JP2016176916A

JP2016176916A - 計量装置

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Publication number: JP2016176916A
Application number: JP2015214750A
Authority: JP
Inventors: 孝幸長井; Takayuki Nagai; 拓也山中; Takuya Yamanaka
Original assignee: Yamato Scale Co Ltd
Current assignee: Yamato Scale Co Ltd
Priority date: 2015-10-30
Filing date: 2015-10-30
Publication date: 2016-10-06
Anticipated expiration: 2035-10-30
Also published as: JP6636771B2

Abstract

【課題】機械製麺で製造される麺線の重量を適切に計量し得る計量装置を提供する。【解決手段】計量装置Ｗは、切断器２で所定の麺線長さに切断されて落下する複数本の麺線Ｍ２が供給され、複数本の麺線Ｍ２を保持した後、下方へ排出する計量ホッパ５と、計量ホッパに接続された重量センサ６と、重量センサ６の出力値が、所定の目標重量となるように麺線長さを制御する制御装置１０と、を備える。【選択図】図１

Description

本発明は計量装置に関する。

麺の製造方法として、製麺機を用いる機械製麺が知られている。機械製麺は、小麦粉等の麺原料に水等を加えて混捏して麺類生地とする工程、麺類生地を圧延ロ−ルで帯状に圧延し麺帯とする工程、麺帯を長手方向に切断し細線状の麺線とする工程、麺線を幅方向に間欠的に切断し所定の麺線長さとする工程、等を備える。

例えば、特許文献１及び特許文献２には、麺帯を長手方向に細く切断して麺線に切り出し、麺線を幅方向に間欠的に切断する方法が記載されている。また、特許文献２では、麺線重量を重量コンベヤ上で測定し、麺線重量の測定値と設定値との間のばらつきを抑制するように、圧延ローラのギャップ又は麺線長さを制御する技術が記載されている。

特開平１１−１２７７６３号公報特開平１１−３４６６３８号公報

しかし、従来例は、機械製麺で製造される麺線の適切な計量ついて十分に検討されていない。なお、詳細は実施形態において説明する。本発明の一態様(aspect)は、このような事情に鑑みてなされたものであり、機械製麺で製造される麺線の重量を従来よりも適切に計量し得る計量装置を提供する。

本発明の一態様の計量装置は、切断器で所定の麺線長さに切断されて落下する複数本の麺線が供給され、前記複数本の麺線を保持した後、下方へ排出する計量ホッパと、前記計量ホッパに接続された重量センサと、前記重量センサの出力値が、所定の目標重量となるように前記麺線長さを制御する制御装置と、を備える。

本発明の一態様の計量装置によれば、機械製麺で製造される麺線の重量を従来よりも適切に計量し得る。

図１は、本実施形態の計量装置の一例を示す図である。図２は、実施形態の計量装置による麺線の重量のフィードバック制御の説明に用いる図である。図３は、実施形態の計量装置による麺線の重量のフィードバック制御系の一例を示す図である。

（実施形態）
発明者らは、機械製麺で製造される麺線の重量を計量ホッパに接続された重量センサで計測するという技術の開発に取り組んでいる。そして、機械製麺で製造される麺線の適切な計量ついて鋭意検討し、以下の知見を得た。

例えば、即席麺の生産ラインでは、乾燥処理が行われた後、包装工程の前に、型枠からはずされた麺の重量、形、色等の種々の検査が行われ、基準に合わないものは取り除かれる。ここで、麺線の重量は、例えば、圧延ローラで圧延されたときの麺帯の厚みのばらつき等の外乱によって許容重量範囲外となる場合がある。この場合、乾燥処理後のほぼ最終段階において重量検査を行うのでは、検査を行うまでに、重量不良となる麺が多量に生産されてしまう虞があり、また、重量不良となる麺に対して乾燥処理等の無駄な処理が実施される等の問題がある。

そこで、発明者らは、重量センサの出力値が、所定の目標重量となるように麺線長さを制御することで、麺帯の厚みのばらつき等、麺線の重量における外乱の影響を抑制するという着想に想到した。

なお、特許文献２でも、麺線重量の測定値と設定値との間のばらつきを抑制するように、麺線長さを制御する技術を開示しているが、特許文献２の如く、麺線の束Ｗ４を重量コンベアで計量する場合、コンベア上での麺線の搬送途中に、麺線の束Ｗ４が振動等によりばらける場合がある。この場合、例えば、麺線を型枠で型詰めする後工程が存在すると、麺線の一部が型枠からこぼれる等、麺線を型枠に詰める際に不都合が生じる可能性がある。

すなわち、本実施形態の第１の態様の計量装置は、切断器で所定の麺線長さに切断されて落下する複数本の麺線が供給され、複数本の麺線を保持した後、下方へ排出する計量ホッパと、計量ホッパに接続された重量センサと、重量センサの出力値が、所定の目標重量となるように麺線長さを制御する制御装置と、を備える。

かかる構成によると、機械製麺で製造される麺線の重量を従来よりも適切に計量し得る。

具体的には、麺線の重量は、例えば、圧延ローラで圧延されたときの麺帯の厚みのばらつき等の外乱によって許容重量範囲外となる可能性があるが、本実施形態では、重量センサの出力値に基づいて麺線長さを制御することにより、上記可能性を低減できる。

また、特許文献２の如く、麺線の重量を重量コンベアで計測する場合は、コンベヤから送られる麺線の一部が、例えば、型枠等からこぼれることで計量誤差が発生する可能性があるが、本実施形態では、計量ホッパで麺線の束をひと塊に収容した状態で、例えば、型枠等へ排出できるので、上記可能性を低減できる。

また、本実施形態の第２の態様の計量装置は、第１の態様の計量装置において、麺線長さは、切断器による麺線の切断速度で制御されている。

かかる構成によると、切断器による麺線の切断速度を操作することで、計量ホッパ内の麺線の重量が所定の目標重量になるように、麺線長さを適切に制御できる。

また、本実施形態の第３の態様の計量装置は、第１の態様の計量装置において、麺線長さは、計量ホッパの上方に配された搬送コンベアによる麺線の搬送速度で制御されている。

かかる構成によると、搬送コンベアによる麺線の搬送速度を操作することで、計量ホッパ内の麺線の重量が所定の目標重量となるように、麺線長さを適切に制御できる。

以下、添付図面を参照しつつ、実施形態の具体例について説明する。以下の具体例で示される構成要素、構成要素の配置位置及び接続形態等は、一例であり、上記態様を限定するものではない。また、図面において、同じ符号が付いた構成要素は、説明を省略する場合がある。また、図面は理解しやすくするために、それぞれの構成要素を模式的に示したもので、形状及び寸法比等については正確な表示ではない場合がある。

［装置構成］
図１は、本実施形態の計量装置の一例を示す図である。

計量装置Ｗは、例えば、即席麺の生産ラインの途中に設けられており、上部ホッパ４と計量ホッパ５と重量センサ６と制御器１０とを備える。

即席麺の生産ラインは、例えば、小麦粉等の麺原料に水等を加えて混捏して麺類生地とする工程、麺類生地を圧延ローラで帯状に圧延し麺帯とする工程、麺帯を長手方向に切断し細線状の複数の麺線とする工程（麺線形成工程）、麺線を幅方向に切断して所定の麺線長さとする工程、この麺線長さにした麺線を型枠に入れて油揚げ又は熱風乾燥等の乾燥処理を行う工程、その後の検査で良品とされたものについて包装を行う包装工程、等を備える。

計量装置Ｗの上方には、上記麺線形成工程によって形成される細線状の複数本の麺線からなる麺線群Ｍ１を矢印ａ方向へ搬送する搬送コンベア１と、搬送コンベア１の搬出端の下方において、連続する麺線群Ｍ１を幅方向に切断して所定の麺線長さの麺線群Ｍ２に切り離す切断器２とが設けられている。麺線群Ｍ１及び麺線群Ｍ２は麺線の束である。

搬送コンベア１によって搬送されてくる連続した麺線群Ｍ１は、搬送コンベア１の搬出端から連続して搬出されて垂れ下がり、この垂れ下がった麺線群Ｍ１が切断器２によって間欠的に切断され、所定の麺線長さの麺線群（例えば１玉分の麺線群）Ｍ２に切り離されて落下する。

この切断器２は、図１の紙面奥行き方向に延びた１つあるいは２つ（本例では２つ）の切り刃２ａを有する回転ローラ２ｂと、偏心回転ローラ（回転軸が図１では右寄りになっている）２ｃとで構成され、回転ローラ２ｂが矢印ｂ方向に回転し、偏心回転ローラ２ｃが矢印ｄ方向に回転することによって、回転ローラ２ｂの切り刃２ａが所定時間ごとに偏心回転ローラ２ｃと当接して麺線群Ｍ１を切断するよう構成されている。本例では、回転ローラ２ｂに２つの切り刃２ａが設けられているので、偏心回転ローラ２ｃが回転ローラ２ｂの２倍の速度で回転される。なお、切断器２は上記構成に限られず、搬送コンベア１の搬出端から搬出されて連続して送り込まれてくる麺線群Ｍ１を間欠的に切断することにより、所定の麺線長さの麺線群Ｍ２に切り離して落下させるよう構成されていれば、どのような構成であっても構わない。

また、計量装置Ｗの下方には、所定間隔をあけて複数連結された金属製の型枠３ａが周回軌道上を搬送される型枠搬送装置３が設けられている。本例では、計量ホッパ５の下方において、型枠３ａが矢印ｃ方向に搬送される。各々の型枠３ａは、即席麺の完成形状に応じた丸型又は角型等の所定形状に形成されている。

切断器２で切断された麺線群Ｍ２は、その重量が計量装置Ｗで計量された後、型枠３ａへ供給されて後工程へ搬送され、後工程で乾燥処理等が施される。

なお、麺帯を長手方向に切断した複数本の麺線によって、図１の紙面奥行き方向に並んだ複数の麺線群Ｍ１が形成される。よって、本例では、複数の各々の麺線群Ｍ１に対応して計量装置Ｗが設けられており、型枠搬送装置３は、各々の計量装置Ｗに対応して矢印ｃ方向に搬送される複数の型枠３ａを備える。

次に、計量装置Ｗについて詳しく説明する。

上部ホッパ４は、切断器２の下方に設けられて、切断器２で所定の麺線長さに順次切断されて落下する麺線群Ｍ２が順次供給され、この麺線群Ｍ２を一時保持した後、排出することができる。上部ホッパ４には、一対の排出ゲート４ｇが設けられており、この一対の排出ゲート４ｇを開くことにより、保持している麺線群Ｍ２を下方へ排出することができる。

計量ホッパ５は、上部ホッパ４の下方に設けられ、上部ホッパ４から排出された麺線群Ｍ２（被計量物）が供給され、この麺線群Ｍ２の重量を計量した後、排出することができる。計量ホッパ５には、一対の排出ゲート５ｇが設けられており、この一対の排出ゲート５ｇを開くことにより、保持している麺線群Ｍ２を下方へ排出して、型枠３ａへ供給することができる。

重量センサ６は、計量ホッパ５に接続している。つまり、重量センサ６は、例えば、ロードセル等で構成されていて、計量ホッパ５を保持している。そして、計量ホッパ５内の麺線群Ｍ２の重量が重量センサ６によって計量され、麺線群Ｍ２の重量（重量センサ６の出力値）が制御器１０に適時に送られる。

制御器１０は、各々の計量装置Ｗに備えられ、計量装置Ｗの動作を制御するよう構成されるとともに、システム制御器１１と通信可能に接続されている。

具体的には、制御器１０は、上部ホッパ４の排出ゲート４ｇの開閉の制御を行うとともに、計量ホッパ５の排出ゲート５ｇの開閉の制御を行う。

また、制御器１０は、重量センサ６から計量ホッパ５内の麺線群Ｍ２の重量を取得し、この麺線群Ｍ２の重量が、予め設定されている許容重量範囲内であるか否かを判定する。なお、制御器１０は、許容重量範囲内でない場合には重量異常信号を生成してシステム制御器１１へ送信しても構わない。

システム制御器１１は、搬送コンベア１、切断器２、計量装置Ｗ及び型枠搬送装置３等を備える生産ライン全体を制御する制御器である。なお、前述のように、計量装置Ｗは直接的には制御器１０によって制御される。

このシステム制御器１１は、通常、搬送コンベア１を所定速度で搬送動作させるとともに、切断器２を所定の切断速度となるように動作させる。また、各型枠３ａが所定速度で矢印ｃ方向へ搬送されるように型枠搬送装置３を搬送動作させる。

そして、例えば、上部ホッパ４及び計量ホッパ５に麺線群Ｍ２が供給されている状態において、システム制御器１１から所定時間間隔で供給指令が制御器１０へ送信される。制御器１０では、供給指令を受信するたびに、計量ホッパ５の排出ゲート５ｇを開閉して、計量ホッパ５内の麺線群Ｍ２をその直下へ搬送されてきた型枠３ａへ供給する。これに続いて、上部ホッパ４の排出ゲート４ｇを開閉して、上部ホッパ４内の麺線群Ｍ２を計量ホッパ５へ供給する。計量装置Ｗがシステム制御器１１からの供給指令に基づいて上記動作を行うことにより、計量ホッパ５から排出される麺線群Ｍ２が、その直下へ搬送されてきた型枠３ａ内へ収まるように構成されている。

また、システム制御器１１は、例えば、少なくとも１つの制御器１０から前述の重量異常信号を受信すると、非常措置をとる。この非常措置としては、例えば、生産ライン全体を停止させ、重量異常が発生している旨を報知手段（図示せず）に報知させる。この報知手段は、文字等が表示できる表示装置等で構成されていてもよい。

制御器１０及びシステム制御器１１（以下、制御器１０及びシステム制御器１１を総称して「制御装置」という場合がある。）は、制御機能を有するものであれば、どのような構成であっても構わない。制御装置は、例えば、演算回路（図示せず）と、制御プログラムを記憶する記憶回路（図示せず）と、表示装置（図示せず）と、無線機器（図示せず）と、を備える。演算回路として、例えば、ＭＰＵ、ＣＰＵ等が例示される。記憶回路として、例えば、半導体メモリが例示される。表示装置として、例えば、液晶表示パネル等が例示される。

また、システム制御器１１は、集中制御する単独の制御器によって構成されていてもよいし、互いに協働して分散制御する複数の制御器によって構成されていてもよい。また、複数の制御器１０が１つの制御器によって構成されていてもよいし、制御器１０がシステム制御器１１に含まれるように構成されていてもよい。

このように、本実施形態では、所定の麺線長さに切断された全ての麺線群Ｍ２の各々に対応して計量装置Ｗを設けているため、型枠３ａへ供給される前の全ての各麺線群Ｍ２の重量を計量することができる。

そして、制御器１０で重量異常信号が生成されたとき、すなわち、計量ホッパ５内の麺線群Ｍ２の重量が許容重量範囲内でない場合には、例えば、生産ライン全体を停止させて適切な処置を行うことができる。よって、重量不良となる麺の生産を抑制できる（歩留りの向上）とともに、重量不良となる麺に対して後工程での乾燥処理等の無駄な処理が実施されるのを軽減し、機械製麺で製造される麺の生産性の向上できる。

また、例えば、上部ホッパ４が無く、切断器２で切断された上下に長い麺線群Ｍ２が計量ホッパ５へ落下供給される場合には、上下に長い麺線群Ｍ２が計量ホッパ５へ供給され始めてから麺線群Ｍ２の全てが計量ホッパ５内へ収容されて計量が完了するまでに要する時間が長くかかる。これに対し、本例のように、計量ホッパ５の上方の直近に上部ホッパ４を設け、上部ホッパ４内で一塊となった麺線群Ｍ２が計量ホッパ５へ供給されることにより、上部ホッパ４から計量ホッパ５へ麺線群Ｍ２が供給され始めてから計量ホッパ５での計量が完了するまでに要する時間を短縮することができる。そのため、計量ホッパ５の排出時間間隔の短縮を図ることが可能となり、生産ライン全体の生産速度が速くなり、連続搬送される型枠３ａの搬送速度が速くなっても、対応することができる。

［麺線の重量のフィードバック制御］
以下、本実施形態の計量装置Ｗの特徴部である麺線の重量のフィードバック制御について図面を参照しながら説明する。

図２は、実施形態の計量装置による麺線の重量のフィードバック制御の説明に用いる図である。図３は、実施形態の計量装置による麺線の重量のフィードバック制御系の一例を示す図である。

図２では、縦軸には、計量ホッパ５の計量安定時間が経過した後の適時に計量された計量ホッパ５内の麺線群Ｍ２の重量（重量センサ６の出力値）が取られている。横軸には、このような重量のデータ数が取られている。そして、図２には、重量の変化プロファイルＡ及び変化プロファイルＢが例示されている。

重量の変化プロファイルＡでは、全ての重量データが、許容重量範囲内であって、重量の平均値はほぼ目標重量に等しくなっている。よって、この場合、計量ホッパ５内の麺線群Ｍ２の重量が適量であると判断できる。

これに対して、重量の変化プロファイルＢでは、全ての重量データが、許容重量範囲を超過しており、重量の平均値は目標重量よりも高くなっている。よって、この場合、麺線群Ｍ２の麺量が過量状態であり、これにより、生産ラインの歩留まりが低下する。

そこで、本実施形態の計量装置Ｗでは、制御装置は、重量センサ６の出力値（例えば、所望のデータ数の重量の平均値）が、所定の目標重量となるように麺線群Ｍ２の麺線長さを制御している。つまり、制御装置は、麺線群Ｍ２の麺量が過量状態であると、麺線群Ｍ２の麺線長さを短くするように制御対象をフィードバック制御する。逆に、制御装置は、麺線群Ｍ２の麺量が不足状態であると、麺線群Ｍ２の麺線長さを長くするように制御対象をフィードバック制御する。なお、「目標重量となる」とは、重量センサ６の出力値と目標重量とが、完全に一致することを要求するものではなく、出力値が目標重量に近づく場合も含み得る。また、目標重量は、重量の一定の値であってもよいし、重量の範囲であってもよい。

図３に示す例では、制御装置の制御対象に切断器２が選ばれており、麺線群Ｍ２の麺線長さは、切断器２による麺線群Ｍ２の麺線の切断速度で制御されている。具体的には、本切断速度は、回転ローラ２ｂ及び偏心回転ローラ２ｃを駆動するモータ（図示せず）の回転速度で制御できる。ここでは、インバータによるモータ回転速度の制御が行われており、図３のフィードバック制御系の操作量として、制御装置からインバータ回路への制御信号が用いられている。このようなインバータ制御によれば、周波数が自在に変更可能となり、周波数の制御だけで、モータの回転速度を自在に制御できる。

なお、図１の紙面奥行き方向に並んだ複数の麺線群Ｍ１に対応して複数の計量装置Ｗが設けられ、この複数の麺線群Ｍ１を単一の切断器２で切断する場合は、計量装置Ｗのそれぞれの重量センサ６の出力値の平均と目標重量との比較が行われ、麺線群Ｍ２の麺線長さは、単一の切断器２による麺線群Ｍ２の麺線の切断速度で制御される。

これに対して、図１の紙面奥行き方向に並んだ複数の麺線群Ｍ１に対応して複数の切断器２が設けられる場合は、計量装置Ｗのそれぞれの重量センサ６の出力値と目標重量との比較が行われ、麺線群Ｍ２の麺線長さは、計量装置Ｗのそれぞれに対応する切断器２による麺線群Ｍ２の麺線の切断速度で制御される。

以上により、本実施形態の計量装置Ｗは、機械製麺で製造される麺線群Ｍ２の重量を従来よりも適切に計量し得る。具体的には、麺線群Ｍ２の重量は、例えば、圧延ローラで圧延されたときの麺帯の厚みのばらつき等の外乱によって許容重量範囲外となる可能性があるが、本実施形態では、重量センサ６の出力値に基づいて麺線群Ｍ２の麺線長さを制御することにより、上記可能性を低減できる。

また、切断器２による麺線群Ｍ２の麺線の切断速度を操作することで、計量ホッパ５内の麺線群Ｍ２の重量が所定の目標重量になるように、本麺線長さを適切に制御できる。

（変形例）
実施形態のフィードバック制御系では、制御装置の制御対象に切断器２を選んでいるが、これに限らない。例えば、制御対象に搬送コンベア１を選んでも構わない。この場合、麺線群Ｍ２の麺線長さは、搬送コンベア１による麺線群Ｍ１の搬送速度で制御される。つまり、搬送コンベア１による麺線群Ｍ１の搬送速度を操作することで、計量ホッパ５内の麺線群Ｍ２の重量が所定の目標重量となるように、麺線長さを適切に制御できる。

但し、麺線群Ｍ１の搬送速度は、麺線群Ｍ１を長手方向に揃えるのに必要な最適速度が存在するので、実施形態のフィードバック制御系の如く、制御対象に切断器２を選ぶ方が、フィードバック制御の利便性の点で好ましいと考えられる。

なお、上記実施形態及び変形例では、ホッパに供給される対象物として、麺線群を例示したが、これに限らない。本技術は、麺線群以外の糸状の物にも適用できる。

本発明の一態様の計量装置によれば、機械製麺で製造される麺線の重量を従来よりも適切に計量し得る。よって、本発明の一態様は、例えば、機械製麺で製造される麺の生産ラインの計量装置として利用できる。

１：搬送コンベア
２：切断器
２ａ：切り刃
２ｂ：回転ローラ
２ｃ：偏心回転ローラ
３：型枠搬送装置
３ａ：型枠
４：上部ホッパ
４ｇ：排出ゲート
５：計量ホッパ
５ｇ：排出ゲート
６：重量センサ
１０：制御器（制御装置）
１１：システム制御器（制御装置）
Ｗ：計量装置

Claims

切断器で所定の麺線長さに切断されて落下する複数本の麺線が供給され、前記複数本の麺線を保持した後、下方へ排出する計量ホッパと、
前記計量ホッパに接続された重量センサと、
前記重量センサの出力値が、所定の目標重量となるように前記麺線長さを制御する制御装置と、を備える計量装置。
前記麺線長さは、前記切断器による前記麺線の切断速度で制御されている請求項１に記載の計量装置。
前記麺線長さは、前記計量ホッパの上方に配された搬送コンベアによる前記麺線の搬送速度で制御されている請求項１に記載の計量装置。