JP2011005601A

JP2011005601A - 食品切断装置

Info

Publication number: JP2011005601A
Application number: JP2009152440A
Authority: JP
Inventors: Keiichi Kakigi; 敬一柿木; Akira Tamegai; 朗爲貝
Original assignee: Ajinomoto Co Inc
Current assignee: Ajinomoto Co Inc
Priority date: 2009-06-26
Filing date: 2009-06-26
Publication date: 2011-01-13

Abstract

【課題】構造を複雑化することなく、食品を良好に切断することのできる食品切断装置を提供する。
【解決手段】食品を載せて間欠的に移動する供給コンベア２と、同方向に回転駆動する一対の回転板１８、１８と、該一対の回転板１８、１８に渡って設けられ、各回転板１８、１８の回転により公転して、供給コンベア２の前端から送り出された食品を切断する切断刃３と、該切断刃３による切断の際、供給コンベア２上の食品を該供給コンベア２側に押圧する押圧手段４とを備えたので、構造を複雑化することなく、切断性能を向上させることができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、主に、ブロック状の食品から薄厚の切片を順次切断する食品切断装置に関するものである。

従来の食品切断装置は、ブロック状の冷凍肉等の食品を切片の厚さ分だけ間欠的に供給する供給コンベアと、該供給コンベア前端の切断位置を通過する刃物とを備えている。
例えば、上述した食品切断装置の従来技術として、特許文献１には、食品を切断厚さ分ずつ供給する供給コンベアを設け、供給コンベア前側の切断位置を通過する刃物を設け、供給コンベア上の食品が供給されて食品の前端が切断位置から突出する毎に、刃物が切断位置を通過して、切断位置から突出した食品の前端が刃物で切断される食品スライサにおいて、刃物は、切断位置に固定した固定刃と、切断位置を通過する可動刃とからなり、固定刃と可動刃の間に、切断位置から突出した食品の前端が挟まれる構成にし、可動刃は、湾曲可能な弾性板であり、固定刃と平行する面内から傾き、基端を中心として回転し、先端側が固定刃に押し当てられて接触しつつ切断位置を通過する構成にしたものが開示されている。

特許第３３４５５５０号公報

しかしながら、特許文献１の発明では、刃物軸が食品供給方向から傾く方向に角度を調節する可動刃傾斜調整機構を設けて、可動刃の先端側が固定刃側に達すると、湾曲可能な弾性板の可動刃の先端側が固定刃の表面に押し当てられる配置とする構成を採用しているが、構造が相当複雑化しており採用することはできない。

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、構造を複雑化することなく、食品を良好に切断することのできる食品切断装置を提供することを目的とする。

本発明は、上記課題を解決するための手段として、請求項１に記載した発明は、食品を載せて間欠的に移動する供給コンベアと、同方向に回転駆動する一対の回転板と、該一対の回転板に渡って設けられ、各回転板の回転により公転して、前記供給コンベアの前端から送り出された食品を切断する切断刃と、該切断刃による切断の際、前記供給コンベア上の食品を該供給コンベア側に押圧する押圧手段と、を備えたことを特徴とするものである。
請求項１の発明では、供給コンベアの前端から送り出された食品が、左右一対の回転板の回転により公転する切断刃により切断されると共に、切断の際に押圧手段により食品の供給コンベアからの浮き上がりを抑制して切断時の食品の位置を拘束するので、切断性能を向上させることができる。

請求項２に記載した発明は、請求項１に記載した発明において、前記切断刃より前方に配置され、前記切断刃と食品供給方向で所定範囲重なる位置に進退し、前記切断刃と協働で前記食品を切断する下刃を備えたことを特徴とするものである。
請求項２の発明では、下刃を備えたことにより、例えば、食品がブロック状の冷凍肉である際、ブロック表面に延びる筋等も良好に切断することができる。

請求項３に記載した発明は、請求項１または２に記載した発明において、前記供給コンベアの両側に設けられ、前記供給コンベア上の食品を両側から挟持する挟持手段を備えたことを特徴とするものである。
請求項３の発明では、食品の移動を案内すると共に、切断の際の食品の進行方向両サイドへの逃げを抑制して、切断時の食品の位置及びその形状を拘束することができる。
なお、挟持手段には、例えば、供給コンベア上の食品を両側から挟持し、該供給コンベアの移動と同期して移動する爪付きチェーンが採用される。

請求項４に記載した発明は、請求項１〜３のいずれかに記載した発明において、前記供給コンベアの前端から送り出された食品の前面に接触してその移動位置を規制する規制手段を備えたことを特徴とするものである。
請求項４の発明では、順次切断される各切片の厚みを略一定に維持することができ、切断直前までの食品の位置を拘束することができる。

本発明の食品切断装置によれば、構造を複雑化することなく、食品を良好に切断することができる。

図１は、本発明の実施の形態に係る食品切断装置の概略平面図である。図２は、本発明の実施の形態に係る食品切断装置の概略側面図である。図３は、図２のＡ方向からの矢視図である。図４は、本発明の実施の形態に係る食品切断装置の構成である規制手段周辺を示す拡大図である。図５は、一対の回転板の回転駆動により切断刃が公転する様子を段階的に示したものである。

以下、本発明を実施するための形態を図１〜図５に基いて詳細に説明する。
本発明の実施の形態に係る食品切断装置１は、図１及び図２に示すように、食品Ｆ（図４参照）を載せて間欠的に移動する供給コンベア２と、同方向に回転駆動する一対の回転板１８、１８と、該一対の回転板１８、１８に渡って設けられ、各回転板１８、１８の回転により公転する切断刃３と、該切断刃３による切断の際、供給コンベア２上の食品Ｆを該供給コンベア２側に押圧する押圧手段４と、切断刃３より前方に配置され、切断刃３と食品供給方向で所定範囲重なる位置に進退する下刃２７と、供給コンベア２の両側に設けられ、供給コンベア２上の食品Ｆを両側から挟持する挟持手段５と、供給コンベア２の前端から送り出された食品Ｆの前面に接触しその移動位置を規制する規制手段６とを備えている。
なお、本発明の実施の形態に係る食品切断装置１は、主に、ブロック状の食品Ｆから薄厚の切片を順次スライスするために採用される。また、本発明の実施の形態に係る食品切断装置１は、比較的硬い冷凍肉や比較的柔らかい魚のすり身等の各種食品に適用することができる。

供給コンベア２は、図１及び図２に示すように、サーボモータ１０により間欠的に移動するもので、横長の基礎架台９の上部でその長手方向に沿って備えられている。該供給コンベア２は、駆動源であるサーボモータ１０に駆動伝達部材を介して連結される左右一対の駆動ドラム１１、１１と、左右一対の従動ドラム１２、１２と、各駆動ドラム１１と各従動ドラム１２とに掛け渡される無端の左右一対のチェーン１３、１３と、左右一対のチェーン１３、１３に掛け渡され、食品Ｆが載せられる複数の載置板１４とからなる。各載置板１４の表面には長手方向に沿って複数の爪１５が突設されており、該各爪１５により食品Ｆの供給コンベア２上での移動を抑制し、供給コンベア２と食品Ｆとの一体感を高めるようにしている。なお、本実施の形態では、供給コンベア２は反時計周り方向に回転し、図視右方から左方に移動するように設けられる。

切断刃３は、図３からよく解るように、下向きコ字状の取付枠１６と、該取付枠１６の下部表面に固定される矩形板状の刃部１７とから構成される。取付枠１６は、下側のモータ用架台２０ｂ上で回転駆動する一対の円形状の回転板１８、１８に渡って設けられる。刃部１７は、その幅長さが供給コンベア２の幅長さよりも長く設定されると共に供給コンベア２の移動方向（食品供給方向）に対して横切る方向に延びている。刃部１７の下端は片刃に形成され２段の切削角度を有しており、刃の先端側は略３０°の切削角度で、基端側は略１５°の切削角度である。なお、取付枠１６は刃部１７の補強としても機能する。
具体的に、図１及び図２に示すように、切断刃用モータ１９が基礎架台９の前端に配置される上側のモータ用架台２０ａ上に備えられており、下側のモータ用架台２０ｂ上には、平面視で切断刃用モータ１９の両側に配置される左右一対の軸受部２１が食品供給方向前後に二対固定されている。前後の軸受部２１にスプロケット２２を有した回転軸２３が挿通され、スプロケット２２を有した回転軸２３が切断刃用モータ１９の両側の位置に一対配置される。これら回転軸２３の先端に円形の回転板１８がそれぞれ連結される。図３も参照して、切断刃用モータ１９の回転軸に備えたスプロケット２４と、各回転軸２３の各スプロケット２４とに駆動伝達部材２５が巻回されている。そして、左右一対の回転板１８、１８の表面に、各回転板１８、１８に渡って設けられた切断刃３の取付枠１６が回転自在に枢着１８ａ、１８ａされ、切断刃３が食品供給方向に対して直交する向きで配置される。なお、左右一対の回転板１８、１８には、切断刃３が枢着１８ａ、１８ａされた位置の径方向反対側の位置に円盤状のバランサ２６、２６が固定される。

これにより、切断刃用モータ１９が駆動されると、図３及び図５から解るように、一対の回転板１８、１８が同期回転し、両回転板１８、１８上に渡って設けられた切断刃３が回転板１８の直径に相当する直径を有する円形軌道で公転する。なお、図５（ｂ）〜（ｄ）に、切断刃３の公転範囲に対する食品Ｆの位置（斜線部に示すが、該斜線部は切断面に相当する）を示しているが、当然ながら、切断刃３の公転範囲に、供給コンベア２の前端から所定距離（切片の厚さに相当する）送り出された食品Ｆの切断位置（斜線部）が含まれ、食品Ｆが供給コンベア２の前端から送り出された際に切断刃３が食品Ｆの切断位置に到達するように切断刃用モータ１９の駆動が制御される。なお、本実施の形態では、切断刃３の回転数は１０〜６０ｒｐｍの適宜値に設定される。

図２及び図４に示すように、下刃２７は、切断刃３よりも前方に位置するように基礎架台９に備えられており、切断刃３が食品Ｆの切断位置を通過後最も下方に到達した際に、切断刃３の刃部１７と食品供給方向で僅かな範囲重なるように上方に前進し、その後、切断刃３が上昇動作すると後退するように構成される。すなわち、下刃２７は、切断刃３の向きと同じ向きで該切断刃３よりも前方に配置され、該下刃２７にはシリンダ２８のピストンロッド２９が連結される。そして、切断刃３が最も下方に到達した際に、シリンダ駆動により下刃２７が切断刃３の刃部１７と食品供給方向で僅かな範囲重なるように上方に移動して数秒間停止することで、ブロック状の食品Ｆから切断されつつ切片を切断刃３と下刃２７とで挟み込み、下刃２７側に倒れてくる切片を持ち上げるようにして筋等を切断し、ブロック状の食品Ｆから完全に切り離すようにしている。この下刃２７は、特に、食品Ｆがブロック状の冷凍肉で、表面に延びる多くの筋を切断する際に有効である。

挟持手段５は、図１及び図２に示すように、供給コンベア２上の食品Ｆを両サイドからガイドして挟持する、平面視略ハ字状に配置された一対の前端側ガイド板３０と、該前端側ガイド板３０に沿って備えられ、供給コンベア２の間欠的な移動と同期して回動する無端状の爪付きチェーン３１とから構成される。
供給コンベア２の両サイドには、供給コンベア２の前端寄りに配置される各前端側ガイド板３０と、該前端側ガイド板３０の後方に配置される後端側ガイド板３２とが形成される。各前端側ガイド板３０の後端は各後端側ガイド板３２の前端付近で枢着され、各前端側ガイド板３０は枢着部位を支点にその前端部が回動自在となる。各前端側ガイド板３０には圧力調整機構３３が連結され、圧力調整機構３３により各前端側ガイド板３０の後端側ガイド板３２に対する傾斜角度が調整可能になる。この圧力調整機構３３は、各前端側ガイド板３０の一側面でその長手方向略中央をロッド係止体３４から延びるロッド３５の先端で押し当てる機構であり、この圧力調整機構３３、すなわち、ロッド３５のロッド係止体３４からの突出量を変化させることにより前端側ガイド板３０の後端側ガイド板３２に対する傾斜角度を適宜設定して、食品Ｆの大きさ及び形状に対応した適宜の圧力に調整することができる。なお、前端側ガイド板３０及び後端側ガイド板３２の高さは、食品Ｆの高さに対して１／５〜１／３程度に設定される。

爪付きチェーン３１は、各前端側ガイド板３０に沿ってその上方にそれぞれ備えられており、供給コンベア２を駆動させるサーボモータ１０に駆動伝達部材を介して連結される駆動ドラム３７と、各前端側ガイド板３０の前端に配置される従動ドラム３８とに巻回される。また、各爪付きチェーン３１には、移動方向に沿って外方に突設される複数の爪３９が備えられており、各爪付きチェーン３１と食品Ｆとの一体感を高めるようにしている。そして、各爪付きチェーン３１は、供給コンベア２の間欠的な移動と同期して間欠的に回動するようになる。

押圧手段４は、図２に示すように、供給コンベア２の上方に配置された押圧板４０と、該押圧板４０に連結され、該押圧板４０を上下方向に移動させるシリンダ４１とからなる。
押圧板４０の下面には押圧部材４７が固定されており、該押圧部材４７は、押圧板４０の幅方向（食品供給方向と直交する方向）両端に、対向する板状体４６、４６（図２では片方の板状体４６だけが示されている）が食品供給方向と同方向に延びて構成される。これら板状体４６、４６の下端に食品供給方向に沿って山形状の爪４８が連続して複数形成されている。これにより、食品Ｆを供給コンベア２側に押圧している際に、各爪４８により、さらに食品Ｆの供給コンベア２上での移動が抑制される。
なお、押圧板４０の下面に、直接錐状の爪４８を複数突設する形態を採用してもよい。

シリンダ４１は、基礎架台９の長手方向略中央付近に配置されたシリンダ用架台４２上に備えられており、シリンダ４１からのピストンロッド４５の先端に矩形状の押圧板４０が供給コンベア２の搬送面と対向する向きで連結される。また、シリンダ用架台４２の上部板４３の４隅には、上下方向に移動自在に貫通される支持ロッド４４が設けられ、各支持ロッド４４の下端が押圧板４０の４隅に固定されている。これにより、シリンダ４１からのピストンロッド４５の出没運動に伴い、押圧板４０（押圧部材４７）が食品Ｆを供給コンベア２側に押圧する位置と食品Ｆから上方に所定距離離れた位置とを往復運動する。
すなわち、供給コンベア２が間欠的に移動して、食品Ｆが供給コンベア２の前端から送り出されると略同時に、ピストンロッド４５がシリンダ４１内から突出し、先端の押圧部材４７が食品Ｆの上面を供給コンベア２側に押圧し、切断刃３による食品Ｆの切断が終了するまでその状態が維持される。その後、切断刃３による切断後は、ピストンロッド４５がシリンダ４１内に没入して押圧部材４７が食品Ｆから離れて供給コンベア２の移動による食品Ｆの移動を妨げないようにする。

規制手段６は、図２及び図４に示すように、供給コンベア２の前端から所定間隔を置いて配置され、供給コンベア２の前端から送り出された食品Ｆの前面を押さえる矩形の規制板５０と、該規制板５０に連結され、規制板５０をその上部を中心に回動させるシリンダ５１とからなる。
具体的には、規制板５０の上部に軸部５２が固定され、該軸部５２は回転自在に基礎架台９に支承されており、該軸部５２から延びる連結部材にシリンダ５１からのピストンロッド５３が枢着される。これにより、シリンダ５１からのピストンロッド５３の出没運動に伴い、規制板５０に設けた軸部５２が所定角度の範囲（本実施の形態では略９０°の範囲）を正逆方向に回動することで、規制板５０が食品Ｆの前面に接触する位置と食品Ｆの前面から離れた位置とを往復運動するように回動する。
すなわち、シリンダ５１の駆動により規制板５０が供給コンベア２の前端から送り出された食品Ｆの前面に接触する位置に回動して該前面に接触し、切断刃３による切断直前までその状態が維持される。また、切断直前には、シリンダ５１の駆動により規制板５０が食品Ｆの前面から遠ざかる方向に回動して、切断された切片を次の搬出用コンベア６０上に落下させる。

次に、本発明の実施の形態に係る食品切断装置１の作用を説明する。
まず、食品Ｆの幅に対応して、圧力調整機構３３により各前端側ガイド板３０の後端側ガイド板３２に対する傾斜角度を設定して食品Ｆに付与される圧力を適宜設定する。
そして、食品Ｆが供給コンベア２の前部に載せられると、食品Ｆの前面が供給コンベア２の前端に略一致するまで供給コンベア２及び爪付きチェーン３１が連続的に移動して停止される。
次に、規制手段６のシリンダ５１の駆動により、規制板５０が供給コンベア２の前端から送り出された食品Ｆの前面に接触する位置に回動した後に、供給コンベア２及び爪付きチェーン３１が共に所定距離（切片の厚さに相当する）移動して停止する。この動作により食品Ｆは、供給コンベア２の前端から所定距離送り出されて、食品Ｆの前面が規制手段６の規制板５０に接触して停止される（図４参照）。その後、押圧手段４のシリンダ４１の駆動により、押圧部材４７が食品Ｆの上面を供給コンベア２側に押圧した状態が維持される。

次に、左右一対の回転板１８、１８に渡って設けられた切断刃３と下刃２７との協働で、供給コンベア２の前端から送り出された食品Ｆが切断される。具体的には、各回転板１８、１８の同期回転により切断刃３が公転（図５参照）し、切断刃３の刃部１７が図５（ｂ）に示す位置より若干下方の位置で食品Ｆの上端全幅に接し、その位置から図５（ｃ）に示す最下点よりも若干上方の位置に亘る範囲で食品Ｆが切断される。このように、切断刃３は食品Ｆに対して垂直方向に対する略４５°の方向から進入して食品Ｆ内を略同方向に通過して、食品Ｆが切断されるようになるので、包丁で切断するような垂直動作と水平動作を組み合わせた動作を再現することができる。
さらに、切断時、切断刃３により筋等（食品Ｆがブロック状の冷凍肉の場合）が切断されなかった場合でも、切断刃３が切断位置を通過し最も下方（図５（ｃ）の位置）に到達した際に、下刃２７が切断刃３の刃部１７と食品供給方向で僅かな範囲重なるように上方に移動して数秒間停止することで、ブロック状の食品Ｆから切断されつつある切片を切断刃３と下刃２７とで挟み込み、下刃２７により下刃２７側に倒れてくる切片を持ち上げるようにして前記筋等を切断して、切片をブロック状の食品Ｆから完全に切り離すようにしている。なお、食品Ｆが冷凍肉のブロックではなく、魚のすり身等のブロックであれば、切断刃３のみで切片を完全にブロック状の食品Ｆから切り離すことが可能である。
しかも、切断時には、上述した挟持手段５により食品Ｆの左右方向の逃げが抑制され、さらには、押圧手段４により食品Ｆの浮き上がりが規制され、食品Ｆの位置及びその形状が強固に拘束されるので、切断刃３による切断が良好なものとなる。
なお、切断刃３が食品Ｆの切断位置に到達する直前に、規制手段６のシリンダ５１の駆動により規制板５０が食品Ｆから遠ざかる方向に回動して切片を次の搬出用コンベア６０上に落下させる。

次に、食品Ｆが切断された後は、押圧手段４のシリンダ４１の駆動により押圧部材４７が食品Ｆから上方に所定距離離れて停止し、次の供給コンベア２及び爪付きチェーン３１の移動による食品Ｆの移動を妨げないようにする。
このように、切断刃３が連続して公転し、切断刃３が上昇して切断位置まで降下する間に、規制手段６の規制板５０が食品Ｆの前面に接触する位置に回動した後供給コンベア２及び爪付きチェーン３１が所定距離移動して、食品Ｆの前端が供給コンベア２の前端から送り出されて規制板５０に接触した状態となる。その後、押圧手段４の押圧部材４７が食品Ｆの上面を供給コンベア２側に押圧した状態で、切断刃３が食品Ｆの切断位置を通過すると共に、その時規制手段６の規制板５０が食品Ｆの前面から離れているため切断された切片が落下する。その後、押圧手段４の押圧部材４７が食品Ｆから離れた位置に移動し、食品Ｆの次の前端の切断動作に移る。この一連の動作を繰り返すことによりブロック状の食品Ｆから順次切片が切断される。
そこで、切断刃３により順次切断された切片は、下側のモータ用架台２０ｂの下方に備えられた搬出用コンベア６０上に落下して、該搬出用コンベア６０により次の工程に搬出される。

以上説明したように、本発明の実施の形態に係る食品切断装置１によれば、左右一対に配置される回転板１８、１８に渡って設けられ、各回転板１８、１８の回転により公転する切断刃３を備え、少なくとも、該切断刃３による切断時に、供給コンベア２上の食品Ｆを該供給コンベア２側に押圧する押圧手段４を備えているので、構造を簡素化した上で切断性能を向上させることができる。
また、本発明の実施の形態に係る食品切断装置１では、押圧手段４の他、供給コンベア２の両側に設けられ、供給コンベア２上の食品Ｆを両側から挟持する挟持手段５を備えているので、切断の際、ブロック状の食品Ｆを上方及び両側方の３方向から位置及びその形状を強固に拘束することができ、さらに、切断性能を向上させることができる。しかも、規制手段６を備えることにより、順次切断される各切片の厚みを略一定にすることができ、切断直前までの食品Ｆの位置及びその形状を拘束することができる。
さらに、本発明の実施の形態に係る食品切断装置１では、切断刃３が最も下方に到達した際、切断刃３の刃部１７と食品供給方向で僅かな範囲重なるように進退する下刃２７を備え、ブロック状の食品Ｆから切断されつつある切片を切断刃３と下刃２７とで挟み込み、下刃２７により下刃２７側に倒れてくる切片を持ち上げるようにして筋等を切断し、切片をブロック状の食品Ｆから切り離しているので、特に、食品Ｆがブロック状の冷凍肉で、表面に筋多く存在する有る場合に有効である。

１食品切断装置，２供給コンベア，３切断刃，４押圧手段，５挟持手段，６規制手段，１０サーボモータ，１６取付枠，１７刃部，１８回転板，２７下刃，３０前端側ガイド板，３１爪付きチェーン，３３圧力調整機構，４０押圧板，４１シリンダ，４７押圧部材，５０規制板，５１シリンダ，Ｆ食品

Claims

食品を載せて間欠的に移動する供給コンベアと、
同方向に回転駆動する一対の回転板と、
該一対の回転板に渡って設けられ、各回転板の回転により公転して、前記供給コンベアの前端から送り出された食品を切断する切断刃と、
該切断刃による切断の際、前記供給コンベア上の食品を該供給コンベア側に押圧する押圧手段と、
を備えたことを特徴とする食品切断装置。
前記切断刃より前方に配置され、前記切断刃と食品供給方向で所定範囲重なる位置に進退し、前記切断刃と協働で前記食品を切断する下刃を備えたことを特徴とする請求項１に記載の食品切断装置。
前記供給コンベアの両側に設けられ、前記供給コンベア上の食品を両側から挟持する挟持手段を備えたことを特徴とする請求項１または２に記載の食品切断装置。
前記供給コンベアの前端から送り出された食品の前面に接触してその移動位置を規制する規制手段を備えたことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の食品切断装置。