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【発明の名称】 青果物選別装置
【発明者】 【氏名】下村 義一

【氏名】平井 宏典

【氏名】高田 咲子

【氏名】中川 久美子

【氏名】田中 伸明

【氏名】山田 久也

【要約】 【課題】ホッパー内に投入されたさくらんぼなどの青果物を、効率よく取り出すことができる、作業性を向上させた青果物選別装置を提供する。

【解決手段】未選別物を貯留する供給部と、供給部の未選別物を計測する測定部と、測定部の計測情報に基づいて未選別物を選別する選別部と、供給部の未選別物を供給部近傍から選別部まで搬送する搬送部とを備え、供給部を先細形状sとし、この先細形状sの前端部を搬送部に臨ませるとともに、先細形状sの部分に加振機構31を備える。そして、供給部の前端部の高さが、供給部の後部11cの高さよりも低くなるように、供給部を傾斜させて備え、供給部の傾斜角度を変更可能とする。
【特許請求の範囲】
【請求項1】
未選別物を貯留する供給部と、
前記供給部の前記未選別物を計測する測定部と、
前記測定部の計測情報に基づいて前記未選別物を選別する選別部と、
前記供給部の前記未選別物を前記供給部近傍から前記選別部まで搬送する搬送部と、
を備える青果物選別装置において、
前記供給部を先細形状とし、該先細形状の前端部を前記搬送部に臨ませるとともに、前記先細形状の部分に加振機構を備えることを特徴とする青果物選別装置。
【請求項2】
前記供給部の前端部の高さが、前記供給部の後部の高さよりも低くなるように、前記供給部を傾斜させて備えることを特徴とする、請求項1に記載の青果物選別装置。
【請求項3】
前記供給部の傾斜角度を変更可能とすることを特徴とする、請求項1に記載の青果物選別装置。
【発明の詳細な説明】【技術分野】
【0001】
本発明は、未選別物を貯留する供給部と、供給部の前記未選別物を計測する測定部と、測定部の計測情報に基づいて未選別物を選別する選別部と、供給部の未選別物を供給部近傍から選別部まで搬送する搬送部とを備える青果物選別装置に関し、より詳細には、供給部を先細形状とし、この先細形状の前端部を搬送部に臨ませるとともに、先細形状の部分に加振機構を備えることに関する。
【背景技術】
【0002】
図7に示すように、従来の青果物選別装置100には、コンベア101によって移送される複数のコンベアリンクトレイ102上に、ホッパー104内に投入した柑橘類やプチトマトなどの青果物を作業者の手作業により移し替えて載置し、これらコンベアリンクトレイ102上の青果物を計測部103に通過させて、近赤外線の透過光などにより青果物の糖度などの品質成分を測定し、この光学情報に基づいて計測を終えた青果物を載置する移送中のコンベアリンクトレイ102を、該当する移送位置で、青果物選別装置100の本体片側に形成された図示しない固定部材とピンで結合した作動レバーを作動させることにより下向させ、青果物を品質等級別に分離された収納箱に収納選別する(特許文献1)ものがある。
【0003】
【特許文献1】登録実用新案第3077675号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
しかし、このような従来の青果物選別装置では、供給部であるホッパーが箱型構造であり、搬送部に臨む供給口が広いために、作業者の手作業によりさくらんぼなどの青果物を供給口からトレイ上に移し替える際、取り出されるさくらんぼに絡まり他の供給口に有するさくらんぼが供給口から下方にこぼれ落ち易く、さくらんぼを拾い集める無駄な作業が必要になるほか、落下したさくらんぼに傷が入るという問題があった。また、ホッパーは水平に設置されているため、ホッパー内に貯留するさくらんぼの量が少なくなると、ホッパーの奥に有するさくらんぼを取り出しにくく、作業者がその都度、作業位置から離れたり、無理な体勢で腕を伸ばしたりしてホッパー後部に有するさくらんぼを、供給口側に
かき集める必要があり、移し替え作業に手間がかかり、以上のようなことから作業性が低下するという問題があった。
そこで、この発明の目的は、ホッパー内に投入されたさくらんぼなどの青果物を、効率よく取り出すことができる、作業性を向上させた青果物選別装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0005】
このため、請求項1に記載の発明は、未選別物を貯留する供給部と、前記供給部の前記未選別物を計測する測定部と、前記測定部の計測情報に基づいて前記未選別物を選別する選別部と、前記供給部の前記未選別物を前記供給部近傍から前記選別部まで搬送する搬送部とを備える青果物選別装置において、前記供給部を先細形状とし、該先細形状の前端部を前記搬送部に臨ませるとともに、前記先細形状の部分に加振機構を備えることを特徴とする。
【0006】
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の青果物選別装置において、前記供給部の前端部の高さが、前記供給部の後部の高さよりも低くなるように、前記供給部を傾斜させて備えることを特徴とする。
【0007】
請求項3に記載の発明は、請求項1に記載の青果物選別装置において、前記供給部の傾斜角度を変更可能とすることを特徴とする。
【発明の効果】
【0008】
請求項1に記載の発明によれば、未選別物を貯留する供給部と、供給部の未選別物を計測する測定部と、測定部の計測情報に基づいて未選別物を選別する選別部と、供給部の未選別物を供給部近傍から選別部まで搬送する搬送部とを備える青果物選別装置において、供給部を先細形状とし、この先細形状の前端部を搬送部に臨ませるとともに、先細形状の部分に加振機構を備えるので、供給口の面積が狭いために、供給口に貯留するさくらんぼなどの青果物を作業者が取り出す際に、取り出されるさくらんぼに絡まり他の供給口に有するさくらんぼがこぼれ落ちることがなく、また、振動によりホッパー内の後部に有するさくらんぼを供給口に移動させることで、作業者にさくらんぼをホッパーからトレイに移し替え易くすることができる。従って、作業性を向上させた青果物選別装置を提供することができる。
【0009】
請求項2に記載の発明によれば、供給部の前端部の高さが、供給部の後部の高さよりも低くなるように、供給部を傾斜させて備えるので、ホッパーの後部に有するさくらんぼを、ホッパー底部の傾斜面に沿わせて自重により供給口まで移動させ、作業者にさくらんぼをホッパーからトレイに移し替え易くすることができる。従って、作業性を向上させた青果物選別装置を提供することができる。
【0010】
請求項3に記載の発明によれば、供給部の傾斜角度を変更可能とするので、ホッパー内に貯留するさくらんぼの残量に合わせてホッパーの傾斜角度が調節でき、ホッパー内のさくらんぼの残量が少なくなると、ホッパーの傾斜角度を大きくして、ホッパーの後部に有するさくらんぼを、ホッパー底部の傾斜面に沿わせて自重により供給口まで移動させ、作業者にさくらんぼをホッパーからトレイに移し替え易くすることができる。従って、作業性を向上させた青果物選別装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0011】
以下図面を参照しつつ本発明を実施するための最良の形態について説明する。
図1は、本発明の青果物選別装置の一例を示す右側模式図であり、図2は青果物選別装置の測定部および選別部付近を拡大して示した平面模式図である。
【0012】
この例の青果物選別装置1は、図1〜2に示すように、機体の前端部(図1に示す左側)から後端部(図1に示す右側)まで横設される搬送部2と、この搬送部2の前部に連設される供給部3と、搬送部2の中途部に覆設される測定部4と、搬送部2の後部に備えられる選別部5などから構成される。
【0013】
まず、搬送部2は、架台6長手方向面上に、無端状のベルトコンベア7が巻回され、このベルトコンベア7上には、等間隔に複数のトレイ8が取付けられる。これらそれぞれのトレイ8は、上部のプラスチックなどからなる傾倒自在な載置部8aと、下部のプラスチックまたは金属からなる取付部8bとから構成され、載置部8aの平面視中央部には、例えば略角錐状の窪みなどからなる凹部9を設けてもよい。なお、トレイ8の材質は上記に限定されない。また、凹部9の形状は上記に限定されず、青果物の果肉部などが安定的に載置される形状であればよい。
【0014】
そして、架台6の下部などに設置された駆動モータ10を駆動させることにより、この駆動モータ10に連係したベルトコンベア7が、右側面視時計周りに回転され、このベルトコンベア7に追従して、複数のトレイ8が機体の前部と後部との間を循環移送される。なお、ベルトコンベア7の駆動によるトレイ8の搬送速度は、駆動モータ10の設定を後述の制御部21などで変更することにより、調節できる構成にしてもよい。
【0015】
次に、後述する本願発明の要部である供給部3は、底面が広いステンレスなどからなる上面が開放された容器であるホッパー11から成り、架台6の図1に示す奥側である前部左側方(図1に示す手前側である前部右側端でもよい)などに不図示のステーを介して立設される。なお、ホッパー11の材質は上記に限定されない。
【0016】
次に、測定部4は、搬送部2の中途部であって、架台6上面の左右幅で、ベルトコンベア7およびトレイ8を覆うように設けられた測定ボックス12内の、左右内壁面などには、青果物の糖度や果肉部の直径などを計測するための近赤外線などを青果物に照射する光源13およびその透過光を受光する受光部14などが設けられる。そして、この測定ボックス12の入口部12a(機体前部側)および出口部12b(機体後部側)は、トレイ8が出入りし易くするための図示しないスリットなどが設けられたゴム製などのカーテン15が取付けられ、測定ボックス12内部が遮光される。なお、カーテン15の材質は上記に限定されない。
【0017】
また、測定ボックス12の上部などには、青果物選別装置1の駆動/停止スイッチ16や主電源17、非常停止ボタン18、光源交換表示ランプ19、後述する選別部5に連係される選別設定ダイヤル20などを配した制御部21が備えられる。
【0018】
次いで、選別部5は、架台6後部の左側端部に、測定ボックス12内などに有する不図示のコントローラに連結される1個以上複数個、例えば4個(選別等級数により適宜決定)のトレイ傾斜装置22が、等間隔に設置される。このトレイ傾斜装置22は、例えば、ケースなどに覆われた図示しないソレノイドにアーム23を連結させ、測定部4の近赤外線などによる青果物の計測情報に基づいて、トレイ8の計測順に前記コントローラが該当するトレイ傾斜装置22に信号を送る。また、トレイ傾斜装置22のケース右側面および各トレイ8の取付部の左側面などには、赤外線センサなどの検出器24が設けられる。この場合、トレイ傾斜装置22の架台6の右側面には、赤外線受光部24bと、各トレイ8の取付部の左側面に赤外線送信部24aとが設けられるとともに、赤外線受光部24bは前記コントローラに接続される。なお、検出器24の設置位置は、上記に限定されない。
【0019】
そして、計測を終えて測定部4の出口部12bから搬出され、ベルトコンベア7上を移送中の青果物を載置した当該トレイの赤外線送信部24aから送信される赤外線を赤外線受光部24bで受信(当該トレイ傾斜装置22の側方に並んで位置した)した検出情報に基づいて、前記コントローラの指示により、トレイ傾斜装置22がソレノイドによってアーム23を回動させて、トレイ8の載置部8a下部に有する図示しないステーなどを回動させることにより、載置部8aを機体右側方に大きく傾斜させる構成とされる。なお、アーム23の回動はソレノイドに限定されず、モータなどを用いてもよい。
【0020】
また、選別部5である架台6後部の右側端部(トレイ傾斜装置22の反対側)には、トレイ傾斜装置22における載置部8aの傾斜方向に沿ってトレイ傾斜装置22の設置数分だけの区画に仕切られた、(例えば4等分された)ステンレスなどからなるシュータ26が取付けられる。このシュータ26は、架台6側の高さが高く、架台6から離れた側の高さが低い適宜角度で傾斜させて設けられる。なお、シュータ26の材質は上記に限定されない。
【0021】
ここで、青果物として、さくらんぼを糖度別に選別する場合、まず収穫した軸部と果肉部とから成るさくらんぼを、供給部3のホッパー11に貯留し、制御部21の主電源17および駆動/停止スイッチ16を押して青果物選別装置1を駆動させる。そして、作業者の手作業により、ホッパー11内のさくらんぼが、ベルトコンベア7によって移送中であるトレイ8の載置部8aに1つずつ載せられる。
【0022】
次いで、青果物を載置したトレイ8が、測定部4に測定ボックス12の入口部12aから搬入され、測定ボックス12内において、光源13より照射されている近赤外線が、さくらんぼの果肉部を透過し、受光部14でこの透過光が受光される。その結果、不図示の解析部において、得られた近赤外吸収スペクトルから果肉部の糖分含有量、および果肉部の直径などが算出され、これら情報に基づいて前記コントローラは、予め設定された選別モードに従い当該トレイ傾斜装置22に信号を送る。この選別モードは例えば、果肉部が一定以上の直径を有し、糖度の高い範囲順に秀、優、良、可などの品質規格ランクに分け、秀ランクである場合はトレイ傾斜装置22a、優ランクである場合はトレイ傾斜装置22b、良ランクである場合はトレイ傾斜装置22c、可ランクである場合はトレイ傾斜装置22dがそれぞれ作動するように、前記コントローラとトレイ傾斜装置22とが連結される。
【0023】
そして、当該果肉部の計測により当該トレイ8に載置されたさくらんぼの品質が、秀ランクであることが算出されると、前記コントローラはトレイ傾斜装置22aに作動信号を送り、測定ボックス12の出口部12bから搬出され、赤外線送信部24aから送信される赤外線を赤外線受光部24bで受信し、トレイ傾斜装置22aの側方を選別部5を搬送中の当該トレイ8が通過していることがこれら検出器24で検出されると、前記コントローラによりトレイ傾斜装置22aのアームが作動して、当該トレイ8の載置部8aが側方に傾倒される。
【0024】
その結果、当該トレイ8の載置部8aに載置されるさくらんぼが、シュータ26の秀ランクの区画26aに落とされ、区画26aに沿って転がりながらシュータ26の下部に移動される。また、さくらんぼが優、良、可の品質ランクである場合も、シュータ26の品質ランク別に適宜設けられた他の区画に選別される。なお、果肉部の計測により設定された、例えば可ランクに満たない糖度を有するさくらんぼ、もしくは設定された直径に満たない小さなさくらんぼなどは、当該さくらんぼを載置したトレイ8が各トレイ傾斜装置22a,22b,22c,22dの横を通過し、選別部5であるベルトコンベア7の後端部(架台6の後端部)から、トレイ8がベルトコンベア7に追従して架台6の前端部に循環して戻るため上下方向が逆転したときに、当該トレイ8の載置部8aから転落させ、不図示の受箱などに回収される。
【0025】
なお、さくらんぼの果肉部の糖度および直径などによる品質規格ランクは、制御部21の選別設定ダイヤル20などで任意に変更することができる。また、上述した直径の規格やランク名、規格ランクに対応して作動するトレイ傾斜装置の順番およびシュータ26の区画位置は限定されない。
【0026】
次に、本願発明の特徴である供給部のホッパーについて、その具体的構成を説明する。図3は、ホッパーの形状を示す平面模式図、図4は搬送装置および加振機構を設けたホッパーを模式的に示す右側面からの斜視図、図5は傾斜させて設置したホッパーを示す青果物選別装置上部の正面模式図、図6は傾斜機構を設けたホッパーの正面模式図である。
【0027】
まず、供給部3であるステー11d上に設けられたホッパー11の形状は、図3に示すように、例えば、ステンレスなどから構成された、自転車のサドルのような略三角形状などを有する、上面が開放された容器であって、搬送部2であるベルトコンベア7およびトレイ8に臨ませるホッパー11前部の供給口11a側の装置前後方向である幅が、ホッパー11の後部11cから次第に狭くなる先細形状sとされる。そして、前端部11b近傍は、さくらんぼが1個通過できる程度の幅を有する構成とされる。なお、ホッパー11の形状は図3に限定されず、先細形状sであればよい。
【0028】
次いで、ホッパー11内における底面中央の、装置左右方向には、図4に示すように、ベルトコンベアなどの搬送装置30が設けられる。この搬送装置30は、図示しない駆動モータにより、ホッパー11の後部11c側から供給口11aに向けて無端状のベルトなどが循環的に駆動される。また、ホッパー11の装置前後方向であって、先細形状s部分である両外側部の側壁などには、加振機構31として、振動モータ(ブラシレスモータやブラシモータなど)などの振動素子31が設置される。そして、これら搬送装置30や振動素子31の入切スイッチを、制御部21などの設けてもよい。なお、搬送装置30の種類や、振動素子31の設置位置、設置個数は上記に限定されない。
【0029】
ここで、収穫された多量のさくらんぼを迅速に選別処理する際、ホッパー11内に投入されたさくらんぼが、作業者の手作業により、ホッパー11内から移し替えられてベルトコンベア7により移送中であるトレイ8の載置部8aに載せられるが、このとき、搬送装置30を駆動させるとともに、ホッパー11の前端部11b近傍が先細形状sとされるので、供給口11aの面積を狭くしたことにより、作業者が前端部11b近傍内に有するさくらんぼを1個ずつ取り出すことができ、取り出されるさくらんぼに絡まり他の供給口11aに有するさくらんぼがこぼれ落ちることがない。
【0030】
そして、搬送装置30の駆動により、作業者がホッパー11内の前端部11b近傍側に有するさくらんぼを取り出し終えても、ホッパー11内の後部11cに有するさくらんぼが、搬送装置30上を供給口11a近傍まで搬送されるため、作業者は、作業位置を動くことなくホッパー11内に有するさくらんぼを、トレイ8の載置部8aに確実、かつ迅速、楽に載置することができる。
【0031】
さらには、搬送装置30上に位置しない、ホッパー11内の後部11c両側部近傍(装置前後方向)に有するさくらんぼは、振動素子31を作動させることで、ホッパー11の供給口11aおよびホッパー11全体が前後方向などに振動され、この振動により搬送装置30上に移動して、この搬送装置30上を供給口11a近傍まで搬送されるため、作業者は、作業位置を動くことなくホッパー11内に有するさくらんぼを、トレイ8の載置部8aに確実、かつ迅速、楽に載置することができる。
【0032】
以上のような構成にすることで、作業者は、供給口11aに有するさくらんぼを取り出す際に、取り出されるさくらんぼに絡まり他の供給口11aに有するさくらんぼがこぼれ落ちることなく、また、搬送装置30によるホッパー11内のさくらんぼの搬送や振動素子31によるホッパー11への加振により、ホッパー11内の後部11cに有するさくらんぼを供給口11aに移動させることで、作業者がその都度、作業位置から離れたり、無理な体勢で腕を伸ばしたりして、ホッパー11の後部11cに有するさくらんぼを供給口11a近傍にかき集める必要がなく、作業者にさくらんぼをホッパー11からトレイ8に迅速、かつ楽に移し替え易くすることができる。
【0033】
なお、加振機構31は、振動素子31に代えて、不図示のバネなどの弾性部材を用いることもできる。この場合、例えば、ホッパー11を支持するステー11dの中途部などに前記弾性部材を挟装させ、作業者がホッパー11に触れることで、前記弾性部材によりホッパー11が振動し、上記のような効果を得ることができる。
【0034】
次に、ホッパー11を傾斜させて備えることもできる。この場合、図5に示すように、立設されるステー11d上に固定された供給部3であるホッパー11の前端部11bの床からの高さが、ホッパー11の後部11cの床からの高さよりも低くなるように、適宜角度を設けてホッパー11が傾斜設置される。
【0035】
ここで、前記同様に、作業者が、ホッパー11内に有するさくらんぼを、トレイ8の載置部8aに載置する際、ホッパー11内に投入されたさくらんぼは、ホッパー11底部の傾斜面に沿わせて自重により供給口11aの前端部11b近傍まで移動させることができるとともに、ホッパー11の前端部11b近傍が先細形状sとされるので、供給口11aの面積を狭くしたことにより、作業者が前端部11b近傍内に有するさくらんぼを1個ずつ取り出すことができ、取り出されるさくらんぼに絡まり他の供給口11aに有するさくらんぼがこぼれ落ちることがない。
【0036】
このような構成にすることで、作業者は、作業位置を動くことなくホッパー11内に有するさくらんぼを取り出して、トレイ8の載置部8aに確実、かつ迅速、楽に載置することができる。
【0037】
また、ホッパー11の傾斜角度を変更可能とすることもできる。この場合、図6に示すように、供給部3であるホッパー11を支持するステー11dの後部(装置左右方向左側)上端の支持面とホッパー11底面との間などに挟装されるバネなどの弾性部材32と、ステー11dの前部(装置左右方向右側)の上部とホッパー11下部との間に設けられた回動軸11eと、から構成される傾斜機構33が備えられる。
【0038】
ここで、前記同様に、作業者が、ホッパー11内に有するさくらんぼを、トレイ8の載置部8aに載置するため、ホッパー11内にさくらんぼを多量に投入すると、それらさくらんぼの重量により、ホッパー11が弾性部材32の付勢力を抑えて略水平に位置する。そして、作業者によってさくらんぼの移し替え作業が進み、ホッパー11内のさくらんぼの量が減少してくると、ホッパー11全体の重量も減少してくることから、弾性部材32の付勢力によりホッパー11の後部11cが、さくらんぼ残量の重さに応じてステー11d上の回動軸11eを中心に徐々に押し上げられ、ホッパー11の後部11cに有するさくらんぼが、ホッパー11底部の傾斜面に沿わせて自重により供給口11aの前端部11b近傍まで移動させることができるとともに、ホッパー11の前端部11b近傍が先細形状sとされるので、供給口11aの面積を狭くしたことにより、作業者が前端部11b近傍内に有するさくらんぼを1個ずつ取り出すことができ、取り出されるさくらんぼに絡まり他の供給口11aに有するさくらんぼがこぼれ落ちることがない。
【0039】
このような構成にすることで、作業者は、作業位置を動くことなく、ホッパー11内に有するさくらんぼの残量に応じて傾斜する、簡単な傾斜機構32を有するホッパー11からさくらんぼを取り出して、トレイ8の載置部8aに確実、かつ迅速、楽に載置することができる。
【0040】
なお、傾斜機構33を構成する弾性部材32は、バネに限定されず、図示しないが、例えば、ホッパー11の底面などにモータに連結したアームなどを取付け、ホッパー11内に設けられたさくらんぼの残量を検出する赤外線センサなどの検出器、あるいは、ホッパー11下部などに設けられたさくらんぼの重量を検出する、ひずみゲージを用いた重量センサなどの検出器の検出情報に基づいて、コントローラによりアームを伸縮させてホッパー11をさくらんぼの残量に応じた傾斜角度に傾斜させる構成としてもよい。
【0041】
以上詳述したように、この例の青果物選別装置1は、未選別物を貯留する供給部3(ホッパー11)と、供給部3の未選別物を計測する測定部4と、測定部4の計測情報に基づいて未選別物を選別する選別部5と、供給部3の未選別物を供給部3近傍から選別部5まで搬送する搬送部2とを備え、供給部3を先細形状sとし、この先細形状sの前端部11bを搬送部2に臨ませるとともに、先細形状sの部分に加振機構31を備えるものである。加えて、供給部3の前端部11bの高さが、供給部3の後部11cの高さよりも低くなるように、供給部3を傾斜させて備え、供給部3の傾斜角度を変更可能とする。
【図面の簡単な説明】
【0042】
【図1】本発明の青果物選別装置の一例を示す右側面模式図である。
【図2】青果物選別装置の測定部および選別部付近を拡大して示した平面模式図である。
【図3】ホッパーの形状を示す平面模式図である。
【図4】搬送装置および加振機構を設けたホッパーを模式的に示す右側面からの斜視図である。
【図5】傾斜させて設置したホッパーを示す青果物選別装置上部の正面模式図である。
【図6】傾斜機構を設けたホッパーの正面模式図である。
【図7】従来の青果物選別装置を示す左側面図である。
【符号の説明】
【0043】
1 青果物選別装置
2 搬送部
3 供給部
4 測定部
7 ベルトコンベア
8 トレイ
8a 載置部
11 ホッパー
11a 供給口
11b 前端部
11c 後部
11d ステー
11e 回動軸
30 搬送装置
31 振動素子
32 弾性部材
33 傾斜機構
【出願人】 【識別番号】000006781
【氏名又は名称】ヤンマー株式会社
【出願日】 平成19年3月6日(2007.3.6)
【代理人】 【識別番号】100090893
【弁理士】
【氏名又は名称】渡邊 敏


【公開番号】 特開2008−212875(P2008−212875A)
【公開日】 平成20年9月18日(2008.9.18)
【出願番号】 特願2007−56220(P2007−56220)