JP2005062103A - 円筒状容器入り粉状食品の固化状態非破壊検査方法及び固化状態非破壊検査装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 内容物の固化状態を短時間で確実に判定できる円筒状容器入り粉状食品の固化状態非破壊検査方法及び検査装置の提供。
【解決手段】 被検査容器２を回転移動させ、所定の速度で排出する加速分離コンベア５と、該加速分離コンベアの排出側に連設され、回転移動する被検査容器を通過させる判別台６と、該判別台の排出側に搬送路を横付けして設けられた搬出コンベア７とを備え、前記判別台が、内部の粉状食品が固化していない良品は判別台を通過時に減速して搬出コンベア上で回転移動を停止するが、内部の粉状食品が固化した不良品は搬出コンベアを通過して排除されるような長さを有することを特徴とする固化状態非破壊検査装置１。
【選択図】 図１

Description

本発明は、円筒状容器入り粉状食品の内容物が固化しているか否かを短時間で確実に判定可能な円筒状容器入り粉状食品の固化状態非破壊検査方法及び固化状態非破壊検査装置に関する。

円筒状容器入り粉状食品の一つとして、容器入り粉チーズがある。粉チーズは水分が高かったり、温度ショックにより結露水やオイルオフを生じた場合には固化（ブロック化）しやすい食品である。従来、粉チーズの固化を低減させるために、バインダーを配合したり、粒径を揃えた粉チーズが提案されている（例えば、特許文献１，２参照）。しかし、これらの方法によっても粉チーズの固化を完全に防止することはできなかった。
また、粉チーズ等の粉状食品を充填するための円筒状容器の構造及びそれを搬送するための姿勢変更整列装置が提案されている（例えば、特許文献３〜５参照。）。

前記の通り、粉チーズは固化し易い粉状食品であり、容器入り粉チーズにおいて、内部の粉チーズが固化していると、容器を手で持って振っても粉チーズを振りかけることができなくなり、消費者にとって使い難いものとなる。このため、工場出荷時や、商品配送前には、容器の中の粉チーズが固化しているか否かを簡便に判定することが好ましく、このような判定技術が求められている。
従来、内容物の検査方法としては、包装容器に流動性を有する内容物が充填されている包装体に超音波を送波し、その際得られる断層像に基づいて内容物の変質の有無または度合を判定する包装体内容物の検査方法が提案されている（例えば、特許文献６参照。）。
特開昭６１−２２４９３３号公報 特許第２８９０３７８号公報 特開平１０−２５０７５９号公報 特開平１０−２５０７６０号公報 実公平６−３０７４５号公報 特開平１−２１４７５８号公報

しかしながら、前記特許文献６に記載された検査方法では、円筒状容器に入った粉状食品の固化状態を短時間で正確に測定することは困難であった。
本発明は前記事情に鑑みてなされ、内容物の固化状態を短時間で確実に判定できる円筒状容器入り粉状食品の固化状態非破壊検査方法及び検査装置の提供を目的とする。

前記目的を達成するため、本発明は、円筒状容器入り粉状食品を所定の速度で回転移動させ、その移動距離又は移動速度が設定値を上回ったものを不良品とし、その移動距離又は移動速度が設定値を下回ったものを良品として容器内の粉状食品の固化状態を検査、判断することを特徴とする円筒状容器入り粉状食品の固化状態非破壊検査方法を提供する。

また本発明は、円筒状容器入り粉状食品を回転移動させ、所定の速度で排出する加速分離コンベアと、該加速分離コンベアの排出側に連設され、回転移動する円筒状容器入り粉状食品を通過させる判別台と、該判別台の排出側に搬送路を横付けして設けられた搬出コンベアとを備え、前記判別台が、内部の粉状食品が固化していない良品の円筒状容器入り粉状食品は判別台を通過時に減速して搬出コンベア上で停止するが、内部の粉状食品が固化した不良品の円筒状容器入り粉状食品は搬出コンベアで停止せずに横断して排除されるような長さを有することを特徴とする円筒状容器入り粉状食品の固化状態非破壊検査装置を提供する。

さらに本発明は、円筒状容器入り粉状食品を回転移動させ、所定の速度で排出する加速分離コンベアと、該加速分離コンベアの排出側に連設され、加速分離コンベアからの円筒状容器入り粉状食品を回転移動させてその移動速度を検出する判別台と、該判別台の排出側に連設され、移動速度を検出した円筒状容器入り粉状食品のうち、移動速度が設定値を上回ったものを不良品として排除し、移動速度が設定値を下回ったものを良品として搬出する搬出コンベアとを備えたことを特徴とする円筒状容器入り粉状食品の固化状態非破壊検査装置を提供する。
前記円筒状容器入り粉状食品の固化状態非破壊検査装置において、前記判別台に所定間隔をおいて２つのセンサが設けられ、前記判別台と搬出コンベアとの間に不良品排除装置が設けられ、かつ前記２つのセンサ間を通過する前記円筒状容器入り粉状食品の所要時間から移動速度を算出し、その移動速度が設定値を上回ったものを不良品と判定し、前記不良品排除装置を駆動させる制御部が設けられた構成とすることが好ましい。

本発明によれば、円筒状容器入り粉状食品に一定の回転力を与え、その移動距離又は移動速度を設定値と比較することで、内容物が固化しているか否かを短時間且つ高精度で判定可能であるので、ライン上で非破壊的且つ連続的に円筒状容器入り粉状食品の内容物の固化状態の判別処理が可能となる。

本発明は、粉チーズ等の粉状食品が容器内で固化している場合と、していない場合とで、容器の転がりやすさが異なることに着目し、容器を定速で転がすことにより、内部の粉状食品が固化している否か（ブロック化の有無）を判定することを基本原理としている。

図１は、本発明に係る円筒状容器入り粉状食品の固化状態非破壊検査装置の第１の実施形態を示す図であり、この固化状態非破壊検査装置１は、内容物の固化状態を検査する密封された円筒状容器入り粉状食品（以下、被検査容器２と記す。）が供給される供給ホッパ３と、該供給ホッパ３から外周面を搬送面に接した状態で個別に排出される被検査容器２を搬送する供給コンベア４と、該供給コンベア４の排出側から供給される被検査容器２を回転移動させ、所定の速度で排出する加速分離コンベア５と、該加速分離コンベア５の排出側に連設され、回転移動する被検査容器２を通過させる判別台６と、該判別台６の排出側に搬送路を横付けして設けられた搬出コンベア７とを備えて構成されている。また搬出コンベア７の側方には、搬出コンベア７を通過して落下する不良品を回収するための不良品回収容器８が付設されている。

前記判別台６は、加速分離コンベア５から所定速度で回転移動する被検査容器２が、内部の粉状食品が固化していない良品である場合には、判別台６通過時に減速して搬出コンベア７上で回転移動を停止するが、内部の粉状食品が固化した不良品である場合には、被検査容器２が回転移動したまま搬出コンベア７を通過して排除されるような長さを有している。この判別台６の台面は、水平であっても、傾斜をつけてあってもよい。

前記加速分離コンベア５は、被検査容器２の排出側に向けて循環移動するコンベアベルト５ａが備えられている。このコンベアベルト５ａによって被検査容器２が搬送され、所定速度で加速分離コンベア５の排出側から繰出され、前記判別台６に移行するようになっている。

前記供給ホッパ３、供給コンベア４及び排出コンベア７は、従来より食品製造分野で周知のホッパや搬送コンベアを用いることができ、また被検査容器２の寸法等に応じて適宜変更可能である。

次に、本発明に係る固化状態非破壊検査方法の一例を説明する。本例では図１に示した前記固化状態非破壊検査装置１を用いて被検査容器２の固化状態を検査する。
被検査容器２は、円筒状容器内に粉チーズなどの粉状食品を充填し、その開口を密封した状態で供給ホッパ３に送られる。被検査容器２は、供給ホッパ３の排出口からその外周面を搬送面に接した状態で供給コンベア４にほぼ一定間隔で排出され、加速分離コンベア５の供給側に搬送される。供給コンベア４上の被検査容器２同士をあまり近付けすぎると、回転移動する際に回転移動距離が長い不良品が前の被検査容器２に衝突する恐れがあるため好ましくなく、前記衝突が生じない十分な間隔を持たせることが好ましい。

加速分離コンベア５に送られた被検査容器２は、加速分離コンベア５に設けられたコンベアベルト５ａによって搬送され、加速分離コンベア５の排出側から判別台６に繰出される時に、所定速度に達する。このようにコンベアベルト５ａによって搬送されるため、被検査容器２は、常に一定の速度で判別台６に繰り出されることになる。

判別台６の平面上を回転移動する被検査容器２のうち、内容物である粉状食品が固化（ブロック化）していない良品は、判別台６を回転移動する時に内容物が動き、これが回転移動の抵抗となって、被検査容器２の転がりは減衰され、本例では判別台６の排出側に搬送面を横付けした搬出コンベア７の横断途中で停止するようになっている。一方、粉状食品が固化した不良品は、判別台６を回転移動する時に内容物が固化して動かないため転がり易く、移動距離は長くなる。不良品は判別台６を通過し、さらに搬出コンベア７を横断してコンベア側部から転がり落ち、不良品回収容器８に回収される。

搬出コンベア７上で停止した良品の被検査容器２は、搬出コンベア７によって箱詰・梱包工程などの次工程に搬送される。
このように被検査容器２に一定の回転力を与え、その転がりやすさを比較し、移動距離が設定値を超えたものを不良品として排除することで、内容物が固化しているか否かを短時間且つ高精度で判定可能となり、ライン上で非破壊的且つ連続的に被検査容器２の内容物の固化状態の判別処理が可能となる。

図２は、本発明に係る固化状態非破壊検査装置の第２の実施形態を示す図であり、この固化状態非破壊検査装置１１は、前述した固化状態非破壊検査装置１と同様の供給ホッパ３と、供給コンベア４と、加速分離コンベア５と、搬出コンベア７と、不良品回収容器８とを備えて構成され、その他に所定間隔をおいて配置された２つの速度検知用光電センサ１３ａ，１３ｂを有する判別台１２と、この判別台１２と搬出コンベア７との間に、不良品を押出して排除するように駆動する排除レバー１５を有する不良品排除装置１４と、前記２つの速度検知用光電センサ１３ａ，１３ｂ間を通過する被検査容器２の所要時間から移動速度を算出し、その移動速度が設定値を上回ったものを不良品と判定し、前記不良品排除装置１４を駆動させる図示しない制御部とを備えた構成になっている。

前記速度検知用光電センサ１３ａ，１３ｂとしては、従来周知の光電センサを用いることができ、必要に応じて光源と組み合わせて判別台１２に配置し、搬送物の通過時に変化する光量を電気的に検知して信号を発するようになっている。２つの速度検知用光電センサ１３ａ，１３ｂの間隔は一定であり、これらのセンサ間を被検査容器２が回転移動する所要時間が判れば、被検査容器２の移動速度が算出できる。

前記不良品排除装置１４は、コンベアに排除レバー１５とそれを駆動させる図示しない駆動源とを備えて構成されている。この排除レバー１５は、駆動源の回転軸に取り付けられ、その回転時にコンベア上を搬送される被検査容器２を押し、側方から排出できる長さを有している。この排除レバー１５は回転軸により、被検査容器２に接触しない定常位置と、被検査容器２を押して側方から排出させる排除位置との間を回動可能に設けられている。駆動源は制御部からの信号で駆動され、制御部から排除信号を受けると排除レバー１５を排除位置に移動させ、排除信号が止まると定常位置に復帰させるように作動する。

本発明に係る固化状態非破壊検査方法の他の例として、図２に示す第２の実施形態による固化状態非破壊検査装置１１を用いた場合を説明する。
供給ホッパ３に供給された被検査容器２は、供給ホッパ３の排出口からその外周面を搬送面に接した状態で供給コンベア４に排出され、加速分離コンベア５の供給側に搬送される。加速分離コンベア５に設けられたコンベアベルト５ａによって搬送され、加速分離コンベア５の排出側から判別台１２に繰出される時に、所定速度に達する。

判別台６の平面上を回転移動する被検査容器２のうち、内容物である粉状食品が固化（ブロック化）していない良品は、判別台１２を回転移動する時に内容物が動き、これが回転移動の抵抗となって、被検査容器２の移動速度は減衰され、判別台１２に設けられた２つの速度検知用光電センサ１３ａ，１３ｂ間を回転移動する際の所要時間は比較的長くなる。一方、粉状食品が固化した不良品は、判別台１２を回転移動する時に内容物が固化して動かないため転がり易く、移動速度があまり低下せず、２つの速度検知用光電センサ１３ａ，１３ｂ間を移動する際の所要時間は比較的短くなる。

２つの速度検知用光電センサ１３ａ，１３ｂが結線された図示しない制御部において、判別台１２を転がる被検査容器２の移動速度を検出し、その移動速度が設定値を超えたものを不良品と判別し、不良品が検出されると不良品排除装置１４に排除信号を送信する。不良品排除装置１４は、排除信号を受信すると、排除レバー１５を定常位置から排除位置に移動させ、不良品排除装置１４を移動中の不良品を側方に押し出し、落下させる。不良品排除装置１４から落下した不良品は、不良品回収容器８に回収される。

本例において、良品と不良品とを比較する基準としては、被検査容器２の移動速度であってもよいし、２つの速度検知用光電センサ１３ａ，１３ｂ間を被検査容器２が回転移動する所要時間であってもよい。

良品と判断された被検査容器２は、不良品排除装置１４で排除されず、搬出コンベア７に載せられ、箱詰・梱包工程などの次工程に搬送される。
このように被検査容器２に一定の回転力を与え、その移動速度を測定し、移動速度が設定値を超えたものを不良品として排除することで、内容物が固化しているか否かを短時間且つ高精度で判定可能となり、ライン上で非破壊的且つ連続的に被検査容器２の内容物の固化状態の判別処理が可能となる。

なお、前記固化状態非破壊検査装置において、各コンベアには、被検査容器２が不良品を排除する部分以外の搬送ライン上から脱落するのを防止するための脱落防止用ガイドを設けても良い。

図３に示すように円筒状をなし、長さＡが１５０ｍｍ、直径Ｂが５０ｍｍの円筒状容器に粉チーズを充填し、開口を密封した被検査容器２を実験に用い、粉チーズが固化していない良品と、密封前に高温高湿条件下で保管して粉チーズを固化させた後、密封した不良品とを用意した。

図４に示すように、高さＣが１０ｍｍ、長さＤが２００ｍｍの下り勾配と、それに続く長い平面とを有する試験台を用意した。この下り勾配の上からそれぞれの被検査容器２を転がし、下り勾配の終端から停止位置までの移動距離を測定した。
良品と不良品との移動距離は明確に異なっており、粉チーズが固化していない良品は移動距離が短く、粉チーズが固化している不良品の移動距離は長くなった。
複数回測定を行い、下り勾配の終端からそれぞれの停止位置１，２までの移動距離の平均値を求めた。その結果、下り勾配の終端から良品の停止位置１までの良品の移動距離Ｅは約４００ｍｍ、下り勾配の終端から不良品の停止位置２までの不良品の移動距離Ｆは約８００ｍｍであった。従って、停止位置１と停止位置２の中間２２に移動距離の設定値を定めることで、この設定値を超えるものを不良品、設定値に達しないものを良品と判断できることが判る。

また、下り勾配の終端から停止位置１までの適当な位置で、回転移動する良品と不良品の移動速度を測定した結果、良品の移動速度ｖ１と不良品の移動速度ｖ２とはｖ１＜ｖ２の関係になっている。従って、被検査容器２を転がり移動させ、前記移動距離に代えて、良品と不良品との移動速度を目安とし、良品と不良品とを判別することも可能である。

本発明に係る固化状態非破壊検査装置の第１の実施形態を示す斜視図である。 本発明に係る固化状態非破壊検査装置の第２の実施形態を示す斜視図である。 実施例において実験に用いた被検査容器２の形状を示す斜視図である。 実施例の実験の概要を説明するための側面図である。

符号の説明

１，１１…固化状態非破壊検査装置、２…被検査容器（円筒状容器入り粉状食品）、３…供給ホッパ、４…供給コンベア、５…加速分離コンベア、５ａ…コンベアベルト、６，１２…判別台、７…搬出コンベア、８…不良品回収容器、１３ａ，１３ｂ…速度検知用光電センサ、１４…不良品排除装置、１５…排除レバー。

Claims (4)

1. 円筒状容器入り粉状食品を所定の速度で回転移動させ、その移動距離又は移動速度が設定値を上回ったものを不良品とし、その移動距離又は移動速度が設定値を下回ったものを良品として容器内の粉状食品の固化状態を検査、判断することを特徴とする円筒状容器入り粉状食品の固化状態非破壊検査方法。
2. 円筒状容器入り粉状食品を回転移動させ、所定の速度で排出する加速分離コンベアと、該加速分離コンベアの排出側に連設され、回転移動する円筒状容器入り粉状食品を通過させる判別台と、該判別台の排出側に搬送路を横付けして設けられた搬出コンベアとを備え、前記判別台が、内部の粉状食品が固化していない良品の円筒状容器入り粉状食品は判別台を通過時に減速して搬出コンベア上で停止するが、内部の粉状食品が固化した不良品の円筒状容器入り粉状食品は搬出コンベアで停止せずに通過して排除されるような長さを有することを特徴とする円筒状容器入り粉状食品の固化状態非破壊検査装置。
3. 円筒状容器入り粉状食品を回転移動させ、所定の速度で排出する加速分離コンベアと、該加速分離コンベアの排出側に連設され、加速分離コンベアからの円筒状容器入り粉状食品を回転移動させてその移動速度を検出する判別台と、該判別台の排出側に連設され、移動速度を検出した円筒状容器入り粉状食品のうち、移動速度が設定値を上回ったものを不良品として排除し、移動速度が設定値を下回ったものを良品として搬出する搬出コンベアとを備えたことを特徴とする円筒状容器入り粉状食品の固化状態非破壊検査装置。
4. 前記判別台に所定間隔をおいて２つのセンサが設けられ、前記判別台と搬出コンベアとの間に不良品排除装置が設けられ、かつ前記２つのセンサ間を通過する前記円筒状容器入り粉状食品の所要時間から移動速度を算出し、その移動速度が設定値を上回ったものを不良品と判定し、前記不良品排除装置を駆動させる制御部が設けられたことを特徴とする請求項３に記載の円筒状容器入り粉状食品の固化状態非破壊検査装置。
   

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