(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
しかしながら、上述した特許文献1に記載の技術では、エアシリンダが搬送コンベア上を往復移動して材料塊を搬送コンベアの側方に押し出しているために、エアシリンダが往復移動している間は次の材料塊を搬送コンベアに導入することができない。そのため、材料塊の搬送速度がエアシリンダの動作時間に拘束されることとなり、処理速度を高めるには限界がある。
【0006】
また、エアシリンダが材料塊を搬送コンベアの側方に押し出しているために、搬送コンベアの一方の側方にエアシリンダを配置し、搬送コンベアを挟んでその反対側に排出された材料塊を回収するための容器を配置しなければならず、スペース効率が悪化する。
【0007】
さらに、エアシリンダが搬送コンベア上を流れる材料塊を搬送方向と交差する方向に押し出しているので、材料塊が搬送コンベアの表面との摩擦によって材料塊が引きずられるようになる。したがって、材料塊が米飯の場合には、搬送コンベアと接触した部分の米飯が傷つき、再使用には適さなくなってしまう。
【0008】
本発明は、上述の技術的背景からなされたものであって、材料塊の搬送速度を落とすことなく所定範囲外の重量の材料塊を搬送路から排出することのできる定量材料塊供給装置を提供することを目的とする。
【0009】
また、本発明は、上述の技術的背景からなされたものであって、所定範囲外の重量の材料塊を搬送路から排出するための構造をスペース効率を悪化させることなく実現できる定量材料塊供給装置を提供することを目的とする。
【0010】
さらに、本発明は、上述の技術的背景からなされたものであって、所定範囲外の重量の材料塊を傷つけることなく搬送路から排出することのできる定量材料塊供給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】
【0011】
上記課題を解決するため、請求項1に記載の本発明の定量材料塊供給装置は、設定重量値を目標とした材料塊を生成し、生成された当該材料塊の重量を計量して搬送する処理手段と、
前記処理手段の搬送方向下流側に配置されたローラコンベアと、前記処理手段側の端部を支点にして揺動可能に設けられ、前記ローラコンベアが当該ローラコンベアの回転軸の一方端で取り付けられた台座と、前記ローラコンベアが前記処理手段から搬送された前記材料塊を次工程に搬送する第1の位置と、前記ローラコンベアを下降させて当該ローラコンベアが前記処理手段から搬送された前記材料塊を搬送方向に沿って落下させて搬送路から排出する第2の位置とに前記台座を揺動させるモータと、前記処理手段で計量された前記材料塊の重量が前記設定重量値に対して所定範囲内のときには
前記モータを介して前記台座を前記第1の位置にする第1の制御を実行し、前記所定範囲外のときには
前記モータを介して前記台座を前記第2の位置にする第2の制御を実行する制御手段とを有する、ことを特徴とする。
【0012】
請求項2に記載の発明は、上記請求項1記載の発明において、
前記ローラコンベアのローラには、当該ローラの回転軸方向に沿って延びる溝が全周に渡って形成されている、ことを特徴とする。
【0014】
請求項3に記載の発明は、上記
請求項1または2記載の発明において、前記処理手段は、設定重量値を目標とした材料塊を生成する材料塊生成部、および生成された前記材料塊の重量を計量しながら搬送する計量搬送部を備えることを特徴とする。
【0015】
請求項4に記載の発明は、上記
請求項3記載の発明において、前記材料塊生成部は、材料を上方より下方へ圧縮しながら送る第1のローラ対、相互に接近離間可能に設けられて前記第1のローラ対から送られた前記材料の厚みを調整する第2のローラ対、前記第2のローラ対から送出される前記材料を送出方向と交差する方向に分割して材料塊を生成する分割部を備えることを特徴とする。
【0016】
請求項5に記載の発明は、上記
請求項1〜4の何れかに記載の発明において、前記材料および前記材料塊は米飯で構成されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【0017】
本発明によれば、材料塊の搬送速度を落とすことなく所定範囲外の重量の材料塊を搬送路から排出することが可能になる。
【0018】
また、本発明によれば、所定範囲外の重量の材料塊を搬送路から排出するための構造をスペース効率を悪化させることなく実現することができる。
【0019】
さらに、本発明によれば、所定範囲外の重量の材料塊を傷つけることなく搬送路から排出することが可能になる。
【発明を実施するための形態】
【0021】
以下、本発明の一例としての実施の形態について、図面に基づいて詳細に説明する。なお、実施の形態を説明するための図面において、同一の構成要素には原則として同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。
【0022】
図1に示すように、本実施の形態の定量米飯供給装置(定量材料塊供給装置)Mは、キャスタ1によって移動可能とされた台座2上に計量コンベア3aおよび払出コンベア5a(搬送部)が搬送方向上流側から下流側に沿って配置されている。
【0023】
また、計量コンベア3aの上方には、米飯(材料)をシート状に成形して計量コンベア3a上に送り出す送出部6aが配置されている。
【0024】
さらに、送出部6aと計量コンベア3aとの間には、送出部6aから送り出された米飯R(
図2)を搬送方向と交差する方向(ここでは、搬送方向とほぼ直交した方向)に分割して設定重量値を目標とした計量飯Rm(材料塊)を生成するためのカッタ(分割部)8が配置されている。そして、カッタ6bで分割生成された計量飯Rmは計量コンベア3aに載せられる。
【0025】
計量コンベア3aには、当該計量コンベア3aに載せられた米飯の重量を計量するためのロードセル3bが設けられている。
【0026】
そして、送出部6aおよびカッタ6bによって、設定重量値を目標とした計量飯Rmを生成するための計量飯生成部6(材料塊生成部)が構成される。また、計量コンベア3aおよびロードセル3bによって、計量飯生成部6で生成された計量飯Rmの重量を計量しながら搬送する計量搬送部3が構成される。さらに、計量飯生成部6および計量搬送部3によって処理部M1(処理手段)が構成される。
【0027】
なお、払出コンベア5aの下方には、搬送路に沿って延びるトレイ4が設置されている。払出コンベア5aおよびトレイ4の詳細については後述する。
【0028】
さて、このような定量米飯供給装置Mにより、送出部6aから送り出されたシート状に連続した米飯Rがカッタ6bで分割されることにより計量飯Rm(設定重量値を目標とした計量飯Rm)が生成され、計量コンベア3aに載せられる。そして、計量コンベア3aにて重量が計量されながら搬送されて払出コンベア5aへ移送される。払出コンベア5aから、次工程を実行するための装置(例えば、計量された米飯を所定の形状に成形(例えば三角形のおにぎり形状に成形)するための成形装置)へと搬送される。
【0029】
台座2の側方(
図1において右側)には、上下方向に延びる一対の縦レール10に沿って米飯容器11を昇降させるリフタ12が設けられている。このリフタ12によって米飯容器11は上部に設置されたホッパ13の位置まで持ち上げられ、リフタ12の上端に設けられた反転部14によってホッパ13に向けて上下反転されることにより、米飯容器11内の米飯Rがホッパ13に投入される。
【0030】
ホッパ13は前述した送出部6aに対応して設けられている。ホッパ13内には投入された米飯Rを解すための解しローラが設けられており、ホッパ13に投入された米飯Rは解しローラに解されて送出部6aに導入される。
【0031】
計量飯生成部の一部を構成している送出部6a内には、ホッパ13からの米飯Rを導入するための導入ローラ21が設けられている。また、導入ローラ21の下方には、左右一対で合計2段となった第1のローラ対15が上下方向に配置されている。この第1のローラ対15は、上段に位置する第1のローラ対15aの間隔よりも下段に位置する第1のローラ対15bの間隔の方が狭くなっている。したがって、米飯Rが第1のローラ対15a,15bにより上方より下方へ送られることによって、シート状に圧縮成形される。
【0032】
さらに、第1のローラ対15の下方には、左右一対で合計2段となった第2のローラ対16が上下方向に配置されている。ここで、第1のローラ対15の間隔よりも下方に位置する第2のローラ対16の間隔の方が狭くなっている。また、第2のローラ対16は相互に接近離間可能になっている。
【0033】
したがって、第1のローラ対15により米飯Rが上方より下方へと圧縮されながら送られる。そして、第2のローラ対16へと送られることによってさらに圧縮されてシート状に成形される。そして、第2のローラ対16は相互に接近離間可能になっていることから、第1のローラ対15から送られたシート状の連続した米飯Rは、第2のローラ対16の間隔に応じて厚みが調整されて送り出される。
【0034】
ホッパ13の側方(
図1において左側)には、計量飯Rmの設定重量値、計量飯Rmの重量の許容値などの設定を行う操作パネル19、および定量米飯供給装置Mの駆動および停止などを行う操作スイッチ20が設けられている。したがって、作業者は操作パネル19および操作スイッチ20を適宜操作することにより、定量米飯供給装置Mによる米飯の計量を行う。
【0035】
さて、計量飯Rmを次工程に搬送する払出コンベア5aは、計量飯Rmを搬送方向に沿ってトレイ4上に落下させることによって当該計量飯Rmを搬送路から排出することが可能となっている。
【0036】
図2に示すように、計量飯Rmを搬送する払出コンベア5aは、搬送方向前方が下方に傾斜可能になっている。つまり、払出コンベア5aは処理部M1側の端部を支点にして揺動するようになっており、計量飯Rmを次工程に搬送する略水平となった位置(第1の位置・
図2の実線で示す位置)と、下方に傾斜して計量飯Rmを搬送方向に沿って落下させる位置(第2の位置・
図2の二点差線で示す位置)とに変位する。
【0037】
このような払出コンベア5aの揺動運動は後述する制御部7(制御手段)によって制御されるモータ5bにより実現するようになっている。つまり、モータ5bの回転により払出コンベア5aが第1の位置になると、処理部M1から搬送されてきた計量飯Rmは次工程へと搬送される。また、モータ5bの回転により払出コンベア5aが第1の位置から変位して第2の位置になり搬送方向前方に向かって下方に傾斜すると、処理部M1から搬送されてきた計量飯Rmは搬送方向に沿ってトレイ4上に落下し、搬送路から排出される。
【0038】
なお、払出コンベア5aおよびモータ5bによって選別搬送手段5が構成されている。
【0039】
ここで、
図3に示すように、払出コンベア5aは、処理部M1側の端部を支点にして揺動可能に設けられた台座5a−1、および回転軸が相互に平行になるようにして台座5a−1に連続して取り付けられて計量飯Rmを搬送するように回転する複数(本実施の形態では4個)のローラ5a−2を備えている。そして、
図4に示すように、モータ5bはクランク5cを介して台座5a−1を揺動させることによって、払出コンベア5aを前述した第1の位置と第2の位置とに変位させている。
【0040】
なお、本実施の形態では、払出コンベア5aにおける計量飯Rm搬送はローラ5a−2を用いたローラコンベア方式になっているが、ベルトを用いたベルトコンベア方式など、他の様々な搬送方式を採用してもよい。
【0041】
次に、以上の構成を有する定量米飯供給装置Mの制御系について、
図2を用いて説明する。
【0042】
図2において、定量米飯供給装置Mにおける選別搬送手段5の動作は、制御部7(制御手段)制御されている。
【0043】
制御部7には重量検出器8が接続されており、ロードセル3bで計量されて重量検出器8で検出された計量飯Rmの重量が入力される。また、制御部7には前述した操作パネル19も接続されており、当該操作パネル19により設定された設定重量値Tも入力される。なお、本実施の形態では、許容範囲(所定範囲)である設定重量値プラス側許容値T
+ならびに設定重量値マイナス側許容値T
−は、設定重量値Tに基づいて自動的に設定されるようになっている。但し、設定重量値プラス側許容値T
+および設定重量値マイナス側許容値T
−は自動的設定とはなっていなくてもよい。
【0044】
なお、制御部7に制御される処理部M1では、第1のローラ対15の駆動制御、第2のローラ対16の間隔制御、およびカッタ6bの動作タイミング制御を行っている。そして、設定重量値を目標とした計量飯Rmの生成は、これらの制御の何れかあるいは全てを実行することにより、設定重量値Tを目標とした計量飯Rmを生成するように設定される。なお、第1のローラ対15の駆動制御は、第1のローラ対15を駆動するモータ(図示せず)の速度またはトルクを制御することにより実行される。
【0045】
そして、制御部7は、ロードセル3bで計量された実際の計量飯Rmの重量と操作パネル19により設定された設定重量値Tとに基づき、計量飯Rmの重量が設定重量値Tに対して所定範囲内のときには選別搬送手段5(払出コンベア5aおよびモータ5b)により計量飯Rmを次工程に搬送させる制御(第1の制御)を実行し、所定範囲外のときには選別搬送手段5から計量飯Rmを落下させる制御(第2の制御)を実行する。
【0046】
より具体的には、制御部7は、第1の制御の場合には払出コンベア5aが第1の位置となり、第2の制御の場合には払出コンベア5aが前記第2の位置となるようにモータ5bを駆動する。
【0047】
次に、本実施の形態の定量米飯供給装置Mの制御部7による制御について、
図5および
図6を用いて説明する。
【0048】
最初に、操作パネル19により設定重量値Tを設定する(ステップS1)。ここで、設定重量値Tを例えば100gとし、設定重量値プラス側許容値T
+を例えば+3g、設定重量値マイナス側許容値T
−を例えば−3gとする。
【0049】
そして、米飯Rがホッパ13に投入されて操作スイッチ20を押すことにより、送出部6aの第2のローラ対16が所定の間隔にセットされて第1のローラ対15が回転を開始し、計量コンベア3aおよび第2の計量コンベア4が周回移動を開始する。そして、制御部7により、送出部6aからシート状に成型された連続した米飯Rが送り出され、カッタ6bで分割されて計量飯Rmが生成される(ステップS2)。
【0050】
生成された計量飯Rmは計量コンベア3aに載せられ、ロードセル3bにより計量飯Rmの重量Wmの計量(ステップS3)および搬送が行われる。計量結果は制御部7に送られる。
【0051】
次に、計量結果を受けて、制御部7において、計量飯重量Wmが許容範囲(所定範囲)である設定重量値プラス側許容値T
+と設定重量値マイナス側許容値T
−との範囲にあるかどうかが判断される(ステップS4)。
【0052】
そして、ステップS4において、計量飯重量Wmが例えば102gとなって許容範囲(所定範囲)内であると判断された場合には、制御部7はモータ5bにより払出コンベア5aを第1の位置(計量飯Rmを次工程に搬送する位置)にする第1の制御を実行する(ステップS5)。
【0053】
一方、ステップS4において、計量飯重量Wmが例えば96gとなって許容範囲(所定範囲)外であると判断された場合には、制御部7はモータ5bにより払出コンベア5aを第2の位置(搬送方向前方が下方に傾斜して計量飯Rmを搬送方向に沿って落下させる位置)にする第2の制御を実行する(ステップS6)。これにより、
図6に示すように、計量飯Rmは搬送方向に沿ってトレイ4上に落下し、搬送路から排出される。
【0054】
ここで、本実施の形態では、計量飯重量Wmの重量が所定範囲外となった場合、選別搬送手段を構成する払出コンベア5aの搬送方向前方が下方に傾斜するように変位することで、計量飯Rmを搬送方向に沿って落下させるようにしている。エアシリンダがコンベア上を往復移動して計量飯Rmを押し出す場合にはエアシリンダが往復移動している間は次の計量飯Rmをコンベアに導入することができないが、本実施の形態の構造であれば、重量が所定範囲外となった計量飯Rmの排出動作中であっても払出コンベア5a上にはエアシリンダのような計量飯Rmの搬送動作を阻害する部材が存在しないので、次の計量飯Rmを素早く払出コンベア5aに導入することが可能になる。
【0055】
これにより、計量飯Rmの搬送速度を落とすことなく所定範囲外の重量の計量飯Rmを搬送路から排出することが可能になる。
【0056】
また、エアシリンダを用いた場合には、エアシリンダが計量飯Rmをコンベアの側方に押し出すために、コンベアの一方の側方にエアシリンダを配置し、その反対側に排出された計量飯Rmを回収するための容器を配置しなければならない。しかしながら、本実施の形態の構造であれば、払出コンベア5aの揺動だけで定範囲外の重量の計量飯Rmを搬送路から排出できるので、エアシリンダのような計量飯Rmを押し出す機構が不要になり、しかも、排出された計量飯Rmを回収するための部材(本実施の形態では、トレイ4)が搬送路の下に配置できるので、所定範囲外の計量飯Rmを搬送路から排出するための構造をスペース効率を悪化させることなく実現できる。
【0057】
さらに、払出コンベア5aの搬送方向前方が下方に傾斜することによって、所定範囲外の計量飯Rmを搬送方向に沿って落下させて搬送路から排出しているので、エアシリンダのようにコンベア上を流れる計量飯Rmを搬送方向と交差する方向に押し出し、計量飯Rmがコンベアの表面との摩擦によって引きずられて傷つけることがなくなる。したがって、計量飯Rmの再使用も可能になる。
【0058】
以上の本実施の形態では、処理手段としての処理部M1で計量飯Rmを生成し、計量しながら搬送しているが、計量と搬送とは別々になっていてもよい。
【0059】
また、設定重量値を目標とした計量飯Rmの生成構造は本実施の形態に示すものに限定されるものではなく、種々の構造が採用可能である。例えば主計量と補助計量とを用いて計量飯Rmを生成するような構造であってもよい。
【0060】
また、計量飯Rmの形状は自由に設定が可能であり、シート状に限定されるものではない。
【0061】
以上本発明者によってなされた発明を実施の形態に基づき具体的に説明したが、本明細書で開示された実施の形態はすべての点で例示であって、開示された技術に限定されるものではないと考えるべきである。すなわち、本発明の技術的な範囲は、前記の実施の形態における説明に基づいて制限的に解釈されるものでなく、あくまでも特許請求の範囲の記載に従って解釈されるべきであり、特許請求の範囲の記載技術と均等な技術および特許請求の範囲の要旨を逸脱しない限りにおけるすべての変更が含まれる。