(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
一つの農産物を着脱可能に吊持する吊持部を一方向に整列して複数有する吊持手段を用いて、農産物の箱詰待機位置に一定の隣接ピッチＰで整列された複数の農産物の全部又は一部を吊持したのち箱詰位置に移動し、農産物の隣接ピッチを箱詰時の隣接ピッチｐに変更して箱詰めする箱詰方法であって、
前記一方向の両端の吊持部を除く中間位置の吊持部の少なくともいずれか一つを農産物の吊持・移動の動作に関与しない非作動状態にさせ、この非作動状態とされた中間位置の吊持部を除く両側の吊持部によりピッチｎＰ（ｎは２以上の正の整数）で吊持した隣接農産物の箱詰時のピッチｐをｎＰ＞ｐ＞Ｐとするようにこれら吊持部を縮閉して箱詰めする工程を有することを特徴とする農産物の箱詰方法。
【請求項２】
一つの農産物を着脱可能に吊持する吊持部を一方向に整列して複数有する吊持手段を用いて、農産物の箱詰待機位置に一定の隣接ピッチＰ又は該ピッチＰのｎ倍（ｎは２以上の正の整数）のピッチｎＰのいずれかの状態で整列された複数の農産物の全部又は一部を吊持したのち箱詰位置に移動し、農産物の隣接ピッチを箱詰時の隣接ピッチｐに変更して箱詰めする箱詰方法であって、
前記一方向の両端の吊持部を除く中間位置の吊持部のうち前記ピッチｎＰの状態で整列された農産物の間に位置する吊持部を吊持・移動の動作に関与しない非作動状態にさせ、この非作動状態とされた中間位置の吊持部を除く両側の吊持部により吊持した隣接農産物の箱詰時のピッチｐをｎＰ＞ｐ＞Ｐとするようにこれら吊持部を縮閉して箱詰めする工程を有することを特徴とする農産物の箱詰方法。
【請求項３】
非作動状態とした中間位置の吊持部を除く両側の吊持部が、箱詰待機位置に隣接ピッチＰで整列した農産物を一つ又は複数飛ばしで吊持することを特徴とする請求項１に記載の農産物の箱詰方法。
【請求項４】
農産物は箱詰待機位置に一列に整列して待機され、吊持手段は吊持部を一列に有していて、前記農産物の吊持・移動の動作を複数回繰り返して複数列に農産物を箱詰めすることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の農産物の箱詰方法。
【請求項５】
前記農産物の吊持・移動の動作を複数回繰り返して複数列に農産物を箱詰めする際、非作動状態とした中間位置の吊持部を除く両側の吊持部が箱詰待機位置に整列した農産物を一つ又は複数飛ばしで吊持して移動する動作と、該飛ばされた農産物を該中間位置の吊持部を作動状態として吊持する動作とを一つの包装箱に農産物を複数列に箱詰めする工程中に含むことを特徴とする請求項４に記載した農産物の箱詰方法。
【請求項６】
箱詰待機位置に整列させる農産物は、搬送手段に連結されていないフリートレイ式の受皿の上に載っていることを特徴とする請求項１ないし５のいずれかに記載した農産物の箱詰方法。
【請求項７】
一つの農産物を着脱可能に吊持する吊持部を一方向に整列して複数有する吊持手段と、
箱詰待機位置に農産物を一定の隣接ピッチＰ又は該ピッチのｎ倍（ｎ：２以上の正の整数）のピッチｎＰのいずれかの状態で整列して待機させる箱詰待機手段と、
農産物の箱詰待機時の隣接ピッチを前記Ｐ又はｎＰのいずれかを選択して切換える待機ピッチ切換手段と、
吊持した農産物の隣接ピッチを箱詰時の隣接ピッチｐに変更する吊持部のピッチ調整手段と、
上記一方向の両端を除く中間位置の吊持部の少なくとも一つを農産物の吊持・移動の動作に関与する作動状態と該動作に関与しない非作動状態の間で切換る吊持部切換手段と、
を備え、
前記ピッチ調整手段は、箱詰待機時の農産物の隣接ピッチＰを吊持部の最大ピッチとして、縮閉方向にのみピッチ調整ができるように設けられ、
前記待機ピッチ切換手段の切換により農産物の箱詰待機時の隣接ピッチをｎＰに切り換えて農産物を待機させると、前記吊持部切換手段は前記中間位置の吊持部の少なくとも一つを農産物の吊持・移動の動作に関与しない非作動状態に切換え、前記ｎＰの隣接ピッチで待機する農産物を吊持・移動させていることを特徴とする請求項１ないし６のいずれかに記載した箱詰方法に用いる農産物の箱詰装置。
【請求項８】
箱詰待機手段は、農産物を一列に整列して待機させるように設けられ、吊持手段は、吊持部を一列に有していて農産物の吊持・移動の動作を複数回繰り返して複数列に農産物を箱詰めするように設けられていることを特徴とする請求項７に記載の農産物の箱詰装置。
【請求項９】
吊持手段は、前記一方向の一端又は両端に位置する吊持部を作動状態と非作動状態の間で切換えする吊持部切換手段を有することを特徴とする請求項７又は８に記載した農産物の箱詰装置。
【請求項１０】
箱詰待機位置に整列される農産物は、搬送コンベアに連結されていないフリートレイ式の受皿の上に載っていることを特徴とする請求項７ないし９のいずれかに記載した農産物の箱詰装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、リンゴ、柿、梨、トマト、茄子、胡瓜などの農産物を選別し箱詰包装して出荷する選果場等において用いるのに適した農産物の箱詰方法及びこれに用いる箱詰装置に関するものである。
【０００２】
【従来技術】
農産物を自動箱詰する装置は従来から多数提案、実施されており、例えば特開昭６３−４４４１１号公報で説明されているように、農産物を１個づつ吸着吊持して包装箱に順次に箱詰めしていく１個詰め方式のものが知られている。しかしこの１個詰め方式では、箱詰能率が低く、その能率を向上させるために高速稼働させようとすると果実が衝突して傷み易いという問題がある。
【０００３】
また、例えばリンゴ、柿、梨、トマト等の比較的球塊状の農産物を、段ボール箱やトレーパック等の包装容器内に、縦・横が４×５の２０個や４×６の２４個のように予め決められたマトリックス状あるいは千鳥状（以下これらを「マトリックス状等」と総称する）の配列パターンで箱詰めする装置も広く知られている（特公昭５６−３２１６９号公報、特公平８−５６８号公報、特開昭６３−４４４１１号公報等）。
【０００４】
このうちの特公昭５６−３２１６９号に記載の装置は、予め供給元（取上げ位置）において、箱詰めの際のぎっしりと詰まった所定の配列パターンの状態に複数の農産物を整列させて待機させ、そのぎっしりと詰まった配列パターンに合致するように複数の真空吸着カップを配列したピックアップヘッドで、整列した農産物全体を一度に吊り上げ段ボール箱内に移載する一括移載箱詰め方式のものである。
【０００５】
しかしこの方式は、供給元で予めぎっしりとした状態に整列させてピックアップヘッドで吊持し、移載・箱詰するものであるから、その密な整列状態を維持して吊持し移載する途中で、球塊状農産物が相互に接触して傷むことや落下を招き易いという問題がある。また箱詰めの配列パターンが変更される場合には、供給元の整列手段やピックアップヘッドを配列パターンに合致したものに交換することが必要となって、その交換に手間がかかることや交換のために作業を中断しなければならないという問題がある。
【０００６】
また特公平８−５６８号，特開昭６３−４４４１１号に記載の装置は、供給元においては複数の農産物を箱詰時のぎっしりと詰まった状態にまでは整列させずに隣接間隔を空けた状態で整列させ、箱に詰めるために移載する途中で複数の農産物を吊持している各ピックアップ（例えば吸着カップ）の相互位置関係を調節するようにしたものである。例えば、供給元で吊持する時にはマトリックス状の配列状態にあるものを、箱詰時には千鳥状の配列に変更するとか、吊持した農産物の隣接間隔を変更するなどの方式の装置が知られている。
【０００７】
この方式によれば、上記特公昭５６−３２１６９号の一括移載箱詰め方式で課題とされている不具合が改善されて、移載途中での農産物の損傷や落下の防止、あるいは配列パターンの変更に伴う供給元の整列手段やピックアップヘッドの交換の問題の影響を低減できる。
【０００８】
しかし、農産物の箱詰めに際して求められる配列パターンは農産物の種類の違いにより異なる場合が多く、また同じ種類の農産物であっても例えば大きさ等の階級の違いにより配列パターンをマトリックス状，千鳥状としたり、あるいは一つの箱に詰める農産物の個数を階級（特に大きさ）により変更する場合が多いため、吊持・移載の手段をこの様な種々の配列パターンに応ずることが可能な汎用性の高い構成とするには、各ピックアップを、多様な動きが可能なものとしなければならず、このためのガイド機構や制御機構が複雑になってしまうという問題がある。
【０００９】
そこでこのような機構の複雑化を避けるために、一つの装置で対応可能な配列パターンの範囲を数例程度に限定して機構の簡易化を図ることができるが、このようにすれば汎用性が低下することは避けられないので、数多くの配列パターンに対応することが求められる選果場の箱詰装置用としては、構成の異なるいくつかの装置を準備しなければならないという問題を招く結果となる。
【００１０】
なお箱詰装置としては狭義の工業製品、例えば壜，ボトルなどを箱詰めする箱詰装置も知られているが、上述したように箱詰の配列パターンが多種類になるのが通常である農産物の箱詰め作業に適した装置に特有の問題は、一定寸法の工業製品の箱詰装置ではほとんど検討課題とさえなっていない。
【００１１】
以上のような従来技術の下で、本出願人は、農産物の損傷を防ぎながら様々な個数、配列パターンの箱詰め態様に一つの装置で対応できる高い汎用性を有し、しかも比較的に構成が簡易で制御も容易な箱詰装置を開発し、既に提案している（特願平８−１１２６７２号）。
【００１２】
この先の提案の箱詰装置は、一列に整列した箱詰待機位置の複数の農産物を、各独立に一個づつ吊持する吸着カップ等の吊持部の複数を一列に備えた吊持手段により吊り上げ、この吊持手段を箱詰位置に移動させて、包装箱に所定の配列で詰めるようにした箱詰装置において、吊持手段には、一列の吊持部の隣接間隔を変更する間隔調整手段（例えばパンダグラフ機構）を設けると共に、農産物を移載する吊持・移動の動作に関与する作動状態とこの動作に関与しない退避状態との間で、一又は複数の吊持部の状態を切換える切換手段を設けたという構成をなすことを特徴とするもので、吊持部の拡開，縮閉によって、農産物を吊り上げる際の態様，吊り上げ個数、箱に詰める際の態様，詰め個数の細かな変更に簡単に対応できて、高い汎用性を確保できる。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
上述のように、本出願人の先の提案（特願平８−１１２６７２号）に係わる自然物，天然物である農産物の箱詰装置は、段ボール箱等の容器に農産物をマトリックス状等の様々な態様の配列パターンで詰める作業を能率的に行えること、この際の取扱を農産物の損傷の虞れを防ぎながら行えること、更にこれに加えて、様々な等・階級の農産物の箱詰めに、簡単な仕様変更で共通的に利用できる高い汎用性を有すること等々の点で有益である。
【００１４】
本発明は、このように優れた作用・効果をもたらす上述した先の提案と同一の課題を解決し、更にこれに加えて本願発明に特有の課題を解決せんとするものである。
【００１５】
すなわち、本発明者が前記箱詰装置について更に研究を進めたところ、極めて多様な配列パターンが要望されるものの中には、吊持部の間隔を箱詰待機位置で農産物を吊り上げた時よりも広げて箱詰めする作業が必要になる場合のあることが認められた。例えば、サイコロの五の目のように四隅と中央に農産物を詰めるパターンがあり、この場合には、四隅の農産物のピッチが箱詰待機位置で整列待機されている状態時の農産物の隣接ピッチよりも大きい。
【００１６】
前記本出願人の先の提案装置も勿論この場合の箱詰作業に対応できるが、一列の吊持部の隣接間隔を箱詰待機位置の農産物の吊り上げ時の隣接ピッチより広くすることは、同手段の拡開，縮閉方向の寸法の大型化につながり、結果として吊持手段を支持する機構や移動機構、案内機構等の構造が大きくなる傾向を招くことになる。
【００１７】
そこで本発明者は、吊持手段及びこれに関連する機構等の大型化を避けながら、前記した箱詰待機位置での農産物の隣接ピッチよりも広い状態で箱詰めすることを可能とした箱詰方法、及びこれに用いる箱詰装置を提案することを目的として本発明をなすに至ったものである。
【００１８】
本発明の別の目的は、農産物の傷みを防ぎながら、効率よく箱詰めすることができる新規な農産物の箱詰方法及び装置を提供するところにある。
【００１９】
本発明の更に別の目的は、様々な個数の箱詰処理用、様々な配列パターンを箱詰処理用として共用することができる高い汎用性をもった農産物の箱詰方法及び装置を提供するところにある。
【００２０】
本発明の更に別の目的は、上記の高い汎用性を満足する機構を、簡単な構成で実現することができ、これを通じて農産物の箱詰装置ひいては選果場設備を安価に提供するところにある。
【００２１】
本発明の更にまた別の目的は、箱詰めパターンの切換え（個数変更，配列パターン変更）を容易かつ迅速に行うことができる新規な農産物の箱詰方法及び装置を提供するところにある。
【００２２】
本発明の他の目的は、構成や制御機構などが簡単であるため、メンテナンスが容易である新規な農産物の箱詰方法及び装置を提供するところにある。
【００２３】
本発明の更に他の目的は、農産物の吊持手段を、副資材（例えばトレーパック等）を包装箱内に嵌挿することに兼用して設備全体のより一層の低コスト化や小スペース化を実現でき、更には作業人員の削減を可能とする箱詰装置を提供するところにある。
【００２４】
【課題を解決するための手段】
上述した目的は、特許請求の範囲の各請求項に記載された発明により達成される。
【００２５】
本願請求項１の農産物の箱詰方法の発明は、一つの農産物を着脱可能に吊持する吊持部を一方向に整列して複数有する吊持手段を用いて、農産物の箱詰待機位置に一定の隣接ピッチＰで整列された複数の農産物の全部又は一部を吊持したのち箱詰位置に移動し、農産物の隣接ピッチを箱詰時の隣接ピッチｐに変更して箱詰めする箱詰方法であって、前記一方向の両端の吊持部を除く中間位置の吊持部の少なくともいずれか一つを農産物の吊持・移動の動作に関与しない非作動状態にさせ、この非作動状態とされた中間位置の吊持部を除く両側の吊持部によりピッチｎＰ（ｎは２以上の正の整数）で吊持した隣接農産物の箱詰時のピッチｐをｎＰ＞ｐ＞Ｐとするようにこれら吊持部を縮閉して箱詰めする工程を有することを特徴とする。
【００２６】
また請求項２の発明は、一つの農産物を着脱可能に吊持する吊持部を一方向に整列して複数有する吊持手段を用いて、農産物の箱詰待機位置に一定の隣接ピッチＰ又は該ピッチＰのｎ倍（ｎは２以上の正の整数）のピッチｎＰのいずれかの状態で整列された複数の農産物の全部又は一部を吊持したのち箱詰位置に移動し、農産物の隣接ピッチを箱詰時の隣接ピッチｐに変更して箱詰めする箱詰方法であって、前記一方向の両端の吊持部を除く中間位置の吊持部のうち前記ピッチｎＰの状態で整列された農産物の間に位置する吊持部を吊持・移動の動作に関与しない非作動状態にさせ、この非作動状態とされた中間位置の吊持部を除く両側の吊持部により吊持した隣接農産物の箱詰時のピッチｐをｎＰ＞ｐ＞Ｐとするようにこれら吊持部を縮閉して箱詰めする工程を有することを特徴とする。
【００２７】
上記各発明の構成において、一つの農産物を着脱可能に吊持する「吊持部」は、限定されるものではないが、一般的には負圧吸引により農産物を吸着する吸着カップ、あるいは掴み式のものが例示される。特に農産物が球塊状である場合には吸着カップが好ましく用いられる。本発明の吊持部は、一方向に少なくとも３個以上整列されて設けられればよく限定されるものではないが、多様な配列パターンに対応するためには、後述する実施の態様で説明する３個ないし１０個程度の範囲から選択されるのがよい。
【００２８】
本発明において農産物というのは、例えばリンゴ，柿，梨等の青果物、トマト，茄子，胡瓜等のそ菜類などをいう。
【００２９】
上記構成における「包装箱」としては、段ボール箱，トレーパック，トレーパックを嵌挿した段ボール箱等が必要に応じて適宜用いられる。
【００３０】
上記構成において作動状態から非作動状態（例えば退避状態）に吊持部の位置を切換えるのは、農産物を吊持・移動の動作で包装箱内に詰めるという一連の農産物移載のための動作をする作動状態の位置（姿勢）にある吊持部のうち、特定の吊持部を、該一連の吊持・移動の動作に関与できない非作動状態にする（例えば農産物に接触できない位置や姿勢にする）ことをいい、例えば吊持手段より各独立に垂下した杆の下端に吊持部を組み付けた構成において、杆を上方側の退避状態の位置に変位させて吊持部が農産物に接触できないようにすることをいう。退避位置は、吊持部が周囲の装置や包装箱に接触せずに移載動作に支障とならない位置であればよいし、退避方法も移動、回転、傾動などいずれであってもよく、退避動作や退避姿勢などが限定されるものでない。また吸着カップに吸引力が伝えられないようにすることもでもよい。この吊持部を非作動状態にさせるための機構は、例えばガイド手段とシリンダ等の駆動手段との組合せで退避機構として構成することができる。作動状態の位置と非作動状態の位置との間で切換えられる吊持部は、一方向に整列して設けられた吊持部の両端を除く中間のものの一つであってもよいし、複数あるいは全部であってもよい。また、請求項９のように該整列された吊持部の両端又は一端の吊持を作動状態から非作動状態に切換える吊持部切換手段を併せて設けることもできる。
【００３１】
農産物の吊持時の隣接ピッチＰを箱詰時の隣接ピッチｐに変更するには、パンタグラフ機構等が利用できる。
【００３２】
なお、本発明の箱詰方法は、農産物を受皿に載せて搬送させる方式の箱詰装置に適用され、またこの受皿は搬送コンベア等の搬送手段に連結された方式の箱詰装置、搬送手段に非連結のいわゆるフリートレイ方式の受皿を用いた箱詰装置のいずれにも適用することができる。
【００３３】
この発明によれば、例えば一つの吊持部を非作動状態としてその両側の吊持部それぞれで農産物を吊り上げるので、吊り上げ農産物の隣接ピッチが２Ｐとなり、箱詰時の農産物の隣接ピッチｐを２Ｐ＞ｐ＞Ｐとすることを、吊持部の縮閉方向のピッチ調整で行うことができる。したがって、例えば５個の農産物をサイコロの五の目のパターンで箱詰する際に、１回目の箱詰作業で上記方法で２個の農産物を２Ｐ＞ｐ＞Ｐのピッチで箱詰し、２回目の箱詰作業で１個の農産物を箱詰し、３回目の箱詰作業でもう一度２個の農産物を２Ｐ＞ｐ＞Ｐのピッチで箱詰するようにして箱詰を行うことができ、このような作業を行う吊持手段の吊持部は、その吊持部の隣接ピッチを最大でも箱詰待機位置で整列した農産物の隣接ピッチＰとすることができる。また、中間の吊持部を非作動状態とさせることなく隣接ピッチＰで一列の農産物を吊持・移動させる箱詰の作業を行うことができるのは言うまでもない。また中間の二つ（あるいはそれ以上）の吊持部を非作動状態とすれば２Ｐ（又はそれ以上のｎＰ）で吊持して、２Ｐ＞ｐ＞Ｐ（ｎＰ＞ｐ＞Ｐ）に縮閉させることができる。
【００３４】
また、整列方向の端の吊持部を非作動状態に切換えできるように構成しておくことで、農産物の包装箱に詰める個数の変更が容易にでき、この変更の態様も一つに限られずに自由に設定できる。しかも、変更に必要な機構は所定の吊持部について設けた簡単な吊持切換機構で構成できる。
【００３５】
請求項３の発明は、前記発明において、非作動状態とした中間位置の吊持部を除く両側の吊持部が、箱詰待機位置に隣接ピッチＰで整列した農産物を一つ又は複数飛ばしで吊持することを特徴とする。
【００３６】
上述した発明においてピッチｎＰで吊り上げる農産物の箱詰待機位置での待機状態は、隣接農産物を該ピッチｎＰに間隔を空けて待機させこともできるが、この発明によれば、箱詰待機位置に整列させる農産物を、ｎＰのピッチに間隔を空けて待機させる必要がなく、箱詰待機の状態を常に一定とすることができる。
【００３７】
請求項４の発明は、前記の各発明において、農産物は箱詰待機位置に一列に整列して待機され、吊持手段は吊持部を一列に有していて、前記農産物の吊持・移動の動作を複数回繰り返して複数列に農産物を箱詰めすることを特徴とする。
【００３８】
上記の発明においては、箱詰待機位置に複数列に農産物を整列させて待機させることもできるが、箱詰待機位置で農産物を一列に待機させるようにしたこの発明によれば、空になった農産物を順次前につめて箱詰作業を行うことができるので、吊持手段の駆動制御が容易となる。
【００３９】
請求項５の発明は、前記請求項４の発明において、前記農産物の吊持・移動の動作を複数回繰り返して複数列に農産物を箱詰めする際、非作動状態とした中間位置の吊持部を除く両側の吊持部が箱詰待機位置に整列した農産物を一つ又は複数飛ばしで吊持して移動する動作と、該飛ばされた農産物を該中間位置の吊持部を作動状態として吊持する動作とを一つの包装箱に農産物を複数列に箱詰めする工程中に含むことを特徴とする。
【００４０】
この発明によれば、例えば上述した５個の農産物をサイクロの五の目のパターンで箱詰することができる。
【００４１】
請求項７の農産物の箱詰装置の発明は、一つの農産物を着脱可能に吊持する吊持部を一方向に整列して複数有する吊持手段と、箱詰待機位置に農産物を一定の隣接ピッチＰ又は該ピッチのｎ倍（ｎ：２以上の正の整数）のピッチｎＰのいずれかの状態で整列して待機させる箱詰待機手段と、農産物の箱詰待機時の隣接ピッチを前記Ｐ又はｎＰのいずれかを選択して切換える待機ピッチ切換手段と、吊持した農産物の隣接ピッチを箱詰時の隣接ピッチｐに変更する吊持部のピッチ調整手段と、上記一方向の両端を除く中間位置の吊持部の少なくとも一つを農産物の吊持・移動の動作に関与する作動状態と該動作に関与しない非作動状態の間で切換る吊持部切換手段と、を備え、前記ピッチ調整手段は、箱詰待機時の農産物の隣接ピッチＰを吊持部の最大ピッチとして、縮閉方向にのみピッチ調整ができるように設けられ、
前記待機ピッチ切換手段の切換により農産物の箱詰待機時の隣接ピッチをｎＰに切り換えて農産物を待機させると、前記吊持部切換手段は前記中間位置の吊持部の少なくとも一つを農産物の吊持・移動の動作に関与しない非作動状態に切換え、前記ｎＰの隣接ピッチで待機する農産物を吊持・移動させる、前記の方法発明に用いることを特徴とする。
【００４２】
この装置発明において箱詰待機手段は、例えば、箱詰待機位置に設けたストッパ機構により構成でき、待機ピッチ切換手段は、例えばストッパ機構を２Ｐあるいはそれ以上のピッチの位置に設けて、適宜の制御装置でこれを駆動させる方式のものとして構成できる。また、吊持部ピッチ調整手段は上述したパンタグラフ機構等により構成でき、吊持部の状態を作動−非作動に切換える吊持部切換手段は吸着カップ等をエアシリンダ装置で２位置間で進出−後退させる機構等により構成することができるが、いずれもこれらに限定されるものではない。
【００４３】
この装置の発明によれば、２個の農産物を２Ｐ＞ｐ＞Ｐのピッチｐで箱詰する吊持手段を、吊持部の隣接ピッチを箱詰待機位置で整列した農産物の隣接ピッチＰ以上に広げる必要がないので、広がり方向（整列方向）の寸法を限定した小型の装置とすることができる。
【００４４】
請求項８の発明は、前記の装置発明において、箱詰待機手段が、農産物を一列に整列して待機させるように設けられ、吊持手段が、吊持部を一列に有していて農産物の吊持・移動の動作を複数回繰り返して複数列に農産物を箱詰めするように設けられていることを特徴とする。
【００４５】
この発明の装置によれば、空になった農産物を順次前につめて箱詰作業を行うことができるので、吊持手段の駆動制御が容易となる。
【００４６】
請求項９の発明は、前記の各装置発明において、吊持手段は、前記一方向の一端又は両端に位置する吊持部を作動状態と非作動状態の間で切換える吊持部切換手段を有することを特徴とする。
【００４７】
この発明により、例えば全部の吊持部に作動状態と非作動状態の切換手段を有する吊持手段を構成することができ、必要に応じて、端から複数の吊持部を退避状態として吊り上げ個数を制限し、またこれと共にあるいはこれとは別に、中間の吊持部を非作動状態として、ｎＰで吊り上げた隣接農産物をｎＰ＞ｐ＞Ｐのピッチで箱詰めすることもでき、様々な配列パターンに対して対応できる。
【００４８】
【発明の実施の形態】
以下本発明を図面に示した実施形態に基づいて説明する。
【００４９】
実施形態１
本例は図１〜図１５で説明されるものであり、その図１は、本発明の箱詰方法を実施する箱詰装置を含む農産物の選別設備を有する選果場の一部（農産物選別のための計測〜箱詰に至る経路）を平面図で示したものである。この箱詰装置を含む選別設備は、大別して、農産物の供給・等階級の情報を測定検出する選別測定部と、等階級の仕分区分が判定された農産物を各仕分区分の貯溜・集積コンベアに排出する仕分部と、仕分けされた各仕分区分の貯溜・集積コンベアから箱詰待機位置に送りだされた一群（本例では包装の一単位の数）の農産物を箱詰めする箱詰包装部との三つから構成されている。なお本例では、これらの三つの部分の作業効率が、農産物の選別測定部では作業者の目視判断等を要する比較的低い能率の作業ができる状態を確保し、仕分部では、機械的作業であるため高速で能率よく作業できるようにすることで高速処理化を図り、箱詰包装部では多数の箱詰装置を効率的に稼働させるため、受皿４（以下「フリートレイ４」という）を適時の段階で合流、あるいは移送切換ができるようにしている。
【００５０】
上記の農産物の選別測定部は、図２にその詳細が示され、リターンコンベア５１により戻された空のフリートレイ４を搬送コンベア５２上で移送させながら、作業者５０がそのフリートレイ４に、供給コンベア５７に供給された農産物Ｔを一つづつ載せると共に、等級（秀，優，良や、Ａ，Ｂ，Ｃなどの等級）を目視判別してフリートレイ４の位置を搬送コンベア５２の中央，右側，左側の所定位置に動かしてトラッキングでその等級を示すようにしている。なお本例の搬送コンベア５２は、搬送方向に一定間隔で桟５２１が設けられた桟付きコンベアをなしており、リターンコンベア５１の終端部に設けた螺旋溝を有するピッチ付けスクリュー５１１により桟５２１で区切られた１マスごとに一つのフリートレイ４が入るようになっている。
【００５１】
５３はフリートレイ位置のトラッキング検出装置（光電センサ等）であり、前記によりトラッキングで等級表示された農産物の等級を検出する。トラッキングを検出した後、フリートレイ４はテーパーレール５２２で一列に幅寄せされて撮像装置５４に通される。この撮像装置５４は、カラーカメラやセンサカメラ等を用いて農産物の外観を撮像し、適宜の演算方法で各農産物の等級及び階級付けを行うためのものである。５５はフリートレイ４に表示させた一つづつ異なる識別標識、例えばバーコードを読み取るバーコードリーダーである。これらの農産物の等級，階級及びフリートレイ４の標識の情報は、図示しないコンピュータに送られ、特定のフリートレイ４に載っている農産物が等階級のいずれの仕分区分に属するものかが判定されて記録され、この仕分区分情報は、選別コンベア１から仕分け部２の貯溜・集積コンベア２０２にフリートレイ４を排出するための情報として図１に示した排出装置２０１に送られる。
【００５２】
前記農産物の選別測定部の搬送コンベア５２の終端側では、合流機構５６を用いて二つの搬送コンベア５２からのフリートレイ４を高速で移送する一つの選別コンベア１に移載合流させるようになっている。すなわち、二つの搬送コンベア５２は、幅方向に所定間隔を空けて並設されていると共に、両搬送コンベア５２，５２の桟５２１が１／２ピッチずれて回動するように設けられる。そして、両者搬送コンベア５２の中間に配置された乗り継ぎコンベア５６１，５６１を介して、２倍の速度で移送する選別コンベア１に傾斜レール５６２，５６２で幅寄せして合流されるようになっている。なお乗り継ぎコンベア５６１は、搬送コンベア５２と選別コンベア１の速度差が大きいので乗り継ぎを円滑に行わせるためのものであり、桟付きに構成されていると共に、移送速度はこれら搬送コンベア５２と選別コンベア１の中間的な速度に設定される。
【００５３】
以上のようにして等階級の仕分区分が判定された農産物を載せたフリートレイ４は、選別コンベア１により様々な仕分区分の農産物がランダムに混在して仕分部２に送られる。
【００５４】
次に本例の選別設備の仕分部２について説明する。なお本例の選別設備は、前記の農産物の選別測定部が二系列に設けられ、かつ該二系列から送出されるフリートレイ４を移送する選別コンベア１（二条）を上下方向に離隔，積層した形式で並設している（図３参照）。
【００５５】
農産物の選別測定部で仕分区分が判定された農産物を載せたフリートレイ４は、図３に示すように、上下２段の各選別コンベア１，１で移送されながら、横方向に分岐接続された貯溜・集積コンベア２０２（本例では上下同数条）に、仕分区分別に、該当する仕分区分の農産物を載せたフリートレイ４を排出させるようになっている。
【００５６】
なお図１に示した本例設備は、上側４条及び下側４条の計八条の貯溜・集積コンベア２０２群が一組のグループをなしていて、一つの箱詰包装部（箱詰ステージ）の一列の箱詰位置３１０に連係する貯溜・集積コンベア群の八組と、これに加えて図１の上側に配置された作業者による手詰め作業のための三組の貯溜・集積コンベア群のライン２１とが設けられている。また更にその上側には、箱詰めしない一組の排出ライン２２が設けられている。上記の手詰め作業用のライン２１が採用されるのは、例えば、極めて分布率が低いためにその仕分区分用に貯留コンベアを設定（指定）しても極く少数の包装品しか作られず、この仕分区分用のために箱詰包装を自動化してもむしろ設備の経済性からすれば不利になる場合があるためであり、このような極く少数の農産物しか分布しない仕分区分の農産物は、共通のラインに排出し、作業者によって適時箱詰すれば足りる場合が多い。また格外品として出荷できないような農産物については、箱詰包装をする必要がないから箱詰しない排出ラインに排出して一括処理するようにすればよい。ただし、手詰め作業のライン２１や箱詰めしない排出ライン２２は必須のものではない。
【００５７】
次に、仕分部２の構成を一組の貯溜・集積コンベア群を示した図３，図４により説明するが、他のラインも構成は共通している。
【００５８】
仕分部２を構成する分岐箱詰のためのラインは、図３，図４に示すように、上下の各選別コンベア１からフリートレイ４を排出する上下の排出装置２０１，２０１、排出されたフリートレイ４を貯溜する上下の貯溜・集積コンベア２０２，２０２、上下の貯溜・集積コンベア２０２から箱詰待機位置３０３にフリートレイ４を送出す切換え型の連係切換装置２０３とを備えている。なお上記の排出装置２０１は、例えば特開平６−２７８８４８号公報で開示されている仕分け排出装置を用いて構成することができ、上下の選別コンベア１，１毎に各独立して設けられる。また本例では、一つの排出装置２０１で二レーン（二条）の貯溜・集積コンベア２０２（図４の２０２１，２０２２）にフリートレイ４を振り分ける機能をもつように構成されている。すなわち、上記排出装置２０１は、外周部の内側に周方向に沿って等間隔に多数の電磁吸着部２０１２を有し、図４の矢印方向に回転する回転テーブル２０１１と、選別コンベア１上からフリートレイ４を排出するために該フリートレイ４を吸着転向させるべく、所定の固定位置で回転テーブル２０１１の電磁吸着部２０１２を励磁させる一つの励磁手段２０１３と、上記したように二つのレーンの貯溜・集積コンベア２０２１，２０２２にフリートレイ４を振り分けるため、所定の２カ所の位置に固定して設けられた電磁吸着部２０１２の励磁解除手段２０１４，２０１５とから構成されている。
【００５９】
以上の構成により、例えば等階級の仕分区分が判定された農産物（例えば大きさの階級がＬで等級がＡ）は、その仕分区分に設定された貯溜・集積コンベア２０２を有する排出装置２０１の位置を通過する際に、コンピュータ等の制御手段（図示せず）からの指令により上記励磁手段２０１３が励磁されることで、該当するフリートレイ４は電磁吸着部２０１２をもつ回転テーブル２０１１に吸着され、該回転テーブル２０１１の回転に従って選別コンベア１上から横方向に転向し排出されることになる。そして、励磁解除手段２０１４，２０１５のいずれかを制御手段からの指令により作動させることで上記吸着を解除し、排出したフリートレイ４を貯溜・集積コンベアの二つのレーン２０２１，２０２２のいずれかに送り込む。
【００６０】
なお、所定の排出装置２０１で特定の仕分区分の農産物を選別して該当する貯溜・集積コンベア２０２に排出する操作は、本例では次のように行われる。すなわち、選別コンベア１の上流に配置したバーコードリーダー５（図１参照）によりフリートレイの固有の標識（バーコード）を読み取ることでこの標識と一対一の関係で記録されている農産物の仕分区分を検出し、このバーコードリーダー５の配置位置から、該当する仕分区分の貯溜・集積コンベア２０２に対応する排出装置までの移送距離（あるいは時間）を、エンコーダ装置などから上記選別コンベアの移動量と対応して出力されるパルス数に基づいて割り出し、該当するフリートレイ４がその排出装置２０１部分を通過する際に作動させる。
【００６１】
本例では、例えば、図４の右側に図示した排出装置２０１を、大きさＭで等級のＡの仕分区分の農産物Ｔを載せたフリートレイ４を二条の貯溜・集積コンベア２０２に排出するために設置し、左側の排出装置２０１を、二条の貯溜・集積コンベア２０２に大きさＬで等級Ａの仕分区分の農産物Ｔを排出するように設置するが、これは一つの分岐箱詰ライン２の全ての貯溜・集積コンベア２０２を同じ仕分区分としたり、全て異なる仕分区分とすることもでき、その選択は処理する農産物の仕分区分等により必要に応じて決定することができる。また、上記の一つの排出装置２０１で２条の貯溜・集積コンベア２０２に同じ仕分区分の農産物を排出する場合、２条の貯溜・集積コンベア２０２への振り分けは均等であってもよいし、右側２０２１を主レーンとし、この主レーンがいっぱいとなったときにだけ左側の補助レーン２０２２にフリートレイ４を送り込むようにしてもよい。また貯留コンベア２０２毎に排出装置２０１を設けてもよい。一つの分岐箱詰ラインに所属する貯留コンベア２０２が、全て同じ仕分区分の集積用であるよ
うな場合には、同じ仕分区分に属する農産物を分散して集積している複数の貯留コンベア２０２からの合計で包装単位の数に足りるように、送出しを切替えて箱詰待機位置３０３に送出すようにしてもよい。このような切換え操作は、同じ仕分区分に属する農産物を分散して集積している複数の貯留コンベア２０２の集積状況をコンピュータで管理することで行うことができる。
【００６２】
上記の貯溜・集積コンベア２０２は、ベルトコンベアあるいはローラコンベアなどにより構成されていて、排出されたフリートレイ４を縦一条一列で下流側（搬送終端部側）に搬送するようになっている。これにより、八条の貯溜・集積コンベア２０２は、一つの箱詰待機位置３０３に連係できるようになっていて、しかもこの八条の各貯溜・集積コンベア２０２に選別コンベア１から排出する農産物の仕分区分を任意に設定できるので、分布の大小によっって一つの仕分区分に対する貯溜・集積コンベア２０２の割当て条数を変えることができる。
【００６３】
各貯溜・集積コンベア２０２のレーン２０２１，２０２２の搬送終端位置には、上記のように連係切換装置２０３が設けられており、本例ではフリートレイ４を停止させるストッパ機構２０３１により構成されている。このストッパ機構２０３１は、通常はフリートレイ４の搬送を停止させるように作用し、図示しないセンサによって例えば集積されたフリートレイ数が所定の包装単位数（例えば後述の箱詰め作業で一箱に詰められる個数）が集積したことが検出されると、後段の箱詰め作業の進行状況に応じて制御手段からの指令に基づいて搬送を許す状態に切換えられて該所定数のフリートレイ４を箱詰待機位置に送り込み、該所定個数の送り込みの後、後続のフリートレイ４の送り込みを再び停止させるように、該ストッパ機構２０３１は搬送停止状態に復帰される。このようなストッパ機構２０３１は例えばストッパ板とシリンダ装置等を組み合わせて構成することができる。
【００６４】
以上の排出装置２０１、貯溜・集積コンベア２０２及び連結切換装置２０３は、上下の選別コンベア１，１に対してそれぞれ独立に設けられ、したがって、本例の構成では、一つの分岐箱詰ラインにおいて、貯溜・集積コンベア２０２は上下に各４条、排出装置２０１は上下に各２個配置され、連結切換装置２０３は条毎に配置される。
【００６５】
次に、箱詰包装部３について説明する。
【００６６】
本例のこの箱詰包装部３は、上記した連係切換装置２０３の作動により所定の貯溜・集積コンベア２０２から送り出されるフリートレイ４を、農産物の箱詰待機位置３０３まで搬送する連係コンベア装置３０１、箱詰め作業を行う箱詰装置３１０、及びこれに関連する周辺装置によって構成されている。なお上記の箱詰待機位置３０３は、一つの分岐箱詰のラインに含まれる複数（本例では八条）の貯溜・集積コンベア２０２のいずれかのレーンから送り込まれた所定個数のフリートレイ４を一列に整列させて待機させるように、箱詰装置３１０に近接して貯溜・集積コンベア２０２の搬送方向の前方に配置した箱詰待機コンベア３０３１上に設けられる。この箱詰待機コンベア３０３１の搬送方向は、上記貯溜・集積コンベア２０２の搬送方向に対して横方向に設定されている。
【００６７】
上記の連係コンベア装置３０１は、いずれかの貯溜・集積コンベア２０２から箱詰待機位置３０３にフリートレイ４を送り込むために、上下揺動式に設けられた四条の送出コンベア３０１１と、これらの送出コンベア３０１１を揺動させる各レ−ン毎のエアシリンダ装置３０１２と、四条の貯留コンベア２０２から送出コンベア３０１１を介して送出されるフリートレイ４を箱詰待機位置３０３に移送するために横方向（貯溜・集積コンベア２０２の搬送方向に直角な方向）に延設された横方向中継コンベア３０１３と、この横方向中継コンベア３０１３の終端部から直角にフリートレイ４の搬送方向を転向させて箱詰待機コンベア３０３１の始端部３０３１１まで縦方向（貯溜・集積コンベア２０２の搬送方向と同じ方向）に延設された縦方向中継コンベア３０１４とにより構成されている。各エアシリンダ装置３０１２は、上下に対をなす貯溜・集積コンベア２０２のいずれか一方から一群のフリートレイ４を送出すために、上記したストッパ機構２０３１が搬送を許す状態に切換えられることに先立って、上記横方向中継コンベア３０１３側の軸３０１１１を揺動中心にして送出コンベア３０１１を上下揺動させ、該当する貯溜・集積コンベア２０２と箱詰待機位置３０３が（横方向中継コンベア３０１３，縦方向中継コンベア３０１４を介して）連続関係となるように切換えられる。
【００６８】
なお、図４は、同図の上段右端の貯溜・集積コンベア２０２に包装単位数の２４個の仕分区分の農産物を載せたフリートレイ４が集積された際に、送出コンベア３０１１を水平姿勢にして送り出している状態を示し、また、図３は、同図の送出コンベア３０１１を下方に揺動させた傾斜姿勢にして下段の貯溜・集積コンベア２０２から箱詰包装単位数２０個のフリートレイ４を送り出している状態を示している。
【００６９】
以上の連係コンベア装置３０１により所定の貯溜・集積コンベア２０２から所定個数だけ送り出されたフリートレイ４は、箱詰待機位置３０３上に送り込まれ、箱詰待機位置３０３の先端に設けた箱詰待機手段としてのストッパ機構３０３２により停止されて箱詰待機状態とされる。なおこのストッパ機構３０３２は、上記ストッパ機構２０３１と同様に構成することができ、農産物の取上げ終了時点（あるいは取上げ後搬送に支障のなくなった時点）で搬送を許す状態に切換えられて空のフリートレイ４をリターンコンベア５１に送り出し、所定個数を送り出した後、後続のフリートレイ４を再び停止させる状態に復帰される。リターンコンベア５１の終端は図１，図２で示した搬送コンベア５２につながっている。そして、上述のように連係コンベア装置３０１が横方向中継コンベア３０１３と縦方向中継コンベア３０１４とによってＬ字形に形成され、更に搬送方向が横方向に設定された箱詰待機コンベア３０３１との組合せによりＵ字形の搬送路を構成することで、そのＵ字形の内側に空所を形成し、この空所に後述するトレイパック供給装置１４を配設している。
【００７０】
次に、箱詰装置３１０としての作業ロボットについて説明する。
【００７１】
本例のこの箱詰装置３１０は、多関節型アーム機構を有する作業ロボット（以下「作業ロボット３１０」とする）として構成されており、上記箱詰待機位置３０３の箱詰待機コンベア３０３１上に一列に整列待機された所定個数のフリートレイ４の上から農産物Ｔを吊り上げ、トレイパック１４０１〜１４０４を嵌挿した包装箱６に一列づつ順次に詰めるように動作するものである。そして本例の選別設備では、例えば大きさＬの農産物Ｔを箱詰する場合には５個×４列（計２０個）に詰めるが、大きさＭの農産物Ｔを箱詰する場合には６個×４列（計２４個）を詰めるようにしているので、吊り上げ個数が異なることに対応できるように、吊持部としての吸着カップが吊り上げに関与しない非作動状態である退避状態の位置に退避できるように設けられているという特徴的な構成を有している。
【００７２】
すなわち、本例の作業ロボット３１０は、図３，図５，図６に示したように、本体３１０１から平行四辺形リンクモーションを行う根元リンク機構３１０２が延出され、この根元リンク機構３１０２の先端に、水平軸回りの回転を許すヒンジを介して、平行四辺形リンクモーションを行う先端リンク機構３１０３を連結し、更にこの先端リンク機構３１０３の先端に吸着カップホルダー３１０４をブラケット３１０５を介して連結して構成され、これらのリンク機構で構成されたアーム機構により、ブラケット３１０５は常に水平姿勢を維持しながら上下，前後に移動できるようになっている。
【００７３】
また上記ブラケット３１０５は、図５及び図６に詳細に示したように、ブラケット底部板３１０５１に設けた一対のガイド３１０５２が、吸着カップホルダー３１０４の上面に設けたレール３１０４１と水平方向移動可能に滑合することで、該吸着カップホルダー３１０４を図５のＹ−Ｙ方向に移動可能に吊持し、かつ吸着カップホルダー３１０４の上面に組み付けたエアシリンダ装置３１０４２のピストンロッド３１０４３が上記ブラケット底部板３１０５１と連結されていることで、吸着カップホルダー３１０４とブラケット３１０５の上記Ｙ−Ｙ方向の位置が決められるようになっている。以上により、吸着カップホルダー３１０４は、ｘ，ｙ，ｚの三次元の各軸方向に移動でき、かつこれらの軸回りの回転は拘束される。
【００７４】
また上記の吸着カップホルダー３１０４は、本例においては、その下部に図５に示すように上記Ｙ−Ｙ方向に移動できないように固定された端部位置の一つの固定カップ吊体３１０６と、該吸着カップホルダー３１０４の下面に設けたレール３１０４５に上記Ｙ−Ｙ方向について移動できるように滑合した６個の移動カップ吊体３１０７との組合せを吊持するように設けられていて、これら計７個のカップ吊体３１０６，３１０７は、いずれも上下駆動されるピストンロッド３１０６２，３１０７２を下方に有するエアシリンダ装置３１０６１，３１０７１を吊杆とし、そのピストンロッド３１０６２，３１０７２の下端に吸着カップ３１０６３，３１０７３を備えている。そして上記エアシリンダ装置３１０６１，３１０７１が、吊持部である吸着カップ３１０６３，３１０７３を作動状態と退避状態の間で切換える吊持部切換手段を構成している。図５は左端の吸着カップ３１０７３を退避状態とした場合を実線で示している。
【００７５】
なお吸着カップには、吊り上げようとする農産物との密着性を高めるための柔軟なベローズを有する既知のもの用いることができる。
【００７６】
また以上の計７個のカップ吊体には、サーボモータ３１０４６を駆動手段としたパンタグラフ機構３１０４７がピッチ調整手段として設けられていて、固定カップ吊体３１０６を基準位置として順次隣接する移動カップ吊体３１０７のピッチを変更調整できるようになっている。すなわち、このピッチ調整手段の詳細は図７に示されている。具体的に言えば、固定カップ吊体３１０６とこれに対し最も離れた位置にある移動カップ吊体３１０７の水平方向位置をサーボモータ３１０４６により移動させるようにしながら、これらの一対のカップ吊体の間に存在する残りのカップ吊体の隣接ピッチをパンタグラフ機構３１０４７により均等化することでピッチ調整と均等化が達成される。
【００７７】
上記の吸着カップ３１０６３，３１０７３は、農産物の吊持のために本例においては通気管３１０８を介してブロアー７に接続されている。この吸着カップとブロアーの接続の関係は図８の系統図により示され、各吸着カップ３１０６３，３１０７３は、途中に切換弁８，９を介して通気管３１０８によりブロアー７に接続されている。すなわち、切換弁８はブロアー７の吸引口に接続された通気管の途中に介設されていて、開路時には空気が通気管を介してブロアー７に吸引されるのでこの空気流によって吸着カップ３１０６３，３１０７３内が負圧となって農産物を吸引吸着し、その他の場合には閉路されて吸着カップ内の負圧を解除するようになっている。また切換弁９はブロアー７の吐出口に接続された通気管の途中に介設されていて、開路時にはブロアー７の吐出エア（正圧）を吸着カップ３１０６３，３１０７３に供給して、吸着している農産物Ｔを離脱させ、その他の場合には閉路されて正圧供給をやめるようになっている。なお１０はリリーフ弁であり、ブロアー７から供給する正圧（吐出エア）の圧力を調整して農産物Ｔを傷めないように吸着カップからの離脱を適度に行わせる作用をする。なお、１１はカップ吊体のエアシリンダ装置３１０６１，３１０７１に通気管３１０４８を介してエアを供給する電磁弁であり、吸着カップ３１０６３，３１０７３を作動状態から退避状態に切換える切換手段の駆動部分をなしている。
【００７８】
次に本例の選別設備に設けられている周辺装置等について説明する。
【００７９】
図３に示す１２は、包装箱６の供給・排出装置を示し、空箱搬送コンベア１２０１で搬送された空箱６をプッシャー１２０２で空箱降下装置１２０３に所定のタイミングで押し入れ、押し入れられた空箱６は降下された後、図３及び図４で示した矢印に沿って箱詰位置１２０４に送り込まれるようになっている。また農産物Ｔの箱詰が終了した包装箱６は、箱詰位置１２０４から図示しないエレベータで排出コンベア１２０５まで降下され、製品搬送コンベア１２０６により所定の製品集積場所まで搬送される。
【００８０】
また３０３４は、箱詰待機位置３０３において設けられたトレイ浮き上がり防止装置を示し、その一例の詳細は図９に示されている。すなわち、箱詰待機コンベア３０３１と両側のガイド壁３０３３により構成されている箱詰待機位置３０３には、ストッパ機構３０３２により箱詰待機状態で停止されている所定個数のフリートレイ４それぞれに、その上面の一部に係合できるように両側のガイド壁３０３３に設けたフック型のトレイ浮き上がり防止装置３０３４を内向きに延出させ、このように設けたトレイ浮き上がり防止装置３０３４により、農産物Ｔを吸着カップ３１０６３，３１０７３で吸着して吊り上げる際にフリートレイ４が一緒に持ち上がることを確実に防止できるようにしている。
【００８１】
次にトレイパック供給装置１４について説明すると、本例のこのトレイパック供給装置１４は、上述したように横方向中継コンベア３０１３，縦方向中継コンベア３０１４及び箱詰待機コンベア３０３１で形成されたＵ字形の内側空所に配設される。そして、作業ロボットをパック吊り上げ手段として兼用して、農産物Ｔを一つづつ載せる凹部がマトリックス状あるいは千鳥状に形成されている薄肉プラスチック製のトレイパック１４０１〜１４０４を包装箱（包装箱）６に供給するようにしている。
【００８２】
上記トレイパック供給装置１４は、本例では図３及び図４に示すように、四群の積層したトレイパック１４０１〜１４０４を載置する回転受台１４０５、載置した積層トレイパックを支える支持枠１４０６、回転受台１４０５を９０°づつ回転させる回転器１４０７とから構成されていて、吊り上げようとするトレイパックの積層体を箱詰待機位置３０３側に位置させるように、制御手段（図示せず）からの指令によって、図示状態と図４の矢印方向に回転させた状態との間で回転器１４０７による回転を行わせるようになっている。このようにすることで、仕分区分で異なる箱詰め状態に合致したトレイパックを作業ロボット３１０が選択して取出すことができる。なお、１４１０は図１，図３に示したように箱詰分岐ライン２の上方にこれを直交するように設けられた通路であり、作業者がトレイパックの補充をするために利用することができるようになっている（図３参照）。
【００８３】
以上の構成を有する選別設備による農産物Ｔの箱詰作業の一例を以下説明する。
【００８４】
農産物の選別測定部において、フリートレイ４に農産物を載せ搬送コンベア５２で搬送させながら、上述したトラッキングによる等級選別と撮像装置５４による階級選別、及び識別標識の検出が行われたフリートレイ４は、二つの並設した搬送コンベア５２からのものが合流機構５６で合流されて選別コンベア１に移載される。この構成は、本例では上下２系列に設けられていて、２条の選別コンベア１，１は上下に離隔・積層されて延設されている。
【００８５】
等階級の選別測定により仕分区分が判定された農産物Ｔを載せたフリートレイ４は、上下２段の各選別コンベア１により移送されながら、図４の排出装置２０１により所定の仕分区分に指定された貯溜・集積コンベア２０２に送り込まれて集積される。なおこれらの各貯溜・集積コンベア２０２の終端部に配置されている連係切換装置としてのストッパー機構２０３１はいずれもフリートレイ４を停止させる状態にある。
【００８６】
このようにして各貯溜・集積コンベア２０２に集積されたフリートレイ４の数は図示しないセンサーにより計数され、一つの包装箱６に箱詰する際の一箱分が集積された時点で、箱詰装置（作業ロボット）３１０が受入れる状態（箱詰作業を行うことができる状態）にあれば、その終端部のストッパー機構２０３１を退避させ、送出コンベア３０１１を介して箱詰待機位置３０３までその一箱分のフリートレイ４を送り込む。この際、一つの分岐箱詰のラインに属する上下各四条の貯溜・集積コンベア２０２のうちで、送出しをどの貯溜・集積コンベア２０２からのものとするかは、例えば各貯溜・集積コンベア２０２毎に設けたセンサーカメラ（図示せず）などから検出された情報に基づき、フリートレイ集積状態，集積速さの違いなどのコンピュータ解析によって箱詰処理を効率よく行うことができるように制御すればよい。そして、上段の貯溜・集積コンベア２０２からの送出しの場合は、該当する貯溜・集積コンベアに連続する送出コンベア３０１１を水平姿勢とし、下段の貯溜・集積コンベア２０２からの送出しの場合は、エアシリンダ装置３０１２の作動で該当する貯溜・集積コンベア２０２に連続する送出コンベア３０１１を下方に揺動させて傾斜姿勢とする。
【００８７】
図４に示した状態は、例えば、大きさＭ，等級Ａの仕分区分の農産物を集積した上段右端の貯溜・集積コンベア２０２１からフリートレイ４の一箱分（２４個）を箱詰待機位置３０３に送出している状態を示している。
【００８８】
以上のようにして一箱分の農産物Ｔに相当するフリートレイ４が送り込まれ、順次一列づつの箱詰作業が行われる箱詰待機位置３０３において、多関節型の作業ロボット３１０により箱詰作業が行われる。
【００８９】
すなわち、包装箱の供給・排出装置１２により箱詰位置１２０４に送り込まれた空の包装箱６に対して、まず作業ロボット３１０は、積載されている２４玉（個）用のトレイパック１４０１を吸着カップで吊り上げることができるように、図３の実線で示した位置・姿勢に、図示しない駆動手段によりアーム機構を動作させる。この際トレイパック積載部１４の回転器１４０７は、該２４玉（個）用のトレイパック１４０１を箱詰待機位置３０３に近接した状態（図４の状態）に位置させておくように動作する。また、図１０に示すようにカップ吊体３１０６，３１０７の間隔を狭くして６個のカップ吊体で３１０６，３１０７トレイパック１４０１を吊り上げるようにしている。これはトレイパックの吊り上げを確実にするためである。そして吊り上げたトレイパック１４０１は、作業ロボット３１０のアーム機構を図３の２点鎖線で示した位置・姿勢に移動させて箱詰位置１２０４にある包装箱６に嵌挿させる。
【００９０】
以上のようにして、箱詰位置１２０４にトレイパック（上記状態では大きさＭ用のトレイパック１４０１）が嵌挿された包装箱６が待機していると共に、箱詰待機位置３０３に農産物Ｔ入りのフリートレイ４が停止されている状態において、農産物Ｔをフリートレイ４から箱に移載する作業ロボット３１０による農産物の箱詰作業が開始される。
【００９１】
この際、本例の作業ロボット３１０は計７個のカップ吊体（一個の固定型のカップ吊体３１０６と６個の移動型のカップ吊体３１０７）を有するため、吊持して吊り上げる農産物Ｔが６個であるため１個分だけカップ吊体が余分である。そこで固定カップ吊体３１０６から最も離れた移動カップ吊体３１０７のエアシリンダ装置３１０７１の吸着カップ３１０７３を、図８の電磁弁１１から通気管３１０４８を介して吸気により通常の農産物移載のために動作する位置から上方に退避させ、農産物Ｔの吊持・移動の動作に関与できないようにする。この状態は図５に示される。また各カップ吊体３１０６，３１０７が上記箱詰待機位置３０３に停止されている６個のフリートレイ４上の農産物Ｔを吸着吊持して吊り上げるのに適するようにされるピッチは、エアシリンダ装置３１０４２及びパンタグラフ機構３１０４７の作動によって最大ピッチＰの状態として与えられる。
【００９２】
このように制御された６個のカップ吊体を有するアーム機構は図３の二点鎖線で示した位置・姿勢に移動され、吸着カップ３１０６３，３１０７３により一列６個の農産物Ｔを吸着し吊り上げる。なおこの際にフリートレイ４が一緒に浮き上がることは上述したトレイ浮き上がり防止装置３０３４により阻止される。
【００９３】
次に吸着カップ３１０６３，３１０７３で農産物Ｔを吊持した作業ロボット３１０は、アーム機構の姿勢を制御することにより箱詰位置に移動され、この移動の途中で、パンタグラフ機構３１０４７の作動により一列のカップ吊体３１０６，３１０７の隣接ピッチを箱詰に適した箱詰時の隣接ピッチｐの状態に変更調整する。この変更した状態を図１１に示した。農産物Ｔが吊り上げられた空のフリートレイ４は、ストッパ機構３０３２が退避されてリターンコンベア５１へ送出される。そして後続の農産物Ｔを載せたフリートレイ４が箱詰待機位置３０３に移入されて、復帰したストッパ機構３０３２により停止され次の箱詰のために待機される。そして図５の状態にカップ吊体の隣接間隔を広げた作業ロボット３１０により２列目の農産物Ｔの箱詰作業が行われる。
【００９４】
なお、空トレイ４をリターンコンベア５１に送出す際には、箱詰待機コンベア３０３１及び縦方向中継コンベア３０１４は高速運転させることが好ましく、場合によっては横方向中継コンベア３０１３及び送コンベア３０１１も合わせて高速運転させる。これにより空トレイ４をリターンコンベア５１に速やかに排出できると共に、次の箱詰めのための一列の農産物を箱詰待機位置３０３に迅速に移動させることができる。この際、次の一列のフリートレイ４の先頭がストッパー機構３０３２の近傍に至った時点でコンベア３０３１，３０１４を低速運転に切り換えることがよい。次の一列のフリートレイの先頭を検知することは、適宜、検知センサによって行うことができる。
【００９５】
以上の作業は、本例においては図１２に示すように４列分連続して行われ、これにより一箱分の箱詰作業が終了し、作業終了の箱６は排出コンベア１３１０から製品搬送コンベア１２０６を介して所定の製品集積場所まで搬送される。
【００９６】
他方、箱詰作業は次の箱６に対して行われる。すなわち、箱詰位置１３０１への空箱６の供給、いずれか選択した貯溜・集積コンベア２０２から箱詰待機位置３０３への農産物Ｔを載せたフリートレイ４の所定個数の送り込み、所定のトレイパック（１４０１〜１４０４）の箱６への嵌挿、一列づつの農産物の吊持・移動による箱詰めの一連の作業が行われる。なおこの際、箱詰を大きさＬの農産物について行う場合には、トレイパック１０４３を使用して５個×４列の配列パターンで箱詰を行うため、図５の左側から２番目のカップ吊体３１０７も左端のカップ吊体３１０７と同様の退避状態に退避させることが必要になり、また農産物の詰め状態を千鳥状態としかつカップ吊体の隣接ピッチ調整の程度も異なるが、本例の装置によれば、これらの変更制御も、エアシリンダ装置３１０７１を作動させるだけで左側から２番目のカップ吊体３１０７を退避させることができ、また配列パターンの変更についても一列毎にエアシリンダ装置３１０４２を作動させて吸着カップホルダ３１０４を図４のＹ−Ｙ方向に移動させ、かつパンタグラフ機構３１０４７の作動を調節するだけで極めて簡単に行うことができる。
【００９７】
以上の説明は、箱詰する配列パターンを２０玉（個）と、２４玉（個）とした場合のものであるが、箱詰の配列パターンはこれらに限定されるものはなく、例えば図１３に例示的に示したように、さまざまな箱詰個数、配列パターンとすることができ、本例の図５に示した７個のカップ吊体を一列に有する作業ロボット３１０は、これに容易に対応して使用できるという極めて高い汎用性を発揮することができる。
【００９８】
次に、サイコロの五の目様のパターンに５個の農産物を箱詰めする場合と、３個２列のパターンに６個の農産物を箱詰めする場合の箱詰方法について説明する。
【００９９】
本例では、６玉用のトレイパック１４０４及び５玉用のトレイパック１４０３が、トレイパック供給装置１４に積載して準備され、６玉の農産物Ｔを箱詰めする作業は、図１４及び図１５に示すように、上記した２０玉，２４玉の農産物の箱詰めとまったく同様に行われる。すなわち、図１４に示すように作業ロボット３１０の図の左端から四つの吸着カップ３１０７３は退避状態とされ、右端から三つの吸着カップ３１０６３，３０１７３，３０１７３が作動状態とされて、一列３個の農産物を吊持・移動する動作を図１５（ａ），（ｂ）に示すように２回繰り返して２列で合計６個の農産物の箱詰め作業が行われる。この際、箱詰待機位置３０３の箱詰待機コンベア３０３１上の農産物Ｔの隣接ピッチＰに対して、三つの吸着カップ３１０６３，３０１７３，３０１７３は箱詰時の隣接ピッチｐ（＜Ｐ）に均等に縮閉される。
【０１００】
一方、５玉用のトレイパック１４０３を包装箱６に嵌挿して行う箱詰作業は次のように行われる。
【０１０１】
すなわち、この箱詰めは、吊持・移動の作業を３回繰り返して行われるものであり、１回目の箱詰め作業（図１８（ａ）参照）は、図１６に示すように作業ロボット３１０の該図１６の左端から順次四つの吸着カップ３１０７３が退避状態とされると共に、右端から２番目の吸着カップ３１０７３も退避状態とされて、農産物を吊持するのは右端と３番目の二つの吸着カップ３１０６３，３１０７３とされる。これにより箱詰待機位置３０３の箱詰待機コンベア３０３１上の農産物Ｔは、一つ飛ばしの隣接ピッチ２Ｐで吊持され、これを吊持・移動して箱詰めする際には該一対の吸着カップ３１０６３，３１０７３をピッチｐL （２Ｐ＞ｐL ＞Ｐ）に縮閉させて一列目の農産物２個を箱詰する。
【０１０２】
次に、２回目の箱詰作業として、作業ロボット３１０の右端と３番目の吸着カップ３１０６３，３１０７３を退避状態とさせると共に、右端から２番目の吸着カップ３１０７３を作動状態に切換え、１回目に飛ばしたフリートレイ４上の農産物Ｔを吊持・移動させてトレイパック１４０３の中央の凹部に箱詰する（図１８（ｂ）参照）。
【０１０３】
そして３回目の箱詰作業を、上記１回目の箱詰作業と同様に行うが、本例では、２回目の箱詰作業が終了した時点で、空になった三つのフリートレイ４をストッパ機構３０３２を解除してリターンコンベア５１に送出すと共に、後続する農産物入りフリートレイ４の先頭のものを停止状態に復帰させたストッパ機構３０３２により係合させると共に、後続２番目のフリートレイ４は、一つ飛ばしとなる位置に補助ストッパ機構３０３６を設けてこれにより停止させるようにしている（図１８（ｃ）参照）。該補助ストッパ機構３０３６が待機ピッチ切換手段を構成し、機構としては上記ストッパ機構３０３２と同様に構成することができる。この作動による箱詰待機ピッチの切換えは図示しない制御装置により行わせることができる。
【０１０４】
このようにして、箱詰待機位置３０３の箱詰コンベア３０３１上の農産物Ｔは、一つ飛ばしの隣接ピッチ２Ｐで吸着カップ３１０６３，３１０７３により吊持され、移動して箱詰めする際に該一対の吸着カップ３１０６３，３１０７３がピッチｐL （２Ｐ＞ｐL ＞Ｐ）に縮閉されて三列目の農産物２個が箱詰される。
【０１０５】
以上によれば、箱詰待機位置３０３で整列待機されている農産物の通常の隣接ピッチＰよりも大きなピッチで箱詰めする必要がある場合であっても、吊持手段である作業ロボット３１０の吊持部（吸着カップ）の隣接ピッチは、上記箱詰待機位置における農産物の隣接ピッチＰを最大としてそれ以上に拡開する方向の余裕をもたせる必要がない。
【０１０６】
したがって、小型の作業ロボット３１０により上述した多様な配列パターンでの箱詰めを行うことができる汎用性の高い箱詰装置を提供でき、一種類の農産物であってもその箱詰めの配列パターンが多種に渡り、複数種類の農産物では極めて多様な配列パターンや箱詰個数の変化がある場合にも、本例の箱詰方法、箱詰装置はこれに十分対応できる点で優れている。
【０１０７】
【発明の効果】
本願の請求項１〜６記載の方法発明によれば、農産物を吊持・移動して箱詰めする際に、箱詰待機位置で整列待機されている農産物の隣接ピッチＰよりも箱詰時の農産物の隣接ピッチｐが大きい場合であっても、吊持手段の吊持部を拡開して広げる必要がないので、吊持手段の大型化を避けることができ、でありながら多種多様な配列パターンで農産物の箱詰めができるという高い汎用性を確保することができるという効果が得られる他、以下の種々の効果を奏する。
【０１０８】
（１）：請求項１〜６の発明によれば、農産物の傷み防止を図りながら、効率よく農産物を箱詰めすることができる。
【０１０９】
（２）：簡単な制御で様々な個数及び配列パターンの箱詰用として共用できて極めて汎用性が高く、しかも機構の構成が簡単で、メンテナンスも容易であり、装置コストも安価である。
【０１１０】
（３）：箱詰めパターンの切換え（個数の変更及び配列パターンの変更）を容易かつ迅速に行うことができる。
【０１１１】
（４）：請求項４〜６の発明によれば、吊持手段が一列の農産物を取上げるものであるため構成が簡単であり、しかも一列の各保持部の隣接ピッチを自由に変更できるため、マトリックス状や千鳥状の配列パターンに簡単に対応できる。
【０１１２】
（５）：請求項７〜１０の箱詰装置の発明によれば吸着方式を用いて球塊状の農産物の一列毎の移載箱詰めを繰り返すことで、上記した箱詰方法を含む種々の配列パターンの箱詰めを効率的に行うことができる。
【０１１３】
（６）：またこの箱詰装置の発明によれば、吊持手段の一列に整列された吊持部の隣接ピッチは、箱詰待機位置で整列待機される農産物の隣接ピッチを拡開方向の最大とできるので、該吊持手段の小型化が実現される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態１の農産物選別設備を示した平面図。
【図２】図１の選別設備の農産物の選別測定部の詳細を示した平面図。
【図３】図１の選別設備の仕分部の分岐箱詰ラインの一つを示した正面図。
【図４】図３の平面図。
【図５】吸着パッドを一列に有する吊持手段により、一列の球塊状の農産物を吸着吊持する状態を示した正面図。
【図６】図５の側面図。
【図７】同図５の平面図。
【図８】実施形態１における吸着カップへの負圧，正圧の供給系統、およびエアシリンダ装置への圧力エアの供給系統を示した系統図。
【図９】農産物吊り上げ時のフリートレイの浮き上がりを防ぐ装置の斜視図。
【図１０】吊持手段により、積層したトレーパック群から一つのトレーパックを取上げた状態を示した正面図。
【図１１】図５の吊持手段により、一列の球塊状の青果物を吸着吊持して箱容器に移載した状態を示した正面図。
【図１２】吊持手段により、箱容器内に４列の配列パターンに一列づつ繰り返して球塊状の農産物を移載する手順を説明した図。
【図１３】実施形態１の装置により箱詰可能な様々な配列パターンを示した図。
【図１４】実施形態１の装置により３個２列の計６個の農産物を箱詰めする際の吊持手段に整列支持された吸着カップの作動状態にあるものと退避状態にあるものとを示した図。
【図１５】図１４の吊持手段で農産物を吊持・移動する工程を説明した図であり、（ａ）は１列目、（ｂ）は２列目を示している。
【図１６】実施形態１の装置により５個の農産物をサイコロの五の目様に箱詰めする工程中の一つ飛ばしで２個を箱詰する際の吊持手段に整列支持された吸着カップの作動状態にあるものと退避状態にあるものとを示した図。
【図１７】実施形態１の装置により５個の農産物をサイコロの五の目様に箱詰めする工程中の中央の１個を箱詰する際の吊持手段に整列支持された吸着カップの作動状態にあるものと退避状態にあるものとを示した図。
【図１８】図１６，１７の吊持手段で農産物を吊持・移動する工程を説明した図であり、（ａ）は１列目、（ｂ）は２列目、（ｃ）は３列目を示している。。
【符号の説明】
１・・・選別コンベア、２・・・選別仕分部、３・・・箱詰包装部、４・・・フリートレイ、５・・・バーコードリーダー、６・・・包装箱（段ボール箱）、７・・・ブロアー、８，９・・・切換弁、１０・・・リリーフ弁、１１・・・電磁弁、１４・・・トレイパック供給装置、
１４０１〜１４０４・・・トレイパック、
１４０５・・・回転受台、
１４０６・・・支持枠、
１４０７・・・回転器、
５０・・・作業者、
５１・・・リターンコンベア、
５１１・・・ピッチ付けスクリュー、
５２・・・搬送コンベア、
５２１・・・桟、
５２２・・・テーパーレール、
５３・・・トラッキング検出装置、
５４・・・撮像装置、
５５・・・バーコードリーダー、
５６・・・合流機構、
５６１・・・乗り継ぎコンベア、
５６２・・・傾斜レール、
５７・・・供給コンベア、
２０１・・・排出装置、
２０１１・・・回転テーブル、
２０１２・・・電磁吸着部、
２０１３・・・励磁手段、
２０１４，２０１５・・・励磁解除手段、
２０２（２０２１，２０２２）・・・貯溜・集積コンベア、
２０３・・・連係切換装置、
２０３１・・・ストッパ機構、
３０１・・・連係コンベア装置、
３０１１・・・送出コンベア、
３０１１１・・・軸
３０１２・・・エアシリンダ装置、
３０１３・・・横方向中継コンベア、
３０１４・・・縦方向中継コンベア、
３０３・・・箱詰待機位置、
３０３１・・・箱詰待機コンベア、
３０３１１・・・始端部、
３０３２・・・ストッパ機構、
３０３３・・・ガイド壁、
３０３４・・・トレイ浮き上がり防止装置、
３０３６・・・補助ストッパ機構、
３１０・・・箱詰装置（作業ロボット）、
３１０１・・・本体、
３１０２・・・根元リンク機構、
３１０３・・・先端リンク機構、
３１０４・・・吸着カップホルダ、
３１０４１・・・レール、
３１０４２・・・エアシリンダ装置、
３１０４３・・・ピストンロッド、
３１０４５・・・レール、
３１０４６・・・サーボモータ、
３１０４７・・・パンタグラフ機構、
３１０４８・・・通気管、
３１０５・・・ブラケット、
３１０５１・・・ブラケット底部板、
３１０５２・・・ガイド、
３１０６・・・固定カップ吊体、
３１０６１・・・エアシリンダ装置、
３１０６２・・・ピストンロッド、
３１０６３・・・吸着カップ、
３１０７・・・移動カップ吊体、
３１０７１・・・エアシリンダ装置、
３１０７２・・・ピストンロッド、
３１０７３・・・吸着カップ、
３１０８・・・通気管、
１２・・・段ボール箱の供給・排出装置
１２０１・・・空箱搬送コンベア、
１２０２・・・プッシャー、
１２０３・・・空箱降下装置、
１２０４・・・箱詰位置、
１２０５・・・排出コンベア、
１２０６・・・製品搬送コンベア。
【図１】
0003702073.tif 000002
【図２】
0003702073.tif 000003
【図３】
0003702073.tif 000004
【図４】
0003702073.tif 000005
【図５】
0003702073.tif 000006
【図６】
0003702073.tif 000007
【図７】
0003702073.tif 000008
【図８】
0003702073.tif 000009
【図９】
0003702073.tif 000010
【図１０】
0003702073.tif 000011
【図１１】
0003702073.tif 000012
【図１２】
0003702073.tif 000013
【図１３】
0003702073.tif 000014
【図１４】
0003702073.tif 000015
【図１５】
0003702073.tif 000016
【図１６】
0003702073.tif 000017
【図１７】
0003702073.tif 000018
【図１８】
0003702073.tif 000019