【手続補正書】
【提出日】平成17年3月14日(2005.3.14)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【書類名】      明細書
【発明の名称】  選別機
【特許請求の範囲】
【請求項１】  被選別物を載置する載置皿を一対のリンク機構及び取付用フレームを介して循環搬送装置に固定し、該載置皿を前記循環搬送装置の動きにより単数または複数の検査装置を通過させて、被選別物を検査した後、制御装置が検査結果に基いて前記載置皿の下方に列設された突き上げ装置により、前記載置皿の動きに合わせて、該底面片側近傍を突き上げるように制御し、前記載置皿をその進行方向に対して左又は右方向に傾斜させ、載置皿内の被選別物を所定のエリアに仕分けする選別機であって、
前記リンク機構はコの字状であり、両端部材と載置皿側のリンク軸とからなり、
前記載置皿は前記取付用フレームに配設された前記一対のリンク機構により吊下されると共に、載置皿側のリンク軸は該載置皿に前後方向に貫通して形成された貫通長孔に遊嵌され、
前記取付用フレームは、該循環搬送装置に固定された基部と、基部に対して直交方向に立設された一対のアーチ状部材とからなり、
前記アーチ状部材の上部には、前記一対のリンク機構の両端部材が回転自在に係止され、前記リンク軸は、前記両端部材に回転自在に連結されていることを特徴とする選別機。
【請求項２】  前記突き上げ装置は、前記循環搬送装置の設置延長方向と同一方向に設けられたシリンダ群により構成され、前記制御装置が前記前記検査結果に基いて前記シリンダ群のうち、所定位置のシリンダを伸長させることにより前記載置皿の底面片側が突き上げられる機構であることを特徴とする請求項１記載の選別機。
【請求項３】  前記シリンダ群は該シリンダ群の配設延長方向と直交方向に前記載置皿の底面の範囲内でスライド自在に配設されていることを特徴とする請求項２記載の選別機。
【請求項４】  前記シリンダ群は、前記載置皿の底面の両端付近に前記循環搬送装置の設置延長方向と同一方向に配設されていることを特徴とする請求項２記載の選別機。
【請求項５】  前記検査装置の一つが重量測定装置であることを特徴とする請求項１乃至４いずれか一項に記載の選別機。
【請求項６】  前記検査装置の一つが外部品質検査装置であることを特徴とする請求項１乃至４いずれか一項に記載の選別機。
【請求項７】  前記載置皿の中央部には載置皿の上下を貫通する貫通孔が設けられ、前記検査装置の一つが内部品質検査装置であることを特徴とする請求項１乃至４いずれか一項に記載の選別機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、選別機に関するものであり、より詳細には、多項目にわたる選別を省スペースで行うことを可能にする選別機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、循環式搬送装置に取り付けた載置皿に、被選別物を載置して、各種の検査結果に基いて、所定の位置に被選別物を仕分けする選別機が提供されている。かかる選別機においては、形状検査が作業員の目視により行われ、色彩等の外部品質検査を自動検査装置が行った後、載置皿と搬送経路に設けられた作動具が循環搬送装置の動きによって作動する載置皿傾斜装置により載置皿が傾斜され、所定の選別エリアに仕分けされる。所定の選別エリアに仕分けられた被選別物は、さらに重量測定がなされた後、再度分別される。
このように、選別作業は、作業員の目視検査が必要である上、一度選別した被選別物を再度重量測定しなければ選別作業が完了しなかった。このため、最終的な選別作業が完了するまでには、３つの選別工程を経なければならず、選別は非常に手間のかかる作業であった。また、載置皿を傾斜させるための機構は、載置皿に取り付けられた第１の作動具と循環搬送装置の中途部に設けられた第２の作動具とが循環搬送装置の動きによって連携して作動する機構であるため、循環搬送装置の進行方向に対して片側にしか載置皿を傾斜させることができなかった。
【０００３】
そこで、特開２０００−２４６１８５号における選別機は、循環搬送装置の中途部に配設された重量測定装置により重量測定を行い、形状検査および色彩等の外部品質検査はカメラにより被選別物を撮影し、その撮影映像を解析することにより行い、さらには被選別物を載置する載置皿の上下方向に貫通する貫通孔を設け、該管通孔から被選別物に光（例えば、近赤外線）を照射し、被選別物を透過した光を解析して糖度等の内部品質を選別することにより選別作業を一回の選別工程で行うことを可能にしたものである。
これにより、従来の選別作業に比べて、選別作業を大幅に省力化することが可能になった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
最近は、果実や野菜に代表される農産物の販売価格を切り下げるために、選別集荷場の統廃合等をして、選別集荷場における選別作業が効率的に行えるようになっている。また、限られた敷地内で最大限の作業効率を得るために、省スペースでの作業が可能な選別機の提供が望まれている。
特開２０００−２４６１８５号において開示されている選別機は、多機能であるため、効率的な選別作業を可能にするが、載置皿から被選別物を排出する際に傾斜する方向が載置皿の進行方向に対して一方向のみである構造しか開示されていない。即ち、載置皿を傾斜させるための機構は、搬送機構に載置皿の片側を固定させて、この固定部分を載置皿を傾斜させる際の支点としている。したがって、載置皿の傾斜向きを反対側にする場合においては、載置皿を付け替えしなければならず、非常に手間がかかり、実質的には、選別機に合わせて集荷場のレイアウトを変更しなければならないといった課題がある。また、被選別物の仕分けエリアを多数設けようとする場合においては、搬送機構の長さを延ばさなければならず、装置が長大になってしまうという課題もある。
【０００５】
このように、これまでの選別機においては、搬送装置の進行方向に対し、一方向のみにしか載置皿が傾斜しないため、限られたスペース内において効率的な選別作業を追求するには限界があるといった課題が解決できないままであった。
本発明は、以上に述べた課題を解決するためになされたものであり、多項目にわたり、効率的な選別作業を省スペースで行うことが可能な選別機を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明者は、種々検討した結果、載置皿の傾斜装置を搬送手段に接続して形成することによって動作させず、搬送手段とは別体に載置皿を傾斜させるための突き上げ装置を配設し、搬送手段の動作に依存しない傾斜装置とすることで上記課題を解決することに想到し、本発明を完成した。
すなわち、本願の第１発明は、被選別物を載置する載置皿を一対のリンク機構及び取付用フレームを介して循環搬送装置に固定し、該載置皿を前記循環搬送装置の動きにより単数または複数の検査装置を通過させて、被選別物を検査した後、制御装置が検査結果に基いて前記載置皿の下方に列設された突き上げ装置により、前記載置皿の動きに合わせて、該底面片側近傍を突き上げるように制御し、前記載置皿をその進行方向に対して左又は右方向に傾斜させ、載置皿内の被選別物を所定のエリアに仕分けする選別機であって、前記リンク機構はコの字状であり、両端部材と載置皿側のリンク軸とからなり、前記載置皿は前記取付用フレームに配設された前記一対のリンク機構により吊下されると共に、載置皿側のリンク軸は該載置皿に前後方向に貫通して形成された貫通長孔に遊嵌され、前記取付用フレームは、該循環搬送装置に固定された基部と、基部に対して直交方向に立設された一対のアーチ状部材とからなり、前記アーチ状部材の上部には、前記一対のリンク機構の両端部材が回転自在に係止され、前記リンク軸は、前記両端部材に回転自在に連結されていることを特徴とする選別機である。
これにより、選別機を省スペースで配置することができ、効率的な選別作業を行うことが可能となる。
【０００７】
また、本願の第２発明は、前記突き上げ装置は、前記循環搬送装置の設置延長方向と同一方向に設けられたシリンダ群により構成され、前記制御装置が前記前記検査結果に基いて前記シリンダ群のうち、所定位置のシリンダを伸長させることにより前記載置皿の底面片側が突き上げられる機構であることを特徴とする選別機である。
さらに、本願の第３発明は、前記シリンダ群は該シリンダ群の配設延長方向と直交方向に前記載置皿の底面の範囲内でスライド自在に配設されていることを特徴とする選別機である。
これらにより、単純な構造により載置皿傾斜装置を構成することができ、載置皿の進路方向に対して被選別物を左右に排出可能な選別機の製造コストを抑えることが可能になる。
【０００８】
また、本願の第４発明は、前記シリンダ群は、前記載置皿の底面の両端付近に前記循環搬送装置の設置延長方向と同一方向に配設されていることを特徴とする選別機である。
これにより、さらに効率よく選別エリアを配設することができるので、選別作業に要するスペースをさらに削減することが可能になる。
【０００９】
さらに本願の第５発明は、前記検査装置の一つが重量測定装置であることを特徴とする選別機である。重量測定装置としては、例えば、ロードセル等の公知の測定装置を適宜使用することができる。
また、本願の第６発明は、前記検査装置の一つが外部品質検査装置であることを特徴とする選別機である。外部品質検査装置としては、カメラと、カメラが撮影した映像をＣＰＵ等で解析する解析装置とにより構成される検査装置を適宜使用することができる。これにより、設備費と人件費とのコスト比較によっては、作業員の目視による形状検査の工程を削除することができる。
さらにまた、本願の第７発明は、前記載置皿の中央部には載置皿の上下を貫通する貫通孔が設けられ、前記検査装置の一つが内部品質検査装置であることを特徴とする選別機である。内部品質検査装置としては、近赤外線照射装置と、近赤外線受光装置を用いることができる。
また、これら検査装置を適宜選択、組み合わせして設置することにより被選別物を所望のスペックにて効率よく選別することができるので、幅広いニーズに対応することができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る選別機の実施の形態を図面と共に説明するが、本発明はこの実施の形態にのみ限定されるものではない。したがって、発明の要旨を変更しない範囲において各種の改変がなされても、本発明の技術的範囲内に含まれるのはもちろんである。
図１は本発明に係る選別機の説明平面図である。
本発明に係る選別機１は、循環搬送装置１０と、循環搬送装置１０に固定された載置皿２０と、載置皿２０に載置された被選別物Ｘを所定の位置で傾斜させる載置皿傾斜装置３０（図３参照）と、被選別物Ｘの重量を測定する重量測定装置４０と、被選別物Ｘの外部品質を検査する外部品質検査装置５０と、被選別物Ｘの内部品質を検査する内部品質検査装置６０と、重量測定装置４０、外部品質検査装置５０および内部品質検査装置６０の測定結果に基いて被選別物Ｘの選別を行う解析部７０と、解析部７０の解析結果により載置皿傾斜装置３０を制御する制御装置８０と、選別された被選別物Ｘを収納するエリアとして用いるトレイ９０とにより、概略構成がなされている。
【００１１】
循環搬送装置１０はベルトコンベアに代表されるような、始端部１２と終端部１４との間に巻回させた線条体１８（図２参照）を循環させて、物品を始端部１２から終端部１４まで移動させるものである。循環搬送装置１０の始端部１２には、被選別物Ｘの供給部１６が配設されており、作業員が随時循環搬送装置１０に被選別物Ｘを供給している。作業員は、循環搬送装置１０に取り付けられた載置皿２０の載置皿２０に、被選別物Ｘを単純に載置するだけでよいので、従来の選別機のように目視による外部品質検査をしなくて済み、作業員の負担が減り作業効率が向上するので好都合である。
【００１２】
まず、載置皿２０について説明する。図２は載置皿、取付用フレーム及びリンク機構の説明斜視図である。図３は載置皿等とシリンダによる載置皿の傾斜装置とを示す説明正面図である。
載置皿２０には、上端面から下面に向かって、載置皿２０の高さ中央付近まで徐々に縮径する漏斗状の凹部２１が形成され、漏斗状の凹部２１の先端部から載置皿２０の下端面側に貫通する貫通孔２２が形成されている。載置皿２０の正面と背面には載置皿２０の正面側から背面側に貫通し、高さ方向に長い貫通長孔２５が形成されている。載置皿２０は、循環搬送装置１０に基部２３ａをネジ止めすることにより固定された取付用フレーム２３にリンク機構の両端部材であるリンクプレート２４ａを介して吊下されている。また、リンクプレート２４ａの下方には、リンクプレート２５ａに回転自在に連結されたリンク軸２４ｂが貫通長孔２５に挿通されており、貫通長孔２５の範囲内で上下方向に移動可能に取り付けられている。載置皿２０の正面、背面の下側中央部分には、それぞれストッパ２６が突設されている。また、載置皿２０の凹部２１には、被選別物Ｘを載置時の衝撃から保護するための緩衝材２７（例えば、ウレタンシート）が貼り付けられている。
【００１３】
載置皿２０は、正面視略ハの字型のリンクプレート２４ａにより取付用フレーム２３に吊下されている。これにより、載置皿２０が振り子状態となるので、載置皿２０へ被選別物Ｘを載置する際に生じた衝撃を吸収しやすくなり、選別作業中に被選別物Ｘを傷めてしまうことがないため好適である。
また、先に説明したとおり、載置皿２０は、貫通長孔２５の範囲内で上下方向に移動可能である。したがって、循環搬送装置１０の設置延長上にロードセル等の重量測定装置４０を配設することにより、載置皿２０に載置された被選別物Ｘの重量を計測することができる。
即ち、通常は、載置皿２０はリンクプレート２４ａにより吊下され、その荷重は、取付用フレーム２３を介して、循環搬送装置１０にかかっているが、ロードセル設置部分では、ロードセル上面は循環搬送装置１０の線条１８面より高く設置されており、載置皿２０はリンク機構２４と貫通長孔２５の働きで、ロードセル上面に載置されることになり、載置皿２０の荷重はロードセルにかかることになる。なお、ロードセルの設置部分前方には、載置皿２０が円滑にロードセルに乗り上げることができるように、ガイドスロープ（図示せず）を配設すれば好適である。
【００１４】
外部品質検査については、カメラにより撮影された被選別物Ｘの映像を解析することにより行うため、重量測定装置４０と同じく、循環搬送装置１０の搬送経路上に外部品質検査装置５０を配設すれば、循環搬送装置１０上に被選別物Ｘを載置させたまま外部品質検査を行うことができる。
さらに、載置皿２０の上下方向に設けられた貫通孔２２により、被選別物Ｘに光を透過させることが可能であるため、重量測定装置４０および外部品質検査装置５０と同様に、循環搬送装置１０の設置延長の中間部に光透過型の内部品質検査装置６０を配設すれば、透過光を解析することにより、被選別物Ｘを動かすことなく糖度、成熟度、内部欠陥等の内部品質を検査することができる。
【００１５】
次に載置皿の傾斜装置について詳細に説明する。図４は、載置皿がシリンダにより突き上げられている状態を示す説明正面図である。
被選別物Ｘを載せた載置皿２０は、循環搬送装置１０の線条体１８に取付用フレーム２３の基部２３ａをネジ止めすることにより取り付けられている。
アーチ状部材２３ｂは、基部２３ａに立設された脚部と、上辺部とからなり、上辺部に配設されたリンク機構２４を支える機能を具備すれば、その形状は、特に限定されず、全体として角張った形状、丸みを帯びた形状、脚部が互いに平行なもの、末広がりの形状のもの等各種の設計をすることが可能である。本実施の形態においては、取付用フレーム２３は両側の一対の基部２３ａと前後のアーチ状部分２３ｂとが一体に形成されているが、循環搬送装置１０に取り付けられている基部２３ａを前後に分割し、それぞれのアーチ状部分２３ｂの両端部分に基部２３ａを一体に形成することにより、前後に一対となる取付用フレーム２３としても良いのはもちろんである。
【００１６】
また、本実施の形態における載置皿傾斜装置は、図４に示すように循環搬送装置１０に取付用フレーム２３およびリンク機構２４を介して取り付けられた載置皿２０底面の下方に所定間隔で連続的に配設されたシリンダ群３０により構成されている。循環搬送装置１０の延長方向において、個々のシリンダ３０の位置と、選別エリアであるトレイ９０の位置とは同位置に配設されており、検査装置を通過させて得た選別情報に基いて、制御装置８０が循環搬送装置１０により搬送されてくる載置皿２０の動きに同期させてシリンダ３０を伸長させて、シリンダ３０の先端が載置皿２０の底面片側を押し上げることにより、載置皿２０を傾斜させて、載置皿２０に載置された被選別物Ｘを所定の選別エリアのトレイ９０に放出する。このようにリンク機構２４の作用により、載置皿２０の傾斜は円滑に進行することが可能になる。
【００１７】
シリンダ３０の伸長により載置皿２０底面片側が押し上げられ、載置皿２０が所定角度まで傾斜すると、載置皿２０の正面下側中央部分に設けられているストッパ２６が取付用フレーム２３のアーチ状部分２３ｂの下面に当接するので、載置皿２０の傾斜が所定角度以上にならないように制限されている。載置皿２０底面を押し上げているシリンダ３０の伸長が元に戻れば、載置皿２０の傾斜は自重により自然に元の水平状態に戻る。
【００１８】
シリンダ群３０の配設延長線は、循環搬送装置１０の配設延長線と一致しており、シリンダ群３０を構成する個々のシリンダ３０は配設延長線に対して直交方向に載置皿２０底面の範囲内で自由にスライド可能となっている。したがって、載置皿２０底面範囲内であればどの位置で載置皿２０底面を押し上げるかは任意に設定することが可能である。これにより、循環搬送装置１０の配設延長線に対し、両方向に載置皿２０を傾斜させることができるため、省スペースでの選別作業が可能になり好適である。
作業者は、本実施の形態における選別機１による選別作業をする際、選別機１を作動させる前に、個々のシリンダ３０を載置皿２０底面の左右のいずれか一方にスライドさせて、それぞれのシリンダ３０対応する選別エリアのトレイ９０を配設しておく必要がある。
【００１９】
被選別物Ｘの選別を行うためのシリンダ群３０の動作は、解析部７０により解析された情報に基いて、制御装置８０によって制御されている。解析部７０は循環搬送装置１０の配設延長線上に配設されている重量測定装置４０、外部品質検査装置５０、内部品質検査装置６０の測定・検査結果を解析し、載置皿２０に載置されている被選別物Ｘの選別をおこない、制御装置８０へ選別信号を出力する。制御装置８０は、解析部７０から入力された選別信号に基き、選別エリアのトレイ９０を選択し、このトレイ９０に対応するシリンダ３０が対象の載置皿２０の動きと同期して作動するようにこれを制御する。
【００２０】
以上に説明した選別機１によれば、選別先が多数ある場合においても、従来の選別機１よりも大幅に小さいスペースで選別作業を行うことが可能になる。また、一台の循環搬送装置１０の進行方向に対して左右両側に選別エリアのトレイ９０を配設することができるので、選別効率を大幅に向上させることができる。
【００２１】
本実施の形態において、載置皿２０の進行方向に対するシリンダ３０の左右方向へのスライドは、作業員によりなされている。これによれば、選別機１の構造を簡略化することができ、選別機１の製造コストを削減することができる。反面、あるシリンダ３０に対する選別エリアのトレイ９０は一台に限定されてしまい、このトレイ９０の循環搬送装置１０の反対側のスペースを有効に利用することができなくなってしまうことが考えられる。
これに対しては、載置皿２０の進行方向に対する左右方向へのスライドを手動で行うのではなく、制御装置８０によりシリンダ３０を自動的に左右方向にスライドさせるスライド装置（図示せず）を配設する構成としても良い。この構成によれば、選別作業前に作業員がシリンダ３０をスライドさせて、シリンダ３０のスライド先にトレイ９０を配設する必要がなくなる上、選別エリアのトレイ９０の配設個数を増やすことが可能になるので、被選別物Ｘの数が少なく、しかも、選別階級の個数が多い場合においては、従来の選別機に比較して飛躍的に選別機１の占有スペースを削減することが可能になる。
【００２２】
つづいて、他の実施の形態について説明する。図５は、他の実施の形態を示す説明図である。本実施の形態は、載置皿２０の傾斜装置であるシリンダ群３０を循環搬送装置１０の配設延長線を中心線として、配設延長線の左右両側に載置皿２０底面の両端部近傍にシリンダ群３０をそれぞれ配設したことを特徴とするものである。本実施の形態の選別機１において、先に説明した実施の形態と同じ部分については、同符号を付し、詳細な説明は省略する。
【００２３】
本実施の形態の選別機１によれば、先の実施の形態と比較して、シリンダ３０の配設個数が増加するものの、シリンダ３０のスライド装置（図示せず）を配設しなくて済むため、選別機１の構造を単純にすることができるという利点がある。また、選別エリアのレイアウトを変更した場合においても、シリンダ３０の位置を変更しなくても済むため、作業前のシリンダ位置の設定が不要であるため直ちに選別作業をすることが可能であるので、さらに効率的な選別作業をすることができ好適である。
【００２４】
本実施の形態における選別機は、検査装置として、重量測定装置、外部品質検査装置、内部品質検査装置を備える構成のものについて記載したが、状況によっては、この中の任意の１又は２の検査装置を選択することもできる。例えば、設備費と人件費との比較を行い、外部品質検査を作業員の目視検査により行う構成とすることも可能である。
【００２５】
以上、本発明に係る選別機について、説明を進めてきたが、本発明は、以上に示した構成に限定されるものではない。例えば、本実施の形態においては、搬入部から、循環搬送装置と連動する載置皿へ被選別物を手作業により搬入しているが、循環搬送装置の始端部に循環搬送装置の搬送速度に合わせて作動する送り出し機を配設すれば、手作業を要せず、さらに省コストによって選別作業をすることができ好適である。
また、載置皿の傾斜装置はシリンダ機構に限定されず、機械式の上昇下降機構を用いて載置皿を傾斜させても良いのはもちろんである。
【００２６】
【発明の効果】
本発明による選別機は次に述べる効果を得ることができる。
すなわち、循環搬送装置の設置延長方向に対して、両側に被選別物を選別することが可能であるので、省スペースで効率の良い選別機とすることが可能となる。
また、載置皿の傾斜装置をシリンダ機構としたことにより、機構が単純化されるので、さらに省スペース型の選別機にすることができる上、故障頻度の少ない選別機とすることが可能になり、信頼性の高い選別機とすることができる。
さらにまた、各種の測定装置、検査装置を具備させたことにより、多種類にわたる選別作業を一回で完了させることができるため、選別作業に要するコストを大幅に削減することが可能になる等といった著効を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】
本発明に係る選別機の説明平面図である。
【図２】
載置皿、取付用フレーム及びリンク機構の説明斜視図である。
【図３】
載置皿等とシリンダによる載置皿の傾斜装置とを示す説明正面図である。
【図４】
載置皿がシリンダにより突き上げられている状態を示す説明正面図である。
【図５】
他の実施の形態を示す説明図である。
【図６】
従来の選別機の一例を示す説明図である。
【符号の説明】
１  選別機
１０  循環搬送装置
２０  載置皿
２２  貫通孔
２３  取付用フレーム
２４  リンク機構
２５  貫通長孔
２６  ストッパ
２７  緩衝材
３０  傾斜装置（シリンダ）