JP6712034B2

JP6712034B2 - 果菜物選別装置及び果菜物選別方法

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Publication number: JP6712034B2
Application number: JP2016217695A
Authority: JP
Inventors: 喜隆友寄
Original assignee: ティーエスプラント有限会社
Priority date: 2016-11-08
Filing date: 2016-11-08
Publication date: 2020-06-17
Anticipated expiration: 2036-11-08
Also published as: JP2018075509A

Description

本願発明は、トレーに載置された状態で搬送される果菜物を測定して等級別に選別する果菜物選別装置及びその方法に関するものである。

この種の果菜物選別装置としては、従来から種々の提案がなされている（特許文献１及び特許文献２参照）。

特許文献１に示される果菜物選別装置は、検査を終えた果菜物Ａを載せた物品載置カップ１０を、第１コンベア２（仕分けライン）上に設けた仕分け板８を回動させることで、該第１コンベア２から分岐する複数の第２コンベア（排出ライン）の何れかに移し替えることで仕分けるように構成したものである。

特許文献２に示される果菜物選別装置は、階級検出を終えた果実を載せたトレー２を、分級コンベア５（仕分けライン）から分級排出部６（排出ライン）に、分級コンベア５の幅方向にスライドベース１３を移動させることで移し替えることで階級ごとに仕分けるように構成したものである。

特開２０００−３４４２４２号公報特開２００２−２６３５８８号公報

ところが、上掲の各特許文献に示される果菜物選別装置においては、それぞれ以下のような問題がある。

「特許文献１」
（１）物品載置カップ１０の平面形状が円形であるため、第１コンベア２及び第２コンベア４による搬送中に頻繁に回転して、前後左右の方向を規定（規制）することができない。したがって、メロンやスイカのような球形の果菜物であって、検査機を通過させる際に該果菜物の方向を規定する必要がない場合には適用できるが、例えば、パイナップルのような一端に葉が付いている果菜物とか、ゴーヤのような長尺状の果菜物であって、検査機を通過する際に果菜物と検査機との相対方向を規定する必要がある場合には適用できない。

（２）物品載置カップ１０の底面には、ローラのような移動手段が設けられていないので、第１コンベア２から分岐する排出ライン４にも、モータ等の駆動手段を備えた第２コンベア等の搬送手段を設ける必要がある。また、この場合、排出ライン４は通常複数必要であることから、選別装置の製造コストが高くなるとともに、複数の搬送手段（第２コンベア）を駆動させるためにエネルギーコストも高くなるという問題がある。

（３）第１コンベア２の仕分け部ａ，ｂ，ｃに、エアシリンダ等の駆動手段で回動する仕分け板８を設ける必要があるため、選別装置の製造コストが高くなる。また、物品載置カップ１０の搬送速度が高い場合には、仕分け板８を物品載置カップ１０に当接させる際の衝撃で物品載置カップ１０上から果菜物が落下するおそれがある。

「特許文献２」
（１）トレー２の平面形状が円形であるため、前後左右の方向を規定することができない。したがって、上記特許文献１の（１）に記載したのと同様の問題がある。

（２）トレー２の底面にはローラのような移動手段が設けられていないので、分級コンベア５（仕分けライン）から分岐する分級排出部６にも、モータ等の駆動手段を備える引き出しプールコンベア３３等の搬送手段を設ける必要がある。また、この場合、分級排出部６は通常複数必要であるから、果物の選別装置の製造コストが高くなるとともに、複数の搬送手段（引き出しプールコンベア３３）を駆動させるためにエネルギーコストも高くなるという問題がある。

（３）トレー２を分級コンベア５から分級排出部６に移し替えるには、分級コンベア５の幅方向にスライドベース１３をガイドバー１６に沿って移動させ、排出ローラ２１を介して引き出しプールコンベア３３（分級排出部６）に移し替える必要がある。これらの機構には各々駆動手段が備えられているなど機構が複雑であるため、選別装置が故障するリスクが高く、製造コストも高いという問題がある。

そこで本願発明は、トレーに載置された果菜物に対する測定を正確に行うことでその仕分け精度を担保するとともに、装置構造の簡略化によって製造コスト及びエネルギーコストの低減を図り得るようにした果菜物選別装置及びその方法を提案することを目的としてなされたものである。

本願の第１の発明に係る果菜物選別装置では、
トレーに載置された果菜物について所定の測定を行う測定ラインと、
該測定ラインにて取得される測定データに基づいて果菜物の等級を判定して仕分けを制御する制御部と、
該制御部における等級判定に基づいて果菜物が載置された上記トレーを所定数設けられた仕分け部において仕分けする仕分けラインと、
該仕分け部毎に設けられて仕分けられた果菜物が載置された上記トレーをプールする排出ラインを備えた果菜物選別装置であって、
上記トレーは、その左右両側面を前後方向に平行な平坦面とし、上記トレーの前後両面を外方向に膨出する略円弧面とするとともに、上記トレーの底面には、該トレーの左右両側面の平坦面のそれぞれに沿って左右方向に回動する左右部ローラが備えられ、該左右部ローラのうち少なくとも１個は、その幅「Ｖ」が上記トレー側面の平坦面の幅「Ｗ」の０．６倍以上の長ローラであり、さらに上記トレーの底面には、その前端と後端のそれぞれの近傍に左右方向に回動する前後部ローラが備えられ、
上記測定ラインは、果菜物が載置された上記トレーを搬送するベルトコンベアと、該ベルトコンベアに沿って設置されて該ベルトコンベアにより搬送される上記トレーの平坦面に当接して該トレーの前後方向を搬送方向に規定するガイドと、上記トレーに載置された果菜物毎に所定の測定を行う測定器を備え、
上記制御部は、果菜物の測定データを予め定められた等級基準データと照合して果菜物の等級を判定するとともに、判定結果に基づいて上記仕分けラインの仕分け部における仕分けを制御する制御器を備え、
上記仕分けラインは、果菜物が載置された上記トレーを搬送するベルトコンベアと、該ベルトコンベアに沿って設置されて該ベルトコンベアにより搬送される上記トレーの平坦面に当接して該トレーの前後方向を搬送方向に規定するガイドを有するとともに、所定数設けられた仕分け部には、搬送される果菜物が載置されたトレーの一側の平坦面をエアの噴き付けによって押圧して他側方向に移動させるエアノズルが備えられ、
上記排出ラインは、上記仕分けラインの仕分け部において他側方向に移動された果菜物が載置された上記トレーをプールする平板部を有するとともに、該平板部は水平に設置され、あるいは上記仕分け部から離隔する方向に向かって下降するように傾斜させて設置されている、
ことを特徴としている。

なお、本発明において「果菜物」とは、あらゆる果物及び野菜を含み、例えば果実類、果菜類、葉茎類及び根菜類の全てを含むものである。

本願の第２の発明では、上記第１の発明に係る果菜物選別装置において、上記排出ラインにおける上記平板部の傾斜角度を０〜５°としたことを特徴としている。

本願の第３の発明に係る果菜物選別方法では、
左右両側面を前後方向に平行な平坦面とし、前後両面を外方向に膨出する略円弧面とするとともに、その底面には、上記左右両側面の平坦面のそれぞれに沿って左右方向に回動する左右部ローラが備えられ、該左右部ローラのうち少なくとも１個は、その幅「Ｖ」が上記平坦面の幅「Ｗ」の０．６倍以上の長ローラであり、さらに上記底面には、その前端と後端のそれぞれの近傍に左右方向に回動する前後部ローラが備えられたトレーであって、上記平坦面がベルトコンベアに沿って設置されたガイドに当接することでその前後方向がベルトコンベアの搬送方向に指向するように規定された状態で搬送される上記トレーに果菜物を載置して所定の測定を行い、その測定データを予め定められた等級基準データと照合して上記果菜物の等級を判定し、しかる後、所定数設けられた仕分け部のうち上記判定等級に対応する仕分け部において、上記トレーの一側の平坦面をエアの噴き付けによって押圧して、上記トレーを上記左右部ローラと上記前後部ローラの回動によって他側方向に移動させて排出ラインにプールする、
ことを特徴としている。

本願の第４の発明では、上記第３の発明において、上記排出ラインが上記トレーをプールする平板部を備えるとともに、該平板部の傾斜角度を０〜５°としたことを特徴としている。

（ａ）本願の第１の発明
本願の第１の発明に係る果菜物選別装置によれば、以下の効果が得られる。

（イ）上記トレーは、その左右両側面が前後方向に平行な平坦面とされており、この平坦面がベルトコンベアに沿って設置されたガイドと当接することでその前後方向がベルトコンベアの搬送方向に規定され、搬送中にこれが不用意に回転するということがないことから、該トレーが測定器を通過する際におけるこれら両者の相対方向は、略一定に維持される。したがって、メロンやスイカのような球形の果菜物は勿論のこと、パイナップルのような一端に葉が付いている果菜物とかゴーヤのような長尺状の果菜物であっても上記測定器によって正確に測定することができ、延いてはこの測定データに基づく果菜物の仕分け精度が向上することになる。

（ロ）上記仕分けラインでは、果菜物が載置された上記トレーは、その一側の平坦面がガイドに当接することでその前後方向が搬送方向に規定されており、この搬送状態において上記トレーが所定の仕分け部に達した時点で、該トレーの一側の平坦面が押圧手段によって押圧されることで、該トレーは上記仕分けラインのベルトコンベア上から他側方向に押し出されて排出ライン側へ移動することで仕分けされる。ここで、上記トレーの底面には該トレーの左右方向に回動する上記左右部ローラ及び上記前後部ローラを備えていることから、上記仕分け部において押圧手段によって排出ライン側へ押し出された上記トレーは、上記左右部ローラ及び上記前後部ローラの回動によって、格別な駆動手段を備えずとも容易に該排出ラインの排出部側へ移動してここにプールされるので、上掲各特許文献に記載のように、排出ライン側にトレーの移動のための駆動手段を、しかも各排出部にそれぞれ備える必要がなく、装置構造の簡略化により製造コスト及びエネルギーコストの低減が図れる。

（ハ）上記排出ラインの各排出部には仕分けられた上記トレーをプールする平板部が設けられているが、この平板部が水平に設置されている場合には、上記トレーは上記押圧手段による押し出し作用と、該トレーの底面に備えた上記左右部ローラ及び上記前後部ローラの回動作用の協働によって所定のプール位置にスムーズに移動され、またこの平板部が上記仕分け部から離隔する方向に向かって下降するように傾斜させて設置された場合には、上記トレーは上記押圧手段による押し出し作用と、該トレーの底面に備えた上記左右部ローラ及び上記前後部ローラの回動作用に加えて、該トレー及びこれに載置された果菜物の自重による転動作用の協働によって所定のプール位置により一層スムーズに移動されるので、これら何れの場合においても、例えば、上記平板部の入口側で上記トレーが滞留して上記仕分けラインにおける仕分け作業を阻害するということが未然に防止され、上記果菜物選別装置の稼働上の信頼性が向上する。

（ニ）仕分けラインにおいて上記トレーの一側の平坦面を押圧手段によって押圧して、これを他側方向へ移動させて仕分ける場合、例えば、この平坦面における押圧位置が、該平坦面の前後両端部近傍である場合には、この押圧力によって上記トレーにはその重心回りの回転モーメントが発生し、該トレーが上記押圧手段による押圧方向、即ち、仕分けラインに略直交する方向から外れた方向へ回転しながら押し出されることになる。しかし、この発明では、上記トレーの底面に備えられた上記左右部ローラのうち少なくとも１個の左右部ローラを長ローラとしているので、上記トレーの回転はこの長ローラの回転規制作用によって阻止される。即ち、上記トレーに作用する回転力は、該トレーの底面に備えられた長ローラにその回動力として伝達されるが、この場合、該長ローラが上記トレーの回転に追従するためには上記長ローラの一端側は前方側へ回転し、他端側は後方側へ回転する必要があるが、この長ローラは一体構成であることから何れの方向にも回転することができず、その結果、該長ローラとその接触面との間に作用する摩擦力によって上記トレーの回転が規制され該トレーは回転されることなく上記押圧方向前方側へ押し出されることとなり（即ち、上記トレー５の直進性が確保され）、仕分け作業の的確さが担保される。

また、上記長ローラの幅「Ｖ」を上記トレー側面の平坦面の幅「Ｗ」の０．６倍以上としているので、上記平坦面の幅方向の何れの位置を上記押圧手段によって押圧されても、上記長ローラに作用する摩擦力でこれに対抗することができ、上記効果がより一層確実となる。

（ホ）上記仕分けラインでは、果菜物が載置された上記トレーは、その一側の平坦面がガイドに当接することでその前後方向が搬送方向に規定されており、この搬送状態において上記トレーが所定の仕分け部に達した時点で、該トレーの一側の平坦面にエアノズルからエアが噴き付けられることで、該トレーは上記仕分けラインのベルトコンベア上から他側方向に押し出されて排出ライン側へ移動することで仕分けされる。即ち、上記トレーに非接触状態で、しかも安価なエアの噴付けによって果菜物が載置された上記トレーを仕分ける構成であることから、例えば、特許文献１に記載のように、果菜物が載置されたトレーを仕分けライン上に設けた仕分け板に衝突させて排出ライン側へ移し替える場合のような衝突の衝撃による果菜物の落下の恐れがなく、果菜物の品質維持が図れるとともに、特許文献２に記載のように、果実を載せたトレーを、分級コンベアから分級排出部にスライドベースを移動させることで移し替える場合のような複雑且つ高価な装置を必要とせず、装置の低コスト化が図れるものである。また、果菜物を載置したトレーの仕分けラインから排出ラインへの移し替えを、エアをトレーの側面に噴き付けて行うため、該トレーの側方への移動開始時の加速度を、エアシリンダやその他のアクチュエータを使用して移し替える場合に比べて容易に低くすることができるため、トレーの急加速によってトレー上の果菜物が落下するといった問題が生じ難い。

（ｂ）本願の第２の発明
本願の第２の発明に係る果菜物選別装置では、上記（ａ）に記載の効果に加えて以下のような特有の効果が得られる。即ち、この発明では、上記排出ラインにおける上記平板部の傾斜角度を「０〜５°」の範囲に設定しているので、上記排出ラインにトレー移動用の駆動手段を設けなくとも、上記トレーの底面に設けた上記左右部ローラ及び上記前後部ローラの回動作用を利用して該トレーを容易にプール位置まで移動させることができ、上記駆動手段を必要としない分だけ、果菜物選別装置の構造が簡略化され、この結果、果菜物選別装置の製造コスト及びエネルギーコストが低減される。

（ｃ）本願の第３の発明
本願の第３の発明に係る果菜物選別方法によれば、左右両側面を前後方向に平行な平坦面とするとともにその底面には左右方向に回動する上記左右部ローラ及び上記前後部ローラが備えられたトレーであって、上記平坦面がベルトコンベアに沿って設置されたガイドに当接することでその前後方向がベルトコンベアの搬送方向に指向するように規定された状態で搬送されるトレーに果菜物を載置して該果菜物について所定の測定を行うようにしているので、例えば、メロンやスイカのような球形の果菜物は勿論のこと、パイナップルのような一端に葉が付いている果菜物とかゴーヤのような長尺状の果菜物であっても上記測定器によって正確に測定することができる。

また、上記測定器によって取得した測定データを予め定められた等級基準データと照合して上記果菜物の等級を判定し、しかる後、上記トレーを所定数設けられた仕分け部のうち上記判定等級に対応する仕分け部において、該トレーの一側の平坦面を押圧して該トレーを上記左右部ローラ及び上記前後部ローラの回動によって他側方向に移動させて仕分け、これを排出ライン側にプールするようにしているので、例えば特許文献２に記載のように、果実を載せたトレーを、分級コンベアから分級排出部にスライドベースを移動させることで移し替える場合のような複雑且つ高価な装置を必要とせず、装置の製造コスト及びエネルギーコストが低減される。

さらに、上記トレーの底面に備えられる上記左右部ローラのうち少なくとも１個をローラ幅の大きい長ローラとしているので、上記トレーの一側の平坦面を押圧してこれを他側方向へ移動させて仕分ける場合において、例えば、この平坦面における押圧位置が該平坦面の前後両端部近傍であって、この押圧力によって上記トレーにその重心回りの回転モーメントが発生するような状態であっても、上記トレーの回転が上記長ローラの回転規制作用によって阻止され、上記トレーは回転されることなく押圧方向前方側へ押し出されることとなり、仕分け作業の的確さが担保される。

また、上記長ローラの幅「Ｖ」を上記トレー側面の平坦面の幅「Ｗ」の０．６倍以上としているので、上記平坦面の幅方向の何れの位置が押圧されても、この押圧力による上記トレーの回転に対して上記長ローラに作用する摩擦力でこれに対抗することができ、上記効果がより一層確実となる。

さらに、上記トレーを所定数設けられた仕分け部において、該トレーの一側の平坦面にエアを噴き付けて押圧し、該トレーを上記左右部ローラ及び上記前後部ローラの回動によって他側方向に移動させて仕分け、これを排出ライン側にプールするようにしているので、上記トレーはこれに非接触状態で、しかも安価なエアの噴付けによって仕分けられることから、例えば、特許文献１に記載のように、果菜物が載置されたトレーを仕分けライン上に設けた仕分け板に衝突させて排出ライン側へ移し替える場合のような衝突の衝撃による果菜物の落下の恐れがなく、果菜物の品質維持が図れる。

（ｄ）本願の第４の発明
本願の第４の発明では、上記（ｃ）に記載の効果に加えて以下のような特有の効果が得られる。即ち、この発明では、上記排出ラインが上記トレーをプールする平板部を備えるとともに、該平板部の傾斜角度を「０〜５°」としたので、上記排出ラインにトレー移動用の駆動手段を設けなくとも、上記トレーの底面に設けた上記左右部ローラ及び上記前後部ローラの回動作用を利用して該トレーを容易にプール位置まで移動させることができ、上記駆動手段を必要としない分だけ、果菜物選別装置の構造の簡略化及び低コスト化が促進される。

本願発明の実施形態に係る果菜物選別装置の全体構成図である。図１のＡ部拡大図である。図２のＢ―Ｂ断面図である。図１に示したトレーの拡大分解斜視図である。上記トレーの平面図である。上記トレーの底面図である。図５のＣ−Ｃ断面図である。図５のＤ−Ｄ断面図である。図７に示したトレーに果菜物を載置した状態の説明図である。図８に示したトレーに果菜物を載置した状態の説明図である。

図１には、本願発明の実施形態に係る果菜物選別装置Ｚの全体構成図を示している。この果菜物選別装置Ｚは、次述する測定ライン１と制御部２と仕分けライン３と排出ライン４を備えて構成される。そして、この果菜物選別装置Ｚにおいては、選別対象である果菜物６は、後述するトレー５に載置された状態で上記測定ライン１から上記仕分けライン３及び上記排出ライン４へと搬送される。したがって、以下においては、先ず上記トレー５の構成等を説明し、しかる後、上記測定ライン１、制御部２、仕分けライン３及び排出ライン４のそれぞれについてそれぞれの構造等を具体的に説明する。

「トレー５」
上記トレー５は、図４〜図８に示すように、次述する枠体５１とクッション体５７、及び一対の左右部ローラとしての長ローラ５５と、一対の前後部ローラとしての短ローラ５６を備えて構成される。
上記枠体５１は、前後両面５１ａ，５１ｂをそれぞれ円弧面とするとともに、左右両面５１ｃ、５１ｄを該枠体５１の中心を挟んで平行に離間対向する平坦面５０とした略長円形の平面形体をもつ周壁５２と、該周壁５２の下端に位置し且つその中央部に開口５４を設けた底壁５３とを備え、樹脂材で形成されている。したがって、上記一対の平坦面５０は、該枠体５１の前後方向と平行な面とされる。

また、上記枠体５１の上記底壁５３の裏面（即ち、トレー５の底面）には、図６に示すように、上記前後両面５１ａ，５１ｂに対応する部位にはそれぞれローラ幅の小さい短ローラ５６がブラケット５９によって、上記左右両面５１ｃ、５１ｄに対応する部位にはそれぞれローラ幅の大きい長ローラ５５がブラケット５８によって、共にその回動軸心を該枠体５１の前後方向に向けた姿勢で取り付けられている。したがって、上記枠体５１は、上記長ローラ５５及び短ローラ５６の回動によって左右方向に転動し得るようになっている。

なお、この実施形態では、図６に示すように、上記枠体５１の上記平坦面５０に沿って配置された上記長ローラ５５の幅Ｖを、上記平坦面５０の幅Ｗの０．６倍以上（Ｖ≧０．６Ｗ）に設定している。係る設定により、上記枠体５１の左右方向への直進性が担保される

即ち、後述するように上記枠体５１の一方の平坦面５０には、左右方向外方から加圧エアが噴き付けられ、この噴付力を受けて上記枠体５１は上記長ローラ５５及び短ローラ５６の回動によって左右方向前方（即ち、他方の平坦面５０側）へ移動され、これによって仕分けられるようになっている。ところが、上記平坦面５０に対する加圧エアの噴付位置が該平坦面５０の幅方向の端部側であった場合には、上記枠体５１にはその中心（重心Ｑ）回りの回転力が発生し、この回転力は該枠体５１の底面に備えられた上記長ローラ５５及び短ローラ５６対してその回動力として伝達される。

この場合、上記各短ローラ５６は，上記枠体５１の重心Ｑを通る中心線Ｌ１上で且つ重心Ｑを挟んでその両側に位置しているため、上記枠体５１の重心Ｑ回りの回転に対しては各短ローラ５６がそれぞれ単独で逆方向に回動し、上記枠体５１の回転に対する規制作用は生じない。

しかし、上記長ローラ５５は、上記重心Ｑを通る中心線Ｌ２を跨いでその両側に延出していることから、上記回転力は該長ローラ５５の一端側と他端側では逆方向の回転力として伝達されるが、該長ローラ５５が一体構成であることから、その両側がそれぞれ逆回転することはなく、停止状態を維持し、上記枠体５１に対してその回転の規制力として作用し、これによって上記枠体５１の直進性が担保されるものである。

なお、上述のように、上記枠体５１の前後両面５１ａ，５１ｂはそれぞれ円弧面とされているが、係る構成とすることで、後述するように上記トレー５をベルトコンベア１１に載置して搬送する場合、上記枠体５１がライン近傍の部材等に引っ掛かって搬送が阻害されるということが未然に防止される。

上記クッション体５７は、トレー５に載置される果菜物６の損傷を防止するためのものであって、ウレタンスポンジ等の弾性材によって環状形体に形成され、上記枠体５１の上記周壁５２の内側に嵌装される。また、上記トレー５の使用に際しては、図９、図１０に示すように、上記枠体５１及び上記クッション体５７を上方側から包み込むようにして布等のシート材からなるカバー６１が掛けられる。このカバー６１は、ゴムバンドとか面ファスナー等の固定具６２によって着脱自在に固定されており、例えば、汚損したような場合には、取り外すことで簡単に取り外して交換等することができる。

以下、図１に戻って、上記測定ライン１、制御部２，仕分けライン３及び排出ライン４のそれぞれについてその構成等を具体的に説明する。

「測定ライン１」
上記測定ライン１は、上記トレー５に載置された果菜物６について所定の測定（この実施形態では糖度測定）を行うものであって、ベルトコンベア１１と、該ベルトコンベア１１に沿ってその幅方向両側に設置されて該ベルトコンベア１１により搬送される上記トレー５の平坦面５０に当接して該トレー５の前後方向を搬送方向に規定するガイド１２と、上記ベルトコンベア１１上に設置された糖度の測定器１５を備えて構成される。

ベルトコンベア１１は、次述する仕分けライン３の構成要素ともなるものであって、この実施形態では該ベルトコンベア１１の一端１１ａ寄りの部分を測定ライン１のベルトコンベアとして使用するようにしており、この一端１１ａの近傍をトレー５の投入位置としている。そして、上記果菜物６が載置された上記トレー５は、上記投入位置から上記ベルトコンベア１１側に投入（載置）され、該ベルトコンベア１１の走行によって所定速度で該ベルトコンベア１１の他端１１ｂ側へ（即ち、上記仕分けライン３及び排出ライン４側へ）向けて搬送される。

なお、この実施形態では、果菜物６として、一端に葉が付いたパイナップルを採用しているので、該パイナップルと周辺部材との干渉回避、あるいは上記測定器１５での測定精度の確保等の観点から、搬送中において上記トレー５が上記ベルトコンベア１１及び上記測定器１５に対して常に一定の相対方向を維持することが要求される。同様のことは、果菜物６としてゴーヤ等の長尺物を採用した場合にも言えることである。

このような上記トレー５の搬送時における方向保持は、上記ガイド１２に上記トレー５の枠体５１に設けた平坦面５０が当接して該トレー５の前後方向が上記ベルトコンベア１１による搬送方向と合致するように該トレー５の回転を規制することで実現されている。

したがって、上記測定器１５においては、順次上記ベルトコンベア１１に乗って搬送されて来る各トレー５に載置された果菜物６について可及的に一定条件の下で糖度測定が行われ、高い測定精度が確保される。なお、この測定器１５での測定によって取得された上記果菜物６の糖度に関する測定データは、順次後述する制御部２の制御器２１に入力される。

なお、この実施形態では上記測定器１５として糖度測定器を採用しているが、本願発明では係る構成に限定されるものではなく、該測定器１５として例えば、形状測定器とか色度測定器等の各種測定器を採用することができる。因みに、この実施形態で採用している糖度測定器は、果菜物６に近赤外光を照射して糖度・酸度を測定する構成となっている。

「制御部２」
上記制御部２は、上記果菜物６の測定データを予め定められた等級基準データと照合して該果菜物６の糖度に係る等級を判定するとともに、その判定結果に基づいて次述の仕分けライン３における仕分けを制御するものであて、制御器２１と等級基準データ２２を備えている。そして、上記制御器２１には、上述のように上記測定器１５から測定データが入力される他、上記ベルトコンベア１１の駆動用モータ１３に付設したエンコーダ１４から該ベルトコンベア１１の走行方向における位置に関する位置データが入力される。

上記制御器２１では、上記測定データを等級基準データ２２と照合して、この果菜物６が、次述する仕分けライン３において糖度毎に設定された５個の仕分け部３１〜３５の何れに対応するのかを決定するとともに、上記位置データから上記トレー５が現在上記ベルトコンベア１１上のどの位置に在るのかを算出する。そして、上記トレー５が所定の仕分け部に到達した時点、あるいは到達前の所定時点において、後述する仕分けライン３のバルブユニット３６に作動信号を出力する。なお、上記等級基準データ２２は、果菜物６の種類ごとに用意されており、果菜物６の種類の変更時には、これに対応して交換使用される。

「仕分けライン３」
上記仕分けライン３は、果菜物６が載置された上記トレー５を搬送するベルトコンベア１１と、該ベルトコンベア１１に沿って設置されて該ベルトコンベア１１により搬送される上記トレー５の平坦面５０に当接して該トレー５の前後方向を搬送方向に規定するガイド１２を有する。また、上記ベルトコンベア１１の搬送方向に沿って所定間隔で列設された５個の仕分け部３１〜３５には、搬送される上記トレー５の一側の平坦面５０にエアを噴き付けてこれを他側方向に移動させる押圧手段としてのエアノズル３１ａ〜３５ａが、上記ベルトコンベア１１の一方の側縁近傍から該ベルトコンベア１１に直交する方向に向けて配置されている（図２、図３参照）。

また、上記各エアノズル３１ａ〜３５ａは、それぞれエア管３０を介してバルブユニット３６に接続されており、該バルブユニット３６は上記制御器２１からの制御信号を受けて、上記各エアノズル３１ａ〜３５ａのうちの所要のエアノズルに、高圧コンプレッサ等の加圧エア源３７から供給される加圧エアを送給してこれを該エアノズルの前方に位置しているトレー５の平坦面５０に向けて噴出させ、その噴出動圧によって該トレー５を上記ベルトコンベア１１上から次述の排出ライン４側へ押し出して移動させることで、これを仕分けするようになっている。なお、上記各エアノズル３１ａ〜３５ａから噴出するエアの圧力は、上記果菜物６の種類とか重量によって適宜変更されるが、１．２〜２．５ＭＰａ程度であることが望ましい。
なお、本実施形態では、押圧手段としてエアを噴出するエアノズル３１ａ〜３５ａを採用しているが、例えば、他の押圧手段としてエアシリンダ、電動シリンダ等の各種アクチュエータやロボットハンド等を採用することも可能である。

上記の各仕分け部３１〜３５は、糖度の順に、例えば、搬送方向手前側の第１仕分け部３１から第５仕分け部３５側に移行するに伴って順次糖度が高くなるように列設されており、順次ベルトコンベア１１によって搬送されるトレー５は、これに載置された果菜物６の糖度の高さに応じて対応する仕分け部に順次仕分けられ、上記各仕分け部３１〜３５のそれぞれに対応して配置された次述の排出ライン４の排出部４１〜４５に移動し、ここにプールされる。

ここで、上記各エアノズル３１ａ〜３５ａから加圧エアを噴き付けて上記トレー５を仕分ける時における動作は以下の通りである。即ち、上記ベルトコンベア１１によって搬送される上記トレー５が、これに載置された果菜物６の糖度に対応する仕分け部の位置に到達すると、上記制御部２の制御器２１からの制御信号を受けて上記バルブユニット３６が作動し、対応するエアノズルから加圧エアが上記トレー５の一側の平坦面５０に噴き付けられ、該トレー５はこの噴付力を受けて上記ベルトコンベア１１上から加圧エアの噴付方向前方側に位置する排出ライン４の排出部４１〜４５側へ移動されることで順次仕分けられるものである。

この場合、上記トレー５の底面に上記長ローラ５５及び短ローラ５６が備えられていることから、図２に示すように、該トレー５は、上記排出ライン４の各排出部４１〜４５側に何ら駆動手段が設けられていなくても、上記各長ローラ５５，短ローラ５６に及び回動作用によって軽快に且つスムーズに上記排出ライン４側へ移動される。したがって、上記仕分けライン３の各仕分け部３１〜３５で上記トレー５が滞留するようなことがなく、該仕分けライン３での仕分け作業がスムーズに行われ、仕分け作業の信頼性が向上する。なお、この場合、例えトレー５の平坦面５０の端部寄りに加圧エアが噴き付けられても、上記長ローラ５５による直進性が確保されることから、上記トレー５は回転することなくスムーズに上記ベルトコンベア１１側から排出ライン４側へ移動されることは既述の通りである。

なお、この仕分けライン３においても、上記ベルトコンベア１１上を搬送される上記トレー５の載置姿勢は、該ベルトコンベア１１に沿って配置したガイド１２が上記トレー５の平坦面５０に当接して該トレー５の前後方向を搬送方向に規定することで保持される。

「排出ライン４」
上記排出ライン４には、上記仕分けライン３の各仕分け部３１〜３５のそれぞれに対応するように５個の排出部４１〜４５が設けられるとともに、該各排出部４１〜４５は、加圧エアの噴付によって上記ベルトコンベア１１上から側方へ移動して仕分けられる上記トレー５を受け取ってこれを順次プールする平板部で構成される。なお、この平板部には、上記トレー５を移動させるための駆動手段は設けられていない。

また、この実施形態においては、上記各排出部４１〜４５の平板部を上記ベルトコンベア１１側の端部４１ａ〜４５ａから先端部４１ｂ〜４５ｂに向けて約５度の角度αで下降傾斜させているが、この各平板部の設置角度αは０〜５度の角度範囲で可変調整可能とするのが好ましい。

即ち、上記トレー５には上記長ローラ５５と短ローラ５６が備えられているので、上記平板部が水平であっても、トレー５は加圧エアの押し出し作用を受けて、上記長ローラ５５及び短ローラ５６の転動作用によってスムーズに上記ベルトコンベア１１から上記平板部側へ移し替えることができるので、該トレー５の移動という点において問題はない。また、この平板部が前方に向かって５度の傾斜をもって設置されていたとしても、上記作用がより促進されるのみで、何ら問題は生じない。なお、このように上記ベルトコンベア１１から上記平板部側への移り替えがスムーズになるということは、該平板部の途中でトレー５が滞留することがなくなるということであり、仕分け作業が促進されるものである。

しかし、上記トレー５は、予め形状寸法が異なる多種類のものを用意してもよく、またこれに載置される果菜物６の種類とか大きさ、重さ等の条件も様々であることから、使用するトレー５の種類や、これに載置される果菜物６の種類及び大きさ等によっては、上記平板部の設置角度を増減させた方がよい場合もあり得るので、係る要求に対処すべく、上記平板部の設置角度を０〜５度の角度範囲で可変調整可能とするのが好ましいといえる。

ここで、以上のように構成された果菜物選別装置Ｚにおける選別作業の全体を簡単に説明すると、上記説明と重複する部分もあるが、以下の通りである。

上記トレー５に所定の果菜物６を載置し、これを上記ベルトコンベア１１の一端寄りの投入口から上記ベルトコンベア１１上に投入する。上記ベルトコンベア１１上に順次投入される上記トレー５は、その平坦面５０がベルトコンベア１１に沿って設置された上記ガイド１２に当接することでその前後方向が該ベルトコンベア１１の搬送方向に指向するように規定され、この状態で搬送される。そして、該トレー５が上記測定器１５を通過する際に該測定器１５によって上記トレー５に載置された果菜物６についてその糖度が測定される。

上記測定器１５での測定により得られた糖度に関する測定データは、制御器２１に入力され、予め設定した等級基準データ２２との対照によって該果菜物６の糖度に基づく等級が判定される。しかる後、上記トレー５が上記仕分けライン３の各仕分け部３１〜３５のうち上記判定等級に対応する仕分け部に到達した時点で、該トレー５の一側の平坦面５０に対応するエアノズルから高圧エアを噴き付けて該トレー５を上記長ローラ５５及び短ローラ５６の回動によって他側方向に移動させて仕分け、これを上記排出ライン４側にプールするものである。

本願発明に係る果菜物選別装置及び果菜物選別方法は、多種の果菜物の仕分け作業に広く適用できるものである。

１・・測定ライン
２・・制御部
３・・仕分けライン
４・・排出ライン
５・・トレー
１１・・ベルトコンベア
１２・・ガイド
１３・・モータ
１４・・エンコーダ
２１・・制御器
２２・・等級基準データ
３１〜３５・・仕分け部
３１a〜３５a ・・エアノズル
３６・・バルブユニット
３７・・加圧エア源
４１〜４５・・排出部
５０・・平坦面
５１・・枠体
５５・・長ローラ（左右部ローラ）
５６・・短ローラ（前後部ローラ）
６１・・カバー
Ｚ・・果菜物選別装置

Claims

トレーに載置された果菜物について所定の測定を行う測定ラインと、
該測定ラインにて取得される測定データに基づいて果菜物の等級を判定して仕分けを制御する制御部と、
該制御部における等級判定に基づいて果菜物が載置された上記トレーを所定数設けられた仕分け部において仕分けする仕分けラインと、
該仕分け部毎に設けられて仕分けられた果菜物が載置された上記トレーをプールする排出ラインを備えた果菜物選別装置であって、
上記トレーは、その左右両側面を前後方向に平行な平坦面とし、上記トレーの前後両面を外方向に膨出する略円弧面とするとともに、上記トレーの底面には、該トレーの左右両側面の平坦面のそれぞれに沿って左右方向に回動する左右部ローラが備えられ、該左右部ローラのうち少なくとも１個は、その幅「Ｖ」が上記トレー側面の平坦面の幅「Ｗ」の０．６倍以上の長ローラであり、さらに上記トレーの底面には、その前端と後端のそれぞれの近傍に左右方向に回動する前後部ローラが備えられ、
上記測定ラインは、果菜物が載置された上記トレーを搬送するベルトコンベアと、該ベルトコンベアに沿って設置されて該ベルトコンベアにより搬送される上記トレーの平坦面に当接して該トレーの前後方向を搬送方向に規定するガイドと、上記トレーに載置された果菜物毎に所定の測定を行う測定器を備え、
上記制御部は、果菜物の測定データを予め定められた等級基準データと照合して果菜物の等級を判定するとともに、判定結果に基づいて上記仕分けラインの仕分け部における仕分けを制御する制御器を備え、
上記仕分けラインは、果菜物が載置された上記トレーを搬送するベルトコンベアと、該ベルトコンベアに沿って設置されて該ベルトコンベアにより搬送される上記トレーの平坦面に当接して該トレーの前後方向を搬送方向に規定するガイドを有するとともに、所定数設けられた仕分け部には、搬送される果菜物が載置されたトレーの一側の平坦面をエアの噴き付けによって押圧して他側方向に移動させるエアノズルが備えられ、
上記排出ラインは、上記仕分けラインの仕分け部において他側方向に移動された果菜物が載置された上記トレーをプールする平板部を有するとともに、該平板部は水平に設置され、あるいは上記仕分け部から離隔する方向に向かって下降するように傾斜させて設置されている、
ことを特徴とする果菜物選別装置。
請求項１において、
上記排出ラインにおける上記平板部の傾斜角度が０〜５°であることを特徴とする果菜物選別装置。
左右両側面を前後方向に平行な平坦面とし、前後両面を外方向に膨出する略円弧面とするとともに、その底面には、上記左右両側面の平坦面のそれぞれに沿って左右方向に回動する左右部ローラが備えられ、該左右部ローラのうち少なくとも１個は、その幅「Ｖ」が上記平坦面の幅「Ｗ」の０．６倍以上の長ローラであり、さらに上記底面には、その前端と後端のそれぞれの近傍に左右方向に回動する前後部ローラが備えられたトレーであって、上記平坦面がベルトコンベアに沿って設置されたガイドに当接することでその前後方向がベルトコンベアの搬送方向に指向するように規定された状態で搬送される上記トレーに果菜物を載置して所定の測定を行い、その測定データを予め定められた等級基準データと照合して上記果菜物の等級を判定し、しかる後、所定数設けられた仕分け部のうち上記判定等級に対応する仕分け部において、上記トレーの一側の平坦面をエアの噴き付けによって押圧して、上記トレーを上記左右部ローラと上記前後部ローラの回動によって他側方向に移動させて排出ラインにプールすることを特徴とする果菜物選別方法。
請求項３において、
上記排出ラインは、上記トレーをプールする平板部を備えるとともに、該平板部の傾斜角度が０〜５°であることを特徴とする果菜物選別方法。