(57)【要約】【課題】  イチゴを傷つけずにパック詰めする吸上げ方法及び装置、並びに、パックの取出しからイチゴのパック詰めまで自動的に行えるイチゴ自動パック詰め方法及び装置を提供する。【解決手段】  本発明の吸上げ方法は、楕円形状の開口部をイチゴの腹部付近に接近させ、開口部の内側を負圧にすることで開口部側にイチゴを吸上げるようにした方法である。本発明の吸上げ装置は、楕円形状の開口部を有する外カバーと負圧化手段を備えた装置である。本発明のイチゴ自動パック詰め方法は、パックを取り出して所定位置にセットし、撮影手段でイチゴの位置情報を取得し、位置情報に基づいてイチゴを取り出し、取り出したイチゴをパック詰めする方法である。本発明のイチゴ自動パック詰め装置は、パック搬送体とイチゴ搬送体とストッカーと吸上げ装置とロボットアームと撮影手段を備えた装置である。【選択図】図１
2020001788.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
負圧を利用してイチゴを吸上げる吸上げ方法において、
楕円形状の開口部を備えた負圧吸上げ具の当該開口部をイチゴの腹部を含む部分に接近させ、その状態で前記開口部の内側を負圧にすることによって開口部側にイチゴを吸上げる、
ことを特徴とする吸上げ方法。
【請求項２】
負圧を利用してイチゴを吸上げる吸上げ装置において、
楕円形状の開口部を備えた外カバーと当該外カバーの内部を負圧にする負圧化手段を備え、
前記外カバーの開口部をイチゴの腹部を含む部分に接近させた状態で、前記負圧化手段によって外カバーの内部を負圧にすることで、開口部側にイチゴを吸上げることができる、
ことを特徴とする吸上げ装置。
【請求項３】
所定数のイチゴを自動でパック詰めするイチゴ自動パック詰め方法において、
ストッカーにストックされたパックを前記吸上げ装置で取り出して所定位置にセットし、
前記イチゴが搬送されるイチゴ搬送体の近傍に設置された撮影手段で当該イチゴ搬送体上のイチゴを撮影し、
前記イチゴ搬送体上におけるイチゴの位置情報を取得し、
前記位置情報に基づいてイチゴ搬送体上のイチゴを吸上げ装置で吸上げて取り出し、
前記取り出したイチゴを前記所定位置にセットされたパック内に収容する、
イチゴ自動パック詰め方法。
【請求項４】
所定数のイチゴを自動でパック詰めするイチゴ自動パック詰め装置において、
パック搬送体とイチゴ搬送体とストッカーと前記吸上げ装置とロボットアームと撮影手段を備え、
前記吸上げ装置は、ストッカーにストックされたパックを負圧によって吸上げて取り出してパック搬送体上に移載すること、及び撮影手段によって得られた位置情報に基づいてイチゴ搬送体上のイチゴを負圧によって吸上げて取出してパック搬送体上のパックに収容することができる、
ことを特徴とするイチゴ自動パック詰め装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、負圧を利用してイチゴを吸上げる吸上げ方法及び吸上げ装置と、パックの取出しからイチゴのパック詰めまでの一連の作業を自動で行うイチゴ自動パック詰め方法及びイチゴ自動パック詰め装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、イチゴのパック詰め装置として、内部を負圧にすることによってイチゴを吸上げて保持する吸着保持具が知られている（特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１５−１５５３１８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
前記特許文献１の吸着保持具は、イチゴのヘタ側を吸着してそのイチゴを容器内の凹部に収めるものであるが、イチゴを収める凹部は間隔を詰めて設けられているため、イチゴのヘタ側を吸上げる方法では、イチゴを載置する際に、吸上げ保持具が先に収容された別のイチゴに接触して当該イチゴに押し傷がつくおそれがある。
【０００５】
本発明の解決課題は、イチゴを傷つけずにパック詰めすることのできる吸上げ方法及び吸上げ装置、並びに、パックの取出しからイチゴのパック詰めまでの一連の作業を、イチゴを傷つけることなく且つ自動的に行うことのできるイチゴ自動パック詰め方法及びイチゴ自動パック詰め装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
［吸上げ方法］
本発明の吸上げ方法は、楕円形状の開口部を備えた負圧吸上げ具の当該開口部をイチゴの腹部を含む部分に接近させ、その状態で前記開口部の内側を負圧にすることで、開口部側にイチゴを吸上げるようにした方法である。本願において、イチゴの腹部とは、イチゴの外周が一番大きな部分を意味する。
【０００７】
［吸上げ装置］
本発明の吸上げ装置は、楕円形状の開口部を有する外カバーと当該外カバーの内部を負圧にする負圧化手段を備え、外カバーの開口部をイチゴの腹部を含む部分に接近させた状態で、前記負圧化手段によって外カバーの内部を負圧にすることで、開口部側にイチゴを吸上げられるようにした装置である。
【０００８】
［イチゴ自動パック詰め方法］
本発明のイチゴ自動パック詰め方法は、ストッカーにストックされたパックを前記吸上げ装置で取り出して所定位置にセットし、イチゴが搬送されるイチゴ搬送体の近傍に設置された撮影手段で当該イチゴ搬送体上のイチゴを撮影して、当該イチゴ搬送体上におけるイチゴの位置情報を取得し、位置情報に基づいてイチゴ搬送体上のイチゴを吸上げ装置で吸上げて取り出し、取り出したイチゴを前記所定位置にセットされたパック内に収容できるようにした方法である。
【０００９】
［イチゴ自動パック詰め装置］
本発明のイチゴ自動パック詰め装置は、パック搬送体とイチゴ搬送体とストッカーと前記吸上げ装置とロボットアームと撮影手段を備え、吸上げ装置は、ストッカーにストックされたパックを負圧によって吸上げて取り出してパック搬送体上に移載すること、及び撮影手段によって得られた位置情報に基づいてイチゴ搬送体上のイチゴを負圧によって吸上げて取出してパック搬送体上のパックに収容することができる装置である。
【発明の効果】
【００１０】
［吸上げ方法及び吸上げ装置］
本発明の吸上げ方法及び吸上げ装置は、イチゴの腹部を吸上げることができるため、パック内に別のイチゴが収容されている場合でも当該イチゴに接触せず、当該イチゴを傷つける心配がない。
【００１１】
［イチゴ自動パック詰め方法及びイチゴ自動パック詰め装置］
本発明のイチゴ自動パック詰め方法及びイチゴ自動パック詰め装置は、パックの取出しからイチゴのパック詰めまでを自動で行うことができるため、人手不足問題の解決の一助となる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】（ａ）（ｂ）は本発明の吸上げ装置の一例を示す斜視図。
【図２】図１（ａ）（ｂ）に示す吸上げ装置の断面図であって、（ａ）は本体部を下側に下げた状態を示すもの、（ｂ）は本体部を上側にあげた状態を示すもの。
【図３】図１（ａ）（ｂ）に示す吸上げ装置の原理説明図であって、（ａ）はエア通路から排出されたエアの流れの説明図、（ｂ）は開口部が負圧になってイチゴが開口部側に吸上げられた状態の説明図。
【図４】本発明のイチゴ自動パック詰め装置でのパック詰めの手順説明図であって、（ａ）はストッカー内のパックを取り出すときの説明図、（ｂ）は取り出したパックをパック搬送体に移載するときの説明図。
【図５】本発明のイチゴ自動パック詰め装置でのパック詰めの手順説明図であって、（ａ）は吸上げ装置が吸上げ対象であるイチゴの上方に移動した状態の説明図、（ｂ）は吸上げ対象であるイチゴが吸上げられた状態の説明図。
【図６】本発明のイチゴ自動パック詰め装置でのパック詰めの手順説明図であって、（ａ）はイチゴを吸上げた吸上げ装置がパック搬送体上のパックの上方に移動した状態の説明図、（ｂ）は吸上げたイチゴをパック搬送体上のパックに移載した状態の説明図。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
（吸上げ方法及び吸上げ装置の実施形態）
本発明の吸上げ方法及び吸上げ装置１０の実施形態の一例を、図面を参照して説明する。図１（ａ）（ｂ）及び図２（ａ）（ｂ）において、１は本体部、２は外カバー、３はエア供給ホース、４は緩衝部材である。
【００１４】
図２（ａ）（ｂ）に示すように、この実施形態の本体部１は円柱状の胴体部１ａと、胴体部１ａの下端側に設けられたエア拡散部１ｂを備えている。胴体部１ａには上下方向に貫通するエア通路１ｃが設けられている。エア通路１ｃはエア拡散部１ｂの内部に設けられた拡散空間１ｄと連通している。拡散空間１ｄのうち、エア通路１ｃの出口（ノズル）近傍には、円盤状の拡散板１ｅが設けられている。拡散板１ｅはエア通路１ｃに対して垂直になるように設けてある。エア通路１ｃの出口と拡散板１ｅの間には隙間が設けてあり、エア通路１ｃの出口から排出されるエアが拡散板１ｅにぶつかり、当該拡散板１ｅの周方向に拡散されながら排出されるようにしてある。
【００１５】
前記本体部１の外側には外カバー２が設けられている。この実施形態の外カバー２は平面視楕円形状の筒状部材であり、その下端側にはイチゴＳの吸上口となる開口部２ａが設けられている。開口部２ａの外側（下側）には、イチゴＳの吸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４が設けられている。この実施形態の緩衝部材４は開口部２ａの周縁２ｂと同形状又は略同形状のものである。緩衝部材４はスポンジ等のクッション性を有する材料で構成される。開口部２ａ及び緩衝部材４は、イチゴＳの形状を模した形にすることもできる。このようにすると、拡散されたエアが緩衝部材４とイチゴＳの間から均等に排出され、吸上げ力にばらつきが生じにくくなるため、吸上げ時のイチゴＳの傾きを防止できる。
【００１６】
図２（ａ）（ｂ）及び図３（ａ）（ｂ）に示すように、外カバー２は中実部２ｃと中空部２ｄを備え、中実部２ｃには肉厚方向に貫通する第１の貫通孔２ｅが設けられている。第１の貫通孔２ｅは平面から見たときに外カバー２の上面の中心付近に設けられている。第１の貫通孔２ｅは本体部１の胴体部１ａが通過可能な広さ、且つエア拡散部１ｂが通過不可能な広さとしてある。第１の貫通孔２ｅには本体部１の胴体部１ａが上下動自在に挿通されている。第１の貫通孔２ｅの周面と胴体部１ａの間にはクリアランスが確保してあり、胴体部１ａ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１を上方に上げることによって、胴体部１ａの底面位置が緩衝部材４の底面位置よりも奥側に位置するようにし、吸上げたイチゴＳが胴体部１ａ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。
【００１７】
この実施形態では、胴体部１ａのうち外カバー２の上面よりも上方に突出した部分の外周に、本体部１（胴体部１ａ）が外カバー２（第１の貫通孔２ｅ）から抜けるのを防止する抜け止めリング１ｆが設けられている。抜け止めリング１ｆは図示しない止めピンによって胴体部１ａに固定されている。この実施形態では、本体部１を下方向に移動させた際には、抜け止めリング１ｆの底面が外カバー２の上面に当接して（図２（ａ））、胴体部１ａの第１の貫通孔２ｅからの抜けが防止され、本体部１を上方向に移動させた際には、エア拡散部１ｂの上面が外カバー２の中実部２ｃの底面に当接して（図２（ｂ））、胴体部１ａの第１の貫通孔２ｅからの抜けが防止されるようにしてある。
【００１８】
外カバー２の中実部２ｃ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２ｆが設けられている。光電センサは、イチゴＳが緩衝部材４の外側にイチゴＳを吸上げたことを検知するものである。イチゴＳを吸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。
【００１９】
前記エア供給ホース３は、エア通路１ｃ内にエアを送り込むためのホースである。エア供給ホース３の一端側にはコンプレッサー（高圧空気源）６（図４（ａ）（ｂ）〜図６（ａ）（ｂ））が接続され、他端側には胴体部１ａに接続するネジ部５ａを備えた接続具５が設けられている。エア供給ホース３は、接続具５のネジ部５ａが胴体部１ａ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１ａに接続されている。コンプレッサー６（図４（ａ）（ｂ）〜図６（ａ）（ｂ））から供給されるエアは、当該エア供給ホース３を通じて胴体部１ａのエア通路１ｃに供給される。エア供給ホース３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３が開閉されるようにしてある。この実施形態では、本体部１、エア供給ホース３及びコンプレッサー６によって、負圧化手段が構成されている。
【００２０】
前記構成を備えた吸上げ装置１０では、次のようにしてイチゴＳを吸上ることができる。
（１）吸上げ装置１０をイチゴＳの上方に移動し、開口部２ａ側（緩衝部材４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ー６からエア供給ホース３を介してエア通路１ｃにエアを供給する。
（３）エア通路１ｃに供給されたエアはエア通路１ｃを通過してその出口から排出され、拡散板１ｅ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２ａとイチゴＳの間から抜け、これによって外カバー２の中空部２ｄ内が負圧となり、開口部２ａにイチゴＳが吸上げられる。
（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。
【００２１】
説明は省略しているが、本発明の吸上げ装置１０は、イチゴＳを吸上げる方法と同じ方法でパックＰを吸上げるのに利用することもできる。
【００２２】
（イチゴ自動パック詰め方法及びイチゴ自動パック詰め装置の実施形態）
本発明のイチゴ自動パック詰め方法及びイチゴ自動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。図４（ａ）（ｂ）〜図６（ａ）（ｂ）において、１０はイチゴＳやパックＰの吸上げ及びその解除が可能な吸上げ装置、１１はパックＰを搬送するパック搬送体、１２はイチゴＳを搬送するイチゴ搬送体、１３はパックＰをストックしておくストッカー、１４はロボットアーム、１５は撮影手段、Ｘは果菜自動選別装置の果菜搬送体である。
【００２３】
前記パック搬送体１１やイチゴ搬送体１２には既存のベルトコンベア等を用いることができる。イチゴ搬送体１２には、例えば、既存の果菜自動選別装置のプールベルト等を用いることができる。
【００２４】
この実施形態のストッカー１３は、パックＰを収容する上面開口の縦長容器である。ストッカー１３はこれ以外のものであってもよい。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。
【００２５】
この実施形態では、吸上げ装置１０として、前記吸上げ方法及び吸上げ装置の実施形態で説明した吸上げ装置１０を用いている。吸上げ装置１０の詳細は前記吸上げ方法及び吸上げ装置の実施形態で述べたとおりであるため、ここではその説明を省略する。
【００２６】
前記ロボットアーム１４は吸上げ装置１０の本体部１を動作させるものである。この実施形態では、ロボットアーム１４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１４には吸上げ装置１０の本体部１が装備され、当該本体部１を、少なくとも、ストッカー１３からパックＰを取り出し可能な位置、取り出したパックＰをパック搬送体１１に移載可能な位置、イチゴ搬送体１２上のイチゴＳを取り出し可能な位置、取り出したイチゴＳをパック搬送体１１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。
【００２７】
前記撮影手段１５はイチゴ搬送体１２上のイチゴＳを撮影して位置情報を得るための手段である。この実施形態では、撮影手段１５として、位置情報検出機能付デジタルカメラを用いている。撮影手段１５はイチゴ搬送体１２の上方に固定してある。撮影手段１５によって得られた位置情報はロボットアーム１４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１４が動作するようにしてある。
【００２８】
前記構成を備えたイチゴ自動パック詰め装置は、例えば、次のように動作する。
（１）吸上げ装置１０をストッカー１３にストックされたパックＰの上方に移動させ、コンプレッサー６から吸上げ装置１０のエア通路１ｃにエアを供給して中空部２ｄを負圧にし、開口部２ａ側にパックＰを吸上げる（図４（ａ））。
（２）パックＰを吸上げたのち、吸上げ装置１０の本体部１をパック搬送体１１上に移動させ、エアの供給を停止してパックＰをパック搬送体１１上に移載する（図４（ｂ））。
（３）次いで、吸上げ装置１０の本体部１をイチゴ搬送体１２上のイチゴＳの上方に移動させ（図５（ａ））、コンプレッサー６から吸上げ装置１０のエア通路１ｃにエアを供給して中空部２ｄを負圧にし、開口部２ａ側にイチゴＳを吸上げる（図５（ｂ））。
（４）イチゴＳを吸上げたのち、吸上げ装置１０の本体部１をパック搬送体１１上のパックＰの上方に移動させ、（図６（ａ））、エアの供給を停止してイチゴＳを当該パックＰ内に収容する（図６（ｂ））。
（５）以後、所定数のイチゴＳをパックＰに詰め終わるまで前記（３）及び（４）を繰り返し行い、パック詰めを完了する。
（６）パック詰めが完了したのち、パック搬送体１１を所定距離分だけ間欠回転させ、パック詰めが完了したパック詰め製品を先方へ搬送する。
（７）以後、前記（１）〜（６）を繰り返すことで、イチゴＳの連続的なパック詰めが自動的に行われる。
【産業上の利用可能性】
【００２９】
本発明の吸上げ方法及び吸上げ装置１０、並びにイチゴ自動パック詰め方法及びイチゴ自動パック詰め装置は、各種イチゴの吸上げや自動パック詰めに用いることができる。
【符号の説明】
【００３０】
１      本体部
１ａ    胴体部
１ｂ    エア拡散部
１ｃ    エア通路
１ｄ    拡散空間
１ｅ    拡散板
１ｆ    抜け止めリング
２      外カバー
２ａ    開口部
２ｂ    周縁
２ｃ    中実部
２ｄ    中空部
２ｅ    第１の貫通孔
２ｆ    第２の貫通孔
３      エア供給ホース
４      緩衝部材
５      接続具
５ａ    ネジ部
６      コンプレッサー（高圧空気源）
１０    吸上げ装置
１１    パック搬送体
１２    イチゴ搬送体
１３    ストッカー
１４    ロボットアーム
１５    撮影手段
Ｐ      パック
Ｓ      イチゴ
Ｘ      （果菜自動選別装置の）果菜搬送体
【図１】
2020001788.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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