| 【発明の名称】 |
結球野菜の切断装置 |
| 【発明者】 |
【氏名】金光 幹雄
【氏名】貝沼 秀夫
【氏名】長木 司
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| 【要約】 |
【課題】キャベツのような結球野菜を収穫する収穫機に採用するのに適し、結球部から根茎部を精度よく切断する結球野菜の切断装置の開発。
【解決手段】挟持搬送部２と切断刃駆動部６を同調して駆動させ、挟持搬送部２の所定の位置に根茎部１ｂがあることを検知して、挟持搬送部の側方から根茎部が搬送される位置に向かって結球部１ａ側に膨出する円弧状あるいは曲線状の断面形状を持つ切断刃５を往復作動させる。挟持搬送部の左右一対のオーガ間に、移動してくる根茎部と当接する接触端子７を設けた。接触端子と連係して切断刃駆動部を起動させて切断刃を切断待機位置から切断位置まで一往復させ、該切断刃駆動部の作動に連動して接触端子と切断刃駆動部の連係を解除し、根茎部が接触端子と当接しない位置まで搬送された段階で接触端子を当接待機位置まで復帰させる付勢機構１３，１４を設けた。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 結球部と根茎部を有する収穫野菜の根茎部を挟持して搬送する挟持搬送部と、搬送中の結球部から根茎部を切断する切断刃を駆動する切断刃駆動部を有する結球野菜の切断装置において、前記挟持搬送部と切断刃駆動部を同調して駆動すると共に、挟持搬送部の所定の位置に根茎部があることを検知することによって、挟持搬送部の側方から根茎部が搬送される位置に向かって結球部側に膨出する円弧状あるいは曲線状の断面形状を持つ切断刃を往復作動させることを特徴とする結球野菜の切断装置。
【請求項２】 前記挟持搬送部を左右一対のオーガで構成し、この一対のオーガの間に、移動してくる根茎部と当接して検知する接触端子を設けたことを特徴とする請求項１記載の結球野菜の切断装置。
【請求項３】 前記接触端子と連係して切断刃駆動部を起動させて切断刃を切断待機位置から切断位置まで一往復させ、該切断刃駆動部の作動に連動して接触端子と切断刃駆動部の連係を解除し、根茎部が接触端子と当接しない位置まで搬送された段階で接触端子を当接待機位置まで復帰させる付勢機構を設け、この付勢機構により接触端子と切断刃駆動部を再び連係状態に復帰させることを特徴とする請求項１又は２記載の結球野菜の切断装置。
【請求項４】 前記挟持搬送部の上方に、搬送される結球部の頂部に接して上下動する押圧装置を設けると共に、挟持搬送部の側方から切断刃駆動部により往復作動する切断刃の高さを上下調節可能とし、前記押圧装置と切断刃駆動部をリンク杆で連係し、結球部の高さに連動して切断刃の高さを上下動させることを特徴とする請求項１、２又は３記載の結球野菜の切断装置。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、キャベツのような結球野菜を収穫する収穫機に採用するのに適し、結球部から根茎部を精度よく切断する結球野菜の切断装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、走行装置により走行する機体の先端部に、圃場に植生しているキャベツを機体の進行と共に掻き込む左右一対の掻き込み装置を設け、この掻き込み装置に続いて該掻き込み装置により掻き込まれたキャベツの根茎部を挟持して引き抜くと共に、根茎部を挟持しながら後方に向け搬送する左右一対のオーガからなる挟持搬送部と、搬送中の結球部から根茎部を切断する切断刃を駆動する切断刃駆動部を有するキャベツ収穫機が周知である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上記キャベツ収穫機においては、左右一対（２軸）のオーガにより根茎部が挟持されて搬送されてくるキャベツは、その搬送姿勢が、左右横方向にはほとんど傾斜しないが前後方向には傾斜しやすいという性質がある。このため、切断装置の切断刃が２軸オーガ一と平行に設けられる円盤形状のもの、特開平８−２８０２２２号公報に開示されているような、横部搬送ベルト１７・１７により結球野菜Ｋの両側を挟持して搬送する途中部に、正面視Ｕ字形の断続的に回転する仕上げカッター３を配設し、該仕上げカッター３の前方に茎検出センサー４を配し、結球野菜Ｋの茎部Ｋａを検知してから所定時間後に仕上げカッター３を位置回転させて、結球野菜Ｋの茎根元部を半球状に切断するもの、特開平９−３８号公報に開示されているような、カッターＣをスクリューコンベア３ａ，３ｂと直交する回転軸４により回転自在とし、この回転軸４の外周に、中央部５ａが大径で両端側５ｂ，５ｃが小径となる複数の刃板５を配設したもの、などでは、キャベツが前後に傾斜して搬送される場合に、根茎部を適切な状態で切断することができず、結球部の一部を切断して傷つけ、商品価値を低下させてしまうことがある、という問題点があった。本発明は、上記の問題点を解決することを目的になされたものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するために本発明は、Ａ．結球部と根茎部を有する収穫野菜の根茎部を挟持して搬送する挟持搬送部と、搬送中の結球部から根茎部を切断する切断刃を駆動する切断刃駆動部を有する結球野菜の切断装置において、前記挟持搬送部と切断刃駆動部を同調して駆動すると共に、挟持搬送部の所定の位置に根茎部があることを検知することによって、挟持搬送部の側方から根茎部が搬送される位置に向かって結球部側に膨出する円弧状あるいは曲線状の断面形状を持つ切断刃を往復作動させることを特徴としている。
【０００５】Ｂ．前記挟持搬送部を左右一対のオーガで構成し、この一対のオーガの間に、移動してくる根茎部と当接して検知する接触端子を設けたことを特徴としている。
【０００６】Ｃ．前記接触端子と連係して切断刃駆動部を起動させて切断刃を切断待機位置から切断位置まで一往復させ、該切断刃駆動部の作動に連動して接触端子と切断刃駆動部の連係を解除し、根茎部が接触端子と当接しない位置まで搬送された段階で接触端子を当接待機位置まで復帰させる付勢機構を設け、この付勢機構により接触端子と切断刃駆動部を再び連係状態に復帰させることを特徴としている。
【０００７】Ｄ．前記挟持搬送部の上方に、搬送される結球部の頂部に接して上下動する押圧装置を設けると共に、挟持搬送部の側方から切断刃駆動部により往復作動する切断刃の高さを上下調節可能とし、前記押圧装置と切断刃駆動部をリンク杆で連係し、結球部の高さに連動して切断刃の高さを上下動させることを特徴としている。
【０００８】
【作用】上記の構成によって本発明の結球野菜の切断装置は、以下の作用をする。
■．上記Ａ．の構成を備えることにより、挟持搬送部と切断刃駆動部が同調して駆動し、挟持搬送部の所定の位置に根茎部があることが検知されてから挟持搬送部の側方から根茎部が搬送される位置に向かって切断刃が往復作動し、結球野菜が前後に傾斜していても結球部から根茎部の根元を円弧状に切断することで、結球部を傷つけることなく根茎部を適正な状態で切除する。
【０００９】■．上記Ｂ．の構成を備えることにより、左右一対のオーガ間に、移動してくる根茎部と当接して検知する接触端子が設けられ、切断刃が根茎部を切断するオーガ搬送位置の１ピッチ前の位置で根茎部を検出してから切断刃駆動部を作動させ、結球部から根茎部を切断刃により切断し、結球部を傷つけることなく根茎部を適正に切除する。
【００１０】■．上記Ｃ．の構成を備えることにより、接触端子と連係して切断刃駆動部が起動して切断刃を切断待機位置から切断位置まで一往復させ、結球部から根茎部を切断する。挟持搬送部と切断駆動部を同調回転させることによって、切断刃は正確に搬送中の結球野菜の根茎部を切断することができる。切断刃駆動部が作動状態になると接触端子と切断刃駆動部の連係が解除され、根茎部が接触端子と当接しない位置まで搬送されると接触端子は付勢機構により当接待機位置まで復帰し、接触端子と切断刃駆動部は再び連係状態に復帰する。これによって切断刃駆動部が１個の結球野菜に対して複数回作動して結球部を切断するようなミスを回避できる。
【００１１】■．上記Ｄ．の構成を備えることにより、挟持搬送部の上方に設けた押圧装置の上下動と連動して切断刃駆動部により往復作動する切断刃の高さを上下調節し、結球部の高さに連動して切断刃の高さを上下動させて切断刃により結球部から根茎部を適正高さで切除する。
【００１２】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を添付の図面を参照して具体的に説明する。図１は本発明による結球野菜の切断装置の第１実施例の全体斜視図で、切断装置として単独で使用できることはもちろん、周知のキャベツ収穫機に容易に組み込めるものである。符号１は圃場から抜き取られた状態のキャベツであり、結球部１ａと根茎部１ｂを有している。このうちの根茎部１ｂを挟持して矢印方向に搬送する左右一対のスクリューオーガ（挟持搬送部）２が設けられ、該スクリューオーガ２には、入力軸３から動力を受ける伝動ケース４を介して回転動力が伝達され、ともに内側（矢印方向）に回転してキャベツ１の根茎部１ｂを挟持しつつ搬送するものである。
【００１３】スクリューオーガ２により搬送中のキャベツ１の結球部１ａから根茎部１ｂを切断する切断刃５を駆動する切断刃駆動部６が、スクリューオーガ２の側方に設けられている。切断刃５は、スクリューオーガ２により搬送されてくるキャベツ１の側方から根茎部１ｂが搬送される位置に向かって一往復し、結球部１ａ側に膨出する円弧状あるいは曲線状の断面形状を有するものである。挟持搬送部であるスクリューオーガ２と一回転クラッチの機能を有する切断刃駆動部６とは、同調して駆動するように、以下のように構成されている。
【００１４】スクリューオーガ２，２間に、図４に詳細に示すように、移動してくるキャベツ１の根茎部１ｂと当接して検知する接触端子７を設けている。この接触端子７は円弧状に延びる先端側をスクリューオーガ２，２間に臨ませ、基端部を装置の機枠に固定した軸筒８に回動自在に軸支している。接触端子７の基部側に設けた延長部７ａに第１のリンク杆９の一端が枢支され、その他端はベルクランク１０の一端に枢支されている。ベルクランク１０の他端には第２のリンク杆１１の一端が枢支され、その他端は、図３に詳細に示すように、連係解除機構１２の連係レバー１２ａの一端に枢支されている。
【００１５】接触端子の延長部７ａと装置機枠との間、及び連係レバー１２ａの第２のリンク杆１１を枢支した側と切断刃駆動部６のケースとの間には、それぞれ付勢機構としての第１の付勢バネ１３と第２の付勢バネ１４が設けられ、接触端子７がキャベツ１の根茎部１ｂと当接して軸筒８を中心に回動し、根茎部１ｂが接触端子７と当接しない位置まで搬送された段階で接触端子７を当接待機位置まで復帰させる。切断刃駆動部６には、入力軸３から動力を受ける伝動ボックス１５からチェン伝動系１６を介して動力が伝達される。上記連係レバー１２ａは、切断刃駆動部６のケース上に軸１２ｂを介して所定の範囲で水平方向に回動、かつ上下動可能に支持され、水平方向の回動は第２のリンク杆１１により、また、上下移動は連係レバー１２ａの他端下面に接するカムアーム２０により行われる。
【００１６】連係レバー１２ａに近接して一回転クラッチ起動レバー１７が水平方向に所定の範囲で回動可能に設けられ、連係レバー１２ａが回動すると起動レバー１７と当接して回動し一回転クラッチを起動させる。この起動レバー１７により一回転クラッチが起動すると、切断刃駆動部６のケースから上方に突出している出力軸部１８に出力され、その上端部に設けられた回転盤１９を一回転させる。回転盤１９の外周縁には下側に向け押圧カムが形成されており、この押圧カムに上記カムアーム２０の一端側を摺接させ、その他端側は連係レバー１２ａの下面に摺接している。
【００１７】一方、上記切断刃５は、スクリューオーガ２と同方向に設けられた平行リンクからなる切断刃支持アーム２１の先端部に支持されている。この切断刃支持アーム２１はその基部側が、縦軸２２を介して水平方向に、横軸２３を介して上下方向にそれぞれ回動可能に装置フレーム２４に支持されており、切断刃支持アーム２１と上記回転盤１９との間に設けられたクランクアーム２５により切断刃５をスクリューオーガ２の側方から往復移動させ、スクリューオーガ２により搬送中のキャベツ１の結球部１ａから根茎部１ｂを切断するようにしている。
【００１８】スクリューオーガ２の上方には、スクリューオーガ２により搬送されてくる結球部１ａの頂部に接して上下動する、押圧装置としての押圧ベルト２６が設けられ、スクリューオーガ２の側方から切断刃駆動部６からの動力により往復移動する切断刃５の高さを上下調節可能としている。押圧ベルト２６は駆動プーリ２７と従動プーリに巻回されて矢印方向に回動し、キャベツ１の結球部１ａの頂部に接することによる上下動を連係リンク２８，リンク杆２９を介して切断刃支持アーム２１に伝達するようにしている。また、スクリューオーガ２の上方に、スクリューオーガ２により搬送されてくる結球部１ａを左右両側から挟持して搬送する挟持搬送ベルト３０（一方のみ図示）を設けてもよいものである。
【００１９】次に、上記のように構成された結球野菜の切断装置の動作について説明する。スクリューオーガ２にキャベツ１が供給されていない状態では、切断刃５は図１に示す状態で往復移動及び上下移動しない。スクリューオーガ２にキャベツ１が供給されると、スクリューオーガ２による搬送過程で根茎部１ｂが接触端子７と当接し、接触端子７を第１の付勢バネ１３の弾発力に抗して軸筒８を中心に図１で時計方向に回動させる。接触端子７の回動により、第１のリンク杆９、ベルクランク１０、第２のリンク杆１１を介して連係解除機構１２の連係レバー１２ａを第２の付勢バネ１４の弾発力に抗して時計方向に回動させ、一回転クラッチ起動レバー１７を回動させて切断刃駆動部６を作動状態にする。
【００２０】図３において、（ａ）及び（ｃ）は、連係レバー１２ａと一回転クラッチ起動レバー１７が連係可能状態にあり、カムアーム２０は回転盤１９の押圧カムにより押圧されておらず、接触端子７と切断刃駆動部６が連係された状態であり、この状態で接触端子７が根茎部１ｂと接触して連係レバー１２ａが軸１２ｂを中心に水平方向に回動すると、連係レバー１２ａに押されて一回転クラッチ起動レバー１７が回動して切断刃駆動部６をオン状態にする。すると、回転盤１９が出力軸部１８を中心に一回転し、クランクアーム２５を介して切断刃支持アーム２１を往復作動させて切断刃５がスクリューオーガ２の側方からスクリューオーガ２により搬送中のキャベツ１の結球部１ａから根茎部１ｂを切断する。接触端子７が根茎部１ｂを検出してから切断刃５が根茎部１ｂを切断するまでのタイムラグは、この実施例ではスクリューオーガ２の搬送位置の１ピッチ分である。
【００２１】切断刃駆動部６が作動状態になると、回転盤１９の回転によりその押圧カムによってカムアーム２０が押圧され、図３（ｄ）に示すように、連係レバー１２ａの軸１２が押し上げられ、連係レバー１２ａと一回転クラッチ起動レバー１７が離間して連係状態は解除され、一回転クラッチ起動レバー１７により切断刃駆動部６が作動状態になることはない。そして、接触端子７と切断刃駆動部６の連係が解除された状態で、根茎部１ｂが接触端子７と当接しない位置まで搬送された段階では接触端子７は第１の付勢バネ１３により当接待機位置まで復帰し、また同時に、連係レバー１２ａは第２の付勢バネ１４により一回転クラッチ起動レバー１７と連係可能位置まで復帰し、接触端子７と切断刃駆動部６を連係可能状態に復帰させる。
【００２２】一方、スクリューオーガ２により搬送されてくるキャベツ１の結球部１ａの頂部は押圧ベルト２６と接し、押圧ベルト２６を上下動させ、この上下動は、連係リンク２８，リンク杆２９を介して切断刃支持アーム２１に伝達され、スクリューオーガ２の側方から切断刃駆動部６からの動力により往復動する切断刃５の上下高さを調節する。従って、切断刃５は、接触端子７が根茎部１ｂを検出するのと同調して切断刃駆動部６により切断刃支持アーム２１を往復作動させ、スクリューオーガ２の側方からスクリューオーガ２により搬送中のキャベツ１の結球部１ａから根茎部１ｂを切断する際、結球部１ａの高さに応じて切断刃５の上下高さを自動調節し、結球部１ａから根茎部１ｂを適切な状態に切断する。なお、スクリューオーガ２により搬送されてくる結球部１ａを左右両側から挟持して搬送する挟持搬送ベルト３０を設けていると、根茎部１ｂをより安定して切断することができる。
【００２３】円弧状の切断刃５により、スクリューオーガ２の側方からキャベツ１の結球部１ａから根茎部１ｂを切断するときは、図２に示すように、（ａ）のように結球部１ａがスクリューオーガ２により正立状態で搬送されていると、切断刃５の中心位置Ｃが結球部１ａの前後中心位置とほぼ合致し、切断刃５は広い範囲にわたって根茎部１ｂを切断する。（ｂ）のように結球部１ａがスクリューオーガ２により前倒れ状態で搬送されていると、切断刃５の中心位置Ｃが結球部１ａの前側に偏奇し、切断刃５の後半部で根茎部１ｂを切断するが、切断刃５が円弧状のため根茎部１ｂは支障なく切断される。（ｃ）のように結球部１ａがスクリューオーガ２により後倒れ状態で搬送されていると、切断刃５の中心位置Ｃが結球部１ａの後側に偏奇し、切断刃５の前半部で根茎部１ｂを切断するが、切断刃５が円弧状のため根茎部１ｂは支障なく切断される。
【００２４】図５に示す本発明の第２実施例のものは、第１実施例のものに比べ、切断刃５の支持構造を変更したもので、第１実施例の切断刃支持アーム２１、縦軸２２、横軸２３に代えて、前後方向に屈伸する下部支持リンク３１と上部支持リンク３２からなり、上部支持リンク３２の上端に切断刃５を取付け、切断刃５の後方に上記クランクアーム２５の先端部を枢支し、下部支持リンク３１の側部にリンク杆２９ａの先端部を枢支したものである。
【００２５】この第２実施例のものにおいては、その動作において、第１実施例のものに比べて切断刃５の運動軌跡がやや異なり、根茎部１ｂの切断面が３次局面状に切断されることになり、結球部１ａがスクリューオーガ２により傾斜して搬送されてきても、上述の第１実施例のものものと同様、あるいはそれ以上の精度で根茎部１ｂをより正確に切断することができる。
【００２６】図６に示す本発明の第３実施例のものは、上記第１実施例及び第２実施例のものにおける接触端子７から切断刃駆動部６までの伝達手段を機械的なもので構成しているのを、電気的な構成にしたものである。即ち、接触端子７の延長部７ａによりオン・オフされるリミットスイッチ３３を設け、このリミットスイッチ３３を制御装置３４に接続し、制御装置３４からの出力によりソレノイド（サーボモータでもよい）３５により一回転クラッチ起動レバー１７を制御するものである。なお、接触端子７を光電センサとして制御装置３４に入力するようにしてもよく、また、切断刃駆動部６を一回転クラッチに限らず、例えば一回転モータにしてもよいものである。これによって、図３に示すような機械的な連係解除機能を設けることなく、遅延リレーのような電気的制御機能の付加によって、１個の結球野菜に複数回切断作動するようなミスを回避することができる。
【００２７】この第３実施例のものにおいても、動作上は上記第１実施例及び第２実施例のものと変わるところがない。第１実施例及び第２実施例の機械的な構成に比べて構成を簡略化することができる。
【００２８】
【発明の効果】以上説明したように本発明の結球野菜の切断装置によれば、以下の作用効果を奏することができる。
【００２９】■．挟持搬送部と切断刃駆動部を同調して駆動すると共に、挟持搬送部の所定の位置に根茎部があることを検知することによって、挟持搬送部の側方から根茎部が搬送される位置に向かって結球部側に膨出する円弧状あるいは曲線状の断面形状を持つ切断刃を往復作動させるが、挟持搬送部と切断刃駆動部が同調して駆動していることから、切断刃の中心部は、正常な姿勢で搬送されている結球野菜の根茎部を正確に切断することができる。また、結球野菜が前後に傾斜して搬送されてきても、結球部の側方から根茎部の根元を円弧状に切断することにより、結球部を傷つけることなく根茎部を適正な状態で切除することができる。
【００３０】■．挟持搬送部を左右一対のオーガで構成し、この一対のオーガの間に、移動してくる根茎部と当接して検知する接触端子を設けたので、左右一対のオーガ間に設けられた接触端子が移動してくる根茎部と当接して検知し、この根茎部の検出と連動して切断刃駆動部を作動させ、切断刃により結球部から根茎部を切断し、しかも結球部を傷つけることなく適正に切除することができる。
【００３１】■．接触端子と連係して切断刃駆動部を起動させて切断刃を切断待機位置から切断位置まで一往復させ、該切断刃駆動部の作動に連動して接触端子と切断刃駆動部の連係を解除し、根茎部が接触端子と当接しない位置まで搬送された段階で接触端子を当接待機位置まで復帰させる付勢機構を設け、この付勢機構により接触端子と切断刃駆動部を再び連係状態に復帰させるので、切断刃駆動部は１個の結球野菜に対して１回だけ作動することから、複数回作動して結球部を切断するようなミスを回避できる。また、切断刃駆動部が作動状態になると接触端子と切断刃駆動部の連係が解除され、根茎部が接触端子と当接しない位置まで搬送されると接触端子は付勢機構により当接待機位置まで復帰し、接触端子と切断刃駆動部は再び連係状態に復帰することができる。
【００３２】■．挟持搬送部の上方に、搬送される結球部の頂部に接して上下動する押圧装置を設けると共に、挟持搬送部の側方から切断刃駆動部により往復作動する切断刃の高さを上下調節可能とし、前記押圧装置と切断刃駆動部をリンク杆で連係し、結球部の高さに連動して切断刃の高さを上下動させるので、挟持搬送部の上方に設けた押圧装置の上下動と連動して切断刃駆動部により往復移動する切断刃の高さを上下調節し、結球部の高さの変化に連動して切断刃の高さを上下動させて切断刃により結球部から根茎部を適正高さで切除することができる。
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| 【出願人】 |
【識別番号】０００１９５５６８
【氏名又は名称】生物系特定産業技術研究推進機構
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| 【出願日】 |
平成１１年８月２５日（１９９９．８．２５） |
| 【代理人】 |
【識別番号】１０００６３５６５
【弁理士】
【氏名又は名称】小橋 信淳
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| 【公開番号】 |
特開２００１−６１３２６（Ｐ２００１−６１３２６Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１３年３月１３日（２００１．３．１３） |
| 【出願番号】 |
特願平１１−２３８２０７ |
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