(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
上下に配置した各選別コンベアの搬送方向に沿って並設した複数の一条一列の貯留・集積コンベアを一組とし、該上下の各選別コンベアから排出装置により排出された農産物を載せたフリートレイを該選別コンベアの搬送方向と直交する方向に延びる該貯留・集積コンベアに対して同じ仕分区分の農産物を貯留・集積する選別仕分部の複数と、
前記並設された複数の貯留・集積コンベアの搬送終端の前方に一定長離間した位置に配置され、該貯留・集積コンベアの搬送方向に対して横方向に延び、農産物を載せた複数のフリートレイを箱詰のために一列に待機させる箱詰待機位置を前記選別仕分部に対応して形成する箱詰待機コンベアと、
前記各上下に隔設された貯留・集積コンベアに対応してそれぞれ並設され、該各上下に隔設された貯留・集積コンベアに対して選択的に接続され、接続された貯溜・集積コンベアから前記箱詰待機位置にフリートレイを送り出す該貯留・集積コンベアの搬送方向に延びる送出コンベアを備えた連係コンベア装置と、
前記貯溜・集積コンベアの搬送終端から集積した農産物を載せたフリートレイを前記送出コンベアへの送り出しを許容すると共に、該貯留・集積コンベアの搬送終端からの排出を阻止するストッパ機構と、
を備え、
前記連係コンベア装置は、前記並設された複数の送出コンベアから送出される農産物を載せたフリートレイを前記箱詰待機コンベアに搬送する中継コンベアを有し、該中継コンベアは、前記送出コンベアの搬送方向に沿って前記箱詰待機コンベアまで延びる縦方向搬送路と、前記複数の送出コンベアから送出される農産物を載せたフリートレイを該送出コンベアの搬送方向に対して横方向に搬送し、前記縦方向搬送路に送る横方向搬送路とを有し、前記中継コンベアと前記箱詰待機コンベアとにより平面視略Ｕ字形状の搬送路を構成したことを特徴とする農産物の選別包装装置。
【請求項２】
前記並設された複数の貯留・集積コンベアから前記箱詰待機コンベアまでの機幅を略同じ幅としたことを特徴とする請求項１に記載の農産物の選別包装装置。
【請求項３】
前記箱詰待機位置を挟んでその両側に該箱詰待機位置に待機している農産物を箱詰するための設備が配置され、該設備を前記箱詰待機コンベアの機幅と略同じ幅としたことを特徴とする請求項１または２に記載の農産物の選別装置。
【請求項４】
前記貯溜・集積コンベアから箱詰待機位置に送出す農産物の一群が、箱詰包装の一単位であることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の農産物の選別包装装置。
【請求項５】
並設された複数の貯溜・集積コンベアには、選別コンベア上の農産物を載せたフリートレイが排出装置により、同じ仕分区分の農産物、又は少なくとも一つは異なる仕分区分の農産物が排出されて貯溜・集積するものであることを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の農産物の選別包装装置。
【請求項６】
前記中継コンベアと前記箱詰待機コンベアとにより平面視略Ｕ字形状に形成した搬送路内には、包装箱に嵌挿するトレイパックの供給装置を配置したことを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載の農産物の選別包装装置。
【請求項７】
前記トレイパックの供給装置は、複数種類のトレイパックを選択して包装箱に供給できるものであることを特徴とする請求項６に記載の農産物の選別包装装置。
【請求項８】
前記箱詰待機位置に待機されるフリートレイの数は、所定箱詰パターンの少なくとも一列分以上であることを特徴とする請求項１ないし７のいずれかに記載の農産物の選別包装装置。
【請求項９】
前記箱詰待機コンベアの終端部に、空になったフリートレイを搬出するための空トレイ排出コンベアを貯溜・集積コンベアの配置に沿った方向でかつ逆走する搬送方向で配設したことを特徴とする請求項１ないし８のいずれかに記載の農産物の選別包装装置。
【請求項１０】
前記各貯溜・集積コンベア、前記連係コンベア装置の各コンベア及び前記箱詰待機コンベアの駆動モータを制御して、該各コンベアの搬送速度を可変制御する搬送速度制御手段と、前記フリートレイの搬送状況を検知するセンサと、を有し、前記搬送速度制御手段は、前記センサで検知した搬送状況に基づいて前記駆動モータを制御することを特徴とする請求項１ないし９のいずれかに記載の農産物の選別包装装置。
【請求項１１】
前記選別仕分部に対し、仕分区分の異なる農産物を割り当てたことを特徴とする請求項１ないし１０のいずれかに記載の農産物の選別包装装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、選果場においてリンゴ，柿，梨，トマト，茄子，胡瓜等の農産物を選別し、箱詰め包装して出荷する農産物の選別包装装置に関し、詳しくは、フリートレイ方式の選別包装装置において、仕分区分別の仕分けルートにフリートレイごと農産物を排出して箱詰包装するのに有効な新規な配置構造を提案するものである。
【０００２】
【従来技術】
農産物を選別包装する方法は、農産物の仕分け要素（一般に大きさ，重量などの階級要素、色，糖度，酸度などの等級要素）を計測して個々の仕分区分を判定し、区分別に農産物を集めて包装することを基本とするが、処理効率の向上や設備コストなどの節約のために、各工程での処理を工夫したさまざまな提案が従来からされている。
【０００３】
そして、近時においては農産物を複数項目の要素で仕分ける要求や農産物透過光を利用する高度な計測技術で得た要素で仕分ける要求が強くなって、一つ一つの農産物について個別に種々・特定の要素を計測する場合が多くなっており、このような要求に応えるために、フリートレイと呼ばれる受皿に一つづつ農産物を載せて搬送させながら、計測を行いかつ計測結果に基づいて判定した仕分区分別の仕分けルートにフリートレイごと農産物を排出する方式（フリートレイ方式）が多く採用されるようになっている。このフリートレイ方式は、フリートレイを多数必要とするものの、リターンコンベアで戻して繰り返し使用できるので無駄はなく、しかも、フリートレイに付記したバーコード等の標識で個々の農産物を管理できるために農産物の高度な選別・仕分け処理に極めて適しており、近時広く普及しつつある。
【０００４】
ところで、上記フリートレイ方式の選別包装装置では、仕分区分の判定済み農産物が載ったフリートレイが混在して搬送されているコンベア（搬送コンベア，仕分コンベアなどと称されることもあるが本明細書では以下「選別コンベア」という）から、仕分区分別の包装ステージに、該当する区分の農産物をフリートレイごと排出し、所定量の農産物が貯溜・集積した状態で自動箱詰装置を用いた機械作業（場合により手作業）で箱詰包装を行うように設けられており、例えば、直線的に延設された一条の選別コンベアに沿って仕分区分別に貯溜・集積コンベアを横方向に多数分岐して配置し、この貯溜・集積コンベアの終端部を包装ステージとして、吸着ヘッド等で一括して吊り上げできる所定の箱詰待機状態にフリートレイを集積し自動箱詰めするようにしたものが一般に知られている（特開平１−１８９３８０号公報、特開平３−２２９６７６号公報、特開平４−３５２６１８号公報、特公昭５９−５０２９号公報）。
【０００５】
上記の一括吊り上げで箱詰めできる待機状態に集積する方法としては、貯溜面を仕切り部材や案内レール等で複数のラインに分けて貯溜できるようにするか（例えば特開平１−１８９３８０号公報）、あるいはフリートレイが一列で載ることができる小幅コンベアを複数並設して複数列のフリートレイの貯溜・集積ができるものが知られている（例えば特開平４−３５２６１８号公報）。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記した従来の選別包装装置は、例えばマトリックス状に箱詰待機させる仕分区分毎の貯溜・集積部を小さくできないとか、貯溜部の箱詰待機位置と箱詰装置との関係に制約を受けるために選果場全体のレイアウト設計が制約され、このために、仕分区分別の貯溜・集積部の機幅寸法と台数で計算される長い選別コンベアが必要となって選果場は細長く面積の大きなものとなるという問題がある。
【０００７】
このような問題を招く理由は次のように説明される。すなわち、農産物の選別包装の処理においては、例えば等級と階級により多数の仕分区分が定められるが、持ち込まれる農産物はこれらの仕分区分に均等に分布せずに一般に正規分布に似た分布状態を示す。このため、各仕分区分ごとに配置された箱詰装置がすべて高い稼働率を示すことはない。一方、稼働率の低い包装ステージであっても、一括吊り上げのために上記のようにマトリックス状にフリートレイを待機させる貯溜・集積部は分布の多い農産物の仕分区分と同様の大きさが（面積）必要である。このため包装ステージでは箱詰装置の稼働状況に差があっても面積の削減が難かしいのである。
【０００８】
なお、上記一括吊り上げ方式に代えて、貯溜・集積部の終端部に整列した一列のフリートレイ毎に農産物を順次に取り上げて一列づつ箱詰めし、この繰り返しで全体の箱詰め行う方法も考えられるが、このようにしても貯溜・集積部の終端位置でフリートレイを横一列に整列させるには小幅コンベア等を複数並列して設ける必要がある点に変わりはないから、貯溜・集積部の機幅削減、面積削減は難しい。
【０００９】
本発明は以上のような従来技術の問題点を解決するためになされたものである。
【００１０】
すなわち、従来の選別包装処理における（選別コンベアによる搬送→仕分け排出→貯溜・集積→箱詰包装）という一連の工程のうちの貯溜・集積の工程は、仕分排出された同じ仕分区分の農産物が所定数集まるまで溜める役割と、箱詰めのために適した待機状態に整列させる役割とを担っているが、これらは一体不可分でなく分離することが可能である。そこで本発明ではこれらの役割を与えるための構成を分離することで、面積を有効に利用した選別包装装置，選果場の実現を可能としたものである。
【００１１】
上記考えに基づいてなされた本発明の目的の一つは、貯溜・集積コンベアを搬送方向に沿った縦一条一列のものとすることで、該貯溜・集積コンベアの機幅を小さくでき、選別包装装置を形成する各部の構成、レイアウトの設計自由度を拡大できるようにした選別包装装置を提供するところにある。
【００１３】
本発明の更に別の目的は、複数の仕分区分の間で正規分布に似た分布を示している農産物の貯溜・集積の仕分区分別の頻度が分布に関連しているので、分布の大きい仕分区分に必要な貯溜・集積コンベアの数と、分布の小さい仕分区分に必要な貯溜・集積コンベアの数に差を設けるなどして、面積の有効利用、ひいては面積の削減を可能とした選別包装装置を提供するところにある。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成する本発明の農産物の選別包装装置の発明は、前記特許請求の範囲の各請求項に記載したことを特徴とする。
【００１５】
請求項１の農産物の選別包装装置の発明は、上下に配置した各選別コンベアの搬送方向に沿って並設した複数の一条一列の貯留・集積コンベアを一組とし、該上下の各選別コンベアから排出装置により排出された農産物を載せたフリートレイを該選別コンベアの搬送方向と直交する方向に延びる該貯留・集積コンベアに対して同じ仕分区分の農産物を貯留・集積する選別仕分部の複数と、前記並設された複数の貯留・集積コンベアの搬送終端の前方に一定長離間した位置に配置され、該貯留・集積コンベアの搬送方向に対して横方向に延び、農産物を載せた複数のフリートレイを箱詰のために一列に待機させる箱詰待機位置を前記選別仕分部に対応して形成する箱詰待機コンベアと、前記各上下に隔設された貯留・集積コンベアに対応してそれぞれ並設され、該各上下に隔設された貯留・集積コンベアに対して選択的に接続され、接続された貯溜・集積コンベアから前記箱詰待機位置にフリートレイを送り出す該貯留・集積コンベアの搬送方向に延びる送出コンベアを備えた連係コンベア装置と、前記貯溜・集積コンベアの搬送終端から集積した農産物を載せたフリートレイを前記送り出しコンベアへの送り出しを許容すると共に、該貯留・集積コンベアの搬送終端からの排出を阻止するストッパ機構と、を備え、前記連係コンベア装置は、前記並設された複数の送出コンベアから送出される農産物を載せたフリートレイを前記箱詰待機コンベアに搬送する中継コンベアを有し、該中継コンベアは、前記送出コンベアの搬送方向に沿って前記箱詰待機コンベアまで延びる縦方向搬送路と、前記複数の送出コンベアから送出される農産物を載せたフリートレイを該送出コンベアの搬送方向に対して横方向に搬送し、前記縦方向搬送路に送る横方向搬送路とを有し、前記中継コンベアと前記箱詰待機コンベアとにより平面視略Ｕ字形状の搬送路を構成したことを特徴とする。
【００１６】
上記において、フリートレイとは、コンベア等の搬送手段に拘束されずに乗り移りが自由である農産物の担持用の受皿をいう。
【００１７】
上記構成において、貯溜・集積コンベアは、自動又は手作業で箱詰めするための仕分区分が判定された農産物を載せたフリートレイを種々の仕分区分のものが混在した状態で搬送する一条の選別コンベアに対し、一般的には横方向に分岐して接続され、仕分区分情報を受けた排出装置により所定の仕分区分の農産物がフリートレイごと排出されるように設けられる。
【００１８】
また、箱詰待機コンベアの搬送方向が、貯溜・集積コンベアの搬送方向に対して横方向というのは、厳密に直交することを必要とするものではない。
【００１９】
この発明によれば、貯溜・集積コンベアが搬送方向に沿って一条一列にフリートレイを貯溜・集積するので、一つの貯溜・集積コンベアの機幅はフリートレイを一列に整列するのに足りる小さな幅とでき、また並設数を選択することで機幅寸法をさまざまに設定でき、選別包装装置を形成する各部の構成、レイアウトの設計自由度が大きい。
【００２３】
請求項２の発明は、上記請求項１の発明において、前記並設された複数の貯留・集積コンベアから前記箱詰待機コンベアまでの機幅を略同じ幅としたことを特徴とする。
請求項２の発明によれば、複数の貯溜・集積コンベアの機幅と箱詰待機コンベアの機幅を略同寸法とすることで、空間的に無駄のないレイアウトが設計できる。
【００２６】
請求項３の発明は、上記いずれかの発明において、前記箱詰待機位置を挟んでその両側に該箱詰待機位置に待機している農産物を箱詰するための設備が配置され、該設備を前記箱詰待機コンベアの機幅と略同じ幅としたことを特徴とする。
【００２８】
請求項４の発明は、上記の各発明において、前記貯溜・集積コンベアから箱詰待機位置に送出す農産物の一群が、箱詰包装の一単位であることを特徴とする。
【００２９】
この発明によれば、箱詰めする単位で農産物を貯溜・集積コンベアから送り出すので、連係の切換え制御が簡素化できる。
【００３０】
請求項５の発明は、上記の各発明において、並設された複数の貯溜・集積コンベアには、選別コンベア上の農産物を載せたフリートレイが排出装置により、同じ仕分区分の農産物、又は少なくとも一つは異なる仕分区分の農産物が排出されて貯溜・集積するものであることを特徴とする。
【００３１】
上記構成において、複数の貯溜・集積コンベアが、異なる仕分区分の農産物を貯溜・集積するというのは、一つの箱詰装置によって異なる仕分区分の農産物を箱詰することを意味する。この場合において、一つの箱詰装置が箱詰めする仕分区分の数は、仕分区分の総数よりも少なく、特には、大きさ階級要素によって使用するトレイパックの形状が一般に異なることに鑑み、トレイパックの供給機構が複雑にならない程度の階級数、例えば階級が２〜４程度となるようにすることが好ましい。なお、トレイパックの供給のためには、貯溜・集積コンベアから送り出される農産物の仕分区分の階級に関する信号を、連係切換装置の作動に基づいてトレイパック供給装置に出力するように構成することで、自動的に供給トレイパックの切換えを行うようにすることもできる。
【００３２】
この発明によれば、配置した箱詰装置の数とは関係なしに、ある特定の仕分区分の農産物を貯溜・集積する貯溜・集積コンベアを、全貯溜・集積コンベアのうちから任意に選択して設定できるので、例えば、分布の多い仕分区分については多数の貯溜・集積コンベアを割り当て、分布の少ない仕分区分については少数の貯溜・集積コンベアを割り当てることができて、各箱詰装置の稼働効率を平均化することに有効であり、ひいては面積削減の実現に有効である。
【００３３】
請求項６の発明は、上記の各発明において、前記中継コンベアと前記箱詰待機コンベアとにより平面視略U字形状に形成した搬送路内には、包装箱に嵌挿するトレイパックの供給装置を配置したことを特徴とする。
【００３４】
この発明によれば、平面視略U字形状に形成した搬送路内の空所に、トレイパック供給装置を配置できて空間の有効利用が図れる。
【００３５】
請求項７の発明は、上記請求項６の発明において、前記トレイパックの供給装置は、複数種類のトレイパックを選択して包装箱に供給できるものであることを特徴とする。
【００３６】
この発明によれば、上記請求項５の発明における複数の貯溜・集積コンベアの少なくとも一つを異なる仕分区分の農産物の貯溜・集積用とした場合に、効果的に対応できる。
【００３７】
請求項８の発明は、上記の各発明において、前記箱詰待機位置に待機されるフリートレイの数は、所定箱詰パターンの少なくとも一列分以上であることを特徴とする。
【００３８】
この発明によれば、一列詰め方式の箱詰装置（吸着カップを横一列に吊持したアームを備えたロボット式の自動箱詰装置）を採用した場合に効果的に対応できるもので、縦・横が４×５個のマトリックス状の箱詰パターンを例に挙げると、箱詰待機位置で少なくとも５個以上待機されている農産物の横一列の５個を４回吊り上げて箱詰めするだけで一箱分の箱詰めができる。
【００３９】
請求項９の発明は、上記の各発明において、前記箱詰待機コンベアの終端部に、空になったフリートレイを搬出するための空トレイ排出コンベアを貯溜・集積コンベアの配置に沿った方向でかつ逆走する搬送方向で配設したことを特徴とする。
【００４０】
この発明によれば、空トレイ排出コンベアに空のフリートレイを一列で送り出すので、複数列で送り出した場合に比べてトレイのブリッジ形成の心配がなく、空フリートレイの回収のための制御を簡素化でき、また箱詰待機コンベアの機幅と略同寸法内で納まるので、レイアウトに無駄のない設計ができる。
【００４１】
請求項１０の発明は、上記の各発明において、前記各貯溜・集積コンベア、前記連係コンベア装置の各コンベア及び前記箱詰待機コンベアの駆動モータを制御して、該各コンベアの搬送速度を可変制御する搬送速度制御手段と、前記フリートレイの搬送状況を検知するセンサと、を有し、前記搬送速度制御手段は、前記センサで検知した搬送状況に基づいて前記駆動モータを制御することを特徴とする。
【００４２】
この発明によれば、各コンベアの搬送速度を可変することで、適時の状態で望ましい搬送を行うことができ、処理の迅速化に有効である。なお、搬送速度の可変制御は、例えば、フリートレイの搬送状況（搬送途中の位置等）を適宜のセンサで検知して可変型モータなどの駆動モータを制御することで行われる。
【００４８】
この請求項１０の発明によれば、貯溜・集積コンベアから箱詰待機の停止位置の近傍まで、及び農産物の吊り上げ後に空になったフリートレイの排出時に、フリートレイを高速で移動させて処理の迅速化を図り、他の状態時には、フリートレイを低速で移動させて農産物に衝撃等の影響を与えないようにすることができる。
【００４９】
請求項１１の農産物の選別包装装置の発明は、上記の各発明において、前記選別仕分部に対し、仕分区分の異なる農産物を割り当てたことを特徴とする。
【００５０】
この発明によれば、複数の箱詰装置それぞれにおいて仕分区分の異なる農産物を箱詰包装することができるので、複数台設置された箱詰装置の稼働率を上記割り当てによって調整することができる。
【００５１】
【発明の実施の形態】
以下本発明を図面に示した実施形態に基づいて説明する。
【００５２】
実施形態１
図１は、本発明よりなる農産物の選別包装装置を設備した選果場の一部（農産物選別のための計測〜箱詰に至る経路）を平面図で示したものであり、この選別包装装置を含む設備は、大別して、農産物の供給・等階級選別部と、等階級選別判定された農産物を各仕分区分の貯溜・集積コンベアに排出する選別仕分部と、選別仕分けされた各仕分区分の貯溜・集積コンベアから箱詰待機位置に送りだされた一群（本例では包装の一単位の数）の農産物を箱詰めする箱詰包装部との三つから構成されている。なお本例では、これらの三つの部分の作業効率が、農産物の供給・等階級選別部では作業者の目視判断等を要する比較的低い能率の作業ができる状態を確保し、選別仕分部では、機械的作業であるため高速で能率よく作業できるようにすることで高速処理化を図り、箱詰包装部では多数の箱詰装置を効率的に稼働させるようにするため、フリートレイ（受皿）４を適時の段階で合流、あるいは移送切換ができるようにしている。
【００５３】
上記の農産物の供給・等階級選別部は、図２にその詳細が示され、リターンコンベア５１により戻された空のフリートレイ４を搬送コンベア５２上で移送させながら、作業者５０がそのフリートレイ４に、供給コンベア５７に供給された農産物を一つづつ載せると共に、等級（秀，優，良や、Ａ，Ｂ，Ｃなどの等級）を目視判別してフリートレイ４の位置を搬送コンベア５２の中央，右側，左側の所定位置に動かしてトラッキングでその等級を示すようにしている。なお本例の搬送コンベア５２は、搬送方向に一定間隔で桟５２１が設けられた桟付きコンベアをなしており、リターンコンベア５１の終端部に設けた螺旋溝を有するピッチ付けスクリュー５１１により桟５２１で区切られた１マスごとに一つのフリートレイ４が入るようになっている。
【００５４】
５３はフリートレイ位置のトラッキング検出装置（光電センサ等）であり、前記によりトラッキングで等級表示された農産物の等級を検出する。トラッキングを検出した後、フリートレイ４はテーパーレール５２２で一列に幅寄せされて撮像装置５４に通される。この撮像装置５４は、カラーカメラやセンサカメラ等を用いて農産物の外観を撮像し、適宜の演算方法で各農産物の等級及び階級付けを行うためのものである。５５はフリートレイ４に表示させた一つづつ異なる識別標識、例えばバーコードを読み取るバーコードリーダーである。これらの農産物の等級，階級及びフリートレイ４を特定する情報は、図示しないコンピュータに送られ、特定のフリートレイ４に載っている農産物が等階級のいずれの仕分区分に属するものかが記録され、この仕分区分情報は、選別コンベア１から選別仕分け部２の貯溜・集積コンベア２０２にフリートレイ４を排出するための情報として図１に示した排出装置２０１に送られる。
【００５５】
前記農産物の供給・等階級選別部の搬送コンベア５２の終端側では、合流機構５６を用いて二つの搬送コンベア５２からのフリートレイ４を高速で移送する一つの選別コンベア１に移載合流させるようになっている。すなわち、二つの搬送コンベア５２は、幅方向に所定間隔を空けて並設されていると共に、両搬送コンベア５２，５２の桟５２１が１／２ピッチずれて回動するように設けられる。そして、両者搬送コンベア５２の中間に配置された乗り継ぎコンベア５６１，５６１を介して、２倍の速度で移送する選別コンベア１に傾斜レール５６２，５６２で幅寄せして合流されるようになっている。なお乗り継ぎコンベア５６１は、搬送コンベア５２と選別コンベア１の速度差が大きいので乗り継ぎを円滑に行わせるためのものであり、桟付きに構成されていると共に、移送速度はこれら搬送コンベア５２と選別コンベア１の中間的な速度に設定される。
【００５６】
以上のようにして等階級の仕分区分が判定された農産物を載せたフリートレイ４は、選別コンベア１により様々な仕分区分の農産物がランダムに混在して選別仕分部２に送られる。
【００５７】
次に本例の選別包装設備の選別仕分部２について説明する。なお本例の選別包装設備は、前記の農産物の供給・等階級選別部が二系列に設けられ、かつ該二系列の供給・等階級選別部から送出されるフリートレイ４を移送する選別コンベア１（二条）を上下方向に離隔，積層した形式で並設している（図３参照）。
【００５８】
農産物の供給・等階級選別部で仕分区分が判定された農産物を載せたフリートレイ４は、図３に示すように、上下２段の各選別コンベア１，１で移送されながら、横方向に分岐接続された貯溜・集積コンベア２０２（本例では上下同数条）に、仕分区分別に、該当する仕分区分の農産物を載せたフリートレイ４を排出させるようになっている。
【００５９】
なお図１に示した本例設備は、上側４条及び下側４条の計八条の貯溜・集積コンベア２０２群が一組のグループをなしていて、一つの箱詰包装部（箱詰ステージ）の一列の箱詰待機位置３０３に連係する貯溜・集積コンベア群の八組と、これに加えて図１の上側に配置された作業者による手詰め作業のための三組の貯溜・集積コンベア群のライン２１とが設けられている。また更にその上側には、箱詰めしない一組の排出ライン２２が設けられている。上記の手詰め作業用のライン２１が採用されるのは、例えば、極めて分布率が低いためにその仕分区分用に貯留コンベアを設定（指定）しても極く少数の包装品しか作られず、この仕分区分用のために箱詰包装を自動化してもむしろ設備の経済性からすれば不利になる場合があるためであり、このような極く少数の農産物しか分布しない仕分区分の農産物は、共通のラインに排出し、作業者によって適時箱詰すれば足りる場合が多い。また格外品として出荷できないような農産物については、箱詰包装をする必要がないから箱詰しない排出ラインに排出して一括処理するようにすればよい。ただし、手詰め作業のライン２１や箱詰めしない排出ライン２２は必須のものではない。
【００６０】
次に、選別仕分部２の構成を一組の貯溜・集積コンベア群を示した図３，図４により説明するが、他のラインも構成は共通している。
【００６１】
選別仕分部２を構成する分岐箱詰のためのライン（本発明の選別包装装置の一部を構成する）は、図４に示すように、上下の各選別コンベア１からフリートレイ４を排出する上下の排出装置２０１，２０１、排出されたフリートレイ４を貯溜する上下の貯溜・集積コンベア２０２，２０２、上下の貯溜・集積コンベア２０２から箱詰待機位置３０３にフリートレイ４を送出す切換え型の連係切換装置２０３とを備えている。なお上記の排出装置２０１は、例えば特開平６−２７８８４８号公報で開示されている仕分け排出装置を用いて構成することができ、上下の選別コンベア１，１毎に各独立して設けられる。また本例では、一つの排出装置２０１で二レーン（二条）の貯溜・集積コンベア２０２（図４の２０２１，２０２２）にフリートレイ４を振り分ける機能をもつように構成されている。すなわち、上記排出装置２０１は、外周部の内側に周方向に沿って等間隔に多数の電磁吸着部２０１２を有し、図４の矢印方向に回転する回転テーブル２０１１と、選別コンベア１上からフリートレイ４を排出するために該フリートレイ４を吸着転向させるべく、所定の固定位置で回転テーブル２０１１の電磁吸着部２０１２を励磁させる一つの励磁手段２０１３と、上記したように二つのレーンの貯溜・集積コンベア２０２１，２０２２にフリートレイ４を振り分けるため、所定の２カ所の位置に固定して設けられた電磁吸着部２０１２の励磁解除手段２０１４，２０１５とから構成されている。
【００６２】
以上の構成により、例えば等階級の仕分区分が判定された農産物（例えば大きさの階級がＬで等級がＡ）は、その仕分区分に設定された貯溜・集積コンベア２０２を有する排出装置２０１の位置を通過する際に、コンピュータ等の制御手段（図示せず）からの指令により上記励磁手段２０１３が励磁されることで、該当するフリートレイ４は電磁吸着部２０１２をもつ回転テーブル２０１１に吸着され、該回転テーブル２０１１の回転に従って選別コンベア１上から横方向に転向し排出されることになる。そして、励磁解除手段２０１４，２０１５のいずれかを制御手段からの指令により作動させることで上記吸着を解除し、排出したフリートレイ４を貯溜・集積コンベアの二つのレーン２０２１，２０２２のいずれかに送り込む。
【００６３】
なお、所定の排出装置２０１で特定の仕分区分の農産物を選別して該当する貯溜・集積コンベア２０２に排出する操作は、本例では次のように行われる。すなわち、選別コンベア１の上流に配置したバーコードリーダー５（図１参照）によりフリートレイの固有の標識（バーコード）を読み取ることでこの標識と一対一の関係で記録されている農産物の仕分区分を検出し、このバーコードリーダー５の配置位置から、該当する仕分区分の貯溜・集積コンベア２０２に対応する排出装置までの移送距離（あるいは時間）を、エンコーダ装置などから上記選別コンベアの移動量と対応して出力されるパルス数に基づいて割り出して、該当するフリートレイ４がその排出装置２０１部分を通過する際に作動させる。
【００６４】
本例では、例えば、図４の右側に図示した排出装置２０１を、大きさＭで等級のＡの仕分区分の農産物Ｐを載せたフリートレイ４を二条の貯溜・集積コンベア２０２に排出するために設置し、左側の排出装置２０１を、二条の貯溜・集積コンベア２０２に大きさＬで等級Ａの仕分区分の農産物Ｐを排出するように設置しているが、これは一つの分岐箱詰ライン２の全ての貯溜・集積コンベア２０２を同じ仕分区分としたり、全て異なる仕分区分とすることもでき、その選択は処理する農産物の仕分区分等により必要に応じて決定することができる。また、上記の一つの排出装置２０１で２条の貯溜・集積コンベア２０２に同じ仕分区分の農産物を排出する場合、２条の貯溜・集積コンベア２０２への振り分けは均等であってもよいし、右側２０２１を主レーンとし、この主レーンがいっぱいとなったときにだけ左側の補助レーン２０２２にフリートレイ４を送り込むようにしてもよい。また貯留コンベア２０２毎に排出装置２０１を設けてもよい。一つの分岐箱詰のラインに所属する貯留コンベア２０２が、全て同じ仕分区分の集積用であるような場合には、同じ仕分区分に属する農産物を分散して集積している複数の貯留コンベア２０２からの合計で包装単位の数に足りるように、送出しを切替えて箱詰待機位置である箱詰レ−ン２０３１に送出すようにしてもよい。このような切換え操作は、同じ仕分区分に属する農産物を分散して集積している複数の貯留コンベア２０２の集積状況をコンピュータで管理することで行うことができる。
【００６５】
上記の貯溜・集積コンベア２０２は、ベルトコンベアあるいはローラコンベアなどにより構成されていて、排出されたフリートレイ４を縦一条一列で下流側（搬送終端部側）に搬送するようになっており、この点は本発明の特徴の一つである。すなわち、上述のように本例の選別包装装置は、八条の貯溜・集積コンベア２０２が、一つの箱詰待機位置３０３に連係できるようになっていて、しかもこの八条の各貯溜・集積コンベア２０２に選別コンベア１から排出する農産物の仕分区分を任意に設定できるので、分布の大小によっって一つの仕分区分に対する貯溜・集積コンベア２０２の割当て条数を変えることができるからである。
【００６６】
各貯溜・集積コンベア２０２のレーン２０２１，２０２２の搬送終端位置には、上記のように連係切換装置２０３が設けられており、これは本例ではフリートレイ４を停止させるストッパ機構２０３１により構成されている。このストッパ機構２０３１は、通常はフリートレイ４の搬送を停止させるように作用し、図示しないセンサによって例えば集積されたフリートレイ数が所定の包装単位数（例えば後述の箱詰め作業で一箱に詰められる個数）が集積したことが検出されると、後段の箱詰め作業の進行状況に応じて制御手段からの指令に基づいて搬送を許す状態に切換えられて該所定数のフリートレイ４を箱詰待機位置に送り込み、該所定個数の送り込みの後、後続のフリートレイ４の送り込みを再び停止させるように、該ストッパ機構２０３１は搬送停止状態に復帰される。このようなストッパ機構２０３１は例えばストッパ板とシリンダ装置等を組み合わせて構成することができる。
【００６７】
以上の排出装置２０１、貯溜・集積コンベア２０２及び連結切換装置２０３は、上下の選別コンベア１，１に対してそれぞれ独立に設けられ、したがって、本例の構成では、一つの分岐箱詰ラインにおいて、貯溜・集積コンベア２０２は上下に各４条、排出装置２０１は上下に各２個配置され、連結切換装置２０３は条毎に配置される。
【００６８】
次に、箱詰包装部３について説明する。
【００６９】
本例のこの箱詰包装部３は、上記した連係切換装置２０３の作動により所定の貯溜・集積コンベア２０２から送り出されるフリートレイ４を、農産物の箱詰待機位置３０３まで搬送する連係コンベア装置３０１、箱詰め作業を行う箱詰装置３１０、及びこれに関連する周辺装置によって構成されている。なお上記の箱詰待機位置３０３は、一つの分岐箱詰のラインに含まれる複数（本例では八条）の貯溜・集積コンベア２０２のいずれかのレーンから送り込まれた所定個数のフリートレイ４を一列に整列させて待機させるように、箱詰装置３１０に近接して貯溜・集積コンベア２０２の搬送方向の前方に配置した箱詰待機コンベア３０３１上に設けられる。この箱詰待機コンベア３０３１の搬送方向は、、上記貯溜・集積コンベア２０２の搬送方向に対して横方向に設定されており、この点は、後述するように本発明の特徴の一つである。
【００７０】
上記の連係コンベア装置３０１は、いずれかの貯溜・集積コンベア２０２から箱詰待機位置３０３にフリートレイ４を送り込むために、上下揺動式に設けられた四条の送出コンベア３０１１と、これらの送出コンベア３０１１を揺動させる各レ−ン毎のエアシリンダ装置３０１２と、四条の貯留コンベア２０２から送出コンベア３０１１を介して送出されるフリートレイ４を箱詰待機位置３０３に移送するために横方向（貯溜・集積コンベア２０２の搬送方向に直角な方向）に延設された横方向中継コンベア３０１３と、この横方向中継コンベア３０１３の終端部から直角にフリートレイ４の搬送方向を転向させて箱詰待機コンベア３０３１の始端部３０３１１まで縦方向（貯溜・集積コンベア２０２の搬送方向と同じ方向）に延設された縦方向中継コンベア３０１４とにより構成されている。各エアシリンダ装置３０１２は、上下に対をなす貯溜・集積コンベア２０２のいずれか一方から一群のフリートレイ４を送出すために、上記したストッパ機構２０３１が搬送を許す状態に切換えられることに先立って、上記横方向中継コンベア３０１３側の軸３０１１１を揺動中心にして送出コンベア３０１１を上下揺動させ、該当する貯溜・集積コンベア２０２と箱詰待機位置３０３が（横方向中継コンベア３０１３，縦方向中継コンベア３０１４を介して）連続関係となるように切換えられる。
【００７１】
なお、図４は、同図の上段右端の貯溜・集積コンベア２０２に箱詰包装単位数の２４個のフリートレイ４が集積された際に、送出コンベア３０１１を水平姿勢にして送り出している状態を示し、また、図３は、同図の送出コンベア３０１１を下方に揺動させた傾斜姿勢にして下段の貯溜・集積コンベア２０２から箱詰包装単位数のフリートレイ４を送り出している状態を示している。
【００７２】
以上の連係コンベア装置３０１により所定の貯溜・集積コンベア２０２から所定個数だけ送り出されたフリートレイ４は、箱詰待機位置３０３上に送り込まれ、箱詰待機位置３０３の先端に設けたストッパ機構３０３２により停止されて箱詰待機状態とされる。なおこのストッパ機構３０３２は、上記ストッパ機構２０３１と同様に構成することができ、農産物の取上げ終了時点（あるいは取上げ後搬送に支障のなくなった時点）で搬送を許す状態に切換えられて空のフリートレイ４をリターンコンベア５１に送り出し、所定個数を送り出した後、後続のフリートレイ４を再び停止させる状態に復帰される。リターンコンベア５１の終端は図１，図２で示した搬送コンベア５２につながっている。
【００７３】
そして、本例の特徴の一つは、上述のように連係コンベア装置３０１が横方向中継コンベア３０１３と縦方向中継コンベア３０１４とによってＬ字形に形成され、更に搬送方向が横方向に設定された箱詰待機コンベア３０３１との組合せによりＵ字形の搬送路を構成することで、そのＵ字形の内側に空所を形成し、この空所に後述するトレイパック供給装置１４を配設したところにある。
【００７４】
次に、箱詰装置３１０としての作業ロボットについて説明する。
【００７５】
本例のこの箱詰装置３１０は、垂直多関節型のアーム機構を有する作業ロボット（以下「作業ロボット３１０」とする）として構成されており、上記箱詰待機位置３０３の箱詰待機コンベア３０３１上に一列に整列待機された所定個数のフリートレイ４の上から農産物Ｐを取上げ、トレイパック１４０１〜１４０４を嵌挿した包装箱６に一列づつ順次に詰めるように動作するものである。そして本例の選別包装装置では、例えば大きさＬの農産物Ｐを箱詰する場合には５個×４列（計２０個）に詰めるが、大きさＭの農産物Ｐを箱詰する場合には６個×４列（計２４個）を詰めるようにしているので、取上げ個数が異なることに対応できるように、吸着カップが取上げに関与しない退避状態の位置に退避できるように設けられているという特徴的な構成を有している。
【００７６】
すなわち、本例の作業ロボット３１０は、図３，図５，図６に示したように、本体３１０１から平行四辺形リンクモーションを行う根元リンク機構３１０２が延出され、この根元リンク機構３１０２の先端に水平軸回りの回転を許すヒンジを介して、平行四辺形リンクモーションを行う先端リンク機構３１０３を連結し、更にこの先端リンク機構３１０３の先端に吸着カップホルダー３１０４をブラケット３１０５を介して連結して構成され、これらのリンク機構で構成されたアーム機構により、ブラケット３１０５は常に水平姿勢を維持しながら上下，前後に移動できるようになっている。
【００７７】
上記ブラケット３１０５は、図５及び図６に詳細に示したように、ブラケット底部板３１０５１に設けた一対のガイド３１０５２が、吸着カップホルダー３１０４の上面に設けたレール３１０４１と水平方向移動可能に滑合することで、該吸着カップホルダー３１０４を図５のＹ−Ｙ方向に移動可能に吊持し、かつ吸着カップホルダー３１０４の上面に組み付けたエアシリンダ装置３１０４２のピストンロッド３１０４３が上記ブラケット底部板３１０５１と連結されていることで、吸着カップホルダー３１０４とブラケット３１０５の上記Ｙ−Ｙ方向の位置が決められるようになっている。
【００７８】
上記の吸着カップホルダー３１０４はその下部に、本例においては、図５に示すように上記Ｙ−Ｙ方向に移動できないように固定された端部の一つの固定カップ吊体３１０６と、該吸着カップホルダー３１０４の下面に設けたレール３１０４５に上記Ｙ−Ｙ方向について移動できるように滑合した６個の移動カップ吊体３１０７との組合せを吊持するように設けられていて、これら計７個のカップ吊体は、いずれも上下駆動されるピストンロッド３１０６２，３１０７２を下方に有するエアシリンダ装置３１０６１，３１０７１を吊杆とし、そのピストンロッド３１０６２，３１０７２の下端に吸着カップ３１０６３，３１０７３を備えている。なおこの吸着カップは、取上げようとする農産物との密着性を高めるための柔軟なベローズを有する既知のもの用いることができる。
【００７９】
また以上の計７個のカップ吊体には、サーボモータ３１０４６を駆動手段としたパンタグラフ機構３１０４７が間隔変更手段として設けられていて、固定カップ吊体３１０６を基準として順次隣接する移動カップ吊体３１０７の間隔を変更できるようになっている。すなわち、この間隔変更手段の詳細は図７に示されている。具体的に言えば、固定カップ吊体３１０６とこれに対し最も離れた位置にある移動カップ吊体３１０７の水平方向位置をサーボモータ３１０４６により移動させるようにしながら、これらの一対のカップ吊体の間に存在する残りのカップ吊体の隣接間隔をパンタグラフ機構３１０４７により均等化することで間隔変更と均等化が達成される。
【００８０】
更にまた、吸着カップ３１０６３，３１０７３は、本例においては通気管３１０８を介してブロアー７に接続されている。この吸着カップとブロアーの接続の関係は図８の系統図により示され、各吸着カップ３１０６３，３１０７３は、途中に切換弁８，９を介して通気管３１０８によりブロアー７に接続されている。すなわち、切換弁８はブロアー７の吸引口に接続された通気管の途中に介設されていて、開路時には空気が通気管を介してブロアー７に吸引されるのでこの空気流によって吸着カップ３１０６３，３１０７３内が負圧となって農産物を吸引吸着し、その他の場合には閉路されて吸着カップ内の負圧を解除するようになっている。また切換弁９はブロアー７の吐出口に接続された通気管の途中に介設されていて、開路時にはブロアー７の吐出エア（正圧）を吸着カップ３１０６３，３１０７３に供給して、吸着している農産物Ｐを離脱させ、その他の場合には閉路されて正圧供給をやめるようになっている。なお１０はリリーフ弁であり、ブロアー７から供給する正圧（吐出エア）の圧力を調整して農産物Ｐを傷めないように吸着カップからの離脱を適度に行わせる作用をする。なお、１１はカップ吊体のエアシリンダ装置３１０６１，３１０７１に通気管３１０４８を介してエアを供給する電磁弁である。
【００８１】
以下本例の選別包装装置に設けられている周辺装置等について説明する。
【００８２】
１２は包装箱６の供給・排出装置を示し、空箱搬送コンベア１２０１で搬送された空箱６をプッシャー１２０２で空箱降下装置１２０３に所定のタイミングで押し入れ、押し入れられた空箱６は降下された後、図３及び図４で示した矢印に沿って箱詰位置１２０４に送り込まれるようになっている。また農産物Ｐの箱詰が終了した包装箱６は、箱詰位置１２０４から図示しないエレベータで排出コンベア１２０５まで降下され、製品搬送コンベア１２０６により所定の製品集積場所まで搬送される。
【００８３】
また１３は、箱詰待機位置３０３において設けられたトレイ浮き上がり防止装置を示し、その一例の詳細は図９に示されている。すなわち、箱詰待機コンベア３０３１と両側のガイド壁３０３３により構成されている箱詰待機位置３０３には、ストッパ機構３０３２により箱詰待機状態で停止されている所定個数のフリートレイ４それぞれに、その上面の一部に係合できるように両側のガイド壁３０３３からフック型のトレイ浮き上がり防止装置３０３４が内向きに延出させ、このように設けたトレイ浮き上がり防止装置３０３４により、農産物Ｐを吸着カップで吸着して取上げる際にフリートレイ４が一緒に持ち上がることを確実に防止できるようにしている。
【００８４】
次にトレイパック供給装置１４について説明すると、本例のこのトレイパック供給装置１４は、上述したように横方向中継コンベア３０１３，縦方向中継コンベア３０１４及び箱詰待機コンベア３０３１で形成されたＵ字形の内側空所に配設される。そして、作業ロボットをパック取上げ手段として兼用して、農産物Ｐを一つづつ載せる凹部がマトリックス状あるいは千鳥状に形成されている薄肉プラスチック製のトレイパック１４０１〜１４０４を包装箱（包装箱）６に供給するようにしている。
【００８５】
上記トレイパック供給装置１４は、本例では図３及び図４に示すように、四群の積層したトレイパック１４０１〜１４０４を載置する回転受台１４０５、載置した積層トレイパックを支える支持枠１４０６、回転受台１４０５を９０°づつ回転させる回転器１４０７とから構成されていて、取上げようとするトレイパックの積層体を箱詰待機位置３０３側に位置させるように、制御手段（図示せず）からの指令によって、図示状態と図４の矢印方向に回転させた状態との間で回転器１４０７による回転を行わせるようになっている。このようにすることで、仕分区分で異なる箱詰め状態に合致したトレイパックを作業ロボット３１０が選択して取出すことができる。なお、１４１０は図１，図３に示したように箱詰分岐ライン２の上方にこれを直交するように設けられた通路であり、作業者がトレイパックの補充をするために利用することができるようになっている（図３参照）。
【００８６】
以上の構成を有する選別包装装置による農産物Ｐの箱詰包装作業の一例を以下説明する。
【００８７】
農産物の供給・等階級選別部において、フリートレイ４に農産物を載せ搬送コンベア５２で搬送させながら、上述したトラッキングによる等級選別と撮像装置５４による階級選別、及び識別標識の検出が行われたフリートレイ４は、二つの並設した搬送コンベア５２からのものが合流機構５６で合流されて選別コンベア１に移載される。
【００８８】
そしてこの農産物の（供給・等階級選別部）→（選別コンベア１）の構成は、本例では２系列に設けられていて、２条の選別コンベア１，１は上下に離隔・積層されて延設されている。
【００８９】
等階級選別により仕分区分が判定された農産物Ｐを載せたフリートレイ４は、上下２段の各選別コンベア１により移送されながら、図４の排出装置２０１により所定の仕分区分に指定された貯溜・集積コンベア２０２に送り込まれて集積される。なおこれらの各貯溜・集積コンベア２０２の終端部に配置されている連係切換装置としてのストッパー機構２０３１はいずれもフリートレイ４を停止させる状態にある。またこの貯溜・集積コンベア２０２に農産物Ｐを載せたフリートレイ４を集積する際には、該コンベア２０２は低速運転させることが、フリートレイ４の衝突などによる不具合を防止する上で好ましい。
【００９０】
このようにして各貯溜・集積コンベア２０２に集積されたフリートレイ４の数は図示しないセンサーにより計数され、一つの包装箱６に箱詰する際の一箱分が集積された時点で、箱詰装置（作業ロボット）３１０が受入れる状態（箱詰作業を行うことができる状態）にあれば、その終端部のストッパー機構２０３１を退避させ、送出コンベア３０１１を介して箱詰待機位置３０３までその一箱分のフリートレイ４を送り込む。この際、一つの分岐箱詰のラインに属する上下各四条の貯溜・集積コンベア２０２のうちで、送出しをどの貯溜・集積コンベア２０２からのものとするかは、例えば各貯溜・集積コンベア２０２毎に設けたセンサーカメラ（図示せず）などから検出された情報に基づき、フリートレイ集積状態，集積速さの違いなどのコンピュータ解析によって箱詰処理を効率よく行うことができるように制御すればよい。そして、上段の貯溜・集積コンベア２０２からの送出しの場合は、該当する貯溜・集積コンベアに連続する送出コンベア３０１１を水平姿勢とし、下段の貯溜・集積コンベア２０２からの送出しの場合は、エアシリンダ装置３０１２の作動で該当する貯溜・集積コンベア２０２に連続する送出コンベア３０１１を下方に揺動させて傾斜姿勢とする。
【００９１】
この貯溜・集積コンベア２０２からフリートレイ４を送り出す際には、該貯溜・集積コンベア２０２，横方向中継コンベア３０１３，縦方向中継コンベア３０１４，箱詰待機コンベア３０３１は高速運転することが好ましい。これにより貯溜・集積コンベア２０２での集積状態から箱詰待機位置３０３に迅速に一群のフリートレイ４を移動させることができるからである。なお、送り出した一群のフリートレイ４の先頭が箱詰待機位置３０３の停止位置（ストッパー機構３０３２）の近傍に至った時点では、これらのコンベア２０２，３０１３，３０１４，３０３１を低速運転に切り換えて、フリートレイ４がストッパー機構３０３２に強く衝突することを避けるようにすることがよく、このために、例えばストッパー機構３０３２近傍の所定位置にフリートレイ４上の農産物を検知するセンサを設けて、図示しない搬送速度制御手段により、該センサの検知に連動してコンベアの速度切換を行うように設けることができる。
【００９２】
図４に示した状態は、例えば、大きさＭ，等級Ａの仕分区分の農産物を集積した上段右端の貯溜・集積コンベア２０２１からフリートレイ４の一箱分（２４個）を箱詰待機位置３０３に送出している状態を示している。
【００９３】
以上のようにして一箱分の農産物Ｐに相当するフリートレイ４が送り込まれ、順次一列づつの箱詰作業が行われる箱詰待機位置３０３において、多関節型の作業ロボット３１０により箱詰作業が行われる。
【００９４】
すなわち、包装箱の供給・排出装置１２により箱詰位置１３０１に送り込まれた空の包装箱６に対して、まず作業ロボット３１０は、積載されている２４玉（個）用のトレーパック１４０１を吸着カップで取上げることができるように、図３の実線で示した位置・姿勢に、図示しない駆動手段によりアーム機構を動作させる。この際トレーパック積載部１４の回転器１４０７は、該２４玉（個）用のトレーパック１４０１を箱詰待機位置３０３に近接した状態（図４の状態）に位置させておくように動作する。また、図１０に示すようにカップ吊体３１０６，３１０７の間隔を狭くして６個のカップ吊体でトレーパック１４０１を取上げるようにしている。これはトレーパックの取上げを確実にするためである。そして取上げたトレーパック１４０１は、作業ロボット３１０のアーム機構を図３の２点鎖線で示した位置・姿勢に移動させて箱詰位置１３０１にある包装箱６に嵌挿させる。
【００９５】
以上のようにして、箱詰位置１３０１にトレーパック（上記状態では大きさＭ用のトレーパック１４０１）が嵌挿された包装箱６が待機していると共に、箱詰待機位置３０３に農産物Ｐ入りのフリートレイ４が停止されている状態において、農産物Ｐをフリートレイ４から箱に移載する作業ロボット３１０による農産物の箱詰作業が開始される。
【００９６】
この際、本例の作業ロボット３１０は計７個のカップ吊体（一個の固定型のカップ吊体３１０６と６個の移動型のカップ吊体３１０７）を有するため、吊持して取上げる農産物Ｐが６個であるため１個分だけカップ吊体が余分である。そこで固定カップ吊体３１０６から最も離れた移動カップ吊体３１０７のエアシリンダ装置３１０７１の吸着カップ３１０７３を、通気管３１０４８からの吸気により通常の農産物移載のために動作する位置から上方に退避移動させ、農産物Ｐの取上げ、移載などの動作に関与できないようにする。１１はこのエアシリンダ装置３１０７１への給気，吸気を制御する電磁弁である。この状態は図５に示される。また各カップ吊体３１０６，３１０７が上記箱詰待機位置３０３に停止されている６個のフリートレイ４の上の農産物Ｐを吸着吊持して取上げるのに適するようにされる位置，間隔は、エアシリンダ装置３１０４２の作動及びパンタグラフ機構３１０４７の作動によって与えられる。
【００９７】
このように制御された６個のカップ吊体を有するアーム機構は図３の二点鎖線で示した位置・姿勢に移動され、吸着カップ３１０６３，３１０７３により一列６個の農産物Ｐを吸着し取上げる。なお、この取上げの際にフリートレイ４が一緒に浮き上がることは上述したトレイ浮き上がり防止装置３０３４により阻止される。
【００９８】
次に取上げられた農産物Ｐを吸着吊持する作業ロボット３１０は、アーム機構の姿勢を制御することによりカップ吊体３１０６，３１０７を箱詰位置に移動させ、またこの移動の途中で、パンタグラフ機構３１０４７の作動により一列のカップ吊体３１０６，３１０７の隣接間隔を箱詰に適した状態に変更する。この変更した状態を図１１に示した。農産物Ｐが取上げられた空のフリートレイ４は、ストッパ機構３０３２が退避されてリターンコンベア５１へ送出される。そして後続の農産物Ｐを載せたフリートレー４が箱詰待機位置３０３に移入されて、復帰したストッパ機構３０３２により停止され次の箱詰のために待機される。そして図５の状態にカップ吊体の隣接間隔を広げた作業ロボット３１０により２列目の農産物Ｐの箱詰作業が行われる。なお、空トレイ４をリターンコンベア５１に送出す際には、箱詰待機コンベア３０３１及び縦方向中継コンベア３０１４は高速運転させることが好ましく、場合によっては横方向中継コンベア３０１３及び送コンベア３０１１も合わせて高速運転させる。これにより空トレイ４をリターンコンベア５１に速やかに排出できると共に、次の箱詰めのための一列の農産物を箱詰待機位置３０３に迅速に移動させることができる。この際、次の一列のフリートレイ４の先頭がストッパー機構３０３２の近傍に至った時点でコンベア３０３１，３０１４を低速運転に切り換えることは上述の場合と同じである。次の一列のフリートレイの先頭を検知することは、上述したように検知センサによって農産物を検知するようにしておくことでできる。
【００９９】
以上の作業は、本例においては図１１に示すように４列分連続して行われ、これにより一箱分の箱詰作業が終了し、作業終了の箱６は排出コンベア１３１０から製品搬送コンベア１２０６を介して所定の製品集積場所まで搬送される。
【０１００】
なお、貯溜・集積コンベア２０２から一群のフリートレイ４の最後尾のものが送り出された時は、該貯溜・集積コンベア２０２は低速運転に切換ればよい。
【０１０１】
他方、箱詰作業は次の箱６に対して行われる。すなわち、箱詰位置１３０１への空箱６の供給、いずれか選択した貯溜・集積コンベア２０２から箱詰待機位置３０３への農産物Ｐを載せたフリートレイ４の所定個数の送り込み、所定のトレイパック（１４０１〜１４０４）の箱６への嵌挿、一列づつの農産物の取上げ・箱詰、の一連の作業が行われる。なおこの際、箱詰を大きさＬの農産物について行う場合には、トレイパック１０４３を使用して５個×４列の配列パターンで箱詰を行うため、図５の左側から２番目のカップ吊体３１０７も左端のカップ吊体３１０７と同様の退避状態に退避させることが必要になり、また農産物の詰め状態を千鳥状態としかつカップ吊体の隣接間隔変更の程度も異なるが、本例の装置によれば、これらの変更制御も、エアシリンダ装置３１０７１を作動させるだけで左側から２番目のカップ吊体３１０７を退避させることができ、また配列パターンの変更についても一列毎にエアシリンダ装置３１０４２を作動させて吸着カップホルダ３１０４を図４のＹ−Ｙ方向に移動させ、かつパンタグラフ機構３１０４７の作動を調節するだけで極めて簡単に行うことができる。
【０１０２】
以上説明した本例は、箱詰する配列パターンを２０玉（個）の場合と、２４玉（個）の場合についてのものであるが、箱詰の配列パターンはこれらに限定されるものはない。更に、一台の作業ロボット３１０が受け持つ箱詰の配列パターンの種類も図面と異なる一個又は複数とすることができ、例えば、４種類（１８玉、２０玉、２４玉、２８玉）とした場合には、トレーパック積載部１４において４種類のトレーパック１４０１〜１４０４を積層するように構成することで実施することができる。またこの配列パターンは、例えば図１３に例示的に示したように、さまざまな箱詰個数、配列パターンとすることができ、しかもこれら図示したいずれの配列パターンについても、本例の図５に示した７個のカップ吊体を一列に有する作業ロボット３１０は共通して使用できるという極めて汎用性の高い装置となっている。
【０１０３】
実施形態２
本例の装置は、実施形態１で説明した構成の農産物の選別包装装置において、一つの箱詰装置３１０が箱詰包装を行うように対応する箱詰待機位置３０３に連係した上下各四条、したがって合計八条の貯溜・集積コンベア２０２についての仕分区分の設定（指定）を、次ぎのように割り振ったことを特徴とする。
【０１０４】
すなわち、例えば、持ち込まれた生産者によって農産物仕分区分の分布率が経験的に知られている場合、上記例でいえば、８個の箱詰装置３１０を有し且つ各箱詰装置３１０に対応して八組の貯溜・集積コンベア２０２がグループをなして連係する選別包装装置を設備した選果場において、上記箱詰め装置に連係した八組の貯溜・集積コンベア２０２が受け入れる仕分区分を、各グループの上下各四条で計八条の貯溜・集積コンベア２０２で以下のように設定（指定）した。これにより集積されるフリートレイ４の集積状況に概ね比例して決まる八台の箱詰装置３１０の稼働率を概ね平均化することができる。
【０１０５】
すなわち、選別包装する農産物をいま仮に、等級がＡ，Ｂ，Ｃの３等級で、大きさの階級が２Ｌ，Ｌ，Ｍ，Ｓ，２Ｓの５階級とした場合、仕分区分は（３×５＝１５）の仕分区分となる。そして等級についてはＢの分布が最も多く、Ａ，Ｃの分布が少ない略正規分布をなし、階級についてはＭの分布が最も多く、次にＬ，Ｓの分布が多く、２Ｌ，２Ｓの分布が最も少ない略正規分布をなすものと仮定した場合に、分布の多いものの仕分区分から分布の少ない仕分区分を、（ＢＭ，ＢＬ，ＢＳ，ＡＭ，ＣＭ）を分布大、（ＡＬ，ＡＳ，ＣＬ，ＣＳ，Ｂ２Ｌ，Ｂ２Ｓ）を分布中程度、（Ａ２Ｌ，Ｃ２Ｌ，Ａ２Ｓ，Ｃ２Ｓ）を分布小の三つに分け、一つの箱詰装置３１０に連係する貯溜・集積コンベア２０２の八条について設定する仕分区分を、これらの分布の大，中，小のなかからそれぞれ選択して設定することで八組の箱詰装置３１０の稼働を平均化させることができる。
【０１０６】
このようにすれば、貯溜・集積コンベア２０２へのフリートレイ４の集積速度は概ね分布率に比例すると考えられるので、箱詰装置３１０の稼働率を平均化させることができ、設備全体の稼働効率を向上させることができる。
【０１０７】
【発明の効果】
本願の各請求項記載の発明によれば、貯溜・集積コンベアの機幅を小さくできるため、選別包装装置を形成する各部の構成、レイアウトの設計自由度を拡大でき、選果場を空間的に使用することによって平面的な設置スペースを有効利用を図ることができ、したがって限られた設置スペースで効率の高い選別包装処理が可能な農産物の選別包装装置を提供できる他、以下の種々の効果を奏する。
【０１０８】
（１）：請求項１，２の発明によれば、貯溜・集積コンベアが搬送方向に沿って一条一列にフリートレイを貯溜・集積するので、貯溜・集積コンベアの機幅を小さな幅とでき、並設数を選択することで機幅寸法をさまざまに設定でき、選別包装装置を形成する各部の構成、レイアウトの設計自由度が大きい。
【０１０９】
（２）：請求項２の発明によれば、複数の貯溜・集積コンベアの機幅と箱詰装置等の機幅を略同寸法とすることや、貯溜・集積コンベアの終端部と箱詰待機コンベアの間に選別包装の処理に必要な他の機構や構造等に利用できる空所を形成できて、空間的に無駄のないレイアウト設計ができる。
【０１１０】
（３）：請求項３の発明によれば、請求項２の発明と同様に、空間的に無駄のないレイアウト設計ができる。
【０１１１】
（４）：請求項４の発明によれば、箱詰め単位で農産物を貯溜・集積コンベアから送り出すのでストッパ機構の切換え制御が簡素化される。
【０１１２】
（５）：請求項５の発明によれば、配置した箱詰装置の数とは関係なく、仕分区分と貯溜・集積コンベアの関係を任意に選択して設定できるので、例えば、分布の多い仕分区分については多数の貯溜・集積コンベアを割り当て、分布の少ない仕分区分については少数の貯溜・集積コンベアを割り当てることができて、各箱詰装置の稼働効率を平均化することができ、ひいては面積削減の実現に有効である。
【０１１３】
（６）請求項６，７の発明によれば、平面視略U字形状の搬送路内の空所にトレイパック供給装置を配置することで空間の有効利用が図れる。
【０１１４】
（７）請求項８の発明によれば、箱詰動作回数を少なくして効率的な箱詰めを行うことができる。
【０１１５】
（８）請求項９の発明によれば、空のフリートレイを一列で送り出すので、複数列で送り出した場合などにおいて考慮すべきトレイのブリッジ形成の心配がなく、空フリートレイの回収のための制御を簡素とでき、また箱詰待機コンベアの機幅と略同寸法内で納まるので、レイアウトに無駄なく設計することができる。
【０１１６】
（９）請求項１０の発明によれば、各コンベアの搬送速度を可変することで、適時の状態で望ましい搬送を行うことができ、処理の迅速化に有効である。
【０１１７】
例えば、貯溜・集積コンベアから箱詰待機の停止位置の近傍まで、及び農産物の吊り上げ後に空になったフリートレイの排出時には、フリートレイを高速で移動させて処理の迅速化を図り、他の状態時には、フリートレイを低速で移動させて農産物に衝撃等の影響を与えないようにすることができる。
【０１１８】
（１０）請求項１１の発明によれば、複数の箱詰装置それぞれにおいて、仕分区分の異なる農産物を箱詰包装することができるので、複数台設置された箱詰装置の稼働率を上記割り当てによって調整することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態１の農産物選別包装装置を示した平面図。
【図２】図１の選別包装装置の農産物の供給・等階級選別部の詳細を示した平面図。
【図３】図１の選別包装装置の選別仕分部の分岐箱詰ラインの一つを示した正面図。
【図４】図３の平面図。
【図５】吸着パッドを一列に有する取上手段により、一列の球塊状の農産物を吸着吊持する状態を示した正面図。
【図６】図５の側面図。
【図７】同図５の平面図。
【図８】実施形態１における吸着カップへの負圧，正圧の供給系統、およびエアシリンダ装置への圧力エアの供給系統を示した系統図。
【図９】農産物取上げ時のフリートレイの浮き上がり防止をなす装置の斜視図。
【図１０】取上手段により、積層したトレーパック群から一つのトレーパックを取上げた状態を示した正面図。
【図１１】図５の取上手段により、一列の球塊状の青果物を吸着吊持して箱容器に移載した状態を示した正面図。
【図１２】取上手段により、箱容器内に４列の配列パターンに一列づつ繰り返して球塊状の農産物を移載する手順を説明した図。
【図１３】実施形態１の装置により箱詰可能な様々な配列パターンを示した図。
【符号の説明】
１・・・選別コンベア、２・・・選別仕分部、３・・・箱詰包装部、４・・・フリートレイ、５・・・バーコードリーダー、６・・・包装箱（段ボール箱）、７・・・ブロアー、８，９・・・切換弁、１０・・・リリーフ弁、１１・・・電磁弁、１２・・・段ボール箱の供給・排出装置、
１４・・・トレイパック供給装置、
１４０１〜１４０４・・・トレイパック、
１４０５・・・回転受台、
１４０６・・・支持枠、
１４０７・・・回転器、
５０・・・作業者、
５１・・・リターンコンベア、
５１１・・・ピッチ付けスクリュー、
５２・・・搬送コンベア、
５２１・・・桟、
５２２・・・テーパーレール、
５３・・・トラッキング検出装置、
５４・・・撮像装置、
５５・・・バーコードリーダー、
５６・・・合流機構、
５６１・・・乗り継ぎコンベア、
５６２・・・傾斜レール、
５７・・・供給コンベア、
２０１・・・排出装置、
２０１１・・・回転テーブル、
２０１２・・・電磁吸着部、
２０１３・・・励磁手段、
２０１４，２０１５・・・励磁解除手段、
２０２（２０２１，２０２２）・・・貯溜・集積コンベア、
２０３・・・連係切換装置、
２０３１・・・ストッパ機構、
３０１・・・連係コンベア装置、
３０１１・・・送出コンベア、
３０１１１・・・軸
３０１２・・・エアシリンダ装置、
３０１３・・・横方向中継コンベア、
３０１４・・・縦方向中継コンベア、
３０３・・・箱詰待機位置、
３０３１・・・箱詰待機コンベア、
３０３１１・・・始端部、
３０３２・・・ストッパ機構、
３０３３・・・ガイド壁、
３０３４・・・トレイ浮き上がり防止装置、
３１０・・・箱詰装置（作業ロボット）、
３１０１・・・本体、
３１０２・・・根元リンク機構、
３１０３・・・先端リンク機構、
３１０４・・・吸着カップホルダ、
３１０４１・・・レール、
３１０４２・・・エアシリンダ装置、
３１０４３・・・ピストンロッド、
３１０４５・・・レール、
３１０４６・・・サーボモータ、
３１０４７・・・パンタグラフ機構、
３１０４８・・・通気管、
３１０５・・・ブラケット、
３１０５１・・・ブラケット底部板、
３１０５２・・・ガイド、
３１０６・・・固定カップ吊体、
３１０６１・・・エアシリンダ装置、
３１０６２・・・ピストンロッド、
３１０６３・・・吸着カップ、
３１０７・・・移動カップ吊体、
３１０７１・・・エアシリンダ装置、
３１０７２・・・ピストンロッド、
３１０７３・・・吸着カップ、
３１０８・・・通気管、
１２０１・・・空箱搬送コンベア、
１２０２・・・プッシャー、
１２０３・・・空箱降下装置、
１２０４・・・箱詰位置、
１３１０・・・排出コンベア、
１２０６・・・製品搬送コンベア。
【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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