(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
果実がランダムに収容された第１容器が載置される第１容器載置部と、
前記果実を整列した状態で収容する第２容器が載置される第２容器載置部と、
前記第１容器載置部及び前記第２容器載置部とは異なる位置に配置された、前記果実を載置可能な載置部と、
前記果実を吸着保持可能で、前記第１容器、前記第２容器及び前記載置部の間の前記果実の搬送を行う果実搬送機構と、
前記第１容器に収容された果実の画像、及び前記載置部に載置された果実の画像を取得する画像取得部と、
前記画像取得部が取得した前記第１容器に収容された果実の画像に基づいて、前記果実の吸着位置を検出し、前記果実搬送機構に、前記第１容器に収容された果実を吸着保持させるとともに、前記載置部上に前記果実を一旦載置させる第１処理と、前記画像取得部が取得した前記載置部に載置された果実の画像に基づいて、前記果実の向き及び吸着位置を検出し、前記果実搬送機構に、前記載置部に載置された果実を前記吸着位置にて吸着保持させるとともに、前記果実の向きに基づいて、前記第２容器に前記果実を搬送させる第２処理とを実行する制御部と、
を備え、
前記果実搬送機構は、
筒状の吸着管と、
前記吸着管を上下動自在な状態で保持する保持部と、
前記吸着管の下端部と前記果実が接触した状態で、前記吸着管の内部を負圧にする負圧発生機構と、
前記吸着管が前記保持部に対して上下動する範囲のうち最下端よりも上の所定位置に位置したことを検出する検出部と、
前記吸着管を保持する前記保持部を移動する移動部と、を有し、
前記制御部は、前記移動部を介して前記吸着管の下端部を前記果実の吸着位置に接近及び接触させ、前記吸着管が前記所定位置に位置したことを前記検出部が検出した時点で、前記移動部による動作を停止するとともに、前記負圧発生機構による動作を開始することで、前記果実搬送機構による吸着保持動作を行うことを特徴とする果実の容器詰め装置。
【請求項２】
前記果実搬送機構が前記果実を吸着保持するときの前記吸着管の下端部の高さ位置を検出する高さ位置検出部を更に備え、
前記制御部は、前記高さ位置検出部の検出結果に基づいて、前記果実の大きさに関する値を算出し、当該果実の大きさに関する値に基づいて、前記果実の吸着保持を解除するときの前記果実搬送機構の高さ位置を決定することを特徴とする請求項１に記載の果実の容器詰め装置。
【請求項３】
前記第２容器には、前記果実が、列方向及び当該列方向に垂直な行方向に沿って順に配列され、
前記制御部は、前記果実を前記第２容器の所定の搬送位置まで搬送する方向を、前記列方向及び前記行方向に交差し、前記第２容器に既に配列されている果実と干渉しない方向とすることを特徴とする請求項１又は２に記載の果実の容器詰め装置。
【請求項４】
果実がランダムに収容された第１容器が載置される第１容器載置部と、
前記果実を整列した状態で収容する第２容器が載置される第２容器載置部と、
前記第１容器載置部及び前記第２容器載置部とは異なる位置に配置された、前記果実を載置可能な載置部と、
前記果実を吸着保持可能で、前記第１容器、前記第２容器及び前記載置部の間の前記果実の搬送を行う果実搬送機構と、
前記第１容器に収容された果実の画像、及び前記載置部に載置された果実の画像を取得する画像取得部と、
前記画像取得部が取得した前記第１容器に収容された果実の画像に基づいて、前記果実の吸着位置を検出し、前記果実搬送機構に、前記第１容器に収容された果実を吸着保持させるとともに、前記載置部上に前記果実を一旦載置させる第１処理と、前記画像取得部が取得した前記載置部に載置された果実の画像に基づいて、前記果実の向き及び吸着位置を検出し、前記果実搬送機構に、前記載置部に載置された果実を前記吸着位置にて吸着保持させるとともに、前記果実の向きに基づいて、前記第２容器に前記果実を搬送させる第２処理とを実行する制御部と、
を備え、
前記制御部は、前記画像取得部で取得された画像から前記果実の向きを算出できない場合には、前記果実搬送機構を、前記向きを算出できない果実に接触させ、当該接触後に前記画像取得部で取得される画像から前記果実の向きを算出することを特徴とする果実の容器詰め装置。
【請求項５】
筒状の吸着管と、
前記吸着管を上下動自在な状態で保持する保持部と、
前記吸着管の下端部と果実が接触した状態で、前記吸着管の内部を負圧にする負圧発生機構と、
前記吸着管が前記保持部に対して上下動する範囲のうち最下端よりも上の所定位置に位置したことを検出する検出部と、
前記吸着管を保持する前記保持部を移動する移動部と、
前記移動部を介して前記吸着管の下端部を前記果実の吸着位置に接近及び接触させ、前記吸着管が前記所定位置に位置したことを前記検出部が検出した時点で、前記移動部による動作を停止するとともに、前記負圧発生機構による動作を開始することで、前記吸着管に前記果実を吸着保持させる制御部と、を備える果実搬送機構。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、果実の容器詰め装置及び果実搬送機構に関する。
【背景技術】
【０００２】
我が国のイチゴ生産は、多くの労働時間（面積１０ａに約２０００時間)を必要とするため、省力化を図る必要がある。そのなかでも選別パック詰め作業は、全労働時間の３割弱を占めているため、労働時間の長時間化の一因となっている。
【０００３】
しかるに、イチゴのような軟弱果実は損傷しやすく、扱いが難しい。このため、ミカン、リンゴ、トマト等の損傷が生じにくい果実の箱詰め装置は広く普及している一方で、イチゴのような軟弱果実の自動パック詰め技術はほとんど普及していないのが現状である。
【０００４】
一方、近年におけるイチゴ等の軟弱果実の箱詰め技術の研究成果としては、特許文献１に記載の青果物保持装置および青果物移送装置や、特許文献２に記載のイチゴ自動選別充填システムや、特許文献３に記載の箱詰め機などがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００２−０５２４８７号公報
【特許文献２】特開２００３−２６６０２４号公報
【特許文献３】特開２００５−２３１７１０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１、２の技術では、専用の収穫箱に向きを揃えて整列した状態の果実をハンドリングする必要がある。このため、収穫箱にランダムな置き方で収容された果実を扱うことができず、収穫箱に人手により整列して収容する必要があり、手間がかかる。一方、特許文献３に記載の技術は、果実を損傷なくハンドリングすべく、フィンガにより物理的に把持するものであるが、非常に複雑な構成となっている。
【０００７】
そこで、本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、果実を第１容器から第２容器に整列した状態で収容することが可能な果実の容器詰め装置、果実の損傷を抑制することが可能な果実搬送機構を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の果実の容器詰め装置は、果実がランダムに収容された第１容器が載置される第１容器載置部と、前記果実を整列した状態で収容する第２容器が載置される第２容器載置部と、前記第１容器載置部及び前記第２容器載置部とは異なる位置に配置された、前記果実を載置可能な載置部と、前記果実を吸着保持可能で、前記第１容器、前記第２容器及び前記載置部間の前記果実の搬送を行う果実搬送機構と、前記第１容器に収容された果実の画像、及び前記載置部に載置された果実の画像を取得する画像取得部と、前記画像取得部が取得した前記第１容器に収容された果実の画像に基づいて、前記果実の吸着位置を検出し、前記果実搬送機構に、前記第１容器に収容された果実を吸着保持させるとともに、前記載置部上に前記果実を一旦載置させる第１処理と、前記画像取得部が取得した前記載置部に載置された果実の画像に基づいて、前記果実の向き及び吸着位置を検出し、前記果実搬送機構に、前記載置部に載置された果実を前記吸着位置にて吸着保持させるとともに、前記果実の向きに基づいて、前記第２容器に前記果実を搬送させる第２処理とを実行する制御部と、を備える果実の容器詰め装置である。
【０００９】
これによれば、ランダムに果実が収容された第１容器から取り出されて、１つ１つの果実の大きさや姿勢を認識しやすくなった状態（載置部に載置された状態）で取得される画像から果実の向き及び吸着位置を検出するので、果実の向きや吸着位置を高精度に取得することができる。また、高精度に検出された果実の向きや吸着位置に基づいて、果実搬送機構が第２容器内に果実を搬送することで、第２容器内に見栄え良く果実を整列することが可能となる。
【００１０】
この場合において、前記載置部は、当該載置部に載置された果実を、最初に載置された位置とは異なる位置まで移動する移動機構を有し、前記画像取得部は、前記異なる位置まで移動した果実の画像を取得することとすることができる。かかる場合には、果実の画像を取得するに際して、果実搬送機構が果実近傍から退避する動作を行う必要がなくなる。これにより、果実搬送機構の動作を簡素化することができる。
【００１１】
この場合、前記移動機構は、ベルトコンベアであってもよく、前記ベルトコンベアの前記果実が載置される載置面に緩衝材が設けられていてもよい。かかる場合には、緩衝材の作用により、載置面上に搬送される果実の損傷を抑制することができる。
【００１２】
本発明の果実の容器詰め装置では、前記果実搬送機構は、筒状の吸着管と、前記吸着管を上下動自在な状態で保持する保持部と、前記吸着管の下端部と前記果実が接触した状態で、前記吸着管の内部を負圧にする負圧発生機構と、前記吸着管が前記保持部に対して上下動する範囲のうち最下端よりも上の所定位置に位置したことを検出する検出部と、前記吸着管を保持する前記保持部を移動する移動部と、を有しており、前記制御部は、前記移動部を介して前記吸着管の下端部を前記果実の吸着位置に接近及び接触させ、前記吸着管が前記所定位置に位置したことを前記検出部が検出した時点で、前記移動部による動作を停止するとともに、前記負圧発生機構による動作を開始することで、前記果実搬送機構による吸着保持動作を行うこととしてもよい。かかる場合には、果実に対して、吸着管の自重のみが掛かった状態から、果実搬送機構による吸着保持動作を行うことができるので、果実に過度な負担を掛けることがなく、吸着保持動作における果実の損傷を抑制することが可能となる。
【００１３】
また、本発明の果実容器詰め装置では、前記果実搬送機構が前記果実を吸着保持するときの前記吸着管下端部の高さ位置を検出する高さ位置検出部を更に備え、前記制御部は、前記高さ位置検出部の検出結果に基づいて、前記果実の大きさに関する値を算出し、当該果実の大きさに関する値に基づいて、前記果実の吸着保持を解除するときの前記果実搬送機構の高さ位置を決定することとしてもよい。かかる場合には、果実の大きさに関する値に基づいて果実の吸着保持を解除するときの果実搬送機構の高さ位置を決定するので、果実を載置する面と果実との距離を、果実が損傷しない程度に調整した状態で、果実の吸着保持を解除することができる。これにより、果実の損傷を抑制することができる。
【００１４】
また、前記第２容器には、前記果実が、列方向及び当該列方向に垂直な行方向に沿って順に配列され、前記制御部は、前記果実を前記第２容器の所定の搬送位置まで搬送する方向を、前記列方向及び前記行方向に交差し、前記第２容器に既に配列されている果実と干渉しない方向とすることができる。かかる場合には、果実を第２容器内に搬送する際の、他の果実との接触による果実の損傷を抑制することができる。
【００１５】
また、前記制御部は、前記画像取得部で取得された画像から前記果実の向きを算出できない場合には、前記果実搬送機構を、前記向きを算出できない果実に接触させ、当該接触後に前記画像取得部で取得される画像から前記果実の向きを算出することとしてもよい。かかる場合には、果実の状態が、画像取得部で取得された画像から果実の向きを算出できない状態になっている場合（例えば果実が蔕部分を下にして直立している場合）に、当該状態を果実搬送機構の接触により解消することで、果実の向きを算出することが可能となる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の果実の容器詰め装置は、果実を第１容器から第２容器に整列した状態で収容することができるという効果を奏する。また、本発明の果実搬送機構は、果実の損傷を抑制することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】イチゴのパック詰めシステムを示す斜視図である。
【図２】イチゴ搬送装置を取り出して拡大して示す図である。
【図３】エンドエフェクタを取り出して拡大した状態を示す図である。
【図４】図４（ａ）、図４（ｂ）は、エンドエフェクタ２０の断面図である。
【図５】イチゴのパック詰めシステムの制御系を示すブロック図である。
【図６】パック詰めシステムの一連の処理を示すフローチャートである。
【図７】図６の処理を説明するための図である。
【図８】図６のステップＳ１６の具体的処理を示すフローチャートである。
【図９】図６のステップＳ２６の具体的処理を示すフローチャートである。
【図１０】出荷パックにイチゴを搬送する際の搬送方向を示す図である。
【図１１】ステップＳ２４においてイチゴの等階級の判別や、イチゴの向き及び吸着位置の計算ができなかった場合の対処法について示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明の果実の容器詰め装置の一実施形態を図１〜図１１に基づいて詳細に説明する。
【００１９】
図１には、果実の容器詰め装置としてのイチゴのパック詰めシステム１００が斜視図にて示されている。図１に示すように、パック詰めシステム１００は、イチゴ搬送機構としてのイチゴ搬送装置１０と、第１容器載置部としての収穫箱用コンベア６０と、載置部としての中継コンベア４０と、第２容器載置部としての出荷パック用コンベア５０Ａ〜５０Ｄと、画像取得部としてのマシンビジョン６２と、これら各部を保持するフレーム８０と、を備える。なお、図１では、収穫箱用コンベア６０及び中継コンベア４０の長手方向をＹ軸方向、出荷パック用コンベア５０Ａ〜５０Ｄの長手方向（Ｙ軸方向に直交する方向）をＸ軸方向、これらＹ軸方向及びＸ軸方向に直交する方向をＺ軸方向として示している。
【００２０】
図２には、イチゴ搬送装置１０を取り出して拡大した状態が示されている。イチゴ搬送装置１０は、図２に示すように、エンドエフェクタ２０と、エンドエフェクタ２０をＸＹ面内２次元方向及びＺ軸方向、並びにＺ軸回りの回転方向に移動する移動部（マニュピレータ）９０と、を備える。
【００２１】
図３には、エンドエフェクタ２０のみを取り出して拡大した状態が示されている。図３に示すように、エンドエフェクタ２０は、吸着管２２と、保持部２４と、を有する。
【００２２】
吸着管２２は、エンドエフェクタ２０の断面図である図４（ａ）、図４（ｂ）に示すように、Ｚ軸方向に延び、内部が中空の略円筒状の部材から成る。吸着管２２の一側（図４（ａ）の−Ｚ側）の端部は、イチゴが接触する接触部２２ａとされている。なお、接触部２２ａには、イチゴと接触した際のイチゴの損傷を抑制するための緩衝材を設けることとしてもよい。また、吸着管２２の＋Ｚ端部近傍には、長円状のスライド孔２２ｂが形成されている。
【００２３】
保持部２４は、図４（ａ）、図４（ｂ）に示すように、内部に空間２４ａを有している。また、保持部２４は、図４（ａ）、図４（ｂ）のＹ軸方向（紙面直交方向）に延びるピン２５を有し、当該ピン２５を吸着管２２のスライド孔２２ｂに挿通させた状態で、吸着管２２を吊り下げ保持している。これにより、吸着管２２は、保持部２４に対してＺ軸方向にスライド自在な状態となっている。
【００２４】
また、保持部２４の外周部には、送光部８２ａと、受光部８２ｂとを有する検出部としての透過型の光電センサ８２（図５参照）が設けられている。送光部８２ａから出射した検出光は、保持部２４に形成された開口２４ｂ、２４ｃを介して受光部８２ｂに入射する。なお、吸着管２２と保持部２４との位置関係が、図４（ａ）に示すような状態にある場合には、受光部８２ｂが検出光を受光することが可能であるが、図４（ｂ）に示すような状態にある場合には、検出光が吸着管２２に当たるため、受光部８２ｂは、検出光を受光することができなくなる。受光部８２ａの受光結果は、図５の制御部９９に送信される。
【００２５】
また、図４（ａ）、図４（ｂ）に示すように、保持部２４内部の空間２４ａ内には、気圧センサ９２が設けられている。気圧センサ９２は、空間２４ａ内の気圧を検出し、当該検出結果を図５の制御部９９に送信する。なお、図３、図４では図示が省略されているが、保持部２４には、空間２４ａ内及び吸着管２２内を負圧にするための、負圧発生機構９４（図５参照）が接続されている。負圧発生機構９４は、図４（ｂ）に示すように吸着管２２の接触部２２ａにイチゴが接触した状態で空間２４ａ及び吸着管２２の内部を負圧にすることで、吸着管２２にイチゴを吸着保持させるものである。
【００２６】
図２に戻り、移動部９０は、Ｙ軸方向に延びるＹガイド１２と、Ｘ軸方向に延び、Ｙガイド１２に沿ってＹ軸方向に移動するＸガイド１４と、Ｘガイド１４に沿ってＸ軸方向に移動するＺガイド１６と、Ｚガイド１６に沿ってＺ軸方向に移動するＺ可動部１８と、を有する。
【００２７】
Ｘガイド１４は、直進駆動装置（例えば、ボールネジ、リニアモータなど）の駆動力を受けて、Ｙガイド１２に沿ってＹ軸方向に移動する。また、Ｚガイド１６は、直進駆動装置の駆動力を受けて、Ｘガイド１４に沿ってＸ軸方向に移動する。また、Ｚ可動部１８は、直進駆動装置の駆動力を受けて、Ｚガイド１６に沿ってＺ軸方向に移動する。これにより、Ｚ可動部１８は、Ｘ、Ｙ、Ｚ軸方向の３軸方向に移動可能となっている。なお、各直進駆動装置については、便宜上、図示を省略している。
【００２８】
更に、Ｚ可動部１８は、エンドエフェクタ２０を回転可能に保持している。エンドエフェクタ２０は、回転駆動装置(不図示)の駆動力を受けて、Ｚ軸回り（θｚ）に回転する。
【００２９】
すなわち、本実施形態のエンドエフェクタ２０は、移動部９０により、Ｘ，Ｙ，Ｚ、及びθｚ方向の４自由度方向に移動可能となっている。なお、エンドエフェクタ２０の位置、姿勢は、図５の位置検出部９１（リニアエンコーダやロータリエンコーダなど）により計測することが可能であるものとする。
【００３０】
収穫箱用コンベア６０は、ベルトコンベアであり、収穫後のイチゴがランダムな姿勢で収容された第１容器としての収穫箱７０を−Ｙ方向から＋Ｙ方向に向けて搬送する。
【００３１】
中継コンベア４０は、収穫箱用コンベア６０よりも小型のベルトコンベアであり、収穫箱７０から搬送されてきたイチゴを、−Ｙ方向から＋Ｙ方向に向けて搬送する。中継コンベア４０のベルトのイチゴ載置面（図１の＋Ｚ側の面）には、緩衝材が貼付されている。
【００３２】
出荷パック用コンベア５０Ａ〜５０Ｄは、それぞれ、第２容器としての出荷パック５２Ａ〜５２Ｄを−Ｘ方向から＋Ｘ方向に向けて搬送する。ここで、出荷パック５２Ａ〜５２Ｄは、等階級別に割り当てられているものとする。例えば、図１の例では、出荷パック５２Ａは最も等階級が高いイチゴがパック詰めされる出荷パックであり、出荷パック５２Ｄは最も等階級が低いイチゴが詰められる出荷パックであるものとする。出荷パック用コンベア５０Ａ〜５０Ｄは、イチゴの詰められ度合いに応じて、制御部９９（図５参照）の指示の下、出荷パック５２Ａ〜５２Ｄを＋Ｘ方向に搬送する。
【００３３】
マシンビジョン６２は、図１において破線で示すように、収穫箱７０内のイチゴの画像を取得するとともに、中継コンベア４０上のイチゴの画像を取得し、制御部９９（図５参照）に対して送信する。
【００３４】
図５には、本実施形態のパック詰めシステム１００の制御系がブロック図にて示されている。図５に示すように、パック詰めシステム１００では、制御部９９が、マシンビジョン６２で取得された画像や、気圧センサ９２、光電センサ８２の検出結果に基づいて、移動部９０、負圧発生機構９４、コンベア６０，４０，５０Ａ〜５０Ｄ等の動作を、統括的に制御する。
【００３５】
次に、本実施形態のパック詰めシステム１００における処理について、図６、図８、図９のフローチャートに沿って、その他図面を適宜参照しつつ、説明する。
【００３６】
図６は、パック詰めシステム１００の一連の処理を示すフローチャートである。図６の処理の前提として、出荷パック５２Ａ〜５２Ｄが出荷パック用コンベア５０Ａ〜５０Ｄ上にセットされるとともに、所定数の収穫箱７０が収穫箱用コンベア６０上にセットされているものとする。まず、ステップＳ１０では、制御部９９が、収穫箱用コンベア６０を動作させて、収穫箱７０を所定位置まで搬送する（図７の矢印Ａ参照）。次いで、ステップＳ１２では、制御部９９が、マシンビジョン６２から送信されてきた取得画像に基づいて、収穫箱７０内にイチゴが存在しているか否かを判断する。ここでの判断が否定された場合には、ステップＳ１０に戻り、次の収穫箱７０が所定位置となるように、収穫箱用コンベア６０を動作させて収穫箱７０の搬送を行う。一方、ステップＳ１２の判断が肯定された場合には、ステップＳ１４に移行する。
【００３７】
ステップＳ１４では、制御部９９が、マシンビジョン６２から送信されてきた取得画像に基づいて、収穫箱７０内のイチゴ（次の搬送対象のイチゴ）の吸着位置を計算する。この場合、制御部９９は、取得画像からイチゴの赤道部（径が最も大きい部分）を検出し、当該赤道部を吸着位置とする。
【００３８】
次いで、ステップＳ１６では、制御部９９が、エンドエフェクタ２０によるイチゴの吸着処理を実行する。具体的には、制御部９９は、図８のフローチャートに沿った処理を実行する。
【００３９】
図８の処理では、まず、ステップＳ４０において、制御部９９が、移動部９０を介して、イチゴの吸着位置上方にエンドエフェクタ２０を移動する。次いで、ステップＳ４２では、制御部９９が、移動部９０を介して、エンドエフェクタ２０を下方に移動する。
【００４０】
次いで、ステップＳ４４では、制御部９９が、光電センサ８２（受光部８２ｂ）の検出光の検出が途絶えるまで待機する。ここでの判断が肯定される場合とは、図４（ｂ）に示すように、エンドエフェクタ２０が下降し、吸着管２２の接触部２２ａがイチゴに接触して、吸着管２２が保持部２４に対して上方に移動した状態となっていることを意味する。この場合、吸着管２２の接触部２２ａとイチゴとが密着していることになる。なお、図４（ｂ）の状態では、エンドエフェクタ２０の下降動作による力はイチゴに対して一切加わっておらず、吸着管２２の自重のみが作用していることになる。
【００４１】
図８に戻り、ステップＳ４４の判断が肯定されると、ステップＳ４６に移行し、制御部９９は、エンドエフェクタ２０の下方への移動を停止する。次いで、ステップＳ４８では、制御部９９は、負圧発生機構９４の動作を開始する。すなわち、エンドエフェクタ２０の吸着管２２によるイチゴの吸着保持動作が開始されることになる。
【００４２】
次いで、ステップＳ５０では、制御部９９は、気圧センサ９２が検出する気圧が所定気圧になるまで待機する。ここで、所定気圧とは、イチゴを吸着保持可能な気圧を意味する。なお、制御部９９は、マシンビジョン６２の取得画像に基づいて、吸着保持対象のイチゴの大きさを検出しておき、当該イチゴの大きさに合わせて所定気圧を適切な値（イチゴを損傷せずに吸着保持できる値）に変更することとしてもよい。
【００４３】
ステップＳ５０の判断が肯定された場合、ステップＳ５２に移行し、制御部９９は、上述した所定気圧を維持するように、負圧発生機構９４を制御する。これにより、エンドエフェクタ２０がイチゴを吸着保持した状態を維持することができる。その後は、図６のステップＳ１８に移行する。
【００４４】
図６のステップＳ１８では、制御部９９は、収穫箱７０からイチゴを取り出し、中継コンベア４０の所定位置に静置する（図７の矢印Ｂ参照）。この場合、中継コンベア４０のベルトの上面（イチゴ載置面）には、前述したように緩衝材が貼付されているので、イチゴがある一定の高さにある状態で、制御部９９が負圧発生機構９４の動作を停止して、吸着管２２によるイチゴの吸着保持を解除することとすれば、イチゴが損傷することはほとんどない。
【００４５】
次いで、ステップＳ２０では、制御部９９が、中継コンベア４０を所定量移動する（図７の矢印Ｃ参照）。次いで、ステップＳ２２では、制御部９９が、中継コンベアのイチゴの画像を取得できたか否かを判断する。ここでの判断が否定された場合、すなわち、中継コンベア４０に静置したイチゴが未だマシンビジョン６２により撮影されていない場合には、ステップＳ１２に戻り、上述した収穫箱７０から中継コンベア４０へのイチゴの搬送処理を実行する。そして、ステップＳ２２の判断が肯定された段階（図７に示すように、中継コンベア４０上のイチゴが撮影された段階）で、ステップＳ２４に移行する。
【００４６】
ステップＳ２４では、制御部９９は、マシンビジョン６２により取得された画像に基づいて、イチゴの等階級の判別を行うとともに、イチゴの向き、吸着位置を計算する。イチゴの向きは、蔕部（緑色部分）の重心と、果実部（赤色部分）の重心とを結ぶ直線の向きとすることができる。また、吸着位置は、ステップＳ１４と同様、イチゴの赤道部の位置とすることができる。
【００４７】
次いで、ステップＳ２６では、制御部９９がエンドエフェクタによるイチゴ吸着処理を実行する。具体的には、制御部９９は、図９のフローチャートに沿った処理を実行する。
【００４８】
図９の処理では、ステップＳ４０〜Ｓ４６まで、図８（ステップＳ１６）と同様の処理を実行する。具体的には、制御部９９は、ステップＳ４０において、移動部９０を介して、中継コンベア４０上のイチゴ（等階級判別等の処理が行われたイチゴ）の吸着位置上方にエンドエフェクタ２０を移動するとともに、ステップＳ４２において、移動部９０を介して、エンドエフェクタ２０を下方に移動する。また、制御部９９は、ステップＳ４４において光電センサ８２の検出光の検出が途絶えた後に、ステップＳ４６においてエンドエフェクタ２０の下降移動を停止する。
【００４９】
次いで、ステップＳ４７では、制御部９９が、エンドエフェクタ２０のＺ位置（高さ位置）を図５の位置検出部９１から取得し、当該Ｚ位置に基づいて、イチゴの短果径（高さ）を算出する。すなわち、位置検出部９１は、高さ位置検出部として機能している。
【００５０】
その後は、ステップＳ４８〜Ｓ５２まで、図８（ステップＳ１６）と同様の処理を実行する。具体的には、制御部９９は、ステップＳ４８において、負圧発生機構９４の動作を開始し、ステップＳ５０で気圧センサ９２が検出する気圧が所定気圧になった後は、ステップＳ５２において、所定気圧を維持するように、負圧発生機構９４を制御する。これにより、エンドエフェクタ２０がイチゴを吸着保持した状態を維持することができる。以上の処理が終了すると、図６のステップＳ２８に移行する。
【００５１】
図６のステップＳ２８では、制御部９９は、出荷パック５２Ａ〜５２Ｄのいずれかに、向きを揃えて静置する（図７の矢印Ｄ参照）。具体的には、制御部９９は、ステップＳ２４で判別されたイチゴの等階級に基づいて、エンドエフェクタ２０が吸着保持しているイチゴを、出荷パック５２Ａ〜５２Ｄのいずれに対して搬入するかを判断する。制御部９９は、搬入すべき出荷パックの、イチゴ搬入位置（制御部９９が記憶しているイチゴの搬入状況から決められる）に対して、図１０に示すように斜め方向、すなわち、イチゴが整列されているＸ軸方向（行方向）及びＹ軸方向（列方向）に交差する方向で、かつ既にパック詰めされているイチゴと干渉しない方向から、接近する。なお、制御部９９は、イチゴ搬入位置に位置する前に、イチゴの向きが所定方向となるように、ステップＳ２４で算出されたイチゴの向きに基づいて、移動部９０を介してエンドエフェクタ２０のθｚ方向の姿勢を調整するものとする。
【００５２】
更に、イチゴを出荷パックに搬入する際には、制御部９９は、ステップＳ４７で算出されたイチゴの短果径（高さ）に基づいて、エンドエフェクタ２０の高さ位置を位置検出部９１の検出値に基づいて調整し、イチゴと出荷パックとの間の距離がほぼ０の状態とする。そして、当該状態で、制御部９９は、負圧発生機構９４の動作を停止して、エンドエフェクタ２０によるイチゴの吸着保持を解除し、イチゴを出荷パックのイチゴ搬入位置に静置するようにする。
【００５３】
次いで、ステップＳ３０では、制御部９９は、出荷パックに対するイチゴの搬入状況（制御部９９がモニタしている）に基づいて、ステップＳ２８でイチゴを搬入した出荷パックが満杯になったか否かを判断する。ステップＳ３０の判断が否定された場合には、ステップＳ３４に移行する。一方、ステップＳ３０の判断が肯定された場合には、ステップＳ３２において、制御部９９が、満杯になった出荷パックを搬送する出荷パック用コンベアを図８の矢印Ｅ方向に移動した後、ステップＳ３４に移行する。
【００５４】
ステップＳ３４に移行した場合、制御部９９は、終了か否かを判断する。このステップＳ３４の判断が否定された場合には、ステップＳ１２に戻るが、ステップＳ３４の判断が肯定された場合には、図６の全処理を終了する。
【００５５】
なお、ステップＳ２４において、イチゴの画像が取得できたにも関わらず、等階級の判別や、イチゴの向き及び吸着位置の計算ができない場合がある。この場合、イチゴが、図１１に破線にて示すように、上向きの状態で中継コンベア４０上に載置されている可能性が高い。このような場合には、制御部９９は、図１１に示すように、エンドエフェクタ２０（吸着管２２）を中継コンベア４０の上方に移動するとともに、上向きの状態となっている可能性の高いイチゴに吸着管２２を接触させることで、イチゴを傾倒させるようにしても良い。この場合、傾倒したイチゴの画像を再度取得した後、ステップＳ２４の処理を再試行することができる。
【００５６】
以上、詳細に説明したように、本実施形態によると、制御部９９は、マシンビジョン６２が取得した収穫箱７０に収容されたイチゴの画像に基づいて、イチゴの吸着位置（赤道部）を検出し、イチゴ搬送装置１０に、収穫箱７０に収容されたイチゴを吸着位置にて吸着保持させるとともに、中継コンベア４０上にイチゴを一旦載置させる処理（Ｓ１４〜Ｓ１８）と、マシンビジョン６２が取得した中継コンベア４０に載置されたイチゴの画像に基づいて、イチゴの向き及び吸着位置（赤道部）を検出し、イチゴ搬送装置１０に、中継コンベア４０に載置されたイチゴを吸着位置にて吸着保持させるとともに、イチゴの向きに基づいて、出荷パック５２Ａ〜５２Ｄにイチゴを搬送させる処理（Ｓ２４〜Ｓ２８）とを実行させる。このように、本実施形態では、ランダムにイチゴが収容された収穫箱７０から取り出されて、１つ１つのイチゴの大きさや姿勢を認識しやすくなった状態（中継コンベア４０に載置された状態）で取得される画像からイチゴの向き及び吸着位置を検出するので、イチゴの向きや吸着位置を高精度に取得することができる。また、高精度に検出されたイチゴの向きや吸着位置に基づいて、イチゴ搬送装置１０が出荷パック５２Ａ〜５２Ｄ内にイチゴを搬送することで、出荷パック５２Ａ〜５２Ｄ内に見栄え良くイチゴを整列することができる。また、本実施形態では、中継コンベア４０上のイチゴの画像に基づいて、イチゴの等階級判別を行うこととしているので、等階級判別の結果に基づき、対応する等階級の出荷パック（５２Ａ〜５２Ｄのいずれか）に見栄え良く向きを揃えて並べることが可能である。
【００５７】
また、中継コンベア４０は、当該中継コンベア４０に載置されたイチゴを、イチゴ搬送装置１０により最初に載置された位置とは異なる位置まで移動し、マシンビジョン６２は、異なる位置まで移動したイチゴの画像を取得するので、イチゴの画像を取得するに際して、イチゴ搬送装置１０がイチゴ近傍から退避する動作を行う必要がない。これにより、イチゴ搬送装置１０の動作を簡素化することができる。
【００５８】
また、中継コンベア４０の上面（イチゴが載置される載置面）には緩衝材が設けられているので、緩衝材の作用により、載置面上に搬送されるイチゴの損傷を抑制することができる。
【００５９】
また、制御部９９は、移動部９０を介して吸着管２２の下端部（接触部２２ａ）をイチゴの吸着位置に接近及び接触させ、吸着管２２が所定位置に位置したことを光電センサ８２が検出した時点（ステップＳ４４の判断が肯定された時点）で、移動部９０による動作を停止するとともに（ステップＳ４６）、負圧発生機構６４による動作を開始する（ステップＳ４８）ことで、イチゴ搬送装置１０による吸着保持動作を行う。したがって、イチゴに対して、吸着管の自重のみが掛かった状態から、イチゴ搬送装置１０による吸着保持動作を行うことができるので、イチゴに過度な負担を掛けることがなく、吸着保持動作におけるイチゴの損傷を抑制することが可能となる。この場合、イチゴ搬送装置１０（エンドエフェクタ２０）における吸着力の調整、吸着管２２の軽量化により、イチゴに作用する力は、最大１Ｎ、作用時間は吸着位置１箇所につき最長３ｓ程度とすることができる。また、この程度の力であれば、イチゴの予冷や、吸着管２２の下端部（接触部２２ａ）に設ける緩衝材の材質選択等の対応により、イチゴの損傷をほぼゼロに抑えることができる。
【００６０】
また、制御部９９は、位置検出部９１の検出結果に基づいて、イチゴの大きさに関する値（短果径）を算出し、当該イチゴの大きさに関する値（短果径）に基づいて、イチゴの吸着保持を解除するときのイチゴ搬送装置１０の高さ位置を決定するので、イチゴを載置する面とイチゴとの距離を、イチゴが損傷しない程度に調整した状態で、イチゴの吸着保持を解除することができる。これにより、イチゴの損傷を抑制することができる。
【００６１】
また、本実施形態では、制御部９９は、出荷パック５２Ａ〜５２Ｄのイチゴ搬送位置までイチゴを搬送する方向を、列方向（Ｘ軸方向）及び行方向（Ｙ軸方向）に交差し、出荷パック５２Ａ〜５２Ｄに既に配列されているイチゴと干渉しない方向とするので、イチゴを出荷パック５２Ａ〜５２Ｄに搬送する際の、他のイチゴとの接触によるイチゴの損傷を抑制することができる。
【００６２】
また、本実施形態では、制御部９９は、イチゴの状態が、マシンビジョン６２で取得された画像からイチゴの向きを算出できない状態になっている場合（例えばイチゴが蔕部分を下にして直立している場合）に、当該状態をエンドエフェクタ２０の接触により解消するので、イチゴの向きを確実に算出することができる。
【００６３】
また、本実施形態では、収穫箱７０内又は中継コンベア４０上の吸着対象のイチゴに対し、エンドエフェクタ２０が上方から近づくので、他のイチゴとエンドエフェクタ２０との干渉を考慮する必要がない。すなわち、収穫箱７０内にイチゴを所定間隔を隔てて整列させたりする必要がなくなる。また、本実施形態によれば、収穫箱７０からイチゴを取り出す作業と出荷パック５２Ａ〜５２Ｄへの搬入作業を１台の装置（イチゴ搬送装置１０）で行うことができるので、複数代の装置を必要とする場合に比べ、低コスト化を図ることができる。
【００６４】
なお、上記実施形態では、載置部としての中継コンベア４０、第１容器載置部としての収穫箱用コンベア６０、及び第２容器載置部としての出荷パック用コンベア５０Ａ〜５０Ｄが、それぞれベルトコンベアである場合について説明したが、これに限られるものではない。例えば、各コンベアに代えて単なる載置台を採用してもよい。また、ベルトコンベアに限らず、その他の装置、例えばローラコンベアなどを採用してもよい。
【００６５】
また、上記実施形態では、中継コンベア４０上のイチゴの画像から等階級を判別する場合について説明したが、これに限られるものではない。例えば、収穫箱７０内に収容されたイチゴが、既に等階級別に仕分けされているような場合には、等階級判別を省略してもよい。
【００６６】
なお、上記実施形態では、図６のステップＳ２２において、中継コンベア４０上のイチゴの画像が取得できるまで、収穫箱７０内のイチゴの中継コンベア４０上への搬送を繰り返す場合について説明した。しかしながら、これに限られるものではなく、制御部９９は、イチゴの画像が取得できるまで待機することとしてもよい。この場合、図７のように中継コンベア４０上にイチゴが複数載置されることはなく、中継コンベア４０上には１つのイチゴが載置されるのみである。
【００６７】
なお、上記実施形態では、果実が、イチゴである場合について説明したが、これに限られるものではない。果実としては、イチゴ以外の軟弱果実、例えばビワ、イチジクなどであってもよい。
【００６８】
上述した実施形態は本発明の好適な実施の例である。但し、これに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変形実施可能である。
【符号の説明】
【００６９】
１０  イチゴ搬送装置（イチゴ搬送機構）
２２  吸着管
２４  保持部
４０  中継コンベア（載置部、ベルトコンベア）
５０Ａ〜５０Ｄ  出荷パック用コンベア（第２容器載置部）
５２Ａ〜５２Ｄ  出荷パック（第２容器）
６０  収穫箱用コンベア（第１容器載置部）
６２  マシンビジョン（画像取得部）
７０  収穫箱（第１容器）
８２  光電センサ（検出部）
９０  移動部
９１  位置検出部（高さ位置検出部）
９４  負圧発生機構
９９  制御部
【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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【図１０】
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【図１１】
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