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(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】
(24)【登録日】2023-09-01
(45)【発行日】2023-09-11
(54)【発明の名称】冷凍物打撃装置
(51)【国際特許分類】
G01N 3/303 20060101AFI20230904BHJP
B02C 1/00 20060101ALI20230904BHJP
【ＦＩ】
G01N3/303 D
B02C1/00 Z
【請求項の数】
6
(21)【出願番号】P 2023106281
(22)【出願日】2023-06-28
【審査請求日】2023-07-04
【早期審査対象出願】
(73)【特許権者】
【識別番号】523247452
【氏名又は名称】有限会社巧機工
(74)【代理人】
【識別番号】100185270
【弁理士】
【氏名又は名称】原田 貴史
(74)【代理人】
【識別番号】100225347
【弁理士】
【氏名又は名称】鬼澤 正徳
(72)【発明者】
【氏名】中尾 彰信
【審査官】外川 敬之
(56)【参考文献】
【文献】特開２０００－１１０１５４（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１０－０４２３３５（ＪＰ，Ａ）
【文献】実開平０４－０１４１３７（ＪＰ，Ｕ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｇ０１Ｎ ３／３０３
Ｂ０２Ｃ １／００
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
冷凍物を打撃する冷凍物打撃装置であって、前記冷凍物が置かれる第１支持台と、
鉛直方向で前記第１支持台より上に配置される第２支持台と、
鉛直方向で前記第２支持台より上に配置され、かつ、鉛直方向に沿って上昇及び下降可能なウェイトと、
前記第２支持台に設けられ、かつ、下降する前記ウェイトから受けた打撃力を前記冷凍物に伝達するハンマと、
前記第２支持台に設けられ、かつ、前記ハンマを前記第１支持台と前記第２支持台との間で鉛直方向における所定範囲内で移動可能に支持するハンマ支持機構と、
を有する、冷凍物打撃装置。
【請求項2】
請求項１記載の冷凍物打撃装置において、前記ウェイトを支持し、かつ、前記ウェイトを鉛直方向の上死点と下死点との間で上昇及び下降させる昇降機構と、
前記ウェイトに支持力を加えて前記上死点で支持し、かつ、前記ウェイトに対する支持力を解除して前記ウェイトを自重で下降させるウェイト支持機構と、
を有する、冷凍物打撃装置。
【請求項3】
請求項２記載の冷凍物打撃装置において、前記第２支持台は、鉛直方向に貫通する穴を有し、
前記ウェイトの一部は、前記穴内で鉛直方向に移動可能である、冷凍物打撃装置。
【請求項4】
請求項３記載の冷凍物打撃装置において、前記ウェイトが鉛直方向に対して交差する方向に移動することを阻止するガイド部材が、前記第１支持台に立てて設けられ、
前記ウェイト支持機構は、前記ガイド部材に取り付けられている、冷凍物打撃装置。
【請求項5】
請求項２記載の冷凍物打撃装置において、前記昇降機構は、
圧縮空気が供給されて作動状態が切り替えられるアクチュエータと、
前記アクチュエータにより鉛直方向に作動される可動部材と、
を有し、
前記可動部材の鉛直方向における位置を検出して作動状態が切り替わるスイッチが設けられ、
前記アクチュエータは、前記スイッチの作動状態に応じて作動状態が切り替わる、冷凍物打撃装置。
【請求項6】
請求項２記載の冷凍物打撃装置において、前記第２支持台を真上から見た平面視で、前記ウェイトの外周面の形状は、基準位置を中心とする円形であり、
前記ウェイトの外周面には、前記第２支持台を真上から見た平面視で、前記基準位置を中心とする環状の係合溝が設けられ、
前記ウェイト支持機構は、
前記ウェイトに係合されて支持力を加え、かつ、前記ウェイトから解放されて支持力を解除する複数の係合要素と、
前記複数の係合要素をそれぞれ作動可能に支持する複数の支持軸と、
を有し、
前記複数の支持軸は、前記第２支持台を真上から見た平面視で、前記基準位置を中心とする同一円周上にそれぞれ配置されている、冷凍物打撃装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、冷凍物を打撃する冷凍物打撃装置に関する。
【背景技術】
【0002】
冷凍物を打撃する冷凍物打撃装置の一例が、特許文献１に記載されている。特許文献１に記載されている冷凍物打撃装置は、送水ポンプと、撒き水管と、ブロック凍結品を載置し得るブロック固定器と、を有する。特許文献１に記載された冷凍物打撃装置は、送水ポンプから送られる水が、撒き水管の小孔から１．５ｇ／ｃｍ2程度以上の打撃力で噴射され、凍結ブロックを破壊して解凍する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【文献】特開昭５４－１４７９４３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
本願発明者は、特許文献１に記載されている冷凍物打撃装置では、包装体、例えば、段ボール箱等に収容された冷凍物を打撃しようとする場合、冷凍物を打撃する前工程で、冷凍物を包装体から取り出さなければならず面倒である、という課題を認識した。
【0005】
本開示の目的は、包装体に収容された冷凍物を、包装体から取り出すことなく打撃することの可能な、冷凍物打撃装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本開示は、冷凍物を打撃する冷凍物打撃装置であって、前記冷凍物が置かれる第１支持台と、鉛直方向で前記第１支持台より上に配置される第２支持台と、鉛直方向で前記第２支持台より上に配置され、かつ、鉛直方向に沿って上昇及び下降可能なウェイトと、前記第２支持台に設けられ、かつ、下降する前記ウェイトから受けた打撃力を前記冷凍物に伝達するハンマと、前記第２支持台に設けられ、かつ、前記ハンマを前記第１支持台と前記第２支持台との間で鉛直方向における所定範囲内で移動可能に支持するハンマ支持機構と、を有する、冷凍物打撃装置である。
【発明の効果】
【0007】
本開示によれば、包装体に収容された冷凍物を、包装体から取り出すことなく打撃することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【0008】
【図1】冷凍物打撃装置の一例である冷凍バター打撃装置の正面図である。
【図2】冷凍バター打撃装置の側面図である。
【図3】冷凍バター打撃装置の平面図である。
【図4】冷凍バター打撃装置が有するウェイト、バターハンマを含む部分的な側面図である。
【図5】冷凍バター打撃装置が有するウェイト、バターハンマを含む部分的な側面図である。である。
【図6】冷凍バター打撃装置が有するウェイト支持機構の側面図である。
【図7A】冷凍バター打撃装置における圧縮空気の供給系統を示し、初期状態で自動ボタンが操作された状態の模式図である。
【図7B】冷凍バター打撃装置における圧縮空気の供給系統を示し、第１工程でブラケット及びウェイトが上昇する状態の模式図である。
【図7C】冷凍バター打撃装置における圧縮空気の供給系統を示し、第１工程でブラケット及びウェイトが上死点にある状態の模式図である。
【図7D】冷凍バター打撃装置における圧縮空気の供給系統を示し、第１工程から第２工程へ移行する状態の模式図である。
【図7E】冷凍バター打撃装置における圧縮空気の供給系統を示し、第３工程でウェイトが上死点から降下する状態の模式図である。
【図7F】冷凍バター打撃装置における圧縮空気の供給系統を示し、第３工程でウェイトが下死点にある状態の模式図である。
【図7G】冷凍バター打撃装置における圧縮空気の供給系統を示し、第３工程から第４工程へ移行する状態の模式図である。
【図8】冷凍バター打撃装置の初期状態、第１工程及び第２工程を示す模式的な側面図である。
【図9】冷凍バター打撃装置の第３工程、終了工程３及び終了工程４を示す模式的な側面図である。
【図10A】冷凍バター打撃装置における圧縮空気の供給系統を示し、終了工程１の模式図である。
【図10B】冷凍バター打撃装置における圧縮空気の供給系統を示し、終了工程２の模式図である。
【図10C】冷凍バター打撃装置における圧縮空気の供給系統を示し、終了工程３の模式図である。
【図10D】冷凍バター打撃装置における圧縮空気の供給系統を示し、終了工程４の模式図である。
【発明を実施するための形態】
【0009】
（概要）
以下、冷凍物打撃装置に含まれるいくつかの実施形態を図面に基づいて説明する。本実施形態では、冷凍物打撃装置の一例として、冷凍バターが収容された包装体をハンマで打撃して、冷凍バターを破壊する冷凍バター打撃装置を取り上げて説明する。本実施形態を説明するための図において、同一部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。
以下、冷凍物打撃装置に含まれるいくつかの実施形態を図面に基づいて説明する。本実施形態では、冷凍物打撃装置の一例として、冷凍バターが収容された包装体をハンマで打撃して、冷凍バターを破壊する冷凍バター打撃装置を取り上げて説明する。本実施形態を説明するための図において、同一部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。
【0010】
（冷凍バター打撃装置の構成）
図１、図２及び図３には、冷凍バター打撃装置１０が示されている。冷凍バター打撃装置１０は、支持台１１と、複数の支柱１２と、受け板１３と、バターハンマ１４と、複数のパイプガイド１５と、ウェイト１６と、ロッドレスシリンダ１７と、ロッドレスシリンダブラケット（以下、「ブラケット」と略記する）１８と、ブラケットアーム１９と、ウェイト支持機構２０と、カバー２１と、を有する。
図１、図２及び図３には、冷凍バター打撃装置１０が示されている。冷凍バター打撃装置１０は、支持台１１と、複数の支柱１２と、受け板１３と、バターハンマ１４と、複数のパイプガイド１５と、ウェイト１６と、ロッドレスシリンダ１７と、ロッドレスシリンダブラケット（以下、「ブラケット」と略記する）１８と、ブラケットアーム１９と、ウェイト支持機構２０と、カバー２１と、を有する。
【0011】
支持台１１は、冷凍バター打撃装置１０を構成する他の要素及び機構を支持し、かつ、冷凍バター２２が収容された包装体２３を支持する要素である。冷凍バター２２は、冷凍されて硬度が高められたバターである。支持台１１は、複数のレベルアジャスタボルト２４を介して使用場所２５に置かれる。複数のレベルアジャスタボルト２４は、支持台１１を支持し、かつ、鉛直方向において、使用場所２５に対する支持台１１の高さを調整するために設けられている。鉛直方向は、重力の作用方向を意味する。支持台１１は、例えば、金属製のプレートで構成されており、支持台１１は、複数のレベルアジャスタボルト２４によって略水平に保たれる。図３のように、支持台１１を鉛直方向の真上から平面視すると、支持台１１の外周形状は、一例として、略四角形である。
【0012】
複数の支柱１２は、一例として４本設けられている。複数の支柱１２は、それぞれ金属製の角パイプで構成されている。複数の支柱１２は、鉛直方向に沿って立てられた状態で、それぞれ支持台１１の上面に固定されている。４本の支柱１２は、支持台１１の上面で異なる位置に配置されている。具体的に説明すると、支持台１１の平面視で、四角形、例えば長方形における４箇所の角部に対応する位置に、支柱１２がそれぞれ配置されている。
【0013】
受け板１３は、バターハンマ１４及び複数のパイプガイド１５等を支持する要素であり、受け板１３は、４本の支柱１２に固定されている。受け板１３は、例えば、金属製のプレートで構成されており、受け板１３は、４本の支柱１２により略水平に保持されている。図５のように、受け板１３の上面にプレート２６が固定されている。また、プレート２６及び受け板１３を鉛直方向に貫通する穴２７が設けられている。
【0014】
バターハンマ１４は、ウェイト１６から受けた打撃力を、包装体２３及び冷凍バター２２へ伝達する要素である。具体的に説明すると、バターハンマ１４は、冷凍バター２２が収容された包装体２３を打撃する要素である。バターハンマ１４は、一例として金属製であり、バターハンマ１４は、ハンマ支持機構２８を介して受け板１３に支持されている。バターハンマ１４は、ハンマ支持機構２８により支持された状態で、鉛直方向で下向きに突出された突起２９を有する。
【0015】
バターハンマ１４は、受け板１３に対し鉛直方向の所定範囲内で移動できるように、ハンマ支持機構２８により支持されている。ハンマ支持機構２８は、複数のボルトと、各ボルトにそれぞれ取り付けられたナットと、各ボルトにそれぞれ取り付けられた引っ張りコイルスプリングと、を有する。圧縮コイルスプリングは、鉛直方向に伸縮可能である。バターハンマ１４が鉛直方向に移動できる所定範囲は、鉛直方向でボルトに対するナットの取り付け位置、引っ張りコイルスプリングのばね定数等、に応じて定まる。さらに、受け板１３のプレート２６上に金属製の受けリング３０が載せられている。
【0016】
複数のパイプガイド１５、具体的には３本のパイプガイド１５は、プレート２６の上面から鉛直方向に突出して設けられている。３本のパイプガイド１５は、ウェイト１６が鉛直方向に対して交差する方向に移動することを阻止する要素である。３本のパイプガイド１５は、金属製である。図３のように、受け板１３を平面視すると、３本のパイプガイド１５は、基準位置Ａ１を中心とする同一円周上に等間隔で配置されている。
【0017】
ウェイト１６は、バターハンマ１４に打撃力を加えるための要素であり、例えば、金属製である。ウェイト１６は、円柱形状であり、ウェイト１６の上部に係合溝３１が設けられている。係合溝３１は、ウェイト１６の全周に亘って環状に設けられている。また、ウェイト１６の下端には、バターハンマ１４に接触される突起３２が設けられている。ウェイト１６は、図４及び図５のように、鉛直方向でバターハンマ１４の上方に配置されている。
【0018】
ウェイト１６は、鉛直方向に沿って移動、つまり、上昇及び下降が可能である。ウェイト１６は、重力によって下降、つまり、落下可能であり、かつ、ウェイト１６は、ロッドレスシリンダ１７により支持された状態で、図４に示す仮想線Ｂ１に沿って上昇及び下降が可能である。仮想線Ｂ１は、鉛直方向に延ばされた直線であり、仮想線Ｂ１は、図３に示す基準位置Ａ１を通る。図３のように、受け板１３を平面視すると、係合溝３１及び突起３２は、基準位置Ａ１を中心として配置されている。ウェイト１６が上昇または下降されると、突起３２は、受けリング３０内及び穴２７内へ進入すること、受けリング３０内及び穴２７内から退出すること、ができる。ウェイト１６が下降して突起３２が穴２７へ進入すると、突起３２の先端は、鉛直方向で受け板１３の下方へ到達してバターハンマ１４を打撃する。
【0019】
ウェイト１６は、受け板１３の上方空間で３本のパイプガイド１５の間に配置されている。ウェイト１６が３本のパイプガイド１５に接触することにより、ウェイト１６が、鉛直方向とは異なる方向に移動することが規制される。図３のように、受け板１３を真上から平面視すると、ウェイト１６の外周面の形状は、基準位置Ａ１を中心とする円形であり、ウェイト１６は、基準位置Ａ１を中心として配置されている。
【0020】
ロッドレスシリンダ１７は、支持台１１上に設けられている。ロッドレスシリンダ１７は、ウェイト１６を上昇及び下降させる機能を有する。ロッドレスシリンダ１７は、図３のように、リニアガイド３３、スライダ３４、シリンダチューブ、第１空気室８０、第２空気室８１、ピストン８２等を有する。リニアガイド３３は、鉛直方向に沿って設けられたレールである。スライダ３４は、リニアガイド３３に取り付けられている。シリンダチューブ内に、第１空気室８０、第２空気室８１及びピストンが設けられており、第１空気室８０と第２空気室８１とがピストン８２により仕切られている。第１空気室８０または第２空気室８１の何れか一方へ圧縮空気が供給され、他方から圧縮空気が排出される。ピストン８２は、スライダ３４に連結されており、ピストン８２と共にスライダ３４がリニアガイド３３に沿って鉛直方向に作動される。第１空気室８０の空気圧が上昇されると、ピストン８２及びスライダ３４が上昇され、第２空気室８１の空気圧が上昇されると、ピストン８２及びスライダ３４が下降される。このようにして、スライダ３４が上死点と下死点との間で往復及び停止される。鉛直方向において、上死点は下死点より高い位置である。
【0021】
また、ロッドレスシリンダブラケット（以下、「ブラケット」と略記する。）１８が、スライダ３４に固定されている。さらに、２個のブラケットアーム１９がブラケット１８に固定されている。ロッドレスシリンダ１７の平面視で、２個のブラケットアーム１９は平行に配置されており、２個のブラケットアーム１９は、受けリング３０を介してウェイト１６を支持することができる。ロッドレスシリンダ１７及び２個のブラケットアーム１９は、スライダ３４と共に鉛直方向に作動される。このため、２個のブラケットアーム１９がウェイト１６を支持した状態で、スライダ３４がリニアガイド３３に沿って上昇すると、ウェイト１６も上昇される。２個のブラケットアーム１９がウェイト１６を支持した状態で、スライダ３４がリニアガイド３３に沿って下降すると、ウェイト１６も下降される。
【0022】
ウェイト支持機構２０は、ロッドレスシリンダ１７により上昇されたウェイト１６を、鉛直方向における上死点で支持するために設けられている。ウェイト１６が上死点で支持されると、ウェイト１６の下端は、受け板１３よりも所定量、例えば、１．５ｍ以上高い位置で停止される。ウェイト支持機構２０は、図３及び図６のように、パイプガイド１５に固定された上部プレート３５及び下部プレート３６と、下部プレート３６に固定されたシリンダブラケット３７と、シリンダブラケット３７に設けられたエアーシリンダ３８と、上部プレート３５と下部プレート３６との間に介在された駆動リング３９と、駆動リング３９に連結された抜き差しレバー４０と、を有する。
【0023】
上部プレート３５は、鉛直方向で下部プレート３６より上に配置されている。図３のように、受け板１３を平面視すると、上部プレート３５及び下部プレート３６は、基準位置Ａ１を中心とする環状に構成されている。レバーガイドピン６９，７０が、上部プレート３５及び下部プレート３６に固定されている。駆動リング３９は、上部プレート３５と下部プレート３６との間に配置されている。図３のように、受け板１３を平面視すると、駆動リング３９は、基準位置Ａ１を中心として環状に配置されている。駆動リング３９は、上部プレート３５及び下部プレート３６に対し、基準位置Ａ１を中心として所定角度の範囲内で作動可能である。抜き差しレバー４０は、駆動リング３９に対し支持軸４１を中心として作動可能に取り付けられている。抜き差しレバー４０は、複数、例えば、２個設けられており、受け板１３の平面視で、支持軸４１は、基準位置Ａ１を中心とする同一円周上に配置されている。
【0024】
エアーシリンダ３８は、往復作動可能なプランジャ４２を有し、プランジャ４２が駆動リング３９に連結されている。プランジャ４２は、図示しない圧縮スプリングにより押され、かつ、駆動リング３９が図３で反時計回りに付勢されている。そして、エアーシリンダ３８から圧縮空気が排出されていると、プランジャ４２は圧縮スプリングに押された前進位置で停止している。また、抜き差しレバー４０がレバーガイドピン６９に接触して停止している。このため、ウェイト１６が上死点に位置していると、抜き差しレバー４０の先端がウェイト１６の係合溝３１へ進入して停止する。つまり、抜き差しレバー４０がウェイト１６に係合され、ウェイト１６が上死点に保持される。
【0025】
これに対して、抜き差しレバー４０がウェイト１６を上死点に保持している状態において、エアーシリンダ３８へ圧縮空気が供給されると、プランジャ４２が圧縮スプリングの力に抗して前進位置から後退位置へ作動して停止し、かつ、駆動リング３９が時計方向に所定角度の範囲で回転される。駆動リング３９が時計方向に回転されると、抜き差しレバー４０はレバーガイドピン７０に接触し、かつ、支持軸４１を中心として時計回りに作動して停止する。このため、抜き差しレバー４０の先端がウェイト１６の係合溝３１から退出する。つまり、抜き差しレバー４０がウェイト１６から解放され、ウェイト１６が上死点から下降できる。
【0026】
カバー２１は、受け板１３より上の空間を覆う構造物である。カバー２１は、支柱１２に取り付けられており、作業者はカバー２１を開閉することができる。カバー２１により覆われた空間内に、３本のパイプガイド１５、ウェイト支持機構２０、ウェイト１６、等が配置されている。カバー２１は、例えば、金属製であり、カバー２１に窓４３が開口されている。窓４３は、透明または半透明な透光部材４４により塞がれている。透光部材４４は、ガラス、または、合成樹脂を含む。作業者は、カバー２１の外部から透光部材４４を介してカバー２１の内部を目視することができる。カバー２１には操作盤４５が設けられている。操作盤４５には、作業者により操作される各種の操作ボタン、例えば、起動ボタン４５Ａ、停止ボタン４５Ｂ、自動ボタン４５Ｃ、運転ボタン４５Ｄ、終了ボタン４５Ｅ等が設けられている。操作盤４５が操作されると、ロッドレスシリンダ１７における圧縮空気の供給状態、ウェイト支持機構２０における圧縮空気の供給状態が制御される。
【0027】
（各種の検出機構）
受け板１３の上面に、金属製のステー４６が立てて設けられている。ステー４６にブラケット４７が取り付けられており、メカニカルバルブ４８及びバルブスイッチ金具４９が、ブラケット４７に取り付けられている。バルブスイッチ金具４９は、作動可能に設けられており、バルブスイッチ金具４９の状態は、ウェイト１６に接触されたオンと、ウェイト１６から離間されたオフと、に切り替えられる。なお、バルブスイッチ金具４９のオン・オフは、作業者が手動で切り替えることもできる。
受け板１３の上面に、金属製のステー４６が立てて設けられている。ステー４６にブラケット４７が取り付けられており、メカニカルバルブ４８及びバルブスイッチ金具４９が、ブラケット４７に取り付けられている。バルブスイッチ金具４９は、作動可能に設けられており、バルブスイッチ金具４９の状態は、ウェイト１６に接触されたオンと、ウェイト１６から離間されたオフと、に切り替えられる。なお、バルブスイッチ金具４９のオン・オフは、作業者が手動で切り替えることもできる。
【0028】
また、図７Ａに示すブラケット接触スイッチ５０，８３が設けられている。ブラケット接触スイッチ５０，８３は、ブラケット１８に接触または離間されることにより、鉛直方向におけるブラケット１８の位置に応じて作動状態が切り替わる。ブラケット接触スイッチ５０は、ブラケット１８が下死点に位置すると接触され、かつ、ブラケット１８が下死点より上に位置すると離間される。ブラケット接触スイッチ８３は、ブラケット１８が上死点に位置すると接触され、かつ、ブラケット１８が上死点より下に位置すると離間される。さらに、図７Ａに示すスピードコントローラ５１，８４が設けられている。スピードコントローラ８４は、ロッドレスシリンダ１７の第１空気室８０に空気を供給し、かつ、第１空気室８０から空気を排出する。また、スピードコントローラ８４は、第１空気室８０から排出する圧縮空気の流量を、第２空気室８１へ供給される圧縮空気の流量未満に調整する。スピードコントローラ５１は、ロッドレスシリンダ１７の第２空気室８１に空気を供給し、かつ、第２空気室８１から空気を排出する。また、スピードコントローラ５１は、第２空気室８１から排出する圧縮空気の流量を、第１空気室８０へ供給される圧縮空気の流量未満に調整する。スピードコントローラ５１が、第２空気室８１から排出される圧縮空気の流量を調整するため、ブラケット１８が上昇する速度を調整できる。スピードコントローラ８４が、第１空気室８０から排出される圧縮空気の流量を調整するため、ブラケット１８が下降する速度を調整できる。
【0029】
図５に示す包装体検出スイッチ５２が設けられている。包装体検出スイッチ５２は、例えば、支持台１１とバターハンマ１４との間に設けられている。包装体検出スイッチ５２は、支持台１１上に載せられる包装体２３に接触されて作動する。包装体２３が支持台１１上に無ければ、包装体検出スイッチ５２は作動しない。
【0030】
（回路図）
図７Ａは、冷凍バター打撃装置１０における圧縮空気の供給系統を模式的に示す回路図である。空気を吸入して圧縮空気を吐出する空気機械の一例であるエアコンプレッサ５６が設けられている。エアコンプレッサ５６の吐出口に通路５３が接続されている。通路５３に通路９０が接続され、通路９０は、メカニカルバルブ９１に接続されている。メカニカルバルブ９１は、ブラケット接触スイッチ５０の作動状態、つまり、鉛直方向におけるブラケット１８の位置に応じて状態が切り替えられる。メカニカルバルブ９１は、通路９２へ接続されている。メカニカルバルブ９１は、入力ポート９３、出力ポート９４、ドレーンポート９５、プランジャ、圧縮スプリングを有する。メカニカルバルブ９１は、プランジャが作動して状態が切り替えられる。
図７Ａは、冷凍バター打撃装置１０における圧縮空気の供給系統を模式的に示す回路図である。空気を吸入して圧縮空気を吐出する空気機械の一例であるエアコンプレッサ５６が設けられている。エアコンプレッサ５６の吐出口に通路５３が接続されている。通路５３に通路９０が接続され、通路９０は、メカニカルバルブ９１に接続されている。メカニカルバルブ９１は、ブラケット接触スイッチ５０の作動状態、つまり、鉛直方向におけるブラケット１８の位置に応じて状態が切り替えられる。メカニカルバルブ９１は、通路９２へ接続されている。メカニカルバルブ９１は、入力ポート９３、出力ポート９４、ドレーンポート９５、プランジャ、圧縮スプリングを有する。メカニカルバルブ９１は、プランジャが作動して状態が切り替えられる。
【0031】
メカニカルバルブ９１は、図７Ｄのように、ブラケット１８が下死点に位置すると、入力ポート９３と出力ポート９４とを接続し、かつ、ドレーンポート９５を閉じる。このため、エアコンプレッサ５６から吐出された圧縮空気は、通路５３，９０を通って入力ポート９３へ供給され、かつ、出力ポート９４から通路９２へ供給される。メカニカルバルブ９１は、図７Ｇのように、ブラケット１８が下死点より上に位置すると、出力ポート９４とドレーンポート９５とを接続し、かつ、入力ポート９３を閉じる。このため、通路９２の圧縮空気は、ドレーンポート９５から排出される。
【0032】
また、図７Ａのように、ブラケット接触スイッチ８３の作動状態、つまり、鉛直方向におけるブラケット１８の位置に応じて状態が切り替えられるメカニカルバルブ１００が設けられている。メカニカルバルブ１００は、通路１０１，１０２に接続されている。通路１０１は、通路５３へ接続されている。メカニカルバルブ１００は、入力ポート１０３、出力ポート１０５、ドレーンポート１０４、プランジャ、圧縮スプリングを有する。入力ポート１０３は通路１０１に接続され、出力ポート１０５は通路１０２に接続されている。メカニカルバルブ１００は、プランジャが作動して状態が切り替えられる。
【0033】
メカニカルバルブ１００は、図７Ｃのようにブラケット１８が上死点に位置すると、入力ポート１０３と出力ポート１０５とを接続し、かつ、ドレーンポート１０４を閉じる。このため、通路１０１の圧縮空気は、出力ポート１０５から通路１０２へ供給される。メカニカルバルブ１００は、図７Ｂのようにブラケット１８が上死点より下に位置すると、出力ポート１０５とドレーンポート１０４とを接続し、かつ、入力ポート１０３を閉じる。このため、通路１０２の圧縮空気は、ドレーンポート１０４から排出される。
【0034】
図４及び図５のように、メカニカルバルブ４８は、バルブスイッチ金具４９に接続されており、メカニカルバルブ４８は、鉛直方向におけるウェイト１６の位置に応じて状態が切り替えられる。図７Ａのように、メカニカルバルブ４８は、通路９２及び通路９６に接続されている。メカニカルバルブ４８は、入力ポート９７、出力ポート９８、ドレーンポート９９、プランジャ、圧縮スプリング等を有する。入力ポート９７は通路９２に接続され、出力ポート９８は通路９６に接続されている。メカニカルバルブ４８は、プランジャが作動して状態が切り替えられる。メカニカルバルブ４８は、図７Ｆのように、ウェイト１６が下死点に位置すると、入力ポート９７と出力ポート９８とを接続し、かつ、ドレーンポート９９を閉じる。このため、通路９２に供給される圧縮空気は、出力ポート９８から通路９６へ供給される。メカニカルバルブ４８は、図７Ｂのように、ウェイト１６が下死点より上に位置すると、出力ポート９８とドレーンポート９９とを接続し、かつ、入力ポート９７を閉じる。このため、通路９６の圧縮空気は、ドレーンポート９９から排出される。
【0035】
さらに、図７Ａのように、通路５３に通路１０６が接続されている。そして、通路９６，１０２，１０６，１１３，１１４に接続されたエアーオペレートバルブ６０が設けられている。エアーオペレートバルブ６０は、エアコンプレッサ５６から吐出される圧縮空気を、第１空気室８０及び第２空気室８１に切り替えて供給する機能を有する。エアーオペレートバルブ６０は、入力ポート１０７、出力ポート１０８，１０９、ドレーンポート１１０、操作圧（信号圧）ポート１１１，１１２、プランジャを有する。入力ポート１０７は通路１０６へ接続され、出力ポート１０８は通路１１３へ接続されている。通路１１３は第１空気室８０へ接続され、スピードコントローラ８４は、通路１１３に設けられている。出力ポート１０９は通路１１４へ接続されている。通路１１４は第２空気室８１へ接続され、スピードコントローラ５１は、通路１１４に設けられている。操作圧ポート１１１は通路９６へ接続され、操作圧ポート１１２は通路１０２へ接続されている。
【0036】
そして、エアーオペレートバルブ６０は、操作圧ポート１１１へ供給される圧縮空気の圧力と、操作圧ポート１１２へ供給される圧縮空気の圧力との差に応じて、作動状態が切り替えられる。エアーオペレートバルブ６０は、操作圧ポート１１１の圧力と、操作圧ポート１１２の圧力とが同じであると、プランジャは作動せず、状態が保持される。エアーオペレートバルブ６０は、操作圧ポート１１１の圧力が操作圧ポート１１２の圧力を超えていると、図７Ｂのように、入力ポート１０７と出力ポート１０８とが接続され、かつ、出力ポート１０９とドレーンポート１１０とが接続される。このため、通路１０６の圧縮空気は、出力ポート１０８、通路１１３を介して第１空気室８０へ供給される。また、第２空気室８１の圧縮空気は、通路１１４を経由してドレーンポート１１０から排出される。したがって、ブラケット１８及びピストン８２が上昇する。
【0037】
これに対して、操作圧ポート１１２の圧力が操作圧ポート１１１の圧力を超えていると、図７Ｃのように、入力ポート１０７と出力ポート１０９とが接続され、かつ、出力ポート１０８とドレーンポート１１０とが接続される。このため、通路１０６の圧縮空気は、出力ポート１０９、通路１１４を介して第２空気室８１へ供給される。また、第１空気室８０の圧縮空気は、通路１１３を経由してドレーンポート１１０から排出される。したがって、ブラケット１８及びピストン８２が下降する。なお、ブラケット１８及びピストン８２が上昇する速度及び下降する速度は、スピードコントローラ５１，８４により、それぞれ調整される。
【0038】
さらに、図５に示す包装体検出スイッチ５２の作動状態、つまり、包装体２３の有無に応じて作動状態が切り替わる、図７Ａのメカニカルバルブ８６が設けられている。メカニカルバルブ８６は、通路１１５，１１６に接続されている。通路１１６は、通路１０６に接続されている。メカニカルバルブ４８は、入力ポート１１７、出力ポート１１８、ドレーンポート１１９を有する。入力ポート１１７は通路１１６に接続され、出力ポート１１８は通路１１５に接続されている。包装体２３が支持台１１上に有ると、メカニカルバルブ８６は、図７Ｄのように、入力ポート１１７と出力ポート１１８とを接続し、かつ、ドレーンポート１１９を閉じる。このため、エアコンプレッサ５６から吐出される圧縮空気は、通路１０６，１１６及び出力ポート１１８を通って通路１１５へ供給される。包装体２３が支持台１１上に無いと、メカニカルバルブ８６は、図７Ｂのように、出力ポート１１８とドレーンポート１１９とを接続し、かつ、入力ポート１１７を閉じる。このため、通路１１５の圧縮空気は、ドレーンポート１１９から排出される。
【0039】
図７Ａのように、通路１１５は押しボタンバルブ１２０へ接続されている。押しボタンバルブ１２０は、操作盤４５に設けられているボタンの操作により状態が切り替わる。押しボタンバルブ１２０は、入力ポート１２１、出力ポート１２２、ドレーンポート１２３を有する。入力ポート１２１は通路１１５に接続され、出力ポート１２２は通路１２４に接続されている。操作盤４５の自動ボタン４５Ｃが押されると、押しボタンバルブ１２０は、図７Ｅのように、入力ポート１２１と出力ポート１２２とを接続し、かつ、ドレーンポート１２３を閉じる。このため、通路１１５の圧縮空気は、通路１２４へ供給される。自動ボタン４５Ｃが押されていなければ、押しボタンバルブ１２０は、図７Ｄのように出力ポート１２２とドレーンポート１２３とを接続し、かつ、入力ポート１２１を閉じる。このため、通路１２４の圧縮空気は、ドレーンポート１２３から排出される。
【0040】
さらに、図７Ａのようにカバーバルブ１２５が設けられている。カバーバルブ１２５は、図１に示すカバースイッチ１２６のオン・オフに応じて状態が切り替わる。カバースイッチ１２６は、カバー２１が閉じられているとオンされ、カバー２１が開かれているとオフされる。カバーバルブ１２５は、入力ポート１２７、出力ポート１２８、ドレーンポート１２９を有する。入力ポート１２７は通路１２４に接続され、出力ポート１２８は通路１３０に接続されている。カバースイッチ１２６がオンされていると、カバーバルブ１２５は、図７Ｅのように、入力ポート１２７と出力ポート１２８とを接続し、かつ、ドレーンポート１２９を閉じる。このため、通路１２４の圧縮空気は、通路１３０へ供給される。カバースイッチ１２６がオフされていると、カバーバルブ１２５は、入力ポート１２７とドレーンポート１２９とを接続し、かつ、出力ポート１２８を閉じる。このため、通路１２４の圧縮空気は、ドレーンポート１２９から排出される。
【0041】
さらに、図７Ａのように、エアーシリンダ３８に対する圧縮空気の供給、及び圧縮空気の排出を切り替えるエアーオペレートバルブ８５が設けられている。エアーオペレートバルブ８５は、入力ポート１４０、出力ポート１４１、ドレーンポート１４２、操作圧（信号圧）ポート１４３，１５０、プランジャを有する。入力ポート１４０は通路５３へ接続され、出力ポート１４１は通路１４５を介してエアーシリンダ３８へ接続されている。操作圧ポート１４３は通路１３０へ接続されている。操作圧ポート１５０は通路１４６へ接続されている。さらに、操作圧ポート１４３に接続された通路１４７が設けられている。そして、通路１０２を通路１４６または通路１４７のいずれか一方へ接続する切替バルブ１４８が設けられている。切替バルブ１４８は、作業者がセレクトスイッチ１４９を操作することにより、状態が切り替えられる。切替バルブ１４８は、セレクトスイッチ１４９がオフされていると、通路１０２と通路１４６とを接続し、通路１０２と通路１４７とを遮断する。切替バルブ１４８は、セレクトスイッチ１４９がオンされていると、通路１０２と通路１４７とを接続し、通路１０２と通路１４６とを遮断する。
【0042】
そして、エアーオペレートバルブ８５は、操作圧ポート１４３へ供給される圧縮空気の圧力と、操作圧ポート１５０へ供給される圧縮空気の圧力との差に応じて、作動状態が切り替えられる。エアーオペレートバルブ８５は、操作圧ポート１４３の圧力と、操作圧ポート１５０の圧力とが同じであると、プランジャが作動せず状態が保持される。エアーオペレートバルブ８５は、操作圧ポート１４３の圧力が操作圧ポート１５０の圧力を超えていると、図７Ｅのように、入力ポート１４０と出力ポート１４１とが接続され、かつ、ドレーンポート１４２が閉じられる。このため、通路５３の圧縮空気は、出力ポート１４１、通路１４５を介してエアーシリンダ３８へ供給される。したがって、抜き差しレバー４０がウェイト１６から解放される。
【0043】
これに対して、操作圧ポート１５０の圧力が操作圧ポート１４３の圧力を超えていると、図７Ｄのように、入力ポート１４０及び出力ポート１４１は、共にドレーンポート１４２へ接続される。このため、エアーシリンダ３８の圧縮空気は、通路１４５を通ってドレーンポート１４２から排出される。したがって、抜き差しレバー４０がウェイト１６へ係合される。
【0044】
（作動例）
図８及び図９には、本実施形態における冷凍バター打撃装置１０の作動例、つまり、冷凍バター打撃方法が示されている。なお、本実施形態では、基本的にカバー２１が閉じられており、メンテナンス時等においてのみ、カバー２１が開かれるものとする。
図８及び図９には、本実施形態における冷凍バター打撃装置１０の作動例、つまり、冷凍バター打撃方法が示されている。なお、本実施形態では、基本的にカバー２１が閉じられており、メンテナンス時等においてのみ、カバー２１が開かれるものとする。
【0045】
（初期状態）
冷凍バター打撃装置１０の初期状態は、操作盤４５が操作されておらず、かつ、エアコンプレッサ５６が停止され、かつ、包装体２３が支持台１１に無い状態を意味する。エアコンプレッサ５６から圧縮空気は吐出されない。冷凍バター打撃装置１０の初期状態では、図７Ａ及び図８のように、ブラケット１８は下死点で停止され、かつ、ウェイト１６はブラケットアーム１９により支持された状態で、下死点で停止されている。このため、メカニカルバルブ９１は、図７Ａのように、入力ポート９３と出力ポート９４とを接続している。また、メカニカルバルブ４８は、入力ポート９７と出力ポート９８とを接続している。さらに、メカニカルバルブ１００は、入力ポート１０３を閉じている。さらに、エアーオペレートバルブ８５は、入力ポート１４０と出力ポート１４１とを接続し、かつ、ドレーンポート１４２を閉じている。さらに、バターハンマ１４は、初期位置で停止されている。
冷凍バター打撃装置１０の初期状態は、操作盤４５が操作されておらず、かつ、エアコンプレッサ５６が停止され、かつ、包装体２３が支持台１１に無い状態を意味する。エアコンプレッサ５６から圧縮空気は吐出されない。冷凍バター打撃装置１０の初期状態では、図７Ａ及び図８のように、ブラケット１８は下死点で停止され、かつ、ウェイト１６はブラケットアーム１９により支持された状態で、下死点で停止されている。このため、メカニカルバルブ９１は、図７Ａのように、入力ポート９３と出力ポート９４とを接続している。また、メカニカルバルブ４８は、入力ポート９７と出力ポート９８とを接続している。さらに、メカニカルバルブ１００は、入力ポート１０３を閉じている。さらに、エアーオペレートバルブ８５は、入力ポート１４０と出力ポート１４１とを接続し、かつ、ドレーンポート１４２を閉じている。さらに、バターハンマ１４は、初期位置で停止されている。
【0046】
（第１工程）
作業者は、操作盤４５の起動ボタン４５Ａを操作して冷凍バター打撃装置１０を起動させる。また、操作盤４５のセレクトスイッチ１４９はオフされている。次に、作業者が操作盤４５の自動ボタン４５Ｃを操作（オン）すると、エアコンプレッサ５６が駆動されて圧縮空気を吐出する。エアコンプレッサ５６から吐出された圧縮空気は、図７Ａのように、通路５３，９２，９６を通って操作圧ポート１１１へ供給される。すると、エアーオペレートバルブ６０は、入力ポート１０７と出力ポート１０８とを接続し、かつ、出力ポート１０９とドレーンポート１１０とを接続する。このため、通路１０６の圧縮空気は、通路１１３を通って第１空気室８０へ供給される。したがって、ロッドレスシリンダ１７が作動されて、ブラケット１８及びウェイト１６が下死点から上昇される。
作業者は、操作盤４５の起動ボタン４５Ａを操作して冷凍バター打撃装置１０を起動させる。また、操作盤４５のセレクトスイッチ１４９はオフされている。次に、作業者が操作盤４５の自動ボタン４５Ｃを操作（オン）すると、エアコンプレッサ５６が駆動されて圧縮空気を吐出する。エアコンプレッサ５６から吐出された圧縮空気は、図７Ａのように、通路５３，９２，９６を通って操作圧ポート１１１へ供給される。すると、エアーオペレートバルブ６０は、入力ポート１０７と出力ポート１０８とを接続し、かつ、出力ポート１０９とドレーンポート１１０とを接続する。このため、通路１０６の圧縮空気は、通路１１３を通って第１空気室８０へ供給される。したがって、ロッドレスシリンダ１７が作動されて、ブラケット１８及びウェイト１６が下死点から上昇される。
【0047】
ブラケット１８が下死点から上昇されると、図７Ｂのように、メカニカルバルブ９１は、出力ポート９４が閉じられ、通路９０の圧縮空気は通路９２へ供給されなくなる。また、ウェイト１６が下死点から上昇されると、メカニカルバルブ４８は、入力ポート９７が閉じられ、かつ、出力ポート９８とドレーンポート９９とが接続される。しかし、ブラケット１８が上死点よりも下に位置している間、メカニカルバルブ１００の状態は切り替わらず、通路１０２へ圧縮空気は供給されない。このため、エアーオペレートバルブ６０は、入力ポート１０７と出力ポート１０８とを接続し、かつ、出力ポート１０９とドレーンポート１１０とを接続した状態に保持される。したがって、ブラケット１８及びウェイト１６の上昇が継続される。
【0048】
また、ブラケット１８が上死点よりも下に位置している間、エアーオペレートバルブ８５の操作圧ポート１５０へ圧縮空気は供給されず、エアーオペレートバルブ８５の状態は切り替わらない。このため、圧縮空気が通路５３，１４５を経由してエアーシリンダ３８へ供給され、プランジャ４２が前進位置から後退位置へ作動して停止する。
【0049】
その後、図８及び図７Ｃのように、ブラケット１８及びウェイト１６が上死点へ到達すると、メカニカルバルブ１００は、入力ポート１０３と出力ポート１０５とを接続する。すると、通路１０１の圧縮空気は、通路１０２を通って操作圧ポート１１２へ供給される。このため、エアーオペレートバルブ６０は、入力ポート１０７と出力ポート１０９とを接続し、かつ、出力ポート１０８とドレーンポート１１０とを接続する。すると、通路１０６の圧縮空気は、通路１１４を通って第２空気室８１へ供給され、かつ、第１空気室８０の圧縮空気は、通路１１３を通ってドレーンポート１１０から排出される。したがって、ブラケット１８は、上死点から下死点へ向けて下降される。
【0050】
一方、ブラケット１８が上死点へ到達した時点で、通路１０２へ供給された圧縮空気の一部は、エアーオペレートバルブ８５の操作圧ポート１５０へ供給される。すると、エアーオペレートバルブ８５の状態が切り替わり、出力ポート１４１とドレーンポート１４２とが接続され、かつ、入力ポート１４０が閉じられる。このため、エアーシリンダ３８の圧縮空気は、通路１４５を通ってドレーンポート１４２へ排出される。したがって、エアーシリンダ３８のプランジャ４２は、後退位置から前進位置へ作動して停止する。つまり、抜き差しレバー４０が上死点に位置するウェイト１６に係合される。このようにして、ウェイト１６が上死点で保持される。上記のように、ウェイト１６が上死点で保持された後、図８及び図７Ｄのように、ブラケット１８が下死点へ到達して停止する。
【0051】
（第２工程）
作業者は、ブラケット１８が下死点で停止された後、冷凍バター２２が入れられた包装体２３を、支持台１１の上に載せて滑らせ、包装体２３をバターハンマ１４の下へ進入させて停止する。ここで、ウェイト１６が上死点で保持されており、バターハンマ１４は、ハンマ支持機構２８の引っ張りコイルスプリングにより上に持ち上げられている。つまり、ウェイト１６の質量及びバターハンマ１４の質量は包装体２３へ加わらない。包装体２３を支持台１１の上に載せて滑らせる作業を円滑に行える。また、支持台１１に載せられると、包装体検出スイッチ５２が作動する。このため、メカニカルバルブ８６は、入力ポート１１７と出力ポート１１８とを接続し、かつ、ドレーンポート１１９を閉じる。すると、通路１１６の圧縮空気は、通路１１５へ供給される。
作業者は、ブラケット１８が下死点で停止された後、冷凍バター２２が入れられた包装体２３を、支持台１１の上に載せて滑らせ、包装体２３をバターハンマ１４の下へ進入させて停止する。ここで、ウェイト１６が上死点で保持されており、バターハンマ１４は、ハンマ支持機構２８の引っ張りコイルスプリングにより上に持ち上げられている。つまり、ウェイト１６の質量及びバターハンマ１４の質量は包装体２３へ加わらない。包装体２３を支持台１１の上に載せて滑らせる作業を円滑に行える。また、支持台１１に載せられると、包装体検出スイッチ５２が作動する。このため、メカニカルバルブ８６は、入力ポート１１７と出力ポート１１８とを接続し、かつ、ドレーンポート１１９を閉じる。すると、通路１１６の圧縮空気は、通路１１５へ供給される。
【0052】
（第３工程）
作業者が、第３工程で操作盤４５の運転ボタン４５Ｄを操作すると、押しボタンバルブ１２０は、入力ポート１２１と出力ポート１２２とを接続し、かつ、ドレーンポート１２３を閉じる。このため、図７Ｅのように、通路１１５の圧縮空気が、通路１２４，１３０を経由して操作圧ポート１４３へ供給される。すると、エアーオペレートバルブ８５の状態が切り替わり、入力ポート１４０と出力ポート１４１とが接続され、かつ、ドレーンポート１４２が遮断される。このため、通路５３の圧縮空気が、通路１４５を通ってエアーシリンダ３８に供給され、プランジャ４２が前進位置から後退位置へ作動し、かつ、プランジャ４２が停止する。
作業者が、第３工程で操作盤４５の運転ボタン４５Ｄを操作すると、押しボタンバルブ１２０は、入力ポート１２１と出力ポート１２２とを接続し、かつ、ドレーンポート１２３を閉じる。このため、図７Ｅのように、通路１１５の圧縮空気が、通路１２４，１３０を経由して操作圧ポート１４３へ供給される。すると、エアーオペレートバルブ８５の状態が切り替わり、入力ポート１４０と出力ポート１４１とが接続され、かつ、ドレーンポート１４２が遮断される。このため、通路５３の圧縮空気が、通路１４５を通ってエアーシリンダ３８に供給され、プランジャ４２が前進位置から後退位置へ作動し、かつ、プランジャ４２が停止する。
【0053】
プランジャ４２が後退位置へ作動すると、抜き差しレバー４０がウェイト１６から解放され、図９に示すように、ウェイト１６が自重で下降、つまり、自然に落下する。ウェイト１６の突起２９が穴２７へ進入し、かつ、突起２９がバターハンマ１４を打撃し、図７Ｆのように、ウェイト１６が下死点で停止する。また、バターハンマ１４は、鉛直方向で下方へ所定量移動し、バターハンマ１４が、包装体２３及び冷凍バター２２を打撃する。具体的には、突起２９が包装体２３及び冷凍バター２２に食い込み、冷凍バター２２が破壊される。つまり、冷凍バター２２が割れる。なお、包装体２３が受け板１３上に載せられていない状態では、包装体検出スイッチ５２が作動しておらず、運転ボタン４５Ｄが操作されても、エアーシリンダ３８へ圧縮空気は供給されない。このため、ウェイト１６は上死点に保持される。
【0054】
（第４工程）
ウェイト１６が下死点へ到達すると、メカニカルバルブ４８の状態が切り替わり、通路９２の圧縮空気は、通路９６を通って操作圧ポート１１１へ供給される。このため、エアーオペレートバルブ６０の状態が切り替わり、第１工程と同様に、第１空気室８０に圧縮空気が供給され、かつ、第２空気室８１から圧縮空気が排出される。したがって、ブラケット１８及びウェイト１６は、第１工程と同様にして、図７Ｇのように上昇する。なお、第１工程で自動ボタン４５Ｃが操作されているため、第４工程では自動ボタン４５Ｃを操作することなく、ブラケット１８及びウェイト１６が、第１工程と同様に上昇する。
ウェイト１６が下死点へ到達すると、メカニカルバルブ４８の状態が切り替わり、通路９２の圧縮空気は、通路９６を通って操作圧ポート１１１へ供給される。このため、エアーオペレートバルブ６０の状態が切り替わり、第１工程と同様に、第１空気室８０に圧縮空気が供給され、かつ、第２空気室８１から圧縮空気が排出される。したがって、ブラケット１８及びウェイト１６は、第１工程と同様にして、図７Ｇのように上昇する。なお、第１工程で自動ボタン４５Ｃが操作されているため、第４工程では自動ボタン４５Ｃを操作することなく、ブラケット１８及びウェイト１６が、第１工程と同様に上昇する。
【0055】
ブラケット１８が下死点から上昇すると、メカニカルバルブ９１の状態が切り替わり、入力ポート９３を閉じる。また、ウェイト１６下死点から上昇すると、メカニカルバルブ４８の状態が切り替わり、入力ポート９７が閉じられる。しかし、ブラケット１８が上死点より下に位置する間、メカニカルバルブ１００の状態が切り替わらず、通路１０２へ圧縮空気が供給されることはない。したがって、エアーオペレートバルブ６０の状態が保持され、ブラケット１８の上昇が継続される。
【0056】
ブラケット１８及びウェイト１６が上死点へ到達すると、前述と同様にメカニカルバルブ１００の状態が切り替わり、通路１０２へ圧縮空気が供給される。したがって、前述と同様にしてエアーオペレートバルブ８５の状態が切り替わり、抜き差しレバー４０がウェイト１６に係合され、ウェイト１６が上死点に保持される。ウェイト１６が上死点で保持された後、前述と同様の原理により、ブラケット１８及びブラケットアーム１９が下降される。そして、第２工程と同様にブラケットアーム１９及びブラケット１８が下死点へ到達すると、ブラケット１８が下死点で停止される。
【0057】
（第５工程）
ブラケット１８が下死点で停止された後、作業者は、包装体２３を支持台１１上で滑らせて移動し、支持台１１の平面視で、包装体２３に対するバターハンマ１４の位置を変更する。そして、作業者は、第１工程乃至第４工程を行うことで、包装体２３及び冷凍バター２２をバターハンマ１４で再度打撃した後、冷凍バター２２が収容された包装体２３を支持台１１上から取り除く。
ブラケット１８が下死点で停止された後、作業者は、包装体２３を支持台１１上で滑らせて移動し、支持台１１の平面視で、包装体２３に対するバターハンマ１４の位置を変更する。そして、作業者は、第１工程乃至第４工程を行うことで、包装体２３及び冷凍バター２２をバターハンマ１４で再度打撃した後、冷凍バター２２が収容された包装体２３を支持台１１上から取り除く。
【0058】
（終了工程１）
作業者が、包装体２３を支持台１１上から取り除いた後、冷凍バター打撃装置１０の利用を終了する例を、終了工程１から終了工程４に基づいて説明する。図１０Ａに示す終了工程１では、図７Ｄに示す状態と同様に、ウェイト１６が上死点で保持され、かつ、ブラケット１８が下死点で停止されている状態で行われる。終了工程１では、第１空気室８０から圧縮空気が排出され、第２空気室８１圧縮空気が供給されている。したがって、ブラケット１８は下死点で停止されている。また、シリンダ３８から圧縮空気が排出されており、抜き差しレバー４０がウェイト１６に係合されて、ウェイト１６が上死点で保持されている。さらに、通路１０２には、圧縮空気が供給されていない。
作業者が、包装体２３を支持台１１上から取り除いた後、冷凍バター打撃装置１０の利用を終了する例を、終了工程１から終了工程４に基づいて説明する。図１０Ａに示す終了工程１では、図７Ｄに示す状態と同様に、ウェイト１６が上死点で保持され、かつ、ブラケット１８が下死点で停止されている状態で行われる。終了工程１では、第１空気室８０から圧縮空気が排出され、第２空気室８１圧縮空気が供給されている。したがって、ブラケット１８は下死点で停止されている。また、シリンダ３８から圧縮空気が排出されており、抜き差しレバー４０がウェイト１６に係合されて、ウェイト１６が上死点で保持されている。さらに、通路１０２には、圧縮空気が供給されていない。
【0059】
（終了工程２）
作業者は、図１０Ｂに示す終了工程２において、セレクトスイッチ１４９を手動でオンさせる。すると、切替バルブ１４８が、通路１０２と通路１４７とを接続し、かつ、通路１０２と通路１０１とを遮断する。次に、作業者は、バルブスイッチ金具４９を手動でオンさせる。すると、メカニカルバルブ４８の状態が切り替えられ、入力ポート９７と出力ポート９８とが接続され、エアーオペレートバルブ６０の操作圧ポート１１１へ圧縮空気が供給される。このため、エアーオペレートバルブ６０の状態が切り替えられ、入力ポート１０７と出力ポート１０８とが接続され、かつ、出力ポート１０９とドレーンポート１１０とが接続される。したがって、第１空気室８０に圧縮空気が供給され、かつ、第２空気室８１から圧縮空気が排出され、ブラケット１８が上昇される。
作業者は、図１０Ｂに示す終了工程２において、セレクトスイッチ１４９を手動でオンさせる。すると、切替バルブ１４８が、通路１０２と通路１４７とを接続し、かつ、通路１０２と通路１０１とを遮断する。次に、作業者は、バルブスイッチ金具４９を手動でオンさせる。すると、メカニカルバルブ４８の状態が切り替えられ、入力ポート９７と出力ポート９８とが接続され、エアーオペレートバルブ６０の操作圧ポート１１１へ圧縮空気が供給される。このため、エアーオペレートバルブ６０の状態が切り替えられ、入力ポート１０７と出力ポート１０８とが接続され、かつ、出力ポート１０９とドレーンポート１１０とが接続される。したがって、第１空気室８０に圧縮空気が供給され、かつ、第２空気室８１から圧縮空気が排出され、ブラケット１８が上昇される。
【0060】
ブラケット１８が上昇されると、メカニカルバルブ９１は状態が切り替わり、入力ポート９３が閉じられ、かつ、出力ポート９４とドレーンポート９５とが接続される。このため、操作圧ポート１１１へ圧縮空気が供給されなくなる。しかし、ブラケット１８が上死点よりも下に位置している間、通路１０２へ圧縮空気は供給されない。したがって、エアーオペレートバルブ６０の状態が保持され、ブラケット１８の上昇が継続される。
【0061】
（終了工程３）
ブラケット１８が、図９及び図１０Ｃのように上死点へ到達すると、メカニカルバルブ１００の状態が切り替えられ、入力ポート１０３と出力ポート１０５とが接続され、かつ、ドレーンポート１０４が閉じられる。すると、圧縮空気が通路１０１から通路１０２へ供給され、通路１０２の圧縮空気の一部は、通路１４７を通って操作圧ポート１４３へ供給される。このため、エアーオペレートバルブ１４４は状態が切り替えられ、入力ポート１４０と出力ポート１４１とが接続され、かつ、ドレーンポート１４２が閉じられる。したがって、圧縮空気がエアーシリンダ３８へ供給され、プランジャ４２が圧縮スプリングの力に抗して作動し、抜き差しレバー４０がウェイト１６から解放される。
ブラケット１８が、図９及び図１０Ｃのように上死点へ到達すると、メカニカルバルブ１００の状態が切り替えられ、入力ポート１０３と出力ポート１０５とが接続され、かつ、ドレーンポート１０４が閉じられる。すると、圧縮空気が通路１０１から通路１０２へ供給され、通路１０２の圧縮空気の一部は、通路１４７を通って操作圧ポート１４３へ供給される。このため、エアーオペレートバルブ１４４は状態が切り替えられ、入力ポート１４０と出力ポート１４１とが接続され、かつ、ドレーンポート１４２が閉じられる。したがって、圧縮空気がエアーシリンダ３８へ供給され、プランジャ４２が圧縮スプリングの力に抗して作動し、抜き差しレバー４０がウェイト１６から解放される。
【0062】
一方、通路１０２へ供給された圧縮空気の一部は、操作圧ポート１１２へ供給され、エアーオペレートバルブ６０の状態が切り替えられる。このため、圧縮空気が第２空気室８１へ供給され、かつ、第１空気室８０から圧縮空気が排出され、ブラケット１８が上死点から下降される。前記のように、抜き差しレバー４０がウェイト１６から解放されているため、ブラケットアーム１９がウェイト１６を保持した状態で、ブラケット１８が下降する。
【0063】
（終了工程４）
ウェイト１６を支持したブラケット１８が上死点から下降すると、メカニカルバルブ１００の状態が切り替えられる。このため、通路１０２の圧縮空気は、ドレーンポート１０４へ排出される。ブラケット１８が下降している間、エアーオペレートバルブ６０，８５の状態は切り替わらない。ブラケット１８が、図９及び図１０Ｄのように下死点へ到達すると、ウェイト１６も下死点へ到達する。ブラケット１８が下死点へ到達すると、メカニカルバルブ９１の状態が切り替えられる。このため、入力ポート９３と出力ポート９４とが接続され、かつ、ドレーンポート９５が閉じられる。なお、バルブスイッチ金具４９は手動でオフされており、ウェイト１６が下死点へ到達しても、バルブスイッチ金具４９はオンされない。このようにして、ブラケット１８及びウェイト１６が下死点で停止された後、作業者が操作盤４５の停止ボタン４５Ｂを操作してエアコンプレッサ５６を停止させ、かつ、セレクトスイッチ１４９をオフさせる。エアコンプレッサ５６が停止されると、エアーシリンダ３８から圧縮空気が排出され、圧縮スプリングの力でプランジャ４２が後退位置から前進位置へ作動して停止し、冷凍バター打撃装置１０は、初期状態へ戻る。
ウェイト１６を支持したブラケット１８が上死点から下降すると、メカニカルバルブ１００の状態が切り替えられる。このため、通路１０２の圧縮空気は、ドレーンポート１０４へ排出される。ブラケット１８が下降している間、エアーオペレートバルブ６０，８５の状態は切り替わらない。ブラケット１８が、図９及び図１０Ｄのように下死点へ到達すると、ウェイト１６も下死点へ到達する。ブラケット１８が下死点へ到達すると、メカニカルバルブ９１の状態が切り替えられる。このため、入力ポート９３と出力ポート９４とが接続され、かつ、ドレーンポート９５が閉じられる。なお、バルブスイッチ金具４９は手動でオフされており、ウェイト１６が下死点へ到達しても、バルブスイッチ金具４９はオンされない。このようにして、ブラケット１８及びウェイト１６が下死点で停止された後、作業者が操作盤４５の停止ボタン４５Ｂを操作してエアコンプレッサ５６を停止させ、かつ、セレクトスイッチ１４９をオフさせる。エアコンプレッサ５６が停止されると、エアーシリンダ３８から圧縮空気が排出され、圧縮スプリングの力でプランジャ４２が後退位置から前進位置へ作動して停止し、冷凍バター打撃装置１０は、初期状態へ戻る。
【0064】
（実施形態の効果）
冷凍バター打撃装置１０によれば、ハンマ支持機構２８が、バターハンマ１４を受け板１３と支持台１１との間で鉛直方向における所定範囲内で移動可能に接続している。このため、バターハンマ１４がウェイト１６から打撃力を受けた際に、バターハンマ１４が包装体２３に接触した状態で下降可能である。したがって、包装体２３に収容された冷凍バター２２に確実に打撃力を与えることができ、かつ、冷凍バター２２を破壊、つまり、割ることができる。さらに、冷凍バター２２が収容された包装体２３を、支持台１１上に載せる場合に、冷凍バター２２及び包装体２３の鉛直方向における寸法差を吸収できる。さらにまた、作業者が、第２工程で包装体２３を支持台１１の上に載せて滑らせ、包装体２３をバターハンマ１４の下へ進入させる場合に、ウェイト１６が上死点で保持されている。また、バターハンマ１４は、ハンマ支持機構２８の引っ張りコイルスプリングにより上に持ち上げられている。つまり、ウェイト１６の質量及びバターハンマ１４の質量は包装体２３へ加わらず、包装体２３を支持台１１の上に載せて滑らせる作業を円滑に行える。
冷凍バター打撃装置１０によれば、ハンマ支持機構２８が、バターハンマ１４を受け板１３と支持台１１との間で鉛直方向における所定範囲内で移動可能に接続している。このため、バターハンマ１４がウェイト１６から打撃力を受けた際に、バターハンマ１４が包装体２３に接触した状態で下降可能である。したがって、包装体２３に収容された冷凍バター２２に確実に打撃力を与えることができ、かつ、冷凍バター２２を破壊、つまり、割ることができる。さらに、冷凍バター２２が収容された包装体２３を、支持台１１上に載せる場合に、冷凍バター２２及び包装体２３の鉛直方向における寸法差を吸収できる。さらにまた、作業者が、第２工程で包装体２３を支持台１１の上に載せて滑らせ、包装体２３をバターハンマ１４の下へ進入させる場合に、ウェイト１６が上死点で保持されている。また、バターハンマ１４は、ハンマ支持機構２８の引っ張りコイルスプリングにより上に持ち上げられている。つまり、ウェイト１６の質量及びバターハンマ１４の質量は包装体２３へ加わらず、包装体２３を支持台１１の上に載せて滑らせる作業を円滑に行える。
【0065】
また、ウェイト１６の突起３２は、受け板１３に設けられた穴２７内で鉛直方向に移動可能である。したがって、ウェイト１６により確実にバターハンマ１４を打撃できる。さらに、ウェイト１６が鉛直方向に対して交差する方向に移動することを阻止するパイプガイド１５が設けられている。したがって、ウェイト１６が鉛直方向に対して交差する方向に移動することを阻止でき、冷凍バター２２を打撃する位置が平面方向にずれることを防止できる。さらに、ウェイト支持機構２０は、パイプガイド１５に取り付けられている。したがって、ウェイト支持機構２０を支持する要素を専用で設けずに済む。
【0066】
さらに、図３のように、受け板１３を真上から見た平面視で、複数の支持軸４１は、基準位置Ａ１を中心とする同一円周上にそれぞれ配置されている。このため、２個の抜き差しレバー４０がウェイト１６に係合されるタイミング、及び解放されるタイミングを、それぞれ同期させることができる。したがって、ウェイト１６の中心が、仮想線Ｂ１に対して傾くことを抑制できる。また、図３のように、受け板１３を真上から見た平面視で、ウェイト１６の突起３２は、基準位置Ａ１を中心として配置されている。したがって、ウェイト１６の中心が、仮想線Ｂ１に対して傾くことを抑制でき、かつ、突起３２が包装体２３及び冷凍バター２２を打撃する位置が、基準位置Ａ１から外れることを抑制できる。
【0067】
（その他）
本実施形態で説明した事項の技術的意味の一例は、次の通りである。冷凍バター打撃装置１０は、冷凍物打撃装置の一例である。包装体２３及び冷凍バター２２は、打撃対象物の一例である。支持台１１は、第１支持台の一例である。受け板１３は、第２支持台の一例である。ウェイト１６は、ウェイトの一例である。バターハンマ１４は、ハンマの一例である。ハンマ支持機構２８は、ハンマ支持機構の一例である。ロッドレスシリンダ１７、ブラケット１８、ブラケットアーム１９は、昇降機構の一例である。ロッドレスシリンダ１７は、空気圧で作動するアクチュエータの一例である。ブラケット１８及びブラケットアーム１９は、可動部材の一例である。ウェイト支持機構２０は、ウェイト支持機構の一例である。ブラケット接触スイッチ５０は、スイッチの一例である。穴２７は、受け板の穴の一例である。パイプガイド１５は、ガイド部材の一例である。抜き差しレバー４０は、係合要素の一例である。支持軸４１は、支持軸の一例である。ウェイト１６に対する抜き差しレバー４０の係合力は、“ウェイトに加える支持力”の一例である。
本実施形態で説明した事項の技術的意味の一例は、次の通りである。冷凍バター打撃装置１０は、冷凍物打撃装置の一例である。包装体２３及び冷凍バター２２は、打撃対象物の一例である。支持台１１は、第１支持台の一例である。受け板１３は、第２支持台の一例である。ウェイト１６は、ウェイトの一例である。バターハンマ１４は、ハンマの一例である。ハンマ支持機構２８は、ハンマ支持機構の一例である。ロッドレスシリンダ１７、ブラケット１８、ブラケットアーム１９は、昇降機構の一例である。ロッドレスシリンダ１７は、空気圧で作動するアクチュエータの一例である。ブラケット１８及びブラケットアーム１９は、可動部材の一例である。ウェイト支持機構２０は、ウェイト支持機構の一例である。ブラケット接触スイッチ５０は、スイッチの一例である。穴２７は、受け板の穴の一例である。パイプガイド１５は、ガイド部材の一例である。抜き差しレバー４０は、係合要素の一例である。支持軸４１は、支持軸の一例である。ウェイト１６に対する抜き差しレバー４０の係合力は、“ウェイトに加える支持力”の一例である。
【0068】
本実施形態は、図面を用いて開示されたものに限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能である。例えば、昇降機構としてのアクチュエータは、空気圧で作動するロッドレスシリンダに代えて、電力で作動するサーボモータであってもよい。また、各要素の鉛直方向における位置を検出する検出機構は、接触形検出機構、または、非接触形検出機構の何れであってもよい。非接触形検出機構は、光学形センサ、静電容量形センサ、磁気形センサ、等を含み、検出した位置に応じた信号を出力する。さらに、非接触型検出機構から出力される信号を処理する制御装置と、制御装置が処理、判断、制御に用いるアプリケーション、プログラム、情報、データ、等が格納された記憶装置と、が設けられていてもよい。制御装置は、入力ポート、出力ポート、及び中央演算処理回路を有するコンピュータである。制御装置は、操作盤４５を兼ねていてもよい。そして、制御装置は、起動ボタン４５Ａ、停止ボタン４５Ｂ、自動ボタン４５Ｃ、運転ボタン４５Ｄ、終了ボタン４５Ｅ等の操作信号を処理する。記憶装置は、制御装置により読み取り及び書き込みが可能な、非一時的な記憶装置である。そして、各種のバルブがソレノイドバルブで構成されており、制御装置が、各種のバルブの作動、及び状態の切り替えを行う構成であってもよい。
【0069】
さらに、打撃対象物は、冷凍バター以外の物品、例えば、冷凍原料、冷凍材料、固結した工業薬品、試料等であってもよい。金属製と記載した材質は、例えば、ステンレス鋼を含む。打撃対象物をハンマで打撃する技術的意味は、破壊、粉砕、変形、潰し、等のうちの何れでもよい。
【産業上の利用可能性】
【0070】
本開示は、冷凍物をハンマで打撃する冷凍物打撃装置として利用可能である。
【符号の説明】
【0071】
１０…冷凍バター打撃装置、１１…支持台、１３…受け板、１４…バターハンマ、１５…パイプガイド、１６…ウェイト、１７…ロッドレスシリンダ、１８…ロッドレスシリンダブラケット、１９…ブラケットアーム、２０…ウェイト支持機構、２７…穴、２８…ハンマ支持機構、４０…抜き差しレバー、４１…支持軸、５０…スイッチ
【要約】
【課題】包装体に収容された冷凍物を、包装体から取り出すことなく打撃することの可能な冷凍物打撃装置を提供する。
【解決手段】冷凍物を打撃する冷凍物打撃装置１０であって、冷凍物が置かれる支持台１１と、鉛直方向で支持台１１より上に配置される受け板１３と、鉛直方向で受け板１３より上に配置され、かつ、鉛直方向に沿って上昇及び下降可能なウェイト１６と、受け板１３に設けられ、かつ、下降するウェイト１６から受けた打撃力を冷凍物に伝達するバターハンマ１４と、受け板１３に設けられ、かつ、バターハンマ１４を支持台１１と受け板１３との間で鉛直方向における所定範囲内で移動可能に支持するハンマ支持機構２８と、を有する冷凍物打撃装置１０を構成した。
【選択図】図２
【解決手段】冷凍物を打撃する冷凍物打撃装置１０であって、冷凍物が置かれる支持台１１と、鉛直方向で支持台１１より上に配置される受け板１３と、鉛直方向で受け板１３より上に配置され、かつ、鉛直方向に沿って上昇及び下降可能なウェイト１６と、受け板１３に設けられ、かつ、下降するウェイト１６から受けた打撃力を冷凍物に伝達するバターハンマ１４と、受け板１３に設けられ、かつ、バターハンマ１４を支持台１１と受け板１３との間で鉛直方向における所定範囲内で移動可能に支持するハンマ支持機構２８と、を有する冷凍物打撃装置１０を構成した。
【選択図】図２
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7A】
【図7B】
【図7C】
【図7D】
【図7E】
【図7F】
【図7G】
【図8】
【図9】
【図10A】
【図10B】
【図10C】
【図10D】
