JP2018143229A - 米飯投入装置および米飯投入方法 - Google Patents

Abstract

【課題】複数種の容器に米飯を自動投入する。【解決手段】米飯Ｒが投入される容器Ｔを供給する容器供給部Ｍ２と、設定重量値を目標とした米飯Ｒを生成する米飯生成部Ｍ１で生成された米飯Ｒを所定の形状に成形する成形部Ｍ３と、容器供給部Ｍ２から供給された容器Ｔに形成された米飯投入領域Ｔ１の直上に成形部Ｍ３から搬送された米飯Ｒを位置決めして米飯Ｒを米飯投入領域Ｔ１に落下投入する米飯投入部Ｍ４と、米飯投入領域Ｔ１に対応した形状に米飯Ｒが成形され、且つ、成形された米飯Ｒの位置が、米飯Ｒの搬送経路上が米飯投入部Ｍ４に供給された容器Ｔの米飯投入領域Ｔ１の直上位置となるように成形部Ｍ３を制御する制御部Ｓとを有する。【選択図】図１５

Description

本発明は、米飯投入装置および米飯投入方法に関し、特に、複数種類の容器に米飯を投入する技術に関するものである。

店舗などにおいてトレイ状や丼（どんぶり）状などの容器に米飯を投入する際に用いられる装置として、例えば特許文献１（特開２００１−０３７４３２号公報）に記載のようなシャリの定重量供給装置が知られている。このシャリの定重量供給装置を用いる場合、当該装置から供給される設置重量値の米飯を、直接丼状の容器に投入したり、一旦お椀状の容器に受け取ってから作業者が手作業でトレイ状の容器に投入したりしている。

また、トレイ状の容器に直接米飯を投入する装置として、例えば特許文献２（特開平７−２０３８８１号公報）に記載のような装置が知られている。この装置によれば、前述のシャリの定重量供給装置を用いた場合のように手作業ではなく、自動的にトレイ状の容器に投入することができるようになっている。

特開２００１−０３７４３２号公報 特開平７−２０３８８１号公報

しかしながら、前述した特許文献１や特許文献２に記載の装置では、単一種の容器に対して米飯を自動的に投入することができるにとどまり、例えばトレイ状の容器で投入位置が異なったり、丼状の容器で大きさが異なったりした場合などには、自動的に容器に投入することができなかった。

本発明は、上述の技術的背景からなされたものであって、複数種の容器に米飯を自動的に投入することができる米飯投入装置および米飯投入方法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に記載の本発明の米飯投入装置は、設定重量値を目標とした米飯を生成する米飯生成手段と、前記米飯生成手段で生成された米飯が投入される容器を供給する容器供給手段と、前記米飯生成手段の米飯搬送方向下流に設けられ、前記米飯生成手段で生成された米飯を所定の形状に成形する成形手段と、前記成形手段の米飯搬送方向下流に設けられ、前記容器供給手段から供給された前記容器に形成された前記米飯投入領域の直上に前記成形手段から搬送された前記米飯を位置決めして当該米飯を前記米飯投入領域に落下投入する投入手段と、前記米飯投入領域に対応した形状に前記米飯が成形され、且つ、成形された前記米飯の位置が、当該米飯の搬送経路上が前記投入手段に供給された前記容器の前記米飯投入領域の直上位置となるように前記成形手段を制御する制御手段と、を有することを特徴とする。

請求項２に記載の本発明の米飯投入装置は、上記請求項１に記載の発明において、前記投入手段の米飯搬送方向下流に設けられ、米飯の投入された前記容器の重量である総重量を計測する総重量計測手段と、前記総重量計測手段での計測結果に基づいて前記容器を２方向に振り分ける振分手段と、前記振分手段の一方の米飯搬送方向下流に設けられ、当該振分手段に振り分けられた総重量が所定範囲内の前記容器に投入された米飯を均す均し手段と、前記振分手段の他方の米飯搬送方向下流に設けられ、当該振分手段に振り分けられた総重量が所定範囲外の前記容器を装置の外に排出する排出手段と、をさらに有することを特徴とする。

請求項３に記載の本発明の米飯投入装置は、上記請求項１または２記載の発明において、前記容器供給手段は、複数種の容器を積層して収容可能な複数の容器収容部を備える、ことを特徴とする。

請求項４に記載の本発明の米飯投入装置は、上記請求項１〜３の何れか一項に記載の発明において、前記成形手段は、前記米飯を水平方向に押圧して前記米飯投入領域の形状に対応した形状に成形する成形型を有する、ことを特徴とする。

請求項５に記載の本発明の米飯投入装置は、上記請求項４記載の発明において、前記成形型は、米飯搬送方向に沿った位置に対向配置され、前記米飯を米飯搬送方向に沿った方向に押圧する一対の第１の型部材と、米飯搬送方向と直交する位置に対向配置され、前記米飯を米飯搬送方向と直交する方向に押圧する一対の第２の型部材と、を有することを特徴とする。

請求項６に記載の本発明の米飯投入装置は、上記請求項１〜５の何れか一項に記載の発明において、前記投入手段は、前記容器供給手段から供給された前記容器の上方において開閉可能に設けられた開閉部と、前記成形手段から搬送された前記米飯を閉鎖位置にある前記開閉部における前記米飯投入領域の直上に位置決めする位置決め部とを有し、前記開閉部を閉鎖位置から開放位置に移動させて当該開閉部上の前記米飯を前記米飯投入領域に落下投入する、ことを特徴とする。

請求項７に記載の本発明の米飯投入装置は、上記請求項１〜６の何れか一項に記載の発明において、前記米飯生成手段は、米飯を解す米飯解し部と、前記米飯解し部の下方に設けられ、前記米飯解し部から送られた米飯を計量分割して所定重量の米飯を生成する米飯計量分割部と、を有することを特徴とする。

請求項８に記載の本発明の米飯投入装置は、上記請求項７記載の発明において、前記米飯生成手段は、前記米飯計量分割部で生成された米飯の重量を計測する計測部と、前記計測部で計測された米飯の重量と設定重量値との差分の米飯を加える調整部とをさらに有する、ことを特徴とする。

上記課題を解決するため、請求項９に記載の本発明の米飯投入方法は、設定重量値を目標とした米飯を生成し、生成された米飯を容器に形成された米飯投入領域に対応した形状に成形し、且つ成形された前記米飯の位置が当該米飯の搬送経路上で前記容器の前記米飯投入領域の直上位置となるようにし、前記容器に形成された前記米飯投入領域の直上に前記米飯を位置決めして当該米飯を前記米飯投入領域に落下投入する、ことを特徴とする。

請求項１０に記載の本発明の米飯投入方法は、上記請求項９に記載の発明において、米飯の投入された前記容器の重量である総重量を計測し、前記総重量が所定範囲内のときには前記容器に投入された米飯を均し、前記総重量が所定範囲外のときには前記容器を装置の外に排出する、ことを特徴とする。

本発明によれば、容器に形成された米飯投入領域の対応した形状で、且つ、米飯の搬送経路上に米飯投入領域の直上位置がくるように位置を調整して米飯を成形している。そして、当該米飯をその搬送方向に沿って搬送して米飯投入領域の直上に位置決し、容器の米飯投入領域に落下投入している。これにより、複数種の容器に米飯を自動的に投入することが可能になる。

本発明の一実施の形態に係る米飯投入装置を示す斜視図である。 図１の米飯投入装置を概念的に示す側面図である。 図１の米飯投入装置を概念的に示す平面図である。 図１の米飯投入装置の制御系を示すブロック図である。 （ａ）は米飯の投入される容器の一例を示す斜視図、（ｂ）は（ａ）の容器の平面図である。 （ａ）は米飯の投入される容器の他の一例を示す斜視図、（ｂ）は（ａ）の容器の平面図である。 （ａ）は米飯の投入される容器のさらに他の一例を示す斜視図、（ｂ）は（ａ）の容器の平面図である。 （ａ）は米飯の投入される容器のさらに他の一例を示す斜視図、（ｂ）は（ａ）の容器の平面図である。 （ａ）は米飯の投入される容器のさらに他の一例を示す斜視図、（ｂ）は（ａ）の容器の平面図である。 （ａ）は米飯の投入される容器のさらに他の一例を示す斜視図、（ｂ）は（ａ）の容器の平面図である。 （ａ）は米飯の投入される容器のさらに他の一例を示す斜視図、（ｂ）は（ａ）の容器の平面図である。 （ａ）は米飯の投入される容器のさらに他の一例を示す斜視図、（ｂ）は（ａ）の容器の平面図である。 （ａ）〜（ｃ）は本発明の実施の形態である米飯投入装置を構成する成形部での成形型の位置関係のパターンを示す説明図である。 本実施の形態の米飯投入装置に設けられた成形型による米飯の最初の成形状態を示す説明図である。 成形型による米飯の図１４に続く成形状態を示す説明図である。 本実施の形態の米飯投入装置に設けられた位置決め部により米飯がシャッタ板に載せられる様子を示す説明図である。 本実施の形態の米飯投入装置に設けられたシャッタ板が開いて米飯が容器の米飯投入領域に投入される様子を示す説明図である。

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は本発明の一実施の形態である米飯投入装置を示す斜視図、図２は図１の米飯投入装置を概念的に示す側面図、図３は図１の米飯投入装置を概念的に示す平面図、図４は図１の米飯投入装置の制御系を示すブロック図である。

図１〜図３に示すように、本実施の形態の米飯投入装置は、設定重量値を目標とした米飯Ｒを生成する米飯生成部（米飯生成手段）Ｍ１と、米飯生成部Ｍ１で生成された米飯Ｒが投入される容器Ｔ（図５〜図１２）を供給する容器供給部（容器供給手段）Ｍ２と、米飯生成部Ｍ１で生成された米飯Ｒを所定の形状に成形する成形部（成形手段）Ｍ３と、容器供給部Ｍ２から供給された容器Ｔの米飯投入領域Ｔ１（図５〜図１２）に米飯Ｒを投入する米飯投入部(投入手段）Ｍ４と、米飯投入部Ｍ４で米飯Ｒの投入された容器Ｔの重量（総重量）を計測する総重量計測部（総重量計測手段）Ｍ５と、総重量計測部Ｍ５での計測結果に基づいて容器Ｔを２方向に振り分ける容器振分部（振分手段）Ｍ６と、容器振分部Ｍ６で振り分けられた総重量が所定範囲内の容器Ｔに投入された米飯Ｒを均す米飯均し部（均し手段）Ｍ７と、容器振分部Ｍ６で振り分けられた総重量が所定範囲外の容器Ｔを機外に排出する容器排出部（排出手段）Ｍ８とを備えている。

そして、米飯Ｒの搬送方向（米飯搬送方向）の上流から下流に向かって、米飯生成部Ｍ１、成形部Ｍ３、米飯投入部Ｍ４、総重量計測部Ｍ５および容器振分部Ｍ６が順次配置されており、さらに容器振分部Ｍ６から米飯搬送方向の下流側に分岐して、米飯均し部Ｍ７および容器排出部Ｍ８が配置されている。また、容器供給部Ｍ２は米飯投入部Ｍ４で米飯Ｒが投入される容器Ｔを収容しておくもので、容器供給部Ｍ２から米飯投入部Ｍ４に容器Ｔを搬送するための容器搬送コンベア２０を介して米飯投入部Ｍ４と接続されている。

また、図４に示すように、本実施の形態の米飯投入装置は、装置の動作全体を司る制御部（制御手段）Ｓを有している。この制御部Ｓには、作業者が所定の設定を行う入力部９４からの信号が入力されるようになっている。そして、入力部９４からの信号に基づいて、米飯生成部Ｍ１、容器供給部Ｍ２、成形部Ｍ３、米飯投入部Ｍ４、総重量計測部Ｍ５、容器振分部Ｍ６および米飯均し部Ｍ７の動作を制御する。

さて、米飯生成部Ｍ１には、第１のコンベアＣ１、第２のコンベアＣ２および第３のコンベアＣ３の３台のコンベアが米飯搬送方向の上流側から下流側に向けて配置されている。また、第１のコンベアＣ１の上方には、米飯を所定重量に計量分割して第１のコンベアＣ１上に送り出す主計量部（米飯計量分割部）１０が配置されている。さらに、第３のコンベアＣ３の直上には、第２のコンベアＣ２から送られてきた米飯Ｒに、設定重量値に対して不足した重量分の米飯Ｒを供給するための補助計量部（調整部）１４が配置されている。

ここで、主計量部１０の下部には、側面型枠１１ａおよび底面を構成する量目調整板１１ｃとで構成されて上方から供給された米飯を容積計量するための計量枡１１が設けられている。また、計量枡１１の直上にはシャッタ１１ｂが配置されている。そして、計量枡１１に米飯が投入された後にシャッタ１１ｂを動作させて上方の米飯と分割することで、側面型枠１１ａ、量目調整板１１ｃおよびシャッタ１１ｂで形成される計量枡１１の容積分の米飯Ｒが抽出される。計量後の計量枡１１内の米飯Ｒは、側面型枠１１ａを量目調整板１１ｃから退避させることで落下し、第１のコンベアＣ１上に載せられる。

米飯生成部Ｍ１の側方（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９１に沿って米飯コンテナ９２を昇降させるリフタ９０が設けられている。このリフタ９０により、米飯コンテナ９２は主計量部１０の上方に設置されたホッパ９３の位置まで持ち上げられ、リフタ９０の上端でホッパ９３に向けて回動される。これにより、米飯コンテナ９２内の米飯がホッパ９３に投入される。

ホッパ９３内には投入された米飯を解すための図示しない解しローラ（米飯解し部）が設けられており、ホッパ９３に投入された米飯は解しローラに解されて下方の主計量部１０および側方の補助計量部１４に導入される。

主計量部１０内には、左右で一対となったローラ対１３が上下方向に複数段配置されており、当該ローラ対１３によって、ホッパ９３からの米飯が前述の計量枡１１へと送り込まれるようになっている。

第２のコンベアＣ２には、主計量部１０で生成されて第１のコンベアＣ１から送られた米飯Ｒの重量を計量するための図示しないロードセル（計測部）が設けられている。また、第２のコンベアＣ２の米飯搬送方向下流に配置された第３のコンベアＣ３の直上には、前述の補助計量部１４が配置されている。

この補助計量部１４には、補助コンベア１５を介して前述したホッパ９３内の米飯の一部が供給されるようになっており、さらに、第２のコンベアＣ２のロードセルで計測された米飯Ｒの重量データが送信されるようになっている。そして、補助計量部１４では、作業者の設定した重量値（設定重量値）とロードセルでの計測値とから設定重量値に対する実際の米飯Ｒの過不足重量が算出され、不足重量分の米飯Ｒが生成されて第３のコンベアＣ３を搬送されている米飯Ｒに供給される。

これにより、米飯生成部Ｍ１から成形部Ｍ３に対して、設定重量値を目標とした米飯Ｒが送られる。

本実施の形態では、このように補助計量を行って米飯Ｒの量目精度を高くしているが、補助計量は必ずしも行われなくてもよい。また、米飯Ｒの計量については、本実施の形態のような容積計量である必要はなく、様々な計量手法が適用可能である。

ホッパ９３の側方（図１において左側）には、計量される米飯Ｒの設定重量、容器Ｔの種類、生産数量などの設定を行う操作パネル９４ａ、米飯投入装置の駆動、停止、再起動などを行う操作スイッチ９４ｂなどから構成される入力部９４が設けられている。そして、作業者は、操作パネル９４ａを操作して所望する米飯Ｒの設定重量（例えば、１５０ｇ〜３００ｇの範囲内での任意の重量）などを入力する。

米飯Ｒが投入される容器Ｔを供給する容器供給部Ｍ２は、容器Ｔを積層して収容するタワー型のストック部（容器収容部）２１を備えている。また、容器供給部Ｍ２には、ストック部２１の直下から米飯投入部Ｍ４まで延びる前述の容器搬送コンベア２０が設けられている。ストック部２１の下部には、収容されている最下部の容器Ｔを吸着して取り出し、容器搬送コンベア２０上に落下させる容器取出部２２が設置されている。さらに、容器搬送コンベア２０を搬送される容器Ｔを押して米飯投入部Ｍ４の所定位置に押し込む押込部２３が設けられている。

このような容器供給部Ｍ２により、ストック部２１に収容されている容器Ｔは、容器取出部２２によって最下部から順に１枚ずつ吸着されて容器搬送コンベア２０に載せられ、当該容器搬送コンベア２０に搬送された後に押込部２３によって米飯投入部Ｍ４にセットされる。

ここで、容器供給部Ｍ２に収容される容器Ｔ、つまり米飯Ｒの投入される容器Ｔの一例を図５に示す。図５（ａ）は米飯Ｒの投入される容器Ｔの一例を示す斜視図、図５（ｂ）は図５（ａ）の容器Ｔの平面図である。

図示する容器Ｔは、例えば熱可塑性樹脂シートを真空成形して作成されたトレイ状のもので、仕切壁によって複数の領域が形成されており、その中の一つとして、米飯Ｒが投入される略四角形をした米飯投入領域Ｔ１が形成されている。

米飯生成部Ｍ１の米飯搬送方向下流に位置する成形部Ｍ３では、制御部Ｓによる制御の下、米飯生成部Ｍ１で生成された米飯Ｒを容器Ｔに形成された米飯投入領域Ｔ１に対応した形状に成形する。さらに、成形された米飯Ｒの搬送経路上が米飯投入部Ｍ４に供給された容器Ｔの米飯投入領域Ｔ１の直上位置となるように、米飯Ｒの位置（成形位置）を調整する。

この成形部Ｍ３には、第３のコンベアＣ３の米飯搬送方向下流に設けられて米飯Ｒを搬送する第４のコンベアＣ４と、第４のコンベアＣ４上に設けられた成形型３０とが備えられている。

図示するように、成形型３０は、米飯搬送方向に沿った位置に対向配置されて、米飯Ｒを搬送方向に沿った方向に押圧する一対の第１の型部材３０ａ，３０ａと、米飯搬送方向と直交する位置に対向配置されて、米飯Ｒを搬送方向と直交する方向に押圧する一対の第２の型部材３０ｂ，３０ｂと、米飯Ｒを上方から押圧して上面を均す第３の型部材３０ｃとで構成されている。

第１の型部材３０ａ，３０ａおよび第２の型部材３０ｂ，３０ｂは第４のコンベアＣ４と接触する位置を下降端として昇降可能になっており、さらに米飯搬送方向後方に位置する第１の型部材３０ａは下降端で米飯搬送方向の前後方向およびこれと直交する方向に移動可能、第２の型部材３０ｂ，３０ｂは下降端で米飯搬送方向と直交する方向に移動可能になっている。また、第３の型部材３０ｃは第４のコンベアＣ４と所定の距離を開けた位置を下降端として昇降可能になっている。なお、米飯搬送方向前方に位置する第１の型部材３０ａは、下降端で米飯搬送方向と直交する方向にのみ移動可能で米飯搬送方向への移動は不能となっている。

なお、本願において「米飯Ｒを搬送方向（米飯搬送方向）に沿った方向に押圧する」とは、米飯Ｒを搬送ラインに沿って押圧することを意味するものである。よって、米飯搬送方向に米飯Ｒを押圧することのみならず、米飯搬送方向前方に位置する第１の型部材３０ａを米飯搬送方向の前後方向にも移動できるようにして、米飯搬送方向とは逆方向に米飯Ｒを押圧したり、さらには米飯搬送方向および米飯搬送方向とは逆方向の２方向から米飯Ｒを押圧するようにしてもよい。

このような成形部Ｍ３において、第４のコンベアＣ４を一時的に停止させておき、第１の型部材３０ａ，３０ａ、第２の型部材３０ｂ，３０ｂおよび第３の型部材３０ｃを適宜の位置に動かして、当該第４のコンベアＣ４上の米飯Ｒを、容器Ｔに形成された米飯投入領域Ｔ１の形状に対応した形状に成形する。

また、成形時においては、成形される米飯Ｒの第４のコンベアＣ４上での位置を第１の型部材３０ａ，３０ａ、第２の型部材３０ｂ，３０ｂおよび第３の型部材３０ｃで調整して、成形された米飯Ｒの搬送経路上に、次工程で米飯Ｒが投入される米飯投入部Ｍ４に位置決めされた容器Ｔの米飯投入領域Ｔ１の直上位置がくるように成形位置を調整する。

このように米飯Ｒを容器Ｔに形成された米飯投入領域Ｔ１の形状に対応した形状に成形し、しかも米飯Ｒの成形位置を前述のように調整しておけば、米飯投入部Ｍ４において米飯Ｒの搬送停止位置を調整するだけで当該米飯Ｒが米飯投入領域Ｔ１の直上に位置決めされる。よって、そこから米飯Ｒを落下させれば、米飯Ｒが容器Ｔの米飯投入領域Ｔ１内にきれいに収まることになる。

なお、本発明において、成形型３０は米飯Ｒを第４のコンベアＣ４上で水平方向に押圧できれば足りる。よって、成形型３０を構成する型部材およびその動きは本実施の形態に限定されるものではなく、米飯Ｒを上方から押圧する第３の型部材３０ｃは設けられていなくてもよい。

また、第１の型部材３０ａ，３０ａや第２の型部材３０ｂ，３０ｂの成形面の形状は自由に設定することができる。たとえば、成形面を水平方向に湾曲した形状にすれば、米飯Ｒを丸形や楕円形に成形することができる。また、成形面を水平方向に傾斜したものにすれば、米飯Ｒを三角形などに成形することができる。

さらに、米飯Ｒを容器Ｔの米飯投入領域Ｔ１の形状に対応した形状に成形するとは、米飯Ｒを米飯投入領域Ｔ１の形状と同じ大きさの形状に成形することには限定されない。つまり、米飯Ｒを米飯投入領域Ｔ１に投入したときに、米飯Ｒが当該米飯投入領域Ｔ１からはみ出さない形状となっていればよい。したがって、容器Ｔの米飯投入領域Ｔ１が、例えば図６に示すように略三角形や図７に示すように異形の場合、米飯Ｒをこれらの米飯投入領域Ｔ１からはみ出さない大きさの四角形に成形すればよい。

また、図８〜図１２に示すように、全体が米飯投入領域Ｔ１となった丼（どんぶり）状の容器Ｔの場合も同様である。つまり、図８に示す四角形の米飯投入領域Ｔ１、図９に示す丸形の米飯投入領域Ｔ１、図１０に示す長円形の米飯投入領域Ｔ１、図１１に示す楕円形の米飯投入領域Ｔ１、図１２に示す多角形の米飯投入領域Ｔ１などにあっては、米飯Ｒがこれらの米飯投入領域Ｔ１からはみ出さない形状である限り、様々な形状に成形することが可能である。

なお、第１の型部材３０ａ，３０ａや第２の型部材３０ｂ，３０ｂの形状を変更しなくても、図１３に示すように、第１の型部材３０ａ，３０ａと第２の型部材３０ｂ，３０ｂとの位置関係を可変とすることによって、第１の型部材３０ａ，３０ａおよび第２の型部材３０ｂ，３０ｂで囲まれる領域の形状（つまり、成形される米飯Ｒの形状や大きさ）は様々に変更することができる。

但し、第１の型部材３０ａ，３０ａや第２の型部材３０ｂ，３０ｂの形状を変更することで米飯Ｒの成形形状や大きさを変更するようにしてもよいことはもちろんである。

成形部Ｍ３の米飯搬送方向下流に設けられた米飯投入部Ｍ４では、容器供給部Ｍ２から供給された容器Ｔの米飯投入領域Ｔ１に、成形部Ｍ３から搬送された米飯Ｒ（つまり、成形部Ｍ３において、容器Ｔに形成された米飯投入領域Ｔ１の形状に対応した形状に成形され、且つ、米飯Ｒの搬送経路上が米飯投入部Ｍ４に設置された容器Ｔの米飯投入領域Ｔ１の直上位置となるように位置が調整された米飯Ｒ）が投入される。

ここで、米飯投入部Ｍ４には、容器供給部Ｍ２から供給された容器Ｔが設置される容器設置部４２が設けられている。また、設置された容器Ｔの上方にはシャッタ板（開閉部）４０が設けられ、さらに、成形部Ｍ３において前述のように成形された米飯Ｒを閉鎖位置にあるシャッタ板４０上に位置決めする位置決め部材４１ａが設けられている。

ここで、シャッタ板４０は２枚の板状部材で構成されて、水平方向で相互に同一面となった状態が閉鎖位置であり、両端を支点に観音開きのように下方へ回動して開放位置となる。但し、シャッタ板４０の開閉態様は本実施の形態に限定されるものではなく、例えば水平方向にスライド移動して開放位置となっていてもよい。

また、位置決め部材４１ａは、米飯搬送方向前方に位置して米飯Ｒの先端位置を規制している。また、位置決め部材４１ａの米飯搬送方向後方には、成形部Ｍ３で成形された米飯Ｒを成形部Ｍ３から米飯搬送方向に沿って移動させて位置決め部材４１ａに当接させる移載部材４１ｂが設けられている。

よって、移載部材４１ｂで移動された米飯Ｒが位置決め部材４１ａに当接することにより、米飯Ｒは米飯投入領域Ｔ１の直上に位置決めされる。

これにより、米飯投入部Ｍ４では、位置決め部４１で米飯Ｒを米飯投入領域Ｔ１の直上に位置決めした後に、シャッタ板４０を閉鎖位置から開放位置に移動させることにより、シャッタ板４０上の米飯Ｒが容器Ｔに形成された米飯投入領域Ｔ１に落下投入される。

米飯投入部Ｍ４の米飯搬送方向下流に設けられた総重量計測部Ｍ５には、図示しないロードセルの設けられた第５のコンベアＣ５が配置されている。したがって、米飯投入部Ｍ４から送られた容器Ｔが第５のコンベアＣ５で搬送されることにより、米飯Ｒの投入された容器Ｔの重量、すなわち総重量が計測される。そして、計測結果は、次の容器振分部Ｍ６に送られる。

総重量計測部Ｍ５の米飯搬送方向下流に設けられた容器振分部Ｍ６では、総重量計測部Ｍ５での計測結果に基づいて容器Ｔを２方向に振り分ける。すなわち、容器振分部Ｍ６の一方の米飯搬送方向下流には米飯均し部Ｍ７が、他方の米飯搬送方向下流には容器排出部Ｍ８が、それぞれ設けられている。そして、総重量計測部Ｍ５での計測結果である容器Ｔの総重量が所定の範囲内であった場合には、容器振分部Ｍ６において米飯均し部Ｍ７へ振り分けられ、容器Ｔの総重量が所定の範囲外であった場合には、容器振分部Ｍ６において容器排出部Ｍ８へ振り分けられる。

ここで、容器振分部Ｍ６の前方には第６のコンベアＣ６が設けられている。また、容器振分部Ｍ６には、容器Ｔの幅以上の幅とされて第６のコンベアＣ６を横切る方向に出没可能となった突出板６１を備えた振分部材６０が設けられている。第６のコンベアＣ６の容器振分部Ｍ６よりも米飯搬送方向下流側の上方には、米飯均し部Ｍ７を構成する均し部材７０が設置されている。この均し部材７０には、第６のコンベアＣ６と所定の距離を開けた位置を下降端として昇降可能となった均し板７１を有している。さらに、振分部材６０の第６のコンベアＣ６を挟んで反対側には、容器排出部Ｍ８を構成する排出コンベア８０が設置されている。排出コンベア８０は複数の回転自在なローラで形成されており、振分部材６０との対向位置を起点として下方に傾斜している。

このような容器振分部Ｍ６、米飯均し部Ｍ７および容器排出部Ｍ８により、総重量計測部Ｍ５から搬送された容器Ｔ（米飯Ｒの投入された容器Ｔ）は次のように処理される。

すなわち、容器Ｔの総重量が所定の範囲内であった場合には、容器振分部Ｍ６を構成する振分部材６０の突出板６１は突出しない。よって、容器Ｔは第６のコンベアＣ６に搬送されて米飯均し部Ｍ７に到達する。そして、米飯均し部Ｍ７を構成する均し部材７０の均し板７１が下降して、容器Ｔに投入された米飯Ｒが均される。なお、その後、作業者により容器Ｔにおかずの盛りつけが行われる。

また、容器Ｔの総重量が所定の範囲外であった場合には、振分部材６０の突出板６１が突出し、容器Ｔが第６のコンベアＣ６から容器排出部Ｍ８を構成する排出コンベア８０へと導かれる。これにより、容器Ｔは排出コンベア８０を形成するローラ上を滑走して装置の外へと排出される。

次に、以上のような構成を有する米飯投入装置の動作について説明する。

ホッパ９３に米飯が入れられ、容器供給部Ｍ２に米飯Ｒの投入される容器Ｔが収容されたならば、作業者は入力部９４を操作して米飯Ｒの設定重量、容器Ｔの種類、生産数量などを入力し、スタートボタンを押す。なお、本実施の形態においては、容器Ｔの種類が予め複数登録されており、容器供給部Ｍ２に収容された容器Ｔを登録された容器Ｔの中から選択するだけで、当該容器Ｔに形成された米飯投入領域Ｔ１の形状と位置とが設定されるようになっている。よって、成形部Ｍ３では、設定された米飯投入領域Ｔ１の形状と位置に対応した米飯Ｒが成形されることになる。なお、ここでは、図５に示すトレイ状の容器Ｔに米飯Ｒが投入されるものとして説明する。

スタートボタンが押されると、米飯生成部Ｍ１においては、ホッパ９３から送られた米飯が主計量部１０において容積計量され、設定重量に応じた米飯Ｒが生成される。さらに、生成された米飯Ｒの重量が設定重量値に対して不足していた場合には、補助計量部１４において不足分が補われ、最終的に設定重量値を目標とした米飯Ｒが生成される。

このように米飯生成部Ｍ１で米飯Ｒが生成される一方で、容器供給部Ｍ２では、ストック部２１に収容されている最下部の容器Ｔが容器取出部２２によって取り出され、容器搬送コンベア２０に搬送されて米飯投入部Ｍ４の容器設置部４２にセットされる。

さて、米飯生成部Ｍ１で生成された米飯Ｒは成形部Ｍ３に送られ、一時的に停止した第４のコンベアＣ４上において、容器Ｔの米飯投入領域Ｔ１に対応した形状および位置となるように成形型３０で成形される。

成形型３０による米飯Ｒの成形のプロセスを図１４および図１５を用いて説明する。ここで、図１４は成形型３０による米飯Ｒの最初の成形状態を示す説明図、図１５は成形型３０による米飯Ｒの図１４に続く成形状態を示す説明図である。

成形部Ｍ３では、図１４に示すように、最初に、成形型３０によって米飯投入領域Ｔ１に対応した形状に米飯Ｒが成形される。つまり、第１の型部材３０ａ，３０ａおよび第２の型部材３０ｂ，３０ｂを第４のコンベアＣ４まで下降させて適宜の位置に動かして米飯Ｒの外周形状を規定し、さらに第３の型部材３０ｃを下降させて当該米飯Ｒの上面を均す。ここでは、図５に示す容器Ｔの米飯投入領域Ｔ１の形状に対応して、当該領域よりも小さな四角形に形成される。

米飯Ｒの成形が完了したならば、第３の型部材３０ｃを上昇させた後に、図１５に示すように、第１の型部材３０ａ，３０ａおよび第２の型部材３０ｂ，３０ｂを一体で水平方向に移動させて、米飯Ｒの搬送経路上に、米飯投入部Ｍ４に位置決めされた容器Ｔの米飯投入領域Ｔ１の直上位置がくるように米飯Ｒを位置決めする。なお、米飯Ｒの成形位置を調整したならば、第１の型部材３０ａ，３０ａおよび第２の型部材３０ｂ，３０ｂも上昇させて一連の成形工程が完了する。

なお、本実施の形態の成形部Ｍ３では、米飯Ｒを成形した後に位置決めしているが、成形と位置決めとを同時に行う（つまり、図１５に示す位置で米飯Ｒを成形する）ようにしてもよい。

このようにして成形部Ｍ３での成形が完了した米飯Ｒは、米飯投入部Ｍ４へと搬送される。

米飯投入部Ｍ４による米飯Ｒの投入のプロセスを図１６および図１７を用いて説明する。ここで、図１６は位置決め部４１により米飯Ｒがシャッタ板４０に案内される様子を示す説明図、図１７はシャッタ板４０が開いて米飯Ｒが容器Ｔの米飯投入領域Ｔ１に投入される様子を示す説明図である。

米飯投入部Ｍ４には、前述のように、容器供給部Ｍ２から送られてきた容器Ｔが容器設置部４２に設置されている。図１６および図１７に示すように、成形部Ｍ３からの米飯Ｒが、後方位置決め部材４１ｂによって米飯搬送方向に沿って押されて前方位置決め部材４１ａに当接されることで、米飯Ｒはシャッタ板４０上において、当該容器Ｔの米飯投入領域Ｔ１の直上に位置決めされる。そして、シャッタ板４０が開放位置に移動すると、図１７に示すように、シャッタ板４０上の米飯Ｒが容器Ｔに形成された米飯投入領域Ｔ１へと自動的に落下投入される。

米飯投入部Ｍ４で米飯Ｒが投入された容器Ｔは総重量計測部Ｍ５において重量計測が行われ、容器Ｔの総重量が所定の範囲内であった場合には、容器振分部Ｍ６により米飯均し部Ｍ７へと振り分けられる。そして、米飯均し部Ｍ７で容器Ｔに投入された米飯Ｒが均され、次工程（例えば、おかずの盛付工程など）に送られる。また、容器Ｔの総重量が所定の範囲外であった場合には、容器振分部Ｍ６により容器排出部Ｍ８へと送られ、排出コンベア８０から装置の外へと排出される。

このように、本実施の形態の米飯投入装置では、容器Ｔに形成された米飯投入領域Ｔ１の対応した形状で、且つ、米飯Ｒの搬送経路上に米飯投入領域Ｔ１の直上位置がくるように位置を調整して米飯Ｒを成形している。そして、当該米飯Ｒをその搬送方向に沿って搬送して米飯投入領域Ｔ１の直上に位置決し、容器Ｔの米飯投入領域Ｔ１に落下投入している。よって、複数種の容器Ｔに米飯Ｒを自動的に投入することが可能になる。

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。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。

例えば、本実施の形態の米飯投入装置の容器供給部Ｍ２では、ストック部２１に容器Ｔが積層して収容されているが、容器Ｔの収容形態はこれに限定されるものではない。なお、容器Ｔを積層して収容する場合、複数のストック部２１を備え、複数種の容器Ｔを積層して収容可能にしてもよい。

また、本実施の形態の米飯投入装置においては、容器Ｔの種類が予め複数登録されており、その中から容器供給部Ｍ２に収容された容器Ｔを選択することにより、当該容器Ｔに形成された米飯投入領域Ｔ１の形状と位置とが設定されるようになっている。しかしながら、米飯投入領域Ｔ１の形状と位置との設定についてもこのような方式に限定されるものではなく、例えば、米飯投入領域Ｔ１の形状と位置とを作業者がその場で設定したり、画像処理技術により容器Ｔを自動認識することで米飯投入領域Ｔ１の形状と位置とを設定することなどが考えられる。

以上の説明の米飯投入装置では、米飯投入部で容器の米飯投入領域に米飯を投入した後の工程として、総重量計測部、容器振分部、米飯均し部および容器排出部が設けられているが、これらは設けられていなくてもよい。

１０ 主計量部（米飯計量分割部）
１１ 計量枡
１１ａ 側面型枠
１１ｂ シャッタ
１１ｃ 量目調整板
１３ ローラ対
１４ 補助計量部（調整部）
１５ 補助コンベア
２０ 容器搬送コンベア
２１ ストック部
２２ 容器取出部
２３ 押込部
３０ 成形型
３０ａ 第１の型部材
３０ｂ 第２の型部材
３０ｃ 第３の型部材
４０ シャッタ板（開閉部）
４１ａ 位置決め部材
４１ｂ 移載部材
４２ 容器設置部
６０ 振分部材
６１ 突出板
７０ 均し部材
７１ 均し板
８０ 排出コンベア
９０ リフタ
９１ 縦レール
９２ 米飯コンテナ
９３ ホッパ
９４ 入力部
９４ａ 操作パネル
９４ｂ 操作スイッチ
Ｃ１ 第１のコンベア
Ｃ２ 第２のコンベア
Ｃ３ 第３のコンベア
Ｃ４ 第４のコンベア
Ｃ５ 第５のコンベア
Ｃ６ 第６のコンベア
Ｍ１ 米飯生成部（米飯生成手段）
Ｍ２ 容器供給部（容器供給手段）
Ｍ３ 成形部（成形手段）
Ｍ４ 米飯投入部(投入手段）
Ｍ５ 総重量計測部（総重量計測手段）
Ｍ６ 容器振分部（振分手段）
Ｍ７ 米飯均し部（均し手段）
Ｍ８ 容器排出部（排出手段）
Ｒ 米飯
Ｓ 制御部（制御手段）
Ｔ 容器
Ｔ１ 米飯投入領域

Claims (10)

1. 設定重量値を目標とした米飯を生成する米飯生成手段と、
   前記米飯生成手段で生成された米飯が投入される容器を供給する容器供給手段と、
   前記米飯生成手段の米飯搬送方向下流に設けられ、前記米飯生成手段で生成された米飯を所定の形状に成形する成形手段と、
   前記成形手段の米飯搬送方向下流に設けられ、前記容器供給手段から供給された前記容器に形成された前記米飯投入領域の直上に前記成形手段から搬送された前記米飯を位置決めして当該米飯を前記米飯投入領域に落下投入する投入手段と、
   前記米飯投入領域に対応した形状に前記米飯が成形され、且つ、成形された前記米飯の位置が、当該米飯の搬送経路上が前記投入手段に供給された前記容器の前記米飯投入領域の直上位置となるように前記成形手段を制御する制御手段と、
   を有することを特徴とする米飯投入装置。
2. 前記投入手段の米飯搬送方向下流に設けられ、米飯の投入された前記容器の重量である総重量を計測する総重量計測手段と、
   前記総重量計測手段での計測結果に基づいて前記容器を２方向に振り分ける振分手段と、
   前記振分手段の一方の米飯搬送方向下流に設けられ、当該振分手段に振り分けられた総重量が所定範囲内の前記容器に投入された米飯を均す均し手段と、
   前記振分手段の他方の米飯搬送方向下流に設けられ、当該振分手段に振り分けられた総重量が所定範囲外の前記容器を装置の外に排出する排出手段と、
   をさらに有することを特徴とする請求項１記載の米飯投入装置。
3. 前記容器供給手段は、
   複数種の容器を積層して収容可能な複数の容器収容部を備える、
   ことを特徴とする請求項１または２記載の米飯投入装置。
4. 前記成形手段は、
   前記米飯を水平方向に押圧して前記米飯投入領域の形状に対応した形状に成形する成形型を有する、
   ことを特徴とする請求項１〜３の何れか一項に記載の米飯投入装置。
5. 前記成形型は、
   米飯搬送方向に沿った位置に対向配置され、前記米飯を米飯搬送方向に沿った方向に押圧する一対の第１の型部材と、
   米飯搬送方向と直交する位置に対向配置され、前記米飯を米飯搬送方向と直交する方向に押圧する一対の第２の型部材と、
   を有することを特徴とする請求項４記載の米飯投入装置。
6. 前記投入手段は、
   前記容器供給手段から供給された前記容器の上方において開閉可能に設けられた開閉部と、
   前記成形手段から搬送された前記米飯を閉鎖位置にある前記開閉部における前記米飯投入領域の直上に位置決めする位置決め部とを有し、
   前記開閉部を閉鎖位置から開放位置に移動させて当該開閉部上の前記米飯を前記米飯投入領域に落下投入する、
   ことを特徴とする請求項１〜５の何れか一項に記載の米飯投入装置。
7. 前記米飯生成手段は、
   米飯を解す米飯解し部と、
   前記米飯解し部の下方に設けられ、前記米飯解し部から送られた米飯を計量分割して所定重量の米飯を生成する米飯計量分割部と、
   を有することを特徴とする請求項１〜６の何れか一項に記載の米飯投入装置。
8. 前記米飯生成手段は、
   前記米飯計量分割部で生成された米飯の重量を計測する計測部と、
   前記計測部で計測された米飯の重量と設定重量値との差分の米飯を加える調整部とをさらに有する、
   ことを特徴とする請求項７記載の米飯投入装置。
9. 設定重量値を目標とした米飯を生成し、
   生成された米飯を容器に形成された米飯投入領域に対応した形状に成形し、且つ成形された前記米飯の位置が当該米飯の搬送経路上で前記容器の前記米飯投入領域の直上位置となるようにし、
   前記容器に形成された前記米飯投入領域の直上に前記米飯を位置決めして当該米飯を前記米飯投入領域に落下投入する、
   ことを特徴とする米飯投入方法。
10. 米飯の投入された前記容器の重量である総重量を計測し、
    前記総重量が所定範囲内のときには前記容器に投入された米飯を均し、前記総重量が所定範囲外のときには前記容器を装置の外に排出する、
    ことを特徴とする請求項９記載の米飯投入方法。

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