(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
オーブンにて焼成された菓子用の生地を取出して搬送する取出装置と、生地を所定の形状に成型する菓子成型部と、前記取出装置から前記生地を受け取り、前記菓子成型部に搬送する搬送機と、前記菓子成型部を取り付ける取付ベースとを備える菓子製造装置において、
前記菓子成型部は成型される菓子の形状に対応した種類を有し、
前記取付ベースは、複数種類の前記菓子成型部のいずれかを取り付けることができるように構成されており、
複数種類の前記菓子成型部は、
外面円錐状をなし、軸回りに回転する雄型と、該雄型が挿入され、内面円錐状の筒形をなす雌型とを有する第1菓子成型部と、
カップ形状の凹型部と、該凹型部に対応する凸型部とを有する第2菓子成型部と
を含み、
前記取付ベースと前記第1菓子成型部又は第2菓子成型部との位置決めを行う位置決め部を備え、
前記搬送機は、
前記生地を保持する保持部と、
該保持部を回転させる回転軸と
を備え、
前記取付ベースに取り付けられた前記菓子成型部の種類を判定する判定手段を備え、
該判定手段にて、前記第1菓子成型部が前記取付ベースに取り付けられていると判定した場合に、前記保持部に保持された生地が第1姿勢になり、
前記判定手段にて、前記第2菓子成型部が前記取付ベースに取り付けられていると判定した場合に、前記保持部に保持された生地が前記第1姿勢とは異なる第2姿勢になること
を特徴とする菓子製造装置。
【発明を実施するための形態】
【0016】
(実施の形態1)
以下本発明を実施の形態1に係る菓子製造装置を示す図面に基づいて説明する。
図1は菓子製造装置を略示する側面図、
図2は菓子製造装置を略示する平面図である。菓子製造装置は、生地を上流側から下流側に移動させながら、菓子を製造する。以降、下流側を前側、上流側を後側とも称する。また前後方向に直交する横方向を左右方向、縦方向を上下方向とし、
図1及び
図2に前後左右上下を表示する。
【0017】
菓子製造装置は、バンドオーブンによって焼成された菓子用の生地100(例えば小麦粉、糖類、油脂類、牛乳、卵、香料等を加え、成型してオーブンで焼成してなるビスケットの生地。なおビスケットには、クッキー、サブレ、ラングドシャー等が含まれる。)を所望の形状に成型する。バンドオーブンは、オーブン(図示略)と、該オーブン内を通過するバンド1と、該バンド1が掛架される二つの回転ローラ2、2とを備える。回転ローラ2の回転によって、バンド1は、その上部が上流から下流に向けて移動するように回転する。
【0018】
バンド1上には、左右方向に複数(本実施形態においては5個)の円形状の生地100が並べて載置され、オーブン内にて下流側に移動しながら焼成される。菓子製造装置は、取出装置40、搬送機5及び成型ユニット6等を備える。バンド1の下流側に、取出装置40が設けてあり、該取出装置40は該バンド1にて焼成した生地100を掬い上げて、バンド1から取り出す取出機3と、生地100を搬送するコンベヤ4と、取出装置40の左右位置を調整するハンドル41と、取出装置40を左右に移動させる駆動機構(図示略)とを備える。
【0019】
取出機3は、板状のヘラ3aと、該ヘラ3aを前後に移動させる駆動機構(図示略)とを備える。ヘラ3aの数は左右方向に並んだ複数の生地100と同じ数である。コンベヤ4は、前後方向に延びた複数(本実施形態においては5個)の搬送部4aを備える。ハンドル41の回転によって駆動機構が駆動し、取出装置40は左右に移動する。ハンドル41には位置検出器(例えばロータリーエンコーダー)が設けてあり、ハンドル41の回転量を検出する。操作者は、ハンドル41を操作することによって、バンド1の蛇行による生地100の位置ずれに応じた位置に取出装置40を移動させることができる。
【0020】
なお取出装置40は自動的に左右に移動する構成であってもよい。例えばハンドル41に駆動源を連結し、バンド1上の生地100を撮像部にて撮像し、撮像した生地100を制御部にて画像処理し、生地100の位置を算出し、算出した生地100の位置に応じて、ハンドル41の回転量を算出し、算出した回転量だけ駆動源を駆動させて、取出装置40を左右に移動させて、バンド1の蛇行による生地100の位置ずれに応じた位置に移動させてもよい。
【0021】
取出機3は、前記駆動機構の駆動によってヘラ3aを後方に移動させて、バンド1上の生地100を剥ぎ取り、前記駆動機構の駆動によって前方に移動させて、コンベヤ4に受け渡す。コンベヤ4の下流側には生地100を搬送する搬送機5が設けてある。
【0022】
搬送機5は、駆動機構(図示略)によって前後及び左右方向に移動するスライダ50を備える。駆動機構としては、エアシリンダ機構、ボールねじ機構、リニアモータ機構等が挙げられる。後述するように、菓子製造装置は制御部を備える。制御部には位置検出器からハンドル41の回転量を示す信号が入力されており、制御部は位置検出器からの信号に基づいて、搬送機5の駆動機構の動作を制御し、スライダ50を取出装置40の移動に追従させて移動させる。
【0023】
搬送機5は、スライダ50上にて左右方向に並ぶ複数(本実施形態においては5個)の保持部53を有する。保持部53の個数は搬送部4aの個数と同じである。スライダ50の左右両端部それぞれに二つの支持部51、51が設けてあり、保持部53は、支持部51、51間に架設された軸回りに回転可能な支軸52(枢軸)に支持されている。支軸52には駆動部(図示略)が連結してある。支軸52を中心にして、支軸52と共に保持部53は前後方向に回動する。保持部53の詳細については後述する。駆動部としては、エアシリンダ機構又はモータ等が挙げられる。
【0024】
搬送機5の下流側に生地100を成型する二つの成型ユニット6、6が左右に並設してある。成型ユニット6は、コーンカップ形状の菓子を成型する複数(本実施形態においては5個)の成型部7を有する。成型部7の数は保持部53と同じである。成型部7は搬送機5から生地100を受け取り、所定の形状に成型する。なお成型部7は二つの発光素子7a、17a、二つの受光素子7b、17b及び遮光板7cを備える。二つの発光素子7a、17aそれぞれと受光素子7b、17bそれぞれとは左右に並設され、互いに対向している。発光素子7a及び受光素子7bの間に遮光板7cが設けてある。なお発光素子17a及び受光素子17bの間には、受光素子17bの受光を妨げるものはない。成型部7の詳細については後述する。
【0025】
成型ユニット6は成型部7の上下位置を検出する近接センサ(図示略)を備える。コーンカップ形状の菓子を成型する成型部7の位置に対して、一の近接センサのみがオンになり、他の近接センサはオフになる。
【0026】
搬送機5は、成型する菓子の形状の切り替えを検知するための切替部を備える。切替部には、二つの近接センサが設けてある。切替部の状態がコーンカップ形状の菓子を成型する成型部7に対応した状態にある場合、一の近接センサのみがオンになり、他の近接センサはオフになる。
【0027】
成型ユニット6、6それぞれの下流側に、上側が開口した半筒状をなすシュータ8が成型部7と同数設けてある。シュータ8は、その上流側の端部が下流側の端部よりも上方に位置し、下流側に向けて下降傾斜している。シュータ8は駆動機構(図示略)によって、前後方向に移動するように構成してある。駆動機構としてはエアシリンダ機構、ギヤ及びチェーンによる駆動機構が挙げられる。
【0028】
成型部7にて生地100が成型されている間、シュータ8は、成型部7から下流側に離隔した位置に待機している。成型部7にて生地100が成型された場合に、シュータ8は上流側に移動し、成型部7から脱離した生地100(菓子)を受け取り、下流側に案内する。
【0029】
シュータ8それぞれの下流側に、菓子を搬出する搬出機9が設けてある。搬出機9は、左右に並設され、左右方向を軸長方向とした二つの回転ローラ9b、9bと、両回転ローラ9b、9bに掛架された無端状のベルト9aとを備える。回転ローラ9bの回転によって、ベルト9aの上面は上流側から下流側に移動する。シュータ8によって案内された菓子はベルト9aの上面に至り、下流側に搬出される。
【0030】
なお菓子製造装置は制御部を有し、該制御部(図示略)からの指令に基づいて、菓子を製造している。制御部は、CPU(Central Processing Unit)、記憶部、RAM(Random Access Memory)等を備え、記憶部に格納された制御プログラムをRAMに読み込んで菓子製造装置の動作を制御する。制御部には受光素子7b、17bの出力信号、搬送機5の二つの近接センサの出力信号及び成型ユニット6の二つの近接センサの出力信号が入力されている。記憶部には、受光素子7b、17bから入力された信号、成型ユニット6の二つの近接センサから入力された信号及び搬送機5の切替部の二つの近接センサから入力された信号に応じたスライダ50の前後左右移動の量とタイミング及び支軸52、回転軸123による回転の量とタイミング等の情報が格納されている。
【0031】
受光素子7bが受光せず且つ受光素子17bが受光し、成型部7の上下位置を検出する二つの近接センサの内、一の近接センサのみがオンになり、他の近接センサはオフになっており、また切替部の二つの近接センサの内、一の近接センサのみがオンになり、他の近接センサはオフになっている場合、制御部は、成型部7がコーンカップ形状の菓子を成型する成型部であると判定し、コーンカップ形状の菓子に応じたスライダ50の前後左右移動の量とタイミング及び支軸52、回転軸123(
図5参照)による回転の量とタイミング等を決定し、適用する。
【0032】
次に保持部53の構成について説明する。
図3〜
図5は保持部53の構成を略示する分解斜視図である。なお
図3〜
図5全体で保持部53の構成が示されており、一の分解斜視図を上下に三つに分けて示している。
図3は上側に位置し、
図5は下側に位置し、
図4は両者の間に位置するものである。
図3〜
図5において、前後左右上下の向きを矢印と共に示す。なお以下の説明における前後左右上下方向は、
図3〜
図5に示された方向を意味するが、
図1及び
図2の前後左右上下方向と対応するものではない。
【0033】
保持部53は、第1保持体110及び第2保持体130を備える。第1保持体110は、上面に生地100を保持する保持面120aを有する保持板120を備える。保持板120は左右方向に長い矩形状をなす。保持板120には、前後方向に延びる第1凹部114及び第2凹部115が左右方向に並設されている。
【0034】
第1凹部114及び第2凹部115によって、
図5に示すように、保持板120には、前後に延びる第1帯状部111〜第3帯状部113が形成されている。左側から右側に、第1帯状部111、第1凹部114、第2帯状部112、第2凹部115、第3帯状部113はこの順に並んでいる。第2帯状部112は第1帯状部111よりも短く、第3帯状部113は第2帯状部112よりも短い。すなわち第1帯状部111〜第3帯状部113は、この順に前後寸法が長い。
【0035】
保持板120に、後縁部から垂直に立ち上がるように、後述する枠部171に連結するための連結板121が設けてある。連結板121の左右方向中央部分は他の部分よりも上下に長い。この中央部分に、上下方向に延びた三つの長孔122、122、122が互いに平行をなして設けてある。また連結板121の前記中央部分から後方に回転軸123が突出している。
【0036】
第2保持体130は第1保持体110の上側に位置する。第2保持体130は、第1帯状部111に対向する板状をなし、生地100を保持する第1保持板131を備える。第1保持板131の前端部は他の部分に比べて左右方向の幅が大きい。第1保持板131の下面は第1帯状部111に対向し、生地100を保持する保持面130aとなっている。
【0037】
第2保持体130は、第2帯状部112に対向する板状をなし、生地100を保持する第2保持板132を備える。第2保持板132は前後方向に長い矩形状をなす。第2保持板132の前端部の右側部分は前後方向に対して傾斜している。なお第2保持板132の前端部の傾斜した形状は、後述する成型部7の外形に対応している。第2保持板132の下面は第2帯状部112に対向し、生地100を保持する保持面130aとなっている。
【0038】
第2保持体130は、第3帯状部113に対向する板状をなし、生地100を保持する第3保持板133を備える。第3保持板133は、後縁部のみが前後方向に対して傾斜した平面視台形状をなす。第3保持板133の前部は後部に比べて左右方向の幅が大きい。第3保持板133の後縁部及び左縁部の間の部分は、後方向に向かうに従って幅が狭くなる。第3保持板133の下面は第3帯状部113に対向し、生地100を保持する保持面130aとなっている。
【0039】
なお第1保持板131〜第3保持板133の前後位置は第1帯状部111〜第3帯状部113に対応している。すなわち第1保持板131が最も前側に位置するように、第1保持板131〜第3保持板133は左右に並設されている。
【0040】
第1保持板131及び第2保持板132は第1フレーム141によって連結されている。第1フレーム141は、前後方向に長く且つ第2保持板132に直角な矩形の右側面部141aを備える。右側面部141aは、第2保持板132の左側長手縁部において、第2保持板132の前端部を残して、左側長手縁部全体から上方に突出している。
【0041】
右側面部141aは、その前後両端部に切欠141d、141dを備える。右側面部141aにおける前端部から前後方向中央部に亘り、第2保持板132に平行な突出板部141cが右側面部141aの上縁部から左側に直角に突出している。突出板部141cは、前後方向に長い矩形における左後角部分のみを斜めに切断したような五角形状をなす。前後方向に平行な突出板部141cの左縁部から、右側面部141aに対向する左側面部141bが下方に突出している。左側面部141bの下端部は第1保持板131に連なっている。
【0042】
第2保持板132及び第3保持板133は第2フレーム142によって連結されている。第2フレーム142は、前後方向に長い矩形状をなし、第2保持板132の右側長手縁部から上方に突出した左側面部142bを備える。左側面部142bは、その前後両端部に切欠142d、142dを備える。第2保持板132に平行な突出板部142cが左側面部142bの上縁部から右側に突出している。突出板部142cは、前後方向に長い矩形における右後角部分のみを斜めに切断したような五角形状をなす。
【0043】
突出板部142cの右縁部から左側面部142bに対向する右側面部142aが下方に突出している。右側面部142aの下縁部は第3保持板133の左縁部に連なっている。突出板部142cの傾斜した縁部と第3保持板133の傾斜した縁部とは、傾斜の向きが略等しい。
【0044】
前後方向に長い矩形の連結板143によって第1フレーム141及び第2フレーム142が連結されている。連結板143は第2保持板132に対向し、第1フレーム141の右側面部141a及び第2フレーム142の左側面部142bの上縁部を連結している。連結板143の後端部中央部分に、後方に突出した板状の舌片144が設けてある。連結板143の前部に、二つの貫通孔145、145が左右方向に並設してある。また連結板143の中央部及び舌片144に貫通孔146、145がそれぞれ設けてある。
【0045】
図4に示すように、保持部53は、第2保持体130の上側に位置し、生地100の位置決めを行う位置決め体150を備える。位置決め体150は、左右方向に長い矩形の横板部151と、該横板部151の左右方向中央部から後方に突出した四角形をなす縦板部159とを備える。横板部151の中央部には、左右方向に二つの貫通孔155が並設してある。
【0046】
また横板部151の左右両端部分には、左右に長い矩形の貫通孔151aがそれぞれ設けてある。横板部151の左端部から下方に(換言すれば保持板120に向けて)突出板154が突出している。横板部151の右端部には、斜め後ろ右方向に張り出した張出板152が連なっている。張出板152の先端部からは、位置決め板153が下方に突出している。位置決め板153は張出板152に直角であり、斜め後ろ左方向及び斜め前右方向に平行である。
【0047】
縦板部159の前後方向中央部分には、後述するロッド161が挿通する挿通孔156が設けてある。なお挿通孔156と連結板143の中央部に設けた貫通孔146とは、その前後左右位置が略同じであり、同軸的に配置されている。挿通孔156の周囲には、四つのねじ孔158、158、158、158が周方向に等配してある。また縦板部159の後端部に貫通孔155が設けてある。縦板部159の後端部の左右には、下方に突出した二つの突出板157、157が設けてある。
【0048】
位置決め体150の上側にエアシリンダ160が設けてある。エアシリンダ160は直方体状をなし、エアシリンダ160の下面を貫通して上下に移動する円柱形のロッド161がエアシリンダ160内に設けてある。ロッド161の先端部には雌ねじ162が形成してある。エアシリンダ160は、シリンダ及び該シリンダの内側に設けたピストンを内蔵している。ピストンはシリンダを上下に仕切っている。ロッド161はピストンに連結している。ピストンによって仕切られたシリンダの上側又は下側の室に圧縮空気が注入され、ロッド161は上昇又は下降する。エアシリンダ160には、上面及び下面を貫通した四つの貫通孔163、163、163、163が設けてある。貫通孔163は上下面の四隅に位置し、挿通孔156の周囲に設けた前記四つのねじ孔158に対応している。
【0049】
図3に示すように、保持部53は、エアシリンダ160を囲む枠体170を備える。枠体170は左右方向に長い矩形の枠部171を有する。枠部171の後端部の左右方向中央部分は後方に延出している。枠部171の前記中央部分の後端縁から下方に、前記第1保持体110の連結板121の前側に連結される連結板173が突出している。枠部171の中央部には開口171aが設けてある。枠部171の前部には二つの貫通孔175、175が左右に並設してある。枠部171の後部であって、開口171aの後縁部に近接した位置に貫通孔175が設けてある。連結板173には、前記第1保持体110の連結板121に設けた三つの長孔122、122、122に対応した位置に配された三つのねじ孔172、172、172が設けてある。
【0050】
なお枠部171に設けた三つの貫通孔175、175、175と、縦板部159に設けた貫通孔155及び横板部151に設けた二つの貫通孔155、155とは、その前後左右位置が略同じであり、同軸的に配置されている。また縦板部159に設けた貫通孔155及び横板部151に設けた二つの貫通孔155、155と、第2保持体130における連結板143の前部に設けた二つの貫通孔145、145及び舌片144に設けた貫通孔145とは、その前後左右位置が略同じであり、同軸的に配置されている。
【0051】
次に保持部53における各部品の連結関係について説明する。
図6は第2保持体130が第1保持体110に接近した状態を示す保持部53の正面図、
図7は第2保持体130が第1保持体110に離隔した状態を示す保持部53の正面図、
図8は保持部53の左側面図、
図9は保持部53を下面側から視認した斜視図、
図10は保持部53を回転軸123回りに略90度回転させた状態を示す斜視図である。
【0052】
枠部171の連結板173は第1保持体110の連結板121の前側に配置され、第1保持体110の連結板121の後側から長孔122にボルト200(
図5、
図8参照)が挿入される。挿入されたボルト200は、枠部171の連結板173のねじ孔172に螺合する。なお長孔122によって、ねじ孔172の上下位置を適宜調整することができる。
【0053】
位置決め体150は、枠体170及び第1保持体110の間に配置される。枠部171の開口171a内にエアシリンダ160が配置されている。エアシリンダ160のロッド161は挿通孔156を挿通し、縦板部159の下方に突出している。エアシリンダ160の四つの貫通孔163、163、163、163に上側からボルト201(
図4参照)がそれぞれ挿入され、前記四つのねじ孔158、158、158、158に螺合し、エアシリンダ160を縦板部159に固定している。なおボルト201の上端部には、貫通孔163よりも大径の頭部が設けてある。
【0054】
縦板部159の下方に突出したロッド161は、第2保持体130における連結板143の中央に形成された貫通孔146の上側に位置している。なお貫通孔146の直径はロッド161の直径よりも小さい。連結板143の下側から前記貫通孔146にボルト203が挿入され、ロッド161の雌ねじ162に螺合している。ボルト203は貫通孔146よりも大径の頭部を有し、該頭部を下側にして貫通孔146に挿入されている。頭部及びロッド161によって連結板143が挟持され、連結板143及びロッド161が連結されている(
図4、
図5参照)。
【0055】
図3に示すように、枠体170の三つの貫通孔175、175、175それぞれに、円筒形をなし、一端部にフランジを有するスライドブッシュ220が下側から挿入されている。フランジの直径は、貫通孔175の直径よりも大きい。スライドブッシュ220はフランジを下側にして貫通孔175に挿入され、フランジは貫通孔175の下側に位置する。貫通孔175及びスライドブッシュ220に、第2保持体130の上下移動を案内する三つの案内軸210、210、210がそれぞれ挿入されている。案内軸210の上端部には、貫通孔175の直径よりも大径の頭部が設けてある。案内軸210の下端部には雌ねじ211が形成してある。貫通孔175及びスライドブッシュ220に挿入された案内軸210の周囲には、ばね221が設けてある。
【0056】
図4に示すように、横板部151に設けた二つの貫通孔155、155及び縦板部159に設けた貫通孔155それぞれに、円筒形をなし、一端部にフランジを有するスライドブッシュ222が上側から挿入されている。フランジの直径は、貫通孔155の直径よりも大きい。スライドブッシュ222はフランジを上側にして貫通孔155に挿入され、フランジは貫通孔155の上側に位置する。枠体170の貫通孔175及びスライドブッシュ220に挿入された案内軸210は、それぞれ横板部151に設けた二つの貫通孔155、155及び縦板部159に設けた貫通孔155とスライドブッシュ222とに上側から挿入され、案内軸210の下端部は位置決め体150の下方に突出している(
図6〜
図8参照)。
【0057】
位置決め体150の下方に突出した案内軸210の下端部は、第2保持体130における連結板143の前部に設けた二つの貫通孔145、145と舌片144に設けた貫通孔145の上側に位置している。なお貫通孔145の直径は案内軸210の直径よりも小さい。各貫通孔145の下側からボルト202が挿入され、案内軸210の雌ねじ211に螺合している。ボルト202は貫通孔145よりも大径の頭部を有し、該頭部を下側にして貫通孔145に挿入されている。頭部及び案内軸210によって連結板143が挟持され、連結板143及び案内軸210が連結されている。
【0058】
前記ばね221は枠部171及び位置決め体150の間において、上側のスライドブッシュ220のフランジと下側のスライドブッシュ222のフランジとの間に挟持されている(
図6及び
図7参照)。第1保持体110の回転軸123は、支軸52に設けた駆動部(図示略)によって回転する。
図9及び
図10に示すように、回転軸123の駆動によって保持部53は略90度回転する。なお回転角度は90度に限定されるものではなく、例えば75度〜90度の範囲で調整してもよい。
【0059】
ロッド161の往復動によって、第2保持体130が保持面120a、130aに垂直な方向に移動し、第1保持体110の保持板120に接離する。第2保持体130の移動に従って、案内軸210は枠体170の貫通孔175及び位置決め体150の貫通孔155の内側を移動する。
【0060】
ロッド161がエアシリンダ160の下面から突出し、第1保持板131〜第3保持板133が第1保持体110の保持板120を押圧した場合、位置決め体150及びエアシリンダ160には上向きの力が作用する。この上向きの力によって、ばね221は短縮し、位置決め体150及びエアシリンダ160は上方へ移動し、保持板120への押圧力が低減する。
【0061】
搬送機5は以下のように動作する。搬送機5の保持部53はコンベヤ4よりも低い位置において、第1保持体110を上側に、第2保持体130を下側にして、保持板120の先端を斜め上側に向けた姿勢(初期姿勢)で待機する(
図1、
図9参照)。このとき第2保持体130は第1保持体110から離反しており、第1保持体110と第2保持体130との間に隙間が設けられている。コンベヤ4によって搬送された生地100は落下し、第1保持体110と第2保持体130との間に挿入され、前記位置決め板153及び前記突出板154、157に当接して止まる。そしてエアシリンダ160の駆動によって、第2保持体130は第1保持体110に接近し、生地100を保持する。
【0062】
前述したように、第1保持板131〜第3保持板133が第1保持体110の保持板120を押圧した場合、位置決め体150及びエアシリンダ160には上向きの力が作用する。この上向きの力によって、ばね221は短縮し、位置決め体150及びエアシリンダ160は上方へ移動し、保持板120への押圧力が低減する。そのため第2保持体130から生地100に過剰な荷重が作用することを防止することができる。
【0063】
搬送機5はスライダ50を移動させて、一の成型ユニット6の前まで保持部53を移動させる。そして支軸52を回転させ且つ第1保持体110の回転軸123を略90度回転させて、各保持部53を成型ユニット6の各成型部7に近接させる。このとき保持板120は上下方向に略平行となり、保持部53は縦向きになっている。
【0064】
成型部7は保持部53から生地100を受け取り、所定の形状に成型する。搬送機5は、一の成型ユニット6において生地100を成型している間に、スライダ50をコンベヤ4側に移動させ、更に支軸52及び回転軸123を駆動させて、初期姿勢で保持部53をコンベヤ4よりも低い位置に再び待機させる。コンベヤ4によって搬送された生地100は落下し、第1保持体110と第2保持体130との間に挿入され、保持部53は生地100を保持する。
【0065】
搬送機5はスライダ50を移動させて、他の成型ユニット6の前まで保持部53を移動させる。そして支軸52を回転させ且つ第1保持体110の回転軸123を略90度回転させて、各保持部53を成型ユニット6の各成型部7に近接させる。このとき保持板120は上下方向に略平行となり、保持部53は縦向きになっている。そして成型部7は保持部53から生地100を受け取り、所定の形状に成型する。搬送機5は、他の成型ユニット6において生地100を成型している間に、スライダ50をコンベヤ4側に移動させ、前述したように再び一の成型ユニット6に生地100を搬送し、各成型ユニット6への搬送を交互に繰り返す。
【0066】
次に成型部7の構成について説明する。
図11は成型部7の構成を略示する斜視図、
図12〜
図14は成型部7による生地100の成型工程を説明する説明図、
図15は
図12Bに示す工程における雌型70及び第2保持体130を略示する背面図、
図16は
図15に示すXVI−XVI線を切断線とした断面図である。
【0067】
成型部7は、外面円錐状の雄型75と、該雄型75が挿入され、内面円錐状の筒形をなす雌型70とを備える。雄型75は円錐形の底面を上側にして配置してあり、底面中心部には上方に突出した雄ねじ軸76が設けてある。該雄ねじ軸76の上方に上側取付ベース182が設けてある。上側取付ベース182は円盤状をなし、その中央部には軸回りに回転する回転軸182cがベアリング182eを介して設けてある。回転軸182cは上側取付ベース182から上方に突出している。回転軸182cの下端部には、雌ねじを有する結合孔182aが設けてある。結合孔182aには雄ねじ軸76が螺合している。また上側取付ベース182の周縁部に複数のねじ孔182bが設けてある。また上側取付ベース182の下面に複数の位置決めピン182dが設けてある。回転軸182cはモータ(図示略)の駆動によって回転する。なお上側取付ベース182のねじ孔182b及び位置決めピン182dは、後述する実施の形態2に係る菓子製造装置において使用される。
【0068】
雌型70は内面円錐形の底部を上側にして雄型75の下方に配置してある。雌型70及び雄型75は同軸的に配されている。雌型70は外面円錐台形の筒部71を備える。筒部71の側面にはスリット71aが設けてある。スリット71aは、筒部71の外面円錐台形の頂部から底部に亘って形成されている。スリット71aの一縁部分には、生地100を案内する細長い矩形状をなす案内板72が設けてある。
【0069】
筒部71の外面円錐台形の底部において、スリット71aを基点にしてフランジ73が略半周設けてある。フランジ73は、スリット71aを間にして案内板72の反対側に位置する。該フランジ73には、位置決め孔(図示略)及び複数の取付孔(図示略)が設けてある。フランジ73の下方に半円弧状の下側取付ベース181が設けてある。下側取付ベース181には上下に長い複数の支持杆181aが周方向に並設してある。該下側取付ベース181には位置決めピン(図示略)及び複数のねじ孔(図示略)が設けてあり、該位置決めピンにて位置決めし、該取付孔にねじを挿入してフランジ73を下側取付ベース181にねじ止めしてある。支持杆181aは駆動機構(図示略)によって上下に移動することができる。そのため雌型70も上下に移動することができる。
【0070】
成型された生地100を雄型75から脱離させる脱離部80が雄型75の上側に設けてある。脱離部80は、生地100を押圧する押圧円環81を備える。押圧円環81及び雄型75は同軸的に配置してある。押圧円環81の内径は雄型75の底部直径よりも若干大きい。押圧円環81には上方に突出した複数の支持棒82が周方向に並設してある。支持棒82は駆動機構(図示略)によって上下に移動することができる。そのため押圧円環81も上下に移動することができる。
【0071】
図12Aに示すように、初期状態において、雄型75は雌型70の内側に位置し、回転軸182cによって軸回りに回転している。このとき脱離部80は雄型75から上方に離隔した位置に配してある。また前記シュータ8も成型部7から下流側に離隔した位置に配してある。保持部53によって保持された生地100は、搬送機5の駆動によってスリット71aに接近する。
図12Bに示すように、保持部53はスリット71aに更に接近し、生地100はスリット71aに挿入され、雄型75の周面に巻き付く。
【0072】
このとき
図15及び
図16に示すように、前述した第2保持板132の先端部の傾斜角度は、筒部71の外周面の傾斜角度と略同じである。そのため、第2保持板132が筒部71に近接しても干渉を避けることができる。第2保持板132を可能な限り筒部71に接近させることができるので、生地100を保持した状態でスリット71aに挿入させることができる。
【0073】
図13Cに示すように、雄型75の周面に生地100が巻き付いた後、搬送機5の駆動によって保持部53は成型部7から離反する。そして
図13Dに示すように、支持杆181aが下降し、雌型70が下降し、雄型75の周面に巻き付いた生地100が露出する。
【0074】
そして
図14Eに示すように、脱離部80が下降し、雄型75の周面に巻き付いた生地100を下方に押圧する。またシュータ8が上流側に移動し、雄型75の下方に位置する。押圧された生地100は雄型75から脱離し、下方に落下する。シュータ8は落下した生地100(菓子)を受け止め、搬出機9に案内する。
【0075】
実施の形態1に係る菓子製造装置は、菓子用の生地100を対向する二つの保持面120a、130a間にて保持し、保持面120a、130aに平行な方向において位置決めを行う。そのため保持面120a、130aによって生地100を保持した時点で位置決めが完了しており、成型部7の所定位置に生地100を配して所望の形状に成型することができる。またラングドシャー生地からなるコーンカップ形状の菓子を製造することができる。
【0076】
また両保持面120a、130aの間に挿入された生地100が傾斜した位置決め板153に当接して位置を変え、保持面120a、130aの略中央に確実に位置決めされる。そのため生地100の挿入と同時に速やかに位置決めを実現することができる。
【0077】
また第2保持板132の縁部分が円錐形の成型部7に対応した傾斜形状をなす。保持部53を成型部7に接近させた場合でも、保持部53は成型部7の外形に沿うので、保持部53が生地100を成型部7に渡す前に、成型部7に接触することを防止することができる。
【0078】
またロッド161によって第2保持体130を移動させて、生地100を保持する。また案内軸210によって、第2保持体130の移動を案内することができる。
【0079】
また第1保持板131〜第3保持板133が第1保持体110の保持板120を押圧した場合、位置決め体150及びエアシリンダ160には上向きの力が作用する。この上向きの力によって、ばね221は短縮し、位置決め体150及びエアシリンダ160は上方へ移動し、保持板120への押圧力が低減する。そのため第2保持体130から生地100に過剰な荷重が作用することを防止することができる。すなわちラングドシャー生地のような柔軟な生地100を保持部53が保持している場合に、生地100を成型部7に搬送した時、成型部7に引っ張られて生地100が切断されるか又は変形することを防止することができる。
【0080】
またコンベヤ4の複数の搬送部4aに対応する複数の保持部53を設けることによって、菓子の製造効率を向上させることができる。また円錐形の雄型75及び雌型70によって、生地100を成型する。生地100を回転する雄型75に巻回させることで、コーンカップ形状の菓子を製造することができる。
【0081】
また成型部7を複数有する成型ユニット6を複数設け、各成型ユニット6を個別に駆動させることによって、一の成型ユニット6にて成型動作を行っている間に、搬送機5にて他の成型ユニット6に生地100を搬送し、効率よく菓子を製造することができる。
【0082】
またバンド1の蛇行による生地100の位置ずれをハンドル41の駆動及び位置決め体150によって二重に行うので、生地100に対する位置決めを確実に実行することができる。すなわち、バンド1に載置した生地100に大きな位置ずれが生じている場合には、ハンドル41の駆動によって取出装置40を左右に移動させ、更に下流側において、位置決め体150による位置決めを行い、小さな位置ずれを修正するので、位置決めを精度よく行うことができる。
【0083】
なおばね221は弾性部材の一例であり、他の弾性部材、例えばゴムをばね221に代えて使用してもよい。
【0084】
(実施の形態2)
以下本発明を実施の形態2に係る菓子製造装置を示す図面に基づいて説明する。
図17は菓子製造装置を略示する側面図、
図18及び
図19は成型部7による生地100の成型工程を説明する説明図、
図20は位置決めピン277による生地100の位置決めを説明する説明図である。
【0085】
菓子製造装置は成型部7を備え、成型部7は、凹型部271及び凸型部278を備える。凹型部271は、上下方向を軸長方向とした円柱状をなし、その上部はフランジ状に拡径している。凹型部271の下方に前記下側取付ベース181が設けてある。実施の形態1と同様に、下側取付ベース181には凹型部271の上部がねじ止めしてある。下側取付ベース181の昇降によって、凹型部271は昇降する。
凹型部271の上面に、カップ形状の凹部272が形成してある。凹部272の底面には開口273が設けてある。凹型部271における搬送機5側の縁部分には、生地100の位置決めを行う二つの位置決めピン277が立設している。位置決めピン277、277の位置は、保持部53の第1凹部114及び第2凹部115に対応している。
【0086】
凹型部271の下部の内部には軸芯に沿った通路276が形成してあり、前記開口273に連なっている。開口273の内側に、前記凹部272の底面と面一に支持板274が設けてある。支持板274には、支持板274を支持する下方に突出した支持棒275が設けてある。支持棒275は通路276内に位置する。通路276の下部に支持棒275を昇降させる駆動部(図示略)が設けてある。駆動部の駆動によって、支持棒275及び支持板274は通路276内を昇降する。
【0087】
凸型部278は、凹部272に対応した外形をなし、下方に突出している。凸型部278の上方に前記上側取付ベース182が設けてある。凸型部278には、上側取付ベース182の位置決めピン182d(
図11参照)に対応する位置に位置決め孔(図示略)が設けてあり、該位置決め孔に位置決めピン182dを挿入し、凸型部278を上側取付ベース182に位置決めしている。また凸型部278には、上側取付ベース182のねじ孔182b(
図11参照)に対応する位置に貫通孔が設けてあり、該貫通孔にボルトを挿入し、ねじ孔182bにねじ止めして、ボルトの頭部と上側取付ベース182との間で凸型部278を挟持し、凸型部278を上側取付ベース182に固定している。凸型部278は凹型部271の上方に設けてある。
【0088】
成型部7の下流側には、成型した生地100(菓子)を係止する係止部280が設けてある。係止部280は、前後に移動するスライダ282と、該スライダ282に設けた左右方向に突出した枢軸283と、該枢軸283に連結した係止枠281とを備える。
【0089】
係止枠281は下流側が開放された平面視コの字状をなす。係止枠281の端部が枢軸283に連結し、該枢軸283を支点に係止枠281は上下に回動する。枢軸283には駆動部(図示略)が連結しており、該駆動部の駆動によって枢軸283は回転する。スライダ282は前後移動するための駆動部(図示略)に連結してある。該駆動部の駆動によってスライダ282は前後移動する。
【0090】
次に生地100の成型について説明する。
図17及び
図20Aに示すように、コンベヤ4から第1保持体110及び第2保持体130の間に生地100が挿入される。保持体は、エアシリンダ160の駆動によって第2保持体130を第1保持体110に接近させて、生地100を保持する。そして
図20Bに示すように、スライダ50及び支軸52を駆動させて、生地100をひっくり返すようにして保持部53を凹型部271に載置させる。なお実施の形態1と異なり、回転軸123は回転しない。すなわち保持部53は縦向きにならない。
【0091】
このとき、
図20Bに示すように、二つの位置決めピン277、277が保持部53の第1凹部114及び第2凹部115に挿入される。このとき位置決めピン277、277は、第1凹部114及び第2凹部115の底部分と生地100との間にそれぞれ挿入される。そしてエアシリンダ160の駆動によって、第2保持体130は第1保持体110から離反し、生地100の保持が解除される。そして
図20Cに示すように、搬送機5は後方に移動し、保持部53は凹型部271から離反する。このとき第1帯状部111〜第3帯状部113に生地100は接触しているので、保持部53が後方に移動するのに従って、生地100も後方に移動する。生地100は円形状をなすので、二つのピン277、277の間に生地100の円弧状縁部が挿入され、二つのピン277、277に当接して、生地100が凹型部271に対して前後及び左右方向に位置決めされる。
【0092】
図18Aに示すように、保持部53は凹型部271から離反し、生地100は凹型部271に載置される。
図18Bに示すように、下側取付ベース181の上昇によって凹型部271は上昇し、凸型部278によって生地100を凹部272内に押圧して、成型を行う。そして
図18Cに示すように、下側取付ベース181の下降によって凹型部271は下降し、凸型部278は生地100から離反する。このとき駆動部の駆動によって、支持棒275は上昇し、支持板274上に載置されたカップ形の菓子が上方に突き出される。
【0093】
図19Dに示すように、係止部280のスライダ282が凹型部271に接近し、係止枠281が枢軸283を支点にして下方に回動する。係止枠281は菓子を囲む。そして
図19Eに示すようにスライダ282は凹型部271から離反し、搬出機9に接近する。菓子は係止枠281に係止し、搬出機9まで移動し、搬出機9にて搬出される。そして上記動作を繰り返す。
【0094】
なお実施の形態1と異なり、成型部7は遮光板7cを備えず、発光素子17a及び受光素子17bの間に配置された遮光板(図示略)を備える。そのため受光素子7bは受光し、受光素子17bは受光しない。また成型部7の上下位置を検出する二つの近接センサの内、他の近接センサのみがオンになり、一の近接センサはオフになっており、また搬送機5の切替部の二つの近接センサの内、他の近接センサのみがオンになり、一の近接センサはオフになっている。
【0095】
すなわち、制御部には、コーンカップ形状の菓子を成型する成型部7とカップ形状の菓子を成型する成型部7とでは、異なる信号が入力される。
【0096】
受光素子7bが受光し且つ受光素子17bが受光せず、成型部7の上下位置を検出する二つの近接センサの内、他の近接センサのみがオンになり、一の近接センサはオフになっており、また搬送機5の切替部の二つの近接センサの内、他の近接センサのみがオンになり、一の近接センサはオフになっている場合、制御部は、成型部7がカップ形状の菓子を成型する成型部であると判定し、カップ形状の菓子に応じたスライダ50の前後左右移動の量とタイミング及び支軸52、回転軸123による回転の量とタイミング等を決定し、適用する。
【0097】
制御部は、受光素子7b、17b、搬送機5の二つの近接センサ及び成型ユニット6の二つの近接センサから入力された信号に応じて、成型部7の種類を判定し、種類に応じて、スライダ50の前後左右移動の量とタイミング及び支軸52、回転軸123による回転の量とタイミング等を変更することができる。すなわち成型部7を異なる形状の成型部7に取り替えても、菓子製造装置は、成型部7の種類に応じた最適な動作を実現し、汎用性を高めることができる。
【0098】
実施の形態1及び2に係る菓子製造装置にあっては、成型部7の種類、例えばカップ形状用の成型部7であるか又はコーンカップ形状用の成型部7であるかを判定し、種類に応じて、保持部53の移動量、支軸52による回転角度等を変更し、汎用性を高めることができる。
【0099】
上述した下側取付ベース181及び上側取付ベース182は、コーンカップ形状の菓子を成型する成型部(雄型75及び雌型70、実施の形態1参照)及びカップ形状の菓子を成型する成型部(凹型部271及び凸型部278、実施の形態2参照)のいずれも取り付けることができる。すなわち、菓子の形状に対応した複数種類の成型部それぞれを共通の取付ベースに取り付けることができるので、菓子の形状に応じた専用の取付ベースを予め準備する必要はない。そのため異なる形状の菓子を製造する場合には、取付ベースの交換をすることなく、成型部だけを交換すればよいので、交換作業を短時間で完了することができ、汎用性を高めることができる。
【0100】
実施の形態2に係る菓子製造装置の構成の内、実施の形態1と同様な構成については同じ符号を付し、その詳細な説明を省略する。
【0101】
今回開示した実施の形態は、全ての点で例示であって、制限的なものではないと考えられるべきである。各実施例にて記載されている技術的特徴は互いに組み合わせることができ、本発明の範囲は、特許請求の範囲内での全ての変更及び特許請求の範囲と均等の範囲が含まれることが意図される。