(57)【要約】      （修正有）【課題】多数のらっきょうを分離して、らっきょうのサイズに対応してらっきょうをしっかりと挟持しながら、らっきょうの根部を切断するらっきょうの加工システムを提供する。【解決手段】らっきょう１のサイズに応じてらっきょう１を挟持する挟持手段３１０の間隔を変更することにより、しかっりと保持した状態でらっきょう１を搬送しながら、らっきょう１の胴体部と根部との境界を切断するのに、多数のらっきょう１を分離した後、らっきょう１を撮像し、らっきょう１の胴体部のサイズ毎に選別し、吸着ハンド８０ｐを用いて搬送ベルト３０１にらっきょう１を載せた後、らっきょう１の胴体部を挟持手段３１０により挟持しながら、らっきょう１の境界を撮像して得た撮像情報に基づいて、第１の切断手段により、らっきょう１の根部を切断する。【選択図】図２
2019013178.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
胴体部と根部とを有し、大きさの異なる多数のらっきょうを速度差と落差とを有する多段ベルトコンベアに載せて第１の搬送をしながら前記らっきょうを一個ずつ分離する分離装置と、
前記らっきょうを載せる載置部と、前記載置部と連結していて、前記らっきょうを挟持しながら搬送する第１の搬送部と、を有する無端状の第１のベルトコンベアを備え、前記第１のベルトコンベアの上方に位置しながら前記第１の搬送部と対向する第２の搬送部とを有する無端状の第２のベルトコンベアを有し、前記らっきょうを挟持しながら第２の搬送が可能な搬送装置と、
前記第１の搬送している前記らっきょうを持ち上げて前記第１のベルトコンベアの前記載置部へ移動することが可能なツールを備えたロボットと、
前記らっきょうを前記第２の搬送しながら前記らっきょうの前記胴体部と前記根部との第１の境界を切断する第１の切断手段と、を備えたらっきょうの切断加工システムであって、
前記第１のベルトコンベアの搬送に基づく位置を検出して位置検出信号を発生する位置検出手段と、
前記分離され、前記第１の搬送をしている前記らっきょうを撮像して第１の撮像情報を得る第１の撮像手段と、
前記らっきょうのサイズを指定し、前記指定した前記サイズのらっきょうを前記第１の撮像情報に基づいて選別する選別手段と、
前記第１の撮像情報に基づいて前記選別手段により選別された前記らっきょうの接触目標位置と、前記らっきょうの姿勢とを検知して、前記らっきょうを接触する接触情報を取得する接触情報取得手段と、
前記らっきょうの姿勢及び前記位置検出信号に基づいて、前記選別されたらっきょうを前記第１の挟持片に当接させるようにする開放情報を設定する開放情報設定手段と、
前記第１のベルトコンベアには、外周に設けられ、前記らっきょうの胴体部の一側面を当接すると共に、前記第２の搬送の方向と交差するように所定の間隔により多数有する第１の挟持片と、
前記第２のベルトコンベアには、外周に設けられ、前記胴体部の他側面を当接すると共に、前記第２の搬送の方向と交差するように所定の間隔により多数有する第２の挟持片と、
前記第２の挟持片が前記第２のベルトコンベアの曲部又は上側を移動している時に、前記接触情報及び前記開放情報に基づいて、前記選別手段により選別された一個の前記らっきょうを前記ツールにより持ち上げて、前記載置部を移動している前記第１の挟持片に前記らっきょうの前記胴体部の一側面が当接すると共に、前記らっきょうの前記第１の境界が所望の位置になるように、前記ツールにより前記らっきょうを移動する制御手段と、
前記らっきょうのサイズの指定に基づいて前記第１又は第２のベルトコンベアを駆動して、前記第１及び第２の挟持片から成る挟持手段の間隔を調整する運転を成す間隔調整運転手段と、
前記第１及び第２の搬送部を同一速度で同一方向に移動する同期運転手段と、
前記間隔調整運転手段と前記同期運転手段を切換える切換え手段と、
を備えたことを特徴とするらっきょうの切断システム。          
【請求項２】
前記第１の切断手段は、複数の切断刃から成り前記第２の搬送の方向に順に並べて配設されると共に、前記第２の搬送方向と直交方向に所定の距離隔てて設けられており、
前記第１及び第２のベルトコンベアが搬送しながら、前記挟持手段により挟持された前記らっきょうの前記第１の境界を撮像して第２の撮像情報を得る第２の撮像手段と、  
前記第２の撮像情報に基づいて前記らっきょうの前記第１の境界の境界値を求める境界演算手段と、
前記境界値に基づいて複数の前記切断刃から一つを選択して選択指令信号を発生する選択指令手段と、
前記選択指令信号及び前記位置検出信号に基づいて、前記第１の切断手段を動作して前記らっきょうの前記第１の境界を切断する第１の動作手段と、
前記挟持手段により挟持された前記らっきょうの胴体部と茎部との第２の境界を切断すると共に、前記第１のベルトコンベアの搬送方向と同一方向に設けられ、前記第１の切断手段と対向する側に設けられた第２の切断手段と、
前記第１の切断手段が動作した後、前記位置検出信号に基づいて前記第２の切断手段を動作する第２の動作手段と、
を備えたことを特徴とする請求項１に記載のらっきょうの切断システム。    
【請求項３】
前記第１の当接片と前記第２の当接片とが接触したことに基づいて異常検出信号を発生する異常検出手段と、
前記異常検出信号に基づいて前記第１及び第２のベルトコンベアを停止する異常停止手段と、
を備えたことを特徴とする請求項１又は２に記載のらっきょうの切断システム。
【請求項４】
請求項２又は３に記載のらっきょうの切断システムを用いたらっきょうの切断方法であって、
前記切換え手段により前記間隔調整運転手段に切換えた後、前記らっきょうのサイズを指定して、前記第１又は第２のベルトコンベアを駆動して、すべての前記挟持手段の間隔を調整する第１の工程と、
前記切換え手段により前記同期運転手段に切換える第２の工程と、
前記多段ベルトコンベアに大きさの異なる多数のらっきょうを載せて前記らっきょうを分離する第３の工程と、
前記分離されたらっきょうを前記第１の撮像手段により撮像して、前記第１の撮像情報に基づいて前記指定したサイズの前記らっきょうを選別する第４の工程と、
前記制御手段は前記第２の挟持片が前記第２のベルトコンベアの曲部又は上側を移動している時に、前記接触情報及び前記開放情報基づいて、前記選別された一個の前記らっきょうの胴体部の一側面が前記第１の挟持片に当接すると共に、前記らっきょうの前記第１の境界が所望の位置になるように、前記ツールにより前記らっきょうを持ち上げて移動する第５の工程と、
前記挟持された前記らっきょうを第２の搬送しながら前記らっきょうの前記第１の境界を第２の撮像手段により撮像して第２の撮像情報を得る第６の工程と、
前記第２の撮像情報に基づいて前記境界演算手段が前記第１の境界の境界値を求め、この境界値に最も近い複数の前記切断刃から一つを選択して、前記第１の境界を切断する第７の工程と、を備え、
前記第１の工程から前記第７の工程を順に実行する、
ことを特徴とするらっきょうの切断方法。                 
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、搬送しているらっきょうを切断する切断システム及び切断システムを用いたらっきょうの切断方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
搬送ラインにらっきょうを載せ、搬送しているらっきょうを切断する切断システムの部分的な構成として以下の技術が知られている。まず、多くの野菜を一個ずつ取り出す整列搬送装置として下記特許文献１が知られている。特許文献１では、集荷箱に収納された複数の長物野菜を送り出す送り出し装置と、送り出し装置から送られた長物野菜を一個ずつ搬送するコンベアとを備え、コンベアは、送り出し装置から送られた複数の長物野菜Ａを搬送する第１のベルトコンベアと、第１のベルトコンベアの速度より速い速度と落差とを有して搬送する第２のベルトコンベアとを備えている。これにより、一度に多くの長物野菜をベルトコンベアに積み込んでも、互いに絡み合うことなく、一個ずつ搬送することができる。
【０００３】
また、作業者がらっきょうを搬送ベルトに置いて、らっきょうを切断する装置として下記特許文献２が知られている。特許文献２では、らっきょうを狭持する配置溝凹部を外周に有するエンドレス移送体が生じる曲率変化を利用し、凹部の切り欠け図形が長方形から逆台形の状態時にらっきょうをセットし、切除時には凹部の切り欠け部分の締め付けによって、切除時にらっきょうの回転やずれを防止し、移送体の両側に設置した切断刃で、形や大きさが様々ならっきょうを切除し得る。
【０００４】
また、搬送中の農作物の不要部を切断する装置として下記特許文献３が知られている。特許文献３では、処理済みの農作物を搬送コンベアの載置部に載置して、農作物の根部を載置部側部に突出して搬送する。農作物の根部を揃え装置の揃えベルトに当接して、搬送コンベア側部の基準線に沿って略真っ直ぐに揃えた状態に修正して搬送する。判定装置の撮像カメラで農作部の根部側を撮像すると共に、その撮像した画像データに基づいて農作物の切断すべき部分を判定する。判定に基づいて、切断装置の切断刃を農作物の切断すべき部分と対向する位置に移動させ、農作物の根部を切除する。
【０００５】
また、搬送されているらっきょうをロボットハンドにより移動してらっきょうを切断する加工システムとして下記特許文献４が知られている。特許文献４では、コンベアから搬送されているらっきょうの３次元センサの検知結果に基づきロボットの吸着パッドによりらっきょうの吸着目標に接触させ、さらに、カメラの検知結果に基づき、らっきょうを持ち上げつつ所定の位置へ移動させるように、らっきょうの加工目標が刃の位置へ導かれるように、ロボットを制御している。このようならっきょうの加工システムによれば、らっきょうの形状がばらついても、加工の際の加工部位のばらつきを抑制することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平９−２０７９１２号公報
【特許文献２】特開２０１０−２０８００８号公報
【特許文献３】特開２００１−９７７８号公報
【特許文献４】特開２０１３−８６２３０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上記１から４の特許文献は、らっきょう又は野菜に関して部分的な自動化がされているに過ぎない。すなわち、特許文献１では、多くの長物野菜を一個ずつ分離するものであり、特許文献２では、作業者がベルトコンベアの凹部にらっきょうをセット後、凹部に挟持されたらっきょうの不要部を切断するものである。特許文献３では、農作物を搬送コンベアに載置して農作物の不要部をカメラで撮像して、この撮像情報に基づいて不要部を切断するものである。文献４では、単にロボットハンドを用いてらっきょうのセンサ、その後のカメラの検知に基づき、らっきょうを持ち上げながら所定の位置へ移動させる点で、高度な制御をしているものの、搬送しながららっきょうの不要部を切断するものではない。
発明者は、多数のらっきょうを選別し、選別されたらっきょうをロボットハンドにより一個ずつ搬送コンベアに載せると共に、らっきょうを挟持して搬送中にらっきょうの不要部を切断するという工程まで全自動化を試みた。
【０００８】
しかしながら、発明者はらっきょうのサイズには胴体が様々で、茎部と根部とを有するらっきょうの胴体部の長さも様々である。したがって、すべてのサイズのらっきょうに対応してらっきょうをしっかりと挟持しながら、このらっきょうの茎部又は根部を切断するには、らっきょうの挟持手段、切断装置などが複雑になるという課題を見出した。
なお、上記特許文献２では、様々の大きさのらっきょうに対応するには、らっきょうの大サイズに対応して凹部を形成しなければならず、小サイズのらっきょうでは、押さえベルトによりらっきょうを押圧するものの、搬送中の保持が不十分になり易くなるため、らっきょうの不要部（根部、茎部）の切断精度がしにくくなるという課題がある。
【０００９】
本発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、しっかりとらっきょうを保持した状態で、らっきょうを搬送しながら、らっきょうの胴体部と根部との第１の境界を切断するものである。すなわち、らっきょうのサイズに応じてらっきょうを挟持する挟持手段の間隔を変更してから、多数の大きさの異なるらっきょうを一個ずつ離して分離した後、らっきょうのサイズを選別し、分離装置を搬送している選別したらっきょうをロボットのツールを用いて搬送ベルトコンベアにらっきょうを載せた後、挟持手段によりらっきょうの胴体部を挟持しながら、上記第１の境界を切断し得る簡易ならっきょうの切断システム及びらっきょうの切断方法を創出したのである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
第１の発明に係るらっきょうの切断システムは、ベルトコンベアに載せて第１の搬送をしながら前記らっきょうを一個ずつ分離する分離装置と、
前記らっきょうを載せる載置部と、前記載置部と連結していて、前記らっきょうを挟持しながら搬送する第１の搬送部と、を有する無端状の第１のベルトコンベアを備え、前記第１のベルトコンベアの上方に位置しながら前記第１の搬送部と対向する第２の搬送部とを有する無端状の第２のベルトコンベアを有し、前記らっきょうを挟持しながら第２の搬送が可能な搬送装置と、
前記第１の搬送している前記らっきょうを持ち上げて前記第１のベルトコンベアの前記載置部へ移動することが可能なツールを備えたロボットと、
前記らっきょうを前記第２の搬送しながら前記らっきょうの前記胴体部と前記根部との第１の境界を切断する第１の切断手段と、を備えたらっきょうの切断加工システムであって、
前記第１のベルトコンベアの搬送に基づく位置を検出して位置検出信号を発生する位置検出手段と、
前記分離され、前記第１の搬送をしている前記らっきょうを撮像して第１の撮像情報を得る第１の撮像手段と、
前記らっきょうのサイズを指定し、前記指定した前記サイズのらっきょうを前記第１の撮像情報に基づいて選別する選別手段と、
前記第１の撮像情報に基づいて前記選別手段により選別された前記らっきょうの接触目標位置と、前記らっきょうの姿勢とを検知して、前記らっきょうを接触する接触情報を取得する接触情報取得手段と、
前記らっきょうの姿勢及び前記位置検出信号に基づいて、前記選別されたらっきょうを前記第１の挟持片に当接させるようにする開放情報を設定する開放情報設定手段と、
前記第１のベルトコンベアには、外周に設けられ、前記らっきょうの胴体部の一側面を当接すると共に、前記第２の搬送の方向と交差するように所定の間隔により多数有する第１の挟持片と、
前記第２のベルトコンベアには、外周に設けられ、前記胴体部の他側面を当接すると共に、前記第２の搬送の方向と交差するように所定の間隔により多数有する第２の挟持片と、
前記第２の挟持片が前記第２のベルトコンベアの曲部又は上側を移動している時に、前記接触情報及び前記開放情報に基づいて、前記選別手段により選別された一個の前記らっきょうを前記ツールにより持ち上げて、前記載置部を移動している前記第１の挟持片に前記らっきょうの前記胴体部の一側面が当接すると共に、前記らっきょうの前記第１の境界が所望の位置になるように、前記ツールにより前記らっきょうを移動する制御手段と、
前記らっきょうのサイズの指定に基づいて前記第１又は第２のベルトコンベアを駆動して、前記第１及び第２の挟持片から成る挟持手段の間隔を調整する運転を成す間隔調整運転手段と、
前記第１及び第２の搬送部を同一速度で同一方向に移動する同期運転手段と、
前記間隔調整運転手段と前記同期運転手段を切換える切換え手段と、
を備えたことを特徴とするものである。
【００１１】
このようならっきょうの切断システムによれば、らっきょうのサイズとして例えば、大、中、小の三種類のサイズに分類して、大サイズを指定して、作業者が切換え手段により間隔調整運転手段に切換えると、間隔調整運転手段が第１又は第２のベルトコンベアを駆動して、すべての挟持手段を成す第１の挟持片と第２の挟持片との間隔を中又は小サイズのらっきょうよりも広げて、第１及び第２の挟持片とにより大サイズのらっきょうをしっかりと挟持できるようにする。これにより、すべての各挟持手段の間隔を簡易に調整し得る。
次に、作業者が切換え手段により、同期運転手段に切換えると、第１及び第２のベルトコンベアの第１及び第２の搬送部を同一速度で同一方向に運転する。大きさの異なる多数のらっきょうを多段コンベアの上流部に載せると、分離装置が一個ずつらっきょうを分離して、選別手段がらっきょうの第１の撮像情報に基づいて、指定したサイズのらっきょうとして大サイズのらっきょうを選別する。それ以外の中、小サイズのらっきょうが選別の対象外となり回収箱等に収納される。
【００１２】
接触情報取得手段が第１の撮像情報に基づいて選別されたらっきょうの接触目標位置とらっきょうの姿勢を取得し、開放情報設定手段がらっきょうの姿勢及び位置検出信号に基づいて、選別されたらっきょうを第１の挟持片に当接させるようにする開放情報を設定すると、制御手段が第２の挟持片が第２のベルトコンベアの曲部又は上側を移動している時に、接触情報及び開放情報に基づいて、選別された一個のらっきょうの胴体部の一側面が第１の挟持片に当接すると共に、らっきょうの第１の境界が所望の位置になるように、ロボットのツールが第１の搬送しているらっきょうを持ち上げて移動する。
その後、第２の搬送により第１の挟持片に対応する第２の挟持片が第２の搬送部を移動して、挟持手段がらっきょうの胴体部をしっかりと挟持すると共に、らっきょうの第１の境界を所望の位置とすることができる。しっかりとらっきょうを挟持しているので、第２の搬送しながら第１の切断手段によりらっきょうを切断する際に、らっきょうがずれにくいので、第１の境界、即ち、らっきょうの根部を滑らかに切断できる。
【００１３】
このように、選別された大サイズのらっきょうの根部の切断が終了する。次に、小サイズのらっきょうの根部を切断する場合には、小サイズのらっきょうを指定した後、切換え手段により間隔調整運転手段に切換えると、間隔調整運転手段が第１又は第２のベルトコンベアを駆動して、すべての挟持手段の間隔を大サイズのらっきょうの場合よりも狭くして、小サイズのらっきょうを挟持するための準備を完了する。小サイズのらっきょうの胴体部をしっかりと挟持するためである。次に、切換え手段により同期運転手段に切換え、上記のようにして、小サイズのらっきょうの第１の境界を切断する。
【００１４】
ここで、第１の挟持片の形状は、側面視Ｌ形状で板状であることが好ましく、第２の挟持片は側面視逆Ｌ形状で板状であることが好ましい。第１及び第２の挟持片を突き合わせすることにより四角筒状の収納部が形成される。この収納部にらっきょうの胴体部が収納される。これにより、上記のように、らっきょうのサイズ毎に第１の挟持片と第２の挟持片との間隔を調整することにより、らっきょうの胴体部をしっかりと挟持できる。したがって、らっきょうの境界を切断手段により、容易に切断することができる。
さらに、第１及び第２の挟持片の挟側にゴムなどの緩衝材を有することが好ましい。らっきょうのサイズを選別しても、該サイズ内において、らっきょうの胴体部の形状・大きさが変動するが、らっきょうの挟持がし易くなるからである。
【００１５】
第２の発明に係るらっきょうの切断システムにおける前記第１の切断手段は、複数の切断刃から成り前記第２の搬送の方向に順に並べて配設されると共に、前記第２の搬送方向と直交方向に所定の距離隔てて設けられており、
前記第１及び第２のベルトコンベアが搬送しながら、前記挟持手段により挟持された前記らっきょうの前記第１の境界を撮像して第２の撮像情報を得る第２の撮像手段と、  
前記第２の撮像情報に基づいて前記らっきょうの前記第１の境界の境界値を求める境界演算手段と、
前記境界値に基づいて複数の前記切断刃から一つを選択して選択指令信号を発生する選択指令手段と、
前記選択指令信号及び前記位置検出信号に基づいて、前記第１の切断手段を動作して前記らっきょうの前記第１の境界を切断する第１の動作手段と、
前記挟持手段により挟持された前記らっきょうの胴体部と茎部との第２の境界を切断すると共に、前記第１のベルトコンベアの搬送方向と同一方向に設けられ、前記第１の切断手段と対向する側に設けられた第２の切断手段と、
前記第１の切断手段が動作した後、前記位置検出信号に基づいて前記第２の切断手段を動作する第２の動作手段と、
を備えたことを特徴とするものである。
【００１６】
このようならっきょうの切断システムによれば、第２の撮像手段が搬送しながら、挟持されたらっきょうの第１の境界を撮像して、第２の撮像情報を得る。境界演算手段が第２の撮像情報に基づいてらっきょうの第１の境界となる境界値を求める。複数の切断刃のうちから、境界値に最も近い一つの切断刃を選択指令手段が選択して、第１の動作手段が選択した切断刃を動作してらっきょうの第１の境界を切断する。切断の際に、挟持手段の間隔をらっきょうの胴体サイズに合わせているので、しっかりとらっきょうを保持しながら境界を切断するので、切断が滑らかに行える。
これにより、第１の切断手段の切断刃は、搬送方向と直交方向に複数設けられているので、らっきょうの第１の境界に応じて、第１の切断手段を直交方向の移動することなく、簡易な構成によりらっきょうの第１の境界を切断することができる。加えて、第１の切断手段の切断刃を複数有することにより、切断の際にらっきょうから粘着汁が出ても、第１の切断手段を成す切断刃の交換インターバルを延ばすと共に、切れ味を長期にわたり維持できる。
ここで、第１の切断手段は、例えば大、中、小のサイズに対応して一個ずつ合計３つ設けても良い。又は、大サイズにはらっきょうの長さが長くなるから、四つ、中サイズは三つ、小サイズは二つの合計九つ設けても良い。このように複数の切断刃を有することにより、らっきょうの第１の境界の切断の精度が向上し、切断刃の保守性が向上し得る。
また、らっきょうの根部を切断した後、第２の切断手段により、第２の境界としての茎部を切断するので、たとえ、根部の切断によりらっきょうが搬送方向と交差する方向に僅かに移動したとしても、らっきょうの茎部を要求される精度で切断し得る。茎部の切断精度は、根部に比べて要求が低いからである。
【００１７】
第３の発明に係るらっきょうの切断システムは、前記第１の当接片と前記第２の当接片とが接触したことに基づいて異常検出信号を発生する異常検出手段と、
前記異常検出信号に基づいて前記第１及び第２のベルトコンベアを停止する異常停止手段と、を備えたことを特徴とするものである。
同期運転手段では、誤作動等により第１の挟持片と第２の挟持片とが接触すると挟持手段を破損し得るので、速やかにこれを検知して第１及び第２のベルトコンベアを停止することが好ましい。異常検出手段としては、例えば第１のベルトコンベアを駆動する第１の搬送モータと、第２のベルトコンベアを駆動する第２の搬送モータとを有し、第１又は第２の搬送モータに流れる電流が予め定められた閾値を越えると、過電流を検出して異常信号を発生し、異常停止手段が第１及び第２の搬送モータを停止することにより、第１及び第２のベルトコンベアを停止して、挟持手段の破損を防止することが好ましい。
また、間隔調整運転手段では、第２のベルトコンベアが停止状態において、第１の搬送モータを回転して第１のベルトコンベアを運転するので、異常検出手段が第１の搬送モータに流れる電流が過電流になったり、第２の搬送モータに電流が流れたりしたら、異常検出信号を発生しても良い。
【００１８】
第４の発明に係るらっきょうの切断方法は、請求項１から３のいずれか一つに記載のらっきょうの切断システムを用いたらっきょうの切断方法であって、
前記切換え手段により前記間隔調整運転手段に切換えた後、前記らっきょうのサイズを指定して、前記第１又は第２のベルトコンベアを駆動して、すべての前記挟持手段の間隔を調整する第１の工程と、
前記切換え手段により前記同期運転手段に切換える第２の工程と、
前記多段ベルトコンベアに大きさの異なる多数のらっきょうを載せて前記らっきょうを分離する第３の工程と、
前記分離されたらっきょうを前記第１の撮像手段により撮像して、前記第１の撮像情報に基づいて前記指定したサイズの前記らっきょうを選別する第４の工程と、
前記制御手段は前記第２の挟持片が前記第２のベルトコンベアの曲部又は上側を移動している時に、前記接触情報及び前記開放情報基づいて、前記選別された一個の前記らっきょうの胴体部の一側面が前記第１の挟持片に当接すると共に、前記らっきょうの前記第１の境界が所望の位置になるように、前記ツールにより前記らっきょうを持ち上げて移動する第５の工程と、
前記挟持された前記らっきょうを第２の搬送しながら前記らっきょうの前記第１の境界を第２の撮像手段により撮像して第２の撮像情報を得る第６の工程と、
前記第２の撮像情報に基づいて前記境界演算手段が前記第１の境界の境界値を求め、この境界値に最も近い複数の前記切断刃から一つを選択して、前記第１の境界を切断する第７の工程と、を備え、
前記第１の工程から前記第７の工程を順に実行する、
ことを特徴とするものである。                                        
【００１９】
このようならっきょうの切断方法によれば、大サイズのらっきょうを指定すると、切換え手段により間隔調整運転手段に切換えた後、間隔調整運転手段が第１又は第２のベルトコンベアを駆動して、すべての挟持手段を成す第１の挟持片と第２の挟持片との間隔を中又は小サイズのらっきょうよりも広げて、挟持手段により大サイズのらっきょうをしっかりと挟持し得る準備としての第１の工程を実行する。次に、切換え手段により前記同期運転手段に切換える第２の工程を実行した後、速度差を有する多段ベルトコンベアの上流側に異なる多数のらっきょうを載せてらっきょうを分離する第３の工程を実行する。後に、分離されたらっきょうを第１の撮像手段により撮像して、第１の撮像情報に基づいて予め定められたサイズのらっきょうを選別する第４の工程を実行する。選別されたらっきょうを第１の撮像情報により得られた接触情報及び開放情報に基づいて第１のベルトコンベアの第２の搬送方向に対してツールにより、らっきょうの胴体部の一側面が第１の挟持片に当接すると共に、らっきょうの第１の境界が所望の位置になるように移動する第５の工程を実行する。第５の工程を実行後に、らっきょうの胴体部を挟持手段により挟持しながら搬送し、このらっきょうの境界を第２の撮像手段により撮像して第２の撮像情報を得る第６の工程を実行する。第６の工程を実行後に、第２の撮像手段の撮像情報に基づいて境界演算手段が第１の境界の境界値を求め、選択指令手段が複数の切断刃から境界値に最も近い切断刃を選択して、第１の境界を切断する第７の工程を実行する。
これにより、多数のらっきょうを分離した後、第１の撮像情報に基づいて予め指定したサイズのらっきょうを選別して、一個ずつらっきょうをロボットのツールにより搬送装置の第１の挟持片に載せると、すなわち、搬送方向と交差する方向に載せると、らっきょうを第１及び第２の挟持片により挟持しながら、第２の撮像情報に基づいて搬送しながら複数の切断刃から第１の境界に最も近い切断刃を選択してらっきょうの第１の境界を切断する。しがって、らっきょうのサイズに応じて、らっきょうの不要部を切断するという全自動化が簡易に得られる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、らっきょうを挟持する挟持手段の間隔をらっきょうのサイズ別に応じて調整しておいて、多数のらっきょうを分離装置により分離して、らっきょうのサイズ別に選別し、選別されたらっきょうをロボットのツールにより搬送コンベアに載せると共に、らっきょうを上記挟持手段により、しつかりと挟持して搬送しながら、らっきょうの不要部を精度よく簡易に切断し得るというらっきょうの切断システム及び切断方法を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】らっきょうを示すもので、大サイズ（ａ）、中サイズ（ｂ)、小サイズ（ｃ）の平面図である。
【図２】本発明の一実施の形態によるらっきょうの切断システムの全体側面図である。
【図３】図１によるらっきょうの搬送装置の第１のベルトコンベア及び切断装置を示す平面図である。
【図４】図１に示す第１のベルトコンベアの載置部を移動している第１の挟持片に選別されたらっきょうを載せるタイミングを示す側面図（ａ）、挟持手段の斜視図（ｂ）、第１の挟持片に対して第２の挟持片をスライド移動の状態を示す側面図（ｃ）である。
【図５】図１に示す分離装置の下流部のらっきょうを撮像して第１のベルトコンベアの第１の挟持片にらっきょうを載せる加工システムの一部平面図を含むロボット指令部のブロック図である。
【図６】図１に示す第１及び第２のベルトコンベアを駆動する電気系統のブロック図である。
【図７】図１に示す大サイズのらっきょうを挟持手段により挟持した側面図（ａ）、中サイズのらっきょうを挟持した側面図（ｂ）、小サイズのらっきょうを挟持した側面図（ｃ）、第１のベルトコンベアの搬送動作を示す動作チャート（ｄ）である。
【図８】図１によるらっきょうの切断システムにおける挟持手段の間隔調整運転の動作を示すフローチャートである。
【図９】図１によるらっきょうの切断システムの動作を示すフローチャートである。
【図１０】図１によるらっきょうの切断システムにおける切断装置の動作を示す動作チャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
実施の形態１．
本発明の一実施の形態を図１から図７によって説明する。図１において、らっきょう１は胴体部１ａと茎部１ｂと根部１ｃとを有しており、サイズが例えば大サイズ（ａ）、中サイズ（ｂ）、小サイズ（ｃ）とに分類できる。
【００２３】
＜切断システムの概要＞
図２において、らっきょうの切断システム１０は、多数のらっきょう１を一個ずつ離れるように第１の搬送をしながら分離する分離装置３０と、分離装置３０と左右に対向して第１の搬送方向と同一の第２の搬送方向にらっきょう１を移動するように設けられた搬送装置３００と、搬送装置３００に設けられたらっきょう１を挟持する挟持手段３１０と、分離装置３０と搬送装置３００の間に設けられ、分離されたらっきょう１を一個ずつ搬送装置３００に載せる吸着パッド８０ｐを有する垂直多関節型のロボット８０と、らっきょう１の不要部を切断する切断装置６００を有している。搬送装置３００は、第１のベルトコンベア３０１と第２のベルトコンベア４０２とから成り、挟持手段３１０は第１のベルトコンベア３０１に設けられた第１の挟持片３１１と、第２のベルトコンベア４０２に設けられた第２の挟持片４２２とによりらっきょう１の胴体部１ａを挟持するように形成されている。
なお、ロボット８０は、パラレルリンク型でも良い。この場合には、動作速度が垂直多関節型に比べて速くなり得る。
【００２４】
一個ずつ分離されたらっきょう１を撮像する第１の撮像手段としての第１のカメラ５１を有している。ロボット指令部６０は、分離されたらっきょう１を一個ずつ搬送装置３００に載せるロボット指令信号を生成してロボット制御部７０を介してロボット８０に与えるように形成されている。そして、挟持手段３１０によりらっきょう１を挟持しながら、搬送装置３００により搬送している時にらっきょう１の胴部１ａと根部１ｃとの第１の境界を撮像する第２の撮像手段としての第２のカメラ５００を有しており、第２の撮像情報に基づいて第１の境界の境界値を求める境界演算部５０２を備えている。
【００２５】
図２及び図３において、切断装置６００は、らっきょう１の根部１ｃを切断する第１の切断手段６３０と、らっきょう１の茎部１ｂを切断する第２の切断手段６５０とを有している。第１の切断手段６３０は、搬送方向に順にらっきょう１の胴体部１ａの長さに対応して、すなわち、らっきょうの第１の境界までの長さが長くなるにつれて、らっきょう１の第１の境界部を切断する九つの切断刃Ｃ１〜Ｃ９を搬送方向に順に有しており、各切断刃Ｃ１〜Ｃ９の間隔は、挟持手段３１０どうしの間隔と等しく設けられている。第１の切断手段６３０には、各駆動部Ｄ１〜Ｄ９からの動作指令により各切断刃Ｃ１〜Ｃ９を回転する各モータＭ１〜Ｍ９と、各切断刃Ｃ１〜Ｃ９及び各モータＭ１〜Ｍ９を上下動する各直動シリンダーＳ１〜Ｓ９とを有している。上記第２の撮像情報により境界演算部５０２を介して得られたらっきょう１の境界値に最も近い切断刃Ｃ１〜Ｃ９のうちから一つを選択して駆動部Ｄ１〜Ｄ９の一つに切断指令信号を発生する選択指令手段としての選択指令部８００を有している。なお、茎部１ｂ及び根部１ｃを切断したらっきょう１の完製品が完製品収納箱９００に搬送装置３００から落下しながら収納されるように形成されている。
【００２６】
＜分離装置＞     
図２において、分離装置３０は、多数のサイズの異なるらっきょう１を載せる上流側ベルトコンベア３１を有しており、上流側ベルトコンベア３１と落差を持ち、上流側ベルトコンベア３１よりも速い速度によりらっきょう１を搬送する下流側ベルトコンベア３３を有している。ここで、下流側ベルトコンベア３３の下流端部にて、第１の搬送をしながら、らっきょうが一個ずつ分離される。なお、分離して指定されたサイズ以外のらっきょう１は回収箱３５に回収される。
【００２７】
＜搬送装置＞
図２、図３及び図４において、搬送装置３００は、第１のベルトコンベア３０１と、この第１のベルトコンベア３０１と一部が対向して上方に設けられると共に、第１のベルトコンベア３０１と幅が同一の第２のベルトコンベア４０２とを有しており、側面視階段状に形成されている。第１のベルトコンベア３０１は、無端状で、らっきょう１を搬送しながら、ロボット８０の吸着パッド８０ｐにより載せる載置部３０１ａと、載置部３０１ａと連結していて、らっきょう１を挟持しながら搬送する搬送部３０１ｃと、を有している。第２のベルトコンベア４０２は、無端状で、第１のベルトコンベア３０１よりも搬送距離が短く形成されている。これは、第１のベルトコンベア３０１に分離装置３０からロボット８０の吸着パッド８０ｐによりらっきょう１を載置部３０１ａに載せ易くするためである。第２のベルトコンベア４０２は、第２の搬送部４０２ｃが第１のベルトコンベア３０１の第１の搬送部３０１ｃに対向して配設されている。
ここで、第１のベルトコンベア３０１を搬送する第１の搬送モータＭｂ１を有し、第１の搬送モータＭｂ１の回転位置を位置検出手段としての第１のエンコーダＥ１により検知するように形成されている。ここで、らっきょう１を搬送しながららっきょうの不要部を切断する際には、第１のベルトコンベア３０１と第２のベルトコンベア４０２とは、同一の搬送速度を有し、第１及び第２の搬送部３０１ｃ、４０２ｃを同一速度で同一方向に第２の搬送するように形成している。
【００２８】
＜挟持手段及び挟持手段の間隔調整＞
図２及び図４（ａ）において、搬送しながら、らっきょう１の胴体部１ａを挟持する挟持手段３１０は、第１の挟持片３１１と第２の挟持片４２２とから成っており、第１の挟持片３１１は、らっきょう１の胴体部１ａの一側面を当接するもので、第１のベルトコンベア３０１の外周で全周にわたって一定の間隔により多数設けられている。第２の挟持片４２２は、らっきょう１の胴体部１ａの他側面を当接するもので、第２のベルトコンベア４０２の外周で全周にわたって一定の間隔により多数設けられている。ここで、全周にわたって第１及び第２の挟持片３１１，４２２が設けられているのは、らっきょう１の不要部（根部１ｃ、茎部１ｂ）の切断効率を上げるためである。
そして、第１及び第２の挟持片３１１、４２２の幅は、第１及び第２のベルトコンベア３０１,４０２の幅とほぼ同一で、この幅は、小サイズのらっきょう１の胴体部１ａの長さともほぼ同一になるように形成されている。第１及び第２挟持片３１１、４２２からはみ出したらっきょう１の根部１ｃ及び茎部１ｂを切断し易くするためである。なお、第１及び第２の挟持片３１１、４２２は、搬送方向に交差すると共に、直交するように設けられ、第１の挟持片３１１が第１のベルトコンベア３０１の外周に連結固定されており、第２の挟持片４２２が第２のベルトコンベア４０２の外周に連結固定されている。
【００２９】
第１の挟持片３１１は側面視Ｌ形状で板状であり、第２の挟持片４２２は、側面視逆Ｌ形状で板状である。第１のベルトコンベア３０１の第１の搬送部３０１ｃと第２のベルトコンベア４０２との対向側には、第１の挟持片３１１と第２の挟持片４２２とが対向して図４（ｂ）に示すように四角柱状で、内部にも四角柱状の空洞部４３０が形成されて、この空胴部４３０にらっきょう１の胴体部１ａが収納保持されることにより、らっきょう１をしっかりと挟持し得るように形成されている。ここで、第１の挟持片３１１には、底面３１１ｃと、底面３１１ｃと連結された第１の挟持面３１１ｈと上面３１１ａとを有しており、第２の挟持片４２２には、下面４２２ａと、この下面４２２ａに連結された第２の挟持面４２２ｈと天面４２２ｃとを有している。
【００３０】
また、らっきょう１のサイズとして例えば大、中、小と三種類に分類すると、大サイズは、胴体部１ａが平面視で、幅が２８〜３５ｍｍ、中サイズが２１〜２７ｍｍ、小サイズが１５〜２０ｍｍの範囲で検出するように形成されている。何れのサイズのらっきょう１を挟持手段３１０により、しっかりと挟持するために、図４（ｃ）に示すように、第１の挟持片３１１の上面３１１ａ、上面３１１ａに連結された底面３１１ｃに対して、第２挟持片４２２の下面４２２ａ、天面４２２ｃが摺動可能に形成されており、挟持手段３１０の間隔Ｌ１〜Ｌ３のように調整可能なように形成されている。
加えて、上記のように何れのらっきょう１のサイズにも幅が変動することから、第１及び第２の挟持片３１１、４２２の第１及び第２の挟持面３１１ｈ、４２２ｈには、ゴムなどの緩衝部材を設けることにより上記の変動幅を吸収して、らっきょう１の胴体部１ａをしっかりと保持できることが好ましい。
【００３１】
＜ロボットへの指令生成部＞                                                               
図２及び図５において、分離装置３０により分離されたらっきょう１を予め定められたサイズのらっきょう１を選別して、選別されたらっきょう１を一個ずつ吸着パッド８０ｐにより吸着して、搬送装置３００の第１のベルトコンベア３０１の載置部３０１ａを移動している第１の挟持片３１１に載せるように、ロボット８０にロボット指令信号を与えるロボット指令部６０を有している。
ロボット８０は、基台８２と、旋回ベース８４と、アーム８６と、吸着パッド８０Ｐ（ツール）とを備えている。基台８２は、図示しない床部に固定されており、旋回ベース８４は、基台８２に対し旋回自在に取り付けられている。アーム８６は、複数の部材から構成されており、各部材同士が回転自在に取り付けられている。吸着パッド８０ｐは回転可能で、アーム８６の先端に取り付けられており、図示しない真空装置により真空状態にされることで、らっきょう１を吸着により持ち上げて移動できると共に、真空状態の解除により、吸着していたらっきょう１を開放可能に構成されている。
【００３２】
図２及び図５において、分離装置３０の下流側ベルトコンベア３３の搬送経路上を連続して続々と第１の搬送してくる、すなわち、検知領域が設定された下方を通過していくらっきょう１に光源から光を照射し、その光の反射光を第１のカメラ５１が撮像して、下方を通過していくらっきょう１を撮影して第１の撮像情報（撮像画像）を得る。図５において、ロボット指令部６０は、予めらっきょう１のサイズを大、中、小のうちから一つを指定して記憶する記憶部６２を有しており、上記第１の撮像情報に基づいて、指定されたらっきょう１のサイズを選別する選別手段としての選別部６４を有する。ロボット指令部６０は、ロボット８０の吸着パッド８０ｐが分離装置３０の下流部に存在する一つのらっきょう１の胴体部１ａを吸着(接触)すべき位置となる接触目標位置と、らっきょう１の姿勢とを検知して、接触情報を取得する接触情報取得手段としての接触情報取得部６６を有している。
ここで、らっきょう１の姿勢とは、図５に示すように、第１の挟持片３１１にらっきょう１の胴体部１ａを当接すると共に、上記のように根部１ｃがはみ出す位置を基準として、どれだけの傾きΘがあるかをいい、第１の撮像情報により検知するものである。
【００３３】
また、吸着パッド８０ｐが吸着したらっきょう１を開放する際の情報として、らっきょう１の胴体部１ａを第１の挟持片３１１に当接して載せるらっきょう１の開放時の姿勢と、この際の吸着パッド８０ｐが開放する開放位置と、を有する開放情報を設定する開放情報設定部６８を有している。ここで、吸着パッド８０ｐが吸着時におけるらっきょう１の姿勢の検知と、吸着パッド８０ｐの開放時における姿勢の設定が必要なのは、分離装置３０の下流部を分離されたらっきょう１が様々な姿勢で搬送されており、吸着パッド８０ｐにより吸着したらっきょう１を図４（ａ）及び図５に示すように第１のベルトコンベア３０１の載置部３０１ａを搬送している第１の挟持片３１１の挟持面３１１ｈに胴体部１ａの一側面が当接すると共に、らっきょう１の根部１ｃが第１の切断手段６３０の側にはみ出す（所望の位置）ように、らっきょう１の姿勢で載せるためである。したがって、吸着パッド８０ｐは、らっきょう１を検知した姿勢（吸着時）から傾きΘがゼロ（開放時）になるようにしてらっきょう１を第１の挟持片３１１に載せることになる。
【００３４】
接触情報取得部６６の接触目標位置は、選別されたらっきょう１の胴体部１ａの長さ、太さを考慮して、該胴体部１ａのＸＹ座標上の中心位置を求める。ここでは、らっきょう１の胴体部１ａの長さの中央で、太さの中心となる位置とする。したがって、接触目標位置は、らっきょう１を撮像した第１の撮像情報に基づく画像をＸ軸上と、Ｙ軸上との二次元座標で、上記中心位置はＸｐ、Ｙｐとなる。なお、吸着目標位置としてＺ軸は、分離装置３０の下流側ベルトコンベア３３の高さとらっきょう１の胴部１ａの太さを考慮して予めロボット８０に教示されている。また、上記中心位置は、らっきょう１の太さの中心としても良い。らっきょう１の長さとは無関係に中心位置を決めることができるから、簡易な検知となる。
ここで、第１の挟持片３１１にらっきょう１の根部１ｃが第１の切断手段６３０の側にはみ出すように載せる。このため、らっきょう１の第１の境界の位置も必要となり得るが、既に、サイズが選別されたらっきょう１の上記中心位置を設定すれば、上記第１の境界の位置を検知しくても、らっきょう１の上記中心位置に吸着パッド８０ｐを吸着すれば、第１の挟持片３１１の上記所望の位置にらっきょう１を載せることができる。らっきょう１をサイズ別に選別したことにより、上記中心位置に対する第１の境界値のばらつきが減少するため、接触目標位置の検知には、上記第１の境界位置が不要となるので、簡易な検知で足りる。
【００３５】
開放情報設定部６８の吸着パッド８０ｐが開放する際のらっきょう１の姿勢と、らっきょう１を移動して開放すべき開放位置として、第１のベルトコンベアの載置部３０１ａの位置Ｌａを搬送している第１の挟持片３１１を第１のエンコーダＥ１の位置検出信号により検知（Ｘ軸上の開放位置）して、予め設定された第１の挟持片３１１の底面３１１ｃの幅と長さとの中央位置（Ｙ軸上の開放位置Ｙｏ）を開放情報として設定する。位置Ｌａは、第１のエンコーダＥ１の回転角度を積算して、予め定めた基準点から第１のベルトコンベア３０１が搬送した位置を求めることにより検知される。
加えて、第１の挟持片３１１の底面３１１ｃの長さと幅の中央位置が二次座標のＹ軸上の開放目標位置となり、Ｚ軸上の開放目標位置は、第１のベルトコンベア３０１のベルトの高さと、第１の挟持片３１１の底面３１１ｃの高さを考慮して予めロボット８０に教示されている。
【００３６】
制御手段としての指令信号生成部６９は、接触情報及び開放情報によりロボット８０の吸着パッド８０ｐを動作させるロボット指令信号を生成するように形成されており、ロボット指令信号がロボット制御部７０に入力されるように形成されている。
指令信号生成部６９は、上記接触情報及び開放情報に基づいてロボット指令信号により、吸着パッド８０ｐは、分離装置３０の下流側で分離されたらっきょう１を一個ずつ吸着して、図４（ａ）に示すように、第１のベルトコンベア３０１の載置部３０１ａを移動している第１の挟持片３１１にらっきょう１の胴体部１ａを載せて、第１の挟持片３１１の挟持面３１１ｈに当接すると共に、らっきょう１の根部１ｃがはみ出すように、らっきょう１を開放するように形成している。この時、第１の挟持片３１１に対応してらっきょう１を挟持する第２の挟持片４２２が第２のベルトコンベア４２２の曲部を移動するように形成されている。らっきょう１を第１の挟持片３１１に載せるためである。そして、第１の挟持片３１１の搬送に伴い、図４（ａ）において、点線で示すように、らっきょう１の胴体部１ａが第１及び第２の挟持片３１１、４２２により、しっかりと挟持されるように形成されている。ここで、第１の挟持片３１１の内側にらっきょう１の胴体部１ａが当接するには、らっきょう１の胴体部１ａが第１のベルトコンベア３０１の搬送方向に対して垂直に交差するように載せることになる。
【００３７】
＜切断装置＞     
図３において、切断装置６００は、らっきょう１の根部１ｃを切断する第１の切断手段６３０と、らっきょう１の茎部１ｂを切断する第２の切断手段６５０とを有している。
図３おいて、第１の切断手段６３０は、第１から第９の切断刃Ｃ１〜Ｃ９を有しており、第１から第９の切断刃Ｃ１〜Ｃ９は、挟持手段３１０により挟持されたらっきょう１の第１の境界を切断するもので、第１のベルトコンベア３０１の搬送方向と同一方向に順に並べて配設されている。第１のベルトコンベアの図３における下端部から各切断刃Ｃ１〜Ｃ９の搬送方向と直交方向との間隔ｇは、第１の切断刃Ｃ１〜第９の切断刃Ｃ９に向かうに従って順に広がるように形成されている。らっきょう１の大きさにより第１の境界の位置が異なり、これに対応する間隔に設けられているからである。
また、第１から第９の切断刃Ｃ１〜Ｃ９の搬送方向の間隔は、第２のカメラ５００が撮像した位置Ｌ０から搬送方向に挟持手段３１０の間隔と同様に、それぞれ位置Ｌ１〜Ｌ９に設けられている。効率良くらっきょう１の根部１ｃを切断するためである。ここで、大サイズのらっきょう１は長さが中小サイズに比べて長くなるから第６から第９の切断刃Ｃ６〜Ｃ９、中サイズは第３〜第５の切断刃Ｃ３〜Ｃ５、小サイズは第１から第２の切断刃Ｃ１，Ｃ２が切断を担うことを想定して、合計九つの切断刃Ｃ１〜Ｃ９を設けている。
【００３８】
そして、各切断刃Ｃ１〜Ｃ９及び各切断用モータＭ１〜Ｍ９は、第１のベルトコンベア３０１の下部位置に待機しており、選択指令部８００からの切断指令信号により各直動シリンダーＳ１〜Ｓ９のうち例えば第７の直動シリンダーＳ７を上昇移動しながら、この直動シリンダーＤ７に対応した切断用モータＭ７が回転して切断刃Ｃ７を回転してらっきょう１の根部１ｃを切断するように形成されている。
【００３９】
選択指令部８００は、境界演算部５０２からの境界値に基づいて、この値に最も近い第１から第９の切断刃Ｃ１〜Ｃ９のうち一つを選択して、選択された切断刃Ｃ１〜Ｃ９の一つに対応する各駆動部Ｄ１〜Ｄ９を動作するように形成されている。各駆動部Ｄ１〜Ｄ９の動作タイミングは、図１０に示すように、第２のカメラ５００により、らっきょう１を撮像した搬送位置Ｌ０を基準として、予め定められた搬送位置に撮像されたらっきょう１の挟持手段３１０が移動したら、各駆動部Ｄ１〜Ｄ９を動作するようにしている。すなわち、各切断刃Ｃ１〜Ｃ９に対応して順に搬送位置Ｌ１からＬ９で、各駆動部Ｄ１〜Ｄ９を動作してらっきょう１の第１の境界を切断するように形成されている（第１の動作手段）。
ここで、らっきょう１の第１の境界を撮像した位置Ｌ０から位置検出手段としての第１のエンコーダＥ１から得られた第１の位置検出信号を積算してらっきょう１を挟持した挟持手段３１０の搬送位置Ｌ１〜Ｌ９を得ることができる。
【００４０】
図３において、第２の切断手段６５０の茎切断刃Ｃ１１は、第１の切断手段６３０の搬送方向の下流側に位置しており、第１の切断手段６３０がらっきょう１の境界の切断を実行した後に、らっきょう１の茎部１ｂの切断を実行するように形成されている。茎部１ｂの切断を先に実行すると、挟持手段３１０によりらっきょう１が挟持されてはいるが、切断によりらっきょう１が僅かに動くために、らっきょう１の第１の境界の切断精度が低下するからである。そして、茎切断刃Ｃ１１を駆動する駆動部Ｄ１１は、茎切断刃Ｃ１１を回転するモータＭ１１と、茎切断刃Ｃ１１を上下動する直動シリンダーＳ１１とを有している。なお、  茎切断刃Ｃ１１及び茎切断用モータＭ１１は、下部位置に待機している。
【００４１】
茎切断指令部８２０は、らっきょう１を撮像した搬送位置Ｌ０を基準として、搬送位置Ｌ１１で、らっきょう１の挟持手段３１０が移動したら、茎切断指令信号を発生して、第１のベルトコンベア３０１の下側に位置していた直動シリンダーＳ１１を上昇しながら茎切断用モータＭ１１を回転して茎切断刃Ｃ１１によりらっきょう１の茎部１ｂを切断するように形成されている（第２の動作手段）。
【００４２】
＜搬送装置の電気駆動部＞                                                                            
図６において、搬送装置３００の電気駆動部は、同期運転手段と間隔調整運転手段とを有している。同期運転手段は、切換えスイッチＳＷがｂ側に投入された場合に動作する同期速度指令部４５０が第１及び第２のベルトコンベア３０１，４０２の第１及び第２の搬送部３０１ｃ、４０２ｃを同一方向に同一搬送速度により駆動する速度指令信号を発生し、この速度指令信号により第１及び第２のモータ制御駆動部４５１、４５２を介して第１の搬送モータＭｂ１を時計回りに，第２の搬送モータＭｂ２を反時計回りに回転するように形成されている。
ここで、第１の搬送モータＭｂ１、第２の搬送モータＭｂ２の回転位置をそれぞれ第１のエンコーダＥ１、第２のエンコーダＥ２から位置検出信号を第１のモータ制御駆動部４５１、第２のモータ制御駆動部４５２にフィードバックしている。
なお、第１のモータ制御駆動部４５１、第２のモータ制御駆動部４５２は、それぞれ第１の搬送モータＭｂ１、第２の搬送モータＭｂ２を制御しながら回転駆動するものである。
【００４３】
＜挟持手段の間隔調整に係る電気駆動部＞
次に、間隔調整運転手段の電気駆動部に関し図６を参照して説明する。図６において、間隔調整運転手段は、作業者がらっきょう１のサイズを入力すると、そのサイズを記憶部４４０に記憶しておいて、らきょう１のサイズ毎に、挟持手段３１０の間隔を調整するように形成されている。間隔調整運転手段は、切換え手段としての切換えスイッチＳＷがａ側に投入されると、記憶部４４０から読み出したらっきょう１のサイズに応じて、挟持手段３１０を成す第１の挟持片３１１と第２の挟持片４２２との間隔を調整するために、一定距離第１の挟持片３１１を移動する移動指令信号を発生する一定距離移動部４４３を有し、移動指令信号により第１のモータ制御駆動部４５１を介して第１のベルトコンベア３０１の第１の搬送モータＭｂ１を回転するように形成されている。なお、上記間隔調整運転手段では、第２の搬送モータＭｂ２は停止している。ここで、前回のらっきょう１のサイズよりも大きくなると、挟持手段３１０の間隔を広げるために、第１の搬送モータＭｂ１を時計方向に回転し、逆にらっきょうのサイズが前回よりも小さくなると、挟持手段３１０の間隔を狭くするために、反時計方向に回転するように形成されている。
【００４４】
ここで、間隔調整運転では、大サイズのらっきょう１では、図７（ａ）に示すようにを挟持手段３１０を成す第１の挟持片３１１と第２の挟持片４２２との内側面どうしの挟持間隔がＬ１となり、中サイズのらっきょう１では、図７（ｂ）に示すように、挟持間隔がＬ２となり、小サイズのらっきょう１では、図７（ｃ）に示すように、挟持間隔がＬ３となっており、Ｌ１＞Ｌ２＞Ｌ３となるように形成されている。
【００４５】
＜挟持手段の安全装置＞  
切換えスイッチＳＷがｂ側に投入された場合に動作する同期速度指令部４５０では、第１の搬送モータＭｂ１、第２の搬送モータＭｂ２に流れる電流をそれぞれ検出して第１、第２の電流検出信号を発生する第１の電流検出器４５５、第２の電流検出器４５７を有しており、第１、第２のモータ制御駆動部４５１、４５２には、第１、第２の電流検出信号が予め定められた閾値を越えると、異常検出信号としての第１、第２の過電流信号を発生する異常検出手段としての第１の過電流検出器４５１Ｌ、４５２Ｌを有している。ここで、指令信号の異常などにより、第１の挟持片３１１と第２の挟持片４２２とが衝突すると、第１又は第２のモータＭｂ１,Ｍｂ２に流れる電流が過大となり第１、又は第２の電流検出信号が予め定められた閾値を越えて第１又は第２の過電流信号を発生し、第１及び第２のモータＭｂ１,Ｍｂ２を緊急停止するように形成されている。
なお、間隔調整運転では、異常停止手段としての第１のモータ制御駆動部４５１は、第１の過電流信号が発生したら、第１の搬送モータＭｂ１を停止するように形成されている。また、何らかの原因で、正常時には、第２の搬送モータＭｂ２が停止しているので、異常停止手段としての第２のモータ制御駆動部４５２は、検出されないはずの第２の電流検出信号が発生したら第２の搬送モータＭｂ２も停止しても良い。
【００４６】
＜らっきょうのサイズに対応する挟持手段の間隔調整運転の動作＞
次に、上記のように構成されたらっきょうの切断システムにおける挟持手段の間隔調整運転の動作を図６に示す第１及び第２のベルトコンベアを駆動する電気系統のブロック図、図７のらっきょうを挟持手段により挟持した側面図、図８のフローチャートを主にして説明する。まず、らっきょう１のサイズを大、中、小に分類して、図６において、大サイズを入力して記憶部４４０に記憶する（ステップＳ１０１）。挟持手段３１０の間隔を調整する間隔調整運転側に切換えスイッチＳＷをａ側に作業者が投入すると（ステップＳ１０３）、一定距離移動指令部４４３は、らっきょう１のサイズが前のサイズと同一か否かを判断し（ステップＳ１０５）、前のサイズが小サイズとすると、その差分Ｌ１−Ｌ３を求める（ステップＳ１０７）。その差分Ｌ１−Ｌ３により一定距離移動指令部４４３からの指令信号により、第１のモータ制御駆動部４５１を介して第１のベルトコンベア３０１が第１の搬送モータＭｂ１を時計方向に回転して差分の距離を搬送することにより、図７（ａ）に示すように挟持手段３１０の間隔をＬ１とする（ステップＳ１０９）。この際に、第２のベルトコンベア４０２が停止している。これにより、第１の工程を実行することになる。
【００４７】
また、らっきょう１を中サイズとして入力すると、一定距離移動指令部４４３は、差分Ｌ２−Ｌ３を求め、その差分に対応する指令信号を発生して、第１のベルトコンベア３０１がモータＭ１を時計方向に回転して移動することにより、図７（ｂ）に示すように挟持手段３１０の間隔をＬ２とする。一方、らっきょう１を小サイズとして入力すると、前回のサイズと同一であるので、一定距離移動指令部４４３からの指令信号が発生せずに、挟持手段３１０の間隔をＬ３のままとなり、間隔調整運転は終了する。
【００４８】
＜らっきょうの切断システムの動作＞
このように、構成されたらっきょうの切断システムの動作を図９のフローチャート、図１０のタイムチャートを主として参照して説明する。まず、図６に示す切換えスイッチＳＷを同期運転側としてのｂ側に作業者が投入して同期運転に切換える第２の工程を実行する（ステップＳ２０１）。図２において、速度差を有する多段ベルトコンベア３１、３３の上流側に多数の大きさの異なるらっきょう１を載せて下流側にてらっきょう１を一個ずつ分離する第３の工程を実行する（ステップＳ２０３）。分離されたらっきょう１を第１のカメラ５１により撮像して第１の撮像情報を得て(ステップＳ２０５)、図５に示すロボット指令部６０の選別部６４は、第１の撮像情報に基づいて予め定められた大サイズのらっきょう１を選別する第４の工程を実行する（ステップＳ２０７）。選別対象外の中、小サイズのらっきょう１は、分離装置３０から落下して回収箱３５に回収する
【００４９】
図５に示すように、ロボット指令部６０の接触情報取得部６６は選別されたらっきょう１を第１のカメラ５１の第１の撮像情報より、らっきょう１の姿勢、らっきょう１の中心位置を求めて吸着パッド８０ｐの吸着情報を取得する。開放情報設定部６８は、第１のベルトコンベア３０１の載置部３０１ａを移動している第１の挟持片３１１が位置Ｌａまで移動したこと、らっきょう１の胴体部１ａの一側面が第１の挟持片３１１の挟持面３１１ｈに当接するように載せる開放位置となる吸着パッド８０ｐの開放情報を設定する（ステップＳ２０９）。これにより、指令信号生成部６９は、上記接触情報及び開放情報に基づいて生成したロボット指令信号をロボット制御部７０に入力すると、ロボット８０は、分離装置３０の下流側で分離されたらっきょう１を一個ずつ吸着パッド８０ｐにより吸着して、図４（ａ）において、第１のベルトコンベア３０１の載置部３０１ａを移動している第１の挟持片３１１の挟持面３１１ｈにらっきょう１の胴体部１ａが当接すると共に、らっきょう１の根部１ｃがはみ出すように移動する第５の工程を実行する。この第５の工程では、第１の挟持片３１１に対応してらっきょう１を挟持する第２の挟持片４２２が第２のベルトコンベア４０２の曲部を移動している（ステップＳ２１１）。
【００５０】
挟持手段３１０より挟持したらっきょう１を搬送しながら、図１０に示すように搬送位置Ｌ０のタイミングで、挟持手段３１０により挟持されたらっきょう１の第１の境界を第２のカメラ５００により撮像して、第２の撮像情報を得る第６の工程を実行する（ステップＳ２１３）。次に、図２に示すように第２のカメラ５００の第２の撮像情報に基づいて境界演算部６０２がらっきょう１の第１の境界の境界値を求め、図３に示すように、選択指令部８００が九つの切断刃Ｃ１〜Ｃ９から境界値に最も近いものとして第７の切断刃Ｃ７を選択する。選択指令部８００は、図１０に示すように搬送位置Ｌ７で、第７の駆動部Ｄ７を動作し、第７の直動シリンダーＳ７を下（待機位置）から上昇すると共に、第７の切断用モータＭ７により第７の切断刃Ｃ７を回転して、らっきょう１の第１の境界を切断する第７の工程を実行する（ステップＳ２１５）。これにより、らっきょう１の根部１ｃを切断する。その後、速やかに第７の直動シリンダーＳ７により第７の切断用モータＭ７及び第７の切断刃Ｃ７を待機位置に復帰すると共に、第７の切断用モータＭ７を停止して第７の切断刃Ｃ７を停止する。
【００５１】
次に、茎切断指令部８２０は、図１０に示すように搬送位置Ｌ１１で、第１１の駆動部Ｄ１１を動作して、直動シリンダーＳ１１を下（待機位置）から上昇すると共に、茎切断用モータＭ１１により茎切断刃Ｃ１１を回転し、らっきょう１の第２の境界を切断する第８の工程を実行する（ステップＳ２１７）。これにより、らっきょう１の茎部１ｂを切断する。その後、速やかに第１１の直動シリンダーＳ１１により茎切断用モータＭ１１及び茎切断刃Ｃ１１を待機位置に復帰すると共に、第１１の茎切断用モータＭ１１を停止して茎切断刃Ｃ１１を停止する。
【００５２】
ステップＳ２０７において、根部１ｃ及び茎部１ｂの不要部を切断した完製品としての大サイズのらっきょう１が完製品収納箱９００に収納される。次に、中サイズのらっきょう１の不要部を切断するには、上記で説明したように、図５のロボット指令部６０に中サイズを指定して記憶部６２に記憶した後、分離装置３０の上流に多数のらっきょう１を載せると、上記の工程に沿って中サイズのらっきょう１の不要部が切断される。中サイズのらっきょう１が完製品収納箱９００に収納される。次に、上記同様にして小サイズを指定して分離装置３０の上流に多数のらっきょう１を載せると、上記の工程に沿って小サイズのらっきょう１の不要部が切断されて完製品収納箱９００に収納される。これにより、すべてのサイズのらっきょう１の不要部が切断されることになる。
【００５３】
本発明は、上記発明の実施の形態の説明に何ら限定されるものではない。特許請求の範囲の記載を逸脱せず、当業者が容易に想到できる範囲で種々の変形態様も本発明に含まれる。
例えば、図６及び図７に示すように、らっきょう１の大きさの指定に基づいて第１のベルトコンベア３０１を駆動して、すべての挟持手段３１０を成す第１の挟持片３１１と第２の挟持片４２２との間隔を調整する運転を成す間隔調整運転手段は、一定距離移動指令部４４３からの位置指令信号により第１の搬送モータＭｂ１を回転駆動したが、インチング指令により第１の搬送モータＭｂ１を寸動運転して停止後、挟持手段３１０の間隔を測定して調整しても良い。
【００５４】
上記実施の形態では、図４（ａ）に示すように、搬送装置３００は第１の挟持片３１１に対応してらっきょう１を挟持する第２の挟持片４０４が第２のベルトコンベア４０２の曲部を移動するように形成したが、第２の挟持片４２２の位置によっては、点線で示すように第２の挟持片４２２が上側に位置しているように形成しても良い。
【００５５】
また、上記実施形態では、第１から第９の切断刃Ｃ１〜Ｃ９は、搬送位置Ｌ１〜Ｌ９で、停止から回転させるようにしたが、常時、回転を継続したままでも良い。茎切断刃Ｃ１１も搬送位置Ｌ１１で、停止から回転させるようにしたが、常時、回転を継続したままでも良い。このように構成することにより、第１から第９の切断用モータＭ１〜Ｍ９、茎切断刃Ｃ１１及び茎切断用モータＭ１１の起動停止制御が簡素になる。
【００５６】
また、上記実施形態では、第１から第９の切断刃Ｃ１〜Ｃ９及び第１から第９の切断用モータＭ１〜Ｍ９、茎切断刃Ｃ１１及び茎切断用モータＭ１１の待機位置を下方としたが、上方でも良い。
【符号の説明】
【００５７】
１０  切断システム、３０  分離装置、５１  第１のカメラ、６０  ロボット指令部、６６  選別部、６６  接触情報取得部（接触情報取得手段）、６８  開放情報設定部（開放情報設定手段）、６９  指令信号生成部、８０  ロボット、８０ｐ  吸着パッド、３００  搬送装置、３０１  第１のベルトコンベア、３０１ａ  載置部、３０１ｃ  第１の搬送部、３１０  挟持手段、３１１  第１の挟持片、４０２  第２のベルトコンベア、４０２ｃ  第２の搬送部、４２２  第２の挟持片、５００  第２のカメラ、６００  切断装置、Ｃ１〜Ｃ９  第１から第９の切断刃。
【図１】
2019013178.tif 000003
【図２】
2019013178.tif 000004
【図３】
2019013178.tif 000005
【図４】
2019013178.tif 000006
【図５】
2019013178.tif 000007
【図６】
2019013178.tif 000008
【図７】
2019013178.tif 000009
【図８】
2019013178.tif 000010
【図９】
2019013178.tif 000011
【図１０】
2019013178.tif 000012