JPS6291116A - 果菜類収穫装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野Ｊ 本発明は、リンゴ、ミカン、トマト等の果菜類を収穫す
るための果菜類収穫装置に関する。

〔従来の技術〕

かかる果菜類収穫装置において、果菜類の吸着用バキュ
ームパッドを備えた捕捉部を設けるようにして、簡素な
構成で果菜類を適確に捕捉できるようにすることが考え
られている。

その撮像手段の情報に基づいて自動的に誘導することに
なるが、従来では、第７図に示すように、バキュームパ
ッド■）の吸引口を上方側に向ける状態で捕捉部６１）
を収穫対象果菜類（５２）の下方箇所に一旦誘導し、そ
の後、捕捉部（５１）を収穫対象果菜類に向けて上昇移
動させるようにしていた。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上記従来の構成によると、捕捉部を一旦収穫対象果菜類
の下方箇所に誘導し、その後、捕捉部を上昇移動させて
対象果菜類を捕捉するものであるため、捕捉部を効率良
く対象果菜類に移動させることができないものとなって
、収穫作業を能率良く行なわせ難い不利があった。

又、収穫対象果菜類の下方側箇所に別の果菜類が位置す
るような場合において、その別の果菜類のために捕捉部
の移動が妨げられるものとなって、所定通り捕捉部を誘
導できなくなる虞れもあった。

本発明は、上記実状に鑑みて為されたものであって、そ
の目的は、バキュームパッドを備えた果実捕捉部を効率
良く、適切に収穫対象果菜類に誘導させることができる
ようにする点にある。

〔問題点を解決する。ための手段〕

本発明による果菜類収穫装置の特徴構成は、果菜類の吸
着用バキュームパッドを備えた捕捉部を設け、収穫対象
果菜類を撮像ｒる撮像手段を設け、その撮像手段の情報
に基づい゛Ｃ１前記バキエームパッドの吸引口を収穫対
象果菜類側に向ける状態で前記捕捉部を収穫対象果菜類
に向けて自動的に誘導する捕捉部誘導手段を設けた点に
あり、その作用及び効果は次の通りである。

〔作　用〕

すなわち、バキュームパッドの吸引口を収穫対象果菜類
側に向けた状態で、収穫対象果菜類そのものに向けて直
接に捕捉部を誘導させて、収穫作業を行なわせるように
しである。

〔発明の効果〕

従って、捕捉部を収穫対象果菜類の下方箇所に一旦誘導
させた後、引続き上昇移動させる従来に較べて、捕捉部
を収穫対象果菜類に効率良く移動させることができると
共に、収穫対象果菜類の下方側箇所に別の果菜類が位置
するような場合においても、その別の果菜類に妨げられ
ることなく適確をこ収穫することができるのであり、も
りＣ１能率良＜、シかも、トラブル発生を極力回避させ
た状態で良好な収穫作業を行なわせることがでさるよう
になった。

〔実施例〕

以下、本発明の実厖例を図面に基づいて説明する。

第１図に示すように、乗用車体＋１１の前部に、果実収
穫装置（２）を設け、乗用車体（１）の横側脇に果実収
納容器（３）を設けると共に、果実収穫装置（２）から
の果実を収納容器（３）に搬送する搬送装置（４）を設
けて、主としてリンゴ、ミカンの収穫に利用する果実収
穫機を構成してあり、以下果実収穫装置（２）について
詳述する。

前記乗用車体（１）の前部ｌこ、ブーム取付台（６）を
昇降自在に案内するガイド枠（６）を付設し、昇降用電
動モータ（７）と前記ブーム取付台（６）とをチェーン
（８）にて連動連結して、ズーム取付台（６）を昇降調
節できるように構成しである。

前記ブーム取付台（５）に、板状ブーム（９）を縦軸芯
（Ｐｌ）周りで水平揺動自在に枢着すると共に、ブーム
揺動用電動モータ（１０）を設け、前記ブーム（９）の
先端に、多関節型の伸縮アーム（１すを縦軸芯（Ｐ２）
で回動自在に枢着すると共に、アーム回動用モータ掲を
設け、前記伸縮アーム（１１）の先端に、果実捕捉部刊
を設けてある。

前記伸縮アーム（１りを構成するに、基端側の第１アー
ム（ｌｌａ）、その第１アーム（ｌｌａ）の先端部に柩
支される第２アーム（ｌｌｂ）　、及び、その％２アー
ム（ｌｌｂ）の先端部に枢支される第８アーム（ｌｌｃ
）の夫々を設け、そして、第１アーム（ｌｌａ）をブー
ム（５）に対して水平軸芯周りで揺動操作する電動モー
タ（１８ａ　）、第２アーム（ｌｌｂ）を第１アーム（
ｌｌａ）に対して水平軸芯周りで揺動操作する電動モー
タ（１８ｂＪ、第３アーム（ｌｌｃ）を第２アーム（ｌ
　ｌｂ）に対して水平軸芯周りで揺動操作する電動モー
タ（１８ｃ　）夫々を設けてある。

前記果実捕捉部Ｉを構成するに、第２図及び第８図に示
すように、平面視Ｕ字状の基枠Ｑ４１を、伸縮アーム（
Ｉｌ）の先端部にボルト止着し、その基枠０４）の先端
部に、捕捉部ズーム（＋５）をボルト接続しである。

通気管Ｊｆ９を、前記捕捉部ズーム１１５１における筒
状部（１５ａ）にスライド自在に同表支持させ、軟質ゴ
ム製のバキュームパッド（Ｉηを、通気管すＱの先端部
に外表着し、通気管用の基部に、通気用の分岐管す〜を
外我看し、その分岐管■に、伸縮自在な蛇腹式ホース四
を接続してあり、そして、第４図に示すように、その蛇
腹式ホース（１９）を吸気用ポンプ−に配管接続しであ
る。　又、バキュームパッドＯηに果実が吸着したこと
を感知する負圧センサ２１）を、前記分岐管−に付設し
てある。

捕捉部■が収穫対象果実に接近したことを検出するフォ
トセンサ四を設けてある。　つまり、発光部、受光部等
を収納するセンサ本体（２２ａ）を、分岐管（１８１内
に保持させると共に、そのセンサ本体（２２ａ）から繰
出される投受光用の光７アイパーグープル（２２ｂ）を
、前記通気管（３３）の内部ヲ通シてバキュームパッド
Ｏηの内部に延出し、そして、その延出端を、ホルダ（
ハ）にてノ（キュームパッドＯηに支持させである。

前記バキュームパッドＯηを出退操作するエアシリンダ
１２４）を、捕捉部ケース（Ｘ６１と通気管鋼との間に
介装しである。　つまり、収穫対象果実に向けて捕捉部
刊を後述の如く誘導する際には、バキュームパッドαη
を突出側に操作し、そして、バキュームパッドＯ″７ｉ
に果実が吸着した後、後述の如く、バキュームパッドｕ
ｉを引退側に操作するようにしである。

円弧状で且つ帯板状のバリカン型カッタ四と円弧状で且
つ帯板状の果梗支持部材例とからなる果梗切断装置を設
けてある。

つまり、バリカン型カッタ彌及び果梗支持部材例の両端
夫々を、同軸芯周りで起伏揺動自在に捕捉部ブームｔ１
５）に枢支し、それらバリカン型カッタ彌及び果梗支持
部材（４）を起伏揺動操作する電動モータ幻を設けると
共に、バリカン型カッタ（ハ）のＷ、＃用エアシリンダ
（ハ）を設け、もって、起立作動に伴ってバリカン型カ
ッタ四と果梗支持部材（至）との間に果梗を支持し、支
持した果梗をカッタ四の作動により切断させるように構
成しである。　向、詳述はしないが、バリカン型カッタ
額及び果梗支持部材例を、差幼機構器を介して電動モー
タ（ロ）に連動連結して、バリカン型カッタ彌及び果梗
支持部材（ハ）のいずれかが先に果梗に接当した場合に
おいて、先に接当した果梗支持部材例あるいはバリカン
型カッタ（ロ）の起立作動を停止させた状態で他方側の
果梗支持部材−あるいはバリカン型カッタ四を引続き起
立作動させることができるようにしである。

又、起立作動完了検出用のリミットスイッチ例、及び、
引退作動完了検出用のリミットスイッチのυを、前記差
動機構（３３）の入力ギヤ（２９Ａ）に付設の突片６カ
にて操作されるように設けてある。

第１図に示すように、収穫対象果実を撮像する撮像手段
としてのテレビカメラ關を、前記伸縮アーム（川におけ
る第１アーム（ｌｌａ）の内部に設けてある。　ちなみ
に、このテレビカメラ關の撮像範囲を、乗用車体（１）
の移動、ブーム取付台（５）の昇降、ズーム（９）の水
平揺動、伸縮アーム（１１）のブーム（９）に対する水
平揺動や前後揺動によって設定することになる。

第４図に示すように、マイクロコンピュータを用いて構
成される制御装置図に、前記テレビカメラ１３３１の撮
像情報、前記７オトセンプ曽の検出情報、負圧センサ圓
の検出情報、起立作動完了検出用のりミントスイッチ（
３０）の検出情報、引退作動完了検出用のリミットスイ
ッチ町）の検出情報夫々を入力し、そして、それら情報
、及び、予め記憶させた情報に基づいて、伸縮アーム駆
動用モータ（１３ａ）、（Ｌ３ｂ）、（１８ｃ）の操作
回路３−、バリカン型カッタ（至）や果梗支持部材瞥の
起伏操作用　電動モーフ啼の操作回路冥、バリカン型カ
ッタμｓの操作用エアシリンダμｓに対する制御弁口η
、バキュームパッドａηの出退操作用エアシリンダ（財
）に対する制御弁開、及び、バキュームパッド０ηに対
する制御弁（至）夫々に、制御装＠困からの作動型々を
与えて、捕捉部Ｉを収穫対象果実に誘導すること、及び
、収穫対象果実を収穫すること夫々を自動的に行なわせ
るようにしである。　つまり、前記制御装置Ｉを利用し
て、第６図に示すように、前記バキュームパッド話の吸
引口を収攬対象果実（財）側に向ける状態で前記捕捉部
刊を収穫対象果実（財）に向けて自前的に誘導する捕捉
Ｆ！ＡＳ誘尋手設、及び、肪専した捕捉部刊を自動的に
作ｖＪさせて収穫対象果実の果梗を切断して収穫する捕
捉部駆動手段の夫々を構成してあり、次に、それら手段
について、＠５図の７０−チャートに基づいて説明する
。

つまり、前記テレビカメラ内により収穫対象果実の位置
する範囲の画像を収込み、枝や葉等を除去して収穫対象
果実のみを抽出すべく画像処理を行ない、抽出された対
象果実の位置する方向を演３１？、処理する。

その演算された方向に基づいて、バキュームバンド（１
７Ｉの吸引口が収穫対象果実側に向う状惣を維持しなが
ら伸縮アーム（＋１）を伸長作動させて、捕捉部刊を収
穫対象果実に向けてアプローチさせる。

上記アプローチ作幼後、フォトセンサ（ロ）の検出情報
をチェックし、捕捉部刊が収穫対象果実に接近したこと
が判別されると、バキュームパッド（ｌηの吸引作動を
開始させる。　そして、捕捉部Ｂ）が収穫対象果実に接
近していないことが判別された場合には、アプローチ距
離が設定値以上であるか否かが判別され、設定値未満で
あることが判別されるとアプローチが続行され、且つ、
設定値以上であることが判別されると、７７”ローチが
停止されて伸縮アーム（１１）が短縮すれ、捕捉部（社
）がアプローチ前の位置に戻される。

上記パキーームパッド（１ηの吸引作動後、捕捉部卸を
設定距離（例えば３０〜５０　ｍ　）だけ収穫対象果実
側へ前進移動させる。　その後、負圧センサ圓の検出情
報に基づいて収穫対象果実がバキュームパッド（ｌηに
吸着されたか否かを判別し、所望通り吸着されている場
合には、バキュームパッドＯηを引退作動させると共に
、それと同時に、捕捉部（Ｈ）をバキュームパッド出退
方向に沿って前進移動させて、収穫対象果実を収込む。

　又、所望通り吸着されていない場合には、バキューム
バンド（１７）の吸引作動を停止させた後、伸線アーム
（１１）を短縮させて捕捉部（Ｈ）をアプローチ前の位
置に戻す。

上記の如く収穫対象果実を収込んだ後、バリカン型カッ
タ四及び果梗支持部材側を起立作動させる。　そして、
起立作動完了検出用のリミットスイッチ例の検出情報に
基づいて、起立作動が完了したか否かを判別し、完了し
ていない場合には、枝等の他物が挾み込まれる等のトラ
ブル発生であると判断させて、バリカン型カッタ四及び
果梗支持部材１２６）を倒伏作動させた後、伸縮アーム
（川を短縮させて捕捉部（Ｈ）をアプローチ前の位置に
戻す。

又、起立作動が完ｒしている場合には、バキュームパッ
ドＯηの吸引作動を停止させ、その状態で捕捉部刊を後
退させて、果梗の基部側にバリカン型カッタ彌を位置さ
せるようにした後、バリカン型カッタ（社）を駆動させ
て果梗を切断させる。　切断後直ちにパキエームパッド
リηの吸引作動を開始させて、果梗切断後の果実を再び
吸着し、その後、バリカン型カッタ四及び果梗支持部材
四を倒伏作動させ、伸縮アーム（１１）を１７’ｏ−チ
前の位置に戻し、バキュームパット（１７）−を突出さ
せ、次に、バキュームパッドαηのＵ引作動を停止させ
て、収穫果実を搬送装置（４）に供給する。

備、上記如く収穫対象果実の位置する方向を演算処理す
るに、１回の撮像情報に基づいて複数個の果実が抽出さ
れた場合には、下方側の抽出果実から上方側の抽出果実
を収穫する順序で作業を続行させることになる。　従っ
て、１個の果実に対する収穫作動が完了する毎に未収穫
の果実の存否を判別し、存否する場合には、上述の作動
で収穫作動を行なわせることになる。

〔別実施例〕

本発明を実施するに、捕捉部刊の具体構成、捕捉部（社
）を誘導するために備えさせる伸縮アーム（ｌりの具体
構成等、各部の構成は６糧変更できる。

又、上記実施例では果実を収穫する場合ｌこついて例示
したが、トマト等の野菜の収穫にも適用できるものであ
る。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明に係る果菜類収穫装置の実施例を示し、第
１図は果実収穫機の概略側面図、第２図は捕捉部の切欠
き側面図、第８図は同切欠き平面図、第４図は制御構成
を示すブロック図、第５図は制御作動を示すフローチャ
ート、第６図は捕捉部の誘導作動を示す概略側面図であ
る。 第７図は従来例の概略側面図である。 Ｏη・・・・・バキュームパッド、ｉ、３３１・・・・
・・撮像手段、卸・・・・・・捕捉部。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 果菜類の吸着用バキュームパッド（１７）を備えた捕捉
   部（Ｈ）を設け、収穫対象果菜類を撮像する撮像手段（
   ３３）を設け、その撮像手段（３３）の情報に基づいて
   、前記バキュームパッド（１７）の吸引口を収穫対像果
   菜類側に向ける状態で前記捕捉部（Ｈ）を収穫対象果菜
   類に向けて自動的に誘導する捕捉部誘導手段を設けてあ
   る果菜類収穫装置。