(57)【要約】【課題】単純な処理で、卵の鋭端方向または鈍端方向を高精度に特定することができる方向特定装置を提供すること。【解決手段】複数の卵Ｅを搬送しながら各卵Ｅの鋭端方向または鈍端方向を特定する方向特定装置１であって、卵Ｅの長軸を水平かつ、卵Ｅの供給搬送方向Ｘに対して直交させた状態で搬送する供給搬送部３と、供給搬送部３が搬送する卵Ｅの搬送路に対して設けられたセンサ部１３Ａおよびセンサ部１３Ｂと、センサ部１３Ａ，Ｂの測定結果に基づいて、卵Ｅの鋭端方向または鈍端方向の少なくとも一方を算出する算出部とを備え、算出部は、センサ部１３Ａが測定した結果と、センサ部１３Ｂが測定した結果とを比較して、高さが高い方を鋭端方向とし、高さが低い方を鈍端方向として算出する、方向特定装置を提供する。【選択図】図２
2015067363.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の卵を搬送しながら各卵の鋭端方向または鈍端方向を特定する方向特定装置であって、
卵の長軸を水平かつ、前記卵の搬送方向に対して直交させた状態で搬送する搬送部と、
前記搬送部が搬送する前記卵の搬送路に対して複数設けられ、前記卵を測定または検出するセンサ部と、
複数の前記センサ部が測定または検出した結果に基づいて、前記卵の鋭端方向または鈍端方向の少なくとも一方を算出する算出部とを備える、方向特定装置。
【請求項２】
前記搬送部は、前記卵の胴部分が前記搬送路の中央を通るように前記卵の位置を調整し、
複数の前記センサ部は、
前記卵の胴部分から一の長軸方向へ所定距離を置いた位置の前記卵の高さまたは径を測定する第１のセンサ部と、
前記卵の胴部分から他の長軸方向へ所定距離を置いた位置の前記卵の高さまたは径を測定する第２のセンサ部とを含む、請求項１に記載の方向特定装置。
【請求項３】
前記所定距離は、１０mm以上３０mm以下であり、
前記算出部は、前記第１のセンサ部が測定した結果と前記第２のセンサ部が測定した結果とを比較して、高さが高い方または径が大きい方を鋭端方向とし、高さが低い方または径が小さい方を鈍端方向として算出する、請求項２に記載の方向特定装置。
【請求項４】
複数の前記センサ部は、
前記卵の胴部分から一の長軸方向へ所定距離を置いた位置で、かつ、前記第１のセンサ部とは異なる位置の前記卵の高さまたは径を測定する第３のセンサ部と、
前記卵の胴部分から他の長軸方向へ所定距離を置いた位置で、かつ、前記第２のセンサ部とは異なる位置の前記卵の高さまたは径を測定する第４のセンサ部とをさらに含む、請求項２に記載の方向特定装置。
【請求項５】
前記搬送部は、前記卵の鋭端が前記搬送路の端へ寄るように前記卵の位置を調整し、
複数の前記センサ部は、
前記搬送路の中央から一の搬送幅方向へ所定距離を置いた位置の前記卵の有無を検出する第１のセンサ部と、
前記搬送路の中央から他の搬送幅方向へ所定距離を置いた位置の前記卵の有無を検出する第２のセンサ部とを含む、請求項１に記載の方向特定装置。
【請求項６】
前記搬送部は、前記卵を保持して搬送方向へ移動する搬送部材と、
前記搬送部材が搬送幅方向へ動くことを規制する規制部とを含む、請求項２から請求項５のいずれか一項に記載の方向特定装置。
【請求項７】
請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の方向特定装置を備える方向整列装置であって、
前記算出部が算出した前記卵の鋭端方向または鈍端方向に基づいて、各卵の方向を揃える、方向整列装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、卵の鋭端方向または鈍端方向の少なくとも一方を特定する方向特定装置に関し、特に、卵を搬送しながら卵の方向を特定する方向特定装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
鶏卵等に代表される卵は鶏舎にて産卵されたあと、一般に、洗浄工程や検査工程を経て、卵選別装置によって重量等の物理的性状に応じて等階級に分類され、等階級ごとに透明な合成樹脂製のパックで包装され、その後、市場に流通する。
【０００３】
卵には鋭端と鈍端があり、卵が流通する際には、その鈍端を上にしておくことが必要とされている。このため、卵は洗浄工程や検査工程のほかに、方向を揃える方向整列工程で鈍端方向を上向きに揃えられてから、透明な合成樹脂製のパック等に包装される。
【０００４】
卵の鋭端方向または鈍端方向を揃える装置として、一対のローラによって卵を保持しながら搬送し、卵を保持しているローラを回転させることで卵が鋭端方向へ移動する性質を利用した卵の方向整列装置がある。このような従来の方向整列装置は、鋭端方向へ移動した卵をローラ上に設けたガイドによって反転させて卵の方向を揃えている。ところが、このように卵の形状に由来する性質を利用した従来の方向整列装置は、全長が搬送方向へ長くなる問題があった。さらに、卵を鋭端方向へ移動させるために一定の幅が必要なため、十分に広い設置スペースを用意しなければならなかった。
【０００５】
そこで、従来の方向整列装置のように広い設置スペースを必要としない卵の方向整列装置として、特許文献１に記載されたような方向整列装置がある。特許文献１に記載された方向整列装置は、ローラーコンベアで搬送される卵の鋭端方向または鈍端方向を検出する検出装置と、検出装置が検出した鋭端方向または鈍端方向が、あらかじめ定められた方向を向くように回転させる方向変換部とを備えている。
【０００６】
特許文献１の卵の方向整列装置が備える検知装置は、ローラーコンベアによって搬送される卵に対して、下方に設けた発光ダイオードからの光を照射し、卵によって遮られなかった光をＣＣＤラインセンサが受光することで得られる卵の輪郭画像に電気的な処理を施して、それぞれの卵の端部が向いている方向を示す方向信号を形成し、あらかじめ定められた信号の特徴と比較して卵の方向を特定している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００１−２０６３０９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、特許文献１に記載された方向整列装置に係る検知装置には、次のような問題があった。上述のように、特許文献１の検知装置は、ローラーコンベアの下方に設けた発光ダイオードから照射された光のうち、卵に遮られなかった光をＣＣＤラインセンサが受光することで卵の輪郭画像を得ているが、発光ダイオードは理想的な点光源でなく、卵の輪郭がぼやけてしまう。そうすると、特許文献１の検知装置では、ぼやけた輪郭画像から卵の方向を特定するために、画像処理装置による複雑な処理を必要としていた。
【０００９】
そのため、特許文献１に記載された方向整列装置に係る検知装置のように複雑な処理を必要とせず、卵の方向を高い精度で特定することができる方向特定装置が求められている。
【００１０】
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、その目的は、単純な処理で、卵の方向を高精度に特定することができる方向特定装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明に係る方向特定装置は、複数の卵を搬送しながら各卵の鋭端方向または鈍端方向を特定する方向特定装置であって、卵の長軸を水平かつ、前記卵の搬送方向に対して直交させた状態で搬送する搬送部と、前記搬送部が搬送する卵の搬送路に対して複数設けられ、前記卵を測定または検出するセンサ部と、複数の前記センサ部が測定または検出した結果に基づいて、前記卵の鋭端方向または鈍端方向の少なくとも一方を算出する算出部とを備える、方向特定装置である。
【発明の効果】
【００１２】
本発明に係る方向特定装置によれば、単純な処理で、卵の方向を高精度に特定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明に係る方向特定装置を備える方向整列装置を示す平面概念図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態に係る方向特定装置の要部を示す斜視図である。
【図３】同実施の形態に係る方向特定装置が卵の方向を確認している状態を示す平面図である。
【図４】同実施の形態に係る方向特定装置が卵の方向を確認している状態を示す正面図である。
【図５】同実施の形態に係る方向特定装置が卵の方向を確認している状態を示す側面図である。
【図６】同実施の形態に係るセンサ部の別の例を示す平面図である。
【図７】本発明の第２の実施の形態に係る方向特定装置の要部を示す斜視図である。
【図８】同実施の形態に係る方向特定装置が卵の方向を確認している状態を示す平面図である。
【図９】同実施の形態に係る方向特定装置が卵の方向を確認している状態を示す正面図である。
【図１０】本発明の第３の実施の形態に係る方向特定装置が卵の方向を確認している状態を示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
本発明の第１の実施の形態に係る卵の方向特定装置について説明する。図１に示すように、方向特定装置１は、方向整列装置２に設けられており、卵Ｅの長軸(卵の鋭端側の頂点と、鈍端側の頂点とを結ぶ仮想的な軸)を水平かつ、卵Ｅの搬送方向である供給搬送方向Ｘに対して直交させた状態で搬送する搬送部である供給搬送部３と、供給搬送部３が搬送する卵Ｅの搬送路に対して複数設けられたセンサ部１３と、複数のセンサ部１３からの出力に基づいて、卵Ｅの鋭端方向または鈍端方向の少なくとも一方を算出する算出部８とを備えている。
【００１５】
供給搬送部３は、卵Ｅの長軸を水平かつ、卵Ｅの搬送方向である供給搬送方向Ｘに対して直交させた状態で搬送する搬送部であり、卵Ｅを６列で供給搬送方向Ｘへ搬送する。供給搬送部３は、ローラ軸９に所定の間隔で取り付けられた複数のつづみローラ１０を有し、供給搬送方向Ｘに隣り合う一対のつづみローラ１０は、卵の長軸を供給搬送方向Ｘと直交する水平方向に沿わせて１つの卵Ｅを保持し、供給搬送方向Ｘへ移動する搬送部材である。複数のつづみローラ１０は、供給搬送方向Ｘへ移動することにより卵Ｅの搬送路を形成する。
【００１６】
図２は、６列ある供給搬送部３のうちの１列のみの斜視図であり、図２に示すように、隣り合うつづみローラ１０に保持された卵Ｅは、方向特定装置１が備えるセンサ部１３Ａ，Ｂの下を搬送される。また、つづみローラ１０はローラ軸９に固定されており、ローラ軸９の両端は、供給搬送部３に設けられた２本のチェーン(図示せず)に、回転可能に取り付けられている。
【００１７】
供給搬送部３には、つづみローラ１０が搬送幅方向(供給搬送方向Ｘに直交する水平方向)へ動くことを規制するためのローラ規制部１２が設けられており、図３に示すように、ローラ規制部１２は、つづみローラ１０を両側から挟むようにして、つづみローラ１０の動きを規制している。そのようにすることで、つづみローラ１０が搬送幅方向へ動くことで生じる測定誤差を減少させることができる。なお、ローラ規制部１２は、供給搬送部３の全体にわたってつづみローラ１０の動きを規制する必要はなく、卵Ｅの測定誤差を減少させるために必要な位置に設けられていればよい。
【００１８】
また、図４に示すように、ローラ規制部１２は、ローラ軸９に接することで生じる摩擦力によってローラ軸９およびローラ軸９に固定されているつづみローラ１０を回転させている。つづみローラ１０が、ローラ軸９を回転軸として回転することで、隣り合うつづみローラ１０によって保持される卵Ｅも回転する。図２および図３に示すように、つづみローラ１０には斜面部分１１が存在するため、つづみローラ１０が回転すると、卵Ｅの胴部分が搬送路の中央を通るように、卵Ｅの位置が調整される。なお、卵Ｅの胴部分とは、卵の長軸に直交する径がほぼ最大となる位置を指す。
【００１９】
本実施の形態では、ローラ規制部１２が直接つづみローラ１０に接触することで、つづみローラ１０が搬送幅方向へ動くことを規制しているが、これに限られず、たとえば、ローラ軸９が搬送幅方向へ動くことを規制することで、１本のローラ軸９に取り付けられている複数のつづみローラ１０の動きを同時に規制してもよい。また、ローラ規制部１２がローラ軸９に接するときに生じる摩擦力を大きくするために、ローラ規制部１２と、ローラ軸９とが接する部分に摩擦係数が大きい材質の部材を設けてもよい。
【００２０】
なお、本実施の形態では、供給搬送部３は、つづみローラ１０を用いて卵Ｅを搬送しているが、これに限られず、卵Ｅの長軸を水平かつ、供給搬送方向Ｘに対して直交させた状態で搬送する機能と、卵Ｅの胴部分が卵Ｅの搬送路の中央を通るように卵Ｅの位置を調整する機能を備えた搬送部であればよい。また、本実施の形態では卵Ｅを６列に整列させて搬送しているが、何列で搬送してもよく、たとえば、１列のみで搬送してもよい。
【００２１】
次に、投光部６と、受光部７とを備えるセンサ部１３について、詳しく説明する。本実施の形態に係るセンサ部１３は反射型の距離センサであり、図３に示すように、本実施の形態に係る方向特定装置１では、一点鎖線で示した卵Ｅの搬送路の中央を通る卵Ｅの胴部分から卵Ｅの一の長軸方向４へ所定距離を置いた位置の卵Ｅの高さを測定する第１のセンサ部であるセンサ部１３Ａと、卵Ｅの搬送路の中央を通る卵Ｅの胴部分から卵Ｅの他の長軸方向４へ所定距離を置いた位置の卵Ｅの高さを測定する第２のセンサ部であるセンサ部１３Ｂとで構成されている。センサ部１３は、供給搬送部３が搬送する卵Ｅの長軸方向４および供給搬送方向Ｘの略垂直方向から、卵Ｅに対してスポット光５(図４参照)をあてることによって、それぞれのセンサ部１３と、卵Ｅとの距離を測定している。
【００２２】
次に、投光部６について、詳しく説明する。図２ないし図５に示すように、投光部６は、卵の長軸方向４の略垂直方向かつ、供給搬送方向Ｘの略垂直方向から、卵Ｅに光をあてる発光素子(図示せず)を備えており、本実施の形態では、発光素子として赤外線ＬＥＤを利用している。また、投光部６は、赤外線ＬＥＤが発した光を集光し、スポット光５として卵Ｅに投光するためのレンズ(図示せず)を備えている。
【００２３】
投光部６は、赤外線ＬＥＤとレンズの組み合わせに限られず、卵Ｅにスポット光５をあてることができればよいので、たとえば、レーザ光源であってもよい。レーザ光源の場合は別途レンズを設けなくとも指向性の高いスポット光を卵Ｅにあてることができる。また、本実施の形態では、発光素子として赤外光を発する赤外線ＬＥＤを用いているが、これに限られず、たとえば、可視光や紫外光を発する発光素子であってもよい。なお、図２等に表されているスポット光５は、説明のために大きく強調して描かれているが、実際は、より小さなスポット光５があてられている。
【００２４】
図３に示す軌跡１５は、投光部６が卵Ｅに対して投光したスポット光５の軌跡を仮想的に表したものである。本実施の形態では、センサ部１３Ａが備える投光部６が投光したスポット光５の軌跡１５Ａは、一点鎖線で示した卵Ｅの搬送路の中央を通る卵Ｅの胴部分から卵Ｅの長軸方向へ２０mm離れた位置にある。また、センサ部１３Ｂが備える投光部６が投光したスポット光５の軌跡１５Ｂは、一点鎖線で示した卵Ｅの搬送路の中央を通る卵Ｅの胴部分から、軌跡１５Ａとは反対側の卵Ｅの長軸方向へ２０mm離れた位置にあり、卵Ｅの胴部分および搬送路の中央を挟んで対称となる位置にある。なお、つづみローラ１０上にもスポット光５は投光されているが、図３では、つづみローラ１０上のスポット光５の軌跡は省略している。
【００２５】
本実施の形態では、方向特定装置１が動作している間は、投光部６が備える赤外線ＬＥＤが一定の間隔でパルス発光しているが、これに限られず、たとえば、卵Ｅが投光部６の直下に到来する一定時間だけパルス発光するようにしてもよい。これは、隣り合うつづみローラ１０に保持される卵Ｅは、隣り合うつづみローラ１０の中間部分に位置するため、つづみローラ１０の位置を供給搬送部３に設けたエンコーダ等で検出すれば、卵Ｅが投光部６の直下に到来するタイミングを知り得ることによる。このように一定時間だけパルス発光することで、投光部６の発熱が減り、センサ部１３の故障発生率を低減することができる。
【００２６】
次に、受光部７について詳しく説明する。図２、図３および図５に示すように、受光部７は、投光部６が卵Ｅにあてたスポット光５の反射光を受け、スポット光５が反射した位置(高さ)を検出するための受光素子(図示せず)を備えており、本実施の形態では、受光素子としてＰＳＤセンサを利用している。また、受光部７は、反射光を結像するためのレンズ(図示せず)を含んでいる。
【００２７】
受光部７は、ＰＳＤセンサとレンズの組み合わせに限られず、卵Ｅにあてたスポット光５の反射光を受光して位置(高さ)を特定することができればよく、たとえば、ＣＣＤイメージセンサであってもよいし、複数のフォトダイオードであってもよい。
【００２８】
また、受光部７は、投光部６が卵Ｅにあてたスポット光５の反射光が受けられる位置に設けられている。本実施の形態では、センサ部１３の測定精度を向上させるために卵Ｅの供給搬送方向Ｘに対して略直交する方向への反射光が受けられる位置に設けられている。このようにすることで、測定対象の卵Ｅの前後にある他の卵Ｅによってスポット光５の反射光が遮られることもなくなる。
【００２９】
本実施の形態に係る受光部７は、スポット光５の反射角度が異なることを利用して、スポット光５が反射する高さに応じた電圧を出力している。図５は、卵Ｅの鋭端側にスポット光５をあてたときの反射角度αと、卵Ｅの鈍端側にスポット光５をあてたときの反射角度βとを表しており、スポット光５が反射する高さが高いほど、反射角度は大きくなる。また、本実施の形態では、反射角度が大きいほど、センサ部１３が距離を識別できる範囲においては、センサ部１３から出力される電圧も大きくなる。なお、卵Ｅが非常に小さいと、鋭端側にはスポット光５があたっても、鈍端側にはスポット光５があたらないことがある。このときはスポット光５はつづみローラ１０で反射されるため、センサ部１３から出力される電圧は小さくなる。
【００３０】
本実施の形態では、図５に示すように、センサ部１３Ａおよびセンサ部１３Ｂは、卵Ｅの搬送路の中央を通る卵Ｅの胴部分から長軸方向４へ２０mm離れた位置の卵Ｅの高さを測定しているが、これに限られず、卵Ｅの胴部分から長軸方向４へ１０mm以上離れた位置の卵Ｅの高さを測定すればよい。これは、卵Ｅの胴部分から長軸方向４へ１０mm未満しか離れていない場合は、高さの差がほとんどなくなり、卵Ｅの方向を特定することが困難になるためである。また、卵Ｅの胴部分から長軸方向４へ離れる距離は、３０mm以下であることが好ましい。これは、胴部分から両端までの距離を比べた場合、必ず、鈍端に比べて鋭端側が長くなるため、胴部分から鋭端までの距離が３０mm程度のような小さい卵の方向を特定することが困難になるためである。なお、センサ部１３Ａおよびセンサ部１３Ｂが卵Ｅの高さを測定する位置は、搬送路の中央からの距離が１０mm以上３０mm以下の範囲にある場合であっても、卵Ｅの胴部分および搬送路の中央からの距離は同じになる。
【００３１】
本実施の形態では、受光部７は、方向特定装置１が動作している間は、常に受光した反射光の位置に応じた電圧を出力しているが、これに限られず、たとえば、卵Ｅが投光部６の直下に来たタイミングで、反射光の高さに応じた電圧を出力するようにしてもよい。なお、受光部７の出力は、センサ部１３からの出力として図１に示す算出部８に入力される。センサ部１３からの出力は、パラレル出力であってもよいし、通信出力や電圧出力、電流出力、パルス幅出力、パルス数出力等であってもよい。
【００３２】
本実施の形態では、センサ部１３は一本の搬送路に対して、搬送路の中央を挟んでセンサ部１３Ａと、センサ部１３Ｂを備えているが、これに限られず、さらに、別のセンサ部１３を一本の搬送路に対して設けてもよい。たとえば、図６に示すように、一点鎖線で示した搬送路の中央から卵Ｅの一の長軸方向４へ所定距離を置いた位置で、かつ、第１のセンサ部であるセンサ部１３Ａとは異なる位置の卵Ｅの高さを測定する第３のセンサ部であるセンサ部１３Ｃと、一点鎖線で示した搬送路の中央から卵Ｅの他の長軸方向４へ所定距離を置いた位置で、かつ、第２のセンサ部であるセンサ部１３Ｂとは異なる位置の卵Ｅの高さを測定する第４のセンサ部であるセンサ部１３Ｄとを一本の搬送路に対して設けても良いし、さらに別のセンサ部１３を設けてもよい。センサ部１３の数を増やせば、それだけ卵Ｅの多くの位置について測定を行うことができるため、方向を特定する精度を高めることができる。
【００３３】
図６に示す軌跡１５は、センサ部１３Ａ〜Ｄが備えるそれぞれの投光部６が卵Ｅに対して投光したスポット光５の軌跡を仮想的に表したものである。本実施の形態では、センサ部１３Ｃが備える投光部６が投光したスポット光５の軌跡１５Ｃは、一点鎖線で示した卵Ｅの搬送路の中央を通る卵Ｅの胴部分から卵Ｅの長軸方向へ５mm離れた位置にある。また、センサ部１３Ｄが備える投光部６が投光したスポット光５の軌跡１５Ｄは、一点鎖線で示した卵Ｅの搬送路の中央を通る卵Ｅの胴部分から、軌跡１５Ｃとは反対側の卵Ｅの長軸方向へ５mm離れた位置にある。なお、つづみローラ１０上にもスポット光５は投光されているが、図６では、つづみローラ１０上のスポット光５の軌跡は省略している。
【００３４】
このように、一本の搬送路に対してセンサ部１３Ａ〜Ｄを設けることで、卵Ｅのそれぞれの位置の高さを測定することができる。また、センサ部１３の数をさらに増やすことで、精度を高くすることができる。なお、センサ部１３Ａ〜Ｄの間隔は、投光部６からの光が干渉しない程度に離れていればよく、図６に示すセンサ部１３Ａ〜Ｄの間隔に限られないし、一点鎖線で示した卵Ｅの搬送路の中央からセンサ部１３Ａ〜Ｄのそれぞれに対する距離も図６に示す距離に限られない。
【００３５】
次に、算出部８について詳しく説明する。図１に示すように、算出部８は、方向特定装置１に設けられており、６列ある供給搬送部３の搬送路にそれぞれ設けられている複数のセンサ部１３からの出力に基づいて卵Ｅの鋭端方向または鈍端方向の少なくとも一方を算出する装置である。算出部８が算出した卵Ｅの方向は、制御部１６へ出力され、制御部１６は算出部８から出力された卵Ｅの方向に基づいて、後述する整列搬送部２０が備える方向転換部２１の動作を決定する。
【００３６】
算出部８は、方向特定装置１が一本の搬送路に対してセンサ部１３Ａ，Ｂを備えている場合は、一つの卵Ｅに対して、センサ部１３Ａ，Ｂのそれぞれから出力される電圧のうち、最大電圧を検出し、検出した最大電圧をそれぞれのセンサ部１３の位置における卵Ｅの高さとして相互に比較する。回転する一対のつづみローラ１０に挟持される卵Ｅは、搬送路の中心である、つづみローラ１０の中心に卵Ｅの胴部分がくるように位置が調整されるので、卵Ｅは図５に示す位置で搬送される。センサ部１３Ａ，Ｂは、卵Ｅの胴部分から同じ距離だけ離れた位置における卵Ｅの高さを測定するため、センサ部１３Ａが出力する最大電圧と、センサ部１３Ｂが出力する最大電圧を比較すると、センサ部１３Ａの投光部６から投光されるスポット光５が反射する高さより、センサ部１３Ｂの投光部６から投光されるスポット光５が反射する高さの方が高いことがわかる。算出部８は、スポット光５が反射する高さが高い方を鋭端方向とし、高さが低い方を鈍端方向として算出し、算出結果を制御部１６へ出力する。
【００３７】
また、一本の搬送路に対してセンサ部１３Ａ〜Ｄを設けている場合は、センサ部１３Ａ〜Ｄのそれぞれから出力される電圧のうち、最大電圧を検出し、検出した最大電圧をそれぞれのセンサ部１３の位置の卵Ｅの高さとして比較する。比較した結果、センサ部１３Ａ，Ｂからの出力のうち、最大電圧が低い方を鈍端方向とし、最大電圧が高い方を鋭端方向として制御部１６へ出力してもよいし、センサ部１３Ａ〜Ｄからの最大電圧から卵Ｅの両端部の曲率を割り出し、曲率が大きい端部を鈍端とし、曲率が小さい端部を鋭端とすることもできる。なお、算出部８による方向の算出方法はこれに限られず、複数のセンサ部１３からの出力に基づいて、卵Ｅの鋭端方向または鈍端方向の少なくとも一方を算出することができる算出方法であればよいし、さらに複数のセンサ部１３を増やして、それらからの出力を用いて方向を算出することで方向を特定する精度を高めることが可能となる。
【００３８】
本実施の形態に係るセンサ部１３は、スポット光５が反射された位置に応じた電圧を出力しているが、これに限られず、つづみローラ１０よりもセンサ部１３に近い位置でスポット光５が反射された場合はＯＮとなり、つづみローラ１０でスポット光５が反射された場合はＯＦＦとなるようにしきい値を設けた、ＯＮ／ＯＦＦ信号を出力するようにしてもよい。これにより、スポット光５が卵Ｅに投光されている時はＯＮとなるため、ＯＮ信号が出力されている時間から卵Ｅの径を測定することができる。そうすると、算出部８は、複数のセンサ部１３が設けられた位置に対応する卵Ｅの部分の径として比較する。比較した結果、ＯＮ信号が出力されている時間が短い方(径が小さい方)を鈍端方向とし、ＯＮ信号が出力されている時間が長い方(径が大きい方)を鋭端方向として制御部１６へ出力する。
【００３９】
次に、制御部１６について説明する。図１に示すように、制御部１６は、方向整列装置２の動作を制御する装置であり、方向特定装置１からの出力に基づいて、方向整列装置２の動作を決定している。制御部１６は、方向特定装置１の算出部８が算出した卵Ｅの方向に基づいて、後述する方向転換部２１を制御している。なお、本実施の形態では、算出部８および制御部１６は、独立して方向整列装置２に設けられているが、これに限られず、制御部１６に算出部８の機能を持たせてもよいし、算出部８に制御部１６の機能を持たせてもよい。さらに、算出部８と制御部１６の両方の機能を含む１つの装置を別に備えるようにしてもよい。
【００４０】
本実施の形態に係る方向特定装置１によれば、ローラ規制部１２によって、つづみローラ１０が搬送幅方向へ動くこと規制しつつ、つづみローラ１０を回転させることにより、卵の胴部分が搬送路の中央を通るように調整されるので、正確に卵の胴径を測定することができる。
【００４１】
また、卵Ｅの搬送路の中央を通る卵Ｅの胴部分から１０mm以上３０mm以下の距離を置いた位置の卵Ｅの高さまたは径を測定することで、誤判定や、小さな卵の方向が特定できないといった問題を減らし、卵の方向を特定する精度を向上させることができる。
【００４２】
さらに、一本の搬送路に対して、センサ部１３Ａ〜Ｄを備える場合は、たとえば、卵Ｅの端部の曲率を利用することができるので、卵Ｅの方向をより精度よく特定することができる。
【００４３】
次に、本実施の形態に係る方向特定装置１が設けられた方向整列装置２について、詳細に説明する。図１に示すように、方向整列装置２は、方向特定装置１のほかに整列搬送部２０と、方向転換部２１とを備えている。
【００４４】
整列搬送部２０は、供給搬送部３のつづみローラ１０から卵Ｅを受け取り、整列搬送方向Ｙへ搬送するコンベアである。整列搬送部２０には、卵収容部２２が複数設けられており、卵収容部２２は、整列搬送部２０に対して回転可能に取り付けられている。
【００４５】
次に、方向転換部２１について説明する。方向転換部２１は、卵収容部２２を９０度回転させることで卵Ｅの方向を揃える装置である。方向転換部２１は、方向特定装置１の算出部８が算出した卵Ｅの方向に基づいた制御信号が制御部１６から送られ、制御部１６からの制御信号に基づいて、卵Ｅの方向を揃えるように構成されている。本実施の形態では、方向転換部２１の内部には卵収容部２２に接触して卵収容部２２を９０度回転させるための２本のアーム２３Ａ，Ｂが設けられており、これらのアーム２３の一方が卵収容部２２に接触する様に構成されている。たとえば、鋭端方向が整列搬送方向Ｙを向いている卵Ｅｎの鋭端方向を整列搬送方向Ｙに向かって右方向へ９０度回転させる場合は、アーム２３Ａが卵収容部２２に接触する。また、卵Ｅｎの鋭端方向を整列搬送方向Ｙに向かって左方向へ９０度回転させる場合は、アーム２３Ｂが卵収容部２２に接触する。
【００４６】
整列搬送部２０および方向転換部２１には、従来よく知られたコンベアおよび方向転換装置を利用することができる。たとえば、特開２００３−９５２１３号公報に記載されている装置を利用してもよい。なお、整列搬送部２０および方向転換部２１は、供給搬送部３のつづみローラ１０から卵Ｅを受け取り、方向特定装置１の算出部８が算出した卵Ｅの方向に基づいて、受け取った卵Ｅの方向を揃える機能を有していればよいため、たとえば、特開平９−２０４２２号公報に記載されている装置等を利用することもできる。
【００４７】
次に、本実施の形態に係る方向特定装置１を備えた方向整列装置２の動作について説明する。
【００４８】
鶏舎にて産卵された卵Ｅは、供給搬送部３の上流で、洗浄工程等を経て、供給搬送部３によって、卵Ｅの長軸を水平かつ、供給搬送方向Ｘに対して直交させた状態で供給搬送方向Ｘへ６列で搬送される。方向特定装置１に到達した卵Ｅは、図２ないし図５に示すように、ローラ規制部１２とローラ軸９とが接することで回転するつづみローラ１０によって、卵Ｅの胴部分が搬送路の中央を通るように位置が調整される。
【００４９】
胴部分が搬送路の中央を通るように調整された卵Ｅは、供給搬送方向Ｘへ進み、センサ部１３Ａの下に到達すると、センサ部１３Ａに設けられた投光部６から、卵Ｅの一の端部側に対してスポット光５が投光され、卵Ｅの一の端部側で反射したスポット光５は反射光としてセンサ部１３Ａに設けられた受光部７によって受光される。受光部７が反射光を受光すると、センサ部１３Ａから反射光に応じた電圧が出力される。このときの出力は、スポット光５が反射する高さに応じたレベルで出力される。
【００５０】
センサ部１３Ａによって一の端部側を測定された卵Ｅは、供給搬送方向Ｘへ進み、センサ部１３Ｂの下に到達すると、センサ部１３Ｂに設けられた投光部６から、卵Ｅの他の端部側に対してスポット光５が投光され、卵Ｅの他の端部側で反射したスポット光５は反射光としてセンサ部１３Ｂに設けられた受光部７によって受光される。受光部７が反射光を受光すると、センサ部１３Ａと同様に、センサ部１３Ｂから反射光に応じた電圧が出力される。
【００５１】
方向特定装置１が備える算出部８は、センサ部１３Ａからの出力および、センサ部１３Ｂからの出力に基づいて卵Ｅの鋭端方向または鈍端方向の少なくとも一方を算出する。本実施の形態では、算出部８は、センサ部１３Ａ，Ｂからの出力のそれぞれの最大電圧を検出し、検出した最大電圧をそれぞれのセンサ部１３の位置の卵Ｅの高さとして比較する。比較した結果、最大電圧が低い方を鈍端方向とし、最大電圧が高い方を鋭端方向として算出し、制御部１６へ出力する。
【００５２】
方向特定装置１によって胴径が測定された卵Ｅは、図１に示すように、供給搬送部３によってさらに供給搬送方向Ｘへ搬送され、整列搬送部２０に到達する。整列搬送部２０に到達した卵Ｅは、卵収容部２２に載り移り、整列搬送方向Ｙへ搬送される。このとき、卵Ｅの長軸方向４と整列搬送方向Ｙは平行になっており、卵Ｅの鋭端方向および鈍端方向は、供給搬送部３のつづみローラ１０上に保持されている時と同じ方向となっている。
【００５３】
整列搬送部２０の卵収容部２２に載り移った卵Ｅは、整列搬送方向Ｙへ搬送され、方向転換部２１に到達する。方向転換部２１に到達した卵Ｅは、制御部１６から送られてくる信号に応じて、卵収容部２２を９０度回転させる。鋭端方向が整列搬送方向Ｙを向いている卵Ｅｎの鋭端方向を整列搬送方向Ｙに向かって右方向へ９０度回転させるには、アーム２３Ａが卵収容部２２に接触し、卵Ｅｎの鋭端方向を整列搬送方向Ｙに向かって左方向へ９０度回転させるには、アーム２３Ｂが卵収容部２２に接触する。図１に示すように、方向転換部２１を通過した卵収容部２２上の卵Ｅは、鋭端方向および鈍端方向が揃っており、卵Ｅの方向整列が完了する。
【００５４】
本実施の形態に係る方向特定装置１を備える方向整列装置２であれば、方向特定装置１の算出部８が算出した卵Ｅの方向に基づいて、高精度に卵Ｅの方向を揃えることができ、設置面積を必要としないため、コンパクトな装置にすることができる。
【００５５】
次に、本発明の第２の実施の形態に係る方向特定装置について説明する。なお、上記第１の実施形態と同じ構成については同一の符号を付して説明を省略する。図７ないし図９に示すように、本実施の形態に係る方向特定装置は、第１の実施の形態に係る供給搬送部３のつづみローラ１０をキャリア３０に代え、卵Ｅの長軸を水平かつ、卵Ｅの搬送方向に対して直交させた状態で搬送する搬送部としたものである。整列搬送方向Ｙに隣り合う一対のキャリア３０は、卵Ｅの長軸を整列搬送方向Ｙと直交する水平方向に沿わせて１つの卵Ｅを保持し、整列搬送方向Ｙに移動する搬送部材である。
【００５６】
本実施の形態に係るキャリア３０を備えた供給搬送部３は、卵Ｅを１列で供給搬送方向Ｘへ搬送する。供給搬送部３は、供給搬送方向Ｘへ連なるように複数のキャリア３０を有し、供給搬送方向Ｘに隣り合う一対のキャリア３０は、卵の長軸を供給搬送方向Ｘと直交する水平方向に沿わせて１つの卵Ｅを保持し、供給搬送方向Ｘに移動することにより卵Ｅの搬送路を形成する。
【００５７】
図７は、本実施の形態に係る供給搬送部３の斜視図であり、隣り合うキャリア３０に保持された卵Ｅは、方向特定装置１が備えるセンサ部１３Ａ，Ｂの下を搬送される。キャリア３０は、供給搬送部３に設けられた１本のチェーン(図示せず)の上に取り付けられており、キャリア３０には、キャリア３０が搬送幅方向(供給搬送方向Ｘに直交する水平方向)へ動くことを規制するためのキャリア規制部３２が設けられている。
【００５８】
図８に示すように、キャリア規制部３２は、キャリア３０を搬送幅方向の両側から挟むようにして、キャリア３０の動きを規制しているが、これに限られず、たとえば、キャリア３０の内側にキャリア規制部３２を設けてキャリアの動きを規制してもよい。
【００５９】
また、図７および図９に示すように、キャリア規制部３２には、隆起部分３３が設けられており、卵Ｅが隆起部分３３に乗り上げることで生じる摩擦力によって卵Ｅが回転する。キャリア規制部３２の隆起部分３３が卵Ｅに接するときに生じる摩擦力を大きくするために、キャリア規制部３２の隆起部分３３に摩擦係数が大きい材質の部材を設けてもよい。なお、このときの回転方向は、第１の実施の形態のつづみローラ１０上の卵Ｅの回転とは逆方向になっている。
【００６０】
キャリア３０に設けられている突起部３１は、隆起部分３３に乗り上げている卵Ｅを供給搬送方向Ｘへ押すように構成されている。突起部３１に押されることで、卵Ｅが隆起部分３３で回転すると、卵Ｅの胴部分が卵Ｅの搬送路の中央を通るように、卵Ｅの位置が調整される。
【００６１】
なお、本実施の形態では、供給搬送部３は、キャリア３０を用いて卵Ｅを搬送しているが、これに限られず、卵Ｅの長軸を水平かつ、供給搬送方向Ｘに対して直交させた状態で搬送する機能と、卵Ｅの胴部分が卵Ｅの搬送路の中央を通るように卵Ｅの位置を調整する機能を有している搬送部であればよい。また、本実施の形態では卵Ｅを１列で搬送しているが、何列で搬送してもよく、たとえば、６列に整列させて搬送してもよい。
【００６２】
次に、投光部６と、受光部７とを備えるセンサ部１３について説明する。本実施の形態に係るセンサ部１３は、第１の実施の形態に係るセンサ部１３と同様に、反射型の距離センサであり、図８に示すように、本実施の形態に係る方向特定装置１では、一点鎖線で示した卵Ｅの搬送路の中央を通る卵Ｅの胴部分から卵Ｅの一の長軸方向４へ所定距離を置いた位置の卵Ｅの高さを測定する第１のセンサ部であるセンサ部１３Ａと、卵Ｅの搬送路の中央を通る卵Ｅの胴部分から卵Ｅの他の長軸方向４へ所定距離を置いた位置の卵Ｅの高さを測定する第２のセンサ部であるセンサ部１３Ｂとで構成されている。センサ部１３は、供給搬送部３が搬送する卵Ｅの長軸方向４および供給搬送方向Ｘの略垂直方向から、卵Ｅに対してスポット光５をあてることによって、それぞれのセンサ部１３と、卵Ｅとの距離を測定している。
【００６３】
本実施の形態では、図８に示すように、センサ部１３Ａおよびセンサ部Ｂは、卵Ｅの搬送路の中央を通る卵Ｅの胴部分から長軸方向４へ２０mm離れた位置の卵Ｅの高さを測定しているが、これに限られず、卵Ｅの胴部分から長軸方向４へ１０mm以上離れた位置の卵Ｅの高さを測定すればよい。これは、卵Ｅの胴部分から長軸方向４へ１０mm未満しか離れていない場合は、高さの差がほとんどなくなり、卵Ｅの方向を特定することが困難になるためである。また、卵Ｅの胴部分から長軸方向４へ離れる距離は、３０mm以下であることが好ましい。これは、胴部分から両端までの距離を比べた場合、必ず、鈍端に比べて鋭端側が長くなるため、胴部分から鋭端までの距離が３０mm程度のような小さい卵の方向を特定することが困難になるためである。なお、本実施の形態では、図９に示すように、隆起部分３３に卵Ｅが直接乗り上げることによって生じる摩擦力で卵Ｅを回転させているため、卵Ｅの胴部分が搬送路の中央を通るように卵Ｅの位置が調整されると、卵Ｅと隆起部分３３が接触していた位置の卵Ｅの高さはほぼ同じとなるため、隆起部分３３と卵Ｅが接触していた位置を避けて卵Ｅの高さを測定することが好ましい。
【００６４】
本実施の形態では、センサ部１３は一本の搬送路に対して、搬送路の中央を挟んでセンサ部１３Ａと、センサ部１３Ｂを備えているが、第１の実施の形態と同様に、センサ部１３Ａ〜Ｄの４つのセンサ部１３を備えていてもよい。
【００６５】
本実施の形態に係る方向特定装置１によれば、キャリア規制部３２によって、キャリア３０が搬送幅方向へ動くこと規制しつつ、隆起部分３３に卵Ｅが乗り上げることによって、卵Ｅの胴部分が搬送路の中央を通るように調整されるので、正確に卵Ｅを測定することができる。
【００６６】
また、卵Ｅの搬送路の中央を通る卵Ｅの胴部分から１０mm以上３０mm以下の距離を置いた位置の卵Ｅの高さまたは径を測定することで、誤判定や、小さな卵の方向が特定できないといった問題を減らし、卵の方向を特定する精度を向上させることができる。
【００６７】
さらに、一本の搬送路に対して、センサ部１３Ａ〜Ｄを設けた場合は、たとえば、卵Ｅの端部の曲率を利用することができるので、卵Ｅの方向をより精度よく特定することができる。
【００６８】
なお、本実施の形態に係る方向特定装置１も第１の実施の形態に係る方向特定装置１のように、方向整列装置２に利用することができるので、高精度に卵Ｅの方向を揃えることができ、設置面積を必要としないため、コンパクトな装置にすることができる。
【００６９】
次に、本発明の第３の実施の形態に係る方向特定装置について説明する。なお、上記第１および第２の実施形態と同じ構成については同一の符号を付して説明を省略する。図１０に示すように、本実施の形態に係る方向特定装置は、第１の実施の形態に係る供給搬送部３のつづみローラ１０を糸ゴマローラ４０に代え、卵Ｅの長軸を水平かつ、卵Ｅの搬送方向に対して直交させた状態で搬送する搬送部としたものである。整列搬送方向Ｙに隣り合う一対の糸ゴマローラ４０は、卵Ｅの長軸を整列搬送方向Ｙと直交する水平方向に沿わせて１つの卵Ｅを保持し、整列搬送方向Ｙに移動する搬送部材である。
【００７０】
本実施の形態に係る糸ゴマローラ４０を備えた供給搬送部３は、卵Ｅを１列で供給搬送方向Ｘへ搬送する。供給搬送部３は、供給搬送方向Ｘへ連なるように複数の糸ゴマローラ４０を有し、供給搬送方向Ｘに隣り合う一対の糸ゴマローラ４０は、卵の長軸を供給搬送方向Ｘと直交する水平方向に沿わせて１つの卵Ｅを保持し、供給搬送方向Ｘに移動することにより卵Ｅの搬送路を形成する。
【００７１】
隣り合う糸ゴマローラ４０に保持された卵Ｅは、図１０に示すように、センサ部１３ａまたはセンサ部１３ｂの下を搬送される。糸ゴマローラ４０は、供給搬送部３に設けられた１本のチェーン(図示せず)の上に取り付けられている。
【００７２】
供給搬送部３には、糸ゴマローラ４０が搬送幅方向(供給搬送方向Ｘに直交する水平方向)へ動くことを規制するためのローラ規制部１２が設けられており、図１０に示すように、ローラ規制部１２は、つづみローラ１０を両側から挟むようにして、糸ゴマローラ４０の動きを規制している。なお、ローラ規制部１２は、供給搬送部３の全体にわたって糸ゴマローラ４０の動きを規制する必要はなく、卵Ｅを正確に測定するために必要な位置に設けられていればよい。
【００７３】
また、ローラ規制部１２は、ローラ軸９に接することで生じる摩擦力によってローラ軸９およびローラ軸９に固定されている糸ゴマローラ４０を回転させている。糸ゴマローラ４０は、ローラ軸９を回転軸として回転することで、隣り合う糸ゴマローラ４０によって保持される卵Ｅも回転する。図１０に示すように、糸ゴマローラ４０にはつづみローラ１０のような括れ部分が存在しないため、糸ゴマローラ４０が回転すると、卵Ｅが鋭端方向へ移動し、卵Ｅの鋭端が搬送路の端に設けられているフランジ４１へ寄るように卵Ｅの位置が調整される。
【００７４】
本実施の形態では、ローラ規制部１２が直接糸ゴマローラ４０に接触することで、糸ゴマローラ４０が搬送幅方向へ動くことを規制しているが、これに限られず、たとえば、ローラ軸９が搬送幅方向へ動くことを規制することで、１本のローラ軸９に取り付けられている複数の糸ゴマローラ４０の動きを同時に規制してもよい。また、ローラ規制部１２がローラ軸９に接するときに生じる摩擦力を大きくするために、ローラ規制部１２と、ローラ軸９とが接する部分に摩擦係数が大きい材質の部材を設けてもよい。
【００７５】
なお、本実施の形態では、供給搬送部３は、糸ゴマローラ４０を用いて卵Ｅを搬送しているが、これに限られず、卵Ｅの長軸を水平かつ、供給搬送方向Ｘに対して直交する状態で搬送する機能と、卵Ｅの鋭端が搬送路の端へ寄るように卵Ｅの位置を調整する機能を備えた搬送部であればよい。また、本実施の形態では卵Ｅを６列に整列させて搬送しているが、何列で搬送してもよく、たとえば、１列のみで搬送してもよい。
【００７６】
次に、センサ部１３ａ，ｂについて、詳しく説明する。本実施の形態に係るセンサ部１３ａ，ｂは糸ゴマローラ４０上の卵Ｅの位置を検出するためのセンサであり、図１０に示すように、本実施の形態に係る方向特定装置１では、一点鎖線で示した搬送路の中央から搬送幅方向へ所定距離を置いた位置の卵Ｅの有無を検出する第１のセンサ部であるセンサ部１３ａと、搬送路の中央から、センサ部１３ａとは反対側の搬送幅方向へ所定距離を置いた位置の卵Ｅの有無を検出する第２のセンサ部であるセンサ部１３ｂとで構成されている。センサ部１３ａ，ｂは、搬送路の端に寄っている卵Ｅの有無を検出することができる機能を有していればよいので、たとえば、静電容量型近接センサや超音波センサなど様々なセンサを利用することができる。なお、センサ部１３ａ，ｂは搬送路の中央を挟んで対称となる位置に設ける必要はないが、卵Ｅを正確に検出するため、フランジ４１付近に設けることが好ましい。
【００７７】
本実施の形態に係る方向特定装置１では、算出部８は、卵Ｅを検出することができたセンサ部１３の方を鋭端方向とし、卵Ｅを検出する事ができなかった方を鈍端方向として算出し、算出結果を制御部１６へ出力する。
【００７８】
本実施の形態に係る方向特定装置１は、卵Ｅの形状による性質を利用して鋭端方向へ卵Ｅを寄せるため、卵Ｅの方向を高い精度で特定することができる。また、算出部８は、センサ部１３ａ，ｂが検出する卵Ｅの有無のみから卵Ｅの方向を算出するため、非常に簡単な処理で高精度に卵Ｅの方向を特定することができる。
【００７９】
なお、本実施の形態に係る方向特定装置も他の実施の形態に係る方向特定装置１のように、方向整列装置２に利用することができるので、高精度に卵Ｅの方向を揃えることができ、設置面積を必要としないため、コンパクトな装置にすることができる。
【００８０】
上記説明では、対象物として卵を説明したが、卵は、鶏、アヒル、うずら等の種々の卵を含む。
【００８１】
今回開示された実施の形態および効果は例示であってこれに制限されるものではない。本発明は上記で説明した範囲ではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲でのすべての変更が含まれることが意図される。
【産業上の利用可能性】
【００８２】
本発明は、方向特定装置において、卵の鋭端方向または鈍端方向の少なくとも一方を特定する精度を向上に有効に利用される。
【符号の説明】
【００８３】
１  方向特定装置
２  方向整列装置
３  供給搬送部
４  長軸方向
５  スポット光
６  投光部
７  受光部
８  算出部
９  ローラ軸
１０  つづみローラ
１２  ローラ規制部
１３  センサ部
１６  制御部
２０  整列搬送部
２１  方向転換部
２２  卵収容部
３０  キャリア
３１  突起部
３２  キャリア規制部
４０  糸ゴマローラ
Ｅ  卵
【図１】
2015067363.tif 000003
【図２】
2015067363.tif 000004
【図３】
2015067363.tif 000005
【図４】
2015067363.tif 000006
【図５】
2015067363.tif 000007
【図６】
2015067363.tif 000008
【図７】
2015067363.tif 000009
【図８】
2015067363.tif 000010
【図９】
2015067363.tif 000011
【図１０】
2015067363.tif 000012