JP2018113949A

JP2018113949A - 食材供給装置

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Publication number: JP2018113949A
Application number: JP2017008795A
Authority: JP
Inventors: 青木　稔; Minoru Aoki; 稔青木
Original assignee: Fuji Seiki Co Ltd; Fuji Seiki KK
Current assignee: Fuji Seiki Co Ltd; Fuji Seiki KK
Priority date: 2017-01-20
Filing date: 2017-01-20
Publication date: 2018-07-26
Anticipated expiration: 2037-01-20
Also published as: JP6900023B2

Abstract

【課題】食材ホッパー内の食材の残量等を測定し表示する機能を有する食材供給装置を提供すること。【解決手段】食材供給装置の筺体１を、食材ホッパー２を支持する上部筺体１Ａと底板３に固定された下部筺体１Ｂとから構成し、上部筺体１Ａは端部が下部筺体１Ｂの端部に水平軸６により軸支されて回動可能とされ、上部筺体１Ａの回動端部７は下部筺体１Ｂに固定されたスプリング９を介して下部筐体に支持され、回動端部７と下部筐体の固定端部１０ａとが近接状態で対向され、回動端部７と固定端部１０ａとの距離Ｔを計測し得る非接触変位センサ１０を設け、非接触変位センサ１０の出力値に基づいて食材ホッパー２内の食材の残量を計測する制御部４１と、食材の残量を表示する表示部４７を設けた。【選択図】図２

Description

本発明は、食材ホッパー内の食材（例えば飯等）の残量等を計測することができる食材供給装置に関するものである。

従来、食材ホッパー内に収納された飯を、飯送り機構にて所定量送り出し、下方に設置している茶碗に一杯分の飯を自動的に盛り付ける食材供給装置が実用化されている（特許文献１参照）。

この食材供給装置では、食材ホッパーに入れた飯を、下方の飯送り機構の送り羽根等にて少しずつ解しながら下方に落下供給していくものであり、食材ホッパー内の飯は徐々にその量が減少していく構成となっている。

特開２００５−８７０２４号公報

ところで、上記従来の食材供給装置は、上述のように、食材ホッパー内の飯は徐々に減少していくが、飯の量が減少すると、飯送り機構での飯の送り量が変化するので、飯の補給のため、飯の残量については、管理者等が食材ホッパーの蓋を開けてホッパー内部を覗き込んで確認する必要があった。

しかしながら、食材ホッパーを含め食材供給装置は保温機能を有しているので、頻繁に蓋を開閉するのは飯の保温性を阻害する要因になり好ましくない。

また、従来ロードセル等の計量秤等を用いて食材の重量を計測する装置が存在するが、この種の計量秤は常時ロードセルに荷重がかかるので耐久性が低いという課題がある。

本発明は上記従来の課題に鑑みてなされたものであり、食材ホッパー内の食材の残量等を測定し表示する機能を有する食材供給装置を提供することを目的とする。

また、食材の重量等を計測するために変位検出手段を用いることにより、従来のロードセル等の計量秤を使用することなく、耐久性の高い計量機構を有する食材供給装置を提供することを目的とする。

上記の目的を達成するため本発明は、
第１に、食材ホッパーから食材を食材送り機構にて食材供給部に送る食材供給装置において、上記食材供給装置の筺体は、上記食材ホッパーを支持する上部筺体と、底板に固定された下部筺体とからなり、上記上部筐体は、上記下部筐体側に弾性体を介して支持されることにより、上記下部筐体に対して可動し得るように構成され、上記下部筐体に対する上記上部筐体の変位を検出し得る変位検出手段が設けられ、上記変位検出手段の出力値に基づいて上記食材ホッパー内の食材の重量を計測する制御部と、上記食材の重量を表示する表示部が設けられたものである食材供給装置により構成される。

食材供給部は例えば容器載置部（１４）上に載置された茶碗（１３）をいう。このように構成すると、食材ホッパー内の食材が徐々に減少していくと、上部筐体の重量が減少するので、弾性体の弾性復帰力により、上部筐体が下部筐体に対して変位（例えば、上部筐体が下部筐体に対して離間する方向に変位）するので、上記変位検出手段により上記変位を検出し、制御部にて当該変位に基づいて食材ホッパー内の食材の重量（例えば減少量又は残量）を計測し、表示部に表示することができる。従って、操作者は食材ホッパー内の食材の残量を確認するため筐体の蓋を開ける必要がなく、食材の保温性が阻害されることはない。また、食材の重量を、下部筐体に対する上部筐体の変位に基づいて計測するので、ロードセル等の計量秤を必要とせず、耐久性の高い計量機構を実現し得る。

第２に、上記上部筺体はその端部が、上記下部筺体の端部に水平軸により軸支されて回動可能とされ、上記上部筺体の回動端部は上記下部筺体に固定された上記弾性体を介して上記下部筐体に支持されているものである上記第１記載の食材供給装置により構成される。

このように構成すると、食材ホッパー内の食材が徐々に減少していくと、上記上部筐体が弾性体の弾性復帰力により回動復帰し、下部筐体と上部筐体の回動端部との距離が徐々に拡大していくので、上記距離の変位を上記変位検出手段により検出することにより、制御部にて上記食材ホッパーの食材の重量を計測することができる。

第３に、上記変位検出手段は、上記下部筐体の基準位置に対する上記上部筐体の変位を検出する非接触型変位センサ又は接触型変位センサである上記第１又は２記載の食材供給装置により構成される。

上記基準位置は例えば固定端部（１０ａ）とすることができる。非接触型変位センサは例えば渦電流式の非接触変位センサ（１０）、接触型変位センサは例えばリニア型（直動式）のポテンシオメータ等を用いることができる。

第４に、上記変位検出手段は、上記下部筐体に対する上記上部筐体の角度変位を検出する角度検出センサである上記第２記載の食材供給装置により構成される。

上記角度検出センサは例えば回転型のポテンシオメータ等を用いることができる。

第５に、上記制御部で計測される食材の重量は、上記食材ホッパー内の食材の減少量又は残量である上記第１〜４の何れかに記載の食材供給装置により構成される。

このように構成すると、表示部に食材ホッパー内の食材の減少量又は食材の残量を表示し得るので、蓋を開けることなく食材ホッパー内の食材の重量を容易に知ることができる。

第６に、上記表示部は、上記食材ホッパー内の食材の重量を警告表示にて表示するものである上記第１〜５の何れかに記載の食材供給装置により構成される。

上記警告表示は、例えば食材ホッパー内の食材を補給しなければならない程度に減少したときに表示灯にて警告表示を行うこと、或いは、食材ホッパー内の食材の量として、満杯であることの表示、中間レベルであることの表示、補給が必要な状態まで減少した状態であることの表示の３段階を表示灯にて警告表示する等が考えられる。

第７に、上記上部筐体は、上記食材ホッパーと共に上記食材送り機構を支持するものである上記第１〜６の何れかに記載の食材供給装置により構成される。

このように構成すると、容器を下部筐体側の底板上に載置し、上部筐体から食材を上記容器に落下供給することにより、上部筐体に支持されている食材ホッパー内の食材を確実に減少させることができ、正確に食材の残量等を計測することができる。

第８に、上記下部筐体に対する上記上部筐体の上記変位は、調整部材により調整可能に構成されている上記第１〜７の何れかに記載の食材供給装置により構成される。

上記調整部材は例えばボルト（２４）とナット（２５）により構成することができる。このように構成すると、食材ホッパー内に収納される食材の重量、或いは、変位検出手段の感度等に対応して、距離（変位）を調整することができ、食材に応じて正確な重量を測定することができる。

第９に、上記変位検出手段及び上記弾性体は上記下部筐体内に収納配置したものである上記第１〜８の何れかに記載の食材供給装置により構成される。

このように構成すると、変位検出手段、弾性体等の計測機器を固定側の下部筐体内に収納配置することができ、装置構成として、計測機器を収納するための空間を別途設ける必要がなく、装置全体をコンパクトに構成することができる。

本発明によれば、食材ホッパー内の食材の重量（例えば減少量又は残量等）を計測し、表示部に表示することができるので、操作者は食材ホッパー内の食材の残量等を確認するため筐体の蓋を開ける必要がなく、食材の保温性が阻害されることはない。

また、食材の重量を変位検出手段にて測定し、その変位に基づいて計測するので、ロードセル等の計量秤を必要とせず、耐久性の高い計量機構を実現し得る。

また、例えば食材ホッパー内の食材が補給しなければならない程度に減少したときに表示部において表示灯にて警告表示を行うこと等により、より簡易に食材の残量を表示することもできる。

また、食材ホッパー及び食材送り機構を上部筐体にて支持しているので、上部筐体に支持されている食材ホッパーの食材の減少を正確に計測することができる。

また、食材ホッパー内に収納される食材の重量、或いは、変位検出手段の感度等に対応して、上記変位を調整することができ、食材に応じて正確な重量を測定することができる。

また、変位検出手段、弾性体等の計測機器を固定側の下部筐体内に収納配置することができ、装置構成として、計測機器を収納するための空間を別途設ける必要がなく、装置全体をコンパクトに構成することができる。

本発明に係る食材供給置の斜視図である。同上供給装置の縦断面図である。同上供給装置の一部断面斜視図である。同上供給装置の変位センサ近傍の拡大斜視図である。同上供給装置の背面パネルを外した状態の背面図である。図５の左側のボルト近傍の拡大図である。図５の左側のボルト近傍の横断面図である。同上供給装置における食材回転送り機構の斜視図である。同上供給装置における解しローラの斜視図である。同上供給装置における制御部を中心とする電気的ブロック図である。同上供給装置における制御部の動作手順を示すフローチャートである。同上供給装置における制御部にて利用する各種データを示す表である。同上供給装置における制御部のテーブルを示すものであり、変位データに対する食材の減少量を示すテーブルである。（ａ）は同上供給装置の第２の実施形態の背面断面図、（ｂ）は同上供給装置の第３の実施形態を示す側面図である。

以下、本発明に係る食材供給装置を詳細に説明する。尚、図１において、操作パネル１５の設けられた側を「前方」、操作パネル１５と反対側を「後方」、前方から後方を向いた場合の左右方向を「左右」、上下方向を「上下」という（他の図においても同じ）。
また、以下の実施形態においては、食材供給装置の一例として、食材（飯）を容器（茶碗１３）に盛り付ける盛付機を説明するが、本発明は上部筐体１Ａの開口１２から（図２参照）、下方の飯成型用型に飯を供給する寿司或いはおにぎり成型機、その他、弁当箱等の容器へ飯或いは食材を供給する食材供給機等、各種の食材供給装置に適用可能である。

図１〜図３に盛付機としての食材供給装置の全体構成を示す（第１の実施形態）。この食材供給装置の筐体１は、内部に食材ホッパー２（図２参照）と食材送り機構１１を具備する略直方体形状の上部筐体１Ａと、該上部筐体１Ａとは別体であって、平板状の底板３上に固定された略直方体形状の下部筐体１Ｂとから構成されており、上部筐体１Ａの前方側の下部と上記底板３上面との間に、飯等の食材を盛り付けるための茶碗（容器）１３の載置空間Ｓ１が形成されている。

さらに、上記載置空間Ｓ１における上記上部筐体１Ａの下面には食材を下方に落下供給する（図２矢印Ｃ参照）ための開口１２が設けられており（図２参照）、上記開口１２に対応する上記底板３上に容器載置部１４が設けられている。尚、上記容器載置部１４及び茶碗１３により食材供給部が構成されている。

そして、前面操作パネル１５の例えば並盛用の盛付ボタンａが押されると、上記食材送り機構１１は上記食材ホッパー２内の食材（ここでは飯）を並盛に対応する所定量下方に送り出し、上記上部筐体１Ａの下部の上記開口１２から下方の茶碗（容器）１３に並盛に相当する量の飯を落下供給し得るように構成されている（図２矢印Ｃ参照）。

１６は上記筐体１の蓋であり、後方の回動軸１６ａ（図２参照）を中心に、矢印Ｂ方向に回動することで、筐体１の上部を開口し、内部の食材ホッパー２内に飯を供給し得るように構成されている。上記食材ホッパー２は、上端開口２ａが略方形、下端開口２ｂが略円形の逆錘形状を成すものであり、上記上端開口２ａの外周縁２ａ’が、上記上部筐体１Ａの上部開口縁１ａ上に載置固定されることで、当該上部筐体１Ａに固定されている（図２参照）。

上記当該食材盛付装置の筐体１は、上述のように内部に食材ホッパー２（図２参照）を支持する上部筺体１Ａと、該上部筺体１Ａを支持し平板状の底板３上に固定支持された下部筺体１Ｂとから構成されている。そして、上記食材ホッパー２内の食材（本実施形態の場合は飯）の重量の増減により該食材ホッパー２を支持する上部筐体１Ａが、水平軸Ｐ，Ｐ（ボルト６，６、図２参照）を中心に矢印Ａ又はＢ方向に回動し、弾性体としてのスプリング９が圧縮又は伸長され、そのときの変位検出手段としての変位センサ（非接触変位センサ）１０の距離Ｔ（距離Ｔの変位）に比例する出力電圧に基づいて上記食材ホッパー２内の食材の残量を検出するものである。

即ち、盛付ボタンａが押される毎に食材送り機構１１が食材を下方に供給し、上記茶碗（容器）１３に落下供給していく動作を繰り返すと、上記食材ホッパー２内の飯は徐々に減少していくため、上記上部筐体１Ａは上記スプリング９の弾性復帰力によって矢印Ｂ方向に回動復帰して行き、上記距離Ｔは増大していくが、そのときの上記変位センサ１０の出力値（距離Ｔ）を認識することにより、上記食材ホッパー２内の食材の残量を検出するものである。

以下、より具体的に説明する。まず、本発明に係る食材供給装置における筐体１の構造について説明する。

図１、図２、図５に示すように、上記上部筺体１Ａはその左右側面４，４の後方側の下方の左右の各端部が、上記下部筺体１Ｂの左右側面５，５の後方側の上方の各端部に、水平軸Ｐ，Ｐとしてのボルト６，６により各々軸支されることにより、上記ボルト６，６を中心として、その全体が、上記底板３上に固定されている上記下部筐体１Ｂに対して、矢印Ａ方向又は矢印Ｂ方向に回動可能とされ、上記上部筺体１Ａの前方側の回動端部７（図４参照）は、上記下部筺体１Ｂの前面板１ｂの後方側の内面に固定された固定アングル８ａ上にスプリング９を介して支持され、さらに上記回動端部７と上記下部筐体１Ｂの前面板１ｂの後方側の内面に固定された固定アングル８ｂ上に設けられた変位検出手段としての変位センサ１０の検出面（基準位置（固定端部）１０ａ）との距離Ｔ（図４、図５参照）を、当該変位センサ１０にて測定し得るように構成されている。

図１、図２に示すように、上記下部筐体１Ｂは、上記上部筐体１Ａの下部の後方側に位置しており、上記下部筐体１Ｂの上記前面板１ｂは、上記上部筐体１Ａの下面における前後方向の略中間に位置している。これにより、上記スプリング９及び変位センサ１０等の計量機構が上記載置空間Ｓ１の邪魔にならず、当該計量機構を上記前面板１ｂの内面（後方側、下部筐体１Ｂ内）に全て収納配置することが可能となっている。

次に、ボルト６，６等の上記軸支部についてより具体的に説明する。尚、当該軸支部は、上記筐体１の左右側面において、左右対称形状であるため、左側の軸支部について説明し、右側の軸支部については便宜上説明を省略する。

図５〜図７において、上部筐体１Ａの側面４の下端の内側面に沿って前後方向に長い支持ブロック１７が、当該側面４内面に固定されており、当該支持ブロック１７の後端部には水平方向の螺子孔１８が貫通形成されており、上記螺子孔１８にはボルト６が挿入され、該ボルト６には円筒部材２１が挿通されている。

一方、上記下部筐体１Ｂの側面５の上端の後端部の上記螺子孔１８に対向する部分には貫通孔１９が設けられ、当該貫通孔１９にリング状軸受２０が嵌合固定されている。そして、上記上部筐体１Ａ側の上記ボルト６を上記下部筐体１Ｂの上記貫通孔１９に挿通すると共に、上記円筒部材２１を上記リング状軸受２０に回転可能に嵌合し、さらに、下部筐体１Ｂの側面５の内側からワッシャ２２ａを介して上記ボルト６にナット２２を締結する。

このような構成により、上記上部筐体１Ａは上記ボルト６，６の回動中心軸としての水平軸Ｐ，Ｐを中心として下部容器１Ｂに対して、矢印Ａ方向又は矢印Ｂ方向に回動可能に構成されている。

次に、変位センサ１０等の計量機構についてより詳細に説明する（図４参照）。
上記上部筐体１Ａの前方側の底板１ｃは、図４に示すように、前後方向の略中央部において下方に直角に折り曲げられることにより垂直前面板１ｄが形成されており、その下縁１ｄ’は、上記下部筐体１Ｂの前面板１ｂの上縁１ｂ’に非接触状態で、上記上縁１ｂ’の前方側において、上記上縁１ｂ’より若干下方側に位置している。これにより、上記上部筐体１Ａの矢印Ａ，Ｂ方向の回動が、上記下部筐体１Ｂの上記前面板１ｂにより妨げられないように構成されている。

上記上部筐体１Ａの上記底板１ｃの内側には（図４参照）、Ｚ型アングル２３が上水平部２３ａを以って固定され、そのアングル２３の下水平部２３ｂが当該上部筐体１Ａの回動端部７として構成されている。

そして、上記回動端部７としての上記下水平部２３ｂの略中央下方において、上記下部筐体１Ｂの上記前面板１ｂの内側に逆Ｕ字状の上記固定アングル８ａが固定されており、上記固定アングル８ａの上部平面部８ａ’と上記下水平部２３ｂとの間にスプリング９が固定されている。尚、９ａは中心軸Ｐ’を構成する固定用ボルト、９ｂは固定用ナット、９ｃは弾性力の調整用ナットである（図５参照）。従って、上記ボルト６，６を回動支点とした上記上部筐体１Ａの全ての荷重は上記スプリング９にかかるように構成されている。また、上記スプリング９の中心軸Ｐ’は上部筐体１Ａの左右方向の中心に位置しており（図５参照）、上記スプリング９に上部筐体１Ａの荷重が均等にかかるように構成されている。

上記スプリング９と上記荷重との関係は、上記食材ホッパー２に飯を上記上端開口２ａまでいっぱいに収容したときの上部筐体１Ａ全体の重量（この上部筐体１Ａの重量を最大重量という）が上記スプリング９にかかっても、当該スプリング９の弾性限界を超えない状態とする。従って、上記上部筐体１Ａの最大重量がかかっても上記スプリング９は未だ縮小可能な状態であり、従って、上記食材ホッパー２の食材（例えば茶碗１３の一杯分の飯）が上記開口１２から下方に落下供給されると、上記上部筐体１Ａの最大重量は減少するので、上記スプリング９の弾性復帰力により上記上部筐体１Ａは矢印Ｂ方向に若干回動し、上記距離Ｔが若干拡大するように構成されている。

また、上記回動端部７としての上記下水平部２３ｂの上記スプリング９に隣接して距離測定用のボルト２４がその頭２４ａを下向きに設けられており、上記下水平部２３ｂの上部からナット２５により上記頭２４ａを所定位置に固定している。尚、上記ナット２５を回転させることにより、上記頭部２４ａの位置、即ち上記距離Ｔを調整することが可能である。

さらに上記頭２４ａの下側において、上記下部筐体１Ｂの上記前面板１ｂの内側に逆Ｕ字状の上記固定アングル８ｂが、上記固定アングル８ａに隣接して固定されており、この固定アングル８ａの上部平面部８ｂ’には上記変位センサ（変位検出手段）１０が固定されている。この変位センサ１０は、例えば渦電流式の非接触型の変位センサであり、測定対象物である上記ボルト２４の頭２４ａの変位（図４における距離Ｔの変位）を測定し得るものである。即ち、上記変位センサ１０は上記距離Ｔの変位に比例した電圧を出力するものであり、後述の制御部４１（図１０参照）により上記変位センサ１０の出力電圧を認識し、距離Ｔに対応（比例）した上記食材ホッパー２内の食材の重量（残量）を測定するものである。上記変位センサ１０は、上記距離Ｔが最少の状態では最小の電圧を出力し、上記距離Ｔが拡大するに従って、上記距離Ｔに比例した大きな電圧を出力するという動作を行う。

具体的には、当初上記食材ホッパー２内に飯が供給されると、その重量により上記上部筐体１Ａは、上記スプリング９の弾性復帰力に抗して、上記ボルト６を中心とて矢印Ａ方向に回動し、釣り合い状態において、上記ボルト２４の頭２４ａと上記変位センサ１０との距離Ｔは最小となる。その後、盛付ボタンａを押す度に食材送り機構１１が上記食材ホッパー２内の飯の内、茶碗一杯分に相当する量を下方に送り出し、上記開口１２から下方の上記容器１３に供給する。尚、茶碗１３は１回毎に取り替えられる。これを繰り返すと、徐々に上記食材ホッパー２内の飯は減少して行き、上記上部筐体１Ａはその分の重量が減少して行き、上記スプリング９の弾性復帰力により矢印Ｂ方向に回動し、上記距離Ｔは徐々に拡大する。よって、上記変位センサ１０は上記距離Ｔの変位に対応した（例えば比例した）出力電圧を制御部４１（ＣＰＵ４１）に送出することができる。制御部４１においては、上記距離Ｔの変位に比例した出力電圧に基づいて、上記食材ホッパー２内の食材の重量（又は残量）を検出することができる（制御部４１の構成については後述）。

上記変位検出手段としての変位センサ１０は、直動式のポテンシオメータのような接触型の変位センサであっても良い。この場合は、例えば上記固定アングル８ｂの上部平面部８ｂ’を基準位置とし、当該基準位置と上記回動端部７との間に直動式の可動部材を配置し、可動部材の変位をポテンシオメータにより検出し得るように構成することができる。また、変位検出手段としては、ボルト６又は円筒部材２１の回転部分にロータリーポテンシオメータを配置し、当該ポテンシオメータにより上記角度変位を検出し得るように構成することもできる。

次に食材送り機構１１について説明する。尚、食材送り機構１１は、盛付ボタンａの押圧に応じて、上記食材ホッパー２内の所定量の食材を下方の茶碗１３内に供給するものであれば、どのような機構でも良く、以下に説明する食材送り機構１１に限定されない。尚茶碗１３の形状も限定されない。

本実施形態における食材送り機構１１は、図３に示すように、上記食材ホッパー２の下半部外周に接続固定された底板２６ａを有する円筒体２６内に構成された食材回転送り機構１１Ａと、該食材回転送り機構１１Ａの開口２７（図８参照）より下方に落下供給された飯を解しながら下方の上記開口１２より下方の茶碗１３内に落下供給する一対の解しローラ２８，３９（図１、図９参照）とから構成されている。

上記食材回転送り機構１１Ａは、上記食材ホッパー２の円形の下端２ｂの中心に第１回転中心軸２９が位置しており（図８参照）、該第１回転中心軸２９の中間位置において、上記第１回転中心軸２９と同心の固定軸に上記円筒体２６より小径の固定円板３０が固定され、該固定円板３０上に、上記第１回転中心軸２９を中心として放射状に４枚の回転羽根３１が設けられている。

さらに、上記第１回転中心軸２９と同心に第２回転中心軸３７が設けられており、該第２回転中心軸３７には複数の放射状の仕切板３２を介して回転円筒体３３が設けられている。この回転円筒体３３は上記円筒体２６の内周に近接する内径を有しており、上記固定円板３０の外周と上記回転円筒体３３の内周との間には環状の飯落下空間（食材落下空間）Ｓ２が形成されている（図８参照）。

また、上記回転円筒体３３及び仕切板３２は上記円筒体２６の底板２６ａ上に位置するものであり、従って、上記複数の仕切板３２と上記底板２６ａにより複数の食材室３４が形成されている。そして、上記円筒体２６の上記底板２６ａにおける上記食材室３４が到来する一か所には上記食材落下用の上記開口２７が形成されている（図８参照）。

従って、上記回転羽根３１を矢印Ｉ方向に回転駆動すると共に、上記回転円筒体３３を逆方向（矢印Ｄ方向）に駆動することにより、食材ホッパー２に供給され、かつ上記固定円板３０上に載置された飯は、上記回転羽根３１の回転により固定円板３０上を外周方向に搬送され、上記固定円板３０の外周縁より上記飯落下空間Ｓ２から下方の食材室３４に落下する。すると、回転円筒体３３の仕切板３２によって食材室３４に落ちた飯は、上記底板２６ａ上を逆方向（矢印Ｄ方向）に搬送され、上記開口２７の位置で当該開口２７から下方に落下供給される。尚、上記回転羽根３１の回転は駆動モータＭ１（図５参照）を以って駆動ベルト３５を介して第１回転中心軸２９を回転駆動することにより行い、上記円筒回転体３３の駆動は駆動モータＭ２（図５参照）を以って駆動ベルト３６を介して第２回転中心軸３７を回転駆動することにより行う。

上記開口２７の下方位置には２つの解しローラ２８，３９が落下方向（矢印Ｃ方向）に直交して左右に隣接配置されており（図９参照）、これらローラ２８，３９は各々駆動モータＭ３，Ｍ４により（図３参照）、互いに対向方向（矢印Ｅ，Ｆ方向）回転駆動されるものである。上記解しローラ２８は外周に複数の突起２８’が突設されており、上記解しローラ３９は外周に複数の突起を有する複数の環状板３９’が設けられており、中央部に供給された飯を上記突起２８’及び環状板３９’にて解しながら下方に送り出すものである。

上記開口２７からの飯は、上記解しローラ２８，３９の上部の中央位置に上方から落下供給され（図９矢印Ｃ方向）、これらの解しローラ２８，３９が上記方向に回転することにより、上記飯を解しながら下方に送り出す。

そして、上記解しローラ２８，３９の下方には上記上部筐体１Ａの上記開口１２（図２参照）が形成されており、上記解しローラ２８，３９の回転により下方に送り出された飯は下方の上記茶碗１３内に供給されるように構成されている。

上記食材回転送り機構１１Ａの上記円筒体２６の底板２６ａは上部筺体１Ａの中間底板１ｅ（図２参照）上に載置されており、上記中間底板１ｅにおける上記開口２７に対応する位置にも、上記開口２７より大の開口が形成されている。上記第１回転中心軸２９及び第２回転中心軸３７は上記中間底板１ｅに設けられた軸受により垂直に回転自在に支持されており、上記中心軸２９，３７の上記駆動モータＭ１，Ｍ２も上記中間底板１ｅ下面に取付アングルを以って固定されている。

また、上記解しローラ２８，３９の水平方向の回転軸は上記中間底板１ｅに固定された垂直板３８に設けられた軸受に支持され、それらの後端部に上記駆動モータＭ３，Ｍ４が接続されている。上記駆動モータＭ３，Ｍ４は上記中間底板１ｅに設けられた取付アングルに固定されている。

このように、上記食材ホッパー２、上記食材回転送り機構１１Ａ、上記解しローラ２８，３９及びこれらの駆動系は全て上記上部筺体１Ａに固定されており、上記食材ホッパー２内に収納された飯の重量は、上記上部筺体１Ａの上記回動端部７を介して上記スプリング９にかかるように構成されている。そして、上記食材ホッパー２内の飯の重量の軽重は、上記距離Ｔの変位、即ち、食材の重量が大であれば距離Ｔが小、食材の重量が小であれば距離Ｔが大として上記変位センサ１０にて検出し得るように構成されている。

次に、上記食材ホッパー２の飯の残量の計量表示に関する電気的構成について説明する。図１０に示すのは制御部４１としてのＣＰＵ４１であり、上記変位センサ１０がＡ／Ｄコンバータ４０を介して接続されている。上記ＣＰＵ４１は上記変位センサ１０からの入力する上記距離Ｔに比例した電圧データＧＳを認識し、当初の値を初期値ＧＳとしてメモリ４４に記憶すると共に、順次入力する電圧データＧ_１，Ｇ_２・・・と上記初期値ＧＳを比較してその差（変位）を検出し、上記差に相当する重量Ｋ（Ｋ_１，Ｋ_２・・・）［ｇ］を減少量として、操作パネル１５の表示部４７に表示する動作等を行うものである（図１２参照）。

上記ＣＰＵ４１は、図１１に示す動作手順に基づいて上記計量表示動作を行うものであり、その説明は図１０に示すＣＰＵ４１の機能ブロック図と図１１に示すフローチャートに基づいて以下説明する。

まず、蓋１６を開口して食材ホッパー２内に飯を収納する。この場合、食材ホッパー２の上端開口２ａの位置まで、いっぱいに飯を収納する。その後、蓋１６を閉める。

すると、食材盛付装置の筺体１の上部筺体１Ａは、上記食材ホッパー２内に供給された飯の重量により、スプリング９を圧縮しながら、ボルト６，６の中心軸Ｐ，Ｐを中心として矢印Ａ方向に回動し、上記飯の重量に対応する所定の釣り合い位置で上記回動が停止する。

このとき、変位センサ１０はボルト２４の頭２４ａと当該変位センサ１０（検出面１０ａ）との距離Ｔを計測し、その距離Ｔに比例する電圧をＡ／Ｄコンバータ４０に出力し、当該コンバータ４０は出力電圧に対応する電圧データをＣＰＵ４１に送出する。ここで、上記検出面１０ａが固定端部即ち基準位置を構成している。

ＣＰＵ４１（データ認識手段４２）は、上記電圧データを認識し（図１１Ｐ１参照）、電圧データの入力が初回であるか否かを判断し（図１１Ｐ２参照）、この場合初回であるので、ＣＰＵ４１（初期値設定手段４３）は認識した電圧データ（変位データ）を初期値として認識し、メモリ４４に記憶する。ここで最初の距離をＴＳ、初期値変位データをＧＳとする（図１１Ｐ３、図１２参照）。

その後、操作者が、茶碗１３を食材盛付装置の容器載置部１４に載置した後、盛付ボタンａを押すと、茶碗１杯分の量の飯を下方に送るべく、食材回転送り機構１１Ａの回転羽根３１が矢印Ｉ方向に所定量回転し固定円板３０上の飯を外周方向に搬送すると共に、回転円筒体３３が矢印Ｄ方向（逆方向）に所定量回転し、上記固定円板３０から下方の食材室３４に落下した食材が順次矢印Ｄ方向に搬送され、一杯分に相当する飯が開口２７から下方の解しローラ２８，３９に落下供給される。

また、上記解しローラ２８，３９は上記盛付ボタンａが押された時点から互いに対向方向（矢印Ｅ，Ｆ方向）に回転しているため、上記開口２７から供給された飯は解しローラ２８，３９の間に供給され、これらローラ２８，３９によって解されながら下方に供給され、最終的に上記上部筺体１Ａの開口１２から下方の茶碗１３内に１杯分の飯が落下供給される。上記操作者は茶碗１３を上記容器載置部１４から取り出す。

これにより、上記食材ホッパー２、即ち、上記上部筺体１Ａからは茶碗１杯分の飯の重量が減少したことになるので、当該上部筺体１Ａはスプリング９の弾性復帰力により若干矢印Ｂ方向に回動復帰し、上記距離は若干大となる。このときの距離を距離Ｔ_１とする（ＴＳ＜Ｔ_１）。

ＣＰＵ４１（データ認識手段４２）は上記変位センサ１０からの２回目の変位データ（上記距離Ｔ_１に比例する変位データＧ_１）が入力すると、比較手段４５が上記変位データＧ_１と初期値ＧＳとを比較し（図１１Ｐ４）、その差（変位、Ｇ_１−ＧＳ）が演算され、（Ｇ_１−ＧＳ）に相当する飯の重量Ｋ_１ｇが減少したことを表示する旨を表示制御手段４６に指示する（図１１Ｐ５、図１２参照）。尚、ＣＰＵ４１は、変位データの差（例えばＧ_１−ＧＳ等のＧｎ−ＧＳ、ｎは整数）の値と、飯の重量（減少量）Ｋ_１（Ｋ_２，Ｋ_３・・・）との対応付けのテーブル４８（図１３参照）を予め上記メモリ４４に記憶しており、当該デーブル４８に基づいて変位データの差（変位）に対応する重量（減少量）Ｋ_１［ｇ］（Ｋ_２［ｇ］，Ｋ_３［ｇ］・・・）を算出することができる。

上記ＣＰＵ４１（表示制御手段４６）は、上記指示に基づいて、表示部４７に対して飯の重量Ｋ_１［ｇ］が減少した旨を表示する。

尚、飯の減少量として上記「Ｋ_１ｇ」を表示しても良いし、ＣＰＵ４１において、上記初期値変位データＧＳに対応する飯の初期重量ＫＳ［ｇ］（食材ホッパー２に収納した飯の総重量）を予め設定して上記メモリ４４に記憶しておき（図１２参照）、ＣＰＵ４１にて飯の残量（ＫＳ―Ｋ_１）＝Ｈ_１［ｇ］を減算して求めて、表示部４７に表示しても良い。

このように、上記ＣＰＵ４１（表示制御手段４６）は、上記指示に基づいて、表示部４７に対して飯の減少量Ｋ_１［ｇ］又は残量Ｈ_１［ｇ］を表示する。

以降は、操作者が飯の盛り付け動作（茶碗１３を容器載置部１４に置き、盛付ボタンａを押して飯を茶碗１３に供給し、当該茶碗１３を取り出す動作）を行う度に、食材送り機構１１が一杯分の飯を下方に送り出し、上記開口１２から上記茶碗１３に落下供給する動作を繰り返し行う。

同時に、上記ＣＰＵ４１（比較手段４５及び表示制御手段４６）も、上記盛り付け動作が繰り返されるたびに、変位データＧ_２，Ｇ_３・・・が上記比較手段４５に入力し、当該比較手段４５は上記比較動作（図１１Ｐ４参照）、上記表示指令（図１１Ｐ５参照）を繰り返し行う。即ち、比較手段４５は、新たな変位データが入力する度に、変位データと初期値ＧＳとの比較動作（Ｇ_２−ＧＳ）＝Ｋ_２，（Ｇ_３−ＧＳ）＝Ｋ_３・・・に基づいて飯の減少量Ｋ_２［ｇ］，Ｋ_３［ｇ］・・・を演算し、ＣＰＵ４１（表示制御手段４６）は表示部４７に対してＫ_２［ｇ］，Ｋ_３［ｇ］・・・を飯の減少重量として順次表示する。或いは、飯の残量（ＫＳ−Ｋ_２）＝Ｈ_２［ｇ］、（ＫＳ−Ｋ_３）＝Ｈ_３［ｇ］・・・を順次表示しても良い。

操作者又は当該食材盛付装置の管理者（予め食材ホッパー２内の飯の初期重量を把握している）は、上記操作パネル１５上の上記表示部４７の飯の減少量Ｋ［ｇ］、或いは飯の残量Ｈ［ｇ］の表示を見ることにより、食材ホッパー２内の飯の残量を把握することができる。従って、操作者又は装置の管理者は、上記食材盛付装置の蓋１６を開ける必要がなく、操作パネル１５上の表示部４７を見ることで、飯の残量を常時把握することができる。

上記表示部４７は、上記食材ホッパー２内の食材の重量を警告表示にて表示するように構成しても良い。上記警告表示は、例えば食材ホッパー２内の飯を補給しなければならない程度に減少したときに上記操作パネル１５に表示部４７として設けた表示灯にて警告表示を行うことができる。或いは、食材ホッパー２内の食材の量として、満杯であることの表示、中間レベルであることの表示、補給が必要な状態まで減少した状態であることの表示の３段階を、上記操作パネル１５に表示部４７として設けた３つの警告灯（表示灯）又は複数の表示灯により連続的に警告表示することもできる。尚、操作パネル１５上の終了ボタンを押すことにより動作を終了する（図１１Ｐ６参照）。

次に、本発明の第２の実施形態を説明する。尚、下記の第２、第３の実施形態では上記第１の実施形態と同一部材又は対応部材については同一符号を付している。

図１４（ａ）に示すように、底板３上に固定された下部筐体１Ｂに対して、食材ホッパー２内の食材の軽重により、上部筐体１Ａが垂直方向（矢印Ｎ，Ｍ方向）に移動し得るように構成したものである。下部筐体１Ｂの固定端部８ａと上部筐体の移動端部７’との間には弾性体としてのスプリング９が設けられており、上記上部筐体１Ａの荷重は当該スプリング９にかかり、当該スプリング９が弾性限界を超えることなく縮小された状態となっている。このように第１の実施形態のように上部筐体１Ａが回動するのではなく、垂直方向に上下移動するように構成しても良い。距離Ｔの変位の検出に係る構成は、上記第１の実施形態と同様に、上記固定端部８ａに対する上記移動端部７’の距離の変位を変位検出手段としての変位センサ１０にて検出し、制御部４１にて食材の重量（減少量又は残量）を算出し、表示部４７に表示すれば良い。このように構成しても、上記第１の実施形態と同様の効果を得ることができる。

図１４（ｂ）に示すものは、本発明の第３の実施形態であり、上部筐体１Ａと底板３に固定された下部筐体１Ｂの間に、ゴム等の弾性体からなる弾性部材９を接続配置し、下部筐体１Ｂに対して、食材ホッパー２の重量の軽重によって、上部筐体１Ａが下部筐体１Ｂに対して上記弾性部材９の弾性により矢印Ａ，Ｂ方向に変位するように構成したものである。そして、上記下部筐体１Ｂに対する上部筐体１Ａの変位を測定可能な変位検出手段１０を設け、上記制御部４１にて食材の重量（減少量又は残量）を算出し、表示部４７に表示するものである。このように構成しても、上記第１の実施形態と同様の効果を得ることができる。

この第３の実施形態では、上部筐体１Ａと下部筐体１Ｂを例えばステンレス板により一体に形成し、上記弾性部材９の部分は、ステンレス板の肉厚薄くして弾性変形し得るように構成することによっても実現することができる。また、食材供給装置としては、上部筐体１Ａの下面の後方のみを下部筐体１Ｂが支持しており、下部筐体１Ｂの前面側（即ち、上部筐体１Ａの前面側下方）に容器１３の載置空間Ｓ１が形成されている形状的な特徴を有しているので、上記筐体１Ａと下部筐体１Ｂを同一厚のステンレス板にて一体に形成し、食材ホッパー２内の食材の重量（軽重）によって、上記弾性部材９の部分（下部筐体１Ｂと上部筐体１Ａの接続部分）を弾性的に撓ませることによっても実現することができる。

尚、上記実施形態において、弾性体としてスプリング９を示したが、弾性体はこれに限らず、ゴム、油圧ダンパー、エアダンパー等の弾性を有する部材であればその他の部材でも良い。また、変位検出手段として、非接触型の変位センサは、上記実施形態にて説明した渦電流型に限らず、各種の非接触型変位センサを用いることができるし、接触型の変位センサを用いても良い。接触型の変位センサとしては、例えば直動式のポテンシオメータ、或いは、水平軸Ｐ，Ｐのボルト６，６の回転部分に、回転角度検出用のロータリーポテンシオメータを用いても良い。

以上のように、本発明によれば、食材ホッパー２内の食材の重量（例えば減少量又は残量）を計測し、表示部４７に表示することができるので、操作者は食材ホッパー２内の食材の残量を確認するため筐体１の蓋１６を開ける必要がなく、食材の保温性が阻害されることはない。

また、食材の重量を非接触変位センサ１０等の変位検出手段にて測定し、その変位に基づいて計測するので、ロードセル等の計量秤を必要とせず、耐久性の高い計量機構を実現し得る。

また、例えば食材ホッパー２内の食材を補給しなければならない程度に減少したときに表示部４７において表示灯にて警告表示を行うこと等を行うことにより、より簡易に食材の残量を表示することもできる。

また、食材ホッパー２及び食材送り機構１１を上部筐体１Ａにて支持しているので、上部筐体１Ａに支持されている食材ホッパー２の食材の残量を確実に減少させることができ、正確に食材の残量等を計測することができる。

また、食材ホッパー２内に収納される食材の重量、或いは、非接触変位センサ１０の感度等に対応して、上記距離Ｔの初期値を調整することができ、食材に応じて正確な重量を測定することができる。

また、変位検出手段としての非接触変位センサ１０、弾性体としてのスプリング９等の計測機器類を固定側の下部筐体１Ｂ内に収納配置することができ、装置構成として、上記の計測機器類を収納するための空間を別途作る必要がなく、装置全体をコンパクトに構成することができる。

また、食材ホッパー２内の食材の残量が把握できるので、制御部４１において、食材ホッパー２内の食材の残量の減少に応じて食材回転送り機構１１Ａの回転羽根３１の回転速度を変化させる等の制御を行うことができ、食材ホッパー２内の食材の残量に応じて、より適切に食材を送り出すことができ、例えば極めて正確な定量供給をも実現することができる。

本発明に係る食材盛付装置は、上記食材としては上記実施形態における炊いた飯に限らず、各種の食材に対応可能である。

本発明によれば、食材ホッパー内の食材の残量を、ホッパーの蓋を開けることなく確認することができるので、特に保温の必要な食材（炊いた飯等）の盛付装置として最適なものである。

１筐体
１Ａ上部筐体
１Ｂ下部筐体
２食材ホッパー
３底板
６，６ボルト
７回動端部
９スプリング
１０変位センサ（非接触変位センサ）
１０ａ固定端部
１１食材送り機構
１３茶碗（容器）
２４ボルト
４１制御部
４７表示部
Ｔ距離
Ｐ，Ｐ水平軸

Claims

食材ホッパーから食材を食材送り機構にて食材供給部に送る食材供給装置において、
上記食材供給装置の筺体は、上記食材ホッパーを支持する上部筺体と、底板に固定された下部筺体とからなり、
上記上部筐体は、上記下部筐体側に弾性体を介して支持されることにより、上記下部筐体に対して可動し得るように構成され、
上記下部筐体に対する上記上部筐体の変位を検出し得る変位検出手段が設けられ、
上記変位検出手段の出力値に基づいて上記食材ホッパー内の食材の重量を計測する制御部と、上記食材の重量を表示する表示部が設けられたものである食材供給装置。
上記上部筺体はその端部が、上記下部筺体の端部に水平軸により軸支されて回動可能とされ、
上記上部筺体の回動端部は上記下部筺体に固定された上記弾性体を介して上記下部筐体に支持されているものである請求項１記載の食材供給装置。
上記変位検出手段は、上記下部筐体の基準位置に対する上記上部筐体の変位を検出する非接触型変位センサ又は接触型変位センサである請求項１又は２記載の食材供給装置。
上記変位検出手段は、上記下部筐体に対する上記上部筐体の角度変位を検出する角度検出センサである請求項２記載の食材供給装置。
上記制御部で計測される食材の重量は、上記食材ホッパー内の食材の減少量又は残量である請求項１〜４の何れかに記載の食材供給装置。
上記表示部は、上記食材ホッパー内の食材の重量を警告表示にて表示するものである請求項１〜５の何れかに記載の食材供給装置。
上記上部筐体は、上記食材ホッパーと共に上記食材送り機構を支持するものである請求項１〜６の何れかに記載の食材供給装置。
上記下部筐体に対する上記上部筐体の上記変位は、調整部材により調整可能に構成されている請求項１〜７の何れかに記載の食材供給装置。
上記変位検出手段及び上記弾性体は上記下部筐体内に収納配置したものである請求項１〜８の何れかに記載の食材供給装置。