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発明の名称 作物搬送装置
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開2007−28956(P2007−28956A)
公開日 平成19年2月8日(2007.2.8)
出願番号 特願2005−214903(P2005−214903)
出願日 平成17年7月25日(2005.7.25)
代理人 【識別番号】100077779
【弁理士】
【氏名又は名称】牧 哲郎
発明者 金井 洋一 / 本多 春義 / 清野 祐治 / 吉久 三男 / 工藤 健治 / 蒔田 朋己 / 塚田 大介
要約 課題
簡易な構成により調速コンベヤの搬送量を一定にする作物搬送装置を提供する。

解決手段
作物搬送装置は、速度を調節可能な調速コンベヤ(3)と、該調速コンベヤ(3)で搬送された作物を一時的に滞留する滞留部(12)と、滞留部(12)で一時滞留されている作物を掻き上げる掻上コンベヤ(4)とを備え、前記滞留部(12)には滞留部(12)内に滞留される作物の滞留量を検出する滞留量検出手段(R)を設け、該滞留量検出手段(R)の検出に応じて前記調速コンベヤ(3)の速度を調節する構成とし、前記滞留部(12)の底部には滞留部(12)内の作物に振動を与える振動板(13)を設けたものである。
特許請求の範囲
【請求項1】
速度を調節可能な調速コンベヤ(3)と、該調速コンベヤ(3)で搬送された作物を一時的に滞留する滞留部(12)と、滞留部(12)で一時滞留されている作物を掻き上げる掻上コンベヤ(4)とを備え、前記滞留部(12)には滞留部(12)内に滞留される作物の滞留量を検出する滞留量検出手段(R)を設け、該滞留量検出手段(R)の検出に応じて前記調速コンベヤ(3)の速度を調節する構成とし、前記滞留部(12)の底部には滞留部(12)内の作物に振動を与える振動板(13)を設けたことを特徴とする作物搬送装置。
【請求項2】
前記滞留量検出手段(R)は、滞留部(12)に滞留した作物によってその滞留上端位置に押し上げられる上下動作可能な制御板(14)によって構成し、この制御板(14)の上下動作応じて制御される無段変速駆動機構(11)を前記調速コンベヤ(3)に設けるとともに、掻上コンベヤ(4)には作物を掻き上げる多数の掻上体(4a)を設け、前記掻上体(4a)の周回軌跡までの距離(X)が制御板(14)と滞留部(12)の底面までの距離(Y)より短く形成したことを特徴とする請求項1記載の作物搬送装置。
発明の詳細な説明
【技術分野】
【0001】
本発明は、タマネギ等の収穫野菜を定量搬送するための作物搬送装置に関するものである。
【背景技術】
【0002】
このような作物搬送装置は、茎葉処理部を備えてタマネギ等の収穫野菜の茎葉を除去した上で出荷梱包する野菜収穫処理機等に用いられている。特許文献1に示される野菜収穫処理機にあっては、ホッパに受けた投入野菜を茎葉処理部まで搬送するために、調速可能な調速コンベヤと掻上コンベヤとからなる搬入部を備え、調速コンベヤ上には野菜の堆積高さを検出する搬送量検出手段を設けることにより搬送量に応じて調速コンベヤの速度を加減調節することができる。この調速コンベヤの速度調節によりホッパから一定の搬送量で掻上コンベヤに野菜を受渡し、この掻上コンベヤを介して一定量の野菜を茎葉処理部に搬送して茎葉切断処理することができる。
【0003】
しかし、調速コンベヤ上にはコンテナ等からホッパーに投入された野菜が不規則に堆積され、この不規則な野菜の堆積高さを上記搬送量検出手段によって検出することから、その検出値に基づいて調速コンベヤの搬送速度を調節しても搬送量を一定にすることが困難であり、その結果、掻上コンベヤを介して茎葉処理部に受ける野菜の量が変動することとなる。
したがって、上記野菜収穫処理機は、茎葉処理部における処理効率を上げるために、作業者が随時監視せざるを得ないという問題を内包していた。
【特許文献1】特開2003−38152号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
解決しようとする問題点は、簡易な構成により調速コンベヤの搬送量を一定にする作物搬送装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0005】
請求項1に係る発明は、速度を調節可能な調速コンベヤ(3)と、該調速コンベヤ(3)で搬送された作物を一時的に滞留する滞留部(12)と、滞留部(12)で一時滞留されている作物を掻き上げる掻上コンベヤ(4)とを備え、前記滞留部(12)には滞留部(12)内に滞留される作物の滞留量を検出する滞留量検出手段(R)を設け、該滞留量検出手段(R)の検出に応じて前記調速コンベヤ(3)の速度を調節する構成とし、前記滞留部(12)の底部には滞留部(12)内の作物に振動を与える振動板(13)を設けたことを特徴とする。
【0006】
請求項2に係る発明は、請求項1の構成において、前記滞留量検出手段(R)は、滞留部(12)に滞留した作物によってその滞留上端位置に押し上げられる上下動作可能な制御板(14)によって構成し、この制御板(14)の上下動作応じて制御される無段変速駆動機構(11)を前記調速コンベヤ(3)に設けるとともに、掻上コンベヤ(4)には作物を掻き上げる多数の掻上体(4a)を設け、前記掻上体(4a)の周回軌跡までの距離(X)が制御板(14)と滞留部(12)の底面までの距離(Y)より短く形成したことを特徴とする。
【発明の効果】
【0007】
請求項1の構成により、投入された作物は調速コンベヤによって滞留部に搬送され、この滞留部から掻上コンベヤにより作物が掻上移送される。このとき、滞留部は振動板によって滞留が均一化され、かつ、滞留量検出手段が検出した滞留部の滞留量に応じて調速コンベヤを調速制御することによって滞留量を高精度で管理することができる。したがって、調速コンベヤで搬送される作物量が変動する場合でも滞留量を一定に維持することができるので、掻上コンベヤによって常に一定量の作物を掻き上げることができるため、効率の良い作物搬送を行うことができる。
【0008】
請求項2の構成により、制御板は、掻上コンベヤに近接した位置で滞留部における作物の滞留量に応じて上下動作し、この制御板の上下動作に応じて無段変速機構が制御されて調速コンベヤが駆動される。したがって、滞留部は、作物の滞留量に応じてその滞留量が調節され、滞留部内の滞留量を高精度で管理することができる。また、複数個の作物が絡まるようにして掻上コンベヤによって掻上げられた際は、掻上体の近傍に位置する制御板に絡まって掻き上げられた作物が干渉することによって掻落とされるため、一定量の作物を掻上げ搬送することができる。また、制御板と滞留部の底面との距離をとることで作物の滞留量を確保することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0009】
上記技術思想に基づいて具体的に構成された実施の形態について以下に図面を参照しつつ説明する。
玉ねぎ等の茎葉切断をする野菜収穫処理機は、その内部構成側面図を図1に示すように、投入ホッパ−2にコンテナ転動台1等を備えてコンテナCから受けた玉ねぎ等の作物Wを順次搬送する搬入部(作物搬送装置)と、茎葉切断装置5等により構成されて作物の茎葉部を除去する茎葉処理部と、リフトコンベヤ6によって作物を搬送して最終切断装置7および選別コンベヤ8等により選別作業するための選別部と、左右の送出コンベヤ9等による梱包部とから構成される。
【0010】
搬入部について詳細に説明すると、その内部構成の拡大側面図を図2に示すように、投入ホッパ−2は、コンテナ転動台1によって上昇転倒されたコンテナCから作物を受け、その底部に調速コンベヤ3を配置し、その搬送先には作物を一時的に滞留する第2ホッパーと称する滞留部12を形成し、この滞留部12を挟むようにして多数の掻上体4a…を一定速度で周回する掻上コンベヤ4を配置して構成する。調速コンベヤ3は無段変速駆動機構11を備えて調速駆動される。滞留部12には、その底部に作物を受ける振動板13と、滞留作物によって滞留上端位置に押し上げられる制御板による滞留量検出手段Rとして滞留部12の全幅に及ぶ制御板14を設ける。
【0011】
制御板14は、支持アーム15の他端に取付けた支持軸15bによって上下に回動動作可能に軸支し、この支持軸15bと一体にバランスウェートアーム15wと連結アーム15cを設ける。連結アーム15cの端部には無段変速駆動機構11をリンク制御する調速ロッド11rを連結する。調速ロッド11rは無段変速駆動機構11をリンク操作によって調速制御するための操作アーム11h側と当接連結し、ストッパ11sによって設定された停止速位置までの範囲でばね11fにより調速ロッド11rの進退動作に追随させて変速調節(図の左方が減速)することができる。
【0012】
この場合、支持軸15bを調速コンベヤ3の終端部近傍に配置することにより、滞留部12における滞留量の増加に応じて制御板14が上動し、作物が振動板13または掻上コンベヤ4のいずれに滞留しても制御板14が減速方向に作用を受けると同時に作物から離反する方向に移動するので、作物を圧迫することなく掻上コンベヤ4によってスムーズに排出される。また、調速ロッド11rが操作アーム11hの回動限度で進退規制されないように両者間をフリーに当接連結することにより、制御板14の上限規制が無くなって作物の損傷を防止することができる。
【0013】
上記構成の搬入部においては、投入ホッパ2に受けた作物が調速コンベヤ3によって滞留部12に搬送されると、振動板13に受けた作物が掻上コンベヤ4により茎葉切断装置5に送られる。調速コンベヤ3からの搬入量が掻上コンベヤ4による搬出量を超えると滞留部12に作物が滞留し、この滞留作物の増加に伴って制御板14が押し上げられる。その結果、制御板14と、支持アーム15、支持軸15b、連結アーム15cの一体回動動作によって調速ロッド11rが減速方向に移動される。滞留部12の滞留量が増加すると調速コンベヤ3が減速制御され、滞留量が減少すると調速コンベヤ3が増速制御される。このとき、振動板13によって滞留状態が均一化されるので、制御板14によって滞留量を高精度で検出することができる。
【0014】
上述のように、滞留部12の滞留量を高精度で管理することができることから、投入ホッパ2から調速コンベヤ3に受けた作物量が不規則に変動する場合でも、無段変速の調速コンベヤ3による連続的な速度調節によって滞留部12の滞留量を一定にすることができる。その結果、掻上コンベヤ4によって常に一定量の作物が茎葉処理部に供給されて効率よく茎葉処理することができる。したがって、滞留部12の作物滞留量を監視して調速コンベヤ3の速度を意図的な増減調節を要することなく、連続してロスのない作業を行うことができる。
【0015】
また、バランスウェートアーム15wは支持アーム15に対して逆「へ」状の角度位置に重錘Bを保持することにより、制御板14の上昇に連れて上向きの押し上げ分力が減少するとともに、バランスウェートアーム15wが水平になるまではトルクが増加して制御板14の感度が上がるように補正作用を有し、また、取付半径を選択可能に構成して制御板14の感度調節が可能となる。
【0016】
次に、滞留部12の具体的な構成について、図3の拡大図により説明する。
振動板13は滞留部12の全幅に及んで構成し、支軸13bを適宜の位置(図例は掻上コンベヤ4の近傍)に設けて掻上コンベヤ4の側を低く傾斜配置する。振動板13の上面には弾性部材13eを貼り、作物の確実な受け渡しのために弾性部材13eの下端を掻上コンベヤ4の掻上体4aの外縁内に進入する位置まで延ばし、上端側は、調速コンベヤ3の終端直下に中段ローラ3rを設けてこの中段ローラ3rに近接させるとともに、偏心円板13cによる往復機構を備える。
【0017】
この振動板13の傾斜により作物が掻上コンベヤ4に送られ、また、その振動動作により、絡み合った状態で搬送された作物がほぐれて分離され、滞留することなく掻上コンベヤ4に渡される。調速コンベヤ3からの搬入量が過大で滞留が生じたときは、振動板13の振動動作によって滞留部12の滞留を均一化しつつ、掻上コンベヤ4に渡すことができる。
【0018】
また、上記中段ローラ3rは、調速コンベヤ3と振動板13との中間部で、調速コンベヤ3の外周端より外に振動板13の上部端面とラップして配置することにより、調速コンベヤ3のラグ等に茎葉が絡みついた作物の連れ回りを規制し、中段ローラ3rに引っ掛かった作物は、絡み付きが解除されて調速コンベヤ3による引込み力が無くなることから、中段ローラ3rを空転可能に構成することにより振動板13側に転がり落ちる。したがって、調速コンベヤ3に連れ回りする作物が振動板13に引っ掛かって滞留したり、振動板13から外れて機外へ落下するのを防止することができる。中段ローラ3rの外形は、丸、多角形、ラグ形等の各種の形状が適用できる。
【0019】
制御板14の構成は、滞留部12の幅内を平均して流量調節するために、全幅に及び連続状にまたは櫛状に続くパイプ部材により構成し、その表面は作物を保護するための弾性体14eで覆う。また、滞留部12の幅内の位置によることなく制御板14を良好に押し上げできるように、かつ、掻上コンベヤ4によって作物を傷めることなく掻上げすることができるように、下面および掻上コンベヤ4の側をR状曲面または傾斜面に形成する。このように構成することにより、少ない部品で簡単に制御板14を構成でき、また、各部材間に空間を形成することによって作物の損傷を抑えるとともに、泥や茎葉の残滓等の付着を防止できる。さらに、作物が制御板14を飛び越えることによる作業上の障害を防止するために仕切板14pを上部に起立する。
【0020】
滞留部12における制御板14の位置は、作物が絡まるようにして掻上コンベヤ4の掻上体4aの外縁から飛び出すようにして掻上げられた際に制御板14に干渉するように、振動板13までの距離Y(作物3〜5個分)より小さい距離X(作物1〜2個分)まで掻上コンベヤ4の掻上体4aの外縁の周回軌跡に近接させる。このような制御板14と掻上コンベヤ4との間の位置関係により、絡み合った作物が掻上コンベヤ4から飛び出して制御板14に干渉した場合は、制御板14を押し上げて滞留量が調節され、または、制御板14によって滞留部12に掻落とされて絡まりが解消されるので異常掻上げなしに一定量の作物を掻上げ搬送することができる上、制御板と滞留部の底面との距離をとることで作物の滞留量を確保することができる。
【0021】
また、上記制御板14と一体の連結アーム15cには、その先端に連結位置調節のための調節リンク15dを介して調速ロッド11rを連結し、その連結位置を規定する連結ロッド16cと連結して傾動操作可能な操作レバー16を支持アーム15上の支点16bに軸支し、合わせて多段調節用のレバーガイド16gを設ける。これらにより、調速コンベヤ3のリンク制御を手動調節するためのリンク制御調節機構を構成する。
【0022】
上記操作レバー16は、その位置Aを傾動調節することによって調節リンク15dの回動角度位置Bが変更されて調速ロッド11rの連結位置が変化することから、制御板14と調速ロッド11rとの関係位置を調節することができる。例えば、操作レバー16を調速コンベヤ3の側に傾動操作すると調速ロッド11rが左動して減速S側に調節され、逆に、操作レバー16を掻上コンベヤ4側に傾動操作すると調速ロッド11rが右動して増速F側に調節されるので、調速コンベヤ3の最大速度の調節が可能となる。
【0023】
調速コンベヤ3のベルト構成については、その側面図(a)および平面図(b)を図4に示すように、コンベヤのベルト表面に、通常ピッチPのラグ21…を左右に半幅ずつ振り分け、これらを千鳥状に半ピッチをずらして形成する。上記ラグ配置により、全体の搬送量は変わらないがラグ1回分の注入量は半分であることから、搬送先の振動板13への散布が均一になって掻上コンベヤ4への作物Wの引継ぎが良好となる。
【0024】
次に、茎葉処理部の茎葉切断装置について説明する。
茎葉切断装置5は、螺旋状にカッタの刃を形成した左右の掻込みローラ21a,21bを対称配置して1組としてその複数組を並列して構成され、そのメンテナンス動作状態の平面図を図5に示すように、ローラ保持枠22を機体フレーム23と独立して構成し、これを機体フレーム23に取付けたレール24,24に転動支持手段を介して支持することにより、機体の側方に引出し可能に、かつ、着脱可能に構成する。ローラ保持枠22には、作業位置と引出し位置に位置決めするロック機構を設ける。
【0025】
上記構成の茎葉切断装置5は、野菜収穫処理機のレイアウト上、選別部の下方の狭い場所にあり、そのままでは作業できなくても、機体側方に引出し、または、取り外しすることによってメンテナンスが容易となり、また、別機能の装置との組替え等を簡単に行うことができる。したがって、機体後端のリフトコンベヤ6を開閉構成にした場合であっても前後・上下の方向にスペースが限られざるを得ないことから、そのような問題が解消され、定期的に必要なメンテナンス時に引出し操作によってカッター刃の調整、交換、ゴム(いぼゴム)の交換等が可能となる。
【0026】
また、茎葉処理部には、その要部拡大側面図を図6に示すように、掻上コンベヤ4の搬送先で作物を受ける送りコンベヤ25を設け、この送りコンベヤ25から茎葉切断装置5へ作物を引渡す分送ツース26tを備えた分送板26を回動可能な構成とし、茎葉切断装置5のローラ保持枠22を引出す際に、上方へ回動退避できるように構成する。また、分送板26は、ピン等により簡単に着脱できるように構成する。分送板26には支点を設け、フレーム外方よりピン26p等を挿入して固定する。回動阻止のために、同様にピン等でストッパ26sを構成する。このストッパ26sは、分送板26の上方への回動を規制しない構成とし、または、規制しても解除できる構成とする。
【0027】
上記構成とすることにより、作物を誘導する分送板26が上記茎葉切断装置5の中まで達しているので茎葉切断装置5をメンテナンスのために引出す際に分送板26を取り外す必要があったが、分送板26が上方へ回動退避することにより、茎葉切断装置5のローラ保持枠22を引出して簡単にメンテナンスすることができる。また、簡単に着脱できる構成であることから、組立、メンテナンス等も同様に簡単にできる。
【0028】
次に、選別部について、その要部側面図を示す図7およびその平面図を示す図8により説明する。
現在市販されている定置型の茎葉処理機は、水分の多い茎葉(早期収穫)への適応性の面で刃物切断方式の茎葉切断装置となっており、この切断方式では、次のような欠点がある。
(1)短く、枯れた茎葉では切断ミスが出やすい
(2)長く伸びた根があった場合、根を切ることができない
【0029】
このような問題を解決するために、機体後端部で茎葉切断装置5から作物を受けるリフトコンベヤ6と選別コンベヤ8とから選別部を構成するとともに、リフトコンベヤ6より選別コンベヤ8へ移行する途中に、作物の最終仕上げを行う最終切断装置7を選別コンベヤ8の直前に設ける。リフトコンベヤ6にはシュータ6eを取付け、スパイラルカット式の最終切断装置7を選別コンベヤ8の左右振分け板8sの始端に臨む位置に構成する。
【0030】
上記構成のように最終切断装置7を選別コンベヤの直前に設けることにより、切断ミスした茎葉および除去されなかった根の部分の切断を行うことで、仕上がりの良い製品にできる。更に、切断されなかったタマネギ等の作物を選別作業者が即この最終切断装置7に戻して切断処理することができるので、後で処理する手間を省くことができる。
【0031】
また、茎葉切断装置5については、要部拡大側面図およびその平面図をそれぞれ図9、図10に示すように、切断終端部に作物の逃げ防止板31を設け、この切断終端部に作物を強制的に掻込むように作用する掻込みローラ33を設け、また、切断部近傍Nに進行方向に傾斜した弾性体による邪魔板34を設ける。具体的には以下のように構成する。
【0032】
上記逃げ防止板31は、切断部の近傍で、カッター刃32より後方に弾性体を垂下して構成する。
野菜収穫処理機Aの茎葉切断装置5においては、従来、いぼゴム21rの終端がスパイラル21sの終端より早く終わる構成になっていることから、逃げ防止板31が無い場合は、いぼゴム21rでの保持が解除された途端にスパイラル21sの終端で作物が弾き飛ばされ、また、複数個の作物が連続して流れてきた時に後方の作物によって押し出される等の現象により、作物の姿勢が変化して切断ミスが起こっていた。
しかし、上記逃げ防止板31により、ローラ21a,21bの終端でいぼゴム21rの拘束を解かれた作物がスパイラル21s終端で弾き飛ばされるなどしてカッター部へ供給されない状態が抑止されるので、切断ミスのない作業を行うことができる。
【0033】
上記掻込みローラ33は、その回転軸心がカッター部より後方で、かつ、カッター32の外周より上方に配置し、側面視が放射状に複数の羽根状または櫛状に配列された弾性体により構成する。
このように構成することにより、弾き飛ばされ、また、押し出された作物Wを駆動回転するローラ33により強制的に下方に掻込み、カッター部へ送り込むことから、作物Wが確実に切断され、また、切り口が茎の向きに対して斜めにカットされること無く、切り口がほぼ直角に切断される。
なお、掻込みローラ33は、上記構成の他に、板状、スリット付き、スパイラル板状に構成し、また、ベルトコンベヤ方式や少ない羽根のローラを間歇駆動する構成とすることができる。
【0034】
上記邪魔板34は、カッター刃32の真上付近に、作物Wの頂部(底部)を押さえる弾性板を配置し、カッター刃32の後方に作物の側部を押さえる弾性板を設ける。掻込みローラ33の終端部に設けられたカッター部に、その下端の高さHが作物の略半分程度に調整可能で前後方向はカッター32の近傍Nに位置し、進行方向に向かって傾斜して、弾性材で邪魔板34を構成する。更にその前方に、弾性体による上記逃げ防止板31を配置する。邪魔板34および逃げ防止板31は、それぞれ前後位置および高さ方向を調整自在に構成する。
【0035】
このように構成することにより、作物が掻込みローラ33の終端からカッター32へ移行する間に押し出されたたり、跳ね飛ばされるのが防止される。すなわち、勢いのついた作物がローラ終端で跳ね上がったり、カッター部を直立状態のまま通過する事態を防止できるので、搬送ローラ軸と平行な軸を持つカッター刃32で構成された切断装置についての作物の滞留が無いという利点を確保しつつ切断ミスを防止し、作物の姿勢が変化することなく、均一で確実な切断作業を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【0036】
【図1】野菜収穫処理機の内部構成側面図である。
【図2】搬入部の内部構成の拡大側面図である。
【図3】滞留部の拡大図である。
【図4】調速コンベヤの要部側面図(a)およびその平面図(b)である。
【図5】茎葉処理部のメンテナンス動作状態の平面図である。
【図6】茎葉処理部には、その要部拡大側面図である。
【図7】選別部の要部側面図である。
【図8】選別部の平面図である。
【図9】茎葉切断装置の要部拡大側面図である。
【図10】図9の茎葉切断装置の平面図である。
【符号の説明】
【0037】
1 コンテナ転動台(搬入部)
2 投入ホッパ(搬入部)
3 調速コンベヤ(搬入部)
4 掻上コンベヤ(搬入部)
5 茎葉切断装置(茎葉処理部)
8 選別コンベヤ(選別部)
9 送出コンベヤ(梱包部)
11 無段変速駆動機構
11r 調速ロッド
12 滞留部
13 振動板
14 制御板(滞留量検出手段)
15 支持アーム
15b 支持軸
15d 調節リンク
15c 連結アーム
16 操作レバー
16g レバーガイド
16b 支点
16c 連結ロッド
C コンテナ
R 滞留量検出手段
X 制御板距離
Y 制御板距離
W 作物




 

 


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