(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
細長状の被結束物の一束分を結束可能に整えて結束装置に供給する投入装置であって、
受入口に搬入された前記被結束物の一束分を、末端部を下方に向けた縦方向に案内して流下させるシューターと、
前記シューターの下方に設けられた底板に末端部が当接されて前記シューター内で起立した状態の前記被結束物の上下を、前記被結束物の上部を把持するハンド部と下部を把持するハンド部との一対のハンド部で把持する把持手段と、
前記把持手段で把持された前記被結束物を旋回させて、該被結束物を略水平に傾倒させる旋回手段と、
を具備して、
前記把持手段の一対のハンド部を開閉動作させて、前記シューター内で起立した状態の前記被結束物の一束分のねじれを矯正することを特徴とする投入装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、投入装置に関し、特に、細長状の被結束物の一束分を結束可能に整えて結束装置に供給する投入装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、選別計量装置により選別及び計量されたアスパラガス等の細長状の野菜の一束分（以下、被結束物と称す）を結束可能に整えて結束装置に供給する投入装置が知られている。例えば、特開平７−２７７３０１号公報には、結束コンベアと搬送コンベアとの間に受け渡しコンベアを設けた結束装置の受け渡し装置（投入装置）が開示されている。上記受け渡しコンベアには無端チェーンが巻回され、該無端チェーンには複数のバケットが所定間隔で配設されている。また、各バケットはヒンジを介して傾動可能に無端チェーンに設けられた基板に取り付けられている。そして、上記受け渡し装置では、無造作に搬入コンベアに投入された被結束物を上記バケットに受け入れ、バケットが取り付けられている基板を自動的に傾動させることによりバケットに積載された被結束物の姿勢を整えて、被結束物を結束コンベアへ向けて搬送する。
【０００３】
また、上記受け渡し装置では、搬入コンベアと受け渡しコンベアとの間の被結束物搬送経路にホッパーを設け、該ホッパーで搬入コンベアに無造作に投入された被結束物の姿勢を整える。さらに、上記受け渡し装置では、受け渡しコンベアに、受け渡しコンベアのバケットに積載された被結束物を結束コンベアのバケットに移送するロボットアームが設置されている。これにより、受け渡しコンベアと結束コンベアとの間の被結束物の受け渡しを自動で行い、被結束物の選別計量装置等から搬入コンベアへの投入から、受け渡しコンベアでの被結束物の姿勢の矯正及び結束装置での結束まで、の工程を自動化することが可能となる。
【０００４】
しかしながら、上記した結束装置の受け渡し装置（投入装置）では、受け渡しコンベアを有するため装置が被結束物搬送方向に長くなり、また、ロボットアームが設置されるため装置の全高が高くなり、装置が全体的に大型化してその設置には大きなスペースが必要となる。また、上記受け渡し装置では、受け渡しコンベアの被結束物搬送経路の下方に、搬入コンベア側に戻るバケットが通過するためのスペースを要するので、特に搬入コンベアと受け渡しコンベアとの被結束物の受け渡しのパスラインを低く設定する必要がある場合、対応するのが困難であった。
【０００５】
また、上記従来の受け渡し装置では、受け渡しコンベアのバケットを傾動させて当該バケットに積載された被結束物の姿勢を矯正させている。これにより、被結束物の端部を揃えることはできるが、例えば、被結束物にねじれが生じている場合該ねじれを矯正することができず、被結束物がねじれた状態でロボットアームにより結束装置のバケットに投入され、このねじれた状態で結束装置により結束される虞がある。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
そこで本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、その第１の目的は、大幅に小型化することができ、且つ多様な仕様に容易に対応可能な投入装置を提供することにある。また第２の目的は、被結束物の一束分のねじれを確実に矯正して結束装置に供給することができる投入装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記第１の目的を達成するために、本発明のうち請求項１に記載の発明は、細長状の被結束物の一束分を結束可能に整えて結束装置に供給する投入装置であって、受入口に搬入された被結束物の一束分を、末端部を下方に向けた縦方向に案内して流下させるシューターと、シューターの下方に設けられた底板に末端部が当接されてシューター内で起立した状態の被結束物の上下を、被結束物の上部を把持するハンド部と下部を把持するハンド部との一対のハンド部で把持する把持手段と、把持手段で把持された被結束物を旋回させて、該被結束物を略水平に傾倒させる旋回手段と、を具備して、把持手段の一対のハンド部を開閉動作させて、シューター内で起立した状態の被結束物の一束分のねじれを矯正することを特徴とする。
【０００８】
従って、請求項１に記載の発明では、受入口に搬入された被結束物の一束分を、シューターにより末端部を下方に向けた縦方向に案内して流下させ、末端部が底板に当接されてシューター内で起立した状態の被結束物の上下を、被結束物の上部を把持するハンド部と下部を把持するハンド部との一対のハンド部で把持する。一対のハンド部で被結束物を把持する時に、一対のハンド部を開閉動作させることにより、被結束物の一束分に生じたねじれを確実に矯正することができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
本発明の一実施の形態を図１乃至図１２に基づいて説明する。図１及び図２に示すように、本実施の形態では、細長状の被結束物の一束分（本実施例では４本のアスパラガス）を結束可能に整えて結束装置１に供給する投入装置２の詳細を説明する。本投入装置２は、選別計量装置（図示せず）により選別及び計量がなされて搬送コンベア３により末端部（アスパラガスの切り口の部分）を被結束物搬送方向（図１に示すＡ方向）に向けて搬送された被結束物４を受け入れて当該被結束物４を縦方向に案内する投入受け入れ部５を備えている。
【００１０】
また、本投入装置２は、被結束物搬送経路の一部を形成し、上記投入受け入れ部５で受け入れられた被結束物４を下方に案内するシューター６，７と、上記シューター６，７の下方に設けられ、被結束物４の末端部を当接させて当該被結束物４をシューター６，７内で位置決めさせる底板８と、を具備している。なお、上記搬送コンベア３のベルト９上には、スポンジ等で形成され、被結束物４の一束分を囲繞可能な壁（図示せず）が設けられ、該壁にはベルト幅方向の切込みが被結束物搬送方向に所要間隔で複数設けられている。これにより、上記壁は、切込みの表面側を開くようにしてベルト旋回部を旋回してベルト９上の軌道を巡回する。
【００１１】
さらに、本投入装置２は、シューター６，７内で起立した状態で位置決めされた被結束物４の上下２箇所を把持する一対のハンド部１０（把持手段）と、被結束物４を把持した一対のハンド部１０を旋回させて被結束物４を略水平に傾倒させる旋回アーム１１と、を備えている。これにより、被結束物４は、投入受け入れ部５から搬入されて縦方向に案内され、シューター６，７内を流下して底板８で位置決めされた後、一対のハンド部１０により把持される。そして、旋回アーム１１を旋回させて被結束物４を略水平に傾倒させ、この状態で上記一対のハンド部１０を開いて当該ハンド部１０で把持した被結束物４を結束装置１のバケット１２（図１参照）に積載する。
【００１２】
上記投入受け入れ部５は、図３及び図４に示すように、各々が略鼓状に形成された搬送ローラ１３が、図４における紙面視で略アーチ状に配設されている。また、これら搬送ローラ１３の上方の被結束物搬送方向両側には、被結束物搬送方向に向けてその間隔が徐々に狭まるように対向させて配した案内壁１４が設けられて搬送経路の一部が形成されている。また、図４に示すように、投入受け入れ部５の所定位置には搬送ローラ駆動モータ１５が設けられ、各搬送ローラ１３は、必要に応じて搬送ローラ駆動モータ１５でベルト１６を介して図４における反時計回りに回転駆動される。なお、上記投入受け入れ部５は、当該投入受け入れ部５に被結束物４が搬入されたことを検出する搬入検出センサ（図示せず）を具備している。
【００１３】
上記シューター６，７は、図５に示すように、被結束物搬送経路の一部を形成する上部シューター６と下部シューター７とが上下に連設されて形成されている。これらシューター６，７は、図７及び図８に示すように、断面が略六角形に形成され、正面視（図６における紙面視）で水平線に対して略垂直に設けられると共に側面視（図５における紙面視）で鉛直線に対して所定角度傾けられている。上部シューター６は、図７に示すように、図７における紙面視で左右に二分割されて形成され、二分割された双方の部材は、エアシリンダ１７の駆動により軸１８の回りに回動可能となっている。なお、上記エアシリンダ１７にはピストンの位置を検出するシリンダスイッチ（図示せず）が取り付けられている。
【００１４】
また、上記下部シューター７は、図８に示すように、図８における紙面視で左右に二分割されて形成され、右側の部材７ａがスライドベース１９に固定されると共に、左側の部材７ｂが一端をスライドベース１９に回動可能に設けたエアシリンダ２０の駆動により軸２１の回りに回動可能となっている。また、上記スライドベース１９は、ロッド先端がフレーム部材２２に固定されたエアシリンダ２３のケース部に固定されている。これにより、本投入装置２では、上記エアシリンダ２３を駆動させることにより、下部シューター７を上記一対のハンド部１０に対して近接離反させる構造となっている。なお、上記エアシリンダ２０及び２３にはピストンの位置を検出するシリンダスイッチ（図示せず）が取り付けられている。
【００１５】
また、上記下部シューター７の下方には、図９に示すように、被結束物４の末端部を当接させて被結束物４を被結束物搬送経路の所定位置に位置決めさせる底板８が設けられている。該底板８は、エアシリンダ２４の駆動により昇降可能である。なお、上記エアシリンダ２４には、ピストンの位置を検出するシリンダスイッチ（図示せず）が取り付けられている。また、本投入装置２の所定位置には、上記底板８上の被結束物４の存在を検出する被結束物検出センサ（図示せず）が設置されている。
【００１６】
また、図４乃至図６に示すように、上部シューター６の直上には、被結束物４を待機させるためのシャッター２５が設けられている。該シャッター２５は、図１１に示すように、平面視（図１１における紙面視）で略扇状に形成され、周方向の一側にはシューター６，７の被結束物搬送経路と整合可能な被結束物挿通孔２６が設けられている。また、上記シャッター２５は、エアシリンダ２７の駆動により軸２８の回りに回動可能であり、これにより上記被結束物挿通孔２６を上記被結束物搬送経路と整合させることが可能である。なお、上記エアシリンダ２７にはピストンの位置を検出するシリンダスイッチ（図示せず）が取り付けられている。
【００１７】
また、上記ハンド部１０（把持手段）は、図１２に示すように、エアシリンダ２９の駆動により開閉可能な一対の爪３０を備え、該一対の爪３０を閉じることにより被結束物４の一束分を把持することが可能である。また、上記ハンド部１０では、一対の爪３０で被結束物４を把持した際に当該被結束物４を傷付けないように、一対の爪３０の内側部分にスポンジ等の緩衝材が取り付けられている。また、図１２に示すように、上記ハンド部１０は、爪３０を開いた状態で、当該爪３０がプレート３１を含む平面よりも被結束物搬送方向後方に位置する構造になっている。なお、各ハンド部１０の爪３０を駆動するエアシリンダ２９にはシリンダスイッチ（図示せず）が配設され、これにより、爪３０が閉じた状態と開いた状態とを検出することが可能である。
【００１８】
また、上記一対のハンド部１０が配設される旋回アーム１１は、図９及び図１０に示すように、エアシリンダ３２の駆動により軸３３の回りに回動可能であり、起立した状態から正面視（図１０における紙面視）で反時計回り方向に略９０度回動させることで略水平に傾倒された状態となる。これにより、本投入装置２では、上記一対のハンド部１０で把持した被結束物４を、被結束物搬送方向に略直交するようにして略水平に傾倒させることができる。なお、上記エアシリンダ３２には、旋回アーム１１の起立位置と傾倒位置とを検出するシリンダスイッチ（図示せず）が配設されている。
【００１９】
そして、本投入装置２では、上記旋回アーム１１を旋回させて一対のハンド部１０で把持した被結束物４を傾倒させた状態で、当該被結束物４の直下に、上記結束装置１のバケット１２（図１参照）が位置する構造になっている。これにより、旋回アーム１１を傾倒させた状態で被結束物４を把持した一対のハンド部１０の爪３０を開くと、一束分の被結束物４が直下にある結束装置１のバケット１２に積載されることとなる。
【００２０】
次に、本投入装置２の一連の動作を説明する。ここでは、一束分の被結束物４の一例として４本のアスパラガスを挙げて説明する。アスパラガス４は、末端部（アスパラガスの切り口の部分）を被結束物搬送方向（図１に示すＡ方向）に向けて４本ずつ投入受け入れ部５に搬送され、該投入受け入れ部５の搬送ローラ１３及び案内壁１４で形成された被結束物搬送経路を通過することにより、末端部を下方に向けた縦方向に案内される。なお、搬入検出センサにより投入受け入れ部５にアスパラガス４が搬入されたことが検出されると、上記搬送コンベア３は停止して次のアスパラガス４の一束分を投入受け入れ部５の直前で待機させる。
【００２１】
そして、投入受け入れ部５に搬入されたアスパラガス４は、シャッター２５の被結束物挿通孔２６を通過してシューター６，７を流下し、下方の末端部が底板８に当接されてシューター６，７内で起立した状態で位置決めされる。ここで、被結束物検出センサにより底板８上にアスパラガス４が到達したことが検出されると、エアシリンダ２７を駆動してシャッター２５を閉じる。そして、シャッター２５が閉じたことを当該エアシリンダ２７のシリンダスイッチにより検出すると、搬送コンベア３を所定量駆動させて上記投入受け入れ部５の直前で待機させていた次のアスパラガス４を投入受け入れ部５に搬入する。該投入受け入れ部５に搬入された次のアスパラガス４は、シャッター２５により上部シューター６の直上で待機する。
【００２２】
一方、被結束物検出センサにより底板８上にアスパラガス４が到達したことが検出されると、エアシリンダ１７を駆動して上部シューター６を開く（図７参照）。そして、上部シューター６が開いたことを当該エアシリンダ１７のシリンダスイッチにより検出すると、エアシリンダ２３を駆動して底板８上のアスパラガス４を起立した状態で支持した下部シューター７を、爪３０が開かれた状態の一対のハンド部１０に向けて前進させる。下部シューター７が前進位置に位置したことをエアシリンダ２３のシリンダスイッチにより検出すると、一対のハンド部１０を所定回数開閉させて、アスパラガス４の下部シューター７の上下に突出した部分を一対のハンド部１０で把持する。これにより、図９及び図１０に示すように、アスパラガス４は束のねじれが矯正された状態で一対のハンド部１０により把持される。
【００２３】
そして、一束分のアスパラガス４を一対のハンド部１０で把持すると、エアシリンダ２０を駆動して下部シューター７を開くと共にエアシリンダ２４を駆動して底板８を下降させる。次に、エアシリンダ３２を駆動して旋回アーム１１を正面視（図１０における紙面視）で軸３３の回りに反時計回りに回動させて傾倒させ、一対のハンド部１０で把持したアスパラガス４を、被結束物搬送方向に略直交するようにして略水平に傾倒させる。
【００２４】
ここで、旋回アーム１１が傾倒したことをエアシリンダ３２のシリンダスイッチで検出すると、エアシリンダ１７を駆動して上部シューター６を閉じると共にエアシリンダ２０を駆動して下部シューター７を閉じる。次に、エアシリンダ２３を駆動して下部シューター７を後退させ、上部シューター６と下部シューター７とを整合させて連通させ、被結束物搬送経路を形成すると共に、エアシリンダ２４を駆動して底板８を上昇させる。次に、エアシリンダ２７を駆動してシャッター２５を駆動し、シャッター２５に設けられた被結束物挿通孔２６とシューター６，７とを連通させることにより、上部シューター６の直上で待機していたアスパラガス４がシューター６，７内に供給され、該アスパラガス４は末端部が底板８に当接されて所定位置に位置決めされる。そして、上記被結束物検出センサにより底板８上にアスパラガス４が到達したことが検出されると、エアシリンダ１７を駆動して上部シューター６を開く。
【００２５】
一方、一対のハンド部１０で把持されて略水平に傾倒されたアスパラガス４は、一対のハンド部１０の爪３０を開くことで解放され、直下の結束装置１のバケット１２に静かに積載されることとなる。そして、エアシリンダ３２を駆動して、上記一対のハンド部１０の爪３０が開いたままの状態で旋回アーム１１を正面視（図１０における紙面視）で軸３３の回りに時計回りに回動させて起立させる。そして、エアシリンダ３２のシリンダスイッチにより旋回アーム１１が起立したことを検出すると、エアシリンダ２３を駆動して底板８上のアスパラガス４を起立した状態で支持した下部シューター７を、爪３０が開かれた状態の一対のハンド部１０に向けて前進させ、順次所定の動作が繰り返される。
【００２６】
なお、投入装置２と結束装置１とは、主制御装置の制御に基づいて連動する。結束装置１では、バケット１２にアスパラガス４が積載されるとバケットコンベア３４を駆動してアスパラガス４が積載されたバケット１２を、順次結束ヘッド上部３５と結束ヘッド下部３６との間に張設された結束テープ３７（図１参照）に向けて搬送し、バケット１２を所定位置に位置決めする。そして、結束装置１は、結束ヘッド上部３５を下降させて結束ヘッド上部３５と結束ヘッド下部３６とを所定の状態で係合させ、これにより、バケット１２に積載されたアスパラガス４の一束分には結束テープ３７が巻回されると共に、該巻回された結束テープ３７の端部が、粘着面を互いに貼着されて結束ヘッド上部３５に設けられた切断刃（図示せず）により切断される。ここで、上記結束ヘッド上部３５と結束ヘッド下部３６とは既存のものが使用され、その詳細な説明を省く。
【００２７】
この実施の形態では以下の効果を奏する。
本投入装置２では、投入受け入れ部５に搬入された被結束物４を当該投入受け入れ部５及びシューター６，７により縦方向に案内して起立した状態にし、該起立した状態の被結束物４を旋回アーム１１に取り付けられた一対のハンド部１０で把持する。そして、旋回アーム１１を旋回させることで被結束物４を略水平に傾倒させ、直下に位置した結束装置１のバケット１２に被結束物４を積載する。従って、投入装置２を従来の投入装置と比較して大幅に小型化することが可能となる。また、被結束物４を結束装置１に受け渡す際のパスラインを低く設定することが可能となり、結束装置１の多様な仕様に容易に対応させることができる。
【００２８】
また、一対のハンド部１０を開閉させることにより被結束物４のねじれが確実に矯正されるので、ねじれが生じた状態で結束装置１で結束されて被結束物４が傷付いてしまうような事態を回避することができる。また、被結束物４の一束分を整然とした状態で結束装置１に供給することで結束装置１により被結束物４を見映えよく結束させることが可能となり、被結束物４の商品価値を高めることができる。さらに、被結束物４を所要に応じてシューター６，７の直上で待機させるシャッター２５を設けたので、被結束物４を結束装置１に供給するタクトタイムを短縮して、被結束物４を効率よく供給することが可能となる。
【００２９】
なお、実施の形態は上記に限定されるものではなく、例えば次のように構成してもよい。
ハンド部１０（把持手段）の爪３０を開閉させる駆動源としてエアシリンダ３０を用いたが、電動モータを用いて構成してもよい。この場合、爪３０の開閉動作をより精密に制御することが可能となり、被結束物４の一束分に生じたねじれをより効果的に矯正する矯正手段を提供することができる。
また、シャッター２５よりも下流側の部分を平面視で９０度回転させた状態で設置して構成してもよい。この場合、搬送コンベア３からの被結束物搬送経路を投入装置２で９０度曲げることができ、搬送コンベア３と結束装置１のバケットコンベア３４とを平面視で略Ｌ字状に形成することができ、特に、設置場所を直線上に長くとることが困難な場合に有利となる。
また、旋回アーム１１を旋回させるのにエアシリンダ３２を用いたが、ロータリアクチュエータや電動モータを用いて旋回アーム１１を旋回させてもよい。
【００３０】
【発明の効果】
以上詳述したように、本発明によれば、大幅に小型化することができ、且つ多様な仕様に容易に対応可能な投入装置を提供することができる。また、被結束物の一束分のねじれを確実に矯正して結束装置に供給することが可能な投入装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本実施例の説明図で、特に、結束装置に連結された投入装置を示す側面図である。
【図２】  本実施例の説明図で、特に、結束装置に連結された投入装置を示す正面図である。
【図３】  本実施例の説明図で、特に、投入受け入れ部の平面図である。
【図４】  本実施例の説明図で、特に、投入受け入れ部の側面図である。
【図５】  本実施例の説明図で、特に、シャッターとシューターとの側面図である。
【図６】  本実施例の説明図で、特に、シャッターとシューターとの正面図である。
【図７】  図６におけるＢ−Ｂ矢視図で、上部シュータの平面図である。
【図８】  図６におけるＣ−Ｃ矢視図で、下部シュータの平面図である。
【図９】  本実施例の説明図で、特に、一対のハンド部が被結束物を把持した状態を示す側面図である。
【図１０】  本実施例の説明図で、特に、一対のハンド部が被結束物を把持した状態を示す正面図である。
【図１１】  本実施例のシャッターを示す平面図である。
【図１２】  本実施例のハンド部を示す平面図である。
【符号の説明】
１  結束装置、２  投入装置、４  被結束物（アスパラガス）、５  投入受け入れ部（受入口）、６  上部シューター、７  下部シューター、８  底板、１０  ハンド部（把持手段）
【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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