(57)【要約】      （修正有）【課題】供給シュート内で列にして連続して収容された、すなわち互いに接触している要素を所定の数だけ提供する。【解決手段】列２は供給シュート３に沿って前進することができ、これらの要素は、果物等の本質的に球体であり、最初に、列２の第１の要素Ａは、保持手段４によって保持され、この方法は、安定したビーム６の放射及び検出によって、上記要素Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆ、Ｇは球体であるため、要素が連続していても列２の連続する２つの要素間に必然的に形成される隙間７に検出ビーム６を向けて、このビーム６を用いて、列２の前進により、具体的には列２の連続する２つの要素間のスペースの通過によって上記検出中に発生した信号変化の数をカウントする操作を含む。【選択図】図１
2017114681.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
供給シュート（３）内で列（２）になって連続して収容された、すなわち互いに接触している要素（Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆ、Ｇ）を所定の数だけ提供する方法であって、前記列（２）は前記供給シュート（３）に沿って前進することができ、これらの要素は、果物等、本質的に球体であり、最初に、前記列（２）の第１の要素（Ａ）は、前記列（２）が摺動して前進することを阻止する保持手段（４）によって保持され、前記方法は、
ａ）前記列（２）の前記第１の要素（Ａ）の保持を中止して前記列（２）を前記シュート（３）に沿って前進させるように前記保持手段（４）を作動させる操作と、
ｂ）安定したビーム（６）の放射及び検出により、前記要素（Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆ、Ｇ）は球体であるため、前記要素が連続していても前記列（２）の連続する２つの要素間に必然的に形成される隙間（７）に前記ビームを向けて、前記ビームを用いて、前記列（２）の前進により、具体的には前記列（２）の連続する２つの要素間の前記スペースの通過により前記検出中に発生する信号変化の数をカウントする操作と、
ｃ）前記信号変化が、提供を希望する所定の要素数（Ａ、Ｂ、Ｃ）に等しい数に達すると、新たな第１の要素（Ｄ）を前記列（２）に保持するように前記保持手段（４）を再び作動させる操作と、
を含む、方法。
【請求項２】
請求項１に記載の方法であって、前記信号変化の数をカウントする操作は、前記検出ビーム（６）の強度（Ｉ）の変化の数をカウントすることにより実行されることを特徴とする、方法。
【請求項３】
請求項２に記載の方法であって、前記ビーム（６）を検出するステップの間に、反射したビーム（６）の強度（Ｉ）の減少が所定の閾値（Ｉｔｈ）未満で検出され、その直後に反射したビーム（６）の強度（Ｉ）の増加が所定の閾値（Ｉｔｈ）を超えて検出される度に、スペースがカウントされることを特徴とする、方法。
【請求項４】
列（２）を形成して連続して収容された、すなわち互いに接触している所定数の要素（Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆ、Ｇ）を提供可能な装置（１）であって、
供給シュート（３）であって、前記列（２）は前記供給シュート（３）に沿って前進することができ、前記要素（Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆ、Ｇ）は、果物等、本質的に球体である供給シュート（３）と、
モータ（１２）によって作動可能な保持手段（４）であって、前記列（２）の第１の要素（Ａ）を保持すると共に、前記列（２）が摺動して前進することを阻止し、また前記列（２）の前記第１の要素（Ａ）の保持を中止して前記列（２）を前記シュート（３）に沿って前進させるように構成される保持手段（４）と、
前記シュート（３）に向けられた安定したビーム（６）の放射及び検出手段（５）であって、前記要素（Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆ、Ｇ）は球体であるため、前記要素が連続していても前記列（２）の連続する２つの要素間に必然的に形成される隙間（７）に向けられる前記検出ビームを用いて、前記列（２）の前進により、具体的には前記列（２）の連続する２つの要素間の前記スペースの通過により前記ビーム（６）中に発生する信号変化の数をカウントするように構成されると共に、前記列（２）の前記第１の要素（Ａ）の保持を中止するように前記保持手段（４）を作動させ、また、前記信号変化が、提供を希望する所定の要素数（Ａ、Ｂ、Ｃ）に等しい数に達すると、次の要素（Ｄ）を前記列（２）に保持するように前記保持手段（４）を再び作動させるように構成される手段（５）と、
を備える、装置。
【請求項５】
請求項４に記載の装置（１）であって、前記放射及び検出手段（５）は、前記検出ビーム（６）の強度（Ｉ）の変化の数をカウントするように構成され、それにより、前記ビー
ム（６）を検出するステップの間に、反射したビーム（６）の強度（Ｉ）の減少が所定の閾値（Ｉｔｈ）未満で検出され、その直後に反射したビーム（６）の強度（Ｉ）の増加が所定の閾値（Ｉｔｈ）を超えて検出される度に、スペースがカウントされることを特徴とする、装置。
【請求項６】
請求項４又は５に記載の装置（１）であって、前記供給シュート（３）は、底部の交点（３ｃ）によって接合される２つの壁（３ａ、３ｂ）を規定するＶ字型の横断面を有し、前記検出ビーム（６）は、前記底部の交点（３ｃ）から所定の距離（ｚ）だけ離れた点で他方の壁（３ｂ）に衝突するように、前記壁の１つ（３ａ）の近位に向けられていることを特徴とする、装置。
【請求項７】
請求項６に記載の装置（１）であって、前記検出ビーム（６）の衝突点と前記シュート（３）の前記底部の交点（３ｃ）との前記距離（ｚ）は、０．１ミリメートル〜３０ミリメートルであることを特徴とする、装置。
【請求項８】
請求項７に記載の装置（１）であって、前記検出ビーム（６）は、前記シュート（３）の第１の壁（３ａ）に対して平行であり、前記距離（ｚ）は、またはその場合は、前記ビームを前記第１の側壁（３ａ）から離れる距離は３〜５ｍｍであることを特徴とする、装置。
【請求項９】
請求項４〜８のいずれか１項に記載の装置（１）であって、前記検出ビーム（６）の衝突点は、前記保持手段（４）の上流に配置されることを特徴とする、装置。
【請求項１０】
請求項４〜９のいずれか１項に記載の装置（１）であって、前記保持手段（４）は、前記列（２）の前記第１の要素（Ａ）の外形に適合可能な可撓性グリッパ（８）を備え、前記グリッパ（８）は、接続ロッド及びクランク機構によって作動される旋回支持部（９）の端部に取り付けられ、前記クランク（１０）は、一端が前記グリッパ（８）の近位の点で前記旋回支持部（９）に関節接合され、他端が前記接続ロッド（１１）に関節接合され、前記接続ロッド（１１）は、前記モータ（１２）が一方の方向に回転する場合に、前記グリッパ（８）は上昇して要素（Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆ、Ｇ）の前記列（２）を前記シュート（３）に沿って前進させることが可能であり、前記モータ（１２）がその反対方向に回転する場合に、前記グリッパ（８）は、前記列（２）の前記第１の要素（Ａ）に接触するまで下降して前記要素を前記シュート（３）内に保持することが可能であるように、前記モータ（１２）によって作動されることを特徴とする、装置。
【請求項１１】
請求項４〜１０のいずれか１項に記載の装置（１）であって、前記モータ（１２）は、トルク制御を有するモータであって、そのトルク較正は、前記シュート（３）に供給される前記要素（Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆ、Ｇ）の大きさに依拠し、保持操作中、抵抗トルクが以前の較正値を超える場合に前記モータ（１２）を停止させることを特徴とする、装置。
【請求項１２】
請求項４〜１１のいずれか１項に記載の装置（１）であって、前記シュート（３）の傾斜は４度よりも大きいことを特徴とする、装置。
【請求項１３】
請求項１２に記載の装置（１）であって、前記シュート（３）の傾斜は８度であることを特徴とする、装置。
【請求項１４】
請求項４〜１３のいずれか１項に記載の装置（１）であって、前記シュート（３）には振動手段（１３）が設けられ、前記振動手段（１３）は、４０Ｈｚを超える周波数を有する、少なくとも５ミリメートルの振幅の振動を供給するように構成されることを特徴とす
る、装置。
【請求項１５】
請求項４〜１４のいずれか１項に記載の装置（１）を複数備える組合せ計量機（２０）であって、前記計量機（２０）には、各装置（１）に、そのシュート（３）が通じるバケット（２２）に提供すべき要素（Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆ、Ｇ）の数を指示する制御手段（２１）が設けられる、計量機。
【請求項１６】
請求項１５に記載の計量機（２０）であって、２つの装置（１）が同じ前記バケット（２２）に要素を提供することを特徴とする、計量機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、オレンジ、リンゴ、マンダリン等の青果物に特に好適な、列を形成するように連続して収容された所定数の要素を提供する方法に関する。本発明はまた、この方法を実施するための装置、及びこの装置を備える組合せ計量機に関する。
【背景技術】
【０００２】
青果物を包装する分野では、平行なチェーンを備える２つの伝動装置を備える組合せ計量機が公知であり、２つの伝動装置間には、これらのチェーンに連結されるキャリッジが配置され、同じ方向におけるこれらのチェーンの協調運動により、キャリッジが閉路に沿って移動されるようになっている。これらのキャリッジにはバケットが取り付けられ、この機械は、キャリッジがたどる経路に沿って、キャリッジに取り付けられるバケットがたどる経路に沿って分布する、一連の作業ステーションを備え、複数の作業ステーションとは、例えば果物がバケットに送り込まれる装填ステーション、各バケットに収容されている果物が計量される計量ステーション、及びバケットが空にされる排出（emptying）又は取出しステーション等である。
【０００３】
いわゆる組合せ計量機では、複数のバケットが同じキャリッジに取り付けられ、各キャリッジがバケット１列を規定し、排出ステーションにおいて、総果物重量が所定の値に最も近い、同じキャリッジ又は異なるキャリッジに取り付けられたバケットが選択的に空にされる。
【０００４】
従来、装填ステーションは、果物を受け取るのに適した一連の傾斜シュートを備え、各シュートにおいて、果物が、列を形成するように連続して整列状態に配置され、果物がバケット内に落下するまで重力によって移動するようになっている。このタイプのシュートは、通例、それらの果物のより良好な移動のための振動手段を備える。
【０００５】
各コンテナについて、所定数の果物が上記給送シュート（feed chute）から導入されるように設定され、この設定は、扱う果物の種類及び包装したい総重量に応じて変化する。このために、果物がバケットに導入される際に果物の数のカウントを可能にする計数装置であって、さらに、バケットに必要な数の果物が装填されると、次の装填に向けて別の空のバケットが上記シュートの出口の下に配置されるまで、果物のシュートに沿った移動を一時的に停止させ、それを繰り返すことが意図される保持手段に対して信号を生成することが可能である計数装置が知られている。
【０００６】
果物を計数するための公知のタイプの装置は、機械的手段、例えば果物がその上方を通過する際に接触することで果物によって押圧されるスイッチの使用に基づいている。
【０００７】
光電セルを使用する別のタイプの計数装置が知られており、光電セルがビームを放射し、ビームは果物の通過によって遮られ、すなわち、このビームが果物の通過を検出したときに計数が行われる。
【０００８】
一例として、特許文献１は、３つの光電セルを備える計数装置を記載しており、各光電セルは、それらのそれぞれの反射ミラーと共に、振動するシュートに収容され、シュートは傾斜して配置され、列内に分布する果物が、重力によって収集ホッパ内に落下するようになっている。セルのビームは、果物がシュートから離れてホッパ内に落下すると、果物のそれぞれの通過によって遮られ、このようにしてホッパ内に収集された果物の数がカウ
ントされる。
【０００９】
このタイプの装置は、果物がシュート上を循環している果物の数をカウントするには適していないという欠点を有する。なぜなら、果物が連続する列を形成する、すなわち互いに接触している場合、ビームが２つ以上の連続する果物をあたかも単一の物体であるように検出し、すなわち、ビームが遮られず、計数誤差が生じる可能性があるからである。その結果、果物の間に分離が生じるのは落下途中であるため、この装置は、果物がシュートを離れたら、すなわち果物が重力によって収集ホッパ内に落下するときに果物の数をカウントすることのみに適している。
【００１０】
果物が依然としてシュート内を循環しているときに、果物が連続する列を形成していても、すなわち果物がシュート上を移動するとき果物が分離していなくても、果物の通過を検出することが可能な計数手段を備える供給装置（supply device）を得ることが望ましい。
【００１１】
供給される物体の数を指示することが可能である公知の解決策であって、物体がシュートから離れる場合に計数が行われる解決策とは異なり、物体が依然としてシュート内にあるときに計数を実行することが可能な供給装置は、供給されると共に連係するバケットに空けられる物体の正確な数を制御することを可能にする。
【００１２】
さらに、バケットに所定数の果物が装填されたときに、果物の供給を中断することが意図された保持装置が知られている。このタイプの装置は、それぞれシュートの端部と連係し、上方から果物の経路に干渉する折畳み羽根（folding vanes）を使用する。一例として、特許文献２は、伝動機構に関節接合された一連の旋回羽根を備えるこのタイプの装置を記載している。その伝動機構は、既知の羽根が下降してシュート内の果物を保持すること又は上昇して果物を循環させることを可能にする。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１３】
【特許文献１】スペイン国実用新案第２５８９７０号
【特許文献２】スペイン国実用新案第２５８９１６号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
この保持装置は、羽根の最大回転を調節可能ではあるが、全ての物体が同じ寸法を有するわけではなく、すなわち、羽根が物体と接触して物体の通過を止める場合に、比較的大きな物体が圧搾される可能性があるという欠点を有する。
【００１５】
改良された保持動作を行うように準備された計数手段であって、果物との緩やかな接触を保証し、果物の損傷を防止する計数手段と協働して果物の供給を中断することが可能な供給装置を得ることも望ましい。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
上述した課題に対する解決策を提供するために、本発明は、供給シュート（supply chute）内で列になって連続して収容される、すなわち互いに接触している所定数の要素を提供する方法であって、列は供給シュートに沿って前進することができ、これらの要素は、果物等の、本質的に球体であり、最初に、列の第１の要素は、列が摺動して前進することを阻止する保持手段によって保持され、この方法は、
ａ）列の第１の要素の保持を中止して列をシュートに沿って前進させるように構成される保持手段を作動させる操作と、
ｂ）安定したビームの放射及び検出により、上記要素は球体であるため、要素が連続していても列の連続する２つの要素間に必然的に形成される隙間に検出ビームを向けて、このビームを用いて、列の前進により、具体的には列の連続する２つの要素間のスペースの通過により上記検出中に発生する信号変化の数をカウントする操作と、
ｃ）信号変化が、提供を希望する所定の要素数に等しい数に達すると、新たな第１の要素を列に保持するように保持手段を再び作動させる操作と、
を含む、方法を開示する。
【００１７】
したがって、列を形成するように連続して配置され、シュートに沿って移動することができる所定数の球状要素を、２つの要素間の隙間の通過を検出するビームを提供する検出手段の使用によって計数可能な装置であって、所定数の要素が、例えばシュートの出口に配置された収集バケットに提供された場合に、一時的に要素の供給を中断する信号が保持手段に送信されるように構成される装置が得られる。
【００１８】
このようにして、現在の技術水準の装置で起こることとは異なり、シュート上の連続する２つの球状要素間の隙間の通過をビームが検出することによって、上記要素の迅速かつ確実な計数が保証される。公知の装置は、ビームが要素自体の通過を検出し、計数誤差を回避するためには、要素の間にはある程度の分離が必要であるため、連続する要素を計数することには不適であった。
【００１９】
有利には、信号変化の数をカウントする操作は、検出ビームの強度の変化の数をカウントすることによって行われる。この意味で、ビームを検出するステップの間に、反射したビームの強度の減少が所定の閾値未満で検出され、その直後に反射したビームの強度の増加が所定の閾値を超えて検出される度に、スペースがカウントされる。
【００２０】
したがって、反射したビームの強度の減少は、ビームがより長い距離を進む場合に、この事例では、ビームが連続する２つの要素間の隙間を通過してシュートの壁に衝突する場合に発生する。一方、強度の増加は、ビームが要素の１つの表面に衝突する場合に発生する。
【００２１】
有利には、同方法は、ビームを通過する要素が連続しておらず、一時的に分離している場合であっても好適であり、列の一連の要素が連続している場合に正確な計数を保証する。
【００２２】
このようにして、上記第１の要素が解放されて前進し、それにより、ビームがこの第１の要素と列の次の要素との間の隙間を検出する場合、１つの要素の数がカウントされ、所定数の要素の提供が達成されるまでこれを続け、所定数の要素の提供が達成された時点で、保持手段が次の要素に作用して、列の前進を阻止する。
【００２３】
別の態様によれば、本発明はまた、列を形成して連続して収容される、すなわち互いに接触している所定数の要素を提供可能な装置であって、
供給シュートであって、列は、重力により供給シュートに沿って前進することができ、上記要素は、果物等、本質的に球体である、供給シュートと、
モータによって作動可能な保持手段であって、列の第１の要素を保持すると共に、列が摺動して前進することを阻止し、また列の第１の要素の保持を中止して列をシュートに沿って前進させるように構成される保持手段と、
シュートに向けられる安定したビームの放射及び検出手段であって、上記要素は球体であるため、要素が連続していても列の連続する２つの要素間に必然的に形成される隙間に向けられる検出ビームを用いて、列の前進により、具体的には列の連続する２つの要素間のスペースの通過によりビーム中に発生する信号変化の数をカウントするように構成され
ると共に、列の第１の要素の保持を中止するように保持手段を作動させ、また、信号変化が、提供希望する所定の要素数に等しい数に達すると、次の要素を列に保持するように保持手段を再び作動させるように構成される手段と、
を備える、装置に関する。
【００２４】
同様に、放射及び検出手段は、検出ビームの強度の変化の数をカウントするように構成される。この意味で、放射及び検出手段はスペースの数をカウントするように構成され、ビームを検出するステップの間に、反射したビームの強度の減少が所定の閾値未満で検出され、その直後に反射したビームの強度の増加が所定の閾値を超えて検出される度に、スペースがカウントされるようになっている。
【００２５】
好ましい一実施形態によれば、供給シュートはＶ字型の横断面を有し、底部の交点によって接合される２つの壁を規定し、検出ビームは、壁の一方の近位に向けられて、底部の交点から所定の距離だけ離れた点で他方の壁に衝突する。
【００２６】
本発明は、検出ビームの衝突点とシュートの底部の交点との上記距離は０．１ミリメートル〜３０ミリメートルであることを想定している。好ましい一実施形態によれば、検出ビームはシュートの上記第１の壁に対して平行である。ビームがシュートの上記第１の壁から離れる距離は、好ましくは０．１ｍｍ〜３０ｍｍ、より好ましくは０．１ｍｍ〜２０ｍｍ、更により好ましくは３ｍｍ〜５ｍｍである。また、望ましい一実施形態において、この距離は４ｍｍである。
【００２７】
このようにして、要素の大きさにかかわらず、検出ビームは、検出ビームの衝突点がシュートの底部の領域に集束される結果として、常に２つの球状要素間の隙間を検出することが可能である。
【００２８】
有利には、検出ビームの衝突点は保持手段の上流に配置される。これにより、所定の要素数に達すると、保持手段が次の要素を保持するように動作して、次に、この要素が列の第１の要素となって新しいシーケンスを開始することを保証する。
【００２９】
保持手段は、列の第１の要素の外形に適合可能な可撓性フィンガが設けられるグリッパを備えることが好ましい。例えば、Ｆｉｎ  Ｒａｙ  Ｅｆｆｅｃｔ（商標）技術を用いるグリッパ等の、適応性のあるグリッパの使用が想定される。
【００３０】
好ましい一実施形態によれば、グリッパは、接続ロッド及びクランク機構によって作動される旋回支持部の端部に取り付けられ、クランクは、一端がグリッパの近位の点で旋回支持部に関節接合され、他端が接続ロッドに関節接合され、この接続ロッドは、モータが一方の方向に回転する場合、グリッパは上昇して要素の列をシュートに沿って前進させることが可能であり、モータがその反対方向に回転する場合、グリッパは、列の第１の要素に接触するまで下降して要素をシュート内に保持することが可能であるように、モータによって作動される。
【００３１】
この構成により、モータトルクの運動をグリッパに正確に伝達する、構造が単純かつ非常にコンパクトな伝動機構を得ることが可能になる。
【００３２】
有利には、モータは、トルク制御を有するモータであって、そのトルク較正は、シュートに供給される要素の大きさに依拠し、保持操作中、抵抗トルクが以前の較正値を超える場合にモータを停止させ、それにより果物が損傷することを阻止する。
【００３３】
装置の別の特徴によれば、シュートの傾斜は４度よりも大きい。シュートの傾斜は８度
であることが好ましい。
【００３４】
本発明の装置は、現在の技術水準で公知のシュートで起こることとは異なり、シュートに配置される要素の計数速度及び計数精度の向上を保証し、したがって、従来の範囲には含まれないシュートの傾斜及び振動範囲の選択を可能にする。
【００３５】
装置の別の特徴によれば、シュートには振動手段が設けられる。この振動手段は、連続した要素の列がシュートに沿って移動し、詰まることを防止するのに役立つ。
【００３６】
好ましくは、振動手段は、４０Ｈｚを超える周波数で、少なくとも５ミリメートルの振幅の振動を伝えるように構成される。これらの振動パラメータにより、連続する要素がシュートに沿って移動する速度を最適化することが可能になる。
【００３７】
別の態様によれば、本発明はまた、上述の装置を複数備える組合せ計量機であって、この機械には、各装置に、そのシュートが通じるバケットに提供すべき要素の数を指示する制御手段が設けられる、計量機に関する。
【００３８】
有利には、２つの装置が、同じバケットに要素を提供する。このようにして、各バケットに提供される要素の数は２倍になり、それにより機械の生産時間が最適化される。
【００３９】
この装置は、バケットを連続移動させる閉路搬送システムの上方に配置される装填ステーションに配置されることが好ましい。
【００４０】
添付図面は、非限定的な例として、列を形成するように連続して収容される所定数の果物、この例ではオレンジを提供することが可能な装置及びこの装置を備える組合せ計量機の好ましい一実施形態を示している。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】列を形成するように連続して収容される所定数のオレンジを提供する装置の斜視図である。
【図２ａ】連続する２つのオレンジ間の隙間を通過した後にシュートの壁に衝突する検出ビームを示す、供給シュートの横方向断面の概略図である。
【図２ｂ】オレンジに直接衝突する検出ビームを示す、供給シュートの横断面の概略図である。
【図２ｃ】オレンジの大きさにかかわらず、最適な領域にビームを向けることによって達成される効果の概略図である。
【図３ａ】連続するオレンジの列がシュートに沿って前進する際に本発明の目的である装置によって提供されるオレンジの計数シーケンスを示す図であり、検出ビームの衝突点を示すとともに、ビームによって検出される強度の変化のグラフを更に示している。
【図３ｂ】連続するオレンジの列がシュートに沿って前進する際に本発明の目的である装置によって提供されるオレンジの計数シーケンスを示す図であり、検出ビームの衝突点を示すとともに、ビームによって検出される強度の変化のグラフを更に示している。
【図３ｃ】連続するオレンジの列がシュートに沿って前進する際に本発明の目的である装置によって提供されるオレンジの計数シーケンスを示す図であり、検出ビームの衝突点を示すとともに、ビームによって検出される強度の変化のグラフを更に示している。
【図３ｄ】連続するオレンジの列がシュートに沿って前進する際に本発明の目的である装置によって提供されるオレンジの計数シーケンスを示す図であり、検出ビームの衝突点を示すとともに、ビームによって検出される強度の変化のグラフを更に示している。
【図３ｅ】連続するオレンジの列がシュートに沿って前進する際に本発明の目的である装置によって提供されるオレンジの計数シーケンスを示す図であり、検出ビームの衝突点を示すとともに、ビームによって検出される強度の変化のグラフを更に示している。
【図３ｆ】連続するオレンジの列がシュートに沿って前進する際に本発明の目的である装置によって提供されるオレンジの計数シーケンスを示す図であり、検出ビームの衝突点を示すとともに、ビームによって検出される強度の変化のグラフを更に示している。
【図３ｇ】連続するオレンジの列がシュートに沿って前進する際に本発明の目的である装置によって提供されるオレンジの計数シーケンスを示す図であり、検出ビームの衝突点を示すとともに、ビームによって検出される強度の変化のグラフを更に示している。
【図４】グリッパの伝動機構を示す保持手段の斜視図である。
【図５】本発明の目的である上記装置を複数備える組合せ計量機の斜視図である。
【図６】要素を同じバケットに提供する本発明の目的である２つの装置の一実施形態の斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００４２】
図１は、列２になって連続して収容された、すなわち互いに接触している要素Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆ、Ｇを所定の数だけ提供する装置１を示している。この装置は、供給シュート３であって、列２は、重力によりこの供給シュート３に沿って前進することができ、これらの要素Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆ、Ｇは本質的に球体であり、この例ではオレンジである、供給シュート３と、列２の第１の要素Ａを保持すると共に列２が摺動して前進することを阻止し、また列２の第１の要素Ａの保持を中止して列２をシュート３に沿って前進させるように構成される保持手段４と、検出ビーム６の強度Ｉの信号変化の数をカウントするように構成されるシュート３に向けられる、安定したビーム６の放射及び検出手段５とを備え、これは以下で更に説明する。
【００４３】
所定数のオレンジＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆ、Ｇを提供する装置１によって実行されるこの方法は、
ａ）列２の第１のオレンジＡの保持を中止して、列２をシュート３に沿って前進させるように保持手段４を作動させる操作と、
ｂ）安定したビーム６の放射及び検出により、上記オレンジＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆ、Ｇは球体であるため、オレンジが連続していても列２内の連続する２つのオレンジ間に必然的に形成される隙間７に検出ビーム６を向けて、このビーム６を用いて、列２の前進により、具体的には列２の連続する２つのオレンジ間のスペースの通過により上記検出の間に発生する信号変化の数をカウントする操作と、
ｃ）信号変化が、提供を希望する所定数のオレンジ、例えば３つのオレンジＡ、Ｂ、Ｃに等しい数に達すると、新たな第１のオレンジＤを列２に保持するように保持手段４を再び作動させる操作と、
を含む。
【００４４】
図２ａ及び図２ｂにおいて、供給シュート３がＶ字型の横断面を有する様子がわかる。供給シュート３は、底部の交点３ｃによって接合される２つの壁３ａ、３ｂを規定し、検出ビーム６は、壁の一方３ａの近位に向けられ、底部の交点３ｃから所定の距離ｚだけ離れた点で他方の壁３ｂに衝突する。図示の実施形態では、検出ビーム６がシュート３の上記第１の壁３ａに対して平行である様子がわかる。さらに、この例では、検出ビーム６の衝突点と底部の交点３ｃとの間の距離ｚは４ミリメートルであり、壁３ａと壁３ｂとの間に形成される角度αは９０度である。
【００４５】
このようにして、オレンジの大きさにかかわらず、検出ビーム６は、図２ｃに概略的に示すように、検出ビーム６の衝突点がシュート３の底部の領域に集束される結果として、連続する２つごとのオレンジ間の隙間７を検出することが可能である。図２ｃには、異なる大きさのオレンジの２つの線が重ねて示されている。この例では、検出ビーム６が、より大きなオレンジＡ、Ｂの列及びより小さなオレンジａ、ｂ、ｃの列の両方において、連
続する２つのオレンジ間に必然的に形成される隙間７を検出することを可能にする様子がわかる。
【００４６】
反射したビーム６の強度Ｉの減少が所定の閾値Ｉｔｈ未満で検出され、その直後に反射したビームの強度Ｉの増加が所定の閾値Ｉｔｈを超えて検出される度に、スペースがカウントされる。言い換えれば、反射したビーム６の強度Ｉの減少は、ビーム６がより長い距離を進む場合に、この事例ではビーム６が連続する２つのオレンジＡ、Ｂ間の隙間７を通過し、シュート３の壁３ｂに衝突する場合（図２ａ参照）に発生する。一方、強度Ｉの増加は、ビーム３がオレンジの１つＢの表面に衝突する場合（図２ｂ参照）に発生する。
【００４７】
１つの実施形態において、検出ビーム６はレーザービームである。具体的には、増幅器を内蔵するレーザーフォトセルが配置される。１つの例において、光点の直径は０．５ｍｍである。本発明の実施態様は、例えばオムロン（Ｏｍｒｏｎ）によって市販されるＥ３Ｚ形式のアンプ内蔵形レーザーフォトセルを使用することが好適である。
【００４８】
図３ａ〜図３ｇはそれぞれ、連続するオレンジの列２がシュート３に沿って前進する際に装置１によって提供されるオレンジＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆ、Ｇの計数シーケンスを示しており、ビーム６の衝突点を示すと共に、更にビーム６によって検出される強度Ｉの変化のグラフを示している。
【００４９】
図示の例では、提供を希望する所定数のオレンジとは、３つのオレンジＡ、Ｂ、Ｃである。
【００５０】
図３ａは、列２の最初のオレンジＡが保持手段４によって保持されている間に、検出ビーム６が上記最初のオレンジＡに衝突する最初の時点を示している。グラフは、所定の閾値Ｉｔｈより高い強度Ｉが検出されたことを示している。
【００５１】
図３ｂは、保持手段４が最初のオレンジＡを解放して、このオレンジＡがシュート３上での前進を開始し、それにより、ビーム６が列２の最初のオレンジＡと連続する２番目のオレンジＢとの間の隙間７を検出する時点を示している。グラフは、検出される強度Ｉが、この時点において所定の閾値Ｉｔｈ未満である様子を示している。
【００５２】
図３ｃは、列２が前進を続けることによって、ビーム６が列２の２番目のオレンジＢを検出する時点を示している。この時点において、グラフは、所定の閾値Ｉｔｈより高い強度Ｉを再び示している。
【００５３】
結果として、既に述べたように、反射したビーム６の強度Ｉの減少が所定の閾値Ｉｔｈ未満で検出され、その直後に反射したビームの強度Ｉの増加が所定の閾値Ｉｔｈを超えて検出される度にスペースがカウントされるので、これにより検出手段５は最初のスペースをカウントする。したがって、このように最初のスペースがカウントされることは、装置が最初のオレンジＡを提供したことを示す。
【００５４】
図３ｄは、列２が前進を続けることによって、ビーム６が列２の２番目のオレンジＢと連続する３番目のオレンジＣとの間の隙間７を検出する時点を示している。グラフは、検出された強度Ｉが所定の閾値Ｉｔｈを再び下回る様子を示している。
【００５５】
図３ｅは、列２が前進を続けることによって、ビーム６が列２の３番目のオレンジＣを検出する時点を示している。この時点において、グラフは、所定の閾値Ｉｔｈより高い強度Ｉを再び示している。結果として、検出手段５が２番目のスペースをカウントする。これは、装置が２つのオレンジＡ及びＢを提供したことを示している。
【００５６】
図３ｆは、列２が前進を続けることによって、ビーム６が列２の３番目のオレンジＣと連続する４番目のオレンジＤとの間の隙間７を検出する時点を示している。グラフは、検出された強度Ｉが所定の閾値Ｉｔｈを再び下回る様子を示している。
【００５７】
図３ｇは、列２が前進を続けることによって、ビーム６が列２の４番目のオレンジＤを検出する時点を示している。この時点において、グラフは、所定の閾値Ｉｔｈより高い強度Ｉを再び示している。結果として、検出手段５が３番目のスペースをカウントする。これは、装置が３つのオレンジＡ、Ｂ及びＣを提供したことを示している。
【００５８】
同様に、所定の数のオレンジ、この例では３つのオレンジに達したことにより、保持手段４が再び作動され、４番目のオレンジＤの通過を阻止し、これにより、列２の前進を中断する様子がわかる。
【００５９】
また、この例では検出ビーム６の衝突点は、保持手段４の上流に配置されることに留意されたい。これにより、所定数のオレンジに達するとすぐに、保持手段４が次のオレンジを保持するように動作することができ、次に、このオレンジが列２の最初のオレンジとなって新しいシーケンスを開始することが確実になる。
【００６０】
図１〜図４を参照すると、保持手段４は、列２の最初のオレンジＡの外形に適合可能な可撓性フィンガが設けられるグリッパ８を備える。特に、様々な形状の物体の柔軟な把持を可能にするＦｉｎ  Ｒａｙ  Ｅｆｆｅｃｔ（商標）技術等を用いたグリッパの使用が想定される。
【００６１】
好ましい一実施形態によれば、グリッパ８は、接続ロッド及びクランク機構によって作動される旋回支持部９の端部に取り付けられ、クランク１０は、一端がグリッパ８の近位の点で旋回支持部９に関節接合され、他端が接続ロッド１１に関節接合され、この接続ロッド１１は、電動モータ１２が一方の方向に回転する場合に、グリッパ８は上昇してオレンジＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆ、Ｇの列２をシュート３に沿って前進させることが可能であり、モータ１２がその反対方向に回転する場合に、グリッパ８は、列２の最初のオレンジＡに接触するまで下降して要素をシュート３内に保持することが可能であるように、モータ１２によって作動される。
【００６２】
モータ１２は、トルク制御を有すると共に、シュート３に供給されるオレンジＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆ、Ｇの大きさに応じて行程が決まるグリッパ８の上昇経路及び下降経路を調節する能力を有する。
【００６３】
モータの初期較正を実行するには、操作の開始点が、グリッパ８のフィンガがシュート３に接触する、すなわち最下位置にあることに対応することに留意すべきである。次に、グリッパ８は、９度の回転角だけ初めて上昇される。オレンジＡがグリッパ８の下を通過すれば操作サイクルは続行し、通過しなければグリッパが更に９度上昇し、最初のオレンジＡが妨げられることなく通過するまでこれが続く。グリッパ８が上昇される時間は、提供予定の所定数のオレンジが通過するために必要な時間である。
【００６４】
次に、グリッパ８は、モータ１２の最大のトルク設定の検出によって制御されて、グリッパ８がオレンジに到達するまで初めて下降される。グリッパ８が再び上昇されるとき、グリッパはその以前の位置に対して再び９度上昇する。同様に、グリッパ８が上昇される時間は、提供予定の所定数のオレンジを通過させるために必要な時間である。
【００６５】
その後、グリッパ８は、１度目にグリッパ８が下降されたときと同様に、オレンジに到
達するまで再び下降される。操作サイクルはこのようにして連続して繰り返される。
【００６６】
さらに、シュート３は、連続するオレンジＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆ、Ｇの列２がシュート３に沿って好適な速度で移動することを確実にするように４度よりも大きな傾斜を有し、これらのオレンジを非常に迅速かつ有効に計数できるという利点を得る。最適な傾斜は８度であることがわかっている。
【００６７】
同様に、図１より、シュート３には、シュート３に沿った連続するオレンジＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆ、Ｇが列２を移動し、列２の詰まりを防止するのに役立つ振動手段１３が設けられる。この振動手段１３は、４０Ｈｚを超える周波数を有し、少なくとも５ミリメートルの振幅の振動を伝えるように構成され、それにより、連続するオレンジＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆ、Ｇの列２がシュート３に沿って移動する速度を最適化する。
【００６８】
ここで図５を参照すると、本発明はまた、青果物、例えばこの例ではオレンジを提供する上記装置１を複数備える組合せ計量機２０に関する。この機械２０には、他のパラメータの中でも特に、バケット２２に提供すべきオレンジの数を指示するように構成される制御手段２１が設けられる。
【００６９】
機械２０は、一連のキャリッジ２３を、直線頂部と、直線底部と、これらの頂部と底部とを連結する２つの湾曲部とを有する閉路に沿って連続的に移動させる搬送システムを更に備え、各キャリッジ２３は複数のバケット２２を保持するようになっている。さらに、この機械は、バケット２２がたどる経路全体に沿って分布する、一連の作業ステーションを備える。複数の作業ステーションとは、特に、バケット２２に提供するオレンジＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆ、Ｇを装填する装填ステーション２４、キャリッジ２３がたどる経路の直線頂部に配置される、バケット２２を計量する計量ステーション２５、及び、直線底部に配置される、バケット２２に装填されているオレンジを取り出す選択的取出しステーション２６（図５には図示せず）である。同様に、制御手段２１は、計量データを処理し、総重量が取出しに関する所定の値に最も近いバケット２２を選択する。
【００７０】
図５に示す実施形態によれば、２つの装置１を同じバケット２２に接続して配置することが想定される。このようにして、各バケット２２に提供されるオレンジの数が２倍になり、それにより、機械２０の生産時間が最適化される。
【００７１】
図６は、機械２０における装置１のこの特定の配列の更に概略的な図である。この配列は、具体的には２つのシュート３を用いて同じバケット２２に製品を供給することが可能になっている。それぞれのシュートは、ビーム６の放射及び検出手段５並びに保持手段４と連係する。
【図１】
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【図２ａ】
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【図２ｂ】
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【図２ｃ】
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【図３ａ】
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【図３ｂ】
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【図３ｃ】
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【図３ｄ】
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【図３ｅ】
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【図３ｆ】
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【図３ｇ】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【外国語明細書】
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