JP2006217817A - フィリング充填方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 食品の長さが異なる場合にも一定量のフィリングを食品の長さに対応した長さで充填する。
【解決手段】 フィリングの充填量、充填開始位置および充填完了位置を設定し、その際、フィリングの充填開始位置を食品１０の搬送方向（矢印２５の方向）の先端１１からの長さで設定し、フィリングの充填完了位置を食品１０の後端１２からの長さで設定し、所定の搬送速度で搬送される食品１０が食品長さ計測用センサ３１の前を通過する時に食品長さ計測用センサ３１が食品１０の搬送方向（矢印２５の方向）の長さを計測し、充填用食品確認センサ３３が搬送される食品１０の先端１１を検出したときに、充填開始位置から充填機４０がフィリングを食品１０に充填し、その際充填速度は、計測された食品１０の搬送方向（矢印２５の方向）の長さ、設定された充填開始位置、設定された充填完了位置、前記搬送速度および設定された充填量により決定されること。
【選択図】 図１

Description

本発明は、食品にフィリングを充填するフィリング充填方法に関し、特に、フィリング充填量を正確に制御することができるフィリング充填方法に関するものである。

従来ロールパン等の食品にクリーム、ジャム、バター等のフィリングを充填してクリームパン、ジャムパン、バターパン等を製造している（例えば特許文献１参照）。この場合、ロールパン等をコンベアで搬送しつつ、ロールパン等の上面をカッターで切り開き、この切り開いた部分にノズルからフィリングを所定時間充填している。
特開２００３−１９０８４２号公報

しかし、上述の従来例では、ロールパン等の食品の搬送方向の長さが一定の場合には、一定の充填時間にて一定の充填速度でフィリングを充填できるが、食品の搬送方向の長さが異なる場合には、フィリングの充填を食品の長さに応じて良好に充填することができないという問題があった。
そこで、本発明が解決しようとする課題は、フィリングを充填する食品の長さが異なる場合にも一定量のフィリングを食品の長さに対応した長さで充填することができるようにすることである。

上記課題を解決するため、請求項１記載の発明は、ロールパン等の食品にフィリングを充填するフィリング充填方法において、前記フィリングの充填量、充填開始位置および充填完了位置を設定し、その際、前記フィリングの充填開始位置を前記食品の搬送方向の先端から前記充填開始位置までの長さで設定し、前記フィリングの充填完了位置を前記食品の搬送方向の後端から前記充填完了位置までの長さで設定し、前記食品を所定の搬送速度で搬送し、前記所定の搬送速度で搬送される食品が食品長さ計測用センサの前を通過する時に前記食品長さ計測用センサが前記食品の前記搬送方向の長さを計測し、前記充填用食品確認センサが前記搬送される食品の先端を検出したときに、前記充填開始位置から充填機がフィリングを前記所定の速度で搬送される食品に充填し、その際前記充填速度は、前記計測された食品の搬送方向の長さ、前記設定された充填開始位置、前記設定された充填完了位置、前記搬送速度および前記設定された充填量により決定されることを特徴とするフィリング充填方法である。
これにより、ロールパン等の食品にフィリングを充填する場合に、設定された充填量のフィリングを食品の充填開始位置から充填完了位置まで充填することができる。そして、所定の搬送速度で搬送される食品が食品長さ計測用センサの前を通過する時に前記食品長さ計測用センサが前記食品の前記搬送方向の長さを計測し、前記充填用食品確認センサが前記搬送される食品の先端を検出したときに、前記充填開始位置から充填機がフィリングを前記所定の速度で搬送される食品に充填し、その際前記充填速度は、前記計測された食品の搬送方向の長さ、前記設定された充填開始位置、前記設定された充填完了位置、前記搬送速度および前記設定された充填量により決定されるので、前記食品の搬送方向の長さが異なる場合においても、設定された量のフィリングを食品の長さに対応した長さで食品に充填することができる。

さらに、請求項２記載の発明は、請求項１に記載したフィリング充填方法において、前記食品長さ計測用センサが前記搬送される食品に所定方向の赤外線等の光を照射して、この照射した光により前記食品を検知している検知時間を計測し、この検知時間と前記搬送速度との積により前記食品の搬送方向の長さを算出することを特徴とするフィリング充填方法である。
これにより、前記食品長さ計測用センサが所定方向に赤外線等の光を照射し、照射された光により前記搬送される食品を検知している検知時間は前記食品の前記搬送方向の先端から後端までが所定方向に照射された赤外線等の光を受けている時間であるので、前記検知時間と前記搬送速度の積により前記食品の前記搬送方向の長さを算出することができる。

さらに、請求項３記載の発明は、請求項１または２記載のフィリング充填方法であって、前記充填速度はシーケンサにより算出され、その際前記計測された食品の搬送方向の長さから前記食品の先端から前記設定された充填開始位置までの長さおよび前記食品の後端から前記充填完了位置までの長さを引き算して充填長さを算出し、前記設定したフィリングの充填量を体積で表しものと前記搬送速度の積を前記充填長さで除して前記充填速度を算出し、算出された充填速度により充填機のフィリング充填用ポンプが制御されることを特徴とするフィリング充填方法である。
これにより、シーケンサが前記計測された食品の搬送方向の長さから「前記食品の先端から前記設定された充填開始位置までの長さ」および「前記食品の後端から充填完了位置までの長さ」を引き算して充填長さを算出し、前記設定したフィリングの充填量を体積で表しものと前記搬送速度の積を前記充填長さで除して前記充填速度を算出する。そして、算出された充填速度により充填機のフィリング充填用ポンプが制御されるので、食品の長さが異なる場合にも設定された量のフィリングを充填できるように充填速度を自動的に制御することができる。

請求項１記載の発明によれば、食品の長さが異なる場合においても、設定された量のフィリングを前記食品に自動的に食品の長さに応じて適正に充填することができる。
さらに、請求項２記載の発明によれば、請求項１記載の発明の効果とともに、フィリング充填対象の食品の搬送方向の長さを前記食品に接触しないで自動的に計測することができる。
さらに、請求項３記載の発明によれば、請求項１または２記載の発明の効果とともに、長さの異なる食品の充填開始位置から充填完了位置までに設定された量のフィリングを自動的に充填することができる。

以下、本発明における実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１は本発明に係るフィリング充填方法を実施するフィリング充填システムを示し、図２は図１のフィリング充填システムのシーケンサ等を示し、図３は図２のシーケンサのタッチパネルを示し、図４は本発明のフィリング充填方法を実施するフローチャートを示し、図５は本発明のフィリング充填方法でフィリングを充填した食品を示す。なお、図５（ａ）は通常の長さの食品の場合であり、（ｂ）は長い食品の場合であり、（ｃ）は短い食品の場合である。

図１に示すように、ロールパン等の食品１０にフィリングを充填するフィリング充填システム２０は、以下の構成になっている。
フレーム２１上に搬送手段の一例となるコンベア２２が配設されている。コンベア２２はサーボモータ２３により回転駆動される。

図２に示すように、シーケンサ５０は、図１のフィリング充填システム２０全体を制御する中央処理装置であるＣＰＵ５３、ＣＰＵ５３に接続されたタッチパネル５１、位置コントローラ５２、メモリ５４、入力インターフェース５５および出力インターフェース５６を備えている。メモリ５４にはフィリング充填システム２０全体を作動させるための各種データおよびプログラムが格納されている。食品１０の長さ計測センサ３１および食品確認センサ３３の出力は入力インターフェース５５を経由してＣＰＵ５３に送られる。また、ＣＰＵ５３の処理結果は出力インターフェース５６を経由して充填機４０に送られる。
サーボモータ２３は位置コントローラ５２により制御され、エンコーダ２４はサーボモータ２３の回転速度を検出して位置コントローラ５２に送る。位置コントローラ５２はエンコーダ２４から送られてきた回転速度が設定値になるようにサーボモータ２３を制御する。

図３（ａ）に示すように、タッチパネル５１はその第１入力画面５１ａにてフィリング１６の充填開始位置１４（図５（ａ）参照）および充填完了位置１５（図５（ａ）参照）および充填量（単位ｃｃ）を設定する。その際、フィリング１６の充填開始位置１４を食品１０の搬送方向（図１の矢印２５の方向）の先端１１から充填開始位置１４までの長さＳ（単位ｍｍ）で設定し、フィリング１６の充填完了位置１５を食品１０の搬送方向の後端１２から充填完了位置１５までの長さＦ（単位ｍｍ）で設定する。そして、算出された充填速度を充填機４０（図１参照）の最大充填速度の何％になるか表示する。なお、１００％を超えるときはエラー表示をする。また、フィリング１６の充填量を重量で表すときは、体積に換算するための充填補正を表示する。さらに、図３（ｂ）の第２入力画面５１ｂでは搬送速度をコンベア２２（図１参照）の最大搬送速度の何％になるかで設定する。

図１に示すように、コンベア２２は食品１０を設定された搬送速度で搬送する。前記搬送速度で搬送される食品１０が食品長さ計測用センサ３１の前を通過する時に食品長さ計測用センサ３１が食品１０の前記搬送方向の長さＬを計測し、充填用食品確認センサ３３が搬送される食品１０の先端１１を検出する。

なお、長さ計測用センサ３１はコンベア２２で搬送される食品１０に所定方向の赤外線等の光を照射し、照射した光が前記搬送される食品１０により反射した場合にその反射した光を検知する。さらに、長さ計測用センサ３１が発光部とこの発光部とは分離した受光部とを有し、前記発光部が照射した光が前記搬送される食品１０により遮られることにより前記受光部が前記搬送される食品１０で遮られている光を検知できないことによって前記搬送される食品１０を検知する場合もある。この食品１０を検知したことを示す信号（食品長さ計測用センサ３１がスイッチのようにオンとなる）は上述のようにＣＰＵ５３に送られるので、ＣＰＵ５３が前記検知の開始から終了までの時間の長さすなわち検知時間を計測し、前記検知時間と前記搬送速度との積により前記食品の搬送方向の長さを算出する。
また、充填用食品確認センサ３３は、長さ計測用センサ３１と同様の構造を有し、赤外線等の光を食品１０に照射して食品１０を検知する。
また、スライサ３２は搬送されている食品１０にフィリング１６を充填するための搬送方向の溝１３を形成することができる。
また、充填機４０はフィリング１６を収容する第１および第２ホッパ４１、４２、第１ホッパ４１に接続された第１充填用ポンプ４３、第２ホッパ４２に接続された第２充填用ポンプ４４および第１および第２充填用ポンプ４３、４４の出口に接続されたノズル４５を備えている。

上記フィリング充填システム２０を使用して食品１０にフィリング１６が下記のようにして充填される。
図４に示すように、まず、食品長さ計測用センサ３１が上述のように食品１０を検知したときに、食品長さ計測用センサ３１がスイッチのようにオンとなる（ステップＳ１）。このオン状態を示す信号（食品１０を検知したことを示す信号）はＣＰＵ５３に送られる。ＣＰＵ５３は前記オン状態を示す信号を受けている時間すなわち前記検知時間中において位置コントローラ５２からエンコーダ２４の出力パルスを計測して前記搬送距離を求め、求めた搬送距離を食品１０の搬送方向の長さＬとする（ステップＳ２）。食品長さ計測用センサ３１がオフになると計測終了する（ステップＳ３）。つぎに、シーケンサ５０が計測された長さＬと、充填開始位置１４と、充填完了位置１５からフィリング１６の充填長さＮ（図５（ａ）参照）を算出する（ステップＳ４）。
ここで、Ｎ＝Ｌ−Ｓ−Ｆ
である。つぎに、シーケンサ５０が設定された充填量Ｍと算出された充填長さＮと、食品１０の搬送速度からフィリング充填速度を算出する（ステップＳ５）。
ここで、充填速度＝Ｍ×（搬送速度）／Ｎ
である。

つぎに、食品確認センサ３３が搬送されている食品１０の先端１１を検知したときに、食品確認センサ３３がオンになる（ステップＳ６）。このとき、ＣＰＵ５３に内臓されたタイマーがカウントをスタートする（ステップＳ７）。つぎに、前記タイマーがＳ／（搬送速度）をカウントアップしたときに、食品１０の充填開始位置１４がノズル４５の下に位置するようにする（ステップＳ８）。
つぎに、シーケンサ５０が充填機４０に「設定充填量」、「算出された充填速度」および「充填開始指令」を出力する（ステップＳ９）。
そのとき、充填機４０の充填用ポンプ（４３または４４）が始動して、フィリング１６を食品１０の溝１３の充填開始位置１４から充填し始める（ステップＳ１０）。
つぎに、食品１０の充填完了位置１５までフィリング１６を充填完了したときに、充填用ポンプ（４３または４４）を停止する（ステップＳ１１）。
このようにして、設定された量で長さＮ、幅Ｗ（図５（ａ）参照）のフィリング１６を食品１０に充填することができる。

なお、図５（ｂ）に示すように、通常の食品１０より長い長さＬａの食品１０ａの場合は、先端１１ａから充填開始位置１４ａまでの長さを（ａ）の場合と等しくＳとし、後端１２ａから充填完了位置１５ａまでの長さを（ａ）の場合と等しくＦとする。このため、食品１０ａの溝１３ａに充填された前記設定量のフィリング１６ａの長さＮａは（ａ）の場合のＮより長くなり、充填されたフィリング１６ａの幅Ｗａは（ａ）の場合のＷより狭くなる。
また、図５（ｃ）に示すように、通常の食品１０より短い長さＬｂの食品１０ｂの場合は、先端１１ｂから充填開始位置１４ｂまでの長さを（ａ）の場合と等しくＳとし、後端１２ｂから充填完了位置１５ｂまでの長さを（ａ）の場合と等しくＦとする。このため、食品１０ｂの溝１３ｂに充填された前記設定量のフィリング１６ｂの長さＮｂは（ａ）の場合のＮより短くなり、充填されたフィリング１６ｂの幅Ｗｂは（ａ）の場合のＷより広くなる。
このようにして、食品１０ａ、１０ｂの長さＬａ、Ｌｂが食品１０の長さＬと異なっていても、設定された量のフィリング１６ａ、１６ｂを食品１０ａ、１０ｂの長さＬａ、Ｌｂに対応した長さで食品１０ａ、１０ｂに充填することができる。

また、長さ計測用センサ３１は、食品１０を検知したときにスイッチのようにオンとなるが、このとき逆にオフとなるようにしてもよい。食品確認センサ３３も同様である。

本発明に係るフィリング充填方法を実施するフィリング充填システムの正面図である。 図１のフィリング充填システムのシーケンサ等を示すブロック図である。 図２のシーケンサのタッチパネルの正面図である。 本発明のフィリング充填方法を実施するフローチャートである。 本発明のフィリング充填方法でフィリングを充填した食品の平面図である。

符号の説明

１０、１０ａ、１０ｂ 食品
１１、１１ａ、１１ｂ 搬送方向の先端
１２、１２ａ、１２ｂ 後端
１４、１４ａ、１４ｂ 充填開始位置
１５、１５ａ、１５ｂ 充填完了位置
１６、１６ａ、１６ｂ フィリング
２０ フィリング充填システム
２２ コンベア（搬送手段）
２５ 搬送方向
３１ 長さ計測用センサ
３３ 食品確認センサ
４０ 充填機
５０ シーケンサ

Claims (3)

1. ロールパン等の食品にフィリングを充填するフィリング充填方法において、
   前記フィリングの充填量、充填開始位置および充填完了位置を設定し、その際、前記フィリングの充填開始位置を前記食品の搬送方向の先端から前記充填開始位置までの長さで設定し、前記フィリングの充填完了位置を前記食品の搬送方向の後端から前記充填完了位置までの長さで設定し、
   前記食品を所定の搬送速度で搬送し、
   前記所定の搬送速度で搬送される食品が食品長さ計測用センサの前を通過する時に前記食品長さ計測用センサが前記食品の前記搬送方向の長さを計測し、
   前記充填用食品確認センサが前記搬送される食品の先端を検出したときに、前記充填開始位置から充填機がフィリングを前記所定の速度で搬送される食品に充填し、
   その際前記充填速度は、前記計測された食品の搬送方向の長さ、前記設定された充填開始位置、前記設定された充填完了位置、前記搬送速度および前記設定された充填量により決定されることを特徴とするフィリング充填方法。
2. 請求項１に記載したフィリング充填方法において、
   前記食品長さ計測用センサが前記搬送される食品に所定方向の赤外線等の光を照射して、この照射した光により前記食品を検知している検知時間を計測し、この検知時間と前記搬送速度との積により前記食品の前記搬送方向の長さを算出することを特徴とするフィリング充填方法。
3. 請求項１または２記載のフィリング充填方法であって、
   前記充填速度はシーケンサにより算出され、
   その際前記計測された食品の搬送方向の長さから前記食品の先端から前記設定された充填開始位置までの長さおよび前記食品の後端から前記充填完了位置までの長さを引き算して充填長さを算出し、前記設定したフィリングの充填量を体積で表しものと前記搬送速度の積を前記充填長さで除して前記充填速度を算出し、
   算出された充填速度により充填機のフィリング充填用ポンプが制御されることを特徴とするフィリング充填方法。
   

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