JP2022087570A - 食品整列装置 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、より均等に食品を整列させることができる食品配列装置を提供する。【解決手段】載置面２１ａを含むコンベア部２１と、載置面２１ａが所定の搬送方向に沿って移動するようにコンベア部２１を駆動するコンベア駆動装置２８とを含むコンベア２０と、案内面３１ａに沿って食品１００を載置面２１ａに落下させるシュート部３０と、載置面２１ａ上の食品１００に搬送方向の上流側から当接可能な当接部４５とを設け、食品１００と当接したときの当接部４５の位置と案内面３１ａの下端部の位置との関係に基づいて当接部４５と当接した食品１００の厚みｄを特定し、特定した食品１００の厚みｄ以上コンベア部２１を移動させる。【選択図】図１

Description

本発明は、食品、例えばおにぎりを多数整列させるための食品整列装置に関する。

近年、食品、例えばおにぎりが包装部材で包装された状態で販売されており、これを販売店等にトレイに配列状に並べられた状態で搬入することが行われている。このような食品に関し、例えば特許文献１に、食品を密閉状態に包装することが可能であって、しかも、食品の自動包装を安全かつ確実に行えるとされる食品の自動包装方法とその装置が開示されている。

ところで、特許文献１のように食品を自動的に製造して包装することは行われているが、完成した食品をトレイに並べる作業は作業者が手で行っている。そのため、この配列作業を行う作業者が必要であり、しかも、配列状に並べる作業時間が長くかかってしまう。

これに対して、本願出願人は、特許文献２に開示する装置であって、複数の食品をコンベア上に整列させた後、これらを一括してトレイに移送する装置を開発した。具体的に、この装置では、コンベアの搬送ベルトに複数の仕切壁が設けられており、これら仕切壁の間の空間に１つずつ食品が導入されることで複数の食品が整列させられる。そして、一列に並んだ搬送ベルト上の複数の食品が一括してトレイに移送されるようになっている。

特開２００５－２９１７５号公報 特開２０１８－１７２１８５号公報

特許文献２の装置では、食品の位置が仕切壁により規定されるため、食品の厚みにばらつきがあると整列後の食品どうしの隙間寸法がばらついてしまう。食品どうしの隙間寸法がばらつくと、トレイに移送したときにトレイ内に無駄な空間が生じたりトレイ内で食品が安定しないおそれがあり、特許文献２の装置には、この点において改良の余地がある。

本発明は、より均等に食品を整列させることができる食品整列装置の提供を目的とする。

上記課題を解決するために、本発明は、複数の食品を載置可能な載置面を含むコンベア部と、当該載置面が所定の搬送方向に沿って移動するように前記コンベア部を駆動するコンベア駆動装置とを含むコンベアと、前記搬送方向の上流側を向く案内面を備え、当該案内面に沿って食品を前記載置面に落下させるシュート部と、前記載置面上の食品に前記搬送方向の上流側から当接可能な当接部と、前記当接部を前記搬送方向に沿って往復動させるとともに前記載置面上で停止している食品と前記当接部とが当接すると当該当接部の移動を停止させる当接部駆動装置と、前記コンベア駆動装置と前記当接部駆動装置とを制御する制御装置とを備え、前記制御装置は、食品と当接したときの前記当接部の位置と、前記案内面の下端部の位置との関係に基づいて、前記当接部と当接した食品の厚みを特定し、特定した食品の厚み以上の距離だけ前記コンベア部を移動させる、ことを特徴とする。

この装置では、シュート部の案内面に沿って食品がコンベアの載置面に落下する。そのため、搬送方向について案内面の下端部の位置と一致する基準位置に食品を常に落下させることができ、この基準位置と、当接部が食品と当接してその移動が停止したときの当該当接部の位置とに基づいて食品の厚み（搬送方向の寸法）を特定できる。そして、この装置では、特定した食品の厚み以上の距離だけ、コンベア部が移動するようになっている。そのため、載置面に落下してきた食品の厚み以上の距離だけ、コンベア部を移動させることができるとともに、この載置面に落下してきた食品の厚みに応じた量ずつコンベア部を移動させることができる。従って、この装置によれば、複数の食品を載置面上に重ならずに整列させることができるとともに、複数の食品どうしの隙間寸法を均等に近づけてこれらを適切に整列させることができる。

上記構成において、好ましくは、前記当接部駆動装置は、前記搬送方向の位置が前記案内面の下端部と同じになる基準位置と当該基準位置よりも前記搬送方向の上流側の上流側基準位置との間で前記当接部を往復動させるとともに、前記当接部と食品との当接後に前記コンベア部が移動しているときは当該コンベア部と同じ速度で前記当接部を移動させる。

この構成によれば、コンベア部によって食品が移送されている間、当接部が食品と一体に搬送方向の下流側に移動する。そのため、食品がその移動途中で搬送方向の下流側に倒れるのを当接部によって防止できる。

食品の厚みを算出する構成としては、前記当接部にこれと一体に移動可能に連結された被測定部と、前記搬送方向に沿って前記被測定部と対向する位置に設けられて、当該被測定部との離間距離を測定する測定部とを備え、前記制御装置は、食品との当接に伴って前記当接部の移動が停止したときに前記測定部により測定された前記離間距離を、前記当接部が前記基準位置にあるときの前記被測定部と前記測定部との離間距離から差し引いた値を、食品の厚みとして算出する構成、が挙げられる。

上記構成において、好ましくは、前記シュート部は、前記案内面と対向して当該案内面とともに食品が落下する落下口を区画する対向面を有し、前記当接部にこれと一体に前記搬送方向に沿って往復動可能に連結されて、前記落下口を塞ぐことが可能なシャッター部を備え、前記シャッター部は、前記当接部が前記上流側基準位置にある状態で前記落下口を全開にし、前記当接部が前記基準位置にある状態で前記落下口を全閉にするように前記当接部に連結されている。

この構成によれば、当接部が上流側基準位置から基準位置に移動するまでの間、つまり、シュート部から載置面に食品が落下してからコンベア部の移動およびこれに伴う食品の移動が完了するまでの間、落下口が徐々に閉鎖されていく。そのため、載置面に落下した食品の移動が完了するまでの間に、新たな食品が載置面に落下するのを防止でき、食品を個々に適切に移動させてこれらを載置面上に整列させることができる。
る。

上記構成において、前記シュート部を食品が通過したことを検出する食品通過検出部を備え、前記制御装置は、前記食品通過検出部によって食品が前記シュート部を通過したことが検出されると、前記当接部駆動装置によって前記当接部を前記基準位置から上記上流側基準位置に移動させる、としてもよい。

上記構成において、好ましくは、前記コンベア部は、前記載置面から上方に突出して複数の食品の前記搬送方向の下流側に配置される仕切板を備え、前記当接部は、前記搬送方向に沿って見たときに、前記仕切板が移動する領域とは異なる領域を往復動するように配設されている。

この構成によれば、当接部の往復動を阻害することなくコンベア部に仕切板を設けることができ、この仕切板によって載置面上の食品が搬送方向の下流側に倒れるのを防止できる。

上記構成において、好ましくは、前記制御装置は、特定した食品の厚みと同じ距離だけ前記コンベア部を移動させる。

この構成によれば、複数の食品どうしの隙間寸法をゼロに近づけることができ、食品を隙間なく整列させることができる。

以上のように、本発明によれば、より均等に複数の食品を整列させることができる。

本発明の一実施の形態の食品整列装置の一部を示した概略斜視図である。 図１の食品整列装置の概略側面図である。 図２の一部を拡大して示した図である。 仕切板と当接部との位置関係を示した概略側面図である。 食品がシュート部に導入されるときの様子を示した食品整列装置の概略側面図である。 食品がシュート部から載置面に落下するときの様子を示した食品整列装置の概略側面図である。 当接部と食品とが当接するときの様子を示した食品整列装置の概略側面図である。 食品の厚みを算出する手順を説明するための図であり図３に対応する拡大図である。 第２コンベア部が移動するときの様子を示した食品整列装置の概略側面図である。 食品の整列を開始するときの様子を示した食品整列装置の概略側面図である。 制御装置の制御手順を示したフローチャートである。

以下、本発明を実施するための形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。図１は、本発明の一実施形態に係る食品整列装置１を示した概略斜視図である。図２は、図１の食品整列装置１の概略側面図である。図３は、図２の一部を拡大した図である。図４は、後述する仕切板２３と当接部４５との位置関係を示した概略側面図である。

食品整列装置１は、複数の食品１００をトレイ等に搬送する前に整列させるための装置である。本実施形態では、食品１００は、１個のおにぎりが袋詰めされたものであり、略直方体の外形を有する。

食品整列装置１は、第１コンベア１０と、押し出し装置１８と、第２コンベア２０と、シュート部３０と、スライド機構４０と、第１センサＳＮ１と、第２センサＳＮ２と、第３センサＳＮ３とを備える。また、食品整列装置１は、第２コンベア２０等の各部を制御する制御装置９０とを備える。

（第１コンベアおよび押し出し装置）
第１コンベア１０は、ベルトコンベアであり、食品１００を載置して搬送するベルト状の第１コンベアベルト１１と、第１コンベアベルト１１を移動可能に保持する第１コンベア本体１２とを備える。

第１コンベアベルト１１は、無端のベルトであり、食品１００をその上面に載置して搬送する。第１コンベア本体１２は、第１コンベアベルト１１が掛け渡された一対のプーリー１３と、これらプーリー１３および第１コンベアベルト１１を支持する複数の脚部１４と、一方のプーリー１３を回転駆動する第１コンベアモータ１６と、第１コンベアベルト１１の幅方向の両端に配設された一対のコンベアカバー１５とを備える。各コンベアカバー１５は、それぞれ第１コンベアベルト１１の幅方向の両端をその全長にわったって幅方向の外側から覆っている。脚部１４は、第１コンベアベルト１１の上面が水平面に沿うようにこれを支持している。

第１コンベアモータによってプーリー１３が回転駆動されると、第１コンベアベルト１１の上面は図１の矢印Ｙ１に示す方向に移動する。以下では、適宜、第１コンベアベルト１１の上面の移動方向（矢印Ｙ１の方向）を第１搬送方向という。また、第１コンベアベルト１１の幅方向であって第１搬送方向に沿ってその上流側から下流側をみたときの左右方向を左右方向という。

第１コンベアベルト１１の上面の第１搬送方向の上流端には、別途の機械で製造された食品１００が搬入される。第１コンベアベルト１１が移動すると、食品１００は第１コンベアベルト１１の第１搬送方向の上流端から下流端に向けて搬送される。

押し出し装置１８は、食品１００を第１コンベアベルト１１からシュート部３０に押し出すための装置である。押し出し装置１８は、第１コンベアベルト１１の第１搬送方向の下流端付近に配設されている。押し出し装置１８は、第１コンベアベルト１１の第１搬送方向の下流端付近において左右方向に延びる第１立て板１８ａと、第１立て板１８ａの右縁から第１搬送方向の上流側に延びる第２立て板１８ｂとを備える。

押し出し装置１８は、第２立て板１８ｂが第１コンベアベルト１１の右縁に沿う位置と、これよりも左方の位置との間で、図１の矢印Ｙ２に示すように左右方向に往復動可能に構成されている。図５は、食品１００がシュート部３０に導入されるときの様子を示した食品整列装置の概略側面図である。押し出し装置１８は、図５の鎖線に示すように、第２立て板１８ｂが第１コンベアベルト１１の右縁に沿う位置にある状態で第１立て板１８ａによって食品１００を受け止め、その後、図５の破線に示すように左方に駆動されることで第２立て板１８ｂによって食品１００を左方に押し出す。

（第２コンベア）
第２コンベア２０は、複数の食品１００を載置可能な載置面２１ａを含む第２コンベア部２１と、第２コンベア部２１を移動可能に保持する第２コンベア本体２５とを備える。第２コンベア２０は請求項の「コンベア」に相当し、第２コンベア部２１は請求項の「コンベア部」に相当する。また、後述する第２コンベアモータ２８は、請求項の「コンベア駆動装置」に相当する。

本実施形態では、第２コンベア２０はスラットコンベアである。つまり、第２コンベア２０は、複数のスラット２２が固定された無端のチェーンベルト２６を有し、チェーンベルト２６の循環駆動によってスラット２２に載置された食品１００を搬送する。第２コンベア２０は、チェーンベルト２６が水平方向に延びる軸回りに回動するように配設されており、複数のスラット２２のうちチェーンベルト２６の上方に位置するスラット２２の表面２２ａが、食品１００を載置可能な載置面２１ａとして機能する。以下では、適宜、チェーンベルト２６の回動軸に沿う方向を第２幅方向という。

具体的には、第２コンベア本体２５は、第２幅方向および上下方向と直交する方向について互いに離間した位置に配置された一対のスプロケットホイール２７と、これらスプロケットホイール２７にそれぞれ掛け渡された一対のチェーンベルト２６と、一方のスプロケットホイール２７を第２幅方向に延びる軸回りに回転駆動する第２コンベアモータ２８とを備える。スラット２２は略直方体の外形を有しており、その表面２２ａは略長方形の平面となっている。各スラット２２は、それぞれチェーンベルト２６にその周方向について互いに等間隔となる状態で連結されている。本実施形態では、第２コンベア２０は、３６個のスラット２２を備える。

第２コンベアモータ２８によってスプロケットホイール２７が回転駆動されると、第２コンベア部２１の上面つまり載置面２１ａは図２の矢印Ｙ２０に示す方向に移動する。以下では、適宜、第２コンベア部２１の載置面２１ａの移動方向（矢印Ｙ２０の方向）を第２搬送方向という。なお、この第２搬送方向は、請求項の「搬送方向」に相当する。

第２コンベア２０は、第１搬送方向と第２搬送方向とが略直交し、第２コンベア部２１が第１コンベアベルト１１の左方からこれの下方を通って右方まで延びるように配設されている。また、第２コンベア２０は、その載置面２１ａが右に向かって移動するように、且つ、その左端部であって第２搬送方向の上流端の方がその右端部であって第２搬送方向の下流端よりも高くなるように配設されている。

一部のスラット２２には、その表面２２ａからこれと直交する方向に延びる仕切板２３が設けられている。仕切板２３は、チェーンベルト２６の上方にある状態でスラット２２の表面２２ａから上方に延びる板状、つまり、載置面２１ａから上方に延びる板状を有している。本実施形態では、３つのスラット２２にそれぞれ仕切板２３が設けられている。３つの仕切板２３は、チェーンベルト２６の周方向に互いに等間隔に配設されている。つまり、仕切板２３を有するスラット２２どうしの間に仕切板２３を有しないスラット２２が同数（本実施形態では１１個）存在するように構成されている。各仕切板２３は、それぞれ隙間を空けて第２幅方向に並ぶ一対の仕切片２３ａからなる。一対の仕切片２３ａは、第２幅方向についてスラット２２の中央部分を挟むようにスラット２２に固定されている。

（シュート部）
シュート部３０は、第１コンベアベルト１１から第２コンベア２０の載置面２１ａに食品１００を落下させるための装置である。シュート部３０は、第１コンベアベルト１１の第１搬送方向の下流端の左方であって押し出し装置１８と対向する位置に配設されている。また、シュート部３０は、後述する落下口３０Ｂが第２コンベア２０の載置面２１ａの左端部の上方に位置するように配設されている。

シュート部３０は、それぞれ板状を有して第２搬送方向について互いに対向する第１シュート壁３１と第２シュート壁３２とを有する。第１シュート壁３１は、第１コンベア１０の左側のコンベアカバー１５の左縁から左斜め下方に延びており、第２搬送方向の上流側を向く案内面３１ａを有している。案内面３１ａは、第１コンベアベルト１１の上面およびコンベアカバー１５の上面とほぼ同じ高さ位置から左斜め下方に延びている。本実施形態では、第１シュート壁３１は、その上端からまっすぐ下方に延びる固定壁３１ｂと一体に形成されており、固定壁３１ｂが左側のコンベアカバー１５に固定されることでコンベアカバー１５に支持されている。

第２シュート壁３２は、第１シュート壁３１の第２搬送方向の下流側の位置において、これとほぼ平行に延びており、案内面３１ａと対向する対向面３２ａを有している。本実施形態では、第１シュート壁３１とその案内面３１ａおよび第２シュート壁３２とその対向面３２ａは、それぞれ、上方に膨出するように湾曲している。

案内面３１ａと対向面３２ａとの間には、上下に延びて内側を食品１００が通過するシュート通路３０Ａが区画されており、シュート通路３０Ａの上端が食品１００が導入される導入口、下端が食品１００が載置面２１ａに向けて落下する落下口３０Ｂとなっている。本実施形態では、シュート部３０は、第１シュート壁３１と第２シュート壁３２の各第２幅方向の両縁を外方から覆う一対の板状のシュート横壁３３を有しており、シュート通路３０Ａは、これらシュート横壁３３によっても区画されている。なお、図面では、食品整列装置１の主要部が明瞭になるように、一方のシュート横壁３３のみ図示している。

図５の破線に示すように押し出し装置１８によって第１コンベアベルト１１の左方に押し出された食品１００は、図５の実線に示すように、案内面３１ａに沿って落下する。案内面３１ａに沿って落下することで、食品１００は、常に、その第２搬送方向の下流端の位置が、載置面２１ａ上の同じ位置であって第２搬送方向に沿う位置が案内面３１ａの下端部と同じになる第１位置Ｘ１（図３、図８）に落下する。

（スライド機構）
スライド機構４０は、ピストン４３とこれを往復動可能に保持するシリンダ４２とを含むスライド装置４１と、載置面２１ａ上の食品１００に第２搬送方向の上流側から当接可能な当接部４５と、測定板４６と、落下口３０Ｂを開閉可能なシャッター部４７とを備える。

スライド装置４１は、第２コンベア２０の上方に、ピストン４３が第２搬送方向に沿って往復動する姿勢で配設されている。ピストン４３の先端には、側面視でＬ字状を有するスライドブロック４４が連結されており、ピストン４３の往復動に伴ってスライドブロック４４も往復動するようになっている。スライド装置４１は、請求項の「当接部駆動装置」に相当する。

当接部４５は、載置面２１ａと略直交する方向に延びる板状を有している。当接部４５は、ピストン４３の往復動に伴って載置面２１ａ上のわずか上方且つ落下口３０Ｂの下方を第２搬送方向に沿って往復動するように、ピストン４３に連結されている。具体的には、当接部４５は、その上端から第２搬送方向の下流側に延びる第１固定板４５ａと一体に形成されており、第１固定板４５ａがスライドブロック４４に連結されることでピストン４３にこれと一体に往復動可能に連結されている。

スライド装置４１は、当接部４５を、第１位置Ｘ１とこれよりも第２搬送方向の上流側の第２位置Ｘ２との間で第２搬送方向に沿って往復動させる。第１位置Ｘ１は、図３の破線に示すように、第２搬送方向の位置が案内面３１ａの下端部と一致する位置である。第２位置Ｘ２は、図３の実線に示すように、第２搬送方向の位置が対向面３２ａの下端部と一致する位置である。詳細には、スライド装置４１は、当接部４５を、その第２搬送方向の上流端が第１位置Ｘ１と第２位置Ｘ２との間で移動するように、当接部４５を往復動させる。第１位置Ｘ１は請求項の「基準位置」に相当し、第２位置Ｘ２は請求項の「上流側基準位置」に相当する。

上記のように、シュート部３０から載置面２１ａに落下した食品１００は、その第２搬送方向の下流端の位置が第１位置Ｘ１と一致した状態になる。これより、当接部４５は、第２位置Ｘ２にある状態で食品１００よりも第２搬送方向の上流側に位置し、第２位置から第１位置への移動途中に載置面２１ａに落下した食品１００に第２搬送方向の上流側から当接する。

ここで、スライド装置４１による当接部４５の駆動力は、載置面２１ａ上で停止している食品１００と当接部４５とが当接したときに食品１００から当接部４５に付与される抗力よりも小さく設定されている。これより、上記のようにスライド装置４１は当接部４５を第２位置Ｘ２と第１位置Ｘ１との間で往復駆動させるが、第２位置Ｘ２から第１位置Ｘ１への移動途中に載置面２１ａ上で停止している食品１００と当接すると、当接部４５の移動はいったん停止し、食品１００から当接部４５への抗力がなくなると再び当接部４５は第１位置に向かって移動することになる。

図４に示すように、当接部４５は、第２搬送方向に沿って見たときに仕切板２３が通過する領域とは異なる領域に配設されている。詳細には、当接部４５は、一対の仕切片２３ａが通過する領域の間を移動するように配設されている。これより、本実施形態では、上記のように、当接部４５を載置面２１ａのわずか上方を往復動するように構成し且つ載置面２１ａにこれの上方から突出する仕切片２３ａを設けつつ、これらの干渉を回避することができるようになっている。

測定板４６は、当接部４５よりも第２搬送方向の下流側の位置において当接部４５と平行に延びる板状部材である。測定板４６は、当接部４５と一体に第２搬送方向に沿って往復動するようにこれに連結されている。具体的には、測定板４６は、その上端から第２搬送方向の下流側に延びる第２固定板４６ａと一体に形成されており、第２固定板４６ａがスライドブロック４４に連結されることで当接部４５にこれと一体に往復動可能に連結されている。

本実施形態では、当接部４５と同様に測定板４６も一対の仕切片２３ａの間を移動するように構成されており、仕切片２３ａおよび仕切板２３と測定板４６との干渉も回避されるようになっている。

シャッター部４７は、第２コンベア部２１の載置面２１ａと略平行に延びる板状部材である。シャッター部４７は、第１固定板４５ａの上面に固定されており、第１固定板４５ａつまり当接部４５と一体に第２搬送方向に沿って往復動する。

シャッター部４７は落下口３０Ｂ全体を塞ぐことが可能な大きさを有している。また、シャッター部４７は、当接部４５の第２搬送方向の上流端と略同じ位置から下流側に延びている。これより、図３の破線に示すように、当接部４５が第１位置Ｘ１にあるとき、シャッター部４７は落下口３０Ｂの全体を塞ぎこれを全閉にする。これに対して、図３の実線に示すように、当接部４５が第２位置Ｘ２にあるときは、シャッター部４７は落下口３０Ｂよりも第２搬送方向の上流側に位置することになり、落下口３０Ｂはその全体が開放される、つまり、全開になる。

（センサ）
第１センサＳＮ１および第３センサＳＮ３は、それぞれその前方の所定の範囲内に物体が存在する場合に所定の信号を出力するように構成されたセンサである。第１センサＳＮ１は、案内面３１ａの下方且つ第２コンベア部２１の側方に配設されており、案内面３１ａの下方に仕切板２３または食品１００が存在する場合に、所定の信号を出力する。第３センサＳＮ３は、シュート通路３０Ａの下端部と対向する位置に配設されており、シュート通路３０Ａの下端部に食品１００が存在する場合に、所定の信号を出力する。この第３センサＳＮ３は、請求項の「食品通過検出部」に相当する。

第２センサＳＮ２は、その前方に存在する物体とセンサ自身との離間距離を測定するセンサである。第２センサＳＮ２は、測定板４６と対向しており、測定板４６とセンサ自身との離間距離Ｌｘ（図３）を測定する。この第２センサＳＮ２は、請求項の「測定部」に相当し、測定板４６は請求項の「被測定部」に相当する。

第１センサＳＮ１、第２センサＳＮ２および第３センサＳＮ３としては、例えば、光学センサを用いることができる。

（制御装置および制御手順）
制御装置９０は、第２コンベアモータ２８およびスライド装置４１を制御する装置である。図５～図１１を用いて制御装置９０の制御手順を説明する。図６～図７、図９および図１０は、食品整列装置１の概略側面図である。図８は、食品の厚みｄを算出する手順を説明するための図であり図３に対応する拡大図である。図１１は、制御装置９０の制御手順を示したフローチャートである。

図５に示すように、当接部４５が第１位置にありシャッター部４７が落下口３０Ｂを全閉にしている状態で、シュート部３０（シュート通路３０Ａ）に食品１００が導入されると、食品１００はシャッター部４７の上面にいったん留まる。また、このとき、食品１００がシュート通路３０Ａの下端部に到達したことが第３センサＳＮ３によって検出され、第３センサＳＮ３から制御装置９０に所定の信号が入力される。

制御装置９０は、第３センサＳＮ３から所定の信号を受け取ると（ステップＳ１の判定がＹＥＳになると）、スライド装置４１に指令を出して、図５の矢印Ｙ４１のようにピストン４３を第２搬送方向の上流側に移動させて、当接部４５を第１位置Ｘ１から第２位置Ｘ２に向けて移動させる（ステップＳ２）。これに伴い、シャッター部４７も第２搬送方向の上流側に移動し、図６に示すように、落下口３０Ｂの全体が開放される。落下口３０Ｂが開放されると、図６の矢印Ｙ１００のように、食品１００はシュート部３０から載置面２１ａに落下する。上記のように、食品１００はシャッター部４７上にいったん留まっており、食品１００は、案内面３１ａに沿って安定して載置面２１ａに落下する。また、上記のように、案内面３１ａに沿って落下することで、載置面２１ａ上において食品１００の第２搬送方向の下流端の位置は第１位置Ｘ１となる。

次に、制御装置９０は、スライド装置４１に指令を出して、図７の矢印Ｙ４２のようにピストン４３を第２搬送方向の下流側に移動させて、当接部４５を第２位置Ｘ２から第１位置Ｘ１に向けて移動させる（ステップＳ３）。これに伴い、シャッター部４７も第２搬送方向の下流側に移動して落下口３０Ｂを徐々に塞いでいく。

第２位置Ｘ２から第１位置Ｘ１への移動途中、当接部４５は食品１００に第２搬送方向の上流側から当接する。上記のように、食品１００と当接すると、当接部４５の移動はいったん停止される。また、当接部４５に連結されている測定板４６の移動も停止することになる。

ここで、第２センサＳＮ２は、常時、測定板４６とセンサ自身との離間距離を測定して、これを制御装置９０に送っている。これより、当接部４５が第２位置Ｘ２から第１位置Ｘ１に移動している途中で測定板４６の移動が停止すると、第２センサＳＮ２から制御装置９０に送られてくる上記離間距離が所定値以上の値で一定時間変化しなくなる。制御装置９０は、このように当接部４５および測定板４６の移動が停止してその移動速度がゼロとなり上記離間距離が所定値以上の値で一定時間変化しなくなると（ステップＳ４の判定がＹＥＳになると）、第２センサＳＮ２の検出結果に基づいて食品１００の厚み（第２搬送方向の寸法）を算出する（ステップＳ５）。

具体的には、図８に示すように、食品１００の厚みｄは、食品１００と当接したときの当接部４５の位置と、第１位置Ｘ１との第２搬送方向についての離間量と一致し、この離間量は、食品１００と当接部４５とが当接したときの測定板４６の位置と、当接部４５が第１位置Ｘ１にあるときの測定板４６の位置との第２搬送方向についての離間量ｅに一致する。さらに、この離間量ｅは、当接部４５が第１位置Ｘ１にあるときの測定板４６と第２センサＳＮ２との離間距離Ｌ１から、食品１００と当接部４５が当接したときの測定板４６と第２センサＳＮ２との離間距離Ｌ２を差し引いた量と一致する。第１位置にあるときの測定板４６と第２センサＳＮ２との離間距離Ｌ１は予め定められており、制御装置９０にはこの離間距離Ｌ１が基準距離Ｌ１として記憶されている。これより、制御装置９０は、基準距離Ｌ１から、食品１００と当接部４５とが当接したときの第２センサＳＮ２の検出値を差し引いた値ｅを、食品１００の厚みｄとして算出する。

食品１００の厚みｄの算出が終了すると、制御装置９０は、食品１００の厚みｄと同じ量だけ、図９の矢印Ｙ２１のように第２コンベア部２１を第２搬送方向の下流側に移動させる（ステップＳ５）。つまり、制御装置９０は、食品１００の厚みｄと同じ量だけ第２コンベア部２１および載置面２１ａが第２搬送方向の下流側に移動するように、第２コンベアモータ２８を駆動させる（ステップＳ６）。

このようにして、第２コンベア部２１および載置面２１ａは食品１００の厚みｄ分だけ第２搬送方向の下流側に移動し、食品１００もその厚みｄ分だけ第２搬送方向の下流側に移動する。これより、移動後の食品１００の搬送方向の下流端の位置は、第１位置Ｘ１よりもその厚みｄだけ第２搬送方向の上流側となり、移動後の食品１００の第２搬送方向の上流端の位置は、第１位置Ｘ１となる。

食品１００が第２搬送方向の下流側に移動すると、食品１００から当接部４５への抗力はなくなる。食品１００から当接部４５への抗力がなくなるのに伴って、当接部４５の移動は可能となり、当接部４５は、図９の矢印Ｙ４３に示すように、第２搬送方向の下流側に移動する。上記のように、食品１００は、その第２搬送方向の上流端が第１位置Ｘ１に到達するまで移動する。これより、当接部４５は第１位置Ｘ１まで移動可能となり、第１位置Ｘ１まで移動する。

ここで、本実施形態では、スライド装置４１は、当接部４５と食品１００とが当接しているときは当該食品１００と同じ速度で当接部４５を移動させるようになっている。具体的には、本実施形態では、第２コンベア部２１の移動速度よりもピストン４３および当接部４５の移動速度の方が早く設定されている。そのため、第２コンベア部２１の移動に伴って食品１００が移動したとき、当接部４５は食品１００との当接を維持した状態で移動し、その移動速度は食品１００の移動速度と同じになる。

当接部４５が第２搬送方向の下流側に移動すると、シャッター部４７も第２搬送方向の下流側に移動して落下口３０Ｂを徐々に塞いでいく。そして、当接部４５が第１位置Ｘ１に到達した時点で、シャッター部４７は落下口３０Ｂを全閉にする。

制御装置９０は、当接部４５が第１位置Ｘ１まで移動すると基本的にスライド装置４１の駆動を停止する。そして、上記のように第３センサＳＮ３によって食品１００がシュート部３０に投下されたことが検出されると、再びスライド装置４１を駆動してピストン４３を第２搬送方向の上流側に移動させる。このようにして、上記の制御が繰り返されることで、載置面２１ａ上に食品１００が順次並べられていく。また、載置面２１ａ上に食品１００が落下する毎にその食品１００の厚み分だけ第２コンベア部２１が移動されることになり、食品１００は隣接する他の食品１００との隙間がほぼゼロとなる状態で載置面２１ａ上に並べられていく。

ここで、本実施形態では、図１０に示すように、最初に載置面２１ａ上に落下した食品１００は、仕切板２３と当接するように並べられる。具体的には、制御装置９０は、仕切板２３の第２搬送方向の上流端面が第１位置Ｘ１になる状態で第２コンベア部２１の駆動を停止して、この状態で食品１００が落下するのを待つ。従って、食品１００がその第２搬送方向の下流端の位置が第１位置Ｘ１となる状態で載置面２１ａに落下することで、この食品１００は仕切板２３と当接することになり、図８等に示すように、食品１００は仕切板２３の第２搬送方向の下流側に順次並べられることになる。なお、本実施形態では、第１センサＳＮ１によって食品１００および仕切板２３が検出されていない状態からこれが検出される状態に変化すると、制御装置９０は第２コンベア部２１の駆動を停止し、これにより、仕切板２３の第２搬送方向の上流端面の位置を第１位置Ｘ１にセットする。

なお、載置面２１ａ上に並べられた食品１００は、別途設けられたロボット等によりトレイに移送される。例えば、食品１００の載置面上への落下が開始してから第２コンベア部２１の移動量が所定量以上になると、制御装置９０は、第２コンベア部２１の駆動を停止するとともに、別途設けられたロボット等に指令を出して載置面２１ａ上に整列された複数の食品１００を一括してトレイに移送させる。

（作用等）
以上のように、上記実施形態に係る食品整列装置１では、食品１００が案内面３１ａに沿って第２コンベア部２１の載置面２１ａに落下するように構成され、これにより、食品１００が常に載置面２１ａ上の案内面３１ａの下端部と対向する第１位置Ｘ１に載置されるようになっている。そして、この食品１００に当接部４５が第２搬送方向の上流側から当接し、この当接時の当接部４５の位置と第１位置Ｘ１つまり案内面３１ａの下端部の位置との関係から食品１００の厚みｄが特定されて、この厚みｄ分だけ第２コンベア部２１および載置面２１ａが移動させられるようになっている。そのため、載置面２１ａに順次落下してくる複数の食品１００を隣接する食品１００との隙間をゼロにした状態で載置面２１ａ上に整列させることができる。特に、載置面２１ａに落下してくる食品１００の厚みが変化しても、各食品１００の厚み分だけ載置面２１ａが移動することで、食品１００の厚みに関わらず食品１００どうしの隙間をゼロにできる。従って、複数の食品１００を載置面２１ａ上に確実に均等に整列できる。そして、このように複数の食品１００を均等に整列できれば、トレイに移送した際にトレイに安定して食品１００を整列できるとともにトレイ内に無駄な隙間が生じるのを防止でき、搬送効率を高めることができる。

また、上記実施形態では、当接部４５が第１位置Ｘ１と第２位置Ｘ２との間で往復動される。つまり、当接部４５が第１位置Ｘ１まで移動させられる。そして、当接部４５と食品とが当接しているときは食品１００と同じ速度で当接部４５が移動するように構成されており、第２コンベア部２１の移動時、当接部４５は食品１００との当接を維持した状態で移動する。そのため、第２コンベア部２１の移動時に食品１００が第２搬送方向の上流側に倒れるのを当接部４５によって防止でき、食品１００を安定して搬送することができる。

また、上記実施形態では、当接部４５にこれと一体に往復動可能に連結されて落下口３０Ｂを塞ぐことが可能なシャッター部４７が設けられて、シャッター部４７が、当接部４５が第２位置Ｘ２にある状態で落下口３０Ｂを全開にし、当接部４５が第１位置Ｘ１にある状態で落下口３０Ｂを全閉にするように構成されている。そのため、シュート部３０から載置面２１ａに食品１００が落下してから食品１００の載置面２１ａ上での移動が完了するまでの間に、シャッター部４７によって落下口３０Ｂを徐々に閉鎖していくことができ、載置面２１ａに落下した食品１００の移動が完了するまでの間に、新たな食品１００が載置面２１ａに落下してくるのを防止できる。従って、食品１００を個々に適切に移動させてこれらを整列させることができる。また、上記のように、食品１００をシャッター部４７の上面に留まらせることができるので、食品１００を安定して載置面２１ａに落下させることができる。

また、上記実施形態では、第２コンベア部２１に載置面２１ａから突出する仕切板２３が設けられて、この仕切板２３の第２搬送方向の下流側に順に食品１００が整列されるようになっている。そのため、食品１００が第２搬送方向の下流側に倒れるのを防止でき、これらを安定して搬送できる。

ここで、第２コンベア部２１は水平方向に延びる軸回りに回動しており、３つの仕切板２３は、第２搬送方向の上流端に到着した後は、この上流端から当接部４５が配設されている領域を通って第２搬送方向の下流側に移動するが、上記実施形態では、仕切板２３と当接部４５とが第２搬送方向に沿ってみたときに互いに異なる領域を移動するように配設されている。そのため、仕切板２３を設けて上記のように食品１００の安定した搬送を実現しつつ、仕切板２３と当接部４５との干渉を回避できる。

（変形例）
上記実施形態では、当接部４５を第１位置Ｘ１まで移動させるように構成したが、当接部４５を、食品１００と当接した後は第２位置Ｘ２に戻るように駆動してもよい。ただし、上記のように、当接部４５を食品１００の移動速度と同じ速度で第１位置Ｘ１まで移動させれば、第２コンベア部２１の移動中に食品１００が倒れるのを防止できる。

上記実施形態では、食品１００の厚みｄ分だけ第２コンベア部２１を移動させて、食品１００を隙間なく載置面２１ａ上に整列させる場合を説明したが、第２コンベア部の移動量は、食品の厚み以上であればよく、この厚みよりも大きい値とされてもよい。例えば、食品の厚みに所定値を加えた値を移動量として設定して、この移動量だけ第２コンベア部を移動させれば、各食品どうしの隙間を所定値にすることができ、この場合においても、各食品を均等に整列させることができる。

上記実施形態では、当接部４５と一体に移動する測定板４６を設けてこの測定板４６との離間距離を第２センサＳＮ２により検出することで、食品１００の厚みを検出する場合を説明したが、測定板４６を省略して第２センサＳＮ２によってこれと当接部４５との離間距離を直接検出し、その検出結果を用いて食品１００の厚みを検出するようにしてもよい。また、移動速度が低下した時の搬送方向についての第１位置に対する当接部４５の変位量を求める具体的構成は上記に限らない。

上記実施形態では、第２コンベア２０が、スラットコンベアである場合を説明したが、第２コンベアは、食品を載置可能な載置面を備えたコンベア部と、コンベア部を駆動して載置面を所定の搬送方向に沿って移動させるコンベア駆動装置とを有するものであればよく、その具体的な構造は上記に限らない。例えば、第２コンベアは、ベルトコンベアであってもよい。

上記実施形態では、おにぎりが袋詰めされた食品１００を食品整列装置によって整列させる場合を説明したが、食品整列装置によって整列させられる食品はこれに限られない。

１ 食品整列装置
１０ 第１コンベア
２０ 第２コンベア（コンベア）
２１ 第２コンベア部
２１ａ 載置面
２３ 仕切板
２８ 第２コンベアモータ（コンベア駆動装置）
３０ シュート部
３０Ｂ 落下口
３１ａ 案内面
４１ スライド装置（当接部駆動装置）
４５ 当接部
４６ 測定板（被測定部）
ＳＮ２ 第２センサ（測定部）
Ｘ１ 第１位置（基準位置）
Ｘ２ 第２位置（上流側基準位置）

上記課題を解決するために、本発明は、複数の食品を載置可能な載置面を含むコンベア部と、当該載置面が所定の搬送方向に沿って移動するように前記コンベア部を駆動するコンベア駆動装置とを含むコンベアと、前記搬送方向の上流側を向く案内面を備え、当該案内面に沿って食品を前記載置面に落下させるシュート部と、前記載置面上の食品に前記搬送方向の上流側から当接可能な当接部と、前記当接部を前記搬送方向に沿って往復動させるとともに前記載置面上で停止している食品と前記当接部とが当接すると当該当接部の移動を停止させる当接部駆動装置と、前記コンベア駆動装置と前記当接部駆動装置とを制御する制御装置とを備え、前記制御装置は、食品と当接したときの前記当接部の位置と、前記案内面の下端部の位置との関係に基づいて、前記当接部と当接した食品の厚みを特定し、特定した食品の厚みと同じ距離だけ前記コンベア部を移動させる、ことを特徴とする。

この装置では、シュート部の案内面に沿って食品がコンベアの載置面に落下する。そのため、搬送方向について案内面の下端部の位置と一致する基準位置に食品を常に落下させることができ、この基準位置と、当接部が食品と当接してその移動が停止したときの当該当接部の位置とに基づいて食品の厚み（搬送方向の寸法）を特定できる。そして、この装置では、特定した食品の厚みと同じ距離だけ、コンベア部が移動するようになっている。そのため、載置面に落下してきた食品の厚みと同じ距離だけ、コンベア部を移動させることができるとともに、この載置面に落下してきた食品の厚みに応じた量ずつコンベア部を移動させることができる。従って、この装置によれば、複数の食品を載置面上に重ならずに整列させることができるとともに、複数の食品どうしの隙間寸法を均等に近づけてこれらを適切に整列させることができる。

Claims (7)

1. 複数の食品を載置可能な載置面を含むコンベア部と、当該載置面が所定の搬送方向に沿って移動するように前記コンベア部を駆動するコンベア駆動装置とを含むコンベアと、
   前記搬送方向の上流側を向く案内面を備え、当該案内面に沿って食品を前記載置面に落下させるシュート部と、
   前記載置面上の食品に前記搬送方向の上流側から当接可能な当接部と、
   前記当接部を前記搬送方向に沿って往復動させるとともに前記載置面上で停止している食品と前記当接部とが当接すると当該当接部の移動を停止させる当接部駆動装置と、
   前記コンベア駆動装置と前記当接部駆動装置とを制御する制御装置とを備え、
   前記制御装置は、食品と当接したときの前記当接部の位置と、前記案内面の下端部の位置との関係に基づいて、前記当接部と当接した食品の厚みを特定し、特定した食品の厚み以上の距離だけ前記コンベア部を移動させる、ことを特徴とする食品整列装置。
2. 請求項１に記載の食品整列装置において、
   前記当接部駆動装置は、前記搬送方向の位置が前記案内面の下端部と同じになる基準位置と当該基準位置よりも前記搬送方向の上流側の上流側基準位置との間で前記当接部を往復動させるとともに、前記当接部と食品との当接後に前記コンベア部が移動しているときは当該コンベア部と同じ速度で前記当接部を移動させる、ことを特徴とする食品整列装置。
3. 請求項２に記載の食品整列装置において、
   前記当接部にこれと一体に移動可能に連結された被測定部と、
   前記搬送方向に沿って前記被測定部と対向する位置に設けられて、当該被測定部との離間距離を測定する測定部とを備え、
   前記制御装置は、食品との当接に伴って前記当接部の移動が停止したときに前記測定部により測定された前記離間距離を、前記当接部が前記基準位置にあるときの前記被測定部と前記測定部との離間距離から差し引いた値を、食品の厚みとして算出する、ことを特徴とする食品整列装置。
4. 請求項２または３に記載の食品整列装置において、
   前記シュート部は、前記案内面と対向して当該案内面とともに食品が落下する落下口を区画する対向面を有し、
   前記当接部にこれと一体に前記搬送方向に沿って往復動可能に連結されて、前記落下口を塞ぐことが可能なシャッター部を備え、
   前記シャッター部は、前記当接部が前記上流側基準位置にある状態で前記落下口を全開にし、前記当接部が前記基準位置にある状態で前記落下口を全閉にするように前記当接部に連結されている、ことを特徴とする食品整列装置。
5. 請求項２～４のいずれか１項に記載の食品整列装置において、
   前記シュート部を食品が通過したことを検出する食品通過検出部を備え、
   前記制御装置は、前記食品通過検出部によって食品が前記シュート部を通過したことが検出されると、前記当接部駆動装置によって前記当接部を前記基準位置から上記上流側基準位置に移動させる、ことを特徴とする食品整列装置。
6. 請求項１～５のいずれか１項に記載の食品整列装置において、
   前記コンベア部は、前記載置面から上方に突出して複数の食品の前記搬送方向の下流側に配置される仕切板を備え、
   前記当接部は、前記搬送方向に沿って見たときに、前記仕切板が移動する領域とは異なる領域を往復動するように配設されている、ことを特徴とする食品整列装置。
7. 請求項１～６のいずれか１項に記載の食品整列装置において、
   前記制御装置は、特定した食品の厚みと同じ距離だけ前記コンベア部を移動させる、ことを特徴とする食品整列装置。

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