(57)【要約】【課題】搬入される農産物が斜め向きであっても、表面に疵が生じることなくその農産物を箱詰めすることができる箱詰め機を提供する。【解決手段】イチゴ像から果実像を生成し、果実像を用いて果実像の重心Ｇ（Ｘａ，Ｙａ）を算出する。制御部は、果実像を用いて、その重心Ｇ（Ｘａ，Ｙａ）を通る直線であって、慣性モーメントが最小となる直線たる主軸Ｔを求め、求めた主軸Ｔの向きに基いて、農産物の把持方向、即ちチャックの回動角度（θ）を演算すると共に、果実像の重心Ｇ（Ｘａ，Ｙａ）に基いて、農産物の把持位置、即ちチャックのｙ軸方向への移動距離を演算する。一方、制御部は、設定された段差寸法に基いて、チャックのｚ軸方向への移動距離を演算する。【選択図】図１３
2005231710.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
搬入された農産物を把持する複数の指部を狭拡可能に設けてなる把持部と、該把持部を前記各指部に内接する面を貫通する中心軸周りに回動させる回動手段と、前記把持部を昇降及び縦横移動させる移動手段と、前記回動手段による把持部の回動動作及び移動手段による把持部の移動動作を制御する制御部とを備え、前記各指部で農産物を把持した把持部を移動手段によって箱体へ移動させ、この把持部と共に移動させた農産物を当該箱体内に詰める箱詰め機であって、
前記制御部には、前記農産物に係る画像データが与えられるようになっており、
制御部は、与えられた画像データを用いて、前記回動手段による把持部の回動量を算出する回動量算出手段と、前記移動手段による把持部の移動量を算出する移動量算出手段とを具備し、得られた回動量になるように前記回動手段による把持部の回動動作を制御し、また、得られた移動量になるように前記移動手段による把持部の移動動作を制御するようにしてあることを特徴とする箱詰め機。
【請求項２】
前記回動量算出手段は、前記画像データに含まれる農産物の像の主軸を求める手段と、求めた主軸の方向に基いて、前記把持部の回動角度を算出する手段とを具備する請求項１記載の箱詰め機。
【請求項３】
前記移動量算出手段は、前記画像データに含まれる農産物の像の重心の位置を算出する手段と、得られた重心の位置に基いて、前記把持部の移動量を求める手段とを具備する請求項１又は２記載の箱詰め機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、箱内に、イチゴ又はミニトマト等の複数の農産物を詰める箱詰め機に関する。
【背景技術】
【０００２】
図１４は、後記する特許文献１に開示された箱詰め機を示す模式的外観斜視図であり、図中、７１は、収穫した複数のイチゴａｓ，ａｓ，…が格納してある収穫トレイ、８０は、該収穫トレイ７１から搬出されるイチゴａｓ，ａｓ，…を収納する収納パックである。これら収穫トレイ７１と収納パック８０とは、一軸周りに距離を隔てて配置してあり、収穫トレイ７１及び収納パック８０はそれぞれ、上下及び前後左右に移動自在な載置台（図示せず）上に載置してある。
【０００３】
収穫トレイ７１の上面には、倒立円錐形状の複数の凹部が縦横方向へ適宜の間隔を隔てて設けてあり、各凹部にイチゴａｓ，ａｓ，…が各へた部を上にして格納してある。一方、収納パック８０の上面には、半楕円形状の複数の凹部が縦横方向へ適宜の間隔を隔てて設けてあり、各凹部にイチゴａｓ，ａｓ，…が各へた部を斜めにして収納されるようになっている。この収穫トレイ７１と収納パック８０と間には、本体７２に備えられた回転テーブル７５が一方向へ回転可能に配設してあり、該回転テーブル７５の周縁近傍上には、それぞれイチゴａｓを吸引保持可能な複数の保持機７３，７３，…が、周方向へ適宜の間隔で揺動可能に支持されている。
【０００４】
保持機７３は、内部を減圧される筒体７３ａによって軸長方向へ摺動自在に連通支持された管体７３ｂの先端に蛇腹状の吸着パッド７３ｃを設けてなり、筒体７３ａは回転テーブル７５に立設した支持アーム７４によって回転テーブル７５より外側へ傾倒可能になっている。そして、支持アームによって筒体７３ａを回転テーブル７５より外側へ、管体７３ｂが縦向きになるように傾倒させた状態で、収穫トレイ７１を前後左右に位置合わせし、更に収穫トレイ７１を上昇させてイチゴａｓのへた部を保持機７３の吸着パッド７３ｃに当接させた後、筒体７３ａ及び管体７３ｂ内を減圧させることによって、イチゴａｓを保持機７３に吸引保持させる。
【０００５】
次に、収穫トレイ７１を降下させると共に、支持アームによって筒体７３ａを横向きにしつつ回転テーブル７５を当該保持機７３が収納パック８０の位置に達するまで回動させる。この収穫トレイ７１の位置から収納パック８０までの間の中途位置には、イチゴａｓのサイズを検出するカメラ７６が配設してある。一方、前述した載置台上には、イチゴのサイズに応じて複数の収納パック８０，８０，…が載置してあり、載置台は回動可能にしてある。この載置台は、前記保持機７３が収納パック８０の位置に達するタイミングで、カメラ７６が撮像して得たイチゴａｓのサイズを収納する収納パック８０が回転テーブル７５に対向位置するように回動するようになっている。
【０００６】
そして、保持機７３の筒体７３ａは、回転テーブル７５の回動中、支持アーム７４によって鉛直方向に対して斜めの姿勢になされ、その状態で、収納パック８０が前後左右に位置合わせされて上昇され、当該収納パック８０の凹部にイチゴａｓが収納されると、筒体７３ａ及び管体７３ｂの減圧を解除して、イチゴａｓを収納パック８０に箱詰めする。
【特許文献１】特開２００２−５２４８７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、このような従来の箱詰め機では、保持機７３の減圧吸引によりイチゴａｓを保持するに際し、各イチゴａｓ，ａｓ，…を、表面が比較的硬いへた部を上に向けた姿勢にするために、専用の複数の収穫トレイ７１，７１，…を準備しなければならず、収穫トレイ７１，７１，…の準備に費用を要する。かかる費用の負担を解消するには、収穫トレイ７１を用いることなく、供給される農産物を箱詰めできることが要求されるが、このような収穫トレイ７１を用いない場合、保持機７３に対してイチゴａｓが斜め向きになるため、そのような姿勢のイチゴａｓのへた部に保持機７３の吸着パッド７３ｃを当接させることができない。一方、イチゴａｓの果実部に吸着パッド７３ｃを当接させ減圧吸引によりイチゴａｓを保持した場合、イチゴａｓの熟成度が比較的低い場合であっても、果実部の表面に疵が生じるという問題があった。
【０００８】
本発明は、斯かる事情に鑑みてなされたものであって、搬入される農産物が斜め向きであっても、表面に疵が生じることなくその農産物を箱詰めすることができる箱詰め機を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
請求項１記載の本発明は、搬入された農産物を把持する複数の指部を狭拡可能に設けてなる把持部と、該把持部を前記各指部に内接する面を貫通する中心軸周りに回動させる回動手段と、前記把持部を昇降及び縦横移動させる移動手段と、前記回動手段による把持部の回動動作及び移動手段による把持部の移動動作を制御する制御部とを備え、前記各指部で農産物を把持した把持部を移動手段によって箱体へ移動させ、この把持部と共に移動させた農産物を当該箱体内に詰める箱詰め機であって、前記制御部には、前記農産物に係る画像データが与えられるようになっており、制御部は、与えられた画像データを用いて、前記回動手段による把持部の回動量を算出する回動量算出手段と、前記移動手段による把持部の移動量を算出する移動量算出手段とを具備し、得られた回動量になるように前記回動手段による把持部の回動動作を制御し、また、得られた移動量になるように前記移動手段による把持部の移動動作を制御するようにしてあることを特徴とする。
【００１０】
請求項２記載の本発明は、前記回動量算出手段は、前記画像データに含まれる農産物の像の主軸を求める手段と、求めた主軸の方向に基いて、前記把持部の回動角度を算出する手段とを具備することを特徴とする。
【００１１】
請求項３記載の本発明は、前記移動量算出手段は、前記画像データに含まれる農産物の像の重心の位置を算出する手段と、得られた重心の位置に基いて、前記把持部の移動量を求める手段とを具備することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
請求項１記載の本発明では、搬入された農産物を把持する複数の指部を狭拡可能に設けてなる把持部と、該把持部を前記各指部に内接する面を貫通する中心軸周りに回動させる回動手段と、前記把持部を昇降及び縦横移動させる移動手段と、前記回動手段による把持部の回動動作及び移動手段による把持部の移動動作を制御する制御部とを備え、前記各指部で農産物を把持した把持部を移動手段によって箱体へ移動させ、この把持部と共に移動させた農産物を当該箱体内に詰める。これら各指部の農産物に当接する部分に、例えばエアバッグを設けておくことによって、農産物に弾性を有して面接触することができるため、農産物の果実部を把持する場合であっても、農産物の表面に疵を生じさせない。
【００１３】
また、前記制御部には、前記農産物に係る画像データが与えられるようになっており、制御部は、与えられた画像データを用いて、前記回動手段による把持部の回動量を算出する回動量算出手段と、前記移動手段による把持部の移動量を算出する移動量算出手段とを具備し、得られた回動量になるように前記回動手段による把持部の回動動作を制御し、また、得られた移動量になるように前記移動手段による把持部の移動動作を制御するようにしてあるため、搬入される農産物が斜め向きであっても、その農産物を箱詰めすることができる。
【００１４】
請求項２記載の本発明では、前記回動量算出手段は、前記画像データに含まれる農産物の像の主軸を求める手段と、求めた主軸の方向に基いて、前記把持部の回動角度を算出する手段とを具備するため、非球状の農産物がいずれの方向を向いて搬入された場合であっても、その農産物を把持部によって確実に把持させることができる。
【００１５】
請求項３記載の本発明では、前記移動量算出手段は、前記画像データに含まれる農産物の像の重心の位置を算出する手段と、得られた重心の位置に基いて、前記把持部の移動量を求める手段とを具備するため、箱詰め機へ搬入された農産物の位置が変動する場合であっても、その農産物を把持部によって確実に把持させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
本発明にあっては、搬入された農産物を把持する複数の指部を狭拡可能に設けてなる把持部と、該把持部を前記各指部に内接する面を貫通する中心軸周りに回動させる回動手段と、前記把持部を昇降及び昇降方向と交わる面内で縦横移動させる移動手段と、前記回動手段による把持部の回動動作及び移動手段による把持部の移動動作を制御する制御部とを備え、前記各指部で農産物を把持した把持部を移動手段によって箱体へ移動させ、この把持部と共に移動させた農産物を当該箱体内に詰めるようにしてある。なお、回動手段及び移動手段はそれぞれ、駆動モータ等の駆動源を具備して構成される。
【００１７】
前述した制御部には、前記農産物に係る画像データ、例えば農産物の搬送機及び農産物を撮像して得た画像データが与えられるようになっており、制御部の回動量算出手段は、与えられた画像データを用いて、例えば、搬送機における農産物の向きを求めて、前記回動手段による把持部の回動量を算出する。また、制御部の移動量算出手段は、与えられた画像データを用いて、例えば、搬送機における農産物の位置を求めて、前記移動手段による把持部の移動量を算出する。そして、制御部は、得られた回動量になるように前記回動手段による把持部の回動動作を制御し、また、得られた移動量になるように前記移動手段による把持部の移動動作を制御する。
【００１８】
具体的には、前述した回動量算出手段は、前記画像データに含まれる農産物の像の主軸を求め、求めた主軸の方向に基いて、前記把持部の回動角度を算出する。
【００１９】
また、前述した移動量算出手段は、前記画像データに含まれる農産物の像の重心の位置を算出し、得られた重心の位置に基いて、前記把持部の移動量を求める。
【００２０】
以下、本発明に係る実施例を図面に基づいて詳述する。
【実施例１】
【００２１】
図１は、本発明に係る箱詰め装置の構成を示す平面図であり、図中、１は、ベルトコンベアといった搬送機である。搬送機１上には、複数のキャリアＫ，Ｋ，…が適宜の間隔で載置されており、各キャリアＫ，Ｋ，…は搬送機１によって矢符方向へ搬送されている。キャリアＫは、中央に縦貫通孔を開設した丸皿形状をなしており、各キャリアＫ，Ｋ，…内に、イチゴ又はミニトマト等の農産物ａ，ａ，…が一つずつ保持されている。
【００２２】
この搬送機１の搬送域上には、キャリアＫ，Ｋ，…内の農産物ａ，ａ，…をパックＰ，Ｐ，…に箱詰めする複数台（図１では３台）の箱詰め機（本体）２，２，２が、それぞれ搬送機１を跨ぐ様態で、上流から下流へ互いに距離を隔ててタンデムに配置してある。これらの箱詰め機２，２，２はそれぞれ、農産物ａ，ａ，…のサイズ（例えば、ＬＬ，Ｌ，Ｍ）に応じた台数だけ設けてあり、互いに異なるサイズの農産物ａ，ａ，…を箱詰めするようにしてある。
【００２３】
最上流の箱詰め機２の入側であって搬送機１上方の位置には、投光器及びカラーカメラを備え、キャリアＫ及び該キャリアＫに保持された農産物ａを撮像する撮像器３が配置してあり、該撮像器３が撮像して得た画像データは各箱詰め機２，２，２の制御部２０，２０，２０にそれぞれ与えられるようになっている。また、搬送機１の一側近傍であって、前述した撮像器３、各箱詰め器２，２，２の上流側近傍の各位置には、キャリアＫの存否を検出する光電センサ４，４，４，４がそれぞれ配設してあり、各光電センサ４，４，４，４は、搬送機１で搬送されるキャリアＫを検出した場合、対応する撮像器３又は各箱詰め器２，２，２の制御部２０，２０，２０に、その検出結果を与える。
【００２４】
一方、各箱詰め機２，２，２の配設位置であって前述した搬送機１の他側がわには、複数の農産物ａ，ａ，…をそれぞれ収納するパック（箱体）Ｐ，Ｐ，…を間欠的に搬入するパック搬入機５，５，５が、前記搬送機１と平行に配設してあり、各パック搬入機５，５，５の搬送高さは前記搬送機１の搬送高さより少し高くしてある。そして、これらパック搬入機５，５，５の出側には、パック搬出機６，６，６がそれぞれパック搬入機５，５，５と交わる方向（図１では直交する方向）へ延設してあり、農産物ａ，ａ，…が箱詰めされたパックＰ，Ｐ，Ｐはパック搬出機６，６，６に移送され、パック搬出機６，６，６によって箱詰め装置の外へ搬出される。
【００２５】
図２、図３及び図４は、図１に示した箱詰め装置の要部を示す平面図、正面図及び側面図である。なお、各図中、図１に示した部分に対応する部分には同じ番号を付してある。図２から図４に示した如く、箱詰め機２は、搬送機１及びパック搬入機５の外側上方に、レール２３，２３を、搬送機１と平行に設けてなり、両レール２３，２３は複数のフレーム部材を直方体形状に連結した基台２１で支持されている。従って、搬送機１は、この基台２１内を貫通している。
【００２６】
両レール２３，２３上には平面視が略Ｉ字形の台座２２が設置してあり、台座２２はレール２３，２３によってその長手方向へ、即ち搬送機１の搬送方向及びそれとは逆の方向へ、摺動自在に担持されている。そして、台座２２は、前記基台２１に固定したアクチュエータ２４によって、レール２３，２３上を進退移動されるようになっている。
【００２７】
台座２２には、後述するように農産物ａを把持するチャック（把持部）３０を昇降する昇降機２７が、レール２３，２３と直交する方向へ摺動自在に支持してあり、昇降機２７は台座２２に取付けた第１駆動モータ（移動手段）２５及び第１駆動モータ２５の出力軸に連結したウォーム２６によって、両レール（移動手段）２３，２３の間を進退移動されるようになっている。一方、チャック３０は、鉛直方向に配した回動軸の下端に連結してあり、この回動軸を回動させる第２駆動モータ（回動手段）２８は、前述した昇降機（移動手段）２７によって昇降可能に支持されている。
【００２８】
これによって、チャック３０を、搬送機１の搬送方向（ｘ軸方向）及びこれと直交する方向（ｙ軸方向）、並びに鉛直方向（ｚ軸方向）の任意の位置へ移動させることができると共に、ｚ軸周りに任意の回動角度（θ）だけ回動させることができる。
【００２９】
ところで、チャック３０には、農産物ａを把持すべく、対向配置した管状の２組のフィンガ（指部）３１，３１、３１，３１が、対応するフィンガ３１，３１、３１，３１間の幅を可変に垂下してある。これによって、農産物ａのサイズに応じてフィンガ３１，３１、３１，３１間の幅を変更することができる。
【００３０】
各フィンガ３１，３１、３１，３１の下端にはそれぞれ、農産物ａに当接するエアバッグ３２，３２、３２，３２が設けてあり、各エアバッグ３２，３２、３２，３２は、フィンガ３１，３１、３１，３１内部の通気路３１ａ，３１ａ、３１ａ，３１ａに連通させてある。各通気路３１ａ，３１ａ、３１ａ，３１ａには、圧力センサ及び電磁弁等を内蔵し、図示しないコンプレッサから流入する高圧気体を適宜の圧力に調整して吐出する電空レギュレータ２９（例えば、ＩＴＶシリーズ（ＳＭＣ製））を介して調圧気体が供給されるようになっており、これによってエアバッグ３２，３２、３２，３２は、適宜の弾力性を有する状態まで膨張される。従って、エアバッグ３２，３２、３２，３２は、例えばイチゴのように表面強度が弱い軟質な農産物ａであっても、表面に疵を与えることなく当該農産物ａを把持することができる。なお、図中、電空レギュレータ２９とフィンガ３１，３１、３１，３１の通気路３１ａ，３１ａ、３１ａ，３１ａとの間を結ぶ通気路は省略してある。
【００３１】
図５及び図６は、チャックに設けたフィンガの駆動機構の一例を示す平面図及び側断面図であり、４本のフィンガ３１，３１，３１，３１を放射状に狭拡駆動させるようにしてある。なお、図中、図２〜図４に示した部分に対応する部分には同じ番号が付してある。図５及び図６に示した如く、チャック３０は、鉛直方向と直交する方向へ配した支持板４２を備えており、該支持板４２は、前述した第２駆動モータ２８（図３参照）の回転軸の下端に連結してある。
【００３２】
支持板４２の略中央上には、フィンガ３１，３１，３１，３１を狭拡駆動するための第３駆動モータ４０が支持部材によって支持されており、該第３駆動モータ４０から垂下した出力軸３３には駆動歯車３４が外嵌してある。駆動歯車３４の周囲には、４本の回転軸３５，３５，３５，３５が前記出力軸３３と平行に配設してあり、各回転軸３５，３５，３５，３５の一端側には、駆動歯車３４に噛合した受動歯車３６，３６，３６，３６が外嵌固定してある。この回転軸３５，３５，３５，３５の他端側には、例えば卵型のカム３７，３７，３７，３７が着脱可能に螺子止めしてあり、各カム３７，３７，３７，３７の側面にフィンガ３１，３１，３１，３１が摺接させてある。なお、カム３７，３７，３７，３７は、回転軸３５，３５，３５，３５に対する取り付け角度を変更し得るようになっており、これによって、カム３７，３７，３７，３７に対するフィンガ３１，３１，３１，３１の当接位置を適宜に調整することができる。
【００３３】
各フィンガ３１，３１，３１，３１は、前述した出力軸３３を中心に四方へ放射状に開設した案内溝孔３８，３８，３８，３８によって進退自在に案内されるようにしてあり、板状のバネ３９，３９，３９，３９によって、支持板４２の中央方向へ付勢されている。
【００３４】
そして、第３駆動モータ４０が正回転して駆動歯車３４に噛合した受動歯車３６，３６，３６，３６３及び回転軸３５，３５，３５，３５が回動され、カム３７，３７，３７，３７が正動すると、各カム３７，３７，３７，３７に摺接したフィンガ３１，３１，３１，３１は、案内溝孔３８，３８，３８，３８内をバネ３９，３９，３９，３９の付勢に抗して支持板４２の外方向へ後退し、また、第３駆動モータ４０が逆回転して駆動歯車３４に噛合した受動歯車３６，３６，３６，３６及び回転軸３５，３５，３５，３５が回動され、カム３７，３７，３７，３７が逆動すると、各カム３７，３７，３７，３７に摺接したフィンガ３１，３１，３１，３１は、案内溝孔３８，３８，３８，３８内をバネ３９，３９，３９，３９の付勢によって支持板４２の中心方向へ前進する。
【００３５】
また、図７は、チャックに設けたフィンガの他の駆動機構を示す平面図であり、３本のフィンガ３１，３１，３１を放射状に進退させるようにしてある。なお、図７中、図６に示した部分に対応する部分には同じ番号を付してその説明を省略する。
【００３６】
図７に示した如く、チャック３０ａの第３駆動モータ４０の出力軸３３は、図６に示した駆動歯車３４に代えて、略正三角形のカム３７ａが連結固定してある。そして、カム３７ａの各頂点を結ぶ３辺の部分に、フィンガ３１，３１，３１を摺接させてある。これによって、前同様、第３駆動モータ４０が正回転して、カム３７ａが正動すると、カム３７ａに摺接したフィンガ３１，３１，３１は、案内溝孔３８，３８，３８内をバネ３９，３９，３９の付勢に抗して支持板４２の外方向へ後退し、また、第３駆動モータ４０が逆回転して、カム３７ａが逆動すると、カム３７ａに摺接したフィンガ３１，３１，３１は、案内溝孔３８，３８，３８内をバネ３９，３９，３９の付勢によって支持板４２の中心方向へ前進する。
【００３７】
次に、このような箱詰め装置によって、農産物ａ，ａ，…をパックＰに箱詰めする手順に付いて説明する。
【００３８】
図８は、図１に示した箱詰め機２による箱詰め手順を示すフローチャートである。箱詰め機２の制御部２０には、前述した如く、撮像器３から画像データが、また、当該箱詰め機２の入側に配した光電センサ４からキャリアＫの検出結果がそれぞれ与えられるようになっている。制御部２０は、撮像器４から画像データが与えられると、その画像データを次のように記憶する（ステップＳ１）。
【００３９】
図９は、制御部２０による画像データの記憶手順を示すフローチャートである。制御部２０は、撮像器３から画像データが与えられるまで待機し（ステップＳ１１）、それが与えられた場合、内蔵するメモリに、当該画像データを時系列的に記憶させる（ステップＳ１２）。制御部２０は、このような記憶操作を、ステップＳ１３で終了命令が与えられたと判断するまで繰り返すことによって、搬送機１によって搬送される複数のキャリアＫ，Ｋ，…及び農産物ａ，ａ，…の複数の画像データを時系列的にメモリに記憶させる。そして、制御部２０はメモリに記憶させた画像データに基いて、キャリアＫ上の農産物ａをパックＰへ箱詰めする制御を次のように実行する。
【００４０】
図１０及び図１１は、制御部２０による箱詰め制御の手順を示すフローチャートである。制御部２０は、対応する光電センサ４からキャリアＫの検出結果が与えられるまで待機し（ステップＳ２１）、それが与えられた場合、メモリから時系列の先頭に記憶された画像データを読み出すと共に、読み出した画像データをメモリから削除する（ステップＳ２２，Ｓ２３）。これによって、搬送機１上に各キャリアＫ，Ｋ，…が異なる間隔で搭載されている場合であっても、キャリアＫが箱詰め機２に搬入されるタイミングで、当該キャリア２及びそれに保持された農産物ａに係る情報を読み出すことができる。
【００４１】
制御部２０は、読み出した画像データを２値化し（ステップＳ２４）、２値化画像から農産物ａの像の輪郭を抽出し、抽出した農産物ａの像の輪郭から当該農産物ａが属するサイズ（例えば、ＬＬ，Ｌ，Ｍ等の内のいずれか）を決定する（ステップＳ２５）。制御部２０には、当該箱詰め機２が箱詰めすべき農産物ａのサイズが予め設定してあり、制御部２０は、決定したサイズが予め設定されたサイズと同じであるか否かを判断し（ステップＳ２６）、両者が同じであると判断した場合、後述する如く農産物ａの把持制御データを生成する（ステップＳ２７）。一方、制御部２０は、両者が同一でないと判断した場合、当該農産物ａは箱詰めの対象でないため、箱詰め制御を中止して、当該農産物ａを通過させる。
【００４２】
図１２は、制御部２０による把持制御データの生成手順を示すフローチャートである。また、図１３は、制御部２０よる把持制御データの生成方法を説明する説明図である。
【００４３】
制御部２０は、イチゴ像から赤色の部分を抽出することによってイチゴの果実像を生成し（ステップＳ５０）、生成した果実像を用いて果実像の重心Ｇ（Ｘａ，Ｙａ）を算出する（ステップＳ５１）。また、制御部２０は、イチゴ像から緑色の部分を抽出することによってイチゴのへた像を生成し（ステップＳ５２）、生成したへた像を用いてへた像の重心ｇ（Ｘｂ，Ｙｂ）を算出する（ステップＳ５３）。
【００４４】
制御部２０は、果実像を用いて、その重心Ｇ（Ｘａ，Ｙａ）を通る直線であって、慣性モーメントが最小となる直線たる主軸Ｔを求める（ステップＳ５４）。この慣性モーメントは、点（Ｘ，Ｙ）から直線までの距離の二乗に重さ（この場合は１）を乗じることによって求められる。そして、かかる慣性モーメントを果実像の全領域にわたって演算し、その結果が最小になるときの重心Ｇ（Ｘａ，Ｙａ）を通過する直線を主軸Ｔとするのである。
【００４５】
制御部２０は、このようにして求めた主軸Ｔの向きに基いて、農産物ａの把持方向、即ちチャック３０の回動角度（θ）を演算すると共に、果実像の重心Ｇ（Ｘａ，Ｙａ）に基いて、農産物ａの把持位置、即ちチャック３０のｙ軸方向への移動距離を演算する（ステップＳ５５，Ｓ５６）。一方、制御部２０には、農産物ａを搬送する搬送機１と、パック搬入機５（図３参照）との間の段差寸法が予め設定してあり、制御部２０は、設定された段差寸法に基いて、チャック３０のｚ軸方向への移動距離を演算する（ステップＳ５７）。
【００４６】
この制御部２０には、搬送機１の搬送速度が予め与えられており、制御部２０は、検出信号が与えられてから所定のタイミング、即ち、当該キャリアＫに保持された農産物ａの重心がチャック３０の中心に略到達するタイミングに達したか否かを判断し（ステップＳ２８）、当該タイミングに達したと判断した場合、アクチュエータ２４を起動させて、レール２３，２３上の台座２２を、前記搬送速度と同じ速度で前進移動させる（ステップＳ２９）。
【００４７】
また、制御部２０は、アクチュエータ２４の起動と同時的に第１駆動モータ２５を起動させて、チャック３０の中心がキャリアＫ内の農産物ａの重心Ｇ上に位置させると共に、第２駆動モータ２８を動作させてチャック３０を回動角度（θ）だけ回動させ、対をなすフィンガ３１，３１，３１を農産物ａの主軸を中心に対峙する姿勢にさせ、また、第３駆動モータ４０を動作させて、対をなすフィンガ３１，３１，３１，３１間を農産物ａのサイズに対応する寸法に調整させる（ステップＳ３０，Ｓ３１，Ｓ３２）。
【００４８】
制御部２０は、チャック３０が所要の位置に達し、フィンガ３１，３１，３１，３１が所要の姿勢及び所要の間隙寸法になるのに同期させて、昇降機２７を動作させて、フィンガ３１，３１，３１，３１に設けたエアバッグ３２，３２，３２，３２が農産物ａの側部を囲繞する高さになるまで、チャック３０を降下させた（ステップＳ３３，Ｓ３４）後、電空レギュレータ２９の開閉電磁弁を開させてエアバッグ３２，３２，３２，３２を膨張させ、各エアバッグ３２，３２，３２，３２によって農産物ａを把持させる（ステップＳ３５）。
【００４９】
このようにして農産物ａを把持すると、制御部２０は、昇降機２７によってチャック３０を、把持した農産物ａがパック搬入機５上のパックＰより少し高い位置まで上昇させると共に、第２駆動モータ２８を動作させて農産物ａの主軸がパックＰに対して所定の方向になるようにチャック３０を回動させる（ステップＳ３６，Ｓ３７）。これによって、農産物ａを一定の向きでパックＰ内に詰めることができる。制御部２０は、これらの制御と並行して、アクチュエータ２４及び第１駆動モータ２５を動作させて、農産物ａがパックＰ上の所要位置、即ち、前回箱詰めした位置の次の位置になるようにさせる（ステップＳ３８）。制御部２０は、昇降機２７を動作させて農産物ａがパックＰ内に位置するまでチャック３０を降下させた（ステップＳ３８，Ｓ３９，Ｓ４０）後、電空レギュレータ２９の電磁排気弁を開させて（ステップＳ４１）エアバッグ３２，３２，３２，３２を収縮させることによって、農産物ａを解放してパックＰ内の所要位置に載置する。
【００５０】
その後、制御部２０は、昇降機２７を動作させてチャック３０を初期高さに復帰させると共に、アクチュエータ２４及び第１駆動モータ２５を動作させて、チャック３０及び台座２２を初期位置に復帰させる（ステップＳ４２）。
【００５１】
制御部２０には、パックＰに詰める農産物ａ，ａ，…の最大個数が予め設定してあり、制御部２０は、箱詰めした農産物ａ，ａ，…の個数が最大個数に達したか否かを判断し（ステップＳ４３）、箱詰めした個数が最大個数に達したと判断するまで、ステップＳ２１〜ステップＳ４３までの操作を繰り返す。そして、制御部２０は、箱詰め個数が最大個数に達したと判断した場合、パック搬入機５及びパック搬出機６を動作させて、当該パックＰを搬出させると共に、新たなパックＰを搬入させる（ステップＳ４４）。
【００５２】
そして、制御部２０は、このような操作（ステップＳ２，ステップＳ２１〜ステップＳ５７）を、ステップＳ５で、メモリに記憶した画像データが存在しないと判断するまで繰り返す。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】本発明に係る箱詰め装置の構成を示す平面図である。
【図２】図１に示した箱詰め装置の要部を示す平面図である。
【図３】図１に示した箱詰め装置の要部を示す正面図である。
【図４】図１に示した箱詰め装置の要部を示す側面図である。
【図５】チャックに設けたフィンガの駆動機構の一例を示す平面図である。
【図６】チャックに設けたフィンガの駆動機構の一例を示す側断面図である。
【図７】チャックに設けたフィンガの他の駆動機構を示す平面図である。
【図８】図１に示した箱詰め機による箱詰め手順を示すフローチャートである。
【図９】制御部による画像データの記憶手順を示すフローチャートである。
【図１０】制御部による箱詰め制御の手順を示すフローチャートである。
【図１１】制御部による箱詰め制御の手順を示すフローチャートである。
【図１２】制御部による把持制御データの生成手順を示すフローチャートである。
【図１３】制御部よる把持制御データの生成方法を説明する説明図である。
【図１４】特許文献１に開示された箱詰め機を示す模式的外観斜視図である。
【符号の説明】
【００５４】
１    搬送機
２    箱詰め機
３    撮像器
４    光電センサ
５    パック搬入機
６    パック搬出機
２２    台座
２３    レール
２４    アクチュエータ
２５    第１駆動モータ
２７    昇降機
２８    第２駆動モータ
２９    電空レギュレータ
３０    チャック
３１    フィンガ
３２    エアバッグ
４０    第３駆動モータ
２０    制御部
３１ａ  通気路
３５    回転軸
３７    カム
Ｋ    キャリア
Ｐ    パック
ａ    農産物
【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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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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