JP2016044062A - 菓子類の整列装置 - Google Patents

Abstract

【課題】コンベヤで搬送される複数の縦列の菓子を傷つけることなく横一列にスムーズに整列させることができる菓子類の整列方法及び整列装置を提供する。
【解決手段】本発明の菓子類の整列方法は、コンベヤで一定間隔をあけて搬送される複数列の菓子を、横一列に整列させる菓子類の整列方法であって、コンベヤ上の菓子の後方側に整列板を下降させる段階と、回転運動を直線運動に変換するクランクで整列板を水平に保持して搬送方向に送り出し、菓子を横一列に整列させる段階と、整列板を上昇させる段階と、クランクを縮退させて整列板を元の位置に戻す段階と、が備えられる。
【選択図】図９

Description

本発明は、菓子類の整列方法及び整列装置に係り、より詳しくは、コンベヤで搬送される菓子を横一列に整列させることができる菓子類の整列方法及び整列装置に関する。

搬送方向に複数列の菓子を一定間隔で搬送するコンベヤでは、クリームやチョコレートの充填のため、横に一列に整列させる必要がある。コンベヤ上の菓子を横一列に整列させるには、例えばコンベヤを横切るようにストッパを設け、ストッパをコンベヤ上で上方から下降させ、菓子の前方を遮って菓子を横一列に整列させ、その後、ストッパを上昇させて菓子を進行させることが行なわれている。しかしながら、ストッパによる整列は、ストッパに菓子がぶつかるので、凹んだり皮がはがれたりする場合がある。特許文献１には、スナック菓子の袋をストッパで遮り、袋を横一列に整列させることが開示されている。

整列板をコンベヤ上の菓子の後方側に下降させ、菓子の後側を押して、搬送方向に送り出す整列装置を検討した。その場合、簡単にはエアシリンダで整列板を送り出すことが考えられる。しかしながら、エアシリンダは、空気圧でシリンダ内に設けられたピストンを往復動させるので、菓子が軽いような場合、勢いで菓子が整列ラインより飛び出してしまうことがある。エアシリンダのピストンに緩衝材を設け、送り出し速度を抑えることもできるが、調整に手間がかかる。

特許文献２の菓子の移乗配列装置では、エアシリンダが、受け板を後退させ菓子を配列コンベヤに引き下ろすために使用されている。特許文献３の容器の箱詰め装置は、菓子の整列ではないが、容器へのショックを与えないようクランクに接続された移動フレームで容器の移動を行なっている。

特開平６−２２７５０４号公報 特開平８−２０８０３２号公報 特開平５−３３８６１９号公報

本発明の目的は、コンベヤで搬送される複数の縦列の菓子を傷つけることなく横一列にスムーズに整列させることができる整列方法及び整列装置を提供することにある。

本発明による菓子類整列方法は、コンベヤで一定間隔をあけて搬送される複数列の菓子を、横一列に整列させる菓子類の整列方法であって、コンベヤ上の菓子の後方側に整列板を下降させる段階と、回転運動を直線運動に変換するクランクで整列板を水平に保持して搬送方向に送り出し、整列板を菓子に接触させて横一列に整列させる段階と、整列板を上昇させる段階と、前記クランクを縮退させて整列板を元の位置に戻す段階と、が備えられることを特徴とする。

本発明による菓子類の整列装置は、コンベヤを横切って掛け渡されるフレームに取り付けられるテーブルと、前記テーブルに搭載され、回転軸を回転させるロータリーアクチュエータと、一定間隔をあけて搬送される菓子の後方を押し横一列に整列させる整列板と、前記整列板を菓子後方に下降させ、菓子の整列後上昇させるエアシリンダと、一端が前記ロータリーアクチュエータの回転軸に連結され、他端が前記エアシリンダに連結され、ロータリーアクチュエータの回転運動を直線運動に変換して、前記エアシリンダと前記整列板を搬送方向に送り出す動作と、元の位置に戻す動作を行なうクランクと、前記テーブルに装着される軸受と、前記軸受に挿入され前記クランクの動きに合わせてスライドするスライド軸からなり、前記整列板を水平に保持する水平保持手段と、が備えられることを特徴とする。

前記フレームに対して前記テーブルを搬送方向にスライドさせて、前記整列板の搬送方向の初期位置を調整する前後調整ノブが設けられることを特徴とする。

本発明の菓子類の整列方法によれば、（１）回転運動を直線運動に変換するクランクを設け、クランクで整列板を搬送方向に移動したので、クランクは最初と最後がゆっくり動くので整列板の動きをスムーズできる。（２）菓子の後方を押して整列させるので、ストッパを使用した整列と比較して衝撃が少ない。例えばコンベヤが動いていれば、その速度より少し早い速度で瞬間的に菓子を押すだけで済む。（３）菓子の整列後、エアシリンダで整列板を上昇させ、クランクを元の位置に戻し、エアシリンダで整列板を再び下降させるので、次の菓子の整列が迅速にできる。（４）整列動作は、コンベヤが連続動作している状態でも、間欠動作して停止している状態でも適用できる。

本発明の菓子類の整列装置によれば、上記の整列方法と同様の効果が得られる。また、重量があり横幅のある整列板を水平に保持する水平保持手段を設けたので、クランクのみでエアシリンダと整列板を保持する場合に比べ、整列板が幅方向にぶれることがなく安定して動作させることができる。

整列板の搬送方向の初期位置を調整する前後調整ノブを設けたので、ノブを回すことにより、支持台に対してテーブルを搬送方向にスライドさせ、整列板の初期位置を調整できる。

本発明による菓子類の整列装置の平面図である。 本発明による菓子類の整列装置の正面図である。 本発明による菓子類の整列装置の左側面図である。 図３のＡ−Ａ矢視図である。 図１のロータリーアクチュエータの動作説明図である。 図１のクランクの動作説明図である。 ロータリーアクチュエータとクランクの位置関係を示す図である。 コンベヤ上で菓子が横一列に整列される様子を示す説明図である。 本発明による菓子類の整列方法を示すフローチャートである。

以下、本発明の菓子類の整列方法及び整列装置について、図面を参照して詳しく説明する。

図１は、本発明による菓子類の整列装置１００の平面図である。整列装置１００は、平ベルトのコンベヤ１３を横切って掛け渡されるフレーム５を有し、また、コンベヤ１３の上に複数の縦列（本実施例では縦７列）に載置された菓子９の後方側を押して、菓子９を搬送方向に送り出し、横一列に整列させる整列板８を有する。整列板８は、整列板８を上下方向に昇降させるエアシリンダ１２の下端に連結され、エアシリンダ１２の上端は、エアシリンダ１２及び整列板８を搬送方向に往復動作させるクランク４に連結されている。クランク４は、ロータリーアクチュエータ１の回転軸１８で駆動される。ロータリーアクチュエータ１の回転軸１８は、０〜１８０度の角度で往復回動する。ロータリーアクチュエータ１は、一定角度（１８０度）の回動を行なうものとしたが、モータなどの回転運動するものでもよい。クランク４は、ロータリーアクチュエータ１の回転運動を直線運動に変換し、整列板８を搬送方向に往復動作させる。

スライド軸２は、第１スライド軸２ａと第２スライド軸２ｂからなり、テーブル１５に第１軸受６と第２軸受７によってスライド可能に保持されている。第１スライド軸２ａと第２スライド軸２ｂの先端が、エアシリンダ１２に連結される。これによりクランク４が搬送方向に伸長されると、エアシリンダ１２が搬送方向にスライドするが、第１スライド軸２ａと第２スライド軸２ｂもスライドするので、エアシリンダ１２と整列板８を安定して水平に保持できる。第１軸受６と第２軸受７と、これによってスライド可能に保持される第１スライド軸２ａと第２スライド軸２ｂが、整列板８の水平保持手段２０となっている。なお、スライド軸２は、レールであってもよい。図１では、クランク４で搬送方向に菓子を送り出す前の状態と、搬送方向に送り出した後の状態を図示している。整列板８は、前後ストローク１０の長さで直線運動の往復動作を行なう。整列板８が送り出されることにより菓子９の後方側を押す。整列板８には、菓子の形状に合わせた７個の凹部が設けられており、菓子９を囲い込むように位置合わせできる。

図２は、整列装置１００の正面図である。フレーム５は矩形状でコンベヤ１３を横切るように設けられる。エアシリンダ１２は、整列板８を上下方向に昇降可能に支持している。図２には、整列板８を上昇させた状態と、整列板８を下降させた状態を示す。整列板８は、上下ストローク１１を有して昇降動作を行なう。整列板８は、菓子を整列させる送り出し動作が終了すると、上昇され後続の菓子９の後方に位置づけられ、下降される。

図３は、整列装置１００の左側面図である。フレーム５は、縦の断面で図示している。ロータリーアクチュエータ１の上方には、クランク４が設けられており、クランク４は回転軸１８に取り付けられる。クランク４は図３の右方向に延びてエアシリンダ１２の側板２３に連結される。側板２３には、水平保持手段２０の第１スライド軸２ａと第２スライド軸２ｂの一端も連結されている。エアシリンダ１２は、クランク４が伸長すれば、２点鎖線で示す位置まで送り出される。整列板８は、高さ調整部材を介してエアシリンダ１２に接続される。高さ調整ノブ１４は、高さ調整部材の長さを変更可能に固定できる。図３では、エアシリンダ１２を作動させ、整列板８を上昇させた状態と、整列板８を下降させて菓子９を搬送方向に送り出す状態と、整列板８が搬送方向に送り出された状態を示す。前後調整ノブ１６は、これを回すことで、ロータリーアクチュエータ１を搭載したテーブル１５を搬送方向に移動させ、初期位置を調整することができる。

図４は、図３のＡ−Ａ矢視図である。ロータリーアクチュエータ１と、第１スライド軸２ａと第２スライド軸２ｂは、テーブル１５に設置される。テーブル１５はフレーム５の下部の支持台１７にスライド可能に取り付けられる。前後調整ノブ１６を回すと、フレーム５に対してテーブル１５がスライドするので、整列板８の初期位置を調整することができる。第１軸受６と第２軸受７と、これによってスライド可能に保持される第１スライド軸２ａと第２スライド軸２ｂが、エアシリンダ１２と整列板８の水平保持手段２０となっている。

図５は、ロータリーアクチュエータ１の動作説明図である。（ａ）〜（ｃ）は、平面図にて回転軸１８を０度から１８０度まで回動させる動作を示し、（ｄ）〜（ｆ）は、平面図にて回転軸１８を１８０度から０度に戻す動作を平面図で示す。ロータリーアクチュエータ１はシリンダ１ａを有しており、シリンダ１ａの内部は、第１室１ｃと第２室１ｄからなる。エアー１９が、第１空気口１ｅと第２空気口１ｆから出入りできる。回転軸１８にはベーン（羽根）１ｂが取り付けられている。図５（ａ）〜（ｃ）に示すように、第１空気口１ｅから第１室１ｃにエアー１９が送り込まれると、ベーン１ｂが時計回りに回動し、図５（ｂ）の状態を経由して、図５（ｃ）の状態となる。ベーン１ｂは、１８０度の角度で停止するようストッパが設けられている。回転軸１８を１８０の位置から０度の位置に戻すには、図５（ｄ）の状態で第２空気口１ｆから第２室１ｄにエアー１９を送り込む。これによってベーン１ｂが反時計回りに回動し、図５（ｅ）の状態を経由して、図５（ｆ）の状態となる。ロータリーアクチュエータには、エアーで駆動されるラックとピニオン形式のものもある。どちらを使用してもよい。

図６は、クランク４の動作説明図である。図６の（ａ）〜（ｅ）は平面図で、クランク４が縮んだ状態から伸長した状態になるまでを示す。この実施例では、クランク４は、第１アーム４ａと第２アーム４ｂからなるとした。これに限らず、３本のアームで構成してもよい。第１アーム４ａは、一端がロータリーアクチュエータ１の回転軸１８に連結される。回転軸１８が０度の場合、図６（ａ）に示すように、第１アーム４ａは１２時の方向を指している。回転軸１８を時計回りに９０度回動させると、図６（ｃ）に示すように第１アーム４ａは３時の方向を指し、第２アーム４ｂは６時の方向に次第に送り出される。回転軸１８が時計回りに１８０度回動すると、第２アーム４ｂが６時の方向に最大に伸長され、図６（ｅ）に示すように、第１アーム４ａと第２アーム４ｂが一直線に並んだ状態となる。図５（ｄ）〜（ｆ）に示すように、回転軸１８を１８０度の位置から０度の位置に回動させると、クランク４は、図６（ｅ）から図６（ｄ）、図６（ｃ）、図６（ｂ）を経由して図６（ａ）の状態に戻る。

図７は、ロータリーアクチュエータ１とクランク４の位置関係を示す平面図である。図６（ｄ）に示すように、第１アーム４ａの一端をＵとし、第３アーム４ｃの一端をＶとすると、符号ＵとＶは、図７に示すような位置関係となる。符号Ｕは等速円運動しているとして２２．５の角度ごとに丸印をつけた。一方、符号Ｖは、直線運動であり、符号Ｕに対応して丸印をつけた。符号Ｖは加速と減速が滑らかであることがわかる。特に静止した菓子の場合、整列ラインに移動させ、菓子をソフトに停止できる。

図８は、コンベヤ上で菓子が横一列に整列される様子を示す説明図である。コンベヤ１３は一定の速度で連続運転されているとする。整列装置１００は、図８の点線で示す位置に設けられているとする。また、菓子９の搬送方向の間隔Ｗは、実線で示す一定の間隔とし、菓子が間隔Ｗを移動する時間の約半分の時間で整列が行えるものとする。図８（Ａ）に示すように、最初の菓子９の列が整列装置１００に到着したとする。図８（Ｂ）はコンベヤ１３が、図８（Ａ）から間隔Ｗの半分の距離だけ進んだ状態を示す。図８（Ａ）から図８（Ｂ）に至るまでの時間内に、整列板８の送り出しにより、菓子９を横一列に整列ライン２２に整列させる動作が行なわれて、菓子９は図８（Ｂ）に示すように整列された状態となる。その場合、菓子は、クランク４の送り出し速度がコンベヤ１３の速度より遅くなった時点で、整列板８から搬送方向に離れる。

図８（Ｃ）はコンベヤ１３が、さらに０．５Ｗの距離だけ進んだ状態を示す。図８（Ｂ）から図８（Ｃ）に至るまでの時間内に、整列板８は次の菓子列の後方に戻される。図８（Ｄ）はコンベヤ１３が、図８（Ｃ）から０．５Ｗの距離だけ搬送方向に進んだ状態を示す。図８（ｃ）から図８（Ｄ）に至るまでの時間内に、整列板８の送り出しにより、菓子９を横一列に整列ライン２２に整列させる動作を行なうので、菓子９は図８（Ｄ）に示すように整列された状態となる。なお、コンベヤ１３が間欠運転されて、菓子がコンベヤ上で停止状態中に整列が行なわれてもよい。

図９は、本発明による菓子類の整列方法を示すフローチャートである。コンベヤ１３で一定間隔をあけて搬送される複数列の菓子９を、横一列に整列させる菓子類の整列方法のフローチャートである。Ｓ１は、エアシリンダ１２によりコンベヤ１３上の菓子の後方側に整列板を下降させる段階である。Ｓ２は、ロータリーアクチュエータ１の往復回動（回転運動でもよい）を直線運動に変換するクランク４で整列板８を水平に保持して搬送方向に送り出し、菓子９を横一列に整列させる段階である。Ｓ３は、整列板８を上昇させる段階である。Ｓ４は、クランク４を縮退させて、整列板８を元の位置に戻す段階である。これを繰り返して、コンベヤ上の菓子を横一列にする。なお、Ｓ３の整列板８の上昇と、Ｓ４のクランク４の縮退を同時に行って、整列板８を斜め上、後方に戻してもよい。

なお、本実施例では、回転軸を０〜１８０度の角度で往復回動させるロータリーアクチュエータを使用したが、回転軸が一定方向に回転するサーボモータを使用してもよい。その場合は、回転軸を１８０度から３６０度の角度でクランクの戻り動作が行なわれる。

本発明の菓子類の整列方法及び整列装置によれば、コンベヤ上の菓子をスムーズに整列させることができるので、菓子類の自動製造ラインに好適である。

１ ロータリーアクチュエータ
１ａ シリンダ
１ｂ ベーン
１ｃ 第１室
１ｄ 第２室
１ｅ 第１空気口
１ｆ 第２空気口
２ スライド軸
２ａ 第１スライド軸
２ｂ 第２スライド軸
４ クランク
４ａ 第１アーム
４ｂ 第２アーム
５ フレーム
６ 第１軸受
７ 第２軸受
８ 整列板
９ 菓子
１０ 前後ストローク
１１ 上下ストローク
１２ エアシリンダ
１３ コンベヤ
１４ 高さ調整ノブ
１５ テーブル
１６ 前後調整ノブ
１７ 支持台
１８ 回転軸
１９ エアー
２０ 水平保持手段
２２ 整列ライン
２３ 側板
１００ 整列装置
Ｓ１〜Ｓ５ 菓子類を整列させる各段階

本発明による菓子類の整列装置は、コンベヤを横切って掛け渡されるフレームに取り付けられるテーブルと、該テーブルに搭載され、回転軸を回転させるロータリーアクチュエータと、一定間隔をあけて搬送される菓子の後方を押し横一列に整列させる整列板と、該整列板を菓子後方に下降させ、前記菓子の整列後上昇させるエアシリンダと、一端が前記ロータリーアクチュエータの回転軸に連結され、他端が前記エアシリンダに連結され、前記ロータリーアクチュエータの回転運動を直線運動に変換して、前記エアシリンダと前記整列板を搬送方向に送り出す動作と、元の位置に戻す動作を行なうクランクと、前記テーブルに装着される軸受と、前記軸受に挿入され前記クランクの動きに合わせてスライドするスライド軸からなり、前記整列板を水平に保持する水平保持手段と、前記フレームに対して前記テーブルを搬送方向にスライドさせて、前記整列板の搬送方向の初期位置を調整する前後調整ノブと、が備えられることを特徴とする。

本発明の菓子類の整列装置によれば、（１）回転運動を直線運動に変換するクランクを設け、クランクで整列板を搬送方向に移動したので、クランクは最初と最後がゆっくり動くので整列板の動きをスムーズできる。（２）菓子の後方を押して整列させるので、ストッパを使用した整列と比較して衝撃が少ない。例えばコンベヤが動いていれば、その速度より少し早い速度で瞬間的に菓子を押すだけで済む。（３）菓子の整列後、エアシリンダで整列板を上昇させ、クランクを元の位置に戻し、エアシリンダで整列板を再び下降させるので、次の菓子の整列が迅速にできる。（４）整列動作は、コンベヤが連続動作している状態でも、間欠動作して停止している状態でも適用できる。（５）また、重量があり横幅のある整列板を水平に保持する水平保持手段を設けたので、クランクのみでエアシリンダと整列板を保持する場合に比べ、整列板が幅方向にぶれることがなく安定して動作させることができる。（６）整列板の搬送方向の初期位置を調整する前後調整ノブを設けたので、ノブを回すことにより、支持台に対してテーブルを搬送方向にスライドさせ、整列板の初期位置を調整できる。

Claims (3)

1. コンベヤで一定間隔をあけて搬送される複数列の菓子を、横一列に整列させる菓子類の整列方法であって、
   コンベヤ上の菓子の後方側に整列板を下降させる段階と、
   回転運動を直線運動に変換するクランクで整列板を水平に保持して搬送方向に送り出し、整列板を菓子に接触させて横一列に整列させる段階と、
   整列板を上昇させる段階と、
   前記クランクを縮退させて整列板を元の位置に戻す段階と、
   が備えられることを特徴とする菓子類の整列方法。
   
2. コンベヤを横切って掛け渡されるフレームに取り付けられるテーブルと、
   前記テーブルに搭載され、回転軸を回転させるロータリーアクチュエータと、
   一定間隔をあけて搬送される菓子の後方を押し横一列に整列させる整列板と、
   前記整列板を菓子後方に下降させ、菓子の整列後上昇させるエアシリンダと、
   一端が前記ロータリーアクチュエータの回転軸に連結され、他端が前記エアシリンダに連結され、ロータリーアクチュエータの回転運動を直線運動に変換して、前記エアシリンダと前記整列板を搬送方向に送り出す動作と、元の位置に戻す動作を行なうクランクと、
   前記テーブルに装着される軸受と、前記軸受に挿入され前記クランクの動きに合わせてスライドするスライド軸からなり、前記整列板を水平に保持する水平保持手段と、が備えられることを特徴とする菓子類の整列装置。
   
3. 前記フレームに対して前記テーブルを搬送方向にスライドさせて、前記整列板の搬送方向の初期位置を調整する前後調整ノブが設けられることを特徴とする請求項２に記載の菓子類の整列装置。

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