【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、コンベヤで連続的に搬送される食品トレーに、冷凍食品等のトッピング用具材を添加する具材供給装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
コンベヤにより食品トレーを搬送しながら、この食品トレーに次々とトッピング用の具材を添加し食品を製造する食品製造ライン、例えば、冷凍あるいは冷蔵のピザ、グラタンなどの製造ラインにおいて、コンベヤ上を流れる食品トレーに海老、粉チーズ等の具材を載せる工程は、従来から人力作業によって行われている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
前述した冷凍食品等の製造における具材添加に要する作業員は数名に達し、この作業員の人件費が製造コストを上昇させるという問題点があり、この工程を自動化することが要望されていた。本発明は、上述の問題点を解決し、具材を食品トレーに自動供給できる具材供給装置を提供することを、解決しようとする課題にしている。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明の具材供給装置は、前述の課題に鑑み次のように手段したものである。すなわち、コンベヤにより食品トレーを搬送し、これらに具材を添加する食品製造ラインに用いるものであって、具材収容穴を設け四角形に形成する具材供給板と、右上隅部に具材落下口を設け、外周に額縁状に具材供給板ガイドを備え、前記具材供給板を左右に４個ずつ水平かつ列状に載置する平面を有する四角形滑走板（以下滑走板と略す）と、この滑走板の上面に具材供給板を左右３個ずつ列状に載置し、前記滑走板の中央部上方に具材ホッパを設け、前記滑走板の前部左右に具材落下口シャッタを設け、この具材落下口シャッタを開閉するシャッタ用空気圧シリンダを設けた。
【０００５】
また、前記滑走板の前後および左右に配設し、それぞれ前記具材供給板を横幅だけ同時に左右送りおよび縦長さだけ同時に前後送りするプッシュバー付空気シリンダを備え、所定時間間隔で前記左右送りと前後送りのプッシュバー付空気圧シリンダを交互に作動させるとともに、左右送り直後に左側のプッシュバー付空気圧シリンダに具材供給板の干渉防止動作をさせ、前記滑走板の具材落下口に前記具材収容穴が到達した時、前記具材落下口を前記シャッタ用空気圧シリンダが個々に開閉するものに構成した。
【０００６】
また、本発明の具材供給装置において、前記具材供給板を、具材収容穴の外周裏面にその頂点を左右および前後に向け、四角形具材排出板を設けているものにするとよい。
【０００７】
また、本発明の具材供給装置において、前記具材供給板を、中央段部と左段部および右段部を形成し、中央段部の左右側の長方形凹所にそれぞれ複数の具材収容穴を設けているものにすることもできる。
【０００８】
さらに、本発明の具材供給装置における具材ホッパは、前部板と左側板および後部板と右側板との内壁面にそれぞれ両端面を垂直に固定した摺り切り板を、内部の左上隅部と右下隅部に斜設するものがよい。
【０００９】
また、本発明具材供給装置にあっては、食品トレーコンベヤの食品トレー進入部の左右に食品トレーの存在を検知する回帰反射式センサを設け、前記具材落下口上方に設けた具材落下用のエアーノズルと前記具材落下口シャッタとを、前記回帰反射式センサの検知結果をシーケンサに記憶させて同期させ、食品トレーがあれば作動し、無ければ作動しないものにすることが効果的である。
【００１０】
【実施例】
次に、実施例について図面を参照して説明する。なお、以下の説明において、前後、左右の表示は、手前側を後、先方側を前とし、この前後に対し左右を表示している。図１において、１は本発明における具材供給装置であり、２は具材ホッパ、３は具材供給板、４は滑走板である。図２、図３も参照して説明すると、滑走板４は同じく四角形に形成する台枠８の上に固定され、台枠８は四脚を備えるサブフレーム１３上に支柱８ａ，８ ｂによって水平に支持されている。
【００１１】
具材ホッパ２は、合成樹脂製の四角形ボックスであり、右側面にアングルバー２ｂを水平に固設している。２ａ，２ａは、下端部が台枠８の右側に固定され前後に設けられたコ字ブラケットである。具材ホッパ２は、コ字ブラケット２ａ、２ ａの上部がアングルバー２ｂに固定され、滑走板４の中央部上方に水平に設けられるとともに、下端面が滑走板４上に載置された具材供給板３の上面に微小間隙を介し対向している。２ｃは摺り切り板であり、具材ホッパ２の前部板と左側板および後部板と右側板にそれぞれ両端部を垂直に固着し、具材ホッパ２の左上隅部と右下隅部に斜設している。摺り切り板２ｃの下端面も、滑走板４上に載置した具材供給板３の上面に微小間隙を介し対向している。
【００１２】
滑走板４は合成樹脂製であり、上面に四角形の具材供給板３を左右に４個ずつ列状に載置できる平面を有し、外周に額縁状に具材供給板ガイド７を周設している。具材供給板ガイド７は、内周面が具材供給板３の左右側面あるいは前後面に接し、具材供給板３の前後あるいは横移動を案内するものである。
【００１３】
また滑走板４は、右上隅部に具材供給板３より小さな大きさで四角形凹所２９を形成し、四角形凹所２９に具材落下口２１を左右に２個ずつを列状に並べて開口している。図示の具材落下口２１は角形であるが、円形、楕円形などにしてもよく、開口位置は、具材供給板３が滑走板４の右上隅部に位置したときの具材収容穴６（図６参照）の位置に合致している。
【００１４】
滑走板４には、図３のように、具材排出穴２２、２３を左側に、同じく２４、２５を右側に開口している、この具材排出穴２２乃至２５は、具材供給板３の移動中に具材収容穴６から滑走板４こぼれ落ちた具材が、滑走板４と具材供給板３との間にはさまり、具材供給板３の移動を妨げるのを防止するためのものである。同じ目的で、滑走板４には具材排出溝穴２６、２６を下方部の左右に設けている。同様に、右上隅部に複数の具材排出溝穴２７および２８を設けている。
【００１５】
図３において、４ａ、４ ｂは滑走板４の前部右側に設ける具材落下口シャッタ（以下、シャッタと略す）であり、４ｃ、４ｄは同じく左側に設けるシャッタであり、いずれも四角形の合成樹脂板製である。図５は図３のＡ−Ａ線断面図である。シャッタ４ｃ、４ｄは、図３のように、滑走板４に形成された凹溝部３０、３０に内嵌する突条を両側に形成し、この突条を凹溝部３０、３０に摺動自在に内嵌している。そして右動時にシャッタ４ｃの右端部が四角形凹所２９の中央部側上方の具材落下口２１を、同様にシャッタ４ｄが中央部側下方の具材落下口２１を開閉するようになっている。
【００１６】
図３におけるシャッタ４ａ、４ｂは、シャッタ４ｃ、４ｄと同様に滑走板４の右側の前部外周部に設けられ、左移動により四角形凹所２９の右側上方の具材落下口２１をシャッタ４ａが開閉し、同じく右側下方の具材落下口２１をシャッタ４ｂが開閉するようになっている。前述した具材排出溝穴２７および２８は、それぞれシャッタ４ａ、４ｂおよび４ｃ、４ｄの開閉時にこぼれ落ちた具材を排出し、シャッタ移動をスムースにするためのものである。
【００１７】
図５は、図３におけるＢ−Ｂ線断面図である。前述した具材供給板ガイド７は、滑走板４の外周部の内側に突設されている。前述したシャッタ４ｃ、４ｄは、右端部が具材落下口２１、２１の上面に接し四角形凹所２９の中央部まで移動するようになっている。図示を省略したが、シャッタ４ａ、４ｂの左端部も四角形凹所２９の中央部まで移動するようになっている。具材ホッパ２の下面は、一点鎖線で示す具材供給板３の上面に微小間隙を介し対向している。
【００１８】
シャッタ４ａ、４ｂおよび４ｃ、４ｄの作動を、図１、図２を参照し説明すると、滑走板４の前方部位に設けられたシャッタ用枠体９の上面に、左右に対向させシャッタ用空気圧シリンダ１０が固設されている。シャッタ用空気圧シリンダ１０のピストンロッド１１の先端部には、Ｌ形シャッタレバー１２の上端部が連結され、Ｌ形シャッタレバー１２の下端部にシャッタ作動ロッド１９および２０の上端部が固着されている。そしてシャッタ作動ロッド１９および２０の下端部にシャッタ４ａ、４ｂの右端部およびシャッタ４ｃ、４ｄの左端部が固着され、シャッタ用空気圧シリンダ１０によってシャッタ４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄが個々に開閉されるようになっている。
【００１９】
次に、図６は具材供給板３の平面図であり、図７はＣ―Ｃ線断面図である。具材供給板３は具材が粉チーズの供給に適するものであり、四角形板状の前後方向中心線に対し左右対称に具材収容穴６を４個開口した合成樹脂板である。３１は四角形具材排出板であり、具材供給穴６の裏面外周部にその四角形頂点を前後左右に向け、具材供給板３の裏面に削り出して形成されている。四角形具材排出板３１は、具材供給板３の裏面に貼着してもよい。
【００２０】
四角形具材排出板３１は、滑走板４の上面に載置した具材供給板３が、後述のように、滑走板４の上面を滑走する際に、滑走板４の上面にこぼれ落ちた具材を、端面で滑走板４に設けた具材排出穴２２乃至２５から落下させるものである。具材供給板３は、全厚が１５ｍｍ、縦長さ３３５ｍｍ、横幅３２０ｍｍ、四角形排出板３１の厚さが５ｍｍ、具材収容穴６の直径が４０ｍｍである。
【００２１】
図８は、別な具材供給板の実施例を示し、図９はＤ−Ｄ線の断面図である。この具材供給板３２は、具材が小海老の場合に適するものであり、外形寸法は具材供給板３と同じであるが、高さ７ｍｍの中央段部３４、左側段部３５および右側段部３６を形成し、中央段部３４両側の長方形凹所３３、３３に、中心１個の回りの四角形頂点に開口する具材収容穴６ａ（直径３０ｍｍ）を５個、左右に２箇所ずつ中央段部３４の縦中心線に対し左右対称に設けている。具材供給板に関しては、具材供給板３および３２を説明したが、具材収容穴６、６ａは個数を変えること、形状が円形に限らずに四角形、楕円形等を採用することができる。
【００２２】
図２を参照して説明すると、具材供給板３および３２をそれぞれ滑走板４の上面に滑走させるために、滑走板４の前後および左右にプッシュバー付空気圧シリンダ５を配設している。以下、具材供給板３と３２の場合は同様なので、具材供給板３について説明する。すなわち、適当間隔に２本のブラケット５ｃを台枠８に基端部を固着して立設し、このブラケット５ｃ、５ｃに固定した空気圧シリンダ保持板１８によりプッシュバー付空気シリンダ５を、滑走板４の後部左側と前部右側および左側後部と右側前部にそれぞれ水平に設けている。
【００２３】
５ａはプッシュバーであり、断面Ｌ形アームの上端部を空気圧シリンダのピストンロッド５ｂの先端部に固定するとともに、滑走板４の後部左側および前部右側のものが、それぞれ具材供給板３を左方および右方へ具材供給板３の横幅だけ同時移動させて復帰し、滑走板４の左側後部および右側前部のものが、それぞれ具材供給板３を前方および後方へ具材供給板３の縦幅だけ同時移動させて復帰するようになっている。また滑走板４の左側後部に設けたプッシュバー付空気圧シリンダ５が、具材供給板３が左右に横送りされた直後に滑走板４の左側下部の具材供給板３を前方に微動送りするものに構成している。
【００２４】
図１０は、本発明装置の作用を説明するための要部平面図である。図１０を参照して、プッシュバー付空気圧シリンダ５による滑走板４上の具材供給板３の作動を説明する。滑走板４の上面左側の下部から上方へ位置Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅとし、右側の上部から下方へ位置Ｆ、Ｇ、Ｈ、Ａとする。この位置に○数字で示す具材供給板３が、Ｆに▲１▼、Ｇに▲２▼、Ｈに▲３▼、Ｂに▲４▼、Ｃに▲５▼、Ｄに▲６▼と配置され、ＡとＥは空所である。また滑走板４の周囲に配設されたプッシュバー付空気圧シリンダ５をＣ１、Ｃ２、Ｃ３、Ｃ４とする。
【００２５】
本発明は、前述したように、プッシュバー付空気圧シリンダＣ１、Ｃ３の次にプッシュバー付空気圧シリンダＣ２、Ｃ４が同時作動することを、シーケンス制御により行うものである。すなわち、この同時作動とつぎに述べる順次作動を行うことを、マイコン内蔵のシーケンサ４１（図１１参照）による空気圧シリンダ５への圧縮空気供給を制御して行っている。図１の制御ボックス１４は前記シーケンサーを収容している。
【００２６】
本発明における具材供給板３の作動を、位置Ｆにある供給動作を終了した具材供給板▲１▼を動作基準点として説明する。プッシュバー付空気圧シリンダＣ１およびＣ３（以下、シリンダＣ１およびＣ３と略す）の動作が終了してから、プッシュバー付空気圧シリンダＣ２およびＣ４（以下、シリンダＣ２およびＣ４と略す）が同時作動することにより、空になった具時供給板▲１▼は位置ＦからＧに移動し、同時にＧの具材供給板▲２▼がＨ位置に、Ｈの具材供給板▲３▼がＡ位置に移動する。同時に、Ｂ、Ｃ、Ｄ位置の具材供給板▲４▼、▲５▼、▲６▼がそれぞれＣ、Ｄ、Ｅ位置に移動する。Ｃ、ＤおよびＧ、Ｈ位置の具材供給板３は具材ホッパ２の下方に位置し、この位置において具材ホッパ２内の具材が、具材供給板３の具材収容穴６に重力で自動供給される。
【００２７】
次に、シリンダＣ１、Ｃ３が同時作動することにより、位置Ａにある具材供給板▲３▼と位置Ｅにある具材供給板▲６▼が、それぞれＢおよびＦに移動する。この直後に、滑走板４の左側のシリンダＣ２が微小時間作動することにより、Ｂ、Ｃ、Ｄにある具材供給板が若干前方に移動される。この移動により、位置Ｆ、Ｇ、Ｈにある具材供給板とＢ、Ｃ、Ｄにある具材供給板の角当りによる動作不良が防止される。この動作のことを具材供給板干渉防止動作と称し、本発明における特徴的な動作である。次にシリンダＣ２、Ｃ４が同時作動し、具材供給板▲１▼はＧからＨへ移動する。
【００２８】
次にシリンダＣ１、Ｃ３が同時作動することにより、位置Ａおよび位置Ｅにある具材供給板が、それぞれＢおよびＦに移動される。ついでシリンダＣ２が前記の具材供給板干渉防止動作を行う。次にシリンダＣ２、Ｃ４が同時作動し、具材供給板▲１▼は位置Ｈから位置Ａに移動し、具材ホッパ２から外れた位置になる。この外れた位置になるとき、具材ホッパ２内の摺り切り板２Ｃにより具材収容穴６から上面にはみ出た部分の具材が摺り切りされる。
【００２９】
次にシリンダＣ」、Ｃ３が同時作動し、具材供給板▲１▼は位置Ａから位置Ｂに移動する。続いてシリンダＣ２が具材供給板干渉防止動作を行う。次にシリンダＣ２、Ｃ４が同時作動し、具材供給板▲１▼は位置Ｂから位置Ｃに移動し、具材ホッパ２の下方になり、具材収容穴６へ第２段階目の具材供給が行われる。ついでシリンダＣ１、Ｃ３が同時作動することにより、具材供給板３がＡおよびＥからＢおよびＦに移動し、続いてシリンダＣ２が具材供給板干渉動作を行う。ついで、シリンダＣ２、Ｃ４が同時作動し、具材供給板▲１▼はＣからＤに移動する。
【００３０】
次に、シリンダＣ１、Ｃ３が同時作動することにより、位置Ｅおよび位置Ａにある具材供給板３が横移動させられ、続いてシリンダＣ２が具材供給板の干渉防止動作を行う。以下、シリンダＣ２、Ｃ４が同時作動し、具材供給板▲１▼は位置ＤからＥへ移動する。このとき具材ホッパ２に設けられた摺り切り板２Ｃにより、具材供給板▲１▼の上面からはみ出た具材の第２回目の摺り切りが行われる。ついでシリンダＣ１、Ｃ３が同時作動し具材供給板▲１▼は位置ＥからＦへと移動する。すなわち、当初の動作基準点に戻る。本発明における動作は、以上のように、具材供給板３または３２を時計回りに滑走板４上面を間欠的に具材供給板干渉動作を交えて周回させることを繰返すものである。なお、シリンダＣ１、Ｃ３の横送りと、シリンダＣ２、Ｃ４の縦送りの交互作動は、時間間隔を１．４秒に設定している。
【００３１】
また、前記滑走板４の具材落下口２１に具材供給板３の具材収容穴６が到達した時、シャッタ用空気圧シリンダ１０により具材落下口２１をシャッタ４ａ、４ｂ、４ｃおよび４ｄが個々に開閉するものに構成した。さらに、図１に示すように、食品トレーコンベヤ１５の前進方向Ｆに見て右側に回帰反射式センサＰＨ１、同じく左側に回帰反射式センサＰＨ２を設け、搬送される食品トレー１６の有無を検知するようにした。そして前記センサの検知信号により具材落下口シャッタ４ａ、４ｂ、４ｃおよび４ｄを個々に作動させ、具材を落下させるようにした。
【００３２】
図１１は、本発明装置における具材落下機構の模式図である。空気圧力源３７から空気だめ３８に送られた圧縮空気が、リリーフ弁３９を経て電磁弁４０を介し空気圧回路４２によって空気チャンバー４３に送られるようになっている。ＰＨ１、ＰＨ２は前述した回帰反射式センサであり、シーケンサ４１に前記センサの信号を入力し電磁弁４０の開閉を制御している。
【００３３】
空気チャンバー４３の下面には、具材供給板３の具材収容穴６の直上にメカニカルバルブ４４を設け、メカニカルバルブ４４の下部にエアノズル４５を連結し、具時収容穴６に上方から対向させている。メカニカルバルブ４４は、具材が粉チーズの場合に、飛散を防止するために、シャッタが開いてからエアーノズル４５はエアーを噴出させるために設けている。具材が小海老の場合は、飛散がないのでメカニカルバルブを必要としない。図中、４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄは前述したシャッタであり、２１は滑走板４に設けられた具材落下口である。そして、センンサＰＨ１、ＰＨ２による食品トレー１６の検知信号がシーケンサー４１に入力され、シャッタ４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄとエヤノズル４５が同期して作動するようになっている。
【００３４】
次に図１２、図１３により、本発明の具材供給装置による食品トレーへの具材供給を説明する。標準状態を図１２に示す（ａ）の時刻ｔ＝０秒とし、注目すべきワーク（この場合、食品トレー１６である）を１ａ、１ｂ、２ａ、２ｂ、具材供給板を３、シャッタを４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄとする。図１２中の図（ｂ）は時刻ｔ＝１．４秒、図（ｃ）はｔ＝２．８秒、図（ｄ）はｔ＝４．２秒である。図１３は図１２に連続しているものであり、図中（ｅ），（ｆ）および（ｇ）はそれぞれ時刻ｔが５．６秒、７．０秒および８．４秒経過の状態である。以下、時系列的に説明する。
【００３５】
図１２の（ａ）（ｔ＝０秒）において回帰反射式センサＰＨ１とＰＨ２がそれぞれワーク１ａおよび１ｂを検出し、シーケンサ４１内のデータメモリにワークの有無を記憶する。（ｂ）（ｔ＝１．４秒）において回帰反射式センサＰＨ１とＰＨ２がそれぞれワーク２ａおよび２ｂを検出しシーケンサ４１内のデータメモリにワークの有無を記憶する。
【００３６】
図１２の（ａ）から図１３の（ｆ）のように、ワーク１ａ、１ｂ、２ａ、２ｂは１．４秒毎に位置が変化する。具材供給板３は、前述したように縦送りに１．４秒、横送りに１．４秒なので、２．８秒毎に位置が変化する。シーケンサ４１は具材供給板３の移動毎にデータメモリからワークの有無に関する情報を引出し、ワークが存在すれば対応するシャッタ４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄを開閉する動作を繰返す。図１３の（ｇ）の状態になったとき、具材供給板３が滑走板４の右上隅部に達し、図１２の（ａ）および（ｂ）においてシーケンサ４１内に保存されたワークの有無に関する情報（この場合ワーク有り）によりシャッタ４ａ〜４ｄが同時に開閉し目的のワークへ具材を供給する。このとき、仮に図（ｂ）においてワーク２ ａ が存在しなかった場合、対応するシャツタ４ｃは開閉しない。
【００３７】
【発明の効果】
以上に説明したように、本発明の具材供給装置は、四角形滑走板上に３個ずつの具材供給板を左右に列状に載置し、これを四角形滑走板の前後および左右にそれぞれ配設したプッシュバー付空気圧シリンダにより、前、後方送りと左、右方送りを所定時間間隔で交互に行わせるとともに、横送り直後に具材供給板の角当り干渉防止動作を行うものにしたので、具材供給板をスムースに間欠移動させることができ、前記所定時間間隔を短時間に設定することによって、具材の高速供給を行うことができる。
【００３８】
四角形滑走板の中央部上方に設けた具材ホッパに収容された具材を、四角形滑走板の中央部上面に載置された具材供給板の具材収容穴で受取り、具材供給板が具材ホッパ外に移動するとき、具材ホッパ内に設けた摺り切り板で具材収容穴の表面から出る具材を摺り切るようにしたので、正確に所定量の具材を食品トレーに供給することができる。また四角形滑走板の外周に額縁状の具材供給板ガイドを周設したので、四角形滑走板上に載置された具材供給板を、このガイドに沿って正確に周回動させることができる。
【００３９】
そして具材供給板を四角形滑走板上に載置する構造にしたことにより、特別な固定手段を必要としないので、構成を簡単にすることができるととともに、これらの分解や洗浄を簡単に行うことができる。また具材供給板を四角形滑走板上に載置する構成なので、具材の性質や種類および充填量に対応する具材供給板に簡単に交換することができる。
【００４０】
また冷凍食品製造ラインにおける搬送コンベヤの食品トレー進入口に左右両側に回帰反射式センサを設け、食品トレーの有無を検知した信号をシーケンサに記憶させ、具材落下口シャッタをシーケンス制御したことにより、食品トレーの有無に対応して具材を食品トレーの食品上に供給することができるので、具材の無駄な供給を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る具材供給装置を用いた食品製造ラインの一部を示す斜
視図である。
【図２】本発明の具材供給装置の要部斜視図である。
【図３】本発明の具材供給装置の一部分を示す平面図である。
【図４】Ａ−Ａ線断面図である。
【図５】Ｂ−Ｂ線断面図である。
【図６】本発明における具材供給板の平面図である。
【図７】Ｃ−Ｃ線断面図である。
【図８】別な具材供給板の平面図である。
【図９】Ｄ−Ｄ線断面図である。
【図１０】本発明装置の作用を説明するための要部平面図である。
【図１１】本発明装置におけるの具材落下機構の模式図である。
【図１２】本発明装置の作動を設明するための（ａ）、，（ｂ）、（ｃ）および（ｄ）は、そ れぞれ時間ｔ＝０秒、１．４秒、２．８秒および４．２秒における 状態の要部模式平面図である。
【図１３】同じく本発明装置の作動を説明するための（ｅ）、（ｆ）および（ｇ）は、それぞれ時間ｔ＝５．６秒、７．０秒および８．４秒における状態の 要部模式平面図である。
【符号の説明】
１ 具材供給装置
２ 具材ホッパ
２ｃ 摺り切り板
３ 具材供給板
４ 四角形滑走板
４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄ 具材落下口シャッタ
５ プッシュバー付空気圧シリンダ
６、６ａ 具材収容穴
７ 具材供給板ガイド
１０ シャッタ用空気圧シリンダ
１５ 食品トレーコンベヤ
１６ 食品トレー
２１ 具材落下口
３１ 四角形具材排出板
３２ 具材供給板
３３ 中央凹所
３４ 中央段部
３５ 左段部
３６ 右段部
ＰＨ１、ＰＨ２ 回帰反射式センサ
４５ エアーノズル[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an ingredient supply device for adding an ingredient for topping, such as frozen food, to a food tray continuously conveyed by a conveyor.
[0002]
[Prior art]
While conveying a food tray by a conveyor, a food production line for adding foodstuffs to the food tray one after another to produce food, such as a frozen or refrigerated pizza, a production line for gratin, etc., flows on the conveyor. The step of placing ingredients such as shrimp and powdered cheese on a food tray has conventionally been performed manually.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
The number of workers required for the addition of ingredients in the production of frozen foods and the like described above is several, and there is a problem that the labor cost of the workers increases the production cost, and it has been desired to automate this process. . An object of the present invention is to solve the above-mentioned problems and to provide an ingredient supply device capable of automatically supplying ingredients to a food tray.
[0004]
[Means for Solving the Problems]
The ingredient supply device of the present invention has the following means in view of the above problems. That is, it is used for a food production line in which food trays are conveyed by a conveyor and food ingredients are added to the trays. A square sliding plate (hereinafter, abbreviated as sliding plate) having a mouth, a frame-shaped component supply plate guide on the outer periphery, and a plane on which the component supply plates are placed horizontally and in rows of four each on the left and right sides; An ingredient supply plate is placed on the upper surface of the sliding board in a row of three pieces each on the right and left sides, and an ingredient hopper is provided above a central portion of the sliding board. And a pneumatic cylinder for shutter that opens and closes the material drop opening shutter.
[0005]
Further, an air cylinder with a push bar that is disposed at the front and rear and left and right of the slide plate and simultaneously feeds the material supply plate at the same time in the horizontal direction and in the vertical direction at the same time is provided. The pneumatic cylinders with push bars for forward and backward feeding are alternately operated, and the left-side pneumatic cylinders with push bars are made to perform the interference prevention operation of the material supply plate immediately after the left and right feed, and the material is dropped into the material falling port of the sliding plate. When the accommodation hole has arrived, the component material drop openings are configured so that the shutter pneumatic cylinders open and close individually.
[0006]
Further, in the ingredient supply device of the present invention, the ingredient supply plate may be provided with a square ingredient discharge plate with its apexes facing left and right and back and forth on the outer peripheral back surface of the ingredient accommodation hole.
[0007]
Also, in the ingredient supply device of the present invention, the ingredient supply plate is formed with a central step, a left step, and a right step, and a plurality of the ingredients are stored in the rectangular recesses on the left and right sides of the center step. A hole may be provided.
[0008]
Further, the ingredient hopper in the ingredient supply apparatus of the present invention includes a sliding plate having both end faces fixed vertically to the inner wall surfaces of the front plate and the left side plate and the inner surface of the rear plate and the right side plate. And it is good to be inclined at the lower right corner.
[0009]
Further, in the ingredient supply device of the present invention, a regression reflection type sensor for detecting the presence of the food tray is provided on the left and right of the food tray entrance of the food tray conveyor, and the ingredient dropping provided above the ingredient dropping port is provided. It is effective to store the detection result of the recursive reflection type sensor in a sequencer and synchronize the air nozzle for use and the ingredient dropper shutter with a food tray, and to operate the food tray if there is no food tray. It is.
[0010]
【Example】
Next, examples will be described with reference to the drawings. In the following description, the front, rear, left, and right display is such that the front side is the rear side and the front side is the front side, and the left and right are displayed with respect to the front and rear. In FIG. 1, reference numeral 1 denotes an ingredient supply device according to the present invention, 2 an ingredient hopper, 3 an ingredient supply plate, and 4 a sliding board. Referring to FIGS. 2 and 3, the sliding board 4 is fixed on an underframe 8 which is also formed in a rectangular shape, and the underframe 8 is horizontally mounted on a subframe 13 having four legs by columns 8a and 8b. It is supported by.
[0011]
The component hopper 2 is a rectangular box made of synthetic resin, and has an angle bar 2b fixed horizontally on the right side surface. Reference numerals 2a and 2a denote U-shaped brackets having lower ends fixed to the right side of the underframe 8 and provided at the front and rear. The component hopper 2 is a component having upper portions of U-shaped brackets 2a, 2a fixed to an angle bar 2b, provided horizontally above a central portion of the sliding plate 4, and a lower end surface mounted on the sliding plate 4. It faces the upper surface of the material supply plate 3 with a minute gap therebetween. Numeral 2c denotes a sliding plate which is vertically fixed at both ends to the front plate and the left side plate and the rear plate and the right side plate of the material hopper 2 and is obliquely provided at the upper left corner and the lower right corner of the material hopper 2. are doing. The lower end surface of the sliding plate 2c is also opposed to the upper surface of the component supply plate 3 placed on the slide plate 4 with a small gap therebetween.
[0012]
The sliding plate 4 is made of a synthetic resin, has a flat surface on the upper surface on which four rectangular material supply plates 3 can be placed in a row on the left and right, and a material supply plate guide 7 is provided around the periphery in a frame shape. are doing. The component supply plate guide 7 has an inner peripheral surface in contact with the left and right side surfaces or the front and rear surfaces of the component supply plate 3, and guides the component supply plate 3 back and forth or lateral movement.
[0013]
The sliding plate 4 has a rectangular recess 29 formed in the upper right corner with a size smaller than that of the material supply plate 3, and the material drop openings 21 are arranged in the square recess 29 by arranging two right and left openings two in a row. are doing. Although the illustrated component drop port 21 is square, it may be circular, elliptical, or the like. The opening position is determined by the component storage hole 6 when the component supply plate 3 is located at the upper right corner of the sliding plate 4. (See FIG. 6).
[0014]
In the sliding plate 4, as shown in FIG. 3, the material discharge holes 22 and 23 are opened on the left side, and 24 and 25 are also opened on the right side. For preventing the material that has spilled out of the sliding plate 4 from the material receiving hole 6 during the movement of the sliding member 4 from being caught between the sliding plate 4 and the material supply plate 3 and hindering the movement of the material supply plate 3. It is. For the same purpose, the sliding plate 4 is provided with component discharge slots 26, 26 on the left and right of the lower part. Similarly, a plurality of material discharge slots 27 and 28 are provided in the upper right corner.
[0015]
In FIG. 3, reference numerals 4a and 4b denote shutters provided at the front right side of the sliding plate 4 (hereinafter, abbreviated as shutters), and reference numerals 4c and 4d denote shutters provided on the left side. It is made of resin plate. FIG. 5 is a sectional view taken along line AA of FIG. As shown in FIG. 3, the shutters 4 c and 4 d have ridges formed on both sides to be fitted in the grooves 30, 30 formed in the slide plate 4, and the ridges are slidably fitted to the grooves 30, 30. Inlaid. When the shutter 4c moves to the right, the right end of the shutter 4c opens and closes the material drop opening 21 above the central portion of the rectangular recess 29, and similarly, the shutter 4d opens and closes the material drop opening 21 below the central portion. .
[0016]
The shutters 4a and 4b in FIG. 3 are provided on the outer peripheral portion on the right side of the sliding plate 4 similarly to the shutters 4c and 4d. The shutter 4b is opened and closed, and the shutter 4b opens and closes the material drop opening 21 on the lower right side in the same manner. The above-described material discharge slots 27 and 28 are for discharging the material that has spilled when the shutters 4a, 4b and 4c, 4d are opened and closed, respectively, and for smooth movement of the shutter.
[0017]
FIG. 5 is a sectional view taken along line BB in FIG. The above-described component supply plate guide 7 protrudes inside the outer peripheral portion of the slide plate 4. The right ends of the shutters 4c and 4d described above are in contact with the upper surfaces of the material drop openings 21 and 21 and move to the center of the rectangular recess 29. Although not shown, the left ends of the shutters 4a and 4b also move to the center of the rectangular recess 29. The lower surface of the component hopper 2 is opposed to the upper surface of the component supply plate 3 indicated by a dashed line with a small gap therebetween.
[0018]
The operation of the shutters 4a, 4b and 4c, 4d will be described with reference to FIGS. 1 and 2. The shutter pneumatic cylinder is provided so as to face left and right on the upper surface of a shutter frame 9 provided in front of the sliding plate 4. 10 is fixed. The upper end of an L-shaped shutter lever 12 is connected to the distal end of the piston rod 11 of the shutter pneumatic cylinder 10, and the upper ends of shutter operating rods 19 and 20 are fixed to the lower end of the L-shaped shutter lever 12. . The right ends of the shutters 4a and 4b and the left ends of the shutters 4c and 4d are fixed to the lower ends of the shutter operating rods 19 and 20, and the shutters 4a, 4b, 4c and 4d are individually opened and closed by the pneumatic cylinder 10 for the shutter. It has become.
[0019]
Next, FIG. 6 is a plan view of the ingredient supply plate 3, and FIG. 7 is a sectional view taken along line CC. The ingredient supply plate 3 is a synthetic resin plate in which the ingredients are suitable for supplying powdered cheese, and four ingredient accommodation holes 6 are opened symmetrically with respect to the center line in the front-rear direction of a rectangular plate. Numeral 31 denotes a rectangular material discharge plate, which is formed on the rear surface of the material supply plate 3 by turning the square vertex in the outer peripheral portion of the rear surface of the material supply hole 6 forward, backward, left and right. The rectangular component discharge plate 31 may be attached to the back surface of the component supply plate 3.
[0020]
The rectangular component discharge plate 31 is a component that spills on the upper surface of the sliding plate 4 when the component supply plate 3 placed on the upper surface of the sliding plate 4 slides on the upper surface of the sliding plate 4 as described later. Is dropped from the component discharge holes 22 to 25 provided in the slide plate 4 at the end face. The ingredient supply plate 3 has a total thickness of 15 mm, a length of 335 mm, a width of 320 mm, a thickness of the rectangular discharge plate 31 of 5 mm, and a diameter of the ingredient accommodation hole 6 of 40 mm.
[0021]
FIG. 8 shows another embodiment of the material supply plate, and FIG. 9 is a sectional view taken along line DD. The ingredient supply plate 32 is suitable when the ingredients are small shrimp, and has the same outer dimensions as the ingredient supply plate 3, but has a central step 34, a left step 35 and a right side 7 mm in height. A stepped portion 36 is formed, and five rectangular material receiving holes 6a (diameter 30 mm) which open at rectangular vertices around one center are formed in the rectangular recesses 33, 33 on both sides of the central stepped portion 34. The central step 34 is provided symmetrically with respect to the vertical center line. With respect to the ingredient supply plate, the ingredient supply plates 3 and 32 have been described. However, the number of the ingredient accommodation holes 6 and 6a can be changed, and the shape is not limited to a circle but can be a square, an ellipse, or the like. .
[0022]
Referring to FIG. 2, pneumatic cylinders 5 with push bars are arranged before and after and right and left of the sliding plate 4 in order to slide the ingredient supply plates 3 and 32 on the upper surface of the sliding plate 4, respectively. Hereinafter, since the case of the ingredient supply plates 3 and 32 is the same, the ingredient supply plate 3 will be described. That is, two brackets 5c are fixedly mounted on the underframe 8 at appropriate intervals with their base ends fixed, and the pneumatic cylinder holding plate 18 fixed to the brackets 5c, 5c causes the air cylinder 5 with the push bar to move to the sliding plate. 4 at the rear left and front right, and at the left rear and front right.
[0023]
Reference numeral 5a denotes a push bar, which fixes the upper end of the L-shaped cross section to the distal end of the piston rod 5b of the pneumatic cylinder. The slider is simultaneously moved left and right by the width of the component supply plate 3 and returned. The left rear portion and the right front portion of the sliding plate 4 move the component supply plate 3 forward and rearward, respectively. 3 at the same time, and return. A pneumatic cylinder 5 with a push bar provided on the left rear portion of the sliding plate 4 finely feeds the component supplying plate 3 at the lower left portion of the sliding plate 4 immediately after the component supplying plate 3 is laterally fed left and right. It is made up of things.
[0024]
FIG. 10 is a main part plan view for explaining the operation of the device of the present invention. With reference to FIG. 10, the operation of the material supply plate 3 on the slide plate 4 by the pneumatic cylinder 5 with a push bar will be described. Positions B, C, D, and E are set upward from the lower portion on the upper left side of the sliding plate 4, and positions F, G, H, and A are set downward from the upper portion on the right side. At this position, the ingredient supply plate 3 indicated by a numeral ○ is (1) for F, (2) for G, (3) for H, (4) for B, (5) for C, and (6) for D. A and E are vacant spaces. The pneumatic cylinders 5 with push bars disposed around the slide plate 4 are denoted by C1, C2, C3, and C4.
[0025]
In the present invention, as described above, the pneumatic cylinders C1 and C3 with push bars and the pneumatic cylinders C2 and C4 with push bars are simultaneously operated by sequence control. That is, the simultaneous operation and the sequential operation described below are performed by controlling the supply of compressed air to the pneumatic cylinder 5 by the sequencer 41 (see FIG. 11) built in the microcomputer. The control box 14 in FIG. 1 houses the sequencer.
[0026]
The operation of the ingredient supply plate 3 according to the present invention will be described using the ingredient supply plate (1) at the position F where the supply operation has been completed as an operation reference point. Push bar with pneumatic cylinders C1 and C3 from the end of operation (hereinafter, referred to as cylinder C1 and C3), push bar with pneumatic cylinders C2 and C4 (hereinafter, referred to as cylinders C2 and C4) by the activated co When the empty supply plate (1) moves from position F to G, the G material supply plate (2) moves to the H position and the H material supply plate (3) moves to the A position at the same time. I do. At the same time, the ingredient supply plates (4), (5), and (6) at positions B, C, and D move to positions C, D, and E, respectively. The ingredient supply plate 3 at the positions C, D, G, and H is located below the ingredient hopper 2, and the ingredients in the ingredient hopper 2 are inserted into the ingredient accommodation holes 6 of the ingredient supply plate 3 at this position. Automatically supplied by gravity.
[0027]
Next, by simultaneously operating the cylinders C1 and C3, the ingredient supply plate (3) at the position A and the ingredient supply plate (6) at the position E move to B and F, respectively. Immediately after this, the left side cylinder C2 of the slide plate 4 operates for a short time, so that the material supply plates at B, C, and D are slightly moved forward. Due to this movement, malfunctions due to corner contact between the material supply plates at positions F, G and H and the material supply plates at B, C and D are prevented. This operation is called a component supply plate interference prevention operation, and is a characteristic operation in the present invention. Next, the cylinders C2 and C4 operate simultaneously, and the ingredient supply plate (1) moves from G to H.
[0028]
Next, by simultaneously operating the cylinders C1 and C3, the ingredient supply plates at the positions A and E are moved to B and F, respectively. Next, the cylinder C2 performs the above-described component supply plate interference prevention operation. Next, the cylinders C2 and C4 are simultaneously operated, and the ingredient supply plate (1) moves from the position H to the position A, and comes to a position separated from the ingredient hopper 2. When it comes to this deviated position, the part of the material that protrudes from the material accommodation hole 6 to the upper surface is slid off by the slicing plate 2C in the material hopper 2.
[0029]
Next, the cylinders C "and C3 operate simultaneously, and the ingredient supply plate (1) moves from the position A to the position B. Subsequently, the cylinder C2 performs a component supply plate interference prevention operation. Next, the cylinders C2 and C4 are simultaneously operated, and the ingredient supply plate {circle around (1)} moves from the position B to the position C, is below the ingredient hopper 2, and enters the ingredient accommodation hole 6 in the second stage. Feeding takes place. Next, the simultaneous operation of the cylinders C1 and C3 causes the ingredient supply plate 3 to move from A and E to B and F, and then the cylinder C2 performs the ingredient supply plate interference operation. Next, the cylinders C2 and C4 operate simultaneously, and the ingredient supply plate (1) moves from C to D.
[0030]
Next, by simultaneously operating the cylinders C1 and C3, the ingredient supply plate 3 at the position E and the position A is moved laterally, and subsequently the cylinder C2 performs an interference prevention operation of the ingredient supply plate. Thereafter, the cylinders C2 and C4 operate simultaneously, and the ingredient supply plate (1) moves from the position D to the position E. At this time, the second cutting of the material protruding from the upper surface of the material supply plate {circle over (1)} is performed by the slide cutting plate 2C provided on the material hopper 2. Next, the cylinders C1 and C3 are simultaneously operated, and the ingredient supply plate (1) moves from the position E to the position F. That is, the operation returns to the original operation reference point. As described above, the operation of the present invention is such that the material supply plate 3 or 32 is intermittently circulated clockwise on the upper surface of the sliding plate 4 with the material supply plate interference operation. The time interval between the horizontal movement of the cylinders C1 and C3 and the vertical movement of the cylinders C2 and C4 is set to 1.4 seconds.
[0031]
Also, when the component receiving hole 6 of the component supply plate 3 reaches the component dropping hole 21 of the slide plate 4, the component dropping hole 21 is moved by the shutter pneumatic cylinder 10 to the shutters 4a, 4b, 4c and 4d. It is configured to open and close individually. Further, as shown in FIG. 1, a retroreflective sensor PH1 is provided on the right side and a retroreflective sensor PH2 is also provided on the left side when viewed in the forward direction F of the food tray conveyor 15, and the presence or absence of the food tray 16 to be conveyed is detected. I did it. The component drop opening shutters 4a, 4b, 4c, and 4d are individually operated according to the detection signal of the sensor to drop the component.
[0032]
FIG. 11 is a schematic diagram of a component dropping mechanism in the apparatus of the present invention. The compressed air sent from the air pressure source 37 to the air sump 38 is sent to the air chamber 43 via the relief valve 39, the electromagnetic valve 40, and the pneumatic circuit 42. PH1 and PH2 are the aforementioned regression-reflection sensors, and control the opening and closing of the solenoid valve 40 by inputting the signals of the sensors to the sequencer 41.
[0033]
On the lower surface of the air chamber 43, a mechanical valve 44 is provided directly above the material storage hole 6 of the material supply plate 3, and an air nozzle 45 is connected to a lower part of the mechanical valve 44 so as to oppose the storage hole 6 from above. ing. When the ingredient is powder cheese, the mechanical valve 44 is provided to allow the air nozzle 45 to eject air after the shutter is opened in order to prevent scattering. If the ingredients are small shrimp, there is no need for a mechanical valve because there is no scattering. In the figure, reference numerals 4a, 4b, 4c, and 4d denote the above-described shutters, and reference numeral 21 denotes a component drop port provided on the sliding plate 4. Then, a detection signal of the food tray 16 by the sensors PH1 and PH2 is input to the sequencer 41, and the shutters 4a, 4b, 4c, and 4d and the air nozzle 45 operate in synchronization.
[0034]
Next, supply of ingredients to a food tray by the ingredient supply apparatus of the present invention will be described with reference to FIGS. The standard state is shown in FIG. 12A at time t = 0 seconds, the work to be noted (in this case, the food tray 16) is 1a, 1b, 2a, 2b, the ingredient supply plate is 3, and the shutter is 4a, 4b, 4c, and 4d. 12 (b) shows time t = 1.4 seconds, FIG. 12 (c) shows time t = 2.8 seconds, and FIG. 12 (d) shows time t = 4.2 seconds. FIG. 13 is a continuation of FIG. 12, in which (e), (f) and (g) show the states at time t of 5.6 seconds, 7.0 seconds and 8.4 seconds, respectively. is there. Hereinafter, a description will be given in chronological order.
[0035]
At (a) (t = 0 sec) in FIG. 12, the retroreflective sensors PH1 and PH2 detect the works 1a and 1b, respectively, and store the presence or absence of the work in the data memory in the sequencer 41. (B) At (t = 1.4 seconds), the retroreflective sensors PH1 and PH2 detect the works 2a and 2b, respectively, and store the presence or absence of the work in the data memory in the sequencer 41.
[0036]
As shown in FIG. 12 (a) to FIG. 13 (f), the positions of the works 1a, 1b, 2a, 2b change every 1.4 seconds. As described above, since the ingredient supply plate 3 is moved vertically for 1.4 seconds and horizontally fed for 1.4 seconds, the position of the ingredient supply plate 3 changes every 2.8 seconds. The sequencer 41 extracts information on the presence or absence of a work from the data memory every time the ingredient supply plate 3 moves, and if there is a work, repeats the operation of opening and closing the corresponding shutters 4a, 4b, 4c, and 4d. When the state shown in FIG. 13G is reached, the ingredient supply plate 3 reaches the upper right corner of the slide plate 4, and the presence or absence of the work stored in the sequencer 41 in FIGS. The shutters 4a to 4d open and close at the same time according to the information (in this case, there is a work), and supply the material to the target work. At this time, if the case where the workpiece 2 a is not present in FIG. (B), the corresponding shutter 4c is not open or close.
[0037]
【The invention's effect】
As described above, the ingredient supply device of the present invention mounts three ingredient supply plates on a square sliding board in a row on the left and right, and places them on the front and rear and left and right of the square sliding board, respectively. The pneumatic cylinder with the push bar is arranged so that the front and rear feeds and the left and right feeds are alternately performed at predetermined time intervals, and the interference prevention operation of the ingredient supply plate is performed immediately after the horizontal feed. Therefore, the ingredient supply plate can be smoothly intermittently moved, and the ingredient can be supplied at high speed by setting the predetermined time interval to a short time.
[0038]
The components accommodated in the component hopper provided above the central portion of the rectangular sliding plate are received in the component receiving holes of the component supply plate placed on the upper surface of the central portion of the rectangular sliding plate, and the component supplying plate is received. When moving to the outside of the ingredient hopper, the ingredients coming out of the surface of the ingredient receiving hole are slid off by the slicing plate provided in the ingredient hopper. can do. In addition, since the frame-shaped material supply plate guide is provided around the outer periphery of the square sliding plate, the material supply plate placed on the square sliding plate can be accurately rotated around the guide.
[0039]
Since the component supply plate is placed on the rectangular slide plate, no special fixing means is required, so that the configuration can be simplified and the disassembling and cleaning of these components can be easily performed. be able to. Further, since the component supply plate is placed on the rectangular sliding plate, the component supply plate can be easily replaced with a component supply plate corresponding to the property, type and filling amount of the component.
[0040]
In addition, by installing retroreflective sensors on both the left and right sides of the food tray entrance of the conveyor in the frozen food production line, storing the signal that detected the presence or absence of the food tray in the sequencer, and sequence controlling the ingredient falling port shutter, Since the ingredients can be supplied onto the food in the food tray according to the presence or absence of the food tray, useless supply of the ingredients can be prevented.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view showing a part of a food production line using an ingredient supply device according to the present invention.
FIG. 2 is a perspective view of a main part of the ingredient supply device of the present invention.
FIG. 3 is a plan view showing a part of the ingredient supply device of the present invention.
FIG. 4 is a sectional view taken along line AA.
FIG. 5 is a sectional view taken along line BB.
FIG. 6 is a plan view of an ingredient supply plate according to the present invention.
FIG. 7 is a sectional view taken along line CC.
FIG. 8 is a plan view of another ingredient supply plate.
FIG. 9 is a sectional view taken along line DD.
FIG. 10 is a main part plan view for explaining the operation of the device of the present invention.
FIG. 11 is a schematic view of a component dropping mechanism of the apparatus of the present invention.
FIGS. 12 (a), (b), (c) and (d) for demonstrating the operation of the apparatus of the present invention have time t = 0 seconds, 1.4 seconds, and 2. It is a principal part schematic plan view of the state in 8 seconds and 4.2 seconds.
FIGS. 13 (e), (f) and (g) for explaining the operation of the device of the present invention are similar to those at time t = 5.6 seconds, 7.0 seconds and 8.4 seconds, respectively. It is a part schematic plan view.
[Explanation of symbols]
REFERENCE SIGNS LIST 1 component supply device 2 component hopper 2 c sliding-off plate 3 component supply plate 4 rectangular sliding plates 4 a, 4 b, 4 c, 4 d component drop opening shutter 5 pneumatic cylinder with push bar 6, 6 a component accommodation hole 7 component Supply plate guide 10 Pneumatic cylinder 15 for shutter 15 Food tray conveyor 16 Food tray 21 Ingredient drop port 31 Rectangular ingredient ejection plate 32 Ingredient supply plate 33 Central recess 34 Central step 35 Left step 36 Right step PH1, PH2 Retro-reflective sensor 45 Air nozzle
