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JP7550371B2 - Fruit and vegetable holding device and fruit and vegetable packing device - Google Patents
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JP7550371B2 - Fruit and vegetable holding device and fruit and vegetable packing device - Google Patents

Fruit and vegetable holding device and fruit and vegetable packing device Download PDF

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Description

本発明は、果菜を一つずつ保持する果菜保持装置及び保持した果菜をパックに詰める果菜パック詰め装置に関する。 The present invention relates to a fruit vegetable holding device that holds fruit vegetables one by one and a fruit vegetable packing device that packs the held fruit vegetables into packs.

本件出願人は、吸上げ手段を用いて搬送路上の果菜(イチゴ)を吸い上げ、吸い上げたイチゴをパック詰めする方法及び装置を開発した(特許文献1)。 The applicant has developed a method and device for sucking up fruit vegetables (strawberries) on a conveying path using a suction means and packing the sucked up strawberries (Patent Document 1).

特開2020-001788号公報JP 2020-001788 A

前記特許文献1記載の装置では、吸い上げたイチゴを搬送路上からパックまで移動する際に、振動によってイチゴが落下し、イチゴを正確にパック詰めできないことがあった。 In the device described in Patent Document 1, when the strawberries were being sucked up and moved from the conveyor path to the packs, the strawberries would sometimes fall due to vibrations, making it impossible to pack the strawberries accurately.

本発明はかかる事情に鑑みてなされたものであり、その解決課題は、イチゴなどの果菜が落下しにくく、パック詰めを確実に行うことができる果菜保持装置び果菜パック詰め装置を提供することにある。 The present invention has been made in consideration of the above-mentioned circumstances, and its problem to be solved is to provide a fruit and vegetable holding device and a fruit and vegetable packing device that prevent fruit and vegetable such as strawberries from falling out and enable packing to be performed reliably.

[果菜保持方法]
の果菜保持方法は、吸上げ手段を果菜に接近させて果菜を吸い上げ、吸い上げられた果菜を把持手段で把持することによって果菜を保持する方法である。
[Method of holding fruit and vegetables]
The fruit vegetable holding method of the present application is a method for holding a fruit vegetable by bringing a suction means close to the fruit vegetable to suck up the fruit vegetable and then gripping the sucked up fruit vegetable with a gripping means.

[果菜パック詰め方法]
の果菜パック詰め方法は、前記果菜保持方法によって保持した果菜をパックの上方へ移動し、当該パックの上方で果菜の吸上げ及び把持手段での果菜の把持を解除することによって当該果菜をパックに収容する方法である。
[How to pack fruit and vegetables]
The fruit vegetable packing method of the present application is a method of packing fruit vegetables by moving the fruit vegetables held by the fruit vegetable holding method to the top of the pack and releasing the gripping means for suctioning the fruit vegetables at the top of the pack.

[果菜保持装置]
本発明の果菜保持装置は、果菜を吸い上げる吸上げ手段と、吸上げ手段で吸い上げられた果菜を把持する把持手段を備えている。吸上げ手段は、吸上げグリッパと吸上げグリッパに圧縮空気を供給する圧縮空気供給手段を備え、把持手段は、果菜を把持する把持アームと、当該把持アームを把持方向と解除方向に開閉させる開閉手段を備えている。圧縮空気供給手段によって吸上げグリッパに圧縮空気が供給されると当該吸上げグリッパによって果菜が吸い上げられ、開閉手段によって把持アームが把持方向に閉じられると吸上げ手段で吸い上げられた果菜が当該把持アームで把持されるように構成されている。
[Fruit and vegetable holding device]
The fruit vegetable holding device of the present invention comprises suction means for sucking up fruit vegetables and gripping means for gripping the fruit vegetables sucked up by the suction means. The suction means comprises a suction gripper and compressed air supplying means for supplying compressed air to the suction gripper, and the gripping means comprises a gripping arm for gripping the fruit vegetables and opening/closing means for opening and closing the gripping arm in a gripping direction and a release direction. When compressed air is supplied to the suction gripper by the compressed air supplying means, the fruit vegetables are sucked up by the suction gripper, and when the gripping arm is closed in the gripping direction by the opening/closing means, the fruit vegetables sucked up by the suction means are gripped by the gripping arm.

[果菜パック詰め装置]
本発明の果菜パック詰め装置は、果菜を搬送する果菜搬送体と、果菜搬送体で搬送される果菜を撮影して当該果菜搬送体上における果菜の位置情報を取得する撮影手段と、撮影手段によって取得された位置情報に基づいて動作するロボットアームと、ロボットアームに設けられ、果菜搬送体上の果菜を保持してパック内に収容する前記果菜保持装置を備えたものである。
[Fruit and vegetable packing device]
The fruit vegetable packing apparatus of the present invention comprises a fruit vegetable transport body for transporting fruit vegetables, a photographing means for photographing the fruit vegetables transported by the fruit vegetable transport body and acquiring positional information of the fruit vegetables on the fruit vegetable transport body, a robot arm that operates based on the positional information acquired by the photographing means, and a fruit vegetable holding device attached to the robot arm for holding the fruit vegetables on the fruit vegetable transport body and storing them in packs.

本発明では、吸上げ手段と把持手段という二つの手段によって果菜を保持できるため、吸上げ手段のみで果菜を保持する場合よりも果菜が落下しにくく、果菜のパック詰めを確実に行うことができる。 In the present invention, the fruit vegetables are held by two means, the suction means and the gripping means, so the fruit vegetables are less likely to fall than when held by the suction means alone, and the fruit vegetables can be packed reliably.

(a)は果菜保持装置の一例を示す斜視図、(b)は(a)に示す果菜保持装置の内部構造の説明図。FIG. 2A is a perspective view showing an example of a fruit vegetable holding device, and FIG. 2B is an explanatory diagram of the internal structure of the fruit vegetable holding device shown in FIG. 果菜保持装置の吸上げ手段の一例を示す説明図。FIG. 4 is an explanatory diagram showing an example of a suction means of a fruit vegetable holding device. (a)は吸上げ手段の吸収手段の説明図、(b)は(a)のIIIb-IIIb断面図。FIG. 3A is an explanatory diagram of the absorbing means of the suction means, and FIG. 3B is a cross-sectional view taken along line IIIb-IIIb of FIG. (a)は吸収手段が上昇位置にある状態の正面図、(b)は(a)の側面図、(c)は吸収手段が降下位置にある状態の正面図、(d)は(c)の側面図。1A is a front view of the absorbing means in a raised position, FIG. 1B is a side view of FIG. 1A, FIG. 1C is a front view of the absorbing means in a lowered position, and FIG. 果菜保持装置の把持手段の一例を示す説明図。FIG. 4 is an explanatory diagram showing an example of a gripping means of a fruit vegetable holding device. (a)は把持アームが開いた状態の正面図、(b)は(a)の側面図、(c)は把持アームが閉じた状態の正面図、(d)は(c)の側面図。1A is a front view of the gripping arms in an open state, FIG. 1B is a side view of FIG. 1A, FIG. 1C is a front view of the gripping arms in a closed state, and FIG. 果菜保持装置の吸上げ手段の他例を示す説明図。FIG. 11 is an explanatory diagram showing another example of the suction means of the fruit vegetable holding device. 果菜パック詰め装置の一例を示す説明図。FIG. 2 is an explanatory diagram showing an example of a fruit and vegetable packing device.

(果菜保持方法及び果菜保持装置の実施形態)
の果菜保持方法及び果菜保持装置1の実施形態の一例を、図面を参照して説明する。本の果菜保持方法及び果菜保持装置1はイチゴSやビワなどの各種果菜の保持に用いることができるが、ここでは、果菜がイチゴSの場合を一例として説明する。
(Embodiments of fruit vegetable holding method and fruit vegetable holding device)
An example of an embodiment of the fruit vegetable holding method and fruit vegetable holding device 1 of the present application will be described with reference to the drawings. The fruit vegetable holding method and fruit vegetable holding device 1 of the present application can be used to hold various kinds of fruit vegetables such as strawberries S and loquats, but the case where the fruit vegetable is strawberries S will be described as an example here.

一例として図1(a)(b)に示す果菜保持装置1は、イチゴSを吸い上げる吸上げ手段10と、吸上げ手段10で吸い上げられたイチゴSを把持する把持手段20を備えている。吸上げ手段10や把持手段20は下面開口のケース30内に収容されている。 As an example, the fruit vegetable holding device 1 shown in Figures 1(a) and 1(b) is equipped with a suction means 10 that sucks up strawberries S, and a gripping means 20 that grips the strawberries S sucked up by the suction means 10. The suction means 10 and gripping means 20 are housed in a case 30 that is open at the bottom.

前記吸上げ手段10は、イチゴSを吸い上げて保持するための手段である。この実施形態の吸上げ手段10は、図2に示すように、吸上げグリッパ11と、吸上げグリッパ11に接続された吸収手段12と、吸上げグリッパ11に圧縮空気を供給する圧縮空気供給手段(コンプレッサ)13を備えている。 The suction means 10 is a means for sucking up and holding the strawberries S. As shown in FIG. 2, the suction means 10 in this embodiment includes a suction gripper 11, an absorption means 12 connected to the suction gripper 11, and a compressed air supply means (compressor) 13 for supplying compressed air to the suction gripper 11.

前記吸上げグリッパ11はイチゴSを吸い上げるための空気の流れを形成する装置である。この実施形態では、吸上げグリッパ11として、シュマルツ株式会社製のコンポジットグリッパーを用いている。このコンポジットグリッパーは真空発生器が内蔵されたものであり、エア供給口と吸気口と排気口を備えている。コンプレッサ13からエア供給口に圧縮空気が供給されると、吸気口から吸気され、排気口から排気されるように構成されている。吸上げグリッパ11には、これ以外のものを用いることもできる。 The suction gripper 11 is a device that creates an air flow for sucking up the strawberries S. In this embodiment, a composite gripper manufactured by Schmalz Corporation is used as the suction gripper 11. This composite gripper has a built-in vacuum generator and is equipped with an air supply port, an air intake port, and an exhaust port. When compressed air is supplied from the compressor 13 to the air supply port, it is sucked in through the air intake port and exhausted through the exhaust port. Other types of suction grippers can also be used for the suction gripper 11.

図3(b)に示すように、前記吸収手段12は、軸材12aと、軸材12aの外周に装着された摺動体12bと、摺動体12bの下端側に設けられた吸着パッド12cと、摺動体12bの上端側に設けられた吸収ばね12dを備えている。 As shown in FIG. 3(b), the absorbing means 12 includes a shaft 12a, a sliding body 12b attached to the outer periphery of the shaft 12a, an adsorption pad 12c provided on the lower end side of the sliding body 12b, and an absorbing spring 12d provided on the upper end side of the sliding body 12b.

前記軸材12aは吸上げグリッパ11に接続される部材である。一例として図3(a)(b)に示す軸材12aは、細長の円筒状の胴体部12eと、胴体部12eの上側に設けられた上嵌合部12fと、上嵌合部12fの上側に設けられた大径部12gを備えている。胴体部12eは摺動体12bが装着される部分、上嵌合部12fは吸収ばね12dの上端側が嵌合する部分、大径部12gは吸上げグリッパ11に接続される部分である。大径部12gの内面には吸収手段12との接続に用いられる接続部12hが設けられている。 The shaft 12a is a member that is connected to the suction gripper 11. As an example, the shaft 12a shown in Figures 3(a) and (b) has an elongated cylindrical body 12e, an upper fitting portion 12f provided on the upper side of the body 12e, and a large diameter portion 12g provided on the upper side of the upper fitting portion 12f. The body 12e is the portion to which the sliding body 12b is attached, the upper fitting portion 12f is the portion to which the upper end side of the absorbing spring 12d is fitted, and the large diameter portion 12g is the portion to be connected to the suction gripper 11. A connection portion 12h that is used to connect to the absorbing means 12 is provided on the inner surface of the large diameter portion 12g.

前記軸材12aの外周には円筒状の摺動体12bが被せられている。摺動体12bは摺動(上下動)可能に軸材12aにねじ止めされている。摺動体12bの上端側には吸収ばね12dの下端側が嵌合する下嵌合部12iが設けられている。摺動体12bの下端側には嵌合凹部12jが摺動体12bの外周に沿って形成され、その嵌合凹部12jに吸着パッド12cが装着されている。 A cylindrical sliding body 12b is placed on the outer periphery of the shaft material 12a. The sliding body 12b is screwed to the shaft material 12a so that it can slide (move up and down). A lower fitting portion 12i is provided on the upper end side of the sliding body 12b, into which the lower end side of the absorbing spring 12d fits. A fitting recess 12j is formed on the lower end side of the sliding body 12b along the outer periphery, and a suction pad 12c is attached to the fitting recess 12j.

前記吸収ばね12dはイチゴSの個体差を吸収するための部材である。工業製品と異なり、イチゴSなどの果菜は二つとして同じ形状のものは存在しない。本実施形態のように吸収ばね12dを設けることで、イチゴSの大きさや形状に応じて吸収ばね12dが弾性変形し、個体差が吸収されてイチゴSが潰れたり傷ついたりするのを防止することができる。吸収ばね12dは上嵌合部12fと下嵌合部12iの間に配置され、通常時は下向きに付勢されている。 The absorbing spring 12d is a member for absorbing the individual differences of the strawberries S. Unlike industrial products, no two fruit vegetables such as strawberries S are the same shape. By providing the absorbing spring 12d as in this embodiment, the absorbing spring 12d elastically deforms according to the size and shape of the strawberries S, absorbing the individual differences and preventing the strawberries S from being crushed or damaged. The absorbing spring 12d is disposed between the upper fitting portion 12f and the lower fitting portion 12i, and is normally biased downward.

前記吸着パッド12cはイチゴSを吸着するためのパッドである。一例として図3(a)(b)に示す吸着パッド12cは円筒状である。吸着パッド12cの上端側の内面には、嵌合凹部12jに嵌合する嵌合部12kが設けられている。吸着パッド12cにはくびれ部12mとその下側に連続する広がり部12nを備えている。吸着パッド12cにはシリコン製のものなど、可撓性を有し、且つイチゴSを傷つけにくい材質のものを用いるのが好ましい。 The suction pad 12c is a pad for suctioning strawberries S. As an example, the suction pad 12c shown in Figures 3(a) and (b) is cylindrical. The inner surface of the upper end of the suction pad 12c is provided with a fitting portion 12k that fits into the fitting recess 12j. The suction pad 12c has a narrow portion 12m and a wide portion 12n that continues below it. It is preferable to use a material such as silicone for the suction pad 12c that is flexible and does not easily damage the strawberries S.

吸収手段12の内部には空気通路12pが形成されている。吸上げグリッパ11から空気通路12p内に圧縮空気が供給されると、吸着パッド12c側から空気が吸引され、この吸引力によってイチゴSが吸着パッド12c側に吸い上げられる。なお、吸収手段12は省略することもできる。この場合、吸上げグリッパ11に吸着パッド12cを直接取り付ければよい。 An air passage 12p is formed inside the absorbing means 12. When compressed air is supplied from the suction gripper 11 into the air passage 12p, air is sucked in from the suction pad 12c side, and the strawberries S are sucked up to the suction pad 12c side by this suction force. The absorbing means 12 can also be omitted. In this case, the suction pad 12c can be directly attached to the suction gripper 11.

前記吸上げ手段10は昇降手段14によって上下動するように構成されている。この実施形態では、昇降手段14としてエアシリンダを用いている。図2に示すように、エアシリンダのロッドの先端には、吸上げ手段10が取り付けられた取付け座15に固定されている。 The suction means 10 is configured to move up and down by the lifting means 14. In this embodiment, an air cylinder is used as the lifting means 14. As shown in Figure 2, the tip of the air cylinder rod is fixed to a mounting seat 15 on which the suction means 10 is attached.

この実施形態では、収縮状態のエアシリンダ(図4(a)(b))が伸長する(図4(c)(d))と、取付け座15が降下して吸収手段12が降下し、伸長状態のエアシリンダ(図4(c)(d))が収縮する(図4(a)(b))と、取付け座15が上昇して吸収手段12が上昇する。 In this embodiment, when the air cylinder in the contracted state (Fig. 4(a)(b)) is extended (Fig. 4(c)(d)), the mounting seat 15 descends and the absorbing means 12 descends, and when the air cylinder in the extended state (Fig. 4(c)(d)) is contracted (Fig. 4(a)(b)), the mounting seat 15 rises and the absorbing means 12 rises.

前記把持手段20は、吸上げ手段10で吸い上げられたイチゴSを把持する手段である。この実施形態の把持手段20は、図5に示すように、イチゴSを把持する把持アーム21と、把持アーム21を把持する方向(以下「把持方向」という)と把持を解除する方向(以下「解除方向」という)に開閉させる開閉手段22を備えている。 The gripping means 20 is a means for gripping the strawberries S sucked up by the suction means 10. As shown in FIG. 5, the gripping means 20 in this embodiment includes a gripping arm 21 for gripping the strawberries S, and an opening/closing means 22 for opening and closing the gripping arm 21 in a gripping direction (hereinafter referred to as the "gripping direction") and a gripping release direction (hereinafter referred to as the "release direction").

この実施形態の把持アーム21は、アーム部21aとアーム部21aの先端に設けられた把持パッド21bを備えている。この実施形態のアーム部21aは縦長の板ばねで構成されている。アーム部21aは、上端がシリンダに固定された固定プレート23に取り付けられている。アーム部21aの先端は内向きに屈曲しており、当該屈曲部分に把持パッド21bとしてシリコンパッドが取り付けられている。 The gripping arm 21 in this embodiment comprises an arm portion 21a and a gripping pad 21b provided at the tip of the arm portion 21a. In this embodiment, the arm portion 21a is composed of a vertically long leaf spring. The arm portion 21a is attached to a fixed plate 23, the upper end of which is fixed to a cylinder. The tip of the arm portion 21a is bent inward, and a silicone pad is attached to the bent portion as the gripping pad 21b.

この実施形態では、摺動体12bの周方向に沿って四本の把持アーム21が間隔をあけて設けられている。各把持アーム21は下端側に向けて外広がりとなるようにしてある。把持アーム21は前記開閉手段22によって、把持方向と解除方向に弾性変形するように構成されている。 In this embodiment, four gripping arms 21 are provided at intervals along the circumferential direction of the sliding body 12b. Each gripping arm 21 is designed to spread outward toward the lower end. The gripping arms 21 are configured to be elastically deformed in the gripping direction and the release direction by the opening and closing means 22.

この実施形態では、把持アーム21が四本の場合を一例としているが、把持アーム21は四本より多くても少なくてもよい。把持アーム21を構成するアーム部21aは、開閉手段22によって動作する程度の弾性を有するものであれば板ばね以外であってもよい。また、把持アーム21を構成する把持パッド21bはイチゴSなどの果菜を傷つけない程度の弾性を有するものであればシリコンパッド以外であってもよい。 In this embodiment, the number of gripping arms 21 is four, but the number of gripping arms 21 may be more or less than four. The arm portion 21a constituting the gripping arm 21 may be other than a leaf spring as long as it has enough elasticity to be operated by the opening/closing means 22. In addition, the gripping pad 21b constituting the gripping arm 21 may be other than a silicone pad as long as it has enough elasticity not to damage fruit vegetables such as strawberries S.

前記開閉手段22は、把持アーム21を把持方向と解錠方向に動かすための手段である。一例として図1(a)(b)及び図5に示す開閉手段22は、エアシリンダ22aとエアシリンダ22aのロッド22bの先端に設けられた調整プレート22cを備えている。 The opening/closing means 22 is a means for moving the gripping arm 21 in the gripping direction and the unlocking direction. As an example, the opening/closing means 22 shown in Figs. 1(a)(b) and 5 includes an air cylinder 22a and an adjustment plate 22c provided at the tip of the rod 22b of the air cylinder 22a.

図1(b)に示すように、この実施形態の調整プレート22cは一部が切り欠かれたリング状(C字状)の板材である。調整プレート22cは、すべての把持アーム21が調整プレート22cの内側に収まるように、把持アーム21の外側に配置されている。調整プレート22cの内側の広さは、調整プレート22cを最上位に位置したときには把持アーム21に接触せず、最下位に位置したときには把持アーム21に接触して把持方向に弾性変形させられるような広さとしてある。 As shown in FIG. 1(b), the adjustment plate 22c in this embodiment is a ring-shaped (C-shaped) plate material with a portion cut out. The adjustment plate 22c is arranged outside the gripping arms 21 so that all the gripping arms 21 fit inside the adjustment plate 22c. The inner width of the adjustment plate 22c is set so that when the adjustment plate 22c is positioned at the top, it does not come into contact with the gripping arms 21, but when it is positioned at the bottom, it comes into contact with the gripping arms 21 and is elastically deformed in the gripping direction.

この実施形態では、収縮状態のエアシリンダ(図6(a)(b))が伸長する(図6(c)(d))と、調整プレート22cが降下して把持アーム21が把持方向に弾性変形してイチゴSが把持され、伸長状態のエアシリンダ(図6(c)(d))が収縮する(図6(a)(b))と、調整プレート22cが上昇して把持アーム21が解除方向に復帰してイチゴSの把持が解除される。 In this embodiment, when the air cylinder in the contracted state (Fig. 6(a)(b)) is extended (Fig. 6(c)(d)), the adjustment plate 22c descends and the gripping arm 21 elastically deforms in the gripping direction to grip the strawberry S, and when the air cylinder in the extended state (Fig. 6(c)(d)) is contracted (Fig. 6(a)(b)), the adjustment plate 22c rises and the gripping arm 21 returns in the release direction to release the grip of the strawberry S.

本実施形態の果菜保持装置1でのイチゴSの保持は、次のように行う。
(1)吸上げ手段10をイチゴSに接近させる。
(2)吸上げグリッパ11を動作させ、吸上げ手段10でイチゴSを保持する。
(3)調整プレート22cを降下させて把持アーム21を把持方向に弾性変形させ、吸上げ手段10で保持されたイチゴSを把持アーム21で把持する。
The strawberries S are held in the fruit vegetable holding device 1 of this embodiment as follows.
(1) The suction means 10 is brought close to the strawberries S.
(2) The suction gripper 11 is operated to hold the strawberry S with the suction means 10.
(3) The adjustment plate 22c is lowered to elastically deform the gripping arm 21 in the gripping direction, so that the strawberry S held by the suction means 10 is gripped by the gripping arm 21.

本実施形態の果菜保持装置1で保持されたイチゴSの解放は、次のように行う。
(1)昇降手段14によって吸上げ手段10を降下させる。
(2)調整プレート22cを上昇させ、把持アーム21でのイチゴSの把持を解除する。
(3)吸上げグリッパ11の動作を停止し、吸上げ手段10によるイチゴSの保持を解除する。
The strawberries S held by the fruit vegetable holding device 1 of this embodiment are released as follows.
(1) The suction means 10 is lowered by the lifting means 14.
(2) The adjustment plate 22c is raised, and the strawberry S is released from the gripping arm 21.
(3) The operation of the suction gripper 11 is stopped, and the suction means 10 is released from its hold on the strawberry S.

(果菜保持方法及び果菜保持装置のその他の実施形態)
前記実施形態では、圧縮空気を吸上げグリッパ11のエア供給口(図示しない)内に供給することによって、イチゴSを吸着パッド12c側に吸い上げる果菜保持装置1を一例としているが、吸上げ手段10は、図7に示すように、負圧を利用してイチゴSを吸い上げるような構成とすることもできる。
(Other embodiments of the fruit vegetable holding method and fruit vegetable holding device)
In the above embodiment, an example is given of a fruit and vegetable holding device 1 in which compressed air is supplied into an air supply port (not shown) of the suction gripper 11 to suck up strawberries S toward the suction pad 12c. However, the suction means 10 can also be configured to suck up strawberries S by utilizing negative pressure, as shown in Figure 7.

一例として図7に示す吸上げ手段10は、本体部31、外カバー32、エア供給ホース33及び緩衝部材34を備えている。 As an example, the suction means 10 shown in FIG. 7 includes a main body 31, an outer cover 32, an air supply hose 33, and a buffer member 34.

この実施形態の本体部31は円柱状の胴体部31aと、胴体部31aの下端側に設けられたエア拡散部31bを備えている。胴体部31aには上下方向に貫通するエア通路31cが設けられている。エア通路31cはエア拡散部31bの内部に設けられた拡散空間31dと連通している。 The main body 31 in this embodiment has a cylindrical body 31a and an air diffusion section 31b provided at the lower end of the body 31a. The body 31a is provided with an air passage 31c that penetrates in the vertical direction. The air passage 31c is connected to a diffusion space 31d provided inside the air diffusion section 31b.

前記拡散空間31dのうち、エア通路31cの出口(ノズル)近傍には、円盤状の拡散板31eが設けられている。拡散板31eはエア通路31cに対して垂直になるように設けてある。エア通路31cの出口と拡散板31eの間には隙間が設けてあり、エア通路31cの出口から排出されるエアが拡散板31eにぶつかり、当該拡散板31eの周方向に拡散されながら排出されるようにしてある。 A disk-shaped diffusion plate 31e is provided in the diffusion space 31d near the outlet (nozzle) of the air passage 31c. The diffusion plate 31e is provided perpendicular to the air passage 31c. A gap is provided between the outlet of the air passage 31c and the diffusion plate 31e, so that the air discharged from the outlet of the air passage 31c hits the diffusion plate 31e and is discharged while being diffused in the circumferential direction of the diffusion plate 31e.

前記本体部31の外側には外カバー32が設けられている。この実施形態の外カバー32は筒状部材であり、その下端側にはイチゴSの吸上口となる開口部32aが設けられている。開口部32aの外側(下側)には、イチゴSの吸い上げ時に当該イチゴSに押し跡がつくのを防止するリング状の緩衝部材34が設けられている。この実施形態の緩衝部材34は開口部32aの周縁32bと同形状又は略同形状のものである。緩衝部材34はスポンジ等のクッション性を有する材料で構成することができる。 An outer cover 32 is provided on the outside of the main body 31. In this embodiment, the outer cover 32 is a tubular member, and an opening 32a is provided at its lower end, which serves as a suction port for the strawberries S. A ring-shaped buffer member 34 is provided on the outside (lower side) of the opening 32a to prevent the strawberries S from being imprinted when they are sucked up. In this embodiment, the buffer member 34 has the same shape or approximately the same shape as the periphery 32b of the opening 32a. The buffer member 34 can be made of a material with cushioning properties, such as sponge.

外カバー32は中実部32cと中空部32dを備え、中実部32cには肉厚方向に貫通する第1の貫通孔32eが設けられている。第1の貫通孔32eは平面から見たときに外カバー32の上面の中心付近に設けられている。第1の貫通孔32eは本体部31の胴体部31aが通過可能な広さ、且つエア拡散部31bが通過不可能な広さとしてある。第1の貫通孔32eには本体部31の胴体部31aが上下動自在に挿通されている。 The outer cover 32 has a solid portion 32c and a hollow portion 32d, and a first through hole 32e is provided in the solid portion 32c, penetrating in the thickness direction. The first through hole 32e is provided near the center of the upper surface of the outer cover 32 when viewed from above. The first through hole 32e is wide enough to allow the trunk portion 31a of the main body portion 31 to pass through, but not the air diffusion portion 31b. The trunk portion 31a of the main body portion 31 is inserted into the first through hole 32e so that it can move up and down freely.

第1の貫通孔32eの周面と胴体部31aの間にはクリアランスが確保してあり、胴体部31aをスムーズに上下動させられるようにしてある。この実施形態では、本体部31を上方に上げることによって、胴体部31aの底面位置が緩衝部材34の底面位置よりも奥側に位置するようにし、吸い上げたイチゴSが胴体部31aの底面に接触することによるイチゴSの傷つきを防止できるようにしてある。 A clearance is provided between the periphery of the first through hole 32e and the body 31a, allowing the body 31a to move up and down smoothly. In this embodiment, by raising the main body 31 upward, the bottom of the body 31a is positioned further back than the bottom of the buffer member 34, preventing the strawberries S from being damaged by contacting the bottom of the body 31a.

胴体部31aのうち外カバー32の上面よりも上方に突出した部分の外周に、本体部31(胴体部31a)が外カバー32(第1の貫通孔32e)から抜けるのを防止する抜け止めリング31fが設けられている。抜け止めリング31fは図示しない止めピンによって胴体部31aに固定されている。 A retaining ring 31f is provided on the outer periphery of the portion of the body 31a that protrudes above the top surface of the outer cover 32 to prevent the main body 31 (body 31a) from coming out of the outer cover 32 (first through hole 32e). The retaining ring 31f is fixed to the body 31a by a locking pin (not shown).

本体部31を下方向に移動させた際には、抜け止めリング31fの底面が外カバー32の上面に当接して胴体部31aの第1の貫通孔32eからの抜けが防止され、本体部31を上方向に移動させた際には、エア拡散部31bの上面が外カバー32の中実部32cの底面に当接して胴体部31aの第1の貫通孔32eからの抜けが防止されるようにしてある。 When the main body 31 is moved downward, the bottom surface of the retaining ring 31f abuts against the top surface of the outer cover 32 to prevent it from slipping out of the first through hole 32e of the body 31a, and when the main body 31 is moved upward, the top surface of the air diffusion section 31b abuts against the bottom surface of the solid section 32c of the outer cover 32 to prevent it from slipping out of the first through hole 32e of the body 31a.

外カバー32の中実部32cには、図示しない光電センサを取り付けるための第2の貫通孔32fが設けられている。光電センサは、イチゴSが緩衝部材34の外側にイチゴSを吸い上げたことを検知するものである。イチゴSを吸い上げたか否かは圧力センサなどの他の手段で検知するようにしてもよい。 A second through hole 32f is provided in the solid portion 32c of the outer cover 32 for mounting a photoelectric sensor (not shown). The photoelectric sensor detects when the strawberry S has been sucked up to the outside of the buffer member 34. Whether or not the strawberry S has been sucked up may be detected by other means such as a pressure sensor.

前記エア供給ホース33は、エア通路31c内に圧縮空気を送り込むためのホースである。エア供給ホース33の一端側には図示しない圧縮空気供給手段(コンプレッサ)35が接続され、他端側には胴体部31aに接続するネジ部36aを備えた接続具36が設けられている。エア供給ホース33は、接続具36のネジ部36aが胴体部31aの頂部に設けられた凹部(図示しない)の雌ネジに螺合されることによって胴体部31aに接続されている。 The air supply hose 33 is a hose for feeding compressed air into the air passage 31c. One end of the air supply hose 33 is connected to a compressed air supply means (compressor) 35 (not shown), and the other end is provided with a connector 36 having a screw portion 36a that connects to the body portion 31a. The air supply hose 33 is connected to the body portion 31a by screwing the screw portion 36a of the connector 36 into a female screw in a recess (not shown) provided at the top of the body portion 31a.

コンプレッサ35から供給されるエアは、当該エア供給ホース33を通じて胴体部31aのエア通路31cに供給される。エア供給ホース33には図示しない電磁弁が設けられ、電磁的にエア供給ホース33が開閉されるようにしてある。 Air supplied from the compressor 35 is supplied to the air passage 31c of the body 31a through the air supply hose 33. The air supply hose 33 is provided with a solenoid valve (not shown) so that the air supply hose 33 can be electromagnetically opened and closed.

図7の吸上げ手段10では、次のようにしてイチゴSを吸い上げることができる。
(1)吸上げ手段10をイチゴSの上方に移動し、開口部32a側(緩衝部材34側)をイチゴSの腹部付近に接近させる。
(2)前記(1)の状態でコンプレッサ35からエア供給ホース33を介してエア通路31cにエアを供給する。
(3)エア通路31cに供給されたエアはエア通路31cを通過してその出口から排出され、拡散板31eに沿ってその周方向に拡散される。
(4)拡散されたエアは開口部32aとイチゴSの間から抜け、これによって外カバー32の中空部32d内が負圧となり、開口部32aにイチゴSが吸い上げられる。
(5)なお、イチゴSの吸上げは電磁弁を閉めてエアの供給を停止することで解除することができる。
The suction means 10 of FIG. 7 can suck up the strawberries S in the following manner.
(1) The suction means 10 is moved above the strawberry S, and the opening 32a side (the buffer member 34 side) is brought close to the abdomen of the strawberry S.
(2) In the state of (1) above, air is supplied from the compressor 35 through the air supply hose 33 to the air passage 31c.
(3) The air supplied to the air passage 31c passes through the air passage 31c and is discharged from the outlet thereof, and is diffused in the circumferential direction along the diffusion plate 31e.
(4) The diffused air escapes between the opening 32a and the strawberries S, creating a negative pressure within the hollow portion 32d of the outer cover 32, and the strawberries S are sucked up into the opening 32a.
(5) The suction of strawberries S can be stopped by closing the solenoid valve to stop the air supply.

(果菜パック詰め方法及び果菜パック詰め装置の実施形態)
次に、本の果菜パック詰め方法及び果菜パック詰め装置の実施形態の一例を、図面を参照して説明する。なお、果菜保持方法及び果菜保持装置1の実施形態と同様、本の果菜パック詰め方法及び果菜パック詰め装置も、イチゴSやビワなどの各種果菜の保持に用いることができるが、ここでは、果菜がイチゴSの場合を一例として説明する。
(Embodiments of a fruit and vegetable packing method and a fruit and vegetable packing device)
Next, an example of an embodiment of the fruit and vegetable packing method and fruit and vegetable packing device of the present application will be described with reference to the drawings. As with the embodiment of the fruit and vegetable holding method and fruit and vegetable holding device 1, the fruit and vegetable packing method and fruit and vegetable packing device of the present application can also be used to hold various kinds of fruit and vegetables such as strawberries S and loquats, but here, the case where the fruit is strawberries S will be described as an example.

図8は、本発明の果菜パック詰め装置の一例を示すものである。図8において、1は果菜保持装置、40は果菜搬送体、50は撮影手段、60はロボットアーム、70はパック搬送体、80は果菜自動選別装置の果菜搬送体である。 Figure 8 shows an example of a fruit and vegetable packing device of the present invention. In Figure 8, 1 is a fruit and vegetable holding device, 40 is a fruit and vegetable conveying body, 50 is a photographing means, 60 is a robot arm, 70 is a pack conveying body, and 80 is a fruit and vegetable conveying body of the automatic fruit and vegetable sorting device.

前記果菜保持装置1は、イチゴSを保持する手段である。果菜保持装置1には、前記果菜保持方法及び果菜保持装置の実施形態で説明したものを用いることができる。果菜保持装置1については既に説明済みであるため、ここではその説明を省略する。なお、果菜保持装置1には前記実施形態で説明したもの以外のものを用いることもできる。 The fruit vegetable holding device 1 is a means for holding strawberries S. The fruit vegetable holding device 1 may be one that has been described in the embodiment of the fruit vegetable holding method and fruit vegetable holding device. As the fruit vegetable holding device 1 has already been described, its description will be omitted here. Note that a fruit vegetable holding device other than that described in the embodiment may also be used.

前記果菜搬送体40は、イチゴSを搬送するための手段である。果菜搬送体40にはベルトコンベア等を用いることができる。果菜搬送体40には、例えば、既存の果菜自動選別装置80のプールコンベア等を用いることができる。 The fruit and vegetable conveying body 40 is a means for conveying strawberries S. A belt conveyor or the like can be used as the fruit and vegetable conveying body 40. For example, a pool conveyor of an existing automatic fruit and vegetable sorting device 80 can be used as the fruit and vegetable conveying body 40.

前記撮影手段50は、果菜搬送体40上のイチゴSを撮影し、当該イチゴSの位置情報を取得するための手段である。撮影手段50には、例えば、位置情報検出機能付デジタルカメラを用いることができる。撮影手段50は果菜搬送体40の上方に固定してある。撮影手段50によって得られた位置情報はロボットアーム60の制御装置に送信され、当該位置情報に基づいてロボットアーム60が動作するようにしてある。 The photographing means 50 is a means for photographing the strawberries S on the fruit vegetable transport body 40 and acquiring position information of the strawberries S. For example, a digital camera with a position information detection function can be used as the photographing means 50. The photographing means 50 is fixed above the fruit vegetable transport body 40. The position information obtained by the photographing means 50 is transmitted to the control device of the robot arm 60, and the robot arm 60 is adapted to operate based on the position information.

前記ロボットアーム60は、果菜保持装置1を動作させるための手段である。この実施形態では、ロボットアーム60として既存の多関節ロボットを用いている。ロボットアーム60の先端には、ハンドルとして果菜保持装置1が実装されている。この実施形態では、ロボットアーム60によって、当該果菜保持装置1を、少なくとも、果菜搬送体40上のイチゴSを保持可能な位置と保持したイチゴSをパック搬送体70上のパックP内に移載可能な位置に移動させられるようにしてある。この実施形態のロボットアーム60は、イチゴSの向きに合わせて果菜保持装置1の向きや角度を調整できるようにしてある。 The robot arm 60 is a means for operating the fruit vegetable holding device 1. In this embodiment, an existing multi-joint robot is used as the robot arm 60. The fruit vegetable holding device 1 is mounted as a handle on the tip of the robot arm 60. In this embodiment, the robot arm 60 is capable of moving the fruit vegetable holding device 1 to at least a position where it can hold strawberries S on the fruit vegetable transport body 40 and a position where it can transfer the held strawberries S into packs P on the pack transport body 70. The robot arm 60 in this embodiment is capable of adjusting the orientation and angle of the fruit vegetable holding device 1 to match the orientation of the strawberries S.

前記パック搬送体70は、イチゴSを収容するパックPを搬送するための装置である。パック搬送体70には、既存のベルトコンベアやローラーコンベアなどを用いることができる。パック搬送体70に代えて、固定式のパック載置台を用いることもできる。なお、図示は省略しているが、パック搬送体70の近傍にはパックPを収容しておくためのストッカーが設けられている。ここで用いるパックPはイチゴSを詰める既存のプラスチックパックである。 The pack transport body 70 is a device for transporting packs P containing strawberries S. An existing belt conveyor or roller conveyor can be used as the pack transport body 70. A fixed pack placement table can also be used instead of the pack transport body 70. Although not shown in the figure, a stocker for storing packs P is provided near the pack transport body 70. The packs P used here are existing plastic packs filled with strawberries S.

前記果菜自動選別装置80は、果菜をその搬送中に等階級別に選別する装置である。図8に示す果菜自動選別装置80は、等階級選別済みの果菜を等階級ごとにプールするプールコンベアが設けられている。この実施形態では、プールコンベアを果菜搬送体40として利用している。なお、果菜自動選別装置80には、本件出願人が開発した各種果菜自動選別装置を用いることができる。 The automatic fruit and vegetable sorting device 80 is a device that sorts fruit and vegetables into equal classes while they are being transported. The automatic fruit and vegetable sorting device 80 shown in FIG. 8 is provided with a pool conveyor that pools the fruit and vegetable that have already been sorted into equal classes into equal classes. In this embodiment, the pool conveyor is used as the fruit and vegetable transport body 40. Note that the automatic fruit and vegetable sorting device 80 can be any of various automatic fruit and vegetable sorting devices developed by the present applicant.

本実施形態の果菜パック詰め装置でのイチゴSのパック詰めは、次のように行う。
(1)撮影手段50によって果菜搬送体40で搬送中のイチゴSを撮影し、イチゴSの位置情報を取得する。
(2)取得した位置情報に基づきロボットアーム60を動作させ、保持対象であるイチゴSの上方に果菜保持装置1を移動させる。
(3)果菜保持装置1の吸上げグリッパ11を動作させ、吸上げ手段10でイチゴSを保持する。
(4)調整プレート22cを降下させて把持アーム21を把持方向に弾性変形させ、吸上げ手段10で保持されたイチゴSを把持アーム21で把持する。
(5)ロボットアーム60を動作させ、イチゴSを保持した果菜保持装置1をパック搬送体70上のパックPの上方に移動させる。
(6)昇降手段14によって吸上げ手段10を降下させる。
(7)調整プレート22cを上昇させ、把持アーム21でのイチゴSの把持を解除する。
(8)吸上げグリッパ11の動作を停止し、吸上げ手段10によるイチゴSの保持を解除し、パックPの所定箇所にイチゴSを収容する。
(9)以降、前記工程を所定回数繰り返し、パックP内に所定数のイチゴSを収容する。
The fruit and vegetable packing apparatus of this embodiment packs strawberries S as follows.
(1) The imaging means 50 captures an image of the strawberries S being transported by the fruit vegetable transport body 40, and obtains position information of the strawberries S.
(2) Based on the acquired position information, the robot arm 60 is operated to move the fruit vegetable holding device 1 above the strawberry S to be held.
(3) The suction gripper 11 of the fruit vegetable holding device 1 is operated, and the strawberry S is held by the suction means 10.
(4) The adjustment plate 22c is lowered to elastically deform the gripping arm 21 in the gripping direction, and the strawberry S held by the suction means 10 is gripped by the gripping arm 21.
(5) The robot arm 60 is operated to move the fruit or vegetable holding device 1 holding the strawberries S to above the packs P on the pack transport body 70.
(6) The suction means 10 is lowered by the lifting means 14.
(7) The adjustment plate 22c is raised, and the gripping arm 21 releases the strawberry S from its grip.
(8) The operation of the suction gripper 11 is stopped, the suction means 10 is released from its hold on the strawberries S, and the strawberries S are placed in a designated location in the pack P.
(9) After that, the above process is repeated a predetermined number of times until a predetermined number of strawberries S are contained in the pack P.

以上、各実施形態で説明した構成は一例であり、本の果菜保持方法、果菜保持装置、果菜パック詰め方法及び果菜パック詰め装置は、各発明の要旨を超えない範囲で他の構成に変更することができる。 The configurations described in each embodiment above are examples, and the fruit and vegetable holding method, fruit and vegetable holding device, fruit and vegetable packing method, and fruit and vegetable packing device of the present application can be changed to other configurations without exceeding the gist of each invention.

のイチゴSの保持やパック詰めのほか、ビワなどの保持やパック詰めに用いることもできる。 In addition to the strawberries S of the present invention , the device can also be used to hold and pack loquats and the like.

1 果菜保持装置
10 吸上げ手段
11 吸上げグリッパ
12 吸収手段
12a 軸材
12b 摺動体
12c 吸着パッド
12d 吸収ばね
12e 胴体部
12f 上嵌合部
12g 大径部
12h 接続部
12i 下嵌合部
12j 嵌合凹部
12k 嵌合部
12m くびれ部
12n 広がり部
12p 空気通路
13 圧縮空気供給手段(コンプレッサ)
14 昇降手段
15 取付け座
20 把持手段
21 把持アーム
21a アーム部
21b 把持パッド
22 開閉手段
22a エアシリンダ
22b ロッド
22c 調整プレート
23 固定プレート
30 ケース
31 本体部
31a 胴体部
31b エア拡散部
31c エア通路
31d 拡散空間
31e 拡散板
31f 抜け止めリング
32 外カバー
32a 開口部
32b 周縁
32c 中実部
32d 中空部
32e 第1の貫通孔
32f 第2の貫通孔
33 エア供給ホース
34 緩衝部材
35 圧縮空気供給手段(コンプレッサ)
36 接続具
36a ネジ部
40 果菜搬送体
50 撮影手段
60 ロボットアーム
70 パック搬送体
80 果菜自動選別装置
P パック
S イチゴ(果菜)
REFERENCE SIGNS LIST 1 Fruit and vegetable holding device 10 Suction means 11 Suction gripper 12 Absorption means 12a Shaft material 12b Slider 12c Suction pad 12d Absorption spring 12e Body portion 12f Upper fitting portion 12g Large diameter portion 12h Connection portion 12i Lower fitting portion 12j Fitting recess 12k Fitting portion 12m Narrowed portion 12n Widened portion 12p Air passage 13 Compressed air supply means (compressor)
14 Lifting means 15 Mounting seat 20 Grip means 21 Grip arm 21a Arm portion 21b Grip pad 22 Opening/closing means 22a Air cylinder 22b Rod 22c Adjustment plate 23 Fixed plate 30 Case 31 Main body portion 31a Body portion 31b Air diffusion portion 31c Air passage 31d Diffusion space 31e Diffusion plate 31f Anti-slip ring 32 Outer cover 32a Opening portion 32b Periphery 32c Solid portion 32d Hollow portion 32e First through hole 32f Second through hole 33 Air supply hose 34 Cushioning member 35 Compressed air supply means (compressor)
36 Connector 36a Screw portion 40 Fruit and vegetable conveyor 50 Photographing means 60 Robot arm 70 Pack conveyor 80 Fruit and vegetable automatic sorting device P Pack S Strawberry (fruit vegetable)

Claims (4)

果菜を保持する果菜保持装置において、
果菜を吸い上げる吸上げ手段と、当該吸上げ手段で吸い上げられた果菜を把持する把持手段を備え、
前記吸上げ手段は、吸上げグリッパと吸上げグリッパに圧縮空気を供給する圧縮空気供給手段を備え、
前記把持手段は、果菜を把持する把持アームと、当該把持アームを把持方向と解除方向に開閉させる開閉手段を備え、
前記開閉手段は、伸縮装置と、当該伸縮装置に設けられた調整プレートを備え、
前記調整プレートは、前記把持アームが収まる広さであり、且つ、当該調整プレートが最上位に位置したときには当該把持アームに接触せず、当該調整プレートが最下位に位置したときには当該把持アームに接触する広さの内側空間を備え、
前記調整プレートは、前記把持アームが前記内側空間内に収まるように、把持アームの外側に配置され、
前記把持アームは、前記伸縮装置が伸長することによって前記調整プレートが降下すると果菜を把持する把持方向に閉じ、前記伸縮装置が収縮することによって前記調整プレートが上昇すると把持した果菜を解除する解除方向に広がり、
前記圧縮空気供給手段によって吸上げグリッパに圧縮空気が供給されると、当該吸上げグリッパによって果菜が吸い上げられ、
前記開閉手段によって把持アームが把持方向に閉じられると吸上げ手段で吸い上げられた果菜が当該把持アームで保持され、前記開閉手段によって把持アームが解除方向に広がると当該把持アームで把持された果菜の把持が解除される、
ことを特徴とする果菜保持装置。
In a fruit vegetable holding device for holding fruit vegetables,
The apparatus includes a suction means for sucking up the fruit and vegetables, and a gripping means for gripping the fruit and vegetables sucked up by the suction means,
The suction means includes a suction gripper and compressed air supply means for supplying compressed air to the suction gripper,
The gripping means includes a gripping arm for gripping a fruit vegetable, and an opening/closing means for opening and closing the gripping arm in a gripping direction and a release direction,
The opening and closing means includes an extension device and an adjustment plate provided on the extension device,
the adjusting plate has an inner space large enough to accommodate the gripping arm, and large enough not to contact the gripping arm when the adjusting plate is in the uppermost position, and large enough to contact the gripping arm when the adjusting plate is in the lowermost position;
the adjusting plate is disposed outside the gripping arm such that the gripping arm is received within the inner space;
When the telescopic device extends and the adjustment plate descends, the gripping arms close in a gripping direction to grip the fruit or vegetable, and when the telescopic device contracts and the adjustment plate rises, the gripping arms expand in a release direction to release the gripped fruit or vegetable.
When compressed air is supplied to the suction gripper by the compressed air supply means, the fruit or vegetable is sucked up by the suction gripper,
When the gripping arms are closed in the gripping direction by the opening/closing means, the fruit or vegetable sucked up by the suction means is held by the gripping arms , and when the gripping arms are expanded in the release direction by the opening/closing means, the fruit or vegetable gripped by the gripping arms is released.
A fruit and vegetable holding device characterized by the above.
請求項記載の果菜保持装置において、
吸上げ手段は上下方向に移動可能である、
ことを特徴とする果菜保持装置。
The fruit vegetable holding device according to claim 1 ,
The suction means is movable in the vertical direction.
A fruit and vegetable holding device characterized by the above.
請求項記載の果菜保持装置において、
伸縮装置がエアシリンダである、
ことを特徴とする果菜保持装置。
The fruit vegetable holding device according to claim 1 ,
The telescopic device is an air cylinder;
A fruit and vegetable holding device characterized by the above.
所定数の果菜をパック詰めする果菜パック詰め装置において、
果菜を搬送する果菜搬送体と、
前記果菜搬送体で搬送される果菜を撮影し、当該果菜搬送体上における果菜の位置情報を取得する撮影手段と、
前記撮影手段によって取得された位置情報に基づいて動作するロボットアームと、
前記ロボットアームに設けられ、前記果菜搬送体上の果菜を保持してパック内に収容する請求項1から請求項3のいずれか1項に記載の果菜保持装置を備えた、
ことを特徴とする果菜パック詰め装置。
In a fruit and vegetable packing device for packing a predetermined number of fruit and vegetables,
A fruit and vegetable carrier that transports fruit and vegetables;
An imaging means for imaging the fruit vegetables transported by the fruit vegetable transport body and acquiring position information of the fruit vegetables on the fruit vegetable transport body;
a robot arm that operates based on position information acquired by the imaging means;
The robot arm is provided with a fruit vegetable holding device according to any one of claims 1 to 3, which holds the fruit vegetables on the fruit vegetable conveyor and stores them in a pack.
A fruit and vegetable packing device characterized by the above.
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