JP2012125206A

JP2012125206A - 生地分割装置および方法

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Publication number: JP2012125206A
Application number: JP2010280750A
Authority: JP
Inventors: Ikuya Oneda; 育冶小根田; Mitsuhiko Nagashima; 光彦長島; Gun Shibayama; 軍柴山; Yoshio Kobayashi; 義夫小林
Original assignee: Suzumo Machinery Co Ltd
Current assignee: Suzumo Machinery Co Ltd
Priority date: 2010-12-16
Filing date: 2010-12-16
Publication date: 2012-07-05
Anticipated expiration: 2030-12-16
Also published as: JP5495330B2

Abstract

【課題】シート状の米飯を目標重量で正確且つ迅速に分割する。
【解決手段】搬送コンベア３からのシート状の米飯を計量搬送する第１の計量コンベア４と、搬送コンベア３から第１の計量コンベア４へ搬送される米飯を分割するカッタ１５と、第１の計量コンベア４からの分割米飯を計量搬送する第２の計量コンベア５と、第１の計量コンベア４において米飯を第１の速度で搬送した後に第２の速度に減速して搬送しながら経時的に計測した第１の計測重量値および分割時において第１の計量コンベア４に計測されない部分の予測重量値の和が目標重量値となったときに米飯を分割する第１の制御並びに分割米飯の第２の計量コンベア５による第２の計測重量値と目標重量値との差に基づいて予測重量値の値を変更する第２の制御を実行する制御部とを有する。
【選択図】図３

Description

本発明は、生地分割装置および方法に関し、特に、シート状に成形された生地を一定の重量に分割して供給する生地分割技術に関するものである。

米飯などの生地をシート状に圧縮成形して送り出し、送り出される連続した生地の重量を搬送しながら計測し、計測値が目標とする重量値に達したときに分割する装置が知られている。

このような装置では、送り出される連続した生地は搬送コンベアにより搬送されるようになっており、当該搬送コンベアの搬送方向下流側には、当該生地を搬送しながら重量を計測する計量コンベアが配置されている。

生地の重量は計量コンベアに載っている部分が計測されるが、搬送コンベアと計量コンベアとの間の部分は計測されない。そして、装置の構造上、生地の分割位置は搬送コンベアと計量コンベアとの間に位置しているために、計量コンベアで計測された重量が目標の重量に達したときに生地を分割すると、分割された生地の重量は、搬送コンベアと計量コンベアとの間にあった部分（計量不能部分）だけ重くなってしまう。

そこで、特許第３４９９１１６号明細書には、一定の長さ当たりの生地の重量値の変化率に基づいて計量不能部分の重量値を予測算出し、この予測算出重量値と単位長さまたは単位時間送り出す毎の重量値との和を予測算出し、当該予測算出値が目標重量値に一致したときに生地の分割を行うようにした技術が開示されている。

特許第３４９９１１６号明細書

ここで、生地を分割する際には、生地を目標重量で正確に分割することが要求されるのみならず、出来るだけ速やかに分割することによって処理速度を上げることも併せて要求される。

本発明は、上述の技術的背景からなされたものであって、シート状の生地を目標重量で正確且つ迅速に分割することのできる技術を提供することを目的とする。

上記課題を解決するため、請求項１に記載の本発明の生地分割装置は、生地をシート状に成形して送り出す送出手段と、前記送出手段によって送り出される連続した生地を搬送する搬送手段と、前記搬送手段の搬送方向下流側に配置され、前記搬送手段から搬送された生地の重量を計測しながら搬送する第１の計量搬送手段と、前記搬送手段から前記第１の計量搬送手段へと搬送される生地を搬送方向と交差する方向に分割する分割手段と、前記第１の計量搬送手段の搬送方向下流側に配置され、前記第１の計量搬送手段から搬送された分割生地の重量を計測しながら搬送する第２の計量搬送手段と、前記第１の計量搬送手段において生地を第１の速度で搬送した後に当該第１の速度よりも遅い第２の速度で搬送しながら経時的に計測した第１の計測重量値および分割時において前記第１の計量搬送手段に計測されない部分の予測重量値の和が目標重量値となったときに前記分割手段を作動させて生地を分割する第１の制御と、分割生地の前記第２の計量搬送手段による第２の計測重量値と前記目標重量値との差に基づいて前記予測重量値の値を変更する第２の制御とを実行する制御手段と、を有することを特徴とする。

上記課題を解決するため、請求項２に記載の本発明の生地分割装置は、生地をシート状に成形して送り出す送出手段と、前記送出手段によって送り出される連続した生地を搬送する搬送手段と、前記搬送手段の搬送方向下流側に配置され、前記搬送手段から搬送された生地の重量を計測しながら搬送する第１の計量搬送手段と、前記搬送手段から前記第１の計量搬送手段へと搬送される生地を搬送方向と交差する方向に分割する分割手段と、前記第１の計量搬送手段の搬送方向下流側に配置され、前記第１の計量搬送手段から搬送された分割生地の重量を計測しながら搬送する第２の計量搬送手段と、前記第１の計量搬送手段において生地を第１の速度で搬送した後に当該第１の速度よりも遅い第２の速度で搬送しながら経時的に計測した第１の計測重量値および分割時において前記第１の計量搬送手段に計測されない部分の予測重量値の和が目標重量値となったときに前記分割手段を作動させて生地を分割する第１の制御と、分割生地の前記第２の計量搬送手段による直近所定回数の第２の計測重量値の平均値と前記目標重量値との差に基づいて前記予測重量値の値を変更する第３の制御とを実行する制御手段と、を有することを特徴とする。

請求項３に記載の発明は、上記請求項１または２に記載の発明において、前記第１の制御においては、前記第１の計測搬送手段で計測される生地の重量または生地の搬送速度と搬送時間とに基づいて推定される生地の重量が目標重量値に対して所定比率になったときに前記第１の計測搬送手段の速度を第１の速度から第２の速度に減速する、ことを特徴とする。

請求項４に記載の発明は、上記請求項１、２または３に記載の発明において、分割生地の長さを計測する測長手段をさらに有し、前記制御手段は、前記測長手段で計測された分割生地の長さと分割生地の目標長さとの差に基づいて前記送出手段から送り出される生地の厚さを調整する第４の制御をさらに実行する、ことを特徴とする。

請求項５に記載の発明は、上記請求項１、２または３に記載の発明において、分割生地の長さを計測する測長手段をさらに有し、前記制御手段は、前記測長手段で計測された直近所定回数の分割生地の長さの平均値と分割生地の目標長さとの差に基づいて前記送出手段から送り出される生地の厚さを調整する第５の制御をさらに実行する、ことを特徴とする。

請求項６に記載の発明は、上記請求項４または５に記載の発明において、前記送出手段は、生地を上方より下方へ圧縮しながら送る第１のローラ対と、相互に接近離間可能に設けられて前記第１のローラ対から送られた生地の厚みを調整する第２のローラ対とを備え、前記制御手段は、前記第４の制御または前記第５の制御の実行においては、前記第１のローラ対の駆動制御および前記第２のローラ対の間隔制御の少なくとも何れかの制御により生地の厚さを調整する、ことを特徴とする。

請求項７に記載の発明は、上記請求項６に記載の発明において、前記第１のローラ対の駆動制御は、当該第１のローラ対を駆動する駆動手段の速度またはトルクを制御することにより実行される、ことを特徴とする。

上記課題を解決するため、請求項８に記載の本発明の生地分割方法は、シート状に成形して送り出される連続した生地を、第１の計量搬送手段において第１の速度で搬送した後に当該第１の速度よりも遅い第２の速度で搬送しながら重量を経時的に計測する第１の処理と、前記第１の計量搬送手段により計測された第１の計測重量値と、連続した生地の分割時において前記第１の計量搬送手段に計測されない部分の予測重量値との和が目標重量値となったときに生地を分割する第２の処理と、前記第１の計量搬送手段から搬送された分割生地の重量を第２の計量搬送手段により計測する第３の処理と、前記第２の計量搬送手段による第２の計測重量値と前記目標重量値との差に基づいて前記予測重量値の値を変更する第４の処理と、を実行することを特徴とする。

上記課題を解決するため、請求項９に記載の本発明の生地分割方法は、シート状に成形して送り出される連続した生地を、第１の計量搬送手段において第１の速度で搬送した後に当該第１の速度よりも遅い第２の速度で搬送しながら重量を経時的に計測する第１の処理と、前記第１の計量搬送手段により計測された第１の計測重量値と、連続した生地の分割時において前記第１の計量搬送手段に計測されない部分の予測重量値との和が目標重量値となったときに生地を分割する第２の処理と、前記第１の計量搬送手段から搬送された分割生地の重量を第２の計量搬送手段により計測する第３の処理と、前記第２の計量搬送手段による直近所定回数の第２の計測重量値の平均値と前記目標重量値との差に基づいて前記予測重量値の値を変更する第５の処理と、を実行することを特徴とする。

請求項１０に記載の発明は、上記請求項７または８に記載の発明において、前記第１の処理においては、前記第１の計測搬送手段で計測される生地の重量または生地の搬送速度と搬送時間とに基づいて推定される生地の重量が目標重量値に対して所定比率になったときに前記第１の計測搬送手段の速度を第１の速度から第２の速度に減速する、ことを特徴とする。

請求項１１に記載の発明は、上記請求項８、９または１０に記載の発明において、前記第２の処理を実行した後に、分割生地の長さを計測する第６の処理と、計測された分割生地の長さと分割生地の目標長さとの差に基づいて、シート状に成形して送り出される生地の厚さを調整する第７の処理と、をさらに実行することを特徴とする。

請求項１２に記載の発明は、上記請求項８、９または１０に記載の発明において、前記第２の処理を実行した後に、分割生地の長さを計測する第６の処理と、計測された直近所定回数の分割生地の長さの平均値と分割生地の目標長さとの差に基づいて、シート状に成形して送り出される生地の厚さを調整する第８の処理と、をさらに実行することを特徴とする。

請求項１記載の発明によれば、第１の計量搬送手段により第１の速度で搬送する時間分だけ生地が速く搬送されてシート状の生地を迅速に分割することが可能になるとともに、第２の計量搬送手段により計量した生地の計測重量値と目標重量値との差に基づいて予測重量値の値を変更しているので、シート状の生地を目標重量で正確に分割することが可能になる。

請求項２記載の発明によれば、第１の計量搬送手段により第１の速度で搬送する時間分だけ生地が速く搬送されてシート状の生地を迅速に分割することが可能になるとともに、第２の計量搬送手段により計量した生地の計測重量値と目標重量値との差に基づいて予測重量値の値を変更しているので、シート状の生地を目標重量で正確に分割することが可能になる。また、１回の処理毎に平均値に基づいた分割制御が行われるので、複数回処理した後に算出した平均値に基づいた分割制御を行う場合に比べて、制御の応答性が良好になる。

請求項３記載の発明によれば、シート状の生地を迅速に分割することが可能になるとともに、目標重量で正確に分割することが可能になる。

請求項４記載の発明によれば、分割されたシート状の生地を折り畳んだ場合、長さの過不足がなくなって所望の形状に成形することが可能になる。

請求項５記載の発明によれば、分割されたシート状の生地を折り畳んだ場合、長さの過不足がなくなって所望の形状に成形することが可能になる。また、１回の処理毎に平均値に基づいた長さ制御が行われるので、複数回処理した後に算出した平均値に基づいた長さ制御を行う場合に比べて、制御の応答性が良好になる。

請求項６記載の発明によれば、シート状の生地を迅速に分割することが可能になるとともに、目標重量で正確に分割することが可能になる。

請求項７記載の発明によれば、シート状の生地を迅速に分割することが可能になるとともに、目標重量で正確に分割することが可能になる。

請求項８記載の発明によれば、シート状の生地を迅速に分割することが可能になるとともに、目標重量で正確に分割することが可能になる。

請求項９記載の発明によれば、シート状の生地を迅速に分割することが可能になるとともに、目標重量で正確に分割することが可能になる。また、１回の処理毎に平均値に基づいた分割制御が行われるので、制御の応答性が良好になる。

請求項１０記載の発明によれば、シート状の生地を迅速に分割することが可能になるとともに、目標重量で正確に分割することが可能になる。

請求項１１記載の発明によれば、分割されたシート状の生地を折り畳んだ場合、長さの過不足がなくなって所望の形状に成形することが可能になる。

請求項１２記載の発明によれば、分割されたシート状の生地を折り畳んだ場合、長さの過不足がなくなって所望の形状に成形することが可能になる。また、１回の処理毎に平均値に基づいた長さ制御が行われるので、制御の応答性が良好になる。

本発明の一実施の形態に係る米飯分割装置を示す概略図である。図１の米飯分割装置における制御系を示す説明図である。図１の米飯分割装置における米飯分割での制御系を示す説明図である。本発明の一実施の形態に係る米飯分割装置における米飯分割のフローチャートである。図１の米飯分割装置における分割された米飯の長さ調整での制御系を示す説明図である。本発明の一実施の形態に係る米飯分割装置における分割された米飯の長さ調整のフローチャートである。

以下、本発明の一例としての実施の形態について、図面に基づいて詳細に説明する。なお、実施の形態を説明するための図面において、同一の構成要素には原則として同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。

図１に示すように、本実施の形態の米飯分割装置（生地分割装置）Ｍ１は、キャスタ１によって移動可能とされた台座２上に搬送コンベア（搬送手段）３、第１の計量コンベア（第１の計量搬送手段）４、第２の計量コンベア（第２の計量搬送手段）５が搬送方向上流側から下流側に沿って配置されている。また、搬送コンベア３の上方後端側には、米飯（生地）をシート状に成形して送り出す送出部(送出手段）６が配置されている。

台座２の後側（図１において右側）には、上下方向に延びる一対の縦レール７に沿って米飯容器８を昇降させるリフタ９が設けられている。このリフタ９によって米飯容器８は上部に設置されたホッパ１０の位置まで持ち上げられ、リフタ９の上端に設けられた反転部２３によってホッパ１０に向けて上下反転されることにより、米飯容器８内の米飯がホッパ１０に投入される。

ホッパ１０には、投入された米飯を解すための第１の解しローラ１１が設けられており、この第１の解しローラ１１の下側には、第１の解しローラ１１に解された米飯を搬送するための搬送ローラ１２、および搬送ローラ１２に搬送された米飯をさらに解すための第２の解しローラ２２が設けられている。そして、第２の解しローラ２２に解された米飯が、前述した送出部６に投入される。

送出部６内には、左右一対で合計２段となった第１のローラ対１３が上下方向に配置されている。この第１のローラ対１３は、上段に位置する第１のローラ対１３ａの間隔よりも下段に位置する第１のローラ対１３ｂの間隔の方が狭くなっている。したがって、米飯が第１のローラ対１３ａ，１３ｂにより上方より下方へ送られることによって、シート状に圧縮成形される。

下段に位置する第１のローラ対１３ｂの下方には、左右一対となった第２のローラ対１４が配置されている。この第２のローラ対１４は相互に接近離間可能になっており、第１のローラ対１３から送られたシート状の連続した米飯は、第２のローラ対１４の間隔に応じて厚みが調整されて下方へと送り出されて搬送コンベア３に載せられる。そして、搬送コンベア３から第１の計量コンベア４へと搬送される。

搬送コンベア３と第１の計量コンベア４との間には、このようにして搬送コンベア３から第１の計量コンベア４へと搬送されるシート状の米飯を搬送方向と交差する方向（ここでは、搬送方向とほぼ直交した方向）に分割するためのカッタ（分割手段）１５が配置されている。したがって、シート状に連続した米飯は搬送コンベア３から第１の計量コンベア４へと搬送される途中でカッタ１５により分割され、第１の計量コンベア４から搬送された分割後の米飯が第２の計量コンベア５へと搬送される。なお、カッタ１５による米飯分割のタイミングの詳細については後述する。

第１の計量コンベア４には、搬送コンベア３から送られてくる連続したシート状の米飯の重量を経時的に計測するためのロードセル４ａが設けられている。また、第２の計量コンベア５には、第１の計量コンベア４から搬送された分割後の米飯の重量を計測するためのロードセル５ａが設けられている。したがって、第１の計量コンベア４では、搬送コンベア３から搬送された米飯の重量を経時的に計測しながら搬送し、第２の計量コンベア５では、第１の計量コンベア４から搬送された分割された米飯の重量を計測しながら搬送する。

なお、本実施の形態の米飯分割装置（生地分割装置）Ｍ１では、分割された米飯の寸法は、長さ１１０ｍｍ、幅６５ｍｍ、高さ（厚さ）１５ｍｍとなっており、１時間に約３０００枚製造可能な性能を有している。

米飯分割装置Ｍ１の搬送方向下流側には、分割された米飯を所定の形状に成形（例えば三角形のおにぎり形状に成形）するための成形装置Ｍ２が配置されている。そして、第２の計量コンベア５を搬送される分割された米飯は、移載アーム１６により米飯分割装置Ｍ１からへと移載される。

成形装置Ｍ２は、移載アーム１６により移載された米飯が押し込まれる複数の成形穴（図示せず）が所定の間隔おきに形成されて横方向に間欠的に回転する第１の成形テーブル１８と、米飯内に包餡される具材を載置するための具穴を形成するための具穴成形部１７と、米飯の具穴に具材を載置する具材載置部（図示せず）とを備えている。

さらに成形装置Ｍ２は、具材の載置された米飯を所定の形状（例えば、前述したように三角形のおにぎり形状）に成形するための複数の成形穴（図示せず）が所定の間隔おきに形成されて縦方向に間欠的に回転する第２の成形テーブル１９と、具材の載置された米飯を折り畳みながら第１の成形テーブル１８（の成形穴）から第２の成形テーブル１９（の成形穴）へ押し込む押込部２０と、第２の成形テーブル１９により成形された完成形のおにぎりを機外に排出する排出コンベア２１とを備えている。

次に、前述した構成を有する米飯分割装置Ｍ１の制御系について、図２を用いて説明する。

図２において、米飯分割装置Ｍ１は、制御部（制御手段）３０により動作が制御されている。具体的には、制御部３０は、第１の計量コンベア４および第２の計量コンベア５の周回移動の速度を制御するとともに、これらのコンベア４，５で計測される米飯Ｒの重量に基づいた所定のタイミングによりカッタ駆動部３１を介してカッタ１５を作動をさせ、連続したシート状の米飯Ｒを分割する。また、制御部３０は、モータである第１のローラ対駆動部（駆動手段）３３を介して第１のローラ対１３の駆動を制御し、第２のローラ対移動部３４を介して第２のローラ対１４の間隔を制御する。なお、第１のローラ対１３の駆動制御は、当該第１のローラ対１３を駆動する第１のローラ対駆動部３３の速度またはトルクを制御することにより実行される。さらに、制御部３０は、第１の計量コンベア４による米飯Ｒの搬送速度とカッタ１５による分割タイミングとから、分割された米飯Ｒの長さを計測する測長部（測長手段）としての機能を有している。

次に、本実施の形態の米飯分割装置Ｍ１における制御部３０による米飯Ｒの分割処理について説明する。

米飯Ｒの分割処理では、図３に示した制御系が用いられる。そこで、図３に示した制御系を参照しつつ、図４のフローチャートを用いて米飯Ｒの分割動作について具体的に説明する。

米飯Ｒがホッパ１０に投入され、第２のローラ対１４が所定の間隔にセットされて第１のローラ対１３が回転を開始し、搬送コンベア３が周回移動を開始し、さらに、制御部３０に制御された第１の計量コンベア４および第２の計量コンベア５が同様に周回移動を開始すると、送出部６からシート状に成型された連続した米飯Ｒが送り出され、搬送コンベア３に載せられて搬送が開始される。

そして、制御部３０によって第１の計量コンベア４が第１の速度（たとえば、１，０８１ｍｍ／ｓｅｃ）に制御されることにより、米飯Ｒが第１の速度で供給を開始される（ステップＳ１）。

このように米飯Ｒの供給が開始されたならば、第１の計量コンベア４により、搬送コンベア３から送られてくる連続したシート状の米飯Ｒの経時的な計量を開始する（ステップＳ２）。ここで、第１の計量コンベア４に載っている部分の米飯Ｒの重量が計測されるが、第１の速度では米飯Ｒの搬送速度が速すぎるためにロードセル４ａの反応速度が追いつかず、米飯Ｒの大まかな重量しか計測することができない。なお、本実施の形態では、第１の速度は米飯Ｒの大まかな重量しか計測できない速度となっているが、正確な重量を計測できるような速度であってもよい。但し、第１の速度はできるだけ高速であることが望ましい。

さて、第１の速度で米飯Ｒを計量しながら、ロードセル４ａでの計測重量値が米飯Ｒの目標重量値（たとえば１００ｇ）のＮ％（たとえば８０％）に到達したかどうかを判断する（ステップＳ３）。後述するように、第２の速度は第１の速度よりも遅いので、迅速な処理を行うために、第１の速度で搬送される米飯Ｒの量はできるだけ多い方が望ましい。なお、図３において、符号Ｗｍで示す部分が、米飯ＲのＮ％に相当する部分である。

なお、目標重量値の１００ｇや、当該目標重量値に対するＮ％としての８０％、あるいは第１の速度や後述する第２の速度の具体的な数値など、以下に説明する場合の数値を含め、実施の形態において例示された数値に本発明が限定されるものではない。

さて、米飯Ｒの重量が目標重量値のＮ％に到達したならば、第１の計量コンベア４を、前述の第１の速度よりも遅い第２の速度（たとえば、６５ｍｍ／ｓｅｃ）に減速して米飯Ｒの供給を継続する（ステップＳ４）。なお、第２の速度は米飯Ｒの搬送速度にロードセル４ａの反応速度が追随できる程度の速度に設定される。したがって、第２の速度では、米飯Ｒの正確な重量が計測されることになる。

なお、本実施の形態では、ステップＳ３においてロードセル４ａで米飯Ｒの大まかな重量を計測し、それが目標重量値に対して所定比率（Ｎ％）になったならば、ステップＳ４に移行して第２の速度に減速することとしているが、例えば、制御部３０により第１の計量コンベア４における米飯Ｒの搬送速度と搬送時間とに基づいて当該第１の計量コンベア４に導入された米飯Ｒの大まかな重量を推定しながら、ステップＳ３においてその推定重量が予め設定された設定された重量に到達したと判断されたならば、ステップＳ４に移行するようにしてもよい。つまり、何らかの手法によって第１の計量コンベア４に導入された米飯Ｒの重量を測定あるいは推測し、ステップＳ３でその重量が目標重量値に対して所定比率（Ｎ％）に到達したと判断されたならば、ステップＳ４に移行するようにすればよい。

ここで、米飯Ｒの第１の計量コンベア４に載っていない部分の重量、つまり搬送コンベアと計量コンベアとの間の部分（以下、「渡り部」という。）の重量は計測されない。したがって、カッタ１５により渡り部で米飯Ｒを分割すると、分割された米飯Ｒの重量は、第１の計量コンベア４に計量された重量に、分割時において第１の計量コンベア４で計測されない部分（つまり渡り部の部分：図３において符号Ｗｘで示す部分）の重量が加わった重量になる。

そこで、ステップＳ４における米飯Ｒの計測重量値（第１の計測重量値）と、前述した渡り部の部分の重量として予め設定された渡り部予測重量値（予測重量値）との和が目標重量値（本実施の形態の場合には、１００ｇ）に到達したかどうかを判断する（ステップＳ５）。なお、図３において、符号Ｗｓで示す部分と符号Ｗｍで示す部分とを合わせた部分が、重量が計測される米飯Ｒの部分である。

そして、米飯Ｒの計測重量値と渡り部予測重量値との和が目標重量値に到達したならば、カッタ駆動部３１を駆動してカッタ１５により米飯Ｒを分割する（ステップＳ６）。つまり、渡り部予測重量値が例えば１０ｇに設定されていた場合、ステップＳ５では米飯Ｒの計測重量値が９０ｇになったときに両者の和が目標重量値である１００ｇに到達したことになるので、ステップＳ６において当該到達タイミングでカッタ１５により米飯Ｒを分割する。

なお、本実施の形態において、ステップＳ１〜ステップＳ６が第１の制御に相当する。

続いて、分割されたシート状の米飯Ｒの長さが規定の長さになるように、米飯分割長さ制御処理を行う（ステップＳ７）。但し、当該制御処理は必須のものではなく、よって、ステップＳ６が終了したならば、直ちに次のステップＳ８に移行してもよい。なお、ステップＳ７の詳細については後述する。

米飯分割長さ制御処理が終了したならば、第２の計量コンベア５で、分割された米飯Ｒを計量する（ステップＳ８）。

そして、第２の計量コンベア５による米飯Ｒの計測重量値（第２の計測重量値）が目標重量値と一致したかどうかを判断し（ステップＳ９）、一致したならばステップＳ１に戻り、必要とされるシート状の米飯Ｒの数量だけ、これら一連の動作を繰り返す。

また、ステップＳ９において第２の計量コンベア５による米飯Ｒの計測重量値が目標重量値と一致しなかった場合には、両者の値が一致するように渡り部予測重量値を変更し（ステップＳ１０）、その後ステップＳ１に戻り、必要とされる米飯Ｒの数量だけ一連の動作を繰り返す。

なお、本実施の形態において、ステップＳ８〜ステップＳ１０が第２の制御に相当する。

ここで、ステップＳ９において、両者の値が一致しなかった場合の一例として、米飯Ｒの計測重量値が９５ｇ、目標重量値が１００ｇであった場合を考える。

前述のように、ステップＳ６での米飯Ｒの計測重量値は９０ｇであるので、ステップＳ９での米飯Ｒの計測重量値が９５ｇであれば、渡り部の実際の重量は５ｇになる。そこで、ステップＳ１０において、渡り部予測重量値を５ｇに変更する。

すると、次回の米飯分割時では、ステップＳ５において、米飯Ｒの計測重量値が９５ｇになったときに、米飯Ｒの計測重量値（９５ｇ）と渡り部予測重量値（５ｇ）との和が目標重量値（１００ｇ）に到達することになるので、ステップＳ６において当該到達タイミングでカッタ１５により米飯Ｒを分割する。これにより、ステップＳ９での米飯Ｒの計測重量値が１００ｇとなり、目標とする重量に分割された米飯Ｒが得られる。

このように、本実施の形態の米飯分割装置Ｍ１によれば、米飯Ｒを第１の計量コンベア４により第１の速度で搬送した後に第２の速度に減速して搬送しながら米飯Ｒの計測重量値を得て当該重量値と渡り部の予測重量値との和が目標重量値となったときに米飯Ｒを分割し、分割された米飯Ｒを第２の計量コンベア５により計量した米飯Ｒの計測重量値と目標重量値との差に基づいて渡り部の予測重量値の値を変更するようにしている。

したがって、第１の計量コンベア４により第１の速度で搬送する時間分だけ米飯Ｒが速く搬送されてシート状の米飯Ｒを迅速に分割することが可能になるとともに、第２の計量コンベア５により計量した米飯Ｒの計測重量値と目標重量値との差に基づいて渡り部の予測重量値の値を変更しているので、シート状の米飯Ｒを目標重量で正確に分割することが可能になる。

次に、本実施の形態の米飯分割装置Ｍ１における制御部３０による米飯分割長さ制御処理（ステップＳ７）について説明する。

前述のように、所定の長さに分割された米飯Ｒを折り畳み、例えば三角形のおにぎり形状のような形状に成形する場合、米飯Ｒの重量が適正であっても、米飯Ｒが規定の長さより不足していると、折り畳んだ際に米飯Ｒの不足部分が発生して所望の形状に成形されなくなり、さらに包餡できずに具材が露出する。また、米飯Ｒが規定の長さ以上になっていると、折り畳んだ際に米飯Ｒの余剰部分が発生して局所的に米飯Ｒが過剰になり、同様に所望の形状に成形されなくなる。

そして、このような不都合をなくすための処理が、ステップＳ７の米飯分割長さ制御処理になる。

米飯分割長さ制御処理では、図５に示した制御系が用いられる。そこで、図５に示した制御系を参照しつつ、図６のフローチャートを用いて米飯Ｒの分割長さ制御について具体的に説明する。

当該処理では、最初に、分割された米飯Ｒの長さ（図５において、符号Ｌで示す部分）を計測する（ステップＳ１１）。本実施の形態では、前述のように、第１の計量コンベア４による米飯Ｒの搬送速度とカッタ１５による分割タイミングとから、測長部としての制御部３０により、分割された米飯Ｒの長さが計測される。なお、別途センサを用いて長さを計測するようにしてもよい。

次に、測長部で計測された分割された米飯Ｒの長さが分割された米飯Ｒの目標長さと一致したかどうかを判断し（ステップＳ１２）、一致したならば米飯分割長さ制御処理を終了して、図４に示すステップＳ８へと移行する。

一方、長さが一致しなかった場合には、両者の長さの差に基づいて送出部６から送り出される米飯Ｒの厚さを調整することにより米飯Ｒの長さを目標とする長さに調整し、その後、図４に示すステップＳ８へと移行する。

すなわち、分割された米飯Ｒの長さが短いと言うことは、厚みが厚くなったということを意味するため、米飯Ｒの厚さが薄くなるように調整する。また、分割された米飯Ｒの長さが長いと言うことは、厚みが薄くなったということを意味するため、米飯Ｒの厚さが厚くなるように調整する。

ここで、米飯Ｒの厚さの調整は、具体的には次のようにして行うことができる。

すなわち、送出部６は、米飯Ｒを上方より下方へ圧縮しながら送る第１のローラ対１３と、米飯Ｒの厚みを調整する第２のローラ対１４とを備えているので、第１のローラ対１３の駆動制御を行うか、第２のローラ対１４の間隔制御を行う。あるいは、その両方の制御を行う。

なお、第１のローラ対１３の駆動制御は、当該第１のローラ対１３を駆動する第１のローラ対駆動部３３の速度またはトルクを制御することにより実行される。そして、速度またはトルクを制御して米飯Ｒの送り出しを速く行うようにすれば厚さは厚くなり、ゆっくり行うようにすれば厚さは薄くなる。

また、第２のローラ対１４の間隔制御は、第２のローラ対移動部３４を介して第２のローラ対１４の間隔を制御することにより実行される。そして、ローラの間隔を広げれば米飯Ｒの厚さは厚くなり、狭めるようにすれば厚さは薄くなる。

なお、第１のローラ対１３の駆動制御や第２のローラ対１４の間隔制御は、予め演算されたデータに従って行う。

なお、本実施の形態において、ステップＳ１１〜ステップＳ１３が第４の制御に相当する。

このように、本実施の形態の米飯分割装置Ｍ１によれば、分割された米飯Ｒの実際の長さと目標長さとの差に基づいて米飯Ｒの厚さを調整することにより米飯Ｒの長さを目標の長さにしているので、分割されたシート状の米飯Ｒを折り畳んだ場合、長さの過不足がなくなって所望の形状に成形することができる。

そして、以上のような米飯Ｒの分割制御と長さ制御とを同時に行うことで、適正な重量と形状の成形物（例えば、おにぎり）を得ることができる。

なお、以上の説明において、米飯分割では、制御部３０は、前述した第１の制御および第２の制御を実行しているが、第２の制御に代えて、移動平均を用いた第３の制御を実行するようにしてもよい。

すなわち、第３の制御とは、分割された米飯Ｒの第２の計量コンベア５による直近所定回数（例えば、３回）の計測重量値（第２の計測重量値）の平均値と目標重量値との差に基づいて渡り部予測重量値の値を変更する制御である。

例えば、直近３回の計測重量値が、それぞれ９５ｇ、９６ｇ、９７ｇである場合、その平均値である９６ｇと目標重量値（例えば、１００ｇ）との差に基づいて渡り部予測重量値の値を変更（この場合には、４ｇに変更）する。

第１の制御および第３の制御を実行するようにすれば、１回の処理毎に平均値に基づいた分割制御が行われるので、複数回処理した後に算出した平均値に基づいた分割制御を行う場合に比べて、制御の応答性が良好になる。

同様に、分割された米飯Ｒの長さ調整では、制御部３０は、前述した第４の制御を実行しているが、第４の制御に代えて、移動平均を用いた第５の制御を実行するようにしてもよい。

すなわち、第５の制御とは、分割された米飯Ｒの測長部による直近所定回数（例えば、３回）の計測の平均値と分割された米飯Ｒの目標長さとの差に基づいて送出部６から送り出される米飯Ｒの厚さを調整する制御である。

第４の制御を実行するようにすれば、１回の処理毎に平均値に基づいた長さ制御が行われるので、複数回処理した後に算出した平均値に基づいた長さ制御を行う場合に比べて、制御の応答性が良好になる。

以上本発明者によってなされた発明を実施の形態に基づき具体的に説明したが、本明細書で開示された実施の形態はすべての点で例示であって、開示された技術に限定されるものではないと考えるべきである。すなわち、本発明の技術的な範囲は、前記の実施の形態における説明に基づいて制限的に解釈されるものでなく、あくまでも特許請求の範囲の記載に従って解釈されるべきであり、特許請求の範囲の記載技術と均等な技術および特許請求の範囲の要旨を逸脱しない限りにおけるすべての変更が含まれる。

以上の説明では、本発明の生地分割装置をシート状に圧縮成形された米飯の分割装置に適用した場合が示されているが、生地はシート状の米飯に限定されるものではない。つまり、パン生地やピザ生地、団子生地といった様々なものに適用することができる。

また、生地は、食品の生地に限定されるものではなく、工業用や農業用等に用いられる食べることのできない生地であってもよい。

３搬送コンベア
４第１の計量コンベア
４ａロードセル
５第２の計量コンベア
５ａロードセル
６送出部
１３，１３ａ，１３ｂ第１のローラ対
１４第２のローラ対
１５カッタ
３０制御部
３１カッタ駆動部
３３第１のローラ対駆動部
３４第２のローラ対移動部
Ｍ１米飯分割装置
Ｍ２成形装置
Ｒ米飯

Claims

生地をシート状に成形して送り出す送出手段と、
前記送出手段によって送り出される連続した生地を搬送する搬送手段と、
前記搬送手段の搬送方向下流側に配置され、前記搬送手段から搬送された生地の重量を計測しながら搬送する第１の計量搬送手段と、
前記搬送手段から前記第１の計量搬送手段へと搬送される生地を搬送方向と交差する方向に分割する分割手段と、
前記第１の計量搬送手段の搬送方向下流側に配置され、前記第１の計量搬送手段から搬送された分割生地の重量を計測しながら搬送する第２の計量搬送手段と、
前記第１の計量搬送手段において生地を第１の速度で搬送した後に当該第１の速度よりも遅い第２の速度で搬送しながら経時的に計測した第１の計測重量値および分割時において前記第１の計量搬送手段に計測されない部分の予測重量値の和が目標重量値となったときに前記分割手段を作動させて生地を分割する第１の制御と、分割生地の前記第２の計量搬送手段による第２の計測重量値と前記目標重量値との差に基づいて前記予測重量値の値を変更する第２の制御とを実行する制御手段と、
を有することを特徴とする生地分割装置。
生地をシート状に成形して送り出す送出手段と、
前記送出手段によって送り出される連続した生地を搬送する搬送手段と、
前記搬送手段の搬送方向下流側に配置され、前記搬送手段から搬送された生地の重量を計測しながら搬送する第１の計量搬送手段と、
前記搬送手段から前記第１の計量搬送手段へと搬送される生地を搬送方向と交差する方向に分割する分割手段と、
前記第１の計量搬送手段の搬送方向下流側に配置され、前記第１の計量搬送手段から搬送された分割生地の重量を計測しながら搬送する第２の計量搬送手段と、
前記第１の計量搬送手段において生地を第１の速度で搬送した後に当該第１の速度よりも遅い第２の速度で搬送しながら経時的に計測した第１の計測重量値および分割時において前記第１の計量搬送手段に計測されない部分の予測重量値の和が目標重量値となったときに前記分割手段を作動させて生地を分割する第１の制御と、分割生地の前記第２の計量搬送手段による直近所定回数の第２の計測重量値の平均値と前記目標重量値との差に基づいて前記予測重量値の値を変更する第３の制御とを実行する制御手段と、
を有することを特徴とする生地分割装置。
前記第１の制御においては、前記第１の計測搬送手段で計測される生地の重量または生地の搬送速度と搬送時間とに基づいて推定される生地の重量が目標重量値に対して所定比率になったときに前記第１の計測搬送手段の速度を第１の速度から第２の速度に減速する、
ことを特徴とする請求項１または２記載の生地分割装置。
分割生地の長さを計測する測長手段をさらに有し、
前記制御手段は、前記測長手段で計測された分割生地の長さと分割生地の目標長さとの差に基づいて前記送出手段から送り出される生地の厚さを調整する第４の制御をさらに実行する、
ことを特徴とする請求項１、２または３記載の生地分割装置。
分割生地の長さを計測する測長手段をさらに有し、
前記制御手段は、前記測長手段で計測された直近所定回数の分割生地の長さの平均値と分割生地の目標長さとの差に基づいて前記送出手段から送り出される生地の厚さを調整する第５の制御をさらに実行する、
ことを特徴とする請求項１、２または３記載の生地分割装置。
前記送出手段は、生地を上方より下方へ圧縮しながら送る第１のローラ対と、相互に接近離間可能に設けられて前記第１のローラ対から送られた生地の厚みを調整する第２のローラ対とを備え、
前記制御手段は、前記第４の制御または前記第５の制御の実行においては、前記第１のローラ対の駆動制御および前記第２のローラ対の間隔制御の少なくとも何れかの制御により生地の厚さを調整する、
ことを特徴とする請求項４または５記載の生地分割装置。
前記第１のローラ対の駆動制御は、当該第１のローラ対を駆動する駆動手段の速度またはトルクを制御することにより実行される、
ことを特徴とする請求項６記載の生地分割装置。
シート状に成形して送り出される連続した生地を、第１の計量搬送手段において第１の速度で搬送した後に当該第１の速度よりも遅い第２の速度で搬送しながら重量を経時的に計測する第１の処理と、
前記第１の計量搬送手段により計測された第１の計測重量値と、連続した生地の分割時において前記第１の計量搬送手段に計測されない部分の予測重量値との和が目標重量値となったときに生地を分割する第２の処理と、
前記第１の計量搬送手段から搬送された分割生地の重量を第２の計量搬送手段により計測する第３の処理と、
前記第２の計量搬送手段による第２の計測重量値と前記目標重量値との差に基づいて前記予測重量値の値を変更する第４の処理と、
を実行することを特徴とする生地分割方法。
シート状に成形して送り出される連続した生地を、第１の計量搬送手段において第１の速度で搬送した後に当該第１の速度よりも遅い第２の速度で搬送しながら重量を経時的に計測する第１の処理と、
前記第１の計量搬送手段により計測された第１の計測重量値と、連続した生地の分割時において前記第１の計量搬送手段に計測されない部分の予測重量値との和が目標重量値となったときに生地を分割する第２の処理と、
前記第１の計量搬送手段から搬送された分割生地の重量を第２の計量搬送手段により計測する第３の処理と、
前記第２の計量搬送手段による直近所定回数の第２の計測重量値の平均値と前記目標重量値との差に基づいて前記予測重量値の値を変更する第５の処理と、
を実行することを特徴とする生地分割方法。
前記第１の処理においては、前記第１の計測搬送手段で計測される生地の重量または生地の搬送速度と搬送時間とに基づいて推定される生地の重量が目標重量値に対して所定比率になったときに前記第１の計測搬送手段の速度を第１の速度から第２の速度に減速する、
ことを特徴とする請求項８または９記載の生地分割方法。
前記第２の処理を実行した後に、分割生地の長さを計測する第６の処理と、
計測された分割生地の長さと分割生地の目標長さとの差に基づいて、シート状に成形して送り出される生地の厚さを調整する第７の処理と、
をさらに実行することを特徴とする請求項８、９または１０記載の生地分割方法。
前記第２の処理を実行した後に、分割生地の長さを計測する第６の処理と、
計測された直近所定回数の分割生地の長さの平均値と分割生地の目標長さとの差に基づいて、シート状に成形して送り出される生地の厚さを調整する第８の処理と、
をさらに実行することを特徴とする請求項８、９または１０記載の生地分割方法。