JP2018201447A

JP2018201447A - 自動トッピング装置

Info

Publication number: JP2018201447A
Application number: JP2017112763A
Authority: JP
Inventors: 敦本田; Atsushi Honda
Original assignee: Nippon Flour Mills Co Ltd
Current assignee: NIPPN Corp
Priority date: 2017-06-07
Filing date: 2017-06-07
Publication date: 2018-12-27
Anticipated expiration: 2037-06-07
Also published as: JP6882084B2

Abstract

【課題】高い再現性を伴って粉末状ないし粒子状の食材を自動的に振りかけることができる自動トッピング装置を提供すること。【解決手段】下方に向けて垂下された回転軸と、回転軸を軸線回りに回転させる回転駆動機構と、回転軸の下端部に設けられた底板１４と、底板の周囲を取り囲むように設けられ、平面視で底板よりも大きい内面を有する下方筒体２２と、底板の上方側に設けられ、平面視で底板よりも小さい内面を有する上方筒体２１と、を備え、上方筒体の下端と底板の上面との間には、隙間Ｇが設けられている。【選択図】図３

Description

本発明は、粉末状ないし粒子状等の食材を自動的に振りかけることができる、自動トッピング装置に関する。

近年、人材不足等のために、各種の生産現場に小型ロボットを導入することが検討ないし実践されている。特に、様々な食材を取り扱う弁当等の生産現場においても、小型ロボットの導入が検討されている。

近年、消費者が弁当に求めるクオリティは高く、栄養価や味については言うまでもなく、見映えについても非常に重要で、その善し悪しは売れ行きに大きく影響する。

スパゲティ弁当を一例に挙げて説明すれば、スパゲティ弁当には粉チーズが振りかけられることがあるが、その振りかけパターンについて鋭意の工夫が施され、例えば円環状のパターンに振りかけることが好ましいと言われている。

そのようなパターンで粉チーズを振りかける作業は、これまで自動化が実現されておらず、人手を介して行われていた。

本件発明者は、粉末状ないし粒子状等の食材を自動的に振りかけることができる自動トッピング装置の開発に取り組んできた。そして、簡易な構成でありながら、極めて高い再現性を実現する自動トッピング装置の開発に成功した。

本発明は、以上の知見に基づいて創案されたものである。本発明の目的は、高い再現性を伴って粉末状ないし粒子状等の食材を自動的に振りかけることができる自動トッピング装置を提供することである。

本発明は、下方に向けて垂下された回転軸と、前記回転軸を軸線回りに回転させる回転駆動機構と、前記回転軸の下端部に設けられた底板と、前記底板の上方側に設けられ、平面視で前記底板よりも小さい内面を有する上方筒体と、を備え、前記上方筒体の下端と前記底板の上面との間には、隙間が設けられていることを特徴とする自動トッピング装置である。

本件発明者が実際に検証したところ、本発明によれば、回転軸を静止させている状態においては、上方筒体の内部であって底板の上方の空間に粉末状ないし粒子状等の食材を保持しておくことができ、且つ、回転軸を回転させている状態においては、前記空間から前記隙間を介して粉末状ないし粒子状等の食材を底板の側方へと繰り出すことができ、引き続いて底板の側方に繰り出された食材は下方へと落下する。この作用は、高い再現性をもって実現される。

本件発明者が実際に検証したところ、粉末状ないし粒子状等の食材の繰り出しと落下とを安定的に実現するためには、前記隙間の高さは１〜１０ｍｍの範囲であることが好ましく、２〜６ｍｍの範囲であることが特に好ましい。

なお、本発明が利用している自然法則（原理）としては、回転軸及び底板の回転による遠心力の作用が挙げられる。しかしながら、自動トッピング装置の各構成要素と粉末状ないし粒子状等の食材との間の摩擦の作用、更には、粉末状ないし粒子状等の食材同士の摩擦の作用も、複雑に影響していると考えられる。というのは、本件発明者が実際に検証したところ、回転軸の回転速度を変化させても、単位時間あたりに落下する食材の量はあまり変化しなかったからである。

また、本発明において、前記隙間の周囲を取り囲むように、平面視で前記底板よりも大きい内面を有する下方筒体が設けられることが好ましい。この場合、隙間から露出する食材を外部雰囲気から保護することができる。

また、本発明において、例えば、前記底板は、円板状であり、前記上方筒体は、円筒状である。この場合、各部材の製造ないし調達が容易である。また、この場合、前記底板と前記上方筒体とが平面視で同心状に配置されていることが好ましく、及び／または、前記底板の外径は前記上方筒体の内径よりも２〜２０ｍｍ大きいことが好ましい。

また、本発明において、前記上方筒体と前記下方筒体とは、段差部を介して接続されていることが好ましい。この場合、各部材の取り扱いが容易である。また、この場合、更に好ましくは、前記上方筒体と前記回転駆動機構とが共通の把持部に固定される。これによれば、当該把持部を利用することで、ロボットアームへの搭載が容易である。

本発明によれば、回転軸を静止させている状態においては、上方筒体の内部であって底板の上方の空間に粉末状ないし粒子状等の食材を保持しておくことができ、且つ、回転軸を回転させている状態においては、前記空間から前記隙間を介して粉末状ないし粒子状等の食材を底板の側方へと繰り出すことができ、引き続いて底板の側方に繰り出された食材は下方へと落下する。この作用は、高い再現性をもって実現される。

本発明の一実施形態に係る自動トッピング装置の概略斜視図である。図１の自動トッピング装置の一部を切り欠いて示す概略斜視図である。図１の自動トッピング装置の主要部の概略縦断面図である。図１の自動トッピング装置をロボットアームに搭載した状態を示す概略側面図である。振りかけパターン変更のためのアダプタの一例を示す概略斜視図である。図５のアダプタを取り付けた場合の図１に相当する概略斜視図である。

以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。

図１は、本発明の一実施形態に係る自動トッピング装置１０の概略斜視図であり、図２は、本実施形態の自動トッピング装置１０の一部を切り欠いて示す概略斜視図であり、図３は、本実施形態の自動トッピング装置１０の主要部の概略縦断面図である。

図１乃至図３に示すように、本実施形態の自動トッピング装置１０は、下方に向けて垂下された回転軸１１と、当該回転軸１１を軸線回りに回転させる回転駆動機構１２と、を備えている。

本実施形態の回転軸１１は、上方回転軸１１ａと下方回転軸１１ｂとが途中の結合部１１ｊで結合された構成となっている。また、本実施形態の回転駆動機構１２は、電動モータであり、不図示の導電線を介して給電されて、上方回転軸１１ａを軸線回りに回転させるようになっている。

特に図２に示すように、下方回転軸１１ｂの下端部には、十字状の接合部材１３を介して、底板１４が結合されている。本実施形態の底板１４は、半径ｒ４＝３０ｍｍの円板状の部材からなる。もっとも、十字状の接合部材１３を介することなく、下方回転軸１１ｂが底板１４に直結されてもよい。その場合、底板１４の上面に、十字状等の隆起パターンが設けられてもよい。

また、底板１４の周囲を取り囲むように、平面視で当該底板１４よりも大きい内面を有する下方筒体２２が設けられている。本実施形態の下方筒体２２は、高さの低い内径ｒ２＝３８ｍｍの円筒状の部材からなり、底板１４と下方筒体２２とは、平面視で同心状に配置されている。

下方筒体２２の上方側には、平面視で底板１４よりも小さい内面を有する上方筒体２１が設けられている。本実施形態の上方筒体２１は、内径ｒ１＝２９ｍｍの円筒状の部材からなり、底板１４と上方筒体２１とも、平面視で同心状に配置されている。また、本実施形態の上方筒体２１と下方筒体２２とは、段差部２３を介して接続されている。

そして、特に図３に示すように、上方筒体２１の下端と底板１４の上面との間には、円環状の隙間Ｇが設けられている。本実施形態の隙間Ｇの高さｈは、３ｍｍとなっている。

その他、上方筒体２１と回転駆動機構１２とは、共通の把持部２５に固定されている。

次に、以上のように構成された本実施形態の自動トッピング装置１０の作用について説明する。

本実施形態の自動トッピング装置１０では、回転軸１１を静止させている状態において、上方筒体２１の内部であって底板１４の上方の空間Ｓに、例えば粉末状ないし粒子状等の食材を保持しておくことができる。

本実施形態の自動トッピング装置１０がトッピング可能な食材としては、例えば、粉末状のチーズ、粒子状のアラザン、刻み海苔、刻み葉、鷹の爪、等が挙げられる。

これらの食材は、回転軸１１を静止させている状態においては、隙間Ｇを介して自動トッピング装置１０から落下しない。これは、自動トッピング装置１０の各構成要素（回転軸１１、接合部材１３、底板１４、上方筒体２１）と食材との間の摩擦の作用、更には、食材同士の摩擦の作用によると考えられる。

そして、回転駆動機構１２によって回転軸１１を例えば所定の回転角度だけ回転させることにより（回転駆動機構１２は不図示の制御部によって制御され得る）、空間Ｓから隙間Ｇを介して、前記の食材が底板１４の側方へと繰り出され、更に底板１４の下方へと落下する。

本件発明者の検証によれば、この作用は、高い再現性をもって実現される。従って、振りかける対象物（弁当など）に対する下方筒体２２の高さ等を適宜に調整しておくことで、高い再現性をもって、所望の円環状のパターンで食材を振りかけることができる。

以上のように、本実施形態の自動トッピング装置１０によれば、簡易な構成でありながら、極めて高い再現性を伴って粉末状ないし粒子状等の食材を自動的に振りかけることができる。

なお、本件発明者の検証によれば、粉末状ないし粒子状等の食材の繰り出しと落下とを安定的に実現するためには、隙間Ｇの高さｈは１〜１０ｍｍの範囲であることが好ましく、２〜６ｍｍの範囲であることが特に好ましい。

更に、食材の種類に応じた隙間Ｇの高さの微調整を可能にするべく、把持部２５に対する回転駆動部材１２及び／または上方筒体２１の固定位置の微調整が可能であることが好ましい。

また、本件発明者の検証によれば、上方筒体２１の内面半径ｒ１（前記実施形態では２９ｍｍ）と底板１４の半径ｒ４（前記実施形態では３０ｍｍ）との差についても、１〜１０ｍｍの範囲であることが好ましく、２〜６ｍｍの範囲であることが特に好ましい。

更に、食材の種類に応じた調整を可能にするべく、下方回転軸１１ｂ、接合部材１３及び底板１４からなる組立体部分が、結合部材１１ｊに対して交換可能となっていることが好ましい。

以上に説明した本実施形態の自動トッピング装置１０は、図４に示すように、把持部２５を利用することでロボットアーム３０への搭載が容易である。

なお、以上に説明した本実施形態のトッピング装置１０は、所望の円環状のパターンで食材を振りかける場合に好適であるが、下方筒体２２に適宜のアダプタを取り付けることで、振りかけのパターンを自由に変更することができる。

図５は、振りかけパターン変更のためのアダプタの一例を示す概略斜視図であり、図６は、図５のアダプタを取り付けた場合の図１に相当する概略斜視図である。本例のアダプタ４０は、漏斗状の形態であって、中央に集中的に食材をトッピングする際に好適である。

あるいは、下方筒体２２を設けないという態様も、採用可能である。もっとも、隙間Ｇの周囲を取り囲むような下方筒体２２を設けておく方が、隙間Ｇから露出する食材を外部雰囲気から保護することができるため、好ましい。

１０自動トッピング装置
１１回転軸
１１ａ上方回転軸
１１ｊ結合部
１１ｂ下方回転軸
１２回転駆動機構（電動モータ）
１３接合部材
１４底板（円板状）
２１上方筒体
２２下方筒体
２３段差部
２５把持部
３０ロボットアーム
４０アダプタ

Claims

下方に向けて垂下された回転軸と、
前記回転軸を軸線回りに回転させる回転駆動機構と、
前記回転軸の下端部に設けられた底板と、
前記底板の上方側に設けられ、平面視で前記底板よりも小さい内面を有する上方筒体と、
を備え、
前記上方筒体の下端と前記底板の上面との間には、隙間が設けられている
ことを特徴とする自動トッピング装置。
前記隙間の高さは、１〜１０ｍｍの範囲である
ことを特徴とする請求項１に記載の自動トッピング装置。
前記隙間の周囲を取り囲むように設けられ、平面視で前記底板よりも大きい内面を有する下方筒体
を更に備えたことを特徴とする請求項１または２に記載の自動トッピング装置。
前記底板は、円板状であり、
前記上方筒体は、円筒状である
ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の自動トッピング装置。
前記底板と前記上方筒体とは、平面視で同心状に配置されている
ことを特徴とする請求項４に記載の自動トッピング装置。
前記底板の外径は、前記上方筒体の内径よりも、２〜２０ｍｍ大きい
ことを特徴とする請求項４または５に記載の自動トッピング装置。
前記上方筒体と前記下方筒体とは、段差部を介して接続されている
ことを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載の自動トッピング装置。
前記上方筒体と前記回転駆動機構とは、共通の把持部に固定されている
ことを特徴とする請求項７に記載の自動トッピング装置。