JP6173051B2 - 物品仕分装置 - Google Patents

Description

本願発明は、果実や野菜等の物品が載置される多数の搬送ユニットを列状に並べて搬送する搬送コンベヤと、これから交差方向に分岐した仕分けコンベヤとを備えている物品仕分装置に関するものである。

従来から、搬送コンベヤにて連続的に搬送される物品を所定のグループ毎に仕分けるための物品仕分装置には様々なタイプが存在する。

この種の物品仕分装置の代表例として特許文献１には、クロスベルト式コンベヤの構造が開示されている。クロスベルト式コンベヤは、多数の搬送ユニットを一列状に並べて搬送する搬送コンベヤと、これから直交方向に分岐した仕分けコンベヤとを備えている。各搬送ユニットには、その上面に載置された果実や野菜等の物品を仕分けコンベヤに向けて送り出すクロスベルトソータが設けられている。この場合、搬送コンベヤ中における所定の仕分け箇所に、仕分け対象となる物品を載せた搬送ユニットが到達すると、クロスベルトソータの駆動にて物品が仕分けコンベヤに向けて送り出される。

特開２００３−５３２７５号公報

ところで、前記従来の物品仕分装置において、トマト、桃、梨又はメロンといった物品を仕分けることはよく行われている。しかし、前記特許文献１の物品仕分装置では、搬送コンベヤから仕分けコンベヤに物品を受け渡すに際して、搬送コンベヤに沿った物品の移動（搬送方向の移動）がクロスベルトソータにて急激に規制されるから、クロスベルトソータの駆動初期は、慣性の作用によって物品がクロスベルトソータ上に残ろうとし、仕分けコンベヤの方向と反対側に転倒し易い。この点、前記従来の物品仕分装置では、クロスベルトソータの上面側に、転倒防止用の押し出し突起を設けたり、物品載置用の受け皿を設けたりしている。しかし、クロスベルトソータの上面側に押し出し突起や受け皿を設けるのは、部品点数及び製造工数の増大を招来し、コストが嵩むという問題があった。

そこで、本願発明は上記の問題点を解消することを技術的課題とするものである。

請求項１の発明は、多数の搬送ユニットを列状に並べて搬送する搬送コンベヤから、これの搬送方向と交差する仕分け方向に分岐した仕分けコンベヤに向けて、前記各搬送ユニット上の物品を送り出す物品仕分装置において、前記各搬送ユニットは、前記仕分けコンベヤに前記物品を送り出すベルト体を備え、前記ベルト体の上面側を前記仕分け方向に向けて斜め下向きに傾斜させ、前記ベルト体の非駆動時には、前記ベルト体上面側の物品載置箇所を弛み勝手に構成する一方、前記ベルト体の駆動時には、前記物品載置箇所を張り勝手に構成しているというものである。

請求項２の発明は、請求項１に記載の物品仕分装置において、前記各搬送ユニットは、前記ベルト体を巻き掛ける回転ローラ対を備え、前記仕分け方向上流側の回転ローラを前記仕分け方向下流側の回転ローラよりも高位置に配置しているというものである。

請求項３の発明は、請求項１に記載の物品仕分装置において、前記ベルト体内周側のうち前記仕分け方向上流側には、前記ベルト体上面側のうち前記仕分け方向上流側を下方から支持する支持板を設けているというものである。

本願発明によると、多数の搬送ユニットを列状に並べて搬送する搬送コンベヤから、これの搬送方向と交差する仕分け方向に分岐した仕分けコンベヤに向けて、前記各搬送ユニット上の物品を送り出す物品仕分装置において、前記各搬送ユニットは、前記仕分けコンベヤに前記物品を送り出すベルト体を備え、前記ベルト体の上面側を前記仕分け方向に向けて斜め下向きに傾斜させているから、前記従来のような押し出し突起や受け皿が前記ベルト体上面側に存在しなくても、前記ベルト体の駆動初期において前記物品が前記仕分けコンベヤと反対側（前記仕分け方向と逆方向）に転倒するおそれを格段に低減できる。また、前記ベルト体上面側の前記仕分け方向斜め下向きの傾斜と前記ベルト体の駆動とが、前記物品を前記仕分けコンベヤに向けて送り出す初動力となるため、前記物品の前記仕分けコンベヤに向けての初期動作を高速且つスムーズに実現でき、前記物品を前記仕分けコンベヤに確実に搬送できる。

また、前記ベルト体の非駆動時には、前記ベルト体上面側の物品載置箇所を弛み勝手に構成しているから、前記ベルト体上面側を前記仕分け方向斜め下向きに傾斜させていても、弛み勝手で凹んだ前記物品載置箇所に前記物品を安定的に保持できる。また、前記ベルト体の駆動時には、前記物品載置箇所を張り勝手に構成しているから、前記物品載置箇所が前記仕分け方向斜め下向きに直線状に傾斜して延びることになり、前記物品を前記仕分けコンベヤに向けて確実に搬送できる。

請求項２の発明によると、前記各搬送ユニットは、前記ベルト体を巻き掛ける回転ローラ対を備え、前記仕分け方向上流側の回転ローラを前記仕分け方向下流側の回転ローラよりも高位置に配置しているから、前記ベルト体上面側を前記仕分け方向斜め下向きに傾斜させる構成を前記回転ローラ対によって簡単に実現できる。

請求項３の発明によると、前記ベルト体内周側のうち前記仕分け方向上流側には、前記ベルト体上面側のうち前記仕分け方向上流側を下方から支持する支持板を設けているから、前記ベルト体の弛み勝手な部分の長さが前記支持板の存在によって最小限に抑えられる。

物品仕分装置の概略平面図である。 クロスベルトソータの駆動態様を説明する側面図であり、（ａ）は送り出し前、（ｂ）は送り出し後の状態を示す図である。 搬送ユニットを省略した状態での物品仕分装置の概略平面図である。 （ａ）（ｂ）は仕分け態様を説明する概略平面図である。

以下に、本願発明を具体化した実施形態を図面に基づいて説明する。まず始めに、図１〜図４を参照しながら、物品仕分装置１の概要を説明する。物品仕分装置１は、トマト、桃、梨又はメロンといった物品Ｍを、等級（品質）や階級（サイズ及び形状）に応じたグループ毎に仕分けるものであり、多数の搬送ユニット３を列状に並べて搬送する搬送コンベヤ２と、当該搬送コンベヤ２から分岐した少なくとも１つの仕分けコンベヤ４とを備えている。各仕分けコンベヤ４は、搬送コンベヤ２から送り込まれた物品Ｍを一時的に滞留させながら搬送する目的で、間欠的に駆動するように構成されている。各仕分けコンベヤ４上に滞留している物品Ｍは、例えばオペレータの手作業にて透明合成樹脂製の包装パックや段ボール箱等の包装用容器にパッキング（箱詰め）される。

図２及び図３に示すように、搬送コンベヤ２は、その長手方向に沿って延びる左右一対の走行レール５を備えている。これら走行レール５上に、台車タイプの搬送ユニット３群が走行可能に配置されている。図示は省略するが、搬送コンベヤ２の長手両端部には、駆動スプロケットと従動スプロケットとがそれぞれ振り分けて配置されている。両スプロケットに巻き掛けられた無端チェンに、各搬送ユニット３が所定のピッチ間隔で連結されている。両スプロケット及び無端チェンの駆動にて、搬送ユニット３群は搬送コンベヤ２を循環移動する。実施形態の搬送ユニット３群は、搬送コンベヤ２の上部側で搬送方向Ｘに沿って移動する。なお、各搬送ユニット３の位置は、駆動スプロケットの駆動量をロータリエンコーダ（図示省略）でカウントすることによって計測される。

図１〜図３に示すように、各搬送ユニット３は、搬送コンベヤ２中における所定の仕分け箇所Ｓｏ（仕分けコンベヤ４との分岐箇所）にて、搬送方向Ｘと交差する仕分け方向Ｙに搬送ユニット３上の物品Ｍを送り出す仕分け機構としてのクロスベルトソータ１０を備えている。実施形態のクロスベルトソータ１０は、搬送ユニット３における一対のフレーム板１１の間に回転可能に軸支された回転ローラ対１４と、当該回転ローラ対１４に巻き掛けられた無端帯（ベルト体）としてのクロスベルト１３とを備えている。回転ローラ対１４は搬送方向Ｘに沿って互いに平行状に延びている。このため、クロスベルト１３は搬送方向Ｘと交差（実施形態では直交）する方向に回行移動（周回動）可能である。すなわち、実施形態では、仕分け方向Ｙが搬送方向Ｘと直交する関係にある。

クロスベルト１３の下面側には、搬送方向Ｘと交差する方向に往復動してクロスベルト１３を周回動させるベルト駆動シュー１６が取り付けられている。ベルト駆動シュー１６の下面側にはガイドピン１７が下向きに突設されている。この場合、ベルト駆動シュー１６を仕分け方向Ｙと逆方向に移動させると、これに連動してクロスベルト１３の上面側が仕分け方向Ｙに移動する。クロスベルト１３の上面側には物品Ｍが載置される。従って、クロスベルト１３上の物品Ｍは、クロスベルト１３上面側の仕分け方向Ｙへの回行移動によって仕分けコンベヤ４に向けて搬出される。

図２に示すように、実施形態のクロスベルト１３の上面側は、仕分け方向Ｙに向けて斜め下向きに傾斜させている。この場合、一対のフレーム板１１の間に回転可能に軸支された回転ローラ対１４のうち仕分け方向Ｙ上流側の回転ローラ１４を仕分け方向Ｙ下流側の回転ローラ１４よりも高位置に配置している。このように、クロスベルト１３上面側を仕分け方向Ｙ斜め下向きに傾斜させる構成を回転ローラ対１４の高さを異ならせた配置によって簡単に実現している。

上記のように、クロスベルト１３の上面側を仕分け方向Ｙに向けて斜め下向きに傾斜させると、前記従来のような押し出し突起や受け皿がクロスベルト１３上面側に存在しなくても、クロスベルト１３の駆動初期において物品Ｍが仕分けコンベヤ４と反対側（仕分け方向Ｙと逆方向）に転倒するおそれを格段に低減できる。また、クロスベルト１３上面側の仕分け方向Ｙ斜め下向きの傾斜とクロスベルト１３の駆動とが、物品Ｍを仕分けコンベヤ４に向けて送り出す初動力となるため、物品Ｍの仕分けコンベヤ４に向けての初期動作を高速且つスムーズに実現でき、物品を仕分けコンベヤ４に確実に搬送できる。

図２（ａ）に示すように、クロスベルト１３上面側のうち仕分け方向Ｙ下流側の略半部は物品載置箇所５０になっている。実施形態では、クロスベルト１３の非駆動時に、クロスベルト１３上面側の物品載置箇所５０を弛み勝手に構成している。物品載置箇所５０に物品Ｍを載せると、物品Ｍの自重で物品載置箇所５０が弛んで凹むことになる。このため、クロスベルト１３上面側を仕分け方向Ｙ斜め下向きに傾斜させていても、弛み勝手で凹んだ物品載置箇所５０に物品Ｍを安定的に保持できる。図２（ｂ）に示すように、ベルト駆動シュー１６を仕分け方向Ｙ逆向きに移動させてクロスベルト１３を駆動させると、ベルト駆動シュー１６の移動によって、弛み勝手で凹んだ物品載置箇所５０が引っ張られ、張り勝手になる。このため、物品載置箇所５０が仕分け方向Ｙ斜め下向きに直線状に傾斜して延びることになり、物品Ｍを仕分けコンベヤ４に向けて確実に搬送できる。この場合、クロスベルト１３下面側の支持板１８（詳細は後述する）直下の箇所が弛み勝手になる。

クロスベルトソータ１０の内部、すなわち、クロスベルト１３内周側のうち仕分け方向Ｙ上流側には、クロスベルト１３上面側のうち仕分け方向Ｙ上流側を下方から支持する支持板１８を設けている。支持板１８は、クロスベルト１３上の物品Ｍの重量を受け止めるためのものであり、一対のフレーム板１１の内面側に固着されている。このため、クロスベルト１３の弛み勝手な部分の長さが支持板１８の存在によって最小限に抑えられる。

図３に示すように、搬送コンベヤ２における一対の走行レール５の間のうち仕分けコンベヤ４寄りの箇所には、搬送方向Ｘに沿って延びる上向き開放の溝状経路２１が設けられている。溝状経路２１には、各搬送ユニット３のガイドピン１７が上方から嵌り込む。各搬送ユニット３の搬送方向Ｘに沿った移動によって、ガイドピン１７が搬送方向Ｘに案内される。他方、搬送コンベヤ２中の仕分け箇所Ｓｏには、搬送ユニット３の搬送方向Ｘに沿った移動によってガイドピン１７を仕分け方向Ｙと逆方向に案内する誘導板２２が配置されている。誘導板２２は、平面視で搬送コンベヤ２の搬送下流側に行くに連れて仕分けコンベヤ４から離れる斜め方向に傾斜している。誘導板２２における仕分けコンベヤ４寄りの一端部は、溝状経路２１の適宜箇所に形成された連通隙間２３に臨ませている。

連通隙間２３の箇所には、電磁ソレノイド２５の駆動にて上下回動可能な切換片２４が配置されている。切換片２４を上向き回動させた場合は、溝状経路２１が切換片２４にて遮断され、ガイドピン１７は切換片２４に突き当たる。そうすると、ガイドピン１７は、搬送ユニット３の搬送方向Ｘに沿った移動によって、誘導板２２に沿った斜め方向にスライド移動する。そして、ガイドピン１７の斜め方向の移動に伴い、ベルト駆動シュー１６が仕分け方向Ｙと逆方向に移動し、これに連動してクロスベルト１３の上面側が仕分け方向Ｙに移動する。その結果、クロスベルト１３上の物品Ｍが仕分けコンベヤ４に向けて送り出される。切換片２４を下向き回動させた場合は、搬送ユニット３の搬送方向Ｘに沿った移動によって、ガイドピン１７がそのまま溝状経路２１に沿って進むことになる。

なお、搬送コンベヤ２における最上流の仕分け箇所Ｓｏよりも搬送上流側には、物品Ｍの等級を判定する判定手段３０が配置されている。判定手段３０は、仕分けの目的や物品Ｍの種類に応じて採用される。例えばサイズや形状で仕分ける場合は、光学センサや画像処理装置等を採用すればよく、品質で仕分ける場合は糖度計等を採用すれば足りる。また、図示は省略するが、搬送コンベヤ２における最下流の仕分け箇所Ｓｏよりも更に搬送下流側には、各搬送ユニット３のガイドピン１７を溝状経路２１の位置に戻す戻し誘導板が配置されている。

図１に示すように、実施形態の仕分けコンベヤ４は、複数本を仕分け方向Ｙに対して並列に近接並置して構成されている。各仕分けコンベヤ４は、一対の略平行なコンベヤフレーム４１を備えている。図示は省略するが、各仕分けコンベヤ４の長手両端部には、駆動プーリと従動プーリとがそれぞれ振り分けて配置されている。両プーリに仕分けベルト４２が巻き掛けられている。両プーリ及び仕分けベルト４２は、駆動源である電動モータからの動力伝達にて駆動するように構成されていて、仕分けベルト４２の上面側が仕分け方向Ｙに移動することになる。

以上の構成において、仕分け箇所Ｓｏに到達した搬送ユニット３上の物品Ｍがクロスベルト１３の回行移動にて各仕分けコンベヤ４に搬出されるに際しては、搬送コンベヤ２による搬送方向Ｘの移動力Ｆｘ（慣性）と、クロスベルトソータ１０による仕分け方向Ｙの押し出し力Ｆｙとが物品Ｍに作用する（図４（ａ）参照）。このため、物品Ｍは、移動力Ｆｘと押し出し力Ｆｙとの合力Ｆ（ｘ＋ｙ）に沿った斜め方向にスライド移動しようとして、各仕分けコンベヤ４の仕分けベルト４２上に乗り移る。

上記の記載並びに図２に示すように、多数の搬送ユニット３を列状に並べて搬送する搬送コンベヤ２から、これの搬送方向Ｘと交差する仕分け方向Ｙに分岐した仕分けコンベヤ４に向けて、前記各搬送ユニット３上の物品Ｍを送り出す物品仕分装置１において、前記各搬送ユニット３は、前記仕分けコンベヤ４に前記物品Ｍを送り出すベルト体１３を備え、前記ベルト体１３の上面側を前記仕分け方向Ｙに向けて斜め下向きに傾斜させているから、前記従来のような押し出し突起や受け皿が前記ベルト体１３上面側に存在しなくても、前記ベルト体１３の駆動初期において前記物品Ｍが前記仕分けコンベヤ４と反対側（前記仕分け方向Ｙと逆方向）に転倒するおそれを格段に低減できる。また、前記ベルト体１３上面側の前記仕分け方向Ｙ斜め下向きの傾斜と前記ベルト体１３の駆動とが、前記物品Ｍを前記仕分けコンベヤ４に向けて送り出す初動力となるため、前記物品Ｍの前記仕分けコンベヤ４に向けての初期動作を高速且つスムーズに実現でき、前記物品Ｍを前記仕分けコンベヤ４に確実に搬送できる。

上記の記載並びに図２に示すように、前記ベルト体１３の非駆動時には、前記ベルト体１３上面側の物品載置箇所５０を弛み勝手に構成しているから、前記ベルト体１３上面側を前記仕分け方向Ｙ斜め下向きに傾斜させていても、弛み勝手で凹んだ前記物品載置箇所５０に前記物品Ｍを安定的に保持できる。また、前記ベルト体１３の駆動時には、前記物品載置箇所５０を張り勝手に構成しているから、前記物品載置箇所５０が前記仕分け方向Ｙ斜め下向きに直線状に傾斜して延びることになり、前記物品Ｍを前記仕分けコンベヤ４に向けて確実に搬送できる。

上記の記載並びに図２に示すように、前記各搬送ユニット３は、前記ベルト体１３を巻き掛ける回転ローラ対１４を備え、前記仕分け方向Ｙ上流側の回転ローラ１４を前記仕分け方向Ｙ下流側の回転ローラ１４よりも高位置に配置しているから、前記ベルト体１３上面側を前記仕分け方向Ｙ斜め下向きに傾斜させる構成を前記回転ローラ対１４によって簡単に実現できる。

上記の記載並びに図２に示すように、前記ベルト体１３内周側のうち前記仕分け方向Ｙ上流側には、前記ベルト体１３上面側のうち前記仕分け方向Ｙ上流側を下方から支持する支持板１８を設けているから、前記ベルト体１３の弛み勝手な部分の長さが前記支持板１８の存在によって最小限に抑えられる。

本願発明は、前述の実施形態に限らず、農産物以外の様々な種類の物品を搬送・仕分する物品仕分装置として広く適用できる。物品の種類や大きさ等に応じて、仕分けコンベヤ４の幅寸法や誘導板２２及び切換片２４の個数等は適宜設定できる。その他、各部の構成は図示の実施形態に限定されるものではなく、本願発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変更が可能である。

Ｍ 物品
Ｓｏ 仕分け箇所
Ｘ 搬送方向
Ｙ 仕分け方向
Ｆｘ 慣性
Ｆｙ 押し出し力
Ｆ（ｘ＋ｙ） 合力
１ 物品仕分装置
２ 搬送コンベヤ
３ 搬送ユニット
４ 仕分けコンベヤ
１０ クロスベルトソータ
１３ クロスベルト（ベルト体）
１４ 回転ローラ対

Claims (3)

1. 多数の搬送ユニットを列状に並べて搬送する搬送コンベヤから、これの搬送方向と交差する仕分け方向に分岐した仕分けコンベヤに向けて、前記各搬送ユニット上の物品を送り出す物品仕分装置において、
   前記各搬送ユニットは、前記仕分けコンベヤに前記物品を送り出すベルト体を備え、前記ベルト体の上面側を前記仕分け方向に向けて斜め下向きに傾斜させ、
   前記ベルト体の非駆動時には、前記ベルト体上面側の物品載置箇所を弛み勝手に構成する一方、前記ベルト体の駆動時には、前記物品載置箇所を張り勝手に構成している、
   物品仕分装置。
2. 前記各搬送ユニットは、前記ベルト体を巻き掛ける回転ローラ対を備え、前記仕分け方向上流側の回転ローラを前記仕分け方向下流側の回転ローラよりも高位置に配置している、
   請求項１に記載の物品仕分装置。
3. 前記ベルト体内周側のうち前記仕分け方向上流側には、前記ベルト体上面側のうち前記仕分け方向上流側を下方から支持する支持板を設けている、
   請求項１に記載の物品仕分装置。

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