JPH0757342B2 - 農産物選別方法および農産物選別装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は農産物選別方法および農産物選別装置に関する
ものである。

（従来の技術とその問題点） 農産物をその外径あるいは重量別等の規準に従い各階級
に自動選別する農産物選別装置が種々開発されている。

これら農産物選別装置においては、農産物を所定のバケ
ットに収納して搬送する間に外径あるいは重量等を計測
し、この計測信号に従ってバケットを所定の集荷コンベ
ア上に至った際に反転して農産物を落下させ、農産物を
所定の階級ごとに各集荷コンベア上に集荷せしめるよう
にしている。

ところでりんごやなし等の特定の農産物にあっては、い
わゆるパックに整列して詰めるパック詰め方式が採用さ
れている。

パック詰め方式には、特開昭61−21308号公報に示され
るものがある。

この従来方式では、計測の終了した農産物を、一旦引出
しコンベア上に順次１個ずつ搬出し、引出しコンベアに
接続して設けられた、進路切替え可能な自動配列コンベ
アにより、集荷コンベア上に一列づつ定寸送りされるパ
ックの各列のパック穴に順次振り向けてパック詰めする
方式のものである。

この従来方式ではパックのパック穴に農産物を自動的に
収納できる。

しかしながら、農産物を一旦引出しコンベア上に順次１
個ずつ引出し、さらに自動配列コンベアを経由してパッ
ク穴に導くようにしているので、農産物は引出しコンベ
アや自動配列コンベア上で転がり、農産物の姿勢が一定
の方向には定まりにくい。このためりんごなど、パック
に一定の向きで収納する必要のある農産物の選別には不
向きである。

また、引出しコンベアや自動配列コンベア上には、既に
複数の農産物が排出されているため、一旦自動配列コン
ベアによる振り分けにトラブルが発生すると、既に排出
されている複数の農産物のパック穴への振り分けが対応
できなくなるなどの不具合が生じるという問題点があ
る。

そこで本発明は上記問題点を解消すべくなされたもので
あり、その目的とするところは、農産物の自動箱詰めが
可能で省力化が達成できる農産物の選別装置を提供する
にある。

（発明の概要） 本発明は上記問題点を達成するため次の構成を備える。

すなわち、一対の無端条に選別すべき農産物を１個宛載
せて順次搬送するバケットを連続的に跨設してバケット
搬送ラインを形成し、前記バケットは、前記一対の無端
条に跨設されるバケット取付枠と、該バケット取付枠に
各々その外端縁において上下方向に回動自在に支持さ
れ、かつ適宜なストッパー部材によって支持されて閉じ
た際に全体として農産物を受容可能な受け皿形状をな
し、下方に回動して開いた際に農産物をほぼ姿勢を保っ
た状態で下方に落下可能な、複数個のバケット部材とで
構成し、前記バケット搬送ライン上に、バケット上に載
置された農産物を、その外径、重量等の選別基準に従っ
て計測する計測部を設け、該計測部より下流側に、詰箱
を搬送する詰箱搬送ラインを前記バケット搬送ラインと
直交して複数ライン設け、該詰箱搬送ラインに、詰箱も
しくは詰箱に収納したパック等の容器に農産物を適宜列
に整列して収納する詰箱を各列が順次バケット搬送ライ
ンの直下に位置するよう収納する農産物の一列間隔毎に
定寸送りする定寸送り機構を設け、前記バケットが農産
物を落下させる位置まで移動した際に前記ストッパー部
材による前記バケット部材の支持を解除するストッパー
解除手段を設け、前記計測部からの計測信号が入力さ
れ、農産物をいずれの詰箱搬送ラインの詰箱に収納する
かを選定すると共に、農産物が上記により選定された詰
箱の各列の各農産物収納位置に前記バケットから直接に
落下されて、かつ所定の順序で順次収納されるように、
前記バケットの搬送距離並びに前記ストッパー解除手段
を制御する制御部を設けたことを特徴としている。

（作用） バケットに載せられてバケット搬送ライン上を搬送され
てくる農産物は計測部によってその外形等を計測され
る。

この計測信号が制御部に入力され、制御部では農産物を
いずれの詰箱搬送ラインの詰箱に収納するかを選定する
と共に、該選定された詰箱の収納列の各収納位置に所定
順序で順次農産物が収納されるように、バケットの搬送
距離を制御し、またバケットのバケット部材を支持する
ストッパー部材の支持解除指令を出す。

この指令によって所定位置でストッパー部材による支持
が解除され、その外端縁でバケット取付枠に回動自在に
設けられているバケット部材はその内端部側がバケット
取付枠内空間下方へ回動して農産物を下方の対応する詰
箱内位置にほぼ姿勢を保ったまま直接落下させる。

詰箱の所定列の収納が完了すると、詰箱は次列がバケッ
ト搬送ライン下方に位置するよう定寸送りされ、こうし
て詰箱内に農産物が満杯になるよう自動的に収納される
のである。

（実施例） 以下には本発明を具体化した好適な一実施例を添付図面
に基づいて詳細に説明する。

まず農産物選別装置の全体の概要について第１図に基づ
いて説明する。

10は一対の無端条チェーンであり、これには所定間隔を
おいて後記するバケット11が取り付けられている。12は
その駆動モータである。

13はバケット11を後記する機構によって分割して農産物
を落下させるエアシリンダであり、バケット11の農産物
排出位置の若干手前位置に複数個列置されている。

14は農産物の計測部である。

15はその投光器であって、農産物が載せられて移動して
くるバケット11に投光する。バケット11はこの場合透明
体に設けられ、あるいは第２図のごとく十文字状のスリ
ットが設けられるなどして光を下方に透過し、農産物に
よって光が遮断された範囲を受光器16によって検出する
のである。

受光器16は、農産物の進行方向の長さを計測する縦計測
受光センサ17と、農産物の進行方向に垂直な方向の長さ
を計測する横計測受光センサ18とで構成される。横計測
受光センサ18はCCD等のイメージセンサを用いることが
できる。

19はパルスエンコーダであり、バケット11が所定距離、
例えば0.5mm進行した際に１パルス発生するようになっ
ている。このパルス信号と縦計測受光センサ17からの信
号が演算部に入力されて、縦計測受光センサ17で光が遮
断されている間のパルス数から農産物の縦方向の長さが
演算される。農産物の横方向の長さは横方向受光センサ
18からの信号によって演算部で直接に演算される。

そして農産物が例えばりんごであれば縦方向の長さと横
方向長さの平均値をりんごの外径とする。

この計測値に従って、バケット11が所定位置まで進行し
た際に対応するエアシリンダ13が駆動され、バケット11
が後記するように中央から分割されて農産物を下方の収
容箱20中に落下させるのである。

続いてバケット11の例を第３図乃至第５図に基づいて説
明する。

21a、21bは機枠22内側に配設したチェーンレールであ
り、このチェーンレール21a、21b上を前述の一対の無端
条チェーン10a、10bが案内される。

23は方形状をなすバケット取付枠であり、無端条チェー
ン10a、10bに跨設されて無端条チェーン10a、10bの移動
に伴われて移動する。

バケット取付枠23は、その後端において無端条チェーン
10a、10bにピン24止めされ、前端には二又部25が突設さ
れ、この二又部25に隣接するバケット取付枠23の後端を
止着するピン24が嵌入することで、バケット取付枠23が
無端条チェーン10a、10bに取り付けられている。したが
って無端条チェーン10a、10bが多少伸縮してもピン24が
二又部25内で移動して該伸縮分が吸収されるから、バケ
ット取付枠23が破壊されるような不具合は生じない。

11a、11bはバケット部材であり、バケット取付枠23上の
軸受26a、26a、軸受26b、26bに各々外端縁近傍において
回動自在に軸支され、バケット取付枠23空間内にその内
端縁側が落ち込むようになっている。

バケット部材11a、11bはその両者が水平に支持された際
に被選別物たる農産物を載置しうるように上面が凹設さ
れている。

27は回動軸であり（第２図）、バケット取付枠23の後端
に固定支持された固定軸28上に固定軸28を中心として回
動自在に支持されている。

回動軸27外周にはそれぞれのバケット部材11a、11bの後
端に対応して二又状のアーム29、29が突設され、このア
ームの二又部にストッパーローラ30、30が各々回転自在
に設けられている。

回動軸27はコイルスプリング31によって第５図上時針回
転方向に付勢され、突起32がストッパ33に当接すること
で位置決め停止される。そしてこの停止位置でストッパ
ローラ30、30がバケット部材11a、11bの後端下面に当接
してバケット部材11a、11bを水平に支持するのである。

34は回動軸27端に上方に起立して設けられたレバーであ
る。

そして前述したエアーシリンダ13は、無端条チェーン10
a、10bの移動に伴われて移動するレバー34の移動経路の
上方に対応位置して列置されている。

エアーシリンダ13、レバー34等によってストッパー解除
手段を構成する。

なお35はバケット取付枠23後端に隣接するバケットを区
切るべく設けられた仕切体であり、上面にはゴム板が固
定されている。

しかして、前述のごとくして計測された農産物を載せて
バケット11が無端条チェーン10a、10bの移動に伴われて
所定の位置、すなわち上記の計測結果に基づいて各種階
級に選別されて排出されるべき所定の位置まで移動して
くると、対応するエアシリンダ13が付勢されてその下端
にローラー36が付いたロッド37がレバー34の若干前方に
下降される。するとレバー34が、無端条チェーン10a、1
0bがさらに移動することによりローラ36に当接し、さら
にコイルスプリング31の付勢力に抗してレバー34がロー
ラ36に押圧されることにより、回動軸27が第５図上反時
針回転方向に回転され、これに伴いストッパローラ30、
30が上動してバケット部材11a、11b下面から外れ、両バ
ケット部材11a、11bが軸受26a、26a、軸受26b、26bを支
点として下方に回動するため、農産物が下方の所定の詰
箱20中に落下するものである。

型割れ後のバケット部材11a、11bは無端条チェーン10
a、10bの終端までくると反転し、自重と慣性力によって
コイルスプリング31の付勢力に抗してストッパローラ3
0、30を押し開いて垂直に垂れ下がり、無端条チェーン1
0a、10bのもう一方の終端までくると再度反転し、その
下面がストッパーローラー30、30に支持され、水平に保
たれるのである。

なお複数本のエアシリンダ13をバケット進行方向に列置
していることにより、対応するエアシリンダ13を駆動し
て、農産物を詰箱内に順次落下させて収容することがで
きる。そしてその際本発明においては、バケット11のバ
ケット部材11a、11bが両開式に下方に回動するから、農
産物はバケット11に置かれた姿勢をそのまま保って農産
物の詰箱等に収容される。

バケット部材は２片でなく、３片以上に分割するように
してもよい。

以上は選別装置について説明した。

次に農産物の詰箱め機構について説明する。

第６図はバケット進行方向と詰箱20の送り方向とを示す
平面図である。

図上Ｘはバケット搬送ラインであり、バケットは矢Ａ方
向に進行する。

Ｙは詰箱搬送ラインであり、詰箱20を矢Ａ方向とは垂直
な方向の矢Ｂ方向に送る。該詰箱搬送ラインＹは、バケ
ットの送り方向に、被選別物の選別規準数に応じて複数
ライン設けられている。

詰箱搬送ラインＹは多数のローラ40を具備し、該各々の
ローラ40が回転する無端ベルト（図示せず）に接触する
などして常時回転せられ、ローラ40上に載せられた詰箱
20を搬送する。なお41、41はローラ40の側方に設けた案
内板であり、詰箱20を案内する。

詰箱20には農産物を収納する収納穴42が千鳥状に４列に
設けられたパック43が載せられている。図には収納穴42
が各列に３個または４個交互に形成されたパック43を示
している。なお詰箱20内底面上には農産物がパックの収
納穴42内に落下せしめられたときにそのショックを軽減
すべく弾性マット44が敷いてある（第１図）。

45a、45bは一対のストッパシリンダであり、詰箱搬送ラ
インＹの側部に配設されている。該ストッパシリンダ45
a、45bは詰箱に収納したパック43の収納穴42の第１列目
がバケット搬送ラインの直下に位置するように詰箱搬送
ラインＹ上を搬送されてくる詰め箱20を停止させる。詰
箱20が該位置に停止しているときに、農産物が後記する
ように収納穴42の第１列目に順次落下されるのである。

詰箱20の停止機構について説明すると、詰箱20の両側壁
の所定個所にリブ46が設けられており（第７図）、詰箱
が搬送されてくると該リブ46がストッパシリンダ45a、4
5bのロッドに衡止することによって詰箱20が停止する。
この間ローラ40は空転している。したがってロッドを引
込めることによって詰箱20は継続して搬送される。

47a、47bも一対のストッパシリンダであり、上記の一対
のストッパシリンダ45a、45bのロッドが引込められるこ
とにより搬送される詰箱20のパック43の第２列目の収納
穴42がバケット搬送ラインの直下に位置するように詰箱
20を停止させる。

同様にして48a、48bの一対のストッパシリンダはパック
の第３列目の収納穴42が、49a、49bの一対のストッパシ
リンダは第４列目の収納穴42がそれぞれバケット搬送ラ
インの直下に位置するよう詰箱20を停止させる。

最後のストッパシリンダ49a、49bの係止が外れると（農
産物の収納が終了すると）、詰箱20は詰箱搬送ラインＹ
上を矢Ｂ方向に搬送されると共に第１のストッパシリン
ダ45a、45bによって後続する詰箱がその第１列目の収納
穴42がバケット搬送ラインＸの直下に位置するよう停止
させられるのである。

前述のエアシリンダー13は、本実施例においては各詰箱
搬送ラインＹに対して７本ずつバケット送り方向に所定
の間隔をおいて列置されている（第１図）。そして、図
示のごとくパック43の収納穴42が第１列目と第３列目に
各４個、第２列目と第４列目に各３個の千鳥状に配置さ
れている場合、後記するように、ａ、ｃ、ｅ、ｇのエア
シリンダー13が第１列目と第４列目の充填用に、ｂ、
ｄ、ｆのエアシリンダー13が第２列目と第４列目の充填
用に作動する。

続いて第１図に基づいて詰箱20のパック43に農産物を充
填する手順について説明する。

まず、前述の縦計測受光センサ16、横計測受光センサ18
からの信号、パルスエンコーダ19からのパルス信号、お
よびバケット検出器50からのバケット信号が選別仕分演
算制御部51に入力され、対応するバケットに収納された
農産物が選別値設定基準に基づいてどの階級に属するか
が演算される。

該選別仕分演算制御部51からの信号はパック詰仕分制御
部52に入力される。またパック詰仕分制御部52にはパル
スエンコーダ19からのパルス信号も入力される。

パック詰仕分制御部52では、上記両入力信号に基づい
て、バケットの移動距離を演算すると同時に、バケット
が所定距離移動した際に、所定のエアシリンダ13を付勢
する信号を発して前記のごとくバケットを分割して農産
物を所定のパックの収納穴42に落下せしめるのである。

そしてパック詰仕分制御部52からの信号は所定のプログ
ラムに従って、まずパックの第１列目の収納穴のうち、
バケット進行方向に対して奥側の収納穴Ａに農産物を落
下せしめるべくエアシリンダーａを付勢する。次いで収
納穴Ｂ、Ｃ、Ｄの順、すなわち収納穴42のうちバケット
の進行方向に対して奥側から順次農産物を落下させるの
である。第１列目の収納穴42に農産物が完納された時点
でパック詰仕分制御部52から前述のストッパシリンダ45
a、45bを付勢する信号が発せられ、そのロッドが引込ん
で詰箱20が前進してパックの第２列目の収納穴42がバケ
ット搬送ラインＸの直下に位置する。

この第２列目の収納穴42に農産物を落下させる場合にも
バケット進行方向奥側から、すなわち収納穴のＥ、Ｆ、
Ｄの順に落下させるのである。

第３列目、第４列目への農産物の落下も同様にして行
う。

このように各列の奥側の収納穴から順次農産物を落下せ
しめるため、前列の収納穴への収納が完了して後列の収
納穴へ収納するべく詰箱20を移送する際に時間的余裕が
できる。例えば収納穴Ｄへの収納が完了して次列の収納
穴Ｅへ収納する場合にはバケット11が進行方向奥側へ余
分に搬送される必要があり、この搬送時間中に詰箱20を
移動するのである。これによって無理なく連続的に農産
物の収納が行える。

パックへの農産物の収納が完了すると、詰箱20は詰箱搬
送ラインＹ上に移動して集められ、包装等されて出荷さ
れる。

尚上記実施例においては農産物をパック詰めする場合に
ついて説明したが、詰箱へ位置決めして整列詰めする場
合にも同様に行うことができる。

（発明の効果） 以上のように本発明によれば、バケットをその中央部が
開く分割形バケットに構成したので、農産物をバケット
に載置した姿勢のほぼそのままの姿勢で直接落下させる
ことができ、詰箱中での整列作業の労力を大幅に軽減で
き、りんご等の一定の向きに収納する必要のある農産物
の選別に好適であると共に、農産物の落下距離を小さく
設定でき、農産物の打撲等による傷発生を極力なくすこ
とができる。

また上記のように農産物はバケットに１個宛載せられた
ままそのほぼ真下の決められた位置に直接落下されるか
ら、パック等の容器あるいは詰箱にそのまま整列して収
納される。このことはまた、バケットが決められた農産
物収納位置まで１対１に対応して移動し、その位置で農
産物を放出するのであるから、万一詰め位置を間違うな
どのトラブルが発生しても、農産物の収納位置の１ある
いは２個所のトラブルだけで済むなど、直ちにトラブル
に対処できるという効果を有する。

さらに、農産物が詰箱各列のバケット進行方向奥側から
順次収納されるようにすれば、前列への収納が完了して
次列への収納開始時に時間的余裕ができ、この間に詰箱
を次列の収納位置がバケット搬送ライン直下に位置する
ように送り込むことができ、時間的無駄がなくなり、よ
り効率的な農産物の選別が可能となる。

以上本発明につき好適な実施例を挙げて種々説明した
が、本発明はこの実施例に限定されるものではなく、発
明の精神を逸脱しない範囲内で多くの改変を施し得るの
はもちんのことである。

【図面の簡単な説明】

図は本発明に係る農産物選別装置の好適な実施例を示
し、第１図はその全体の概略を示す説明図、第２図はバ
ケット部分の平面図、第３図はバケット部分とエアシリ
ンダの正面図、第４図はバケット部分の縦断面図、第５
図はバケット部分の横断面図である。第６図はバケット
搬送ラインと詰箱搬送ラインとの関係を示す平面図、第
７図は詰箱の定寸送り機構を示す平面図である。 10,10a,10b……無端条チェーン、11……分割形バケッ
ト、11a,11b……バケット部材、12……駆動モータ、13
……エアシリンダ、14……計測部、15……投光器、16…
…受光器、17……縦計測受光センサ、18……横計測受光
センサ、19……パルスエンコーダ、20……詰箱、21a,21
b……チェーンレール、22……機枠、23……バケット取
付枠、24……ピン、25……二又部、26a,26b……軸受、2
7……回動軸、28……固定軸、29……アーム、30……ス
トッパーローラ、31……コイルスプリング、32……突
起、33……ストッパ、34……レバー、35……仕切体、36
……ローラ、37……ロッド、Ｘ……バケット搬送ライ
ン、Ｙ……詰箱搬送ライン、40……ローラ、41……案内
板、42……収納穴、43……パック、44……弾性マット、
45a,45b,47a,47b,48a,48b,49a,49b……ストッパシリン
ダ、50……バケット検出器、51……選別仕分演算制御
部、52……パック詰仕分制御部、ａ……エアシリンダ、
Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆ……収納穴。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】一対の無端条に連続的に跨設された多数の
   バケットに選別すべき農産物を１個宛載せて順次搬送
   し、該搬送途中で農産物の大きさ、重量等を適宜な計測
   部で計測し、該計測結果に基づいて、バケット搬送ライ
   ンに直交して設けた複数の集荷ラインの内の対応する集
   荷ライン上に農産物をバケットから落下させて集荷する
   農産物選別方法において、 前記バケットに、外端縁を中心に上下方向に回動自在に
   設けた複数のバケット部材により、該バケット部材が閉
   じた際に受け皿状をなして農産物を受容可能であり、バ
   ケット部材が下方側に回動して開くことにより、農産物
   を下方に姿勢をほぼ保った状態で落下可能なバケットを
   用い、 一方、前記集荷ライン上を前記バケット搬送ラインに対
   応する位置で詰箱を、詰箱もしくは詰箱に収納したパッ
   ク等の容器に収納する農産物の一列間隔毎に定寸送り
   し、 前記バケットを、上記定寸送りされた詰箱の、詰箱もし
   くは詰箱に収納したパック等の容器の対応する列の各農
   産物収納位置まで所定の順序で順次前記バケット搬送ラ
   インにより搬送し、該搬送位置でバケットを下方に開放
   して農産物を農産物収納位置に直接落下させることを特
   徴とする農産物選別方法。
2. 【請求項２】農産物を詰箱もしくは詰箱に収納したパッ
   ク等の容器の対応する列に収容する際、バケット搬送距
   離の長くなる、バケット進行方向奥側となる列の農産物
   収納位置から順次農産物を落下収納せしめることを特徴
   とする特許請求の範囲第１項記載の農産物選別方法。
3. 【請求項３】一対の無端条に選別すべき農産物を１個宛
   載せて順次搬送するバケットを連続的に跨設してバケッ
   ト搬送ラインを形成し、 前記バケットは、前記一対の無端条に跨設されるバケッ
   ト取付枠と、該バケット取付枠に各々その外端縁におい
   て上下方向に回動自在に支持され、かつ適宜なストッパ
   ー部材によって支持されて閉じた際に全体として農産物
   を受容可能な受け皿形状をなし、下方に回動して開いた
   際に農産物をほぼ姿勢を保った状態で下方に落下可能
   な、複数個のバケット部材とで構成し、 前記バケット搬送ライン上に、バケット上に載置された
   農産物を、その外径、重量等の選別基準に従って計測す
   る計測部を設け、 該計測部より下流側に、詰箱を搬送する詰箱搬送ライン
   を前記バケット搬送ラインと直交して複数ライン設け、 該詰箱搬送ラインに、詰箱もしくは詰箱に収納したパッ
   ク等の容器に農産物を適宜列に整列して収納する詰箱を
   各列が順次バケット搬送ラインの直下に位置するよう収
   納する農産物の一列間隔毎に定寸送りする定寸送り機構
   を設け、 前記バケットが農産物を落下させる位置まで移動した際
   に前記ストッパー部材による前記バケット部材の支持を
   解除するストッパー解除手段を設け、 前記計測部からの計測信号が入力され、農産物をいずれ
   の詰箱搬送ラインの詰箱に収納するかを選定すると共
   に、農産物が上記により選定された詰箱の各列の各農産
   物収納位置に前記バケットから直接に落下されて、かつ
   所定の順序で順次収納されるように、前記バケットの搬
   送距離並びに前記ストッパー解除手段を制御する制御部
   を設けたことを特徴とする農産物選別装置。
4. 【請求項４】前記制御部は、農産物を詰箱、もしくは詰
   箱に収納したパック等の容器の対応する列に収容する
   際、バケット搬送距離の長くなる、バケット進行方向奥
   側となる列の位置から順次農産物を落下せしめるよう
   に、前記バケットの搬送距離並びに前記ストッパー解除
   手段を制御することを特徴とする特許請求の範囲第３項
   記載の農産物選別装置。