特許 5873940 サンドイッチ切断装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B1)

(11)【特許番号】5873940

(24)【登録日】2016年1月22日

(45)【発行日】2016年3月1日

(54)【発明の名称】サンドイッチ切断装置

(51)【国際特許分類】

   B26D 5/34 20060101AFI20160216BHJP

   B26D 1/46 20060101ALN20160216BHJP

   A23L 35/00 20160101ALN20160216BHJP

【ＦＩ】

   B26D5/34 B

   !B26D1/46 502K

   !B26D1/46 502G

   !A23L1/48

【請求項の数】2

【全頁数】14

(21)【出願番号】特願2015-21928(P2015-21928)

(22)【出願日】2015年2月6日

【審査請求日】2015年6月23日

【新規性喪失の例外の表示】特許法第３０条第２項適用 納品日：２０１５年１月２３日、納品先：株式会社武蔵野

【早期審査対象出願】

(73)【特許権者】

【識別番号】000238050

【氏名又は名称】冨士島工機株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000556

【氏名又は名称】特許業務法人 有古特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】鈴木 博海

(72)【発明者】

【氏名】田中 求

【審査官】 石川 健一

(56)【参考文献】

【文献】 特許第５４６８１７５（ＪＰ，Ｂ１）

【文献】 特開平０５−０１２４４５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特許第５４９６４０２（ＪＰ，Ｂ１）

【文献】 特開昭６２−１９８９７１（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ２６Ｄ ５／３４

Ｂ２６Ｄ ５／００

Ｂ２６Ｄ ３／３０

Ａ２３Ｌ １／４８

Ｂ２６Ｄ １／４６

Ｇ０６Ｔ １／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

下側パン、具材および上側パンがこの順で積層されたサンドイッチを搬送するコンベヤと、
前記コンベヤの上方に配置され、前記サンドイッチを切断する切断部と、
前記コンベヤの上方において前記切断部の上流側に配置され、前記コンベヤの上方に光源を置いて、前記サンドイッチの画像を撮影する撮影部と、
前記画像を処理する画像処理部と、
前記コンベヤ、前記切断部および前記撮影部を制御する制御部と、を備え、
前記画像処理部は、前記サンドイッチの影部分を検出して、前記影部分を境界線とする閉領域のうち最も大きな面積を有する閉領域を上側パン領域として抽出し、
前記制御部は、前記上側パン領域内の基準位置に基づいて前記サンドイッチを切断するように前記切断部を制御するよう構成されている、サンドイッチ切断装置。

【請求項2】

前記画像処理部は、前記上側パン領域における対角線の交点、または、前記上側パン領域の重心を前記基準位置として選択可能に構成されている、請求項１に記載のサンドイッチ切断装置。
以上

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、サンドイッチを切断するサンドイッチ切断装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、食品を切断する装置として、特許文献１および２に示す食品切断装置が知られている。この食品切断装置では、ベルトコンベアの上方に配置された撮像部により、ベルトコンベヤの搬送面に載置された食品の平面視画像を撮影している。この平面視画像において擬似的な矩形形状を呈する輪郭線を直線に補正して基準矩形を求め、その基準矩形から切断予定線を設定している。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特許第５４６８１７５号公報

【特許文献2】特許第５４９６４０２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

上記特許文献１および２の食品切断装置では、平面視画像における擬似的な矩形形状を呈する輪郭線を求め、この輪郭線を補正して基準矩形を得ている。しかしながら、サンドイッチは、一対のパンに具材を挟んで形成されているため、パンがずれていたり具材がはみ出したりしている場合がある。このような場合、平面視画像から擬似的な矩形形状を呈する輪郭線を求めることや、この輪郭線から基準矩形を得ることが困難な場合がある。このような場合、適切な切断予定線が設定されず、歩留まりが低下するおそれがある。

【0005】

本発明はこのような課題を解決するためになされたものであり、切断位置をより容易に設定することが可能なサンドイッチ切断装置を提供することを目的としている。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明のある態様に係るサンドイッチ切断装置は、下側パン、具材および上側パンがこの順で積層されたサンドイッチを搬送するコンベヤと、前記コンベヤの上方に配置され、前記サンドイッチを切断する切断部と、前記コンベヤの上方において前記切断部の上流側に配置され、前記コンベヤの上方に光源を置いて、前記サンドイッチの画像を撮影する撮影部と、前記画像を処理する画像処理部と、前記コンベヤ、前記切断部および前記撮影部を制御する制御部と、を備え、前記画像処理部は、前記サンドイッチの影部分を検出して、前記影部分を境界線とする閉領域を抽出し、前記制御部は、前記閉領域に基づいて前記サンドイッチを切断するように前記切断部を制御するよう構成されている。

【0007】

サンドイッチ切断装置では、前記画像処理部は、前記サンドイッチの影部分を検出して、前記影部分を境界線とする閉領域のうち最も大きな面積を有する閉領域を上側パン領域として抽出し、前記制御部は、前記上側パン領域内の基準位置に基づいて前記サンドイッチを切断するように前記切断部を制御するよう構成されていてもよい。また、サンドイッチ切断装置では、前前記画像処理部は、前記上側パン領域における対角線の交点、または、前記上側パン領域の重心を前記基準位置として選択可能に構成されていてもよい。

【発明の効果】

【0008】

本発明は、以上に説明した構成を有し、切断位置をより容易に設定することが可能なサンドイッチ切断装置を提供することができるという効果を奏する。

【0009】

本発明の上記目的、他の目的、特徴、および利点は、添付図面参照の下、以下の好適な実施態様の詳細な説明から明らかにされる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】本発明の実施の形態１に係るサンドイッチ切断装置を左側から見た図である。

【図2】図１のサンドイッチ切断装置を上側から見た図である。

【図3】図３（ａ）は、撮影したサンドイッチの画像を示し、図３（ｂ）は影部を強調し、二値化した画像を示し、図３（ｃ）はサンドイッチの基準領域を抽出した図を示し、図３（ｄ）はサンドイッチの基準領域の縁に対して近似直線を求めた図を示す。

【図4】図４（ａ）は、サンドイッチの搬送方向、左右方向および角度のずれがない場合の図であり、図４（ｂ）は、サンドイッチの搬送方向、左右方向および角度のずれがある場合の図である。

【図5】図１のサンドイッチ切断装置の前側帯刃とサンドイッチとの位置調整を説明するための図である。

【図6】本発明の実施の形態２に係るサンドイッチ切断装置を上側から見た図である。

【図7】図７（ａ）は、上側パンの対角線の交点を基準点ＰＲとした矩形状のサンドイッチであり、図７（ｂ）は、上側パンの対角線の交点を基準点ＰＲとした台形状のサンドイッチであり、図７（ｃ）は、上側パンの重心を基準点ＰＲとした矩形状のサンドイッチであり、図７（ｄ）は、上側パンの重心を基準点ＰＲとした台形状のサンドイッチである。

【発明を実施するための形態】

【0011】

以下、本発明の実施の形態を、図面を参照しながら具体的に説明する。なお、以下では全ての図面を通じて同一または相当する要素には同一の参照符号を付して、その重複する説明を省略する。

【0012】

（実施の形態１）
まず、実施の形態１に係るサンドイッチ切断装置について、図１および図２を参照しながら説明する。図１は、左側から見たサンドイッチ切断装置１０を概略的に示す図であり、図２は、上側から見たサンドイッチ切断装置１０を概略的に示す図である。なお、以下の説明では、サンドイッチ切断装置１０において図１、図２および図６の矢印が示す搬送方向の上流側を前側とし、搬送方向の下流側を後側とする。また、この前側からサンドイッチ切断装置１０を見て左右方向を定義している。左右方向は、搬送方向および上下方向に対して直交する方向である。

【0013】

サンドイッチ切断装置１０は、第１コンベヤ２０、第２コンベヤ３０、切断部４０、撮影部５０および制御部６０を備えている。さらに、サンドイッチ切断装置１０は、供給コンベヤ７０および送出コンベヤ８０を備えていてもよい。供給コンベヤ７０、第２コンベヤ３０、第１コンベヤ２０および送出コンベヤ８０は、この順で、前から後に向かって並べられている。供給コンベヤ７０、第２コンベヤ３０、第１コンベヤ２０および送出コンベヤ８０の各搬送部７２ａ、３２ａ、２２ａ、８２ａ（サンドイッチ１１が搬送される部分）は、その高さが互いに等しく、平面視で前後方向に直線状になるように配置されている。

【0014】

第１コンベヤ２０は、サンドイッチ１１を切断部４０へ搬送すると共に、切断部４０により切断されたサンドイッチ１１をさらに下流側へ搬送するコンベアであり、複数の第１従動ローラ２１、第１ベルト２２および第１駆動ローラ２３を有している。第１駆動ローラ２３は、インダクションモータ等の電動モータ（図示せず）を内蔵するモータローラである。複数の第１従動ローラ２１および第１駆動ローラ２３は、それぞれ軸心を左右方向へ向けて設けられている。複数の第１従動ローラ２１のうちの最も上流側にある第１従動ローラ（上流側第１従動ローラ）２１ａおよび最も下流側にある第１従動ローラ（下流側第１従動ローラ）２１ｂは、その上端部分が同一水平面に位置するように配置されている。第１ベルト２２は、シート状であって、複数の第１従動ローラ２１および第１駆動ローラ２３のそれぞれに掛けられている。上流側第１従動ローラ２１ａと下流側第１従動ローラ２１ｂとの間を直接的に結ぶ第１ベルト２２の部分（第１搬送部）２２ａは水平で前後方向に延びている。

【0015】

第２コンベヤ３０は、サンドイッチ１１を撮影部５０へ搬送すると共に、撮影部５０により撮影された画像に基づいて搬送方向におけるサンドイッチ１１の位置を調整して、サンドイッチ１１を第１コンベヤ２０へ搬送するコンベヤである。第２コンベヤ３０は、第１コンベヤ２０より上流側に配置されており、複数の第２従動ローラ３１、第２ベルト３２および第２駆動ローラ３３を有している。第２従動ローラ３１、第２ベルト３２および第２駆動ローラ３３は、第１従動ローラ２１、第１ベルト２２および第１駆動ローラ２３とそれぞれ同様であるため、説明は省略する。下流側第２従動ローラ３１ｂは上流側第１従動ローラ２１ａに近接している。

【0016】

第１センサ１２は、第２コンベヤ３０に搬入されるサンドイッチ１１を検知するセンサであって、赤外線センサなどが用いられる。第１センサ１２は、第２コンベヤ３０の上流端またはその近傍に配置されている。第１センサ１２がサンドイッチ１１を検知すると、この検知信号が第１センサ１２から制御部６０に出力される。

【0017】

供給コンベヤ７０は、上流側作業コンベヤ１００などからサンドイッチ切断装置１０へサンドイッチ１１を搬入するコンベヤであって、第２コンベヤ３０より上流側に配置されている。供給コンベヤ７０は、複数の供給従動ローラ７１、供給ベルト７２および供給駆動ローラ７３を有している。供給従動ローラ７１、供給ベルト７２および供給駆動ローラ７３は、第１従動ローラ２１、第１ベルト２２および第１駆動ローラ２３とそれぞれ同様であるため、説明は省略する。下流側供給従動ローラ７１ｂは上流側第２従動ローラ３１ａに近接している。

【0018】

第２センサ１３は、供給コンベヤ７０に搬入されるサンドイッチ１１を検知するセンサであって、赤外線センサなどが用いられる。第２センサ１３は、供給コンベヤ７０の上流端またはその近傍に配置されている。第２センサ１３がサンドイッチ１１を検知すると、この検知信号が第２センサ１３から制御部６０に出力される。

【0019】

送出コンベヤ８０は、サンドイッチ切断装置１０から下流側作業コンベヤ１０１などへサンドイッチ１１を搬出するコンベヤである。送出コンベヤ８０は、第１コンベヤ２０より下流側に配置されており、複数の送出従動ローラ８１、送出ベルト８２および送出駆動ローラ８３を有している。送出従動ローラ８１、送出ベルト８２および送出駆動ローラ８３は、第１従動ローラ２１、第１ベルト２２および第１駆動ローラ２３とそれぞれ同様であるため、説明は省略する。上流側送出従動ローラ８１ａは下流側第１従動ローラ２１ｂに近接している。

【0020】

切断部４０は、第１コンベヤ２０の第１搬送部２２ａより上方に配置され、無端帯刃４１、一対のプーリ４２およびアーム部４３を有している。無端帯刃４１は、たとえば、金属製で長寸の帯状部材の両端を繋ぎ合わせることによって無端状態とした刃物であって、一方の縁部に刃先が形成されている。無端帯刃４１は、その刃先を下側へ向けて、一対のプーリ４２のそれぞれに掛けられている。このため、無端帯刃４１は、各プーリ４２上を移動する円弧形状の部分、および、２つのプーリ４２の間を移動する２つの直線状の部分を有している。２つの直線状の部分は、前側に位置する部分（前側帯刃）４１ａおよび後側に位置する部分（後側帯刃）４１ｂにより構成される。この前側帯刃４１ａの刃先は、サンドイッチ１１の切断に用いられる。

【0021】

一対のプーリ４２は、第１コンベヤ２０の第１搬送部２２ａを互いの間に挟むように配置されて、アーム部４３の各端部に回転自在に固定されている。一対のプーリ４２の一方には、駆動モータ（図示せず）の出力軸が直結している。プーリ４２の回転軸芯は、図１に示すように、上下方向に対して所定の同一角度だけ前方（上流側）へ傾斜している。なお、図１では、説明の便宜上、上昇端位置にある切断部４０、および、下降端位置にある切断部４０を表している。

【0022】

アーム部４３は、進退駆動部（図示せず）、昇降駆動部（図示せず）および旋回駆動部（図示せず）に取り付けられている。この進退駆動部により、切断基準線ＬＣを基準として無端帯刃４１は搬送方向の上流側および下流側に移動する。昇降駆動部により、図１に示すように、プーリ４２を介してアーム部４３に取り付けられた無端帯刃４１は上昇および下降の動作が可能である。旋回駆動部により、図２に示すように、無端帯刃４１は、その基準点を旋回中心ＷＳとして切断基準線ＬＣに対して所定角度ＷＡ、旋回する。この切断基準線ＬＣは、左右方向の延びる直線である。前側帯刃４１ａの基準点は、たとえば、一対のプーリ４２の中間点である。所定角度ＷＡは、たとえば、０度以上６０度以下である。所定角度が０度である際には、無端帯刃４１は搬送方向に対して直交し、切断基準線ＬＣ上に配置される。また、所定角度が６０度以下であれば、無端帯刃４１の刃より下方に突き出している部分が第１搬送部２２ａ上に来ないため、無端帯刃４１が第１搬送部２２ａに接近し、サンドイッチ１１を切断できる。

【0023】

撮影部５０は、図１および図２に示すように、第２コンベヤ３０の第２搬送部３２ａより上方に配置され、カメラ部５１および画像処理部５２を備えている。カメラ部５１は、第２搬送部３２ａより上方に配置された光源を有し、第２コンベヤ３０に載置されたサンドイッチ１１を撮影してその画像を取得する。この撮影範囲は、撮影基準点ＰＦを中心に第２搬送部３２ａと同じまたはそれより広く設定されている。撮影基準点ＰＦは、第２搬送部３２ａにおいて送り基準線ＬＳより上流側であって、たとえば、第２搬送部３２ａの中央に設定される。この第２搬送部３２ａの中央は、第２搬送部３２ａの上流端および下流端のそれぞれから等しい距離にある搬送方向の中心であって、第２搬送部３２ａの右側側端および左側側端のそれぞれから等しい距離にある左右方向の中心に位置する。

【0024】

送り基準線ＬＳは、切断部４０の切断基準線ＬＣから所定の送り基準ピッチＰの整数倍の位置になるように設定される。送り基準ピッチは、第１搬送部２２ａおよび第２搬送部３２ａを搬送されるサンドイッチ１１の最小間隔に設定される。すなわち、送り基準線ＬＳと切断基準線ＬＣとの間を搬送されるサンドイッチ１１と、旋回する切断部４０とが干渉しないような、サンドイッチ１１の最小間隔に送り基準ピッチＰが定められる。送り基準ピッチＰは、切断部４０の旋回角度ＷＡやサンドイッチ１１のサイズなどにより決められる。

【0025】

画像処理部５２は、カメラ部５１が取得した画像を処理する部であって、演算部および記憶部を有している。この記憶部に記憶されたプログラムに従って演算部が実行することにより、サンドイッチ１１の基準点ＰＲの位置などの情報（画像情報）が取得されて制御部６０に出力される。このサンドイッチ１１の基準点ＰＲは、サンドイッチ１１の基準位置であって、たとえば、サンドイッチ１１の２つの対角線の交点が用いられる。

【0026】

制御部６０は、第１センサ１２、第２センサ１３および撮影部５０からの画像情報に基づいて供給コンベヤ７０、第２コンベヤ３０、第１コンベヤ２０、送出コンベヤ８０および切断部４０のそれぞれの制御を行う演算処理装置である。なお、撮影部５０の画像処理部５２は制御部６０と共に１つのプロセッサで構成されていてもよい。

【0027】

次に、サンドイッチ１１を三角切りする場合のサンドイッチ切断装置１０の動作について図１および図２を参照して説明する。この動作は制御部６０により実行される。サンドイッチ１１の三角切りでは、２つの略三角柱形状のサンドイッチ１１になるように略直方体形状のサンドイッチ１１を切断する方法である。この実施の形態では、サンドイッチ切断装置１０の上流側に上流側作業コンベヤ１００が配置され、下流側に下流側作業コンベヤ１０１が配置されている場合について説明する。ただし、これらの作業コンベヤ１００、１０１が配置されていなくてもよく、この場合も配置されている場合と同様の作業が行われる。

【0028】

まず、図１に示すように、上流側作業コンベヤ１００において、この搬送部上に下側パン１１ａ（図３（ａ））を載せ、この上に具材１１ｂ（図３（ａ））、さらにこの上に上側パン１１ｃ（図３（ａ））を積層させてサンドイッチ１１を組み立てる作業が行われる。このサンドイッチ１１の下流端が供給コンベヤ７０の上流端に達すると、第２センサ１３がサンドイッチ１１を検出する。第２センサ１３の検出により供給コンベヤ７０が動作し、サンドイッチ１１は上流側作業コンベヤ１００から供給コンベヤ７０の供給搬送部７２ａに搬入されて一旦停止する。

【0029】

このサンドイッチ１１に先行する第２コンベヤ３０上のサンドイッチ１１が第１コンベヤ２０に搬送されると、サンドイッチ１１が供給搬送部７２ａにより搬送される。ここで、サンドイッチ１１が第２コンベヤ３０の上流端に達すると、第１センサ１２により検出されて、第２コンベヤ３０が動作を開始し、サンドイッチ１１は第２コンベヤ３０に搬入される。この第２搬送部３２ａが所定距離移動して停止すると、サンドイッチ１１がカメラ部５１の下方に位置しここで撮影される。このサンドイッチ１１の画像が画像処理部５２により処理されて、サンドイッチ１１の基準点ＰＲの位置などが画像情報として取得される。

【0030】

画像情報に基づいて第２搬送部３２ａを移動させて、サンドイッチ１１の基準点ＰＲを送り基準線ＬＳに設定する。そして、第１コンベヤ２０の間欠動作に合わせて第２搬送部３２ａを移動させると、サンドイッチ１１は、先行するサンドイッチ１１と所定の送り基準ピッチＰの間隔を開けて、第２搬送部３２ａおよび第１搬送部２２ａを移動する。これにより、サンドイッチ１１は、その基準点ＰＲが切断基準線ＬＣ上に位置して停止する。ここで、サンドイッチ１１の左右方向の位置ずれや角度ずれに応じて、前側帯刃４１ａがサンドイッチ１１の対角線上に位置するように無端帯刃４１の位置を調整する。そして、前側帯刃４１ａを上下動させると、サンドイッチ１１は対角線に沿って前側帯刃４１ａにより切断されて、２つの略三角柱形状のサンドイッチ１１になる。

【0031】

さらに、第１搬送部２２ａが送り基準ピッチＰずつ移動して、サンドイッチ１１は第１搬送部２２ａによって下流側へ搬送される。サンドイッチ１１は、第１搬送部２２ａおよび送出搬送部８２ａにより搬送されて、送出搬送部８２ａから下流側作業コンベヤ１０１の搬送部に搬出される。下流側作業コンベヤ１０１ではサンドイッチ１１の包装などが行われる。

【0032】

次に、サンドイッチ１１の画像処理の方法について、図３を参照して説明する。この方法は、画像処理部５２（図１、図２）により実行される。図３（ａ）は、撮影したサンドイッチ１１の画像を示し、図３（ｂ）は影部を強調し、二値化した画像を示し、図３（ｃ）はサンドイッチ１１の基準領域を抽出した図を示し、図３（ｄ）はサンドイッチ１１の基準領域の縁に対する近似直線を求めた図を示す。

【0033】

まず、図３（ａ）に示す撮影されたサンドイッチ１１の画像から影部分を検出する。具体的には、サンドイッチ１１は、下側パン１１ａ、具材１１ｂおよび上側パン１１ｃが第２搬送部側から順に積み上げられている。このため、上側パン１１ｃに対向するカメラ部５１の光源によりフラッシュをたくと、上側パン１１ｃの周囲に上側パン１１ｃの影ができ、具材１１ｂの周囲に具材１１ｂの影ができ、下側パン１１ａの周囲に下側パン１１ａの影ができる。これらの影に相当する影部分１１ｄは画像に黒く映し出される。このため、サンドイッチの画像を所定の閾値で二値化処理すると、図３（ｂ）に示すように、影部分１１ｄが黒色で表示される。これにより、白色に表示されるパンの周囲の影部分１１ｄが検出される。この際、黒い影部分１１ｄを表示する面積を所定の割合で拡大して表示してもよい。これにより、影部分１１ｄが強調して表示される。

【0034】

また、一般的に、サンドイッチ１１のパンは白色または薄い茶色であり、具材１１ｂは野菜の緑色や揚げ物の茶色であってパンより濃い色を呈している。第２ベルトには、補色など、パンの色と異なる色のものが用いられる。このため、サンドイッチ１１の画像を所定の閾値で二値化処理すると、パンが白く表示され、所定の閾値より濃い具材１１ｂや第２ベルトは黒く表示される。

【0035】

そして、影部分１１ｄを境界線とする閉領域（白色領域）を抽出し、この白色領域をサンドイッチ１１の基準領域とする。ここで、下側パン１１ａや比較的白い具材１１ｂが上側パン１１ｃからはみ出していなければ、上側パン１１ｃに相当する領域のみが白色領域として表示されるため、この白色領域を基準領域とする。

【0036】

一方、下側パン１１ａや比較的白い具材１１ｂが上側パン１１ｃからはみ出していると、上側パン１１ｃに相当する白色領域に加えて、はみ出した下側パン１１ａや具材１１ｂの白色領域が表示される。ただし、通常、これらのはみ出した白色領域は上側パン１１ｃの白色領域より小さい。よって、各白色領域の面積をそれぞれ求めて、図３（ｃ）に示すように、最も大きな面積を有する上側パン１１ｃの白色領域（上側パン領域）をサンドイッチ１１の基準領域１１ｅとして抽出する。

【0037】

ここで、影部分１１ｄの面積が拡大して表示されている場合、この拡大した面積を元のサイズに戻すように、抽出した白色領域を拡大して表示する。これにより、抽出された白色領域のサイズが上側パン１１ｃのサイズに相当するようになる。

【0038】

このようにして抽出したサンドイッチ１１の基準領域１１ｅの４本の縁は、完全な直線でないことが多いため、基準領域１１ｅの縁について近似直線を求める。たとえば、抽出した基準領域１１ｅとそれを取り囲む黒色の領域との境界線において複数の点の位置を取得する。そして、図３（ｄ）に示すような基準領域１１ｅを４本の直線で囲むように、複数の点に基づく４本の近似直線を求める。この４本の近似直線に基づいて、サンドイッチ１１の基準点ＰＲの位置や対角線の角度αなどの画像情報を得る。

【0039】

たとえば、対角線の交点を基準点ＰＲとする場合、４本の近似直線から４つの交点を角部として得る。この角部から対角線を求めて、対角線の交点の位置を基準点ＰＲの位置として算出する、また、対角線から、角度基準線ＬＡと対角線との成す角度を対角線の角度αとして得る。この角度基準線ＬＡは、この実施の形態では、搬送方向に延びる直線であって、左右方向に延びる切断基準線ＬＣ（図２）に対して直交する線である。また、基準領域１１ｅが角度ずれしている場合、対角線の角度αは角度ずれθを含む角度となる。なお、角度ずれθは角度基準線ＬＡと対角線の対称軸とのなす角であり、対角線の対称軸は、この直線を軸として基準領域の２つの対角線が線対象になるときの直線である。

【0040】

次に、サンドイッチ１１および切断部４０の位置調整の方法について、図４および図５を参照して説明する。この方法は制御部６０（図１、図２）により実行される。ただし、この方法の一部、たとえば、サンドイッチ１１の位置ずれや角度ずれの算出は画像処理部５２（図１、図２）により実行されてもよい。図４（ａ）は、サンドイッチ１１の搬送方向、左右方向および角度のずれがない場合の図であり、図４（ｂ）は、サンドイッチ１１の搬送方向、左右方向および角度のずれがある場合の図である。図５は、前側帯刃４１ａの位置調整を説明するための図である。

【0041】

図４（ａ）に示すように、制御部６０は、サンドイッチ１１が供給コンベヤ７０から第２コンベヤ３０に搬入されてから第２コンベヤ３０の第２搬送部３２ａを所定距離、移動させて停止する。搬送方向および左右方向においてサンドイッチ１１の位置ずれがない場合、サンドイッチ１１の基準点ＰＲは撮影基準点ＰＦと一致する。この停止中に、制御部６０は、カメラ部５１によりサンドイッチ１１を撮影させて、この画像情報を画像処理部５２から得る。

【0042】

制御部６０は、画像情報における基準点ＰＲの位置と所定の撮影基準点ＰＦの位置とを比較し、この搬送方向に位置ずれがない場合、第２搬送部３２ａを所定距離、移動させる。この所定距離は、撮影基準点ＰＦと送り基準線ＬＳとの間の長さである。これにより、サンドイッチ１１の基準点ＰＲが送り基準線ＬＳに配置される。そして、制御部６０は、サンドイッチ１１を、送り基準ピッチＰごと、第２搬送部３２ａおよび第１搬送部２２ａにより移動させて停止する。送り基準線ＬＳと切断基準線ＬＣとの間隔は送り基準ピッチＰの整数倍に設定されているため、サンドイッチ１１は、その基準点ＰＲが切断基準線ＬＣの位置で停止する。

【0043】

また、制御部６０は、サンドイッチ１１の移動中に画像情報における対角線の角度αに基づいて旋回角度ＷＡを９０−αに設定する。そして、切断基準線ＬＣにおける第１搬送部２２ａの左右方向の中心ＰＯに旋回中心ＷＳを合わせて、切断基準線ＬＣに対して角度ＷＡ、無端帯刃４１を旋回する。この上側パン１１ｃの４本の縁のうちの右側の縁が切断基準線ＬＣに対して直交して、サンドイッチ１１の角度ずれがない場合、無端帯刃４１の前側帯刃４１ａとサンドイッチ１１の対角線とは一致する。これにより、サンドイッチ１１および切断部４０の位置調整が行われる。

【0044】

一方、図４（ｂ）に示すように、搬送方向および左右方向においてサンドイッチ１１の位置ずれがある場合がある。この場合、サンドイッチ１１が供給コンベヤ７０から第２コンベヤ３０に搬入されてから第２コンベヤ３０の第２搬送部３２ａを所定距離、移動し停止すると、サンドイッチ１１の基準点ＰＲは撮影基準点ＰＦと搬送方向において一致しない。この場合、制御部６０は、画像情報における基準点ＰＲの位置と所定の撮影基準点ＰＦの位置とを比較し、この搬送方向における位置ずれを求める。そして、この位置ずれで所定距離を補正して、補正した距離だけ第２搬送部３２ａを移動させる。これにより、サンドイッチ１１の基準点ＰＲが送り基準線ＬＳに配置されて、サンドイッチ１１の搬送方向における位置調整が行われる。

【0045】

そして、制御部６０は、サンドイッチ１１を、送り基準ピッチＰごと、第２搬送部３２ａおよび第１搬送部２２ａにより移動させて停止する。サンドイッチ１１の搬送方向における位置調整が既に行われているため、サンドイッチ１１はその基準点ＰＲが切断基準線ＬＣの位置で停止する。

【0046】

また、制御部６０は、サンドイッチ１１の移動中に画像情報における対角線の角度αに基づいて旋回角度ＷＡを９０−αに設定する。そして、第１搬送部２２ａの中心ＰＯに旋回中心ＷＳを合わせて、切断基準線ＬＣに対して角度ＷＡ、無端帯刃４１を旋回する。この対角線の角度αは角度ずれθを含んでいるため、９０−αで表される旋回角度ＷＡは角度ずれθで補正された値となる。よって、破線で示す無端帯刃４１の前側帯刃４１ａとサンドイッチ１１の対角線とが平行になる。これにより、サンドイッチ１１および切断部４０の角度調整が行われる。

【0047】

さらに、サンドイッチ１１が左右方向に位置がずれている場合、切断基準線ＬＣでは、サンドイッチ１１の基準点ＰＲと第１搬送部２２ａの中心ＰＯとの間に間隔ｄｙが設けられる。この間隔ｄｙは、基準点ＰＲの位置と所定の撮影基準点ＰＦの位置との左右方向における位置ずれに相当する。よって、制御部６０は、画像情報における基準点ＰＲの位置に基づき、この左右方向における位置ずれを求める。そして、対角線の角度αおよび間隔ｄｙと図５に示す搬送方向の変位ｄｘとの関係式ｄｘ＝ｔａｎ（９０−α）・ｄｙにより、間隔ｄｙを変位ｄｘに変換する。この変位ｄｘだけ、前側帯刃４１ａを搬送方向に移動させると、図５の実線で示す前側帯刃４１ａはサンドイッチ１１の対角線と一致する。これにより、サンドイッチ１１の左右方向の位置が調整される。

【0048】

上記構成のサンドイッチ切断装置１０によれば、サンドイッチ１１の影部分１１ｄを境界線とする白色領域を基準領域１１ｅとして抽出し、この基準領域１１ｅに基づいてサンドイッチを切断している。このため、パンがずれていたり具材１１ｂがはみ出したりしている場合があっても、ずれやはみ出しを特定することができる。このため、これらを考慮してサンドイッチ１１の縁やこの縁の近似直線を容易に得ることができる。また、近似直線に基づいてサンドイッチを適切に切断することができ、歩留まりの向上が図られる。

【0049】

また、抽出した白色領域のうちの面積が最も大きな上側パン１１ｃの領域を基準領域１１ｅとして抽出し、この基準領域１１ｅの基準位置に基づいてサンドイッチ１１を切断している。これにより、パンのずれや具材１１ｂのはみ出しを削除して、上側パン１１ｃに関する位置をサンドイッチ１１の基準位置として、サンドイッチ１１の縁やこの縁の近似直線を容易に得ることができる。また、近似直線に基づいてサンドイッチを適切に切断することができ、歩留まりの向上が図られる。

【0050】

（実施の形態２）
実施の形態１では、サンドイッチ１１を三角柱形状に切断する三角切りについて説明した。これに対して、実施の形態２では、サンドイッチ１１を直方体形状に切断する短冊切りについて説明する。図６は、実施の形態３に係るサンドイッチ切断装置１０を上側から見た図である。

【0051】

図６に示すように、左右方向に沿って延びる無端帯刃４１の前側帯刃４１ａにより、たとえば、サンドイッチ１１を搬送方向に三等分するように切断する。この短冊切りでは、サンドイッチ１１の基準点ＰＲではなく、サンドイッチ１１の上流側切断線および下流側切断線を切断基準線ＬＣに合わせる。この上流側切断線および下流側切断線は、たとえば、サンドイッチ１１の対角線の対称軸に対して直交し、この対称軸の線分を三等分する直線である。

【0052】

よって、サンドイッチ１１の撮影後、サンドイッチ１１の基準点ＰＲではなく、下流側切断線が送り基準線ＬＳに位置するように、画像情報に基づいて第２搬送部３２ａを移動させる。そして、サンドイッチ１１を送り基準ピッチＰごと、第２搬送部３２ａおよび第１搬送部２２ａにより搬送する。また、画像情報に基づいて無端帯刃４１の旋回角度ＷＡおよび位置を調整する。そして、第１搬送部２２ａが停止し、下流側切断線が切断基準線ＬＣまたはその近傍に位置する。ここで、前側帯刃４１ａが降下させてから上昇させて、サンドイッチ１１を下流側切断線で切断する。次に、前側帯刃４１ａを上流側に移動させて上流側切断線に合わせてから降下および上昇させて、サンドイッチ１１を上側切断線で切断する。これにより、サンドイッチ１１が短冊状に三等分されて、第１搬送部２２ａにより下流側へ搬送される。

【0053】

このサンドイッチ１１の切断位置を除けば、実施の形態２に係るサンドイッチ切断装置１０は実施の形態１に係るサンドイッチ切断装置１０と同様であるため、重複する説明は省略する。このサンドイッチ切断装置１０においても、サンドイッチ１１の影部分１１ｄを境界線とする白色領域に基づいてサンドイッチを切断している。このため、サンドイッチ１１の縁やこの縁の近似直線を容易に得ることができると共に、近似直線に基づいてサンドイッチを適切に切断することができる。

【0054】

（実施の形態３）
上記全ての実施の形態では、サンドイッチ１１の基準点ＰＲとして対角線の交点を用いたが、基準点ＰＲはこれに限定されない。たとえば、サンドイッチ１１の重心を基準点ＰＲとして用いてもよい。また、三角切りや短冊切りなどのサンドイッチ１１の切断方法や、サンドイッチ１１の形状などに応じて、対角線の交点または重心をサンドイッチ１１の基準点ＰＲとして選択可能であってもよい。

【0055】

図７（ａ）は、上側パン１１ｃの対角線の交点を基準点ＰＲとした矩形状のサンドイッチ１１であり、図７（ｂ）は、上側パン１１ｃの対角線の交点を基準点ＰＲとした台形状のサンドイッチ１１である。図７（ｃ）は、上側パン１１ｃの重心を基準点ＰＲとした矩形状のサンドイッチ１１である。図７（ｄ）は、上側パン１１ｃの重心を基準点ＰＲとした台形状のサンドイッチ１１である。

【0056】

図７（ａ）および図７（ｃ）に示すように、上側パン１１ｃが矩形状であれば、対角線の交点と重心とは一致またはほぼ一致する。このため、対角線の交点および重心のいずれを基準点ＰＲとしても、サンドイッチ１１は均等に切断することができる。しかしながら、図７（ｂ）および図７（ｄ）に示すように、上側パン１１ｃが台形状であれば、対角線の交点の位置と重心の位置とは大きく異なる。このため、たとえば、短冊切りであれば、重心を基準点ＰＲに設定することにより、対角線の交点を基準点ＰＲとする場合に比べてより均等にサンドイッチ１１を切断することができる。

【0057】

このように、サンドイッチ１１の切断方法や形状などに応じて、サンドイッチ１１の基準点ＰＲを対角線の交点または重心に設定する。これにより、より均等にサンドイッチ１１を切断することができる。

【0058】

（その他の実施の形態）
上記全ての実施の形態では、上側パン１１ｃの白色領域に加えて、上側パン１１ｃからはみ出した下側パン１１ａや具材１１ｂの白色領域が表示されている場合、面積が最も大きい上側パン１１ｃの白色領域をサンドイッチ１１の基準領域１１ｅとして抽出した。しかしながら、基準領域は上側パン１１ｃの白色領域だけに限定されない。たとえば、上側パン１１ｃの白色領域と１つまたは複数の他の白色領域を組み合わせることにより、矩形状の領域を取ることができる場合、これらをサンドイッチ１１の基準領域としてもよい。

【0059】

上記全ての実施の形態では、切断部４０の刃物に無端帯刃４１が用いられていたが、刃物はこれに限定されない。たとえば、回転丸刃、鉈形状刃やレシプロ刃などを刃物として用いることもできる。これらの刃物を超音波振動する超音波振動発生器が切断部４０に設けられている。

【0060】

上記全ての実施の形態では、供給コンベヤ７０、第２コンベヤ３０、第１コンベヤ２０および送出コンベヤ８０の４つのコンベヤがサンドイッチ切断装置１０に備えられていた。ただし、サンドイッチ切断装置１０が供給コンベヤ７０および／または送出コンベヤ８０を備えていなくてもよい。また、第２コンベヤ３０および第１コンベヤ２０が連続していてもよい。

【0061】

上記全ての実施の形態では、無端帯刃４１などの刃物を搬送方向に移動させることにより、切断部４０の刃物とサンドイッチ１１との左右方向の位置調整を行った。これに対して、刃物を左右方向に移動させる機構を切断部４０に設けて、刃物を左右方向に移動させて切断部４０の刃物とサンドイッチ１１との左右方向の位置調整を行ってもよい。

【0062】

上記全ての実施の形態では、送り基準線ＬＳを撮影基準点ＰＦの下流側に設けたが、送り基準線ＬＳを撮影基準点ＰＦ上に設けてもよい。この場合、第２コンベヤ３０の第２搬送部３２ａを下流側または上流側へ移動させることにより、サンドイッチ１１を送り基準線ＬＳに合わせることができる。

【0063】

なお、上記全実施の形態は、互いに相手を排除しない限り、互いに組み合わせてもよい。

【0064】

上記説明から、当業者にとっては、本発明の多くの改良や他の実施の形態が明らかである。従って、上記説明は、例示としてのみ解釈されるべきであり、本発明を実行する最良の態様を当業者に教示する目的で提供されたものである。本発明の精神を逸脱することなく、その構造および／または機能の詳細を実質的に変更できる。

【産業上の利用可能性】

【0065】

本発明のサンドイッチ切断装置は、切断位置をより容易に設定することが可能なサンドイッチ切断装置等として有用である。

【符号の説明】

【0066】

１０ ：サンドイッチ切断装置
１１ ：サンドイッチ
１１ａ ：下側パン
１１ｂ ：具材
１１ｃ ：上側パン
１１ｄ ：影部分
２０ ：第１コンベヤ（コンベヤ）
３０ ：第２コンベヤ（コンベヤ）
４０ ：切断部
５０ ：撮影部
５２ ：画像処理部
６０ ：制御部

【要約】

【課題】切断位置をより容易に設定することが可能なサンドイッチ切断装置を提供する。
【解決手段】サンドイッチ切断装置１０は、下側パン１１ａ、具材１１ｂおよび上側パン１１ｃがこの順で積層されたサンドイッチ１１を搬送するコンベヤ２０、３０と、前記コンベヤの上方に配置され、前記サンドイッチを切断する切断部４０と、前記コンベヤの上方において前記切断部の上流側に配置され、前記コンベヤの上方に光源を置いて、前記サンドイッチの画像を撮影する撮影部５０と、前記画像を処理する画像処理部５２と、前記コンベヤ、前記切断部および前記撮影部を制御する制御部６０と、を備え、前記画像処理部は、前記サンドイッチの影部分１１ｄを検出して、前記影部分１１ｄを境界線とする閉領域を抽出し、前記制御部は、前記閉領域に基づいて前記サンドイッチを切断するように前記切断部を制御するよう構成されている。
【選択図】図１

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】