JP3917073B2 - シート状食品の厚さの検出方法、判別方法、及びシート状食品の製造方法、並びにこれらの装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、スライスチーズに代表される各種のシート状食品の生産管理に好適なシート状食品の厚さの検出方法、判別方法、及びその判別方法を利用したシート状食品の製造方法、並びにこれらの装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、市場には種々のシート状食品が販売されるようになっており、一種の流行になりつつある。このようなシート状食品の代表的なものとして、スライスチーズを例示することができる。
スライスチーズは、パンに載せてオーブンで加熱すれば手軽な朝食となり、またサンドイッチの食材としても広く利用されており、一般の家庭にパン食が普及するのに伴って市場が拡大しつつある。
【０００３】
スライスチーズの製造技術としては、次のようなものが一般的である。即ち、チーズ原料を溶融し、溶融したチーズ原料を成形冷却して得たブロックチーズをスライサーで適宜の厚さに切断してスライスチーズを得る技術、また溶融したチーズ原料を、移動するステンレスベルト又はドラムの上に薄板状に引き出して冷却固化させて適宜カットしてスライスチーズを得る技術を例示することができる。また、溶融したチーズ原料を筒状に成形したフィルムに連続的に流し込み、筒状のフィルムを圧迫して偏平化し、冷却固化させる技術もある。尚、いずれの技術も、成形した後のスライスチーズは、積層して積層体の形状とすることが多い。
【０００４】
このような製造技術においては、製造されるスライスチーズの厚さは適宜調節することが可能である。例えばブロックチーズをスライスする技術においてはスライスする際の幅を調節すれば良い。また、溶融したチーズ原料を薄板状に引き出す技術においては、引き出す際のクリアランスを調節すれば良い。
【０００５】
ところで、スライスチーズの製造においては、生産管理の面では、スライスチーズの厚さが所望の範囲であるか否かが問題となる。即ち、スライスチーズが所望の厚さよりも薄い場合は、規格外品となるため出荷することができず、逆に、スライスチーズが所望の厚さよりも厚い場合には、歩留が悪化し、製造コストが増加する要因となってしまう。
【０００６】 従って、スライスチーズの製造工程においては、製造中のスライスチーズの厚さを検出することが望ましく、また厚さが所望の範囲であるか否かを判別することが、生産管理の上からは望ましいことになる。
【０００７】 一般にスライスチーズに限らず、シート状食品の分野において、シート状食品の厚さを検出する技術又は判別する技術としては、従来は次のようなものが存在していた。
ａ）搬送されるシート状食品にスケールを当て、作業員が肉眼で厚さを確認する技術
ｂ）搬送されるシート状食品を重量計の上を通過させ、搬送されるシート状食品の瞬時の重量を計測する技術
ｃ）画像処理装置によって撮像して判別する技術（例えば特開平５−２７７９９０号公報）
【０００８】
しかしながら、前記ａ）の技術においては、シート状食品の厚さを連続的に測定することができず、煩雑な作業を必要とするという問題があった。また、前記ｂ）の技術においては、シート状食品の重量を測定する際のレスポンスが悪く、数分もの時間差が生じ、特にシート状食品が高速で搬送される場合には、厚さを自動的に制御することは不可能であった。
【０００９】
また、ｃ）の画像処理装置は設備が高価であり、また精密機器であるため、水や消毒液で洗浄することが多い食品工場の現場に設置することは相応しくなく、更に、大規模な照明装置を必要とするため設置スペースが広大となり、総じて、食品工業の現場において使用する機器としては不向きであった。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、人為的な作業を必要とせず、連続的なモニタリングが可能であり、レスポンスが早く、歩留の向上、品質の安定、コスト削減に寄与することができるシート状食品の厚さの検出方法を提供することである。
【００１１】
本発明の他の目的は、そのような検出方法を利用したシート状食品の厚さの判別方法を提供することである。
【００１２】
また、本発明の他の目的は、そのような検出方法を利用したシート状食品の製造方法を提供することである。
【００１３】
更に、本発明の他の目的は、そのような検出方法、判別方法、製造方法を実施するための検出装置、判別装置、及び製造装置を提供することである。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するための本発明の第一の発明は、複数のシート状食品を積層した積層体を搬送し、搬送されるシート状食品の積層体の上面の位置を着脱自在に設置された非接触式変位センサーにより検出し、もってシート状食品の厚さを検出することを特徴とするシート状食品の厚さの検出方法、である。また、この第一の発明は、シート状食品の積層体の搬送及び上面の位置の検出が連続的に行われることを望ましい態様としている。
【００１５】
前記課題を解決するための本発明の第二の発明は、前記第一の発明の検出方法によってシート状食品の積層体の厚さを検出し、検出した検出値及び／又は検出値と予め設定された基準値との差を予め設定されたシキイ値と比較し、シート状食品の厚さが所望の範囲にあるか否かを判別することを特徴とするシート状食品の厚さの判別方法、である。
【００１６】
前記課題を解決するための本発明の第三の発明は、シート状食品を連続的に製造し、製造した複数のシート状食品を積層した積層体を連続的に搬送し、搬送されるシート状食品の積層体の上面の位置を着脱自在に設置された非接触式変位センサーにより連続的に検出し、検出値が予め設定された設定値に近づくようにシート状食品の厚さを調節することを特徴とするシート状食品の製造方法、である。
【００１７】
前記課題を解決するための本発明の第四の発明は、複数のシート状食品を積層した積層体を連続的に搬送する搬送部、前記搬送部の上方の所定高さ位置に着脱自在に配置され搬送されるシート状食品の積層体の上面の位置を検出する非接触式変位センサー、及び前記非接触式変位センサーに接続され非接触式変位センサーの検出値を出力信号に変換して出力する位置出力部からなるシート状食品の厚さの検出装置、である。
【００１８】
前記課題を解決するための本発明の第五の発明は、複数のシート状食品を積層した積層体を連続的に搬送する搬送部、前記搬送部の上方の所定高さ位置に着脱自在に配置され搬送されるシート状食品の積層体の上面の位置を検出する非接触式変位センサー、前記非接触式変位センサーに接続され非接触式変位センサーの検出値を出力信号に変換して出力する位置出力部、及び、前記位置出力部に結線され前記位置出力部が出力した出力値及び／又は出力値と予め設定された基準値との差を予め設定されたシキイ値と比較してシート状食品の厚さが所望の範囲内にあるか否かを判別し判別結果を判別信号として出力する判別部を備えたことを特徴とするシート状食品の厚さの判別装置、である。
【００１９】
前記課題を解決するための本発明の第六の発明は、複数のシート状食品を積層した積層体を製造する製造装置本体、及び前記製造装置本体に配設されシート状食品の厚さを調節する厚さ調節部を備えたシート状食品の製造装置であって、前記製造装置本体によって製造されたシート状食品の積層体を連続的に搬送する搬送部、前記搬送部の上方の所定高さ位置に着脱自在に配置され搬送されるシート状食品の上面の位置を検出する非接触式変位センサー、前記非接触式変位センサーに接続され非接触式変位センサーの出力値を検出信号に変換して出力する位置出力部、及び、前記位置出力部の出力側に結線され位置出力部より入力される検出信号が予め設定された設定値に近づく制御信号を算出して前記厚さ調節部に出力する制御部を備え、シート状食品の厚さが所定の厚さになるよう制御しつつシート状食品を製造するシート状食品の製造装置、である。
【００２０】
【発明の実施の形態】
本発明の第一の発明は、シート状食品の上面の位置の検出方法である。本発明の検出方法では、最初にシート状食品を搬送する。搬送は、例えばロールコンベアーや、チェーンコンベアー、重力シュート、ベルトコンベアー等、公知の搬送手段を使用して行えば良い。
【００２１】
搬送されるシート状食品は、連続した状態（包帯のような形状）になっているものでも良いが、適度にカッティングされて、個別の状態（紙のような形状）になっているものであっても良い。
また、シート状食品は１枚の状態で搬送しても良いが、複数のシート状食品を積層した積層体の状態で搬送しても良い。
【００２２】
このように搬送されているシート状食品の上面の位置を、非接触式変位センサーによって検出する。
【００２３】
非接触式変位センサーとしては、光学式の変位センサー、又は超音波式の変位センサーを使用することが望ましい。
【００２４】
光学式の変位センサーとしては、レーザー光を利用するものが好ましいが、シート状食品が光を透過しやすいものである場合は（例えばある種のスライスチーズの場合等）、超音波式センサーを採用することが好ましい。
【００２５】
超音波式センサーは、光学式センサーに比してロングレンジを計測できるので、シート状食品が存在しない状態で搬送部の上面をゼロ点として設定することが容易にできる利点がある。また、汚れ等による誤動作が少なく、運転に際しての信頼性が高く、また、比較的広い範囲の検出領域の中の平均値を検出できるため、シート状食品の上面の高さ位置のみではなく、水平方向にも検出対象を拡大させることが可能である。換言すれば「面」の状態で検出して平均値を出すため、検出の信頼性が高いのである。また、例えば、ある種のスライスチーズのように光を透過する物品であっても誤動作することがない点でも優れている。
【００２６】
ここに「シート状食品の上面の位置を検出する」とは、単純に言えば、非接触式変位センサーを固定設置した場合、シート状食品の上面の位置から非接触変位センサーの位置までの距離（仮にこの距離をＸと記載する。）を検出することを意味している。この場合は、シート状食品が搬送される搬送部の上面の位置から非接触式変位センサーの位置までの距離（この距離をＹと記載する。）は一定となるから、距離Ｙから距離Ｘを差し引いた数値が、シート状食品の厚さを表わすことになる。
【００２７】
従って、シート状食品の上面の位置を検出することによって、当該シート状食品の厚さを検出することが可能となるのである。
【００２８】
このように、シート状食品の厚さを検出した結果は、各種の表示手段によって表示させて可視化することができる。また、記録しておいて、厚さの変化を連続的にモニターしても良い。
【００２９】
一般に、非接触式変位センサーは俊敏であるから、前記従来技術のようにシート状食品の重量を検出する技術に比して、レスポンスが速く、精度良く、しかもタイムラグが少なく、シート状食品の厚さを正確に検出することができる。
尚、このような検出方法においては、シート状食品を連続的に搬送し、連続的に厚さを検出することが望ましいことは言うまでもない。
【００３０】
本発明の第二の発明は、シート状食品の厚さの判別方法である。本発明の判別方法では、まず前記第一発明と同様に、シート状食品の厚さを検出する。
検出した検出値を、予め設定したシキイ値と比較すれば、シート状食品の厚さが所望の範囲にあるか否かを判別することができる。例えば、上限及び下限の２種類のシキイ値を設定しておき、検出値が上限から下限までの範囲から逸脱した場合に、そのシート状食品の厚さは所望の範囲にはないものと判別するのである。
【００３１】
このように本発明において「判別」とは、所望の範囲にあるか否かを判定することを意味している。
この場合、１つのシキイ値のみを設定し、検出値がそのシキイ値よりも高いか低いかによって判別しても良いが、シキイ値を複数設定し、複数のシキイ値の間のどの範囲に検出値が入っているかを判別するほうが好ましい。
【００３２】
また、検出値をそのままシキイ値と比較するのではなく、検出値と予め設定した基準値との差を算出し、このように算出した値とシキイ値とを比較することもできる。
【００３３】
このような方法であれば、シート状食品の厚さが、所望の範囲にあるか否かを判別することができるのである。もちろん、シート状食品を連続的に搬送し、連続的に厚さを判別することが好ましい点は、前記第一の発明と同様である。
【００３４】
判別した結果は、警報に出力する等、様々に活用することができる。即ち、例えば、シート状食品の厚さが所望の範囲から外れた場合は、作業員に警報を発して注意を喚起しても良く、製造ラインを自動停止しても良い。
【００３５】
本発明の判別方法においては、非接触式の変位センサーを採用したことにより、検出のレスポンスが速くなるため、精度が良く確実な判別が可能となる。また、シート状食品に何も接触させずに判別できるので、衛生的であり、品質管理には特に好適な方法といえるのである。
【００３６】
尚、前記第一の発明の検出方法、及び第二の発明の判別方法は、新たに実施するにあたっては、既存の機器（例えば搬送手段等）を改造したり交換したりする必要がないため、初期の投資コストが安価で済むという利点もある。
【００３７】
このような検出方法又は判別方法は、長い包帯状に形成されたシート状食品、適宜カッティングされたシート状食品、カッティングされた後に積層されて積層体にされたシート状食品等、様々な形状のシート状食品に適用することができる。
【００３８】
尚、シート状食品を積層体にした状態で、本発明の検出方法又は判別方法を適用することは好ましいといえる。即ち、積層体であれば、多数のシート状食品を積み重ねた状態で厚さが判別できるため、結果的に判別の精度が高くなるためである。
【００３９】
本発明の第三の発明は、前記第一の発明を利用したシート状食品の製造方法である。
本発明の製造方法においては、最初にシート状食品を常法のとおり連続的に製造する。次いで、製造したシート状食品に対して前記第一の発明の検出方法を適用して厚さを検出する。前記したように、検出するタイミングは、シート状食品として成形された後でも良く、適宜カッティングした後でも良く、積層体にした後でも良い。また、シート状食品にフィルムを貼り合わせて商品とした後であっても良い。これらは、製造方法の態様によって適宜選択することが可能である。
【００４０】
そして、前記第一の発明によって厚さを検出した後は、検出値が予め設定した設定値に近づくようにシート状食品の厚さを調節するのである。即ち、厚さが所望の範囲よりも厚い場合にはシート状食品の厚さを薄くし、厚さが所望の範囲よりも薄い場合にはシート状食品の厚さを厚くするのである。
【００４１】
例えば、ブロックチーズを適宜の厚さに切断する製造方法の場合であれば、スライサーで切断する際の厚さを調節すれば良い。また、溶融したチーズ原料を、移動するステンレスベルト又はドラムの上に薄板状に引き出して冷却固化させる製造方法の場合は、その薄板状に引き出す厚さを調節すれば良い。
このような手順によって、シート状食品の厚さを所定の範囲に制御しながら製造することができるのである。
【００４２】
次に、本発明の装置の発明を説明するが、以下の装置の説明においては、本発明の各要素には、後記実施例と同一の符号を括弧（）を付して説明している。本発明の要素に後記実施例と同一の符号を付する理由は、本発明の理解を容易にするためであって、本発明の範囲を後記実施例に限定するためではない。
図１は、本発明の装置の一実施例を示す概略構造図である。
【００４３】
本発明の第四の発明は、シート状食品の厚さを検出する装置である。本発明の検出装置は、シート状食品（Ｃ）を連続的に搬送する搬送部（１）を備えている。このような搬送部（１）は公知の搬送手段で良い。
【００４４】
また、本発明の検出装置は、搬送部（１）によって搬送されるシート状食品（Ｃ）の上面の位置（Ｃ１）を検出する非接触式変位センサー（２）と、その非接触式変位センサー（２）が接続される位置出力部（３）を備えている。
【００４５】
このような非接触式変位センサー（２）としては、光学式の変位センサー（図示せず）、超音波式の変位センサー（２）を採用できるが、後者の方が望ましい。
【００４６】
このような非接触式変位センサー（２）が接続される位置出力部（３）とは、非接触式変位センサー（２）が検出した検出値を増幅して電気信号として出力する機能を有するものであり、例えば、４〜２０ｍＡ、０−１０Ｖの電気信号等のように、通常の機器で使用しやすい形態の出力信号に変換する装置である。かかる位置出力部（３）としては、アンプリファイアーを例示することができる。
【００４７】
尚、非接触式変位センサー（２）と位置出力部（３）とは、別体であっても良いが、一体として構成しても良い。
【００４８】
以上のような検出装置によれば、搬送部（１）によって連続して搬送されるシート状食品（Ｃ）の厚さを連続的に検出することが可能である。即ち、非接触式変位センサー（２）がシート状食品（Ｃ）の上面の位置（Ｃ１）を検出し、検出値を位置出力部（３）が増幅し、出力信号に変換して出力するが、この出力信号は、シート状食品（Ｃ）の厚さを示す信号として利用することができる。
【００４９】
例えば、表示記録部（８）に出力すれば、シート状食品（Ｃ）の厚さを連続的に監視することが可能であり、連続的に記録することができる。
【００５０】
かかる表示記録部（８）としては、ペンレコーダー、パーソナルコンピューターのメモリ、タッチパネルのメモリ等を例示することができ、警報の機能を備えたものが好ましい。
【００５１】
本発明の第五の発明は、前記第四の発明の検出装置を利用したシート状食品の厚さの判別装置である。この判別装置においては、前記位置出力部（３）に結線される判別部（５）を備えている。このような判別部（５）としては、シーケンサー、パーソナルコンピューター、コントローラー、シグナルプロセッサー、デジタルパネルメーター等を例示することができる。
【００５２】
この判別部（５）は、位置出力部（３）が出力した出力値及び／又は出力値と予め設定された基準値との差を、予め設定されたシキイ値と比較し、シート状食品（Ｃ）の厚さが所望の範囲内にあるか否かを判別する機能を有する。
【００５３】
このような判別部（５）は、判別した結果を出力するが、出力する対象としては、各種の警報、表示手段、記録計等を例示することができる。
【００５４】
例えば、警報であれば、シート状食品（Ｃ）の厚さが所望の範囲から外れた場合に作動させて警報を鳴らし、作業員に注意を喚起することができる。
【００５５】
また警報機能を有する表示記録部（８）を採用している場合は、この表示記録部（８）は、シート状食品（Ｃ）の厚さを連続的に監視し、かつ連続的に記録しつつも、厚さが所望の範囲を外れた場合には警報を発することもできる。
【００５６】
尚、図１における判別部（５）は、このような判別の機能とともに、表示記録部（８）に検出値を表示記録させるための出力を発する機能も有しており、一種のアナログ−デジタル変換器としての機能をも有しているのである。
【００５７】
本発明の第六の発明は、シート状食品の製造装置である。本発明の製造装置では、シート状食品を製造する製造装置本体（図示せず）、及び前記製造装置本体に配設されシート状食品の厚さを調節する厚さ調節部（図示せず）を備えている。
【００５８】
このようなシート状食品の厚さを調節する厚さ調節部（図示せず）としては、例えば、ブロックチーズを適宜の厚さに切断する製造装置であれば、スライスの幅を調節する装置が付属しており、また、溶融したチーズ原料を、移動するステンレスベルト又はドラムの上にシート状に引き出す製造装置にあっては、シート状に引き出す際の厚みを調節する装置が付属している。
【００５９】
このような製造装置に、前記第四の発明の検出装置を配置する。即ち、前記第四の発明の搬送部（１）、非接触式センサー（２）、及び位置出力部（３）を配置するのである。
【００６０】
そして、制御部（５）を前記位置出力部（３）に結線し、更に、この制御部（５）の制御信号の出力線を、前記した製造装置に備えられている厚さ調節部（図示せず）に結線するのである。
【００６１】
尚、ここに、制御部（５）は、前記の判別部（５）と同一の符号を付しているが、この理由は、図１における判別部（５）は、制御部（５）の機能をも有しているためである。
【００６２】
制御部（５）としては、公知のパーソナルコンピューター、コントローラー等で構成しても良く、更に位置出力部（３）、又は表示記録部（８）を一体化して構成しても良い。
【００６３】
このような製造装置においては、最初に搬送されるシート状食品（Ｃ）の上面の位置（Ｃ１）を非接触式変位センサー（３）によって検出し、検出された検出値を、位置出力部（３）が出力信号に変換して出力し、制御部（５）は、位置出力部（３）より入力される出力信号が予め設定された設定値に近づくように制御信号を算出して前記厚さ調節部（図示せず）に出力する。この結果、シート状食品の厚さが所定の値になるよう制御しつつシート状食品を製造することができる。
【００６４】
以上、説明した本発明は、種々のシート状食品に適用することができる。このようなシート状食品としては、薄板状の形状を有する全ての食品が包含されるものであり、例えば、のしいか、ライスペーパー、うどん、ソバ等が例示できるが、特にスライスチーズに対して適用することが好ましく、スライスチーズであれば、本発明の効果を、最大限に享受することができるのである。
【００６５】
次に、試験例によって本発明を説明する。
試験例
この試験は、本発明において、厚さの検出精度がどの程度であるかを確認するために行った。
【００６６】
１）試料の調製
後記実施例５に記載したスライスチーズの積層体を試料とした。
【００６７】
２）試験装置及び試験方法
後記実施例１の装置（図１参照。以下の符号も図１参照。）を使用し、スライスチーズ積層体Ｃをベルトコンベアー１で搬送しながら超音波式変位センサー２を使用して厚さを検出した。検出した値は、タッチパネル８に記憶させた。
【００６８】
また、以上の装置に、後記実施例４の検出装置を併用し、レーザー式変位センサー（図示せず）を利用して同様にスライスチーズ積層体Ｃの厚さを検出した。検出した値は、同様にタッチパネル８のメモリーに記憶させた。
【００６９】
更に、別途、後記実施例１の装置（図１）において、ベルトコンベアー１の途中にウェイトチェッカー（図示せず）を設け、スライスチーズ積層体Ｃの重量を連続的に測定し、同様にタッチパネル８にメモリーさせた。
【００７０】
３）試験結果
この試験の結果は、図２に示すとおりである。図２は、本発明の検出装置によって検出したスライスチーズ積層体の厚さの変位と重量の測定値との関係を示す散布図である。
【００７１】
図２において、縦軸はスライスチーズ積層体の厚さ（変位）を示している。この縦軸は、０点を基準として、スライスチーズ積層体の厚さが０点よりプラスマイナス何ミリメートル変位したかを示すものである。また横軸は、重量の測定値（量目）であり、単位はグラムである。尚、横軸のウェイトチェッカーによる測定ではレスポンスが遅いため、縦軸の超音波式・レーザー式変位センサーとの測定に時間差が生じているが、図２においては、この時間差は補正してある。
【００７２】
図２の中の線Ａは、レーザー式変位センサーによるデータの回帰直線であり、線Ｂは、超音波式変位センサーによるデータの回帰直線である。
【００７３】
いずれの検出結果も、検出精度はプラスマイナス０．２ｍｍの範囲であり、重量の検出値との相関係数は０．９８であった。
【００７４】
図２を見れば明白であるが、本発明による検出値は、重量の測定値と良く相関していることが明らかである。
【００７５】
この試験の結果、本発明によれば、シート状食品の厚さを極めて精度良く検出できることが判明した。
【００７６】
【実施例】
次に実施例によって本発明を詳しく説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。
実施例１
図１は、本発明の装置の一実施例を示す概略構造図である。
図１において、スライスチーズの積層体Ｃは、ベルトコンベアー1（即ち、特許請求の範囲でいう搬送部）に載置された状態で搬送されている。
【００７７】
ベルトコンベアー１の上方の所定位置には超音波式変位センサー２（キーエンス社製、ＵＤ−０２０。即ち、特許請求の範囲でいう非接触式変位センサー。）を固定設置している。このため、超音波式変位センサー２と、ベルトコンベアー１の上面１ａとの距離は常に一定となる。
【００７８】
尚、この超音波式変位センサー２は、直径１０ｍｍの範囲の検査領域の中で平均値を取って検出するタイプのセンサーであるため、検出の信頼性が高い。
【００７９】
超音波式変位センサー２は、コード２ａによってセンサーアンプ３（即ち、特許請求の範囲でいう位置出力部。）に結線されている。センサーアンプ３は、出力線４を備えているが、この出力線４には、０〜５Ｖアナログ信号が出力される。尚、図１においては、超音波式変位センサー２とセンサーアンプ３とが別体で構成されたものを図示しているが、一体で構成されたものを採用しても良い。
【００８０】
以上の超音波式変位センサー２とセンサーアンプ３とによって、本発明のシート状食品の厚さの検出装置が構成されている。
【００８１】
次に、以上のように構成された本発明の検出装置の作用を説明する。
ベルトコンベアー１に、スライスチーズの積層体Ｃが載置され搬送される。超音波式変位センサー２は、スライスチーズの積層体Ｃの上面Ｃ１の位置を検出する。前記のように、超音波式変位センサー２と、ベルトコンベアー１の上面１ａとの距離は常に一定であるため、スライスチーズの積層体Ｃの上面Ｃ１の位置は、スライスチーズの積層体Ｃの厚さと相関するのである。
【００８２】
超音波式変位センサー２が検出した信号は、コード２ａを介してセンサーアンプ３に入力される。センサーアンプ３は、入力された検出信号を増幅し、０〜５Ｖの信号に変換した上で、出力線４に出力する。かくして、本発明のシート状食品の厚さの検出装置は稼動される。
【００８３】
尚、超音波式変位センサー２は着脱自在に設置されており、搬送部１、その他の機器を洗浄する場合には、取りはずすことができる。
【００８４】
実施例２
次に、本発明の判別装置の実施例を、図１に基づいて説明する。前記図１において、センサーアンプ３は、出力線４を備えているが、この出力線４には、０〜５Ｖアナログ信号が出力される。
【００８５】
この出力線４の末端はシーケンサー５（即ち、特許請求の範囲でいう判別部。尚、特許請求の範囲でいう制御部も兼用している。）に結線される。シーケンサー５は、ＲＳ２３２Ｃの出力線７を備えており、このＲＳ２３２Ｃの出力線７の末端にはタッチパネル８（キーエンス社製、ＶＴ−１０Ｔ）が結線されている。このタッチパネル８は、出力線７から送信されるデータを表示し、また経時的にモニターしてトレンドグラフ９に表示し、またメモリー（図示せず）に記憶させる機能を有する。また、タッチパネル８には、警報ランプ９ａが備えられている。換言すれば、このタッチパネル８は、ゼロ点調整、トレンドグラフ９の表示、現在値表示、警報表示、運転履歴表示等の機能を有しているのである。
【００８６】
尚、センサーアンプ３、シーケンサー５、及びタッチパネル８は、同一の制御盤１０に格納されている。
【００８７】
シーケンサー５には、予め上限及び下限のシキイ値が入力されており、出力線４から入力される０〜５Ｖアナログ信号をシキイ値と比較し、アナログ信号が上限のシキイ値を超えた場合、又は下限のシキイ値を切った場合に、タッチパネル８に備えられた警報ランプ９ａを作動させて点滅させる機能を有する。
【００８８】
以上の、超音波式変位センサー２、センサーアンプ３、及びシーケンサー５によって、本発明のシート状食品の厚さの判別装置が構成されている。
【００８９】
センサーアンプ３より０〜５Ｖの信号が出力線４を介してシーケンサー５に入力され、シーケンサー５では、入力された信号を、予め設定したシキイ値と比較し、信号が上限のシキイ値を超えた場合、又は下限のシキイ値を切った場合に、タッチパネル８の警報ランプ９ａを作動させる。警報ランプ９ａが点滅し、作業員に注意を喚起する。かくして、本発明のシート状食品の厚さの判別装置は稼動される。
【００９０】
尚、シーケンサー５は、ＲＳ２３２Ｃの出力線７を介してタッチパネル８にデータを送信するため、厚さのデータは経時的にモニターされ、記録される。
【００９１】
実施例３
次に、本発明の製造装置の実施例を、図１に基づいて説明する。前記図１において、シーケンサー５は、制御信号の出力線６を備えており、この制御信号の出力線６の末端は、チーズ製造装置本体（図示せず）のスライサーのスライス幅を設定する調節装置（図示せず。即ち、特許請求の範囲で言う厚さ調節部）に結線される。
【００９２】
シーケンサー５には、予め設定値が入力されており、この設定値と、出力線４から入力される０〜５Ｖアナログ信号とを比較し、入力されたアナログ信号が設定値に近づくように制御量を算出し、算出した制御量を、制御信号の出力線６を介して前記のスライス幅を設定する調節装置に出力する。
【００９３】
かくして、スライスチーズの厚さが、適宜設定した厚さになるように自動制御しながら、スライスチーズが製造される。
【００９４】
尚、シーケンサー５が、ＲＳ２３２Ｃの出力線７を介してタッチパネル８にデータを送信し、データが経時的にモニターされ、記録され、更に、警報ランプが稼動されることは、前記実施例２と同様である。
【００９５】
実施例４
前記実施例１の装置において、超音波式変位センサー２及びセンサーアンプ３に替えて、レーザー式変位センサー（図示せず。キーエンス、ＬＢ０８０）を設置した。
【００９６】
この装置により、実施例１と同様に、レーザー光によって、スライスチーズの積層体Ｃの上面の位置Ｃ１を検出し、データを経時的にモニターし、記録させたところ、問題なく厚さを検出することができた。
【００９７】
特に、トレンドグラフ９においては、サンプリング頻度１０Ｈｚ、移動平均回数１０回の設定にしたところ、的確なトレンドグラフを表示させることができた。
【００９８】
実施例５
次に、前記実施例１の装置を利用した本発明のシート状食品の厚さ検出方法の実施例を説明する。
常法どおりチーズをケトル乳化釜によって昇温しつつ乳化し、８５℃で乳化を終了した後、直径６．５ｃｍのポリエチレンテレフタレート製フィルムの筒に充填した。フィルムを外側から圧着して２．３ｍｍの帯状に成形し、ただちに氷水中で６０秒間冷却した後、フィルムごと切断し、一辺が１０ｃｍの正方形のスライスチーズを得た。このスライスチーズを３２枚づつ積層し、積層体Ｃ（図１参照。以下同じ。）とした。
【００９９】
また、予め、超音波式変位センサー２を稼動し、ベルトコンベアー１の上面１ａの位置をゼロ点として設定した。尚、この設定は、タッチパネル８によって行った。
【０１００】
前記の積層体Ｃを、ベルトコンベアー１に載せて搬送し、超音波式変位センサー２の下を通過した際に、超音波式変位センサー２によって積層体Ｃの上面の位置Ｃ１を検出した。
【０１０１】
検出結果は、タッチパネル８において、リアルタイムの数値として表示させ、また経時変化をトレンドグラフとして表示させた。
【０１０２】
以上の手順で、積層体Ｃの厚さの変動を１８時間ほど連続的にモニターしたところ、安定して厚さの値を表示することができた。また、厚さの経時変化のトレンドグラフも問題なく表示することができた。
【０１０３】
実施例６
次に、前記実施例１の装置を利用した本発明のシート状食品の厚さの判別方法の実施例を説明する。
【０１０４】
前記実施例５の手順において、超音波式変位センサー２によって積層体Ｃの上面の位置Ｃ１を検出した結果について、予めシーケンサー５に入力しておいた上限と下限の数値と比較し、上下限の間を逸脱した場合に、タッチパネル８の警報ランプ９ａを点滅させるようにシーケンサー５を設定した。
【０１０５】
実施例５と同様に、積層体Ｃの厚さの変動を１８時間ほど連続的にモニターしたところ、厚さが上限値を超えた場合、及び下限値を切った場合には、ともに問題なく警報ランプ９ａが点滅し、厚さを判別することができた。
【０１０６】
実施例７
次に、前記実施例１の装置を利用した本発明のシート状食品の製造方法の実施例を説明する。
前記実施例５の手順において、超音波式変位センサー２によって積層体Ｃの上面の位置Ｃ１を検出し、出力線４より０〜５Ｖアナログ信号として出力した。
【０１０７】
尚、この出力線４はシーケンサー５に結線されているが、シーケンサー５は、制御信号の出力線６を有しており、この制御信号の出力線６の末端は、溶融チーズを充填したフィルム筒を外側から圧着する際の（前記実施例５参照。）クリアランスを調節するサーボモーター（図示せず）に結線されている。
【０１０８】
シーケンサー５には、予め設定値が入力されており、この設定値と、出力線４から入力される０〜５Ｖアナログ信号とを比較し、入力されたアナログ信号が設定値に近づくように制御量を算出した。
【０１０９】
算出した制御量は、制御信号の出力線６を介して出力し、この制御量に基づいて、前記サーボモーター（図示せず）を稼動し、溶融チーズを充填したフィルム筒を外側から圧着する際のクリアランスの量を適宜調節した。
【０１１０】
この結果、所定の厚さを有するスライスチーズを、自動制御しながら問題なく製造することができた。
【０１１１】
【発明の効果】
本発明のシート状食品の厚さの検出方法、判別方法、及びシート状食品の製造方法、並びにこれらの装置は、人為的な作業を必要とせず、連続的なモニタリングが可能であり、レスポンスが早く、歩留の向上、品質の安定、コストの削減に寄与することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 図１は、本発明の装置の一実施例を示す概略構造図である。
【図２】 図２は、本発明の検出装置によって検出したスライスチーズ積層体の厚さの変位と重量の測定値との関係を示す散布図である。
【符号の説明】
１ ベルトコンベアー（搬送部）
２ 超音波式変位センサー（非接触式変位センサー）
３ センサーアンプ（位置出力部）
４ 出力線
５ シーケンサー（判別部、制御部）
６ 制御信号の出力線
７ 出力線
８ タッチパネル（表示記録手段）
９ トレンドグラフ
９ａ警報ランプ
１０ 制御盤
【発明の属する技術分野】
本発明は、スライスチーズに代表される各種のシート状食品の生産管理に好適なシート状食品の厚さの検出方法、判別方法、及びその判別方法を利用したシート状食品の製造方法、並びにこれらの装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、市場には種々のシート状食品が販売されるようになっており、一種の流行になりつつある。このようなシート状食品の代表的なものとして、スライスチーズを例示することができる。
スライスチーズは、パンに載せてオーブンで加熱すれば手軽な朝食となり、またサンドイッチの食材としても広く利用されており、一般の家庭にパン食が普及するのに伴って市場が拡大しつつある。
【０００３】
スライスチーズの製造技術としては、次のようなものが一般的である。即ち、チーズ原料を溶融し、溶融したチーズ原料を成形冷却して得たブロックチーズをスライサーで適宜の厚さに切断してスライスチーズを得る技術、また溶融したチーズ原料を、移動するステンレスベルト又はドラムの上に薄板状に引き出して冷却固化させて適宜カットしてスライスチーズを得る技術を例示することができる。また、溶融したチーズ原料を筒状に成形したフィルムに連続的に流し込み、筒状のフィルムを圧迫して偏平化し、冷却固化させる技術もある。尚、いずれの技術も、成形した後のスライスチーズは、積層して積層体の形状とすることが多い。
【０００４】
このような製造技術においては、製造されるスライスチーズの厚さは適宜調節することが可能である。例えばブロックチーズをスライスする技術においてはスライスする際の幅を調節すれば良い。また、溶融したチーズ原料を薄板状に引き出す技術においては、引き出す際のクリアランスを調節すれば良い。
【０００５】
ところで、スライスチーズの製造においては、生産管理の面では、スライスチーズの厚さが所望の範囲であるか否かが問題となる。即ち、スライスチーズが所望の厚さよりも薄い場合は、規格外品となるため出荷することができず、逆に、スライスチーズが所望の厚さよりも厚い場合には、歩留が悪化し、製造コストが増加する要因となってしまう。
【０００６】 従って、スライスチーズの製造工程においては、製造中のスライスチーズの厚さを検出することが望ましく、また厚さが所望の範囲であるか否かを判別することが、生産管理の上からは望ましいことになる。
【０００７】 一般にスライスチーズに限らず、シート状食品の分野において、シート状食品の厚さを検出する技術又は判別する技術としては、従来は次のようなものが存在していた。
ａ）搬送されるシート状食品にスケールを当て、作業員が肉眼で厚さを確認する技術
ｂ）搬送されるシート状食品を重量計の上を通過させ、搬送されるシート状食品の瞬時の重量を計測する技術
ｃ）画像処理装置によって撮像して判別する技術（例えば特開平５−２７７９９０号公報）
【０００８】
しかしながら、前記ａ）の技術においては、シート状食品の厚さを連続的に測定することができず、煩雑な作業を必要とするという問題があった。また、前記ｂ）の技術においては、シート状食品の重量を測定する際のレスポンスが悪く、数分もの時間差が生じ、特にシート状食品が高速で搬送される場合には、厚さを自動的に制御することは不可能であった。
【０００９】
また、ｃ）の画像処理装置は設備が高価であり、また精密機器であるため、水や消毒液で洗浄することが多い食品工場の現場に設置することは相応しくなく、更に、大規模な照明装置を必要とするため設置スペースが広大となり、総じて、食品工業の現場において使用する機器としては不向きであった。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、人為的な作業を必要とせず、連続的なモニタリングが可能であり、レスポンスが早く、歩留の向上、品質の安定、コスト削減に寄与することができるシート状食品の厚さの検出方法を提供することである。
【００１１】
本発明の他の目的は、そのような検出方法を利用したシート状食品の厚さの判別方法を提供することである。
【００１２】
また、本発明の他の目的は、そのような検出方法を利用したシート状食品の製造方法を提供することである。
【００１３】
更に、本発明の他の目的は、そのような検出方法、判別方法、製造方法を実施するための検出装置、判別装置、及び製造装置を提供することである。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するための本発明の第一の発明は、複数のシート状食品を積層した積層体を搬送し、搬送されるシート状食品の積層体の上面の位置を着脱自在に設置された非接触式変位センサーにより検出し、もってシート状食品の厚さを検出することを特徴とするシート状食品の厚さの検出方法、である。また、この第一の発明は、シート状食品の積層体の搬送及び上面の位置の検出が連続的に行われることを望ましい態様としている。
【００１５】
前記課題を解決するための本発明の第二の発明は、前記第一の発明の検出方法によってシート状食品の積層体の厚さを検出し、検出した検出値及び／又は検出値と予め設定された基準値との差を予め設定されたシキイ値と比較し、シート状食品の厚さが所望の範囲にあるか否かを判別することを特徴とするシート状食品の厚さの判別方法、である。
【００１６】
前記課題を解決するための本発明の第三の発明は、シート状食品を連続的に製造し、製造した複数のシート状食品を積層した積層体を連続的に搬送し、搬送されるシート状食品の積層体の上面の位置を着脱自在に設置された非接触式変位センサーにより連続的に検出し、検出値が予め設定された設定値に近づくようにシート状食品の厚さを調節することを特徴とするシート状食品の製造方法、である。
【００１７】
前記課題を解決するための本発明の第四の発明は、複数のシート状食品を積層した積層体を連続的に搬送する搬送部、前記搬送部の上方の所定高さ位置に着脱自在に配置され搬送されるシート状食品の積層体の上面の位置を検出する非接触式変位センサー、及び前記非接触式変位センサーに接続され非接触式変位センサーの検出値を出力信号に変換して出力する位置出力部からなるシート状食品の厚さの検出装置、である。
【００１８】
前記課題を解決するための本発明の第五の発明は、複数のシート状食品を積層した積層体を連続的に搬送する搬送部、前記搬送部の上方の所定高さ位置に着脱自在に配置され搬送されるシート状食品の積層体の上面の位置を検出する非接触式変位センサー、前記非接触式変位センサーに接続され非接触式変位センサーの検出値を出力信号に変換して出力する位置出力部、及び、前記位置出力部に結線され前記位置出力部が出力した出力値及び／又は出力値と予め設定された基準値との差を予め設定されたシキイ値と比較してシート状食品の厚さが所望の範囲内にあるか否かを判別し判別結果を判別信号として出力する判別部を備えたことを特徴とするシート状食品の厚さの判別装置、である。
【００１９】
前記課題を解決するための本発明の第六の発明は、複数のシート状食品を積層した積層体を製造する製造装置本体、及び前記製造装置本体に配設されシート状食品の厚さを調節する厚さ調節部を備えたシート状食品の製造装置であって、前記製造装置本体によって製造されたシート状食品の積層体を連続的に搬送する搬送部、前記搬送部の上方の所定高さ位置に着脱自在に配置され搬送されるシート状食品の上面の位置を検出する非接触式変位センサー、前記非接触式変位センサーに接続され非接触式変位センサーの出力値を検出信号に変換して出力する位置出力部、及び、前記位置出力部の出力側に結線され位置出力部より入力される検出信号が予め設定された設定値に近づく制御信号を算出して前記厚さ調節部に出力する制御部を備え、シート状食品の厚さが所定の厚さになるよう制御しつつシート状食品を製造するシート状食品の製造装置、である。
【００２０】
【発明の実施の形態】
本発明の第一の発明は、シート状食品の上面の位置の検出方法である。本発明の検出方法では、最初にシート状食品を搬送する。搬送は、例えばロールコンベアーや、チェーンコンベアー、重力シュート、ベルトコンベアー等、公知の搬送手段を使用して行えば良い。
【００２１】
搬送されるシート状食品は、連続した状態（包帯のような形状）になっているものでも良いが、適度にカッティングされて、個別の状態（紙のような形状）になっているものであっても良い。
また、シート状食品は１枚の状態で搬送しても良いが、複数のシート状食品を積層した積層体の状態で搬送しても良い。
【００２２】
このように搬送されているシート状食品の上面の位置を、非接触式変位センサーによって検出する。
【００２３】
非接触式変位センサーとしては、光学式の変位センサー、又は超音波式の変位センサーを使用することが望ましい。
【００２４】
光学式の変位センサーとしては、レーザー光を利用するものが好ましいが、シート状食品が光を透過しやすいものである場合は（例えばある種のスライスチーズの場合等）、超音波式センサーを採用することが好ましい。
【００２５】
超音波式センサーは、光学式センサーに比してロングレンジを計測できるので、シート状食品が存在しない状態で搬送部の上面をゼロ点として設定することが容易にできる利点がある。また、汚れ等による誤動作が少なく、運転に際しての信頼性が高く、また、比較的広い範囲の検出領域の中の平均値を検出できるため、シート状食品の上面の高さ位置のみではなく、水平方向にも検出対象を拡大させることが可能である。換言すれば「面」の状態で検出して平均値を出すため、検出の信頼性が高いのである。また、例えば、ある種のスライスチーズのように光を透過する物品であっても誤動作することがない点でも優れている。
【００２６】
ここに「シート状食品の上面の位置を検出する」とは、単純に言えば、非接触式変位センサーを固定設置した場合、シート状食品の上面の位置から非接触変位センサーの位置までの距離（仮にこの距離をＸと記載する。）を検出することを意味している。この場合は、シート状食品が搬送される搬送部の上面の位置から非接触式変位センサーの位置までの距離（この距離をＹと記載する。）は一定となるから、距離Ｙから距離Ｘを差し引いた数値が、シート状食品の厚さを表わすことになる。
【００２７】
従って、シート状食品の上面の位置を検出することによって、当該シート状食品の厚さを検出することが可能となるのである。
【００２８】
このように、シート状食品の厚さを検出した結果は、各種の表示手段によって表示させて可視化することができる。また、記録しておいて、厚さの変化を連続的にモニターしても良い。
【００２９】
一般に、非接触式変位センサーは俊敏であるから、前記従来技術のようにシート状食品の重量を検出する技術に比して、レスポンスが速く、精度良く、しかもタイムラグが少なく、シート状食品の厚さを正確に検出することができる。
尚、このような検出方法においては、シート状食品を連続的に搬送し、連続的に厚さを検出することが望ましいことは言うまでもない。
【００３０】
本発明の第二の発明は、シート状食品の厚さの判別方法である。本発明の判別方法では、まず前記第一発明と同様に、シート状食品の厚さを検出する。
検出した検出値を、予め設定したシキイ値と比較すれば、シート状食品の厚さが所望の範囲にあるか否かを判別することができる。例えば、上限及び下限の２種類のシキイ値を設定しておき、検出値が上限から下限までの範囲から逸脱した場合に、そのシート状食品の厚さは所望の範囲にはないものと判別するのである。
【００３１】
このように本発明において「判別」とは、所望の範囲にあるか否かを判定することを意味している。
この場合、１つのシキイ値のみを設定し、検出値がそのシキイ値よりも高いか低いかによって判別しても良いが、シキイ値を複数設定し、複数のシキイ値の間のどの範囲に検出値が入っているかを判別するほうが好ましい。
【００３２】
また、検出値をそのままシキイ値と比較するのではなく、検出値と予め設定した基準値との差を算出し、このように算出した値とシキイ値とを比較することもできる。
【００３３】
このような方法であれば、シート状食品の厚さが、所望の範囲にあるか否かを判別することができるのである。もちろん、シート状食品を連続的に搬送し、連続的に厚さを判別することが好ましい点は、前記第一の発明と同様である。
【００３４】
判別した結果は、警報に出力する等、様々に活用することができる。即ち、例えば、シート状食品の厚さが所望の範囲から外れた場合は、作業員に警報を発して注意を喚起しても良く、製造ラインを自動停止しても良い。
【００３５】
本発明の判別方法においては、非接触式の変位センサーを採用したことにより、検出のレスポンスが速くなるため、精度が良く確実な判別が可能となる。また、シート状食品に何も接触させずに判別できるので、衛生的であり、品質管理には特に好適な方法といえるのである。
【００３６】
尚、前記第一の発明の検出方法、及び第二の発明の判別方法は、新たに実施するにあたっては、既存の機器（例えば搬送手段等）を改造したり交換したりする必要がないため、初期の投資コストが安価で済むという利点もある。
【００３７】
このような検出方法又は判別方法は、長い包帯状に形成されたシート状食品、適宜カッティングされたシート状食品、カッティングされた後に積層されて積層体にされたシート状食品等、様々な形状のシート状食品に適用することができる。
【００３８】
尚、シート状食品を積層体にした状態で、本発明の検出方法又は判別方法を適用することは好ましいといえる。即ち、積層体であれば、多数のシート状食品を積み重ねた状態で厚さが判別できるため、結果的に判別の精度が高くなるためである。
【００３９】
本発明の第三の発明は、前記第一の発明を利用したシート状食品の製造方法である。
本発明の製造方法においては、最初にシート状食品を常法のとおり連続的に製造する。次いで、製造したシート状食品に対して前記第一の発明の検出方法を適用して厚さを検出する。前記したように、検出するタイミングは、シート状食品として成形された後でも良く、適宜カッティングした後でも良く、積層体にした後でも良い。また、シート状食品にフィルムを貼り合わせて商品とした後であっても良い。これらは、製造方法の態様によって適宜選択することが可能である。
【００４０】
そして、前記第一の発明によって厚さを検出した後は、検出値が予め設定した設定値に近づくようにシート状食品の厚さを調節するのである。即ち、厚さが所望の範囲よりも厚い場合にはシート状食品の厚さを薄くし、厚さが所望の範囲よりも薄い場合にはシート状食品の厚さを厚くするのである。
【００４１】
例えば、ブロックチーズを適宜の厚さに切断する製造方法の場合であれば、スライサーで切断する際の厚さを調節すれば良い。また、溶融したチーズ原料を、移動するステンレスベルト又はドラムの上に薄板状に引き出して冷却固化させる製造方法の場合は、その薄板状に引き出す厚さを調節すれば良い。
このような手順によって、シート状食品の厚さを所定の範囲に制御しながら製造することができるのである。
【００４２】
次に、本発明の装置の発明を説明するが、以下の装置の説明においては、本発明の各要素には、後記実施例と同一の符号を括弧（）を付して説明している。本発明の要素に後記実施例と同一の符号を付する理由は、本発明の理解を容易にするためであって、本発明の範囲を後記実施例に限定するためではない。
図１は、本発明の装置の一実施例を示す概略構造図である。
【００４３】
本発明の第四の発明は、シート状食品の厚さを検出する装置である。本発明の検出装置は、シート状食品（Ｃ）を連続的に搬送する搬送部（１）を備えている。このような搬送部（１）は公知の搬送手段で良い。
【００４４】
また、本発明の検出装置は、搬送部（１）によって搬送されるシート状食品（Ｃ）の上面の位置（Ｃ１）を検出する非接触式変位センサー（２）と、その非接触式変位センサー（２）が接続される位置出力部（３）を備えている。
【００４５】
このような非接触式変位センサー（２）としては、光学式の変位センサー（図示せず）、超音波式の変位センサー（２）を採用できるが、後者の方が望ましい。
【００４６】
このような非接触式変位センサー（２）が接続される位置出力部（３）とは、非接触式変位センサー（２）が検出した検出値を増幅して電気信号として出力する機能を有するものであり、例えば、４〜２０ｍＡ、０−１０Ｖの電気信号等のように、通常の機器で使用しやすい形態の出力信号に変換する装置である。かかる位置出力部（３）としては、アンプリファイアーを例示することができる。
【００４７】
尚、非接触式変位センサー（２）と位置出力部（３）とは、別体であっても良いが、一体として構成しても良い。
【００４８】
以上のような検出装置によれば、搬送部（１）によって連続して搬送されるシート状食品（Ｃ）の厚さを連続的に検出することが可能である。即ち、非接触式変位センサー（２）がシート状食品（Ｃ）の上面の位置（Ｃ１）を検出し、検出値を位置出力部（３）が増幅し、出力信号に変換して出力するが、この出力信号は、シート状食品（Ｃ）の厚さを示す信号として利用することができる。
【００４９】
例えば、表示記録部（８）に出力すれば、シート状食品（Ｃ）の厚さを連続的に監視することが可能であり、連続的に記録することができる。
【００５０】
かかる表示記録部（８）としては、ペンレコーダー、パーソナルコンピューターのメモリ、タッチパネルのメモリ等を例示することができ、警報の機能を備えたものが好ましい。
【００５１】
本発明の第五の発明は、前記第四の発明の検出装置を利用したシート状食品の厚さの判別装置である。この判別装置においては、前記位置出力部（３）に結線される判別部（５）を備えている。このような判別部（５）としては、シーケンサー、パーソナルコンピューター、コントローラー、シグナルプロセッサー、デジタルパネルメーター等を例示することができる。
【００５２】
この判別部（５）は、位置出力部（３）が出力した出力値及び／又は出力値と予め設定された基準値との差を、予め設定されたシキイ値と比較し、シート状食品（Ｃ）の厚さが所望の範囲内にあるか否かを判別する機能を有する。
【００５３】
このような判別部（５）は、判別した結果を出力するが、出力する対象としては、各種の警報、表示手段、記録計等を例示することができる。
【００５４】
例えば、警報であれば、シート状食品（Ｃ）の厚さが所望の範囲から外れた場合に作動させて警報を鳴らし、作業員に注意を喚起することができる。
【００５５】
また警報機能を有する表示記録部（８）を採用している場合は、この表示記録部（８）は、シート状食品（Ｃ）の厚さを連続的に監視し、かつ連続的に記録しつつも、厚さが所望の範囲を外れた場合には警報を発することもできる。
【００５６】
尚、図１における判別部（５）は、このような判別の機能とともに、表示記録部（８）に検出値を表示記録させるための出力を発する機能も有しており、一種のアナログ−デジタル変換器としての機能をも有しているのである。
【００５７】
本発明の第六の発明は、シート状食品の製造装置である。本発明の製造装置では、シート状食品を製造する製造装置本体（図示せず）、及び前記製造装置本体に配設されシート状食品の厚さを調節する厚さ調節部（図示せず）を備えている。
【００５８】
このようなシート状食品の厚さを調節する厚さ調節部（図示せず）としては、例えば、ブロックチーズを適宜の厚さに切断する製造装置であれば、スライスの幅を調節する装置が付属しており、また、溶融したチーズ原料を、移動するステンレスベルト又はドラムの上にシート状に引き出す製造装置にあっては、シート状に引き出す際の厚みを調節する装置が付属している。
【００５９】
このような製造装置に、前記第四の発明の検出装置を配置する。即ち、前記第四の発明の搬送部（１）、非接触式センサー（２）、及び位置出力部（３）を配置するのである。
【００６０】
そして、制御部（５）を前記位置出力部（３）に結線し、更に、この制御部（５）の制御信号の出力線を、前記した製造装置に備えられている厚さ調節部（図示せず）に結線するのである。
【００６１】
尚、ここに、制御部（５）は、前記の判別部（５）と同一の符号を付しているが、この理由は、図１における判別部（５）は、制御部（５）の機能をも有しているためである。
【００６２】
制御部（５）としては、公知のパーソナルコンピューター、コントローラー等で構成しても良く、更に位置出力部（３）、又は表示記録部（８）を一体化して構成しても良い。
【００６３】
このような製造装置においては、最初に搬送されるシート状食品（Ｃ）の上面の位置（Ｃ１）を非接触式変位センサー（３）によって検出し、検出された検出値を、位置出力部（３）が出力信号に変換して出力し、制御部（５）は、位置出力部（３）より入力される出力信号が予め設定された設定値に近づくように制御信号を算出して前記厚さ調節部（図示せず）に出力する。この結果、シート状食品の厚さが所定の値になるよう制御しつつシート状食品を製造することができる。
【００６４】
以上、説明した本発明は、種々のシート状食品に適用することができる。このようなシート状食品としては、薄板状の形状を有する全ての食品が包含されるものであり、例えば、のしいか、ライスペーパー、うどん、ソバ等が例示できるが、特にスライスチーズに対して適用することが好ましく、スライスチーズであれば、本発明の効果を、最大限に享受することができるのである。
【００６５】
次に、試験例によって本発明を説明する。
試験例
この試験は、本発明において、厚さの検出精度がどの程度であるかを確認するために行った。
【００６６】
１）試料の調製
後記実施例５に記載したスライスチーズの積層体を試料とした。
【００６７】
２）試験装置及び試験方法
後記実施例１の装置（図１参照。以下の符号も図１参照。）を使用し、スライスチーズ積層体Ｃをベルトコンベアー１で搬送しながら超音波式変位センサー２を使用して厚さを検出した。検出した値は、タッチパネル８に記憶させた。
【００６８】
また、以上の装置に、後記実施例４の検出装置を併用し、レーザー式変位センサー（図示せず）を利用して同様にスライスチーズ積層体Ｃの厚さを検出した。検出した値は、同様にタッチパネル８のメモリーに記憶させた。
【００６９】
更に、別途、後記実施例１の装置（図１）において、ベルトコンベアー１の途中にウェイトチェッカー（図示せず）を設け、スライスチーズ積層体Ｃの重量を連続的に測定し、同様にタッチパネル８にメモリーさせた。
【００７０】
３）試験結果
この試験の結果は、図２に示すとおりである。図２は、本発明の検出装置によって検出したスライスチーズ積層体の厚さの変位と重量の測定値との関係を示す散布図である。
【００７１】
図２において、縦軸はスライスチーズ積層体の厚さ（変位）を示している。この縦軸は、０点を基準として、スライスチーズ積層体の厚さが０点よりプラスマイナス何ミリメートル変位したかを示すものである。また横軸は、重量の測定値（量目）であり、単位はグラムである。尚、横軸のウェイトチェッカーによる測定ではレスポンスが遅いため、縦軸の超音波式・レーザー式変位センサーとの測定に時間差が生じているが、図２においては、この時間差は補正してある。
【００７２】
図２の中の線Ａは、レーザー式変位センサーによるデータの回帰直線であり、線Ｂは、超音波式変位センサーによるデータの回帰直線である。
【００７３】
いずれの検出結果も、検出精度はプラスマイナス０．２ｍｍの範囲であり、重量の検出値との相関係数は０．９８であった。
【００７４】
図２を見れば明白であるが、本発明による検出値は、重量の測定値と良く相関していることが明らかである。
【００７５】
この試験の結果、本発明によれば、シート状食品の厚さを極めて精度良く検出できることが判明した。
【００７６】
【実施例】
次に実施例によって本発明を詳しく説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。
実施例１
図１は、本発明の装置の一実施例を示す概略構造図である。
図１において、スライスチーズの積層体Ｃは、ベルトコンベアー1（即ち、特許請求の範囲でいう搬送部）に載置された状態で搬送されている。
【００７７】
ベルトコンベアー１の上方の所定位置には超音波式変位センサー２（キーエンス社製、ＵＤ−０２０。即ち、特許請求の範囲でいう非接触式変位センサー。）を固定設置している。このため、超音波式変位センサー２と、ベルトコンベアー１の上面１ａとの距離は常に一定となる。
【００７８】
尚、この超音波式変位センサー２は、直径１０ｍｍの範囲の検査領域の中で平均値を取って検出するタイプのセンサーであるため、検出の信頼性が高い。
【００７９】
超音波式変位センサー２は、コード２ａによってセンサーアンプ３（即ち、特許請求の範囲でいう位置出力部。）に結線されている。センサーアンプ３は、出力線４を備えているが、この出力線４には、０〜５Ｖアナログ信号が出力される。尚、図１においては、超音波式変位センサー２とセンサーアンプ３とが別体で構成されたものを図示しているが、一体で構成されたものを採用しても良い。
【００８０】
以上の超音波式変位センサー２とセンサーアンプ３とによって、本発明のシート状食品の厚さの検出装置が構成されている。
【００８１】
次に、以上のように構成された本発明の検出装置の作用を説明する。
ベルトコンベアー１に、スライスチーズの積層体Ｃが載置され搬送される。超音波式変位センサー２は、スライスチーズの積層体Ｃの上面Ｃ１の位置を検出する。前記のように、超音波式変位センサー２と、ベルトコンベアー１の上面１ａとの距離は常に一定であるため、スライスチーズの積層体Ｃの上面Ｃ１の位置は、スライスチーズの積層体Ｃの厚さと相関するのである。
【００８２】
超音波式変位センサー２が検出した信号は、コード２ａを介してセンサーアンプ３に入力される。センサーアンプ３は、入力された検出信号を増幅し、０〜５Ｖの信号に変換した上で、出力線４に出力する。かくして、本発明のシート状食品の厚さの検出装置は稼動される。
【００８３】
尚、超音波式変位センサー２は着脱自在に設置されており、搬送部１、その他の機器を洗浄する場合には、取りはずすことができる。
【００８４】
実施例２
次に、本発明の判別装置の実施例を、図１に基づいて説明する。前記図１において、センサーアンプ３は、出力線４を備えているが、この出力線４には、０〜５Ｖアナログ信号が出力される。
【００８５】
この出力線４の末端はシーケンサー５（即ち、特許請求の範囲でいう判別部。尚、特許請求の範囲でいう制御部も兼用している。）に結線される。シーケンサー５は、ＲＳ２３２Ｃの出力線７を備えており、このＲＳ２３２Ｃの出力線７の末端にはタッチパネル８（キーエンス社製、ＶＴ−１０Ｔ）が結線されている。このタッチパネル８は、出力線７から送信されるデータを表示し、また経時的にモニターしてトレンドグラフ９に表示し、またメモリー（図示せず）に記憶させる機能を有する。また、タッチパネル８には、警報ランプ９ａが備えられている。換言すれば、このタッチパネル８は、ゼロ点調整、トレンドグラフ９の表示、現在値表示、警報表示、運転履歴表示等の機能を有しているのである。
【００８６】
尚、センサーアンプ３、シーケンサー５、及びタッチパネル８は、同一の制御盤１０に格納されている。
【００８７】
シーケンサー５には、予め上限及び下限のシキイ値が入力されており、出力線４から入力される０〜５Ｖアナログ信号をシキイ値と比較し、アナログ信号が上限のシキイ値を超えた場合、又は下限のシキイ値を切った場合に、タッチパネル８に備えられた警報ランプ９ａを作動させて点滅させる機能を有する。
【００８８】
以上の、超音波式変位センサー２、センサーアンプ３、及びシーケンサー５によって、本発明のシート状食品の厚さの判別装置が構成されている。
【００８９】
センサーアンプ３より０〜５Ｖの信号が出力線４を介してシーケンサー５に入力され、シーケンサー５では、入力された信号を、予め設定したシキイ値と比較し、信号が上限のシキイ値を超えた場合、又は下限のシキイ値を切った場合に、タッチパネル８の警報ランプ９ａを作動させる。警報ランプ９ａが点滅し、作業員に注意を喚起する。かくして、本発明のシート状食品の厚さの判別装置は稼動される。
【００９０】
尚、シーケンサー５は、ＲＳ２３２Ｃの出力線７を介してタッチパネル８にデータを送信するため、厚さのデータは経時的にモニターされ、記録される。
【００９１】
実施例３
次に、本発明の製造装置の実施例を、図１に基づいて説明する。前記図１において、シーケンサー５は、制御信号の出力線６を備えており、この制御信号の出力線６の末端は、チーズ製造装置本体（図示せず）のスライサーのスライス幅を設定する調節装置（図示せず。即ち、特許請求の範囲で言う厚さ調節部）に結線される。
【００９２】
シーケンサー５には、予め設定値が入力されており、この設定値と、出力線４から入力される０〜５Ｖアナログ信号とを比較し、入力されたアナログ信号が設定値に近づくように制御量を算出し、算出した制御量を、制御信号の出力線６を介して前記のスライス幅を設定する調節装置に出力する。
【００９３】
かくして、スライスチーズの厚さが、適宜設定した厚さになるように自動制御しながら、スライスチーズが製造される。
【００９４】
尚、シーケンサー５が、ＲＳ２３２Ｃの出力線７を介してタッチパネル８にデータを送信し、データが経時的にモニターされ、記録され、更に、警報ランプが稼動されることは、前記実施例２と同様である。
【００９５】
実施例４
前記実施例１の装置において、超音波式変位センサー２及びセンサーアンプ３に替えて、レーザー式変位センサー（図示せず。キーエンス、ＬＢ０８０）を設置した。
【００９６】
この装置により、実施例１と同様に、レーザー光によって、スライスチーズの積層体Ｃの上面の位置Ｃ１を検出し、データを経時的にモニターし、記録させたところ、問題なく厚さを検出することができた。
【００９７】
特に、トレンドグラフ９においては、サンプリング頻度１０Ｈｚ、移動平均回数１０回の設定にしたところ、的確なトレンドグラフを表示させることができた。
【００９８】
実施例５
次に、前記実施例１の装置を利用した本発明のシート状食品の厚さ検出方法の実施例を説明する。
常法どおりチーズをケトル乳化釜によって昇温しつつ乳化し、８５℃で乳化を終了した後、直径６．５ｃｍのポリエチレンテレフタレート製フィルムの筒に充填した。フィルムを外側から圧着して２．３ｍｍの帯状に成形し、ただちに氷水中で６０秒間冷却した後、フィルムごと切断し、一辺が１０ｃｍの正方形のスライスチーズを得た。このスライスチーズを３２枚づつ積層し、積層体Ｃ（図１参照。以下同じ。）とした。
【００９９】
また、予め、超音波式変位センサー２を稼動し、ベルトコンベアー１の上面１ａの位置をゼロ点として設定した。尚、この設定は、タッチパネル８によって行った。
【０１００】
前記の積層体Ｃを、ベルトコンベアー１に載せて搬送し、超音波式変位センサー２の下を通過した際に、超音波式変位センサー２によって積層体Ｃの上面の位置Ｃ１を検出した。
【０１０１】
検出結果は、タッチパネル８において、リアルタイムの数値として表示させ、また経時変化をトレンドグラフとして表示させた。
【０１０２】
以上の手順で、積層体Ｃの厚さの変動を１８時間ほど連続的にモニターしたところ、安定して厚さの値を表示することができた。また、厚さの経時変化のトレンドグラフも問題なく表示することができた。
【０１０３】
実施例６
次に、前記実施例１の装置を利用した本発明のシート状食品の厚さの判別方法の実施例を説明する。
【０１０４】
前記実施例５の手順において、超音波式変位センサー２によって積層体Ｃの上面の位置Ｃ１を検出した結果について、予めシーケンサー５に入力しておいた上限と下限の数値と比較し、上下限の間を逸脱した場合に、タッチパネル８の警報ランプ９ａを点滅させるようにシーケンサー５を設定した。
【０１０５】
実施例５と同様に、積層体Ｃの厚さの変動を１８時間ほど連続的にモニターしたところ、厚さが上限値を超えた場合、及び下限値を切った場合には、ともに問題なく警報ランプ９ａが点滅し、厚さを判別することができた。
【０１０６】
実施例７
次に、前記実施例１の装置を利用した本発明のシート状食品の製造方法の実施例を説明する。
前記実施例５の手順において、超音波式変位センサー２によって積層体Ｃの上面の位置Ｃ１を検出し、出力線４より０〜５Ｖアナログ信号として出力した。
【０１０７】
尚、この出力線４はシーケンサー５に結線されているが、シーケンサー５は、制御信号の出力線６を有しており、この制御信号の出力線６の末端は、溶融チーズを充填したフィルム筒を外側から圧着する際の（前記実施例５参照。）クリアランスを調節するサーボモーター（図示せず）に結線されている。
【０１０８】
シーケンサー５には、予め設定値が入力されており、この設定値と、出力線４から入力される０〜５Ｖアナログ信号とを比較し、入力されたアナログ信号が設定値に近づくように制御量を算出した。
【０１０９】
算出した制御量は、制御信号の出力線６を介して出力し、この制御量に基づいて、前記サーボモーター（図示せず）を稼動し、溶融チーズを充填したフィルム筒を外側から圧着する際のクリアランスの量を適宜調節した。
【０１１０】
この結果、所定の厚さを有するスライスチーズを、自動制御しながら問題なく製造することができた。
【０１１１】
【発明の効果】
本発明のシート状食品の厚さの検出方法、判別方法、及びシート状食品の製造方法、並びにこれらの装置は、人為的な作業を必要とせず、連続的なモニタリングが可能であり、レスポンスが早く、歩留の向上、品質の安定、コストの削減に寄与することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 図１は、本発明の装置の一実施例を示す概略構造図である。
【図２】 図２は、本発明の検出装置によって検出したスライスチーズ積層体の厚さの変位と重量の測定値との関係を示す散布図である。
【符号の説明】
１ ベルトコンベアー（搬送部）
２ 超音波式変位センサー（非接触式変位センサー）
３ センサーアンプ（位置出力部）
４ 出力線
５ シーケンサー（判別部、制御部）
６ 制御信号の出力線
７ 出力線
８ タッチパネル（表示記録手段）
９ トレンドグラフ
９ａ警報ランプ
１０ 制御盤
Claims (7)
- 複数のシート状食品を積層した積層体を搬送し、搬送されるシート状食品の積層体の上面の位置を着脱自在に設置された非接触式変位センサーにより検出し、もってシート状食品の厚さを検出することを特徴とするシート状食品の厚さの検出方法。
- シート状食品の積層体の搬送及び上面の位置の検出が連続的に行われる請求項１に記載のシート状食品の厚さの検出方法。
- 請求項１又は請求項２に記載の検出方法によってシート状食品の積層体の厚さを検出し、検出した検出値及び／又は検出値と予め設定された基準値との差を予め設定されたシキイ値と比較し、シート状食品の厚さが所望の範囲にあるか否かを判別することを特徴とするシート状食品の厚さの判別方法。
- シート状食品を連続的に製造し、製造した複数のシート状食品を積層した積層体を連続的に搬送し、搬送されるシート状食品の積層体の上面の位置を着脱自在に設置された非接触式変位センサーにより連続的に検出し、検出値が予め設定された設定値に近づくようにシート状食品の厚さを調節することを特徴とするシート状食品の製造方法。
- 複数のシート状食品を積層した積層体を連続的に搬送する搬送部、前記搬送部の上方の所定高さ位置に着脱自在に配置され搬送されるシート状食品の積層体の上面の位置を検出する非接触式変位センサー、及び前記非接触式変位センサーに接続され非接触式変位センサーの検出値を出力信号に変換して出力する位置出力部からなるシート状食品の厚さの検出装置。
- 複数のシート状食品を積層した積層体を連続的に搬送する搬送部、前記搬送部の上方の所定高さ位置に着脱自在に配置され搬送されるシート状食品の積層体の上面の位置を検出する非接触式変位センサー、前記非接触式変位センサーに接続され非接触式変位センサーの検出値を出力信号に変換して出力する位置出力部、及び、前記位置出力部に結線され前記位置出力部が出力した出力値及び／又は出力値と予め設定された基準値との差を予め設定されたシキイ値と比較してシート状食品の厚さが所望の範囲内にあるか否かを判別し判別結果を判別信号として出力する判別部を備えたことを特徴とするシート状食品の厚さの判別装置。
- 複数のシート状食品を積層した積層体を製造する製造装置本体、及び前記製造装置本体に配設されシート状食品の厚さを調節する厚さ調節部を備えたシート状食品の製造装置であって、前記製造装置本体によって製造されたシート状食品の積層体を連続的に搬送する搬送部、前記搬送部の上方の所定高さ位置に着脱自在に配置され搬送されるシート状食品の上面の位置を検出する非接触式変位センサー、前記非接触式変位センサーに接続され非接触式変位センサーの出力値を検出信号に変換して出力する位置出力部、及び、前記位置出力部の出力側に結線され位置出力部より入力される検出信号が予め設定された設定値に近づく制御信号を算出して前記厚さ調節部に出力する制御部を備え、シート状食品の厚さが所定の厚さになるよう制御しつつシート状食品を製造するシート状食品の製造装置。
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