JP2008126394A - 重量選別機 - Google Patents

Abstract

【課題】コンパクトな構成で、計量精度を向上させ、かつ処理速度を落とすことなく、複数枚のスライス片を前後方向に一部重なり合った状態でスライス片群に区分けする。
【解決手段】食肉スライサー２の直下に配され、複数枚のスライス片９を前後方向に一部重なり合った状態で搬送しつつ重量検出部で計量する計量コンベア３と、スライサー２からの同期信号を受信した後、計量コンベア３上のスライス片群の重量が設定重量値以上になったことを検出する検出手段と、この検出手段によりスライス片群の重量が設定重量値以上になったことが検出されたときに、次のスライス片９がスライサー２から計量コンベア３上へ落下すると同時に計量コンベア３を高速運転に切換える計量コンベア制御手段を備える構成とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、スライサーにて切出されるスライス片を計量して、所定枚数もしくは所定重量のスライス片よりなるスライス片群に区分けする重量選別機であって、特に食肉スライサーにおいて食肉ブロックから切出されるスライス肉片を計量して、所定重量のスライス肉片パックを作るのに好適な重量選別機に関するものである。

食肉スライサーにて食肉ブロックから切出されたハム、ベーコン等のスライス肉片は、計量手段にて計量されて所定重量のスライス肉片パックにされる。そして、このスライス肉片パックはトレイ等の収納容器に移し替えられた後、ラップ等の処理が施されてスーパー等の小売店で販売される。

従来、食肉スライサーに関連してスライス肉片の計量を行う技術として、特許文献１〜３に記載されたものが知られている。

特許文献１に記載された技術は、被切断物を搬送するコンベアを備えた供給部と、この供給部に連続して設けられ切断物を計量搬送する計量部と、これら供給部と計量部との接続間隙に設けられ、計量部側に切断物を押しやる分離板を付設した回転刃体を備えた切断部とから構成された計量スライサーに関するものである。この計量スライサーにおいては、切断部にて回転刃体でスライス切断された切断物は、回転刃体の分離板で計量部に押し出され、この計量部でその重量が計測され、所定重量に達すると、一時的に計量部の移動速度を高めるか、あるいは他の機構で積層状態の切断物を計量部から他の箇所へ移行させ、所定重量のスライス肉片パックが後装置に送られるようになっている。

また、特許文献２に記載された技術は、食肉製品の重量を測定し、かつ食肉製品の長さ、幅および高さを測定して、食肉製品の容積および密度を判定し、この食肉製品の所定の重量を有する１つの塊片を各々均一な厚さの複数のスライスに薄切りするようにしたものである。

さらに、特許文献３に記載された技術は、所定の厚みで切断された複数枚のスライスハムの合計重量を重量計で計測し、この計測結果から、切断されたスライスハムの平均重量を演算し、太さ、断面形状、密度の変化に伴う重量変化の傾向を知り、前記平均重量から規定枚数の合計重量を予測し、この予測値と標準重量との差分を演算して、計測時以降の切断厚みの増減調整に反映させるようにしたハム切断方法およびハムスライサーに関するものである。

しかしながら、特許文献１に記載されたものでは、切断されたスライス肉片の重量、言い換えればパックの最終段階の重量を計量してその重量が所定重量になると後段の装置へ移行させるように構成されているので、計量速度が遅いという問題点がある。なぜなら、秤には物品が載ってから計量値が落ち着くまでの安定時間が必要であり、この安定時間以上のピッチで、切断されたスライス肉片を水平方向に押し出すことができないからである。また、この特許文献１に記載の方法では、スライス肉片パックを、各スライス肉片の先端部が隣接するスライス肉片の後端部と重なり合った状態（所謂「刺身状態」）にすることができず、隣接する肉片同士が肉自身の持つ接着力によって塊の状態になってしまう。このような接着状態にある肉片を無理に剥がそうとすると、肉片が途中で切れてしまい、商品価値を失った屑肉になってしまう。

一方、特許文献２，３に記載のものは、スライス肉の切断厚みを調整することで、所定重量範囲のスライス肉片パックを作ることを目指しており、スライス肉片の制御方法としては有用であるが、スライス肉片パック自体を直接計量するものではないので、パックされたものを後段の秤で再計量する必要があるという問題点がある。

特開平７−４０２８４号公報 特表平８−５０４６７９号公報 特開平１１−１２３６９７号公報

本発明は、前述のような問題点に鑑みてなされたもので、複数枚のスライス片を前後方向に一部重なり合った状態でスライス片群に区分けするのに、コンパクトな構成で、計量精度を向上させ、かつ処理速度を落とすことなく、区分けすることのできる重量選別機を提供することを目的とするものである。

前記目的を達成するために、本発明による重量選別機は、
スライサーにて切出されるスライス片を計量して、所定枚数もしくは所定重量のスライス片よりなるスライス片群に区分けする重量選別機において、
前記スライサーの直下に配され、複数枚のスライス片を前後方向に一部重なり合った状態で搬送しつつ付設の計量手段にて計量する計量コンベアと、
前記スライサーからの同期信号を受信した後、前記計量コンベア上のスライス片群の重量が設定重量値以上になったことを検出する検出手段と、
この検出手段により前記スライス片群の重量が設定重量値以上になったことが検出されたときに、次のスライス片が前記スライサーから前記計量コンベア上へ落下すると同時に前記計量コンベアを高速運転に切換える計量コンベア制御手段
を備えることを特徴とするものである（第１発明）。

本発明において、前記設定重量値は、目標重量値から予め設定されたスライス片１枚分の重量値を減算した値に設定されるのが好ましい（第２発明）。

また、前記スライサーからの同期信号を受信した後に前記計量コンベアにて計量された重量値に基づいてスライス片１枚分の平均重量値を演算する演算手段を備え、前記設定重量値は、目標重量値から前記平均重量値を減算した値に設定されるものであっても良い（第３発明）。

前記第３発明において、前記演算手段により演算された平均重量値のデータは、前記スライサーに送信されるほか、印字部および後段の装置に送信されるのが好ましい（第４発明）。

また、前記第１発明〜第３発明において、前記計量手段にて計量された１パックを構成するスライス片の枚数と各スライス片の個別重量値に係るデータは印字部および後段の装置へ送信されるのが好ましい（第５発明）。

一般に、秤には物品が載ってから計量値が落ち着くまでの安定時間が必要であるため、この安定時間以上のピッチで、切断されたスライス片を計量コンベア上に落下させなければならない。また、最後の１枚のスライス片が落下してから、所謂刺身状態で重なり合ったスライス片が載っている計量コンベアを高速で運転して、それらスライス片を計量コンベア外へ搬出し、次に落下してくるスライス片と混ざらないようにするための計量コンベアの搬送時間も必要である。本発明によれば、最後のスライス片がスライサーから計量コンベア上へ落下すると同時に計量コンベアを高速運転に切換えるようにされているので、最後のスライス片を計量する時間を、重なり合ったスライス片を計量コンベア外へ搬出する時間に割り当てることができ、処理速度を落とすことなく計量精度を向上させて、所望の区分けを実行することができる。

これにより、スーパーなどの小売店で販売されている形態のスライス肉片パック（例えばスライスハムパックやベーコンパック）をより厳しい所定重量範囲でパックする市場要求に応えることのできる重量選別機を提供することができる。

次に、本発明による重量選別機の具体的な実施の形態について、図面を参照しつつ説明する。

図１には、本発明の一実施形態に係る重量選別機の概略構成図が示され、図２には、同重量選別機のシステム構成を示すブロック図が示されている。本実施形態は、食肉スライサーによって食肉ブロックからスライス肉片を切出して、所定重量範囲のスライス肉片パックを作る重量選別機に適用された例を示すものである。

本実施形態の重量選別機１は、食肉スライサー２の直下に配される計量コンベア３と、この計量コンベア３の後段に配される送出コンベア４とを備えて構成されている。食肉スライサー２は、スライス原料としての食肉ブロック５が載置される下送りコンベア６と、この下送りコンベア６に対向するように配される上送りコンベア７と、これら下送りコンベア６および上送りコンベア７の前方に配され鉛直平面内で回転する刃物８とを備えている。こうして、食肉ブロック５は下送りコンベア６と上送りコンベア７とに挟持されて前方へ送り出され、その前端部で回転する刃物８によってスライスされる。そして、スライスされたスライス片９は、低速で走行する計量コンベア３上に載置される。なお、この計量コンベア３上に所定重量のスライス片９が載荷されると、計量コンベア３が高速運転に切換えられることによりスライス片群に区分けされて、後段の送出コンベア４へ送出される。

図２のブロック図に示されるように、食肉スライサー２には食肉スライサー制御部１０が付設されている。また、重量選別機１は内蔵するＣＰＵ装置部１１によって制御される。ここで、ＣＰＵ装置部１１は、所定のプログラムを実行するＣＰＵ（中央処理装置）１１ａと、このプログラムおよび各種マップ等を記憶するとともに、プログラムを実行するに必要なワーキングメモリ等としてのメモリ１１ｂとを内蔵している。このＣＰＵ装置部１１には、食肉スライサー制御部１０からの同期信号がＩ／Ｏ部１２を経由して入力される。また、計量コンベア３にはロードセル等の重量センサで構成される重量検出部１３が接続され、計量コンベア３上に載荷されている物品の重量はその重量検出部１３にて検出され、Ａ／Ｄ変換部１４を経てＣＰＵ装置部１１に入力される。また、計量コンベア３は、ＣＰＵ装置部１１からの制御信号に基づき、モータ駆動装置部１５を介してモータ１６によって駆動される。同様に、送出コンベア４は、ＣＰＵ装置部１１からの制御信号に基づき、モータ駆動装置部１７を介してモータ１８によって駆動される。

また、前記ＣＰＵ装置部１１には、重量選別機１の運転のための各種設定を行うとともに、各種情報を表示する操作設定表示部１９が接続され、また各スライス片９の個別重量値のデータ、平均重量値のデータを含む各種データの印字を行う印字部２０が接続される。さらに、前記ＣＰＵ装置部１１には、食肉スライサー制御部１０へのデータ発信と、後段装置へのデータ発信を行う通信部２１が接続される。

図３には、本実施形態の重量選別機における制御シーケンス図が示されている。なお、図３では、ｎ枚で所定重量範囲の物品（スライス片）が計量コンベア３上に載置されたものとしている。図示のように、食肉スライサー制御部１０からの同期信号がＣＰＵ装置部１１に入力されると、次のスライス片９が計量コンベア３上に接触する寸前の計量タイミングで計量が実行される。その理由は、時間が経過するほど秤は安定するので、正確な計量ができるからである。ここで、計量コンベア３は、落ちてくるスライス片９が先のスライス片９と一定間隔でオーバーラップして、所謂刺身状態で重なり合うような速度（低速）で駆動される。そして、ｎ枚目のスライス片９が落下することによって所定重量範囲になるとき、このｎ枚目のスライス片９が落下してくることを知らせる同期信号を起点として、このｎ枚目のスライス片９が計量コンベア３上の１枚目から（ｎ−１）枚目のスライス片群に重なり合う時点を割り出し、この時点に計量コンベア３を高速運転に切換え、次に落下してくる次パック用のスライス片９と引き離すようにしている。

図４には、計量コンベア３上のスライス片９が定量になったことを判別する判別方法を説明する図が示されている。図示のように、スライス片９が計量コンベア３上に落下する毎に計量が行われる。この際、まず１枚目のスライス片９が落下すると計量コンベア３上の載荷重量の計量によりその１枚目のスライス片９の重量が判別され、次に、２枚目のスライス片９が落下すると載荷重量の計量により（１枚目＋２枚目）のスライス片９の重量が計量された後、この計量重量から１枚目の計量重量を減算することにより２枚目のスライス片９の重量が判別される。次いで、こうして求められた１枚目の重量と２枚目の重量とから、スライス片の平均重量が演算により求められる。同様にして、３枚目、４枚目、・・・、（ｎ−１）枚目の各スライス片９が落下する毎に載荷重量が計量されるとともに平均重量が演算により求められる。こうして、（ｎ−１）枚目のスライス片９が落下することによって後１枚で定量に達することが判別され、定量（ｎ枚）に達すると同時に計量コンベア３が高速運転に切換えられる。

次に、図５、図６に示されるフローチャートにしたがって、本実施形態の重量選別機１のＣＰＵ装置部１１における制御内容について説明する。なお、図５、図６において、Ｓ１〜Ｓｍ５は各ステップを示す。

このフローがスタートすると、まず、計量コンベア３上の物品（スライス片９）の重量を読み込み、メモリ１１ｂに記憶する（ステップＳ１）。なお、この物品重量は絶えず読み込まれ、メモリ１１ｂ内の物品重量値は常に最新の重量値に更新される。次いで、ステップＳ２において、食肉スライサー制御部１０からの同期信号が入力されたか否かを判定する。この判定の結果、同期信号が入力されていない場合には後述するステップＳ７へ進み、同期信号が入力されている場合には次のステップＳ３へ進む。

ステップＳ３では、最終回フラグがＯＮか否かを判定する。なお、「最終回フラグ」とは、計量動作が最終回に達していることを示すフラグであって、１パックを構成する最後の物品を示す同期信号が入力されたときにＯＮにされる（ステップＳ６参照）。この判定において今回は最終回ではないのでステップＳ４に進み、ステップＳ４において、（目標重量−物品の平均重量）の値を演算し、メモリ１１ｂ内に記憶されている物品重量値がその（目標重量−物品の平均重量）の値以上であるか否か、言い換えれば次式（１）が成立するか否かを判定する。
計量コンベア上の物品重量≧目標重量−物品の平均重量 ・・・（１）
この判定の結果、上記式（１）が成立する場合には次のステップＳ５へ進み、成立しない場合にはステップＳ２２へ進む。ここで、目標重量は、スライス片９の１パック分の重量として予め設定されている値である。なお、この目標重量は所定の幅を持たせた範囲として設定することができる。また、平均重量は、複数枚の物品が計量コンベア３上に載置された際に演算される値（後述のステップＳ３０，Ｓｍ３を参照）である。なお、１枚目の物品の計量時にはその１枚目の物品の重量が平均重量となる。

運転開始当初は、計量コンベア３上には物品は何も載っていないので、ステップＳ４からステップＳ２２へ進み、ステップＳ２２において計量フラグがＯＮか否かを判定する。このステップＳ２２の判定において、今回は計量フラグがＯＮになっていないので、次のステップＳ２３で「１回目計量フラグ」をＯＮにしてステップＳ７へ進むことになる。なお、「計量フラグ」とは、何回目の計量が行われているかを示すフラグであって、「１回目計量フラグ」「２回目計量フラグ」等を示している。

ステップＳ７では、「計量コンベア高速運転待機フラグ」がＯＮか否かを判定し、ＯＮである場合にはステップＳ８へ進む。ここで、「計量コンベア高速運転待機フラグ」は、計量コンベア３が高速運転の待機状態にあることを示すフラグであって、ステップＳ３で最終回フラグがＯＮであるときにステップＳ１９においてＯＮにされる。今回は運転開始当初のため「計量コンベア高速運転待機フラグ」はＯＮではないので、ステップＳ１４へ進み、このステップＳ１４において「高速運転フラグ」がＯＮか否かを判定する。このステップＳ１４の判定において、今回は運転開始当初であり「高速運転フラグ」はＯＮではないので、ステップＳ１へ戻り、処理を続行する。ここで、「高速運転フラグ」は、計量コンベア３が高速運転状態にあることを示すフラグであって、ステップＳ１０においてＯＮにされる。

２巡目の処理では、ステップＳ２において２枚目の物品の同期信号が入力されると、ステップＳ３からステップＳ４，Ｓ２２へ進み、このステップＳ２２において「１回目計量フラグ」がＯＮになっているので、ステップＳ２４からステップＳ２５に進む。このステップＳ２５では、２回目の物品はまだ計量コンベア３上に落下していないので、計量コンベア３上の物品重量を１回目の物品重量として記憶する。次いで、「１回目計量フラグ」をＯＦＦにし（ステップＳ２６）、「２回目計量フラグ」をＯＮにして（ステップＳ２７）、ステップＳ７，Ｓ１４を経由してステップＳ１へ戻る。

３巡目の処理では、ステップＳ２において３枚目の物品の同期信号が入力されると、ステップＳ３からステップＳ４，Ｓ２２，Ｓ２４へ進み、このステップＳ２４では「１回目計量フラグ」がＯＦＦになっているので、ステップＳ２８に進む。このステップＳ２８では、「２回目計量フラグ」がＯＮになっているので、ステップＳ２９へ進む。このステップＳ２９では、３回目の物品はまだ計量コンベア３上に落下していないので、計量コンベア３上の物品重量から１回目の物品重量を減算したものを２回目の物品重量として記憶する。次いで、１回目（１枚目）の物品重量と２回目（２枚目）の物品重量を平均して平均重量を算出し（ステップＳ３０）、「２回目計量フラグ」をＯＦＦにし（ステップＳ３１）、「３回目計量フラグ」をＯＮにして（ステップＳ３２）、ステップＳ７，Ｓ１４を経由してステップＳ１へ戻る。

以上の処理は、ステップＳ４の判定にて前記式（１）が成立するまで、言い換えれば計量コンベア３上の物品重量が（目標重量−物品の平均重量）以上になるまで続けられる（ステップＳｍ１，Ｓｍ２，Ｓｍ３，Ｓｍ４，Ｓｍ５）。

ステップＳ４の判定において、計量コンベア３上の物品重量が（目標重量−物品の平均重量）以上になると、何回目の計量フラグがＯＮであるかにより、物品の枚数をメモリにセットし（ステップＳ５）、「計量フラグ」をＯＦＦにして「最終回フラグ」をＯＮにし（ステップＳ６）、ステップＳ７，Ｓ１４を経由してステップＳ１へ戻る。そして、次にフローがステップＳ３に来ると、今回は「最終回フラグ」はＯＮになっているので、ステップＳ１９へ進み、「計量コンベア高速運転待機フラグ」をＯＮにする（ステップＳ１９）とともに、待機タイマーをセットし（ステップＳ２０）、「最終回フラグ」をＯＦＦにする（ステップＳ２１）。

続いて、ステップＳ７へ進むと、今回は「計量コンベア高速運転待機フラグ」がＯＮになっているので、ステップＳ８へ進み、このステップＳ８で待機タイマーがタイムアップするまで待ち（ステップＳ９）、「高速運転フラグ」をＯＮにし（ステップＳ１０）、高速運転タイマーをセットし（ステップＳ１１）、計量コンベア３の高速運転制御を行う（ステップＳ１２）。そして、「計量コンベア高速運転待機フラグ」をＯＦＦにする（ステップＳ１３）。

次に、フローがステップＳ７に来ると、今回は「計量コンベア高速運転待機フラグ」がＯＦＦになっているのでステップＳ１４へ進み、またステップＳ１４では既に「高速運転フラグ」がＯＮになっているので、ステップＳ１５へ進む。ステップＳ１５では、高速運転タイマーがタイムアップするまで待ち（ステップＳ１６）、タイムアップすると、計量コンベア３の低速運転制御に切換え（ステップＳ１７）、「高速運転フラグ」をＯＦＦにする（ステップＳ１８）。こうして１パック分の処理が終了する。

このようにして計量コンベア３上に所定重量の物品（スライス片９）が載荷されると、計量コンベア３が高速運転に切換えられ、これによりスライス片群に区分けされて、後段の送出コンベア４へ送出されることになる。そして、所定時間が経過すると、計量コンベア３は低速運転制御に戻される。

なお、ステップＳ１で読み込まれた物品重量、ステップＳ３０，Ｓｍ３で演算された平均重量およびステップＳ５でセットされた物品の枚数等のデータは、印字部２０および後段装置へデータ送信される。また、上記平均重量のデータは通信部２１を介して食肉スライサー制御部１０へ送信される。

本実施形態においては、ステップＳ４での判定式（１）の右辺を、（目標重量−物品の平均重量）にしたものを説明したが、これに代えて、（目標重量−予め設定された物品１枚分の重量）にすることもできる。この場合、ステップＳ３０，Ｓｍ３における平均重量の計算は不要となる。

なお、本実施形態における重量検出部１３、Ａ／Ｄ変換部１４およびＣＰＵ装置部１１が、本発明における計量手段、検出手段、演算手段に相当する。また、本実施形態におけるモータ駆動装置部１５およびＣＰＵ装置部１１が、本発明における計量コンベア制御手段に相当する。

本発明の一実施形態に係る重量選別機の概略構成図 本実施形態の重量選別機のシステム構成を示すブロック図 本実施形態の重量選別機における制御シーケンス図 計量コンベア上のスライス片が定量になったことを判別する判別方法説明図 本実施形態の重量選別機のＣＰＵ装置部における制御内容を示すフローチャート（前半） 本実施形態の重量選別機のＣＰＵ装置部における制御内容を示すフローチャート（後半）

符号の説明

１ 重量選別機
２ 食肉スライサー
３ 計量コンベア
４ 送出コンベア
５ 食肉ブロック
６ 下送りコンベア
７ 上送りコンベア
８ 刃物
９ スライス片
１０ 食肉スライサー制御部
１１ ＣＰＵ装置部
１２ Ｉ／Ｏ部
１３ 重量検出部
１５，１７ モータ駆動装置部
１６，１８ モータ
１９ 操作設定表示部
２０ 印字部
２１ 通信部

Claims (5)

1. スライサーにて切出されるスライス片を計量して、所定枚数もしくは所定重量のスライス片よりなるスライス片群に区分けする重量選別機において、
   前記スライサーの直下に配され、複数枚のスライス片を前後方向に一部重なり合った状態で搬送しつつ付設の計量手段にて計量する計量コンベアと、
   前記スライサーからの同期信号を受信した後、前記計量コンベア上のスライス片群の重量が設定重量値以上になったことを検出する検出手段と、
   この検出手段により前記スライス片群の重量が設定重量値以上になったことが検出されたときに、次のスライス片が前記スライサーから前記計量コンベア上へ落下すると同時に前記計量コンベアを高速運転に切換える計量コンベア制御手段
   を備えることを特徴とする重量選別機。
2. 前記設定重量値は、目標重量値から予め設定されたスライス片１枚分の重量値を減算した値に設定される請求項１に記載の重量選別機。
3. 前記スライサーからの同期信号を受信した後に前記計量コンベアにて計量された重量値に基づいてスライス片１枚分の平均重量値を演算する演算手段を備え、前記設定重量値は、目標重量値から前記平均重量値を減算した値に設定される請求項１に記載の重量選別機。
4. 前記演算手段により演算された平均重量値のデータは、前記スライサーに送信されるほか、印字部および後段の装置に送信される請求項３に記載の重量選別機。
5. 前記計量手段にて計量された１パックを構成するスライス片の枚数と各スライス片の個別重量値に係るデータは印字部および後段の装置へ送信される請求項１〜３のいずれかに記載の重量選別機。

Images