(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
被選別物を所定の経路に沿って搬送する搬送手段、この搬送手段に被選別物を供給する供給部、被選別物の選別情報を入力する入力手段、前記入力手段で入力された選別情報に基づいて被選別物を複数の取出し部に仕分けて取り出すための収集部、を備え、前記収集部を通過した被選別物を前記供給部に循環搬送するよう前記搬送手段を構成し、初回搬送される被選別物と循環搬送される被選別物とを識別するために被選別物が循環搬送されることを認識する循環物認識手段を備えてあることを特徴とする果菜類の選別装置。
【請求項２】
循環搬送される被選別物と初回搬送される被選別物と区別する表示手段を備えてある請求項１記載の果菜類の選別装置。
【請求項３】
循環回数が所定複数回になった被選別物を搬送手段から強制的に排出する強制排出手段を備えてある請求項１または２記載の果菜類の選別装置。
【請求項４】
前記収集部における取出し部への仕分け割付け状態を、入力手段で入力された選別情報と被選別物の循環情報の一方あるいは両者に基づいて自動的に変更する割付け変更手段が備えられている請求項１ないし３のいずれか一項に記載の果菜類の選別装置。
【請求項５】
前記収集部における複数の取出し部のうちの少なくとも一つには、搬送されてくる被選別物をピックアップ機構で取り出して、直接に箱詰めする移載装置を装備してある請求項１ないし４のいずれか一項に記載の果菜類の選別装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、各種果物、トマト、キュウリなどの果菜を、等級、階級、熟度、などの予め設定された選別基準に応じて仕分け収集する選別装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
果菜類の選別装置としては、例えば特公平４‐９２５０号公報で示されるように、供給された被選別物をコンベアによって搬送しながら、その大きさ、汚れや傷の有無、色合い、などを測定して各被選別物の等級・階級を判定し、その搬送下手側の収集部において判定情報に基づいて被選別物を仕分けて取り出すよう構成したものが周知となっている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
従来の選別装置では、供給部から収集部までのみに亘って設定された搬送ラインを被選別物が通過する間に処理を終了してしまう、いわゆるワンパス方式で選別処理されるものとなっている。このワンパス方式の選別処理では、被選別物が搬送ラインを１回通過する間に処理を終了してしまうので、もしも収集部で取り残しが発生したような場合、取り残された被選別物は搬送ラインの終端などで回収しておいて、別行程で再度選別処理を行う必要があり、選別処理が二度手間となる。
【０００４】
このような取り残しを無くすためには、搬送ラインの搬送速度を遅くして時間的に余裕をもって取り出しを行えるようにしたり、収集部において取り出し部を数多く設置したりする手段が考えられるのであるが、搬送ラインでの搬送速度を遅くする前者の手段では時間当たりの処理能力が低いものとなり、また、取り出し部を数多く設置する後者の手段では搬送ラインでの収集部が長大となって装置が大型化するといった不具合が生じる。
【０００５】
また、搬送ラインの被選別物を箱詰め用作業者が居る取り出し部に強制的に送り出す形態のものでは、或る仕分け区分の被選別物が続けて流れてきた場合に同じ取り出し部に被選別物がたて続けに送り出されることとなり、先の被選別物に後続の被選別物がぶつかって当て傷などが発生し、品質を低下させるおそれもあった。
【０００６】
本発明は、このような実情に着目してなされたものであって、ワンパス方式の選別装置に見られる上記不具合を抑制して、能率的でかつ被選別物にやさしい選別処理を行うことができるとともに、装置全体の小型化にも有効な果菜類の選別装置を提供することを主たる目的とする。また、複数の生産者が持ち込む果菜類を的確なロット集計のもとで能率良く選別処理できるようにすることを他の目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
〔請求項１に係る発明の構成、作用および効果〕
【０００８】
（構成）  請求項１に係る発明の選別装置は、被選別物を所定の経路に沿って搬送する搬送手段、この搬送手段に被選別物を供給する供給部、被選別物の選別情報を入力する入力手段、前記入力手段で入力された選別情報に基づいて被選別物を複数の取出し部に仕分けて取り出すための収集部、を備え、前記収集部を通過した被選別物を前記供給部に循環搬送するよう被選別物の搬送手段を構成し、初回搬送される被選別物と循環搬送される被選別物とを識別するために被選別物が循環搬送されることを認識する循環物認識手段を備えてあることを特徴とする。
【０００９】
（作用）  上記構成によると、被選別物が収集部で取り出されなくても循環されて再び収集部に搬送されて再度の取り出し機会が与えられるので、同一の仕分け対象の被選別物が続けて搬送されてきたとしても、あわてて全てを取り出す必要はなく、取り出せるものだけを取り出して、残った被選別物は循環して再び収集部に来た時に取り出せばよい。
【００１０】
また、被選別物を取り出し部に強制的に送り出す形態の搬送ラインにおいては、同一の仕分け区分の被選別物が続けて搬送されてきた場合でも、その被選別物の全てをそのまま同一の取り出し部に強制搬出することなく、その内のいくつかを通過させて循環させることで、同一の取り出し部へ適度に間隔をあけて送り出すことができるようになる。
【００１１】
上記構成によると、初回搬送される被選別物と循環搬送される被選別物とを識別することで、集計管理などを的確に行うことができる。例えば、循環搬送される被選別物を計数の対象から外すことで、２重に計数することが防止できる。また、複数の生産者が持ち込んできた被選別物を順次供給して選別処理するとともに、生産者別のロット集計を行うような場合、先行して処理を受ける生産者の被選別物で循環されてきたものと、次に処理を受ける生産者の被選別物とが供給部で混在することになっても、循環されてきた先の生産者の被選別物を認識しておくことで、生産者別の集計管理が的確に行うことができる。
【００１２】
また、循環搬送される被選別物の数を計数することで、被選別物の選別基準に対する分布を判断して、各取り出し部での仕分けの割付けを変更したりするための情報としても利用できる。
【００１３】
（効果）  従って、請求項１に係る発明によれば、取り残しを回避するために搬送速度を遅くしたり、取り出し機会を多くするために数多くの取り出し部を設定する必要が特になく、所望の搬送速度で能率的な選別処理を行うことができるとともに、装置の大型化を抑えることが可能となった。
【００１４】
また、取り出し部へ強制搬出する形態のものにおいても、同一の取り出し部へたて続けに被選別物が送り出されるのを回避して、被選別物同志のぶつかりによる品質低下をもたらさない果菜類にやさしい選別も行えるようになった。
【００１５】
従って、請求項１に係る発明によれば、循環搬送される被選別物を識別できるようにしておくことで、集計管理が的確に行えるようになるとともに、被選別物の選別基準に対する分布を判断する情報としても有効に利用することができ、各種管理を有効に行えるようなる。
【００１６】
〔請求項２に係る発明の構成、作用および効果〕
【００１７】
（構成）  請求項２に係る発明の選別装置は、請求項１に係る発明において、循環搬送される被選別物と初回搬送される被選別物と区別する表示手段を備えてある。
【００１８】
（作用）  上記構成によると、例えば手作業で取り出しを行う場合、作業者は容易に循環搬送される被選別物と初回搬送される被選別物とを識別でき、循環搬送される被選別物から先に取り出すことで、繰り返し循環搬送による損傷の機会を少なくすることができる。
【００１９】
また、複数の生産者が持ち込んだ被選別物を順次選別するような共同選別施設に利用した場合には、先の生産者が持ち込んだ被選別物をきるだけ早く取り出すことで、後続の生産者の持ち込んだ被選別物に混合するのを回避することができる。
【００２０】
（効果）  従って、請求項２に係る発明によれば、被選別物が取り出されることなくいつまでも循環搬送されるのを回避することが容易となり、搬送傷みのない選別処理を行うことができるとともに、生産者別のロット集計を行う上でも有効となる。
【００２１】
〔請求項３に係る発明の構成、作用および効果〕
【００２２】
（構成）  請求項３に係る発明の選別装置は、請求項１または２に係る発明において、循環回数が所定複数回になった被選別物を搬送手段から強制的に排出する強制排出手段を備えてある。
【００２３】
（作用・効果）  上記構成によると、循環回数が所定複数回（例えば３回目）になった被選別物を搬送手段から強制的に排出するので、被選別物が取り出されることなくいつまでも循環搬送されるのを回避することが容易となり、搬送傷みのない選別処理を行うことができるとともに、生産者別のロット集計を行う上でも有効となる。
【００２４】
〔請求項４に係る発明の構成、作用および効果〕
【００２５】
（構成）  請求項４に係る発明の選別装置は、請求項１ないし３のいずれか一項に係る発明において、前記収集部における取出し部への仕分け割付け状態を、入力手段で入力された選別情報と被選別物の循環情報の一方あるいは両者に基づいて自動的に変更する割付け変更手段が備えられている。
【００２６】
（作用）  上記構成によると、例えば入力手段で入力された選別情報から、仕分け区分に対する被選別物の分布が判断でき、この分布に基づいて収集部における各取出し部への仕分け割付けが一旦決められ、この割付けに基づいて選別処理を実行して、その間の被選別物の循環情報を得る。
【００２７】
ここで、或る仕分け区分での循環量が多くなっていることが判ると、この仕分け区分の被選別物の量に対して取り出し能力が不足していると認識でき、この仕分け区分を空いている取り出し部に割り付けたり、取り出し能力に余裕のある取り出し部に新たにこの仕分け区分を割り付けたりして、この仕分け区分に対する取り出し能力を増大する、等する。
【００２８】
（効果）  従って、請求項４に係る発明によれば、請求項１ないし３のいずれかの発明の上記効果をもたらすとともに、被選別物の分布に応じた、かつ、収集部での取り出し能力に応じた好適な仕分け割付けが可能となり、収集部全体での処理量の平準化を図って、能率的な選別処理を行うことが可能となる。
【００２９】
〔請求項５に係る発明の構成、作用および効果〕
【００３０】
（構成）  請求項５に係る発明は、請求項１ないし４のいずれか一項に係る発明において、前記収集部における複数の取出し部のうちの少なくとも一つには、搬送されてくる被選別物をピックアップ機構で取り出して、直接に収集容器に積み込む移載装置を装備してある。
【００３１】
（作用）  上記構成によると、移載装置を用いた自動取り出しおよび自動積み込みは省力化に有効であり、また、やさしく被選別物を取り扱う手作業による取り出しおよび積み込みは被選別物の品質保全に有効であり、対象となる被選別物の種類、処理量、などに応じて移載装置による自動化の比率を設定することになる。
【００３２】
この場合、１回の搬送で被選別物を全て取りきってしまう必要のある従来のワンパス型の選別装置にこのような移載装置を導入すると、取り残しを無くすために移載装置の作動速度を速くしたり、自動取り出しの対象となる仕分け区分における移載装置の割付け台数を多くすることが必要となる。しかし、移載装置は、それ自体の作動速度が速くなるほど、取り出した被選別物が移動中に脱落したり姿勢乱れが発生しやすくなり、また、移載装置の台数を多くすればそれだけ設備コストが高いものとなる。
【００３３】
しかし、取りきれない被選別物を循環搬送する本発明装置では、１回の搬送で被選別物を全て取り切ってしまう必要がないので、移載装置の作動速度をむやみに速くする必要はなく、安定よく確実に取り出して積み込みできる速度で作動させればよい。
【００３４】
（効果）  従って、請求項５に係る発明によれば、移載装置を安定よく確実に取り出して積み込みできる速度で作動させることで、移載装置による自動取り出し積み込みを確実に実行させて、能率的な選別処理を行うことが可能となった。つまり、循環搬送と移載装置とを組み合わせることで、自動取り出しおよび積み込みを効果的に実行させることができるのである。
【００３５】
【発明の実施の形態】
図１に、本発明に係る果菜類の選別装置の一例として、柿などの果物を被選別物ｗとした選別装置の概略平面が示されており、以下、この選別装置の構成および機能を説明する。
【００３６】
この選別装置は、基本的には、被選別物ｗを所定の循環経路に沿って載置搬送する搬送手段１、被選別物ｗを搬送手段１に手作業により載置供給する供給部２、被選別物ｗを撮像してその大きさ、色合い、傷や汚れの有無、などの性状を選別情報として取り入れる入力手段としての計測装置３、被選別物ｗを所定の選別基準に基づいた仕分け区分でもって取り出す収集部４、を備えている。
【００３７】
前記搬送手段１は、平面状に巻回されて駆動モータＭで一定方向に回動されるチェーン５に、円形皿状のバケット６を装備したバケットコンベアに構成されている。図３に示すように、前記チェーン５には搬送方向一定ピッチでブラケット７が取り付けられるとともに、このブラケット７にバケット支持具８が搬送方向に沿う前後軸心ｘ周りに回動自在に連結され、更にこのバケット支持具８に前記バケット６が上下軸心ｙ周りに回動自在に連結されている。また、ブラケット７には弾性的に回動付勢されたフック状の係止金具９が枢支連結されており、通常は、この係止金具９をバケット支持具８の係止ピン８ａに係合させることで、バケット６およびバケット支持具８を水平姿勢に保持している。そして、必要に応じて係止金具９をソレノイドやエアーシリンダなどのアクチュエータ１０によって強制的に係止ピン８ａから外すことで、バケット６をバケット支持具８と共に自重で前後軸心ｘ周りに回倒させて、バケット６に載置した被選別物ｗを側方に排出することができるよう構成されている。なお、回倒したバケット６およびバケット支持具８は、外部からの操作によって強制的に元の水平姿勢まで復帰回動させることで、係止金具９が係止ピン８ａに弾性係合してその姿勢が保持される。
【００３８】
前記供給部２は、コンテナなどに収められて作業場に持ち込まれた被選別物ｗを作業者が目視選別して搬送手段１のバケット上に載置供給するようになっており、目立った傷のあるものや、特に外観形状の悪いものはここで予め格外品として排除されることになる。
【００３９】
前記計測装置３は、図４に示すように、前後２台のＣＣＤカメラ１１がコンベア上に配置されるとともに、搬送経路の左右横脇には一対ずつの傾斜ミラー１２が配置され、１台のＣＣＤカメラ１１によってバケット６上の被選別物ｗの上面と左右の側面を同時に撮影するよう構成されている。また、前後の撮影部位の間において、円形皿状のバケット６の外周面に接触作用するベルト１３が配置されており、バケット６が１回目の撮影部位を通過して２回目の撮影部位に至るまでの間に、ベルト１３との接触によってバケット６が９０°回転され、１回目に撮影されなかった両側面が２回目に撮影されるようになっている。つまり、９０°回転位相を異ならせた２回に撮影によって被選別物ｗの上面と側面全周が撮影されるのである。
【００４０】
２台のＣＣＤカメラ１１で得られた撮像データは判別手段１４で画像解析され、大きさ、色合い、傷の有無、など検査すべき所望の性状が計測あるいは検出され、予め設定された選別基準に基づいて、各被選別物ｗの仕分け区分（等級および階級など）の判別がなされる。このようにして得られた判別データが制御装置１５に格納されるとともに、搬送手段１に備えたロータリエンコーダ１６からの情報に基づいて、搬送手段１の移動量や各被選別物ｗの搬送位置が制御装置１５で演算される。
【００４１】
前記収集部４は、被選別物ｗを仕分け区分ごとに取り出して箱詰めする複数の取出し部１７を搬送方向に沿って配備して構成されている。複数の取出し部１７のうちの幾つか（例示図では２箇所）の取出し部１７(a) には、被選別物ｗを自動的に箱詰めする移載装置１８が装備されるとともに、他の取出し部１７(m) では作業者が手作業で被選別物ｗを取り出して収集箱１９に箱詰めするよう構成されている。
【００４２】
図５に示すように、前記移載装置１８は、エアーシリンダ２１によって昇降制御される真空吸着式のピックアップ機構２２を、ロッドレスシリンダや歯付きベルトなどによって駆動制御される前後水平移動機構２３と左右水平移動機構２４で位置制御するよう構成されたものであり、割り付けられた所定の仕分け区分の被選別物ｗが自動箱詰め用の取出し部１７(a) に到達すると、前記ピックアップ機構２２によってこれを取り出して、収集箱１９に所定の配列パターンで収容してゆくようになっている。なお、自動箱詰めの対象となる仕分け区分は、例えば分布が最も大きいと予想されるものが予め選択されることになる。
【００４３】
図６に示すように、取出し部１７の内の手詰め作業用の各取出し部１７(m) には、作業者に取り出すべき被選別物ｗを指示する表示手段が備えられており、この例の表示手段としては、コンベア経路脇に沿って配置された電光表示盤２５が利用されている。この電光表示盤２５は、ＬＥＤランプ群を平面状に並べて構成されたものであり、例えば、被選別物ｗをその大きさに基づいて５ランクに仕分け選別する場合、被選別物ｗの仕分け区分に該当して、「極大」，「大」，「中」，「小」，「極小」の文字表示Ａが、その被選別物ｗを載置したバケット６の直横側に位置して追従移動するよう、制御装置１５からの指令に基づいて点灯作動制御されるようになっている。
【００４４】
ここで、各取出し部１７(m) には、一つあるいは複数（３つ位まで）の仕分け区分が割当てられており、収集箱１９の近傍には、これに収容する仕分け区分の文字表示を示す電光式の表示器２６が設けられている。そして、各取出し部１７(m) に配属された作業者は、電光表示盤２５で移動する文字表示Ａを見て指定された仕分け区分の被選別物ｗが搬送されてきたかどうかを識別し、所定の被選別物ｗがあればこれを取り出して、同じ表示のある収集箱１９に詰め込めばよいのである。なお、或る仕分け区分を全て自動箱詰めする場合には、当然ながらその仕分け区分の移動表示を行う必要はない。
【００４５】
また、手詰め作業用の各取出し部１７(m) には、割り付けられた仕分け区分の被選別物ｗが到来することを事前に予告する報知手段として予告報知ランプ２７が備えられており、作業者が事前に取り出し準備をして、余裕をもった取り出しが実行できるように考慮されている。
【００４６】
上記自動箱詰め用の取出し部１７(a) および手詰め用の取出し部１７(m) に、たて続けに同一仕分け区分の被選別物ｗが搬送されてくると、取りきれないことになるが、取りきれなかった被選別物ｗは収集部４を通過して循環搬送され、次の機会に取り出せばよいので、初回にあわてて取り出さなくてもよい。ここで、搬送経路における供給部２の上手位置には、循環物認識手段としてフォトセンサ２８が配置されており、取り出されずに循環搬送されてきた被選別物ｗの存在およびその仕分け区分が認識されるようになっている。
【００４７】
図２に示すように、制御装置１５からの選別データがデータ集計装置３０に入力される。このデータ集計装置３０には、コード設定器３１を介して生産者名が入力されるとともに、ロット完了スイッチ３２によって１ロットの供給が完了したことが入力され、これらの入力に基づいて生産者別にロット集計してその結果を印字出力装置３３によって印字した伝票を発行するよう構成されている。
【００４８】
なお、循環搬送されてきた被選別物ｗは、再び計測装置３において撮像計測されることになるが、２回目以降の判別を無視して初回の判別データのみで手詰め作業用の取出し部１７(m) における移動表示を実行するようプログラムされている。このようにすることで、例えば生産者ごとに選別データを集計する場合の二重集計を回避することができるのである。
【００４９】
また、手詰め作業用の各取出し部１７(m) の表示手段では、初回搬送されてきたものか、循環搬送されてきたものかを容易に識別表示することができるようになっている。つまり、循環搬送されてきた被選別物ｗに対する文字表示Ａは点滅を伴うもの、囲み表示のあるもの、あるいは〇印などの識別マーク付きとなるようプログラムされており、作業者はこの循環搬送されてきた被選別物ｗを優先して取り出すよう心がけて作業するのである。
【００５０】
また、所定複数回（例えば２回）の循環搬送によっても取り出されない場合は、収集部４の下手に配備された回収部３４において、上記したようにバケット６を回倒させて、その被選別物ｗを強制的に搬送経路から排出し、被選別物ｗが不当に長く搬送され続けて、振動等によって損傷するのを回避するとともに、集計管理に支障をきたさないようにする。なお、強制搬出を実行する基準となる循環回数は任意に設定できるようにしておくとよい。
【００５１】
収集部４の各取出し部１７には、持ち込まれた被選別物ｗの生産者や時期、その他の条件から予測される等・階級の分布に基づいて予め仕分け区分が割り付けられるのであるが、計測装置３での計測によって得られた判別データおよび循環搬送される被選別物量のデータに基づいて、その割り付けが自動的に変更されるようになっている。つまり、或る仕分け区分の処理量や、循環量が多いことが検知されると、この仕分け区分の分布が予想より多い、あるいは処理能力を越えているものと判断して、各取出し部１７への割り付けを変更し、各取出し部１７での処理量の平準化を図るのである。
【００５２】
例えば、仕分け区分「中」の被選別物ｗの全てを自動箱詰めに割り付けていた状態で、この仕分け区分の処理量や循環量が多くなり、かつ、手詰め作業用の取り出し部１７(m) のうちで仕分け区分「極大」が割り付けられた取り出し部１７(m) での処理量が少ないような場合、この仕分け区分「極大」の取り出し部１７(m) にも仕分け区分「中」を新たに割り付けて仕分け区分「中」の移動表示を実行するようにすることで、ここの作業者に「極大」と「中」の取り出しを行わせるのである。また、手詰め作業用の各取り出し部１７(m) 同志の間だけでの割り付け変更を行って、各取出し部１７(m) での処理量をなるべく平準化することもある。なお、手詰め作業用の取り出し部１７(m) での割り付け変更がなされると、移動表示の変更がなされるとともに、それに応じて表示器２６での表示変更、および、予告表示の変更がなされる。
【００５３】
〔別実施形態〕
本発明は、以下のような形態で実施することも可能である。
（１）搬送手段１は、上記のように水平循環する他に、コンベアを縦回しに循環回動させる形態で実施することも可能である。
（２）搬送手段１を水平循環させる場合、被選別物ｗを載置するマークや収容凹部を搬送方向一定ピッチで備えたベルトコンベアを利用することもできる。
（３）前記表示手段による移動表示は文字表示に限られることはなく、丸印、三角印、四角印、星印など各種形状のマークや文様、あるいは記号や符号を用いるもよく、かつ、これらを更に色分けするもよい。また、単純には、各仕分け区分を異なった色のスポットを移動させるだけで表示するもよい。なお、この場合、表示器２６での表示も移動表示と同一の表示を行うことになる。
（４）前記表示手段としては、電光表示盤を利用する他に、液晶ディスプレイやＣＲＴディスプレイを利用することもできる。
（５）表示手段としては、搬送経路脇の所定位置に設けた表示器具で表示を行う他に、被選別物ｗやこれを載置したバケット６に色分けしたスポット光を当てたり、被選別物ｗやこれを載置したバケット６にレーザー光照射で文字や記号等を書き映して表示を行うことも可能である。
（６）上記例では、計測装置３での計測によって得られた選別情報を入力し、この選別情報に基づいて各被選別物ｗを自動的に仕分け判別しているが、搬送手段１で搬送されている被選別物ｗを作業者が監視して仕分け判別を行い、その結果をスイッチやキーボードを用いて人為的に選別情報として入力するよう構成することもできる。
（７）上記例では搬送手段１で単列搬送を行う場合を例示したが、複列搬送の形態で実施することもできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明に係る果菜類の選別装置の一例を示す概略平面図
【図２】  制御ブロック図
【図３】  （イ）バケットが水平姿勢にある状態の搬送手段の縦断正面図
（ロ）バケットが回倒された状態の搬送手段の縦断正面図
【図４】  計測装置の斜視図
【図５】  移載装置の斜視図
【図６】  手詰め作業用の取出し部の一部を示す斜視図
【符号の説明】
１        搬送手段
２        供給部
３        入力手段（計測装置）
４        収集部
１７      取出し部
１８      移載装置
２２      ピックアップ機構
２５      表示手段（電光表示盤）
２８      循環認識手段（フォトセンサ）
ｗ        被選別物
【図１】
0003751140.tif 000002
【図２】
0003751140.tif 000003
【図３】
0003751140.tif 000004
【図４】
0003751140.tif 000005
【図５】
0003751140.tif 000006
【図６】
0003751140.tif 000007