(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
芯を中心に略円柱状若しくは略円錐台形の野菜を、順次、切断機構に供給して、頂部および／あるいは底部を切断し、芯取りを行うようにした野菜の前処理装置において、振動によって野菜をその長手方向にそろえて、順次供給口へ供給する野菜供給機構と、前記供給口から野菜を受け取って前記切断機構に供給する搬送手段と、前記供給口を通過する野菜の径を測定して搬送における野菜の向きを反転させる反転手段とを具備していることを特徴とする野菜の前処理装置。
【請求項２】
芯を中心に略円柱状若しくは略円錐台形の野菜を、順次、切断機構に供給して、頂部および／あるいは底部を切断し、同時に芯取りを行うようにした野菜の前処理装置において、振動によって野菜をその長手方向にそろえて、順次供給口へ供給する野菜供給機構と、前記供給口から野菜を受け取って前記切断機構に供給する搬送手段とを備え、前記切断機構は、前記搬送手段の搬出部に対応している筒状の保持部材の内側にエアバッグを備えており、また、前記保持部材内に投入された野菜の径を測定する測定手段、およびその測定手段の測定結果に基づいて前記保持部材の上下に配置した芯取りカッターの何れかを選択して動作する制御手段を具備していることを特徴とする野菜の前処理装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、主として、ピーマンなどの、芯を中心に略円柱状若しくは略円錐台形の野菜を、順次、切断機構に供給して、頂部および／あるいは底部を切断し、同時に芯取りを行うようにした野菜の前処理装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、食品加工業において、ピーマンなどの野菜の前処理には、人手を用いていたが、生産性や人件費の点で、漸次、機械化がなされている。通常、この種の前処理装置では、ピーマンなどの野菜を、電磁式振動ホッパーや電磁式ボウル形フィーダーから切断機構に対して、順次、供給する際に、画像処理機構などを用いて、当該野菜の形状、寸法、姿勢などを検知し、上記野菜の所定位置で、ロボットハンドを用いて、保持するなどの機械化が検討されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、画像処理機構、ロボットハンドは、本来、工業製品の処理を中心に開発されたものであり、食品識別などの低精度の機器において採用するには、高価すぎて、採算が合わない。特に、多量の野菜を処理する装置においては、画像処理速度が遅く、ロボットハンドのサイクルタイムが長く、また、ピーマンなど、個々の野菜のサイズのばらつきが大きく、脆くて割れ易い場合、ロボットハンドに用いるエアーチャックや吸着パッドで保持することが困難であるなど、実情に沿わない欠点がある。
【０００４】
本発明は、上記事情に基づいてなされたもので、その目的とするところは、比較的に単純な装置の組合せによって、十分に採算が合い、しかも、生産性の高い、野菜の前処理装置を提供しようとするものである。なお、本発明の更に他の目的とするところは、以下に示す実施例のなかで詳述することにする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明に係る野菜の前処理装置は、芯を中心に略円柱状若しくは略円錐台形の野菜を、順次、切断機構に供給して、頂部および／あるいは底部を切断し、芯取りを行うようにした野菜の前処理装置において、振動によって野菜をその長手方向にそろえて、順次供給口へ供給する野菜供給機構と、供給口から野菜を受け取って切断機構に供給する搬送手段と、供給口を通過する野菜の径を測定して搬送における野菜の向きを反転させる反転手段とを具備していることを特徴とする。
【０００６】また、本発明に係る野菜の前処理装置は、略円柱状若しくは略円錐台形の野菜を、順次、切断機構に供給して、頂部および／あるいは底部を切断し、同時に芯取りを行うようにした野菜の前処理装置において、振動によって野菜をその長手方向にそろえて、順次供給口へ供給する野菜供給機構と、供給口から野菜を受け取って切断機構に供給する搬送手段とを備え、切断機構は、搬送手段の搬出部に対応している筒状の保持部材の内側にエアバッグを備えており、また、保持部材内に投入された野菜の径を測定する測定手段、およびその測定手段の測定結果に基づいて保持部材の上下に配置した芯取りカッターの何れかを選択して動作する制御手段を具備していることを特徴とする。
【０００７】
【実施例】
以下、本発明の実施例を図面を参照しながら具体的に説明する。本発明に係わる野菜の前処理装置は、基本的には、略円柱状若しくは略円錐台形の野菜、例えば、ピーマン、にんじんなどの野菜を、順次、切断機構に供給して、頂部および／あるいは底部を切断し、更に、ピーマンなどでは、芯取りを行うように構成されている。
【０００８】
図１に、本発明の第１の実施例を示す。１は切断機構、４は、この切断機構１に長手方向に一定の向きにそろえた野菜を一列に順次搬送するベルトコンベア（搬送手段）、３は、このベルトコンベア４に野菜を長手方向にそろえた野菜を順次送り出す電磁振動式ホッパー（野菜供給機構）、５は、この電磁振動式ホッパー３からベルトコンベア４へ向けて送り出される野菜の向き、即ち、頂部が先か、底部が先かを判別して、所望の向きでないときこれを反転させる反転手段である。
【０００９】
この反転手段５は、次のように構成されている。即ち、電磁振動式ホッパー３の供給口２から１個の野菜がベルトコンベア４の搬入部４Ｂに落下する。野菜はベルトコンベア４により搬送され、一定の長手方向位置における野菜の直径を測定するセンサー５１，５１と、このセンサー５１，５１の測定値が予め定めた値よりも大きいとき（または、小さいとき）、野菜が頂部（または、底部）を先にして送られてきたと判定し、作動するロータリアクチュエータ５２Ａと、これによりベルト上で応動して野菜の進行向きを変える反転レバー５２と、この反転レバー５２よりもベルトの進行方向にあって両側に配設されたガイド部材５３，５３とからなっている。
【００１０】
切断機構１は、搬送手段４の搬出部４Ａに対応している筒状の保持部材１１の内側に、空気供給・排出手段１２（図３）によって空気供給・排出を受けて拡縮するエアバッグ１３（図５）を備えている。また、保持部材１１はターンテーブル１４に、ピッチ円上等間隔に多数、装備されていて、ターンテーブル１４の間欠的な駆動で、順次、搬出部４Ａの位置に移動される。また、搬出部４Ａに対応して、保持部材１１の下側には受け板１５（図５）が配置されており、これには、保持部材１１に投入された野菜の荷重が受け板１５に負荷された時、これを感知するセンサー（あるいはスイッチ）１６が設けられている。更に、ターンテーブル１４で別の位置に移動された保持部材１１に対しては、その上方に、円筒状の芯取りカッター１７が配置されている。各保持部材１１のエアバッグ１３は、後述するように、センサー１６が野菜の存在を感知したら作動し、前処理加工を終って完成品回収位置に保持部材１１が至ったときその作動を解除するようになっている。
【００１１】
次に、第１の実施例の動作を、ピーマンの頂部が保持部材１１内で上になって加工処理する場合について説明する。ホッパー３に、予め粗選別されたピーマンを投入しておき、ホッパー３を作動させる。ホッパー３の振動により、ピーマンは一個ずつ長手方向、すなわち、頂部か底部かを先にして供給口２に送られ、ベルトコンベア４の搬入部４Ｂに落下し、長手方向の状態でベルトコンベア４により搬送される。
【００１２】
この状態でセンサー５１、５１が検出し、直径を測定して、その測定値が予め定めた測定値より大きいときは、ピーマンの頂部が先になっていると判定し、ロータリアクチュエータ５２Ａを作動させる。これにより反転レバー５２が図１の状態になり、ベルトの動きにつれて頂部を先にして進行してくるピーマンは、この反転レバー５２に当たって向きを斜めに変え、ベルトの進行方向左側のガイド部材５３の斜めの端面にピーマンの頂部が当たって係止され、底部側がベルトと共に進行するのでピーマンはベルト上で回転し、底部が先になった斜めの状態になってベルト上を進行する。次いで底部の角がベルトの進行方向右側のガイド部材５３の斜めの端面にガイドされて更に回転し、ピーマンは底部を先にして両ガイド５３、５３の間を搬出部４Ａに向け送られる。
【００１３】
センサー５１、５１の測定値が設定値よりも小さいときは、ピーマンの向きは所望の向きと判断し、ロータリアクチュエータ５２Ａを解除して反転レバー５２をベルト進行位置と平行にし、そのままの向きでガイド部材５３、５３の間を搬出部４Ａに向けピーマンを送る。搬出部４Ａに到達したピーマンは、ベルトの終端の曲面に沿って先を下に向け、つまり、底部を下にして、その直下に停止したターンテーブル１４のひとつの保持部材１１の中に入り、下端が受け板１５に当たって停止する。ピーマンが保持部材１１に入ったことをセンサー１６が検出すると、エアバッグ１３が膨張し、ピーマンの外周を柔かくホールドする。
【００１４】
ターンテーブル１４は、保持部材１１のピッチ分ずつ間欠回転して行き、芯取りカッター１７の位置に来たとき、回転する芯取りカッター１７が下降して、先ず芯取り加工を行う。ターンテーブル１４の間欠回転が進んで、保持部材１１の上下からはみ出したピーマンの頂部と底部が回転するカッター１９、１９と干渉する状態になると、頂部と底部は切り落とされる。その先に進んだ位置では、芯のあとに残った種をエアーで吹き飛ばす。ターンテーブル１４の回転が更に進んで、その先の完成品回収位置まで来ると、エアバッグ１３をしぼませて完成品受（図示省略）に加工済のピーマンを回収する。
【００１５】
図２は、本発明の第２の実施例を示す。第２の実施例では、ホッパー３の代わりに、野菜供給機構として電磁式ボウル型フィーダーを用いる。その他の構成、動作は実施例１と同じであるので、これ以上の説明は略すが、電磁式ボウル型フィーダーを用いると、野菜の一列整列が一層円滑に行える。
【００１６】
図３および図５に、本発明の第３の実施例を示す。第３の実施例においては、搬出部４Ａの位置で、保持部材１１内に投入された野菜の上部の径を測定するセンサーなどの測定手段６が配置されており、また、その測定手段６の測定値を設定値と比較して、野菜が、頂部を上にしているか、底部を上にしているかを判別し、芯取りカッター１７、１８の何れかを選択して動作する制御手段７を具備している。
【００１７】
この第３の実施例では、野菜供給機構として図１のホッパー３や図２のボウル型フィーダー３’を用いる。搬送手段としては、図１、図２と同様のベルトコンベア４等を用いる。搬送手段上の反転手段５は用いず、頂部、底部どちらが先になった野菜も搬出部４Ｂまでそのままの姿勢で搬送する。両側のガイド部材は、反転を助けるものではなく、そのままの姿勢で横すべりを防ぐための形状と配置にして、これを設けることが好ましい。
【００１８】
切断機構１には、上述のセンサー６、下側からの芯抜きカッター１８があって、ここで野菜の上下を判別し、芯抜きをしやすい向きから芯抜き加工をする他は、図１、図２と同じものが備えられ、同じように加工動作を行う。図３の７は制御手段で、この制御手段７は、測定手段６の測定結果を受けて、保持部材１１内の野菜の天地を判定し、芯取りカッター１７、１８の何れかを下降あるいは上昇して、野菜の芯取りを行い、搬出部４Ａから保持部材１１に野菜が投入された際にセンサ１６の信号を受けて、ターンテーブル１４の間欠動作を指令し、また、空気供給・排出手段１２の駆動を指令して、エアバッグ１３を膨張させ、野菜を保持部材１１内に保持する等、全装置的の制御を行う。
【００１９】
上述の実施例においては、野菜の芯抜きと、両端の切断を行ったが、例えば、にんじんの前処理は芯抜きは不要であり、花落ちの目立たない果実野菜では、芯抜きとへたの片側のみの切断でよく、本発明は、芯抜きカッターなしのもの、上下いずれか一方の切断カッターのもの等でも実施可能である。また、野菜供給機構も、電磁式に限らず、エアー式、機械式等、他の方式のものを用いることができる。野菜の頂部、底部判別のための径測定は、実施例では、一カ所の径を測定して設定値と比較したが、長手方向の２ケ所を測定してその大小で判別したり、一つの測定器で移動してくる一つの野菜の径を連続あるいは断続的に測定してその増減で判別したり、その他適宜の測定法を用いることができる。
【００２０】
この発明によれば、４０〜６０ｍｍ径のピーマンを扱った場合、従来の手作業による処理量５０ｋｇ／時・１人口に比較して、２００ｋｇ／時の成績を得た。また、従来の方式（エアチャックで保持）と比較した結果、ピーマンをひび割れ等の損傷なく保持できた率、保持率と、保持できたピーマンを芯取り、切断したときに発生する破損率とは、以下のような成績となった。
【００２１】
【表１】
0003680356.tif 000002
【００２２】
【発明の効果】
本発明は、以上詳述したように、ピーマンやにんじんのような略円柱状若しくは略円錐台形の野菜を、順次、切断機構に供給して、頂部および／あるいは底部を切断し、必要に応じて、芯取りを行うようにした野菜の前処理装置において、振動によって野菜を長手方向にそろえ、順次一列に供給口へ供給する野菜供給機構と、上記供給口から野菜を受け取って上記切断機構に供給する搬送手段とを具備し、あるいは、更に、野菜の径を測定して搬送手段における野菜の向きを反転させる反転手段を備えたり、切断機構内に搬入された野菜の径を測定して野菜の上下を判別し、損傷しにくい向きから芯取りを行うようにしているので、比較的に単純な装置の組み合わせによって、十分に採算が合い、しかも、生産性の高い前処理が実現できる。また、本発明装置によれば、振動による野菜供給機構、ベルトコンベア等の搬出手段、反転手段、測定手段は、いずれもピーマンなどの脆弱な野菜を扱ってもこれを損傷することがほとんどなく、歩留りよく高品質の野菜の前処理が行える。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の第１の実施例を示す野菜の前処理装置の概略斜視図である。
【図２】  本発明の第２の実施例を示す概略斜視図である。
【図３】  本発明の第３の実施例における切断機構および付帯設備の斜視図である。
【図４】  図１〜図３の各実施例に共通の保持部材の横断面図である。
【図５】  図３の実施例の縦断側面図である。
【符号の説明】
１    切断機構
２    供給口
３    野菜供給機構
４    搬送手段
４Ａ    搬出部
４Ｂ    搬入部
５    識別手段
６    測定手段
７    制御手段
１１    保持部材
１２    空気供給・排出手段
１３    エアバッグ
１４    ターンテーブル
１５    受け板
１６    センサー
１７，１８    芯取りカッター
１９    カッター
５１    センサー
５２    反転レバー
５２Ａ    ロータリアクチュエータ
５３    ガイド部材
【図１】
0003680356.tif 000003
【図２】
0003680356.tif 000004
【図３】
0003680356.tif 000005
【図４】
0003680356.tif 000006
【図５】
0003680356.tif 000007