(57)【要約】【課題】本発明は、農産物の選別施設で、主搬送装置で送られる空のトレイを取り除いたり主搬送装置に還流する農産物の載ったトレイを主搬送装置にタイミング良く戻したりすることで、効率的な選別作業を持続できることを課題とする。【解決手段】主搬送装置５で搬送されるトレイＴに載置された農産物を評価装置１３で等級を識別し仕分けした後に等階級別搬送装置２１で箱詰部６に搬送する農産物選別装置において、評価装置１３の直後に空のトレイＴを主搬送装置５から取り出す空トレイ還流路９を設け、等階級別搬送装置２１の前に箱詰部６から戻った農産物入りのトレイＴを主搬送装置５に戻す実トレイ戻り路１０を設けたことを特徴とする農産物の選別装置とする。【選択図】図１３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
主搬送装置（５）で搬送されるトレイ（Ｔ）に載置された農産物を評価装置（１３）で等級を識別し仕分けした後に等階級別搬送装置（２１）で箱詰部（６）に搬送する農産物選別装置において、評価装置（１３）の直後に空のトレイ（Ｔ）を主搬送装置（５）から取り出す空トレイ還流路（９）を設け、等階級別搬送装置（２１）の前に箱詰部（６）から戻った農産物入りのトレイ（Ｔ）を主搬送装置（５）に戻す実トレイ戻り路（１０）を設けたことを特徴とする農産物の選別装置。
【請求項２】
実トレイ戻り路（１０）を戻るトレイ（Ｔ）の量を検出し、その戻り量で主搬送装置（５）の搬送速度を制御したことを特徴とする請求項１に記載の農産物の選別装置。
【請求項３】
等階級別搬送装置（２１）に複数の取出し経路（２１ａ），（２１ｂ），（２１ｃ）を設け、各取出し経路（２１ａ），（２１ｂ），（２１ｃ）の主搬送装置（５）側に取り入れ方向を切り換えるシャッタ（２８），（２９）を設けたことを特徴とする請求項１に記載の農産物の選別装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、桃やメロン等の農産物を等級ごとに選別して箱詰めする農産物の選別施設に関する。
【背景技術】
【０００２】
農産物の選別施設は、特許文献１に記載の如く、主搬送装置のトレイに農産物を載置して、搬送途中に設ける検査装置で等級を識別し、等階級別搬送装置で等級ごとに仕分けられて箱詰めされる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平９−５７２１１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
前記の農産物選別設備では、トレイに農産物を載置する供給作業と等級ごとに仕分けされた農産物の箱詰め作業は、人手によって行われている。
このために、トレイへ農産物載せる供給時のミスで空のままのトレイが主搬送装置で検査装置に送られたり、等級ごとに箱詰めされる箱詰め作業時の農産物取出し作業時に取出しミスによって選別済の農産物が主搬送装置に還流されたりして、効率的に選別作業が行えない場合がある。
【０００５】
このために、本発明は、農産物の選別施設で、主搬送装置で送られる空のトレイを取り除いたり主搬送装置に還流する農産物の載ったトレイを主搬送装置にタイミング良く戻したりすることで、効率的な選別作業を持続できる農産物の選別施設とすることを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記本発明の課題は、次の技術手段により解決される。
請求項１に記載の発明は、主搬送装置５で搬送されるトレイＴに載置された農産物を評価装置１３で等級を識別し仕分けした後に等階級別搬送装置２１で箱詰部６に搬送する農産物選別装置において、評価装置１３の直後に空のトレイＴを主搬送装置５から取り出す空トレイ還流路９を設け、等階級別搬送装置２１の前に箱詰部６から戻った農産物入りのトレイＴを主搬送装置５に戻す実トレイ戻り路１０を設けたことを特徴とする農産物の選別装置とする。
【０００７】
請求項２に記載の発明は、実トレイ戻り路１０を戻るトレイＴの量を検出し、その戻り量で主搬送装置５の搬送速度を制御したことを特徴とする請求項１に記載の農産物の選別装置とする。
【０００８】
請求項３に記載の発明は、等階級別搬送装置２１に複数の取出し経路２１ａ，２１ｂ，２１ｃを設け、各取出し経路２１ａ，２１ｂ，２１ｃの主搬送装置５側に取り入れ方向を切り換えるシャッタ２８，２９を設けたことを特徴とする請求項１に記載の農産物の選別装置とする。
【発明の効果】
【０００９】
請求項１に記載の発明で、主搬送装置５で空のトレイＴが混在していても空トレイ還流路９で空のトレイＴが主搬送装置５から取り除かれ、隙間のあいた主搬送装置５に実トレイ戻り路１０から農産物の載置されたトレイＴが主搬送装置５に戻されるので、主搬送装置５にトレイＴが所定間隔で並んで搬送速度を維持して、箱詰部６で箱詰め能率を落とすことが無い。
【００１０】
請求項２に記載の発明で、実トレイ戻り路１０を戻るトレイＴの量は、作業者の農産物箱詰め能率を表すので、戻るトレイＴの量が多いと主搬送装置５の搬送速度を低下して作業者に最適の選別効率に設定出来る。
【００１１】
請求項３に記載の発明で、等階級別搬送装置２１に設ける複数の取出し経路２１ａ，２１ｂ，２１ｃは、選別済みのトレイＴを滞留して、一時的な箱詰め停滞を解消出来る。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】フリートレイ選果設備のレイアウト図である。
【図２】フリートレイ選果設備の主搬送装置における方向変換装置の断面図である。
【図３】等階級別搬送装置の拡大図である。
【図４】フリートレイ選果設備の方向変換装置押出し部の拡大図である。
【図５】等階級別搬送装置の平面図である。
【図６】別実施形態にかかるフリートレイの斜視図である。
【図７】図６のフリートレイの断面図である。
【図８】載置部の平面図である。
【図９】載置部の側断面図である。
【図１０】別実施例の載置部の平面図である。
【図１１】別実施例の箱詰め部の平面図である。
【図１２】トレイ掃除装置の実施例側面図である。
【図１３】本発明のフリートレイ選果設備のレイアウト図である。
【図１４】別実施例の箱詰め部の平面図である。
【図１５】別実施例の箱詰め部の動作説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の実施形態を図面に示す実施例を参照しながら説明する。
なお、本原稿において「装置」とは、動力を有する動力コンベヤ等と併せて、フリーローラコンベヤなど動力を有しないコンベヤ単体又は両コンベアの組み合わせを含む概念である。
【００１４】
本発明に係るフリートレイ選果設備の一実施形態のレイアウトを図１に示す。図の中に示す矢印は、その部位の送り方向を示している。この選果設備は、生産者から受け取った果実Ｗを荷受する二か所の荷受装置２と、その荷受装置２で搬送される果実Ｗを作業者が１個ごと供給搬送装置１４に載置のトレイＴに詰める載置部４と、二列の供給搬送装置１４から一列の主搬送装置５に引き継ぐ合流部１５と、主搬送装置５で搬送中の果実Ｗの等階級を測定するカメラなどの評価装置１３を有し、検出を終えた後果実Ｗが載ったトレイＴを主搬送装置５から等階級ごとに受け取る二以上の等階級別搬送装置２１と、等階級別搬送装置２１の搬送終端部２１ｅに接続して、トレイＴ上に載置された果実Ｗを作業者が箱詰めする箱詰部６と、箱詰品を搬出する第一出荷搬送装置３ａと第二出荷搬送装置３ｂと、果実を取り除いた後の空トレイＴを還流させる還流装置７とを備え、果実Ｗを等階級に仕分けて箱詰めを行う。等階級別搬送装置２１の設置列数の範囲で主搬送装置５による仕分け区分数を設定することができる。
【００１５】
また果物を載置していなかった空トレイＴはバイパス装置８を介して、還流装置７へ戻される。
なお、図８，９に示す如く、載置部４において、供給搬送装置１４の作業者側に空トレイＴを供給するトレイ供給装置１６を供給搬送装置１４と平行に設けて、トレイ供給装置１６の空トレイＴに果実Ｗを載置した後にトレイＴごと供給搬送装置１４に押し出すようにすれば、効率良く供給搬送装置１４に果実Ｗを載せたトレイＴが供給できる。
【００１６】
図１０に示す載置部４の別実施例では、供給搬送装置１４に向かって空トレイＴを供給する載置作業装置１７の終端部にトレイストッパ１８と果実センサ１９を設け、果実センサ１９で果実を検出するとトレイストッパ１８を開いて供給搬送装置１４に供給することで、空トレイＴが供給搬送装置１４に供給されないようにしている。
【００１７】
図２には、図１のフリートレイ選果設備の主搬送装置５における方向変換装置１１の断面図を示す。評価装置１３で等級を識別した果実Ｗ入りトレイＴは、主搬送装置５上を一定の速度で搬送され、主搬送装置５に隣接した二以上の方向変換装置１１により、主搬送装置５に垂直に設けた複数の等階級別搬送装置２１に果実Ｗ入りトレイＴを押出す。方向変換装置１１は、サーボモータ５ｂにより高精度に駆動される。
【００１８】
なお、図示の実施例は、一個のトレイＴを押出しヘッド５ｃ，５ｄで押し出すが、キュウリなどの農作物を二個のトレイＴに亘って載置した場合には、二個のトレイＴを同時に押し出すようにすると良い。その際には複数の等階級別搬送装置２１を同時に駆動してキュウリを押し出したままの姿勢で搬送するようにする。そうすると、等階級別搬送装置２１で農作物の並びが乱れることが無い。
【００１９】
図３に、等階級別搬送装置２１の拡大図を示す。（ａ）が平面図、（ｂ）が正面図である。等階級別搬送装置２１が並列に２本設置されている図であり、図の右側から方向変換装置１１により果実入りトレイＴが適宜押出され、等階級別搬送装置２１がそれらを受け取り、左端にある箱詰部６へ送られる。本実施形態においては一本の等階級別搬送装置２１は、フリーローラを用いた２つのコンベヤにより構成される。ここで一のコンベヤとは、コンベヤのローラが側方にある支え板を用いて一体となっているものであり、二以上のコンベヤとはその一のコンベヤ同士が互いに結合されているものや、一体として形成された一のコンベヤの一部が、他の部位と別途可動となっているものを含む。また、等階級別搬送装置２１の搬送始端部２１ｄは主搬送装置５と向かい合った部分を、搬送終端部２１ｅは箱詰部６と向かい合った部分を言い、本実施形態においては、搬送始端部２１ｄの位置が搬送終端部２１ｅの位置よりも高くなるように設定をする。
【００２０】
等階級搬送装置２１を構成する二つのコンベヤのうち、等階級搬送装置２１の搬送終端部２１ｅを含む終端部コンベヤ２３に、この終端部コンベヤ２３のフリーローラ２１ｆを駆動するフリーローラ駆動装置３２と昇降装置３１を設ける。この昇降装置３１は、フリーローラ駆動装置３２および終端部コンベヤ２３の両方を昇降させる。フリーローラ駆動装置３２は複数のプーリに無端体ベルト３１ａであるＶベルトを巻きつけ、この無端体ベルト３１ａをフリーローラ２１ｆに当接させることで終端部コンベヤ２３を駆動させる。
【００２１】
昇降装置３１は油圧シリンダであり、終端部コンベヤ２３はこの油圧シリンダの伸縮により、終端部コンベヤ２３の上流端側にある支点３１ｂを中心に回動する。本実施形態において油圧シリンダは１個であり、油圧シリンダの伸縮により、２つの等階級搬送装置２１における両方のフリーローラ駆動装置３２と昇降装置３１を同時に上下動させる。また、フリーローラ駆動装置３２の駆動源である電動モータ（図示しない）は支点３１ｂに設け、２つの等階級搬送装置２１それぞれに設けた２つの終端部コンベヤ２３の両方を駆動することも、片方を駆動することも可能としている。
【００２２】
使用者が等階級搬送装置２１近傍に設けた上昇ボタンで操作を行うことにより昇降装置３１である油圧シリンダが伸長し、フリーローラ駆動装置３２が支点３１ｂを中心に回動して終端部コンベヤ２３のフリーローラ２１ｆ下部に当接し、さらに油圧シリンダが伸長動作を続けると搬送終端部２１ｅが上昇する。そして、搬送終端部２１ｅが上昇し、搬送終端部２１ｅの位置が箱詰部６のトレイ受け台６ｃの位置と同じか高くなると、自動的に電動モータにより終端部コンベヤ２３が駆動される。また、使用者が下降ボタンで操作を行うことにより、フリーローラ駆動装置３２が停止すると共に、昇降装置３１である油圧シリンダが収縮する。そうすると終端部コンベヤ２３はフリーローラ駆動装置３２と共に下降し、その搬送終端部２１ｅの位置を箱詰部６のトレイ受け台６ｃよりも低くする。そのまま油圧シリンダが収縮動作を続けると終端部コンベヤ２３のフリーローラ２１ｆから駆動装置３２が離れる。これらの動作は図示しないプログラマブルロジックコントローラを用いて制御される。
【００２３】
なお、使用者の操作により終端部コンベヤ２３を上昇させ、箱詰部６のトレイ受け台６ｃの位置よりも搬送終端部２１ｅの位置が同じかもしくは高くなった場合に、終端部コンベヤ２３の傾斜角Ａが、等階級別搬送装置２１を構成する他のコンベヤの傾斜角Ｂよりも小さくなるように構成する。ここで傾斜角とは水平面に対する各コンベヤのなす角度を言い、コンベヤのなす角というのは、コンベヤを構成するローラの中心点を結んでできた直線と水平面とのなす角をいう。
【００２４】
使用者の操作に伴い、搬送終端部２１ｅを下降させその位置を箱詰部６のトレイ受け台６ｃの位置よりも低くできるので、搬送終端部２１ｅから箱詰部６へ果実入りトレイＴを搬送するのを規制することができるようになり、従来の選果設備のようにゲートを設ける必要がなくなり選果設備の構成をシンプルにできる。
【００２５】
等階級別搬送装置２１がフリーローラを用いたコンベヤで構成され、搬送始端部２１ｄの位置が、搬送終端部２１ｅの位置よりも高くなるように設定をするので、方向変換装置１１によって押出された果実要りトレイＴは、何ら駆動力を必要とせず重力で終端部コンベア２３まで移送される。
【００２６】
終端部コンベヤ２３のフリーローラ２１ｆには、使用者の操作に伴い駆動可能とするフリーローラ駆動装置３２を設けており、等階級別搬送装置２１全体を駆動する駆動装置を設ける必要がなくなり、駆動部分をコンパクトにすることができる。
【００２７】
フリーローラ駆動装置３２が無端体ベルト３１ａで構成され、使用者の操作により無端体ベルト３１ａがフリーローラ２１ｆの下面に当接した状態にすることができ、フリーローラ駆動装置３２が運転されていない場合には、コンベアローラの回転を規制することができる。即ち果実入りトレイＴが自然に箱詰部６のトレイ受け台６ｃに移送されるのを防止できる。
【００２８】
使用者の操作に伴い、終端部コンベヤ２３を上昇させ、箱詰部６のトレイ受け台６ｃよりも搬送終端部２１ｅの位置が同じかもしくは高くなった場合に、終端部コンベヤ２３の傾斜角Ａが、等階級別搬送装置２１を構成する他のコンベヤの傾斜角Ｂよりも小さいことにより、フリーローラ駆動装置３２で制御できる速度で箱詰部へ移送できる。即ち重力での移送速度よりも小さな速度で果実入りトレイＴを移送できる。
【００２９】
図４，図５により方向変換装置１１の押出し部５ａについて説明する。図４（ａ）は押出し部の平面図、（ｂ）は正面から見た断面図である。押出し部５ａは２つの押出しヘッド５ｃ、５ｄを有する。そして一方の押出しヘッド５ｄの押出し面は主搬送装置５の搬送方向と平行であるが、もう一方の押出しヘッド５ｄは角度を有するようにする。そして押出し部５ａは、駆動モータ５ｂにより遊星機構５ｅを介して押出しヘッド５ｃあるいは５ｄを前後に駆動することで果実入りトレイＴを等階級別搬送装置２１へ押出す。
【００３０】
図５には図４の方向変換装置１１を使用した場合に、果実Ｗ入りトレイＴがどのように等階級別搬送装置２１に押出されるかを示した平面図である。主搬送装置５上を矢印で示す方向へ流れる果実入りトレイＴを、評価装置１３からの情報により等階級ごとに用意された等階級別搬送装置２１へ方向変換装置１１により押出す。この際、駆動モータ５ｂが一の方向に回転すると例えば押出しヘッド５ｄが等階級別搬送装置２１へ向かって前進し、主搬送装置５を流れる果実Ｗ入りトレイＴを図５の左側の等階級別搬送装置２１へ押出す。逆に駆動モータ５ｂが他の方向に回転するともう一方の押出しヘッド５ｃが等階級別搬送装置２１へ向かって前進し、図５の右側の等階級別搬送装置２１へ果実Ｗ入りトレイＴを押出す。上記構成とすることで従来の空圧シリンダを用いた方式と比較して二つの押出しヘッド５ｃ，５ｄを用いるので能率よく仕分けができる。
【００３１】
図１１は、請求項３に記載の発明による箱詰部６を示し、等階級別搬送装置２１の下部に、Ｕターンした主搬送装置５の終端から還流装置７に向けて幅の広い空コンベア台２５を設け、空コンベア台２５を仕切り壁２４でメインの戻り路２５ａと溜まり部２５ｂを分けて、主搬送装置５の空トレイＴが戻り路２５ａを通って還流装置７に送られ、作業者が果実を取出した空トレイＴが戻し路２６を通って溜まり部２５ｂに溜まり、適宜に還流装置７へ補充される。
【００３２】
前記のフリートレイ選果設備は、二種類の果実を選別することが出来るが、その際には、荷受装置２の部分で二種類の果実を受け入れ、第一出荷搬送装置３ａと第二出荷搬送装置３ｂで種別ごとに箱詰め出荷する。
【００３３】
図６、７により同時に二種類の果実を選別する場合のフリートレイＴを説明する。フリートレイＴには果実を載置するための窪みＲ１を上面に設け、その側面には載置した果実のグレードや品種をセンサＳで判別するためのマークを、センサＳの高さに併せて用意する。本実施形態に係るフリートレイＴは、上面と下面の両方に果実を載置するための窪みＲ１、Ｒ２を設け、その情報を記憶するマーク部を側面に２箇所設ける。上記構成とすることで、品種の異なる果実を仕分けしたり、大きさの異なる果実を仕分けしたりする場合に複数のフリートレイを準備する必要がなくなる。
【００３４】
図１２に示すは、空トレイＴの掃除装置の実施例で、高い位置の第一トレイ送り装置２７と低い位置の第二トレイ送り装置２９の間に中間高さのトレイ反転装置２８を設け、第一トレイ送り装置２７の終端から裏返しにしてトレイ反転装置２８に落下し、網コンベアからなるトレイ反転装置２８の下方からエアーノズル３０で空気を噴射して塵を吹き飛ばし、トレイ反転装置２８の終端から第二トレイ送り装置２９に空トレイＴを反転させて落下する。このことで、空トレイＴの載置面の塵を無くして正確な選別が可能になる。
【００３５】
図１３に示す本発明を実施したフリートレイ選果設備では、外観検査装置１３ａと内部検査装置１３ｂからなる評価装置１３の直後に空トレイ押し出し装置１２で主搬送装置５から押し出される空のトレイＴを搬送する空トレイ還流路９を接続し、等階級別搬送装置２１の前に箱詰部６で溢れた戻りの果実入りトレイＴを主搬送装置５に戻す実トレイ戻り路１０を接続している。戻りの果実入りトレイＴの評価はトレイＴのナンバーを制御装置に記憶しているので、等階級別搬送装置２１で分別搬送される。実トレイ戻り路１０に戻る果実入りトレイＴが多い場合には、等階級別搬送装置２１での箱詰め作業が低下しているので、等階級別搬送装置２１の搬送速度を速くして箱詰めを早める。
【００３６】
この構成では、主搬送装置５の空トレイＴが載置部４における供給搬送装置１４の搬送速度を低下させることが無い。
図１４に示す等階級別搬送装置２１の実施例は、等階級別搬送装置２１に第一取出し路２１ａと第二取出し路２１ｂとストック取出し路２１ｃを設けて、一時的な選別量増加に対応出来るようにしていて、入口に設ける第一シャッタ２８と第二シャッタ２９を制御する。図１５（ａ）は、第一取出し路２１ａが満杯になった場合の第一シャッタ２８と第二シャッタ２９の動きを示し、図１５（ｂ）は、第二取出し路２１ｂが満杯になった場合の第一シャッタ２８と第二シャッタ２９の動きを示し、ストック取出し路２１ｃに果実入りトレイＴを溜めるようにする。
【００３７】
前記実施形態においては昇降装置３１として油圧シリンダを用いたが、選果設備を設置する場所等のユーティリティの関係でエアシリンダとすることも可能である。
本発明に係るフリートレイセンサ設備は、なしや桃、りんごなど外観が傷つかない果実において多く適用されるが、他にも茄子や胡瓜等の野菜の収穫物においても使用できる。
【００３８】
また、前記のフリートレイ選果設備は、主搬送装置５の片側に等階級別搬送装置２１を設けているが、主搬送装置５を挟んで左右交互に等階級別搬送装置２１を設けると、主搬送装置５を短くすることが出来る。
【符号の説明】
【００３９】
Ｔ    トレイ
５    主搬送装置
６    箱詰部
９    空トレイ還流路
１０    実トレイ戻り路
１３    評価装置
２１    等階級別搬送装置
２１ａ，２１ｂ，２１ｃ  取出し経路
２８，２９    シャッタ
【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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【図１５】
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