(57)【要約】【課題】小型の装置でパイナップルを円筒状に切断する際に、作業効率を各段に向上させるとともに、円筒状に切断されたパイナップルの商品価値を高めたパイナップル切断装置を提供する。【解決手段】パイナップル切断装置１は、パイナップルが軸方向を鉛直方向として載置される第１の基台１５と、第１の基台１５に載置されたパイナップルＰを水平方向から押圧する押圧ユニット２０と、押圧ユニット２０に押圧されてパイナップルの上部及び下部をそれぞれ切断する上部切断刃及び下部切断刃と、上下部が切断されたパイナップルが載置される第２の基台４１と、第２の基台４１に載置されたパイナップルを所定の位置に位置決めする位置決めユニット４０と、所定の位置に位置決めされたパイナップルの上方に同心軸線方向に設置された円筒状の外筒刃６７及び内筒刃を下降させてパイナップルを円筒形に切断する円筒状刃物ユニット５０と、を備える。【選択図】図２
2020031620.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
パイナップルが軸方向を鉛直方向として載置される第１の基台と、
前記第１の基台に載置された前記パイナップルを水平方向から押圧する押圧ユニットと、
前記パイナップルが前記押圧ユニットに押圧されて前記パイナップルの上部及び下部をそれぞれ切断する、互いに平行に設置された上部切断刃及び下部切断刃と、
前記上部切断刃と前記下部切断刃により上下部が切断された前記パイナップルが載置される第２の基台と、
前記第２の基台に載置された前記パイナップルを所定の位置に位置決めする位置決めユニットと、
前記第２の基台の所定の位置に位置決めされた前記パイナップルの上方に同心軸線方向に設置された円筒状の外筒刃及び内筒刃を下降させて前記パイナップルを円筒形に切断する円筒状刃物ユニットと、
を備えることを特徴とするパイナップル切断装置。
【請求項２】
前記第２の基台上で前記円筒状刃物ユニットにより円筒状に切断された前記パイナップルを装置外に排出する排出ユニットをさらに設置したことを特徴とする請求項１に記載のパイナップル切断装置。
【請求項３】
前記第１の基台は、鉛直方向に対して昇降可能に構成されたことを特徴とする請求項１に記載のパイナップル切断装置。
【請求項４】
前記第１の基台は、前記パイナップルの押圧方向に延びる長溝が形成され、この長溝の幅が調整可能に構成されたことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載のパイナップル切断装置。
【請求項５】
前記上部切断刃は、前記押圧ユニットに対向して設置され、かつ昇降可能に構成されたことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載のパイナップル切断装置。
【請求項６】
前記円筒状刃物ユニットは、前記外筒刃の上方に連続して設置され、かつ上方にいくに従って拡開する逆円錐形に形成された中間板をさらに備えていることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載のパイナップル切断装置。
【請求項７】
前記円筒状刃物ユニットの前記外筒刃で前記パイナップルを円筒形に切断するとき、前記外筒刃と前記パイナップルの果皮との間に圧縮空気を噴射する空気ホースをさらに備えていることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか一項に記載のパイナップル切断装置。
【請求項８】
第１の基台に軸方向を鉛直方向として載置されたパイナップルを水平方向から押圧する押圧工程と、
前記パイナップルが前記押圧工程で押圧されて前記パイナップルの上部及び下部を互いに平行に設置した上部切断刃及び下部切断刃によりそれぞれ切断する上下切断工程と、
前記上下切断工程により上下部が切断されたパイナップルが第２の基台に載置され、この第２の基台の所定の位置に前記上下部が切断されたパイナップルを位置決めする位置決め工程と、
前記第２の基台の所定の位置に位置決めされた前記パイナップルの上方に同心軸線方向に設置された円筒状の外筒刃及び内筒刃を下降させて前記パイナップルを円筒形に切断する円筒形切断工程と、
を有することを特徴とするパイナップル切断方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は、パイナップルの上下両端部を切断し、果皮を切断するとともに、芯部をくり抜き円筒状に切断（以下、ホール抜きともいう。）し、可食部と果皮とを分離可能にして排出するパイナップル切断装置及び方法に関する。
【背景技術】
【０００２】  従来、パイナップル切断装置には、例えば特許文献１に開示された小型のパインホールカット装置がある。このパインホールカット装置は、上下両端部をあらかじめ水平にカットした果皮付きパイナップルから果皮を除去し、円筒形の果肉部分と円柱状の芯部分とに分離加工する装置である。上記果肉部分と上記芯部分は、外筒刃と内筒刃を昇降させることにより、分離している。【０００３】  より具体的には、上記パインホールカット装置は、上記外筒刃と上記内筒刃の昇降と回転とを同時に行って果皮付きパイナップルをパインホールにカット可能としたものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第６２２３０５４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】  ところで、上述した特許文献１の技術では、ホール抜き加工の前処理としてパイナップルの上下両端部を水平にカットする作業が必要である。このカット作業は、あらかじめ人の手で行われているため、作業効率が低いという問題がある。【０００６】  また、特許文献１の技術では、パイナップルの上下両端部をカットする場合、人の手で行われているため、カット幅にばらつきが生じるとともに、上下面が平行にカットされていない場合がある。この場合には、パイン載置台にパイナップルを載置したときに、パイナップルの軸方向が鉛直方向に対して傾斜することになる。そのため、本来果皮を除去し芯部をくり抜く必要があるものの、果肉部分を切断して除去することがあるか、あるいは円筒状にカットするパインホールに芯部が残り、商品価値を著しく低下させるとともに、歩留まりが悪いという問題がある。【０００７】  本発明は上述した事情を考慮してなされたもので、小型の装置でパイナップルを円筒状に切断する際に、作業効率を格段に向上させるとともに、円筒状に切断されたパイナップルの商品価値を高めることが可能なパイナップル切断装置及び方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】  上記目的を達成するために、本発明のパイナップル切断装置は、パイナップルが軸方向を鉛直方向として載置される第１の基台と、前記第１の基台に載置された前記パイナップルを水平方向から押圧する押圧ユニットと、前記パイナップルが前記押圧ユニットに押圧されて前記パイナップルの上部及び下部をそれぞれ切断する、互いに平行に設置した上部切断刃及び下部切断刃と、前記上部切断刃と前記下部切断刃により上下部が切断された前記パイナップルが載置される第２の基台と、前記第２の基台に載置された前記パイナップルを所定の位置に位置決めする位置決めユニットと、前記第２の基台の所定の位置に位置決めされた前記パイナップルの上方に同心軸線方向に設置された円筒状の外筒刃及び内筒刃を下降させて前記パイナップルを円筒形に切断する円筒状刃物ユニットと、を備えることを特徴とする。【０００９】  また、本発明のパイナップル切断方法は、第１の基台に軸方向を鉛直方向として載置されたパイナップルを水平方向から押圧する押圧工程と、前記パイナップルが前記押圧工程で押圧されて前記パイナップルの上部及び下部を互いに平行に設置した上部切断刃及び下部切断刃によりそれぞれ切断する上下切断工程と、前記上下切断工程により上下部が切断されたパイナップルが第２の基台に載置され、この第２の基台の所定の位置に前記上下部が切断されたパイナップルを位置決めする位置決め工程と、前記第２の基台の所定の位置に位置決めされた前記パイナップルの上方に同心軸線方向に設置された円筒状の外筒刃及び内筒刃を下降させて前記パイナップルを円筒形に切断する円筒形切断工程と、を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】  本発明のパイナップル切断装置及び方法によれば、小型の装置でパイナップルを円筒状に切断する際に、作業効率を格段に向上させるとともに、円筒状に切断されたパイナップルの商品価値を高めることが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】  本発明に係るパイナップル切断装置の一実施形態の全体構成を示す斜視図である。
【図２】  図１において上部切断・クラウン掃出しユニット、円筒状刃物ユニットを囲むカバー及びフレームの一部、開閉扉を取り除いた内部構造を示す斜視図である。
【図３】  図１の第１基台にパイナップルを載置した状態を示す拡大斜視図である。
【図４】  図１の上部切断・クラウン掃出しユニットを示す拡大斜視図である。
【図５】  図４の上部切断・クラウン掃出しユニットを反対側から見た内部構造を示す拡大斜視図である。
【図６】  図２の位置決めユニットの内部構造を示す拡大斜視図である。
【図７】  図６の位置決めユニットの把持部が移動した状態を示す拡大斜視図である。
【図８】  図２の円筒状刃物ユニットを示す拡大斜視図である。
【図９】  図１の第１基台にパイナップルを載置した状態を示す縦断面図である。
【図１０】  図９においてパイナップルを第１基台から第２基台に移動させた状態を示す縦断面図である。
【図１１】  図１０において円筒状刃物ユニットでパイナップルを切断している状態を示す縦断面図である。
【図１２】  図１１において円筒状刃物ユニットでパイナップルを切断している状態を示す拡大縦断面図である。
【図１３】  図１２において切断されたパイナップルを押し出している状態を示す拡大縦断面図である。
【図１４】  図１３において押し出されたパイナップルと円筒状刃物ユニットを示す拡大縦断面図である。
【図１５】  図１４において押し出されたパイナップルを排出している状態を示す縦断面図である。
【図１６】  本発明に係るパイナップル切断装置の一実施形態の制御系を示すブロック図である。
【図１７】  図１６の制御部の動作を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１２】  以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。なお、以下の実施形態では、押圧ユニット、上部切断・クラウン掃出しユニット、位置決めユニット、円筒状刃物ユニット、及び排出ユニットのそれぞれの駆動源にエアシリンダを用いた例について説明する。
【００１３】  図１は、本発明に係るパイナップル切断装置の一実施形態の全体構成を示す斜視図である、図２は、図１において上部切断・クラウン掃出しユニット、円筒状刃物ユニットを囲むカバー及びフレームの一部、開閉扉を取り除いた内部構造を示す斜視図である。
【００１４】  なお、本実施形態のパイナップル切断装置においては、各種スイッチが設置されて作業者が対向する側を前側とし、その背面側を後側とするとともに、作業者が前側に向かって右側を右側とし、左側を左側として説明する。
【００１５】  図１及び図２に示すように、本実施形態のパイナップル切断装置１は、ほぼ立体枠形状に形成された作業台フレーム２を備えている。この作業台フレーム２は、下端四隅にそれぞれ移動用の車輪３が取り付けられている。作業台フレーム２の高さ方向中間には、天板４が設置されており、この天板４には開口部５ａ，５ｂが形成されている。これらの開口部５ａ，５ｂを通して後述する外筒刃及び果皮切り刃によって切断されたパイナップルＰの外周面の果皮の半分がそれぞれ排出される。
【００１６】  開口部５ａ，５ｂの直下には、例えば図示しないベルトコンベアが設置され、このベルトコンベアを駆動させることで、上記円筒刃及び果皮切り刃によって切断された外周面の半分の果皮をそれぞれ図示しない集積箱に搬送させるようにしてもよい。同様に、上部切断刃により切断されたパイナップルＰの上部残渣（以下、クラウンともいう。）と、下部切断刃により切断された蔕部分を含む下部残渣も上記ベルトコンベアによって集積箱に搬送されることが望ましい。
【００１７】  作業台フレーム２の左側には、空気圧部品箱６が設置されている。この空気圧部品箱６内には、各シリンダに圧縮空気を供給するための図示しない各種の空気圧部品が装備されている。空気圧部品箱６の上方には、各種電気系統を装備した配電盤７が設置されている。空気圧部品箱６内に装備された各種の空気圧部品を配電盤７内の図示しない駆動回路から例えばシーケンス制御することにより、パイナップルＰの一連の切断動作が行われる。
【００１８】  また、パイナップル切断装置１の作業者側には、図示しない発光器及び受光器を有する光電スイッチ８が設置されている。この光電スイッチ８の発光器と受光器との間を作業者の手等の身体で遮ると、パイナップル切断装置１を起動する起動スイッチ９が作動しないように構成されている。すなわち、光電スイッチ８の発光器と受光器との間を作業者の手等の身体で遮ると、パイナップル切断装置１の装置自体が動作しないように構成されている。
【００１９】  起動スイッチ９の近傍には、非常時にパイナップル切断装置１の駆動を緊急停止するために用いる非常停止スイッチ１０が並んで設置されている。作業台フレーム２の右側にも非常停止スイッチ１０と略同様の高さで非常停止スイッチ１１が設置されている。このように非常停止スイッチ１０と離間した位置に非常停止スイッチ１１を配置したことにより、何らかの不具合が発生したときに、非常停止スイッチ１０，１１のいずれかを操作することで、パイナップル切断装置１が駆動するのを即座に停止させることができる。
【００２０】  後述するように、パイナップルＰを水平方向から押圧して切断する押圧シリンダの往復動作が終了すると、光電スイッチ８の発光器と受光器との間の光を遮ったとしても、その後の工程である円筒状刃物ユニットの切断動作及び排出ユニットの排出動作は行われる。すなわち、これらの工程の間に次に切断するパイナップルＰを第１の基台に載置することができるので、パイナップルＰの切断作業を連続して行うことが可能になる。
【００２１】  図１に示すように、上記円筒状刃物ユニットは、開閉可能な開閉扉１２と、カバー１３に囲まれている。このように円筒状刃物ユニットを囲むことで、昇降可能な円筒状刃物に作業者の身体の一部やその他の物品が入るのを未然に防止している。ここで、開閉扉１２には、図示しない磁気センサが設けられている。この開閉扉１２を切断動作中に開けた場合には、上記磁気センサが作動して全体の切断動作が停止するように構成されている。これにより、作業者の安全性を確保している。
【００２２】  本実施形態のパイナップル切断装置１は、第１の基台１５、押圧ユニット２０、上部切断・クラウン掃出しユニット２５、位置決めユニット４０、第２の基台４１、円筒状刃物ユニット５０、及び排出ユニット７５を備える。
【００２３】  まず、第１の基台１５の構成及び機能を図３に基づいて説明する。
図３は、図１の第１基台にパイナップルを載置した状態を示す拡大斜視図である。図３に示すように、第１の基台１５には、上下両端部が切断されていないパイナップルＰが軸方向を鉛直方向として載置される。具体的には、第１の基台１５には、クラウンと蔕を備えたパイナップルＰが載置される。
【００２４】  第１の基台１５は、図３に示すように支持板１６を備えている。第１の基台１５の下部には、上下位置調整機構１４（図９に示す）が設置されている。この上下位置調整機構１４によって第１の基台１５の鉛直方向に対する上下位置を調節することで、後述する上部切断刃及び下部切断刃に対する相対高さが変化する。上下位置調整機構１４は、例えば支持板１６に対するねじのねじ込み具合を調節することで、上下位置が変化するように構成されている。このようにして上部切断刃及び下部切断刃に対する相対高さを上下に移動させることで、パイナップルＰの上部切断幅及び下部切断幅を調整することができる。その結果、パイナップルＰの軸方向長さに合わせた切断加工が可能になる。
【００２５】  支持板１６には、長手方向両端に一定間隔をおいて３個の支持用突起１７が２列、合計６個固定されている。２列の支持用突起１７は、互いに対向する位置に配置されている。２列の支持用突起１７には、それぞれ１枚のＬ字状板１８の幅広の面が当接する。これにより、各Ｌ字状板１８は水平に設置される。
【００２６】  これらのＬ字状板１８は、２列の支持用突起１７に対応してそれぞれ長手方向に一定間隔をおいて３個所に長孔１８ａが形成されている。これらの長孔１８ａは、Ｌ字状板１８の長手方向に対して直交する方向に長く形成されている。これらの長孔１８ａを通して図示しないボルトを２列の支持用突起１７に固定することで、２枚のＬ字状板１８は、その間に所定の間隔の長溝１９を形成して固定される。
【００２７】  したがって、Ｌ字状板１８の図示しないボルトの固定位置に対して長孔１８ａの位置を変えることにより、２枚のＬ字状板１８がその幅方向に移動する。これにより、長溝１９の幅を変えることができる。この長溝１９の幅を所定の幅に設定することで、パイナップルＰの底部の蔕が入り込むようになる。そのため、パイナップルＰの蔕を切断して除去することなく、パイナップルＰを載置することが可能となる。その結果、長溝１４の幅を調整することにより、パイナップルＰの蔕の大小や有無に係わらず、蔕の付いたパイナップルＰの切断作業が可能となる。
【００２８】  次に、押圧ユニット２０の構成及び機能を図９に基づいて説明する。
【００２９】  押圧ユニット２０は、図９に示すように押圧シリンダ２１を備えている。この押圧シリンダ２１のシンンダロッド２１ａの先端には、押圧部２２が固定されている。この押圧部２２は、平面形状がＶ字状に形成されている。本実施形態では、押圧部２２を平面Ｖ字状に形成したことにより、パイナップルＰの外周面を抱え易くすることができる。
【００３０】  したがって、本実施形態では、押圧シリンダ２１を駆動させることで、シリンダロッド２１ａが第１の基台１５に載置されたパイナップルＰを水平方向から押圧する。この場合、押圧部２２を平面Ｖ字状に形成したことで、パイナップルＰの外周面を抱え易くし、確実に押圧することができる。この押圧されたパイナップルＰの移動範囲内には、後述する上部切断・クラウン掃出しユニット２５の上部切断刃２６と、この上部切断刃２６の下方に平行に配置された下部切断刃２３とが設置されている。すなわち、上部切断刃２６及び下部切断刃２３は、それぞれ水平に設置されて互いに平行に配置されている。そのため、上部切断刃２６及び下部切断刃２３は、パイナップルＰを水平かつ平行に切断することで、その上下の切断面が互いに水平かつ平行に形成することができる。
【００３１】  そして、後述するように上部切断刃２６と、下部切断刃２３とで上下両端部が切断されたパイナップルＰは、第２の基台４１に移送される。この第２の基台４１の近傍には、排出側にストッパ７２が出没自在に設置されている。そのため、押圧シリンダ２１のシリンダロッド２１ａによって押圧されたパイナップルＰを第２の基台４１を越えて移送されないように、ストッパ７２によって阻止している。
【００３２】  次に、上部切断・クラウン掃出しユニット２５の構成及び機能を図４及び図５に基づいて説明する。
【００３３】  図４は、図１の上部切断・クラウン掃出しユニットを示す拡大斜視図である。図５は、図４の上部切断・クラウン掃出しユニットを反対側から見た内部構造を示す拡大斜視図である。
【００３４】  図４及び図５に示すように、上部切断・クラウン掃出しユニット２５は、大略的に上部切断刃２６と、掃出し機構２７と、昇降機構３４とを備える。上部切断・クラウン掃出しユニット２５は、上部切断刃２６によってパイナップルＰのクラウンを切断し、そのクラウンを装置外に掃き出すものである。
【００３５】  掃出し機構２７は、クラウン載置板２８と、クラウンシュータ２９と、クラウン掃出し板３０と、回動軸３１と、掃出しシリンダ３２とを有している。クラウン載置板２８の前側には、上部切断刃２６が設置されている。上部切断刃２６の下方には、図９に示す下部切断刃２３が互いら水平かつ平行に配置されている。クラウン載置板２８上には、上部切断刃２６によって切断されたパイナップルＰの上部、すなわちクラウンが載置される。このクラウン載置板２８には、クラウンシュータ２９が一体に設けられ、このクラウンシュータ２９を経て切断されたパイナップルＰのクラウンが滑って装置外に落下する。下部切断刃２３によって切断されたパイナップルＰの蔕を含む下部残渣は、図９に示す開口部２４を経て排出される。
【００３６】  掃出しシリンダ３２は、シリンダロッド３３を有し、このシリンダロッド３３の先端には、クラウン掃出し板３０が取り付けられている。このクラウン掃出し板３０の一端は、回動軸３１に回動可能に取り付けられている。クラウン掃出し板３０の他端は、クラウン載置板２８側に略２０度の角度で折れ曲がって形成されている。
【００３７】  したがって、本実施形態では、掃出しシリンダ３２を駆動させることで、シリンダロッド３３が伸びてクラウン掃出し板３０が回動軸３１を中心としてクラウン載置板２８上を回動させる。これにより、上部切断刃２６によって切断されてクラウン載置板２８上に載置されたパイナップルＰのクラウンは、クラウン掃出し板３０によってクラウン載置板２８から掃き出され、クラウンシュータ２９を滑って装置外に落下する。
【００３８】  昇降機構３４は、図５に示すように昇降ハンドル３５と、２本のボールねじ３６ａ，３６ｂと、２本のガイドロッド３７ａ，３７ｂと、プーリ３８ａ，３８ｂと、タイミングベルト３９とを備える。ボールねじ３６ａとガイドロッド３７ａ、ボールねじ３６ｂとガイドロッド３７ｂは、それぞれ対をなし、これらは上部切断刃２６の長さ以上に離間して設置されている。プーリ３８ａ，３８ｂは、ボールねじ３６ａ，３６ｂにおいて同一の高さに設置されている。
【００３９】  ボールねじ３６ａの上端には、昇降ハンドル３５が固定されている。この昇降ハンドル３５のやや下方には、プーリ３８ａが固定されている。同様に、ボールねじ３６ｂの上端には、プーリ３８ｂが固定されている。プーリ３８ａとプーリ３８ｂとの間には、タイミングベルト３９が巻き掛けられている。タイミングベルト３９は、テンションプーリ３８ｃの接触程度によって所定のテンションとなるようにしている。
【００４０】  したがって、昇降機構３４は、昇降ハンドル３５を回転させることにより、ボールねじ３６ａが回転する。すると、プーリ３８ａも回転することで、タイミングベルト３９を介してプーリ３８ｂが回転し、ボールねじ３６ｂが回転する。ボールねじ３６ａとボールねじ３６ｂが回転することにより、これらボールねじ３６ａ，３６ｂに設けられたクラウン載置板２８がガイドロッド３７ａ，３７ｂにガイドされて上下方向に移動（昇降）する。そのため、クラウン載置板２８の前側に固定された上部切断刃２６も上下に移動する。このようにして上部切断刃２６を上下に移動させることで、パイナップルＰの上部切断幅を調整することができる。その結果、パイナップルＰの軸方向長さに合わせた切断加工が可能になる。
【００４１】  また、本実施形態では、上部切断刃２６及び下部切断刃２３を互いに水平かつ平行に設置しているので、上部及び下部が切断されたパイナップルＰは、第２の基台４１に移送されたとき、第２の基台４１上において軸方向を鉛直方向として載置される。
【００４２】  次に、位置決めユニット４０の構成及び機能図６及び図７に基づいて説明する。
【００４３】  図６は、図２の位置決め部の内部構造を示す拡大斜視図である。図７は、図６の位置決め部の把持部が移動した状態を示す拡大斜視図である。
【００４４】  位置決めユニット４０は、上部切断・クラウン掃出しユニット２５の上部切断刃２６と、この上部切断刃２６の下方に配置された下部切断刃２４とによってパイナップルＰのクラウンと蔕を含む下部が切断され、その切断されたパイナップルＰを図９に示す第２の基台４１の中央であって、円筒状刃物ユニット５０の中心真下（所定の位置）に位置決めするものである。すなわち、パイナップルＰの上方には、円筒状刃物ユニット５０が同心軸線方向に設置されることとなる。
【００４５】  図６及び図７に示すように、位置決めユニット４０は、取付板４２と、連結板４３ａ，４３ｂと、ガイドロッド４４と、ラックギヤ４５ａ，４５ｂと、ピニオンギヤ４６と、駆動板４７と、把持シリンダ４８と、シリンダロッド４８ａと、把持部４９ａ，４９ｂと、を備える。
【００４６】  取付板４２は、長方形の板状に形成され、その長さ方向に沿ってガイドロッド４４が水平に固定されている。このガイドロッド４４には、連結板４３ａ，４３ｂが移動可能に設けられている。これらの連結板４３ａ，４３ｂには、ラックギヤ４５ａ，４５ｂがそれぞれ上下に設けられている。これらのラックギヤ４５ａ，４５ｂは、互いに歯列部分が対向するように設置され、ピニオンギヤ４６と噛み合っている。ピニオンギヤ４６は、取付板４２に回転可能に固着されている。
【００４７】  すなわち、ラックギヤ４５ａは、歯列が上面側となるように設置される一方、ラックギヤ４５ｂは、歯列が下面側となるように設置されている。ピニオンギヤ４６は、ラックギヤ４５ａの上面の歯列と噛み合うとともに、ラックギヤ４５ｂの下面の歯列と噛み合っている。
【００４８】  連結板４３ａには、駆動板４７が固定され、この駆動板４７に把持シリンダ４８のシリンダロッド４８ａの先端部が固定されている。連結板４３ａ，４３ｂには、それぞれ把持部４９ａ，４９ｂが取り付けられている。
【００４９】  したがって、図６に示す状態の位置決めユニット４０は、把持シリンダ４８のシリンダロッド４８ａの先端部が最も伸びた状態にあり、把持部４９ａ，４９ｂの間隔が最も離れた位置にある。そして、把持シリンダ４８を駆動させると、図７に示すようにシリンダロッド４８ａの先端部が最も縮む。この場合、シリンダロッド４８ａの先端に固定された駆動板４７、連結板４３ａを介してラックギヤ４５ａが図中右方向に移動すると同時に、把持部４９ａが右方向に移動する。
【００５０】  同時に、ピニオンギヤ４６が反時計方向に回転する。これによりラックギヤ４５ｂが左方向に移動することで、連結板４３ｂを介して把持部４９ｂが左方向に移動する。このようにして把持部４９ａ，４９ｂが互いに接近して移送されてきた上下部が切断されたパイナップルＰを位置決めする。したがって、上下部が切断されたパイナップルＰを位置決めすることで、第２の基台４１の所定の位置、第２の基台４１の中央であって、円筒状刃物ユニット５０の中心真下に位置決めすることができる。
【００５１】  ここで、把持部４９ａ，４９ｂは、平面形状がＵ字状に形成されているので、パイナップルＰの外周面を抱え易くすることができ、円筒状刃物ユニット５０の真下に確実に位置決めすることができる。
【００５２】  次に、円筒状刃物ユニット５０の構成及び機能を図８〜図１４に基づいて説明する。
【００５３】  図８は、図２の円筒状刃物ユニットを示す拡大斜視図である。図９は、図１の第１基台にパイナップルを載置した状態を示す縦断面図である。図１０は、図９においてパイナップルを第１基台から第２基台に移動させた状態を示す縦断面図である。図１１は、図１０において円筒状刃物ユニットでパイナップルを切断している状態を示す縦断面図である。
【００５４】  図１２は、図１１において円筒状刃物ユニットでパイナップルを切断している状態を示す拡大縦断面図である。図１３は、図１２において切断されたパイナップルを押し出している状態を示す拡大縦断面図である。図１４は、図１３において押し出されたパイナップルと円筒状刃物ユニットを示す拡大縦断面図である。
【００５５】  図８及び図９に示すように、円筒状刃物ユニット５０は、位置決めユニット４０によって第２の基台４１における円筒状刃物ユニット５０の中心真下に位置決めされた上下部が切断されたパイナップルＰを円筒形に切断する。円筒状刃物ユニット５０の上方には、刃物シリンダ５１が設置されている。この刃物シリンダ５１のシリンダロッド５２の先端は、円筒状刃物ユニット５０の連結部５３を介して角形の連結板５４に連結されている。この連結板５４は、４本の連結棒５５を介して案内板５６に連結されている。
【００５６】  連結板５４には、２本のガイドロッド５７が鉛直方向に貫通し、これらのガイドロッド５７の下端は移動板５８に固定されている。これら連結板５４と移動板５８との間のガイドロッド５７には、それぞれコイルばね５９が巻回されている。
【００５７】  移動板５８の底面には、周方向に配置された４本の外周ロッド６０の各一端が固定されており、これら４本の外周ロッド６０の各他端は、円環状に形成されたホール抜き押圧板６１（図１２〜図１４に示す）に固定されている。移動板５８の底面において、４本の外周ロッド６０の中心部分には、中心ロッド６２の一端が固定され、この中心ロッド６２の他端が芯抜き押圧板６３（図１２〜図１４に示す）が固定されている。これら４本の外周ロッド６０及び中心ロッド６２は、案内ブロック６４に挿通している。この案内ブロック６４は、案内板５６の上面に固定され、４本の外周ロッド６０及び中心ロッド６２の上下動を案内している。
【００５８】  案内板５６の底面には、複数本の連結バー６５の各一端が固定され、これらの連結バー６５の各他端が中間板６６の上面に固定されている。この中間板６６は、逆円錐状に形成されている。具体的には、中間板６６の周面は、上下方向に４５度程度のテーパに形成されている。
【００５９】  中間板６６内には、外筒刃６７が設置されている。この外筒刃６７の外周面には、互いに対向する位置に果皮切り刃６８が固定され、これらの果皮切り刃６８は、外径方向に延びるように形成されている。外筒刃６７の内周側には、内筒刃（芯抜き刃）６９が同心状に設置されている。これら外筒刃６７、果皮切り刃６８、及び内筒刃６９は、それぞれ下端が同一位置になるように配置されている。
【００６０】  案内板５６の両側には、図示しないエア供給源から供給される空気接続口７０が設置されている。この空気接続口７０には、空気ホース７１が接続されており、その先端が中間板６６の周面まで延びている。
【００６１】  なお、本実施形態では、円筒状刃物ユニット５０の外筒刃６７及び内筒刃６９は、それぞれ上端にフランジを設け、そのフランジにねじ止めする等の周知の着脱機構によって着脱可能に構成されている。これにより、異なる径の外筒刃６７及び内筒刃６９と交換可能になる。異なる径の外筒刃６７を取り付けるには、中間板６６の外径を大径のパイナップルＰに対応して大きくし、かつ上述したように加工時に果皮が退避するように逆円錐状に形成している。
【００６２】  次に、上記のように構成された円筒状刃物ユニット５０の作用について説明する。
【００６３】  まず、図１０に示すように、上下部が切断されたパイナップルＰは、位置決めユニット４０によって第２の基台４１の中心位置であって、円筒状刃物ユニット５０の中心真下に位置決めされる。このようにして位置決めされたパイナップルＰの上方には、円筒状の外筒刃６７及び内筒刃６９が同心軸線上に設置されている。
【００６４】  そして、位置決めユニット４０の把持部４９ａ，４９ｂによるパイナップルＰの把持が解放されると、刃物シリンダ５１が駆動する。すると、図１１に示すようにシリンダロッド５２の先端が下降して円筒状刃物ユニット５０全体を下降させる。
【００６５】  この場合、図１１及び図１２に示すように、パイナップルＰの上面から外筒刃６７、果皮切り刃６８、及び内筒刃６９が押し込まれる。これにより、パイナップルＰの外皮が果皮切り刃６８で２分割され、果肉から分離して開口部５ａと開口部５ｂにそれぞれ別々に落下する。同時に、果肉は外筒刃６７内に挿入され、芯部は内筒刃６９内に挿入され、ホール抜き加工と芯抜き加工とが同時に行われる。
【００６６】  また、外筒刃６７及び内筒刃６９の内部に設置されたホール抜き押圧板６１及び芯抜き押圧板６３は、パイナップルＰの上面に当接している。そのため、４本の外周ロッド６０及び中心ロッド６２と、移動板５８を介して２本のガイドロッド５７にそれぞれ巻回されたコイルばね５９がその弾性力に抗して圧縮される。
【００６７】  その後、刃物シリンダ５１のシリンダロッド５２の先端が上昇すると、円筒状刃物ユニット５０全体を上昇させる。このとき、外筒刃６７及び内筒刃６９も上昇する。同時に、図１３及び図１４に示すように圧縮されたコイルばね５９が弾性力によって移動板５８、４本の外周ロッド６０及び中心ロッド６２を介してホール抜き押圧板６１及び芯抜き押圧板６３を押し戻してパイナップルＰの上面を押圧し、パイナップルＰを第２の基台４１に密着させている。そのため、第２の基台４１の上面にホール抜きかつ芯抜きされたパイナップルＰが残る。
【００６８】  これにより、ホール抜きされたパイナップルＰとその芯部がそれぞれ外筒刃６７内及び内筒刃６９内に挿入されたままの状態で上昇するのを回避することができる。その結果、ホール抜きされたパイナップルＰとその芯部が上昇した位置から落下してその衝撃によってパイナップルＰが破損するのを未然に防止することができる。
【００６９】  そして、ホール抜き押圧板６１及び芯抜き押圧板６３がパイナップルＰから離間したとき、ホール抜き押圧板６１及び芯抜き押圧板６３は、外筒刃６７、果皮切り刃６８、及び内筒刃６９とそれぞれ下端が同一位置になる。
【００７０】  なお、本実施形態では、果皮切り刃６８でパイナップルＰの外皮を２分割する際、外筒刃６７の上方の中間板６６に形成したテーパ部分により、外皮を外筒刃６７から分離し易くしている。また、同様に果皮切り刃６８でパイナップルＰの外皮を２分割する際、中間板６６の周面まで延びた空気ホース７１の先端から外筒刃６７と果皮との間に圧縮空気を噴射することで、外皮を外筒刃６７から一段と確実かつ容易に分離することができるようにしている。
【００７１】  次に、排出ユニット７５の構成及び機能を図１５に基づいて説明する。
【００７２】  図１５は、図１４において押し出されたパイナップルを排出している状態を示す縦断面図である。
【００７３】  図１５に示すように、排出ユニット７５は、円筒状刃物ユニット５０の外筒刃６７及び内筒刃６９によってホール抜きされてその内部に芯部が分離可能とされたパイナップルＰを装置外に排出する。排出ユニット７５は、排出シリンダ７６と、この排出シリンダ７６のシリンダロッド７７と、排出シュータ７８とを備えている。
【００７４】  排出シリンダ７６を駆動させると、そのシリンダロッド７７の先端が伸びて、第２の基台４１上に載置されているホール抜きされてその内部に芯部が分離可能とされて残ったパイナップルＰを水平方向に押圧する。この場合、第２の基台４１の排出側に出没自在に設置されたストッパ７２は、第２の基台４１の上面よりも下方に位置している。これにより、パイナップルＰの排出作業に支障がなくなる。つまり、ストッパ７２は、排出シリンダ７６の駆動と同時か、あるいはその前に駆動して下方に退避した位置にある。
【００７５】  そして、シリンダロッド７７の先端で押圧されたパイナップルＰは、排出シュータ７８を滑って装置外に排出される。この場合、パイナップルＰは、ホール抜きされてその内部に芯部が分離可能とされて残っているので、１個のブロック状となり、落下した衝撃で潰れて果汁が出るのを防止するとともに、ホール抜きされたパイナップルＰが変形するのを未然に防止することができる。
【００７６】  なお、本実施形態においては、芯抜き押圧板６３及び中心ロッド６２を省略することで、内筒刃６９内に芯部を残してホール抜きされたパイナップルＰだけを取り出すことができる。この場合、内筒刃６９は、上方に延ばして形成されている。したがって、パイナップルＰを内筒刃６９で切断するごとに内筒刃６９に芯部が蓄積され、その芯部は、徐々に上方に押し出され、その上端から外部に排出される。
【００７７】  次に、本実施形態のパイナップル切断装置の制御系の構成及び機能を図１６及び図１７に基づいて説明する。
【００７８】  図１６は、本発明に係るパイナップル切断装置の一実施形態の制御系を示すブロック図である。図１７は、図１６の制御部の動作を示すフローチャートである。
【００７９】  図１６に示すように、起動スイッチ９、非常停止スイッチ１０，１１、押圧シリンダ２１、光電スイッチ８、掃出しシリンダ３２、把持シリンダ４８、刃物シリンダ５１、及び排出シリンダ７６は、制御部８０によって制御される。
【００８０】  制御部８０は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）、及び入出力インターフェース（Ｉ／Ｆ）等を備えて構成されている。制御部８０は、周知のマイクロコンピュータ（マイコン）を中心に構成され、上記ＲＯＭに格納されているプログラムに基づいて上記ＣＰＵにより各種処理が実行される。上記ＲＯＭは、一過性のコンピュータ読取可能な記録媒体に相当する。記録媒体には、ＲＯＭ以外に例えば、ＤＶＤ−ＲＯＭ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ  Ｄｉｓｋ  Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）、ＣＤ−ＲＯＭ（Ｃｏｍｐａｃｔ  Ｄｉｓｃ  Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）、ハードディスク等のコンピュータ読み取り可能な電子媒体を含む。
【００８１】  次に、制御部８０の動作を図１７に基づいて説明する。
【００８２】  まず、上記ＣＰＵは、起動スイッチ９がＯＮとなり、光電スイッチ８がＯＦＦになったかを判定する（ステップＳ１，Ｓ２）。起動スイッチ９がＯＦＦの場合（ステップＳ１；Ｎｏ）には、ＯＮになるまで待機する。同様に、光電スイッチ８がＯＮの場合（ステップＳ２；Ｎｏ）には、ＯＦＦになるまで待機する。スイッチ９がＯＮとなり、光電スイッチ８がＯＦＦになった場合には、ステップＳ３に移行する。
【００８３】  ステップＳ３では、押圧シリンダ２１を駆動する。より具体的には、押圧シリンダ２１を駆動させることで、シンンダロッド２１ａが第１の基台１５に載置された上下両端部が切断されていないパイナップルＰを水平方向から押圧する。この押圧されたパイナップルＰの移動範囲内には、上部切断・クラウン掃出しユニット２５の上部切断刃２６と、この上部切断刃２６の下方に配置された下部切断刃２４とが設置されているため、上部切断刃２６によってパイナップルＰのクラウンが切断されるとともに、下部切断刃２４によってパイナップルＰの蔕を含む下部が切断された後、第２の基台４１の上面まで押圧される。
【００８４】  次いで、ステップＳ４Ａでは、掃出しシリンダ３２を駆動させて、上部切断刃２６によって切断されたパイナップルＰのクラウンを装置外に掃き出す。
【００８５】  具体的には、ステップＳ４Ａでは、掃出しシリンダ３２を駆動すると、シリンダロッド３３が伸びてクラウン掃出し板３０が回動軸３１を中心としてクラウン載置板２８上を回動させる。これにより、上部切断刃２６によって切断されてクラウン載置板２８上に載置されたパイナップルＰのクラウンは、クラウン掃出し板３０によってクラウン載置板２８から押し出され、クラウンシュータ２９を滑って装置外に落下する。
【００８６】  ステップＳ４Ａと同時にステップＳ４が実行される。上述したようにステップＳ３で押圧シリンダ２１を駆動することで、押圧部２２によって上下部が切断されたパイナップルＰが第１の基台１５から第２の基台４１に移送されている。そして、ステップＳ４では、把持シリンダ４８を駆動させると、把持部４９ａ，４９ｂが互いに接近して上下部が切断されたパイナップルＰを位置決めする。これにより、第２の基台４１の中央であって、円筒状刃物ユニット５０の中心真下に位置決めする。その後、ステップＳ５に移行する。
【００８７】  ステップＳ５では、刃物シリンダ５１を駆動させると、図１１に示すようにシリンダロッド５２の先端が下降して円筒状刃物ユニット５０全体を下降させ、パイナップルＰの上面から外筒刃６７、果皮切り刃６８、及び内筒刃６９が押し込まれる。これにより、パイナップルＰの外皮が果皮切り刃６８で２分割され、果肉から分離、脱落するとともに、果肉は外筒刃６７内に挿入され、芯部は内筒刃６９内に挿入される。
【００８８】  その後、刃物シリンダ５１のシリンダロッド５２の先端が上昇すると、円筒状刃物ユニット５０全体を上昇させる。このとき、外筒刃６７及び内筒刃６９も上昇する。同時に、図１３及び図１４に示すように圧縮されたコイルばね５９が弾性力によって移動板５８、４本の外周ロッド６０及び中心ロッド６２を介してホール抜き押圧板６１及び芯抜き押圧板６３を押し戻してパイナップルＰの上面を押圧し、パイナップルＰを第２の基台４１に密着させている。そして、ホール抜き押圧板６１及び芯抜き押圧板６３がパイナップルＰから離間させる。その後、ステップＳ６に移行する。
【００８９】  ステップＳ６では、排出シリンダ７６を駆動させ、そのシリンダロッド７７の先端を伸ばし、第２の基台４１上に載置されているホール抜きされてその内部に芯部が分離可能とされて残ったパイナップルＰを水平方向に押圧して、排出シュータ７８を経て装置外に排出する。これら一連の工程を繰り返して実行することで、上下両端部が切断されていないクラウンと蔕の付いたパイナップルＰを短時間で多数ホール抜きすることができる。
【００９０】  このように本実施形態によれば、パイナップルＰが押圧ユニット２０に押圧されてパイナップルＰの上部及び下部を互いに平行に設置した上部切断刃２６及び下部切断刃２３によりそれぞれ切断し、この上下部が切断されたパイナップルＰを位置決めユニット４０により所定の位置に位置決めし、所定の位置に位置決めされたパイナップルＰの上方に同心軸線方向に設置された円筒状刃物ユニット５０の外筒刃６７及び内筒刃６９を下降させてパイナップルＰを円筒形に切断することにより、小型の装置でパイナップルＰを円筒状に切断する際に、作業効率を格段に向上させるとともに、円筒状に切断されたパイナップルＰの商品価値を高めることが可能になる。
【００９１】  すなわち、上下部が切断されたパイナップルＰを位置決めユニット４０により所定の位置に位置決めし、パイナップルＰの上方に同心軸線方向に設置された円筒状刃物ユニット５０の外筒刃６７及び内筒刃６９を下降させてパイナップルＰを円筒形に切断することで、パイナップルＰの果皮と果肉、果肉と芯部とをそれぞれ正確に分離するように切断することが可能となる。
【００９２】  また、本実施形態によれば、第２の基台４１上で円筒状刃物ユニット５０により円筒状に切断されたパイナップルＰを装置外に排出する排出ユニット７５をさらに設置したことにより、第１の基台１５上にパイナップルＰを設置すれば、パイナップルＰを一連の切断作業を行った後に自動的に排出することができる。
【００９３】  さらに、本実施形態によれば、第１の基台１５は、鉛直方向に対して昇降可能に構成されたことにより、上部切断刃２６及び下部切断刃２３に対する相対高さが変化するため、パイナップルＰの長さに対応して切断加工を確実に行うことができる。
【００９４】  本実施形態によれば、第１の基台１５は、パイナップルＰの押圧方向に延びる長溝１９が形成され、この長溝１９の幅が調整可能に構成されたことにより、パイナップルＰの蔕が長溝１９内に入り込むため、パイナップルＰを鉛直方向に安定して載置することが可能である。
【００９５】  また、本実施形態によれば、上部切断刃２６は、押圧ユニット２０に対向して設置され、かつ昇降可能に構成されたことにより、パイナップルＰのクラウンの切断長さを調整することが可能となる。
【００９６】  さらに、本実施形態によれば、円筒状刃物ユニット５０は、外筒刃６７の上方に連続して設置され、上方にいくに従って拡開する逆円錐形に形成された中間板６６をさらに備えていることにより、パイナップルＰの果皮を容易に分離することができる。
【００９７】  本実施形態によれば、円筒状刃物ユニット５０の外筒刃６７でパイナップルＰを円筒形に切断するとき、外筒刃６７とパイナップルＰの果皮との間に圧縮空気を噴射する空気ホース７１をさらに備えていることにより、パイナップルＰの果皮を一段と容易に分離することができる。
【００９８】  なお、本発明は、上記実施形態に限定されることなく種々の変更が可能である。例えば、上記実施形態では、押圧ユニット２０、上部切断・クラウン掃出しユニット２５、位置決めユニット４０、円筒状刃物ユニット５０、及び排出ユニット７５のそれぞれの駆動源にエアシリンダを用いた例について説明したが、これに限定することなく、例えば電動モータによるボールねじの駆動で各ユニットを動作させるようにしてもよい。
【００９９】  また、上記実施形態では、シーケンス制御を用いて一連の切断動作を行う例について説明したが、これに限定することなく、例えばローラレバーを用いて一連の動作を実行させるようにしてもよい。
【符号の説明】
【０１００】  １…パイナップル切断装置、２…作業台フレーム、３…車輪、４…天板、５ａ，５ｂ…開口部、６…空気圧部品箱、７…配電盤、８…光電スイッチ、９…起動スイッチ、１０…非常停止スイッチ、１１…非常停止スイッチ、１２…開閉扉、１３…カバー、１４…上下位置調整機構、１５…第１の基台、１６…支持板、１７…支持用突起、１８…Ｌ字状板、１８ａ…長孔、１９…長溝、２０…押圧ユニット、２１…押圧シリンダ、２１ａ…シンンダロッド、２２…押圧部、２３…下部切断刃、２４…開口部、２５…上部切断・クラウン掃出しユニット、２６…上部切断刃、２７…掃出し機構、２８…クラウン載置板、２９…クラウンシュータ、３０…クラウン掃出し板、３１…回動軸、３２…掃出しシリンダ、３３…シリンダロッド、３４…昇降機構、３５…昇降ハンドル、３６ａ，３６ｂ…ボールねじ、３７ａ，３７ｂ…ガイドロッド、３８ａ，３８ｂ…プーリ、３８ｃ…テンションプーリ、３９…タイミングベルト、４０…位置決めユニット、４１…第２の基台、４２…取付板、４３ａ，４３ｂ…連結板、４４…ガイドロッド、４５ａ，４５ｂ…ラックギヤ、４６…ピニオンギヤ、４７…駆動板、４８…把持シリンダ、４８ａ…シリンダロッド、４９ａ，４９ｂ…把持部、５０…円筒状刃物ユニット、５１…刃物シリンダ、５２…シリンダロッド、５３…連結部、５４…連結板、５５…連結棒、５６…案内板、５７…ガイドロッド、５８…移動板、５９…コイルばね、６０…外周ロッド、６１…ホール抜き押圧板、６２…中心ロッド、６３…芯抜き押圧板、６４…案内ブロック、６５…連結バー、６６…中間板、６７…外筒刃、６８…果皮切り刃、６９…内筒刃、７０…空気接続口、７１…空気ホース、７２…ストッパ、７５…排出ユニット、７６…排出シリンダ、７７…シリンダロッド、７８…排出シュータ、８０…制御部、Ｐ…パイナップル
【図１】
2020031620.tif 000003
【図２】
2020031620.tif 000004
【図３】
2020031620.tif 000005
【図４】
2020031620.tif 000006
【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
2020031620.tif 000010
【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
2020031620.tif 000017
【図１６】
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【図１７】
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