JP2008221426A

JP2008221426A - 餅の切断方法と切断装置

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Publication number: JP2008221426A
Application number: JP2007065369A
Authority: JP
Inventors: Masakazu Umehara; 雅和梅原
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2007-03-14
Filing date: 2007-03-14
Publication date: 2008-09-25

Abstract

【課題】回転カッター刃に餅の送り圧力をかけずに切断が行え、餅を最後まで確実に切り抜くことができると共に、切断スピードの大幅な向上と、商品により厚さが異なる場合の切換えが簡単に行える餅の切断方法を提供する。
【解決手段】切りやすいように冷やした棒状の餅を上下に移動しないように拘束して搬送体１１で長さ方向に送り、この搬送体の送り方向前方の位置に配置した回転カッター１２と受け刃１３を用いて餅Ａを切断するとき、前記回転カッター１２の回転を、餅Ａの切断開始時にこの回転カッター１２の回転速度をカットスピードに減速し、前記搬送体１１の餅送り速度を前記回転カッター１２の回転に同期を取り、回転カッター１２が餅Ａを切断している間、搬送体１１による餅Ａの送りを一時的に停止させることで餅Ａを一定厚さに切断する。
【選択図】図１

Description

この発明は、カットしやすいように、冷蔵庫で冷やされた棒状の餅を一定厚さにカットするための餅の切断方法と切断装置に関する。

あられのような餅菓子は、所定断面形状の棒状に伸ばした餅を、カットしやすいように冷蔵庫で冷やし、この餅を切断装置で一定の厚みにカットしたのち、味付けや焼成等の工程を経て製品になる。

従来、上記のような餅の切断装置は、一例として図１０（ａ）、（ｂ）に示すように、餅Ａを支持する定寸送りベルトコンベア１の先端部上方に、垂直のカッター刃２を取付けた昇降杆３を両側の固定配置ガイド４に沿って昇降自在に配置し、このベルトコンベア１のロール軸５と、ベルトコンベア１の下部に配置した回転軸６を一対の平歯車７とラチェット送り機構８を介して連動し、前記昇降杆３と回転軸６をクランク機構９で連動し、回転軸６を図示省略したモータで回転させると、カッター刃２が上下動すると共に、ベルトコンベア１が間歇送りされ、図１０（ｃ）の工程図のように、餅Ａを所定の厚みの餅片ａに切断するようになっている。

ところで、上記のような餅の切断装置は、カッター刃２の上下動とベルトコンベア１の間歇送りが連動しているため、餅Ａの定寸送りを微分すると、カッター刃２が上下動するときに餅Ａがカッター刃２に押し当たり、カッター刃２の側面に圧力がかかることになる。

これは、餅Ａに送りエネルギーがたまり、カッター刃２が上昇すると瞬間的に送りが軽くなるので、蓄えられたエネルギーで一気に餅Ａが送られることになり、餅Ａの硬さにより送り量が変動し、餅Ａを一定の厚さの餅片ａに切断することが困難であるという問題がある。

また、カッター刃２には、餅Ａの切断時にその側面に餅Ａの圧力がかかることになり、カッター刃２の側面をすり減らすという現象が生じる。

更に、ベルトコンベア１上で餅Ａをカットするため、カッター刃２の刃先とベルトのギャップ調整が難しく、ギャップが大きいと餅Ａの下部が切断されずにつながった状態になり、商品にならない事態が発生すると共に、ギャップを小さくするとベルトに傷を付ける結果となる。

また、平歯車７とラチェット送り機構８は、餅Ａの切断スピードが円運動を往復運動に変換するサイン曲線となり、切断スピードを微分して調節するのが困難で、餅Ａの送り量が限定され、商品により厚さが異なる場合の切換えが困難であると共に、切断速度を高速にすると、ラチェット方式では爪車の歯が飛んでしまい、高速切断に対応できないという問題がある。

そこで、この発明の課題は、餅の切断に回転カッター刃と受け刃を用い、カッター刃に餅の送り圧力をかけずに切断が行え、餅を最後まで確実に切り抜くことができると共に、切断スピードの大幅な向上と、商品により厚さが異なる場合の切換えが簡単に行える餅の切断方法と装置を提供することにある。

上記のような課題を解決するため、この発明は、棒状の餅を上下に移動しないように拘束した状態で長さ方向に送る搬送体と、この搬送体の送り方向前方の位置に配置され、前記搬送体で送り出されてきた餅を切断する回転カッターとその受け刃を用い、前記回転カッターの回転を、餅の切断開始時にこの回転カッターの回転速度をカットスピードに減速し、前記搬送体の餅送り速度を前記回転カッターの回転に同期を取り、回転カッターが餅を切断している間、搬送体による餅の送りを一時的に減速又は停止させることで餅を一定厚さに切断する構成を採用したものである。

また、棒状の餅を上下に移動しないように拘束した状態で長さ方向に送る搬送体の送り方向前方の位置に、前記搬送体で送り出されてきた餅を切断する回転カッターとその受け刃を配置し、前記回転カッターの回転駆動機を、餅の切断開始時にカットスピードに減速するよう設定し、前記回転駆動機と連動した同期機構を用い、前記搬送体の駆動機構を、前記回転カッターが餅を切断している間は、この間搬送体による餅の送りを一時的に減速又は停止する制御を行うようにした構成とすることができる。

更に、上記回転カッターが、カッター軸の外周にカッター刃を取付けて形成され、このカッター刃の刃先にシャー角度を持たせているようにしたり、上記同期機構が、回転カッターのカッター軸と連動したエンコーダーを用い、回転カッターが餅を切断している間をこのエンコーダーに増速回転として取り出し、このエンコーダーで搬送体の駆動機構を制御し、回転カッターが餅を切断している間は、搬送体による餅の送りを一時的に減速又は停止するようにすることができる。

ここで、上記搬送体は、複数本の餅を並列した状態で支持して搬送する下部ベルトコンベアと、餅を上から押える上部ベルトコンベアで形成され、上記回転カッターは、カッター軸の外周にカッター刃を取付けて形成され、搬送体の先端部前方の位置に配置され、受け刃は、下部ベルトコンベアの最前部ローラに沿ってターンするベルトに対して、後面側の弧状凹部が納まり、下部ベルトコンベアの上面と受け刃の上面が同一面高になり、送り出された餅の先端側を受け刃で支持するようになっている。

回転カッターは、その回転により、カッター刃が受け刃で支持された餅を上から切断することになり、回転するカッター刃は、餅を完全に切断することになる。

上記回転カッターの駆動と搬送体の駆動にそれぞれサーボモータを用い、回転カッターの回転を餅の切断に適した速度に設定すると共に、カッター刃が餅に当たった瞬間から切り終わるまでは減速して餅にスピードをなじませ、この後回転速度を上げることで、切れ味をよくして切断能率を上げるようにする。

回転カッターのサーボモータに連動したエンコーダーで、搬送体のサーボモータを制御し、カッター刃が餅を切断している間は搬送体を停止させ、カッター刃の側面に餅の送り圧力がかからないようにし、餅の切断厚さを一定にすると共に、カッター刃に擦り傷を生じさせないようにする。

この発明によると、棒状の餅を回転カッターと受け刃で切断するようにしたので、餅を最後まで確実に切り抜くことができると共に、切断スピードの大幅な向上が図れる。

また、前記回転カッターの回転を、餅の切断開始時にこの回転カッターの回転速度をカットスピードに減速し、回転カッターが餅を切断している間、搬送体による餅の送りを一時的に減速又は停止させるようにしたので、カッター刃に餅の送り圧力をかけずに切断が行え、餅を硬さに関係なく一定の厚さに切断することが可能になり、カッター刃の側面に餅の圧力がかかることがないので、カッター刃の側面をすり減らすことがなく、耐久性の向上が図れる。

更に、回転カッターの回転駆動機と連動した同期機構を用いて搬送体を制御するので、切断スピードの大幅な向上と、商品により厚さが異なる場合の切換えが簡単に行えることになる。

以下、この発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。

図１乃至図３は、餅の切断装置の全体的な構造を示し、この切断装置は、予め冷蔵庫で冷やした棒状の餅Ａを上下に移動しないように拘束した状態で長さ方向に送る搬送体１１と、この搬送体１１の送り方向前方の位置に配置され、前記搬送体１１で送り出されてきた餅Ａを切断する回転カッター１２とその受け刃１３で形成されている。

上記搬送体１１は、ベース台１４の上に水平状態で配置され、フレーム１５に取付けた多数のロール１６群の外周に無端ベルト１７を巻回し、このベルト１７がサーボモータ１８で駆動され、ベルト１７の上部搬送面上に複数本の餅Ａを並列した状態で支持して搬送する下部ベルトコンベア１９と、この下部ベルトコンベア１９上に上下の位置が調整可能となるよう配置され、前記ベルト１７上の餅Ａを上から押える上部ベルトコンベア２０で形成され、上下のベルトコンベア１９、２０で餅Ａを上下に移動しないように拘束してその長さ方向に送るようになっている。

上記回転カッター１２は、ベース台１４に軸受け２１を介して両端が支持された円軸状となるカッター軸２２の外周に、刃物台２３を介してカッター刃２４を取付けて形成され、その軸心が上記上下ベルトコンベア１９、２０間の前方で、餅Ａの送り方向と直交する配置となり、ベース台１４上に設けたサーボモータ２５によって図１の時計方向に回転駆動される。

この回転カッター１２は、図４乃至図６のように、カッター軸２２の外面に、軸方向の凹段部２６を円周方向に等間隔の配置で複数設け、各凹段部２６に刃物台２３を固定し、この刃物台２３にカッター刃２４を取付けて形成され、各カッター刃２４の刃先は、図８のように、外面側の傾斜面が１番傾斜２４ａと２番傾斜２４ｂを有し、背面側にぬすみ２４ｃが設けられ、この刃先は長さ方向に対して傾斜するシャー角度を持ち、刃先がカッター軸２２の外周面から少し突出した配置になっている。

上記刃物台２３は、長さ方向に複数枚のカッター刃２４を並べて取付ける例を示し、図８と図９のように、カッター軸２２の軸方向に長い杆状となり、凹段部２６に納まる状態でボルト、ナット２７によってカッター軸２２に固定され、この刃物台２３の外面で回転方向の前側の位置にカッター刃２４の取付け段部２８が形成されている。

この取付け段部２８は、取付けんとするカッター刃２４の枚数に対応した数となるよう、長さ方向に一定間隔で区画され、各区画はカッター刃２４の後端縁が当接する後縁が長さ方向に対する直線縁となり、各区画のカッター刃２４の重なり底面は、刃物台２３の長さ方向に対して交互に逆方向の傾斜面となり、刃先が傾斜するカッター刃２４は、図７のように、刃先の傾斜が交互の配置で刃先の長い側が低く、刃先の短い側が高くなるように取付け、回転するカッター刃２４の刃先における長さ方向の各部の位置と受け刃１３の関係が、重なり面の傾斜面によって一定になるように設定し、前記取付け段部２８には、各区画ごとにカッター刃２４を重ね、その後縁を直線縁に当接させた状態で刃物台２３に固定すれば、各カッター刃２４の刃先は、長さ方向に交互に傾斜してシャー角度を持った配置となり、前記カッター刃２４に２番角２４ｂを持たせることで餅Ａのくっつきをなくすようにしている。

なお、カッター刃２４は、図示の場合、短い長さのものを長さ方向に複数並べて取付けた例を示したが、長さ方向に一本物で刃先にシャー角度を持つカッター刃を採用してもよく、また、カッター刃２４はカッター軸２２の周方向に対して６箇所の位置に取付けたが、カッター刃２４の周方向の数は任意に設定すればよい。

このような回転カッター１２に対して受け刃１３は、図４のように、下部ベルトコンベア１９の最前部ローラに沿ってターンするベルト１７に対して、後面側の弧状凹部１３ａが納まり、下部ベルトコンベア１９の上面と受け刃１３の水平上面が同一水平面高となるよう、取付け具１３ｂを介してベース台１４に固定され、送り出された餅Ａの先端側をこの受け刃１３で支持すると共に、受け刃１３の上端部で前側コーナが下刃となり、カッター刃２４の刃先が回転する軌跡に近接する配置となり、受け刃１３で支持した餅Ａの先端部をカッター刃２４の刃先と受け刃１３の下刃とで切断することになる。

上記回転カッター１２を回転駆動するサーボモータ２５は、餅Ａの切断開始時に回転カッター１２の回転をカットスピードに減速し、切断完了後に元に戻すよう設定することで、カッター刃２４が餅Ａに当たった瞬間から切り終わるまでは減速して餅Ａにスピードをなじませ、この後回転速度を上げることで切れ味をよくし、切断能率を上げるようになっている。

また、図３のように、上記回転カッター１２のカッター軸２２にエンコーダー２９を取付け、このエンコーダー２９の回転検出信号によって上記搬送体１１のサーボモータ１８を制御し、前記回転カッター１２が餅Ａを切断している間は、搬送体１１による餅Ａの送りを一時的に減速又は停止するようにしている。

このように、回転カッター１２が餅Ａを切断している間、餅Ａの送りを一時的に減速又は停止させると、カッター刃２４に餅Ａの送り圧力をかけずに切断が行え、餅Ａを硬さに関係なく一定の厚さに切断することが可能になり、カッター刃２４の側面に餅Ａの圧力がかかることがないので、カッター刃２４の側面をすり減らすことがなく、耐久性の向上が図れる。

この発明の餅の切断装置は、上記のような構成であり、次に、この切断装置を用いた餅の切断方法を説明する。

予め切断しやすいように冷やした複数本の棒状の餅Ａを、搬送体１１の下部ベルトコンベア１９上に、その長さ方向が送り方向に向くよう並べて載置し、前記ベルトコンベア１９上の餅Ａを上部ベルトコンベア２０で上から押えることにより、餅Ａを上下に移動しないように拘束し、この餅Ａの先端が受け刃１３上に達するように送り込んでおく。

この状態で回転カッター１２を回転させると、図６のように、カッター刃２４は、受け刃１３上に位置する餅Ａの先端部を上方から下向きに切断する。このとき、回転カッター１２は、カッター刃２４が餅切断開始から切断完了までの間は回転がカットスピードに減速し、切断完了後に元に戻すよう設定され、カッター刃２４は、シャー角度を持っているので滑らかに餅Ａを所定厚みの餅片ａ切断し、図示の例では、一回転で６回の切断を行うことになる。

上記回転カッター１２の回転を検出したエンコーダー２９が搬送体１１の餅送りを制御し、搬送体１１の下部ベルトコンベア１９は、カッター刃２４が餅Ａを切断している間、餅Ａの送りを一時的に減速又は停止し、カッター刃２４が餅Ａの切断を完了すると餅Ａを前方へ一定長さだけ送り出し、カッター刃２４が餅Ａを餅片ａに切断するごとにこれを繰り返すことになる。

従って、カッター刃２４が餅Ａを切断している間、餅Ａには前方への送りがかからず、カッター刃２４の側面をすり減らすことがないと共に、カッター刃２４が餅Ａの切断を完了すると餅を前方へ送り出すことで、餅Ａの送り出し量が常に一定化し、餅Ａを一定厚さの餅片ａに切断することができる。

ちなみに、カッター軸２２の周方向に６枚のカッター刃２４を取付けた図示例では、図９に示すように、カッター刃２４の間隔が６０°となり、このカッター刃の間隔６０°をエンコーダー２９の一回転に増速し、エンコーダー２９の３６０°一回転において、カッター刃２４の回転速度は、０°から９０°の間が低速回転して餅Ａを切断し、９０°から２７０°の間で増速回転し、２７０°から３６０°の間で減速するように設定し、また、搬送体１１は、０°から９０°の間は停止して餅Ａを送らないようにし、回転が９０°から３６０°の間で搬送体１１のサーボモータ１８が起動し、餅Ａを前方へ例えば１．５ｍｍ〜３．６ｍｍだけ送ることになり、これを各カッター刃２４の餅Ａの切断ごとに繰り返すことにより、餅Ａを１．５ｍｍ〜３．６ｍｍの厚みの餅片ａに切断することができる。

上記回転カッター１２は、カットするときの回転スピードをロムにカム曲線で書き込むことによって自由に設定でき、搬送体１１はこれに同期をとりながら同調して餅Ａの送りを行うことになる。つまり、一定の連続回転から揺動回転まで自由に選択することができる。

ここで、従来のラチェット送りの往復運動カッターによる餅の切断時に、カッター刃にかかる餅の側圧時間と、この発明の連続回転刃のカッター刃にかかる餅の側圧時間を説明する。

図１１は、従来のラチェット送りの往復運動カッターによる餅の切断時に、カッター刃２にかかる餅Ａの側圧の状態を示し、例えば、１分間に２００ショットの場合、２００／６０秒でカッター刃２の一回の昇降時間は０．３３３秒となり、この時間に餅Ａを１．５ｍｍ送り出すことになる。

図１１（ａ）は餅Ａの送りが停止し、カッター刃２が下降して餅Ａを切断した前半２／１の工程を示し、カッター刃２にかかる餅Ａの側圧は０である。

図１１（ｂ）と（ｃ）は、カッター刃２が上昇する後半２／１の工程を示し、カッター刃２の上昇工程時に餅Ａの送りが開始されるが、この上昇工程の４／５はカッター刃２に餅Ａが当接し、最後の１／５が餅Ａからカッター刃２が離れ、その結果、０．１２秒の間カッター刃２に餅Ａの側圧がかかり、１．５ｍｍの送りだと０．６ｍｍの分だけ側圧がかかることになり、餅Ａはその間圧縮を受け、カッター刃２の上昇で圧縮が解けた餅Ａは弾力的に前方へ進むことになるので、餅Ａの切断幅が不均一になるという問題がある。

これに対して、この発明の回転式の切断装置は、例えば、１分間に６００ショットの場合、６００／６０秒で回転カッター刃２４による切断時間は０．１秒となり、回転カッター刃２４の刃先が餅Ａを切断している時間はその１／１３となるので、１．５ｍｍの送りだと０．１１ｍｍの分だけ側圧がかかることになる。

このように、餅Ａの切断装置は、高度な高速運転で同期運転制御を用いているが、従来の往復運動カッター方式に比べてこの発明の回転刃方式は、回転カッター刃２４にかかる餅の側圧が極めて少なく、従って、この発明の餅の切断装置に連続回転と餅Ａの連続送り運転を採用することもでき、連続送りでも餅の切断精度は向上することになる。

この発明に係る餅の切断装置の全体構造を示す正面図同上の平面図同上の側面図搬送体と回転カッター及び受け刃の部分を示す拡大した正面図搬送体と回転カッター及び受け刃の部分を示す更に拡大した正面図搬送体と回転カッター及び受け刃の部分を示す餅を切断している状態の更に拡大した正面図（ａ）は刃物台とカッター刃の拡大した平面図、（ｂ）は同正面図（ａ）は刃物台とカッター刃の斜視図、（ｂ）は同縦断側面図、（ｃ）はカッター刃の正面図、（ｄ）は同側面図、（ｅ）は同平面図回転カッターの回転速度と搬送体の餅送りの関係を示す説明図（ａ）は従来の餅の切断装置を示す正面図、（ｂ）は同側面図、（ｃ）はその切断工程図（ａ）乃至（ｃ）は、従来の餅の切断装置におけるラチェット送りの往復運動カッターと餅切断時に発生する側圧の関係を示す説明図

符号の説明

１１搬送体
１２回転カッター
１３受け刃
１４ベース台
１５フレーム
１６ロール
１７無端ベルト
１８サーボモータ
１９下部ベルトコンベア
２０上部ベルトコンベア
２１軸受け
２２カッター軸
２３刃物台
２４カッター刃
２５サーボモータ
２６凹段部
２７ボルト、ナット
２８取付け段部
２９エンコーダー
Ａ餅

Claims

棒状の餅を上下に移動しないように拘束した状態で長さ方向に送る搬送体と、この搬送体の送り方向前方の位置に配置され、前記搬送体で送り出されてきた餅を切断する回転カッターとその受け刃を用い、前記回転カッターの回転を、餅の切断開始時にこの回転カッターの回転速度をカットスピードに減速し、前記搬送体の餅送り速度を前記回転カッターの回転に同期を取り、回転カッターが餅を切断している間、搬送体による餅の送りを一時的に減速又は停止させることで餅を一定厚さに切断する餅の切断方法。
棒状の餅を上下に移動しないように拘束した状態で長さ方向に送る搬送体の送り方向前方の位置に、前記搬送体で送り出されてきた餅を切断する回転カッターとその受け刃を配置し、前記回転カッターの回転駆動機を、餅の切断開始時にカットスピードに減速するよう設定し、前記回転駆動機と連動した同期機構を用い、前記搬送体の駆動機構を、前記回転カッターが餅を切断している間は、この間搬送体による餅の送りを一時的に減速又は停止する制御を行うようにした餅の切断装置。
上記回転カッターが、カッター軸の外周にカッター刃を取付けて形成され、このカッター刃の刃先にシャー角度を持たせている請求項２に記載の餅の切断装置。
上記同期機構が、回転カッターのカッター軸と連動したエンコーダーを用い、回転カッターが餅を切断している間をこのエンコーダーに増速回転として取り出し、このエンコーダーで搬送体の駆動機構を制御し、回転カッターが餅を切断している間は、搬送体による餅の送りを一時的に減速又は停止するようにした請求項２又は３に記載の餅の切断装置。