(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
搬送手段とは非連結で搬送されるフリートレイ式の受皿と、この受皿の搬送路を形成する搬送手段とを備え、
前記搬送路には、
この搬送路上の受皿に農産物を手作業で載せる作業を行う搬送路始端側の供給ステージと、農産物を仕分区分別に包装する搬送路終端側の包装ステージと、を設けると共に、該包装ステージから排出される空の受皿を前記供給ステージに戻す循環路を設け、
更に前記供給ステージから前記包装ステージに至る間には、
搬送農産物の選別仕分に必要な情報を計測する計測ステージと、その計測結果に基づく選別仕分区分別の包装ができるように各受皿を包装ステージに排出する仕分ステージと、を設け、
前記供給ステージと計測ステージの間の搬送路に、空の受皿を搬送路外に排出する空受皿排出手段を設けた農産物の選別装置において、
前記供給ステージの搬送路は、複数の作業者により農産物を受皿に載せる作業で載せ可能な数よりも過剰な数の受皿を単位時間あたりに搬送する搬送速度に設定され、
前記計測ステージの搬送路は、前記供給ステージの作業者による農産物の載せ可能な数と該計測ステージの最大処理数とが概ね一致する搬送速度に設定されていることを特徴とする農産物の選別装置。
【請求項２】
搬送手段とは非連結で搬送されるフリートレイ式の受皿と、この受皿の搬送路を形成する搬送手段とを備え、前記搬送路には、この搬送路上の受皿に農産物を手作業で載せる作業を行う搬送路始端側の供給ステージと、農産物を仕分区分別に包装する搬送路終端側の包装ステージと、を設けると共に、該包装ステージから排出される空の受皿を前記供給ステージに戻す循環路を設け、更に前記供給ステージから前記包装ステージに至る間には、搬送農産物の選別仕分に必要な情報を計測する計測ステージと、その計測結果に基づく選別仕分区分別の包装ができるように各受皿を該包装ステージに排出する仕分ステージと、を設けた農産物の選別装置において、
前記供給ステージは、受皿に手作業で農産物を載せる作業を行うために設けられた複数条の低速搬送路と、これらの複数条の低速搬送路上の受皿を一条の高速搬送路に合流させる合流手段とを備えるように設け、前記供給ステージと前記計測ステージの間の高速搬送路には、空の受皿を高速搬送路外に排出する空受皿排出手段を設けたことを特徴とする農産物の選別装置。
【請求項３】
請求項２において、前記供給ステージは、受皿を搬送する一条の高速搬送路と、複数条が等速同期駆動して各々受皿を搬送し、かつ終端部が前記高速搬送路に受皿を乗り移し可能に連係した複数条の低速搬送路と、前記各低速搬送路の終端部から高速搬送路上への受皿の乗り移りを案内する受皿乗移り案内手段とを備え、前記各低速搬送路は、搬送方向に一定ピッチで受皿の搬送支持部を有し、かつ前記各低速搬送路の受皿の搬送支持部は該低速搬送路の条数分の１だけその位相が相互に搬送方向にずれて設けられていることを特徴とする農産物の選別装置。
【請求項４】
請求項２又は３において、前記供給ステージの低速搬送路は、その終端部が一条の高速搬送路の水平両側に並設された二条であることを特徴とする農産物の選別装置。
【請求項５】
請求項２ないし４のいずれかにおいて、前記供給ステージの複数条の各低速搬送路は、複数の作業者により農産物を受皿に載せる作業で載せ可能な数よりも過剰な数の受皿を単位時間あたりに搬送する搬送速度に設定され、前記計測ステージの搬送路は、前記供給ステージの作業者による農産物の載せ可能な数と該計測ステージの最大処理数とが概ね一致する搬送速度に設定されていることを特徴とする農産物の選別装置。
【請求項６】
請求項１ないし５のいずれかにおいて、前記供給ステージと前記計測ステージの間に、空の受皿を検出する検出手段と、この検出手段により検出された高速搬送路上の空の受皿を該高速搬送路外に排出する前記空受皿排出手段とを設けたことを特徴とする農産物の選別装置。
【請求項７】
請求項１ないし６のいずれかにおいて、前記空受皿排出手段により高速搬送路外に排出された受皿は、前記循環路を介して前記供給ステージに戻るように構成したことを特徴とする農産物の選別装置。
【請求項８】
複数の作業者による農産物の供給作業が行われるように準備された前記供給ステージの搬送路に、前記計測ステージの単位時間あたりの最大処理可能数よりも過剰に空の受皿を該供給ステージの搬送路に供給することを特徴とする請求項１ないし７のいずれかに記載した農産物の選別装置の運転方法。
【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，スイカ等の農産物を載せた受皿（フリートレイ）を搬送しながら選別・仕分・包装する農産物の選別装置及びこの装置の運転方法に関し、詳しくは受皿に対する農産物の載置作業を合理化できる農産物の選別装置及びこの装置の運転方法に関するものである。
【０００２】
【従来技術】
フリートレイ式の受皿（搬送手段に連結されていない受皿）に農産物を載せて搬送させながら選別・仕分・包装の処理作業をする近時の農産物選別装置は、一般に次の各工程を有している。
【０００３】
すなわち、選別コンベア上で搬送される受皿に農産物を供給する作業を行う供給工程（供給ステージ）、選別コンベア上の受皿に載せられた農産物の選別に必要な情報（等級や階級等）を計測，検出する作業を行う計測工程（計測ステージ）、計測，検出された選別情報に基づいて当該農産物を仕分けすべき区分を判定する仕分区分判定工程（仕分区分判定ステージ）、仕分区分別に設けられている複数の分岐コンベアに、上記判定ステージで判定された仕分区分の農産物を排出させる仕分工程（仕分ステージ）、各分岐コンベアに排出された農産物をその終端部で箱詰包装する包装工程（包装ステージ）、という五つの一連の工程によって、等・階級別に仕分けすることができる農産物を選別仕分けするのが一般的である。
【０００４】
そして上記の作業は、農産物の供給ステージから仕分ステージに至る経路を一つの搬送路（ライン）、すなわち一条のコンベア、あるいは乗り継ぎ部などを介して連接した複数条のコンベアによって形成された一搬送ライン上で行われる。また重量や大きさ等の階級要素だけでなく、色や傷の有無等の等級要素も選別に用いられる場合が多くなっている近時の農産物の選別仕分にあっては、等級要素を機械的，自動的に計測することが容易でないこともあって、等級別の搬送ラインを並設し、供給作業時に作業者が等級要素を目視で判定して手作業で農産物を各等級別の搬送ラインに載せるようにした構成のものが多く採用されている（特公昭５９−５０２９号公報等）。
【０００５】
しかし、等級別に複数条の搬送ラインを並設することは設備の重複を招いて費用が嵩み、また、選果場に持ち込まれる農産物は各仕分区分に均等に分布せずに一般に正規分布に似た分布状態を示すから、等級別に設けた各搬送ラインがすべて効率よく利用されるということにはならない。このため設備全体では搬送ラインの平均的効率（利用率）は低くなり、投資費用に比べて各装置の能力を十分発揮させることができず、システム的に効率が悪いという問題があった。
【０００６】
この問題を解決する方法として、異なる等級の農産物を一つの搬送ラインに混在して搬送させる一条多等級混在搬送の方式が考えられ、特開平３−２２９６７６号公報、特開平４−３２２７７８号公報等の提案がされている。この一条多等級混在搬送の方式にはいくつかの異なるタイプのものがあり、例えば、検査結果の等級情報を仕分け作業に利用するために、該情報を受皿自体に設けたスイッチ等で表示させるか、あるいは受皿のコンベア上への載せ位置をトラッキングで表示させて、計測工程や仕分工程でこの等級表示を利用するもの、これとは異なり、受皿に設けた個別化標識（バーコード等）と等級の情報をリンクさせてコンピュータのメモリーに記録し、仕分工程では該受皿の個別化標識を読み取って上記メモリーから該当する等級情報を読み出して利用するものなどである。
【０００７】
これらの一条多等級混在搬送の方式によれば、等級毎の搬送ラインを設ける必要がないので、設備の重複がなく搬送ラインの利用率が向上して有利である。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、農産物選別装置あっては、搬送の高速化による処理の迅速化や、処理（利用）効率の向上による設備の小型化が更に求められ、仕分工程や包装工程の作業については機械化，自動化が進んでいる。しかし、等級判定の対象である要素の多くは、計測技術が進歩しているとはいえその検出・計測は上述したように必ずしも簡単でない。例えば傷の有無等を検査するのに農産物の全表面を光学的手段で計測することは技術的に容易でない。したがって、未だ作業者の経験などに基づく目視判定に依存しなければならない場合が多く、また、取扱上受皿への供給を手作業に頼らなければならない場合もある。
【０００９】
これらのことから、前記の一条多等級混在搬送の方式において高速搬送による迅速処理や処理（利用）効率の向上を目的とした場合、受皿に載せて搬送している農産物を所定の仕分区分に送り出す仕分工程や包装工程については機械化による高速化が比較的容易であるが、依然として作業者の手作業に頼る供給工程については、その高速化に限界があり、したがって、農産物の供給工程や計測工程での高速処理の実現が容易でない場合には、一条多等級混在搬送の方式であっても、装置全体の高速化、迅速処理は実現できない。またこの傾向は、搬送ライン上で受皿をトラッキングして等級表示させる場合には作業が加重される分一層顕著である。
【００１０】
このような問題に対する対策としては、供給作業を行う作業人員を増やすことが考えられるが、しかし、搬送ラインの移動速度を、例えば作業者の目前を毎秒５，６個以上の速度で受皿が通過するように高速化することはそもそも作業者の対応能力を超えているのが実際で、本発明者等の経験では毎秒１〜３個程度が限界でこれを越える速さでの作業は困難であるから、設備全体としては一般にこれが高速化の上限となる。
【００１１】
また、農産物の受皿への載せ作業に要する負担は、農産物の種類によって異なる場合も多く、また仕分工程や包装工程の機械化した装置での作業速度も農産物の種類によって必ずしも一律でない。例えばメロンやスイカなどの大型の農産物や、桃等の傷み易いものは作業速度は一般に遅くなる。
【００１２】
しかし、これらのいずれの場合についても、農産物選別装置全体の能力向上，処理効率の向上のためには、前記したような高速化に限界がある供給工程、あるいは高速処理が困難な一部の選別要素の計測のための計測工程を、高速化が可能な仕分工程，包装工程での搬送速度に見合うようにリンクさせる工夫の開発が課題となっていると言える。上記の計測装置を用いる場合のうちで高速処理が困難な一部の要素としては、例えば形状が複雑で画像処理に時間がかかるとか傷の判定に時間がかかるものを挙げることができる。
【００１３】
本発明者等は、以上のような課題を解決するために本発明を提案するものである。
【００１４】
すなわち、本発明者が上記課題を解決するために鋭意研究を進める過程で、次の問題を知見した。すなわち、供給ステージで搬送される受皿に対して農産物を載せる作業は、作業が簡単な場合もあるが、大型農産物のように負担が大きい場合や傷み易いために慎重に作業しなければならない場合などもあって、その作業速度に差はあるが、いずれにしても従来から行われている作業を高速化することは難しい。これに対して、機械化された計測，仕分け，箱詰包装等の作業は機械装置等の改良により高速化が進んでいる。このため、各作業ステージの間（供給ステージと計測ステージの間）で、作業効率を向上させようとする場合にずれを招くことがあり、例えば計測ステージの高速化を進めても、選別装置全体での効率向上には反映しないという問題である。
【００１５】
また、上述したように、例えば比較的載せ作業が容易なリンゴや柑橘等の果実でも、毎秒５，６個以上の速度で受皿が搬送される系では作業者による農産物の供給は容易でないこと、これに対し、供給ラインを複数条とすることで受皿の搬送速度を半減（実際には設置条数分の１）させれば手作業による供給が可能になること、更に、特に大量処理を行う大規模設備では、一つの供給ラインに並んで作業する複数の作業者の負担が上流側と下流側では同じでなく下流側の作業の負担が大きいこと、空の受皿が仕分工程に流れると、その分だけ装置の利用効率を低下させる結果となること、などである。上記の下流側作業者の負担が大きい理由は、上流側ではほとんどの受皿が空であるため比較的容易に供給作業を行えるが、下流側では空の受皿をさがしながら作業を行わねばならないからである。なおこの問題に対処する方法として、供給工程の搬送ラインをすべての作業者別に多条に並列させ、これを一ラインに合流させることも理論的には考えられるが、実際には、このような方式は多条ラインからの合流を合理的に行わせる機構が複雑になる。
【００１６】
本発明はこれらの知見に基づいてなされたもので、その目的の一つは、ラインの高速化が機械化，自動化により比較的容易な仕分工程等と、人的作業に依存する故にラインの高速化が難しい農産物の供給工程等との間における速度差を、効率よく適合させて、装置全体として処理能力の高い農産物選別の処理を実現できるようにするところにある。
【００１７】
また本発明の別の目的は、受皿に農産物を供給する作業者の負担を軽減させることができる農産物選別の処理を実現するところにある。
【００１８】
また本発明の更に別の目的は、機械化，自動化した仕分工程等の能力を高率に発揮させることができるように、空の受皿がこれらの工程に搬送されないようにした農産物の選別装置を提供するところにある。
【００１９】
また更に本発明の別の目的は、農産物選別装置の設置スペースを少なくすることができ、設備の利用効率の向上と併せて、全体として低廉な装置の提供を実現するところにある。
【００２０】
【課題を解決するための手段】
上記の目的は、上記特許請求の範囲に記載した各請求項の発明により達成される。
【００２１】
本願の請求項１の農産物の選別装置の発明は、搬送手段とは非連結で搬送されるフリートレイ式の受皿と、この受皿の搬送路を形成する搬送手段とを備え、前記搬送路には、この搬送路上の受皿に農産物を手作業で載せる作業を行う搬送路始端側の供給ステージと、農産物を仕分区分別に包装する搬送路終端側の包装ステージと、を設けると共に、該包装ステージから排出される空の受皿を前記供給ステージに戻す循環路を設け、更に前記供給ステージから前記包装ステージに至る間には、搬送農産物の選別仕分に必要な情報を計測する計測ステージと、その計測結果に基づく選別仕分区分別の包装ができるように各受皿を包装ステージに排出する仕分ステージと、を設け、前記供給ステージと計測ステージの間の搬送路に、空の受皿を搬送路外に排出する空受皿排出手段を設けた農産物の選別装置において、前記供給ステージの搬送路は、複数の作業者により農産物を受皿に載せる作業で載せ可能な数よりも過剰な数の受皿を単位時間あたりに搬送する搬送速度に設定され、前記計測ステージの搬送路は、前記供給ステージの作業者による農産物の載せ可能な数と該計測ステージの最大処理数とが概ね一致する搬送速度に設定されていることを特徴とする。
【００２２】
上記構成における各搬送路，循環路等は一般にベルトコンベアやコロコンベア等のコンベア式搬送手段を用いて構成される。また仕分ステージから包装ステージに受皿を排出搬送するために、例えば上記搬送路の仕分コンベアから分岐コンベアを多数分岐して設ける構成が好ましく採用されるが、この分岐コンベアも上記と同様のコンベア式搬送手段を用いることができる。
【００２３】
上記構成の選別仕分に必要な情報を計測する計測ステージにおいては、必要に応じた適宜の情報を計測する計測手段が用いられ、代表的にはカメラ等の撮像手段、透過光検出手段等を挙げることができる。また仕分ステージには、搬送路上を搬送される受皿を、所定の仕分区分別に設定した仕分排出路に排出する排出手段が設けられ、例えば、特開平６−２７８８４８号公報に記載の仕分排出装置を用いることができるが、これに限定されるものではない。
【００２４】
また、上記の空の受皿を計測ステージの前段位置で搬送路外に排出するための空受皿排出手段も、上記公報に記載の排出装置を用いて構成することができる。受皿が空であることは、例えば搬送路途中にその搬送路の両側に投・受光センサを対向配置して、この位置を通過する受皿上の農産物による該投・受光センサの光線遮断の有無を検出する簡単な装置を配置して検出することができる。
【００２５】
この発明によれば、供給ステージにおける農産物の受皿上への載置作業は、搬送路上に過剰に供給される受皿が存在するため、作業中に空の受皿を捜すための作業負担が軽減され、したがって、受皿への農産物の充填率を高くすることができる。この作業負担の軽減は、特に下流側に位置する作業者においては顕著な効果をもたらす。
【００２６】
また、請求項１に係る発明は、供給ステージの搬送路を、複数の作業者により農産物を受皿に載せる作業で載せ可能な数よりも過剰な数の受皿を単位時間あたりに搬送する搬送速度に設定し、計測ステージの搬送路を、前記供給ステージの作業者による農産物の載せ可能な数と該計測ステージの最大処理数とが概ね一致する搬送速度に設定することを特徴的構成とする。
【００２７】
この特徴的構成によれば、計測ステージより下流の機械化された工程における作業速度に見合って、手作業に頼る供給ステージの作業速度を設定することができると共に、作業者の負担をより軽減させることができる。
【００２８】
本願の請求項２の農産物の選別装置の発明は、搬送手段とは非連結で搬送されるフリートレイ式の受皿と、この受皿の搬送路を形成する搬送手段とを備え、前記搬送路には、この搬送路上の受皿に農産物を手作業で載せる作業を行う搬送路始端側の供給ステージと、農産物を仕分区分別に包装する搬送路終端側の包装ステージと、を設けると共に、包装ステージから排出される空の受皿を前記供給ステージに戻す循環路を設け、更に前記供給ステージから包装ステージに至る間には、搬送農産物の選別仕分に必要な情報を計測する計測ステージと、その計測結果に基づく選別仕分区分別の包装ができるように各受皿を包装ステージに排出する仕分ステージとを設けた農産物の選別装置において、前記供給ステージは、受皿に手作業で農産物を載せる作業を行うために設けられた複数条の低速搬送路と、これらの複数条の低速搬送路上の受皿を一条の高速搬送路に合流させる合流手段とを備えるように設け、前記供給ステージと計測ステージの間の高速搬送路には、空の受皿を高速搬送路外に排出する空受皿排出手段を設けたことを特徴とする。
【００２９】
上記構成において供給ステージにおける高速搬送路，低速搬送路は、上記と同様にベルトコンベアやコロコンベア等のコンベア式搬送手段を用いて構成される。また複数条設けられる供給ステージの低速搬送路は、合流機構を簡易とするために一般的には二条〜四条、好ましくは二条とするのが適当である場合が多いが限定されるものではない。
【００３０】
この発明によれば、供給ステージにおける農産物の受皿上への載置作業は、低速搬送路の設置条数分の１だけその搬送速度を遅くできるので、特に、計測ステージ以降の工程での作業速度を極めて高速に設定することも可能なリンゴや柑橘などの農産物を対象とした選別装置における作業者の負担軽減に極めて有効である。またこれによって、受皿への農産物の充填率を高くすることができ、空の受皿が高速搬送路上に乗り移ることがあっても、これを仕分ステージの上流（あるいは計測ステージの上流）で高速搬送路外に排出するので仕分ステージ（あるいは計測ステージ）を無駄なく効率よく利用できる。
【００３１】
本願請求項３の発明は、上記合流機構を有する供給ステージが、受皿を搬送する一条の高速搬送路と、複数条が等速同期駆動して各々受皿を搬送し、かつ終端部が前記高速搬送路に受皿を乗り移し可能に連係した複数条の低速搬送路と、各低速搬送路の終端部から高速搬送路上への受皿の乗り移りを案内する受皿乗移り案内手段とを備え、前記各低速搬送路は、搬送方向に一定ピッチで受皿の搬送支持部を有し、かつ各低速搬送路の受皿の搬送支持部は該低速搬送路の条数分の１だけその位相が相互に搬送方向にずれて設けられていることを特徴とする。
【００３２】
上記構成における低速搬送路は一般的にはベルトコンベアにより好ましく構成することができ、受皿の搬送支持部は、例えばこのベルトコンベアに一定ピッチで設けた桟（ベルト幅方向に延設した凸部）により形成することができる。
【００３３】
この発明によれば、等速で同期回転駆動するベルトコンベア上の受皿は、搬送方向に位相がずれているので高速搬送路上への乗り移り合流が容易かつ合理的に行われる。
【００３４】
本願請求項４の発明は、上記合流機構を有する選別装置において、供給ステージの低速搬送路が、その終端部が一条の高速搬送路の水平両側に並設された二条であることを特徴とする。
【００３５】
この発明によれば、例えば低速搬送路を形成する等速で同期回転駆動する桟付きベルトコンベア上の受皿を、ガイドレール等により搬送幅方向に寄せるだけで高速搬送路上への乗り移りを行わせることができる。
【００３６】
本願請求項５の発明は、上記合流機構を有する選別装置において、供給ステージの複数条の各低速搬送路は、複数の作業者により農産物を受皿に載せる作業で載せ可能な数よりも過剰な数の受皿を単位時間あたりに搬送する搬送速度に設定され、計測ステージの搬送路は、前記供給ステージの作業者による農産物の載せ可能な数と該計測ステージの最大処理数とが概ね一致する搬送速度に設定されていることを特徴とする。
【００３７】
この発明によれば、計測ステージより下流の機械化された工程における作業速度に見合って、手作業に頼る供給ステージの作業速度を設定することができると共に、作業者の負担をより軽減させることができる。
【００３８】
本願請求項６の発明は、上記の各発明において、供給ステージと計測ステージの間に、空の受皿を検出する検出手段と、この検出手段により検出された高速搬送路上の空の受皿を高速搬送路外に排出する前記空受皿排出手段とを設けたことを特徴とする。
【００３９】
この発明によれば、計測ステージの前段（上流）の搬送路において、空の受皿が搬送路外に排出されるので、計測作業の無駄をなくすことができ、また受皿を無駄に搬送させないので損傷等を受ける虞れも軽減できる。
【００４０】
本願請求項７の発明は、上記の各発明において、前記空受皿排出手段により計測ステージの前段（上流）の搬送路外に排出された受皿を、前記循環路を介して供給ステージに戻るように構成したことを特徴とする。
【００４１】
この発明によれば、受皿を迅速に供給ステージに循環させて効率よく利用できるので、受皿の使用数を少なくすることができる。
【００４２】
本願請求項８の発明は、上記した各農産物の選別装置を運転する方法の発明に関し、上記各選別装置の運転において、複数の作業者による農産物の供給作業が行われるように準備された供給ステージの搬送路に、計測ステージの単位時間あたりの最大処理可能数よりも過剰に空の受皿を供給ステージの搬送路に供給することを特徴とする。
【００４３】
この構成において、計測ステージで処理する単位時間あたりの最大処理可能数というのは、計測，仕分け及び包装の作業のために準備された装置全体の能力を必要十分に発揮させる場合の数をいう。
【００４４】
この発明によれば、過剰な受皿供給を行うことで供給ステージにおける搬送路上の空の受皿の存在割合を高めて、作業者、特に複数並んだ作業者のうちの下流側に位置する作業者の作業負担を軽減でき、また全体として農産物の受皿への充填率を高くすることができる。
【００４５】
なお、上記のように過剰の数の受皿を供給ステージに供給することは、上記仕分け装置等の能力を超えた農産物を高速搬送路上に流す虞れを招くようにみえるが、実際には、作業者による農産物の受皿への充填率を７０〜８０％程度に想定した作業を設定すれば弊害を招くことなく、作業負担の軽減を得ることができる。なお、農産物を載せた受皿の万一の過剰な搬送が生じた場合に、これを例えば供給ステージに戻すようにしてもよい。
【００４６】
【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。
【００４７】
実施形態１
図１は、本発明よりなる農産物（例えばリンゴ）の選別装置（農産物の受皿への供給〜箱詰包装に至る経路）を平面図で示したものであり、本例の選別装置は、大別して、農産物の等級計測を兼ねた農産物の供給ステージ、糖度等の内部品質（等級要素）や大きさ等の階級要素などの選別に必要な情報を計測する計測ステージ、これらの計測情報に基づき図示しない情報処理手段が等階級の選別仕分区分を判定して、該当する農産物を各仕分区分別の貯溜コンベアに排出する仕分ステージ、選別仕分けされて各仕分区分の貯溜コンベア（分岐コンベア）から箱詰待機位置に送りだされた一群（包装単位数）の農産物を箱詰めする箱詰包装する包装ステージから構成されている。
【００４８】
そして本例では、農産物の供給ステージでは、二条の低速搬送コンベア上の受皿（以下「フリートレイ」という）に作業者が農産物を載せる際にその作業者の目視判断等を要する作業を比較的遅い搬送速度で移動する受皿に対して作業できる状態を確保し、一方、これらの二条の低速搬送コンベアから一条の高速搬送コンベアに受皿を合流させることで、外観計測ステージ及び仕分ステージでは、機械的作業で高速で能率よく作業できるようにして高速処理化を図っている。
【００４９】
前記した供給ステージにおいて、低速搬送コンベア上のフリートレイに農産物を載せる作業、等級をトラッキングで表示させる作業、これにより表示された等級の情報を情報処理手段に取り込む作業、及び二条の低速搬送コンベアで搬送されているフリートレイを一条の高速搬送コンベアに乗り移り合流させる作業の詳細は、図２〜図４に示される。
【００５０】
以下図１〜図４により説明すると、循環路をなすリターンコンベア５１により戻されたフリートレイ４を低速搬送コンベア５２上で例えば毎秒３個の搬送速度で搬送させながら、この低速搬送コンベア５２に沿って多数並んだ作業者５０（本例では各条にそれぞれ５人）は、選果場に持ち込まれた農産物の載ったコンテナが入荷コンベア５７から分配コンベア５７１に送られてくることに伴い、該コンテナから農産物を一つづつ取り上げて等級（秀，優，良や、Ａ，Ｂ，Ｃなどの３等級）を目視判別し、フリートレイ４の上に農産物を載せると共に、この際に、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（図３中に二点鎖線で示した位置ＰC ，ＰR ，ＰL ）の所定位置に動かしてトラッキングでその３等級のいずれかであることを示す作業を行う。なお、図１に示した作業者が５人の場合の平均的な作業速度は、本発明者の知見によればリンゴの場合には０．５個／ｓｅｃ程度が限界であり、したがって、一つの低速搬送コンベア５２上で搬送されるフリートレイ４に対する農産物の充填速度（作業速度）は、概ね０．５個×５＝２．５個／ｓｅｃとなり、３個／ｓｅｃで搬送されるフリートレイ４の一部は空のまま合流機構に送られることになる。なおこの充填速度（作業速度）は、人的作業である故に低速搬送コンベア５２上に供給されるフリートレイ４の数によって必ずしも機械的に一定とはらなずに空のフリートレイ４が多く存在する分、充填速度（作業速度）は向上する。したがって、無駄を見越して過剰にフリートレイ４を供給することによって充填率を高めることができる。
【００５１】
上記のトラッキングのために、本例の低速搬送コンベア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、この桟５２１は、図３に示す如く、左右方向の中央部が平面円形のフリートレイ４と浅く凹凸係合できる切欠き５２１１が設けられていて、左右の各位置では桟５２１により又中央部の位置では前記切欠き５２１１にフリートレイ４が係合してトラッキング表示を正確に表示できるようにフリートレイ４を安定に位置決めできるように構成されている。なお、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。
【００５２】
また、前記低速搬送コンベア５２は、無端回動する一対の並走リンクチェーン５８の対向リンク５８１間にプレート５９を架設することでフリートレイ４の搬送支持に適した実質的に連続するコンベア搬送面を形成するようになっている。５８２はリンクチェーン５８を覆うカバーであり、コンベア搬送面の側縁枠を兼ねている。
【００５３】
５３はフリートレイ４の位置状態（トラッキング状態）を検出するために設けられた光電センサ等のトラッキング検出装置であり、農産物の等級をこれを載せているフリートレイ４のトラッキング位置から検出する。
【００５４】
トラッキングを検出した後のフリートレイ４は、本例ではテーパーレール５２２で一列に幅寄せされる。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。
【００５５】
以上のようにして、ある特定のフリートレイ４の識別情報（個別化情報）をバーコードで検出し、また当該特定のフリートレイ４に載っている農産物の等級情報をトラッキング検出装置５３により検出した情報は、電気信号に変換されて図示しない情報処理手段である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いずれの等級に属するものかが判定され情報として記録される。そしてこの記録情報は、後述する選別コンベア１から貯溜コンベアにフリートレイ４を排出するための仕分情報として利用される。
【００５６】
次に、合流機構５６を用いて二つの低速搬送コンベア５２上のフリートレイ４を高速で移送する一つの選別コンベア（前述した高速搬送コンベア）１に載り移し合流させる本例の特徴的な構成について説明する。
【００５７】
本例の農産物の供給ステージに設けられた低速搬送コンベア５２の終端側においては、該二つの低速搬送コンベア５２は所定の間隔を空けて並走すると共に、両者の前記桟５２１が搬送方向に１／２ピッチだけ位相がずれて同期回転駆動（搬送）するように設けられている。そして、両者低速搬送コンベア５２の中間に配置されて略２倍の速度で移送するように設けられた高速搬送コンベアとしての選別コンベア１に対し、それぞれ乗移り中継コンベア５６１，５６１を介して、受皿の乗移り案内手段である傾斜（ガイド）レール５６２，５６２が、フリートレイ４を横方向に幅寄せして合流を行うようになっている。これらによって合流機構５６が形成される。
【００５８】
前記乗移り中継コンベア５６１は、低速搬送コンベア５２と選別コンベア１の速度比が大きい場合の乗移り中継を円滑に行わせるためのものであり、本例では桟５６１１が設けられた構成とされていると共に、移送速度はこれら低速搬送コンベア５２と選別コンベア１の中間的な速度に設定されている。また各低速搬送コンベア５２にそれぞれ対応して設けられた乗移り中継コンベア５６１は、これらに設けられた桟５６１１が搬送方向に相互に１／２ピッチ位相がずれて設けられていると共に、低速搬送コンベア５２の桟５２１との間ではフリートレイ４の乗り移りができる関係に設定される。
【００５９】
以上のようにして二条の各低速搬送コンベア５２の上で等級の仕分区分を判定するための選別要素が検出された農産物を載せたフリートレイ４は、低速搬送コンベア５２で搬送されながら、傾斜レール５６２に係合するとその傾斜に沿って横方向に幅寄せされ、選別コンベア１に乗り移る。そして両側の低速搬送コンベア５２の桟５２１の位相が搬送方向に１／２ピッチずれていることで、選別コンベア１上に効率よく等間隔に整列して合流され、この選別コンベア１に設定されている高速度（二条合流により６個／ｓｅｃで、平均するとそのうちの１個のフリートレイ４は空）で、次の計測ステージに搬送されるが、本例においては、計測ステージの透過光計測を行う内部品質情報計測装置１０、次いで大きさなどを計測する外部品質情報計測装置１１に通す前に、図５に示すように、空のフリートレイ４を選別コンベア１の搬送路外に排出する空受皿排出装置９が設けられているという特徴がある。
【００６０】
本例の空受皿排出装置９は、選別コンベア１上のフリートレイ４が空であることを検出する空検出装置９０１との組合せで設けられ、空受皿排出装置９自体は、上述した特開平６−２７８８４８号公報に記載の装置を利用して構成することができる。具体的には、前記空受皿排出装置９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９０３を有し、図５の矢印方向に回転する回転テーブル９０２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９０２の電磁吸着部９０３を励磁させる励磁手段９０４と、排出コンベア９０５に排出した空のフリートレイ４をそのまま流すための固定位置に設けられた電磁吸着部９０３の励磁解除手段９０６とから構成されている。なお、上記フリートレイ４の空検出装置９０１は、選別コンベア１の搬送路幅方向の片側に設けた投光素子９０１１から、他側に設けた受光素子９０１２に投光を行って、フリートレイ４がこの位置を通過した際にその投光が遮ぎられる場合には農産物が載っており、遮ぎられない場合にはフリートレイ４が空であることを検出するようにしている。
【００６１】
以上の構成により、農産物を載せてない空のフリートレイ４が空検出装置９０１の位置を通過する際に空であることが検出されると、コンピュータ等の制御手段（図示せず）からの指令により前記励磁手段９０４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９０３をもつ回転テーブル９０２に吸着され、該回転テーブル９０２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９０６を同制御手段からの指令により作動させることで前記吸着を解除し、排出した空のフリートレイ４を排出コンベア９０５の下流側に流す。なお、図示していないが、この排出コンベア９０５の終端側は、上述した供給ステージに連なるリターンコンベア５１に接続されている。
【００６２】
なお、選別コンベア１は、合流部から空受皿排出装置９までが６個／ｓｅｃの搬送速度で設定されているが、空受皿排出装置９を通過した後には、コンベア速度を徐々に減速するように複数のコンベアを連結させて最終的に５個／ｓｅｃの搬送速度としている。
【００６３】
以上により空のフリートレイ４が排出された後は、選別コンベア１上のフリートレイ４は５個／ｓｅｃで搬送され、内部品質情報計測装置１０で透過光検出による糖度等の内部品質を示す情報を計測し、次いで外部品質情報計測装置１１で外観を撮像してその大きさ等の階級を計測する。
【００６４】
次に、本例の選別装置の仕分ステージについて説明する。
【００６５】
本例の農産物の選別装置は、前記した農産物の供給ステージにおける低速搬送コンベア５２を二条に設け、かつこれら二条（２系列）の低速搬送コンベア５２から送出されるフリートレイ４を高速搬送コンベアである一条の選別コンベア１に合流させて搬送する系を、上下２段に積層した形式で設けて、一つの箱詰装置に上下の箱詰包装ラインからのフリートレイ４の供給を選択できるようにした特徴的な構成をなしており（図６，図７参照）、かかる本例の構成は、数十以上の多段階の等階級仕分選別を行う作業場合に、効率の良い箱詰作業を行うことに適している。
【００６６】
以下このことを実際に適用する実施形態を説明して明らかにする。
【００６７】
農産物の供給ステージで等級が計測され、また合流した後、空のフリートレイを選別コンベア１上から系外に排出してから内部品質及び外部品質を計測し、これらの計測情報に基づいて図示しない情報処理手段（コンピュータ）により仕分区分を判定した農産物を載せたフリートレイ４は、図６に示すように、上下２段の各選別コンベア１，１で搬送されながら、横方向に分岐接続された貯溜コンベア２０２（本例では上下同数の２０２1 〜２０２n のｎ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。
【００６８】
本例における前記の貯溜コンベア２０２は、上側４条及び下側４条の計８条のものが一組（グループ）をなして、箱詰包装部の一つの箱詰待機位置に連係する分岐箱詰ライン２を形成するように設けられ、図示では、これらの分岐箱詰ライン２のうちの五組が選別包装装置の箱詰待機位置に連係する状態を示しているが、これらとは別に、例えば作業者による手詰め作業の箱詰待機位置、あるいは箱詰しない分岐箱詰ラインを分岐接続することもできる。手詰め作業用の箱詰待機位置を有する分岐箱詰ラインは、例えば極少数の農産物しかない仕分区分の場合、作業者によって適時箱詰するように設けることができ、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ラインに排出してもよい。
【００６９】
以下、図１，図６，図７により、一組の分岐箱詰ライン２について説明するが、他の組についても箱詰めの配列パターンが異なる他は構成は共通している。
【００７０】
選別仕分部を構成する前記の分岐箱詰ライン２は、図６，図７に示すように、大略、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コンベア２０２，２０２、箱詰待機位置２０３に上下の貯溜コンベア２０２からフリートレイ４を送出すトレイ送出装置２０４とからなっている。
【００７１】
前記の排出装置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それぞれに各独立して設けられる。また本例では、一つの排出装置で二レーン（二条）の貯溜コンベア２０２（図６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、前記排出装置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７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、前記したように二レーンの貯溜コンベア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。
【００７２】
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）からの指令により前記励磁手段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のいずれかを同制御手段からの指令により作動させることで前記吸着を解除し、排出したフリートレイ４を二レーン２０２１，２０２２のいずれかに送り込む。
【００７３】
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前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て、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。
【００７４】
本例では、例えば、図６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Ｐを載せたフリートレイ４を２条の貯溜コンベア２０２に排出するために設置し、左側の排出装置２０１を、２条の貯溜コンベア２０２に大きさＬで等級Ａの仕分区分の農産物Ｐを排出するように設置することができるが、これは一つの分岐箱詰ライン２の全ての貯溜コンベア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の分布率等により必要に応じて決定することができる。
【００７５】
次に貯溜コンベア２０２について説明すると、この貯溜コンベア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、排出されたフリートレイ４を下流側に搬送するようになっている。また、上述のように一つの排出装置２０１に対して二レーン２０２１，２０２２が各々一列にフリートレイ４を集積するように設けられていて、各レーン２０２１，２０２２の搬送終端位置には、フリートレイ４を停止させるためのストッパ機構２０２３が配置されている。このストッパ機構２０２３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（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（図示せず）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２０３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２０２３を搬送停止状態に復帰させる。このようなストッパ機構２０２３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。
【００７６】
以上の排出装置２０１及び貯溜コンベア２０２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２において、貯溜コンベア２０２は上下に各４条、排出装置２０１は上下に各２個配置されることになる。
【００７７】
次に、箱詰包装部について説明する。本例のこの箱詰包装部は、農産物の箱詰待機位置２０３、及びこの箱詰待機位置２０３に貯溜コンベア２０２から農産物を送出す切替式のトレイ送出装置２０４、箱詰め作業を行う箱詰装置２０５、及びこれに関連する周辺装置によって構成されている。
【００７８】
前記の箱詰待機位置２０３は、一つの分岐箱詰ライン２に含まれる複数（本例では８条）の貯溜コンベア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、箱詰めのために一列に整列させて箱詰めのために待機させる箱詰レーン２０３１として設けられる。また農産物を送出す切替式のトレイ送出装置２０４は、いずれかの貯溜コンベア２０２から箱詰レーン２０３１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４条の送出コンベア２０４１（図６参照）と、これらの送出コンベア２０４１を揺動させる各レ−ン毎のエアシリンダ装置２０４２と、４条の貯溜コンベア２０２から送出コンベア２０４１を介して送出されるフリートレイ４を箱詰レーン２０３１に移送するために直角な方向に延設した中継コンベア２０４３とにより構成されている。各エアシリンダ装置２０４２は、上下に対をなす貯溜コンベア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、前記したストッパ機構２０２３が搬送を許す状態に切換えられることに先立って、前記中継コンベア２０４３側の軸２０４４を揺動中心にして送出コンベア２０４１を上下揺動させ、該当する貯溜コンベア２０２と箱詰レーン２０３１が（直接または中継コンベア２０４３を介して）連続関係となるように切替えられる。
【００７９】
なお、図７は、同図の右側の貯溜コンベア２０２１に箱詰包装単位数の２４個のフリートレイ４が集積された際に、送出コンベア２０４１を水平姿勢にして送り出している状態を示し、また、図６は、同図の送出コンベア２０４１を下方に揺動させた傾斜姿勢にして下段の貯溜コンベア２０２から箱詰包装単位数のフリートレイ４を送り出している状態を示している。
【００８０】
以上のトレイ送出装置２０４により所定の貯溜コンベア２０２から所定個数だけ送り出されたフリートレイ４は、箱詰レーン２０３１上に送り込まれ、箱詰レーン２０３１の先端に設けたストッパ機構２０３４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２０３４は、前記ストッパ機構２０２３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で示した低速搬送コンベア５２につながっている。
【００８１】
次に、箱詰装置２０５としての作業ロボットについて説明する。
【００８２】
本例のこの箱詰装置２０５は、図６，図８に示すように、垂直多関節型のアーム機構を有する作業ロボット（以下「作業ロボット２０５」とする）として構成されており、前記箱詰待機位置２０３の箱詰レーン２０３１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Ｐを取上げ、トレイパック８０１〜８０４のいずれかを選択して嵌挿した段ボール箱６に一列づつ順次に詰めるように動作するものである。そして本例の選別包装装置では、例えば大きさＬの農産物Ｐ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Ｐ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、取上げ個数が異なることに対応できるように、作業ロボット２０５の吸着カップのうちの取上げに関与しないものは退避状態の位置に退避できるように設けられている。
【００８３】
すなわち、本例の作業ロボット２０５は、図６，図８に示したように、本体２０５１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２０５２が延出され、この根元リンク機構２０５２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２０５３を連結し、更にこの先端リンク機構２０５３の先端に吸着カップホルダー２０５４をブラケット２０５５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２０５５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。
【００８４】
前記ブラケット２０５５は、図８に詳細に示したように、ブラケット底部板２０５５１に設けた一対のガイド２０５５２が、吸着カップホルダー２０５４の上面に設けたレール２０５４１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２０５４を図８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２０５４の上面に組み付けたエアシリンダ装置２０５４２のピストンロッド２０５４３が前記ブラケット底部板２０５５１と連結されていることで、吸着カップホルダー２０５４とブラケット２０５５の前記Ｙ−Ｙ方向の位置が決められるようになっている。
【００８５】
前記の吸着カップホルダー２０５４はその下部に、本例においては、図８に示すように前記Ｙ−Ｙ方向に移動できないように固定された端部の一つの固定カップ吊体２０５６と、該吸着カップホルダー２０５４の下面に設けたレール２０５４５に前記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２０５７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個のカップ吊体は、いずれも上下駆動されるピストンロッド２０５６２，２０５７２を下方に有するエアシリンダ装置２０５６１，２０５７１を吊杆とし、そのピストンロッド２０５６２，２０５７２の下端に吸着カップ２０５６３，２０５７３を備えている。なおこの吸着カップは、取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などを用いることができる。
【００８６】
各吸着カップ２０５６３，２０５７３は、通気管２０５８により図示しないブロアーに接続されている。
【００８７】
また以上の計７個のカップ吊体には、サーボモータ２０５４６を駆動手段としたパンタグラフ機構２０５４７が間隔変更手段として設けられていて、固定カップ吊体２０５６を基準として順次隣接する移動カップ吊体２０５７の間隔を変更できるようになっている。すなわち、固定カップ吊体２０５６と、これに対し最も離れた位置にある移動カップ吊体２０５７の水平方向位置をサーボモータ２０５４６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間隔をパンタグラフ機構２０５４７により均等化することで間隔変更と均等化が達成される。
【００８８】
以下本例の選別包装装置に設けられている周辺装置等について説明する。
【００８９】
７は段ボール箱６の供給・排出装置を示し、空箱搬送コンベア７０１で搬送された空箱６をプッシャー７０２で空箱降下装置７０３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６及び図７で示した矢印に沿って箱詰位置７０４に送り込まれるようになっている。また農産物Ｐの箱詰が終了した段ボール箱６は、箱詰位置７０４から図示しないエレベータで排出コンベア７０５まで降下され、製品搬送コンベア７０６により所定の製品集積場所まで搬送される。
【００９０】
以上の構成を有する選別装置による農産物Ｐの箱詰包装作業を以下説明する。農産物の供給ステージにおいて、フリートレイ４に農産物を載せ低速搬送コンベア５２で各条３個／ｓｅｃ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、二つの並設した低速搬送コンベア５２から合流機構５６で合流されて一条の選別コンベア１に乗り移り、６個／ｓｅｃで搬送される。この際、この選別コンベア１上のフリートレイ４には、各低速搬送コンベア５２の送り速度（３個／ｓｅｃ）と作業者による載せ作業の速度との差により、概ね一定の割合で空のフリートレイが含まれることになるのは上述した通りである。
【００９１】
農産物Ｐを載せたフリートレイ４と空のフリートレイ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５の空受皿排出装置９により該空のフリートレイ４が系外に排出され、農産物を載せたフリートレイ４は、内部品質計測装置１０及び外部品質計測装置１１に順次通されて選別仕分けに必要な情報が計測され、これらの情報及び上記等級の情報に基づいて仕分区分が判定される。そして仕分ステージに至って、所定の仕分区分に指定された貯溜コンベア２０２に送り込まれて集積される。なおこれらの各貯溜コンベア２０２の終端部に配置されているストッパー機構２０２３はいずれもフリートレイ４を停止させる状態にある。
【００９２】
このようにして各貯溜コンベア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、一つの段ボール箱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）２０５が受入れ可能な状態（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２０２３を退避させ、送出コンベア２０４１を介して箱詰レーン２０３１までその一箱分のフリートレイ４を送り込む。この際、一つの分岐箱詰ライン２に属する上下各４条の貯溜コンベア２０２のうちで、送出しをどの貯溜コンベア２０２からのものとするかは、例えば各貯溜コンベア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、上段の貯溜コンベア２０２からの送出しの場合は、該当する貯溜コンベア２０２に連続する送出コンベア２０４１を水平姿勢とし、下段の貯溜コンベア２０２からの送出しの場合は、エアシリンダ装置２０４２の作動で該当する貯溜コンベア２０２に連続する送出コンベア２０４１を下方に揺動させて傾斜姿勢とする。
【００９３】
以上のようにして一箱分の農産物Ｐ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レーン２０３１において、上述した多関節型の作業ロボット２０５により箱詰作業が行われる。
【００９４】
なおこの際、本例の作業ロボット２０５は計７個のカップ吊体（一個の固定型のカップ吊体２０５６と６個の移動型のカップ吊体２０５７）を有するため、吊持して取上げる農産物Ｐ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２０５６から最も離れた移動カップ吊体２０５７のエアシリンダ装置２０５７１の吸着カップ２０５７３を、通気管（図示せず）からの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移動させ、農産物Ｐの取上げ、移載などの動作に関与できないようにする。この状態は図８に示される。また各カップ吊体２０５６，２０５７が前記箱詰レーン２０３１に停止されている６個のフリートレイ４の上の農産物Ｐを吸着吊持して取上げるのに適するようにされる位置，間隔は、エアシリンダ装置２０５４２の作動及びパンタグラフ機構２０５４７の作動によって与えられる。
【００９５】
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６の二点鎖線で示した位置・姿勢に移動され、吸着カップ２０５６３，２０５７３により一列６個の農産物Ｐを吸着し取上げる。
【００９６】
次に取上げられた農産物Ｐを吸着吊持する作業ロボット２０５は、アーム機構の姿勢を制御することによりカップ吊体２０５６，２０５７を箱詰位置に移動させ、またこの移動の途中で、パンタグラフ機構２０５４７の作動により一列のカップ吊体２０５６，２０５７の隣接間隔を箱詰に適した状態に変更する。農産物Ｐが取上げられた空のフリートレイ４は、ストッパ機構２０３４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Ｐを載せたフリートレー４が箱詰レーン２０３１に移入されて、復帰したストッパ機構２０３４により停止され次の箱詰のために待機される。そして図８の状態にカップ吊体の隣接間隔を広げた作業ロボット２０５により２列目の農産物Ｐの箱詰作業が行われる。以上の作業は、本例においては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７０５から製品搬送コンベア７０６を介して所定の製品集積場所まで搬送される。
【００９７】
以上説明した本例の農産物選別装置においては、二条の低速搬送コンベア５２において比較的低速度で搬送されているフリートレイ４に対して、作業者が農産物の等級（本例では３段階の等級）を目視で判定してフリートレイ４に該農産物を載せながら、搬送面上でのフリートレイ４の位置を右，左，中央の３位置のいずれかに移動させてトラッキングにより等級表示をさせ、このトラッキングで表示された農産物の等級を検出し、フリートレイ４に付されている例えばバーコードの読取り情報とともに、選別情報として仕分区分の判定を行う制御装置に電気信号として送ることができる。したがって、高速処理が困難な選別要素の計測処理及び作業者による高速処理が難しい農産物の供給や等級の目視判定及びトラッキング処理などを、その作業及び計測処理速度に適した比較的低速度で行うことができる。なお、図示しないが低速で搬送する低速搬送コンベア５２上に比較的処理時間のかかる内部品質計測装置を配置し、高速で処理する選別コンベア１上に高速処理が可能なカメラ等の外観検査装置を配置してコスト及び選別精度の両面で有効なレイアウトを組むこともできる。
【００９８】
一方、合流機構５６を介して、二条の低速搬送コンベア５２上のフリートレイ４を高速搬送する選別コンベア１に乗り移して等間隔に整列合流させることができ、箱詰装置（作業ロボット２０５）を多数台設置している箱詰包装部に対し、多数のフリートレイ４を高速で仕分け処理することができて装置全体としての処理能力を高くできる。
【００９９】
しかも、本例の合流機構５６で構成される搬送合流装置は、二条の搬送コンベアから一条の選別コンベアへの乗り移しを、乗り移しのためのタイミング待ちなどがなく、各コンベアを連続駆動させながら最大効率で行うことができる点で極めて優れている。
【０１００】
実施形態２
図９は、供給ステージが一条の搬送コンベア１０１で構成されていて、合流機構を備えていない選別装置の本例の概要を平面図で示したものである。
【０１０１】
すなわち、リターンコンベア５１により循環して供給ステージに戻された空のフリートレイ４は、作業者５０による農産物の載せ作業の全体能力を一定程度上回る数が、上述した実施形態１のピッチ付けスクリュー（図示せず）により一定間隔で搬送コンベア１０１上を搬送されるように供給される。
【０１０２】
このような過剰なフリートレイ４の供給により、供給ステージから搬送コンベア１０１上を搬出されるフリートレイ４には一部空のものが存在することになるが、多数並んだうちの下流側に位置する作業者においても空のフリートレイ４が多く存在するので、農産物の載せ作業の負担は空のフリートレイ４が捜し易いその分だけ軽減される。また、供給ステージから搬出されたフリートレイ４のうちの空のものは、実施形態１と同様に構成した空受皿排出装置９によりこれを検出して排出コンベア９０５に排出する。
【０１０３】
そして空のフリートレイ４を搬送コンベア１０１上から系外に排出して残った、農産物を載せたフリートレイ４は次に連接された搬送コンベア１０１に乗り移り、内部品質計測装置１０（及び／又は外部品質計測装置１１）を通って、仕分選別のために必要な情報が計測され、計測された情報はフリートレイ４バーコード情報と共に、図示しない仕分区分の判定を行う制御装置に送られる。他方、フリートレイ４は次段に連接された搬送コンベア（選別コンベア）１０１に乗り移り、バーコードリーダ５でフリートレイ４のバーコードを読み取って、所定の仕分区分別に設定されている仕分排出装置２０１により多数分岐された貯留コンベア（分岐コンベア）２０２に排出される。なお、供給ステージから計測ステージ、仕分ステージにおける各搬送コンベア１０１は、本例では、それぞれ別々のものが順次に連接されて一条に形成されていて、各ステージでのフリートレイ４の搬送に適した搬送速度に設定される。
【０１０４】
なお、上記以外の他の装置構成は、基本的には実施形態１と同様のものである。
【０１０５】
本例の選別装置によれば、例えば大型の農産物や、メロンなどの比較的大型でかつ取扱に注意を要する農産物などについて、計測ステージや仕分け、包装の各ステージで比較的低速度とはいえ装置の能力に適した効率のよい処理を行える数（最大処理可能数）のフリートレイ４を搬送させつつ、供給ステージでは、その最大処理可能数よりも過剰な空のフリートレー４を搬送させることで手作業で農産物を載せる作業を、その負担を軽減させながら行うことができ、しかも、供給ステージから搬出される空のフリートレイ４は、計測ステージの前段で系外に排出するので、計測や仕分の差異の無駄のない効率のよい処理を行うことができる利点が得られる。
【０１０６】
【発明の効果】
本願の各請求項記載の受皿の搬送合流装置の発明によれば、供給ステージから下流に搬出される空の受皿（フリートレイ）を搬送途中で系外に排出機構を有することで、計測ステージや仕分ステージには送らないようにして、高速処理が可能な仕分ステージや包装ステージでは高速化した処理を行うことができ、農産物の選別装置全体の処理能力，処理効率が高い選別装置を提供できるという効果が奏される。
【０１０７】
しかも、空の受皿を排出するので該受皿を供給ステージ以外の他の工程に無駄に搬送させることがなく、受皿の損傷の虞れを低減できる。
【０１０８】
また、農産物選別装置の設置スペースを少なくすることができ、設備の利用効率の向上と、低廉な装置を提供することができる。
特に、請求項１に係る発明の特徴的構成により、高速処理が困難な仕分ステージにおいては、作業者が作業可能な数よりも過剰に受皿（フリートレイ）を搬送させることで、空の受皿を捜す作業者の負担を軽減させ、全体の作業を効率化することができる。
【０１０９】
また上記効果に加えて、更に以下の効果を奏する。
【０１１１】
請求項２の発明によれば、供給ステージを複数条の低速搬送コンベアの上を搬送される受皿を一条の高速搬送コンベアに合流させるようにしたので、各低速搬送コンベアにおける作業者の負担は、設置条数分の１に低減されるので、負担の少ない効率のよい作業が実現され、特に高速処理が可能がリンゴや柑橘などの農産物の選別処理を効率よく行うことができる。
【０１１２】
請求項３の発明によれば、低速搬送路から一条の高速搬送路に受皿を合流させる機構が簡易に構成でき、能率のよい合流機構をもつ選別装置を提供できる。
【０１１３】
請求項４の発明によれば、二条の低速搬送路上の受皿を搬送幅方向に寄せるだけで高速搬送路に合流させることができる。
【０１１４】
請求項５の発明によれば、供給ステージの各低速搬送コンベアに、作業者が作業可能な数よりも過剰に受皿（フリートレイ）を搬送させるので、空の受皿を捜す作業者の負担を軽減させ、全体の作業を効率化することができる。
【０１１５】
請求項６の発明によれば、計測ステージの上流で空の受皿を系外に排出するので、計測ステージの作業に無駄がなく、装置の効率的な稼働を行わせることができる。
【０１１６】
請求項７の発明によれば、系外に排出された受皿を供給ステージに戻すので、受皿の総使用数を少なくすることができ、受皿の利用効率も向上する。
【０１１７】
請求項８の発明によれば、上記実施形態１の例でいえば、計測ステージや仕分ステージで５個／ｓｅｃの速度で受皿を搬送させるのに対し、供給ステージの二条の低速搬送路では各条３個／ｓｅｃで合計６個／ｓｅｃと過剰の受皿を搬送させるようにしているので、５人の作業者の下流に位置する者においても、空の受皿が余分に存在するため、作業の負担が軽減され、また全体としての農産物の重点率も向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の実施形態１の農産物選別装置を示した平面図。
【図２】  図１の選別装置の農産物の供給ステージの詳細を示した平面図。
【図３】  農産物をトラッキングして搬送するコンベアを示した斜視図。
【図４】  実施形態１の農産物を載せた受皿の搬送合流装置の斜視図。
【図５】  実施形態１の選別コンベア１上から空の受皿を系外に排出する空受皿排出装置を説明するための平面図。
【図６】  図１の選別装置の選別仕分部の分岐箱詰ラインの一つを示した正面図。
【図７】  図６の平面図。
【図８】  吸着カップを一列に有する取上手段により、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９】  本発明の実施形態２の農産物選別装置を示した平面図。
【符号の説明】
１・・・選別コンベア（高速搬送コンベア）、
１０１・・・選別コンベア
２・・・分岐箱詰ライン、
４・・・フリートレイ、
５・・・バーコードリーダー、
６・・・箱（段ボール箱）、
７・・・段ボール箱の供給・排出装置、
７０１・・・空箱搬送コンベア、
７０２・・・プッシャー、
７０３・・・空箱降下装置、
７０４・・・箱詰位置、
７０５・・・排出コンベア、
７０６・・・製品搬送コンベア、
８・・・トレイパックの供給装置、
８０１〜８０４・・・トレイパック、
９・・・空受皿排出装置
９０１・・・空検出装置
９０１１・・・投光素子
９０１２・・・受光素子
９０２・・・回転テーブル
９０３・・・電磁吸着部
９０４・・・励磁手段
９０５・・・排出コンベア
９０６・・・励磁解除手段
１０・・・内部品質計測装置
１１・・・外部品質計測装置
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・・・低速搬送コンベア、
５２１・・・桟、
５２１１・・・切欠器、
５２２・・・テーパーレール、
５３・・・トラッキング検出装置、
５５・・・バーコードリーダー、
５６・・・合流機構、
５６１・・・乗移り中継コンベア、
５６１１・・・桟、
５６２・・・傾斜（ガイド）レール、
５７・・・入荷コンベア、
５７１・・・分配コンベア
５８・・・並走リンクチェーン、
５８１・・・対向リンク、
５８２・・・カバー、
５９・・・プレート、
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）・・・貯溜コンベア、
２０２３・・・ストッパ機構、
２０３・・・箱詰待機位置、
２０３１・・・箱詰レーン、
２０３４・・・ストッパ機構、
２０４・・・トレイ送出装置、
２０４１・・・送出コンベア、
２０４２・・・エアシリンダ装置、
２０４３・・・中継コンベア、
２０４４・・・軸、
２０５・・・箱詰装置（作業ロボット）、
２０５１・・・本体、
２０５２・・・根元リンク機構、
２０５３・・・先端リンク機構、
２０５４・・・吸着カップホルダ、
２０５４１・・・レール、
２０５４２・・・エアシリンダ装置、
２０５４３・・・ピストンロッド、
２０５４５・・・レール、
２０５４６・・・サーボモータ、
２０５４７・・・パンタグラフ機構、
２０５５・・・ブラケット、
２０５５１・・・ブラケット底部板、
２０５５２・・・ガイド、
２０５６・・・固定カップ吊体、
２０５６１・・・エアシリンダ装置、
２０５６２・・・ピストンロッド、
２０５６３・・・吸着カップ、
２０５７・・・移動カップ吊体、
２０５７１・・・エアシリンダ装置、
２０５７２・・・ピストンロッド、
２０５７３・・・吸着カップ、
【図１】
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【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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