報、近接センサ２６の検出情報、アーム駆動用モ
ータm₁，m₂や旋回台５の回転情報、及び、予め
記憶された制御情報に基づいて作動指令を出力す
る制御装置Ｃを設けてある。

つまり、第５図のフローチヤートに示すよう
に、テレビカメラ２３によつて撮像された果実の
うちの収穫対象果実Ｍがライトペン２５によつて
指示されると、収穫対象果実Ｍの有る方向（角
度）を演算検出処理し、ハンド支持アーム７の伸
縮方向を対象果実Ｍに向けるように、旋回台５、
アーム揺動操作用モータm₂を作動させて方向
（角度）調節を行わせ、次にアーム伸張作動によ
りハンドＨを対象果実Ｍの下方箇所側に移動させ
ることになる。そして、前記アーム７の伸張作動
中に近接センサ２６が検出作用すると、ハンドＨ
が収穫対象果実Ｍに対して設定距離以内に接近し
たと判断して対象果実側へ設定距離減速移動させ
るのである。

以下、上述の如く、ハンドＨを対象果実Ｍの下
方箇所に誘導した後、ハンドＨを上昇させて前記
果実Ｍを取り入れる手段について説明する。

第３図に示すように、前記指状部材F₁乃至F₆
夫々の先端部に、接触式の果実検出用指センサS₁
乃至S₆を設けてある。

又、第４図に示すように、収穫対象果実Ｍを検
出するために果実検出用中央センサ２７を前記果
実捕捉部９の果実取入口Ｄに形成箇所と前記捕捉
部９の果実収納空間Ｇの底部側箇所とに亘つて昇
降操作するための流体圧シリンダとしてのエアシ
リンダ２８を、前記果実捕捉部９の底部としての
底壁９ｂに設け、そのリンダ２８にて上下方向に
伸縮操作されるパンダグラフ式のリンク機構Ｒの
先端部に前記中央センサ２７を設けてある。そし
て、前記パンタグラフ式のリンク機構Ｒと一体形
成される一対のギヤ２９ａ，２９ｂを、そのギヤ
同士が咬合する状態で前記底壁９ｂに連設のブラ
ケツト３０に取付け、それらギヤ２９ａ，２９ｂ
のうちの一方のギヤ２９ｂと咬合するラツク３１
を、前記エアシリンダ２８のロツド２８ａの先端
部に連設の板体３２にボルト固定し、もつて、中
央センサ２７の検出信号に基づいて、エアシリン
ダ２８を伸縮作動させることによりギヤ２９ａ，
２９ｂを回転させて、パンタグラフ式のリンク機
構Ｒを伸縮操作するように構成してある。

そして、第６図のフローチヤートに示すよう
に、前記の如く、ハンドＨを上昇させるに伴つ
て、前記中央センサ２７が検出作用すると、その
中央センサ２７をエアシリンダ２８の伸張作動に
より下方へ移動させ、その後、さらにハンドＨを
揺動させながら上昇させるに伴つて、前記中央セ
ンサ２７が再度検出作用すると、ハンドＨの上昇
作動を停止させ、その状態において、果梗支持部
材１０及びカツタ１１を突出作動させ、且つ、カ
ツタ１１を切断作動させることになる。

前記中央センサ２７を、前記果実取入口Ｄの形
成箇所に位置させて上昇作動させる際において、
前記中央センサ２７の非検出状態で前記６個の指
センサS₁乃至S₆のいずれかが検出作用すると、そ
の検出作用した指センサの有る方向にハンドＨを
水平移動させて、指状部材F₁乃至F₆にて形成さ
れる開口内に果実を確実に取入れるようにしてあ
る。又、上昇作動を所定量行つても中央センサ２
７が検出作用しない時には、収穫不能であると判
断して、ハンドＨを所期位置に復帰作動させるこ
とになる。

又、前記ハンドＨを所期位置に復帰させて収穫
した果実を入為的に取除いた後、前記エアシリン
ダ２８を伸長作動させることによつて、前記中央
センサ２７を上昇させて果実取入口Ｄの直上方箇
所に復帰させるのである。

〔別実施例〕

本考案を実施するに、果実収穫用ハンドＨの具
体構成、撮像手段の具体構成、アーム７の具体構
成、及び、ハンド誘導のための制御手段の具体構
成夫々は、各種変更できる。

前記実施例では、カツタ１１をエアシリンダ１９
にて切断作動させるようにしたが、油圧シリンダ
でもよい。

【図面の簡単な説明】

図面は本考案に係る果実収穫用ロボツトハンド
における果梗切断カツタの実施例を示し、第１図
イ，ロはカツタの突出状態を示す説明図、第２図
はロボツトハンドの縦断面図、第３図はロボツト
ハンドの平面図、第４図はロボツトハンドの縦断
面図、第５図は制御作動を示すフローチヤート、
第６図は収穫作動を示すフローチヤート、第７図
は制御構成の概略図である。第８図はロボツトハ
ンドの従来例を示す縦断面図である。 １１ａ…第１刃体、１１ｂ…第２刃体、１９…
シリンダ、２０…枢支ピン、２１…ボス部、２１
ａ…ピン係入用溝、２２…刃体操作部材、２２ａ
…ピン係入用溝。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 果実取入口Ｄから退避した退避位置と前記果実
   取入口Ｄ内に突出する果梗切断位置とに亘つて揺
   動自在な帯板状の第１刃体１１ａを設けると共
   に、その第１刃体１１ａの長手方向にスライド移
   動して切断作用する帯板状の第２刃体１１ｂを、
   前記第１刃体１１ａにスライド自在に連結し、前
   記第２刃体１１ｂをスライド操作するシリンダ１
   ９を設けた果実収穫用ロボツトハンドにおける果
   梗切断カツタであつて、前記第２刃体１１ｂを、
   前記第１刃体１１ａが外嵌する枢支ピン２０に、
   揺動自在に枢支すると共に、前記第２刃体１１ｂ
   の前記枢支ピン２０に対するボス部２１に、前記
   第１刃体１１ａを果梗切断位置に操作した状態に
   おいて、前記第２刃体１１ｂがスライド移動する
   に伴つて前記枢支ピン２０が係脱するピン係入用
   溝２１ａを形成し、前記シリンダ１９に連結され
   る刃体操作部材２２を、前記第２刃体１１ｂのボ
   ス部２１に相対回転自在に外嵌させると共に、そ
   の刃体操作部材２２に、それがシリンダ１９にて
   移動操作されるに伴つて前記枢支ピン２０が係脱
   するピン係入用溝２２ａを形成してある果実収穫
   用ロボツトハンドにおける果梗切断カツタ。