特許 7451548 折り畳み食品の成形装置、成形システムおよび成形方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-03-08

(45)【発行日】2024-03-18

(54)【発明の名称】折り畳み食品の成形装置、成形システムおよび成形方法

(51)【国際特許分類】

   A21C 11/00 20060101AFI20240311BHJP

   A21C 9/06 20060101ALI20240311BHJP

【ＦＩ】

A21C11/00 Z

A21C9/06 A

【請求項の数】 10

(21)【出願番号】P 2021551721

(86)(22)【出願日】2020-10-09

(86)【国際出願番号】 JP2020038308

(87)【国際公開番号】W WO2021070937

(87)【国際公開日】2021-04-15

【審査請求日】2022-09-26

(31)【優先権主張番号】P 2019186664

(32)【優先日】2019-10-10

(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】000115924

【氏名又は名称】レオン自動機株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100094569

【弁理士】

【氏名又は名称】田中 伸一郎

(74)【代理人】

【識別番号】100103610

【弁理士】

【氏名又は名称】▲吉▼田 和彦

(74)【代理人】

【識別番号】100109070

【弁理士】

【氏名又は名称】須田 洋之

(74)【代理人】

【識別番号】100098475

【弁理士】

【氏名又は名称】倉澤 伊知郎

(74)【代理人】

【識別番号】100130937

【弁理士】

【氏名又は名称】山本 泰史

(74)【代理人】

【識別番号】100144451

【弁理士】

【氏名又は名称】鈴木 博子

(74)【代理人】

【識別番号】100123607

【弁理士】

【氏名又は名称】渡邊 徹

(72)【発明者】

【氏名】小川 雄也

(72)【発明者】

【氏名】濱本 薫

【審査官】川口 聖司

(56)【参考文献】

【文献】特開昭５９－１３５８２８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００８－０６８５４６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平１１－２３２４２１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１４－１５１３７１（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２００３／００９９７４９（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ａ２１Ｃ １／００－１５／０４

Ｂ２５Ｊ １／００－２１／０２

Ｂ６５Ｈ ３／０８

Ｂ６５Ｈ ４５／００－４５／３０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

生地片の一端部を他端部の上に移動させて生地片を折り畳むように移動可能な成形装置であって、
生地片の一端部を、その上方から吸引して持ち上げることにより保持する吸引具と、
前記吸引具の下方に移動可能な支持部を含む支持具と、含み、
前記吸引具と前記支持具は、前記吸引具と前記支持具を互いに近づけることにより、生地片の一端部を前記吸引具と前記支持部との間に把持するように構成されると共に、生地片を折り畳んで重ね合わせるために、生地片の一端部を、前記吸引具と前記吸引具の下方の前記支持部とによって把持したまま、生地片が前記支持部の下側に位置するように生地片の他端部に向かって移動させるように構成される成形装置。

【請求項2】

前記支持具は、前記吸引具を上昇させて生地片の一端部の把持を解除した後、前記支持部を生地片の他端部に向かって移動させることにより、生地片の一端部を他端部の上に重ねて押し付けて、生地片の一端部と他端部を結着させるように構成される、請求項１に記載の成形装置。

【請求項3】

前記支持部は回転可能なローラを含む、請求項１又は２に記載の成形装置。

【請求項4】

更に、生地片を折り畳むことにより重ね合わされた生地片の周縁部を押圧する押圧具を含む、請求項１～３のいずれか１項に記載の成形装置。

【請求項5】

請求項１～４のいずれか１項に記載の成形装置と、
前記成形装置を移動させる移動機構と、を含む成形システム。

【請求項6】

生地片を折り畳み成形する方法であって、
搬送面上の生地片の一端部を、その上方から吸引具によって吸引しながら保持して持ち上げる持ち上げ工程と、
支持部を、持ち上げた生地片の一端部の下方に移動させ、前記吸引具と前記支持部を互いに近づけて、生地片の一端部を、前記吸引具と前記支持部の間に把持する把持工程と、
生地片の一端部を、前記吸引具と前記吸引具の下方の前記支持部とによって把持したまま、生地片が前記支持部の下側に位置するように生地片の他端部に向かって移動させて、生地片を折り畳んで重ね合わせる重ね合わせ工程と、
前記吸引具を上昇させて、生地片の一端部の把持を解除し、前記支持部を生地片の他端部に向かって移動させることにより、生地片の一端部を搬送面上の他端部の上に重ねて押し付けて、生地片の一端部と他端部を結着させる結着工程と、を含むことを特徴とする方法。

【請求項7】

前記支持部は、フリーローラであり、前記フリーローラを転動させて、生地片の一端部を搬送面上の他端部の上に重ねて押し付けて、生地片の一端部と他端部を結着させる、請求項６に記載の方法。

【請求項8】

前記持上げ工程よりも前に、内材を生地片の上面に吐出する、請求項６に記載の方法。

【請求項9】

前記重ね合わせ工程において、生地片の一端部を、前記吸引具と前記支持部とによって把持したまま、生地片の他端部に向かって山型の曲線の移動軌跡に沿って移動させる、請求項６又は８に記載の方法。

【請求項10】

前記重ね合わせ工程の後、更に、重ね合わせた生地片の周縁部を押圧具によって押圧する押圧工程を含む、請求項６に記載の方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は食品を折り畳む成形装置、成形システム、および成形方法に関する。特に、パン生地などの粘弾性生地の偏平な生地片上に、クリームやジャム等の内材を載置し、生地片を折り畳んで内材を包み込むことによって、折り畳み食品を成形する方法およびシステムに関する。

【背景技術】

【0002】

折り畳み食品を成形するシステムが従来から知られている。特許文献１に記載された成形システムは、対向する凹部が設けられた１対の板体を備える。偏平状のパン生地を凹部内に載置し、餡やクリーム等の内材を一方の板体の上方に位置するパン生地の上に載置する。蝶番機構を回動中心として他方の板体を一方の板体の上方に反転させることによって、内材を包み込むようにパン生地を折り畳むとともに、凹部により型付を行う。

【0003】

特許文献２には一端が持ち上がる機構を有するキャタピラコンベヤと、パン生地片の一端を把持して引き延ばし、回動することによって他端にかぶせるメカニカルフィンガー機構が記載されている。パン生地はその進行方向の一端をキャタピラコンベヤのプレートからはみ出すように載置され、パン生地の上に内材が吐出される。キャタピラコンベヤが停止し、前記プレートが上昇すると、メカニカルフィンガーはパン生地の一端を把持して旋回させ重ね合わせを行う。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】実公昭４２－３８３８号公報

【文献】特開昭５９－１３５８２８号公報

【文献】特許第３９８０４１４号公報

【文献】特開２０１８－１４９０５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

特許文献１に記載された装置は、あらかじめ所定の大きさに分割した生地を板体上の所定の位置に載置する作業が必要である。偏平状のパン生地が所定の位置からずれて載置されると成形後の合わせ目がずれて成形不良が発生するため、通常人手を介して生地の載置を行う工程が必要となる。また、パン生地を所定の位置に載置したとしても、折り畳み成形の際にパン生地は保持されることなく反転するため、位置ずれが発生し、折り畳み食品の形状と品質にばらつきを生じる場合がある。

【0006】

特許文献２に記載された装置は、メカニカルフィンガーによるパン生地の把持が安定しないという問題がある。生地の種類や状態によってプレートからはみ出す生地の分量にばらつきが生じたり、プレートが生地を持ち上げる際に生地の自重によって位置ずれが生じたりするため、メカニカルフィンガーが生地の把持すべき一端が捉えられない場合がある。

【0007】

また、特許文献１および特許文献２に記載された装置は、いずれも構成が複雑であり、特定の折り畳み成形のみに特化した装置である。折り畳み食品の寸法、折り畳みの方向、重ね合わせの分量などは予め機械的に定められた通りにしか処理できない。また、いずれの装置も成形工程において生地の搬送を停止することが必要であるため、１回の成形に要する時間が比較的長く、時間あたりの生産個数を上げることが難しい。これらの理由により、上記の各装置は、多くの品種を効率良く生産することが求められる今日の食品製造ラインでは運用し難い。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本発明は、生地片の一端部を他端部の上に移動させて生地片を折り畳むように移動可能な成形装置であって、生地片の一端部を、その上方から吸引して持ち上げることにより保持する吸引具と、前記吸引具の下方に移動可能な支持部を含む支持具と、含み、前記吸引具と前記支持具を互いに近づけることにより、生地片の一端部を前記吸引具と前記支持部との間に把持することを特徴とする。

【0009】

また、上記の成形装置において、好ましくは、前記支持部は回転可能なローラを含む。また、上記の成形装置において、好ましくは、更に、生地片を折り畳むことにより重ね合わされた生地片の周縁部を押圧する押圧具を含む。

【0010】

また、上記の成形装置において、好ましくは、複数の前記吸引具を含み、少なくとも２つの前記吸引具は、生地片の一端部から他端部に向かう方向においてずらして配置され、更に好ましくは、少なくとも１つの前記吸引具は、生地片の周縁部の上方に配置される。

【0011】

また、本発明は、上記のいずれかの成形装置と、前記成形装置を移動させる移動機構と、を含む成形システムである。

【0012】

また、本発明は、生地片を折り畳み成形する方法であって、生地片の一端部を、その上方から吸引具によって吸引して持ち上げる持ち上げ工程と、持ち上げた生地片の一端部を、前記吸引具と前記吸引具の下方に配置された支持部とによって挟んで把持する把持工程と、生地片の一端部を、前記吸引具と前記支持部とによって把持したまま、生地片の他端部に向かって移動させて、生地片を折り畳んで重ね合わせる重ね合わせ工程と、を含むことを特徴とする。

【0013】

また、上記の方法において、好ましくは、前記重ね合わせ工程の後、更に、重ね合わせた生地片の周縁部を押圧する押圧工程を含み、更に好ましくは、前記押圧工程の後、更に、把持していた生地片の一端部を解放し、生地片の一端部を他端部の上に重ねて結着させる結着工程を含む。

【発明の効果】

【0014】

本発明による成形装置によれば、例えば、搬送装置の搬送面やトレイの上に平坦に載置された生地片の一端部を他端部の上に移動させて生地片を折り畳む際、生地片の一端部を吸引して持ち上げ、生地片の一端部を吸引具と支持部との間に把持するので、生地片の一端部が成形装置によってしっかりと把持される。このため、折り畳み成形の間、生地片は常に成形装置にしっかりと把持（保持）された状態が保たれ、折り畳み成形を精度良く安定して行うことが可能である。加えて、折り畳みの方向、重ね合わせの分量などの成形条件の変更が比較的容易である。

【0015】

また、本発明に係る成形装置は、生地片を上方から吸引してその一端部を持ち上げるため、複数列かつ複数行に隙間なく敷き詰められた生地片でも連続的に折り畳み成形が可能である。加えて、生地片の搬送を停止することなく折り畳み成形を行なうことができる。したがって、時間あたりの生産個数を上げることができる。また、本発明は比較的簡易な構成であり、特殊な搬送装置を用いらずとも成形が可能であるため、既存の食品成形ラインに導入することが容易である。

【図面の簡単な説明】

【0016】

【図1】本発明による成形システムの第１の実施形態を用いた食品生産ラインの概略的な側面図である。

【図2】把持工程における図１の成形システムの斜視図である。

【図3】把持工程における図１の成形システムの正面図である。

【図4】把持工程における図１の成形システムの側面図である。

【図5】図１の成形システムの平面図である。

【図6A】図１の成形システムによる折り畳み成形の工程の一部の説明図である。

【図6B】図１の成形システムによる折り畳み成形の工程の一部の説明図である。

【図6C】図１の成形システムによる折り畳み成形の工程の一部の説明図である。

【図6D】図１の成形システムによる折り畳み成形の工程の一部の説明図である。

【図6E】図１の成形システムによる折り畳み成形の工程の一部の説明図である。

【図6F】図１の成形システムによる折り畳み成形の工程の一部の説明図である。

【図6G】図１の成形システムによる折り畳み成形の工程の一部の説明図である。

【図6H】図１の成形システムによる折り畳み成形の工程の一部の説明図である。

【図6I】図１の成形システムによる折り畳み成形の工程の一部の説明図である。

【図6J】図１の成形システムによる折り畳み成形の工程の一部の説明図である。

【図7】本発明による成形システムの第１の実施形態の変形例を示す平面図である。

【図8】本発明による成形システムの第２の実施形態を用いた食品生産ラインの概略的な側面図である。

【図9】図８の成形システムによる折り畳み成形の工程の一部の説明図である。

【図10】本発明による成形システムの第３の実施形態の正面図である。

【図11】本発明による成形装置の吸引具の変形例を示す平面図である。

【発明を実施するための形態】

【0017】

図１～図５を参照して、本発明による成形システム及び成形装置の第１の実施形態を説明する。第１の実施形態に係る成形装置１０は、食品成形ライン１００内に含まれるロボット６用のエンドエフェクタとして構成される。また、第１の実施形態では、略正方形状の生地片Ｐを、その対角線（折り目）に沿って折り畳むことによって、略直角２等辺３角形状の折り畳み食品ＰＰを成形する。また、本実施形態では、折り畳み成形の一連の工程により、３列の生地片Ｐから３つの折り畳み食品ＰＰを成形する。

【0018】

図１に示すように、食品成形ライン１００は、搬送装置９と、食品生地シートＰＳを搬送装置９の搬送面９１の上に供給する生地供給装置９２と、食品生地シートＰＳを切断することによって生地片Ｐを成形する生地切断装置８と、内材Ｆを生地片Ｐの上に吐出する内材吐出装置７と、内材Ｆを包むように生地片Ｐを折り畳む成形システム１１０と、上述した一連の装置及び成形システム１１０を制御する制御装置５を含む。成形システム１１０は、成形装置１０と、成形装置１０を移動させる移動機構を含む。移動機構は、第１の実施形態では、搬送装置９の近傍に設置されたロボット６である。成形装置１０は、エンドエフェクタとしてロボット６に連結され且つ搬送装置９の上方に懸架される。

【0019】

搬送装置９は、既知のベルトコンベヤであり、生地供給装置９２から供給された食品生地シートＰＳが搬送面９１上に載置され且つ食品生地シートＰＳを食品成形ライン１００の下流側に向かって搬送するように構成される。生地供給装置９２は、食品生地をシート状に成形する既知の機構を有する装置であり、例えば、本出願人による特許出願に係る特許文献３に記載された生地延展装置である。以下の記載では、食品生地シートＰＳあるいは後述する生地片Ｐ等が搬送される方向を「搬送方向Ｘ」と称する。

【0020】

生地切断装置８は、食品生地シートＰＳを搬送方向Ｘに沿って切断するサーキュラーカッタ８１と、搬送方向Ｘに沿って切断した食品生地シートＰＳを搬送方向Ｘと直交する方向Ｙに沿って切断するギロチンカッタ８２を含み、即ち、食品生地シートＰＳから略正方形状の生地片Ｐを成形（切断）するように構成される。また、生地切断装置８は、ギロチンカッタ８２の動作信号を制御装置５に発信するように構成された信号送信部８３を含む。

【0021】

内材吐出装置７は、生地切断装置８の下流側に配置され且つロボット６を含む成形システム１１０の上流側に配置された既知のデポジタであり、例えば、本出願人による特許出願に係る特許文献４に記載された吐出装置である。内材吐出装置７は、所定の分量の内材Ｆを生地片Ｐ上の所定の位置に吐出可能である。

【0022】

成形システム１１０のロボット６は、内材吐出装置７の下流側に且つ搬送装置９に近接した位置に配置される。ロボット６は、既知の産業用多関節ロボットであり、水平方向Ｘ、Ｙと上下方向Ｚに移動自在なアーム６１を備える。成形装置１０は、アーム６１の先端に連結されるので、搬送装置９の上方でＸ方向、Ｙ方向及びＺ方向に移動自在である。

【0023】

図２～図５に示すように、成形装置１０は、キャリア１と、上顎部２と、下顎部３と、押圧部４を含む。キャリア１は、上顎ベース１１と、上顎ベース１１の上面に設けられた連結部１２と、上顎ベース１１の下面に設けられ且つ上下方向に伸縮可能な第１エアシリンダ１３と、第１エアシリンダ１３のロッドの先端部に取り付けられた下顎ベース１４を含む。成形装置１０は、連結部１２によってロボット６のアーム６１に連結される。下顎ベース１４は、第１エアシリンダ１３のロッドを上下方向に伸縮させることによって、上顎ベース１１に対して上下方向に移動するように構成される。

【0024】

上顎部２は、キャリア１の上顎ベース１１の下面に取り付けられ且つ上下方向に伸縮可能である第３エアシリンダ２１と、第３エアシリンダ２１のロッドの先端部に固着された上顎フレーム２２と、搬送面９１と対向するように上顎フレーム２２に取り付けられた吸引具２３を含む。したがって、吸引具２３は、第３エアシリンダ２１を用いて上顎フレーム２２を上下方向に移動させることによって、上顎ベース１１に対して上下方向に移動するように構成される。吸引具２３は、第１の実施形態では、非接触チャックであり、その先端部の周縁から圧縮空気を放射状に噴出させることによって、先端部の中心に負圧を発生させ、生地片Ｐを非接触で保持することができるように構成される。吸引具２３の数は、生地片Ｐの列数に応じて定められ、本実施形態では、生地片Ｐが３列で供給されるため、吸引具２３の数は３つである。各吸引具２３の構成と機能は、同一であるので、以下の記載では、各吸引具２３を特に区別しないで説明する。

【0025】

下顎部３は、下顎ベース１４に取り付けられ且つ水平斜め方向に伸縮可能な第２エアシリンダ３１と、第２エアシリンダ３１のロッドの先端部に取り付けられた取り付けベース３２と、取り付けベース３２の下面に取り付けられた支持具３３を含む。下顎部３は、キャリア１の第１エアシリンダ１３を上下に伸縮させることによって、上顎ベース１１に対して上下方向に移動可能である。支持具３３は、第２エアシリンダ３１を搬送面９１と略平行に伸長させて取り付けベース３２を搬送面９１と略平行に移動させることによって、支持具３３を、吸引具２３から離れた位置から吸引具２３の近くの位置に移動可能である。支持具３３は、吸引具２３と共に生地片Ｐを保持する支持部３３ａを含み、支持部３３ａは、フリーローラである。フリーローラ３３ａの数は、吸引具２３の数に応じて定められ、第１の実施形態では、３つである。各支持具３３の構成と機能は、同一であるので、以下の記載では、各支持具３３を特に区別しないで説明する。フリーローラ３３ａの回転軸は、搬送面９１と略平行にかつ第２エアシリンダ３１の伸縮方向に対して略直交するように配置される。また、吸引具２３が生地片Ｐを吸引する時に支持具３３が搬送面９１と干渉しないようにするため、第１エアシリンダ１３及び第３エアシリンダ２１を収縮させた（引っ込めた）状態において、支持具３３の最下点は、吸引具２３の最下点よりも上方に位置するように定められる（図３、図６Ａ～図６Ｃ参照）。

【0026】

押圧部４は、下顎ベース１４に取付けられ且つ上下方向に伸縮可能な第４エアシリンダ４１と、第４エアシリンダ４１のロッドの先端部に取り付けられた押圧ベース４２と、押圧ベース４２の下面に取付けられた押圧具４３を含む（図４参照）。押圧部４は、キャリア１の第１エアシリンダ１３を伸縮させることによって、下顎部３と一緒に上下方向に移動可能である。押圧部４は、第４エアシリンダ４１を伸長させて、押圧具４３を上位置から下位置に移動させることによって、折り畳まれて重なった生地片Ｐの縁部を、押圧具４３と搬送面９１の間に挟んで搬送面９１に向かって押圧するように構成される。第１の実施形態においては、押圧具４３は、略直角２等辺３角形の折り畳み食品ＰＰの等しい２辺の縁部を押圧するように形状決めされ且つ配置される。また、支持具３３のフリーローラ３３ａが、吸引具２３によって保持された生地片Ｐの下方に入る前、押圧具４３が搬送面９１と干渉しないようにするため、第４エアシリンダ４１を収縮させた（引っ込めた）状態における押圧具４３の最下点は、支持具３３の最下点よりも上方に位置するように定められる（図６Ｄ参照）。

【0027】

図１に示すように、制御装置５は、記憶部５１と、演算部５２と、制御部５３を備える。記憶部５１は、成形装置１０の基礎プログラム、成形する製品データ（製品寸法、搬送速度等）、製品データに関連付けられたアーム６１の動き及び各エアシリンダの動作タイミング等の設定を記憶するように構成される。演算部５２は、ギロチンカッタ８２の信号送信部８３から発信された動作信号を受信すると、記憶部５１に記憶された情報を参照して制御指令を生成し、制御指令を制御部５３に出力するように構成される。制御部５３は、制御指令に従って、アーム６１、第１エアシリンダ１３、第２エアシリンダ３１、第３エアシリンダ２１、第４エアシリンダ４１を動作させるように構成される。

【0028】

次に、図１及び図６Ａ～図６Ｉを参照して、本発明による成形システム１１０を含む食品成形ライン１００の作動を説明する。生地片Ｐは、例えば、パン生地層と油脂層を積層させたデニッシュ生地である。生地片Ｐは、偏平な略正方形状であり、例えば、各辺の長さは１２センチメートル、厚みは５ミリメートルである。以下、図２及び図５に示す生地片Ｐにおいて、下流側の辺を辺ＰＤ、上流側の辺を辺ＰＵ、搬送方向Ｘに見て右側の辺を辺ＰＲ、左側の辺を辺ＰＬと称する。また、搬送方向Ｘに対して下流側且つ左側の角部（辺ＰＤと辺ＰＬの間の角部）を角部ＤＬ、下流側且つ右側の角部（辺ＰＤと辺ＰＲの間の角部）を角部ＤＲ、上流側且つ右側の角部（辺ＰＵと辺ＰＲの間の角部）を角部ＵＲ、上流側且つ左側の角部（辺ＰＵと辺ＰＬの間の角部）を角部ＵＬと称する。内材Ｆは、例えば、カスタードクリームである。

【0029】

第１の実施形態においては、内材Ｆが載置された生地片Ｐの角部ＤＬを角部ＵＲの上に重ねることによって、内材Ｆを包み込んだ略直角２等辺３角形状の折り畳み食品ＰＰを成形する。また、第１の実施形態では、生地片Ｐは、３列に並んで成形システム１１０に供給され成形される。すべての列の生地片Ｐは同一寸法であり、同一の折り畳み成形の工程をすべての列の生地片Ｐに行う。したがって、煩雑を避けるために、個々の生地片Ｐを区別せず、図面符号は任意の１つの生地片Ｐに付すに留め、以下、任意の１つの生地片Ｐを例示的に説明する。

【0030】

生地供給装置９２から供給された食品生地シートＰＳを、搬送装置９によって搬送しながら、まずサーキュラーカッタ８１によって搬送方向Ｘに沿って３列に切断し、次にギロチンカッタ８２によって搬送方向Ｘと直角の方向（Ｙ方向）に沿って切断する。それにより、所定の寸法の生地片Ｐを成形する。信号送信部８３は、ギロチンカッタ８２の１回の切断ごとに、動作信号を演算部５２に送信する。生地片Ｐは、搬送装置９の搬送面９１にほぼ隙間なく敷き詰められた状態で、連続的に搬送方向Ｘに搬送される。また、生地の結着を促進させる流体（例えば水）を、生地片Ｐの周縁部に塗布することが好ましい。この塗布は、点滴装置やスプレーノズル等の既知の装置によって行われ、食品生地シートＰＳを切断して生地片Ｐを成形する前に行われてもよいし、生地片Ｐを成形した後に行われてもよい。

【0031】

内材吐出装置７を用いて、内材Ｆを生地片Ｐの上面に吐出する。折り畳み成形時に生地片Ｐからはみ出さない適宜の分量の内材Ｆを、角部ＤＬと角部ＵＲを結ぶ対角線上に且つ生地片Ｐの中心と角部ＵＲとの間の中点付近に吐出することが好ましい。内材吐出装置７を、生地切断装置８や成形装置１０と独立したタイミングで動作させてもよいし、ギロチンカッタ８２の信号送信部８３が送信する動作信号に基づいて動作させてもよい。また、内材Ｆは、ジャム類やミートソース等の他の食品であってもよいし、かかる食品と果実や卵等の固形物と組み合わされてもよい。内材Ｆを載置した生地片Ｐを、さらに搬送方向Ｘに搬送する。

【0032】

次いで、成形システム１１０を用いて、生地片Ｐを折り畳む折り畳み成形を行う。第１の実施形態では、生地片Ｐの角部ＤＬ（以下、「一端部ＰＳ」とも称する。）を、角部ＤＬと角部ＵＲ（以下、「他端部ＰＴ」とも称する。）を結ぶ対角線に沿って移動させ、角部ＵＲの上に載せる。折り畳み成形の開始時、成形装置１０の第１エアシリンダ１３、第２エアシリンダ３１、第３エアシリンダ２１及び第４エアシリンダ４１は収縮位置（引っ込み位置）にある。

【0033】

演算部５２は、ギロチンカッタ８２の動作信号を受信すると、記憶部５１に記憶された製品データ（製品寸法、搬送速度等）を参照して、成形システム１１０によって折り畳み成形を行う制御指令を生成し、制御指令を制御部５３に出力する。制御部５３は、制御指令に基づき、ロボット６および成形装置１０の各部に動作信号を送信して、折り畳み成形を行う。

【0034】

成形装置１０を生地片Ｐと位置合せさせる位置合わせ工程を行う。具体的には、ロボット６を用いて、成形装置１０を、吸引具２３が生地片Ｐの一端部ＰＳ（角部ＤＬ）の上方に位置する初期位置に移動させる（図６Ａ参照）。また、生地片Ｐを搬送装置９によって搬送方向Ｘに連続的に搬送しているため、成形装置１０を搬送装置９と同じ速度で生地片Ｐに追従させ、吸引具２３が一端部ＰＳの上方からずれることを防止する。この追従動作を、搬送装置９に設けられたエンコーダから得られる情報を演算部５２に送信することによって行ってもよいし、他の方法によって行ってもよい。以下の説明で特に記載しないが、折り畳み成形の各工程を、追従動作を行いながら行う。

【0035】

位置合わせ工程の後、生地片Ｐの一端部ＰＳを持ち上げる持ち上げ工程を行う。具体的には、ロボット６を用いて、成形装置１０全体を下降させ、吸引具２３を一端部ＰＳに接近させる（図６Ｂ参照）。次いで、圧縮空気を吸引具２３の先端部周縁から放射状に噴出させて、負圧を先端部中心付近に発生させると、吸引具２３は、一端部ＰＳを上方から吸引しながら非接触で保持する。次いで、一端部ＰＳを吸引具２３によって非接触で保持したまま、成形装置１０全体をロボット６によって上昇させて、生地片Ｐの一端部ＰＳを搬送面９１から持ち上げる。このとき、一端部ＰＳと搬送面９１の間に間隙が生じる（図６Ｃ参照）。

【0036】

持ち上げ工程の後、生地片Ｐの一端部ＰＳを把持する把持工程を、成形装置１０の上顎部２と下顎部３によって行う。具体的には、第１エアシリンダ１３を伸長させて、下顎ベース１４を上顎ベース１１に対して下降させることにより、支持具３３を吸引具２３に対して下降させる（図６Ｄ参照）。このときの支持具３３のフリーローラ３３ａの高さが、一端部ＰＳと搬送面９１の間の間隙の範囲内になるように、下顎ベース１４を下降させる距離は予め設定されている。次に、第２エアシリンダ３１を伸長させて、取り付けベース３２に取り付けられた支持具３３を搬送面９１と略平行に移動させて、支持具３３のフリーローラ３３ａを、吸引具２３によって吸引されている一端部ＰＳの下方に移動させる（図６Ｅ参照）。フリーローラ３３ａを吸引具２３の直下に移動させたら、第３エアシリンダ２１を伸長させて、上顎フレーム２２に取付けられた吸引具２３を支持具３３に対して下方に移動させて、吸引具２３と支持具３３を互いに近づけることにより、生地片Ｐの一端部ＰＳをフリーローラ３３ａと吸引具２３の間に挟んで把持する（図６Ｆ参照）。この後、吸引具２３による生地片ＰＳの吸引は不要であり、吸引具２３からの圧縮空気の噴出を停止させる。

【0037】

把持工程の後、生地片Ｐの重ね合わせ工程を行う。具体的には、ロボット６を用いて、成形装置１０全体を、角部ＤＬと角部ＵＲを結んだ対角線に沿って角部ＵＲに向かって移動させる。ロボット６による成形装置１０の移動の制御指令は、Ｘ方向、Ｙ方向、Ｚ方向の座標を記憶部５１に入力することによって定められる。成形装置１０の上下方向Ｚの移動軌跡は、把持した一端部ＰＳが内材Ｆに接触しないように、山型の曲線であることが好ましい。成形装置１０の移動により、フリーローラ３３ａと吸引具２３とによって把持された一端部ＰＳを他端部ＰＴに接近させて（図６Ｇ参照）、生地片Ｐを、角部ＤＲと角部ＵＬを結ぶ対角線（折り目）まで徐々に折り曲げて、内材Ｆを生地片Ｐによって包み込む。生地片Ｐが略３角形に折り曲げられた時点で、ロボット６による生地片Ｐに対する成形装置１０の移動を停止させる（上述した追従動作は継続している）。このとき、フリーローラ３３ａの下側に位置する生地片Ｐの部分は、搬送面９１上の生地片Ｐの部分と接触している。生地片Ｐは、把持されている一端部ＰＳと搬送面９１上の他端部ＰＴを除いて、角部ＤＲと角部ＵＬを結ぶ対角線（折り目）に沿って折畳まれた状態で重なり合っている（図６Ｈ参照）。

【0038】

生地片Ｐの重ね合わせ工程の後、生地片Ｐの周縁部を押圧する押圧工程を行う。具体的には、第４エアシリンダ４１を伸長させて、押圧ベース４２に取り付けられた押圧具４３を吸引具２３及び支持具３３に対して下降させ、折り畳まれた生地片Ｐの辺ＰＤ、ＰＲおよび辺ＰＬ、ＰＵに沿った周縁部を押圧する。即ち、生地片Ｐの重なり合った周縁部を押圧具４３と搬送面９１との間で押圧する（図６Ｉ参照）。その後、第４エアシリンダ４１を収縮させて（引っ込めて）、押圧具４３を吸引具２３及び支持具３３に対して上昇させる。押圧具４３は、まだ把持されている一端部ＰＳ及び他端部Ｐと干渉しないように形状決めされ、吸引具２３及び支持具３３と干渉しないように配置される。

【0039】

生地片Ｐの周縁部の押圧工程の後、生地片Ｐの一端部ＰＳ（角部ＤＬ）と他端部ＰＴ（角部ＵＲ）を結着する結着工程を行う。具体的には、第３エアシリンダ２１を収縮させ、上顎フレーム２２に取り付けられている吸引具２３を上昇させることにより、一端部ＰＳの把持を解除する。その後、ロボット６を用いて、成形装置１０全体を搬送面９１と平行に他端部ＰＴ（角部ＵＲ）に向かって移動させる。このとき、支持具３３のフリーローラ３３ａが、把持が解除された一端部ＰＳを搬送面９１上の他端部ＰＴの上に重ねて、押し付けながら転動し、一端部ＰＳと他端部ＰＴを結着させる（図６Ｊ参照）。かくして、折り畳み食品ＰＰが成形される。

【0040】

折り畳み食品ＰＰの成形後、次の行の生地片Ｐを用いて折り畳み食品ＰＰを成形するために、ロボット６の追従動作を停止させ、次の行の生地片Ｐの折り畳み成形の各工程に移行する。即ち、成形装置１０を次の行の生地片Ｐと位置合せする位置合せ工程及びそれに続く各工程を、制御部５３の制御指令によって行う。また、折り畳み食品ＰＰを、下流に搬送し、折り畳み食品ＰＰの焼成工程あるいは冷凍工程等を行う。

【0041】

以上、本発明による成形システム及び成形装置の第１の実施形態を説明したが、本発明は、これに限定されるものではない。例えば、所望の折り畳み食品ＰＰの形状に応じた種々の変更が可能である。例えば、アーム６１のＸ方向、Ｙ方向、及びＺ方向の移動は、所望の折り畳み成形に応じて変更可能である。また、押圧具４３は、折り畳まれる生地片Ｐの周縁部に対応した形状に形成される。押圧具４３の下面（生地片Ｐと接する面）は、傾斜していてもよいし、段差が設けられていてもよい。それにより、折り畳み食品ＰＰの周縁部の結着の程度を調整することが可能である。例えば、生地片Ｐの周縁部を押圧する押圧具４３の下面が、内側から外周に向かって下方へ突き出すように傾斜していれば、押圧工程時、折り畳まれている生地片Ｐの外周が、内材Ｆが漏れないようにしっかり結着されると共に、外周からなだらかに盛り上がった形状の折り畳み食品ＰＰを得ることができる。

【0042】

図７は本発明の第１の実施形態の変形例に係る成形装置１０１を示す。生地片の各部および同一の効果を奏する構成要素には第１の実施形態と同一の符号を付し、説明を省略する。成形装置１０１及び成形システム１１１は、略正方形の生地片Ｐから略長方形の折り畳み食品ＰＰを成形するように構成される。生地片Ｐは、辺ＰＲの中点と辺ＰＬの中点を結ぶ線分（折り目）に沿って折り曲げられ、辺ＰＤと辺ＰＵが重なるように折り畳み成形される。角部ＤＲは角部ＵＲに重なり、角部ＤＬは角部ＵＬに重なる。また、折り畳み食品ＰＰはその周縁部に溝状の模様を有する。以下の記載では、生地片Ｐにおける辺ＰＤ付近を辺部ＰＤＤ（生地片Ｐの一端部ＰＤＤ）と称し、辺ＰＵ付近を辺部ＰＵＵ（生地片Ｐの他端部ＰＵＵ）と称する。

【0043】

折り畳み食品ＰＰの形状に合わせて、押圧具４３１は、上面視において略Ｃ字形状を有し、押圧具４３１の下面は、模様を形成するための溝状の凹凸を有する。押圧具４３１と支持具３３１の干渉を防ぐため、支持具３３１は、Ｃ字形状の開口部（図７おいて上流側）に配置される。支持具３３１は、フリーローラ３３１ａを含み、フリーローラ３３１ａは、吸引具２３によって持ち上げられた一端部ＰＤＤと搬送面９１の間に生じる間隙に進入することができるように構成される。また、フリーローラ３３１ａの外周は、押圧具４３１と同様、溝状の凹凸を有する。１つの生地片Ｐの一端部ＰＤＤを持ち上げるために、３つの吸引具２３がＹ方向に沿って設けられる（図示せず）。

【0044】

成形装置１０１の動作を説明する。ロボット６を用いて、成形装置１０１を、吸引具２３が生地片Ｐの一端部（生地片Ｐ１の辺部ＰＤＤ）の上方に位置する初期位置に移動させる（位置合わせ工程）。その後、ロボット６を用いて成形装置１０１全体を下降させ、一端部ＰＤＤを吸引具２３によって上方より吸引して非接触で保持する。次いで、ロボット６を用いて、成形装置１０１全体を上昇させ、一端部ＰＤＤを搬送面９１から持ち上げる。このとき、一端部ＰＤＤと搬送面９１の間に間隙が生じる（持ち上げ工程）。第１エアシリンダ１３を伸長させて、支持具３３１を吸引具２３に対して下降させた後、下顎部３の第２エアシリンダ３１を伸長させて、下顎部３の支持具３３１のフリーローラ３３１ａを、一端部ＰＤＤと搬送面９１の間に移動させる。第３エアシリンダ２１を伸長させて、吸引具２３を支持具３３１に対して下方に移動させることにより、一端部ＰＤＤをフリーローラ３３１ａと吸引具２３の間に挟んで把持する（把持工程）。

【0045】

次いで、ロボット６を用いて、成形装置１０１全体をＸ方向上流側に移動させることにより、成形装置１０１に把持されている一端部ＰＤＤを、他端部ＰＵＵに接近させ、生地片Ｐを、辺ＰＲの中点と辺ＰＬの中点を結んだ線（折り目）まで徐々に折り曲げて、２つ折りにする。生地片Ｐが略長方形に折り曲げられた時点で、ロボット６による生地片Ｐに対する成形装置１０１の移動を停止させる（上述の追従動作は継続している）（重ね合わせ工程）。

【0046】

次いで、第４エアシリンダ４１を伸長させて、押圧部４の押圧具４３１を吸引具２３及び支持具３３１に対して下降させ、折り畳まれた生地片Ｐの周縁部を押圧する（押圧工程）。このとき、押圧具４３１の下面は溝状の凹凸を有するので、生地片Ｐの周縁部に溝状の模様が付される。

【0047】

次いで、吸引具２３による一端部ＰＤＤの吸引を解除し、第３エアシリンダ２１を収縮させて、吸引具２３を上昇させることにより、一端部ＰＤＤの把持を解除する。その後、ロボット６を用いて、成形装置１０１全体を上流側に移動させる。このとき、支持具３３１のフリーローラ３３１ａは、一端部ＰＤＤを他端部ＰＵＵの上に重ねて押し付けながら上流側へ転動し、一端部ＰＤＤと他端部ＰＵＵを結着させる。又、フリーローラ３３１ａの周面に溝が設けられているので、生地片Ｐの周縁部に溝状の模様が付される（結着工程）。

【0048】

図８および図９を参照して、本発明による成形システム及び成形装置の第２の実施形態を説明する。第２の実施形態に係る成形装置２０は、概略的には、食品成形ライン２００内に含まれるロボット用のエンドエフェクタとして構成される。食品成形ライン２００は、搬送装置９と、生地供給装置９２と、生地切断装置８と、内材吐出装置７と、成形システム１１２と、制御装置５を含む。成形システム１１２は、成形装置２０と、成形装置２０を移動させる移動機構を含む、移動機構は、第２の実施形態では、搬送装置９の上方に懸架されるロボット６０である。成形装置２０は、エンドエフェクタとしてロボット６０に連結され且つ搬送装置９の上方に懸架される。ロボット６０は、既知のパラレルリンク式ロボットであり、水平方向Ｘ、Ｙと上下方向Ｚに移動自在なアーム６１を備える。成形装置２０は、アーム６１の先端部に連結される。第２の実施形態では、偏平で略円形状の生地片Ｐを、半分に折り畳むことによって、その略半円形であり且つ端部に溝状の模様を有する折り畳み食品ＰＰを成形する。また、第２の実施形態では、成形システム１１２は、連続的に供給される生地片Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３・・・を整列させながら、折り畳み成形するように構成される。生地片の各部および同様の効果を奏する構成には、第１の実施形態と同一の符号を付し、その説明を省略する。

【0049】

成形装置２０は、キャリア１と、上顎部２と、下顎部３と、押圧部４を含む。上顎部２は、上顎フレーム２２に取り付けられた吸引具２３２を含む。下顎部３は、取り付けベース３２の下面に取り付けられた支持具３３２を含む。吸引具２３２の数は、第２の実施形態では１つであり、それに応じて、支持具３３２の数も１つである。吸引具２３２は、既知の真空パッドであり、生地片Ｐを吸着（吸引）して保持するように構成される。支持具３３２は、吸引具２３２と共に生地片Ｐ１等を保持する支持部３３２ａを含み、支持部３３２ａは、フリーローラである。フリーローラ３３２ａは、その周面に溝状の凹凸を有する。押圧部４は、押圧ベース４２の下面に取付けられた押圧具４３２を含む。押圧具４３２は、成形される折り畳み食品ＰＰの形状に従って、上面視において略半円状部分の縁部を押圧するように弧状に形状決めされ、押圧具４３２の下面は、支持具３３２のフリーローラ３３２ａと同様の溝状の凹凸を有する。押圧具４３２と支持具３３２の干渉を防ぐため、押圧具４３２の略半円状の弧は一部中断している。

【0050】

制御装置５は、記憶部５１と、演算部５２と、制御部５３と、検知部５４を備える。検知部５４は、ロボット６０の搬送方向上流側に配置される上流側検知部５４１と、ロボット６０の搬送方向下流側に配置される下流側検知部５４２を備える。上流側検知部５４１は、生地片Ｐを検知したとき、演算部５２に検知信号を送信する。演算部５２は、検知信号と搬送装置９のエンコーダからの情報に従って、生地片Ｐの位置情報を算出し、記憶部５１を参照して制御部５３に制御指令を出力する。下流側検知部５４２は折り畳み食品ＰＰを検知し、演算部５２に検知信号を送信する。演算部５２は下流側検知部５４２による折り畳み食品ＰＰの位置情報を参照することにより、制御部５３に出力する制御指令を補正する。

【0051】

第２の実施形態において、生地切断装置８は、型抜き式のロータリーカッタであり、生地シートＰＳから生地片Ｐ１等を成形（切断分割）する。内材Ｆが載置された生地片Ｐ１等は、搬送方向Ｘに沿って１列に並び、１つずつ成形システム１１２に供給される。動作信号に従って、ロボット６０を用いて、成形装置２０を、吸引具２３２が生地片Ｐ１の一端部ＰＡ（生地片Ｐ１の円周部の下流端部）の上方に位置する初期位置に移動させる（位置合わせ工程）。生地片Ｐを搬送装置９によって搬送方向Ｘに連続的に搬送しているため、成形装置２０を搬送装置９と同じ速度で生地片Ｐ１に追従させ、吸引具２３２が一端部ＰＡからずれることを防止する。以下の説明で特に記載しないが、折り畳み成形の各工程を、追従動作を行いながら行う。

【0052】

次いで、成形システム１１２を用いて、生地片Ｐ１を折り畳む折り畳み成形を行う。第２の実施形態では、生地片Ｐ１の円周部下流端部ＰＡ（以下、「一端部ＰＡ」とも称する。）を、搬送方向Ｘと逆方向に移動させ、生地片Ｐ１の円周部上流端部ＰＢ（以下、「他端部ＰＢ」とも称する。）の上に載せる。

【0053】

ロボット６０を用いて、成形装置２０全体を下降させ、一端部ＰＡを吸引具２３２によって上方より吸着して保持する。次いで、ロボット６０を用いて、成形装置２０全体を上昇させ、一端部ＰＡを搬送面９１から持ち上げる。このとき、一端部ＰＡと搬送面９１の間に間隙が生じる（持ち上げ工程）。

【0054】

第１エアシリンダ１３を伸長させて、支持具３３２を吸引具２３２に対して下降させた後、第２エアシリンダ３１を伸長させて、下顎部３の支持具３３２のフリーローラ３３２ａを、一端部ＰＡと搬送面９１の間に移動させる。次いで、第３エアシリンダ２１を伸長させて、吸引具２３２を支持具３３２に対して下方に移動させることにより、一端部ＰＡをフリーローラ３３２ａと吸引具２３２の間に挟んで把持する（把持工程）。

【0055】

次いで、第２の実施形態では、ロボット６０を用いて、把持している生地片Ｐ１全体を移動させるように、成形装置２０全体を移動させる。ロボット６０による成形装置２０の移動（目的地点、通過点又は軌跡）の制御指令は、あらかじめＸ方向、Ｙ方向、Ｚ方向の座標を記憶部５１に入力することによって定められる。第２の実施形態においては、成形装置２０に把持された生地片Ｐ１等を、搬送面９１上においてＸ方向（搬送方向）下流側に移動させると共に、生地片Ｐ等が１列から２列に再配列されるように、例えば、最初の生地片Ｐ１を搬送面９１の中心よりＹ方向左側にずらし、次の生地片Ｐ２を搬送面９１の中心よりＹ方向右側にずらす（図９参照）。

【0056】

次いで、ロボット６０を用いて、成形装置２０全体をＸ方向上流側に移動させることにより、成形装置２０に把持されている一端部ＰＡを他端部ＰＢに接近させ、生地片Ｐ１をそのＹ方向の径のところの線分（折り目）まで徐々に折り曲げて、２つ折りにする。生地片Ｐ１が略半円形に折り曲げられた時点で、ロボット６０による生地片Ｐ１に対する成形装置２０の移動を停止させる（上述した追従動作は継続している）（重ね合わせ工程）。

【0057】

次いで、第４エアシリンダ４１を伸長させて、押圧部４の押圧具４３２を吸引具２３２及び支持具３３２に対して下降させ、折り畳まれた生地片Ｐ１の周縁部を押圧する（押圧工程）。このとき、押圧具４３２の下面は溝状の凹凸を有するので、生地片Ｐ１の周縁部に溝状の模様が付される。

【0058】

次いで、吸引具２３２による一端部ＰＡの吸着（吸引）を解除し、第３エアシリンダ２１を収縮させて、吸引具２３２を上昇させることにより、一端部ＰＡの把持を解除する。その後、ロボット６０を用いて、成形装置２０全体を上流側に移動させる。このとき、支持具３３２のフリーローラ３３２ａは、一端部ＰＡを他端部ＰＢの上に重ねて押し付けながら転動し、一端部ＰＡと他端部ＰＢを結着させる。また、フリーローラ３３２ａの周面に溝が設けられているので、生地片Ｐ１の周縁部に溝状の模様が付される（結着工程）。かくして、折り畳み食品ＰＰ１が成形される。

【0059】

折り畳み食品ＰＰ１の成形後、次の行の生地片Ｐ２を用いて折り畳み食品ＰＰ２を成形するために、ロボット６０の追従動作を停止させ、次の行の生地片Ｐ２の折り畳み成形の各工程に移行する。生地片Ｐ２の折り畳み成形は、上流側検知部５４１からの信号によって開始されてもよいし、生地片Ｐ１と生地片Ｐ２の間隔が固定されていれば、あらかじめ記憶部５１に座標や時間間隔を入力することによって連続的に行われてもよい。

【0060】

生地片Ｐ２の折り畳み成形は、生地片Ｐ１の折り畳み成形と同様である。生地片Ｐ２を搬送面９１の中心よりＹ方向右側にずらすとき、把持している生地片Ｐ２を折り畳み食品ＰＰ１とＹ方向に整列させるように、ロボット６０を用いて、成形装置２０全体を移動させることが好ましい。移動の目的地点およびその軌跡は、あらかじめＸ方向、Ｙ方向の座標を記憶部５１に入力することによって定められる。成形装置２０の移動停止後に、生地片Ｐ１と同様に生地片Ｐ２の重ね合わせ工程を行い、折り畳み食品ＰＰ２を成形する。

【0061】

Ｙ方向に整列させた折り畳み食品ＰＰ１およびＰＰ２が得られた後、ロボット６０を用いて成形装置２０を次の生地片Ｐ３の初期位置に移動させる。一方、下流側検知部５４２は、折り畳み食品ＰＰ１およびＰＰ２の位置情報を検知して、位置情報を演算部５２に出力する。演算部５２は、かかる位置情報に参照することにより、制御部５３に出力する制御指令を補正する。例えば、折り畳み食品ＰＰ２が、実際には、折り畳み食品ＰＰ１に対してＸ方向下流側にずれている場合、後続の生地片Ｐ３およびＰ４の折り畳み成形において、生地片Ｐ４を移動するときの目的地点の座標をＸ方向上流側に補正する。かかる補正は、行ごとに行ってもよいし、列ごとに行ってもよい。また、下流側検知部５４２が画像センサーであれば、折り畳み食品の重ね合わせのズレを補正してもよい。

【0062】

第１の実施形態および第２の実施形態において、ロボットは予め記憶部に入力されたＸ方向、Ｙ方向、Ｚ方向の設定移動距離に従って成形装置を移動させるため、成形装置の移動軌跡を比較的複雑にしてもよい。例えば、内材Ｆの分量や保形性に合わせて、内材が成形装置や生地片の重ね合わせ面に付着しない移動軌跡を設定することが可能である。また、このような移動軌跡により、内材がはみ出ないように生地片を折り畳むことを可能にする。また、生地片の性質及び状態に起因する厚みの僅かな変化に対応して、重ね合わせ動作を微調整し、得られる折り畳み食品の形状を安定させて生産することが好ましい。さらに、所望の折り畳み食品の形状に応じて、生地片の重ね合わせる分量と方向を調整自在である。

【0063】

次に、図１０を参照して、本発明による成形システム及び成形装置の第３の実施形態を説明する。第３の実施形態では、第１の実施形態と同様、略正方形状の生地片Ｐを、その対角線（折り目）に沿って折り畳むことによって、略直角２等辺３角形状の折り畳み食品ＰＰを成形する。生地片の各部および同様の効果を奏する構成要素には第１の実施形態と同一の符号を付し、その説明を省略する。

【0064】

食品成形ライン３００は、搬送装置９と、食品生地シートＰＳを搬送装置９の搬送面９１の上に供給する生地供給装置９２と、食品生地シートＰＳを切断することによって生地片Ｐを成形する生地切断装置８と、内材Ｆを生地片Ｐの上に吐出する内材吐出装置７と、搬送装置９上に配置された成形システム１１３と、制御装置５を含む。成形システム１１２は、搬送装置９の上に配置されたフレームに取付けられた移動機構６３と、移動機構６３に取り付けられた成形装置３０を含む。成形装置３０は、第１の実施形態の成形装置１０と同じ構成を有している。移動機構６３は、Ｘ方向移動機構３０１と、Ｙ方向移動機構３０２と、Ｚ方向移動機構３０３を備える。Ｘ方向移動機構３０１とＹ方向移動機構３０２は、典型的には、リニアガイドを含み、それぞれＸ方向、Ｙ方向に成形装置３０を移動可能である。

【0065】

生地片Ｐが成形装置３０の下方に供給されると、折り畳み成形を開始する。開始タイミングは、第１の実施形態と同様に生地切断装置８の動作信号に基づいていてもよいし、成形装置３０の上流側に設けられた検知部（図示せず）による生地片Ｐの検知に基づいていてもよい。

【0066】

移動機構６３を用いて、成形装置３０を、吸引具２３が生地片Ｐの一端部ＰＳの上方に位置する初期位置に移動させる（位置合わせ工程）。成形装置３０を搬送装置９と同じ速度で生地片Ｐに追従させる。吸引具２３は、一端部ＰＳを上方より非接触で保持するように構成されている。

【0067】

次いで、生地片Ｐの一端部ＰＳを吸引具２３によって上方より吸引して非接触で保持する。Ｚ方向移動機構３０３を用いて、成形装置３０全体を上昇させ、生地片Ｐの一端部ＰＳを搬送面９１から持ち上げる。このとき、一端部ＰＳと搬送面９１の間に間隙が生じる（持ち上げ工程）。

【0068】

次いで、第１実施形態と同様にして、一端部ＰＳをフリーローラ３３ａと吸引具２３の間に挟んで把持する（把持工程）。

【0069】

生地片Ｐの一端部ＰＳの把持工程の後、生地片Ｐの重ね合わせ工程を行う。具体的には、Ｘ方向移動機構３０１とＹ方向移動機構３０２とＺ方向移動機構３０３を用いて、成形装置３０全体を、一端部ＰＳから他端部ＰＴの方向に移動させ、把持した一端部ＰＳを、その対角線方向にある他端部ＰＴに接近させる。生地片Ｐを、角部ＤＲと角部ＵＬを結ぶ対角線（折り目）まで徐々に折り曲げる（重ね合わせ工程）。その後、第１実施形態と同様にして、生地片Ｐの周縁部を押圧する（押圧工程）。

【0070】

生地片Ｐの周縁部の押圧工程の後、生地片Ｐの一端部ＰＳ（角部ＤＬ）と他端部ＰＴ（角部ＵＲ）の結着工程を行う。第３エアシリンダ２１を収縮させ、上顎フレーム２２に取り付けられている吸引具２３を上昇させることにより、一端部ＰＳの把持を解除する。その後、Ｘ方向移動機構３０１とＹ軸方向移動機構３０２を用いて、成形装置１０全体を搬送面９１と平行に他端部ＰＴ（角部ＵＲ）に向かって移動させる。このとき、支持具３３のフリーローラ３３ａが、把持が解除された一端部ＰＳを他端部ＰＴの上に重ねながら一端部ＰＳの上を転動し、一端部ＰＳと他端部ＰＴを結着させる。かくして、折り畳み食品ＰＰが成形される。

【0071】

その後、次の行の生地片Ｐから折り畳み食品ＰＰを成形するために、Ｚ方向移動機構３０３を用いて、成形装置３０全体を上昇させると共に、Ｘ方向移動機構３０１とＹ方向移動機構３０２を用いて、成形装置３０を上流側に移動させ、次の行の生地片Ｐの初期位置に移動させる。

【0072】

以上、本発明による成形システム及び成形装置の実施形態を説明したけれども、本発明は、説明した実施形態に限定されず、種々の変更が可能である。

【0073】

第１の実施形態及び第３の実施形態では、１つの生地片Ｐの角部ＤＬの上方に１つの吸引具２３が配置されたけれども、角部ＤＬの上方に複数の吸引具２３が配置されてもよい。例えば、内材Ｆの重量が大きいとき又は内材Ｆを角部の比較的近くに配置したとき、持ち上げ工程中、吸引具２３に保持されている生地片Ｐが下方に引っ張られ、生地片Ｐを吸引具２３から剥がす力が生じる。これにより、吸引具２３の一部と生地片Ｐの間の間隙が大きくなると、吸引具２３の吸引力が低下して、吸引具２３に対する生地片Ｐの位置がずれたり、生地片Ｐが吸引具から２３から離れたりすることがある。この場合、折り畳み成形が安定しない。図１１に示す変形例では、生地片Ｐの角部ＤＬの上方に、３つの吸引具２３Ａ、２３Ｂ、２３Ｃが三角形をなすように配置される。吸引具２３Ａは、第１の実施形態の吸引具２３と同じ位置（一端部の上方）に配置され、補助的な吸引具２３Ｂ、２３Ｃは、生地片の一端部から他端部に向かう方向においてずらして配置され、具体的には、辺ＰＤおよび辺ＰＬの近く（一端部であり且つ周縁部）の上方に配置される。この場合、生地片Ｐを吸引具２３から剥がす力は、補助的な吸引具２３Ｂ、２３Ｃに作用し、吸着具２３Ａに及ばないため、吸着具２３Ａによる吸引力（保持力）が確保される。かくして、生地片Ｐが吸引具２３からずれたり離れたりすることが防止され、折り畳み成形が安定する。

【0074】

本発明による成形システム及び成形装置に使用される吸引具は、生地片Ｐを上方より保持可能であれば、非接触式の吸引具２３であってもよいし、接触式の吸引具でもよい。また、吸引具２３に負圧センサー等の検出センサーを追加することによって、生地片Ｐの保持状態を検出してもよい。例えば、吸引具２３が生地片Ｐを保持できなかったことを検出したとき、折り畳み成形を中止するように制御する。この場合、成形不良によって成形装置に内材Ｆが付着することを防ぐことができる。

【0075】

また、第２の実施形態で用いた検知部５４を、第１の実施形態又は第３の実施形態に導入して、折り畳み成形の精度を向上させてもよい。例えば、上流側検知部５４１によって生地片ＰのＸ方向に沿った長さ（辺ＰＬ、ＰＲの長さ）を計測し、その情報に基づいて重ね合わせ工程の移動機構の移動距離を補正することができる。また、上流側検知部５４１が内材Ｆを検知しなかったとき、折り畳み成形を行わないように制御して、内材Ｆが存在しない不良品を目視で容易に確認することができる。また、食品成形ラインは、生地片Ｐの折り目に予め筋目を付ける装置を含んでいてもよい。

【0076】

また、上記の実施形態の成形システム及び成形装置はいずれも、食品成形ラインに含まれていたけれども、本発明による成形システム及び成形装置これに限らず、例えばトレイなどに敷き詰めた生地片Ｐを折り畳み成形するために生地片Ｐを成形装置の下方に人手によって載置するシステムに使用してもよい。

【符号の説明】

【0077】

１００、２００、３００ 食品成形ライン
１１０、１１１、１１２、１１３ 成形システム
１０、１０１、２０，３０ 成形装置
１ キャリア
１１ 上顎ベース
１２ 連結部
１３ 第１エアシリンダ
１４ 下顎ベース
２ 上顎部
２１ 第３エアシリンダ
２２ 上顎フレーム
２３，２３２ 吸引具
３ 下顎部
３１ 第２エアシリンダ
３２ 取り付けベース
３３，３３１，３３２ 支持具
３３ａ，３３１ａ，３３２ａ フリーローラ（支持部）
４ 押圧部
４１ 第４エアシリンダ
４２ 押圧ベース
４３，４３１，４３２ 押圧具
５ 制御装置
５１ 記憶部
５２ 演算部
５３ 制御部
５４ 検知部
６，６０ ロボット（移動機構）
６１ アーム先端
６３ 移動機構
７ 内材吐出装置
８ 生地切断装置
８１ サーキュラーカッタ
８２ ギロチンカッタ
８３ 信号送信部
９ 搬送装置
９１ 搬送面
ＰＳ 生地シート
Ｐ 生地片
ＰＰ 折り畳み食品

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6A】

【図6B】

【図6C】

【図6D】

【図6E】

【図6F】

【図6G】

【図6H】

【図6I】

【図6J】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】