回転楕円形状物の方向整頓装置
【課題】 横倒し状態で搬送されてくる回転楕円形状物（例えば果実）を直立させることが可能な回転楕円形状物の方向整頓装置を提供する。
【解決手段】 上記課題を解決するための装置は、上下方向に回転軸を配置した複数のローラ１２のローラ面によって構成される回転楕円形状物の収容部を備え、前記ローラ面に傾きを設け、前記収容部は少なくともローラ１２の下端側で窄むように構成し、前記複数のローラ１２のうち少なくとも２つ以上は、異なる回転速度で回転する駆動ローラとし、前記収容部に収容した回転楕円形状物に滑りと回転を生じさせ、長軸方向に直立させることを特徴とする。
【解決手段】 上記課題を解決するための装置は、上下方向に回転軸を配置した複数のローラ１２のローラ面によって構成される回転楕円形状物の収容部を備え、前記ローラ面に傾きを設け、前記収容部は少なくともローラ１２の下端側で窄むように構成し、前記複数のローラ１２のうち少なくとも２つ以上は、異なる回転速度で回転する駆動ローラとし、前記収容部に収容した回転楕円形状物に滑りと回転を生じさせ、長軸方向に直立させることを特徴とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、オリーブ等の回転楕円形状をした果実の載置方向を整えるための装置に係り、特に、回転ローラを回転楕円形状物に接触させることにより、この回転楕円形状物の長軸を一定方向に整える回転楕円形状物の方向整頓装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
オリーブ等に代表される回転楕円形状（その立体形状に長軸と短軸とを持つもの）の果実を持つ食用植物において、工業的に果実と種子とを分離するニーズがある。果実と種子との分離は、プランジャなどで種子を押し出すことにより行われる。このとき、一般的に食用に適さないとされる蔕部も同時に取り除くことにより作業効率を上げることができる。種子の押し出しは、上方から下方へ行うことにより押し出された種子の処理が容易となる。この場合、プランジャによる種子の押し出しを行う前に、不安定な回転楕円形状をした果実を直立させるという工程が必要となる。しかしながら、機械的に果実を直立させる手段は知られていないため、これらの作業は人手により行われている。
【０００３】
近縁の技術として、果実や根菜類の搬送過程においてその方向を整列する装置が特許文献１に記載されている。特許文献１に記載されている装置は、ブラシを構成する毛の長さに長短を設けてブラシ先端が山なりとなるように形成した一対のブラシローラを備え、前記ブラシを回転させつつコンベアによりブラシ間に果実や根菜類を通過させることで、搬送物の長軸方向を揃えるというものである。また、類似の形状物である鶏卵に関する方向整頓装置については特許文献２〜４に記載されているものがある。
【特許文献１】特開２００４−７５３８０号公報
【特許文献２】実公平６−２４３２６号公報
【特許文献３】特開平９−１４２６３９号公報
【特許文献４】特開２００３−２３１５０７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記特許文献のうち、特許文献１に記載された装置は、長軸と短軸の方向を揃えるものであり、特許文献２〜４に記載された装置は、鶏卵の形状の特徴に従ってその向きを揃えるものである。これらの装置はいずれも、搬送物（回転楕円形状物）を横倒しにした状態でその向きを変えるというものである。したがって、これらの装置はそれぞれの分野においては好適に使用可能であると考えられるが、果実を直立させるといったニーズに対応することはできない。
本発明では、横倒し状態で搬送されてくる回転楕円形状物（例えば果実）を直立させることが可能な回転楕円形状物の方向整頓装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
横倒しで搬送される回転楕円形状の果実を直立させる（楕円形状の長軸が縦になるようにする）には、果実との接触面に滑りを生じさせながら果実を挟み込む状態を実現することができれば良いと考えられる。このような状態を実現することにより、果実は挟み込みを行うガイドに沿って姿勢を変え、最終的に直立状態となる。
【０００６】
そこで、本発明に係る回転楕円形状物の方向整頓装置は、上下方向に回転軸を配置した複数のローラのローラ面によって構成される回転楕円形状物の収容部を備え、前記ローラ面に傾きを設け、前記収容部は少なくともローラの下端側で窄むように構成し、前記複数のローラのうち少なくとも２つ以上は、異なる回転速度で回転する駆動ローラとし、前記収容部に収容した回転楕円形状物に滑りと回転を生じさせ、長軸方向に直立させることを特徴とする。
【０００７】
また、上記構成の回転楕円形状物の方向整頓装置では、前記ローラを鼓型とし、前記ローラ面を前記回転楕円形状物に押し付ける押付手段を備えることが望ましい。
また、前記押付手段は、１つのローラの動きに連動して他のローラを移動させ、それぞれのローラの移動方向が収容部に配置した回転楕円形状物の回転中心となるように構成したリンク機構と前記リンク機構を介して前記ローラを前記回転楕円形状物に押し付ける駆動シリンダとより構成すると良い。
【発明の効果】
【０００８】
上記のような構成の回転楕円形状物の方向整頓装置によれば、横倒し状態で搬送されてくる回転楕円形状物を直立させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、本発明の回転楕円形状物の方向整頓装置について、図面を参照して説明する。なお、以下に示す実施形態は、本発明に係る好適な実施形態の一部を示すものであり、本発明の範囲は以下に示す実施形態のみに限定されるものでは無い。
【００１０】
図１は、本発明の回転楕円形状物の方向整頓装置に係る実施形態を示す斜視図である。本実施形態の回転楕円形状物の方向整頓装置（以下、単に装置という）１０は、回転楕円形状物（以下、果実という）１００（図２参照）を取り囲む複数のローラ１２（１２ａ，１２ｂ，１２ｃ）と、前記複数のローラ１２に回転駆動力を付与するモータ（駆動手段）１４と、前記モータ１４から前記ローラ１２へ付与される回転駆動力を変化させ、前記複数のローラ１２の回転速度をそれぞれ異ならせる回転速度差発生手段とを基本的な構成としている。
【００１１】
前記複数のローラ１２の各々は、円筒の胴部をくびれさせた鼓型を成し、当該くびれを形成した胴部をローラ面としている。ローラをこのような形状とすることにより、ローラ面は傾きを持つこととなり、複数のローラのローラ面によって構成される果実の収容部は、ローラの端部へ行くにしたがって窄まることとなる。そして、オリーブの果実のような回転楕円形状物を挟み込んだ際には、果実がローラの中心付近に位置することとなる。また、くびれ部分に果実が収まるため、挟み込み状態で果実を安定保持することが可能となる。
【００１２】
このような形状のローラ１２は、図２，図３に詳細を示すようなリンク機構１６に取り付けられる。そして、前記リンク機構１６を動作させることにより、前記複数のローラ１２はそれぞれ、整列対象となる果実１００にローラ面を押し付けるようにしてその中心に向けて移動される。
【００１３】
リンク機構１６は、中心リンク４０と、アームリンク５０，６０と、平行リンク５２，６２とから構成される。中心リンク４０は、装置に取り付けるローラ１２と同数（本実施形態では３つ）のアーム４０ａ，４０ｂ，４０ｃを供えており、それぞれのアームの中心に固定ピン７０ａが設けられる。このような構成の中心リンク４０は、前記固定ピン７０ａを中心として回転自在とされている。また、本実施形態では、アーム４０ｂにローラ１２ｂを備える構成とし、他のアーム４０ａ，４０ｃにはそれぞれ後述する平行リンク５２，６２を接続する構成としている。
【００１４】
本実施形態の装置１０には、「く」の字（或いは「ヘ」の字、「Ｌ」字）状に形成された２つのアームリンク５０，６０が備えられ、それぞれ、固定ピン７０ｂ，７０ｃを中心に回転自在に設けられている。直線構造では、動作時に干渉が生じるからである。
前記アームリンク５０，６０は、その一方の辺５０ａ，６０ａにそれぞれローラ１２ａ，１２ｃを備え、他方の辺５０ｂ，６０ｂを後述する平行リンク５２，６２に接続している。ここで、少なくとも一方の辺５０ａ，６０ａは前記中心リンク４０のアーム４０ｂと長さを同一にし、他方の辺５０ｂ，６０ｂは前記中心リンク４０のアーム４０ａ，４０ｃと同一の長さとすることが望ましい。
【００１５】
平行リンク５２，６２はその両端を自由ピン７２（７２ａ〜７２ｄ）で、各々アーム４０ａ，４０ｃと他方の辺５０ｂ，６０ｂとに接続される。このような構成において、前記固定ピン７０ａと固定ピン７０ｂとの距離と自由ピン７２ｂと自由ピン７２ａとの距離、固定ピン７０ａと固定ピン７０ｃとの距離と自由ピン７２ｃと自由ピン７２ｂとの距離とを等しくすることが望ましい。
【００１６】
上記のような構成のリンク機構１６によれば、中心リンク４０を動作させるだけで、あるいは１つのローラを動作させるだけで、３つのローラ１２ａ，１２ｂ，１２ｃの全てが整列対象である果実１００に押し付けられるように移動することとなる。また、上記のような構成によれば、平行リンク機構が成り立つと共に、３つのローラ１２ａ，１２ｂ，１２ｃに付与される移動量がそれぞれ等しくなる。さらに、上記構成のリンク機構１６において、３つの固定ピン７０ａ，７０ｂ，７０ｃの配置位置を正三角形に配置することにより、３つのローラ１２ａ，１２ｂ，１２ｃをそれぞれ均等に果実１００に押し付けることが可能となる。
【００１７】
リンク機構１６の動作には、例えば駆動シリンダ９０を用いるようにすれば良い。図３にリンク機構１６の斜視図を示す。ここで、図３（Ａ）はローラ１２を押し付ける前の状態を示し、図３（Ｂ）はローラ１２を押し付けた後の状態を示す。図３においては、中心リンク４０のアーム４０ｂと平行リンク５２とを接続する自由ピン７２ｂに駆動シリンダ９０のロッド９０ａの先端を接続している。
【００１８】
このような構成のリンク機構１６において、図３（Ａ）に示す状態から駆動シリンダ９０のロッド９０ａを伸長させることにより、中心リンク４０が時計回りに回転し、アーム４０ｂに備えられたローラ１２ｂが果実１００（図３においては不図示）に押し付けられるように移動する。これに伴い、平行リンク５２は押し上げられ（図中）、当該平行リンク５２に接続されたアームリンク５０は固定ピン７０ｂを中心に時計回りに回転し、一方の辺５０ａに備えられたローラ１２ａが果実１００に押し付けられるように移動する。一方、平行リンク６２は中心リンク４０の回転に伴い引き下げられ（図中）、当該平行リンク６２に接続されたアームリンク６０は固定ピン７０ｃを中心に時計回りに回転する。これにより、一方の辺６０ａに備えられたローラ１２ｃが果実１００に押し付けられるように移動する。このような動作により、ローラ１２ａ，１２ｂ，１２ｃはそれぞれ同時に整列対象となる果実１００の中心方向へと移動し、図３（Ｂ）に示す状態となる。
【００１９】
このような構成であれば、整頓対象となる果実１００の大きさが異なる場合であっても、果実１００をローラ１２の中心へ位置させることが容易となる。
駆動手段としての前記モータ１４の回転駆動力は、駆動軸１４ａを介して駆動プーリ３２に伝達される（図１参照）。
【００２０】
前記回転速度差発生手段は、回転速度差発生プーリ１８（１８ａ，１８ｂ，１８ｃ）と、前記駆動プーリ３２と、前記それぞれのプーリ１８，３２に掛け回されるベルト３０とより構成される。前記回転速度差発生プーリ１８は、前記ローラ１２と同じ数だけ設けられ、各々その直径を異にしている。
【００２１】
このような構成とすることにより、ベルト３０を介して駆動プーリ３２から伝達される回転駆動力に違いが生じ、回転速度差発生プーリ１８毎に回転速度の差が生じることとなる。
そして、回転速度差発生プーリ１８ａ，１８ｂ，１８ｃの回転軸には、回転駆動力を前記ローラ１２ａ，１２ｂ，１２ｃへ伝達するためのベルト２４（２４ａ，２４ｂ，２４ｃ）を掛け回す連動プーリ２０（２０ａ，２０ｂ，２０ｃ）が備えられている。なお、前記連動プーリ２０はそれぞれ直径を同一とすることが望ましい。こうすることにより、回転速度差発生プーリ１８によって異ならせた回転速度差を保ったままローラ１２へ回転駆動力を伝達することができるからである。また、前記ローラ１２にも回転軸８０（８０ａ，８０ｂ，８０ｃ）を持たせ、各々の回転軸８０に対してプーリ２２（２２ａ，２２ｂ，２２ｃ）を固定する構成とした。ここで、各ローラ１２の回転軸８０に設けるプーリ２２の直径も同一とすることが望ましい。
【００２２】
このような構成の回転速度差発生手段では、モータ１４を回転させることにより、駆動プーリ３２が回転する。駆動プーリ３２に回転駆動力が付与されることにより、回転速度差発生プーリ１８に、ベルト３０を介して回転駆動力が伝達される。これにより回転速度差発生プーリ１８は、各々異なる速度で回転する。回転速度差発生プーリ１８の回転に伴い、同軸に設けられた連動プーリ２０に回転駆動力が付与され、ベルト２４を介してローラ１２の回転軸８０に備えられたプーリ２２に回転駆動力が伝達される。そして、プーリ２２の回転に伴い、それぞれのローラ１２が異なる回転速度で回転する。
【００２３】
なお、回転速度差発生プーリ１８は、固定ピン７０のそれぞれに回転自在に設けるようにし、連動プーリ２０は、対応する回転速度差発生プーリ１８と連動して回転する構成とすると良い。このような構成とすることにより、リンク機構１６が動作した場合であっても各回転速度差発生プーリ１８間の距離が変動しないため、ローラ１２を安定して回転させることができる。また、プーリを設けるための軸（ピン）を新たに設ける必要が無く、リンク機構１６とプーリあるいは軸とが干渉する虞も無い。
【００２４】
上記のように構成される装置１０では、ローラ１２が開いた状態（図３（Ａ）の状態）で３つのローラ１２ａ，１２ｂ，１２ｃの中心に果実１００が投入される。以下、図４を参照して、投入後の果実１００の方向が整えられる様子を説明する。なお、図４は、説明を簡単化するために、ローラを２つ（ローラ１２ａ，１２ｂ）として説明するが、その作用はローラを３つとする上記実施形態の装置１０の場合と殆ど変わらない。
【００２５】
ローラ１２が「開」の状態でローラ１２ａとローラ１２ｂとの間に果実１００が投入される。投入された果実１００は横倒しのままである。果実１００が投入された後、ローラ１２ａとローラ１２ｂとはそれぞれ異なる速度で同一方向に回転しながら果実１００を挟み込む。挟み込まれた果実１００は、ローラ１２ａ，１２ｂから回転駆動力を得て回転を始める。また、ローラ１２ａ，１２ｂによって挟み込まれた果実１００はローラ１２のローラ面を滑りつつ、収容部が広くなるローラ１２のくびれ部分に移動することなる。ここで、ローラ１２のローラ面と果実１００とは、点接触となるため滑りが生じやすい（図４（Ａ）参照）。
【００２６】
また、ローラ１２ａとローラ１２ｂとはそれぞれ回転速度が異なるため、ローラ１２から回転駆動力を付与される果実１００の表面には常に、いずれかのローラのローラ面との間に滑りが生じている。換言すれば、果実１００は、いずれかのローラに弾かれる状態となっているのである。このため、ローラ１２ａとローラ１２ｂとを果実１００に押し付けるように果実１００の中心へ向けて移動させることにより、果実１００はローラ１２の曲面に沿って滑りながら姿勢（方向）を変え、狭められた収容部に収まるようになる（図４（Ｂ）参照）。
【００２７】
このような状態でローラ１２ａとローラ１２ｂとを果実１００の中心へ近づけて行くことで、果実１００は直立状態となる。すなわち、果実１００とローラ面との接触点で描く緯線が最も短くなる方向へと姿勢を変えるのである（図４（Ｃ）参照）。
【００２８】
上記のようにして本実施形態の装置１０による果実１００の方向整頓は終了する。この後、ローラ１２の回転を止め、必要に応じて図示しないプランジャ等を用いて種子を押し出す加工を行うことで、種子と蔕部とを同時に取り除くことができる。なお、本実施形態のローラ１２は、その形状を鼓型としたため、挟み込んだ果実を安定保持することができる。また、本実施形態の装置１０によれば、果実１００の方向を変えるための搬送経路（例えばローラコンベア等）を必要としないため、機械的に方向整頓を行うためのスペースを小さくすることができる。
【００２９】
次に、本発明の回転楕円形状物の整列装置に関する応用形態について説明する。図５は、上記実施形態におけるローラ１２の形状に変化を持たせたものである。
図５に示すように、本実施形態におけるローラ１１２（１１２ａ，１１２ｂ）は、円錐型（あるいは円錐台型）をしている。したがって、複数のローラによって構成される収容部は、ローラの下側へ行くほど窄まることとなる。また、前記ローラ１１２ａ，１１２ｂは、各々異なる回転速度で回転するように構成されている。
【００３０】
このような構成のローラ１１２を有する装置１０において、ローラ１１２ａとローラ１１２ｂとの間に果実１００を投入すると、果実１００はローラ１１２のローラ面を滑りながら横倒し状態で回転させられる（図５（Ａ）参照）。
上述したように、ローラ１１２ａとローラ１１２ｂとは異なる回転速度で回転しているため、果実１００は常にいずれかのローラ１１２のローラ面との間に滑りを生じさせる状態となる。このような状態において、果実１００には重力が作用し、下方へ落下する力が生じる。回転速度の異なる複数のローラ１１２の間で滑りながら回転する果実１００は、ローラ１１２の間に形成された、狭まる収容部に入り込むように姿勢を変えながら、下側へと移動していく（図５（Ｂ）参照）。
【００３１】
姿勢を変えながらローラ１１２の下側へと移動（落下）していく果実１００は、ローラ１１２の間に形成されたの隙間（収容部）が果実１００が構成する楕円型形状の短軸よりも狭くなったところで止まる。ここで、果実１００の落下の停止は、果実１００とローラ面との接触点の軌跡で描かれる緯線が最も短い状態となったこと、すなわち、果実１００が直立状態となったことを意味する（図５（Ｃ）参照）。
上記のようにして本実施形態の装置１０による果実１００の方向整頓は終了する。
【００３２】
本実施形態では、重力による果実１００の落下を利用して果実１００の方向を整える方法を採っている。したがって、ローラ１１２を果実１００の中心に向けて移動させるリンク機構１６（図１参照）を備えなくとも、果実１００の方向整頓を実現することができる。なお、本実施形態の場合、ローラ１１２のローラ面の間隔が最も狭まる箇所が、整列対象となる果実が構成する楕円型形状の短軸よりも狭く設定するようにする。
【００３３】
本発明の回転楕円形状物の方向整頓装置に関する応用形態としては、図６に示すようなものも挙げることができる。図６は、上記実施形態と同様に、装置１０におけるローラ１２の形態を変えたことを示す図である。図６に示すローラ２１２（２１２ａ，２１２ｂ）は、円筒形状であり、一点鎖線で示す回転軸を傾けることで、そのローラ面に傾きを持たせるような構成としている。
【００３４】
図６（Ａ）〜（Ｃ）に、果実１００の投入から方向整頓終了までの様子を示すように、このような構成のローラ２１２であっても、上記実施形態と同様な効果を奏することができる。なお、本実施形態におけるローラ２１２は、装置１０に対する取り付けに工夫が必要であるが、設計事項の範囲内の工夫により解決することができるものである。
【００３５】
実施形態として上述した回転楕円形状物の方向整頓装置１０は、回転速度差発生プーリ１８の直径をそれぞれ異ならせることでローラ１２の回転速度を変える構成としている。しかし、回転速度差発生プーリ１８として設けたプーリの直径をそれぞれ同一とし、ローラ１２の回転軸８０あるいは前記回転速度差発生プーリ１８と連動して回転する連動プーリ２０の直径を変えることによりローラ１２の回転速度に差を持たせるような構成としても良い。
【００３６】
また、回転駆動力の伝達に関しては、プーリとベルトによって行う旨記載したが、スプロケットとチェーンによって回転駆動力を伝達するようにしても良いし、ギヤ等によってしても良い。また、それぞれのローラにアクチュエータを備えて駆動させるようにしても良く、その他の手段によっても良い。
【００３７】
また、上記実施形態では、装置に備えるローラは３つとして説明した。しかしながら、ローラの数は２つ以上であれば特に限定しないこととする。また、上記実施形態では、３つのローラの全てを駆動させる旨記載した。しかしながら、３つ以上のローラを備える場合には、少なくとも２つ以上が異なる回転速度で回転する駆動ローラであれば良い。
また、２つのローラで収容部を構成する場合には、収容する果実がローラによって弾かれないように、ガイドを備えるようにすると良い。
【産業上の利用可能性】
【００３８】
なお、上記実施形態のごとく、ローラの形状を鼓型とすることによれば、重力の影響に頼ることなく果実の姿勢を整えることができる。このため、装置１０を横置きにした場合には、ベルトコンベア等によって搬送されてくる野菜等の向き（縦・横）を揃える工程にも適用することができる。
また、上記実施形態では、果実としてオリーブを例に挙げて説明したが、長軸と短軸とを備えた回転曲面から成る立体形状をしていれば、他の果実にも適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本発明の回転楕円形状物の方向整頓装置を示す斜視図である。
【図２】回転楕円形状物の方向整頓装置におけるリンク機構を示す状面図である。
【図３】リンク機構の動作形態を示す斜視図である。
【図４】鼓型ローラにより回転楕円形状物の姿勢を整える様子を示す図である。
【図５】円錐型ローラにより回転楕円形状物の姿勢を整える様子を示す図である。
【図６】円柱型ローラにより回転楕円形状物の姿勢を整える様子を示す図である。
【符号の説明】
【００４０】
１０………回転楕円形状物の方向整頓装置（装置）、１２（１２ａ，１２ｂ，１２ｃ）………ローラ、１４………モータ（駆動手段）、１４ａ………駆動軸、１６………リンク機構、１８（１８ａ，１８ｂ，１８ｃ）………回転速度差発生プーリ、２０（２０ａ，２０ｂ，２０ｃ）………連動プーリ、２２（２２ａ，２２ｂ，２２ｃ）………プーリ、２４（２４ａ，２４ｂ，２４ｃ）………ベルト、３０………ベルト、３２………駆動プーリ、４０………中心リンク、５０………アームリンク、５２………平行リンク、６０………アームリンク、６２………平行リンク、７０（７０ａ，７０ｂ，７０ｃ）………固定ピン、７２（７２ａ，７２ｂ，７２ｃ）………自由ピン、８０（８０ａ，８０ｂ，８０ｃ）………回転軸、９０………駆動シリンダ、１００………回転楕円形状物（果実）。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、オリーブ等の回転楕円形状をした果実の載置方向を整えるための装置に係り、特に、回転ローラを回転楕円形状物に接触させることにより、この回転楕円形状物の長軸を一定方向に整える回転楕円形状物の方向整頓装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
オリーブ等に代表される回転楕円形状（その立体形状に長軸と短軸とを持つもの）の果実を持つ食用植物において、工業的に果実と種子とを分離するニーズがある。果実と種子との分離は、プランジャなどで種子を押し出すことにより行われる。このとき、一般的に食用に適さないとされる蔕部も同時に取り除くことにより作業効率を上げることができる。種子の押し出しは、上方から下方へ行うことにより押し出された種子の処理が容易となる。この場合、プランジャによる種子の押し出しを行う前に、不安定な回転楕円形状をした果実を直立させるという工程が必要となる。しかしながら、機械的に果実を直立させる手段は知られていないため、これらの作業は人手により行われている。
【０００３】
近縁の技術として、果実や根菜類の搬送過程においてその方向を整列する装置が特許文献１に記載されている。特許文献１に記載されている装置は、ブラシを構成する毛の長さに長短を設けてブラシ先端が山なりとなるように形成した一対のブラシローラを備え、前記ブラシを回転させつつコンベアによりブラシ間に果実や根菜類を通過させることで、搬送物の長軸方向を揃えるというものである。また、類似の形状物である鶏卵に関する方向整頓装置については特許文献２〜４に記載されているものがある。
【特許文献１】特開２００４−７５３８０号公報
【特許文献２】実公平６−２４３２６号公報
【特許文献３】特開平９−１４２６３９号公報
【特許文献４】特開２００３−２３１５０７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記特許文献のうち、特許文献１に記載された装置は、長軸と短軸の方向を揃えるものであり、特許文献２〜４に記載された装置は、鶏卵の形状の特徴に従ってその向きを揃えるものである。これらの装置はいずれも、搬送物（回転楕円形状物）を横倒しにした状態でその向きを変えるというものである。したがって、これらの装置はそれぞれの分野においては好適に使用可能であると考えられるが、果実を直立させるといったニーズに対応することはできない。
本発明では、横倒し状態で搬送されてくる回転楕円形状物（例えば果実）を直立させることが可能な回転楕円形状物の方向整頓装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
横倒しで搬送される回転楕円形状の果実を直立させる（楕円形状の長軸が縦になるようにする）には、果実との接触面に滑りを生じさせながら果実を挟み込む状態を実現することができれば良いと考えられる。このような状態を実現することにより、果実は挟み込みを行うガイドに沿って姿勢を変え、最終的に直立状態となる。
【０００６】
そこで、本発明に係る回転楕円形状物の方向整頓装置は、上下方向に回転軸を配置した複数のローラのローラ面によって構成される回転楕円形状物の収容部を備え、前記ローラ面に傾きを設け、前記収容部は少なくともローラの下端側で窄むように構成し、前記複数のローラのうち少なくとも２つ以上は、異なる回転速度で回転する駆動ローラとし、前記収容部に収容した回転楕円形状物に滑りと回転を生じさせ、長軸方向に直立させることを特徴とする。
【０００７】
また、上記構成の回転楕円形状物の方向整頓装置では、前記ローラを鼓型とし、前記ローラ面を前記回転楕円形状物に押し付ける押付手段を備えることが望ましい。
また、前記押付手段は、１つのローラの動きに連動して他のローラを移動させ、それぞれのローラの移動方向が収容部に配置した回転楕円形状物の回転中心となるように構成したリンク機構と前記リンク機構を介して前記ローラを前記回転楕円形状物に押し付ける駆動シリンダとより構成すると良い。
【発明の効果】
【０００８】
上記のような構成の回転楕円形状物の方向整頓装置によれば、横倒し状態で搬送されてくる回転楕円形状物を直立させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、本発明の回転楕円形状物の方向整頓装置について、図面を参照して説明する。なお、以下に示す実施形態は、本発明に係る好適な実施形態の一部を示すものであり、本発明の範囲は以下に示す実施形態のみに限定されるものでは無い。
【００１０】
図１は、本発明の回転楕円形状物の方向整頓装置に係る実施形態を示す斜視図である。本実施形態の回転楕円形状物の方向整頓装置（以下、単に装置という）１０は、回転楕円形状物（以下、果実という）１００（図２参照）を取り囲む複数のローラ１２（１２ａ，１２ｂ，１２ｃ）と、前記複数のローラ１２に回転駆動力を付与するモータ（駆動手段）１４と、前記モータ１４から前記ローラ１２へ付与される回転駆動力を変化させ、前記複数のローラ１２の回転速度をそれぞれ異ならせる回転速度差発生手段とを基本的な構成としている。
【００１１】
前記複数のローラ１２の各々は、円筒の胴部をくびれさせた鼓型を成し、当該くびれを形成した胴部をローラ面としている。ローラをこのような形状とすることにより、ローラ面は傾きを持つこととなり、複数のローラのローラ面によって構成される果実の収容部は、ローラの端部へ行くにしたがって窄まることとなる。そして、オリーブの果実のような回転楕円形状物を挟み込んだ際には、果実がローラの中心付近に位置することとなる。また、くびれ部分に果実が収まるため、挟み込み状態で果実を安定保持することが可能となる。
【００１２】
このような形状のローラ１２は、図２，図３に詳細を示すようなリンク機構１６に取り付けられる。そして、前記リンク機構１６を動作させることにより、前記複数のローラ１２はそれぞれ、整列対象となる果実１００にローラ面を押し付けるようにしてその中心に向けて移動される。
【００１３】
リンク機構１６は、中心リンク４０と、アームリンク５０，６０と、平行リンク５２，６２とから構成される。中心リンク４０は、装置に取り付けるローラ１２と同数（本実施形態では３つ）のアーム４０ａ，４０ｂ，４０ｃを供えており、それぞれのアームの中心に固定ピン７０ａが設けられる。このような構成の中心リンク４０は、前記固定ピン７０ａを中心として回転自在とされている。また、本実施形態では、アーム４０ｂにローラ１２ｂを備える構成とし、他のアーム４０ａ，４０ｃにはそれぞれ後述する平行リンク５２，６２を接続する構成としている。
【００１４】
本実施形態の装置１０には、「く」の字（或いは「ヘ」の字、「Ｌ」字）状に形成された２つのアームリンク５０，６０が備えられ、それぞれ、固定ピン７０ｂ，７０ｃを中心に回転自在に設けられている。直線構造では、動作時に干渉が生じるからである。
前記アームリンク５０，６０は、その一方の辺５０ａ，６０ａにそれぞれローラ１２ａ，１２ｃを備え、他方の辺５０ｂ，６０ｂを後述する平行リンク５２，６２に接続している。ここで、少なくとも一方の辺５０ａ，６０ａは前記中心リンク４０のアーム４０ｂと長さを同一にし、他方の辺５０ｂ，６０ｂは前記中心リンク４０のアーム４０ａ，４０ｃと同一の長さとすることが望ましい。
【００１５】
平行リンク５２，６２はその両端を自由ピン７２（７２ａ〜７２ｄ）で、各々アーム４０ａ，４０ｃと他方の辺５０ｂ，６０ｂとに接続される。このような構成において、前記固定ピン７０ａと固定ピン７０ｂとの距離と自由ピン７２ｂと自由ピン７２ａとの距離、固定ピン７０ａと固定ピン７０ｃとの距離と自由ピン７２ｃと自由ピン７２ｂとの距離とを等しくすることが望ましい。
【００１６】
上記のような構成のリンク機構１６によれば、中心リンク４０を動作させるだけで、あるいは１つのローラを動作させるだけで、３つのローラ１２ａ，１２ｂ，１２ｃの全てが整列対象である果実１００に押し付けられるように移動することとなる。また、上記のような構成によれば、平行リンク機構が成り立つと共に、３つのローラ１２ａ，１２ｂ，１２ｃに付与される移動量がそれぞれ等しくなる。さらに、上記構成のリンク機構１６において、３つの固定ピン７０ａ，７０ｂ，７０ｃの配置位置を正三角形に配置することにより、３つのローラ１２ａ，１２ｂ，１２ｃをそれぞれ均等に果実１００に押し付けることが可能となる。
【００１７】
リンク機構１６の動作には、例えば駆動シリンダ９０を用いるようにすれば良い。図３にリンク機構１６の斜視図を示す。ここで、図３（Ａ）はローラ１２を押し付ける前の状態を示し、図３（Ｂ）はローラ１２を押し付けた後の状態を示す。図３においては、中心リンク４０のアーム４０ｂと平行リンク５２とを接続する自由ピン７２ｂに駆動シリンダ９０のロッド９０ａの先端を接続している。
【００１８】
このような構成のリンク機構１６において、図３（Ａ）に示す状態から駆動シリンダ９０のロッド９０ａを伸長させることにより、中心リンク４０が時計回りに回転し、アーム４０ｂに備えられたローラ１２ｂが果実１００（図３においては不図示）に押し付けられるように移動する。これに伴い、平行リンク５２は押し上げられ（図中）、当該平行リンク５２に接続されたアームリンク５０は固定ピン７０ｂを中心に時計回りに回転し、一方の辺５０ａに備えられたローラ１２ａが果実１００に押し付けられるように移動する。一方、平行リンク６２は中心リンク４０の回転に伴い引き下げられ（図中）、当該平行リンク６２に接続されたアームリンク６０は固定ピン７０ｃを中心に時計回りに回転する。これにより、一方の辺６０ａに備えられたローラ１２ｃが果実１００に押し付けられるように移動する。このような動作により、ローラ１２ａ，１２ｂ，１２ｃはそれぞれ同時に整列対象となる果実１００の中心方向へと移動し、図３（Ｂ）に示す状態となる。
【００１９】
このような構成であれば、整頓対象となる果実１００の大きさが異なる場合であっても、果実１００をローラ１２の中心へ位置させることが容易となる。
駆動手段としての前記モータ１４の回転駆動力は、駆動軸１４ａを介して駆動プーリ３２に伝達される（図１参照）。
【００２０】
前記回転速度差発生手段は、回転速度差発生プーリ１８（１８ａ，１８ｂ，１８ｃ）と、前記駆動プーリ３２と、前記それぞれのプーリ１８，３２に掛け回されるベルト３０とより構成される。前記回転速度差発生プーリ１８は、前記ローラ１２と同じ数だけ設けられ、各々その直径を異にしている。
【００２１】
このような構成とすることにより、ベルト３０を介して駆動プーリ３２から伝達される回転駆動力に違いが生じ、回転速度差発生プーリ１８毎に回転速度の差が生じることとなる。
そして、回転速度差発生プーリ１８ａ，１８ｂ，１８ｃの回転軸には、回転駆動力を前記ローラ１２ａ，１２ｂ，１２ｃへ伝達するためのベルト２４（２４ａ，２４ｂ，２４ｃ）を掛け回す連動プーリ２０（２０ａ，２０ｂ，２０ｃ）が備えられている。なお、前記連動プーリ２０はそれぞれ直径を同一とすることが望ましい。こうすることにより、回転速度差発生プーリ１８によって異ならせた回転速度差を保ったままローラ１２へ回転駆動力を伝達することができるからである。また、前記ローラ１２にも回転軸８０（８０ａ，８０ｂ，８０ｃ）を持たせ、各々の回転軸８０に対してプーリ２２（２２ａ，２２ｂ，２２ｃ）を固定する構成とした。ここで、各ローラ１２の回転軸８０に設けるプーリ２２の直径も同一とすることが望ましい。
【００２２】
このような構成の回転速度差発生手段では、モータ１４を回転させることにより、駆動プーリ３２が回転する。駆動プーリ３２に回転駆動力が付与されることにより、回転速度差発生プーリ１８に、ベルト３０を介して回転駆動力が伝達される。これにより回転速度差発生プーリ１８は、各々異なる速度で回転する。回転速度差発生プーリ１８の回転に伴い、同軸に設けられた連動プーリ２０に回転駆動力が付与され、ベルト２４を介してローラ１２の回転軸８０に備えられたプーリ２２に回転駆動力が伝達される。そして、プーリ２２の回転に伴い、それぞれのローラ１２が異なる回転速度で回転する。
【００２３】
なお、回転速度差発生プーリ１８は、固定ピン７０のそれぞれに回転自在に設けるようにし、連動プーリ２０は、対応する回転速度差発生プーリ１８と連動して回転する構成とすると良い。このような構成とすることにより、リンク機構１６が動作した場合であっても各回転速度差発生プーリ１８間の距離が変動しないため、ローラ１２を安定して回転させることができる。また、プーリを設けるための軸（ピン）を新たに設ける必要が無く、リンク機構１６とプーリあるいは軸とが干渉する虞も無い。
【００２４】
上記のように構成される装置１０では、ローラ１２が開いた状態（図３（Ａ）の状態）で３つのローラ１２ａ，１２ｂ，１２ｃの中心に果実１００が投入される。以下、図４を参照して、投入後の果実１００の方向が整えられる様子を説明する。なお、図４は、説明を簡単化するために、ローラを２つ（ローラ１２ａ，１２ｂ）として説明するが、その作用はローラを３つとする上記実施形態の装置１０の場合と殆ど変わらない。
【００２５】
ローラ１２が「開」の状態でローラ１２ａとローラ１２ｂとの間に果実１００が投入される。投入された果実１００は横倒しのままである。果実１００が投入された後、ローラ１２ａとローラ１２ｂとはそれぞれ異なる速度で同一方向に回転しながら果実１００を挟み込む。挟み込まれた果実１００は、ローラ１２ａ，１２ｂから回転駆動力を得て回転を始める。また、ローラ１２ａ，１２ｂによって挟み込まれた果実１００はローラ１２のローラ面を滑りつつ、収容部が広くなるローラ１２のくびれ部分に移動することなる。ここで、ローラ１２のローラ面と果実１００とは、点接触となるため滑りが生じやすい（図４（Ａ）参照）。
【００２６】
また、ローラ１２ａとローラ１２ｂとはそれぞれ回転速度が異なるため、ローラ１２から回転駆動力を付与される果実１００の表面には常に、いずれかのローラのローラ面との間に滑りが生じている。換言すれば、果実１００は、いずれかのローラに弾かれる状態となっているのである。このため、ローラ１２ａとローラ１２ｂとを果実１００に押し付けるように果実１００の中心へ向けて移動させることにより、果実１００はローラ１２の曲面に沿って滑りながら姿勢（方向）を変え、狭められた収容部に収まるようになる（図４（Ｂ）参照）。
【００２７】
このような状態でローラ１２ａとローラ１２ｂとを果実１００の中心へ近づけて行くことで、果実１００は直立状態となる。すなわち、果実１００とローラ面との接触点で描く緯線が最も短くなる方向へと姿勢を変えるのである（図４（Ｃ）参照）。
【００２８】
上記のようにして本実施形態の装置１０による果実１００の方向整頓は終了する。この後、ローラ１２の回転を止め、必要に応じて図示しないプランジャ等を用いて種子を押し出す加工を行うことで、種子と蔕部とを同時に取り除くことができる。なお、本実施形態のローラ１２は、その形状を鼓型としたため、挟み込んだ果実を安定保持することができる。また、本実施形態の装置１０によれば、果実１００の方向を変えるための搬送経路（例えばローラコンベア等）を必要としないため、機械的に方向整頓を行うためのスペースを小さくすることができる。
【００２９】
次に、本発明の回転楕円形状物の整列装置に関する応用形態について説明する。図５は、上記実施形態におけるローラ１２の形状に変化を持たせたものである。
図５に示すように、本実施形態におけるローラ１１２（１１２ａ，１１２ｂ）は、円錐型（あるいは円錐台型）をしている。したがって、複数のローラによって構成される収容部は、ローラの下側へ行くほど窄まることとなる。また、前記ローラ１１２ａ，１１２ｂは、各々異なる回転速度で回転するように構成されている。
【００３０】
このような構成のローラ１１２を有する装置１０において、ローラ１１２ａとローラ１１２ｂとの間に果実１００を投入すると、果実１００はローラ１１２のローラ面を滑りながら横倒し状態で回転させられる（図５（Ａ）参照）。
上述したように、ローラ１１２ａとローラ１１２ｂとは異なる回転速度で回転しているため、果実１００は常にいずれかのローラ１１２のローラ面との間に滑りを生じさせる状態となる。このような状態において、果実１００には重力が作用し、下方へ落下する力が生じる。回転速度の異なる複数のローラ１１２の間で滑りながら回転する果実１００は、ローラ１１２の間に形成された、狭まる収容部に入り込むように姿勢を変えながら、下側へと移動していく（図５（Ｂ）参照）。
【００３１】
姿勢を変えながらローラ１１２の下側へと移動（落下）していく果実１００は、ローラ１１２の間に形成されたの隙間（収容部）が果実１００が構成する楕円型形状の短軸よりも狭くなったところで止まる。ここで、果実１００の落下の停止は、果実１００とローラ面との接触点の軌跡で描かれる緯線が最も短い状態となったこと、すなわち、果実１００が直立状態となったことを意味する（図５（Ｃ）参照）。
上記のようにして本実施形態の装置１０による果実１００の方向整頓は終了する。
【００３２】
本実施形態では、重力による果実１００の落下を利用して果実１００の方向を整える方法を採っている。したがって、ローラ１１２を果実１００の中心に向けて移動させるリンク機構１６（図１参照）を備えなくとも、果実１００の方向整頓を実現することができる。なお、本実施形態の場合、ローラ１１２のローラ面の間隔が最も狭まる箇所が、整列対象となる果実が構成する楕円型形状の短軸よりも狭く設定するようにする。
【００３３】
本発明の回転楕円形状物の方向整頓装置に関する応用形態としては、図６に示すようなものも挙げることができる。図６は、上記実施形態と同様に、装置１０におけるローラ１２の形態を変えたことを示す図である。図６に示すローラ２１２（２１２ａ，２１２ｂ）は、円筒形状であり、一点鎖線で示す回転軸を傾けることで、そのローラ面に傾きを持たせるような構成としている。
【００３４】
図６（Ａ）〜（Ｃ）に、果実１００の投入から方向整頓終了までの様子を示すように、このような構成のローラ２１２であっても、上記実施形態と同様な効果を奏することができる。なお、本実施形態におけるローラ２１２は、装置１０に対する取り付けに工夫が必要であるが、設計事項の範囲内の工夫により解決することができるものである。
【００３５】
実施形態として上述した回転楕円形状物の方向整頓装置１０は、回転速度差発生プーリ１８の直径をそれぞれ異ならせることでローラ１２の回転速度を変える構成としている。しかし、回転速度差発生プーリ１８として設けたプーリの直径をそれぞれ同一とし、ローラ１２の回転軸８０あるいは前記回転速度差発生プーリ１８と連動して回転する連動プーリ２０の直径を変えることによりローラ１２の回転速度に差を持たせるような構成としても良い。
【００３６】
また、回転駆動力の伝達に関しては、プーリとベルトによって行う旨記載したが、スプロケットとチェーンによって回転駆動力を伝達するようにしても良いし、ギヤ等によってしても良い。また、それぞれのローラにアクチュエータを備えて駆動させるようにしても良く、その他の手段によっても良い。
【００３７】
また、上記実施形態では、装置に備えるローラは３つとして説明した。しかしながら、ローラの数は２つ以上であれば特に限定しないこととする。また、上記実施形態では、３つのローラの全てを駆動させる旨記載した。しかしながら、３つ以上のローラを備える場合には、少なくとも２つ以上が異なる回転速度で回転する駆動ローラであれば良い。
また、２つのローラで収容部を構成する場合には、収容する果実がローラによって弾かれないように、ガイドを備えるようにすると良い。
【産業上の利用可能性】
【００３８】
なお、上記実施形態のごとく、ローラの形状を鼓型とすることによれば、重力の影響に頼ることなく果実の姿勢を整えることができる。このため、装置１０を横置きにした場合には、ベルトコンベア等によって搬送されてくる野菜等の向き（縦・横）を揃える工程にも適用することができる。
また、上記実施形態では、果実としてオリーブを例に挙げて説明したが、長軸と短軸とを備えた回転曲面から成る立体形状をしていれば、他の果実にも適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本発明の回転楕円形状物の方向整頓装置を示す斜視図である。
【図２】回転楕円形状物の方向整頓装置におけるリンク機構を示す状面図である。
【図３】リンク機構の動作形態を示す斜視図である。
【図４】鼓型ローラにより回転楕円形状物の姿勢を整える様子を示す図である。
【図５】円錐型ローラにより回転楕円形状物の姿勢を整える様子を示す図である。
【図６】円柱型ローラにより回転楕円形状物の姿勢を整える様子を示す図である。
【符号の説明】
【００４０】
１０………回転楕円形状物の方向整頓装置（装置）、１２（１２ａ，１２ｂ，１２ｃ）………ローラ、１４………モータ（駆動手段）、１４ａ………駆動軸、１６………リンク機構、１８（１８ａ，１８ｂ，１８ｃ）………回転速度差発生プーリ、２０（２０ａ，２０ｂ，２０ｃ）………連動プーリ、２２（２２ａ，２２ｂ，２２ｃ）………プーリ、２４（２４ａ，２４ｂ，２４ｃ）………ベルト、３０………ベルト、３２………駆動プーリ、４０………中心リンク、５０………アームリンク、５２………平行リンク、６０………アームリンク、６２………平行リンク、７０（７０ａ，７０ｂ，７０ｃ）………固定ピン、７２（７２ａ，７２ｂ，７２ｃ）………自由ピン、８０（８０ａ，８０ｂ，８０ｃ）………回転軸、９０………駆動シリンダ、１００………回転楕円形状物（果実）。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
上下方向に回転軸を配置した複数のローラのローラ面によって構成される回転楕円形状物の収容部を備え、
前記ローラ面に傾きを設け、前記収容部は少なくともローラの下端側で窄むように構成し、
前記複数のローラのうち少なくとも２つ以上は、異なる回転速度で回転する駆動ローラとし、
前記収容部に収容した回転楕円形状物に滑りと回転を生じさせ、長軸方向に直立させることを特徴とする回転楕円形状物の方向整頓装置。
【請求項２】
前記ローラを鼓型とし、前記ローラ面を前記回転楕円形状物に押し付ける押付手段を備えたことを特徴とする請求項１に記載の回転楕円形状物の方向整頓装置。
【請求項３】
前記押付手段は、１つのローラの動きに連動して他のローラを移動させ、それぞれのローラの移動方向が収容部に配置した回転楕円形状物の回転中心となるように構成したリンク機構と前記リンク機構を介して前記ローラを前記回転楕円形状物に押し付ける駆動シリンダとより構成したことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の回転楕円形状物の方向整頓装置。
【請求項１】
上下方向に回転軸を配置した複数のローラのローラ面によって構成される回転楕円形状物の収容部を備え、
前記ローラ面に傾きを設け、前記収容部は少なくともローラの下端側で窄むように構成し、
前記複数のローラのうち少なくとも２つ以上は、異なる回転速度で回転する駆動ローラとし、
前記収容部に収容した回転楕円形状物に滑りと回転を生じさせ、長軸方向に直立させることを特徴とする回転楕円形状物の方向整頓装置。
【請求項２】
前記ローラを鼓型とし、前記ローラ面を前記回転楕円形状物に押し付ける押付手段を備えたことを特徴とする請求項１に記載の回転楕円形状物の方向整頓装置。
【請求項３】
前記押付手段は、１つのローラの動きに連動して他のローラを移動させ、それぞれのローラの移動方向が収容部に配置した回転楕円形状物の回転中心となるように構成したリンク機構と前記リンク機構を介して前記ローラを前記回転楕円形状物に押し付ける駆動シリンダとより構成したことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の回転楕円形状物の方向整頓装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２００６−２７３５４２（Ｐ２００６−２７３５４２Ａ）
【公開日】平成１８年１０月１２日（２００６．１０．１２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−９７９５０（Ｐ２００５−９７９５０）
【出願日】平成１７年３月３０日（２００５．３．３０）
【出願人】（０００００５４５２）株式会社日立プラントテクノロジー (1,767)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年１０月１２日（２００６．１０．１２）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年３月３０日（２００５．３．３０）
【出願人】（０００００５４５２）株式会社日立プラントテクノロジー (1,767)
【Ｆターム（参考）】
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